(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ通信システム（１０）であって：
入力データを受信し、エンコード反転信号に応じて前記入力データの補数を取り、エンコード・データとして第１チャネルを通じて送信するように結合されたデータ送信機（１２）であって、前記エンコード反転信号は前記入力データの長い期間の論理高状態または論理低状態を分断するために規則的に論理状態が反転されるもの；
エンコード処理アルゴリズムにしたがって前記データ送信機に対する前記エンコード反転信号を発生し、前記エンコード反転信号によってエンコードされた送信クロックを第２チャネルを通じて送信するエンコーダ（１８）；
前記エンコード・データを受信し、デコード反転信号に応じて前記エンコード・データの補数を取り、前記データ受信機の出力信号を発生するように結合されたデータ受信機（１６）；および
前記送信クロックを受信し、前記送信クロックから前記デコード反転信号を復元するように結合されたデコーダ（２０）；
を具備することを特徴とするデータ通信システム（１０）。
【請求項２】
エンコード・データを使用してチャネルを通じて通信する方法であって：
エンコード反転信号に応じて入力データの補数を取り、第１チャネルを通じてエンコード・データとして送信する段階であって、前記エンコード反転信号は前記入力データの長い期間の論理高状態または論理低状態を分断するために規則的に論理状態が反転される段階；
エンコード処理アルゴリズムにしたがって前記エンコード反転信号を発生し、前記エンコード反転信号によってエンコードされた送信クロックを、第２チャネルを通じて送信する段階；
前記エンコード・データを受信し、デコード反転信号に応じて前記エンコード・データの補数を取り、出力信号を発生する段階；および
前記送信クロックをデコードし、前記デコード反転信号を復元する段階；
を具備することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的にデータ送信に関し、更に特定すれば、並列送信データのエンコードおよびデコード処理に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近の通信システムの主要な機能は、ある局から他の局へデジタル・データを送信することである。例えば、ある局所コンピュータは離れたコンピュータにデータを送らなければならない場合がある。あるいは、遠隔通信システムにおいて、一方の局で音声データをデジタル的にエンコードし、離れた局に送信することができる。データ・スループットの向上および効率向上を達成するために、常にデータ送信速度の高速化が要求されている。
【０００３】
従来技術においては、デジタル・データは、局所局から遠隔局へ、典型的に銅で作られた金属導体に沿って直列または並列に送られている。バス・ドライバが金属導体の容量を、高電圧（論理１）および低電圧（論理０）に、充電および放電する。金属導体に沿ったデータ送信は、固有の導体容量のために、帯域、即ち、１秒当たりの送信ビット数に限界がある。データ送信速度を高めるためには、バス・ドライバに供給する電力を増やし、金属導体の充電および放電を素速く行えるようにする。しかしながら、バス・ドライバへの電力を増やしても、それは１点で作用するに過ぎない。金属導体上で高いデータ速度を得ようとすると、導体間の誘導性クロストークのような別の問題が発生し、干渉やデータ・エラーに至ることになる。長距離では、典型的に、データは直列フォーマットに変換され、遮蔽同軸ケーブルを通じて送信される。多くの場合、長距離における遮蔽同軸ケーブルを通じた直列データ送信の実際上の限界は、１秒当たり１００．０メガビット（Ｍｂｉｔ／ｓ）である。
【０００４】
従来技術では既知の別のタイプのデータ送信に、光ファイバによるものがある。光ファイバデータ送信システムでは、直列デジタル・データが送信用レーザ・ダイオードを駆動し、光パルスを発生する。この光パルスが薄いガラスまたはプラスチック・ファイバに沿って移動する。光ファイバの終端にあるフォト・ダイオードがこの光パルスを受信し、この信号を電流に変換し、これを更に、トランスインピーダンス増幅器(transimpedance amplifier)によって電圧に変換する。このデータ電圧を基準電圧と比較し、データが論理１か論理０かを判定する。光ファイバには、金属導体のように、克服すべき容量がない。その結果、データは大幅に高いデータ速度で光ファイバを通じて直列に移動可能であり、データ速度は多くの場合１秒当たり１．０ギガビット（ＧＢｉｔ／ｓ）を越える。通常、並列データは、単一光ファイバに沿った送信のために、直列データ・ストリームに変換され、受信端において、再び並列フォーマットに変換される。
【０００５】
各チャネルについて、データ受信機は光パルスを電圧レベルに変換し、この電圧レベルを、典型的にコンデンサに記憶されている基準電圧と比較する。基準電圧は、データ電圧が明確に基準電圧の上（論理１）または下（論理０）となる、適正なノイズ・マージンのための中央範囲値を維持しなければならない。論理１または論理０が連続する長い列は、コンデンサの基準電圧をデータ電圧付近にまで充電または放電させる。データ受信機はそのノイズ・マージンを失い、コンデンサの基準電圧がいずれかのデータ電圧レベルに近付くと、論理１または論理０を検出できなくなる恐れがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、論理１または論理０が連続する長い列に対しても、コンデンサの基準電圧のための中央範囲値を維持することによって、高いノイズ・マージンを維持する必要がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は並列送信データのエンコードおよびデコード処理を行うデータ送信回路を提供する。このデータ送信回路は、並列データを光パルスとして多数の光チャネルを通じて送信するデータ送信機と、光パルスを電圧レベルに再変換し、この電圧レベルを基準コンデンサ電圧と比較するデータ受信機とを含む。コンデンサ電圧は、論理１および論理０を検出する際の適正なノイズ・マージンのために、中間範囲値を維持しなければならない。論理１または論理０が連続する長い列があると、コンデンサの電圧をデータ電圧と同じレベルに向けて充電または放電するため、データ・エラーの原因となる。このデータ・エラーを防止するために、あるビットを反転することによってこのデータをエンコードし、同一論理状態が連続する長い列を分断する。エンコード処理情報は、送信クロックとして、別の光ファイバ・チャネルを通じて、データ受信機に送信される。デコード処理情報が取り込まれ、エンコード・データを変換し、適正な論理状態に戻すことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、データ通信システム１０が示されている。データ送信機１２は、光ファイバ・チャネル１４上で、データを並列にデータ受信機１６に送信する。各光ファイバ・チャネルは、直径が５．０ミクロンないし１００．０ミクロンの範囲の薄いガラスまたはプラスチック・ファイバであり、光パルスを伝搬する。一実施例では、１０本の別個の光ファイバ・チャネル１４があり、その内９本はデータおよびパリティ用であり、１本は送信クロック用である。あるいは、送信機１２は、導電体を通じて、電気信号をデータ受信機１６に送信することもできる。エンコーダ１８は、エンコード・クロック(ENCODE CLOCK)信号およびエンコード反転(ENCODEINVERT)信号をデータ送信機１２に供給する。また、エンコーダ１８は、送信クロック(TRANSMITTEDCLOCK)をデコーダ２０に供給する。デコーダ２０は、デコード・クロック(DECODE CLOCK)信号およびデコード反転(DECODEINVERT)信号をデータ受信機に１６に供給する。エンコーダ１８およびデコーダ２０については、以下で更に詳細に論じることにする。データ送信機１２は、局所コンピュータ・システムまたは遠隔通信局の一部とすることができ、データ受信機１６は遠隔コンピュータまたは遠隔通信局の一部である。データ送信機１２は９ビットの並列デジタル・データ・ワードＤＡＴＡ  ＩＮ（８ビットのデータと１ビットのパリティ）を受信し、９本の別個の光ファイバを通じて、並列データを光パルスとして送信する。データ受信機１６は９個の光ファイバ・チャネルを受信し、そのデータをデジタル出力信号ＤＡＴＡ  ＯＵＴに再度変換する。
【０００９】
図１には、データ送信機１２が更に詳しく示されている。データ送信機１２は、一方の入力が入力デジタル・データ・ワードの１ビットを受信するように結合された、排他的ＯＲゲート２６を含む。データ送信機１２は、このような排他的ＯＲゲート２６を９個有する。各排他的ＯＲゲート２６の第２入力は、エンコード反転信号を受信する。エンコード反転信号が論理０のとき、排他的ＯＲゲート２６は、その出力に、同一状態をデータ信号として供給する。排他的ＯＲゲート２６の出力は、フリップフロップ２８のデータ入力に結合されている。データ送信機１２はこのようなフリップフロップ２８を９個有する。各フリップフロップ２８のクロック入力は、エンコード・クロック信号を受信する。フリップフロップ２８のＱ出力は、光ドライバ３０に結合されている。光ドライバ３０は駆動電流をレーザ・ダイオード３２に供給する。レーザ・ダイオード３２は、光ドライバ３０からの駆動電流に応答して、光パルスを発生する。光パルスは、論理１を示す高輝度状態から、論理０を示す低輝度状態に遷移する。データ速度を高めるためには、典型的に、レーザ・ダイオード３２からの発光を、論理１に対して最大オンには設定しないか、あるいは論理０に対して最大オフには設定しない。レーザ・ダイオード３２をオンするのに必要なスレシホルド駆動電流は、約２．０ミリアンペア（ｍａ）である。論理０は、最大駆動電流定格が５．０ｍａとした場合、２．５ｍａの駆動電流によるレーザ・ダイオード３２からの照明である。また、論理１は、４．０ｍａの駆動電流によるレーザ・ダイオード３２からの照明である。データ送信機１２は、各９ビットのデジタル・データ・ワード毎に、図２に示すような回路を有し、各ファイバ・チャネル１４に沿って送信する。
【００１０】
データ受信機１６を図３に示す。このデータ受信機１６は、ファイバ・チャネル１４の１本からの受信データ信号に対応する光パルスを受光する、フォト・ダイオード３６を含む。フォト・ダイオード３６は、受信した光パルスに応答して、電流を発生する。フォト・ダイオード３６からの電流は、フィードバック抵抗４０を有するトランスインピーダンス増幅器(transimpedance amplifier)３８によって処理され、その出力に電圧を発生する。増幅器３８からの電圧は、差動増幅器４４によって、コンデンサ４２間に記憶されている電圧と比較される。増幅器４４の差分出力は差動増幅器４６に結合され、差動増幅器４６は、受信したデータ信号の状態に基づいて、コンデンサの充電および放電を行う。受信データ信号が高状態の場合、コンデンサ４２間の電圧を上昇させる。受信データ信号が低状態の場合、コンデンサ４２間の電圧を低下させる。
【００１１】
コンデンサ４２間の平均ＤＣ電圧は、その最低および最高充電レベルの中間であると仮定する。増幅器３８からの電圧がコンデンサ４２間の電圧よりも高い場合、増幅器４４の非反転出力はその反転出力よりも大きくなる。差動増幅器５０の出力信号は高となり、論理１を受信したことを示す。増幅器３８からの電圧がコンデンサ４２間の電圧より低い場合、増幅器４４の非反転出力はその反転出力よりも低くなる。差動増幅器５０の出力信号は低となり、論理０を受信したことを示す。回路素子３６〜５０は、データ受信機１６の受信部分を構成する。
【００１２】
排他的ＯＲゲート５２は、増幅器５０からの出力信号を受信するように結合された１つの入力と、デコード反転信号を受信する第２入力とを有する。デコード反転信号が論理０のとき、排他的ＯＲゲート５２は、増幅器５０からのデータ信号と同じ状態を、その出力に発生する。デコード反転信号が論理１のとき、排他的ＯＲゲート５２は、増幅器５０からのデータ信号とは反対の状態を、その出力に発生する。排他的ＯＲゲート５２の出力は、フリップフロップ５４のデータ入力に結合されている。フリップフロップ５４のクロック入力は、デコード・クロック信号を受信する。フリップフリップ５４のＱ出力は、データ受信機１６に対して、データ出力信号(DATA OUT)の１ビットを供給する。データ受信機１６は、ファイバ・チャネル１４から受信したデジタル・データ信号の各ビットに対して、図３に示すような回路を有する。
【００１３】
適正な動作のためには、コンデンサ４２間の電圧がある平均ＤＣレベルに留ることが重要である。受信したデータ信号の論理状態が、ある時間の間一定の論理１に滞留する場合、即ち、２０以上の論理１が連続する場合、コンデンサ４２が充電して、増幅器３８からの論理１の電圧レベルに近付くレベルに上昇する可能性がある。あるいは、受信したデータ信号の論理状態がある時間の間一定の論理０に滞留する場合、即ち、２０以上の論理０が連続する場合、コンデンサ４２は放電して、増幅器３８からの論理０の電圧レベルに近付くレベルに低下する可能性がある。いずれの場合も、受信回路は、コンデンサ４２間に記憶されているスレシホルド・レベルがデータ電圧レベルに近付くために、論理１または論理０を検出する能力において、そのノイズ・マージンを失うことになる。増幅器４４は、増幅器３８からのデータ電圧がコンデンサ４２間に記憶されているスレシホルド・レベルよりも明らかに大きいかあるいは小さくなければ、論理１または論理０を区別することができない。コンデンサ４２間の電圧が増幅器３８からの論理１および論理０に対応する電圧レベルに近付くと、その結果、データ検出エラーを発生する可能性がある。理想的には、受信データ信号が５０％のデューティ比を有する場合、即ち、高および低を交互に繰り返す場合（高−低−高−低）、コンデンサは、放電されるのと同じだけ充電されるので、平均ＤＣ値に留る。いずれかの状態を検出するためのノイズ・マージンは、平均ＤＣレベルがその全範囲の中間に留るときに最大となる。
【００１４】
しかしながら、データ信号は、典型的に、理想的な５０％デューティ・サイクルを有することはない。ほとんどが０論理または他方である長い列を受信するのが一般的である。本発明の一部として、データ送信機１２は送信データ信号にスクランブルをかけ、規則的な間隔でデータを反転させるようにしている。エンコード反転信号およびエンコード・クロック信号が、データ送信機１２において、データ・ビットのスクランブル処理を制御する。例えば、図４の時刻ｔ１ないしｔ５の間では、エンコード反転信号は論理１であり、排他的ＯＲゲート２６によって、エンコード・データ信号はデータ入力信号の補数となる。図４の時刻ｔ５ないしｔ７の間では、エンコード反転信号は論理０であり、エンコード・データ信号はデータ入力信号と同一状態にある。規則的に反転させれば、反対の論理状態を分散させることによって、同一論理状態を有するデータ信号の長い列を分断し、ノイズ・マージンに悪影響を与えデータ検出エラーの原因となり得るレベルに、コンデンサ４２を充電または放電することを回避することを保証する。
【００１５】
論理１の長い列を送信すると仮定する。データ送信機１２はこのデータ信号のあるビットを反転し、論理１と共に論理０も規則的に送信する。論理０は実際には論理１とスクランブルされ、データ受信機１６において論理１に再度変換する必要はない。あるいは、論理０の長い列を送信する場合、データ送信機１２はデータ信号のあるビットを反転し、論理０と共に論理１も規則的に送信する。論理１は論理０とスクランブルされ、データ受信機１６において論理０に再度変換する必要はない。スクランブルされた反転論理状態によって、論理１状態を分散させることにより、コンデンサ４２が平均ＤＣ値に充電された状態を維持するのである。
【００１６】
送信データ・ストリームについては、規則的にデータが反転していれば、理想的な５０％デューティ・サイクルを達成する必要はない。平均的に、多数の論理１の後には、いずれ多数の論理０が来るものである。規則的な反転によって、論理１のあるものが論理０としてスクランブルされ、論理０のあるものが論理１としてスクランブルされる。データ受信機１６が受信データ・ストリームにおいて規則的に分散された論理１および論理０を受信すると、コンデンサ４２は、その最低値および最高値のほぼ中間の平均ＤＣ電圧を維持する。
【００１７】
まず、入力データをスクランブルするためのエンコード処理アルゴリズムについて検討する。エンコーダ１８は、８００ＭＨｚで動作するエンコード・クロックを発生するクロック源（図示せず）を含む。図４を参照のこと。データ入力信号のデータ速度はチャネル当たり８００ＭＢｉｔ／ｓである。エンコード反転信号は、いつデータのスクランブルを行うか、即ち、いつデータを反転するかを制御する。データを規則的に反転するためのエンコード処理アルゴリズムには多くの異なったものがある。一実施例では、エンコード反転信号は、図４に示すように、エンコード・クロックをＮで分周したものであり、「Ｎ」は例えば、Ｎ＝８のように、いずれかの値である。図５のフリップフロップ６０，６２，６７は８分周回路として動作する。図４の時刻ｔ1 の直後では、エンコード反転信号は論理１となっている。図２の排他的ＯＲゲート２６は論理１データ信号を反転し、論理０のエンコード・データ信号を、フリップフロップ２８のデータ入力に供給する。フリップフロップ２８のＱ出力は、エンコード・クロックの立ち上がりエッジで、論理０に移行する。光ドライバ３０は、２．５ｍａの駆動電流をレーザ・ダイオード３２に供給し、実際のデータが論理０であっても、光ファイバ・チャネル１４を通じて論理０を送信する。エンコード反転信号が論理１である時間の間、排他的ＯＲゲート２６は、データ入力信号の全ビットの補数を取り、光ファイバ・チャネル１４を通じて送信する。
【００１８】
別のデータ・エンコード処理アルゴリズムとして、ランダム・ビット発生器が論理１および論理０の間でエンコード反転信号をランダムに発生するというものもある。平均すると、ランダム・ビット発生器は、長い期間では、その半分の期間エンコード反転信号を論理１に、そして半分の期間論理０にすることになる。
更に他の実施例には、カウンタ（図示せず）が連続する論理状態の数を追跡するものがある。入力データ・ワードの各ビット毎に１つのカウンタがある。これらのカウンタは、対応するデータ・ビットの論理状態が変化する毎にリセットされる。いずれかのカウンタが、例えば、１０の値に達して、同一論理状態で１０個のビットが連続したことを示すと、エンコード反転信号は状態を変化し、全てのカウンタがリセットされる。いずれのエンコード処理アルゴリズムでも、エンコード反転信号は、ある長い期間を考えた場合、それが低であるのとほぼ同じ時間量の間高となるようにしなければならない。
【００１９】
データ受信機１６は、どのデータがデータ送信機１２によってスクランブル、即ち、反転されたかを知ることにより、もう一度反転を行ってデータをその元の状態に戻すことができなければならない。送信クロックをエンコード反転信号によってエンコードすることによって、この情報が与えられる。図５において、エンコード・クロックは、フリップフロップ６０のクロック入力に印加される。フリップフロップ６０のＱ（反転）出力は、フリップフロップ６０のデータ入力に結合されている。フリップフロップ６０のＱ出力は、フリップフロップ６２のクロック入力と、ＡＮＤゲート６４およびＯＲゲート６６各々の一方の入力に結合されている。フリップフロップ６２のＱ（反転）出力は、そのデータ入力に結合されている。フリップフロップ６２のＱ出力は、ＡＮＤゲート６４およびＯＲゲート６６の第２入力と、フリップフロップ６７のクロック入力とに結合されている。フリップフロップ６７のＱ（反転）出力は、そのデータ入力に結合されている。ＡＮＤゲート６４およびＯＲゲート６６の出力は、マルチプレクサ６８の第１および第２入力に結合されている。マルチプレクサ６８は、フリップフロップ６７のＱ出力からのエンコード反転信号によって制御される。マルチプレクサ６８の出力は、駆動電流をレーザ・ダイオードに供給する光ドライバ７０に送出される。レーザ・ダイオード７２は、この光ドライバ７０からの駆動電流に応答して、光パルスを発生する。光パルスは、送信クロックに対して、論理１を示す高輝度状態から、論理０を表わす低輝度状態に遷移する。フリップフロップ７４のデータ入力は、フリップフロップ６７のＱ出力からエンコード反転信号を受信し、一方、フリップフロップ７４のクロック入力はフリップフロップ６０のＱ出力に結合されている。フリップフロップ７４のＱ出力は、フリップフロップ７４によるエンコード・クロック２つ分の遅延の後、データ送信機１２にエンコード反転信号を続けて送出する。
【００２０】
フリップフロップ６０のＱ出力は、エンコード・クロックの周波数の半分である。同様に、フリップフロップ６２のＱ出力は、フリップフロップ６０のＱ出力の周波数の半分、即ち、エンコード・クロックの周波数の１／４である。フリップフロップ６７のＱ出力は、フリップフロップ６２のＱ出力の周波数の半分、即ち、エンコード・クロックの周波数の１／８である。ＡＮＤゲート６４の出力は、フリップフロップ６０，６２のＱ出力が双方とも論理１のときにのみ、論理１となる。ＯＲゲート６６の出力は、フリップフロップ６０または６２のいずれかが論理１のときに、論理１となる。エンコード反転信号が論理０のとき、マルチプレクサ６８はＡＮＤゲート６４の出力信号を通す。エンコード反転信号が論理１のとき、マルチプレクサ６８は、ＯＲゲート６６の出力信号を通す。マルチプレクサ６８から結果的に得られる波形を、図４の送信クロックとして示す。
【００２１】
送信クロックの波形は、エンコード反転信号によってパルス幅変調され、エンコード反転信号が論理１の場合、エンコード・クロック４周期の間において、エンコード・クロックの３周期（ｔ０からｔ２およびｔ６からｔ８）の間送信クロックは論理１となり、エンコード・クロックの１周期（ｔ２からｔ３およびｔ８からｔ９）の間論理０となる。エンコード反転信号が論理０の場合、次のエンコード・クロック４周期の間において、送信クロックは、エンコード・クロックの１周期（ｔ３からｔ４）の間論理１であり、エンコード・クロックの３周期（ｔ４からｔ６）の間論理０である。このように、送信クロックは、エンコード反転信号によって、データ・エンコード処理情報でエンコードされる。フリップフロップ７４はエンコード反転信号をエンコード・クロック２周期分だけ遅延させることによって、エンコード・データ信号がデータ受信機１６に到達する前に、送信クロックがデコーダ２０に到達し、デコード反転信号を発生するための時間を与える。
次に図６に移って、送信クロック光パルスは、フォト・ダイオード７６によって受光される。フォト・ダイオード７６は、受光した光パルスに応答して、電流を発生する。フォト・ダイオード７６からの電流は、フィードバック抵抗８０を有するトランスインピーダンス増幅器７８によって処理され、その出力に電圧を発生する。増幅器７８からの電圧は、コンデンサ８２によってＡＣ結合され、増幅器８４において内部基準と比較される。増幅器８４の出力信号は、その入力における電圧が内部基準よりも大きい場合論理高となり、その入力における電圧が内部基準未満の場合論理低となる。回路素子７６〜８４は、デコーダ２０の受信部を構成する。別の実施例では、図３に示す受信部３６〜５０および図６に示す受信部７６〜８４は相互交換可能である。
【００２２】
図６には、デジタル位相ロックループ（ＰＬＬ）も示されている。送信クロックは位相検出器８６の第１入力印加され、位相検出器８６は、チャージ・ポンプ８８のために、アップ制御信号とダウン制御信号とを発生する。チャージ・ポンプ８８の出力は、ループ・ノード９０を駆動し、ループ・ノード９０と接地電位との間に結合されているコンデンサ（図示せず）を含む、ロー・パス・ループ・フィルタ９２の充電および放電を行う。ループ・ノード９０におけるループ電圧は、デコード・クロックを発生する電圧制御発振器（ＶＣＯ）９４を制御する。デコード・クロックは、送信クロックから得られ、データ受信機１６内の各フリップフロップ５４のクロック入力を制御し、データ出力信号の８ビット全てを同期させる。デコード・クロック信号は、４分周回路９６によって周波数分割され、位相検出器８６の第２入力に印加される復元クロック信号を発生する。ＰＬＬは送信クロックの立ち上がりエッジを検出し、図４に示すような復元クロックを発生する。
【００２３】
アップ制御信号は、ループ電圧を高めることによってＶＣＯ９４の出力周波数を上昇させ、一方ダウン制御信号はループ電圧を低くすることによってＶＣＯ９４の出力を低下させる。アップおよびダウン制御信号のパルス幅は、ループ・フィルタ９２に転送される電荷量を決定する。入力信号送信クロックと復元クロックとの間の位相差が大きい程、アップおよびダウン制御信号のパルス幅も大きくなり、チャージ・ポンプ８８からの充電電流の作用する時間が長くなり、位相差を最少にするようにＶＣＯ周波数を変化させる電圧に向けて、ループ・ノード９０を駆動する。このように、相互に排他的なアップおよびダウン制御信号がＶＣＯ９４を駆動し、位相検出器８６の第１および第２入力に印加される信号間に、所定の位相関係を維持する。
【００２４】
復元クロックは反転器９８によって反転され、フリップフロップ１００のクロック入力に印加される。したがって、フリップフロップ１００は、復元クロックの立ち下がりエッジをクロック・オフ(clockoff)する。時刻ｔ1 において、フリップフロップ１００は、そのデータ入力に印加された送信クロックをサンプルする。デコード反転信号は、フリップフロップ１００のＱ出力において、論理１となる。時刻ｔ5 において、フリップフロップ１００は再び送信クロックをサンプルし、デコード反転信号は論理０となる。デコード反転信号が論理１の場合、排他的ＯＲゲート５２は、図３における増幅器５０からの出力信号を反転し、一方デコード反転信号が論理０の場合、同一論理状態を保持する。時刻ｔ0ないしｔ 1の間、デコード反転信号は論理０であるので、受信データの反転は起こらない。時刻ｔ1ないしｔ5の間、デコード反転信号が論理１のとき、受信データは反転されて、データ送信機１２によって既に反転されていた送信データをデコードし、送信された論理１と論理０の数を平均化する。したがって、フリップフロップ５４のＱ出力におけるデータ出力信号はデコードされて、図４に見られるように、データ入力信号と同じ論理状態に戻される。
【００２５】
以上の説明から、本発明は複数の光チャネルを通じて光パルスとして並列データを送信することが認められよう。データ受信機は光パルスを電圧レベルに再度変換し、このデータ電圧レベルを基準コンデンサ電圧と比較する。コンデンサの電圧は、論理１および論理０を検出する際の適正なノイズ・マージンのために、中間範囲値を維持する。論理１または論理０が連続する長い列は、いずれもコンデンサの電圧をデータの電圧と同じレベルに充電または放電し、データ・エラーの原因となる。このデータ・エラーを防止するために、あるビットを反転することによってデータをエンコードし、連続する論理１または０の長い列を分断する。エンコード処理情報およびクロック・タイミングは、他の光ファイバ・チャネルを通じて、送信クロックとしてデータ受信機に送信される。このエンコード処理情報を取り込むことによって、エンコードされているデータをデコードし、適正な論理状態に戻す。送信クロックは、出力データの同期も行う。
【００２６】
以上、本発明の特定実施例について示しかつ記載したが、更に他の変更や改良も当業者には想起されよう。したがって、本発明はここに示した特定形態には限定されないことを理解され、本発明の精神および範囲から逸脱しない全ての変更は特許請求の範囲に包含されることを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】データ送信システムを示すブロック図。
【図２】図１のデータ送信機を示すブロック図。
【図３】図１のデータ受信機を示すブロック図。
【図４】本発明の説明に有用な波形図。
【図５】図１のエンコーダを示すブロック図。
【図６】図１のデコーダを示すブロック図。
【符号の説明】
１０    データ通信システム
１２    送信機
１４    光ファイバ・チャネル
１６    受信機
１８    エンコーダ
２０    デコーダ
２６    排他的ＯＲゲート
２８    フリップフロップ
３０    光ドライバ
３２    レーザ・ダイオード
３６    フォト・ダイオード
３８    トランスインピーダンス増幅器
４２    コンデンサ
４４，４６    差動増幅器
５０    増幅器
５２    排他的ＯＲゲート
５４    フリップフロップ
６０，６２，６７，７４    フリップフロップ
６４    ＡＮＤゲート
６６    ＯＲゲート
６８    マルチプレクサ
７０    光ドライバ
７６    フォト・ダイオード
７８    トランスインピーダンス増幅器
８０    フィードバック抵抗
８２    コンデンサ
８６    位相検出器
８８    チャージ・ポンプ
９０    ループ・ノード
９２    ロー・パス・ループ・フィルタ
９４    電圧制御発振器
９６    ４分周回路
９８    反転器
１００    フリップフロップ
【図１】
0004057085.tif 000002
【図２】
0004057085.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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