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JP4492379B2 - Master optical transmission apparatus and optical transmission system - Google Patents
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Description

本発明は、マスター光伝送装置及び光伝送システムに係り、特に、1対他のノード間で分配型光信号伝送体(光シートバス)を介して光信号の送受信を行うマスター光伝送装置及び光伝送システムに関する。   The present invention relates to a master optical transmission device and an optical transmission system, and in particular, a master optical transmission device and an optical device that transmit and receive optical signals between a pair of other nodes via a distributed optical signal transmission body (optical sheet bus). It relates to a transmission system.

マスターと複数のスレーブとの間を光シートバスを介して光伝送を行う光伝送システムが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。このような光伝送システムでは、マスターノードから各スレーブノードまでの伝送距離(光伝送媒体の長さ)が異なる場合、ビット・エラー・レート(BER)をどのように確保するかが問題となる。 光ファイバを使うような高速シリアル・データ伝送においては、誤り訂正符号のエンコーダ/デコーダが必要になる。そして、物理レベルでのBERと、エラー訂正アルゴリズムを組み合わせた状態での実質BERが、それぞれ要求仕様を上回らなければならない。   An optical transmission system that performs optical transmission between a master and a plurality of slaves via an optical sheet bus has been proposed (for example, see Patent Document 1). In such an optical transmission system, when the transmission distance (length of the optical transmission medium) from the master node to each slave node is different, how to secure the bit error rate (BER) becomes a problem. In high-speed serial data transmission using an optical fiber, an error correction code encoder / decoder is required. The BER at the physical level and the actual BER in a state where the error correction algorithm is combined must exceed the required specifications.

そのために、伝送路の距離の違い、結合損失の大小、部品の個体差などに起因する光量損失のバラツキ、を考慮して、発光素子ごとに適切な発光量の設定(もしくは受光素子ごとに適切な受光感度を設定)をする必要がある。しかし、一度適切に設定した発光量が周囲温度などの環境変化により変化してしまい、データ伝送が正常に行えなくなる、すなわちBERが要求仕様を下回ってしまう可能性がある。光通信では、一般的に10-11〜10-12未満のBERが求められる。 Therefore, considering the difference in transmission path distance, coupling loss, and variation in light loss due to individual differences in components, setting an appropriate light emission amount for each light emitting element (or appropriate for each light receiving element) It is necessary to set a proper light sensitivity. However, there is a possibility that the light emission amount once set appropriately changes due to environmental changes such as ambient temperature, and data transmission cannot be performed normally, that is, the BER falls below the required specification. In optical communication, a BER of less than 10 −11 to 10 −12 is generally required.

そこで、発光素子の発光量が変化した時、変化前の状態に戻す方法として、特許文献2乃至5が開示されている。
特開2003−244175号公報 特開平5−145492号公報 特開平7−202813号公報 特開平8−316523号公報 特開平11−112438公報
Therefore, Patent Documents 2 to 5 are disclosed as methods for returning to the state before the change when the light emission amount of the light emitting element changes.
JP 2003-244175 A JP-A-5-145492 Japanese Patent Laid-Open No. 7-202913 JP-A-8-316523 JP-A-11-112438

特許文献2乃至4のいずれも、光量モニタ用の受光素子と、受光素子の検出結果に基づいて光量を調整する光量自動調整回路と、を備えた構成になっている。しかし、このような装置は、回路構成が大きくなってしまい、実装工程を複雑化する原因となり、コストも増加してしまうといった問題がある。   Each of Patent Documents 2 to 4 includes a light receiving element for monitoring the light quantity and a light quantity automatic adjustment circuit that adjusts the light quantity based on the detection result of the light receiving element. However, such a device has a problem in that the circuit configuration becomes large, which complicates the mounting process and increases the cost.

本発明は、このような課題を解決するために提案されたものであり、マスターとスレーブ間で光伝送を行う光伝送システムにおいて、コストおよび回路規模を抑制しつつ、発光素子又は受光素子の特性変化を検出して、安定して光伝送を行うことができるマスター光伝送装置及び光伝送システムを提供することを目的とする。   The present invention has been proposed in order to solve such a problem. In an optical transmission system that performs optical transmission between a master and a slave, the characteristics of a light emitting element or a light receiving element are suppressed while suppressing cost and circuit scale. An object of the present invention is to provide a master optical transmission apparatus and an optical transmission system capable of detecting a change and performing stable optical transmission.

本発明に係るマスター光伝送装置は、スレーブ光伝送装置との間で光信号の送受信を行うマスター光伝送装置であって、前記スレーブ光伝送装置から位相の異なる実現すべき所定のエラー発生率に対応したデータ数のテストデータを受信し、エラーの有無に基づいて前記スレーブ光伝送装置から送信された光信号を取り込むことができる取込可能位相範囲を決定する位相範囲決定手段と、前記位相範囲決定手段により決定された取込可能位相範囲内の位相で光信号を送信するように前記スレーブ光伝送装置を設定する位相設定手段と、前記取込可能位相範囲に基づいて、前記スレーブ光伝送装置のデータ送信用発光素子の光量の変化を検出する光量変化検出手段と、を備えている。   A master optical transmission apparatus according to the present invention is a master optical transmission apparatus that transmits and receives optical signals to and from a slave optical transmission apparatus, and has a predetermined error occurrence rate that is different in phase from the slave optical transmission apparatus. Phase range determination means for receiving a test data having a corresponding number of data and determining a captureable phase range capable of capturing an optical signal transmitted from the slave optical transmission device based on the presence or absence of an error; and the phase range Phase setting means for setting the slave optical transmission device so as to transmit an optical signal in a phase within the captureable phase range determined by the determination means, and the slave optical transmission device based on the captureable phase range And a light amount change detecting means for detecting a change in the light amount of the data transmission light emitting element.

マスター光伝送装置とスレーブ光伝送装置とは、最初に光信号の位相調整を行う。このときマスター光伝送装置は、スレーブ光伝送装置から位相の異なるテストパターンを受信し、位相が各々異なるテストパターンデータと予め定められた正解パターンとを照合し、照合結果に基づいてスレーブ光伝送装置から送信された光信号を取り込むことができる取込可能位相範囲を決定し、決定された取込可能位相範囲内の位相で光信号を送信するようにスレーブ光伝送装置を設定する。   The master optical transmission device and the slave optical transmission device first adjust the phase of the optical signal. At this time, the master optical transmission device receives test patterns having different phases from the slave optical transmission device, collates test pattern data having different phases with a predetermined correct pattern, and determines the slave optical transmission device based on the collation result. The captureable phase range capable of capturing the optical signal transmitted from is determined, and the slave optical transmission device is set to transmit the optical signal at a phase within the determined captureable phase range.

ところで、取込可能位相範囲は、スレーブ光伝送装置の発光量と関係がある。例えば、スレーブ光伝送装置の発光量が小さくなれば取込可能位相範囲は小さくなり、その発光量が大きくなれば取込可能位相範囲も大きくなる。そこで、光量変化検出手段は、取込可能位相範囲に基づいてスレーブ光伝送装置のデータ送信用発光素子の光量変化を検出する。   Incidentally, the captureable phase range is related to the light emission amount of the slave optical transmission device. For example, if the light emission amount of the slave optical transmission device is reduced, the captureable phase range is reduced, and if the light emission amount is increased, the captureable phase range is also increased. Therefore, the light quantity change detecting means detects the light quantity change of the data transmission light emitting element of the slave optical transmission device based on the captureable phase range.

以上のように、マスター光伝送装置は、取込可能位相範囲に基づいてスレーブ光伝送装置のデータ送信用発光素子の光量変化を検出することができる。   As described above, the master optical transmission device can detect a change in the amount of light of the data transmission light-emitting element of the slave optical transmission device based on the captureable phase range.

本発明に係るマスター光伝送装置は、スレーブ光伝送装置との間で光信号の送受信を行うマスター光伝送装置であって、前記スレーブ光伝送装置から位相の異なる実現すべき所定のエラー発生率に対応したデータ数のテストデータを受信し、エラーの有無に基づいて前記スレーブ光伝送装置から送信された光信号を取り込むことができる取込可能位相範囲を決定する位相範囲決定手段と、前記位相範囲決定手段により決定された取込可能位相範囲内の位相で光信号を送信するように前記スレーブ光伝送装置を設定する位相設定手段と、前記位相設定手段による位相設定後に、前記取込可能位相範囲の少なくとも一方の端の位相における前記エラーの有無に基づいて、前記スレーブ光伝送装置のデータ送信用発光素子の光量の変化を検出する光量変化検出手段と、を備えている。   A master optical transmission apparatus according to the present invention is a master optical transmission apparatus that transmits and receives optical signals to and from a slave optical transmission apparatus, and has a predetermined error occurrence rate that is different in phase from the slave optical transmission apparatus. Phase range determination means for receiving a test data having a corresponding number of data and determining a captureable phase range capable of capturing an optical signal transmitted from the slave optical transmission device based on the presence or absence of an error; and the phase range A phase setting means for setting the slave optical transmission device so as to transmit an optical signal in a phase within the captureable phase range determined by the determination means; and after the phase setting by the phase setting means, the captureable phase range Light that detects a change in the amount of light of the light transmitting element for data transmission of the slave optical transmission device based on the presence or absence of the error at the phase of at least one end of It includes a change detecting means.

ところで、取込可能位相範囲は、スレーブ光伝送装置の発光量と関係がある。例えば、スレーブ光伝送装置の発光量が小さくなれば、取込可能位相範囲の端では光信号を取り込めることができなくなる。また、スレーブ光伝送装置の発光量が再び大きくなれば、取込可能位相範囲の端において光信号を取り込むことができるようになる。   Incidentally, the captureable phase range is related to the light emission amount of the slave optical transmission device. For example, if the amount of light emitted from the slave optical transmission device decreases, it becomes impossible to capture an optical signal at the end of the captureable phase range. Further, if the light emission amount of the slave optical transmission device is increased again, an optical signal can be captured at the end of the captureable phase range.

そこで、光量変化検出手段は、前記位相設定手段による位相設定後に、前記取込可能位相範囲の少なくとも一方の端の位相における前記エラーの有無に基づいて、前記スレーブ光伝送装置のデータ送信用発光素子の光量の変化を検出する。   Therefore, the light quantity change detecting means is configured to determine whether or not there is an error in the phase of at least one end of the fetchable phase range after the phase setting by the phase setting means. Change in the amount of light is detected.

以上のように、マスター光伝送装置は、前記位相設定手段による位相設定後に、前記取込可能位相範囲の少なくとも一方の端の位相における前記エラーの有無に基づいて、前記スレーブ光伝送装置のデータ送信用発光素子の光量の変化を検出することができる。   As described above, the master optical transmission device transmits the data of the slave optical transmission device based on the presence / absence of the error in the phase of at least one end of the captureable phase range after the phase setting by the phase setting means. It is possible to detect a change in the light amount of the trusted light emitting element.

本発明に係る光伝送システムは、マスター光伝送装置と複数のスレーブ光伝送装置との間で光信号の送受信を行う光伝送システムであって、位相が各々異なるテストパターン光信号を送信する複数のスレーブ光伝送装置と、請求項1または請求項4に記載のマスター光伝送装置と、を備えている。   An optical transmission system according to the present invention is an optical transmission system that transmits and receives an optical signal between a master optical transmission device and a plurality of slave optical transmission devices, and transmits a plurality of test pattern optical signals having different phases. A slave optical transmission device and the master optical transmission device according to claim 1 or 4 are provided.

これにより、上記光伝送システムは、各スレーブ光伝送装置内の発光素子の光量変化を検出することができる。   Thereby, the said optical transmission system can detect the light quantity change of the light emitting element in each slave optical transmission apparatus.

本発明に係るマスター光伝送装置及び光伝送システムは、コストや回路規模を抑制しつつ、環境変化や経時変化によるスレーブ光伝送装置の発光量の変化の検出、調整を行うことができる。   The master optical transmission device and the optical transmission system according to the present invention can detect and adjust a change in the light emission amount of the slave optical transmission device due to an environmental change or a change over time, while suppressing cost and circuit scale.

以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施の形態に係る光伝送システムの構成を示す図である。光伝送システムは、1つのマスターノード10と複数のスレーブノード30とを備え、1対多の光伝送を行うものである。マスターノード10とスレーブノード30とは、光シートバス20を介して、光ファイバにより接続されている。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an optical transmission system according to an embodiment of the present invention. The optical transmission system includes one master node 10 and a plurality of slave nodes 30 and performs one-to-many optical transmission. The master node 10 and the slave node 30 are connected by an optical fiber via the optical sheet bus 20.

マスターノード10は、パラレル/シリアル変換回路11と、発光素子を有する光送信機12と、受光素子(例えばフォトダイオード)を有する光受信機13と、シリアル/パラレル変換回路14と、基準クロックを発生するクロックジェネレータ15と、マスター内クロック(Master Internal Clock)を生成するPLL回路16、17と、正解パターンや送受信されたデータを記憶するメモリ18と、マスターノード10全体を制御する制御回路19と、を備えている。   The master node 10 generates a parallel / serial conversion circuit 11, an optical transmitter 12 having a light emitting element, an optical receiver 13 having a light receiving element (for example, a photodiode), a serial / parallel conversion circuit 14, and a reference clock. A clock generator 15, a PLL circuit 16, 17 for generating a master internal clock, a memory 18 for storing a correct pattern and transmitted / received data, a control circuit 19 for controlling the entire master node 10, It has.

パラレル/シリアル変換回路11は、PLL回路16から供給されるマスター内クロックに同期して、外部から入力されたデータにパラレル/シリアル変換を施し、シリアルデータとマスター内クロックとを光送信機12に供給する。   The parallel / serial conversion circuit 11 performs parallel / serial conversion on data input from the outside in synchronization with the in-master clock supplied from the PLL circuit 16, and sends the serial data and the in-master clock to the optical transmitter 12. Supply.

光送信機12は、発光素子として例えば面発光型半導体レーザアレイ(VCSEL)を備え、光シートバス20を介すことで、複数の光信号を同時に出力できる。光送信機12は、パラレル/シリアル変換回路11から供給されたシリアルデータとマスター内クロックとを光信号に変換して、これらの光信号を各々のスレーブノード30に送信する。したがって、マスターノード10からスレーブノード30へは、データ及びマスター内クロックの光信号がそれぞれ送信される。   The optical transmitter 12 includes, for example, a surface emitting semiconductor laser array (VCSEL) as a light emitting element, and can output a plurality of optical signals simultaneously via the optical sheet bus 20. The optical transmitter 12 converts the serial data supplied from the parallel / serial conversion circuit 11 and the in-master clock into optical signals, and transmits these optical signals to each slave node 30. Therefore, data and an optical signal of the master clock are transmitted from the master node 10 to the slave node 30, respectively.

一方、光受信機13は、スレーブノード30から送信された光信号を受信し、これをシリアルデータに変換してシリアル/パラレル変換回路14に供給する。シリアル/パラレル変換回路14は、PLL回路17から供給されるマスター内クロックに同期して、シリアル/パラレル変換回路14から供給されるシリアルデータにシリアル/パラレル変換を施し、パラレルデータを外部に出力する。なお、PLL回路16およびPLL回路17は、クロックジェネレータ15で生成された基準クロックに基づいて上述したマスター内クロックを生成する。このため、スレーブノード30からマスターノード10に送信されたデータは、マスター内クロックでラッチされる。   On the other hand, the optical receiver 13 receives the optical signal transmitted from the slave node 30, converts it into serial data, and supplies it to the serial / parallel conversion circuit 14. The serial / parallel conversion circuit 14 performs serial / parallel conversion on the serial data supplied from the serial / parallel conversion circuit 14 in synchronization with the in-master clock supplied from the PLL circuit 17 and outputs the parallel data to the outside. . The PLL circuit 16 and the PLL circuit 17 generate the above-described master clock based on the reference clock generated by the clock generator 15. Therefore, data transmitted from the slave node 30 to the master node 10 is latched by the master clock.

メモリ18は、パラレル/シリアル変換回路11やシリアル/パラレル変換回路14との間で、データの読み出し又は書き込みが可能になっている。また、メモリ18には、位相調整シーケンス実行時に使用されるテストパターンに対応する正解パターン、位相調整シーケンスの際の各位相でのエラーの有無が記憶されている。   The memory 18 can read or write data between the parallel / serial conversion circuit 11 and the serial / parallel conversion circuit 14. The memory 18 stores a correct pattern corresponding to the test pattern used when the phase adjustment sequence is executed, and the presence / absence of an error in each phase during the phase adjustment sequence.

制御回路19は、マスターノード10内の各回路を制御したり、位相調整のシーケンスを実行する。例えば、制御回路19は、メモリ18から正解パターンを読み出して受信したテストパターンと照合したり、照合結果に基づいて、スレーブノード30に対して、その位相調整量を設定する。   The control circuit 19 controls each circuit in the master node 10 and executes a phase adjustment sequence. For example, the control circuit 19 reads the correct pattern from the memory 18 and collates it with the received test pattern, or sets the phase adjustment amount for the slave node 30 based on the collation result.

スレーブノード30は、受光素子を有する光受信機31と、受信したマスター内クロックに同期してクロックを生成するPLL回路32と、シリアル/パラレル変換回路33と、位相ずらし量を決定するタイミング調整回路34と、クロックに遅延処理を施す遅延回路35と、遅延処理されたクロックに同期してクロックを生成するPLL回路36と、パラレル/シリアル変換回路37と、発光素子を有する光送信機38と、テストパターン等を記憶するメモリ39と、スレーブノード30全体を制御する制御回路40と、を備えている。   The slave node 30 includes an optical receiver 31 having a light receiving element, a PLL circuit 32 that generates a clock in synchronization with the received master clock, a serial / parallel conversion circuit 33, and a timing adjustment circuit that determines a phase shift amount. 34, a delay circuit 35 that performs delay processing on the clock, a PLL circuit 36 that generates a clock in synchronization with the delayed clock, a parallel / serial conversion circuit 37, an optical transmitter 38 having a light emitting element, A memory 39 for storing test patterns and the like, and a control circuit 40 for controlling the entire slave node 30 are provided.

光受信機31は、マスターノード10から送信されたデータおよびマスター内クロックの各々の光信号を受信して、シリアルデータおよびマスター内クロックを生成する。PLL回路32は、光受信機31で生成されたマスター内クロックに同期して所定のクロックを生成する。シリアル/パラレル変換回路33は、PLL回路32で生成されたクロックに同期して、光受信機31で生成されたシリアルデータにシリアル/パラレル変換を施し、データおよびクロックを外部に出力する。   The optical receiver 31 receives the optical signals of the data and the master clock transmitted from the master node 10, and generates serial data and the master clock. The PLL circuit 32 generates a predetermined clock in synchronization with the in-master clock generated by the optical receiver 31. The serial / parallel conversion circuit 33 performs serial / parallel conversion on the serial data generated by the optical receiver 31 in synchronization with the clock generated by the PLL circuit 32, and outputs the data and the clock to the outside.

タイミング調整回路34は、例えば、スレーブノード30が送出するデータの位相調整量を決定する。なお、位相調整シーケンス実行時では、例えば200[psec]ステップずつ位相がずれる。また、タイミング調整回路34は、マスターノード10の指示に従って、制御回路40によって制御される。   The timing adjustment circuit 34 determines, for example, the phase adjustment amount of data transmitted by the slave node 30. When the phase adjustment sequence is executed, the phase is shifted by, for example, 200 [psec] steps. The timing adjustment circuit 34 is controlled by the control circuit 40 in accordance with an instruction from the master node 10.

遅延回路35は、タイミング調整回路34で設定されたタイミング(位相ずれ量)に従って、シリアル/パラレル変換回路33から出力されたクロックを遅延させる。PLL回路36は、遅延回路35で遅延されたクロックに同期して、所定のクロックを生成する。パラレル/シリアル変換回路37は、PLL回路36で生成されたクロックに同期して、外部から入力されたデータにパラレル/シリアル変換を施し、シリアルデータを光送信機38に供給する。光送信機38は、シリアルデータを光信号に変換して、光信号をマスターノード10に送信する。したがって、スレーブノード30からマスターノード10には、データの光信号のみが送信される。   The delay circuit 35 delays the clock output from the serial / parallel conversion circuit 33 according to the timing (phase shift amount) set by the timing adjustment circuit 34. The PLL circuit 36 generates a predetermined clock in synchronization with the clock delayed by the delay circuit 35. The parallel / serial conversion circuit 37 performs parallel / serial conversion on data input from the outside in synchronization with the clock generated by the PLL circuit 36 and supplies the serial data to the optical transmitter 38. The optical transmitter 38 converts the serial data into an optical signal and transmits the optical signal to the master node 10. Therefore, only the optical signal of data is transmitted from the slave node 30 to the master node 10.

メモリ39は、シリアル/パラレル変換回路33やパラレル/シリアル変換回路37との間で、データの読み出し又は書き込みが可能になっている。メモリ39には、例えば、位相調整シーケンス実行時に使用されるテストパターンが記憶されている。   The memory 39 can read and write data between the serial / parallel conversion circuit 33 and the parallel / serial conversion circuit 37. For example, the memory 39 stores a test pattern used when the phase adjustment sequence is executed.

制御回路40は、スレーブノード30内の各回路を制御したり、位相調整のシーケンスを実行する。例えば、制御回路40は、光受信機31で受信される光信号に基づいて所定の処理を実行したり、メモリ39からテストパターンを読み出して、光送信機38にテストパターンの光信号を送信するように制御する。   The control circuit 40 controls each circuit in the slave node 30 and executes a phase adjustment sequence. For example, the control circuit 40 executes predetermined processing based on the optical signal received by the optical receiver 31, reads a test pattern from the memory 39, and transmits the optical signal of the test pattern to the optical transmitter 38. To control.

図2(A)はマスター内クロック、(B)はスレーブノード30のタイミングスペック、(C)はスレーブノード30からマスターノード10に送信されるシリアルデータを示す図である。ここで、
Sampling Window:マスターノード10がデータを受信できる最小時間
RSKM:マスターノード10がデータに許容するジッタマージン
System SW:光伝送システムが作り出せるデータのセットアップホールド時間
System RSKM:光伝送システムで発生するジッタ
である。
2A is a clock in the master, FIG. 2B is a timing specification of the slave node 30, and FIG. 2C is a diagram showing serial data transmitted from the slave node 30 to the master node 10. here,
Sampling Window: Minimum time that the master node 10 can receive data
RSKM: Jitter margin that the master node 10 allows for data
System SW: Setup hold time for data that can be created by an optical transmission system
System RSKM: Jitter generated in an optical transmission system.

同図に示すように、受信デバイスであるマスターノード10がデータに許容するジッタマージンのうち、マスターノード10がデータを受信できる最小時間は決まっている。このため、スレーブノード30からマスターノード10送信されるデータの位相が、最適な位相になるように調整する必要がある。   As shown in the figure, the minimum time during which the master node 10 can receive data out of the jitter margin allowed for the data by the master node 10 as a receiving device is determined. For this reason, it is necessary to adjust so that the phase of data transmitted from the slave node 30 to the master node 10 becomes an optimum phase.

そこで、次のような位相シーケンスを実行する。   Therefore, the following phase sequence is executed.

(位相調整シーケンスでのマスターノード10の動作)
図3は、マスターノード10の位相調整シーケンスでの動作を示すフローチャートである。マスターノード10の制御回路19は、図3に示すステップS1からステップS16までの処理を実行する。
(Operation of master node 10 in phase adjustment sequence)
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the master node 10 in the phase adjustment sequence. The control circuit 19 of the master node 10 executes the processing from step S1 to step S16 shown in FIG.

制御回路19は、位相調整対象であるスレーブノード30を識別するためのID信号を光送信機12に送信させ(ステップS1)、設定時間が経過するまで光送信機12にID信号を送信し続けさせる(ステップS2)。制御回路19は、設定時間が経過すると、光受信機13を介して、スレーブノード30からのテストパターンを受信する(ステップS3)。なお、テストパターンは、同一位相についてそのシステムで実現すべき所定のエラー発生率に対応したデータ数M(例えば1011)回受信する。 The control circuit 19 causes the optical transmitter 12 to transmit an ID signal for identifying the slave node 30 that is a phase adjustment target (step S1), and continues to transmit the ID signal to the optical transmitter 12 until the set time elapses. (Step S2). When the set time elapses, the control circuit 19 receives a test pattern from the slave node 30 via the optical receiver 13 (step S3). The test pattern is received M times (for example, 10 11 ) times of data corresponding to a predetermined error occurrence rate to be realized in the system for the same phase.

制御回路19は、メモリ18に記憶されている正解パターンと、光受信機13で受信されたテストパターンとを照合し(ステップS4)、「成功」したか「失敗」したかを示す照合結果をメモリ18に格納する(ステップS5)。なお、「成功」はM回全部一致したときであり、「失敗」は1回でも一致しない場合があったときである。   The control circuit 19 collates the correct pattern stored in the memory 18 with the test pattern received by the optical receiver 13 (step S4), and displays a collation result indicating “success” or “failure”. Store in the memory 18 (step S5). Note that “success” is when M matches all times, and “failure” is when there is no match even once.

制御回路19は、スレーブノード30がすべての位相についてテストパターンを送信して全タイミングテストが終了したか否かを判定し(ステップS6)、終了していないときは、テストパターンのタイミング変更を指示するタイミング変更指示信号をスレーブノード30に送信し(ステップS7)、設定時間が経過するまで上記タイミング変更指示信号をスレーブノード30に送信し続ける(ステップS8)。そして、設定時間が経過すると、制御回路19は、再びステップS3以降の処理を実行する。   The control circuit 19 determines whether the slave node 30 has transmitted test patterns for all phases and all timing tests have been completed (step S6). The timing change instruction signal is transmitted to the slave node 30 (step S7), and the timing change instruction signal is continuously transmitted to the slave node 30 until the set time elapses (step S8). Then, when the set time elapses, the control circuit 19 executes the processes after step S3 again.

これにより、制御回路19は、位相の異なるテストパターンを次々に受信して正解パターンと照合し、様々な位相における照合結果(成功“○”又は失敗“×”)をメモリ18に格納する。メモリ18に記憶されている照合結果のうち成功“○”の範囲内の位相は、ビットエラーレート(BER)<10-11を満たしている位相である。 As a result, the control circuit 19 receives test patterns with different phases one after another and collates them with correct patterns, and stores the collation results (success “◯” or failure “x”) at various phases in the memory 18. Among the collation results stored in the memory 18, the phase within the range of success “◯” is a phase satisfying the bit error rate (BER) < 10−11 .

そこで、本実施形態では、照合結果が成功“○”であった位相範囲を「取込可能位相範囲」という。   Therefore, in the present embodiment, the phase range in which the collation result is successful “◯” is referred to as “capable phase range”.

一方、ステップS6においてすべてのタイミングテストが終了したときは、制御回路19は、すべてのテストパターンの照合結果をメモリ18から読み込んで(ステップS9)、最適なタイミングを選択し(ステップS10)、選択結果をスレーブノード30に送信する(ステップS11)。これにより、マスターノード10と1つのスレーブノード30間の位相調整シーケンスが終了する。   On the other hand, when all the timing tests are completed in step S6, the control circuit 19 reads the collation results of all the test patterns from the memory 18 (step S9), selects the optimum timing (step S10), and selects it. The result is transmitted to the slave node 30 (step S11). Thereby, the phase adjustment sequence between the master node 10 and one slave node 30 is completed.

次に、制御回路19は、全ID、つまりすべてのスレーブノード30について位相調整が終了したかを判定し(ステップS12)、終了していないときは、調整対象となるスレーブノード30のIDを更新する。具体的には、ID番号をインクリメント(ID←ID+1)して(ステップS13)、再びステップS1以降の処理を実行する。   Next, the control circuit 19 determines whether or not the phase adjustment has been completed for all the IDs, that is, all the slave nodes 30 (step S12). If not, the ID of the slave node 30 to be adjusted is updated. To do. Specifically, the ID number is incremented (ID ← ID + 1) (step S13), and the processing after step S1 is executed again.

一方、ステップS12で全IDについて位相調整が終了したときは、制御回路19は、スレーブノード30に終了通知信号を送信するように光送信機12を制御し、設定時間が経過するまで光送信機12に終了通知を送信しつづけさせる(ステップS15)。そして、設定時間が経過すると、制御回路19は、最終結果及びステータスを出力する。   On the other hand, when phase adjustment is completed for all IDs in step S12, the control circuit 19 controls the optical transmitter 12 to transmit an end notification signal to the slave node 30, and the optical transmitter until the set time elapses. 12 continues to transmit the end notification (step S15). When the set time elapses, the control circuit 19 outputs the final result and the status.

(位相調整シーケンスでのスレーブノード30の動作)
図4は、スレーブノード30の位相調整シーケンスでの動作を示すフローチャートである。スレーブノード30の制御回路40は、図4に示すステップS21からステップS31までの処理を実行する。
(Operation of slave node 30 in phase adjustment sequence)
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the slave node 30 in the phase adjustment sequence. The control circuit 40 of the slave node 30 executes the processing from step S21 to step S31 shown in FIG.

制御回路40は、最初に、送信タイミングの初期化を行い(ステップS21)、次に、マスターノード10からのID信号又は終了通知信号を光受信機31が受信したか否かを判定する(ステップS22)。制御回路40は、いずれの信号も受信していないときは受信するまで待機し、ID信号を受信したときは、このID信号と自己のIDとを照合し、照合結果をメモリ39に保持する(ステップS23)。   The control circuit 40 first initializes the transmission timing (step S21), and then determines whether the optical receiver 31 has received the ID signal or the end notification signal from the master node 10 (step S21). S22). When no signal is received, the control circuit 40 waits until the signal is received. When the control circuit 40 receives the ID signal, the control circuit 40 compares the ID signal with its own ID and holds the verification result in the memory 39 ( Step S23).

制御回路40は、自分が指定されているか、すなわちID信号と自己のIDが一致しているかを判定し(ステップS24)、自分が指定されていないときは、マスターノード10に対してオール0を送信するように光送信機38を制御した後(ステップS25)、再びステップS24以下の処理を行う。これにより、スレーブノード30は、マスターノード10に対して自分は指定されたスレーブノードではないことを宣言している。   The control circuit 40 determines whether it is designated, that is, whether the ID signal and its own ID match (step S24). If it is not designated, all 0 is set to the master node 10. After controlling the optical transmitter 38 to transmit (step S25), the processing from step S24 is performed again. As a result, the slave node 30 declares to the master node 10 that it is not the designated slave node.

一方、ステップS24で自分が指定されていると判定したときは、制御回路40は、マスターノード10にテストパターンを送信するように、光送信機38を制御する(ステップS26)。   On the other hand, when it is determined in step S24 that it is designated, the control circuit 40 controls the optical transmitter 38 so as to transmit the test pattern to the master node 10 (step S26).

次に、制御回路40は、マスターノード10から選択結果信号又はタイミング変更指示信号を受信したかを判定し、これら以外の信号を受信したときは、再びステップS24以降の処理を実行する。また、制御回路40は、タイミング変更指示信号を受信したときは、テストパターンの送信タイミングを1ステップ変更するようにタイミング調整回路34を制御する(ステップS28)。   Next, the control circuit 40 determines whether a selection result signal or a timing change instruction signal is received from the master node 10, and when a signal other than these signals is received, the processing after step S24 is executed again. When receiving the timing change instruction signal, the control circuit 40 controls the timing adjustment circuit 34 to change the transmission timing of the test pattern by one step (step S28).

制御回路40は、選択結果信号を受信したときは、送信結果をメモリ39に格納し(ステップS29)、送信タイミングを設定し(ステップS34)、テストパターンの送信を中止する(ステップS31)。その後、再びステップS22以下の処理を実行する。また、制御回路40は、ステップS22において終了通知信号を受信したと判定したときは、位相調整シーケンスを終了する。   When receiving the selection result signal, the control circuit 40 stores the transmission result in the memory 39 (step S29), sets the transmission timing (step S34), and stops the transmission of the test pattern (step S31). Thereafter, the processing from step S22 is executed again. If the control circuit 40 determines in step S22 that an end notification signal has been received, the control circuit 40 ends the phase adjustment sequence.

光伝送システムは、以上のような位相調整シーケンスを一定時間毎に実行することによって、マスター内クロックと、マスターノード10が受信するデータとの位相のずれ量を調整し、経時変化/環境変化に対応することができる。なお、この位相のずれ量を「位相調整量」という。   The optical transmission system adjusts the amount of phase shift between the clock in the master and the data received by the master node 10 by executing the phase adjustment sequence as described above at regular time intervals. Can respond. This phase shift amount is referred to as “phase adjustment amount”.

尚、本実施形態では、位相調整シーケンスでのテストパターンを送信する回数は、(システムで目指すBER)-1[回]より小さい回数とする。 In the present embodiment, the number of times the test pattern is transmitted in the phase adjustment sequence is set to a number smaller than (system target BER) −1 [times].

例えば、500MbpsでBER=10-11を目指す場合、すべての位相に対してBERを満たしているかテストしようとすると、位相調整Step数×200秒も必要となる。つまり、BER=10-11を満たしているか確認するためには、テストパターンを1011回送信する必要があり、500Mbpsで200秒必要となる。このため、このようなテストは、光伝送システムとしては現実的ではない。 For example, when aiming at BER = 10 −11 at 500 Mbps, if it is attempted to test whether BER is satisfied for all phases, the number of phase adjustment steps × 200 seconds is also required. That is, in order to confirm whether BER = 10 −11 is satisfied, it is necessary to transmit the test pattern 10 11 times, which requires 200 seconds at 500 Mbps. For this reason, such a test is not realistic for an optical transmission system.

そこで、テストパターンの送信回数が少なくて済むように、初期状態でテストパターンを少ない回数(例えば103)送信する場合でも、位相を中心に設定すればそのシステムで目指すBERを満たす様に、発光素子の光量をあらかじめ設定しておく。これにより、位相調整にかかる時間を削減できる(ここでは、位相調整Step数×2μ秒となる。)。 Therefore, even if the test pattern is transmitted a small number of times (for example, 10 3 ) in the initial state so that the number of test pattern transmissions can be reduced, the light emission is performed so that the target BER is satisfied by setting the phase as the center. The light quantity of the element is set in advance. Thereby, the time required for the phase adjustment can be reduced (here, the number of phase adjustment steps × 2 μsec).

ところで、ビットエラーレートは、スレーブノード30の発光素子の発光量と次のような関係がある。   Incidentally, the bit error rate has the following relationship with the light emission amount of the light emitting element of the slave node 30.

図5は、発光量を変化させたときのビットエラーレートと位相との関係を示す図である。同図において、○印で表される位相の範囲が「取込可能位相範囲」であり、○印は「成功」、×印は「失敗」を示している。同図によると、光量が低下するに従ってビットエラーレートは高くなっている。これにより、ビットエラーレートは、発光量の変化の目安として利用可能であることが分かる。   FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the bit error rate and the phase when the light emission amount is changed. In the drawing, the phase range indicated by the circles is “capable phase range”, the circles indicate “success”, and the crosses indicate “failure”. According to the figure, the bit error rate increases as the amount of light decreases. Thus, it can be seen that the bit error rate can be used as a guide for the change in the light emission amount.

ところで、経時変化/環境変化で光量に変化があった場合は、位相調整シーケンスを行い位相を中心に設定しても、BERがある条件を満たしていない可能性が出てくる。そのため、システムが不安定になって、データ伝送が行えなくなるといった問題を引き起こしてしまう。   By the way, when there is a change in the light amount due to a change with time / environmental change, there is a possibility that the BER does not satisfy a certain condition even if the phase adjustment sequence is performed and the phase is set as the center. As a result, the system becomes unstable, causing a problem that data transmission cannot be performed.

そこで、BERが所定の条件を満たしているかどうかを定期的にチェックし、BERがその条件を満たしていないのであれば、光量が低下したと考えられるので、光量を初期状態に戻す必要がある。   Accordingly, it is periodically checked whether or not the BER satisfies a predetermined condition. If the BER does not satisfy the condition, it is considered that the light amount has decreased. Therefore, it is necessary to return the light amount to the initial state.

本発明では具体的には、マスターノード10は、次の第1から第3の光量変化の検出方法を用いることによって、経時変化/環境変化等に起因するスレーブノード30の光量低下の有無を検出する。   Specifically, in the present invention, the master node 10 detects the presence or absence of a decrease in light amount of the slave node 30 due to a change with time / environmental change or the like by using the following first to third light amount change detection methods. To do.

(第1の光量変化の検出:取込可能位相範囲の中心位相での送信テスト)
図6は、ビットエラーレートと位相との関係によって第1の光量変化の検出を説明するための図である。第1の光量変化の検出では、マスターノード10は、取込可能位相範囲の中心位相において、送信テストをN(システムが目指すBER-1)[回]実行して、光量変化の有無を検出する。
(Detection of first light intensity change: Transmission test at the center phase of the captureable phase range)
FIG. 6 is a diagram for explaining the detection of the first light quantity change based on the relationship between the bit error rate and the phase. In the detection of the first light quantity change, the master node 10 performs a transmission test N (BER −1 aimed by the system) [times] in the center phase of the captureable phase range to detect the presence or absence of the light quantity change. .

最初に、マスターノード10は、スレーブノード30へコマンドを送信することで、スレーブノード30は位相調整量を取込可能位相範囲の中心位相に設定し、予め定められたてストパターンをN回送信する。   First, the master node 10 sends a command to the slave node 30, so that the slave node 30 sets the phase adjustment amount to the center phase of the possible phase range, and sends a predetermined strike pattern N times. To do.

マスターノード10は、受信したテストパターンと、メモリ18に記憶している正解パターンと、を比較して、N回すべて一致したときは「成功」、不一致のときが1回以上あったときは「失敗」と判定する。そして、マスターノード10は、「成功」のときはスレーブノード30の発光量は低下していないと判定し、「失敗」のときはスレーブノード30の発光量が低下したと判定する。   The master node 10 compares the received test pattern and the correct answer pattern stored in the memory 18, and “success” is obtained when all N times coincides, and “one” or more when no coincidence occurs. It is determined as “failure”. Then, the master node 10 determines that the light emission amount of the slave node 30 has not decreased when “successful”, and determines that the light emission amount of the slave node 30 has decreased when “failure”.

このように、マスターノード10は、位相調整シーケンスで決定された中心位相におけるテストパターンの送信回数を増やして(システムが目指すBER-1回)送信テストを行い、その結果、失敗だったときは、スレーブノード30の発光素子の発光量が低下したことが原因で、マスターノード10の受光量が変化したと判定する。 In this way, the master node 10 performs a transmission test by increasing the number of test pattern transmissions in the center phase determined by the phase adjustment sequence (BER -1 times aimed by the system). It is determined that the amount of light received by the master node 10 has changed due to a decrease in the amount of light emitted from the light emitting element of the slave node 30.

なお、図3及び図4で説明した位相調整シーケンスでは、テストパターンの送信回数は例えばM=103回であるのに対して、ここではN=1011である。Nは、システムで目指すBER-1である。 In the phase adjustment sequence described with reference to FIGS. 3 and 4, the number of test pattern transmissions is, for example, M = 10 3 , whereas N = 10 11 here. N is BER -1 aimed at in the system.

(第2の光量変化の検出:取込可能位相範囲の端での送信テスト)
図7は、ビットエラーレートと位相との関係によって第2の光量変化の検出を説明するための図である。第2の光量変化の検出では、マスターノード10は、取込可能位相範囲の一端(両端でも可。)において、送信テストをM(<N=システムが目指すBER-1)[回]実行して、光量変化の有無を検出する。
(Detection of second light quantity change: Transmission test at the end of the captureable phase range)
FIG. 7 is a diagram for explaining the detection of the second light quantity change based on the relationship between the bit error rate and the phase. In the detection of the second light quantity change, the master node 10 executes a transmission test M (<N = BER −1 targeted by the system) [times] at one end (or both ends) of the captureable phase range. The presence or absence of a change in light amount is detected.

図3及び図4で説明した位相調整シーケンスにおける位相調整量をF、初期状態(位相調整シーケンス実行直後)での取込可能位相範囲がa<F<bとする。また、取込可能位相範囲の端(一番外側)の位相とは、aもしくはbである。   Assume that the phase adjustment amount in the phase adjustment sequence described with reference to FIGS. 3 and 4 is F, and the possible phase range in the initial state (immediately after execution of the phase adjustment sequence) is a <F <b. The phase at the end (outermost side) of the captureable phase range is a or b.

最初に、マスターノード10は、スレーブノード30へコマンドを送信することで、スレーブノード30は位相調整量を初期状態での取込可能位相範囲の端の値a(又はb)に設定し、予め定められたテストパターンをM回送信する。   First, the master node 10 transmits a command to the slave node 30, so that the slave node 30 sets the phase adjustment amount to the value a (or b) at the end of the captureable phase range in the initial state, A predetermined test pattern is transmitted M times.

マスターノード10は、受信したテストパターンと、メモリ18に記憶している正解パターンと、を比較して、M回すべて一致したときは「成功」、不一致のときが1回以上あったときは「失敗」と判定する。   The master node 10 compares the received test pattern with the correct pattern stored in the memory 18, and “success” is obtained when all M times match, and “one” or more when no match occurs. It is determined as “failure”.

このように、マスターノード10は、位相調整シーケンスで決定された取込可能位相範囲の端aにおいてM回の送信テストを行い、その結果、失敗だったときは、スレーブノード30の発光素子の発光量が低下したことが原因で、マスターノード10の受光量が変化したと判定する。   In this way, the master node 10 performs M transmission tests at the end a of the captureable phase range determined by the phase adjustment sequence. If the result is a failure, the light emission of the light emitting element of the slave node 30 is performed. It is determined that the amount of light received by the master node 10 has changed because the amount has decreased.

なお、Mは、例えば103[回]であり、システムで目指すBER-1(例えば1011)に対して十分小さい数である。これにより、第1の光量変化の検出の場合に比べて、送信テストの回数を少なくすることができる。また、初期状態では、Mが上記のような小さい数であっても、位相調整量を取込可能位相範囲の中心に設定すればそのシステムで目指すBER(例えば10-11)を満たすように、スレーブノード30の発光素子の光量を調整できる。 Note that M is, for example, 10 3 [times], and is a sufficiently small number with respect to BER −1 (for example, 10 11 ) aimed by the system. As a result, the number of transmission tests can be reduced as compared with the case of detecting the first light quantity change. Further, in the initial state, even if M is a small number as described above, if the phase adjustment amount is set at the center of the phase range that can be taken in, the BER (for example, 10 −11 ) aimed by the system is satisfied. The light quantity of the light emitting element of the slave node 30 can be adjusted.

(第3の光量変化の検出:位相調整シーケンスでの送信テスト)
第3の光量変化の検出では、マスターノード10は、上述した位相調整シーケンス実行時に求めた取込可能位相範囲を用いて、光量変化の有無を検出する。
(Detection of third light quantity change: transmission test in phase adjustment sequence)
In the detection of the third light quantity change, the master node 10 detects the presence or absence of the light quantity change using the captureable phase range obtained when the above-described phase adjustment sequence is executed.

最初に、マスターノード10は、スレーブノード30へコマンドを送信することで、位相調整シーケンスを実行する。位相調整シーケンスでは、まずスレーブノード30は位相調整量をS度に設定し、マスターノード10へ現在の位相調整量と予め定められたテストパターンをM回送信する。   First, the master node 10 transmits a command to the slave node 30 to execute the phase adjustment sequence. In the phase adjustment sequence, first, the slave node 30 sets the phase adjustment amount to S degrees, and transmits the current phase adjustment amount and a predetermined test pattern to the master node 10 M times.

マスターノード10は、受信したテストパターンと、メモリ18に記憶している正解パターンと、を比較して、M回すべて一致したときは「成功」、不一致のときが1回以上あったときは「失敗」と判定する。そして、マスターノード10は、この比較結果(「成功」又は「失敗」)と、スレーブノード30から受信した位相調整量をメモリ18に記憶する。そして、コマンドをスレーブノード30に送信することで、スレーブノード30は位相がさらにS度ずれるように、位相調整量を設定し、予め定められたテストパターンをM回送信する。そして、マスターノード10は、スレーブノード30の位相調整量が(K×S)度となるまで、上述したコマンドの送信、テストパターンと正解パターンとの比較、比較結果と位相調整量の記憶、位相調整量の変更、を繰り返し実行する。   The master node 10 compares the received test pattern with the correct pattern stored in the memory 18, and “success” is obtained when all M times match, and “one” or more when no match occurs. It is determined as “failure”. Then, the master node 10 stores the comparison result (“success” or “failure”) and the phase adjustment amount received from the slave node 30 in the memory 18. Then, by transmitting the command to the slave node 30, the slave node 30 sets the phase adjustment amount so that the phase is further shifted by S degrees, and transmits a predetermined test pattern M times. Then, the master node 10 transmits the above-mentioned command, compares the test pattern with the correct pattern, stores the comparison result and the phase adjustment amount, and the phase until the phase adjustment amount of the slave node 30 reaches (K × S) degrees. Change the adjustment amount repeatedly.

各位相での送信テストが全て終了すると、マスター10は送信テストが成功した位相範囲の中心位相を求め、スレーブノード30へコマンドを送ることで、位相調整量をその値に設定する。   When all the transmission tests in each phase are completed, the master 10 obtains the center phase of the phase range in which the transmission test was successful, and sends a command to the slave node 30 to set the phase adjustment amount to that value.

光量変化の検出として利用する際は、この時マスターノード10は、テストパターンと正解パターンとが一致したときの位相の個数Lを取込可能位相範囲長Lとしてメモリ18に記憶する。そして、取込可能位相範囲長Lと、最初に位相調整シーケンスを実行した時に求めた取込可能位相範囲Jとを比較する。取込可能位相範囲Jと比較する理由は、次の通りである。すなわち、取込可能位相範囲Jは、スレーブノード30の発光量が十分であるときの求められた値であるため、発光量の低下を検出するための閾値として最適だからである。   When used as a detection of a change in the amount of light, at this time, the master node 10 stores the number L of phases when the test pattern and the correct pattern coincide with each other in the memory 18 as a possible phase range length L. Then, the captureable phase range length L is compared with the captureable phase range J obtained when the phase adjustment sequence is first executed. The reason for comparison with the captureable phase range J is as follows. That is, the captureable phase range J is a value obtained when the light emission amount of the slave node 30 is sufficient, and is therefore optimal as a threshold for detecting a decrease in the light emission amount.

そして、マスターノード10は、LがJ以外の値になったとき(例えばL<Jになったとき)、スレーブノード30の光量が低下したことを検出する。   Then, when L becomes a value other than J (for example, when L <J), the master node 10 detects that the light amount of the slave node 30 has decreased.

なお、Mは、103等の値であり、(そのシステムで目指すBER)-1(例えば1011)よりも小さい数としている。また、初期状態では、Mが小さい数(例えば103)であっても、位相調整量を取込可能位相範囲の中心位相に設定すればそのシステムで目指すBER(例えば10-11)を満たす様に、スレーブノード30の発光素子の光量を調整している。 M is a value such as 10 3 , which is smaller than (target BER in the system) −1 (for example, 10 11 ). Further, in the initial state, even if M is a small number (for example, 10 3 ), if the phase adjustment amount is set to the center phase of the possible phase range, the target BER (for example, 10 −11 ) is satisfied. Further, the light amount of the light emitting element of the slave node 30 is adjusted.

このように、本発明の光伝送システムは、位相調整シーケンス時に取込可能位相範囲長Lを求め、Lが取込可能位相範囲J以外の値になった時に、スレーブノード30の発光量が変化したことを検出することができる。これにより、位相調整と共に光量の変化を検出することができる。   As described above, the optical transmission system of the present invention obtains the captureable phase range length L during the phase adjustment sequence, and the light emission amount of the slave node 30 changes when L becomes a value other than the captureable phase range J. Can be detected. Thereby, the change of the light quantity can be detected together with the phase adjustment.

[光量調整]
マスターノード10は、前記方法によりスレーブノード30の光量が変化したことを検出すると、スレーブノード30の発光素子の発光量を決定するレジスタ(以下「発光量決定レジスタ」という。)の値を変更することにより、その光量を変更することができる。なお、本実施形態では、次の2つの光量調整方法について説明する。まだ、光量検出方法としては、第3の光量変化の検出方法を使用する。
[Light intensity adjustment]
When the master node 10 detects that the light amount of the slave node 30 has changed by the above method, the master node 10 changes the value of a register that determines the light emission amount of the light emitting element of the slave node 30 (hereinafter referred to as “light emission amount determination register”). Thus, the amount of light can be changed. In the present embodiment, the following two light quantity adjustment methods will be described. As a light quantity detection method, the third light quantity change detection method is still used.

(第1の光量調整:光量を一定量ずつ変化させる方法)
発光量の調整量の最小単位をuとしたとき、
P=k×u
Q=l×u
とする。なお、k及びl(エル)は1より大きい整数とする。
(First light amount adjustment: a method of changing the light amount by a certain amount)
When u is the minimum unit of light emission adjustment amount,
P = k × u
Q = 1 × u
And Note that k and l (el) are integers larger than 1.

マスターノード10は、最初に、上述した取込可能位相範囲長Lを求める。次に、マスターノード10は、取込可能位相範囲長Lと取込可能位相範囲Jとを比較し、L<Jであればスレーブノード30の発光量決定レジスタの値を「現在の値+P」に設定する。また、L>Jであれば、スレーブノード30の発光量決定レジスタの値を「現在の値−Q」に設定する。そして、マスターノード10は、L=Jとなるまで、又は、発光量決定レジスタの値が最大値もしくは最小値となるまで、上述した取込可能位相範囲長Lを求め、取込可能位相範囲Jとを比較すること、及び発光量決定レジスタの値を設定すること、を繰り返し行う。   The master node 10 first obtains the above-described captureable phase range length L. Next, the master node 10 compares the captureable phase range length L with the captureable phase range J. If L <J, the master node 10 sets the value of the light emission amount determination register of the slave node 30 to “current value + P”. Set to. If L> J, the value of the light emission amount determination register of the slave node 30 is set to “current value−Q”. Then, the master node 10 obtains the above-described captureable phase range length L until L = J or the value of the light emission amount determination register reaches the maximum value or the minimum value, and the captureable phase range J Are repeatedly performed and the value of the light emission amount determination register is set.

なお、マスターノード10は、スレーブノード30の発光量決定レジスタの値が最大値もしくは最小値になってもL=Jとならないときは、図示しない上位装置にエラーを送信する。   Note that the master node 10 transmits an error to a host device (not shown) when L = J is not satisfied even when the value of the light emission amount determination register of the slave node 30 reaches the maximum value or the minimum value.

また、マスターノード10は、取込可能位相範囲長Lと取込可能位相範囲Jとの比較、及び位相調整レジスタ値の再設定の繰り返し回数がT回を超えてもL=Jとならない時は、光量変化のステップ単位が大きすぎるので、k=k−1、l=l−1と設定する。その後再度、L=Jとなるまで、取込可能位相範囲長Lと取込可能位相範囲Jとの比較、及び位相調整レジスタ値の再設定を繰り返し行う。k=1もしくはl=1になってもL=Jとならないときは、マスターノード10は上位装置にエラーを送信する。   In addition, when the master node 10 does not satisfy L = J even if the number of repetitions of the comparison between the captureable phase range length L and the captureable phase range J and the resetting of the phase adjustment register value exceeds T times. Since the step unit of the light amount change is too large, k = k−1 and l = 1−1 are set. Thereafter, the comparison of the captureable phase range length L with the captureable phase range J and the resetting of the phase adjustment register value are repeated until L = J. If k = 1 or l = 1 but L = J is not satisfied, the master node 10 transmits an error to the host device.

マスターノード10は、L=Jとなったとき、取込可能位相範囲長Lと取込可能位相範囲Jとの比較、及び位相調整レジスタ値の再設定の繰り返し回数をチェックして、光量変化のステップ回数が小さすぎないかを判定し、ステップ回数が一定数以上であれば、k=k+1、l=l+1とする。これにより、マスターノード10は、スレーブノード30の光量を初期値に戻すことができる。   When L = J, the master node 10 checks the comparison between the captureable phase range length L and the captureable phase range J and the number of repetitions of resetting the phase adjustment register value, It is determined whether the number of steps is too small. If the number of steps is equal to or greater than a certain number, k = k + 1 and l = 1 + 1. Thereby, the master node 10 can return the light quantity of the slave node 30 to the initial value.

(第2の光量調整:光量を上下変化させながら絞り込む方法)
ここでは、スレーブノード30の発光素子の発光量の設定値の最大は2mで表されるとする。
(Second light amount adjustment: a method of narrowing down while changing the light amount up and down)
Here, it is assumed that the maximum setting value of the light emission amount of the light emitting element of the slave node 30 is represented by 2 m .

ステップS41:マスターノード10は、現在の光量の設定値(ここでは初期値と表現する)をメモリ18に記憶し、スレーブノード30の発光素子の発光量を2mに設定し、前記取込可能位相範囲長Lを求める。次に、マスターノード10は、取込可能位相範囲長Lと取込可能位相範囲Jとを比較し、L=Jであれば光量調整を終了し、L<Jであれば上位装置にエラーを送信して光量を初期値に戻し、L>Jであればn=1と設定して、ステップS42に進む。 Step S41: The master node 10 stores the current light intensity setting value (represented as an initial value here) in the memory 18, sets the light emission amount of the light emitting element of the slave node 30 to 2 m, and can capture the value. The phase range length L is obtained. Next, the master node 10 compares the captureable phase range length L with the captureable phase range J. If L = J, the master node 10 ends the light amount adjustment, and if L <J, an error is given to the host device. The transmitted light amount is returned to the initial value, and if L> J, n = 1 is set, and the process proceeds to step S42.

ステップS42:マスターノード10は、スレーブノード30の発光量を2m/2n(n=1)に設定して取込可能位相範囲長Lを求める。 Step S42: The master node 10 sets the light emission amount of the slave node 30 to 2 m / 2 n (n = 1) and obtains the captureable phase range length L.

ステップS43:マスターノード10は、L=Jであれば光量調整を終了し、L>Jであればスレーブノード30の発光量を「(現在設定されている値)−(2m/2n)」に設定し、L<Jであればスレーブノード30の発光量を「(現在設定されている値)+(2m/2n)」に設定する。そして、取込可能位相範囲長Lを求めて、n=n+1とする。 Step S43: If L = J, the master node 10 ends the light amount adjustment. If L> J, the master node 10 sets the light emission amount of the slave node 30 to “(currently set value) − (2 m / 2 n )”. If L <J, the light emission amount of the slave node 30 is set to “(currently set value) + (2 m / 2 n )”. Then, the captureable phase range length L is obtained, and n = n + 1 is set.

ステップS44:マスターノード10は、ステップS43を繰り返し実行して、L=Jになると光量調整を終了し、n=mになってもL=Jとならないときは上位装置にエラーを送信して、光量を初期値に戻す。これにより、マスターノード10は、スレーブノード30の光量を初期値に戻すことができる。   Step S44: The master node 10 repeatedly executes Step S43, ends the light amount adjustment when L = J, and sends an error to the host device when L = J is not reached even when n = m, Return the light intensity to the initial value. Thereby, the master node 10 can return the light quantity of the slave node 30 to the initial value.

なお、マスターノード10は、各スレーブノード30の光量検知結果の履歴を記憶しておき、光量の変化(取込可能位相範囲長の変化)が特定のスレーブノード30だけで発生しているのか他スレーブノード30でも同様に発生しているのかを判定し、その判定結果に基づいてスレーブノード30の発光素子の劣化、マスターノード10の受光素子の劣化、もしくはある特定の箇所が故障しているかを特定する。   Note that the master node 10 stores a history of the light quantity detection results of each slave node 30, and whether or not a change in the light quantity (change in the captureable phase range length) occurs only in the specific slave node 30. It is determined whether the same occurs also in the slave node 30, and based on the determination result, the light emitting element of the slave node 30 is deteriorated, the light receiving element of the master node 10 is deteriorated, or whether a specific part is broken. Identify.

図8は、(A)はOK数(送信テスト成功の数)が3以上減少したスレーブノードの数がN未満のとき、(B)OK数(送信テスト成功の数)が3以上減少したスレーブノードの数がNのときを示す図である。ここでは、スレーブノード30の数は3つ(Slave−1、Slave−2、Slave−3)であるとする。   FIG. 8A shows that (A) is a slave whose number of OK (success in transmission test) is decreased by 3 or more, and (B) slave whose number of OK (success in transmission test) is decreased by 3 or more. It is a figure which shows when the number of nodes is N. Here, the number of slave nodes 30 is assumed to be three (Slave-1, Slave-2, and Slave-3).

同図(A)のときは、各スレーブノード30の発光素子が劣化している、もしくは光シートバス20とSlave−1(又は光シートバス20とSlave−2)の間に何らかの不具合があることが分かる。同図(B)のときは、マスターノード10の発光素子が劣化している、又は光シートバス20とマスターノード10の間に何らかの不具合があることが分かる。   In FIG. 5A, the light emitting element of each slave node 30 has deteriorated, or there is some problem between the optical sheet bus 20 and Slave-1 (or the optical sheet bus 20 and Slave-2). I understand. In the case of FIG. 5B, it can be seen that the light emitting element of the master node 10 has deteriorated or that there is some problem between the optical sheet bus 20 and the master node 10.

以上詳細に説明したように、本発明の実施形態に係る光伝送システムは、比較的小規模でありかつ安価な回路構成で、発光素子の光量の検知や光量の再調整を行うことができる。これにより、環境変化や経時変化が原因で起こる発光量の変化による伝送品質の低下を防ぐことができ、その結果、通信の信頼性を高めることができる。   As described above in detail, the optical transmission system according to the embodiment of the present invention can detect the light amount of the light emitting element and readjust the light amount with a relatively small-scale and inexpensive circuit configuration. Thereby, it is possible to prevent a decrease in transmission quality due to a change in the amount of light emission caused by an environmental change or a change with time, and as a result, communication reliability can be improved.

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内で設計上の変更をされたものにも適用可能であるのは勿論である。   It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that the present invention can also be applied to a design modified within the scope described in the claims.

本発明の実施の形態に係る光伝送システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the optical transmission system which concerns on embodiment of this invention. (A)はマスター内クロック(Master Internal Clock)、(B)はスレーブノード30のタイミングスペック、(C)はスレーブノード30からマスターノード10に送信されるシリアルデータを示す図である。(A) is a master internal clock, (B) is a timing specification of the slave node 30, and (C) is a diagram showing serial data transmitted from the slave node 30 to the master node 10. マスターノード10の位相調整シーケンスを示すフローチャートである。4 is a flowchart showing a phase adjustment sequence of the master node 10. スレーブノード30による位相調整シーケンスを示すフローチャートである。4 is a flowchart showing a phase adjustment sequence by a slave node 30. 発光量を変化させたときのビットエラーレートと位相との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a bit error rate when changing the light emission amount, and a phase. ビットエラーレートと位相との関係によって第1の光量変化の検出を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the detection of the 1st light quantity change by the relationship between a bit error rate and a phase. ビットエラーレートと位相との関係によって第2の光量変化の検出を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the detection of the 2nd light quantity change by the relationship between a bit error rate and a phase. (A)はOK数(送信テスト成功の数)が3以上減少したスレーブノードの数がN未満のとき、(B)OK数(送信テスト成功の数)が3以上減少したスレーブノードの数がNのときを示す図である。(A) shows that when the number of slave nodes whose OK number (the number of successful transmission tests) has decreased by 3 or more is less than N, (B) the number of slave nodes whose OK number (the number of successful transmission tests) has decreased by 3 or more It is a figure which shows the time of N.

符号の説明Explanation of symbols

10 マスターノード
11,37 パラレル/シリアル変換回路
12,38 光送信機
13,31 光受信機
14,33 シリアル/パラレル変換回路
15 クロックジェネレータ
16,17,32,36 PLL回路
18,39 メモリ
19,40 制御回路
20 光シートバス
30 スレーブノード
34 タイミング調整回路
35 遅延回路
10 Master node 11, 37 Parallel / serial conversion circuit 12, 38 Optical transmitter 13, 31 Optical receiver 14, 33 Serial / parallel conversion circuit 15 Clock generator 16, 17, 32, 36 PLL circuit 18, 39 Memory 19, 40 Control circuit 20 Optical sheet bus 30 Slave node 34 Timing adjustment circuit 35 Delay circuit

Claims (8)

スレーブ光伝送装置との間で光信号の送受信を行うマスター光伝送装置であって、
前記スレーブ光伝送装置から位相の異なる実現すべき所定のエラー発生率に対応したデータ数のテストデータを受信し、エラーの有無に基づいて前記スレーブ光伝送装置から送信された光信号を取り込むことができる取込可能位相範囲を決定する位相範囲決定手段と、
前記位相範囲決定手段により決定された取込可能位相範囲内の位相で光信号を送信するように前記スレーブ光伝送装置を設定する位相設定手段と、
前記取込可能位相範囲に基づいて、前記スレーブ光伝送装置のデータ送信用発光素子の光量の変化を検出する光量変化検出手段と、
を備えたマスター光伝送装置。
A master optical transmission device that transmits and receives optical signals to and from a slave optical transmission device,
Receiving test data of the number of data corresponding to a predetermined error occurrence rate to be realized with different phases from the slave optical transmission device, and capturing an optical signal transmitted from the slave optical transmission device based on the presence or absence of an error Phase range determining means for determining a possible captureable phase range;
Phase setting means for setting the slave optical transmission device so as to transmit an optical signal at a phase within the captureable phase range determined by the phase range determination means;
A light amount change detection means for detecting a change in the light amount of the data transmission light-emitting element of the slave optical transmission device based on the captureable phase range;
A master optical transmission device.
前記光量変化検出手段により光量変化が検出されたときは、前記位相範囲決定手段により決定される取込可能位相範囲が所定値になるまで、前記スレーブ光伝送装置のデータ送信用発光素子の光量を変化させながら光量を調整する、もしくは受光素子の感度を調整する調整手段を更に備えた
請求項1に記載のマスター光伝送装置。
When a light amount change is detected by the light amount change detecting unit, the light amount of the data transmitting light emitting element of the slave optical transmission device is adjusted until the captureable phase range determined by the phase range determining unit reaches a predetermined value. The master light transmission apparatus according to claim 1, further comprising an adjusting unit that adjusts the light amount while changing the light intensity or adjusts the sensitivity of the light receiving element.
前記位相範囲決定手段により決定される取込可能位相範囲が所定値にならないときは、上位装置にエラーを通知するエラー通知手段を更に備えた
請求項2に記載のマスター光伝送装置。
The master optical transmission apparatus according to claim 2, further comprising an error notification unit that notifies an error to a higher-level device when the captureable phase range determined by the phase range determination unit does not reach a predetermined value.
スレーブ光伝送装置との間で光信号の送受信を行うマスター光伝送装置であって、
前記スレーブ光伝送装置から位相の異なる実現すべき所定のエラー発生率に対応したデータ数のテストデータを受信し、エラーの有無に基づいて前記スレーブ光伝送装置から送信された光信号を取り込むことができる取込可能位相範囲を決定する位相範囲決定手段と、
前記位相範囲決定手段により決定された取込可能位相範囲内の位相で光信号を送信するように前記スレーブ光伝送装置を設定する位相設定手段と、
前記位相設定手段による位相設定後に、前記取込可能位相範囲の少なくとも一方の端の位相における前記エラーの有無に基づいて、前記スレーブ光伝送装置のデータ送信用発光素子の光量の変化を検出する光量変化検出手段と、
を備えたマスター光伝送装置。
A master optical transmission device that transmits and receives optical signals to and from a slave optical transmission device,
Receiving test data of the number of data corresponding to a predetermined error occurrence rate to be realized with different phases from the slave optical transmission device, and capturing an optical signal transmitted from the slave optical transmission device based on the presence or absence of an error Phase range determining means for determining a possible captureable phase range;
Phase setting means for setting the slave optical transmission device so as to transmit an optical signal at a phase within the captureable phase range determined by the phase range determination means;
A light amount for detecting a change in the light amount of the data transmission light-emitting element of the slave optical transmission device based on the presence or absence of the error in the phase of at least one end of the captureable phase range after the phase setting by the phase setting means Change detection means;
A master optical transmission device.
前記光量変化検出手段により光量変化が検出されたときは、前記一方の端の位相におけるエラーが無くなるまで、前記スレーブ光伝送装置のデータ送信用発光素子の光量を変化させながら光量を調整する、もしくは受光素子の感度を調整する調整手段を更に備えた
請求項4に記載のマスター光伝送装置。
When the light quantity change is detected by the light quantity change detection means, adjust the light quantity while changing the light quantity of the data transmission light emitting element of the slave optical transmission device until there is no error in the phase of the one end, or The master optical transmission apparatus according to claim 4, further comprising an adjusting unit that adjusts the sensitivity of the light receiving element.
前記位相範囲決定手段により決定される取込可能位相範囲が所定値にならないときは、上位装置にエラーを通知するエラー通知手段を更に備えた
請求項5に記載のマスター光伝送装置。
The master optical transmission apparatus according to claim 5, further comprising an error notification unit that notifies an error to a higher-level device when the captureable phase range determined by the phase range determination unit does not reach a predetermined value.
マスター光伝送装置と複数のスレーブ光伝送装置との間で光信号の送受信を行う光伝送システムであって、
位相が各々異なるテストパターン光信号を送信する複数のスレーブ光伝送装置と、
請求項1または請求項4に記載のマスター光伝送装置と、
を備えた光伝送システム。
An optical transmission system that transmits and receives optical signals between a master optical transmission device and a plurality of slave optical transmission devices,
A plurality of slave optical transmission devices that transmit test pattern optical signals having different phases, and
The master optical transmission device according to claim 1 or 4,
Optical transmission system equipped with.
前記マスター光伝送装置は、各々のスレーブ光伝送装置から送信される光信号の取込可能位相範囲の変化に基づいて、故障原因を判定する故障原因判定手段を更に備えた
請求項7に記載の光伝送システム。
The master optical transmission device further includes failure cause determination means for determining a failure cause based on a change in a phase range in which an optical signal transmitted from each slave optical transmission device can be captured. Optical transmission system.
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