JP2002330104A - 受信装置 - Google Patents

受信装置

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JP2002330104A
JP2002330104A JP2001133489A JP2001133489A JP2002330104A JP 2002330104 A JP2002330104 A JP 2002330104A JP 2001133489 A JP2001133489 A JP 2001133489A JP 2001133489 A JP2001133489 A JP 2001133489A JP 2002330104 A JP2002330104 A JP 2002330104A
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Kazuo Kubo
和夫 久保
Aritomo Kamimura
有朋 上村
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 伝送速度の上昇を伴わずに、光伝送信号の品
質劣化を補償し、高品質な伝送サービスを提供するこ
と。 【解決手段】 光電気変換部１１は、伝送路を介して入
力された光受信信号を第１電気受信信号および第２電気
受信信号に変換する。マルチレベル識別部１２は、第１
電気受信信号を複数の識別レベルで識別し、多値の識別
信号を生成する。直列並列変換回路１３は、多値の識別
信号を多値の並列信号に変換する。光受信品質判定部１
４は、第２電気受信信号から光受信信号の品質を示す信
頼度情報を生成する。誤り訂正復号化回路１５は、多値
の並列信号による誤り訂正を、信頼度情報を参照して行
い、誤り訂正された並列受信信号を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、長距離・高速の
光伝送システムにおける受信装置に関し、特に光り伝送
後の信号品質劣化を補償し、高品質な伝送サービスを提
供することができる受信装置に関するするものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、長距離かつ高速の伝送を行う
光伝送システムとしては、ITU-T G.975勧告に示されて
いる光伝送システムがある。図１１は、この光伝送シス
テムの概要構成を示すブロック図である。
【０００３】図１１において、この光伝送システム、送
信装置１００と受信装置２００とが伝送路３００を介し
て接続される。送信装置１００は、誤り訂正符号化回路
１０１、並列直列変換回路１０２および電気光変換部１
０３を有する。また、受信装置２００は、光電気変換部
１１１、識別部１１２、直列並列変換回路１１３および
誤り訂正復号化回路１１５を有する。
【０００４】送信装置１００に入力された並列送信信号
は、誤り訂正符号化回路１０１において、たとえばリー
ドソロモン符号を用いた誤り訂正符号化が行われ、並列
直列変換回路１０２に出力される。並列直列変換回路１
０２は、誤り訂正符号化された送信信号を、高速の多重
化信号に変換し、電気光変換部１０３に出力される。電
気光変換部１０３は、電気信号から光信号に変換し、伝
送路３００上に出力する。
【０００５】一方、受信装置２００は、伝送路３００を
介して入力された光受信信号を受信し、電気受信信号に
変換し、識別部１１２に出力する。識別部１１２は、１
つの識別レベルＬによってマーク／スペースを判定する
ことによって、変換された電気受信信号の識別を行う。
直列並列変換回路１１３は、識別された受信信号を並列
信号に変換し、誤り訂正復号化回路１１５に出力する。
誤り訂正復号化回路１１５は、伝送路３００における信
号品質劣化に起因したビット誤りを訂正し、この誤り訂
正した信号を並列受信信号として出力する。
【０００６】ここで、図１２は、識別部１１２に入力さ
れた電気受信信号の波形と識別レベルＬとの関係を説明
する説明図である。図１２において、伝送路３００を介
して入力された光受信信号の品質劣化が小さく、良好な
受信状態では、図１２(ａ)に示すように、電気受信信号
の波形のアイ開口は大きいものとなる。しかし、光受信
信号の品質劣化が大きく、劣悪な受信状態では、図９
(ｂ)に示すように、電気受信信号の波形のアイ開口が小
さくなり、特に、マーク側の劣化が著しくなる。このた
め、識別部１１２では、マーク／スペースを判定する識
別レベルＬが、予め劣悪な受信状態において最良のビッ
ト誤り率が得られるように設定されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の光伝送システムにおける受信装置２００は、１つの
識別レベルＬによって、マーク／スペースの２値を判定
しているため、誤り訂正性能を向上させるために、伝送
速度を上昇させて誤り訂正符号の情報ビットに対する冗
長ビットの比率を高くするなどの改善策を施している。
【０００８】しかしながら、伝送速度の上昇率と光伝送
品質の劣化量にはトレードオフの関係があるため、上述
した従来の受信装置では、伝送品質の向上が困難であ
り、限界があるという問題点があった。
【０００９】この発明は、上記に鑑みてなされたもの
で、伝送速度の上昇を伴わずに、光伝送信号の品質劣化
を補償し、高品質な伝送サービスを提供することができ
る光伝送システムにおける受信装置を得ることを目的と
する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明にかかる受信装置は、伝送路を介して入力
された光受信信号を第１電気受信信号および第２電気受
信信号に変換する光電気変換手段と、前記第１電気受信
信号を複数の識別レベルで識別し、この識別結果に対応
した多値の識別信号を生成するマルチレベル識別手段
と、前記第２電気受信信号をもとに前記光受信信号の品
質を示す信頼度情報を生成する光受信品質判定手段と、
前記信頼度情報を参照して、前記多値の識別信号による
誤り訂正を行い、この誤り訂正した受信信号を出力する
誤り訂正復号化手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】この発明によれば、光電気変換手段が、伝
送路を介して入力された光受信信号を第１電気受信信号
および第２電気受信信号に変換し、マルチレベル識別手
段が、前記第１電気受信信号を複数の識別レベルで識別
し、この識別結果に対応した多値の識別信号を生成し、
光受信品質判定手段が、前記第２電気受信信号をもとに
前記光受信信号の品質を示す信頼度情報を生成し、誤り
訂正復号化手段が、前記信頼度情報を参照して、前記多
値の識別信号による誤り訂正を行い、この誤り訂正した
受信信号を出力するようにしている。
【００１２】つぎの発明にかかる受信装置は、伝送路を
介して入力された光受信信号を第１電気受信信号および
第２電気受信信号に変換する光電気変換手段と、前記第
１電気受信信号をもとに前記光受信信号の品質を示す信
頼度情報を生成する光受信品質判定手段と、前記信頼度
情報をもとに、前記第２電気受信信号を複数の識別レベ
ルで識別する該複数の識別レベルを前記信頼度情報をも
とに可変操作し、該可変操作された複数の識別レベルに
よって前記第２電気受信信号を識別し、この識別結果に
対応した多値の識別信号を生成するマルチレベル識別手
段と、前記多値の識別信号を用いて誤り訂正を行い、こ
の誤り訂正した受信信号を出力する誤り訂正復号化手段
とを備えたことを特徴とする。
【００１３】この発明によれば、光受信品質判定手段が
第１電気受信信号から光受信信号の品質を示す信頼度情
報を生成すると、マルチレベル識別手段が、複数の識別
レベルを信頼度情報が示す光受信品質に応じて可変操作
し、第２電気受信信号を識別する。誤り訂正復号化手段
は、マルチレベル識別手段から入力された光受信品質に
応じて重み付けされた多値の識別信号を用いて誤り訂正
を行う。
【００１４】つぎの発明にかかる受信装置は、伝送路を
介して入力された光受信信号を２分岐する第１光分岐器
と、前記第１光分岐器の一方の分岐光を電気受信信号に
変換する第１フォトダイオードと、前記第１フォトダイ
オードの出力信号からクロックを抽出するクロック抽出
回路と、前記クロックのタイミングで、複数の識別レベ
ルによって前記第１フォトダイオードの出力信号を識別
し、この識別結果に対応した多値の直列受信信号を出力
するマルチレベル識別器と、前記多値の直列受信信号を
多値の並列受信信号に変換する直列並列変換回路と、前
記第１光分岐器の他方の分岐光から所定の波長成分を抜
き出す第２分岐器と、前記第２分岐器の出力光を電気受
信信号に変換する第２フォトダイオードと、前記第２フ
ォトダイオードの出力信号をディジタル信号に変換する
Ａ／Ｄ変換器と、前記ディジタル信号をもとに前記光受
信信号の品質を示す信頼度情報を生成する光受信品質演
算回路と、前記信頼度情報を参照して、前記多値の識別
信号による誤り訂正を行い、この誤り訂正した受信信号
を出力する誤り訂正復号化回路とを備えたことを特徴と
する。
【００１５】この発明によれば、伝送路を介して入力さ
れた光受信信号が２分岐される。一方の分岐光を電気変
換した電気受信信号について、マルチレベル識別器が抽
出されたクロックのタイミングで、複数の識別レベルを
用いて識別する。この識別結果である多値の並列受信信
号が誤り訂正復号化回路に与えられる。他方の分岐光か
ら抜き出された所定の波長成分光信号を電気変換した電
気受信信号が、Ａ／Ｄ変換器にて光受信信号の品質を判
定するためのディジタル信号に変換される。光受信品質
演算回路において、このディジタル信号から光受信信号
の品質を示す信頼度情報が生成され、誤り訂正復号化回
路に与えられる。誤り訂正復号化回路は、多値の並列受
信信号による誤り訂正を信頼度情報が示す光受信品質に
応じて行う。
【００１６】つぎの発明にかかる受信装置は、伝送路を
介して入力された光受信信号を２分岐する第１光分岐器
と、前記第１光分岐器の一方の分岐光から所定の波長成
分を抜き出す第２分岐器と、前記第２分岐器の出力光を
電気受信信号に変換する第１フォトダイオードと、前記
第１フォトダイオードの出力信号をディジタル信号に変
換するＡ／Ｄ変換器と、前記ディジタル信号をもとに前
記光受信信号の品質を示す信頼度情報を生成する光受信
品質演算回路と、前記信頼度情報に対応して複数の識別
レベルの識別値を可変操作する識別レベル制御信号を生
成する識別値制御回路と、前記第１光分岐器の他方の分
岐光を電気受信信号に変換する第２フォトダイオード
と、前記第２フォトダイオードの出力信号からクロック
を抽出するクロック抽出回路と、前記クロックのタイミ
ングで、複数の識別レベルによって前記第２フォトダイ
オードの出力信号を識別し、この識別結果に対応した多
値の直列受信信号を出力するマルチレベル識別器と、前
記多値の直列受信信号を多値の並列受信信号に変換する
直列並列変換回路と、前記並列受信信号を用いて誤り訂
正を行い、誤り訂正した並列受信信号を出力する誤り訂
正復号化回路とを備えたことを特徴とする。
【００１７】この発明によれば、伝送路を介して入力さ
れた光受信信号が２分岐される。一方の分岐光から抜き
出された所定の波長成分光信号を電気変換した電気受信
信号が、Ａ／Ｄ変換器にて光受信信号の品質を判定する
ためのディジタル信号へ変換される。光受信品質演算回
路において、このディジタル信号から光受信信号の品質
を示す信頼度情報が生成される。この信頼度情報に基づ
く識別レベル制御信号がマルチレベル識別器に与えられ
る。マルチレベル識別器は、他方の分岐光を電気変換し
た電気受信信号から抽出したクロックのタイミングで、
複数の識別レベルを識別レベル制御信号に従って、つま
り信頼度情報が示す光受信品質に応じて可変操作し、電
気受信信号を識別する。識別された多値の直列受信信号
が並列受信信号に変換され、誤り訂正復号化回路に与え
られ、光受信品質に応じた誤り訂正が行われる。
【００１８】つぎの発明にかかる受信装置は、伝送路を
介して入力された光受信信号を電気受信信号に変換する
フォトダイオードと、前記電気受信信号からクロックを
抽出するクロック抽出回路と、前記クロックのタイミン
グで、複数の識別レベルによって前記電気受信信号を識
別し、多値の直列受信信号を出力するマルチレベル識別
器と、前記多値の直列受信信号を多値の並列受信信号に
変換する直列並列変換回路と、前記電気受信信号をディ
ジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記ディジタル
信号をもとに前記光受信信号の品質を示す信頼度情報を
生成する光受信品質演算回路と、前記信頼度情報を参照
して、前記多値の識別信号による誤り訂正を行い、この
誤り訂正した受信信号を出力する誤り訂正復号化回路と
を備えたことを特徴とする。
【００１９】この発明によれば、マルチレベル識別器
は、伝送路を介して入力された光受信信号を電気変換し
た電気受信信号から抽出したクロックのタイミングで、
複数の識別レベルによって電気受信信号を識別する。識
別された多値の直列受信信号が並列受信信号へ変換さ
れ、誤り訂正復号化回路に与えられる。一方、伝送路を
介して入力された光受信信号を電気変換した前記電気受
信信号が、Ａ／Ｄ変換器にて光受信信号の品質を判定す
るためのディジタル信号に変換される。光受信品質演算
回路において、このディジタル信号から光受信信号の品
質を示す信頼度情報が生成され、誤り訂正復号化回路に
与えられる。誤り訂正復号化回路は、多値の並列受信信
号による誤り訂正を信頼度情報が示す光受信品質に応じ
て行う。
【００２０】つぎの発明にかかる受信装置は、伝送路を
介して入力された光受信信号を電気受信信号に変換する
フォトダイオードと、前記電気受信信号をディジタル信
号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記ディジタル信号をも
とに前記光受信信号の品質を示す信頼度情報を生成する
光受信品質演算回路と、前記信頼度情報に対応して複数
の識別レベルの識別値を可変操作する識別レベル制御信
号を生成する識別値制御回路と、前記電気受信信号から
クロックを抽出するクロック抽出回路と、前記クロック
のタイミングで、複数の識別レベルによって前記電気受
信信号を識別する際に、前記識別レベルを前記識別レベ
ル制御信号に従って可変操作し、多値の直列受信信号を
出力するマルチレベル識別器と、前記多値の直列受信信
号を多値の並列受信信号に変換する直列並列変換回路
と、前記並列受信信号を用いて誤り訂正を行い、誤り訂
正した並列受信信号を出力する誤り訂正復号化回路とを
備えたことを特徴とする。
【００２１】この発明によれば、伝送路を介して入力さ
れた光受信信号を電気変換した電気受信信号が、Ａ／Ｄ
変換器にて光受信信号の品質を判定するためのディジタ
ル信号へ変換される。光受信品質演算回路において、こ
のディジタル信号から光受信信号の品質を示す信頼度情
報が生成される。この信頼度情報に基づく識別レベル制
御信号がマルチレベル識別器に与えられる。マルチレベ
ル識別器は、前記電気受信信号から抽出されたクロック
のタイミングで、複数の識別レベルを識別レベル制御信
号に従って、つまり信頼度情報が示す光受信品質に応じ
て可変操作し、電気受信信号を識別する。識別された多
値の直列受信信号が並列受信信号に変換され、誤り訂正
復号化回路に与えられ、光受信品質に応じた誤り訂正が
行われる。
【００２２】つぎの発明にかかる受信装置は、上記の発
明において、前記信頼度情報は、光受信電力、光ＳＮ
比、光受信波長のいずれか１つの情報、あるいはこれら
を任意に組み合わせた情報であることを特徴とする。
【００２３】この発明によれば、信頼度情報としては、
光受信電力、光ＳＮ比、光受信波長のいずれか１つの情
報、あるいはこれらを任意に組み合わせた情報を用いて
いる。
【００２４】つぎの発明にかかる受信装置は、上記の発
明において、前記信頼度情報は、前記クロックの識別タ
イミングに同期して生成されることを特徴とする。
【００２５】この発明によれば、前記信頼度情報を、前
記クロックの識別タイミングに同期して生成するように
している。
【００２６】つぎの発明にかかる受信装置は、上記の発
明において、前記信頼度情報は、ｎ（ｎは自然数）ビッ
トを１シンボルとして取り扱う誤り訂正符号に適用し、
該１シンボル毎に生成されることを特徴とする。
【００２７】この発明によれば、前記信頼度情報を、ｎ
（ｎは自然数）ビットを１シンボルとして取り扱う誤り
訂正符号に適用し、該１シンボル毎に生成するようにし
ている。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、この
発明にかかる受信装置の好適な実施の形態を詳細に説明
する。
【００２９】実施の形態１．図１は、この発明の実施の
形態１である受信装置の概要構成を示すブロック図であ
る。この受信装置１０は、図１１に示した受信装置２０
０に対応し、受信装置１０には、送信装置１００および
伝送路３００を介して光受信信号が入力される。図１に
おいて、受信装置１０は、光電気変換部１１、マルチレ
ベル識別部１２、直列並列変換回路１３、光受信品質判
定部１４および誤り訂正復号化回路１５を有する。
【００３０】光電気変換部１１は、伝送路３００を介し
て入力された光受信信号を第１電気受信信号と第２電気
受信信号との電気信号に変換する。第１電気受信信号
は、マルチレベル識別部１２に出力され、第２電気受信
信号は、光受信品質判定部１４に出力される。
【００３１】マルチレベル識別部１２は、入力された第
１電気受信信号に対して、複数の識別レベルＬ１〜Ｌ３
で識別し、多値の識別信号として直列並列変換回路１３
に出力する。直列並列変換回路１３は、入力した多値の
識別信号を直列並列変換し、多値の並列信号として誤り
訂正復号化回路１５に出力する。
【００３２】一方、光受信品質判定部１４は、光電気変
換部１１から入力された第２電気受信信号をもとに、光
受信信号の品質を示す信頼度情報を生成し、この信頼度
情報を誤り訂正復号化回路１５に出力する。ここで、信
頼度情報は、光受信電力、光ＳＮ比、光受信波長のいず
れか１つの情報、あるいはこれらを任意に組み合わせた
情報として生成される。
【００３３】誤り訂正復号化回路１５は、マルチレベル
識別部１２が複数の識別レベルＬ１〜Ｌ３によって第１
電気受信信号を識別した信号である多値の並列信号によ
る誤り訂正を、光受信品質判定部１４から入力された信
頼度情報を参照して行い、誤り訂正復号化後の並列受信
信号を、図示しない後段の受信処理系に出力する。これ
によって、誤り訂正復号化回路１５は、誤り訂正能力を
高めることができ、伝送路３００において光受信品質が
劣化しても、高い確率で誤り訂正を行うことができる。
【００３４】図２は、図１に示した受信装置１０の詳細
構成を示すブロック図である。図２において、光電気変
換部１１は、光分岐器１１ａ、フォトダイオード１１
ｂ、光分波器１１ｃおよびフォトダイオード１１ｄを有
する。
【００３５】光分岐器１１ａは、伝送路３００から入力
した光受信信号を所定の比率で２分岐し、一方の分岐光
をフォトダイオード１１ｂに出力し、他方の分岐光を光
分波器１１ｃに出力する。フォトダイオード１１ｂは、
光分岐器１１ａによって分岐された一方の光受信信号を
電気受信信号に変換し、第１電気受信信号としてマルチ
レベル識別部１２に出力する。
【００３６】光分波器１１ｃは、光分岐器１１ａによっ
て分岐された他方の光受信信号の波長を掃引して所定の
波長成分を抜き出し、フォトダイオード１１ｄに出力す
る。フォトダイオード１１ｄは、光分波器１１ｃによっ
て抜き出された所定の波長成分の光信号を電気信号に変
換し、第２電気受信信号として光受信品質判定部１４に
出力する。
【００３７】マルチレベル識別部１２は、マルチレベル
識別器１２ａおよびクロック抽出回路１２ｂを有する。
クロック抽出回路１２ｂは、フォトダイオード１１ｂか
ら出力された第１電気受信信号からクロック成分を抽出
し、この抽出したクロック（以下「受信抽出クロック」
という）をマルチレベル識別器１２ａに出力する。
【００３８】マルチレベル識別器１２ａは、複数の識別
レベルＬ１〜Ｌ３を用い、受信抽出クロックのタイミン
グで、複数の識別レベルＬ１〜Ｌ３を用いてフォトダイ
オード１１ｂから出力された第１電気受信信号を識別
し、この識別した多値の直列受信信号を直列並列変換回
路１３に出力する。直列並列変換回路１３は、多値の直
列受信信号を、低速で多値の並列信号に変換し、誤り訂
正復号化回路１５に出力する。
【００３９】一方、光受信品質判定部１４は、Ａ／Ｄ変
換器１４ａおよび光受信品質演算回路１４ｂを有する。
Ａ／Ｄ変換器１４は、フォトダイオード１１ｄから出力
された第２電気受信信号を、ディジタル信号に変換し、
光受信品質演算回路１４ｂに出力する。光受信品質演算
回路１４ｂは、Ａ／Ｄ変換器１４ａから出力されたディ
ジタル信号をもとに、信頼度情報を生成し、この信頼度
情報を誤り訂正符号化回路１５に出力する。上述したよ
うに、光受信品質演算回路１４ｂは、光受信電力、光Ｓ
Ｎ比、光受信波長のいずれか１つの情報、あるいはこれ
らを任意に組み合わせた情報を、信頼度情報として生成
し、誤り訂正復号化回路１５に出力する。
【００４０】その後、誤り訂正符号化回路１５は、直列
並列変換回路１３から入力された多値の並列信号に対し
て、光受信品質演算回路１４ｂから入力された信頼度情
報をもとに、誤り訂正を行い、並列受信信号として図示
しない後段の受信処理系に出力する。
【００４１】つぎに、上述した受信装置１０の詳細動作
について図３〜図５を参照して説明する。なお、図４
は、マルチレベル識別器１２ａに入力される第１電気受
信信号の波形および複数の識別レベルＬ１〜Ｌ３との関
係を説明する説明図である。また、図５は、複数の識別
レベルＬ１〜Ｌ３によって識別された識別信号と信頼度
情報との関係を示す図である。
【００４２】光分岐器１１ａは、上述したように所定の
分岐比で２分岐された光受信信号の一方は、フォトダイ
オード１１ｂにおいて第１電気受信信号に変換され、ク
ロック抽出回路１２ｂおよびマルチレベル識別器１２ａ
とに出力される。
【００４３】マルチレベル識別器１２ａに入力された第
１電気受信信号の波形は、光受信信号の品質が良好な場
合には、図３（ａ）に示すように、良好なアイ開口を有
し、マーク側とスペース側との雑音分布もほぼ対称とな
っている。一方、光受信品質が劣化している場合には、
図３（ｂ）に示すように、マーク側の劣化が著しくな
り、雑音分布が非対称となる。
【００４４】マルチレベル識別器１２ａは、クロック抽
出回路１２ｂから出力される受信抽出クロックのタイミ
ングで、３つの識別レベルＬ１〜Ｌ３を用いて、第１電
気受信信号を識別する。識別レベルＬ２は、アイ開口の
中心位置のレベルにあり、その上下のレベルに識別レベ
ルＬ１，Ｌ３が配置される。すなわち、各識別レベルＬ
１〜Ｌ３は、アイ開口の開きを十分に識別するために、
広い間隔で配置されている。マルチレベル識別器１２ａ
は、２値の第１電気受信信号を、この３つの識別レベル
Ｌ１〜Ｌ３による３通りの値で識別し、４値信号（０，
１，２，３）として、直列並列変換回路１３に出力す
る。
【００４５】ここで、４値信号は、２ビットの２進表示
でそれぞれ「００」，「０１」，「１０」，「１１」と
して表され、各ビットを直列並列変換回路１３は、これ
らの値を直列並列変換することによって、並列の４値信
号を誤り訂正復号化回路１５に出力する。
【００４６】一方、光分岐器１１ａによって所定の分岐
比で２分岐された光受信信号の他方は、光分波器１１ｃ
に出力される。光分波器１１ｃによって抜き出された所
定波長成分の光信号がフォトダイオード１１ｄにおいて
電気変換され、第２電気受信信号としてＡ／Ｄ変換器１
４ａに出力され、Ａ／Ｄ変換器１４ａによってディジタ
ル信号に変換され、光受信品質演算回路１４ｂに出力さ
れる。
【００４７】光受信品質演算回路１４ｂは、入力された
ディジタル信号から、例えば、光受信電力、光ＳＮ比、
光受信波長のいずれか１つの情報、あるいはこれらの任
意の組み合わせの情報を演算して求め、この演算した結
果を、光受信信号の品質を示す信頼度情報として誤り訂
正復号化回路１５に出力する。この信頼度情報は、例え
ば、図４に示すように、各識別タイミング毎に生成さ
れ、直列並列変換回路１３から出力される並列の４値信
号と同期した並列の信号として、誤り訂正復号化回路１
５に入力されるようになっている。
【００４８】誤り訂正復号化回路１５は、上述した並列
の４値信号と、信頼度情報とを用いて、受信信号中の誤
りビットを訂正し、並列受信信号として出力する。光受
信信号の受信電力低下、光ＳＮ比劣化あるいは光信号波
長ずれなどの原因で光受信品質が劣化すると、電気受信
信号の波形は図３（ｂ）に示すように、マーク側の劣化
が著しくなり、雑音分布が非対称となる。この場合、３
つの識別レベルＬ１〜Ｌ３は、それぞれ一定値であるの
で、光受信品質が良好な場合である図３（ａ）に示した
識別値とは異なって、各４値の重みが変化する。
【００４９】この場合、誤り訂正復号化回路１５は、信
頼度情報を参照して誤り訂正を行うため、光受信品質が
劣悪、すなわち、ビット誤り率が高い場合であっても、
各ビット誤りを正しく検出し、訂正することができるよ
うになる。
【００５０】ここで、誤り訂正復号化回路１５は、並列
展開された並列多値信号と、並列化された信頼度情報と
を用いて誤り訂正を行うので、大規模集積・低消費電力
化が可能なＣＭＯＳ−ＬＳＩで構成することができ、受
信装置１０の小型・低消費電力化が可能となる。
【００５１】なお、例えば、８ビットを１シンボルとし
て取り扱う誤り訂正符号が適用される場合には、図５に
示すように、信頼度情報を、１シンボル毎に生成すれば
よい。この場合、Ａ／Ｄ変換器１４ａおよび光受信品質
演算回路１４ｂを簡易な構成とすることができる。
【００５２】また、波長多重光信号を処理する場合、光
の分岐は、波長多重分離を行う前に行えばよい。
【００５３】実施の形態２．つぎに、この発明の実施の
形態２について説明する。上述した実施の形態１では、
固定された複数の識別レベルＬ１〜Ｌ３によって識別さ
れた４値信号と、信頼度情報とをもとに、４値信号の誤
り訂正を行うようにしていたが、この実施の形態２で
は、信頼度情報をもとに、複数の識別レベルＬ１〜Ｌ３
を変化させ、これによって得られた４値信号をもとに誤
り訂正を行うようにしている。
【００５４】図６は、この発明の実施の形態２である受
信装置の概要構成を示すブロック図である。図６におい
て、この受信装置２０は、図１に示した受信装置１０の
マルチレベル識別部１２に代えてマルチレベル識別部２
２を有し、光受信品質判定部１４と同じ機能を有する光
受信品質判定部２４が生成する信頼度情報が、このマル
チレベル識別部２２に入力される。また、誤り訂正復号
化回路１５に代えて誤り訂正復号化回路２５が設けられ
る。その他の構成は実施の形態１と同じであり、同一構
成部分には同一符号を付している。
【００５５】図６において、マルチレベル識別部２２
は、光電気変換部１１から出力された第１電気受信信号
を、複数の識別レベルＬ１〜Ｌ３で識別する。この際
に、複数の識別レベルＬ１〜Ｌ３は、光受信品質判定部
２４から入力される信頼度情報に従って可変され、この
可変された複数の識別レベルによって、マルチレベル識
別部２２は、多値の識別信号を生成する。
【００５６】誤り訂正復号化回路２５は、信頼度情報に
従って可変操作された複数の識別レベルによって識別さ
れた信号である多値の並列信号をもとに、誤り訂正を行
い、この誤り訂正復号化後の並列受信信号を、図示しな
い後段の受信処理系に出力する。これによって、誤り訂
正復号化回路２５では、実施の形態１と同様に、光受信
品質が劣化しても、高い誤り訂正能力を確保でき、高い
確率で誤り訂正を行うことができる。
【００５７】図７は、図６に示した受信装置の詳細構成
を示すブロック図である。図７において、光受信品質判
定部２４は、Ａ／Ｄ変換器２４ａおよび光受信品質演算
回路２４ｂを有し、図２に示した光受信品質判定部１４
を同じ構成である。ただし、光受信品質演算回路２４ｂ
は、光受信品質演算回路１４ｂと異なり、生成した信頼
度情報をマルチレベル識別部２２に出力し、誤り訂正復
号化回路２５には出力しない。
【００５８】一方、マルチレベル識別部２２は、マルチ
レベル識別器２２ａ、クロック抽出回路２２ｂおよび識
別値制御回路２２ｃを有する。クロック抽出回路２２ｂ
は、クロック抽出回路１２ｂと同じ構成である。識別値
制御回路２２ｃは、光受信品質演算回路２４ｂから入力
された信頼度情報をもとに、可変の識別レベルＬ１〜Ｌ
３の識別レベルを制御する識別レベル制御信号を生成
し、マルチレベル識別器２２ａに出力する。
【００５９】マルチレベル識別器２２ａは、クロック抽
出回路２２ｂから入力された受信抽出クロックのタイミ
ングをもとに、識別レベル制御信号によって可変操作さ
れた複数の識別レベルＬ１’〜Ｌ３’に従って、フォト
ダイオード１１ｂから入力された第１電気受信信号を識
別し、この識別した直列の４値信号を直列並列変換回路
１３に出力する。
【００６０】誤り訂正符号化回路２５は、直列並列変換
回路１３から出力された並列の４値信号によって誤り訂
正を行い、並列受信信号として図示しない後段の受信処
理系に出力する。
【００６１】ここで、図８を参照して、マルチレベル識
別器２２ａに入力される第１電気受信信号の波形と識別
レベルとの関係について説明する。図８において、マル
チレベル識別器２２ａに入力される第１電気受信信号の
波形は、光受信信号の品質が良好な場合には、図８
（ａ）に示すように、良好なアイ開口をもち、マーク側
とスペース側との雑音分布もほぼ対称になっている。一
方、光受信品質が劣化している場合には、図８（ｂ）に
示すように、マーク側の劣化が著しくなり、雑音分布が
非対称となる。
【００６２】マルチレベル識別器２２ａは、クロック抽
出回路２２ｂからの受信抽出クロックのタイミングをも
とに、可変された３つの識別レベルＬ１’〜Ｌ３’によ
って第１電気受信信号を識別し、識別した４値の直列信
号を直列並列変換回路１３に出力する。この際、識別値
制御回路２２ｃからの識別レベル制御信号に従い可変操
作する。
【００６３】例えば、光受信信号の品質が良好な場合、
図８（ａ）に示すように、３つの識別レベルＬ１〜Ｌ３
は、識別レベルＬ２がアイ開口の中心位置にあり、その
上下に識別レベルＬ１，Ｌ３が広い間隔で配置されるよ
うに操作される。一方、光受信品質が劣化している場合
には、図８（ｂ）に示すように、識別レベルＬ２’はア
イ開口の中心位置にあって識別レベルＬ２と変わらない
が、その上下の識別レベルＬ１’，Ｌ３’が、アイ開口
度の狭まりに伴って、アイ開口の中心付近に偏った狭い
間隔で配置されるように操作される。
【００６４】このように、マルチレベル識別器２２ａ
は、光受信品質に応じて重み付けのなされた４値信号
（０，１，２，３）からなる識別信号が生成され、直列
並列変換回路１３に出力される。誤り訂正復号化回路２
５は、直列並列変換回路１３から出力された並列の４値
信号によって、受信信号中の誤りビットを訂正し、並列
受信信号として出力する。
【００６５】ここで、光受信信号の受信電力低下、光Ｓ
Ｎ比劣化あるいは光信号波長ずれなどの原因で光受信品
質が劣化すると、電気受信信号波形は、図８（ｂ）に示
すようにマーク側の劣化が著しくなり、雑音分布が非対
称となる。この実施の形態２では、光受信品質に応じて
識別レベルが適切に制御されるので、光受信品質が劣
悪、すなわち、ビット誤り率が高い場合にも各ビット誤
りを正しく検出し、訂正することができるようになる。
【００６６】この場合、誤り訂正復号化回路２５は、並
列展開された並列多値信号によって誤り訂正を行うの
で、実施の形態１と同様に、大規模集積・低消費電力化
が可能なＣＭＯＳ−ＬＳＩで構成することができ、受信
装置の小型・低消費電力化が可能となる。
【００６７】実施の形態３．つぎに、この発明の実施の
形態３について説明する。この実施の形態３は、上述し
た実施の形態１における光電気変換部１１の構成を簡略
化したものである。図９は、この発明の実施の形態３で
ある受信装置の詳細構成を示すブロック図である。図９
において、受信装置３０のフォトダイオード３１は、実
施の形態１に示した光電気変換部１１に置き換えられて
いる。すなわち、実施の形態１に示した光電気変換部１
１の光分岐部１１ａ、光分波器１１ｃおよびフォトダイ
オード１１ｄが削除された構成となっている。なお、こ
の構成の簡略化に伴って、光受信品質判定部３４のＡ／
Ｄ変換器３４ａには、Ａ／Ｄ変換器１４ａと異なり、フ
ォトダイオード３１からの電気受信信号が入力される。
その他の構成は、実施の形態１と同じであり、同一構成
部分には同一符号を付している。
【００６８】この実施の形態３では、実施の形態１のよ
うにフォトダイオード１１ｄが出力する波長選択された
信号成分のみの電気信号ではないが、フォトダイオード
３１がこの信号成分をほぼ含んでいるため、実施の形態
１と同様に、光受信品質を評価する信頼度情報を得るこ
とができる。この結果、この実施の形態３では、簡易な
構成によって実施の形態１と同じ作用効果を奏する。
【００６９】実施の形態４．つぎに、この発明の実施の
形態４について説明する。この実施の形態４では、実施
の形態１と実施の形態３との関係と同様に、実施の形態
２の構成を簡略化している。図１０は、この発明の実施
の形態４である受信装置の詳細構成を示すブロック図で
ある。
【００７０】図１０において、受信装置４０のフォトダ
イオード４１は、実施の形態２に示した光電気変換部１
１に置き換えられている。すなわち、実施の形態２に示
した光電気変換部１１の光分岐部１１ａ、光分波器１１
ｃおよびフォトダイオード１１ｄが削除された構成とな
っている。なお、この構成の簡略化に伴って、光受信品
質判定部４４のＡ／Ｄ変換器４４ａには、Ａ／Ｄ変換器
２４ａと異なり、フォトダイオード４１からの電気受信
信号が入力される。その他の構成は、実施の形態２と同
じであり、同一構成部分には同一符号を付している。
【００７１】この実施の形態４では、実施の形態１のよ
うにフォトダイオード１１ｄが出力する波長選択された
信号成分のみの電気信号ではないが、フォトダイオード
４１がこの信号成分をほぼ含んでいるため、実施の形態
２と同様に、光受信品質を評価する信頼度情報を得るこ
とができる。この結果、この実施の形態４では、簡易な
構成によって実施の形態２と同じ作用効果を奏する。
【００７２】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、受信装置は、多値の識別信号による誤り訂正を信頼
度情報が示す光受信品質に応じて行うことができるの
で、光受信品質が劣化した場合でも高い確率で誤り訂正
が行えるようになる。したがって、光伝送信号の品質劣
化を補償し、高品質な伝送サービスを提供する長距離・
高速の光伝送装置を実現することが可能となる。
【００７３】つぎの発明によれば、受信装置は、光受信
品質に応じて重み付けされた多値の識別信号を用いて誤
り訂正を行うことができるので、光受信品質が劣化した
場合でも高い確率で誤り訂正が行えるようになる。した
がって、光伝送信号の品質劣化を補償し、高品質な伝送
サービスを提供する長距離・高速の光伝送装置を実現す
ることが可能となる。
【００７４】つぎの発明によれば、伝送路を介して入力
された光受信信号を２分岐し、一方の分岐光を電気変換
した電気受信信号について複数の識別レベルで識別し、
多値の並列受信信号が生成される。他方の分岐光から所
定の波長成分光信号を抜き出し、これを電気変換した電
気受信信号から光受信信号の品質を示す信頼度情報が生
成される。したがって、多値の並列受信信号による誤り
訂正を信頼度情報が示す光受信品質に応じて行うことが
できる。このような誤り訂正復号化回路は大規模集積・
低消費電力化が可能なＣＭＯＳ−ＬＳＩで構成でき、受
信装置の小型化・低消費電力化が可能となる。
【００７５】つぎの発明によれば、伝送路を介して入力
された光受信信号を２分岐し、一方の分岐光から抜き出
された所定の波長成分光信号を電気変換した電気受信信
号から光受信信号の品質を示す信頼度情報が生成され、
この信頼度情報に基づく識別レベル制御信号がマルチレ
ベル識別器に与えられる。マルチレベル識別器は、他方
の分岐光を電気変換した電気受信信号を識別する複数の
識別レベルを信頼度情報が示す光受信品質に応じて可変
操作し、電気受信信号を識別する。これにより、光受信
品質に応じた重み付けのなされた多値の並列受信信号が
生成され、誤り訂正復号化回路に与えられる。したがっ
て、誤り訂正復号化回路では、光受信品質に応じた誤り
訂正を行うことができる。このような誤り訂正復号化回
路は大規模集積・低消費電力化が可能なＣＭＯＳ−ＬＳ
Ｉで構成でき、受信装置の小型化・低消費電力化が可能
となる。
【００７６】つぎの発明によれば、伝送路を介して入力
された光受信信号を電気変換した電気受信信号が複数の
識別レベルによって識別され、識別された多値の直列受
信信号が並列受信信号に変換され、誤り訂正復号化回路
に与えられる。一方、前記電気受信信号が光受信信号の
品質を判定するためのディジタル信号に変換され、この
ディジタル信号から光受信信号の品質を示す信頼度情報
が生成され、誤り訂正復号化回路に与えられる。したが
って、誤り訂正復号化回路では、多値の並列受信信号に
よる誤り訂正を信頼度情報が示す光受信品質に応じて行
うことができる。このような誤り訂正復号化回路は大規
模集積・低消費電力化が可能なＣＭＯＳ−ＬＳＩで構成
でき、受信装置の小型化・低消費電力化が可能となる。
【００７７】つぎの発明によれば、伝送路を介して入力
された光受信信号を電気変換した電気受信信号が光受信
信号の品質を判定するためのディジタル信号へ変換さ
れ、そのディジタル信号から光受信信号の品質を示す信
頼度情報が生成される。この信頼度情報に基づく識別レ
ベル制御信号がマルチレベル識別器に与えられる。マル
チレベル識別器は、前記電気受信信号から抽出されたク
ロックのタイミングで、複数の識別レベルを識別レベル
制御信号に従って、つまり信頼度情報が示す光受信品質
に応じて可変操作し、電気受信信号を識別する。識別さ
れた多値の直列受信信号が並列受信信号に変換され、誤
り訂正復号化回路に与えられる。したがって、誤り訂正
復号化回路では、光受信品質に応じた重み付けのなされ
た並列多値信号によって誤り訂正を行うことができる。
このような誤り訂正復号化回路は大規模集積・低消費電
力化が可能なＣＭＯＳ−ＬＳＩで構成でき、受信装置の
小型化・低消費電力化が可能となる。
【００７８】つぎの発明によれば、信頼度情報として、
光受信電力、光ＳＮ比、光受信波長のいずれか１つの情
報あるいはこれらを任意に組み合わせた情報を用いるこ
とができる。
【００７９】つぎの発明によれば、前記信頼度情報を、
前記クロックの識別タイミングに同期して生成するよう
にしているので、高い誤り訂正能力をもたせることがで
きる。
【００８０】つぎの発明によれば、信頼度情報を、ｎビ
ット（ｎは自然数）を１シンボルとして取り扱う誤り訂
正符号に適用し、１シンボル毎に生成するようにしてい
るので、信頼度情報を生成する処理系の簡素化が図れ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１である受信装置の概
要構成を示すブロック図である。
【図２】 図１に示した受信装置の詳細構成を示すブロ
ック図である。
【図３】 マルチレベル識別器に入力される電気受信信
号の波形および識別レベルとの関係を説明する説明図で
ある。
【図４】 識別信号と信頼度情報との関係を示すタイミ
ングチャートである。
【図５】 識別信号と信頼度情報との関係を示す他の一
例を示すタイミングチャートである。
【図６】 この発明の実施の形態２である受信装置の概
要構成を示すブロック図である。
【図７】 図６に示した受信装置の詳細構成を示すブロ
ック図である。
【図８】 マルチレベル識別器に入力される電気受信信
号の波形および識別レベルとの関係を説明する説明図で
ある。
【図９】 この発明の実施の形態３である受信装置の構
成を示すブロック図である。
【図１０】 この発明の実施の形態４である受信装置の
構成を示すブロック図である。
【図１１】 従来の受信装置を含む光伝送システムの概
要構成を示すブロック図である。
【図１２】 図１１に示した識別部に入力される電気受
信信号の波形および識別レベルとの関係を説明する説明
図である。
【符号の説明】
１０，２０，３０，４０ 受信装置、１１ 光電気変換
部、１１ａ 光分岐器、１１ｂ，１１ｄ，３１，４１
フォトダイオード、１１ｃ 光分波器、１２，２２ マ
ルチレベル識別部、１２ａ，２２ａ マルチレベル識別
器、１２ｂ，２２ｂ クロック抽出回路、１３ 直列並
列変換回路、１４，２４，３４，４４光受信品質判定
部、１４ａ，２４ａ，３４ａ，４４ａ Ａ／Ｄ変換器、
１４ｂ，２４ｂ 光受信品質演算回路、１５，２５ 誤
り訂正復号化回路、２２ｃ 識別値制御回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5K002 AA03 BA04 BA05 CA02 DA05 FA01 5K014 AA01 BA00 EA00 EA07 GA01 HA01

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 伝送路を介して入力された光受信信号を
    第１電気受信信号および第２電気受信信号に変換する光
    電気変換手段と、 前記第１電気受信信号を複数の識別レベルで識別し、こ
    の識別結果に対応した多値の識別信号を生成するマルチ
    レベル識別手段と、 前記第２電気受信信号をもとに前記光受信信号の品質を
    示す信頼度情報を生成する光受信品質判定手段と、 前記信頼度情報を参照して、前記多値の識別信号による
    誤り訂正を行い、この誤り訂正した受信信号を出力する
    誤り訂正復号化手段と、 を備えたことを特徴とする受信装置。
  2. 【請求項２】 伝送路を介して入力された光受信信号を
    第１電気受信信号および第２電気受信信号に変換する光
    電気変換手段と、 前記第１電気受信信号をもとに前記光受信信号の品質を
    示す信頼度情報を生成する光受信品質判定手段と、 前記信頼度情報をもとに、前記第２電気受信信号を複数
    の識別レベルで識別する該複数の識別レベルを前記信頼
    度情報をもとに可変操作し、該可変操作された複数の識
    別レベルによって前記第２電気受信信号を識別し、この
    識別結果に対応した多値の識別信号を生成するマルチレ
    ベル識別手段と、 前記多値の識別信号を用いて誤り訂正を行い、この誤り
    訂正した受信信号を出力する誤り訂正復号化手段と、 を備えたことを特徴とする受信装置。
  3. 【請求項３】 伝送路を介して入力された光受信信号を
    ２分岐する第１光分岐器と、 前記第１光分岐器の一方の分岐光を電気受信信号に変換
    する第１フォトダイオードと、 前記第１フォトダイオードの出力信号からクロックを抽
    出するクロック抽出回路と、 前記クロックのタイミングで、複数の識別レベルによっ
    て前記第１フォトダイオードの出力信号を識別し、この
    識別結果に対応した多値の直列受信信号を出力するマル
    チレベル識別器と、 前記多値の直列受信信号を多値の並列受信信号に変換す
    る直列並列変換回路と、 前記第１光分岐器の他方の分岐光から所定の波長成分を
    抜き出す第２分岐器と、 前記第２分岐器の出力光を電気受信信号に変換する第２
    フォトダイオードと、 前記第２フォトダイオードの出力信号をディジタル信号
    に変換するＡ／Ｄ変換器と、 前記ディジタル信号をもとに前記光受信信号の品質を示
    す信頼度情報を生成する光受信品質演算回路と、 前記信頼度情報を参照して、前記多値の識別信号による
    誤り訂正を行い、この誤り訂正した受信信号を出力する
    誤り訂正復号化回路と、 を備えたことを特徴とする受信装置。
  4. 【請求項４】 伝送路を介して入力された光受信信号を
    ２分岐する第１光分岐器と、 前記第１光分岐器の一方の分岐光から所定の波長成分を
    抜き出す第２分岐器と、 前記第２分岐器の出力光を電気受信信号に変換する第１
    フォトダイオードと、 前記第１フォトダイオードの出力信号をディジタル信号
    に変換するＡ／Ｄ変換器と、 前記ディジタル信号をもとに前記光受信信号の品質を示
    す信頼度情報を生成する光受信品質演算回路と、 前記信頼度情報に対応して複数の識別レベルの識別値を
    可変操作する識別レベル制御信号を生成する識別値制御
    回路と、 前記第１光分岐器の他方の分岐光を電気受信信号に変換
    する第２フォトダイオードと、 前記第２フォトダイオードの出力信号からクロックを抽
    出するクロック抽出回路と、 前記クロックのタイミングで、複数の識別レベルによっ
    て前記第２フォトダイオードの出力信号を識別し、この
    識別結果に対応した多値の直列受信信号を出力するマル
    チレベル識別器と、 前記多値の直列受信信号を多値の並列受信信号に変換す
    る直列並列変換回路と、 前記並列受信信号を用いて誤り訂正を行い、誤り訂正し
    た並列受信信号を出力する誤り訂正復号化回路と、 を備えたことを特徴とする受信装置。
  5. 【請求項５】 伝送路を介して入力された光受信信号を
    電気受信信号に変換するフォトダイオードと、 前記電気受信信号からクロックを抽出するクロック抽出
    回路と、 前記クロックのタイミングで、複数の識別レベルによっ
    て前記電気受信信号を識別し、多値の直列受信信号を出
    力するマルチレベル識別器と、 前記多値の直列受信信号を多値の並列受信信号に変換す
    る直列並列変換回路と、 前記電気受信信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変
    換器と、 前記ディジタル信号をもとに前記光受信信号の品質を示
    す信頼度情報を生成する光受信品質演算回路と、 前記信頼度情報を参照して、前記多値の識別信号による
    誤り訂正を行い、この誤り訂正した受信信号を出力する
    誤り訂正復号化回路と、 を備えたことを特徴とする受信装置。
  6. 【請求項６】 伝送路を介して入力された光受信信号を
    電気受信信号に変換するフォトダイオードと、 前記電気受信信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変
    換器と、 前記ディジタル信号をもとに前記光受信信号の品質を示
    す信頼度情報を生成する光受信品質演算回路と、 前記信頼度情報に対応して複数の識別レベルの識別値を
    可変操作する識別レベル制御信号を生成する識別値制御
    回路と、 前記電気受信信号からクロックを抽出するクロック抽出
    回路と、 前記クロックのタイミングで、複数の識別レベルによっ
    て前記電気受信信号を識別する際に、前記識別レベルを
    前記識別レベル制御信号に従って可変操作し、多値の直
    列受信信号を出力するマルチレベル識別器と、 前記多値の直列受信信号を多値の並列受信信号に変換す
    る直列並列変換回路と、 前記並列受信信号を用いて誤り訂正を行い、誤り訂正し
    た並列受信信号を出力する誤り訂正復号化回路と、 を備えたことを特徴とする受信装置。
  7. 【請求項７】 前記信頼度情報は、光受信電力、光ＳＮ
    比、光受信波長のいずれか１つの情報、あるいはこれら
    を任意に組み合わせた情報であることを特徴とする請求
    項１〜６のいずれか一つに記載の受信装置。
  8. 【請求項８】 前記信頼度情報は、前記クロックの識別
    タイミングに同期して生成されることを特徴とする請求
    項１〜７のいずれか一つに記載の受信装置。
  9. 【請求項９】 前記信頼度情報は、ｎ（ｎは自然数）ビ
    ットを１シンボルとして取り扱う誤り訂正符号に適用
    し、該１シンボル毎に生成されることを特徴とする請求
    項１〜８のいずれか一つに記載の受信装置。
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