通常，传统的密集波分多路复用(以下称为DWDM)光传输系统 能够通过单个光纤传输具有不同波长的多个信道的光信号。DWDM系 统能够传输光信号，而不考虑传输速度。由于这些特点，在超高速因 特网中广泛地使用了这种DWDM系统。已知传统的系统使用DWDM 技术，能够通过单个光纤传输上百个以上的信道。此外，正在进行研 究，以开发通过单个光纤能够同时传输40Gbps的两百多个信道的系 统，由此具有高于10Tbps的传输速度。
但是，由于信道之间的严重干扰和失真限制了传输容量的扩大。 这是因为当使用传统的不归零(NRZ)方法调制光强度时，信道距离 小于50GHz，这是由于数据业务量的快速增长以及需要高于40Gbps 的高速数据传输。当二进制NRZ传输信号在光纤介质中传播时，由于 传统二进制NRZ传输信号的直流(DC)频率分量和高频分量扩展在 调制期间引起了非线性和色散，因此将传输距离限制在高于10Gbps 的高速传输中。
光双二进制技术是能够克服由彩色色散引起的传输距离限制的光 传输技术。双二进制传输的主要优点在于与普通的二进制传输相比， 减少了传输谱。在色散限制系统中，传输距离与传输谱带宽的平方成 反比。这意味着，当传输谱减少1/2时，传输距离增加四倍。由于在 双二进制传输谱中抑制了载波频率，因此在光纤中可以缓和由激励的 布里渊散射所引起的光功率输出的限制。
图1是示出了传统光双二进制传输设备100的结构的框图。传统 双二进制传输设备100包括多路复用器101、预编码器(precoder)102、 低通滤波器103、调制器驱动放大器104、用于输出载波的激光源105 以及Mach-Zehnder干涉计类型光强度调制器106。多路复用器101多 路复用N个信道的数据输入信号并输出多路复用的信号。然后，预编 码器102编码多路复用的信号。低通滤波器103将从预编码器102输 出的2电平NRZ电信号转换为3电平电信号，并减小信号的带宽。调 制器驱动放大器104放大3电平电信号，从而输出光调制器驱动信号。
下面，将对具有上述结构的传统光双二进制传输设备的操作进行 说明。
再次参考图1，通过多路复用器101多路复用N个信道的输入信 号，然后由预编码器102对多路复用的信号进行编码。将从预编码器 102输出的2电平二进制信号输入到低通滤波器103，低通滤波器103 具有与2电平二进制信号的时钟频率的大约1/4相对应的带宽。这种 额外的带宽限制引起代码之间的干扰，由此将2电平二进制信号改变 为3电平双二进制信号。然后，由调制器驱动放大器104放大3电平 双二进制信号，并将其用作Mach-Zehnder干涉计类型光强度调制器 106的驱动信号。根据Mach-Zehnder干涉计类型光强度调制器106的 驱动信号，对从激光源105输出的载波进行相位及光强度调制，然后 将其作为2电平光双二进制信号输出。
图2是示出了当利用图1中的光双二进制传输设备传输具有数据 序列11011000100110011101的信号时，输出光信号的模式及相移的 图。在图2中，只要数据输入信号变为“0”，则数据输入信号的相位移 位π。
但是，根据现有技术，在通过电子低通滤波器产生3电平数据信 号时，传输特性的退化按照取决于输入信号的模式的方式。
此外，根据现有技术，由于多路复用器多路复用了n个输入光信 号，然后由预编码器编码多路复用的数据，因此与多路复用之前的传 输速度相比，数据传输速度增加了n倍。这意味着需要与数据传输速 度相对应的高速预编码器。但是，在传统预编码器的情况下，具有包 括异OR(以下称为XOR)门和时间延迟单元的结构，所述时间延迟 单元用于将XOR门的输出信号延迟1个数据比特并反馈所延迟的信 号。因此，在高速数据信号的情况下，由于时间延迟和XOR门运算 速度的限制，很难实现高速的预编码器。
此外，这种现有技术具有在每一个“0”出现相移的特性。注意，当 连续“0”的数目是偶数时，在连续的“0”数据和与连续“0”相邻的至少一 个“1”之间不存在相移。
图3是示出了另一种传统光双二进制传输设备的结构的框图。图 4是示出了当利用图3所示的光双二进制传输设备传输数据序列 11011000100110011101时，在点①、②、③、④和⑤的输出信号的图。
在图3中，传统的双二进制传输设备200包括多路复用器201、 编码器202、耦合器或加法器203、调制器驱动放大器204、用于输出 载波的激光源205以及Mach-Zehnder干涉计类型光强度调制器206。 多路复用器201多路复用N个信道的数据输入信号并输出所多路复用 的信号，然后，编码器202编码多路复用的信号，因此所多路复用的 信号包括相位信息。耦合器203将已编码的信号转换为3电平电信号， 调制器驱动放大器204放大3电平电信号，并输出光调制器驱动信号。
根据传统的光双二进制传输设备200，低通滤波器和预编码器是 不必要的。相反，为了使设备具有作为光双二进制信号的主要特性的 相移，编码器202输出具有无移相的数据②以及需要相移的数据③。 耦合器203将编码器202的输出信号②和③转换为3电平信号④，并 使已转换的信号通过光强度调制器206，然后将其作为具有相移的光 双二进制信号⑤输出。
与图1所示的设备类似，由于图3中的光双二进制传输设备多路 复用了N个信道的输入信号，然后编码多路复用的信号，因此设备需 要高速编码器。但是，由于构成编码器的电子装置的操作速度限制， 不能实现这种高速的预编码器。

本发明的一方面涉及即使利用现有的低速电子部件也能够实现高 速的双二进制编码器。
本发明的另一方面涉及一种双二进制编码器，即使当输入数据信 号的连续“0”的数目是偶数时，也能够通过使连续的“0”数据和与连续 “0”相邻的至少一个“1”之间相移180°，来减小由于输入信号的数据模 式引起的任何影响，或使其最小化。
本发明的另一方面涉及一种光双二进制传输设备，与传统设备相 比，该设备不容易受到波长色散的影响，并且不需要使用反馈类型的 预编码器或电子低通滤波器。
本发明的一个实施例针对一种双二进制编码器，所述编码器包括 电平(level)改变检测单元，用于检测在信道的第n个输入，N个信 道输入的数据输入信号的电平从0改变为1，或从1改变为0，以及判 定单元，用于判定电平改变检测单元所检测到的电平改变的数目是奇 数还是偶数。编码器还包括触发单元，用于当电平改变的数目是奇数 时，触发判定单元的输出信号；中间信号产生单元，用于根据基于N 个信道的预定信道的数据输入信号来确定是否移动其它信道的相位； 以及相位划分单元，用于根据中间信号产生单元的输出信号和数据输 入信号，将数据划分为具有无移动相位的第一数据组以及需要相位移 动的第二数据组，并输出所划分的第一和第二数据组。
本发明的另一个实施例针对一种光双二进制传输设备，包括编码 器，用于通过并行处理，将N个数据输入信号划分为具有无移动相位 的第一数据组以及需要相位移动的第二数据组，并输出所划分的第一 和第二数据组；以及第一/第二多路复用器，用于分别多路复用具有无 移动相位的第一数据组以及需要相位移动的第二数据组。所述设备还 包括耦合器，用于耦合分别由第一/第二多路复用器所多路复用的信 号，并输出3电平信号；光源，用于输出光载波；以及光调制器，用 于通过3电平信号将光载波调制为光双二进制信号，并输出所调制的 信号。编码器包括电平改变检测单元，用于检测在信道的第n个输入， N个信道输入的数据输入信号的电平从0改变为1，或从1改变为0； 判定单元，用于判定电平改变检测单元所检测到的电平改变的数目是 奇数还是偶数；以及触发单元，用于当电平改变的数目是奇数时，触 发判定单元的输出信号。编码器还包括中间信号产生单元，用于根据 基于N个信道的预定信道的数据输入信号来确定是否移动其它信道的 相位；以及相位划分单元，用于根据中间信号产生单元的输出信号和 数据输入信号，将数据划分为具有无移动相位的第一数据组以及需要 相位移动的第二数据组，并输出所划分的第一和第二数据组。
附图说明
结合附图，从以下的详细说明中，本发明的以上及其它方面、特 点以及实施例将更加显而易见，其中：
图1是示出了传统光双二进制传输设备的结构的框图；
图2是示出了通过使用图1的光双二进制传输设备所获得输出信 号示例的图；
图3是示出了另一个传统光双二进制传输设备的结构的框图；
图4是示出了图3中点①、②、③、④和⑤的输出信号的图；
图5是示出了根据本发明一个实施例的光双二进制传输设备的结 构的框图；
图6是示出了根据本发明另一个实施例的并行处理双二进制编码 器的结构的图；
图7是示出了图6中输入/输出信号的示例的图；以及
图8是示出了图5中点⑥、⑦、⑧和⑨的输出信号的图。

下面，将参考附图，对根据本发明的实施例进行说明。将相同的 参考号用于表示与其它图中所示相同的部件。出于清楚和简化的目的， 当会使本发明的主题不清楚时，省略对这里采用的已知功能和结构的 详细说明。
图5是示出了根据本发明第一实施例的光双二进制传输设备300 的结构的框图。光双二进制传输设备300包括编码器400、第一和第 二多路复用器301和302、耦合器或加法器303、驱动放大器304、用 于输出载波的激光源305以及Mach-Zehnder干涉计类型光强度调制器 306。编码器400编码N个数据输入信号。第一和第二多路复用器301 和302多路复用已编码的信号。耦合器303耦合从第一和第二多路复 用器301和302输出的信号。驱动放大器302放大耦合器303的输出 信号。
编码器400通过并行处理来编码N个信道的输入信号。
图6是示出了执行并行处理的双二进制编码器400的结构的图。 该实施例示出了利用前馈方法所构造的编码器400的示例，并表示了 输入信号的数目N是4的情况。为了参考，图6还示出了第一和第二 多路复用器301和302。图7是示出了图6中输入/输出信号的示例的 图。
参考图6，双二进制编码器400包括电平改变检测单元410、判定 单元420、触发单元430、中间信号产生单元440以及相位划分单元 450。
电平改变检测单元410检测输入信号的电平从0改变为1，或从1 改变为0，以便当最终调制信号的电平从0变到1，或从1变到0时， 使相位移位。电平改变检测单元410包括1比特延迟器以及四个AND 门(AND1到AND4)。将反相器(在图6中用符号“·”标记)与每一 个AND门的两个输入端子中的上输入端子(输入1)相连。当AND 门具有两个输入0和1时，输出1。在本实施例中，每一个输入1与 反相器相连的AND门(AND1到AND4)检测到输入信号从0变为1。 相反，当与每一个AND门(AND1到AND4)的上输入端子相连的 反相器位于输入2部分，而不是输入1时，当最终调制的信号的电平 从1变为0时，会产生相位移位。
判定单元420判定电平改变检测单元410所检测到奇数还是偶数 个“1”。按照这种方式，判定单元420判定是否已经有奇数或偶数个“0” 变为了“1”。例如，判定单元420根据“1”的总数是奇数还是偶数来输 出1或0(见图7)。判定单元420可以包括构造为金字塔结构的三个 XOR门(XOR1到XOR3)。
当判定单元420的输出信号是1时：输入信号中“1”的数目是奇数， 因此触发单元430触发判定单元420的输出信号。触发单元430包括 AND门AND5以及反转触发器432(以下称为T-FF)。触发单元430 将判定单元420的输出信号与时钟信号进行相“与”，并使所相“与” 的信号通过T-FF，同时产生第n个输出信号b4n+4。将通过相与判定单 元420的输出信号与时钟信号而获得的信号输入到T-FF32，从而在 T-FF432中，在信号的每一个上升沿(图7中用箭头标记)出现触发。
中间信号产生单元440根据基于N个信道的第n个输出信号b4n+4 的输入信号an来确定是否触发输入信号an。中间信号产生单元440可 以包括三个XOR门(XOR4到XOR6)。
当将中间信号产生单元440所产生的中间信号b4n+1到b4n+4以及输 入信号转换为光双二进制信号时，相位划分单元450将光双二进制信 号划分为具有无相移的信号以及具有180°相移的信号。相位划分单元 450包括8个AND门(AND6到AND13)以及四个反相器(在图6 中用符号“·”标记)。能够对信号b4n+k(k＝1，2，3和4)和输入信号 a4n+k进行相与，以获得结果信号c4n+k和d4n+k。在本实施例中，为了补 偿当信号通过XOR门时出现的时间延迟，可以将具有将“0”输入其一 个输入端的另一个XOR门插入编码器400。此外，为了补偿在AND 门的时间延迟，可以将具有将“0”输入其一个输入端的另一个XOR门 插入编码器400。此外，为了补偿由于T-FF引起的时间延迟，可以使 用D-FF。
下面，将对光双二进制传输设备300的操作进行说明。图8示出 了图5中点⑥、⑦、⑧和⑨处的输出信号。
参考图5到8，当利用多路复用器301和302分别时间多路复用 通过编码器400编码的信号cn和dn时，能够获得信号⑥和⑦(即，附 图7中的Mux1输出和Mux2输出)。该信号等同于图4中的输出信号 (信号②和信号③)。耦合器(或加法器)303将多路复用器301和302 的输出信号⑥和⑦转换为3级双二进制信号⑧，由驱动放大器304放 大所转换的信号，并将所放大的信号用作Mach-Zehnder干涉计类型光 强度调制器306的驱动信号。根据Mach-Zehnder干涉计类型光强度调 制器306的驱动信号，将光源305输出的载波作为具有相移的2级光 双二进制信号而输出(信号⑨)。
根据上述本发明的一方面，在执行时间多路复用之前，通过并行 处理来执行双二进制编码。这减少/防止了发生由于高速数据引起的瓶 颈，尽管使用了低速电子部件。此外，没有使用传统反馈类型编码器， 因此与传统设备不同，输入信号的数目没有限制。
根据另一方面，能够构造不需要高速预编码器的双二进制编码器。
如上所述，能够获得具有反相位特性的双二进制信号，而无需使 用电子低通滤波器。这去除或减小了由于伪随机比特序列(PRBS)所 引起的任何影响。
此外，本发明的多个实施例使光双二进制信号在连续的“1”处能够 具有相移，由此去除了现有技术中的缺点，在现有技术中，当“0”的数 目是偶数时，不存在相移。
尽管参考特定的优选实施例示出并描述了本发明，本领域的技术 人员能够理解的是，在不脱离由所附的权利要求所限定的本发明精神 和范围的前提下，可以进行多种形式和细节的改变。
本发明要求于2003年12月1日向韩国知识产权局递交的、分配 的序列号是No.2003-86248的申请“双二进制编码器以及使用该编码 器的光双二进制传输设备”的优先权，该申请的内容在此被合并参考。