JP5040203B2 - 光信号受信装置および光信号受信制御方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態1の説明図であり、1はDQPSK光信号を受信して復調する受信復調部(DQPSK OR)、2は干渉計制御部、3,4はクロック・データ再生部(CDR A,CDR B)、5はクロック・データ再生制御部(CDR cont.)、6は2:1の多重化部(MUX)、7は多重化制御部(MUX cont.)、8は並列化部(DES;De−Serializer)、9は受信処理部、9aは論理処理部、9bはフレーム処理部、9cはフレーム同期回路部、9dは受信状態識別回路、10は制御部を示す。なお、この実施の形態1においては、40Gb/sのDQPSK信号について説明するが、これ以外の伝送速度(たとえば10Gb/sや160Gb/s)とした場合に対しても、本発明を適用することができる。なお、本明細書ではクロック・データ再生部をクロック再生部、クロック・データ再生制御部をクロック再生制御部と呼ぶことがある。また、図1では、並列化部は2.7G×16の並列信号を出力し、以下の処理を行っているが、並列信号数はこれ以外の信号数(たとえば10.8G×4)でも良い。
図4は、本発明の実施の形態2のフローチャートを示し、π/4遅延干渉計と−π/4遅延干渉計(図1参照)との位相差をπ/2に維持できる構成とした場合であり、図5は、その場合の受信状態と制御内容とを示す。すなわち、遅延干渉計の制御を含める必要がないことにより、図3における×印の受信状態を除くことができるから、図5に示すように、二重丸印と、丸印と、三角印と、菱形印との受信状態となり、受信状態(1),(2)に対応した制御内容は、項番1〜8の8種類となる。この場合もDQPSK比較パターン“1111 0110 0010 1000”と一致する場合を、項番7の二重丸印で示す所望の受信状態とする。
図6−1は、本発明の実施の形態3の受信状態の説明図(その1)であり、同図の(A)は、受信処理部1(図1参照)のπ/4遅延干渉計と−π/4遅延干渉計とを制御部10を介して制御する場合の受信状態を示し、前述のように、二重丸印を所望の受信状態とし、丸印と、三角印と、菱形印と、×印とにより示す16通りの受信状態となる。これに対して、π/4遅延干渉計と−π/4遅延干渉計との位相差を、約π/2に維持できる構成の場合は、×印の受信状態とならないので、図6−1の(B)のそれぞれ四角枠で示す1個の二重丸印と、1個の丸印と、2個の三角印との8状態となる。
図8は、本発明の実施の形態4の要部説明図であり、図1における受信処理部9の内部構成について示し、31は論理反転回路部、32は1ビット遅延回路部、33はビットスワップ回路部、34はフレーム処理部、35はフレーム同期回路部、36はDQPSK信号の受信状態識別回路、37は制御部を示す。また、論理反転回路部31のEOR01〜EOR16は排他的論理和回路、Odd ch.は奇数チャネル設定部、Even ch.は偶数チャネル設定部を示し、また、1ビット遅延回路部32のSELはセレクタ、SEL cont.はセレクタ制御部、Dは1ビットの遅延回路(Delay)を示し、また、ビットスワップ回路部33のSWは切換回路、SW cont.は切換制御部を示す。
図11は、実施の形態5にかかる光信号受信装置の構成を示すブロック図である。図11に示すように、光信号受信装置1400は、受信復調部1401と、干渉計制御部1402と、クロック・データ再生部(CDR:Clock and Data Recovery)1403と、多重化部(2:1MUX:Multiplexer)1404と、並列化部(DES)1405と、受信処理部(OTN LSI)1406と、位相比較回路1407と、位相判定回路1408と、制御部1409と、を備えている。
DQPSK光信号の同相信号と直交信号をそれぞれの電気信号に変換する複数の遅延干渉計および光電変換素子を含む受信復調手段と、
前記それぞれの電気信号に基づいてクロックおよびデータを再生するクロック・データ再生手段と、
前記クロック・データ再生手段からの前記それぞれの電気信号を多重化する多重化手段と、
前記多重化手段により多重化された信号を並列化する並列化手段と、
前記並列化手段により並列化された信号を入力してフレーム同期処理を含むフレーム処理を行う受信処理手段と、
前記クロック・データ再生手段におけるクロック信号の位相と、前記並列化手段における前記クロック信号の位相との位相差に基づいてビット遅延の有無を判定する判定手段と、
を備え、
前記受信処理手段は、前記判定手段による判定結果に対応してビット遅延処理を行う論理処理回路を含む構成を有することを特徴とする光信号受信装置。
DQPSK信号の同相信号と直交信号の位相差をπ/2±2nπまたは−π/2±2nπ(nは整数)のいずれか一方に維持して送信可能とする構成として、前記受信復調手段の前記受信復調手段のπ/4遅延干渉計と−π/4遅延干渉計との位相差をπ/2に維持可能の構成として、前記受信処理手段の前記受信状態識別回路の受信状態対応の比較パターンを、前記所望の受信状態を含めて4種類とし、当該4種類の受信状態に対応した比較パターンと前記多重手段により多重化されて入力されたフレーム同期パターンとを比較して識別した受信状態に従って、前記論理反転回路と前記ビットスワップ回路との少なくともいずれかを制御し、前記判定結果に基づいて、前記ビット遅延回路を制御する制御手段を備えたことを特徴とする付記3に記載の光信号受信装置。
前記判定手段は前記判定結果を前記第2のビット遅延回路に出力し、
前記第2のビット遅延回路は、前記多重化手段から転送された前記多重化信号をビット遅延させるか否かを前記判定結果に基づいて制御する第2のセレクタと第2の遅延回路とを含むことを特徴とする付記3〜9のいずれか一つに記載の光信号受信装置。
前記判定手段は、前記クロック再生手段における前記クロック信号の位相と、前記分周手段によって分周されたクロック信号の位相との位相差に基づいて前記ビット遅延の有無を判定することを特徴とする付記1〜11のいずれか一つに記載の光信号受信装置。
受信したDQPSK光信号を受信復調手段により前記光信号の同相信号と直交信号をそれぞれの電気信号に変換し、当該それぞれの電気信号を多重化手段により多重化して並列化手段へ転送し、当該並列化手段により並列化して受信処理手段へ転送し、判定手段により当該並列化手段におけるビット遅延の有無を判定し、前記受信処理手段において、前記並列化した信号と比較パターンとを比較して受信状態を識別し、所望の受信状態以外の受信状態に対応し、かつ前記判定手段による判定結果に対応して、論理反転処理、ビット遅延処理、ビットスワップ処理の少なくともいずれかの処理を行い、当該処理をフレーム同期確立となるまで繰り返す過程を含むことを特徴とする光信号受信制御方法。
2,1402 干渉計制御部
3,4,1403 クロック再生部(CDR A,CDR B)
5 クロック再生制御部(CDR cont.)
6,1404 多重化部(MUX)
7 多重化制御部(MUX cont.)
8,1405 並列化部(DES)
9,1406 受信処理部
9a 論理処理部
9b フレーム処理部
9c フレーム同期回路部
9d 受信状態識別回路
21 論理反転回路部
22 1ビット遅延回路部
23 ビットスワップ回路部
24 フレーム処理部
25 フレーム同期回路部
26 受信状態識別回路
27 制御部
1400 光信号受信装置
1407 位相比較回路
1408 位相判定回路
Claims (11)
- DQPSK変調された光信号を受信復調処理する光信号受信装置において、
DQPSK光信号の同相信号と直交信号をそれぞれの電気信号に変換する複数の遅延干渉計および光電変換素子を含む受信復調手段と、
前記それぞれの電気信号に基づいてクロックおよびデータを再生するクロック・データ再生手段と、
前記クロック・データ再生手段からの前記それぞれの電気信号を多重化する多重化手段と、
前記多重化手段により多重化された信号を、発振器によって発振されたクロック信号のタイミングによって並列化する並列化手段と、
前記並列化手段により並列化された信号を入力してフレーム同期処理を含むフレーム処理を行う受信処理手段と、
前記クロック・データ再生手段によって再生された各クロック信号のいずれかの位相と、前記発振器によって発振されたクロック信号の位相との位相差に基づいてビット遅延の有無を判定する判定手段と、
を備え、
前記受信処理手段は、前記判定手段による判定結果に対応してビット遅延処理を行う論理処理回路を含む構成を有することを特徴とする光信号受信装置。 - 前記受信処理手段は、フレーム同期をとるフレーム同期回路と、前記並列化された信号を基に受信状態を識別する受信状態識別回路と、前記受信状態識別回路により識別した所望の受信状態以外の受信状態に対応し、かつ前記判定手段による判定結果に対応して、論理反転処理、ビット遅延処理、ビットスワップ処理を行う論理処理回路とを含む構成を有することを特徴とする請求項1に記載の光信号受信装置。
- 前記受信処理手段の前記論理処理回路は、前記受信状態識別回路により識別した受信状態に対応して、前記並列化手段により並列化されて入力された信号を論理反転するか否かを制御する論理反転回路と、前記判定手段による判定結果に基づいて前記並列化されて入力された信号をビット遅延させるか否かを制御するセレクタと遅延回路とを含むビット遅延回路と、前記並列化されて入力された信号の隣接チャネル間でビット交換する切換回路を含むビットスワップ回路とを含む構成を有することを特徴とする請求項2に記載の光信号受信装置。
- 前記受信処理手段は、前記並列化手段により並列化されて入力されたフレーム同期パターンと、受信状態対応の比較パターンとを比較して受信状態を識別する受信状態識別回路と、当該受信状態識別回路による所望の受信状態以外の受信状態識別結果に応じて、前記論理反転回路と前記ビットスワップ回路との少なくともいずれかを制御し、かつ前記判定手段による判定結果に応じて、前記ビット遅延回路を制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項3に記載の光信号受信装置。
- 前記受信復調手段のπ/4遅延干渉計と−π/4遅延干渉計との位相差をπ/2に維持可能の構成として、前記受信処理手段の前記受信状態識別回路の受信状態対応の比較パターンを、前記所望の受信状態を含めて8種類とし、当該8種類の受信状態に対応した比較パターンと前記多重化手段により多重化されて入力されたフレーム同期パターンとを比較して識別した受信状態に従って、前記論理反転回路と前記ビットスワップ回路との少なくともいずれかを制御し、前記判定結果に基づいて、前記ビット遅延回路を制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項3に記載の光信号受信装置。
- DQPSK変調された光信号を出力する光信号送信装置において、
DQPSK信号の同相信号と直交信号の位相差をπ/2±2nπまたは−π/2±2n
π(nは整数)のいずれか一方に維持して送信可能とする構成として、前記受信復調手段の前記受信復調手段のπ/4遅延干渉計と−π/4遅延干渉計との位相差をπ/2に維持可能の構成として、前記受信処理手段の前記受信状態識別回路の受信状態対応の比較パターンを、前記所望の受信状態を含めて4種類とし、当該4種類の受信状態に対応した比較パターンと前記多重化手段により多重化されて入力されたフレーム同期パターンとを比較して識別した受信状態に従って、前記論理反転回路と前記ビットスワップ回路との少なくともいずれかを制御し、前記判定結果に基づいて、前記ビット遅延回路を制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項3に記載の光信号受信装置。 - 前記判定手段は、前記クロック・データ再生手段におけるクロック信号の位相と、前記並列化手段における前記クロック信号の前記位相との位相差を出力する位相比較回路と、当該位相差が所定のしきい値よりも大きいか否かを判定する位相判定回路と、を含む構成を有す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光信号受信装置。
- 前記位相比較回路は、RSラッチ回路によって構成されていることを特徴とする請求項7に記載の光信号受信装置。
- 前記ビット遅延回路に代えて、前記多重化手段と前記並列化手段との間に設けられる第2のビット遅延回路をさらに備え、
前記判定手段は前記判定結果を前記第2のビット遅延回路に出力し、
前記第2のビット遅延回路は、前記多重化手段から転送された信号をビット遅延させるか否かを前記判定結果に基づいて制御する第2のセレクタと第2の遅延回路とを含むことを特徴とする請求項3〜8のいずれか一つに記載の光信号受信装置。 - 前記並列化手段は、前記判定手段による前記判定結果を受信し、前記判定手段から前記ビット遅延が生じている旨の判定結果を受信すると、前記判定手段から前記ビット遅延が生じていない旨の判定結果を受信するまで同期状態をリセットす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光信号受信装置。
- DQPSK変調された光信号を受信復調処理する光信号受信制御方法において、
受信したDQPSK光信号を受信復調手段により前記光信号の同相信号と直交信号をそれぞれの電気信号に変換し、当該それぞれの電気信号を多重化手段により多重化して並列化手段へ転送し、当該並列化手段により並列化して受信処理手段へ転送し、判定手段により当該並列化手段におけるビット遅延の有無を判定し、前記受信処理手段において、前記並列化した信号と比較パターンとを比較して受信状態を識別し、所望の受信状態以外の受信状態に対応し、かつ前記判定手段による判定結果に対応して、論理反転処理、ビット遅延処理、ビットスワップ処理の少なくともいずれかの処理を行い、当該処理をフレーム同期確立となるまで繰り返す過程を含むことを特徴とする光信号受信制御方法。
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