JP3977842B2

JP3977842B2 - 受信誤り率制御装置

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Publication number: JP3977842B2
Application number: JP2004571079A
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Inventors: 聡山本
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Description

本発明は、受信した信号の誤り率を制御し、安定した受信感度を得る技術に関し、例えば光伝送システムの波長多重装置の光受信部に適応される。

図２２は、従来の一般的な波長多重光伝送の概要を示す図である。この場合、光送信部９１から送信された光信号は、波長多重部９２，光増幅器９３を介して伝送路上を伝送され、波長分離部９４で分離されて光受信部９５で受信され、適宜後段の装置に配信される。

図２３は、この光受信部９５の構成を示している。前記波長分離部９４により分離された任意の波長の光信号は、光電気変換部８１により電気信号に変換され、電気信号処理部８２により、信号処理し易い速度の信号へ変換され、誤り訂正処理部８３で誤りが訂正されたのち、加入者光変換部８４で加入者回線用の信号（本例では光信号）に変換され、加入者側に配信される。

また、図２４は、前記光受信部９５において、誤り訂正処理部８３から電気信号処理部８２へフィードバックを行い最適な伝送品質を保つ自動識別点制御を示している。

同図に示すように、誤り訂正処理部８３は、誤り検出部８８と誤り訂正部８９を備えており、誤り検出部８８が検出した誤りを誤り訂正部８９で訂正している。また、誤り訂正処理部８３は、誤り検出部８８で検出した誤りの伝送信号に対する割合を誤り率、即ち伝送路によって生じた伝送品質の劣化量として求め、電気信号処理部８２にフィードバックしている。

電気信号処理部８２は、識別部８５、シリアルパラレル変換部８６、最適点制御部８７を備えており、光電気変換部８１からの電気信号を識別し、シリアルパラレル変換部８６で変換して誤り検出部８８へ出力すると共に、前記誤り率（劣化量）が最小になる様に、識別部８５の信号の電圧方向及び位相方向の最適識別点を制御し、常に最適な受信パフォーマンスになる様に、帰還制御を行っている。

図２５は、識別部８５における入力信号の１／０を識別する際の説明図である。同図では、横軸に時間、縦軸に電圧をとって入力信号の波形を示している。

図２５（ａ）は、伝送路によってＳＮ比が劣化した波形を示しており、本来太線で示した波形となる信号が、劣化により細線で示した範囲で歪んだ波形と成っていることを示している。

識別部８５は、この波形を電圧方向に識別する機能と位相方向に識別する二つの機能を有している。識別部８５は、電圧方向に識別する場合、入力信号の電圧が二点鎖線で示す識別電圧Ｖoptを越えていれば１、越えていなければ０と識別し、この１又は０に応じた規定の電圧を出力する。

従って電圧方向に識別して後の波形は、図２５（ｂ）に示すように、電圧方向では、規定の値となるが、位相方向には歪み（ばらつき）を有する。

そして識別部８５は、位相方向に識別を行う場合、入力信号が二点鎖線で示す識別位相Ｐoptの時に"１"であるか"０"であるかを識別し、"１"であれば識別位相Ｐoptを基準に規定の立ち上がり及び立下りとなる信号を出力する。

即ち、電圧方向及び位相方向に識別した後の波形は、図２５（ｃ）に示すように、電圧、位相、共に規定通りとなる。

このとき、適切な識別電圧及び適切な識別位相は、波形の歪み具合等によって異なるので、識別電圧及び識別位相をそれぞれ異ならせて誤り率を求め、この誤り率が最も小さい識別電圧及び識別位相となるように制御（最適点制御）を行う。

図２６は、この識別電圧及び識別位相を異ならせた場合の誤り率の変化（誤り率特性）を示す。

同図に示すように、誤り率特性は、識別電圧及び識別位相が最適な点で誤り率が最も低く、この最適点から外れるほど誤り率が高くなるカーブを描く。そしてＳＮ比が悪い場合は、ＳＮ比が良い場合と比べ、誤り率が高い側にシフトした形となる。

従って、入力信号のＳＮ比が悪いときには、誤り率がＥＲＲ２に、ＳＮ比が良いときには、誤り率がＥＲＲ１に制御される。なお、ＥＲＲ３は、誤り訂正部の能力により決定されるパラメータで、最低でもこの閾値以下の誤り率が必要である。

特開平０３−７０２２３号公報特開昭６３−２２１７３３号公報特開平０４−５４０４３号公報特開平０９−３２６７５５号公報

従来の最適点制御では入力がどのようなＳＮ比でも、最適な識別点に収束する負帰還ループを構成する。よって、入力ＳＮが良い場合、誤り訂正部８９の能力で決まる必要な誤り率（この場合ＥＲＲ）よりも遥かに高い伝送品質を得るよう動作する為、以下の二つの問題が発生する。

（１）誤り率が良い場合、当然ながら単位時間当たりのエラー数が少ない為、最適制御をする場合の制御時間が非常に長くなり、制御ループの応答時間を遅く設定せざる負えなくなる。

これにより、初期立ち上げ時に時間がかかりシステムの立ち上げ時間も大きくなるという問題が発生する。

（２）上記の如くエラー数が少ない為に最適の制御を行う時間が極端に長い場合は、最適制御のアルゴリズムを変更して、所定の誤り率以下となった場合には制御を打ち切る方法もある。即ち、識別電圧及び識別位相を最適点から外れた値に決定する。しかし図２６に示すとおり、誤り率特性は、その傾きが、最適点付近で小さく、該最適点から外れるに従って大きくなっている。このため本方法のように最適点から外れた値に決定する場合、識別電圧及び識別位相を変動させたときの誤り率の変動が大きくなってしまう。従って、制御の分解能を小さくとる必要性あり、ＤＡ変換器等に高い性能が求められ、回路規模の増大にもつながり、規模、コストの面で問題となる。

本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものである。即ち、本発明は、誤り率が低い場合に、受信信号の品質を制御することで、帰還制御する際の収束時間の短縮化を図る技術を提供する。

本発明は前記課題を解決するために、以下の手段を採用した。
即ち、本発明の受信誤り率制御装置は、
受信した信号を基準値と比較して識別する識別部と、
前記識別部で識別した信号の誤り率を検出する誤り検出部と、
前記誤り検出部で検出した誤り率に基づいて前記基準値を制御する帰還制御部と、
前記誤り検出部で検出した誤り率に基づいて前記受信した信号の品質を制御する品質制御部とを備える。

前記受信誤り率制御装置において、前記識別部が、前記基準値としての識別電圧と前記受信した信号とを比較して識別する電圧識別部を備え、
前記帰還制御部が、前記誤り検出部で検出した誤り率に基づいて前記識別電圧を制御し、
前記品質制御部が、前記誤り検出部で検出した誤り率と基準誤り率との差を増幅する増幅部と、この増幅した差に応じてノイズを振幅変調する変調部とを備え、この振幅変調したノイズを識別電圧に付加するしても良い。

前記受信誤り率制御装置において、前記識別部が、前記受信した信号を基準位相に基づいて識別する電圧識別部を更に備えても良い。

前記受信誤り率制御装置において、前記品質制御部が、前記ノイズとして熱雑音を発生させる雑音発生部と、この熱雑音を増幅して雑音量を制御する利得可変部とを備えても良い。

また、本発明の受信誤り率制御装置は、
受信した光信号を電気信号に変換する光電気変換部と、
前記電気信号を基準値と比較して識別する識別部と、
前記識別部で識別した信号の誤り率を検出する誤り検出部と、
前記誤り検出部で検出した誤り率に基づいて前記基準値を制御する帰還制御部と、
前記誤り検出部で検出した誤り率に基づいて前記光電気変換部で変換する電気信号の品質を制御する品質制御部とを備える。

前記受信誤り率制御装置において、前記光電気変換部が、アバランシフォトダイオードで光信号を電気信号に変換し、
前記品質制御部が、アバランシフォトダイオードの逆バイアス電圧を前記誤り率に基づいて変化させることにより前記電気信号の品質を制御しても良い。

前記受信誤り率制御装置において、前記品質制御部が、ノイズを発生させるノイズ発生部と、このノイズを用い前記アバランシフォトダイオードの逆バイアス電圧を変調する変調部とを備えても良い。

また、本発明の受信誤り率制御装置は、
受信した光信号を電気信号に変換する光電気変換部と、
前記電気信号の帯域を制御する帯域制御部と、
前記電気信号を基準値と比較して識別する識別部と、
前記識別部で識別した信号の誤り率を検出する誤り検出部と、
前記誤り検出部で検出した誤り率に基づいて前記基準値を制御する帰還制御部と、
前記誤り検出部で検出した誤り率に基づいて前記帯域制御部の制御電圧を制御することにより前記電気信号の品質を制御する品質制御部と、を備える。

また、本発明の受信誤り率制御装置は、
受信した光信号を増幅する光増幅部と、
受信した光信号を電気信号に変換する光電気変換部と、
前記電気信号を基準値と比較して識別する識別部と、
前記識別部で識別した信号の誤り率を検出する誤り検出部と、
前記誤り検出部で検出した誤り率に基づいて前記基準値を制御する帰還制御部と、
前記誤り検出部で検出した誤り率に基づいて前記光増幅部の制御電圧を変調して前記光信号の品質を制御する品質制御部と、を備える。

また、受信誤り率制御装置は、
受信した光信号を減衰させる光減衰部と、
受信した光信号を電気信号に変換する光電気変換部と、
前記電気信号を基準値と比較して識別する識別部と、
前記識別部で識別した信号の誤り率を検出する誤り検出部と、
前記誤り検出部で検出した誤り率に基づいて前記基準値を制御する帰還制御部と、
前記誤り検出部で検出した誤り率に基づいて前記光減衰部の制御電圧を変調して前記光信号の品質を制御する品質制御部と、を備える。

前記受信誤り率制御装置において、前記品質制御部が、ノイズを発生させるノイズ発生部と、このノイズを用い前記減衰部の制御電圧を変調する変調部とを備えても良い。

また、本発明の受信誤り率制御装置は、受信した光信号を電気信号に変換する光電気変換部と、
前記電気信号を基準値と比較して識別する識別部と、
前記識別部で識別した信号の誤り率を検出する誤り検出部と、
前記誤り検出部で検出した誤り率に基づいて前記基準値を制御する帰還制御部と、
前記誤り検出部で検出した誤り率に基づいて前記光信号の品質を制御する品質制御部と、を備える。

前記受信誤り率制御装置において、前記品質制御部が、前記誤り検出部で検出した誤り率と基準誤り率との差を増幅する増幅部と、この増幅した差に応じたノイズを発生させるノイズ発生部と、前記ノイズを光信号に変換する電気光変換部と、前記光信号に変換したノイズを前記光電気変換部で受信する光信号に付加する光結合部とを備えても良い。

本発明によれば、誤り率が低い場合に、受信信号の品質を制御することで、帰還制御する際の収束時間の短縮化を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
〈実施形態１〉
図１は、本発明に係る一実施形態としての受信誤り率制御装置の概略構成図、図２は、該受信誤り率制御装置に備えられた電気信号処理部の説明図である。

本実施形態の受信誤り率制御装置１は、前述した図２２の波長多重光伝送に用いられる光受信部９５に相当する。

受信誤り率制御装置１は、光電気変換部１１、電気信号処理部１２、誤り訂正処理部１３、加入者光変換部１４を備えている。

光電気変換部１１は、前記波長分離部９４により分離された任意の波長の光信号を電気信号に変換する。

電気信号処理部１２は、識別部１５、シリアルパラレル変換部１６、最適点制御部（帰還制御部に相当）１９、受信品質制御部２１を備えている。

識別部１５は、受信した信号を基準値と比較して識別する。図２に示すように、識別部１５は、電圧識別部１５ａと位相識別部１５ｂとを備えている。図３は、電圧識別部１５ａの構成例であり、受信した信号と識別電圧（基準値に相当）とを比較し、受信した信号が識別信号以上の電圧のとき１、受信した信号が識別信号未満の電圧のとき０と識別し、この１又は０に応じた規定の電圧を出力する。また、図４は、位相識別部１５ｂの構成例であり、受信した信号が識別位相Ｐoptの時に"１"であるか"０"であるかを識別し、"１"であれば識別位相Ｐoptを基準に規定の立ち上がり及び立下りとなる信号を出力する。

最適点制御部１９は、前記誤り訂正処理部１３の誤り検出部１７で検出した誤り率に基づいて前記識別電圧を最適に制御する。

シリアルパラレル変換部１６は、識別部１５で識別したシリアル信号をパラレル信号に変更することで低い周波数の信号に変換する。

品質制御部２１は、前記誤り検出部１３で検出した誤り率に基づいて前記受信信号について前記識別後の信号を誤らせる制御をする。本実施形態では、前記識別後の信号を誤らせる制御の一例として識別部１５の識別電圧にノイズを重畳させることにより、識別を誤らせて所定の誤り率の信号を得るようにしている。品質制御部２１は、図２に示すように、振幅変調部２１ａ、誤差増幅＆積分部２１ｂ、発振器２１ｃ、基準誤り率入力部２１ｄを備えている。

基準誤り率入力部２１ｄは、所定の基準誤り率に相当する基準電圧を誤差増幅＆積分部２１ｂに入力している。本実施形態において該基準誤り率は、後述のように誤り率がＥＲＲ２となるように設定されている。

誤差増幅＆積分部２１ｂは、図５に示すように、誤り検出部で検出した誤り率と基準誤り率との差を増幅する。

発振器２１ｃは、所定周波数の信号（本例では正弦波）をノイズとして振幅変調部２１ａに出力する。

振幅変調部２１ａは、図６に示すように、誤差増幅＆積分部２１ｂからの出力を発振器２１ｃからのノイズで振幅変調して電圧加算部２２へ出力している。

電圧加算部２２は、図７に示すように最適点制御部１９からの出力に品質制御部２１からのノイズを重畳し、識別電圧として電圧識別部１５ａに入力する。

また、誤り訂正処理部１３は、誤り検出部１７と誤り訂正部１８を備えており、誤り検出部１７が検出した誤りを誤り訂正部１８で訂正している。また、誤り訂正処理部１３は、誤り検出部１７で検出した誤りの伝送信号に対する割合を誤り率として求め、電気信号処理部１２にフィードバックしている。

加入者光変換部１４は、前記誤り訂正処理部１３で誤りが訂正された電気信号を加入者回線用の信号（本例では光信号）に変換し、加入者側に配信している。

これらの構成により、受信誤り率制御装置１は、前記波長分離部９４により分離された任意の波長の光信号を受信すると、光電気変換部１１によって電気信号に変換し、電気信号処理部１２によって信号処理し易い速度の信号へ変換し、誤り訂正処理部１３で誤り訂正をしたのち、加入者光変換部１４で加入者回線用の光信号変換して加入者側に配信する。

また、本実施形態の受信誤り率制御装置１は、誤り訂正処理部１３で検出した誤り率を電気信号処理部１２へフィードバックし、適切な受信信号の品質が得られるように、電気信号処理部１２で最適点制御及び品質制御を行っている。

このとき、品質制御部２１は、受信した信号の誤り率が低すぎる場合には、基準誤り率と比較してこの差を増幅し、ノイズを重畳して識別電圧に付加する。そして識別部１５が、このノイズが付加された識別信号で識別を行い、誤り検出部１７が誤り率を求め、この誤り率に基づいて最適点制御部１９が最適点制御を行う。図８、図９は、本実施形態の受信誤り率制御装置１における誤り率特性を示している。

このように、本実施形態の受信誤り率制御装置１では、誤り率が低すぎる場合に、識別電圧にノイズを付加することにより、誤り率をあげ、図８、図９に示す如く適切な誤り率ＥＲＲ２に収束するように、制御を行っている。

従って、ＳＮ比が良く、誤り率が少ない場合でも、過剰に低い最適点ＥＲＲ１に制御を行うことがなく、迅速に帰還制御を行うことができる。

この場合でも、収束する誤り率ＥＲＲ２が、誤り訂正部１８で訂正可能な誤り率の上限ＥＲＲ３より低く設定されていれば、誤りは誤り訂正部１８で訂正されるので、正確な信号が得られる。

〈実施形態２〉
図１０は、本発明に係る実施形態２の要部構成図である。本実施形態は、前述の実施形態１と比べ、位相識別部５ｂにおける識別についても帰還制御を行う点が異なっている。なお、その他の構成は略同じであるので、同一の要素には同符号を付す等して再度の説明を省略する。

本実施形態の最適点制御部１９は、前記誤り訂正処理部１３の誤り検出部１７で検出した誤り率に基づいて前記識別電圧及び識別位相を最適に制御する。

最適点制御部１９は、先ず識別電圧を所定値ずつ異ならせて電圧識別部１５ａに印加し、このときの誤り率の変動を誤り検出部１７からの誤り率に基づいて求め、誤り率が最も低くなるように識別電圧を制御する。次に最適点制御部１９は、識別位相としての位相制御電圧を所定値ずつ異ならせて位相識別部５ｂに印加し、このときの誤り率の変動を誤り検出部１７からの誤り率に基づいて求め、誤り率が最も低くなるよう識別電圧及び識別位相を最適に制御する手順に位相電圧を制御する。

なお、この識別電圧及び識別位相を最適に制御する手順については、上記例に限らず、公知のフィードバック制御を適用できる。

本実施形態においても、前述の実施形態１と同様に、誤り率が少ない場合でも、過剰に低い最適点ＥＲＲ１となるまで制御を行うことがなく、適切な誤り率ＥＲＲ２となるように制御を行うので、迅速に帰還制御を行うことができる。

〈実施形態３〉
図１１は、本発明に係る実施形態３の要部構成図である。本実施形態は、前述の実施形態２と比べ、ノイズの発生源を熱雑音発生部とした点が異なっている。その他の構成は略同じであるので、同一の要素には同符号を付す等して再度の説明を省略する。

本実施形態の品質制御部２１は、利得可変増幅部（利得可変部に相当）２１ｅと、熱雑音発生部２１ｆ、誤差増幅＆積分部２１ｂと基準誤り率入力部２１ｄを備えている。

図１２は、この利得可変増幅部２１ｅと、熱雑音発生部２１ｆの具体例を示している。

熱雑音発生部２１ｆは、抵抗器Ｒで発生した熱雑音を利得可変増幅部２１ｅに入力している。

利得可変増幅部２１ｆは、誤差増幅＆積分部２１ｂから前記誤り率と基準誤り率の差を増幅した制御信号が入力され、この制御信号に応じて前記熱雑音を増幅し、電圧加算部２２に出力している。即ち、利得可変増幅部２１ｅは、誤り検出部１７で検出した誤り率が基準誤り率を大きく上回っているときには利得が大きくなり、雑音の出力を大きくし、前記誤り検出部１７で検出した誤り率が基準誤り率に近づくにつれて利得が小さくなり、雑音の出力を小さくする。また、利得可変増幅部２１ｅは、誤り検出部１７で検出した誤り率が基準誤り率よりも低いか同じときには雑音を出力しない。

以上のように本実施形態によれば、熱雑音をノイズとして利用したことにより比較的簡易な構成で受信信号の品質の制御を行うことができ、前述の実施形態と同様の効果を得ることができる。

〈実施形態４〉
図１３，図１４は、本発明に係る実施形態４の要部構成図である。本実施形態は、前述の実施形態１と比べ、光電気変換部１１を制御して受信信号の品質を制御する点が異なっている。その他の構成は略同じであるので、同一の要素には同符号を付す等して再度の説明を省略する。

本実施形態の光電気変換部１１は、光電変換素子としてＡＰＤ（アバランシフォトダイオード）を用いている。

品質制御部２１は、前記誤り検出部１７で検出した誤り率と基準誤り率の差を誤差増幅＆積分部２１ｂによって増幅した制御信号を光電気変換部１１に入力している。

光電気変換部１１では、入力された制御信号に基づいてＡＰＤの逆バイアス電圧を可変し、ＡＰＤの増倍率（ゲイン）を可変させている。即ち光電気変換部１１は、前記誤り検出部１７で検出した誤り率が基準誤り率を大きく上回っているときには制御信号が大きくなり、ＡＰＤのゲインを大きくする。また、前記誤り検出部１７で検出した誤り率が基準誤り率に近づくにつれて制御信号が小さくなり、ＡＰＤのゲインを小さくする。

このように光電気変換部１１は、ＡＰＤのゲインを大きくするとショットノイズが増え、光電気変換後の電気信号の品質を劣化させる。また、光電気変換部１１は、ＡＰＤのゲインを小さくするとショットノイズが減り、光電気変換後の電気信号の品質劣化を抑えられる。従って、品質制御部２１は、受信した信号の誤り率に応じて受信信号（前記電気信号）の品質を制御できる。

以上のように本実施形態によれば、前述の実施形態１と同様に、誤り率が少ない場合でも、過剰に低い最適点ＥＲＲ１となるまで制御を行うことがなく、適切な誤り率ＥＲＲ２となるように制御を行うので、迅速に帰還制御を行うことができる。

〈実施形態５〉
図１５は、本発明に係る実施形態５の要部構成図である。本実施形態は、前述の実施形態４と比べ、品質制御部にノイズ発生部を備えた点が異なっている。その他の構成は略同じであるので、同一の要素には同符号を付す等して再度の説明を省略する。

品質制御部２１は、前記誤り検出部１７で検出した誤り率と基準誤り率の差を誤差増幅＆積分部２１ｂによって増幅して制御信号とし、この制御信号をノイズ発生部２１ｇに入力し、該制御信号にノイズを掛け算型で印加（重畳）する。そして品質制御部２１は、このノイズを重畳した制御信号を光電気変換部１１へＡＰＤの逆バイアス電圧として入力している。

光電気変換部１１は、この逆バイアス電圧のノイズが大きくなると、光電変換後の電気信号の品質を劣化させる。また、光電気変換部１１は、逆バイアス電圧のノイズが小さくなると、光電気変換後の電気信号の品質劣化を抑えられる。従って、品質制御部２１は、受信した信号の誤り率に応じて受信信号（前記電気信号）の品質を制御できる。

以上のように本実施形態によれば、前述の実施形態４と同様に、誤り率が少ない場合でも、過剰に低い最適点ＥＲＲ１となるまで制御を行うことがなく、適切な誤り率ＥＲＲ２となるように制御を行うので、迅速に帰還制御を行うことができる。

特に、本実施形態によれば、ＡＰＤの逆バイアスを大きく変動させずに、誤り率に応じたノイズの量で受信信号の品質を制御できる。

〈実施形態６〉
図１６は、本発明に係る実施形態６の要部構成図である。本実施形態は、前述の実施形態４と比べ、帯域制御部によって受信信号の品質を制御した点が異なっている。その他の構成は略同じであるので、同一の要素には同符号を付す等して再度の説明を省略する。

帯域制御部２３は、光電気変換部１１で電気信号に変換された受信信号の帯域を制御する。

また、品質制御部２１は、前記誤り検出部１７で検出した誤り率と基準誤り率の差を誤差増幅＆積分部２１ｂによって増幅して制御信号とし、この制御信号を該帯域制御部２３に入力している。

帯域制御部２３は、入力された制御信号に基づいて受信信号の帯域を制御し、前記誤り検出部１７で検出した誤り率が基準誤り率を大きく上回っているときには帯域を小さくする。また、帯域制御部２３は、前記誤り検出部１７で検出した誤り率が基準誤り率に近づくにつれて帯域を大きくする。

従って、帯域制御部２３が、受信信号の帯域を小さくすると、符号間干渉が生じて受信信号の品質が劣化する。また、帯域制御部２３は、受信信号の帯域を大きくすることで、符号間干渉を生じさせず、受信信号の品質の劣化を抑えることができる。従って、品質制御部２１は、受信した信号の誤り率に応じて受信信号の品質を制御できる。

〈実施形態７〉
図１７，図１８は、本発明に係る実施形態７の要部構成図である。本実施形態は、前述の実施形態５と比べ、光増幅部によって受信信号の品質を制御した点が異なっている。その他の構成は略同じであるので、同一の要素には同符号を付す等して再度の説明を省略する。

光増幅部２４は、波長分離部９４で分離された光信号を増幅する。

また、品質制御部２１は、前記誤り検出部１７で検出した誤り率と基準誤り率の差を誤差増幅＆積分部２１ｂによって増幅して制御信号とし、この制御信号をノイズ発生部２１ｇに入力し、該制御信号にノイズを掛け算型で印加（重畳）する。そして品質制御部２１は、このノイズを重畳した制御信号を光増幅部２４へ入力している。

光増幅部２４は、この制御信号のノイズが大きくなると、光増幅後の受信信号の品質を劣化させる。また、光電気変換部１１は、制御信号のノイズが小さくなると、光増幅後の電気信号の品質劣化を抑えられる。従って、品質制御部２１は、受信した信号の誤り率に応じて受信信号の品質を制御できる。

以上のように本実施形態によれば、前述の実施形態５と同様に、誤り率が少ない場合でも、過剰に低い最適点ＥＲＲ１となるまで制御を行うことがなく、適切な誤り率ＥＲＲ２となるように制御を行うので、迅速に帰還制御を行うことができる。

〈実施形態８〉
図１９は、本発明に係る実施形態８の要部構成図である。本実施形態は、前述の実施形態４と比べ、光可変減衰部によって受信信号の品質を制御した点が異なっている。その他の構成は略同じであるので、同一の要素には同符号を付す等して再度の説明を省略する。

光可変減衰部２５は、波長分離部９４で分離された光信号を減衰させることで受信した光信号（以下単に受信信号とも称する）の品質を制御する。

また、品質制御部２１は、前記誤り検出部１７で検出した誤り率と基準誤り率の差を誤差増幅＆積分部（変調部に相当）２１ｂによって増幅して制御信号とし、この制御信号を該光可変減衰部２５に入力している。

光可変減衰部２５は、入力された制御信号に基づいて受信信号を減衰させ、前記誤り検出部１７で検出した誤り率が基準誤り率を大きく上回っているときには受信信号を大きく減衰させる。また、光可変減衰部２５は、前記誤り検出部１７で検出した誤り率が基準誤り率に近づくにつれて減衰を小さくする。

従って、光可変減衰部２５が、受信信号を減衰させると、ＳＮ比が悪化し、品質が劣化する。また、帯域制御部２３は、受信信号の減衰を小さくすることで、ＳＮ比の悪化を生じさせず、受信信号の品質の劣化を抑えることができる。従って、品質制御部２１は、受信した信号の誤り率に応じて受信信号の品質を制御できる。

〈実施形態９〉
図２０は、本発明に係る実施形態９の要部構成図である。本実施形態は、前述の実施形態７と比べ、光減衰部によって受信信号の品質を制御した点が異なっている。その他の構成は略同じであるので、同一の要素には同符号を付す等して再度の説明を省略する。

また、品質制御部２１は、前記誤り検出部１７で検出した誤り率と基準誤り率の差を誤差増幅＆積分部（変調部に相当）２１ｂによって増幅して制御信号とし、この制御信号をノイズ発生部２１ｇに入力し、該制御信号にノイズを掛け算型で印加（重畳）する。そして品質制御部２１は、このノイズを重畳した制御信号を光可変減衰部２５へ入力している。

光可変減衰部２５は、この制御信号のノイズに応じて光信号を減衰させ、該光信号にノイズを付加するため、この制御信号のノイズが大きくなると、受信信号のＳＮ比を悪化させて受信信号の品質を劣化させる。また、光可変減衰部は、制御信号のノイズが小さくなると、受信信号に付加するノイズが小さくなるため、受信信号の品質劣化を抑えられる。従って、品質制御部２１は、受信した信号の誤り率に応じて受信信号の品質を制御できる。

以上のように本実施形態によれば、前述の実施形態７と同様に、誤り率が少ない場合でも、過剰に低い最適点ＥＲＲ１となるまで制御を行うことがなく、適切な誤り率ＥＲＲ２となるように制御を行うので、迅速に帰還制御を行うことができる。

特に、本実施形態によれば、受信信号を大きく減衰させずに、誤り率に応じたノイズの量で受信信号の品質を制御できる。

〈実施形態１０〉
図２１は、本発明に係る実施形態１０の要部構成図である。本実施形態は、前述の実施形態７と比べ、光結合部によって受信信号の品質を制御した点が異なっている。その他の構成は略同じであるので、同一の要素には同符号を付す等して再度の説明を省略する。

光結合部２６は、品質制御部２１からの制御信号を受信した光信号（以下単に受信信号とも称する）に結合することで該受信信号の品質を制御する。

また、品質制御部２１は、前記誤り検出部１７で検出した誤り率と基準誤り率の差を誤差増幅＆積分部２１ｂによって増幅して制御信号とし、この制御信号をノイズ発生部２１ｇに入力し、該制御信号にノイズを掛け算型で印加（重畳）する。そして品質制御部２１は、このノイズを重畳した制御信号を電気光変換部２７で光信号に変換し、光結合部２６に入力している。

光結合部２６は、この品質制御部２１からの制御信号と受信信号とを結合させる。従って光結合部２６は、この制御信号のノイズが大きくなると、受信信号のＳＮ比を悪化させて受信信号の品質を劣化させる。また、光結合部２６は、制御信号のノイズが小さくなると、受信信号に付加するノイズが小さくなるため、受信信号の品質劣化を抑えられる。従って、品質制御部２１は、受信した信号の誤り率に応じて受信信号の品質を制御できる。

尚、本発明は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

以上、説明したように本発明によれば、誤り率が低い場合に、受信信号の品質を制御することで、帰還制御する際の収束時間の短縮化を図ることができる。

本発明に係る実施形態１の概略構成図本発明に係る実施形態１の要部ブロック図電圧識別部の実施例位相識別部の実施例誤差増幅＆積分部の実施例振幅変調部の実施例電圧加算部の実施例本発明の誤り率特性１本発明の誤り率特性２本発明に係る実施形態２の要部ブロック図本発明に係る実施形態３の要部ブロック図熱雑音発生部と利得可変増幅部の実施例本発明に係る実施形態４の概略構成図本発明に係る実施形態４の要部ブロック図本発明に係る実施形態５の要部ブロック図本発明に係る実施形態６の要部ブロック図本発明に係る実施形態７の概略構成図本発明に係る実施形態７の要部ブロック図本発明に係る実施形態８の要部ブロック図本発明に係る実施形態９の要部ブロック図本発明に係る実施形態１０の要部ブロック図波長多重光伝送の概略図従来の光受信部の構成図従来の光受信部の構成図波形識別の原理図従来方式の誤り率特性

Claims

受信した信号を基準値と比較して識別する識別部と、
前記識別部で識別した信号の誤り率を検出する誤り検出部と、
前記誤り検出部で検出した誤り率に基づいて前記基準値を制御する帰還制御部と、
前記誤り検出部で検出した誤り率が基準誤り率より低い場合に該検出した誤り率に基づいて前記受信信号について前記識別後の信号の誤り率を増加させて所定の誤り率に近づける制御をする品質制御部と、
を備える受信誤り率制御装置。
受信した信号を基準値と比較して識別する識別部と、
前記識別部で識別した信号の誤り率を検出する誤り検出部と、
前記誤り検出部で検出した誤り率に基づいて前記基準値を制御する帰還制御部と、
前記誤り検出部で検出した誤り率に基づいて前記受信信号について前記識別後の信号を誤らせる制御をする品質制御部とを備え、
前記識別部が、前記基準値としての識別電圧と前記受信した信号とを比較して識別する電圧識別部を備え、
前記帰還制御部が、前記誤り検出部で検出した誤り率に基づいて前記識別電圧を制御し、
前記品質制御部が、前記誤り検出部で検出した誤り率と基準誤り率との差を増幅する増幅部と、この増幅した差に応じてノイズを振幅変調する変調部とを備え、この振幅変調したノイズを識別電圧に付加する受信誤り率制御装置。
前記識別部が、前記受信した信号を基準位相に基づいて識別する電圧識別部を更に備えた請求項２に記載の受信誤り率制御装置。
前記品質制御部が、前記ノイズとして熱雑音を発生させる雑音発生部と、この熱雑音を増幅して雑音量を制御する利得可変部とを備える請求項２に記載の受信誤り率制御装置。
受信した光信号を電気信号に変換する光電気変換部と、
前記電気信号を基準値と比較して識別する識別部と、
前記識別部で識別した信号の誤り率を検出する誤り検出部と、
前記誤り検出部で検出した誤り率に基づいて前記基準値を制御する帰還制御部と、
前記誤り検出部で検出した誤り率が基準誤り率より低い場合に該検出した誤り率に基づき前記光電気変換部で変換する電気信号についての前記識別後の信号の誤り率を増加させて所定の誤り率に近づける制御をする品質制御部と、
を備える受信誤り率制御装置。
受信した光信号をアバランシフォトダイオードで電気信号に変換する光電気変換部と、
前記電気信号を基準値と比較して識別する識別部と、
前記識別部で識別した信号の誤り率を検出する誤り検出部と、
前記誤り検出部で検出した誤り率に基づいて前記基準値を制御する帰還制御部と、
前記誤り検出部で検出した誤り率に基づいてアバランシフォトダイオードの逆バイアス電圧を変化させることにより前記光電気変換部で変換する電気信号についての前記識別後の信号を誤らせて品質を制御する品質制御部と、
を備える受信誤り率制御装置。
前記品質制御部が、ノイズを発生させるノイズ発生部と、このノイズを用い前記アバランシフォトダイオードの逆バイアス電圧を変調する変調部とを備える請求項６に記載の受信誤り率制御装置。
受信した光信号を電気信号に変換する光電気変換部と、
前記電気信号の帯域を制御する帯域制御部と、
前記電気信号を基準値と比較して識別する識別部と、
前記識別部で識別した信号の誤り率を検出する誤り検出部と、
前記誤り検出部で検出した誤り率に基づいて前記基準値を制御する帰還制御部と、
前記誤り検出部で検出した誤り率が基準誤り率より低い場合に該検出した誤り率に基づいて前記帯域制御部の制御電圧を制御することにより前記電気信号の誤り率を増加させて所定の誤り率に近づける制御をする品質制御部と、
を備える受信誤り率制御装置。
受信した光信号を増幅する光増幅部と、
受信した光信号を電気信号に変換する光電気変換部と、
前記電気信号を基準値と比較して識別する識別部と、
前記識別部で識別した信号の誤り率を検出する誤り検出部と、
前記誤り検出部で検出した誤り率に基づいて前記基準値を制御する帰還制御部と、
前記誤り検出部で検出した誤り率が基準誤り率より低い場合に該検出した誤り率に基づいて前記光増幅部の制御電圧を変調して前記光信号の誤り率を増加させて所定の誤り率に近づける制御をする品質制御部と、
を備える受信誤り率制御装置。
受信した光信号を減衰させる光減衰部と、
受信した光信号を電気信号に変換する光電気変換部と、
前記電気信号を基準値と比較して識別する識別部と、
前記識別部で識別した信号の誤り率を検出する誤り検出部と、
前記誤り検出部で検出した誤り率に基づいて前記基準値を制御する帰還制御部と、
前記誤り検出部で検出した誤り率が基準誤り率より低い場合に該検出した誤り率に基づいて前記光減衰部の制御電圧を変調して前記光信号の誤り率を増加させて所定の誤り率に近づける制御をする品質制御部と、
を備える受信誤り率制御装置。
受信した光信号を減衰させる光減衰部と、
受信した光信号を電気信号に変換する光電気変換部と、
前記電気信号を基準値と比較して識別する識別部と、
前記識別部で識別した信号の誤り率を検出する誤り検出部と、
前記誤り検出部で検出した誤り率に基づいて前記基準値を制御する帰還制御部と、
前記誤り検出部で検出した誤り率に基づいて前記光減衰部の制御電圧を変調して前記光信号の品質を制御する品質制御部とを備え、
前記品質制御部が、ノイズを発生させるノイズ発生部と、このノイズを用い前記減衰部の制御電圧を変調する変調部とを備える受信誤り率制御装置。
受信した光信号を電気信号に変換する光電気変換部と、
前記電気信号を基準値と比較して識別する識別部と、
前記識別部で識別した信号の誤り率を検出する誤り検出部と、
前記誤り検出部で検出した誤り率に基づいて前記基準値を制御する帰還制御部と、
前記誤り検出部で検出した誤り率が基準誤り率より低い場合に該検出した誤り率に基づいて前記光信号の誤り率を増加させて所定の誤り率に近づける制御をする品質制御部と、
を備える受信誤り率制御装置。
受信した光信号を電気信号に変換する光電気変換部と、
前記電気信号を基準値と比較して識別する識別部と、
前記識別部で識別した信号の誤り率を検出する誤り検出部と、
前記誤り検出部で検出した誤り率に基づいて前記基準値を制御する帰還制御部と、
前記誤り検出部で検出した誤り率に基づいて前記光信号の品質を制御する品質制御部とを備え、
前記品質制御部が、前記誤り検出部で検出した誤り率と基準誤り率との差を増幅する増幅部と、この増幅した差に応じたノイズを発生させるノイズ発生部と、前記ノイズを光信号に変換する電気光変換部と、前記光信号に変換したノイズを前記光電気変換部で受信する光信号に付加する光結合部とを備えた受信誤り率制御装置。