JP2007037091A - 通信システムおよびそのタイミング制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】受信器20のタイミング制御部240の指示により、送信器10の位相変調器102を駆動するタイミングCLKを1ステップずつシフトさせ、受信器20でそのときのクロックシフト量と干渉結果をモニタしてメモリ250に記録する。記録したデータから最適タイミングを決定することによって、送信器10の位相変調を駆動するクロックが正しいタイミングに設定することができる。これは光信号のチャネルとクロック信号のチャネルとを波長分割多重伝送した場合に生じる波長分散による群速度分散を補償したことに相当する。
【選択図】図1
Description
図1は本発明の第1実施形態による光通信システムの構成を示すブロック図である。ここでは、2つの通信装置のうち量子通信の送信側を送信器10、受信側を受信器20と呼び、それらが光伝送路30により光学的に接続されているシステム構成を例示する。
図2は本発明の第1実施例による温度無依存型Plug&Playシステムの構成を示すブロック図である。なお、図1に示すブロックと同様のブロックには同一の参照番号が付されている。本実施例によるPlug&Play方式の基本的な構成および動作は、図23で説明したとおりであるが、送信器においてファラデーミラーの代わりにPBSループを採用した点が異なっている。
以下、PBSループの動作を説明する。
図5は本発明の一実施例によるタイミング制御手順を示すフローチャートである。本実施例によるタイミング制御は、まず送信器10について行われ、その後で受信器20について実行される。送信器10のタイミング制御はすべて受信器20のタイミング制御部240の指示により行われる。
図6(a)〜(d)は4通りの基底および乱数の組み合わせのそれぞれについて送信器のタイミング制御シーケンスを示すハンドシェイク図であり、図7(a)〜(d)は4通りの基底および乱数の組み合わせのそれぞれについて受信器で測定される平均パワーの変化を模式的に示すグラフであり、図8〜図11は4通りの基底および乱数の組み合わせのそれぞれについて送信器でのタイミングシフトと受信器での測定結果との関係を模式的に示す図である。
まず受信器20のタイミング制御部240は位相変調器206の受信基底を“+”にセットし、さらに送信器10の通信制御部130に対して位相変調器102を基底“+”、乱数“0”に対応する変調の深さに設定するよう指示する。この結果、上述した表1に示すように、カルテットパルスの各光パルスに与える位相変調の位相は、位相変調器102を通り過ぎる順で記述すると、“0−π−0−π”となる。
受信器20のタイミング制御部240は、受信器20の基底を“+”にしたまま、送信器10の通信制御部130に対して位相変調器102を基底“+”、乱数“1”に対応する変調の深さに設定するよう指示する。この結果、上述した表1に示すように、カルテットパルスの各光パルスに与える位相変調の位相は、位相変調器102を通り過ぎる順で記述すると、“0−π−π−0”となる。
まず受信器20のタイミング制御部240は位相変調器206の受信基底を“×”にセットし、さらに送信器10の通信制御部130に対して位相変調器102を基底“×”、乱数“0”に対応する変調の深さに設定するよう指示する。この結果、上述した表1に示すように、カルテットパルスの各光パルスに与える位相変調の位相は、位相変調器102を通り過ぎる順で記述すると、“0−π−π/2−3π/2”となる。
受信器20のタイミング制御部240は、受信器20の基底を“×”にしたまま、送信器10の通信制御部130に対して位相変調器102を基底“×”、乱数“1”に対応する変調の深さに設定するよう指示する。この結果、上述した表1に示すように、カルテットパルスの各光パルスに与える位相変調の位相は、位相変調器102を通り過ぎる順で記述すると、“0−π−3π/2−π/2”となる。
図7において、APD0およびAPD1の光パワー比、すなわち干渉消光比を点線で示す。上述したように、乱数“0”を送信した場合は干渉消光比をAPD0/APD1で表し、乱数“1”を送信した場合は干渉消光比をAPD1/APD0で表す。なお、ここで示す干渉消光比は、クロックシフト量φに対する極大点および極小点の変動を模式的にプロットしたものであり、縦軸の値が実際の値を表すものではない。APD0およびAPD1に出力された光パワーを測定した値とそのときの送信器10のクロックシフト量φとは、すべて受信器20のメモリ250に記憶されている。このデータから送信器10のクロックの最適タイミングを決定する。
(2)4通りの干渉消光比の積を計算する:(Ei=Ai*Bi*Ci*Di)
(3)Eiが最大となる位相を選択する:(φ(Max[E1,E2,…EN]))
このようにして決定したシフト量φは、図7に示す最適ラインにより示されるφ値であり、このシフト量のクロック信号CLKが光パルスに同期した最適のタイミングを与える。ただし、既に述べたように、最適ラインを求めることが可能であるならば、図7で示す4通りの組み合わせ全ての観測データを使用する必要はない。
次に受信器のクロックの最適タイミング検索について図13および図14を参照しながら説明する。量子暗号鍵配布システムでは,鍵配布を行う信号の光パワーがパルス当たり1フォトン以下と非常に小さいので、アバランシェ・フォトダイオード(APD)で高感度受信を行うためにガイガーモード受信を行う必要がある。ガイガーモードでは、光子を検出するタイミングのみバイアス電圧を高くするが、高いバイアス電圧を印加すると光子信号ではなくノイズを出力する可能性が高くなるので、バイアスの印加タイミングをできるだけ光子到来のタイミングに合致させることが望ましい。バイアス電圧を高くするタイミングを正しく設定することで光子を検出でき、暗号鍵の共有が可能となる。
図14(a)〜(d)には、APD0およびAPD1の出力パワー比、すなわち光子検出比が点線で示されている。ここでは、乱数“0”を送信した場合はAPD0に光が出力されるべきなので、APD1の観測値に対するAPD0の観測値の比(APD0/APD1)を光子検出として表す。また,乱数“1”を送信した場合はAPD1に光が出力されるべきなので、APD0の観測値に対するAPD1の観測値の比(APD1/APD0)を光子検出として表す。なお、ここで示す干渉消光比は、クロックシフト量φに対する極大点および極小点の変動を模式的にプロットしたものであり、縦軸の値が実際の値を表すものではない。
以上説明したように,本実施例によれば、まず受信器20からの制御により、送信器10における位相変調のタイミングを1ステップずつシフトさせ、1ステップシフトごとに受信器20での検出結果をメモリ250に格納し、その格納データに基づいて送信器10の位相変調の最適タイミングを決定する。したがって、送信器10の位相変調が正しいタイミングであることを受信器側で確認することができ、その結果、受信器20における光子検出器の駆動タイミングを光子入射タイミングに正確に合わせることが可能となる。こうして安定した位相変調および光子検出が可能となり、量子暗号鍵配布システムに適用した場合、高速・安定な鍵生成を実現することができる。
図15は本発明の第2実施例による量子暗号鍵配布システムの構成を示すブロック図である。本実施例による量子暗号鍵配布システムは、第1実施例と同じくPlug&Play構成を採用しているが、送信器10の量子ブロック100にPBSループではなくファラデーミラーが用いられている点が異なっている。なお、図2に示すブロックと同一機能を有するブロックには同一の参照番号を付して詳細は省略する。
本実施例によるタイミング制御においても、第1実施例と同様に、まず送信器10について行われ、その後で受信器20について実行される。送信器10のタイミング制御はすべて受信器20のタイミング制御部240の指示により行われる。
図16(a)〜(d)は4通りの基底および乱数の組み合わせのそれぞれについて受信器で測定される平均パワーの変化を示すグラフである。ただし、ファラデーミラー101と位相変調器102との間の光路差は無視した。
まず受信器20のタイミング制御部240は位相変調器206の受信基底を“+”にセットし、さらに送信器10の通信制御部130に対して位相変調器102を基底“+”、乱数“0”に対応する変調の深さに設定するよう指示する。この場合、往路で通過するダブルパルスの後方パルスP2に与える位相変調の深さは0である。したがって、同期ブロック110のクロックのシフト量を2π/Nずつシフトさせながら2πに達するまでN回繰り返しても、受信器20の光検出器APD0およびAPD1で観測される光パワーは変化しない。それらの観測値をメモリ250に格納する。なお、乱数“0”を送信した場合はAPD0に光が出力されるべきなので、干渉消光比はAPD0/APD1で表す。
受信器20のタイミング制御部240は、受信器20の基底を“+”にしたまま、送信器10の通信制御部130に対して位相変調器102を基底“+”、乱数“1”に対応する変調の深さに設定するよう指示する。この場合、往路で通過するダブルパルスの後方パルスP2に与える位相変調の深さはπである。同期ブロック110のクロックのシフト量を2π/Nずつシフトさせながら2πに達するまでN回繰り返すと、受信器20の光検出器APD0およびAPD1で観測される光パワーがそれぞれ変化する。
まず受信器20のタイミング制御部240は位相変調器206の受信基底を“×”にセットし、さらに送信器10の通信制御部130に対して位相変調器102を基底“×”、乱数“0”に対応する変調の深さに設定するよう指示する。この場合、往路で通過するダブルパルスの後方パルスP2に与える位相変調の深さはπ/2である。同期ブロック110のクロックのシフト量を2π/Nずつシフトさせながら2πに達するまでN回繰り返すと、受信器20の光検出器APD0およびAPD1で観測される光パワーがそれぞれ変化する。
受信器20のタイミング制御部240は、受信器20の基底を“×”にしたまま、送信器10の通信制御部130に対して位相変調器102を基底“×”、乱数“1”に対応する変調の深さに設定するよう指示する。この場合、往路で通過するダブルパルスの後方パルスP2に与える位相変調の深さは3π/2である。同期ブロック110のクロックのシフト量を2π/Nずつシフトさせながら2πに達するまでN回繰り返すと、受信器20の光検出器APD0およびAPD1で観測される光パワーがそれぞれ変化する。
以上説明したように,本実施例によれば、まず受信器20からの制御により、送信器10における位相変調のタイミングを1ステップずつシフトさせ、1ステップシフトごとに受信器20での検出結果をメモリ250に格納し、その格納データに基づいて送信器10の位相変調の最適タイミングを決定する。したがって、送信器10の位相変調が正しいタイミングであることを受信器側で確認することができ、その結果、受信器20における光子検出器の駆動タイミングを光子入射タイミングに正確に合わせることが可能となる。こうして安定した位相変調および光子検出が可能となり、量子暗号鍵配布システムに適用した場合、高速・安定な鍵生成を実現することができる。
上述した第1実施例では、図5に示すように、タイミングシフト量を初期化した後、一定シフト量2π/Nで順次位相変調タイミングをシフトさせ、そのときの受光パワーの変化を記録することで、最適タイミングの検索を行っている。しかしながら、本発明はこのタイミング制御手順に限定されるものではなく、他のタイミング制御手順を採用することもできる。
図17は本発明の第3実施例によるタイミング制御手順を示すフローチャートである。ただし、図5のステップと同じ機能のステップには同一参照符号を付して説明は省略する。
図18は本発明の第4実施例によるタイミング制御手順を示すフローチャートである。 本実施例による送信器タイミング検索は、まず粗検索(ステップS602〜S608)によって最適タイミングが存在する範囲をある程度特定し、続いてその範囲を密に検索(ステップS609〜S614)することで最適タイミングの位置を高速かつ正確に特定することができる。
図18において、まず、タイミング制御部240は整数M、N(ただし、M<N)およびj(ただし、j<N)を予め格納している。送信器タイミング検索が開始されると、タイミング制御部240は受信器20をトレーニングモードに設定し、さらに送信器10へトレーニングモードへのモード変更信号を送信する(ステップS601)。トレーニングモードに設定されると、タイミング制御部240は4通りの基底および乱数の組み合わせから1つを選択し、選択された基底を受信器20の位相変調器206に設定し、選択された基底および乱数値の組み合わせを送信器10へ通知する(ステップS602)。
受信器のタイミング検索では、まず、タイミング制御部240は、受信器20を量子モードに設定し光子検出器APD0およびAPD1をガイガーモードで動作させ、さらに送信器10へ量子モードへのモード変更信号を送信する。これによって、送信器10の通信制御部130は可変光減衰器105の損失量を増大させ、出力される光パワーをパルス当たり1個以下のレベルまで低下させる(ステップS701)。
本発明は、量子鍵配布システムに適用されるだけではなく、次に説明するように送信側の変調タイミングを確認することが必要な光通信システム一般に適用可能である。以下、送信器が位相変調した光パルスを受信器で受信する一方向システムを適用例として説明する。
4.1)タイミング信号の時間方向制御
図20は本発明の第5実施例による送信器のタイミング制御手順を示すハンドシェイク図であり、図21は本発明の第5実施例による送信器のタイミング制御手順を示すフローチャートである。送信器の制御はすべて受信器からの指示により行われる。送信器の位相変調器102は同期ブロック110から供給されるクロックによって駆動されるので、位相変調器102を駆動するタイミングはクロックを供給するタイミングによる。同期ブロック110は、受信側の通信制御部270の指示により、クロックのタイミングを任意のステップで0から2πまでシフトさせることができる。
しかしながら、実際はクロックの時間方向の制御だけでは十分ではない。位相変調器102で位相“0”や“π”といった変調を与えたとしても、実際に位相が“0”または“π”であるとは限らない。なぜなら位相変調器102の位相は電圧によって制御されており、送信器の環境温度の変化によって与える電圧と変調位相の関係が変動するからである。よって、受信器の通信制御部270はAPD0およびAPD1から得られる干渉消光比を常に監視し、干渉消光比が劣化したときは位相変調器102の電圧値を微調整する必要がある。
以上説明したように、本実施例によれば、まず受信器20からの制御により、送信器10における位相変調のタイミングを1ステップずつシフトさせ、1ステップシフトごとに受信器20での検出結果をメモリ250に格納し、その格納データに基づいて送信器10の位相変調の最適タイミングを決定する。したがって、送信器10の位相変調が正しいタイミングであることを受信器側で確認することができる。さらに、本実施例によれば、受信器において干渉消光比を常にモニタし、劣化した場合に位相変調器を駆動する電圧を微調することによって正しい位相の変調を行うことができる。このように制御することで、安定した信頼性の高い位相変調が可能な光通信システムを実現することができる。
100 量子ブロック
101 ファラデーミラー
102 位相変調器
103 PBS
104 PBSループ
105 可変光減衰器
106 レーザ
110 同期ブロック
120 データ通信部
130 通信制御部
20 受信器
200 量子ブロック
201 レーザ
202 光サーキュレータ
203 光カプラ
204 Short Path
205 Long Path
206 位相変調器
207 PBS
208,209 光検出器(APD)
210 同期ブロック
220 データ通信部
230 通信制御部
240 タイミング制御部
250 メモリ
260 プログラムメモリ
30 光伝送路
40,50 波長多重フィルタ
Claims (42)
- 複数の通信チャネルを通して第1通信器と第2通信器との間で情報伝送を行う通信システムにおいて、
前記第1通信器は、
与えられた変調タイミングに従って、送信すべき原情報により搬送信号を変調し、一の通信チャネルを通して送信する変調手段と、
前記変調タイミングを変更可能なタイミング供給手段と、
を含み、
前記第2通信器は、
前記一の通信チャネルを通して受信した信号を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記第1通信器の前記変調タイミングを別の通信チャネルを通して制御するタイミング制御手段と、
を含む、
ことを特徴とする通信システム。 - 前記タイミング制御手段は、前記変調タイミングを時間軸上でずらしながら前記検出手段の検出結果を監視し、所望の検出結果が得られる変調タイミングを検索することを特徴とする請求項1に記載の通信システム。
- 前記第2通信器は、前記検出手段に検出タイミングを供給する検出タイミング供給手段を更に含み、
前記タイミング制御手段は、前記変調タイミングの制御終了後に、前記検出手段の検出結果に基づいて前記検出タイミングを制御することを特徴とする請求項1に記載の通信システム。 - 前記タイミング制御手段は、前記検出タイミングを時間軸上でずらしながら前記検出手段の検出結果を監視し、所望の検出結果が得られる検出タイミングを検索することを特徴とする請求項3に記載の通信システム。
- 前記第1通信器は、前記変調手段による変調の深さを変更可能な第1制御手段を更に含み、
前記第2通信器は、前記検出手段の検出結果に基づいて前記変調の深さを前記別の通信チャネルを通して調整する第2制御手段を更に含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の通信システム。 - 前記変調手段は前記搬送信号に対して印加電圧に応じた位相差を与える位相変調器であり、前記変調タイミングは前記搬送信号が当該位相変調器を通過する時間領域であることを特徴とする請求項1に記載の通信システム。
- 前記タイミング制御手段は、前記位相変調器に電圧を印加する時間領域を時間軸上でずらしながら前記検出手段の検出結果を監視し、所望の検出結果が得られる電圧印加時間領域を検索することを特徴とする請求項6に記載の通信システム。
- 複数の通信チャネルを通して第1通信器と第2通信器との間で情報伝送を行う光通信システムにおいて、
前記第1通信器は、
与えられた変調タイミングで、送信すべき原情報に従った位相制御信号により光信号を位相変調し、一の通信チャネルを通して送信する位相変調手段と、
前記変調タイミングを変更可能なタイミング供給手段と、
別の通信チャネルを通して前記第2通信器との間で制御信号を送受信し、前記位相変調手段および前記タイミング供給手段を制御する第1制御手段と、
を含み、
前記第2通信器は、
前記一の通信チャネルを通して受信した光信号から光学干渉により前記原情報を検出するための検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記第1通信器の前記変調タイミングを制御する制御信号を前記別の通信チャネルを通して前記第1制御手段へ送信する第2制御手段と、
を含む、
ことを特徴とする光通信システム。 - 前記第2制御手段は、前記位相変調手段に前記位相制御信号を印加する時間領域を時間軸上でシフトさせるための前記制御信号を前記第1制御手段へ順次送信し、その都度、前記検出手段の前記光学干渉により変化する検出結果を記録する記憶手段を有することを特徴とする請求項8に記載の光通信システム。
- 前記第2制御手段は、前記記憶手段に記録された時間軸上のシフト量とその検出結果の変化に基づいて、所望の検出結果が得られるシフト量から前記位相制御信号の印加時間領域を決定することを特徴とする請求項9に記載の光通信システム。
- 前記第2制御手段は、前記位相制御信号の複数の値の各々に対して、前記位相変調手段に印加する時間領域を時間軸上でシフトさせるための前記制御信号を前記第1制御手段へ順次送信し、その都度前記検出手段の前記光学干渉により変化する検出結果を前記位相制御信号の各値について記録する記憶手段を有することを特徴とする請求項8に記載の光通信システム。
- 前記第2制御手段は、前記位相制御信号の各値について前記記憶手段に記録された時間軸上のシフト量とその検出結果の変化に基づいて、前記位相制御信号の各値について所望の検出結果が得られるシフト量から前記位相制御信号の印加時間領域を決定することを特徴とする請求項11に記載の光通信システム。
- 前記第2通信器は前記検出手段に検出タイミングを供給する検出タイミング供給手段を更に有し、
前記検出手段は、
前記一の通信チャネルを通して受信した光信号を光学干渉させる光学干渉系と、
前記光学干渉系からの出射光を受光する光検出器と、
を含み、
前記第2制御手段は、前記変調タイミングの制御が終了した後、前記検出タイミングにしたがって前記光検出器に対して光検出用バイアス電圧を印加し、そのときの前記光検出器の検出結果に基づいて前記検出タイミングを制御することを特徴とする請求項8に記載の光通信システム。 - 前記第2制御手段は、前記検出タイミングの時間領域を時間軸上で順次シフトさせ、その都度、前記光検出器の検出結果を記録する記憶手段を有することを特徴とする請求項13に記載の光通信システム。
- 前記第2制御手段は、前記記憶手段に記録された時間軸上のシフト量とその検出結果の変化に基づいて、所望の検出結果が得られるシフト量から前記検出タイミングの時間領域を決定することを特徴とする請求項13に記載の光通信システム。
- 前記第2制御手段は、前記位相制御信号の複数の値の各々に対して、前記検出タイミングの時間領域を時間軸上で順次シフトさせ、その都度、前記光検出器の検出結果を前記位相制御信号の各値について記録する記憶手段を有することを特徴とする請求項13に記載の光通信システム。
- 前記第2制御手段は、前記位相制御信号の各値について前記記憶手段に記録された時間軸上のシフト量とその検出結果の変化に基づいて、前記位相制御信号の各値について所望の検出結果が得られるシフト量から前記検出タイミングの時間領域を決定することを特徴とする請求項16に記載の光通信システム。
- 前記変調タイミングの制御は、前記光信号を通常の光パワーに設定して行われ、前記光検出器には前記光検出用バイアス電圧が固定バイアスとして印加され、
前記検出タイミングの制御は、前記光信号を極めて微弱な光パワーに設定して行われ、前記光検出器には前記検出タイミングに従って前記光検出用バイアス電圧が印加される、
ことを特徴とする請求項13に記載の光通信システム。 - 前記極めて微弱な光パワーは1フォトン/パルス以下であることを特徴とする請求項18に記載の光通信システム。
- 前記複数の通信チャネルは波長多重され、波長の異なるチャネル間の伝搬遅延差が補償されることを特徴とする請求項1または8に記載の光通信システム。
- 複数の通信チャネルを通して光受信器との間で情報伝送を行う光送信器において、
与えられた変調タイミングで、送信すべき原情報に従って光信号を位相変調し、一の通信チャネルを通して前記光受信器へ送信する位相変調手段と、
前記変調タイミングを変更可能なタイミング供給手段と、
別の通信チャネルを通して前記受信器から受信した制御信号に従って前記変調タイミングをシフトさせる制御手段と、
を有し、前記光受信器において前記変調タイミングを制御可能にしたことを特徴とする光送信器。 - 複数の通信チャネルを通して光送信器との間で情報伝送を行う光受信器において、
一の通信チャネルを通して前記光受信器から受信した位相変調された光信号を光学的に干渉させる光学干渉手段と、
前記光学干渉手段からの出射光を受光する光検出手段と、
前記光検出手段の検出結果に基づいて前記送信器の位相変調タイミングを制御する制御信号を別の通信チャネルを通して前記送信器へ送信する制御手段と、
を有し、前記送信器の位相変調タイミングを制御可能にしたことを特徴とする光受信器。 - 請求項21に記載の光送信器と請求項22に記載の光受信器とを備えた量子暗号鍵配布システム。
- 複数の通信チャネルを通して送信器と受信器との間で情報伝送を行うためのタイミング制御方法において、
前記送信器は、変調タイミングに従って、送信すべき原情報により搬送信号を変調し、変調された搬送信号を一の通信チャネルを通して前記受信器へ送信し、
前記受信器は、前記一の通信チャネルを通して受信した信号を検出し、その検出結果に基づいて前記変調タイミングを制御する制御信号を別の通信チャネルを通して前記送信器へ送信し、
前記制御信号を前記別の通信チャネルを通して受信した前記送信器は、前記制御信号に従って前記変調タイミングを変化させる、
ことを特徴とするタイミング制御方法。 - 前記送信器は、前記制御信号に従って前記変調タイミングを時間軸上で順次シフトさせ、その都度、前記受信器は検出結果を監視し、所望の検出結果が得られる変調タイミングを検索することを特徴とする請求項24に記載のタイミング制御方法。
- 前記受信器は、前記変調タイミングの制御終了後に、検出タイミングを時間軸上でずらしながら前記検出結果を監視し、所望の検出結果が得られる検出タイミングを検索することを特徴とする請求項24または25に記載のタイミング制御方法。
- 前記受信器は、
前記送信器における所定の複数の変調の深さの各々に対して、前記変調タイミングを時間軸上でシフトさせるための前記制御信号を前記第1制御手段へ順次送信し、
前記複数の変調の深さの各々について前記検出結果の変化を記録する、
ことを特徴とする請求項24に記載のタイミング制御方法。 - 前記受信器は、前記複数の変調の深さの各々について前記記録された時間軸上のシフト量とその検出結果の変化に基づいて、前記複数の変調の深さの各々における所望の検出結果が得られるシフト量から前記変調タイミングを決定することを特徴とする請求項27に記載のタイミング制御方法。
- 前記受信器は、さらに、前記別の通信チャネルを通して前記送信器の変調の深さを変化させる制御信号を前記送信器へ送信し、それによる前記検出結果の変化に基づいて前記送信器の変調の深さを調整することを特徴とする請求項24に記載のタイミング制御方法。
- 前記受信器は、
前記検出結果を常時監視し、
前記検出結果が所定レベルより劣化すると、前記送信器の変調の深さを変化させる制御信号を前記送信器へ送信し、
前記変調の深さを変化させる制御信号による前記検出結果の変化に基づいて前記送信器の変調の深さを調整する、
ことを特徴とする請求項29に記載のタイミング制御方法。 - 複数の通信チャネルを通して他の通信器との間で情報伝送を行うためのタイミング制御方法において、
a)前記他の通信器における複数の変調の深さの1つを順次指定し、指定された変調の深さを前記他の通信器に設定するための制御信号を一の通信チャネルを通して前記他の通信器へ送信し、
b)前記他の通信器の変調タイミングを初期値に設定するための制御信号を前記一の通信チャネルを通して前記他の通信器へ送信し、
c)前記他の通信器の変調タイミングをシフトさせる制御信号を前記一の通信チャネルを通して前記他の通信器へ送信し、
d)他の通信チャネルを通して前記他の通信器から受信した変調された信号を検出し、
e)前記c)およびd)を所定回数繰り返し、前記d)における検出結果をその都度記録し、
f)前記複数の変調の深さの全てが終了するまで前記a)〜e)を繰り返し、
g)前記記録された検出結果とそのときの変調タイミングのシフト量とに基づいて、前記他の通信器の変調タイミングを決定する、
ことを特徴とするタイミング制御方法。 - 前記a)における初期値と前記d)における所定回数とによって前記変調タイミングのシフト範囲を限定することを特徴とする請求項31に記載のタイミング制御方法。
- h)前記他の通信器の変調タイミングが決定されると、前記他の通信器の光信号を極めて微弱な光パワーに設定するための制御信号を前記一の通信チャネルを通して前記他の通信器へ送信し、
i)前記他の通信器における複数の変調の深さの1つを順次指定し、指定された変調の深さを前記他の通信器に設定するための制御信号を一の通信チャネルを通して前記他の通信器へ送信し、
j)自己の通信器の検出タイミングを初期値に設定し、
k)前記検出タイミングをシフトさせ、
l)前記i)で設定された検出タイミングに従って、前記他の通信チャネルを通して前記他の通信器から受信した変調された信号を検出し、
m)前記k)およびl)を所定回数繰り返し、前記l)における検出結果をその都度記録し、
n)前記複数の変調の深さの全てが終了するまで前記h)〜m)を繰り返し、
o)前記記録された検出結果とそのときの検出タイミングのシフト量とに基づいて、前記自己の通信器の検出タイミングを決定する、
ことを特徴とする請求項31に記載のタイミング制御方法。 - 前記j)における初期値と前記m)における所定回数とによって前記検出タイミングのシフト範囲を限定することを特徴とする請求項33に記載のタイミング制御方法。
- 複数の通信チャネルを通して他の通信器との間で情報伝送を行うためのタイミング制御方法において、
a)前記他の通信器における複数の変調の深さの1つを順次指定し、指定された変調の深さを前記他の通信器に設定するための制御信号を一の通信チャネルを通して前記他の通信器へ送信し、
b)前記他の通信器の変調タイミングを第1シフト量だけシフトさせる制御信号を前記一の通信チャネルを通して前記他の通信器へ送信し、
c)他の通信チャネルを通して前記他の通信器から受信した変調された信号を検出し、
d)前記b)およびc)を所定のシフト範囲が終了するまで繰り返し、前記c)における検出結果をその都度記録し、
e)前記複数の変調の深さの全てが終了するまで前記a)〜d)を繰り返し、
f)前記記録された検出結果とそのときの変調タイミングのシフト量とに基づいて、前記他の通信器の変調タイミングの初期値を決定し、前記他の通信器の変調タイミングを前記初期値に設定するための制御信号を前記一の通信チャネルを通して前記他の通信器へ送信し、
g)前記他の通信器における複数の変調の深さの1つを順次指定し、指定された変調の深さを前記他の通信器に設定するための制御信号を前記一の通信チャネルを通して前記他の通信器へ送信し、
h)前記他の通信器の変調タイミングを、第1シフト量より小さい第2シフト量だけシフトさせる制御信号を前記一の通信チャネルを通して前記他の通信器へ送信し、
i)前記他の通信チャネルを通して前記他の通信器から受信した変調された信号を検出し、
j)前記h)およびi)を所定回数繰り返し、前記i)における検出結果をその都度記録し、
k)前記複数の変調の深さの全てが終了するまで前記g)〜j)を繰り返し、
l)前記j)で記録された検出結果とそのときの変調タイミングのシフト量とに基づいて、前記他の通信器の変調タイミングを決定する、
ことを特徴とするタイミング制御方法。 - m)前記他の通信器の変調タイミングが決定されると、前記他の通信器の光信号を極めて微弱な光パワーに設定するための制御信号を前記一の通信チャネルを通して前記他の通信器へ送信し、
n)前記複数の変調の深さの1つを指定し、
o)自己の通信器の検出タイミングを初期値に設定し、
p)前記検出タイミングをシフトさせ、
q)前記p)で設定された検出タイミングに従って、前記他の通信チャネルを通して前記他の通信器から受信した変調された信号を検出し、
r)前記p)およびq)を所定回数繰り返し、前記q)における検出結果をその都度記録し、
s)前記記録された検出結果とそのときの変調タイミングのシフト量とに基づいて、前記自己の通信器の第1検出タイミングを決定し、
t)自己の通信器の検出タイミングの初期値として前記第1検出タイミングを設定し、
u)前記n)で指定された変調の深さを除く残りの複数の変調の深さの1つを順次指定し、
v)前記検出タイミングをシフトさせ、
w)前記v)で設定された検出タイミングに従って、前記他の通信チャネルを通して前記他の通信器から受信した変調された信号を検出し、
x)前記v)およびw)を所定回数繰り返し、前記w)における検出結果をその都度記録し、
y)前記残りの複数の変調の深さの全てが終了するまで前記v)〜x)を繰り返し、
z)前記x)で記録された検出結果とそのときの検出タイミングのシフト量とに基づいて、前記自己の通信器の最適検出タイミングを決定する、
ことを特徴とする請求項35に記載のタイミング制御方法。 - コンピュータに、複数の通信チャネルを通して他の通信器との間で情報伝送を行うためのタイミング制御を実行させるためのプログラムにおいて、
a)前記他の通信器における複数の変調の深さの1つを順次指定し、指定された変調の深さを前記他の通信器に設定するための制御信号を一の通信チャネルを通して前記他の通信器へ送信し、
b)前記他の通信器の変調タイミングを初期値に設定するための制御信号を前記一の通信チャネルを通して前記他の通信器へ送信し、
c)前記他の通信器の変調タイミングをシフトさせる制御信号を前記一の通信チャネルを通して前記他の通信器へ送信し、
d)他の通信チャネルを通して前記他の通信器から受信した変調された信号を検出し、
e)前記c)およびd)を所定回数繰り返し、前記d)における検出結果をその都度記録し、
f)前記複数の変調の深さの全てが終了するまで前記a)〜e)を繰り返し、
g)前記記録された検出結果とそのときの変調タイミングのシフト量とに基づいて、前記他の通信器の変調タイミングを決定する、
ステップを有することを特徴とするコンピュータプログラム。 - 前記a)における初期値と前記d)における所定回数とによって前記変調タイミングのシフト範囲を限定することを特徴とする請求項37に記載のコンピュータプログラム。
- h)前記他の通信器の変調タイミングが決定されると、前記他の通信器の光信号を極めて微弱な光パワーに設定するための制御信号を前記一の通信チャネルを通して前記他の通信器へ送信し、
i)前記他の通信器における複数の変調の深さの1つを順次指定し、指定された変調の深さを前記他の通信器に設定するための制御信号を一の通信チャネルを通して前記他の通信器へ送信し、
j)自己の通信器の検出タイミングを初期値に設定し、
k)前記検出タイミングをシフトさせ、
l)前記i)で設定された検出タイミングに従って、前記他の通信チャネルを通して前記他の通信器から受信した変調された信号を検出し、
m)前記k)およびl)を所定回数繰り返し、前記l)における検出結果をその都度記録し、
n)前記複数の変調の深さの全てが終了するまで前記h)〜m)を繰り返し、
o)前記記録された検出結果とそのときの検出タイミングのシフト量とに基づいて、前記自己の通信器の検出タイミングを決定する、
ことを特徴とする請求項37に記載のコンピュータプログラム。 - 前記j)における初期値と前記m)における所定回数とによって前記検出タイミングのシフト範囲を限定することを特徴とする請求項39に記載のコンピュータプログラム。
- コンピュータに、複数の通信チャネルを通して他の通信器との間で情報伝送を行うためのタイミング制御を実行させるためのプログラムにおいて、
a)前記他の通信器における複数の変調の深さの1つを順次指定し、指定された変調の深さを前記他の通信器に設定するための制御信号を一の通信チャネルを通して前記他の通信器へ送信し、
b)前記他の通信器の変調タイミングを第1シフト量だけシフトさせる制御信号を前記一の通信チャネルを通して前記他の通信器へ送信し、
c)他の通信チャネルを通して前記他の通信器から受信した変調された信号を検出し、
d)前記b)およびc)を所定のシフト範囲が終了するまで繰り返し、前記c)における検出結果をその都度記録し、
e)前記複数の変調の深さの全てが終了するまで前記a)〜d)を繰り返し、
f)前記記録された検出結果とそのときの変調タイミングのシフト量とに基づいて、前記他の通信器の変調タイミングの初期値を決定し、前記他の通信器の変調タイミングを前記初期値に設定するための制御信号を前記一の通信チャネルを通して前記他の通信器へ送信し、
g)前記他の通信器における複数の変調の深さの1つを順次指定し、指定された変調の深さを前記他の通信器に設定するための制御信号を前記一の通信チャネルを通して前記他の通信器へ送信し、
h)前記他の通信器の変調タイミングを、第1シフト量より小さい第2シフト量だけシフトさせる制御信号を前記一の通信チャネルを通して前記他の通信器へ送信し、
i)前記他の通信チャネルを通して前記他の通信器から受信した変調された信号を検出し、
j)前記h)およびi)を所定回数繰り返し、前記i)における検出結果をその都度記録し、
k)前記複数の変調の深さの全てが終了するまで前記g)〜j)を繰り返し、
l)前記j)で記録された検出結果とそのときの変調タイミングのシフト量とに基づいて、前記他の通信器の変調タイミングを決定する、
ことを特徴とするコンピュータプログラム。 - m)前記他の通信器の変調タイミングが決定されると、前記他の通信器の光信号を極めて微弱な光パワーに設定するための制御信号を前記一の通信チャネルを通して前記他の通信器へ送信し、
n)前記複数の変調の深さの1つを指定し、
o)自己の通信器の検出タイミングを初期値に設定し、
p)前記検出タイミングをシフトさせ、
q)前記p)で設定された検出タイミングに従って、前記他の通信チャネルを通して前記他の通信器から受信した変調された信号を検出し、
r)前記p)およびq)を所定回数繰り返し、前記q)における検出結果をその都度記録し、
s)前記記録された検出結果とそのときの変調タイミングのシフト量とに基づいて、前記自己の通信器の第1検出タイミングを決定し、
t)自己の通信器の検出タイミングの初期値として前記第1検出タイミングを設定し、
u)前記n)で指定された変調の深さを除く残りの複数の変調の深さの1つを順次指定し、
v)前記検出タイミングをシフトさせ、
w)前記v)で設定された検出タイミングに従って、前記他の通信チャネルを通して前記他の通信器から受信した変調された信号を検出し、
x)前記v)およびw)を所定回数繰り返し、前記w)における検出結果をその都度記録し、
y)前記残りの複数の変調の深さの全てが終了するまで前記v)〜x)を繰り返し、
z)前記x)で記録された検出結果とそのときの検出タイミングのシフト量とに基づいて、前記自己の通信器の最適検出タイミングを決定する、
ことを特徴とする請求項41に記載のコンピュータプログラム。
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