JP3669325B2 - 受信品質監視回路 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は受信品質監視回路に関し、特に光受信回路等の受信品質劣化の検出に適した回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光受信回路においては、光信号を光／電気変換回路（フォトダイオード等）で電流に変換し、これを電圧に増幅変換し、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路を用い、データ信号に同期した信号（クロック）を生成している。
【０００３】
このＰＬＬ回路の構成を図１１に示す。図１１において、ＰＬＬ回路はデータ信号を入力とする位相周波数比較回路４１と、位相周波数比較回路４１で検出された周波数及び位相差に対応した電圧を生成するチャージポンプ（ＣＰ）４２と、周波数及び位相差に対応した電圧を平滑化して出力するループフィルタ（ＬＰＦ）４３と、ループフィルタの出力を制御電圧として入力し発振周波数を可変させる電圧制御発振器（ＶＣＯ）４４とから構成され、電圧制御発振器４４の発振出力クロックが位相周波数比較回路４１へと帰還入力される。これによって、このＰＬＬ回路ではデータ信号に同期したクロックが生成される。
【０００４】
光受信装置において、データ信号断やＳ／Ｎ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）劣化時にアラームを出力することは、伝送路の品質を保持するために必要である。
【０００５】
Ｓ／Ｎ劣化を検出するのに一般的に行われる方法の一つに、電圧制御発振器の入力である周波数制御電圧（図１１のループフィルタ４３の出力）を用い、この電圧がロック状態から大きく外れた時にアラームを出力する。Ｓ／Ｎ劣化が発生すると、ＰＬＬ回路がロック状態から大きく外れる。すると、周波数制御電圧も変化し、この変化が予め定められた閾値を越えた場合にアラームを出力する（図１２参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の光受信回路では、周波数制御信号によるＳ／Ｎ劣化検出において、Ｓ／Ｎ劣化を位相軸方向の分布を用いて推定しているため、Ｓ／Ｎ劣化によるジッタなのか、データ信号自身が持っているジッタなのかを区別することが難しく、正確にＳ／Ｎ劣化を検出することができない。また、Ｓ／Ｎ劣化を検出するための閾値の設定も難しい。
【０００７】
上記の問題点について、図１３及び図１４を用いて説明する。周波数制御電圧によるジッタ検出では、Ｓ／Ｎ劣化によるジッタ（図１３参照）と、データ信号の周波数のずれによるジッタ（図１４参照）との２つのジッタが検出される。実際は、この２つのジッタが重なって検出される。
【０００８】
Ｓ／Ｎ劣化によるジッタが検出された場合には、当然、Ｓ／Ｎ劣化が起きているが、データ信号の周波数のずれによるジッタが検出された場合には、必ずしもＳ／Ｎ劣化が起きているわけではない。よって、従来の検出方法では、正常な受信品質が得られている場合でもアラームを発出する可能性がある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、データ信号自身がもっているジッタの影響を受けず、Ｓ／Ｎ劣化を検出してアラームを発出することができる受信品質監視回路を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明による受信品質監視回路は、光信号を電気信号に変換してディジタルデータを出力する光受信回路における受信品質を監視する受信品質監視回路であって、
前記ディジタルデータのマークレベル及びスペースレベル各々の平均値及び標準偏差を検出する検出手段と、その検出されたマークレベル及びスペースレベル各々の平均値及び標準偏差を用いて受信品質パラメータを示すＱ値を算出する算出手段と、前記ディジタルデータと予め設定された閾値とを比較する比較手段とを備え、
前記検出手段は、前記比較手段の比較結果を用いて前記マークレベル及びスペースレベル各々の平均値及び標準偏差を検出し、
前記閾値の上げ／下げの幅の制御に比を与えることで前記マークレベル及びスペースレベル各々の平均値及び標準偏差を算出し、
前記Ｑ値によって受信特性低下を検出している。
【００１１】
すなわち、本発明の受信品質監視回路は、光信号を電気信号に変換して“０”，“１”のディジタルデータを出力する光受信回路において、Ｓ／Ｎ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）を監視し、アラーム信号を発生するために用いられる。
【００１２】
本発明の受信品質監視回路は、５つの比較器を用い、それらの比較結果のみでデータ信号の平均マークレベル及びその標準偏差と、平均スペースレベル及びその標準偏差とを検出し、受信品質パラメータを示すＱ値を算出し、Ｓ／Ｎの低下を監視することを特徴としている。
【００１３】
より具体的に説明すると、本発明の受信品質監視回路では、第１〜第５の比較器がそれぞれ、データ信号と制御部から出力された閾値とを比較し、データ信号が大きいならば“１”を、小さいならば“０”を出力する。
【００１４】
制御部は第１〜第５の比較器から出力される第１〜第５の比較結果を用いて、閾値を生成する。閾値はそれぞれ平均マークレベル、マークレベルの標準偏差、データ信号の識別レベル、平均スペースレベル、スペースレベルの標準偏差に対応する。
【００１５】
制御部によって、第１の比較結果が“１”かつ第３の比較結果が“１”の場合に第１の閾値のレベルを上げ、第１の比較結果が“０”かつ第３の比較結果が“１”の場合に第１の閾値のレベルを下げ、第３の比較結果が“０”の場合に第１の閾値が保持される。この場合、上げるレベルと下げるレベルとの比は１：１である。
【００１６】
第４の閾値も制御部によって、上記の第１の閾値と同様にして求められる。第２及び第５の閾値も制御部によって、上記の第１の閾値と同様にして求められるが、第２の閾値の場合には上げるレベルと下げるレベルとを０．１５８６：０．８４１４に、第５の閾値の場合には０．８４１４：０．１５８６とする。これによって、マークレベル、スペースレベルの標準偏差を検出することが可能となる。
【００１７】
また、制御部は第１〜第５の比較器へ出力する各レベルを用いて、Ｑ値を算出し、このＱ値が一定値以下になると、受信品質劣化アラームを発出する。Ｑ値の算出は一定間隔で行う。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例による受信品質監視回路の構成を示すブロック図である。図１において、本発明の一実施例による受信品質監視回路は比較器１〜５と、制御部６とから構成されている。
【００１９】
比較器１はデータ信号１０１と制御部６から出力される閾値１２１とを比較し、比較結果１１１を出力する。比較器２はデータ信号１０１と閾値１２２とを比較し、比較結果１１２を出力する。
【００２０】
比較器３はデータ信号１０１と閾値１２３とを比較し、比較結果１１３を出力する。比較器４はデータ信号１０１と閾値１２４とを比較し、比較結果１１４を出力する。比較器５はデータ信号１０１と閾値１２５とを比較し、比較結果１１５を出力する。
【００２１】
制御部６はクロック１０２と比較器１〜５から出力される比較結果１１１〜１１５を入力し、比較器１〜５にそれぞれ閾値１２１〜１２５を出力するとともに、受信品質劣化アラーム１３１を出力する。
【００２２】
図２は図１に示す制御部６の詳細な構成を示すブロック図である。図２において、制御部６は判定部６１〜６４と、レベル制御回路６５〜６８と、アラーム検出回路６９とから構成されている。
【００２３】
判定部６１は比較結果１１１と比較結果１１３とを入力し、レベル制御回路６５にアップ信号２１１とダウン信号２１２とを出力する。判定部６２は比較結果１１２と比較結果１１３とを入力し、レベル制御回路６６にアップ信号２１３とダウン信号２１４とを出力する。
【００２４】
判定部６３は比較結果１１４と比較結果１１３とを入力し、レベル制御回路６７にアップ信号２１５とダウン信号２１６とを出力する。判定部６４は比較結果１１５と比較結果１１３とを入力し、レベル制御回路６８にアップ信号２１７とダウン信号２１８とを出力する。
【００２５】
レベル制御回路６５は判定部６１の出力であるアップ信号２１１とダウン信号２１２とを入力し、閾値１２１を出力する。レベル制御回路６６は判定部６２の出力であるアップ信号２１３とダウン信号２１４とを入力し、閾値１２２を出力する。
【００２６】
レベル制御回路６７は判定部６３の出力であるアップ信号２１５とダウン信号２１６とを入力し、閾値１２４を出力する。レベル制御回路６８は判定部６４の出力であるアップ信号２１７とダウン信号２１８とを入力し、閾値１２５を出力する。
【００２７】
アラーム検出回路６９はレベル制御回路６５〜６８の出力（閾値１２１，１２２，１２４，１２５）とクロック１０２とを入力し、受信品質劣化アラーム１３１を出力する。
【００２８】
図３は図２に示す判定部６１，６２の処理動作を示すフローチャートであり、図４は図２に示すレベル制御回路６５〜６８の処理動作を示すフローチャートであり、図５は図２に示す判定部６３，６４の処理動作を示すフローチャートであり、図６はデータ信号にのる雑音分布を正規分布と仮定した場合のレベル分布を示す図であり、図７は図１の制御部６の閾値１２１及び閾値１２４の変化を示すタイムチャートである。これら図１〜図７を参照して本発明の受信品質監視回路の動作について説明する。
【００２９】
動作開始時に、制御部６は閾値１２１〜１２５にデータ信号の識別レベルを設定する。識別レベルとしては、例えば、図示せぬ光受信回路の識別器の識別レベルを用いる。
【００３０】
比較器１〜５は制御部６が出力する閾値１２１〜１２５からデータ信号１０１が大きいならば“１”を、小さいならば“０”をそれぞれ比較結果１１１〜１１５として制御部６へ出力する。尚、判定部６１〜６４においては、自回路のみに入力される比較結果１１１，１１２，１１４，１１５を一方の比較結果とし、他回路と共通に入力される比較結果１１３を他方の比較結果とする。
【００３１】
制御部６はクロック１０２に同期して、以下の動作を行う。クロック１０２は、例えば、図示せぬタイミング抽出回路から得られるようなデータ信号の立上り／立下りの両クロスポイントの中心で、符号を識別するタイミングと一致していることが望ましい。
【００３２】
制御部６による閾値１２１の制御（平均マークレベルの算出）を行う場合、比較器１はデータ信号１０１が閾値１２１よりも大きい場合に、比較結果１１１として“１”を、小さい場合に“０”を出力する。比較器３はデータ信号１０１が閾値１２３（データ信号の平均レベル）よりも大きい場合に、比較結果１１３として“１”を、小さい場合に“０”を出力する。
【００３３】
判定部６１は一方の比較結果１１１と他方の比較結果１１３とが共に“１”の場合に（図３ステップＳ１，Ｓ２）、アップ信号２１１を“１”、ダウン信号２１２を“０”とする（図３ステップＳ３）。
【００３４】
判定部６１は一方の比較結果１１１が“０”、他方の比較結果１１３が“１”の場合に（図３ステップＳ１，Ｓ４）、アップ信号２１１を“０”、ダウン信号２１２を“１”とする（図３ステップＳ５）。
【００３５】
判定部６１は一方の比較結果１１１が“０”、他方の比較結果１１３が“０”の場合に（図３ステップＳ１，Ｓ４）、アップ信号２１１を“０”、ダウン信号２１２を“０”とする（図３ステップＳ６）。
【００３６】
レベル制御回路６５はアップ信号２１１が“１”、ダウン信号２１２が“０”の場合（図４ステップＳ１１，Ｓ１２）、閾値１２１のレベルを上げる（図４ステップＳ１３）。
【００３７】
レベル制御回路６５はアップ信号２１１が“０”、ダウン信号２１２が“１”の場合（図４ステップＳ１１，Ｓ１４）、閾値１２１のレベルを下げる（図４ステップＳ１５）。
【００３８】
レベル制御回路６５はアップ信号２１１が“０”、ダウン信号２１２が“０”の場合（図４ステップＳ１１，Ｓ１４）、閾値１２１のレベルを保持する（図４ステップＳ１６）。
【００３９】
レベル制御回路６５はレベルを上げる場合と、レベルを下げる場合とのレベルの比を１：１とする。これらの制御によって、一定時間過ぎた閾値１２１のレベルの値は、平均マークレベルを示すことになる。
【００４０】
制御部６による閾値１２２の制御（マークレベルの標準偏差の算出）を行う場合、比較器２はデータ信号１０１が閾値１２２よりも大きい場合に比較結果１１２に“１”を、小さい場合に“０”を出力する。
【００４１】
判定部６２は一方の比較結果１１２と他方の比較結果１１３とが共に“１”の場合に（図３ステップＳ１，Ｓ２）、アップ信号２１３を“１”、ダウン信号２１４を“０”とする（図３ステップＳ３）。
【００４２】
判定部６２は一方の比較結果１１２が“０”、他方の比較結果１１３が“１”の場合に（図３ステップＳ１，Ｓ４）、アップ信号２１３を“０”、ダウン信号２１４を“１”とする（図３ステップＳ５）。
【００４３】
判定部６２は一方の比較結果１１２が“０”、他方の比較結果１１３が“０”の場合に（図３ステップＳ１，Ｓ４）、アップ信号２１３を“０”、ダウン信号２１４を“０”とする（図３ステップＳ６）。
【００４４】
レベル制御回路６６はアップ信号２１３が“１”、ダウン信号２１４が“０”の場合（図４ステップＳ１１，Ｓ１２）、閾値１２２のレベルを上げる（図４ステップＳ１３）。
【００４５】
レベル制御回路６６はアップ信号２１３が“０”、ダウン信号２１４が“１”の場合（図４ステップＳ１１，Ｓ１４）、閾値１２２のレベルを下げる（図４ステップＳ１５）。
【００４６】
レベル制御回路６６はアップ信号２１３が“０”、ダウン信号２１４が“０”の場合（図４ステップＳ１１，Ｓ１４）、閾値１２２のレベルを保持する（図４ステップＳ１６）。
【００４７】
レベル制御回路６６はレベルを上げる場合と、レベルを下げる場合とのレベルの比を０．１５８６：０．８４１４とする。この比によって、Ｑ値を求める際に必要な平均値からの標準偏差を求めることができる。
【００４８】
図６に示すように、正規分布の平均値からσだけ低いレベルを境に、その値より高いレベル及びその値より低いレベルの面積比は０．８４１４：０．１５１６になる。マークレベルの平均値から標準偏差だけ低いレベルを求めるには、電圧を上げる場合と下げる場合とのレベルの比を、面積比の逆となる０．１５８６：０．８４１４とし、収束値がマークレベルの平均値から標準偏差だけ低いレベルとなるように操作している。この制御によって、一定時間過ぎた閾値１２２のレベルの値は、平均マークレベルよりマークレベルの標準偏差分だけ低いレベルとなる。
【００４９】
制御部６による閾値１２４の制御（平均スペースレベルの算出）を行う場合、比較器４はデータ信号１０１が閾値１２４よりも大きい場合に比較結果１１４に“１”を、小さい場合に“０”を出力する。
【００５０】
判定部６３は一方の比較結果１１４が“１”、他方の比較結果１１３が“０”の場合に（図５ステップＳ２１，Ｓ２２）、アップ信号２１５を“１”、ダウン信号２１６を“０”とする（図５ステップＳ２３）。
【００５１】
判定部６３は一方の比較結果１１４と他方の比較結果１１３とが共に“０”の場合に（図５ステップＳ２１，Ｓ２４）、アップ信号２１５を“０”、ダウン信号２１６を“１”とする（図５ステップＳ２５）。
【００５２】
判定部６３は一方の比較結果１１４が“０”、他方の比較結果１１３が“１”の場合に（図５ステップＳ２１，Ｓ２４）、アップ信号２１５を“０”、ダウン信号２１６を“０”とする（図５ステップＳ２６）。
【００５３】
レベル制御回路６７はアップ信号２１５が“１”、ダウン信号２１６が“０”の場合（図４ステップＳ１１，Ｓ１２）、閾値１２４のレベルを上げる（図４ステップＳ１３）。
【００５４】
レベル制御回路６７はアップ信号２１５が“０”、ダウン信号２１６が“１”の場合（図４ステップＳ１１，Ｓ１４）、閾値１２４のレベルを下げる（図４ステップＳ１５）。
【００５５】
レベル制御回路６７はアップ信号２１５が“０”、ダウン信号２１６が“０”の場合（図４ステップＳ１１，Ｓ１４）、閾値１２４のレベルを保持する（図４ステップＳ１６）。
【００５６】
レベル制御回路６７はレベルを上げる場合と、レベルを下げる場合とのレベルの比を１：１とする。この制御によって、一定時間過ぎた閾値１２４のレベルの値は平均スペースレベルを示すことになる。
【００５７】
制御部６による閾値１２５の制御（スペースレベルの標準偏差の算出）を行う場合、比較器５はデータ信号１０１が閾値１２５よりも大きい場合に比較結果１１５に“１”を、小さい場合に“０”を出力する。
【００５８】
判定部６４は一方の比較結果１１５が“１”、他方の比較結果１１３が“０”の場合に（図５ステップＳ２１，Ｓ２２）、アップ信号２１７を“１”、ダウン信号２１８を“０”とする（図５ステップＳ２３）。
【００５９】
判定部６４は一方の比較結果１１５と他方の比較結果１１３とが共に“０”の場合に（図５ステップＳ２１，Ｓ２４）、アップ信号２１７を“０”、ダウン信号２１８を“１”とする（図５ステップＳ２５）。
【００６０】
判定部６４は一方の比較結果１１５が“０”、他方の比較結果１１３が“１”の場合に（図５ステップＳ２１，Ｓ２４）、アップ信号２１７を“０”、ダウン信号２１８を“０”とする（図５ステップＳ２６）。
【００６１】
レベル制御回路６８はアップ信号２１７が“１”、ダウン信号２１８が“０”の場合（図４ステップＳ１１，Ｓ１２）、閾値１２５のレベルを上げる（図４ステップＳ１３）。
【００６２】
レベル制御回路６８はアップ信号２１７が“０”、ダウン信号２１８が“１”の場合（図４ステップＳ１１，Ｓ１４）、閾値１２５のレベルを下げる（図４ステップＳ１５）。
【００６３】
レベル制御回路６８はアップ信号２１７が“０”、ダウン信号２１８が“０”の場合（図４ステップＳ１１，Ｓ１４）、閾値１２５のレベルを保持する（図４ステップＳ１６）。
【００６４】
レベル制御回路６８はレベルを上げる場合と、レベルを下げる場合とのレベルの比を、０．８４１４：０．１５８６とする。これは、閾値１２２の場合と同様の理由からである。この制御によって、一定時間過ぎた閾値１２５のレベルの値は、平均スペースレベルよりスペースレベルの標準偏差分だけ高いレベルとなる。
【００６５】
制御部６はある一定時間が過ぎると、アラーム検出回路６９でＱ値を算出する。Ｑ値は閾値１２１，１２２，１２４，１２５を用いて、
という式によって算出される。
【００６６】
Ｑ値を算出する間隔としては、例えば、クロック１０２を入力とするカウンタ回路（図示せず）を配置し、カウント値が「１０２４」になると算出するという方法が考えられる。
【００６７】
上記の処理において（１）式から算出したＱ値が一定値［例えば、「３」に設定（ビットエラーレートが１０の−３乗以上となる値）］以下になると、受信品質劣化アラーム１３１を発出する。
【００６８】
制御部６は上記の動作を行い、アラーム検出回路６９でＱ値を算出し、受信品質劣化アラーム１３１を発出する。例えば、制御部６における閾値１２１，１２４の変化は、図７に示すような変化となる。
【００６９】
このように、本実施例では、制御部６が光受信回路の識別器での識別タイミングと同じタイミングで動作しているため、識別器出力データのＱ値と同等のＱ値が算出可能（同じデータをたたいているため）であり、識別器出力データと同期した精度の良いアラーム検出が可能となる。
【００７０】
また、本実施例では、Ｑ値を用いてアラームを検出しているため、データ信号自身が持っているジッタの影響を受けず、Ｓ／Ｎ劣化の時に確実にアラームを発出することができる。
【００７１】
図８は本発明の他の実施例による制御部の構成を示すブロック図である。図８において、制御部７は平均回路７０を設けた以外は図２に示す本発明の一実施例による制御部６と同様の構成となっており、同一構成要素には同一符号を付してある。また、同一構成要素の動作は本発明の一実施例と同様である。
【００７２】
平均回路７０は制御部７からの出力である閾値１２１，１２２，１２４，１２５の平均値を算出し、アラーム検出回路６９に入力する。アラーム検出回路６９は平均化された閾値１２１，１２２，１２４，１２５を用いてＱ値を算出し、受信品質劣化アラーム１３１を発出する。
【００７３】
このように、本実施例では、アラーム検出回路６９が平均化された閾値１２１，１２２，１２４，１２５をＱ値の算出に用いているので、瞬時変動によるＱ値の劣化を防ぐ効果が得られる。
【００７４】
図９は本発明の別の実施例による受信品質監視回路の構成を示すブロック図である。図９において、本発明の別の実施例による受信品質監視回路は自動閾値制御回路８を設けた以外は図１に示す本発明の一実施例による受信品質監視回路と同様の構成となっており、同一構成要素には同一符号を付してある。また、同一構成要素の動作は本発明の一実施例と同様である。
【００７５】
自動閾値制御回路８には、例えば、「Ａｎ ａｄａｐｔｉｖｅ ｄｅｃｉｓｉｏｎ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｔｈｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｒｅｃｅｉｖｅｒ ｆｏｒ ｍｕｌｔｉ−ｇｉｇａｂｉｔ ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ ＤＷＤＭ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ」（Ｍ．Ｓｈｉｒａｉｗａ他，ＯＦＣ２００１，ＴｕＲ２−１，２００１）に記載されている手法を用いる。自動閾値制御回路８は最適な識別閾値を出力し、その最適閾値を閾値１２３として用いる。
【００７６】
このように、本実施例では、データ識別の最適閾値となる閾値１２３を用いることによって、制御部６内でデータ信号の識別に誤りが少なくなるので、Ｑ値の算出の精度が上がる。また、この閾値１２３を図示せぬ受信器の識別器の識別閾値に用いることによって、ビット誤り率特性を改善することができる。
【００７７】
図１０は本発明のさらに別の実施例による制御部の構成を示すブロック図である。図１０において、制御部９は自動閾値制御回路７１を設けた以外は図２に示す本発明の一実施例による制御部６と同様の構成となっており、同一構成要素には同一符号を付してある。また、同一構成要素の動作は本発明の一実施例と同様である。
【００７８】
自動閾値制御回路７１は閾値１２１，１２２，１２４，１２５を入力とし、閾値１２３を出力する。自動閾値制御回路７１から出力される閾値１２３は、
という式によって算出される。
【００７９】
このように、本実施例では、データ識別の最適閾値となる閾値１２３を用いることによって、制御部９内でデータ信号の識別に誤りが少なくなるので、Ｑ値の算出の精度が上がる。また、この閾値１２３を図示せぬ受信器の識別器の識別閾値に用いることによって、ビット誤り率特性を改善することができる。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、光信号を電気信号に変換してディジタルデータを出力する光受信回路における受信品質を監視する受信品質監視回路において、ディジタルデータのマークレベル及びスペースレベル各々の平均値及び標準偏差を検出し、その検出されたマークレベル及びスペースレベル各々の平均値及び標準偏差を用いて受信品質パラメータを示すＱ値を算出し、このＱ値によって受信特性低下を検出することによって、データ信号自身がもっているジッタの影響を受けず、Ｓ／Ｎ劣化を検出してアラームを発出することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による受信品質監視回路の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す制御部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示す判定部６１，６２の処理動作を示すフローチャートである。
【図４】図２に示すレベル制御回路の処理動作を示すフローチャートである。
【図５】図２に示す判定部６３，６４の処理動作を示すフローチャートである。
【図６】データ信号にのる雑音分布を正規分布と仮定した場合のレベル分布を示す図である。
【図７】図１の制御部の閾値１２１及び閾値１２４の変化を示すタイムチャートである。
【図８】本発明の他の実施例による制御部の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の別の実施例による受信品質監視回路の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明のさらに別の実施例による制御部の構成を示すブロック図である。
【図１１】従来のＰＬＬ回路の構成を示す図である。
【図１２】アラーム出力時の周波数制御電圧を示す図である。
【図１３】Ｓ／Ｎ劣化によるジッタの例を示す図である。
【図１４】データ信号の周波数のずれによるジッタの例を示す図である。
【符号の説明】
１〜５ 比較器
６，７，９ 制御部
８，７１ 自動閾値制御回路
６１〜６４ 判定部
６５〜６８ レベル制御回路
６９ アラーム検出回路
７０ 平均回路
【発明の属する技術分野】
本発明は受信品質監視回路に関し、特に光受信回路等の受信品質劣化の検出に適した回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光受信回路においては、光信号を光／電気変換回路（フォトダイオード等）で電流に変換し、これを電圧に増幅変換し、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路を用い、データ信号に同期した信号（クロック）を生成している。
【０００３】
このＰＬＬ回路の構成を図１１に示す。図１１において、ＰＬＬ回路はデータ信号を入力とする位相周波数比較回路４１と、位相周波数比較回路４１で検出された周波数及び位相差に対応した電圧を生成するチャージポンプ（ＣＰ）４２と、周波数及び位相差に対応した電圧を平滑化して出力するループフィルタ（ＬＰＦ）４３と、ループフィルタの出力を制御電圧として入力し発振周波数を可変させる電圧制御発振器（ＶＣＯ）４４とから構成され、電圧制御発振器４４の発振出力クロックが位相周波数比較回路４１へと帰還入力される。これによって、このＰＬＬ回路ではデータ信号に同期したクロックが生成される。
【０００４】
光受信装置において、データ信号断やＳ／Ｎ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）劣化時にアラームを出力することは、伝送路の品質を保持するために必要である。
【０００５】
Ｓ／Ｎ劣化を検出するのに一般的に行われる方法の一つに、電圧制御発振器の入力である周波数制御電圧（図１１のループフィルタ４３の出力）を用い、この電圧がロック状態から大きく外れた時にアラームを出力する。Ｓ／Ｎ劣化が発生すると、ＰＬＬ回路がロック状態から大きく外れる。すると、周波数制御電圧も変化し、この変化が予め定められた閾値を越えた場合にアラームを出力する（図１２参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の光受信回路では、周波数制御信号によるＳ／Ｎ劣化検出において、Ｓ／Ｎ劣化を位相軸方向の分布を用いて推定しているため、Ｓ／Ｎ劣化によるジッタなのか、データ信号自身が持っているジッタなのかを区別することが難しく、正確にＳ／Ｎ劣化を検出することができない。また、Ｓ／Ｎ劣化を検出するための閾値の設定も難しい。
【０００７】
上記の問題点について、図１３及び図１４を用いて説明する。周波数制御電圧によるジッタ検出では、Ｓ／Ｎ劣化によるジッタ（図１３参照）と、データ信号の周波数のずれによるジッタ（図１４参照）との２つのジッタが検出される。実際は、この２つのジッタが重なって検出される。
【０００８】
Ｓ／Ｎ劣化によるジッタが検出された場合には、当然、Ｓ／Ｎ劣化が起きているが、データ信号の周波数のずれによるジッタが検出された場合には、必ずしもＳ／Ｎ劣化が起きているわけではない。よって、従来の検出方法では、正常な受信品質が得られている場合でもアラームを発出する可能性がある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、データ信号自身がもっているジッタの影響を受けず、Ｓ／Ｎ劣化を検出してアラームを発出することができる受信品質監視回路を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明による受信品質監視回路は、光信号を電気信号に変換してディジタルデータを出力する光受信回路における受信品質を監視する受信品質監視回路であって、
前記ディジタルデータのマークレベル及びスペースレベル各々の平均値及び標準偏差を検出する検出手段と、その検出されたマークレベル及びスペースレベル各々の平均値及び標準偏差を用いて受信品質パラメータを示すＱ値を算出する算出手段と、前記ディジタルデータと予め設定された閾値とを比較する比較手段とを備え、
前記検出手段は、前記比較手段の比較結果を用いて前記マークレベル及びスペースレベル各々の平均値及び標準偏差を検出し、
前記閾値の上げ／下げの幅の制御に比を与えることで前記マークレベル及びスペースレベル各々の平均値及び標準偏差を算出し、
前記Ｑ値によって受信特性低下を検出している。
【００１１】
すなわち、本発明の受信品質監視回路は、光信号を電気信号に変換して“０”，“１”のディジタルデータを出力する光受信回路において、Ｓ／Ｎ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）を監視し、アラーム信号を発生するために用いられる。
【００１２】
本発明の受信品質監視回路は、５つの比較器を用い、それらの比較結果のみでデータ信号の平均マークレベル及びその標準偏差と、平均スペースレベル及びその標準偏差とを検出し、受信品質パラメータを示すＱ値を算出し、Ｓ／Ｎの低下を監視することを特徴としている。
【００１３】
より具体的に説明すると、本発明の受信品質監視回路では、第１〜第５の比較器がそれぞれ、データ信号と制御部から出力された閾値とを比較し、データ信号が大きいならば“１”を、小さいならば“０”を出力する。
【００１４】
制御部は第１〜第５の比較器から出力される第１〜第５の比較結果を用いて、閾値を生成する。閾値はそれぞれ平均マークレベル、マークレベルの標準偏差、データ信号の識別レベル、平均スペースレベル、スペースレベルの標準偏差に対応する。
【００１５】
制御部によって、第１の比較結果が“１”かつ第３の比較結果が“１”の場合に第１の閾値のレベルを上げ、第１の比較結果が“０”かつ第３の比較結果が“１”の場合に第１の閾値のレベルを下げ、第３の比較結果が“０”の場合に第１の閾値が保持される。この場合、上げるレベルと下げるレベルとの比は１：１である。
【００１６】
第４の閾値も制御部によって、上記の第１の閾値と同様にして求められる。第２及び第５の閾値も制御部によって、上記の第１の閾値と同様にして求められるが、第２の閾値の場合には上げるレベルと下げるレベルとを０．１５８６：０．８４１４に、第５の閾値の場合には０．８４１４：０．１５８６とする。これによって、マークレベル、スペースレベルの標準偏差を検出することが可能となる。
【００１７】
また、制御部は第１〜第５の比較器へ出力する各レベルを用いて、Ｑ値を算出し、このＱ値が一定値以下になると、受信品質劣化アラームを発出する。Ｑ値の算出は一定間隔で行う。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例による受信品質監視回路の構成を示すブロック図である。図１において、本発明の一実施例による受信品質監視回路は比較器１〜５と、制御部６とから構成されている。
【００１９】
比較器１はデータ信号１０１と制御部６から出力される閾値１２１とを比較し、比較結果１１１を出力する。比較器２はデータ信号１０１と閾値１２２とを比較し、比較結果１１２を出力する。
【００２０】
比較器３はデータ信号１０１と閾値１２３とを比較し、比較結果１１３を出力する。比較器４はデータ信号１０１と閾値１２４とを比較し、比較結果１１４を出力する。比較器５はデータ信号１０１と閾値１２５とを比較し、比較結果１１５を出力する。
【００２１】
制御部６はクロック１０２と比較器１〜５から出力される比較結果１１１〜１１５を入力し、比較器１〜５にそれぞれ閾値１２１〜１２５を出力するとともに、受信品質劣化アラーム１３１を出力する。
【００２２】
図２は図１に示す制御部６の詳細な構成を示すブロック図である。図２において、制御部６は判定部６１〜６４と、レベル制御回路６５〜６８と、アラーム検出回路６９とから構成されている。
【００２３】
判定部６１は比較結果１１１と比較結果１１３とを入力し、レベル制御回路６５にアップ信号２１１とダウン信号２１２とを出力する。判定部６２は比較結果１１２と比較結果１１３とを入力し、レベル制御回路６６にアップ信号２１３とダウン信号２１４とを出力する。
【００２４】
判定部６３は比較結果１１４と比較結果１１３とを入力し、レベル制御回路６７にアップ信号２１５とダウン信号２１６とを出力する。判定部６４は比較結果１１５と比較結果１１３とを入力し、レベル制御回路６８にアップ信号２１７とダウン信号２１８とを出力する。
【００２５】
レベル制御回路６５は判定部６１の出力であるアップ信号２１１とダウン信号２１２とを入力し、閾値１２１を出力する。レベル制御回路６６は判定部６２の出力であるアップ信号２１３とダウン信号２１４とを入力し、閾値１２２を出力する。
【００２６】
レベル制御回路６７は判定部６３の出力であるアップ信号２１５とダウン信号２１６とを入力し、閾値１２４を出力する。レベル制御回路６８は判定部６４の出力であるアップ信号２１７とダウン信号２１８とを入力し、閾値１２５を出力する。
【００２７】
アラーム検出回路６９はレベル制御回路６５〜６８の出力（閾値１２１，１２２，１２４，１２５）とクロック１０２とを入力し、受信品質劣化アラーム１３１を出力する。
【００２８】
図３は図２に示す判定部６１，６２の処理動作を示すフローチャートであり、図４は図２に示すレベル制御回路６５〜６８の処理動作を示すフローチャートであり、図５は図２に示す判定部６３，６４の処理動作を示すフローチャートであり、図６はデータ信号にのる雑音分布を正規分布と仮定した場合のレベル分布を示す図であり、図７は図１の制御部６の閾値１２１及び閾値１２４の変化を示すタイムチャートである。これら図１〜図７を参照して本発明の受信品質監視回路の動作について説明する。
【００２９】
動作開始時に、制御部６は閾値１２１〜１２５にデータ信号の識別レベルを設定する。識別レベルとしては、例えば、図示せぬ光受信回路の識別器の識別レベルを用いる。
【００３０】
比較器１〜５は制御部６が出力する閾値１２１〜１２５からデータ信号１０１が大きいならば“１”を、小さいならば“０”をそれぞれ比較結果１１１〜１１５として制御部６へ出力する。尚、判定部６１〜６４においては、自回路のみに入力される比較結果１１１，１１２，１１４，１１５を一方の比較結果とし、他回路と共通に入力される比較結果１１３を他方の比較結果とする。
【００３１】
制御部６はクロック１０２に同期して、以下の動作を行う。クロック１０２は、例えば、図示せぬタイミング抽出回路から得られるようなデータ信号の立上り／立下りの両クロスポイントの中心で、符号を識別するタイミングと一致していることが望ましい。
【００３２】
制御部６による閾値１２１の制御（平均マークレベルの算出）を行う場合、比較器１はデータ信号１０１が閾値１２１よりも大きい場合に、比較結果１１１として“１”を、小さい場合に“０”を出力する。比較器３はデータ信号１０１が閾値１２３（データ信号の平均レベル）よりも大きい場合に、比較結果１１３として“１”を、小さい場合に“０”を出力する。
【００３３】
判定部６１は一方の比較結果１１１と他方の比較結果１１３とが共に“１”の場合に（図３ステップＳ１，Ｓ２）、アップ信号２１１を“１”、ダウン信号２１２を“０”とする（図３ステップＳ３）。
【００３４】
判定部６１は一方の比較結果１１１が“０”、他方の比較結果１１３が“１”の場合に（図３ステップＳ１，Ｓ４）、アップ信号２１１を“０”、ダウン信号２１２を“１”とする（図３ステップＳ５）。
【００３５】
判定部６１は一方の比較結果１１１が“０”、他方の比較結果１１３が“０”の場合に（図３ステップＳ１，Ｓ４）、アップ信号２１１を“０”、ダウン信号２１２を“０”とする（図３ステップＳ６）。
【００３６】
レベル制御回路６５はアップ信号２１１が“１”、ダウン信号２１２が“０”の場合（図４ステップＳ１１，Ｓ１２）、閾値１２１のレベルを上げる（図４ステップＳ１３）。
【００３７】
レベル制御回路６５はアップ信号２１１が“０”、ダウン信号２１２が“１”の場合（図４ステップＳ１１，Ｓ１４）、閾値１２１のレベルを下げる（図４ステップＳ１５）。
【００３８】
レベル制御回路６５はアップ信号２１１が“０”、ダウン信号２１２が“０”の場合（図４ステップＳ１１，Ｓ１４）、閾値１２１のレベルを保持する（図４ステップＳ１６）。
【００３９】
レベル制御回路６５はレベルを上げる場合と、レベルを下げる場合とのレベルの比を１：１とする。これらの制御によって、一定時間過ぎた閾値１２１のレベルの値は、平均マークレベルを示すことになる。
【００４０】
制御部６による閾値１２２の制御（マークレベルの標準偏差の算出）を行う場合、比較器２はデータ信号１０１が閾値１２２よりも大きい場合に比較結果１１２に“１”を、小さい場合に“０”を出力する。
【００４１】
判定部６２は一方の比較結果１１２と他方の比較結果１１３とが共に“１”の場合に（図３ステップＳ１，Ｓ２）、アップ信号２１３を“１”、ダウン信号２１４を“０”とする（図３ステップＳ３）。
【００４２】
判定部６２は一方の比較結果１１２が“０”、他方の比較結果１１３が“１”の場合に（図３ステップＳ１，Ｓ４）、アップ信号２１３を“０”、ダウン信号２１４を“１”とする（図３ステップＳ５）。
【００４３】
判定部６２は一方の比較結果１１２が“０”、他方の比較結果１１３が“０”の場合に（図３ステップＳ１，Ｓ４）、アップ信号２１３を“０”、ダウン信号２１４を“０”とする（図３ステップＳ６）。
【００４４】
レベル制御回路６６はアップ信号２１３が“１”、ダウン信号２１４が“０”の場合（図４ステップＳ１１，Ｓ１２）、閾値１２２のレベルを上げる（図４ステップＳ１３）。
【００４５】
レベル制御回路６６はアップ信号２１３が“０”、ダウン信号２１４が“１”の場合（図４ステップＳ１１，Ｓ１４）、閾値１２２のレベルを下げる（図４ステップＳ１５）。
【００４６】
レベル制御回路６６はアップ信号２１３が“０”、ダウン信号２１４が“０”の場合（図４ステップＳ１１，Ｓ１４）、閾値１２２のレベルを保持する（図４ステップＳ１６）。
【００４７】
レベル制御回路６６はレベルを上げる場合と、レベルを下げる場合とのレベルの比を０．１５８６：０．８４１４とする。この比によって、Ｑ値を求める際に必要な平均値からの標準偏差を求めることができる。
【００４８】
図６に示すように、正規分布の平均値からσだけ低いレベルを境に、その値より高いレベル及びその値より低いレベルの面積比は０．８４１４：０．１５１６になる。マークレベルの平均値から標準偏差だけ低いレベルを求めるには、電圧を上げる場合と下げる場合とのレベルの比を、面積比の逆となる０．１５８６：０．８４１４とし、収束値がマークレベルの平均値から標準偏差だけ低いレベルとなるように操作している。この制御によって、一定時間過ぎた閾値１２２のレベルの値は、平均マークレベルよりマークレベルの標準偏差分だけ低いレベルとなる。
【００４９】
制御部６による閾値１２４の制御（平均スペースレベルの算出）を行う場合、比較器４はデータ信号１０１が閾値１２４よりも大きい場合に比較結果１１４に“１”を、小さい場合に“０”を出力する。
【００５０】
判定部６３は一方の比較結果１１４が“１”、他方の比較結果１１３が“０”の場合に（図５ステップＳ２１，Ｓ２２）、アップ信号２１５を“１”、ダウン信号２１６を“０”とする（図５ステップＳ２３）。
【００５１】
判定部６３は一方の比較結果１１４と他方の比較結果１１３とが共に“０”の場合に（図５ステップＳ２１，Ｓ２４）、アップ信号２１５を“０”、ダウン信号２１６を“１”とする（図５ステップＳ２５）。
【００５２】
判定部６３は一方の比較結果１１４が“０”、他方の比較結果１１３が“１”の場合に（図５ステップＳ２１，Ｓ２４）、アップ信号２１５を“０”、ダウン信号２１６を“０”とする（図５ステップＳ２６）。
【００５３】
レベル制御回路６７はアップ信号２１５が“１”、ダウン信号２１６が“０”の場合（図４ステップＳ１１，Ｓ１２）、閾値１２４のレベルを上げる（図４ステップＳ１３）。
【００５４】
レベル制御回路６７はアップ信号２１５が“０”、ダウン信号２１６が“１”の場合（図４ステップＳ１１，Ｓ１４）、閾値１２４のレベルを下げる（図４ステップＳ１５）。
【００５５】
レベル制御回路６７はアップ信号２１５が“０”、ダウン信号２１６が“０”の場合（図４ステップＳ１１，Ｓ１４）、閾値１２４のレベルを保持する（図４ステップＳ１６）。
【００５６】
レベル制御回路６７はレベルを上げる場合と、レベルを下げる場合とのレベルの比を１：１とする。この制御によって、一定時間過ぎた閾値１２４のレベルの値は平均スペースレベルを示すことになる。
【００５７】
制御部６による閾値１２５の制御（スペースレベルの標準偏差の算出）を行う場合、比較器５はデータ信号１０１が閾値１２５よりも大きい場合に比較結果１１５に“１”を、小さい場合に“０”を出力する。
【００５８】
判定部６４は一方の比較結果１１５が“１”、他方の比較結果１１３が“０”の場合に（図５ステップＳ２１，Ｓ２２）、アップ信号２１７を“１”、ダウン信号２１８を“０”とする（図５ステップＳ２３）。
【００５９】
判定部６４は一方の比較結果１１５と他方の比較結果１１３とが共に“０”の場合に（図５ステップＳ２１，Ｓ２４）、アップ信号２１７を“０”、ダウン信号２１８を“１”とする（図５ステップＳ２５）。
【００６０】
判定部６４は一方の比較結果１１５が“０”、他方の比較結果１１３が“１”の場合に（図５ステップＳ２１，Ｓ２４）、アップ信号２１７を“０”、ダウン信号２１８を“０”とする（図５ステップＳ２６）。
【００６１】
レベル制御回路６８はアップ信号２１７が“１”、ダウン信号２１８が“０”の場合（図４ステップＳ１１，Ｓ１２）、閾値１２５のレベルを上げる（図４ステップＳ１３）。
【００６２】
レベル制御回路６８はアップ信号２１７が“０”、ダウン信号２１８が“１”の場合（図４ステップＳ１１，Ｓ１４）、閾値１２５のレベルを下げる（図４ステップＳ１５）。
【００６３】
レベル制御回路６８はアップ信号２１７が“０”、ダウン信号２１８が“０”の場合（図４ステップＳ１１，Ｓ１４）、閾値１２５のレベルを保持する（図４ステップＳ１６）。
【００６４】
レベル制御回路６８はレベルを上げる場合と、レベルを下げる場合とのレベルの比を、０．８４１４：０．１５８６とする。これは、閾値１２２の場合と同様の理由からである。この制御によって、一定時間過ぎた閾値１２５のレベルの値は、平均スペースレベルよりスペースレベルの標準偏差分だけ高いレベルとなる。
【００６５】
制御部６はある一定時間が過ぎると、アラーム検出回路６９でＱ値を算出する。Ｑ値は閾値１２１，１２２，１２４，１２５を用いて、
【００６６】
Ｑ値を算出する間隔としては、例えば、クロック１０２を入力とするカウンタ回路（図示せず）を配置し、カウント値が「１０２４」になると算出するという方法が考えられる。
【００６７】
上記の処理において（１）式から算出したＱ値が一定値［例えば、「３」に設定（ビットエラーレートが１０の−３乗以上となる値）］以下になると、受信品質劣化アラーム１３１を発出する。
【００６８】
制御部６は上記の動作を行い、アラーム検出回路６９でＱ値を算出し、受信品質劣化アラーム１３１を発出する。例えば、制御部６における閾値１２１，１２４の変化は、図７に示すような変化となる。
【００６９】
このように、本実施例では、制御部６が光受信回路の識別器での識別タイミングと同じタイミングで動作しているため、識別器出力データのＱ値と同等のＱ値が算出可能（同じデータをたたいているため）であり、識別器出力データと同期した精度の良いアラーム検出が可能となる。
【００７０】
また、本実施例では、Ｑ値を用いてアラームを検出しているため、データ信号自身が持っているジッタの影響を受けず、Ｓ／Ｎ劣化の時に確実にアラームを発出することができる。
【００７１】
図８は本発明の他の実施例による制御部の構成を示すブロック図である。図８において、制御部７は平均回路７０を設けた以外は図２に示す本発明の一実施例による制御部６と同様の構成となっており、同一構成要素には同一符号を付してある。また、同一構成要素の動作は本発明の一実施例と同様である。
【００７２】
平均回路７０は制御部７からの出力である閾値１２１，１２２，１２４，１２５の平均値を算出し、アラーム検出回路６９に入力する。アラーム検出回路６９は平均化された閾値１２１，１２２，１２４，１２５を用いてＱ値を算出し、受信品質劣化アラーム１３１を発出する。
【００７３】
このように、本実施例では、アラーム検出回路６９が平均化された閾値１２１，１２２，１２４，１２５をＱ値の算出に用いているので、瞬時変動によるＱ値の劣化を防ぐ効果が得られる。
【００７４】
図９は本発明の別の実施例による受信品質監視回路の構成を示すブロック図である。図９において、本発明の別の実施例による受信品質監視回路は自動閾値制御回路８を設けた以外は図１に示す本発明の一実施例による受信品質監視回路と同様の構成となっており、同一構成要素には同一符号を付してある。また、同一構成要素の動作は本発明の一実施例と同様である。
【００７５】
自動閾値制御回路８には、例えば、「Ａｎ ａｄａｐｔｉｖｅ ｄｅｃｉｓｉｏｎ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｔｈｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｒｅｃｅｉｖｅｒ ｆｏｒ ｍｕｌｔｉ−ｇｉｇａｂｉｔ ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ ＤＷＤＭ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ」（Ｍ．Ｓｈｉｒａｉｗａ他，ＯＦＣ２００１，ＴｕＲ２−１，２００１）に記載されている手法を用いる。自動閾値制御回路８は最適な識別閾値を出力し、その最適閾値を閾値１２３として用いる。
【００７６】
このように、本実施例では、データ識別の最適閾値となる閾値１２３を用いることによって、制御部６内でデータ信号の識別に誤りが少なくなるので、Ｑ値の算出の精度が上がる。また、この閾値１２３を図示せぬ受信器の識別器の識別閾値に用いることによって、ビット誤り率特性を改善することができる。
【００７７】
図１０は本発明のさらに別の実施例による制御部の構成を示すブロック図である。図１０において、制御部９は自動閾値制御回路７１を設けた以外は図２に示す本発明の一実施例による制御部６と同様の構成となっており、同一構成要素には同一符号を付してある。また、同一構成要素の動作は本発明の一実施例と同様である。
【００７８】
自動閾値制御回路７１は閾値１２１，１２２，１２４，１２５を入力とし、閾値１２３を出力する。自動閾値制御回路７１から出力される閾値１２３は、
【００７９】
このように、本実施例では、データ識別の最適閾値となる閾値１２３を用いることによって、制御部９内でデータ信号の識別に誤りが少なくなるので、Ｑ値の算出の精度が上がる。また、この閾値１２３を図示せぬ受信器の識別器の識別閾値に用いることによって、ビット誤り率特性を改善することができる。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、光信号を電気信号に変換してディジタルデータを出力する光受信回路における受信品質を監視する受信品質監視回路において、ディジタルデータのマークレベル及びスペースレベル各々の平均値及び標準偏差を検出し、その検出されたマークレベル及びスペースレベル各々の平均値及び標準偏差を用いて受信品質パラメータを示すＱ値を算出し、このＱ値によって受信特性低下を検出することによって、データ信号自身がもっているジッタの影響を受けず、Ｓ／Ｎ劣化を検出してアラームを発出することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による受信品質監視回路の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す制御部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示す判定部６１，６２の処理動作を示すフローチャートである。
【図４】図２に示すレベル制御回路の処理動作を示すフローチャートである。
【図５】図２に示す判定部６３，６４の処理動作を示すフローチャートである。
【図６】データ信号にのる雑音分布を正規分布と仮定した場合のレベル分布を示す図である。
【図７】図１の制御部の閾値１２１及び閾値１２４の変化を示すタイムチャートである。
【図８】本発明の他の実施例による制御部の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の別の実施例による受信品質監視回路の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明のさらに別の実施例による制御部の構成を示すブロック図である。
【図１１】従来のＰＬＬ回路の構成を示す図である。
【図１２】アラーム出力時の周波数制御電圧を示す図である。
【図１３】Ｓ／Ｎ劣化によるジッタの例を示す図である。
【図１４】データ信号の周波数のずれによるジッタの例を示す図である。
【符号の説明】
１〜５ 比較器
６，７，９ 制御部
８，７１ 自動閾値制御回路
６１〜６４ 判定部
６５〜６８ レベル制御回路
６９ アラーム検出回路
７０ 平均回路
Claims (4)
- 光信号を電気信号に変換してディジタルデータを出力する光受信回路における受信品質を監視する受信品質監視回路であって、
前記ディジタルデータのマークレベル及びスペースレベル各々の平均値及び標準偏差を検出する検出手段と、その検出されたマークレベル及びスペースレベル各々の平均値及び標準偏差を用いて受信品質パラメータを示すＱ値を算出する算出手段と、前記ディジタルデータと予め設定された閾値とを比較する比較手段とを有し、
前記検出手段は、前記比較手段の比較結果を用いて前記マークレベル及びスペースレベル各々の平均値及び標準偏差を検出し、
前記閾値の上げ／下げの幅の制御に比を与えることで前記マークレベル及びスペースレベル各々の平均値及び標準偏差を算出し、
前記Ｑ値によって受信特性低下を検出することを特徴とする受信品質監視回路。 - 前記比較手段は、前記ディジタルデータと予め設定された第１の閾値とを比較する第１の比較器と、前記ディジタルデータと予め設定された第２の閾値とを比較する第２の比較器と、前記ディジタルデータと予め設定された第３の閾値とを比較する第３の比較器と、前記ディジタルデータと予め設定された第４の閾値とを比較する第４の比較器と、前記ディジタルデータと予め設定された第５の閾値とを比較する第５の比較器とからなることを特徴とする請求項１記載の受信品質監視回路。
- 前記標準偏差を求める際に、前記閾値の上げ／下げの幅の比を０．１５８６：０．８４１４とすることを特徴とする請求項１または請求項２記載の受信品質監視回路。
- 前記マークレベル及びスペースレベル各々の平均値及び標準偏差を用いて最適閾値を算出することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか記載の受信品質監視回路。
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