JPH03124135A - Method and system for data transfer - Google Patents

Method and system for data transfer

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JPH03124135A
JPH03124135A JP1263645A JP26364589A JPH03124135A JP H03124135 A JPH03124135 A JP H03124135A JP 1263645 A JP1263645 A JP 1263645A JP 26364589 A JP26364589 A JP 26364589A JP H03124135 A JPH03124135 A JP H03124135A
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JP
Japan
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optical
data
wavelength
optical fiber
parallel
Prior art date
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Pending
Application number
JP1263645A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Osada
隆 長田
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Hitachi Microcomputer System Ltd
Original Assignee
Hitachi Microcomputer Engineering Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Microcomputer Engineering Ltd filed Critical Hitachi Microcomputer Engineering Ltd
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0278—WDM optical network architectures
    • H04J14/0279—WDM point-to-point architectures
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0227—Operation, administration, maintenance or provisioning [OAMP] of WDM networks, e.g. media access, routing or wavelength allocation
    • H04J14/0241—Wavelength allocation for communications one-to-one, e.g. unicasting wavelengths
    • H04J14/0242—Wavelength allocation for communications one-to-one, e.g. unicasting wavelengths in WDM-PON
    • H04J14/0245—Wavelength allocation for communications one-to-one, e.g. unicasting wavelengths in WDM-PON for downstream transmission, e.g. optical line terminal [OLT] to ONU
    • H04J14/0246—Wavelength allocation for communications one-to-one, e.g. unicasting wavelengths in WDM-PON for downstream transmission, e.g. optical line terminal [OLT] to ONU using one wavelength per ONU
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce the cost and to improve the data transfer efficiency by providing a photoelectric converter and a wavelength discriminator respectively a on sending end and a receiving end of an optical fiber, converting each bit signal in a digital data into a light of a different wavelength and sending the result into one optical fiber. CONSTITUTION:Eight bit parallel transfer data D0-D7 outputted from a deice such as an I/O controller are set simultaneously in one optical fiber 4 as an optical signal having 8 kinds of different wavelengths lambda0-lambda7 from an optical transmitter 3a. Each transmitted optical signal enters an optical receiver 3b at a receiving side and only an optical signal having a specific wavelength is subject to opto-electric conversion according to wavelength discriminators W0'-W7'. Then parallel data signals D0'-D7' corresponding to the data D0-D7 sent from the sending side are recovered and the result is given to a microprocessor or the like. Thus, in the case of transferring the parallel data signal, no parallel/serial converter is required and the transfer efficiency is improved.

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はデジタルデータ転送技術さらには光ファイバを
用いたパラレルデータ転送に適用して特に有効な技術に
関し、例えばバックプレーンと呼ばれるシステムやロー
カルネットワークにおけるデータ転送に利用して有効な
技術に関する。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a digital data transfer technology and a technology that is particularly effective when applied to parallel data transfer using optical fibers, such as a system called a backplane or a local network. Concerning effective technology for data transfer in .

［従来の技術］ 従来、マイクロプロセッサを搭載したＣＰＵボードと各
種入出力装置を搭載した複数のＩ１０ボードとをバック
ブレーンと呼ばれるハードウェアに接続して構成したコ
ンピュータシステムにおけるＣＰＵとＩ１０間のデータ
転送はバスを使ったパラレル転送で、またローカル・エ
リア・ネットワークのようなコンピュータネットワーク
におけるデータ転送は、同軸ケーブルもしくは光ファイ
バを使ったシリアル転送で行なわれている（ＣＱ出版社
、昭和５８月９月１日発行、［ローカル・ネットワーク
技術の基礎と実際」参照）。[Prior Art] Conventionally, data transfer between a CPU and an I10 in a computer system configured by connecting a CPU board equipped with a microprocessor and a plurality of I10 boards equipped with various input/output devices to hardware called a backbrain. Data transfer in computer networks, such as local area networks, is done in parallel using buses, and data transfer in computer networks, such as local area networks, is done by serial transfer using coaxial cables or optical fibers (CQ Publishing, September 1980). Published on the 1st, see [Basics and Practice of Local Network Technology]).

［発明が解決しようとする課題］ 光ファイバによるデータ転送が一般的にシリアル転送で
行なわれるのは、光ファイバが高価であるためである。[Problems to be Solved by the Invention] Data transfer using optical fibers is generally performed by serial transfer because optical fibers are expensive.

しかしながら、ＣＰＵとＩ１０間あるいはコンピュータ
同土間のデータ転送をシリアル転送で行なう場合には、
送信側でパラレルデータをシリアルデータに変換し、受
信側でシリアルデータをパラレルデータに変換しなけれ
ばならない。そのため、その変換器が必要となるととも
に、変換の分だけデータ転送時間が長くなるという不都
合がある。However, when data is transferred between the CPU and I10 or between computers using serial transfer,
Parallel data must be converted to serial data on the transmitting side, and serial data must be converted to parallel data on the receiving side. Therefore, a converter is required, and the data transfer time becomes longer due to the conversion.

そこで本発明者は、光ファイバを用いたデータ転送をパ
ラレル転送で行なうことを考えた。しかしながら、転送
したいデータのビット長分だけ光ファイバを設けたので
はシステムのコストが非常に高くなってしまう。Therefore, the inventor of the present invention considered performing data transfer using an optical fiber in parallel. However, if optical fibers are provided for the bit length of the data to be transferred, the cost of the system will become extremely high.

この発明の目的は、１本の光ファイバによりデジタルデ
ータをパラレル転送できるようにして、コストアップを
抑えつつデータ転送効率を向上させることにある。An object of the present invention is to enable parallel transfer of digital data using a single optical fiber, thereby improving data transfer efficiency while suppressing cost increases.

この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴に
ついては、本明細書の記述および添附図面から明らかに
なるであろう。The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

なお、光通信の分野では、複数のチャネルの信号を波長
を変えて１本の光ファイバの中に送出することでコスト
アップを防止するようにした波長多重化技術が提案され
ている。ただし、この技術は信号の送信側の装置も受信
側の装置もそれぞれが物理的に全く異なる装置で空間的
にも離れている場合を対象としたものであり、本発明と
は思想を異にするものである。In the field of optical communications, a wavelength multiplexing technique has been proposed in which signals of a plurality of channels are transmitted into a single optical fiber with different wavelengths, thereby preventing an increase in costs. However, this technology is intended for cases where the device on the transmitting side and the device on the receiving side of the signal are physically completely different devices and are spatially separated, and the idea is different from that of the present invention. It is something to do.

［課題を解決するための手段］ 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を説明すれば、下記のとおりである。[Means for Solving the Problems] Representative inventions disclosed in this application will be summarized as follows.

すなわち、光ファイバの送信側と受信側に、転送したい
デジタルデータのビット長に応じた数の光電変換器と波
長弁別器をそれぞれ設け、デジタルデータの各ビット信
号をそれぞれ異なる波長の光に変換して１本の光ファイ
バの中に送出するようにするものである。In other words, a number of photoelectric converters and wavelength discriminators are installed on the transmitting and receiving sides of the optical fiber, depending on the bit length of the digital data to be transferred, and each bit signal of the digital data is converted into light of a different wavelength. The optical fiber is then sent out into a single optical fiber.

［作用］ 上記した手段によれば、波長が異なる光は互いに干渉し
あうことがないため、受信側で容易に分離することがで
き、これによってデジタルデータを１本の光ファイバに
よってパラレル転送することができ、パラレル／シリア
ル変換器を不要とするとともに転送効率を向上させるこ
とができる。[Function] According to the above-mentioned means, since lights of different wavelengths do not interfere with each other, they can be easily separated on the receiving side, thereby allowing digital data to be transferred in parallel through a single optical fiber. This makes it possible to eliminate the need for a parallel/serial converter and improve transfer efficiency.

［実施例］ 第２図には本発明が適用されるローカル・エリア・ネッ
トワークやバックプレーンと呼ばれるシステムの構成例
が示されている。[Embodiment] FIG. 2 shows an example of the configuration of a system called a local area network or backplane to which the present invention is applied.

同図において、ｌはネットワークではホストコンピュー
タ、バックブレーンではＣＰＵボードとなるユニットで
、２ａ、２ｂ、・・・・２Ｚはパーソナルコンピュータ
にような端末機あるいはＩ１０ボードその他の入出カニ
ニットである。各ユニットｌおよび２ａ、２ｂ、・・・
・２Ｚは、光トランスミッタと光レシーバとを有する光
送受信器３を備えており、各光送受信器３間は特に制限
されないが２芯光フアイバ４によって結合されている。In the figure, 1 is a unit that is a host computer in the network and a CPU board in the back brain, and 2a, 2b, . . . 2Z are terminals such as a personal computer or input/output units such as an I10 board. Each unit l and 2a, 2b,...
-2Z is equipped with an optical transmitter/receiver 3 having an optical transmitter and an optical receiver, and each optical transmitter/receiver 3 is coupled by a two-core optical fiber 4, although this is not particularly limited.

第１図は、そのうち１組の送受信器３の具体的な実施例
を示す。FIG. 1 shows a concrete example of one set of transceivers 3. In FIG.

光トランスミッタ３ａは、転送されるパラレルデータの
ビット数に応じた数の電気−光変換器Ｔ〜Ｔ、と、この
電気−光変換器により発生された光信号のうち所定の波
長の光のみを通過させる波長弁別器Ｗ、〜Ｗ、と、この
波長弁別器を通過した８種類の波長の光を合成して光フ
ァイバ４の中に送出する光分波器５ａを有している。The optical transmitter 3a includes a number of electrical-to-optical converters T to T corresponding to the number of bits of parallel data to be transferred, and converts only light of a predetermined wavelength out of the optical signals generated by the electrical-to-optical converters. It has wavelength discriminators W, ~W that are passed through, and an optical demultiplexer 5a that combines light of eight different wavelengths that have passed through the wavelength discriminators and sends it into the optical fiber 4.

一方、光レシーバ３ｂは光ファイバ４によって送られて
きた光信号を、データのビット数に応じた数に分割する
光分波器５ｂと、分割された光信号のうち所定の波長の
光のみ通過させる波長弁別器Ｗ、′〜Ｗ、″と、この波
長弁別器を通過した光信号を電気信号に変換する光−電
気変換器Ｒ０〜Ｒ９とを有している。On the other hand, the optical receiver 3b includes an optical demultiplexer 5b that divides the optical signal sent through the optical fiber 4 into a number corresponding to the number of bits of data, and passes only light of a predetermined wavelength among the divided optical signals. and optical-to-electrical converters R0 to R9 that convert optical signals passed through the wavelength discriminators into electrical signals.

上記波長弁別器Ｗ、〜Ｗ、およびＷ、　ｌ〜Ｗ、″は例
えば各々異なる波長の光を通過する光学フィルタからな
り、このうちＷ、とｗ、’　％　ｗ、とＷ１′・・・・
Ｗ、とＷ、ｔはそれぞれ同一の波長を通過するように選
択される。The wavelength discriminators W, ~W, and W, l~W,'' each include, for example, an optical filter that passes light of a different wavelength, and among these, W, w, '% w, W1', etc.
W, and W,t are selected so that they each pass the same wavelength.

次に本実施例の動作について説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.

マイクロプロセッサもしくはＩ１０コントローラのよう
なデバイスから出力された８ビツトのパラレル転送デー
タＤ、〜Ｄ１は光トランスミッタ３ａにより８種類の相
異なる波長λ、〜λ、を有する光信号として１本の光フ
ァイバ４の中に同時に送出される。送出された各光信号
は受信側の光レシーバ３ｂに入り、波長弁別器Ｗ、′〜
Ｗ、ｌの特性に従い、ある特定の波長をもつ光信号だけ
が光−電気変換されて、送信側より送出されたデータＤ
〜Ｄ、に相当するパラレルデータ信号Ｄ　、　ｌ　〜Ｄ
、″を再生してマイクロプロセッサ等に渡す。The 8-bit parallel transmission data D, ~D1 outputted from a device such as a microprocessor or an I10 controller is transmitted through one optical fiber 4 as optical signals having eight different wavelengths λ, ~λ, by an optical transmitter 3a. are simultaneously sent out. Each of the transmitted optical signals enters the optical receiver 3b on the receiving side and passes through the wavelength discriminator W,'~
According to the characteristics of W and l, only the optical signal with a certain wavelength is optical-to-electrically converted, and the data D is sent from the transmitting side.
~D, parallel data signals D, l ~D, corresponding to
,'' is played back and passed to a microprocessor, etc.

従って本実施例によれば、８ビツトのパラレルデータ信
号を転送する場合においても１本の光ファイバにて転送
できる。１６ビツトのパラレルデータを転送したい場合
には送信側と受信側の光送受信器３に、電気−光変換器
および光−電気変換器と波長弁別器を１６個ずつ設けて
やればよい。Therefore, according to this embodiment, even when transferring an 8-bit parallel data signal, it can be transferred using one optical fiber. If it is desired to transfer 16-bit parallel data, it is sufficient to provide 16 electrical-to-optical converters, 16 optical-to-electrical converters, and 16 wavelength discriminators in the optical transceiver 3 on the transmitting side and the receiving side.

なお、上記実施例では光の方向性から往路と復路とを構
成するため２芯光フアイバを使用したが、各光送受信器
３内のトランスミ゛ツタとレシーバとの間に光スィッチ
を設け、送信の際と受信の際に光路を切り換えるように
することで、完全に１本の光ファイバで各ユニット間を
結合させることもできる。Note that in the above embodiment, a two-core optical fiber was used to configure the outgoing path and the incoming path due to the directionality of the light, but an optical switch is provided between the transmitter and the receiver in each optical transceiver 3 to By switching the optical path during reception and during reception, it is also possible to completely connect each unit with one optical fiber.

また、双安定半導体レーザとＤＢＲ（分布反射）回折格
子とからなり、双安定半導体レーザ領域に流れる電流を
変えることでＤＢＲ回折格子より出力される光の波長を
自由に変えることできる光素子が開発されており、その
ような素子を送信側の波長弁別器として使用することも
できる。Additionally, an optical device has been developed that consists of a bistable semiconductor laser and a DBR (distributed reflection) diffraction grating, and can freely change the wavelength of light output from the DBR grating by changing the current flowing through the bistable semiconductor laser region. Such an element can also be used as a wavelength discriminator on the transmitting side.

さらに、上記実施例では送信側ユニットと受信側ユニッ
トにそれぞれ光電変換器が設けられているが、各ユニッ
トが各々デジタルデータを光信号のまま処理するデバイ
スで構成されているときは光電変換器を省略することが
できる。Furthermore, in the above embodiment, a photoelectric converter is provided in each of the transmitting side unit and the receiving side unit, but when each unit is composed of a device that processes digital data as an optical signal, a photoelectric converter is provided. Can be omitted.

以上説明したように上記実施例は、光ファイバの送信側
と受信側に、転送したいデジタルデータのビット長に応
じた数の光電変換器と波長弁別器をそれぞれ設け、デジ
タルデータの各ビット信号をそれぞれ異なる波長の光に
変換して１本の光ファイバの中に送出するようにしたの
で、波長が異なる光は互いに干渉しあうことがないため
、受信側で容易に各ビット信号を分離することができ、
これによってデジタルデータをパラレル転送することが
でき、パラレル／シリアル変換器を不要とするとともに
転送効率を向上させることができるという効果がある。As explained above, in the above embodiment, a number of photoelectric converters and wavelength discriminators are provided on the transmitting side and receiving side of the optical fiber, respectively, according to the bit length of the digital data to be transferred, and each bit signal of the digital data is Since each light is converted to a different wavelength and sent into a single optical fiber, the different wavelengths of light do not interfere with each other, making it easy to separate each bit signal on the receiving side. is possible,
This allows digital data to be transferred in parallel, eliminating the need for a parallel/serial converter and improving transfer efficiency.

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。例えば上記実施例では光
の波長を変えることでデジタルデータの各ビット信号を
パラレル転送しているが、波長を変える代わりに光の偏
光角度もしくは偏光角度と転送パターンを変えることで
デジタルデータの各ビット信号を転送するようにするこ
とも可能である。Although the invention made by the present inventor has been specifically explained above based on Examples, it goes without saying that the present invention is not limited to the above Examples and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Nor. For example, in the above embodiment, each bit signal of digital data is transferred in parallel by changing the wavelength of light, but instead of changing the wavelength, each bit of digital data is transferred by changing the polarization angle of light or the polarization angle and transfer pattern. It is also possible to transfer signals.

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるバックブレーンと呼
ばれるシステムやローカル・エリア・ネットワークに適
用したものについて説明したが、この発明はそれに限定
されるものでなく、現在デジタルデータ転送が行なわれ
ているすべてのシステムおよびデバイス間のデータ転送
に利用することができる。In the above explanation, the invention made by the present inventor was mainly applied to a system called a backbrain and a local area network, which are the background application fields, but this invention is not limited to that. Instead, it can be used to transfer data between all systems and devices that currently perform digital data transfer.

［発明の効果］ 本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである すなわち、デジタルデータの転送を行なうシステムにお
いて、１本の光ファイバによりデジタルデータをパラレ
ル転送できるようにして、コストアップを抑えつつデー
タ転送効率を向上させることができる。[Effects of the Invention] The effects obtained by typical inventions disclosed in this application are as follows. In other words, in a system that transfers digital data, digital data can be transferred using a single optical fiber. By enabling data to be transferred in parallel, it is possible to improve data transfer efficiency while suppressing cost increases.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明に係る光ファイバを使用したパラレルデ
ータ転送を可能にするハードウェアの一実施例を示す構
成図、 第２図は本発明のデータ転送方式が適用されるシステム
の構成例を示すブロック図である。 ３ａ・・・・光トランスミッタ、３ｂ・・・・光レシー
バ、４・・・・光ファイバ、５ａ、５ｂ・・・・光分波
器、Ｔ、〜Ｔ、・・・・電気−光変換器、Ｒ０〜Ｒ１・
・・・光−電気変換器、Ｗ、〜Ｗ、、Ｗ、’〜Ｗ、′　
・・・・波長弁別器。Figure 1 is a configuration diagram showing an embodiment of hardware that enables parallel data transfer using optical fibers according to the present invention, and Figure 2 is a configuration example of a system to which the data transfer method of the present invention is applied. FIG. 3a... Optical transmitter, 3b... Optical receiver, 4... Optical fiber, 5a, 5b... Optical demultiplexer, T, ~T,... Electrical-optical converter. , R0~R1・
...Opto-electrical converter, W, ~W,, W,'~W,'
...Wavelength discriminator.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １、デジタルデータ信号ごとに異なる波長を対応させて
１本の光ファイバを用いて複数のディジタルデータ信号
をパラレルに転送するようにしたことを特徴とするデー
タ転送方式。 ２、１本の光ファイバの両端にそれぞれ波長弁別器を設
け、デジタルデータ信号の各ビットごとに異なる波長を
対応させてパラレル転送によりデジタルデータの転送を
行なうことを特徴とするシステム。 ３、上記光ファイバの送信端側の波長弁別器の前段には
電気信号で示されたデジタルデータを光信号に変換する
電気−光変換器が、また受信端側の波長弁別器の後段に
は電気信号で示されたデジタルデータを光信号に変換す
る光−電気変換器がそれぞれ設けられていることを特徴
とする請求項２記載のシステム。[Scope of Claims] 1. A data transfer system characterized in that a plurality of digital data signals are transferred in parallel using one optical fiber by associating different wavelengths with each digital data signal. 2. A system characterized in that wavelength discriminators are provided at both ends of one optical fiber, and digital data is transferred by parallel transfer by associating different wavelengths with each bit of a digital data signal. 3. Before the wavelength discriminator on the transmitting end of the optical fiber, there is an electro-optical converter that converts digital data represented by an electrical signal into an optical signal, and after the wavelength discriminator on the receiving end. 3. The system of claim 2, further comprising a respective optical-to-electrical converter for converting digital data represented by electrical signals into optical signals.
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