WO2002089365A1

WO2002089365A1 - Appareil de reception

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Publication number: WO2002089365A1
Application number: PCT/JP2002/004078
Authority: WO
Inventors: Kazuo Kubo; Aritomo Uemura
Original assignee: Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
Priority date: 2001-04-27
Filing date: 2002-04-24
Publication date: 2002-11-07
Also published as: EP1383254A1; JP2002330104A; US20040062556A1; EP1383254A4

Description

明細書

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。背景技術

従来から、長距離力つ高速の伝送を行う光伝送システムとしては、 ITU - T G. 97 5勧告に示されている光伝送システムがある。第 1 1図は、この光伝送システムの概要構成を示すプロック図である。 - 第 1 1図において、この光伝送システム、送信装置 1 0 0と受信装置 2 0 0とが伝送路 3 0 0を介して接続される。送信装置 1 0 0は、誤り訂正符号化回路 1 0 1、並列直列変換回路 1 0 2および電気光変換部 1 0 3を有する。また、受信装置 2 0 0は、光電気変換部 1 1 1、識別部 1 1 2、直列並列変換回路 1 1 3および誤り訂正復号化回路 1 1 5を有する。

送信装置 1 0 0に入力された並列送信信号は、誤り訂正符号化回路 1 0 1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ィヒが行われ、並列直列変換回路 1 0 2に出力される。並列直列変換回路 1 0 2は、誤り訂正符号ィ匕された送信信号を、高速の多重化信号に変換し、電気光変換部 1 0 3に出力される。電気光変換部 1 0 3は、電気信号から光信号に変換し、伝送路 3 0 0上に出力する。

一方、受信装置 2 0 0は、伝送路 3 0 0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 1 1 2に出力する。識別部 1 1 2は、 1つの識別レべノレ Lによつてマーク/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 1 1 3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 1 1 5に出力する。誤り訂正復号化回路 1 1 5は、伝送路 3 0 0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。

ここで、第 1 2図は、識別部 1 1 2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。第 1 2図において、伝送路 3 0 0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、第 1 2図 ( 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、第 9図（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 1 1 2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。

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 2 0 0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。

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。

従って、この発明は、伝送速度の上昇を伴わずに、光伝送信号の品質劣化を捕償し、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提供することを目的としている。発明の開示

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ィ匕手段とを備えたことを特徴とする。

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。

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つて前記第 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。

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賴度情報を生成すると、マルチレベル識別手段が、複数の識別レべ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。

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フォトダイォ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フォトダイォ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フォトダイォードの出力信号をディジタル信号に変換する AZD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。

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口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複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、 AZD 変^^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。誤り訂正復号ィ匕回路は、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。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 AZD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フォトダイォ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！/、、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。

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力 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口ックのタイミングで、複数の識別レべ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、誤り訂正復号ィヒ回路に与えられ、光受信品質に応じた誤り訂正が行われる。

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ォードと、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つ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 m¾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レ、、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。

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つ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。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ォードと、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^:とする。

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べ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、誤り訂正複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。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 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であることを特徴とする。

この発明によれば、信頼度情報としては、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用いて.！/、る。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、前記ク口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。

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。

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。

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。図面の簡単な説明

第 1図は、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り、第 2図は、第 1図に示した受信装置の詳細構成を示すブロック図であり、第 3図は、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べノレとの関係を説明する説明図であり、第 4図は、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り、第 5図は、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り、第 6図は、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り、第 7図は、第 6図に示した受信装置の詳細構成を示すブロック図であり、第 8図は、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の関係を説明する説明図であり、第 9図は、この発明の実施の形態 3である受信装置の構成を示すプロック図であり、第 1 0図は、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り、第 1 1図は、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プロック図であり、第 1 2図は、第 1 1図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。発明を実施するための最良の形態

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。

実施の形態 1 .

第 1図は、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プロック図である。この受信装置 1 0は、第 1 1図に示した受信装置 2 0 0に対応し、受信装置 1 0には、送信装置 1 0 0および伝送路 3 0 0を介して光受信信号が入力される。第 1図において、受信装置 1 0は、光電気変換部 1 1、マルチレベル識別部 1 2、直列並列変換回路 1 3、光受信品質判定部 1 4および誤り訂正復号ィ匕回路 1 5を有する。

光電気変換部 1 1は、伝送路 3 0 0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 1 2に出力され、第 2電気受信信号は、光受信品質判定部 1 4 に出力される。

マルチレベル識別部 1 2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 L I〜L 3で識別し、多値の識別信号として直列並列変換回路 1 3に出力する。直列並列変換回路 1 3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ィ匕回路 1 5に出力する。

一方、光受信品質判定部 1 4は、光電気変換部 1 1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複号化回路 1 5に出力する。ここで、信頼度情報は、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として生成される。

誤り訂正複号化回路 1 5は、マルチレベル識別部 1 2が複数の識別レベル L 1 〜L 3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 1 4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 1 5は、誤り訂正能力を高めることができ、伝送路 3 0 0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。

第 2図は、第 1図に示した受信装置 1 0の詳細構成を示すブロック図である。第 2図において、光電気変換部 1 1は、光分岐器 1 1 a、フォトダイオード 1 1 b、光分波器 1 1 cおよぴフォトダイオード 1 1 dを有する。

光分岐器 1 1 aは、伝送路 3 0 0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 1 1 bに出力し、他方の分岐光を光分波器 1 1 cに出力する。フォトダイオード 1 1 bは、光分岐器 1 1 a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 1 2に出力する。

光分波器 1 1 cは、光分岐器 1 1 a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、フォ小ダイオード 1 1 dに出力する。フォトダイオード 1 1 dは、光分波器 1 1 c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 1 4 に出力する。

マルチレベル識別部 1 2は、マルチレベル識別器 1 2 aおよぴクロック抽出回路 1 2 bを有する。クロック抽出回路 1 2 bは、フォトダイオード 1 1 b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 1 2 aに出力する。マルチレベル識別器 1 2 aは、複数の識別レベル L 1〜L 3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 L 1〜L 3を用いてフォトダイォード 1 1 b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 1 3に出力する。直列並列変換回路 1 3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 1 5に出力する。

一方、光受信品質判定部 1 4は、 AZD変換器 1 4 aおよび光受信品質演算回路 1 4 bを有する。 /0変¾¾ 1 4は、フォトダイオード 1 1 d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 1 4 bに出力する。光受信品質演算回路 1 4 bは、 AZD変 « 1 4 aから出力されたデイ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ィ匕回路 1 5に出力する。上述したように、光受信品質演算回路 1 4 b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、誤り訂正復号ィ匕回路 1 5に出力する。その後、誤り訂正符号化回路 1 5は、直列並列変換回路 1 3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 1 4 b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。

つぎに、上述した受信装置 1 0の詳細動作について第 3図〜第 5図を参照して説明する。なお、第 4図は、マルチレベル識別器 1 2 a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 L 1〜L 3との関係を説明する説明図である。また、第 5図は、複数の識別レベル L 1〜L 3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。

. 光分岐器 1 1 a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、フォトダイォード 1 1 b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 1 2 bおよびマルチレベル識別器 1 2 aとに出力される。

マルチレベル識別器 1 2 a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、第 3図（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、第 3図（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。

マルチレベル識別器 1 2 aは、クロック抽出回路 1 2 b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 L 1〜L 3を用いて、第 1電気受信信号を識別する。識別レベル L 2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 L 1 , L 3が配置される。すなわち、各識別レベル L 1〜L 3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 1 2 aは、 2値の第 1電気受信信号を、この 3つの識別レベル L 1〜L 3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 1 3に出力する。

ここで、 4値信号は、 2ビットの 2進表示でそれぞれ「0 0」，「0 1」，「 1 0」，「1 1」として表され、各ビットを直列並列変換回路 1 3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 1 5 に出力する。

一方、光分岐器 1 1 a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 1 1 cに出力される。光分波器 1 1 c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 1 1 d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 4 aに出力され、 A/D変換器 1 4 aによってデイジタル信号に変換され、光受信品質演算回路 1 4 bに出力される。

光受信品質演算回路 1 4 bは、入力されたディジタル信号から、例えば、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ィヒ回路 1 5に出力する。この信頼度情報は、例えば、第 4図に示すように、各識別タイミング毎に生成され、直列並列変換回路 1 3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。

誤り訂正復号ィ匕回路 1 5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 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、電気受信信号の波形は第 3図（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 L 1 〜L 3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第 3図（ 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。

この場合、誤り訂正復号ィ匕回路 1 5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。

ここで、誤り訂正復号化回路 1 5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 CMO S - L S Iで構成することができ、受信装置 1 0の小型 ·低消費電力化が可能となる。

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、第 5図に示すように、信頼度情報を、 1シンボル毎に生成すればよレ、。この場合、 A/D変換器 1 4 aおよび光受信品質演算回路 1 4 bを簡易な構成とすることができる。

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。

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 L 1〜： L 3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 L 1〜L 3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。

第 6図は、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プロック図である。第 6図において、この受信装置 2 0は、第 1図に示した受信装置 1 0 のマルチレベル識別部 1 2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 1 4と同じ機能を有する光受信品質判定部 2 4が生成する信頼度情報が、このマルチレベル識別部 2 2に入力される。また、誤り訂正復号ィヒ回路 1 5に代えて誤り訂正復号化回路 2 5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。

第 6図において、マルチレベル識別部 2 2は、光電気変換部 1 1から出力された第 1電気受信信号を、複数の識別レベル L 1〜L 3で識別する。この際に、複数の識別レベル L 1〜； L 3ほ、光受信品質判定部 2 4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 2 2は、多値の識別信号を生成する。

誤り訂正復号ィヒ回路 2 5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つて識別された信号である多値の並列信号をもとに、誤り訂正を行レ、、この誤り訂正複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。これによつて、誤り訂正複号化回路 2 5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。

第 7図は、第 6図に示した受信装置の詳細構成を示すブロック図である。第 7 図において、光受信品質判定部 2 4は、 AZD変換器 2 4 aおよび光受信品質演算回路 2 4 bを有し、第 2図に示した光受信品質判定部 1 4を同じ構成である。ただし、光受信品質演算回路 2 4 bは、光受信品質演算回路 1 4 bと異なり、生成した信頼度情報をマルチレベル識別部 2 2に出力し、誤り訂正復号化回路 2 5 には出力しない。

—方、マルチレベル識別部 2 2は、マルチレベル識別器 2 2 a、クロック抽出回路 2 2 bおよび識別値制御回路 2 2 cを有する。ク口ック抽出回路 2 2 bは、クロック抽出回路 1 2 bと同じ構成である。識別値制御回路 2 2 cは、光受信品質演算回路 2 4 bから入力された信頼度情報をもとに、可変の識別レベル L 1〜 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 2 2 aに出力する。

マルチレベル識別器 2 2 aは、クロック抽出回路 2 2 bから入力された受信抽出ク口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 L I ' 〜L 3，に従って、フォトダイオード 1 1 b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 1 3に出力する。

誤り訂正符号化回路 2 5は、直列並列変換回路 1 3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。

ここで、第 8図を参照して、マルチレベル識別器 2 2 a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。第 8図において、マルチレベル識別器 2 2 a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、第 8図（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、第 8図（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。

マルチレベル識別器 2 2 aは、クロック抽出回路 2 2 b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 L 1 ' 〜； L 3 ' 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 1 3に出力する。この際、識別値制御回路 2 2 cからの識別レベル制御信号に従い可変操作する。

例えば、光受信信号の品質が良好な場合、第 8図（a ) に示すように、 3つの識別レベル L 1〜L 3は、識別レベル L 2がアイ開口の中心位置にあり、その上下に識別レベル L 1， L 3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、第 8図（b ) に示すように、識別レベル L 2 ，はアイ開口の中心位置にあって識別レベル L 2と変わらないが、その上下の識別レベル L l，， L 3 ' 力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。

このように、マルチレベル識別器 2 2 a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 ) 力^なる識別信号が生成され、直列並列変換回路 1 3に出力される。誤り訂正複号化回路 2 5は、直列並列変換回路 1 3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。

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ィヒすると、電気受信信号波形は、第 8図（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。

この場合、誤り訂正複号化回路 2 5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 CMO S— L S I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。

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 1 1の構成を簡略化したものである。第 9図は、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プロック図である。第 9図において、受信装置 3 0のフォトダイオード 3 1は、実施の形態 1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 1に示した光電気変換部 1 1の光分岐部 1 1 a、光分波器 1 1 cおよびフォトダイォード 1 1 d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 3 4の A/D変換器 3 4 aには、 A/D変換器 1 4 aと異なり、フォトダイオード 3 1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。

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 1 1 d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 3 1 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。

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。第 1 0図は、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。

第 1 0図にお！/、て、受信装置 4 0のフォトダイオード 4 1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 1 1の光分岐部 1 1 a、光分波器 1 1 cおよびフォトダイォード 1 1 dが削除された構成となっている。なお、この構成の簡略ィヒに伴って、光受信品質判定部 4 4の A/D変換器 4 4 aには、 AZD § 2 4 aと異なり、フオトダイオード 4 1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。

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ォード 1 1 d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 4 1 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。

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。

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レ、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。

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っレ、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 CMO S— L S 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。

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、誤り訂正復号ィ匕回路では、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 CMO S - L S Iで構成でき、受信装置の小型ィ匕 · 低消費電力化が可能となる。

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つて識別され、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、誤り訂正複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 CMO S― L S Iで構成でき、受信装置の小型ィヒ ·低消費電力化が可能となる。

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。したがつて、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複号化回路は大規模集積 ·低消費電力化が可能な CMO S - L S 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。

つぎの発明によれば、信頼度情報として、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用いることができる。

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。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。産業上の利用可能性

以上のように、本発明にかかる受信装置は、長距離'高速の光伝送システムに適している。

Claims

請求の範囲

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 . 前記信頼度情報は、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であることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の受信装置。

3 . 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の範囲第 1項に記載の受信装置。

4 . 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の範囲第 1項に記載の受信装置。

5 . 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つて前記第 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複号化手段と、

を備えたことを特徴とする受信装置。

6 . 前記信頼度情報は、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であることを特徴とする請求の範囲第 5項に記載の受信装置。

7 . 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の範囲第 5項に記載の受信装置。

8 . 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の範囲第 5項に記載の受信装置。 9 . 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フォトダイォードと、

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つて前記第 1フォトダイォ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フォトダイォードと、前記第 2フォトダイォ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。

1 0 . 前記信頼度情報は、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,組み合わせた情報であることを特徴とする請求の範囲第 9項に記載の受信装置。

1 1 . 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の範囲第 9項に記載の受信装置。

1 2 . 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の範囲第 9項に記載の受信装置。

1 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フォトダイォードと、前記第 1フォトダイォ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べノレの識別値を可変操作する識別レべ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フォトダイォードと、

前記第 2フォトダイォ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つて前記第 2フォトダイォ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レ、て誤り訂正を行レ、、誤り訂正した並列受信信号を出力する誤り訂正復号ィ匕回路と、

を備えたことを特徴とする受信装置。

1 4 . 前記信頼度情報は、光受信電力、光 S N比、光受信波長いずれか 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の範囲第 1 3項に記載の受信装置。

1 5 . 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の範囲第 1 3項に記載の受信装置。

1 6 . 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の範囲第 1 3項に記載の受信装置。

1 7 . 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ォードと、

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、

前記ク口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 AZD変換器と、

を備えたことを特徴とする受信装置。 .

1 8 . 前記信頼度情報は、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であることを特徴とする請求の範囲第 1 7項に記載の受信装置。

1 9 . 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の範囲第 1 7項に記載の受信装置。

2 0. 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の範囲第 1 7項に記載の受信装置。 2 1 . 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 AZD変^!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べ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口ック抽出回路と、

前記ク口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ィ匕回路と、

を備えたことを特徴とする受信装置。

2 2 . 前記信頼度情報は、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であることを特徴とする請求の範囲第 2 1項に記載の受信装置。

2 3 . 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の範囲第 2 1項に記載の受信装置。

2 4 . 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の範囲第 2 1項に記載の受信装置。