專利名稱：具有并行結(jié)構(gòu)的高速復(fù)用器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于高速數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾娮訌?fù)用器。
背景技術(shù)：
為了最少化數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸電纜的數(shù)量，人們對使用一根電纜并用該電纜承載幾路數(shù)字信號的復(fù)用數(shù)據(jù)產(chǎn)生了興趣。為了復(fù)用數(shù)字數(shù)據(jù)，存在多種可用技術(shù)。這些技術(shù)中通常所使用的之一被稱為TDM，其代表時分復(fù)用。這種技術(shù)的原理在傳輸兩路信號DI1和DI2的情況下由圖1加以示出。該兩路具有相同速率F的信號由復(fù)用器M時分復(fù)用，該復(fù)用器M在單一信道L上以2F的速率傳輸單路數(shù)字信號DM，該信號DM繼而由解復(fù)用器DEM解復(fù)用使得該兩個初始信號Do1和Do2還原到速率F。通常地，通過交叉初始信號獲得復(fù)用信號DM，舉例而言，該復(fù)用信號的每隔一位對應(yīng)于第一信號DI1的位，而該復(fù)用信號的其它位對應(yīng)于第二信號DI2的那些位。
當該復(fù)用信號DM通過光通路傳輸時，復(fù)用裝置為光學裝置或電子裝置。在第一種情況下，使用代表光時分復(fù)用的術(shù)語ODTM。在第二種情況下，使用代表電時分復(fù)用的術(shù)語ETDM。
ETDM技術(shù)不像通常為超高速傳輸所預(yù)留的OTDM技術(shù)那樣昂貴。當前ETDM技術(shù)被限于80吉比特每秒(Gbit/s)。它們通常使用如下技術(shù)●對于較低速率，基于代表互補金屬氧化物半導(dǎo)體的Silicon-(Bi)-CMOS；●對于較高速率，基于硅化鍺(SiGe)、砷化鎵(GaAs)或磷化銦(InP)。
目前，對于以超過80Gbit/s的甚高速進行傳輸?shù)男枨笤谠鲩L，對于ETDM技術(shù)這是不易達到的速率。

發(fā)明內(nèi)容
因而，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備使當前ETDM技術(shù)的復(fù)用能力倍增完全成為可能。因而相比于當前電信的需要，可以使用并不昂貴的技術(shù)獲得高速率。自然地，本發(fā)明也可以應(yīng)用于OTDM技術(shù)。
更具體地，本發(fā)明的主題是用于時分復(fù)用兩路初始NRZ類型的二進制編碼信號的電子電路，該信號的每一位具有持續(xù)時間T，該兩路信號可以使用分別定義了四種狀態(tài)的值，表示為“0，0”、“0，1”、“1，0”、“1，1”，所述電路包括至少●分別關(guān)聯(lián)于所述四種狀態(tài)的四個初級信號的生成器●幅度對應(yīng)于“0”二進制電平的第一連續(xù)初級信號；●幅度對應(yīng)于“1”二進制電平的第二連續(xù)初級信號；●包括在“0”和“1”二進制電平之間交替的位序列的第三周期性初級信號，所述第三信號的每一位持續(xù)時間T/2，是該初始信號的位所持續(xù)時間的一半；●包含在“0”和“1”二進制電平之間交替的位序列的第四周期性初級信號，所述第四信號的每一位持續(xù)時間T/2，是該初始信號的位所持續(xù)時間的一半，所述第四信號相對于該第三信號存在一位持續(xù)時間的相移；●由該兩路初始信號所控制的用于從該四個初級信號中生成最終信號的電子選擇裝置，設(shè)置所述裝置，從而對于每一個該兩路信號為其定義了給定狀態(tài)的持續(xù)時間T來說，在與所述給定狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的四個初級信號其中之一的持續(xù)期間內(nèi)從該選擇得到最終信號。
典型地，輸出信號等于該第一初級信號，如果初始信號的狀態(tài)是“0，1”；該第二初級信號，如果初始信號的狀態(tài)是“1，1”；
該第三初級信號，如果初始信號的狀態(tài)是“1，0”；該第四初級信號，如果初始信號的狀態(tài)是“0，1”。
然而，其他“初級信號-狀態(tài)”的關(guān)聯(lián)項卻仍然可用。因此在接收時所執(zhí)行的解復(fù)用操作中，對于應(yīng)被考慮的所選擇關(guān)聯(lián)項的每一種情況都是適當?shù)摹?br> 優(yōu)選地，該電子電路包括邏輯塊，用于生成分別關(guān)聯(lián)于初始信號的四種狀態(tài)的四個邏輯信號，當該初始信號定義關(guān)聯(lián)于所述邏輯信號的狀態(tài)時，邏輯信號的邏輯狀態(tài)是1，而在其他情況下是0；該選擇裝置可以包括用于計算該邏輯信號乘該初級信號所得四個積之和的裝置。
優(yōu)選地，該信號是光信號，并且該選擇裝置是電控光門。


通過閱讀下文的描述可以更好地理解本發(fā)明并使本發(fā)明的其他有益效果變得明顯，該描述由非限定性的舉例方式以及附圖給出，其中圖1表示雙通道復(fù)用/解復(fù)用部件的一般原理；圖2表示根據(jù)本發(fā)明的復(fù)用電路的一般原理；圖3表示根據(jù)本發(fā)明的復(fù)用電路所實現(xiàn)的不同信號時間上的變化；圖4表示根據(jù)本發(fā)明的復(fù)用設(shè)備的變體。
具體實施例方式
圖2表示根據(jù)本發(fā)明，用于復(fù)用兩路初始NRZ(非歸零)類型的二進制編碼信號DI1和DI2的復(fù)用電路的一般原理。構(gòu)成這些信號的位具有對應(yīng)于等于1/T的速率F的持續(xù)時間T。該復(fù)用電路主要包括●四個初級信號的生成器G；●電激活裝置SEL，對由兩路初始信號DI1和DI2所控制的所述初級信號進行選擇以生成最終復(fù)用信號DM。
作為一個例子，通過用于根據(jù)該兩路初始信號DI1和DI2而生成完全不同的四個邏輯信號S0、S1、S2和S3的邏輯塊BL，獲得對該選擇裝置的控制。
圖3表示在兩路信號DI1和DI2的情況下，對本發(fā)明必要的不同信號的時間變化。在此圖中，X軸上是時間，而Y軸上是各種信號的強度。精細的垂直線由等于半周期T/2的持續(xù)時間隔開。信號D和C的加粗部分表示用于“構(gòu)建”該復(fù)用信號的有用部分。
如圖3所示，從該生成器G獲得的四個初級信號如下●幅度對應(yīng)于“0”二進制電平的第一連續(xù)初級信號C0；●幅度對應(yīng)于“1”二進制電平的第二連續(xù)初級信號C1；●包括在“0”和“1”二進制電平之間交替的位序列的第三周期性初級信號Ck，所述第三信號的每一位持續(xù)時間T/2，是初始信號該位所持續(xù)時間的一半。
●包括在“0”和“1”二進制電平之間交替的位序列的第四周期性初級信號CAK，所述第三信號的每一位持續(xù)時間T/2，是初始信號該位所持續(xù)時間的一半，所述第四信號相對于該第三信號存在一位持續(xù)時間的相移。
當然，最先的兩路信號C0和C1的生成不會引起技術(shù)問題。雖然信號CK和CAK的速率是該初始信號的兩倍，它們的生成也不會引起技術(shù)問題，因為它們對應(yīng)于可以在高頻下生成的簡單周期信號。
在周期T中，該信號對DI1和DI2可以僅具有下面四種可能狀態(tài)中的一種“0，0”、“0，1”、“1，0”、“1，1”。因此，對應(yīng)于這兩路信號的復(fù)用信號必要地對應(yīng)于該四個初級信號之一。
該選擇裝置的目的是選擇對應(yīng)于該初始信號不同狀態(tài)的正確初級信號。為這種目的，可以使用一種邏輯塊，該邏輯塊基于該初始信號生成四個分別關(guān)聯(lián)于該初始信號的四種狀態(tài)的邏輯信號S0、S1、S2和S3，當該初始信號定義了同所述邏輯信號相關(guān)聯(lián)的狀態(tài)時，邏輯信號的該邏輯狀態(tài)是1，在其他情況中為0。這些信號在圖3中示出。舉例而言，當該兩路信號DI1和DI2是“0，0”時，S0是“1”，而當該兩個信號DI1和DI2是“0，1”、“1，0”以及“1，1”時，S0是“0”。以頻率F完成這些邏輯信號的生成，不會引起技術(shù)問題。
因而，該四個邏輯信號可以表達該信號DI1和DI2的狀態(tài)。該四個邏輯信號的每一個控制對該四個初級信號之一的選擇。所選出的初級信號對應(yīng)于該信號DI1和DI2的狀態(tài)。作為一個例子，所執(zhí)行的邏輯操作如下DM＝C0·S0+CK·S1+CAK·S2+C1·S3相對于該選擇信號的初級信號CK和CAK的同步對于該電路的正確操作是至關(guān)重要的。所謂的D觸發(fā)器(D.FF)設(shè)備可以用于解決這個問題。然而，該初級信號的位列序之間的跳變使得形成的復(fù)用信號可能并不理想。在這種情況中，可以在該選擇裝置的輸出中將其過濾。
也可以使用另一種方案。實踐中，該復(fù)用信號由該第二信號D2的位BD2所跟隨的該第一信號D1的位BD1的序列所組成，以形成時間上的序列BD1-BD2-BD1+T-BD2+T-BD1+2T...。
該復(fù)用信號可以由不同方法獲得。該第二信號D2的每一位BD2都由等于一位持續(xù)時間的時間持續(xù)所延遲。其結(jié)果是被延遲的信號D2-T。那么，該復(fù)用信號由該信號D1的位BD1所跟隨的該延遲信號位BD2-T的序列產(chǎn)生，以形成該時間序列BD2-T-BD1-BD2-BD1+T-BD2+T...。正如所見，除了等于半周期的時間延遲之外，此第二復(fù)用信號同該第一復(fù)用信號相同。然而，其由添加了噪聲的不同的初級信號生成，該噪聲必須是不同于該初始復(fù)用信號的。通過對這兩路復(fù)用信號求和，從而顯著降低了該噪聲。
作為一個例子，圖4中表示的設(shè)備使此功能的實現(xiàn)成為可能。該設(shè)備包括●該四個初級信號C0、C1、CK和CAK的生成器G；●兩個邏輯塊BL1和BL2；●兩個連接到該生成器和該邏輯塊的選擇裝置SEL1和SEL2；●兩個延遲電路第一LRT和第二LRT/2，該第一LRT生成等于周期T的第一延遲，以及該第二LRT/2生成等于半周期T/2的第二延遲；●模擬加法器S.A。
操作如下
每個邏輯塊有兩個標示為E1和E2的輸入。該部件是這樣的，在由每個選擇裝置SEL1或SEL2所獲得的該時分復(fù)用中，由該相關(guān)聯(lián)的邏輯塊BL1或BL2的第一輸入E1接收的信號所對應(yīng)的位，先于那些對應(yīng)于由第二輸入E2所接收的信號的位。信號D1和D2分別連接到邏輯塊BL1的輸入E1和E2，并且分別連接到邏輯塊BL2的輸入E2和E1。在這種情況下，信號D2由第一延遲電路LRT延遲一個周期T。
邏輯塊BL1和BL2中的每個生成控制該選擇器SEL1和SEL2的初級信號的四個邏輯信號S0、S1、S2和S3。
在該選擇器的輸出處，獲得兩個相同但有半周期相移的復(fù)用信號DM1和DM2。第二延遲電路用于將其按相位放置，以及該模擬加法器用于將其加在一起。然后獲得降低了噪聲的復(fù)用信號DM。
根據(jù)本發(fā)明的電路可以通過傳統(tǒng)電子裝置在初始電信號上實現(xiàn)。
也可以執(zhí)行復(fù)用使得從諸如電光調(diào)節(jié)器的裝置所獲得的光初級信號產(chǎn)生光復(fù)用。在這后一種情況下，該選擇裝置是電控光門。
權(quán)利要求
1.用于時分復(fù)用兩路初始NRZ類型的二進制編碼信號(DI1，DI2)的電子電路，所述信號的每一位具有持續(xù)時間T，所述兩路信號可以使用分別定義了四種狀態(tài)的值，表示為“0，0”、“0，1”、“1，0”、“1，1”，所述電路至少包括●分別與下述四種狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的四個初級信號的生成器(G)●幅度對應(yīng)于“0”二進制電平的第一連續(xù)初級信號(C0)；●幅度對應(yīng)于“1”二進制電平的第二連續(xù)初級信號(C1)；●由在“0”和“1”二進制電平之間交替的位序列構(gòu)成的第三周期性初級信號(CK)，所述第三信號的每一位持續(xù)時間T/2，是所述初始信號的位的持續(xù)時間的一半；●由在“0”和“1”二進制電平之間交替的位序列構(gòu)成的第四周期性初級信號(CAK)，所述第四信號的每一位持續(xù)時間T/2，是所述初始信號的位的所述持續(xù)時間的一半，所述第四信號相對于該第三信號存在一位持續(xù)時間的相移；●由所述兩路初始信號所控制的用于從所述四個初級信號中生成最終信號(DM)的電子選擇裝置(SEL)，設(shè)置所述裝置，從而對于每一個所述兩路信號為其定義了給定狀態(tài)的持續(xù)時間T來說，在與所述給定狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的四個初級信號之一的所述持續(xù)期間從該選擇得到所述最終信號結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的電子電路，其特征在于，在所述初級信號與所述初級信號的狀態(tài)之間的所述關(guān)聯(lián)如下●第一初級信號關(guān)聯(lián)于所述狀態(tài)“0，0”；●第二初級信號關(guān)聯(lián)于所述狀態(tài)“1，1”；●第三初級信號關(guān)聯(lián)于所述狀態(tài)“1，0”；●第四初級信號關(guān)聯(lián)于所述狀態(tài)“0，1”。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電子電路，其特征在于，所述電子電路進一步包括邏輯塊(BL)，用于生成四個分別關(guān)聯(lián)于所述初始信號的所述四種狀態(tài)的邏輯信號(S0、S1、S2和S3)，當所述初始信號定義了同所述邏輯信號相關(guān)聯(lián)的狀態(tài)時，邏輯信號的所述邏輯狀態(tài)是1，而在其他情況下是0。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子電路，其特征在于，所述選擇裝置(SEL)包括用于計算所述邏輯信號(S0、S1、S2和S3)乘所述初級信號(C0、C1、CK和CAK)所得四個積之和的裝置。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的電子電路，其特征在于，所述信號是光信號，而所述選擇裝置實質(zhì)上是電控光門。
全文摘要
本發(fā)明的領(lǐng)域是用于高速數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾娮踊螂姽鈴?fù)用器。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備使兩路NRZ類型的二進制編碼信號(D
文檔編號H04J3/22GK1956367SQ20061013718
公開日2007年5月2日 申請日期2006年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月21日
發(fā)明者讓·戈丹 申請人:阿爾卡特公司