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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Diese
Anmeldung basiert auf den Patentanmeldungen Nr. 2001-371150 und
2002-186634, eingereicht
in Japan.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein digitales Übertragungssystem, das die Übertragung
von digitalen Signalen (elektrischen Signalen, Lichtsignalen und
dergleichen) durchführt.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein digitales Übertragungssystem,
das Qualitätsübertragungen
möglich
macht, ohne die Übertragungsbitrate
zu erhöhen.
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Beschreibung
des Standes der Technik
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Bei
einem Übertragungssystem,
das Lichtwellenleiter verwendet, kann man unter Verwendung einer
Einzelwellenlänge
eine Übertragungsleistung von
40 Gbit/s (Gigabit pro Sekunde) erreichen. Das bei dieser Art von Übertragungssystem
gewöhnlich verwendete Übertragungsschema
(insbesondere für Modulation
und Demodulation) ist das einfachste Schema und ist als IM-DD (Intensitätsmodulation – Direktdetektion)
bekannt. Bei diesem Schema führt ein
Sender Ein/Aus-Modulation der Lichtstärke in Übereinstimmung. mit Signalen
digital 0 und 1 durch. Ein Empfänger
wandelt die Lichtstärke
durch direkte fotoelektrische Umwandlung in elektrische Amplitudensignale
um und reproduziert die Signale, indem unter Verwendung einer Entscheidungsschaltung
auf Basis eines vorbestimmten Schwellenwerts ermittelt wird, ob
ein Signal 0 oder 1 ist. Der in der Entscheidungsschaltung eingestellte
Schwellenwert ist normalerweise fest, wenn die Entscheidungsschaltung arbeitet,
und es gibt zwei Verfahren, diesen Schwellenwert zu bestimmen. Ein
Verfahren umfasst Optimierung, während
die Entscheidungsschaltung nicht mit dem Lichtwellenleiter-Übertragungsweg
verbunden ist (so genannte Rücken-an-Rücken-Konfiguration),
während
das andere Verfahren Optimierung umfasst, während die Entscheidungsschaltung
mit dem Lichtwellenleiter-Übertragungsweg
verbunden ist. Bei kommerziellen Systemen und dergleichen wird das
erstere Verfahren verwendet, wegen seines breiten Anwendungsbereichs.
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In
der Entscheidungsschaltung des Empfängers in einem Lichtübertragungssystem
gibt es Falscherkennungen von 0 und 1, nämlich Bitfehler, aufgrund chromatischer
Dispersion im Lichtwellenleiter und Lichtrauschen aus verstärkter spontaner
Emission (ASE) in einem Lichtverstärker, der nicht nur auf dem Übertragungsweg,
sondern auch im Sender oder Empfänger
angesiedelt ist. Bei schnellen Übertragungen
mit 40 Gbit/s sind diese Bitfehler ein Faktor, der die Übertragungsstrecke
begrenzt, und daher sind entsprechende Gegenmaßnahmen erforderlich. Diese
Gegenmaßnahmen
können
grob in zwei Arten kategorisiert werden. Die erste Art ist Vorwärtsfehlerkorrektur
(FEC), und die zweite Art ist Entscheidungsrückführungsausgleich (DFE). Man
beachte, dass bei der am weitesten verbreiteten Fehlerkorrekturtechnik
(ITU-T Empfehlung G.975) der Schwellenwert der Entscheidungsschaltung
fest ist.
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Bei
Durchführung
von Fehlerkorrektur auf der Empfangsseite wird zuerst eine vorbestimmte Berechnungsverarbeitung
an den Übertragungsinformationen
auf der Sendeseite durchgeführt,
und als Folge davon erhaltene redundante Bits werden angefügt und gesendet.
Dementsprechend gibt es normalerweise eine Zunahme der Bitrate.
Auf der Empfangsseite wird die vorbestimmte Berechnungsverarbeitung
an den empfangenen Signalen erneut durchgeführt, und das Ergebnis dieser
Berechnungsverarbeitung wird mit den empfangenen redundanten Bits verglichen,
und durch Exklusiv-ODER wird eine Fehlerposition erkannt und eine
Korrektur vorgenommen.
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Im
Gegensatz dazu wird das Entscheidungsrückführungsausgleicher-Verfahren
als ein Verfahren für
Umgang mit Bündelfehlern
vorgeschlagen (F. Buchali et al., "Adaptive Decision Feedback Equalizer
for 10 Gbit/s Dispersion Mitigation", ECOC '00, 5.2.5). Bei diesem Verfahren gibt
es eine Struktur, bei der die Bitfehlerrate (BER) der entscheidungsreproduzierten
Signale oder dergleichen gemessen wird, und der Schwellenwert der
Entscheidungsschaltung wird variabel gesteuert, so dass diese Ausgangs-Bitfehlerrate
auf dem Minimum ist. Es gibt auch eine andere Struktur, bei der
die optimale Entscheidungsschaltung aus einer Mehrzahl von Entscheidungsschaltungen
ausgewählt
wird, in denen jeweils ein anderer Schwellenwert eingestellt ist.
Dies ist auch in der EP-A-0912020
offenbart.
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Die
oben beschriebenen Techniken haben jedoch die folgenden Nachteile.
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FEC
hat das Problem, dass die Bitrate der Übertragungssignale erhöht wird.
Zum Beispiel bei Super-FEC, dass gegenwärtig bei U-Boot-Übertragungssystemen
untersucht wird, werden 7% redundante Bits und 12% redundante Bits
seriell verbunden, um eine Summe von 22% redundanten Bits zu erzeugen
(O. A. Sab, "FEC
Techniques in Submarine Transmission Systems", OFC '01, TuF-1). Bei schneller Übertragung
wie z.B. 40 Gbit/s ist die Bitrate jedoch ungefähr 49 Gbit/s, und es wird eher
möglich, dass
der Geschwindigkeitsspielraum der elektronischen Schaltung nicht
ausreicht. Weiterhin wird eine Verschachtelungsschaltung, die die
Bitübertragungssequenz
mischt, zwischen den zwei Codierschaltungen verwendet, so dass die
Schaltungsgröße zunimmt.
Und da irgendeine Iterationsdecodiertechnik verwendet wird, kann
die Decodierverzögerung
nicht ignoriert werden.
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Auf
diese Weise gibt es bei FEC ein Kompromissverhältnis zwischen der Bitrate
des Übertragungssignals
und dem Codiergewinn (der Vorwärtsfehlerkorrekturleistung),
und man untersucht eine Weise, den maximalen Codiergewinn mit minimaler Zunahme
der Bitrate zu erzielen. Außerdem
ist FEC gegen Zufallsfehler wirksam, ist aber nicht besonders wirksam
gegen Bündelfehler.
Zum Beispiel wird bei den graduellen Änderungen, die bei Phasenphänomenen
wie z.B. Polarisationsmodendispersion auftreten, angenommen, dass
die Bits der Mehrheit der Codeworte fehlerhaft sind, jedoch ist
in diesem Fall die Fehlerkorrekturleistung begrenzt (M. Tomizawa
et al., "FEC Performance
in PMD-Limited High-Speed Optical Transmission Systems", ECOC '00, 5.2.4).
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Im
Gegensatz dazu ist der Nachteil bei Entscheidungsrückführungsausgleich
(DFE), dass es eine lange Verarbeitungszeit gibt und es nicht möglich ist,
schnelle Änderungen
z.B. innerhalb einer Bitperiode zu verfolgen, da die Struktur eine
Rückführungsregelschaltung
verwendet. Um zum Beispiel die Bitfehlerrate eines von einer variablen
Entscheidungsschaltung ausgegebenen Ergebnisses (oder ausgewählte Ausgabeergebnisse
aus einer Mehrzahl von Entscheidungsschaltungen) zu messen und einen
geeigneten Schwellenwert einzustellen (oder auszuwählen), bedarf
es einer Steuerzeit entsprechend zwischen einigen Bits und einigen
hundert Bits. Dementsprechend ist DFE gegen Phasierung wirksam,
ist aber unwirksam gegen durch Rauschen oder dergleichen verursachte
Zufallsfehler, bei denen es keine Korrelation zwischen Bitfehlern
gibt.
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Man
beachte, dass die obige Beschreibung für ein Lichtübertragungssystem gegeben wurde, dass
die Beschreibung aber auch für
den Fall von allgemeinen verdrahteten oder drahtlosen elektrischen digitalen
Signalübertragungssystemen
gilt.
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KURZE DARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Dementsprechend
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein digitales Übertragungssystem
bereitzustellen, das die jeweiligen Nachteile von FEC und DFE kompensiert
und sowohl auf durch Rauschen begrenzte Systeme als auch auf durch Phasierung
begrenzte Systeme angewandt werden kann und das Qualitätsübertragungen
möglich macht,
ohne die Übertragungsbitrate
zu erhöhen.
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In Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung ist die obige Aufgabe lösbar mit
einem digitalen Übertragungssystem
mit einer Sendevorrichtung, die Digitaldatensignale sendet, und
einer Empfangsvorrichtung, die die über einen Übertragungsweg gesendeten Digitaldatensignale
empfängt,
sie mit einem vorbestimmten Schwellenwert vergleicht und Entscheidungsreproduktion
durchführt,
wobei die Empfangsvorrichtung Folgendes aufweist: k (d.h. k·n) Sätze von
Entscheidungsschaltungen, die jeweils unterschiedliche Schwellenwerte
haben, wobei jeder Satz durch eine Mehrzahl (n) von Entscheidungsschaltungen
mit demselben Schwellenwert gebildet wird; Verteilungsschaltungen
zum Verteilen von Empfangssignalen auf die Entscheidungsschaltungen;
eine Auswahlschaltung zum Auswählen
und Ausgeben eines Entscheidungsergebnisses aus den Entscheidungsschaltungen;
und eine Steuerschaltung zum Steuern der Auswahlschaltung derart,
dass die Eingabe der Entscheidungsergebnisse von jeder Entscheidungsschaltung
empfangen wird, ein Satz, in dem die Entscheidungsergebnisse von
n Entscheidungsschaltungen dieselben sind, aus allen Sätzen ausgewählt wird,
und das Entscheidungsergebnis einer Entscheidungsschaltung aus diesem
einen Satz ausgewählt
wird.
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Außerdem ist
die obige Aufgabe lösbar
mit einem digitalen Übertragungssystem
mit einer Sendevorrichtung, die Digitaldaten-Lichtsignale sendet, und
einer Empfangsvorrichtung, die die über einen Lichtübertragungsweg
gesendeten Digitaldaten-Lichtsignale empfängt, die Digitaldaten-Lichtsignale
in elektrische Signale umwandelt, die elektrischen Signale mit einem
vorbestimmten Schwellenwert vergleicht und Entscheidungsreproduktion durchführt, wobei
die Empfangsvorrichtung Folgendes aufweist: k (d.h. k n) Sätze von
Entscheidungsschaltungen, die jeweils unterschiedliche Schwellenwerte haben,
wobei ein Satz durch eine Mehrzahl (n) von Entscheidungsschaltungen
mit demselben Schwellenwert gebildet wird; Verteilungsschaltungen,
die die elektrischen Signale auf die Entscheidungsschaltungen verteilen;
eine Auswahlschaltung, die ein Entscheidungsergebnis aus den Entscheidungsschaltungen
auswählt
und ausgibt; und eine Steuerschaltung, die die Auswahlschaltung
derart steuert, dass die Eingabe der Entscheidungsergebnisse von
jeder Entscheidungsschaltung empfangen wird, ein Satz, in dem die
Entscheidungsergebnisse von n Entscheidungsschaltungen dieselben
sind, aus allen Sätzen
ausgewählt
wird, und das Entscheidungsergebnis einer Entscheidungsschaltung
aus diesem einen Satz ausgewählt
wird.
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Außerdem ist
die obige Aufgabe lösbar
mit einem digitalen Übertragungssystem
mit einer Sendevorrichtung, die Digitaldaten-Lichtsignale sendet, und
einer Empfangsvorrichtung, die die über einen Lichtübertragungsweg
gesendeten Digitaldaten-Lichtsignale empfängt, die Digitaldaten-Lichtsignale
in elektrische Signale umwandelt, die elektrischen Signale mit einem
vorbestimmten Schwellenwert vergleicht und Entscheidungsreproduktion durchführt, wobei
die Empfangsvorrichtung Folgendes aufweist: k (d.h. k·n) Sätze von
Entscheidungsschaltungen, die jeweils unterschiedliche Schwellenwerte
haben, wobei ein Satz durch eine Mehrzahl (n) von Entscheidungsschaltungen
mit demselben Schwellenwert gebildet wird; eine Lichtverteilungsschaltung,
die die Digitaldaten-Lichtsignale auf n Reihen verteilt; n Reihen
von Fotodetektoren, die die auf die n Reihen verteilten Lichtsignale
empfangen; Lichtverstärker,
die Lichtsignale mindestens einer der Lichtverteilungsschaltungen
und der Fotodetektoren verstärken,
die stromaufwärts
der Lichtverstärker
liegen; n Reihen von Verteilungsschaltungen, die die aus den n Reihen
von Fotodetektoren ausgegebenen elektrischen Signale auf die k Sätze von
Entscheidungsschaltungen verteilen, die jeweils einen unterschiedlichen
Schwellenwert haben; eine Auswahlschaltung, die ein Entscheidungsergebnis
aus den Entscheidungsschaltungen auswählt und ausgibt; und eine Steuerschaltung,
die die Auswahlschaltung derart steuert, dass die Eingabe der Entscheidungsergebnisse
von jeder Entscheidungsschaltung empfangen wird, ein Satz, in dem
die Entscheidungsergebnisse von n Entscheidungsschaltungen dieselben sind,
aus allen Sätzen
ausgewählt
wird, und das Entscheidungsergebnis einer Entscheidungsschaltung aus
diesem einen Satz ausgewählt
wird.
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Durch
Verwendung eines Systems wie diesem kann wirksame Fehlerkontrolle
durchgeführt werden,
ohne die Bitrate des Übertragungssignals
zu erhöhen.
Weiterhin, da eine Struktur verwendet wird, bei der ein Schwellenwert
ausgewählt
wird, der eine niedrige Fehlerrate ergibt, kann wirksame Fehlerkontrolle
durch fortlaufendes Auswählen
eines optimalen Schwellenwerts auch für Verschlechterung von Phasierung
und dergleichen durchgeführt
werden. Und da unter Verwendung einer Vorwärtsführungsstruktur für jedes
Bit sofort ein Schwellenwert ausgewählt werden kann, kann wirksame
Fehlerkontrolle von Augenblick zu Augenblick, in dem ein Signal
empfangen wird, durchgeführt
werden, und es kann auch wirksam auf Zufallsfehler reagiert werden,
bei denen es keine Korrelation zwischen Bits gibt. Außerdem kann wirksame
Fehlerkontrolle für
durch Rauschen des Übertragungsweges
oder Zwischenverstärkers
verursachte Signalfehler durchgeführt werden.
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Selbstverständlich beschränken die
in den Ansprüchen
angefügten
Bezugszeichen die Interpretation der Ansprüche nicht.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
die Struktur eines Empfängers
in Übereinstimmung
mit der ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt
Fehlerratenkenngrößen in Übereinstimmung
mit der ersten Ausführungsform.
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3 zeigt
die Struktur eines Empfängers
in Übereinstimmung
mit der zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
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4 zeigt
die Struktur eines Empfängers
in Übereinstimmung
mit der dritten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
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5 zeigt
die Struktur eines Senders und Empfängers in Übereinstimmung mit der vierten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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6 zeigt
die Struktur eines Senders und Empfängers in Übereinstimmung mit der sechsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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7 zeigt
die Struktur eines Senders und Empfängers in Übereinstimmung mit der siebten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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8 zeigt
die Struktur eines Senders und Empfängers in Übereinstimmung mit der achten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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9 zeigt
die Struktur eines Senders und Empfängers in Übereinstimmung mit der neunten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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10 zeigt
die Struktur eines Senders und Empfängers in Übereinstimmung mit der zehnten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die
folgenden Ausführungsformen
beschränken
die Interpretation der Ansprüche
bezüglich
der vorliegenden Erfindung nicht, und die Kombination aller in den
Ausführungsformen
erläuterten Merkmale
ist nicht immer ein unverzichtbares Mittel zur Lösung des Problems.
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Es
wird nun eine detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung anhand der Skizzen gegeben.
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(Erste Ausführungsform)
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1 zeigt
die erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Man beachte, dass die Struktur der Sendevorrichtungsseite
dieselbe wie eine konventionelle Struktur ist, und hier ist ein
Beispiel für
die Struktur der Empfangsvorrichtungsseite gezeigt. Weiterhin wird
eine Beschreibung eines Beispiels für eine Empfangsvorrichtung
in einem Lichtübertragungssystem
gegeben; die vorliegende Ausführungsform
ist aber nicht darauf beschränkt.
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In 1 werden
Lichtsignale durch einen Fotodetektor 1 in elektrische
Signale umgewandelt. Diese elektrischen Signale werden dann durch
eine Verteilungsschaltung 2 auf eine Mehrzahl von Reihen verteilt
und jeweils in Entscheidungsschaltungen 3-11 bis 3-1n für einen
Schwellenwert 1, Entscheidungsschaltungen 3-21 bis 3-2n für einen
Schwellenwert 2 und Entscheidungsschaltungen 3-k1 bis 3-kn für einen
Schwellenwert k eingegeben. Und zwar, wenn n Entscheidungsschaltungen
für denselben Schwellenwert
als 1 Satz genommen werden, können
die elektrischen Signale auf die Entscheidungsschaltungen von k
Sätzen
verteilt werden. Die Zahl der Verteilungen ist das Produkt (d.h.
k·n)
der n Entscheidungsschaltungen, die denselben Schwellenwert haben,
mit den k Arten von Schwellenwerten. Das Entscheidungsergebnis jeder
Entscheidungsschaltung wird in eine Steuerschaltung 4 eingegeben,
und das Entscheidungsergebnis der letzten Entscheidungsschaltung
aus jedem Satz wird in eine Auswahlschaltung 5 eingegeben.
Die Steuerschaltung 4 steuert die Auswahlschaltung 5 auf
Basis des Entscheidungsergebnisses jeder Entscheidungsschaltung
und wählt
das Entscheidungsergebnis einer Entscheidungsschaltung aus und gibt
es aus.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
werden Signale, bei denen Verschlechterung des Verhältnisses
von Signal zu Rauschen (S/N) auf dem Lichtübertragungsweg und Signalformverschlechterung
wie z.B. Phasierung aufgetreten sind, in die jeweilige Entscheidungsschaltung
eingegeben, und das Rauschen in jeder Entscheidungsschaltung wird weiterhin
unabhängig
von jeder anderen addiert. Dementsprechend werden in jeder Entscheidungsschaltung
als Folge der Rauschaddition Sätze,
in denen die n Entscheidungsergebnisse für denselben Schwellenwert alle
denselben Wert (1 oder 0) zeigen, und Sätze, in denen einige der n
Entscheidungsergebnisse unterschiedliche Werte zeigen, erzeugt.
Die Steuerschaltung 4 empfängt die Eingabe des Entscheidungsergebnisses
jeder Entscheidungsschaltung und wählt diejenigen Sätze aus,
in denen die n Entscheidungsergebnisse für denselben Schwellenwert alle
denselben Wert (logisch 1 oder 0) zeigen, und welcher Wert die Mehrheit
unter den Sätzen,
die logisch 1 zeigen, und den Sätzen
ist, die logisch 0 zeigen. Wenn es zum Beispiel unter k Sätzen mehr Sätze gibt,
die logisch 1 denn logisch 0 zeigen, wird einer der Sätze ausgewählt, die
logisch 1 zeigen, und aus den n Entscheidungsschaltungen dieses
Satzes wird dann ein Entscheidungsergebnis ausgewählt. Die
Logik dieser Steuerschaltung 4 kann "Konsenslogik" genannt werden, welche das Entscheidungsergebnis
mit dem höchsten
Grad an Genauigkeit erhalten soll. Man beachte, dass, wenn die Ermittlungen exakt
gleich aufgeteilt werden, die Auswahlschaltung den bestehenden Zustand
aufrechterhalten kann oder die Auswahlschaltung im Voraus voreingestellt werden
kann, um den einen oder den anderen auszuwählen.
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Ein
Beispiel für
die Konsenslogik der Steuerschaltung 4 ist in 1 gezeigt.
Es wird hier angenommen, dass es drei Entscheidungsschaltungen für fünf unterschiedliche Schwellenwerte
gibt. Bei den Schwellenwerten 1, 2 und 3 werden
die drei Entscheidungsergebnisse als logisch 1 genommen, bei dem
Schwellenwert 4 werden zwei Entscheidungsergebnisse als
logisch 1 und wird ein Entscheidungsergebnis als logisch 0 genommen;
und bei dem Schwellenwert 5 werden drei Entscheidungsergebnisse
als logisch 0 genommen. In diesem Beispiel wird die Ausgabe einer
der Entscheidungsschaltungen der Schwellenwerte 1, 2 und 3,
die logisch 1 ausgeben, als das Entscheidungsergebnis ausgewählt. Wird
zum Beispiel der Schwellenwert 2 ausgewählt, wird die Ausgabe einer
Entscheidungsschaltung als die repräsentierende aus den n Entscheidungsschaltungen
(3-21 bis 3-2n) des Schwellenwerts 2 aus
der Auswahlschaltung 5 ausgegeben. Als Folge werden die
Bitfehlerkenngrößen verbessert.
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Bitfehler
können
auch bei der oben beschriebenen Konsenslogik auftreten, in Fällen wie
z.B.: (1) eine Ausgabe erfolgt auch dann, wenn es keinen Satz gibt,
bei dem die n Entscheidungsergebnisse alle denselben Wert für k Sätze von
Entscheidungsschaltungen zeigen; und (2) jede Entscheidungsschaltung
ist auf genau dieselbe Weise im Irrtum. Wird hier der Bitratenfehler
im optimalen festen Schwellenwert als p genommen und werden die
Bitratenfehler für
k Arten von unterschiedlichen Schwellenwerten als p1,
p2, ... und pk genommen,
ist die Zahl für
(1) oben gleich nk, und die Wahrscheinlichkeiten aller
sind p1·p2·pk. Die Wahrscheinlichkeiten für (2) werden
für jeden
Schwellenwert unter Verwendung des Bitratenfehlers pj dieses
Schwellenwerts als (pj) ausgedrückt. Dementsprechend
kann die Wahrscheinlichkeit Pe, dass ein Fehler stromabwärts übertragen
wird, gezeigt werden durch:
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Ist
zum Beispiel n = k = 2, und wird angenommen, dass p1 =
p2 = 5p ist, dann gilt: Pe = 150 p2. Ist p = 10–6,
gilt dementsprechend Pe = 1,5·10–10,
und man kann erkennen, dass es eine zufriedenstellende Fehlerraten-Verbesserungswirkung
gibt. Das Ergebnis einer Abschätzung
dieser Fehlerraten-Verbesserungswirkung ist in 2 gezeigt.
Wird hier die Dezibel(dB)-Differenz zwischen dem Q-Wert bei einer Fehlerrate
von 10–12 bei
einer Empfangsvorrichtung, bei der es keine am optimalen Entscheidungspunkt festgemachte
Auswahltätigkeit
gibt und bei der es keine FEC gibt, und dem Q-Wert bei einer Fehlerrate von
10–12,
wenn entweder die vorliegende Erfindung oder eine Kombi nation aus
der vorliegenden Erfindung und FEC verwendet wird, als "Gewinn" definiert, so ist
bei einer Empfangsvorrichtung, die die vorliegende Erfindung verwendet,
die Zunahme der Bitrate gleich 0 und ist der Gewinn gleich 2,3 dB, während bei
einer Empfangsvorrichtung, die die vorliegende Erfindung und FEC
in Kombination verwendet, die Zunahme der Bitrate gleich 7% ist
und der Gewinn gleich 7,5 dB ist.
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Und
zwar ist die Empfangsvorrichtung der vorliegenden Erfindung mit
Folgendem versehen: Entscheidungsschaltungen, die eine Eingabe von Empfangssignalen
empfangen, unter Verwendung einer Mehrzahl von Schwellenwerten eine
Entscheidung über
die jeweiligen Empfangssignale treffen und die Entscheidungsergebnisse
ausgeben; und einer Auswahlschaltung, die auf Basis der von der
Entscheidungsschaltung ausgegebenen Entscheidungsergebnisse ein
Entscheidungsergebnis aus einem Schwellenwert unter den Entscheidungsergebnissen
aus der Mehrzahl von Schwellenwerten auswählt und das ausgewählte Entscheidungsergebnis ausgibt.
Durch Verwendung einer Struktur wie dieser kann die Fehlerrate ohne
redundanten Code, wie z.B. bei FEC verwendet, gesenkt werden. Außerdem ist es
durch Verwendung dieser Struktur möglich, auf Basis von in einem
bestimmten Zeitpunkt empfangenen Signalen Schwellenwerte passend
zu steuern (auszuwählen),
um jene Bits selbst in jenem bestimmten Zeitpunkt zu identifizieren
(auf einer Bit-für-Bit-Basis),
ohne eine Rückführungsregelung wie
z.B. DFE zu verwenden, die in der konventionellen Technik beschrieben
wurde.
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Weiterhin
trifft bei der Empfangsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform
die Auswahlschaltung für
jedes Bit oder jeden Code, das bzw. der in den Empfangssignalen
enthalten ist, jedes Mal eine neue Auswahl, welches Entscheidungsergebnis
aus welchem Schwellenwert zu verwenden ist. Unter Verwendung einer
Struktur wie dieser kann sofort auf Änderungen in Bedingungen aufgrund
von Signalen, die von einer Sendevorrichtungsseite gesendet werden,
oder auf Faktoren auf dem Übertragungsweg
reagiert werden.
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(Zweite Ausführungsform)
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3 zeigt
die zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Man beachte, dass die Struktur der Sendevorrichtungsseite
dieselbe wie eine konventionelle Struktur ist, und hier ist ein
Beispiel für
die Struktur der Empfangsvorrichtungsseite gezeigt. Weiterhin wird
eine Beschreibung eines Beispiels für eine Empfangsvorrichtung
in einem Lichtübertragungssystem
gegeben; die vorliegende Ausführungsform
ist aber nicht darauf beschränkt.
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In 3 werden
die Lichtsignale durch einen Lichtverstärker 11-0 verstärkt und
werden dann durch eine Lichtverteilungsschaltung (Optokoppler) 12 auf
eine Mehrzahl (n) von Reihen verteilt. Jedes der verteilten Lichtsignale
wird dann jeweils durch Lichtverstärker 11-1 bis 11-n verstärkt und
wird durch Fotodetektoren 1-1 bis 1-n in ein elektrisches
Signal umgewandelt. Die jeweiligen elektrischen Signale werden dann
durch Verteilungsschaltungen 2-1 bis 2-n erneut
auf eine Mehrzahl (k) von Reihen verteilt. Die Verteilungsausgabe
der Verteilungsschaltung 2-1 wird hier in eine Entscheidungsschaltung 3-11 für den Schwellenwert 1,
eine Entscheidungsschaltung 3-21 für den Schwellenwert 2 und
eine Entscheidungsschaltung 3-k1 für den Schwellenwert k eingegeben. Danach
wird auf dieselbe Weise die Ausgabe der Verteilungsschaltung 2-n in
eine Entscheidungsschaltung 3-1n für den Schwellenwert 1,
eine Entscheidungsschaltung 3-2n für den Schwellenwert 2 und
eine Entscheidungsschaltung 3-kn für den Schwellenwert k eingegeben.
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Das
Entscheidungsergebnis jeder Entscheidungsschaltung wird dann in
eine Steuerschaltung 4 und eine Auswahlschaltung 5 eingegeben.
Die Steuerschaltung 4 steuert die Auswahlschaltung 5 auf
Basis des Entscheidungsergebnisses jeder Entscheidungsschaltung
und wählt
das Entscheidungsergebnis einer Entscheidungsschaltung aus und gibt
es aus.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
werden Signale, die durch n Reihen Lichtverstärker und Fotodetektoren hindurchgegangen
sind, in n Entscheidungsschaltungen jedes Satzes mit demselben Schwellenwert
eingegeben, und einschließlich
des unabhängigen
Rauschens von jedem und dem Rauschen der Entscheidungsschaltungen
ist es möglich, unter
Verwendung derselben "Konsenslogik" wie in der ersten
Ausführungsform
ein einzelnes Entscheidungsergebnis auszuwählen.
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Man
beachte, dass die Bitfehlerraten-Kenngrößen der Lichtsignale im Wesentlichen
durch das S/N-Verhältnis
vor der Eingabe in die Empfangsvorrichtung (den Lichtverstärker) bestimmt
werden, und es ist bekannt, dass es fast keine Auswirkung auf die Bitfehlerraten-Kenngrößen gibt,
selbst wenn es Verlust aus der Zahl von Aufspaltungen gibt, sobald
die Signale verstärkt
worden sind (Ishio et al., Optical Amplifiers and Their Applications
(Ohmsha, Ltd.)). Im Gegensatz dazu ist es bei Lichtübertragungssystemen
bekannt, dass Rauschen des Lichtverstärkers und Fotodetektors vorherrschend
ist. Dementsprechend kann die Struktur der vorliegenden Ausführungsform,
in der das Rauschen des Lichtverstärkers und Fotodetektors als
unabhängige
Phänomene
behandelt werden können,
auch auf Qualitätsübertragungen
in nicht zwischenverstärkten
Langstrecken-Übertragungssystemen
angewandt werden.
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(Dritte Ausführungsform)
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4 zeigt
die dritte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Man beachte, dass die Struktur der Sendevorrichtungsseite
dieselbe wie eine konventionelle Struktur ist, und hier ist ein
Beispiel für
die Struktur der Empfangsvorrichtungsseite gezeigt.
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In 4 wird
ein Lichtsignal durch einen Lichtverstärker 11-1 verstärkt und
erfährt
Lichtfrequenzwandlung durch eine Lichtfrequenzwandlungsschaltung
(zum Beispiel ein Wellenlängenwandlerelement,
das einen nichtlinearen Effekt nutzt) 13. Ein Lichtsignal
mit einer Lichtfrequenz fa wird hier in Lichtsignale mit Lichtfrequenzen
fa und fb umgewandelt. Die Lichtsignale mit diesen zwei Lichtfrequenzen
werden dann durch einen Lichtverstärker 11-2 verstärkt und
dann durch ein Lichtfilter (ein Lichtfrequenztrennungsfilter) 14 in
Lichtsignale mit den jeweiligen Lichtfrequenzen aufgespalten. Jedes
der aufgespaltenen Lichtsignale wird dann durch die jeweiligen Fotodetektoren 1-1 und 1-2 in
ein elektrisches Signal umgewandelt. Diese elektrischen Signale
werden dann durch Verteilungsschaltungen 2-1 und 2-2 weiter
auf zwei Reihen verteilt. Die Verteilungsausgabe der Verteilungsschaltung 2-1 wird
hier in eine Entscheidungsschaltung 3-11 für den Schwellenwert 1 und
eine Entscheidungsschaltung 3-21 für den Schwellenwert 2 eingegeben,
und die Verteilungsausgabe der Verteilungsschaltung 2-2 wird
in eine Entscheidungsschaltung 3-12 für den Schwellenwert 1 und
eine Entscheidungsschaltung 3-22 für den Schwellenwert 2 eingegeben.
Das Entscheidungsergebnis jeder Entscheidungsschaltung wird dann
in die Steuerschaltung 4 und die Auswahlschaltung 5 eingegeben.
Die Steuerschaltung 4 steuert die Auswahlschaltung 5 auf
Basis des Entscheidungsergebnisses jeder Entscheidungsschaltung
und wählt das
Entscheidungsergebnis einer Entscheidungsschaltung aus und gibt
es aus.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
werden elektrische Signale, die durch Addieren des Rauschens der
Fotodetektoren zu Lichtsignalen mit unterschiedlichen Lichtfre quenzen
erhalten werden, in zwei Entscheidungsschaltungen mit demselben Schwellenwert
eingegeben, und auf dieselbe Weise wie in der zweiten Ausführungsform,
einschließlich des
unabhängigen
Rauschens von jedem und dem Rauschen der Entscheidungsschaltungen,
ist es möglich,
unter Verwendung derselben "Konsenslogik" wie in der ersten
Ausführungsform
ein einzelnes Entscheidungsergebnis auszuwählen.
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(Vierte Ausführungsform)
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5 zeigt
die vierte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Die Merkmale der vierten Ausführungsform
liegen auf der Sendevorrichtungsseite, während für die Empfangsvorrichtungsseite dieselbe
Struktur wie die in der dritten Ausführungsform verwendete Struktur
mit Ausnahme der Lichtfrequenzwandlungsschaltung verwendet werden
kann.
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In 5 wird
ein Lichtsender gebildet durch: eine Zwei-Moden-Impulsgeneratorschaltung 21,
die Lichtimpulse mit einer Mehrzahl von Lichtfrequenzen ausgibt,
zum Beispiel trägerunterdrückte Impulse
mit Rückkehr
nach Null, deren Lichtphasen zueinander umgekehrt sind, durch einen
Lichtmodulator 22 und durch einen Lichtverstärker 23.
Der Lichtmodulator 22 moduliert die Zwei-Moden-Impulse
unter Verwendung von NRZ-Daten
oder duobinären
Datensignalen und gibt dann Lichtsignale von RZ-Impulsen (CS-RZ(trägerunterdrückte Rückkehr nach
Null)-Code oder DCS-RZ(duobinäre
trägerunterdrückte Rückkehr nach
Null)-Code) aus, die durch zwei Frequenzkomponenten von NRZ oder
duobinär
gebildet werden.
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Ein
Lichtfilter 14 der Empfangsvorrichtung hat eine Struktur
zur Durchführung
von SSB (Einseitenband)-Aufspaltung und spaltet die durch zwei Frequenzkomponenten
gebildeten RZ-Impulse (CS-RZ-Code oder DCS-RZ-Code) auf, um zwei
getrennte NRZ-Signale
oder duobinäre
Signale für CS-RZ
bzw. DCS-RZ auszubilden. Danach werden diese Signale auf dieselbe
Weise wie in der dritten Ausführungsform
durch Fotodetektoren 1-1 und 1-2 in elektrische
Signale umgewandelt, und diese elektrischen Signale werden dann über die
Verteilungsschaltungen 2-1 und 2-2 in die entsprechenden
Entscheidungsschaltungen 3-11 bis 3-22 eingegeben. Danach
wird unter Verwendung derselben "Konsenslogik" wie in der ersten
Ausführungsform
ein einzelnes Entscheidungsergebnis ausgewählt.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
ist das Lichtrauschen jeder der zwei Frequenzkomponenten unabhängig von
anderem, und die vorliegende Ausführungsform macht von dem Umstand
Gebrauch, dass das von allen Lichtzwischenverstärkern (Verstärkern) auf
dem Lichtübertragungsweg
empfangene Rauschen unkorreliertes Zufallsrauschen zwischen Frequenzkomponenten
wird. Als Folge können
sogar durch Rauschen aus Lichtzwischenverstärkern verursachte Bitfehler
verbessert werden, indem Lichtsignale entsprechend den zwei Frequenzkomponenten
unter Verwendung von Entscheidungsschaltungen mit unterschiedlichen
Schwellenwerten bestimmt werden und unter Verwendung von "Konsenslogik" eines ausgewählt wird.
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(Fünfte Ausführungsform)
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Bei
der Sendevorrichtung der fünften
Ausführungsform
wird eine Struktur verwendet, bei der aus der Zwei-Moden-Impulsgeneratorschaltung 21 ausgegebene
Lichtimpulse mit zwei unterschiedlichen Lichtfrequenzen unter Verwendung
von Datensignalen durch den Lichtmodulator 22 moduliert
werden, jedoch kann man auch eine Struktur verwenden, bei der die
Lichtmodulation unter Verwendung von Datensignalen durch Dauerlicht
mit zwei unterschiedlichen Lichtfrequenzen erzielt wird. Als Dauerlicht-Generatorschaltung
dieser fünften
Ausführungsform
kann man zwei Laserquellen mit unterschiedlichen Emissionswellenlängen verwenden
oder zwei Seitenmoden-Generatorschaltungen verwenden. Für die Empfangsvorrichtung
kann dieselbe Struktur wie diejenige verwendet werden, die in der
in 5 gezeigten vierten Ausführungsform verwendet wird. Man
beachte, dass es in der vierten Ausführungsform erforderlich ist,
die Modulationsphase unter Verwendung von Datensignalen und Phasen
der Lichtimpulse zu steuern, jedoch ist bei der Struktur der vorliegenden
Ausführungsform
keine Phasensteuerung erforderlich.
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(Sechste Ausführungsform)
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6 zeigt
die sechste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. In der vorliegenden Ausführungsform
wird eine Bipolarisationsmoden-Lichtgeneratorschaltung 24 statt
der Zwei-Moden-Impulsgeneratorschaltung 21 des Lichtsenders
der vierten Ausführungsform
verwendet, und ein Polarisationsstrahlteiler 25 wird statt
des Lichtfilters 14 der Empfangsvorrichtung verwendet.
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Die
Bipolarisationsmoden-Lichtgeneratorschaltung 24 erzeugt
Lichtimpulse oder Dauerlicht in zwei Polarisationsmoden (dies kann
einfach unter Verwendung von konventioneller Lichtmodulation mit Auswahl
des Ausgangspolarisationszustands als 45 Grad in Bezug auf die Lichtwellenleiter-Hauptpolarisationszustände ermöglicht werden).
Der Polarisationsstrahlteiler 25 spaltet Lichtsignale mit
zwei Polarisationsmoden in jede Polarisation auf, und danach werden
auf dieselbe Weise wie in der dritten Ausführungsform die Lichtsignale
durch jeweilige Fotodetektoren 1-1 und 1-2 in
elektrische Signale umgewandelt. Man beachte, dass das Lichtrauschen
aus Lichtverstärkern
unabhängig
in Bezug auf die Polarisationszustände ist. Diese elektrischen
Signale werden dann über
die Verteilungsschaltungen 2-1 und 2-2 in die
entsprechenden Entscheidungsschaltungen 3-11 bis 3-22 eingegeben,
und mittels derselben "Konsenslogik" wie in der ersten
Ausführungsform
wird ein einzelnes Entscheidungsergebnis ausgewählt.
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Man
beachte, dass Polarisationsmodendispersion (PMD), polarisationsabhängiger Verlust (PDL)
und dergleichen als Fälle
von Signalformverschlechterung gegeben sein können, die von der Polarisation
abhängen,
bei der Struktur der vorliegenden Ausführungsform können aber
jene Empfangskenngrößen verbessert
werden, die durch Signalformverschlechterung und dergleichen beeinflusst werden,
die von der Polarisation abhängen.
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(Siebte Ausführungsform)
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7 zeigt
die siebte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Das Merkmal dieser Ausführungsform
ist, dass eine Struktur verwendet wird, bei der die zwei Lichtfrequenzen
oder Moden, wie z.B. in den Ausführungsformen
vier und fünf,
nicht benutzt werden.
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In 7 moduliert
eine Sendevorrichtung mittels Datensignalen Dauerlicht oder Lichtimpulse, die
von einer Lichtgeneratorschaltung 26 ausgegeben werden,
unter Verwendung eines Modulators 22. Die Struktur ist
dieselbe wie die Struktur einer normalen NRZ- oder RZ-Sendevorrichtung,
und ermöglicht es,
verglichen mit der vierten Ausführungsform
oder fünften
Ausführungsform,
die Frequenznutzungseffizienz zu steigern.
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Der
Lichtseitenbandteiler 27 der Empfangsvorrichtung schneidet
Seitenbandwellen eines normalen NRZ- oder RZ-Spektrums aus und spaltet
sie in zwei Moden auf (so genannte Restseitenband-Aufspaltung).
Danach werden auf dieselbe Weise wie in der dritten Ausführungsform
diese Signale durch Fotodetektoren 1-1 und 1-2 in
elektrische Signale umgewandelt, und diese elektrischen Signale
werden dann über
die Verteilungsschaltungen 2-1 und 2-2 in die
entsprechenden Entscheidungsschaltungen 3-11 bis 3-22 eingegeben.
Danach wird mittels derselben "Konsenslogik" wie in der ersten
Ausführungsform ein
einzelnes Entscheidungsergebnis ausgewählt. Für die Fotodetektoren 1-1 und 1-2 kann
ein Einseitenband-Empfänger
oder ein Restseitenbandempfänger
verwendet werden (Referenzdokument: S. Bigo et al., Dig. OFC2001,
PD25, 2001).
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(Achte Ausführungsform)
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8 zeigt
die achte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Man beachte, dass die Struktur der Sendevorrichtungsseite
dieselbe wie eine konventionelle Struktur ist, und hier ist ein
Beispiel für
die Struktur der Empfangsvorrichtungsseite gezeigt. Weiterhin wird
eine Beschreibung eines Beispiels für eine Empfangsvorrichtung
in einem Lichtübertragungssystem
gegeben; die vorliegende Ausführungsform
ist aber nicht darauf beschränkt.
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In 8 werden
Lichtsignale durch einen Lichtverstärker 11-0 verstärkt und
werden dann durch eine Lichtverteilungsschaltung (Optokoppler) 12 auf
zwei Reihen verteilt. Jedes der verteilten Lichtsignale wird dann
durch Lichtverstärker 11-1 bzw. 11-2 verstärkt und
wird dann durch Fotodetektoren 1-1 und 1-2 in
elektrische Signale umgewandelt. Die jeweiligen elektrischen Signale
werden dann in eine Entscheidungsschaltung 3-12 und eine
Entscheidungsschaltung 3-11 mit einem Schwellenwert N,
der höher
als der Standard-Schwellenwert eingestellt ist, eingegeben. Das
Entscheidungsergebnis jeder Entscheidungsschaltung wird in die Steuerschaltung 4 eingegeben,
und eines dieser Entscheidungsergebnisse (in diesem Fall die Ausgabe
der Entscheidungsschaltung 3-11) wird in die Auswahlschaltung 5 eingegeben.
Außerdem
wird ein Signal für
logisch 1 aus einem Festspannungsgenerator 15 in die Auswahlschaltung 5 eingegeben.
Die Steuerschaltung 4 steuert die Auswahlschaltung 5 auf
Basis des Entscheidungsergebnisses aus jeder Entscheidungsschaltung
und wählt
die Ausgabe des Festspannungsgenerators 15 oder das Entscheidungsergebnis
aus einer einzelnen Entscheidungsschaltung aus und gibt es aus.
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Wird
zum Beispiel, wie in 8 gezeigt, ein Empfangssignal
logisch 0 in eine Entscheidungsschaltung eingegeben, gibt es eine
hohe Wahrscheinlichkeit, dass die zwei Entscheidungsergebnisse beide
logisch 0 sind, selbst wenn eine kleine Menge Rauschen angefügt ist,
da der Schwellenwert jeder Entscheidungsschaltung höher als
der Standard-Schwellenwert eingestellt ist. In diesem Zeitpunkt
steuert die Steuerschaltung 4 die Auswahlschaltung 5 so,
dass das Entscheidungsergebnis (logisch 0) der Entscheidungsschaltung 3-11 ausgewählt wird
(wie durch die Kreise in der Zeichnung gezeigt).
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Wird
im Gegensatz dazu ein Empfangssignal logisch 1 in eine Entscheidungsschaltung
eingegeben, gibt es wegen Rauschaddition eine hohe Wahrscheinlichkeit,
dass entweder die zwei Entscheidungsergebnisse beide logisch 1 sind
oder dass ein Entscheidungsergebnis logisch 1 ist. Wenn mindestens
ein Entscheidungsergebnis logisch 0 ist, wird dementsprechend ermittelt,
dass die Empfangssignale ein Signal logisch 1 ist, und die Ausgabe
des Festspannungsgenerators 15 (logisch 1) wird ausgewählt. Als
Folge kann ein Signal logisch 1 ohne Rauschkomponente ausgegeben
werden.
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Die
obige Ermittlung durch die Steuerschaltung 4 kann unter
Verwendung eines ODER-Gliedes realisiert
werden. Und wenn beide Entscheidungsergebnisse logisch 1 sind, kann
auf dieselbe Weise wie wenn sie beide logisch 0 sind das Entscheidungsergebnis
der Entscheidungsschaltung 3-11 (logisch 1) ausgewählt werden.
In diesem Fall kann die Steuerschaltung 4 unter Verwendung
eines Exklusiv-ODER-Gliedes realisiert werden. Dies gilt auch, wenn
die Zahl der Entscheidungsschaltungen drei oder mehr ist. Weiterhin,
wenn die Schwellenwerte der Entscheidungsschaltungen 3-11 und 3-12 niedriger
als der Standard-Schwellenwert eingestellt werden, kann dieselbe
Wirkung erzielt werden, indem die obige Logik umgekehrt wird.
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Weiterhin
wird in der vorliegenden Ausführungsform
ein Beispiel beschrieben, bei dem der Festspannungsgenerator 15 verwendet
wird, der logisch 1 ausgibt, wenn jedoch ein Festspannungsgenerator
hinzugefügt
wird, der logisch 0 ausgibt, und die zwei Entscheidungsergebnisse
beide logisch 0 sind, kann auch die Ausgabe dieses Festspannungsgenerators
(logisch 0) ausgewählt
werden. Als Folge kann auch ein Signal ohne Rauschkomponente für logisch
0 ausgegeben werden. In diesem Fall ermittelt die Steuerschaltung
in Übereinstimmung
damit, ob mindestens eines der zwei Entscheidungsergebnisse logisch
1 ist oder ob beide logisch 0 sind, ob das Empfangssignal logisch
1 oder logisch 0 ist. Auf Basis dieser Ermittlung wird das Signal
logisch 1 oder logisch 0 aus dem Festspannungsgenerator ausgewählt.
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(Neunte Ausführungsform)
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9 zeigt
die neunte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Man beachte, dass die Struktur der Sendevorrichtungsseite
dieselbe wie eine konventionelle Struktur ist, und hier ist ein
Beispiel für
die Struktur der Empfangsvorrichtungsseite gezeigt. Weiterhin wird
eine Beschreibung eines Beispiels für eine Empfangsvorrichtung
in einem Lichtübertragungssystem
gegeben; die vorliegende Ausführungsform
ist aber nicht darauf beschränkt.
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In 9 werden
Lichtsignale durch einen Lichtverstärker 11-0 verstärkt und
werden dann durch eine Lichtverteilungsschaltung (Optokoppler) 12 auf
zwei Reihen verteilt. Jedes der verteilten Lichtsignale wird dann
durch Lichtverstärker 11-1 bzw. 11-2 verstärkt und
wird dann durch Fotodetektoren 1-1 und 1-2 in
elektrische Signale umgewandelt. Die vom Fotodetektor 1-1 ausgegebenen
elektrischen Signale werden dann durch eine Verteilungsschaltung 2-1 erneut
auf zwei Reihen verteilt und werden dann jeweils in eine Entscheidungsschaltung 3-11 mit
einem Schwellenwert H, der höher
als der Standard-Schwellenwert eingestellt ist, und eine Entscheidungsschaltung 3-12 mit
einem Schwellenwert L, der niedriger als der Standard-Schwellenwert
eingestellt ist, eingegeben. Die vom Fotodetektor 1-2 ausgegebenen
elektrischen Signale werden in eine Entscheidungsschaltung 3-13 eingegeben,
die auf den Standard-Schwellenwert M eingestellt ist. Das Entscheidungsergebnis
jeder Entscheidungsschaltung wird in die Steuerschaltung 4 eingegeben,
und die Ausgaben aus der Entscheidungsschaltung 3-11 und
der Entscheidungsschaltung 3-13 werden in die Auswahlschaltung 5 eingegeben.
Die Steuerschaltung 4 steuert die Auswahlschaltung 5 auf
Basis des Entscheidungsergebnisses aus den Entscheidungsschaltungen 3-11 und 3-12 und
wählt das
Entscheidungsergebnis aus einer einzelnen Entscheidungsschaltung
aus und gibt es aus.
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Wird
zum Beispiel, wie in 9 gezeigt, ein Empfangssignal
für logisch
0 in die Entscheidungsschaltung 3-11 mit dem Schwellenwert
H und die Entscheidungsschaltung 3-12 mit dem Schwellenwert
L eingegeben, gibt es wegen Rauschaddition eine hohe Wahrscheinlichkeit,
dass die zwei Entscheidungsergebnisse beide logisch 0 sind oder
dass das Entscheidungsergebnis der Entscheidungsschaltung 3-12 mit
dem Schwellen wert L logisch 1 ist. Sind daher beide Entscheidungsergebnisse
logisch 0, wird die Auswahlschaltung 5 so gesteuert, dass
das Entscheidungsergebnis der Entscheidungsschaltung 3-11 mit
dem Schwellenwert H (logisch 0) ausgewählt wird. Ist das Entscheidungsergebnis
der Entscheidungsschaltung 3-12 mit dem Schwellenwert L
logisch 1, wird die Auswahlschaltung 5 so gesteuert, dass
die Entscheidungsschaltung 3-13 mit dem Schwellenwert M
mit der Ermittlung betraut wird, und dieses Ermittlungsergebnis
wird ausgewählt.
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Wird
jedoch ein Empfangssignal für
logisch 1 in die Entscheidungsschaltung 3-11 mit dem Schwellenwert
H und die Entscheidungsschaltung 3-12 mit dem Schwellenwert
L eingegeben, gibt es wegen Rauschaddition eine hohe Wahrscheinlichkeit,
dass die zwei Entscheidungsergebnisse beide logisch 1 sind oder
dass das Entscheidungsergebnis der Entscheidungsschaltung 3-11 mit
dem Schwellenwert H logisch 0 ist. Sind daher beide Entscheidungsergebnisse
logisch 1, wird die Auswahlschaltung 5 so gesteuert, dass
das Entscheidungsergebnis der Entscheidungsschaltung 3-11 mit
dem Schwellenwert N (logisch 1) ausgewählt wird. Ist das Entscheidungsergebnis
der Entscheidungsschaltung 3-11 mit dem Schwellenwert L
logisch 0, wird die Auswahlschaltung 5 so gesteuert, dass
die Entscheidungsschaltung 3-13 mit dem Schwellenwert M
mit der Ermittlung betraut wird, und dieses Ermittlungsergebnis wird
ausgewählt.
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Man
beachte, dass die obige Ermittlung durch die Steuerschaltung 4 unter
Verwendung eines Exklusiv-ODER-Gliedes realisiert werden kann.
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(Zehnte Ausführungsform)
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10 zeigt
die zehnte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. In den Ausführungsformen zwei und drei
werden Strukturen verwendet, bei denen empfangene Lichtsignale auf
eine Mehrzahl von Reihen verteilt werden, und es werden Entscheidungen
durchgeführt,
die Rauschen aus Lichtverstärkern
und Fotodetektoren umfassen, in der vorliegenden Ausführungsform
wird jedoch eine Struktur verwendet, bei der Signale empfangen werden,
die parallel von der Sendeseite auf einer Mehrzahl von Übertragungswegen
gesendet worden sind. Und zwar wird eine neue Diversifikationsempfangsvorrichtungsauswahllogik
bereitgestellt. Man beachte jedoch, das bei der vorliegenden Erfindung,
welche Biteinheit-Konsenslogik verwendet, die Entscheidungsschaltung
mit dem optimalen Schwellenwert ausgewählt wird und deren Entscheidungs ergebnis
verwendet wird.
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In 10 werden
von mehreren Übertragungswegen
empfangene Lichtsignale über
die jeweiligen entsprechenden Lichtverstärker 11-1 oder 11-2 in
Fotodetektoren 1-1 und 1-2 eingegeben. Die nachfolgende
Struktur ist dieselbe wie jene, die in den Ausführungsformen zwei und drei
verwendet wurde, da aber Signale bestimmt werden, die unterschiedliche
Verzögerungen
von den unterschiedlichen Übertragungswegen
haben, werden Verzögerungsschaltungen 16-1 und 16-2 vorgesehen,
um die Signale zu synchronisieren.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
ist das Licht von einer Mehrzahl von Übertragungswegen jeweils unabhängig, und
die vorliegende Erfindung macht von dem Umstand Gebrauch, dass das
von allen Lichtzwischenverstärkern
auf dem Lichtübertragungsweg
empfangene Rauschen unkorreliertes Zufallsrauschen zwischen Übertragungswegen
wird. Als Folge können
sogar durch Rauschen aus Lichtzwischenverstärkern verursachte Bitfehler
korrigiert werden, indem Lichtsignale entsprechend den zwei Übertragungswegen
unter Verwendung von Entscheidungsschaltungen mit unterschiedlichen Schwellenwerten
bestimmt werden und unter Verwendung von "Konsenslogik" eines ausgewählt wird.
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Man
beachte, dass die in den Ausführungsformen
fünf und
sechs beschriebene Struktur auch für die Struktur der Entscheidungsschaltungen
und deren Auswahllogik verwendet werden kann.
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Das
Obige ist eine detaillierte Beschreibung der vorliegenden Erfindung
anhand von Zeichnungen, die spezielle Struktur der vorliegenden
Erfindung wird durch die obigen Ausführungsformen aber nicht beschränkt, und
verschiedene Gestaltungen und dergleichen können ebenfalls in Betracht
gezogen werden, insoweit wie sie nicht vom Schutzbereich der vorliegenden
Erfindung abweichen.
