(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主局（１０）、子局（１６）、並びに主局（１０）と子局（１６）を接続する第１及び第２の光ファイバ（１２，１４）からなる光通信システムであって、
当該主局（１０）が、当該子局（１６）に向ける下り信号をマンチェスタ符号で符号化するマンチェスタ符号化回路（２０）と、当該マンチェスタ符号化回路（２０）の出力を光信号に変換して当該第１の光ファイバ（１２）に出力する光送信器（２２）と、当該第２の光ファイバ（１４）から入力する光信号を電気信号に変換する第１の光受信器（２４）と、当該第１の光受信器（２４）の出力から、当該子局（１６）からの上り信号を復調する復調回路（２６）とを具備し、
当該子局（１６）が、当該第１の光ファイバ（１２）から入力する信号光を２つに分割する光分波器（３０）と、当該光分波器（３０）の一方の出力光を電気信号に変換する第２の光受信器（３２）と、当該第２の光受信器（３２）の出力から、当該下り信号を復元すると共にクロック成分を抽出するマンチェスタ復号化回路（３４）と、当該マンチェスタ復号化回路（３４）により抽出される当該クロックに従い、主局に向けた上り信号のタイミングを調整するタイミング調整回路（３６）と、当該タイミング調整回路（３６）の出力（４２）に従い、当該光分波器（３０）の他方の出力光（４０）を強度変調し、当該第２の光ファイバに出力する光変調器（３８）とを具備し、
当該光変調器（３８）が、当該タイミング調整回路（３６）の出力に従い、当該光分波器の他方の出力光をオン／オフ変調し、
当該復調回路（２６）が、
当該第１の光受信器（２４）の出力からクロックを抽出し、０゜及び１８０゜の２つのクロック（７８，８２）を出力するクロック抽出回路（５０）と、
当該第１の光受信器（２４）の出力から、１ビットのタイムスロットの前半及び後半の何れか一方に当該上り信号の２進値の一方の値を具備し、当該１ビットのタイムスロット内に当該上り信号の２進値の他方の値を有する２進信号（７６）を生成する２進信号生成回路（５２，５４）と、
当該クロック抽出回路（５０）からの０゜のクロック（７８）に従い、当該２進信号生成回路（５２，５４）の出力をラッチする第１のラッチ回路（５６）と、
当該クロック抽出回路（５０）からの１８０゜のクロック（８２）に従い、当該２進信号生成回路（５２，５４）の出力をラッチする第２のラッチ回路（５８）と、
当該上り信号のプリアンブルに対する当該第１及び第２のラッチ回路の出力から正しいクロック位相を判別するプリアンブル検出回路（６０）と、
当該プリアンブル検出回路の検出結果に従い、当該第１及び第２のラッチ回路（５６，５８）の出力の一方を選択する選択回路
とを具備することを特徴とする光通信システム。
【請求項２】
主局（１０）、子局（１６）、並びに主局（１０）と子局（１６）を接続する第１及び第２の光ファイバ（１２，１４）からなる光通信システムであって、
当該主局（１０）が、当該子局（１６）に向ける下り信号をマンチェスタ符号で符号化するマンチェスタ符号化回路（２０）と、当該マンチェスタ符号化回路（２０）の出力を光信号に変換して当該第１の光ファイバ（１２）に出力する光送信器（２２）と、当該第２の光ファイバ（１４）から入力する光信号を電気信号に変換する第１の光受信器（２４）と、当該第１の光受信器（２４）の出力から、当該子局（１６）からの上り信号を復調する復調回路（２６）とを具備し、
当該子局（１６）が、当該第１の光ファイバ（１２）から入力する信号光を２つに分割する光分波器（３０）と、当該光分波器（３０）の一方の出力光を電気信号に変換する第２の光受信器（３２）と、当該第２の光受信器（３２）の出力から、当該下り信号を復元すると共にクロック成分を抽出するマンチェスタ復号化回路（３４）と、当該マンチェスタ復号化回路（３４）により抽出される当該クロックに従い、主局に向けた上り信号のタイミングを調整するタイミング調整回路（３６）と、当該タイミング調整回路（３６）の出力（４２）に従い、当該光分波器（３０）の他方の出力光（４０）を強度変調し、当該第２の光ファイバに出力する光変調器（３８）とを具備し、
当該光変調器（３８）が、当該タイミング調整回路（３６）の出力に従い、当該光分波器の他方の出力光をオン／オフ変調し、
当該復調回路（２６）が、
当該第１の光受信器（２４）の出力から０゜及び１８０゜の一方のクロックを抽出し、出力するクロック抽出回路（１２０）と、
当該第１の光受信器（２４）の出力から、１ビットのタイムスロットの前半及び後半の何れか一方に当該上り信号の２進値の一方の値を具備し、当該１ビットのタイムスロット内に当該上り信号の２進値の他方の値を有する２進信号を生成する２進信号生成回路（１２２，１２４）と、
当該クロック抽出回路（１２０）の出力クロックに従い、当該２進信号生成回路（１２２，１２４）の出力をラッチするラッチ回路（１２６）と、
当該上り信号のプリアンブルに対する当該ラッチ回路の出力から当該プリアンブルを検出し、当該クロック抽出回路の出力するクロックの位相が適正でない場合に、当該クロック抽出回路（１２０）にクロック位相の切換えを指示するプリアンブル検出回路（１２８）
とを具備することを特徴とする光通信システム。
【請求項３】
主局（１０）、子局（１６）、並びに主局（１０）と子局（１６）を接続する第１及び第２の光ファイバ（１２，１４）からなり、当該主局が下り信号を搬送する信号光を当該第１の光ファイバを介して当該子局に送信し、当該子局が、当該第１の光ファイバからの信号光をオン／オフ変調して当該第２の光ファイバに出力することにより当該主局に上り信号を送信する光通信システムにおいて、当該主局として使用される光通信装置であって、
当該子局（１６）に向ける下り信号をマンチェスタ符号で符号化するマンチェスタ符号化回路（２０）と、
当該マンチェスタ符号化回路（２０）の出力を光信号に変換して当該第１の光ファイバ（１２）に出力する光送信器（２２）と、
当該第２の光ファイバ（１４）から入力する光信号を電気信号に変換する光受信器（２４）と、
当該光受信器（２４）の出力から、当該子局（１６）からの上り信号を復調する復調回路（２６）
とを具備し、
当該復調回路（２６）が、
当該光受信器（２４）の出力からクロックを抽出し、０゜及び１８０゜の２つのクロック（７８，８２）を出力するクロック抽出回路（５０）と、
当該光受信器（２４）の出力から、１ビットのタイムスロットの前半及び後半の何れか一方に当該上り信号の２進値の一方の値を具備し、当該１ビットのタイムスロット内に当該上り信号の２進値の他方の値を有する２進信号（７６）を生成する２進信号生成回路（５２，５４）と、
当該クロック抽出回路（５０）からの０゜のクロック（７８）に従い、当該２進信号生成回路（５２，５４）の出力をラッチする第１のラッチ回路（５６）と、
当該クロック抽出回路（５０）からの１８０゜のクロック（８２）に従い、当該２進信号生成回路（５２，５４）の出力をラッチする第２のラッチ回路（５８）と、
当該上り信号のプリアンブルに対する当該第１及び第２のラッチ回路の出力から正しいクロック位相を判別するプリアンブル検出回路（６０）と、
当該プリアンブル検出回路の検出結果に従い、当該第１及び第２のラッチ回路（５６，５８）の出力の一方を選択する選択回路
とを具備することを特徴とする光通信装置。
【請求項４】
主局（１０）、子局（１６）、並びに主局（１０）と子局（１６）を接続する第１及び第２の光ファイバ（１２，１４）からなり、当該主局が下り信号を搬送する信号光を当該第１の光ファイバを介して当該子局に送信し、当該子局が、当該第１の光ファイバからの信号光をオン／オフ変調して当該第２の光ファイバに出力することにより当該主局に上り信号を送信する光通信システムにおいて、当該主局として使用される光通信装置であって、
当該子局（１６）に向ける下り信号をマンチェスタ符号で符号化するマンチェスタ符号化回路（２０）と、
当該マンチェスタ符号化回路（２０）の出力を光信号に変換して当該第１の光ファイバ（１２）に出力する光送信器（２２）と、
当該第２の光ファイバ（１４）から入力する光信号を電気信号に変換する光受信器（２４）と、
当該光受信器（２４）の出力から、当該子局（１６）からの上り信号を復調する復調回路（２６）
とを具備し、
当該復調回路（２６）が、
当該光受信器（２４）の出力から０゜及び１８０゜の一方のクロックを抽出し、出力するクロック抽出回路（１２０）と、
当該光受信器（２４）の出力から、１ビットのタイムスロットの前半及び後半の何れか一方に当該上り信号の２進値の一方の値を具備し、当該１ビットのタイムスロット内に当該上り信号の２進値の他方の値を有する２進信号を生成する２進信号生成回路（１２２，１２４）と、
当該クロック抽出回路（１２０）の出力クロックに従い、当該２進信号生成回路（１２２，１２４）の出力をラッチするラッチ回路（１２６）と、 
当該上り信号のプリアンブルに対する当該ラッチ回路の出力から当該プリアンブルを検出し、当該クロック抽出回路の出力するクロックの位相が適正でない場合に、当該クロック抽出回路（１２０）にクロック位相の切換えを指示するプリアンブル検出回路（１２８）
とを具備することを特徴とする光通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主局と子局との間の光通信システム及び主局に使用される光通信装置に関し、より具体的には、子局に光源を配備しない光通信システム及び光通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、主局と子局といった２つの局間で信号を送受信する場合、両局に光源と光電変換素子を配置する。１本の光ファイバ線路を双方向で使用する場合と、１対の光ファイバの一方を主局から子局への信号伝送用とと、他方を子局から主局への信号伝送用とする場合の２つがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
光通信、特にＷＤＭ光通信では、光源波長を厳密に管理する必要がある。従って、子局にレーザ光源を配置する場合、光源の温度を周囲の温度環境に左右されないように厳密に管理する必要がある。これは、子局のコストを大幅に増大させる。
【０００４】
本発明は、子局に光源を配置する必要の無い光通信システム及び、主局に使用される光通信装置を提示することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光通信システムは、主局、子局、並びに主局と子局を接続する第１及び第２の光ファイバからなる光通信システムである。主局は、当該子局に向ける下り信号をマンチェスタ符号で符号化するマンチェスタ符号化回路と、当該マンチェスタ符号化回路の出力を光信号に変換して当該第１の光ファイバに出力する光送信器と、当該第２の光ファイバから入力する光信号を電気信号に変換する第１の光受信器と、当該第１の光受信器の出力から、当該子局からの上り信号を復調する復調回路とを具備する。当該子局は、当該第１の光ファイバから入力する信号光を２つに分割する光分波器と、当該光分波器の一方の出力光を電気信号に変換する第２の光受信器と、当該第２の光受信器の出力から、当該下り信号を復元すると共にクロック成分を抽出するマンチェスタ復号化回路と、当該マンチェスタ復号化回路により抽出される当該クロックに従い、主局に向けた上り信号のタイミングを調整するタイミング調整回路と、当該タイミング調整回路の出力に従い、当該光分波器の他方の出力光を強度変調し、当該第２の光ファイバに出力する光変調器とを具備する。当該光変調器が、当該タイミング調整回路の出力に従い、当該光分波器の他方の出力光をオン／オフ変調する。当該復調回路が、当該第１の光受信器の出力からクロックを抽出し、０゜及び１８０゜の２つのクロックを出力するクロック抽出回路と、当該第１の光受信器の出力から、１ビットのタイムスロットの前半及び後半の何れか一方に当該上り信号の２進値の一方の値を具備し、当該１ビットのタイムスロット内に当該上り信号の２進値の他方の値を有する２進信号を生成する２進信号生成回路と、当該クロック抽出回路からの０゜のクロックに従い、当該２進信号生成回路の出力をラッチする第１のラッチ回路と、当該クロック抽出回路からの１８０゜のクロックに従い、当該２進信号生成回路の出力をラッチする第２のラッチ回路と、当該上り信号のプリアンブルに対する当該第１及び第２のラッチ回路の出力から正しいクロック位相を判別するプリアンブル検出回路と、当該プリアンブル検出回路の検出結果に従い、当該第１及び第２のラッチ回路の出力の一方を選択する選択回路とを具備することを特徴とする。
【０００９】
上記構成により、子局には、上り信号のためのレーザ光源が不要になり、主局では、上り信号の復調が容易になり、クロックの不確定性を考慮した上で、上り信号を正しく復調できる。
【００１０】
本発明に係る光通信システムは、主局、子局、並びに主局と子局を接続する第１及び第２の光ファイバからなる光通信システムである。主局は、当該子局に向ける下り信号をマンチェスタ符号で符号化するマンチェスタ符号化回路と、当該マンチェスタ符号化回路の出力を光信号に変換して当該第１の光ファイバに出力する光送信器と、当該第２の光ファイバから入力する光信号を電気信号に変換する第１の光受信器と、当該第１の光受信器の出力から、当該子局からの上り信号を復調する復調回路とを具備する。当該子局は、当該第１の光ファイバから入力する信号光を２つに分割する光分波器と、当該光分波器の一方の出力光を電気信号に変換する第２の光受信器と、当該第２の光受信器の出力から、当該下り信号を復元すると共にクロック成分を抽出するマンチェスタ復号化回路と、当該マンチェスタ復号化回路により抽出される当該クロックに従い、主局に向けた上り信号のタイミングを調整するタイミング調整回路と、当該タイミング調整回路の出力に従い、当該光分波器の他方の出力光を強度変調し、当該第２の光ファイバに出力する光変調器とを具備する。当該復調回路が、当該第１の光受信器の出力から０゜及び１８０゜の一方のクロックを抽出し、出力するクロック抽出回路と、当該第１の光受信器の出力から、１ビットのタイムスロットの前半及び後半の何れか一方に当該上り信号の２進値の一方の値を具備し、当該１ビットのタイムスロット内に当該上り信号の２進値の他方の値を有する２進信号を生成する２進信号生成回路と、当該クロック抽出回路の出力クロックに従い、当該２進信号生成回路の出力をラッチするラッチ回路と、 当該上り信号のプリアンブルに対する当該ラッチ回路の出力から当該プリアンブルを検出し、当該クロック抽出回路の出力するクロックの位相が適正でない場合に、当該クロック抽出回路にクロック位相の切換えを指示するプリアンブル検出回路とを具備する。
【００１１】
上記構成により、子局には、上り信号のためのレーザ光源が不要になり、主局では、上り信号の復調が容易になり、クロックの不確定性を考慮した上で、上り信号を正しく復調できる。上り信号の復調に要するラッチ回路を削減でき、選択回路を省略できる。
【００１２】
本発明に係る光通信装置は、主局、子局、並びに主局と子局を接続する第１及び第２の光ファイバ（１２，１４）からなり、当該主局が下り信号を搬送する信号光を当該第１の光ファイバを介して当該子局に送信し、当該子局が、当該第１の光ファイバからの信号光をオン／オフ変調して当該第２の光ファイバに出力することにより当該主局に上り信号を送信する光通信システムにおいて、当該主局として使用される光通信装置であって、当該子局に向ける下り信号をマンチェスタ符号で符号化するマンチェスタ符号化回路と、当該マンチェスタ符号化回路の出力を光信号に変換して当該第１の光ファイバに出力する光送信器と、当該第２の光ファイバから入力する光信号を電気信号に変換する光受信器と、当該光受信器の出力から、当該子局からの上り信号を復調する復調回路とを具備し、当該復調回路が、当該光受信器の出力からクロックを抽出し、０゜及び１８０゜の２つのクロックを出力するクロック抽出回路と、当該光受信器の出力から、１ビットのタイムスロットの前半及び後半の何れか一方に当該上り信号の２進値の一方の値を具備し、当該１ビットのタイムスロット内に当該上り信号の２進値の他方の値を有する２進信号を生成する２進信号生成回路と、当該クロック抽出回路からの０゜のクロックに従い、当該２進信号生成回路の出力をラッチする第１のラッチ回路と、当該クロック抽出回路からの１８０゜のクロックに従い、当該２進信号生成回路の出力をラッチする第２のラッチ回路と、当該上り信号のプリアンブルに対する当該第１及び第２のラッチ回路の出力から正しいクロック位相を判別するプリアンブル検出回路と、当該プリアンブル検出回路の検出結果に従い、当該第１及び第２のラッチ回路の出力の一方を選択する選択回路とを具備することを特徴とする。
【００１３】
この構成により、上り信号と下り信号で変調された信号光の主局での復調が容易になり、クロックの不確定性を考慮した上で、上り信号を正しく復調できる。
【００１４】
本発明に係る光通信装置は、主局、子局、並びに主局と子局を接続する第１及び第２の光ファイバからなり、当該主局が下り信号を搬送する信号光を当該第１の光ファイバを介して当該子局に送信し、当該子局が、当該第１の光ファイバからの信号光をオン／オフ変調して当該第２の光ファイバに出力することにより当該主局に上り信号を送信する光通信システムにおいて、当該主局として使用される光通信装置であって、当該子局に向ける下り信号をマンチェスタ符号で符号化するマンチェスタ符号化回路と、当該マンチェスタ符号化回路の出力を光信号に変換して当該第１の光ファイバに出力する光送信器と、当該第２の光ファイバから入力する光信号を電気信号に変換する光受信器と、当該光受信器の出力から、当該子局からの上り信号を復調する復調回路とを具備し、当該復調回路が、当該光受信器の出力から０゜及び１８０゜の一方のクロックを抽出し、出力するクロック抽出回路と、当該光受信器の出力から、１ビットのタイムスロットの前半及び後半の何れか一方に当該上り信号の２進値の一方の値を具備し、当該１ビットのタイムスロット内に当該上り信号の２進値の他方の値を有する２進信号を生成する２進信号生成回路と、当該クロック抽出回路の出力クロックに従い、当該２進信号生成回路の出力をラッチするラッチ回路と、 当該上り信号のプリアンブルに対する当該ラッチ回路の出力から当該プリアンブルを検出し、当該クロック抽出回路の出力するクロックの位相が適正でない場合に、当該クロック抽出回路にクロック位相の切換えを指示するプリアンブル検出回路とを具備することを特徴とする。
【００１５】
この構成により、上り信号と下り信号で変調された信号光の主局での復調が容易になり、クロックの不確定性を考慮した上で、上り信号を正しく復調できる。上り信号の復調に要するラッチ回路を削減でき、選択回路を省略できる。
【００１８】
【実施例】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施例の概略構成ブロック図を示す。主局１０は、光ファイバ１２，１４を介して子局１６と接続する。主局１０から子局１６への下り信号光は、光ファイバ１２を伝搬し、子局１６から主局１０への上り信号光は、光ファイバ１４を伝搬する。
【００２０】
主局１０のマンチェスタ符号化回路２０は、ＮＲＺの下りデータをマンチェスタ符号で符号化する。光送信器２２は、マンチェスタ符号化回路２０の出力データを光信号に変換し、光ファイバ１２に出力する。
【００２１】
マンチェスタ符号はダイパレス符号とも呼ばれ、２進値の「１」に対して、１ビットのタイムスロットの前半で高レベル、後半で低レベルになり、２進値の「０」に対して、タイムスロットの前半で低レベル、後半で高レベルになるような符号である。換言すると、マンチェスタ符号は、２進値の「１」に対して、１ビットのタイムスロットの中央で高レベルから低レベルに遷移し、２進値の「０」に対して、１ビットのタイムスロットの中央で低レベルから高レベルに遷移する符号である。光ファイバ１２を伝搬する下り信号光の波形例を図２に示す。
【００２２】
マンチェスタ符号は、伝送信号の２倍（１０Ｍビット／秒を伝送する場合２０ＭＨｚの周波数）の伝送帯域を使用するが、比較的簡単な回路構成で平衡信号を得られるので、ＩＥＥＥ８０２．３ＬＡＮ、及びＤＩＸ仕様のイーサネット（登録商標）などに使用されている。
【００２３】
子局１６の光分波器３０は、光ファイバ１２から入力する信号光を２分割し、一方を光受信器３２に、他方を光変調器３８に印加する。詳細は後述するが、光変調器３８は、実質的には、制御信号に従って光分波器３０からの信号光をゲートする光ゲート回路である。
【００２４】
光受信器３２は光分波器３０からの信号光を電気信号に変換し、マンチェスタ復号化回路３４に印加する。マンチェスタ復号化回路３４は、光受信器３２の出力からクロックを抽出し、下りデータを復元する。このようにして、主局１０から子局１６に下り信号が伝送される。
【００２５】
マンチェスタ符号による信号伝送自体は、周知であるので、下り信号に関するこれ以上の説明を省略する。
【００２６】
マンチェスタ復号化回路３４はまた、光受信器３２の出力信号から再生したクロックをタイミング調整回路３６に印加する。タイミング調整回路３６は、マンチェスタ復号化回路３４からのクロック信号に従い、ＮＲＺ形式の上りデータ信号のタイミングを、光分波器３０から光変調器３８に印加される信号光のマンチェスタ符号のスロットと一致するように調整する。光変調器３８は、タイミング調整回路３６でタイミング調整された上りデータ信号が”０”のときには、光分波器３０からの信号光を遮蔽し、タイミング調整回路３６からの上りデータ信号が”１”のときには、光分波器３０からの信号光を透過して光ファイバ１４に出力する。上りデータ信号の”０”及び”１”と光変調器３８の遮蔽及び透過との対応を逆にしても良いことは明らかである。
【００２７】
図３は、光変調器３８の動作を説明する波形例である。図２に示す波形と同じ波形の上り信号光が、光ファイバ１２から子局１６に入力しているとする。４０は光分波器３０から光変調器３８に印加される光信号を示す。この光信号４０は、上りデータのキャリアとなる。４２は、タイミング調整回路３６から光変調器３８に印加される上りデータ信号を示す。４４は、光変調器３８から光ファイバ１４に出力される上り信号光を示す。上りデータが”１”であるときには、上り信号光４４は、１ビットのタイムスロットの前半又は後半が高レベルになり、上りデータが”０”であるときには、上り信号光４４は、１ビットのタイムスロット内が全て低レベルになる。従って、主局１０では、１ビットのタイムスロット内に高レベルの部分があるかどうかで、上り信号の”０”と”１”を判別できることになる。
【００２８】
光ファイバ１４を伝搬した上り信号光は、主局１０の光受信器２４に入力する。光受信器２４は、光ファイバ１４からの光信号を電気信号に変換し、復調回路２６に印加する。復調回路２６は、光受信器２４の出力に同期するクロックを内部で生成し、そのクロックにより１ビットのタイムスロットを判別し、高レベルの部分を有するタイムスロットに対し”１”を、高レベル部分を有しない１ビットのタイムスロットに”０”を設定する。このようにして、復調回路２６は、上り信号を復元する。
【００２９】
図４は、復調回路２６の回路構成例を示す。図５は、復調回路２６の動作タイミング図を示す。図５で、７０は上りデータ信号を示し、７２は、光受信器２４の出力を示す。
【００３０】
光受信器２４の出力７２は、クロック抽出回路５０、排他的オア回路５２及び遅延回路５４に入力する。クロック抽出回路５０は、光受信器２４の出力７２からクロックを抽出し、０゜と１８０゜の２つのクロック７８，８２を出力する。クロック抽出回路５０の動作の詳細は、後述する。
【００３１】
遅延回路５４は、下り信号の伝送に使用されるマンチェスタ符号の１ビットのタイムスロットの１／２の遅延時間を具備し、遅延信号７４を排他的オア回路５２の別の入力端子に印加する。排他的オア回路５２は、受信信号７２と遅延信号７４の排他的オアを演算し、その演算結果７６をＤフリップフロップ５６，５８のＤ端子に印加する。本実施例では、マンチェスタ符号を搬送する信号を、上り信号でオン／オフ変調しているので、上り信号がオンであるときには、タイムスロットの前半又は後半にランダムに高レベル期間が存在する。遅延回路５４及び排他的オア回路５２からなる構成により、排他的オア回路５２の出力７６では、タイムスロットの後半に現われる”１”がそのまま後半に現われるが、前半に現われる”１”は後半部分に現われるようになる。これにより、タイムスロットの後半に高レベルが存在するか否かを調べればよいことになる。論理的には、排他的オア回路の代わりにオア回路を用いても、同様の結果が得られる。
【００３２】
Ｄフリップフロップ５６は、クロック抽出回路５０からの０゜のクロック７８に応じて、排他的オア回路５２の出力データ７６を取り込む。Ｄフリップフロップ５８は、クロック抽出回路５０からの１８０゜のクロック８２に応じて、排他的オア回路５２の出力データ７６を取り込む。図５に示す例では、Ｄフリップフロップ５６は、排他的オア回路５２の出力７６をタイムスロットの後半期間でサンプリングし、Ｄフリップフロップ５８は、排他的オア回路５２の出力７６をタイムスロットの前半期間でサンプリングする。Ｄフリップフロップ５６，５８は、サンプルした結果を次のクロックまで保持するので、ＮＲＺ信号を出力する。Ｄフリップフロップ５６，５８の出力８０，８４は、プリアンブル検出回路６０とセレクタ６２に印加される。
【００３３】
プリアンブル検出回路６０はデータに先行して子局１６から主局１０に送信されるプリアンブルを検出し、その検出結果により、セレクタ６２，６４を連動して切り換える。即ち、プリアンブル検出回路６０は、セレクタ６２がＤフリップフロップ５６の出力を選択するとき、セレクタ６４はクロック抽出回路５０の０゜のクロックを選択し、セレクタ６２がＤフリップフロップ５８の出力を選択するとき、セレクタ６４はクロック抽出回路５０の１８０゜のクロックを選択するように、セレクタ６２，６４を制御する。
【００３４】
上りデータ信号はタイムスロットの後半に含まれ、前半とは無関係である。但し、クロック抽出回路５０による抽出クロックの位相の不確定性を考慮する必要がある。クロックは、反転と非反転の二つの位相が信号受信の初期状態に応じて変化する可能性があるので、予め反転と非反転の二つのクロック７８，８２でＤフリップフロップ５６，５８に排他的オア回路５２の出力７６をサンプリングさせている。この結果、Ｄフリップフロップ５６，５８の一方が、タイムスロットの前半部分をサンプリングし、他方が後半部分をサンプリングすることが保証される。
【００３５】
本実施例では、Ｄフリップフロップ５６，５８のどちらかがタイムスロットの後半部分をサンプリングするかを確定するために、上りデータの先頭部分に特定の符号列からなるプリアンブルを配置し、プリアンブル検出回路６０が、Ｄフリップフロップ５６，５８の出力８０，８４のどちらが正しいプリアンブルを示しているかを検出し、その検出結果により、タイムスロットの後半部分をサンプリングするＤフリップフロップ５６又は５８を選択するようにセレクタ６２を制御する。プリアンブルは、多くの場合、”１”と”０”が交互に連続的に続く符号列からなる。ビット列を長く取ることで、データ信号と区分できる。
【００３６】
図５に示す例では、始めの６ビットの「０１０１０１」が、プリアンブルである。Ｄフリップフロップ５６の出力８０に”０１０１０１”が現われているが、Ｄフリップフロップ５８の出力８４には、プリアンブルが正常に現われていない。従って、図５に示す例では、Ｄフリップフロップ５６が、正常に上り信号を復元していることになり、プリアンブル検出回路６０は、Ｄフリップフロップ５６の出力を選択するようにセレクタ６０を制御する。同様の理由で、プリアンブル検出回路６０は、クロック抽出回路５０から出力される０゜のクロックと１８０゜のクロックの内、０゜のクロックを選択するように、セレクタ６４を制御する。
【００３７】
図６は、クロック抽出回路５０の回路例を示す。図６に示す回路では、遅延微分法を用いてクロックを抽出する。図７は、図６に示す回路の各部の波形例を示す。
【００３８】
光受信器２４の出力１００は、排他的オア回路９０及び遅延回路９２に入力する。遅延回路９２は、下り信号の伝送に使用されるマンチェスタ符号の１ビットのタイムスロットの１／４の遅延時間を具備し、遅延信号１０２を排他的オア回路５２の別の入力端子に印加する。排他的オア回路９０は、両入力１００，１０２の排他的オアを演算し、演算結果１０４をバンドパスフィルタ９４に印加する。
【００３９】
マンチェスタ符号は、１ビットを表現するのに２つのレベルを要するので、見かけ上、ビットレートが２倍のＮＲＺ信号と同様に扱えばよい。即ち、上り信号は、マンチェスタ符号で変調された信号に、更にＮＲＺで強度変調されているので、上りデータ信号の２倍のデータレートのＮＲＺ信号からクロックを抽出すると考えればよい。具体的には、データレートが１Ｇｂｉｔ／ｓの場合、２Ｇｂｉｔ／ｓのＮＲＺのクロック抽出を行えばいいことになる。
【００４０】
バンドパスフィルタ９４はＮＲＺ伝送の場合の２倍の中心周波数を具備し、排他的オア回路９０の出力から中心周波数成分を抽出して、抽出した周波数成分１０６をカウンタ９６に印加する。ＢＰＦ９４が、目的の２倍の周波数成分を抽出しているので、カウンタ９６により１／２周波数に下げる。即ち、カウンタ９６は１／２分周回路として機能する。カウンタ９６はＴフリップフロップからなり、その構成及び作用は周知である。パルスが入力する度に、Ｑ出力及び反転Ｑ出力が、互いに逆方向に反転する。先に説明した理由から、カウンタ９６は、０゜のクロック１０８と１８０゜のクロック１１０を出力する。
【００４１】
図８は、復調回路２６の別の回路構成例を示す。光受信器２４の出力は、クロック抽出回路１２０、排他的オア回路１２２及び遅延回路１２４に入力する。クロック抽出回路１２０は、光受信器２４の出力７２から０゜と１８０゜のクロックを抽出し、初期的にはその何れか一方、例えば、０゜のクロックを出力する。
【００４２】
遅延回路１２４は、下り信号の伝送に使用されるマンチェスタ符号の１ビットのタイムスロットの１／２の遅延時間を具備し、遅延信号を排他的オア回路１２２の別の入力端子に印加する。排他的オア回路１２２は、光受信器２４からの信号と遅延回路１２４により遅延した信号の排他的オアを演算し、その演算結果をＤフリップフロップ５６のＤ端子に印加する。Ｄフリップフロップ１２６は、クロック抽出回路１２０の出力クロックに従い、排他的オア回路１２２の出力をラッチする。
【００４３】
排他的オア回路１２２、遅延回路１２４及びＤフリップフロップ１２６の作用は、図４に示す回路構成の、排他的オア回路５２、遅延回路５４及びＤフリップフロップ５６又は５８の作用と同じである。
【００４４】
プリアンブル検出回路１２８は、Ｄフリップフロップ１２６のＱ出力をモニタし、プリアンブルを検出する。所定期間にプリアンブルを検出できないとき、プリアンブル検出回路１２８は、クロック抽出回路１２０に別の位相のクロック、即ち、１８０゜のクロックに切り換えるように指示するクロック位相切換え信号を出力する。クロック抽出回路１２０は、このクロック位相切換え信号に従って、出力クロックの位相を０°から１８０°に切り換える。即ち、クロック抽出回路１２０は、１８０゜のクロックを出力する。
【００４５】
図８に示す回路構成では、Ｄフリップフロップ１２６の出力から正しいプリアンブルを検出できるかどうかを検出し、その検出結果により、正しい位相のクロックを決定でき、上りデータ信号を正しく復調することができる。図４に示す回路構成に比べて、Ｄフリップフロップを１つにでき、セレクタを不要にできる。但し、図８に示す回路構成では、図４に示す構成と比較して、長い期間のプリアンブルを必要とする。
【００４６】
【発明の効果】
以上の説明から容易に理解できるように、本発明によれば、子局に上りデータ信号送信用の光源を配置する必要がなくなる。例えば、高密度波長配置された波長分割多重（ＷＤＭ）を用いて、一つの光伝送リンクを複数の子局で共有する光伝送システムに適用した場合、高精度に波長安定化された光源を子局に配置しなくても済むため、光伝送システムの低コスト化が図れる。
【００４７】
また、屋外のような温度変動が大きな環境でも、子局には温度に依存する波長変動をもたらす素子が配置されないので、容易に高密度なＷＤＭ光伝送システムを構築できる。
【００４８】
下りデータ信号の伝送には、広く普及しているマンチェスタ符号を用いるので、通信回路コストを抑えることができる。また、上り下りの通信容量は対称とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例の概略構成ブロック図である。
【図２】  マンチェスタ符号の波形例である。
【図３】  光変調器３８の入出力信号の波形例である。
【図４】  復調回路２６の回路例である。
【図５】  図４に示す復調回路２６の各部の波形例である。
【図６】  クロック抽出回路５０の回路例である。
【図７】  図６に示すクロック抽出回路５０の各部の波形例である。
【図８】  復調回路２６の別の回路例である。
【符号の説明】
１０：主局
１２，１４：光ファイバ
１６：子局
２０：マンチェスタ符号化回路
２２：光送信器
２４：光受信器
２６：復調回路
３０：光分波器
３２：光受信器
３４：マンチェスタ復号化回路
３６：タイミング調整回路
３８：光変調器
４０：上りデータの光キャリア
４２：上りデータ信号
４４：光変調器３８から出力される上り信号光
５０：クロック抽出回路
５２：排他的オア回路
５４：遅延回路
５６，５８：Ｄフリップフロップ
６０：プリアンブル検出回路
６２，６４：セレクタ
７０：上りデータ信号
７２：光受信器２４の出力
７４：遅延回路５４の出力
７６：排他的オア回路５２の出力
７８，８２：クロック抽出回路５０の出力
８０：Ｄフリップフロップ５６の出力
８４：Ｄフリップフロップの出力
９０：排他的オア回路
９２：遅延回路
９４：バンドパスフィルタ
９６：カウンタ
１００：光受信器２４の出力
１０２：遅延回路９２の出力
１０４：排他的オア回路９０の出力
１０６：ＢＰＦ９４の出力
１０８，１１０：カウンタの出力
１２０：クロック抽出回路
１２２：排他的オア回路
１２４：遅延回路
１２６：Ｄフリップフロップ
１２８：プリアンブル検出回路
【図１】
0003838087.tif 000002
【図２】
0003838087.tif 000003
【図３】
0003838087.tif 000004
【図４】
0003838087.tif 000005
【図５】
0003838087.tif 000006
【図６】
0003838087.tif 000007
【図７】
0003838087.tif 000008
【図８】
0003838087.tif 000009