JP5446425B2 - クロック・データ再生回路及び局側装置 - Google Patents
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Description
この場合、局側装置において再生クロック信号を生成するに当たって、一時的に周波数が大きくずれるという現象の発生を防止することができるので、再生クロック信号は迅速に安定し、確実に次のバースト信号を受信することができる。
図1は、本発明の一実施形態に係る局側装置を含む、PONシステムの概略構成図である。
図において、局側装置1は複数の宅側装置2に対する集約局として設置され、宅側装置2はそれぞれPONシステムの加入者宅に設置されている。
局側装置1に接続された伝送路である1本の光ファイバ3(幹線)は光カプラ4を介して複数の光ファイバ(支線)5に分岐しており、分岐した各光ファイバ5の終端に、それぞれ宅側装置2が接続されている。
なお、図1では3個の宅側装置2を示しているが、1つの光カプラ4から例えば32分岐して32個の宅側装置を接続することが可能である。また、図1では、光カプラ4を1個だけ使用しているが、光カプラを縦列に複数段設けることにより、さらに多くの宅側装置2を局側装置1と接続することができる。
1260nm≦λu≦1360nm
1480nm≦λd≦1500nm
一方、下り方向通信の伝送レートRd[Gbps]も1種類であり、Rdの値は例えば1.25である。
図1に示すように、局側装置1は、PON側送信部1s及びPON側受信部1rと、これらに対する通信制御を行う制御部1cとを備えている。
局側装置1のPON側送信部1sは、電気光変換素子を内部に含み、宅側装置2に対するデータ送信を時分割多重された下り光信号DOとして光ファイバ3に送出する。この下り光信号DOは、光カプラ4で分岐されて各宅側装置2で受信される。各宅側装置2は、自身宛の下り光信号DOに含まれるデータのみを受信処理する。
具体的には、各宅側装置2は、自身のユーザネットワーク7から上りデータを受信すると、一旦自身のキューにデータを蓄積し、そのキューに溜まったデータ量をレポート(Report)フレームに記して局側装置1に送信する(送信要求)。
上記ゲートフレームを受信した宅側装置2は、そのゲートフレームの指示に従って、指定された送信開始時刻に指定された送信時間長で上りデータを送信する。このため、図1に示すように、各宅側装置2が送出した上り光信号UOは、それぞれガードタイムを挟んで時間軸上に配列されたものとなる。
一方、局側装置1から各宅側装置2までの伝送距離はそれぞれ相違しており、光カプラ4は単に上り光信号UOを合波する受動素子であるから、局側装置1が受信する各上り光信号UOのレベル及び受信タイミングもそれぞれ相違している。
なお、図示していないが、本実施形態のPON側受信部1rは、上記クロック・データ再生回路10で再生された再生データDSに対して前方誤り訂正を行って復号する、FEC機能を有する物理層の復号部を備えている。
図2は、局側装置1のPON側受信部1rの内部構成を示すブロック図である。
本実施形態のPON側受信部1rは、ROSA( Receiver Optical Sub-Assembly )8と、ポストアンプ9と、クロック・データ再生回路10とを備えている。
フォトダイオード81は、上り光信号UOを電流信号に変換する光検出器であり、その出力端にプリアンプ82が接続されている。プリアンプ82は、フォトダイオード81で生成された電流信号を所定のゲインで増幅し、電圧信号に変換するトランスインピーダンスアンプよりなる。
すなわち、プリアンプ82の出力信号は、ポストアンプ9においてさらに増幅されたあと、後段のクロック・データ再生回路10に入力される。この他、クロック・データ再生回路10には切替信号と、参照クロック信号とが入力される。切替信号は、制御部1c(図1)から、図3に示すタイミングで与えられる。
図4は、本発明の第1実施形態に係るクロック・データ再生回路10の内部構成を示すブロック図である。図において、クロック・データ再生回路10は、ポストアンプ9(図2)からの入力データ信号と、参照クロック信号と、切替信号とを入力信号とし、これらに基づいて、再生クロック信号及び再生データ信号を出力する。
入力選択部111が、周波数逓倍部110からの入力信号を出力する場合も同様に、再生クロック信号生成手段10Aは、入力された信号と位相が同期するように再生クロック信号を生成する。
なお、位相周波数比較器105は、同期範囲が広く、再生クロック信号の周波数が参照クロック信号の周波数と大きくずれた状態からでも同期できるという特徴がある。
バースト信号が入力されているか否かは、切替信号により切替制御部107に通知される。そこで、切替制御部107は、バースト信号が入力されているときは、制御ループ1(再生クロック信号生成手段10A)を動作させ、また、入力選択部111に対しては入力データ信号を通過させる。これにより、入力されたバースト信号と位相が同期するように再生クロック信号が生成される。また、この再生クロック信号に基づいて、リタイミング回路108において入力データ信号のリタイミング処理が行われ、再生データ信号となる。
図7は、本発明の第2実施形態に係るクロック・データ再生回路10の内部構成を示すブロック図である。図4との違いは、モニタ部109に対する入出力である。すなわち、このモニタ部109は、分周器106の出力と、参照クロック信号とを受け取るよう接続されており、分周クロック信号の周波数と参照クロック信号の周波数とを監視する。また、モニタ部109の出力は、切替制御部107に付与される。
図8は、本発明の第3実施形態に係るクロック・データ再生回路10の内部構成を示すブロック図である。図4との違いは、モニタ部109に対する入力の違いにある。すなわち、図8におけるモニタ部109は、クロック・データ再生回路10への入力(制御電圧)を受け取るよう接続されている。また、モニタ部109の出力は、切替制御部107に与えられる。
なお、上記各実施形態に係るクロック・データ再生回路10における分周器106は、分周比を1/64とするものであるが、これは一例であり、分周比は、位相周波数比較器105の動作可能速度を考慮して選択することができる。
2 宅側装置
3,5 光ファイバ
10 クロック・データ再生回路
10A 再生クロック信号生成手段
10B 再生クロック信号初期化手段
101 位相比較器
104 電圧制御型発振器
105 位相周波数比較器
106 分周器
107 切替制御部
109 モニタ部
110 周波数逓倍部
111 入力選択部
Claims (2)
- 無信号区間を介して不連続なバースト信号の形で入力されるデータ信号に基づいてクロック信号及びデータ信号を再生するクロック・データ再生回路であって、
位相比較器を含み、入力された信号と位相が同期するように再生クロック信号を生成する再生クロック信号生成手段と、
位相周波数比較器を含み、出力信号となるべき再生クロック信号を分周して得た分周クロック信号の周波数が参照クロック信号の周波数に近づくように再生クロック信号を生成する再生クロック信号初期化手段と、
前記位相周波数比較器に入力される前記参照クロック信号の周波数を、前記バースト信号が1/0交番信号であるとした場合の周波数に逓倍して逓倍クロック信号を生成する周波数逓倍部と、
前記再生クロック信号の周波数が所定範囲外にあるときは前記再生クロック信号初期化手段により再生クロック信号を生成させ、前記再生クロック信号の周波数が所定範囲内にあるときは前記再生クロック信号生成手段により再生クロック信号を生成させる切替制御部と、
前記再生クロック信号の周波数が所定範囲内にあって前記バースト信号が入力されている状態では当該バースト信号を前記再生クロック信号生成手段に入力として与え、前記再生クロック信号の周波数が所定範囲内にあって前記無信号区間に入ったときは前記逓倍クロック信号を前記再生クロック信号生成手段に入力として与える入力選択部と
を備えたことを特徴とするクロック・データ再生回路。 - 光ファイバを介して複数の宅側装置と接続され、当該宅側装置が送信したデータ信号に基づいてクロック信号及びデータ信号を再生する局側装置であって、
請求項1に記載のクロック・データ再生回路を備えた局側装置。
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