JP4539726B2 - 光符号分割多重受信装置におけるゲート処理装置、ゲート処理方法及びゲート調整方法 - Google Patents

Description

この発明は、光符号分割多重受信装置におけるゲート処理装置、ゲート処理方法及びゲート調整方法に関するものである。

通信の大容量化のために、一本の光ファイバ伝送路に複数チャネル分の光パルス信号をまとめて伝送する、光時分割多重（ＯＴＤＭ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）、波長分割多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）及び光符号分割多重（ＯＣＤＭ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）などの光多重技術が検討されている。この中で、ＯＣＤＭは、光パルス信号の多重にあたり、多重されるチャネル数の制限がないという優れた特徴を有している。

ＯＣＤＭの方式として、波長ホップ／時間拡散方式や、位相符号方式などが知られている。波長ホップ／時間拡散方式は、複数の波長を含む光パルスを、単一波長の光チップパルスに分離して、この各波長の光チップパルスの時間軸上の配置順序を符号とする方式である。また、位相符号方式は、光チップパルス間の相対位相差を符号とする方式である。

光符号分割多重（ＯＣＤＭ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）通信においては、復号器で復号された復号化信号は、符号化の際に用いられる符号と復号化の際に用いられる符号が一致した自己相関成分と、符号が一致していない相互相関成分を含んでいる。

符号化による多重数が増加すると、相互相関成分による干渉雑音が増加するため、復号化された信号の符号誤り率が増大する。そこで、符号誤り率を減少させるため、自己相関成分の時間帯域幅Δｔに対応する時間だけゲートを開いて、時間ゲート処理を行う必要がある。

ここで、時間ゲート処理とは、所望の時間間隔で信号を抜き出す処理であって、復号化信号に対して、自己相関成分が入力された時間だけゲートを開いて通過させ、かつ、相互相関成分が入力された時間はゲートを閉じることにより、自己相関成分のみを抽出する処理である。なお、時間ゲート処理を光信号に対して行う場合は、光ゲート処理と称することもある。

また、自己相関成分の時間帯域幅Δｔは、例えば、ＯＣＤＭ通信におけるデータレートＡ［Ｇｂｓ］と符号長ｎを用いて、Δｔ＝（１／Ａ）／ｎで与えられる。

図５を参照して、従来の時間ゲート処理について説明する。図５は、ＯＣＤＭ通信用の受信装置（以下、単にＯＣＤＭ受信装置と称する。）の従来例を示す概略構成図である。

ＯＣＤＭ受信装置１１０は、分波器１２０と第１〜４受信部１３０ａ〜１３０ｄを備えている。ＯＣＤＭ受信装置１１０は、受信したＯＣＤＭ信号Ｓ２０を、分波器１２０で４つに分岐して、第１〜４受信部１３０ａ〜１３０ｄに送る。第１〜４受信部１３０ａ〜１３０ｄの構成は、同様であるので、代表して第１受信部１３０ａについて説明し、第２〜４受信部１３０ｂ〜１３０ｄについての説明は省略する。

第１受信部１３０ａは、復号化部１４０、時間ゲート処理器１５０、クロック抽出回路１６０、光電変換器１９０を備えている。従来のＯＣＤＭ受信装置では、復号化部１４０で復号化信号を２分岐して、一方をクロック抽出回路１６０に送り、当該クロック抽出回路１６０でクロック信号（図中、矢印Ｓ３６で示す。）を抽出している。時間ゲート処理器１５０として、例えば、電界吸収型光変調器（ＥＡＭ：Ｅｌｅｃｔｒｏ−ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）が用いられる。

時間ゲート処理器１５０の出力は、光アンプ１５２ａに入力されて、当該光アンプ１５２ａで増幅される。この光アンプ１５２ａとして、例えば、エルビウム添加光ファイバ増幅器を用いることができる。光アンプ１５２ａの出力部にはＡＳＥカットフィルタ１５２ｂが設けられている。ＡＳＥカットフィルタ１５２ｂは、エルビウム添加光ファイバ増幅器の光ファイバ内における誘導放出によって増幅された自然放出光（ＡＳＥ：Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）の成分を除去するために用いられる。ＡＳＥカットフィルタ１５２ｂからの出力は、光電変換器１９０に入力され、電気信号（図中、矢印Ｓ３８ａで示す。）に変換された後、出力される（例えば、特許文献１参照）。
特開２００７−８８８１７号

ＯＣＤＭ通信におけるデータレートＡ、あるいは、符号長ｎが増すと、自己相関成分の時間帯域幅Δｔ（＝１／（Ａ・ｎ））が狭くなる。

ここで、上述の従来例の構成では、自己相関成分の時間帯域幅Δｔが狭くなると、この時間帯域幅Δｔに対応した遮断周波数のＥＡＭの入手が困難になる。図６を参照して、上述した従来構成における時間ゲート処理について説明する。

図６（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、それぞれ、クロック抽出回路で抽出されたクロック信号、時間ゲート処理器に入力される直前の復号化信号、及び、時間ゲート処理後のゲート後信号を模式的に示している。図６（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、横軸に時間軸を取って示し、縦軸に信号強度を取って示している。

図６（Ａ）に示されるクロック信号が、時間ゲート処理器のゲート信号として用いられ、このクロック信号に対応して、光が透過される。

時間ゲート処理器に入力されるクロック信号（ゲート信号）のゲート幅Ｔｇａｔｅに対して、復号化信号（図６（Ｂ））の自己相関成分の時間帯域幅Δｔが狭い場合は、自己相関成分に近接する相互相関成分が、時間ゲート処理において除去することができず、時間ゲート後の信号に残留してしまう（図６（Ｃ））。この残留相互相関成分が、符号誤り率の増加を引き起こす。

そこで、この出願に係る発明者が鋭意研究を行ったところ、復号化信号が、第１相互相関成分、自己相関成分及び第２相互相関成分を時間的に順に備えているとき、復号化信号の第１相互相関成分を除去して１次ゲート後信号を生成し、その後、１次ゲート後信号に残存している第２相互相関成分を除去して２次ゲート後信号を生成することで、時間ゲート処理器における最小のゲート幅に対して、自己相関成分の時間帯域幅Δｔが狭い場合であっても、適切に相互相関成分を除去できること見出した。

この発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、この発明の目的は、自己相関成分の時間帯域幅Δｔが狭い場合であっても、適切に相互相関成分を除去する光符号分割多重受信装置におけるゲート処理装置、ゲート処理方法及びゲート調整方法を提供することにある。

上述した目的を達成するために、この発明の第１の要旨によれば、光符号分割多重信号が復号化された復号化信号に対して、時間ゲート処理を行うゲート処理装置が提供される。

このゲート処理装置は、クロック抽出部と、制御信号生成部と、ゲート処理部とを備えて構成される。

クロック抽出部は、復号化信号が２分岐された一方からクロックを抽出して、電気クロック信号を生成する。制御信号生成部は、電気クロック信号を２分岐して、第１制御信号及び第２制御信号を生成する。ゲート処理部は、復号化信号が２分岐された他方に対して、第１制御信号を用いた時間ゲート処理を行って１次ゲート後信号を生成する１次ゲート処理器、及び、１次ゲート後信号に対して、第２制御信号を用いた時間ゲート処理を行って２次ゲート後信号を生成する２次ゲート処理器を含んでいる。

ここで、復号化信号が、第１相互相関成分、自己相関成分及び第２相互相関成分を時間的に順に備えているとき、１次ゲート処理器は、復号化信号の第１相互相関成分を除去して１次ゲート後信号を生成し、２次ゲート処理器は、１次ゲート後信号に残存している第２相互相関成分を除去して２次ゲート後信号を生成する。

上述したゲート処理装置の好適な実施形態によれば、制御信号生成部は、第１制御信号の遅延量を調整する第１可変遅延器と、第２制御信号の遅延量を調整する第２可変遅延器とを備えて構成される。

また、制御信号生成部が、電気クロック信号の遅延量を調整する第１可変遅延器と、第１制御信号及び第２制御信号のいずれか一方の遅延量を調整する第２可変遅延器とを備える構成にしても良い。

また、ゲート処理部が、復号化信号の遅延量を調整する第１光可変遅延器と、１次ゲート後信号の遅延量を調整する第２光可変遅延器とを備える構成にしても良い。

上述した目的を達成するために、この発明の第２の要旨によれば、光符号分割多重信号が復号化された、第１相互相関成分、自己相関成分及び第２相互相関成分を時間的に順に備える復号化信号に対して、復号化信号の第１相互相関成分を除去して１次ゲート後信号を生成する過程と、１次ゲート後信号に残存している第２相互相関成分を除去して２次ゲート後信号を生成する過程とを備える時間ゲート処理方法が提供される。

上述した時間ゲート処理方法の実施にあたり、好ましくは、復号化信号から抽出した電気クロック信号を２分岐して、一方を第１相互相関成分を除去するための第１制御信号として用い、他方を第２相互相関成分を除去するための第２制御信号として用いるのが良い。

さらに、第１制御信号及び第２制御信号のそれぞれについて、遅延量を調整するのが好適である。また、復号化信号及び１次ゲート後信号のそれぞれについて、遅延量を調整しても良い。

また、上述した目的を達成するために、この発明の第３の要旨によれば、光符号分割多重信号が復号化された、第１相互相関成分、自己相関成分及び第２相互相関成分を時間的に順に備える復号化信号に対して、第１相互相関成分を除去して１次ゲート後信号を生成し、１次ゲート後信号に残存している第２相互相関成分を除去して２次ゲート後信号を生成するにあたり、以下の過程を備える時間ゲート調整方法が提供される。

先ず、復号化信号から抽出した電気クロック信号が２分岐された、第１相互相関成分を除去するための第１制御信号と、第２相互相関成分を除去するための第２制御信号とについて、第１制御信号及び第２制御信号の遅延量を調整して、２次ゲート後信号の出力を最大にする。次に、第１制御信号及び第２制御信号の遅延量を調整して、２次ゲート後信号の符号誤り率を最小にする。

また、上述した時間ゲート調整方法の他の好適な実施形態によれば、以下の過程を備える構成としても良い。先ず、復号化信号から抽出した電気クロック信号が２分岐された、第１相互相関成分を除去するための第１制御信号と、第２相互相関成分を除去するための第２制御信号とについて、復号化信号及び１次ゲート後信号の遅延量を調整して、２次ゲート後信号の出力を最大にする。次に、復号化信号及び１次ゲート後信号の遅延量を調整して、２次ゲート後信号の符号誤り率を最小にする。

この発明の光符号分割多重通信に用いられるゲート処理装置、ゲート処理方法及びゲート調整方法によれば、復号化信号が、第１相互相関成分、自己相関成分及び第２相互相関成分を時間的に順に備えているとき、復号化信号の第１相互相関成分を除去して１次ゲート後信号を生成し、その後、１次ゲート後信号に残存している第２相互相関成分を除去して２次ゲート後信号を生成する。この結果、時間ゲート処理器における最小のゲート幅に対して、自己相関成分の時間帯域幅Δｔが狭い場合であっても、適切に相互相関成分を除去できる。

以下、図を参照して、この発明の実施の形態について説明するが、この発明が理解できる程度に概略的に示したものに過ぎない。また、数値的条件などは、単なる好適例にすぎない。従って、この発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の構成の範囲を逸脱せずにこの発明の効果を達成できる多くの変更又は変形を行うことができる。

図１は、ＯＣＤＭ受信装置を示す模式図である。ここでは、ＯＣＤＭ受信装置は、位相符号方式のＯＣＤＭ通信で用いられるものとして説明するが、波長ホップ／時間拡散方式のＯＣＤＭ通信に用いても良い。

ＯＣＤＭ受信装置１０は、復号部２０と、ゲート処理装置３０を備えて構成される。復号部２０は、サーキュレータ２２と復号器２４を備えて構成されている。復号器２４として、例えば、同一光ファイバ中に、複数個の同一構成のファイバブラッググレーティング（単位ＦＢＧ）を有しているスーパーストラクチャファイバブラッググレーティング（ＳＳＦＢＧ：Ｓｕｐｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ ＦＢＧ）が用いられる。ＳＳＦＢＧを用いた復号器は、符号に応じて、隣り合う単位ＦＢＧの間隔を「０」又は所定の間隔としている。

ＯＣＤＭ受信装置１０が受信した光符号分割多重された信号（ＯＣＤＭ信号）（図中、矢印Ｓ１０１で示す。）は、復号部２０に送られる。復号部２０に送られたＯＣＤＭ信号Ｓ１０１は、サーキュレータ２２を経て、ＳＳＦＢＧを用いた復号器２４に送られる。ＳＳＦＧＢの各単位ＦＢＧで反射された光は、サーキュレータ２２を経て、復号化信号（図中、矢印Ｓ１０３で示す。）としてゲート処理装置３０に送られる。

ゲート処理装置３０は、クロック抽出部４０、制御信号生成部５０、ゲート処理部７０を備えて構成される。ゲート処理装置３０は、ＯＣＤＭ信号が復号化された復号化信号に対して時間ゲート処理を行う。

ゲート処理装置３０に入力された復号化信号Ｓ１０３は、２分岐される。復号化信号Ｓ１０３が２分岐された一方の信号である第１復号化信号（図中、矢印Ｓ１１１で示す。）は、クロック抽出部４０に送られる。また、復号化信号Ｓ１０３が２分岐された他方の信号である第２復号化信号（図中、矢印Ｓ１１３で示す。）は、ゲート処理部７０に送られる。

クロック抽出部４０は、第１復号化信号Ｓ１１１からクロックを抽出して、電気クロック信号（図中、矢印Ｓ１２１で示す。）を生成する。

クロック抽出部４０は、例えば、光電変換器４２、バンドパスフィルタ４４、リミティングアンプ４６、及び、クロック再生回路（ＣＤＲ：Ｃｌｏｃｋ Ｄａｔａ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ）４８を備えて構成される。

第１復号化信号Ｓ１１１は、先ず、光電変換器４２に送られて、光電変換器４２で電気信号に変換される。光電変換器４２としては、例えば、任意好適な従来周知のフォトダイオード（ＰＤ）を用いることができる。光電変換器４２の出力である電気信号は、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）４４に入力される。このバンドパスフィルタ４４として、予め定められたデータの伝送レートに応じた、遮断周波数を備えるバンドパスフィルタを用いる。例えば、１０Ｇｂｐｓの伝送レートの場合は、１０ＧＨｚ付近の信号を透過させるバンドパスフィルタを用いるのが良い。このバンドパスフィルタ４４は、ＯＣＤＭ信号Ｓ１０１の周波数と異なる周波数の電気信号を遮断して、ＯＣＤＭ信号Ｓ１０１の周波数と等しい周波数の電気信号を出力する。

バンドパスフィルタ４４から出力された電気信号は、リミティングアンプ４６に入力される。リミティングアンプ４６は、振幅が所定のレベルよりも大きくならないようにする回路である。リミティングアンプ４６を用いることにより、電気信号の強度方向の揺らぎ（強度ジッタ）を低減させることができる。

リミティングアンプ４６から出力された電気信号は、クロック再生回路（ＣＤＲ）４８に送られる。ＣＤＲ４８は、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ−ｌｏｃｋｅｄ ｌｏｏｐ）回路等から構成され、時間ジッタをより低減するために用いられる。ＣＤＲ４８から出力された電気信号は、電気クロック信号Ｓ１２１としてクロック抽出部４０から出力される。クロック抽出部４０から出力された電気クロック信号Ｓ１２１は、制御信号生成部５０に送られる。この電気クロック信号Ｓ１２１では、“１”に対応する、ハイ（Ｈ）レベルの電位と、“０”に対応する、ロー（Ｌ）レベルの電位が繰り返されている。

制御信号生成部５０は、クロック抽出部４０から送られた電気クロック信号Ｓ１２１を２分岐して、第１制御信号（図中、矢印Ｓ１３１で示す。）及び第２制御信号（図中、矢印Ｓ１３３で示す。）を生成する。

制御信号生成部５０は、例えば、第１可変遅延器６０及び第２可変遅延器６２を備えて構成される。制御信号生成部５０に入力された電気クロック信号Ｓ１２１は、第１電気クロック信号Ｓ１２３と第２電気クロック信号Ｓ１２５とに２分岐される。第１電気クロック信号Ｓ１２３は第１可変遅延器６０に送られる。また、第２電気クロック信号Ｓ１２５は第２可変遅延器６２に送られる。

第１可変遅延器６０及び第２可変遅延器６２は、ゲート処理装置３０の外部から入力される、遅延量の設定信号（図中、矢印Ｓ１４１及びＳ１４３で示す。）に応答して、遅延量を調整する。第１可変遅延器６０で遅延量が調整された第１電気クロック信号は、制御信号生成部５０から第１制御信号Ｓ１３１として出力される。また、第２可変遅延器６２で遅延量が調整された第２電気クロック信号は、制御信号生成部５０から第２制御信号Ｓ１３３として出力される。なお、第１可変遅延器６０及び第２可変遅延器６２で調整される遅延量については、後述する。

制御信号生成部５０から出力された第１制御信号Ｓ１３１及び第２制御信号Ｓ１３３は、ゲート処理部７０に送られる。第１制御信号Ｓ１３１及び第２制御信号Ｓ１３３は、電気クロック信号Ｓ１２１と同様に“０”と“１”の繰り返しの信号である。電気クロック信号Ｓ１２１、第１制御信号Ｓ１３１及び第２制御信号Ｓ１３３は繰り返しの周期が等しく、第１可変遅延器６０及び第２可変遅延器６２での遅延により、位相が互いに異なっている。

ゲート処理部７０は、１次ゲート処理器７４及び２次ゲート処理器７６を備えている。１次ゲート処理器７４及び２次ゲート処理器７６は、ＥＡ変調器又はＬＮ変調器など任意好適な光強度変調器で構成される。第１制御信号Ｓ１３１は、１次ゲート処理器７４のゲート信号として用いられる。第２制御信号Ｓ１３３は、２次ゲート処理器７６のゲート信号として用いられる。１次ゲート処理器７４及び２次ゲート処理器７６は、ゲート信号の“１”を示すハイレベルに対応してゲートを開いて、入力された光信号を透過させる。また、１次ゲート処理器７４及び２次ゲート処理器７６は、ゲート信号の“０”を示すローレベルに対応してゲートを閉じて、光信号を遮断する。

なお、ゲート処理器７４及び７６として、ＥＡ変調器を用いる場合、ゲートが開く時間は、制御信号Ｓ１３１及びＳ１３３の電圧レベルと、ＥＡ変調器の消光特性とに応じて定まる。

１次ゲート処理器７４及び２次ゲート処理器７６は、直列に配置されている。１次ゲート処理器７４は、ゲート処理部７０に入力される第２復号化信号Ｓ１１３に対して時間ゲート処理を行って１次ゲート後信号（図中、矢印Ｓ１１５で示す。）を生成する。２次ゲート処理器７６は、１次ゲート処理器７４の出力である１次ゲート後信号Ｓ１１５に対して時間ゲート処理を行って２次ゲート後信号（図中、矢印Ｓ１１７で示す。）を生成する。２次ゲート後信号Ｓ１１７は、光受信信号としてゲート処理部７０から出力される。

図２を参照して、時間ゲート処理について説明する。図２（Ａ）〜（Ｆ）は、時間ゲート処理を説明するための模式図であって、横軸に時間を取って示し、縦軸に信号強度を取って示している。

図２（Ａ）は、クロック抽出部４０で生成された電気クロック信号Ｓ１２１を示している。図２（Ｂ）は、ＯＣＤＭ信号が復号化された復号化信号Ｓ１０３（Ｓ１１１，Ｓ１１３）を示している。復号化信号Ｓ１０３は、１つのデータ周期Ｔｄａｔａ間に、自己相関成分とその前後に相互相関成分を含んでいる。

ここで、自己相関成分は、符号化の際に用いられる符号と復号化の際に用いられる符号が一致した成分であり、その時間帯域幅Δｔは、符号長ｎのときに、Δｔ＝１／（Ａ・ｎ）で与えられる。また、相互相関成分は、符号化の際に用いられる符号と復号化の際に用いられる符号が一致していない成分である。

復号化信号は、第１相互相関成分、自己相関成分及び第２相互相関成分を時間的に順に備えている。なお、第１相互相関成分及び第２相互相関成分の一方が、自己相関成分より時間的に前の前相互相関成分となり、他方が自己相関成分より時間的に後の後相互相関成分となる。

図２（Ｃ）は、１次ゲート処理器７４のゲート信号として用いられる第１制御信号Ｓ１３１を示している。図２（Ｄ）は、１次ゲート処理器７４の出力である、１次ゲート後信号Ｓ１１５を示している。

１次ゲート処理器７４は、復号化信号Ｓ１０３が２分岐されて得られた第２復号化信号Ｓ１１３に対して、第１制御信号Ｓ１３１を用いた時間ゲート処理を行う。時間ゲートが開いた直後に、自己相関成分が現れるように、第１制御信号Ｓ１３１の遅延量を調整されていれば、復号化信号Ｓ１１３の前相互相関成分が除去される。

図２（Ｅ）は、２次ゲート処理器７６のゲート信号として用いられる第２制御信号Ｓ１３３を示している。図２（Ｆ）は、２次ゲート処理器７６の出力である２次ゲート後信号Ｓ１１７を示している。

２次ゲート処理器７６は、１次ゲート後信号Ｓ１１５に対して、第２制御信号Ｓ１３３を用いた時間ゲート処理を行う。時間ゲートが閉じる直前に、自己相関成分が現れるように、第２制御信号Ｓ１３３の遅延量が調整されていれば、１次ゲート後信号Ｓ１１５に残存している後相互相関成分が除去される。

このように構成すれば、ゲート処理部７０から出力される２次ゲート後信号Ｓ１１７は、自己相関成分のみを含み、相互相関成分を含まないので、符号誤り率を低くすることができる。

ここで、第１制御信号Ｓ１３１の遅延量は、第１可変遅延器６０において設定される。また、第２制御信号Ｓ１３３の遅延量は、第２可変遅延器６２において設定される。

この遅延量の設定は、信号判定装置９０を用いて、自動で行うことも可能である。信号判定装置９０は、例えば、光電変換部（Ｏ／Ｅ）９２、信号強度判定部９４、符号判定部９６及び遅延量設定部９８を備えて構成される。

ゲート処理部７０から出力された２次ゲート後信号Ｓ１１７は、信号判定装置９０のＯ／Ｅ９２に送られる。Ｏ／Ｅ９２は、２次ゲート後信号Ｓ１１７を電気信号に変換する。この電気信号は、信号強度判定部９４に送られる。

信号強度判定部９４は、電気信号の強度を測定し、その結果を遅延量設定部９８に送る。また、電気信号は、符号判定部９６にも送られる。

遅延量の調整をおこなう場合には、予め定められたパターンの繰り返し信号の送受信を行う。符号判定部９６は、この予め定められたパターンと、電気信号に含まれるパターンとを比較して、符号誤り率を測定する。この符号誤り率の測定結果は、遅延量設定部９８に送られる。

遅延量設定部９８は、第１可変遅延器６０及び第２可変遅延器６２のそれぞれにおける遅延量を設定する第１遅延量設定信号Ｓ１４１及び第２遅延量設定信号Ｓ１４３を生成して、制御信号生成部５０に送る。

遅延量設定部９８は、強度比較手段、符号誤り率比較手段及び記憶手段を備えて構成され、例えば、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）あるいはプログラマブルチップとして構成することができる。記憶手段は、例えばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）で構成され、電気信号の強度（最大強度）と、符号誤り率の最小値と、第１可変遅延器６０及び第２可変遅延器６２のそれぞれにおける遅延量とが、読出し及び書換え自在に保存されている。

遅延量設定部９８は、第１可変遅延器６０及び第２可変遅延器６２のそれぞれにおける遅延量を順に変化させる。強度比較手段による比較の結果、電気信号の強度が、ＲＡＭに保存されている最大強度よりも大きいときは、ＲＡＭに保存されている、第１可変遅延器６０及び第２可変遅延器６２のそれぞれにおける遅延量と、最大強度を書換える。

遅延量を変化させる方向、及び、遅延量を変化させる変化量（ステップ）は、設定に応じて任意好適に定めれば良い。遅延量は、最大でも１データ周期の期間内に設定される。例えば、データレートが１０Ｇｐｓの場合、１データ周期は１００ｐｓｅｃなので、遅延量は、０〜１００ｐｓｅｃの範囲内で調整される。この場合、遅延量を１ｐｓｅｃ単位で変化させるのであれば、第１可変遅延器及び第２可変遅延器のそれぞれに対して、１００ステップ変化させれば良い。処理時間を短縮させる場合は、変化させる単位を大きくしてステップを減らせば良いし、逆に精度を高める場合は、変化させる単位を小さくしてステップを多くすれば良い。

また、光信号に対して、第１制御信号及び第２制御信号が同期していて、１次ゲート処理器から出力される信号（１次ゲート後信号）と、２次ゲート処理器から出力される信号（２次ゲート後信号）とが一致している場合は、第１可変遅延器と第２可変遅延器の遅延量を同じ方向に同じ大きさだけ変化させれば良い。

自己相関成分が、１次ゲート及び２次ゲートの双方において、ゲートが開いてから閉じるまでの時間の中央にある場合に電気信号の強度が最大になる。

電気信号の強度が最大となった後、第１制御信号及び第２制御信号の遅延量を調整して、２次ゲート後信号の符号誤り率を最小にする。符号誤り率は、相互相関成分が少ないほど低くなる。符号誤り率比較手段による比較の結果、符号誤り率が、ＲＡＭに保存されている最小値よりも小さいときは、第１可変遅延器６０及び第２可変遅延器６２のそれぞれにおける遅延量と、符号誤り率を書換える。

符号誤り率を最小にするにあたり、第１可変遅延器を、遅延量を大きくする方向に変化させて、時間ゲートが開く直後に、自己相関成分が現れるようにする。一方、第２可変遅延器を、遅延量を小さくする方向に変化させて、時間ゲートが閉じる直前に、自己相関成分が現れるようにする。

このように設定すると、理想的には、１次ゲート処理器７４において、前相互相関成分が除去されて、１次ゲート後信号には、自己相関成分と、後相互相関成分のみが含まれる。一方、２次ゲート処理器７６において後相互相関成分が除去されるので、２次ゲート後信号には、自己相関成分のみが含まれることになる。

なお、第１可変遅延器と第２可変遅延器の遅延量を変化させる方向をそれぞれ反対にして、第１可変遅延器について、遅延量を小さくする方向に変化させ、第２可変遅延器について、遅延量を大きくする方向に変化させても良い。すなわち、１次ゲート処理器７４において、後相互相関成分を除去し、２次ゲート処理器７６において、前相互相関成分を除去しても良い。

また、自己相関成分に対して、第１相互相関成分及び第２相互相関成分が対称である場合は、第１可変遅延器と第２可変遅延器についての、遅延量を変化させる変化量を等しくして、互いに逆方向に同時に変化させても良い。

上述した実施形態によれば、信号判定装置９０を用いて、遅延量の自動調整が可能になるので、好適である。なお、ＯＣＤＭ装置が信号判定装置９０を備えずに、遅延量の調整を手動で行っても良い。この場合、１次及び２次ゲート信号と、第１及び第２制御信号の波形をモニタしながら、遅延器の遅延量を変化させれば良い。

また、上述した実施形態では、復号部２０で復号化された信号がゲート処理装置３０に入力される例を示したが、これに限定されるものではない。

なお、ＯＣＤＭ受信装置が、電気信号を出力する構成の場合は、Ｏ／Ｅ変換器を内蔵させても良い。

また、遅延量の自動調整を行わずに手動で調整する場合は、ＯＣＤＭ装置を以下のように構成しても良い。

図３を参照して他の構成例について説明する。

このＯＣＤＭ受信装置１１では、制御信号生成部５２の構成が異なっており、他の構成は図１を参照して説明したのと同様なので説明を省略する。

制御信号生成部５２は、クロック抽出部４０から送られた電気クロック信号Ｓ１２１を２分岐して、第１制御信号Ｓ１３５及び第２制御信号Ｓ１３７を生成する。

制御信号生成部５２は、例えば、第１可変遅延器６４及び第２可変遅延器６６を備えて構成される。

制御信号生成部５２に入力された電気クロック信号Ｓ１２１は、第１可変遅延器６４に送られる。電気クロック信号Ｓ１２１は、第１可変遅延器６４で遅延量が調整された後、第１電気クロック信号Ｓ１２３と第２電気クロック信号Ｓ１２５とに２分岐される。第１電気クロック信号は、第１制御信号Ｓ１３５として出力される。また、第２電気クロック信号Ｓ１２５は、第２可変遅延器６６に送られる。第２電気クロック信号Ｓ１２５は、第２可変遅延器６６で遅延量が調整された後、制御信号生成部５２から第２制御信号Ｓ１３７として出力される。

図３に示したゲート処理装置３１で遅延量を調整するに当たり、先ず、第２可変遅延器６６の遅延量を変化させて、１次ゲート処理器７４を通過する信号（１次ゲート後信号）と、２次ゲート処理器７６を通過する信号（２次ゲート後信号）とを一致させる。

次に、第１可変遅延器６４の遅延量を変化させる。このとき、第２制御信号Ｓ１３７も第１可変遅延器６４において遅延を受けるので、第２制御信号Ｓ１３７も同時に変化する。ここでは、例えば、第１可変遅延器６４を、遅延量を大きくする方向に変化させて、時間ゲートが開く直後に、自己相関成分が現れるようにする。

次に、第２可変遅延器６６を、遅延量を小さくする方向に変化させて、時間ゲートが閉じる直前に、自己相関成分が現れるようにする。

このように設定すると、理想的には、１次ゲートにおいて、第１相互相関成分が除去されて、１次ゲート後信号には、自己相関成分と、第２相互相関成分のみが含まれる。一方、２次ゲートにおいて第２相互相関成分が除去されるので、２次ゲート後信号には、自己相関成分のみが含まれることになる。

この場合、遅延器の遅延量の調整は、１次及び２次ゲート後信号と、第１及び第２制御信号の波形をモニタしながら行えば良い。

また、制御信号生成部に遅延器を備えずに、光信号の遅延量を調整しても良い。図４を参照して、光信号の遅延量を調整する場合の構成例について説明する。

このＯＣＤＭ受信装置１２では、制御信号生成部５４は、遅延器を備えていない。制御信号生成部５４は、入力された電気クロック信号Ｓ１２１を第１電気クロック信号Ｓ１２３及び第２電気クロック信号Ｓ１２５に２分岐する。第１電気クロック信号Ｓ１２３及び第２電気クロック信号Ｓ１２５は、それぞれ、第１制御信号及び第２制御信号としてゲート処理部７３に送られる。

ゲート処理部７３は、１次ゲート処理器７４及び２次ゲート処理器７６に加えて、第１可変光遅延器７８及び第２可変光遅延器８０を備えている。第２復号化信号Ｓ１１３は、第１可変光遅延器７８を経て、１次ゲート処理器７４に送られる。また、１次ゲート処理器７４で生成された１次ゲート後信号Ｓ１１５は、第２可変光遅延器８０を経て、第２ゲート処理器７６に送られる。

この第１可変光遅延器及び第２可変光遅延器の遅延量の調整は、図３を参照して説明した構成例と同様に、波形をそれぞれモニタしながら、行えばよい。

ＯＣＤＭ受信装置の概略図である。 時間ゲート処理方法を説明するための概略図である。 ＯＣＤＭ受信装置の概略図の他の構成例を示す概略図（１）である。 ＯＣＤＭ受信装置の概略図の他の構成例を示す概略図（２）である。 従来のＯＣＤＭ受信装置の概略図である。 従来の時間ゲート処理方法を説明するための概略図である。

符号の説明

１０、１１、１２ ＯＣＤＭ受信装置
２０ 復号部
２２ サーキュレータ
２４ 復号器
３０、３１、３２ ゲート処理装置
４０ クロック抽出部
４２ 光電変換器
４４ バンドパスフィルタ
４６ リミティングアンプ
４８ クロック再生回路
５０、５２、５４ 制御信号生成部
６０、６４ 第１可変遅延器
６２、６６ 第２可変遅延器
７０、７２、７３ ゲート処理部
７４ １次ゲート処理器
７６ ２次ゲート処理器
７８ 第１可変光遅延器
８０ 第２可変光遅延器
９０ 信号判定装置
９２ 光電変換部（Ｏ／Ｅ）
９４ 信号強度判定部
９６ 符号判定部
９８ 遅延量設定部

Claims (10)

1. 光符号分割多重信号が復号化された復号化信号について、時間ゲート処理を行うゲート処理装置であって、
   前記復号化信号が２分岐された一方からクロックを抽出して、電気クロック信号を生成するクロック抽出部と、
   前記電気クロック信号を２分岐して、第１制御信号及び第２制御信号を生成する制御信号生成部と、
   前記復号化信号が２分岐された他方に対して、前記第１制御信号を用いた時間ゲート処理を行って１次ゲート後信号を生成する１次ゲート処理器、及び、前記１次ゲート後信号に対して、前記第２制御信号を用いた時間ゲート処理を行って２次ゲート後信号を生成する２次ゲート処理器を含むゲート処理部と
   を備え、
   前記復号化信号が、第１相互相関成分、自己相関成分及び第２相互相関成分を時間的に順に備えているとき、
   前記１次ゲート処理器は、前記復号化信号の前記第１相互相関成分を除去して前記１次ゲート後信号を生成し、
   前記２次ゲート処理器は、前記１次ゲート後信号に残存している前記第２相互相関成分を除去して２次ゲート後信号を生成する
   ことを特徴とするゲート処理装置。
2. 前記制御信号生成部は、
   前記第１制御信号の遅延量を調整する第１可変遅延器と、
   前記第２制御信号の遅延量を調整する第２可変遅延器と
   を備えることを特徴とする請求項１に記載のゲート処理装置。
3. 前記制御信号生成部は、
   前記電気クロック信号の遅延量を調整する第１可変遅延器と、
   前記第１制御信号及び第２制御信号のいずれか一方の遅延量を調整する第２可変遅延器と
   を備えることを特徴とする請求項１に記載のゲート処理装置。
4. 前記ゲート処理部は、
   前記復号化信号が２分岐された他方の遅延量を調整する第１可変光遅延器と、
   前記１次ゲート後信号の遅延量を調整する第２可変光遅延器と
   を備えることを特徴とする請求項１に記載のゲート処理装置。
5. 光符号分割多重信号が復号化された、第１相互相関成分、自己相関成分及び第２相互相関成分を時間的に順に備える復号化信号に対して、
   前記復号化信号の前記第１相互相関成分を除去して１次ゲート後信号を生成する過程と、
   前記１次ゲート後信号に残存している前記第２相互相関成分を除去して２次ゲート後信号を生成する過程と
   を備えることを特徴とする時間ゲート処理方法。
6. 前記復号化信号から抽出した電気クロック信号を２分岐して、一方を前記第１相互相関成分を除去するための第１制御信号として用い、他方を前記第２相互相関成分を除去するための第２制御信号として用いる
   ことを特徴とする請求項５に記載の時間ゲート処理方法。
7. 前記第１制御信号及び前記第２制御信号のそれぞれについて、遅延量を調整する
   ことを特徴とする請求項５又は６に記載の時間ゲート処理方法。
8. 前記復号化信号及び前記１次ゲート後信号のそれぞれについて、遅延量を調整する
   ことを特徴とする請求項５又は６に記載の時間ゲート処理方法。
9. 光符号分割多重信号が復号化された、第１相互相関成分、自己相関成分及び第２相互相関成分を時間的に順に備える復号化信号に対して、前記復号化信号の前記第１相互相関成分を除去して１次ゲート後信号を生成し、さらに、前記１次ゲート後信号に残存している前記第２相互相関成分を除去して２次ゲート後信号を生成するにあたり、
   前記復号化信号から抽出した電気クロック信号が２分岐された、前記第１相互相関成分を除去するための第１制御信号、及び、前記第２相互相関成分を除去するための第２制御信号について、前記第１制御信号及び前記第２制御信号の遅延量を調整して、前記２次ゲート後信号の出力強度を最大にする過程と、
   前記第１制御信号及び前記第２制御信号の遅延量を調整して、前記２次ゲート後信号の符号誤り率を最小にする過程と
   を備えることを特徴とする時間ゲート調整方法。
10. 光符号分割多重信号が復号化された、第１相互相関成分、自己相関成分及び第２相互相関成分を時間的に順に備える復号化信号に対して、前記復号化信号の前記第１相互相関成分を除去して１次ゲート後信号を生成し、前記１次ゲート後信号に残存している前記第２相互相関成分を除去して２次ゲート後信号を生成するにあたり、
    前記復号化信号及び前記１次ゲート後信号の遅延量を調整して、前記２次ゲート後信号の出力を最大にする過程と、
    前記復号化信号及び前記１次ゲート後信号の遅延量を調整して、前記２次ゲート後信号の符号誤り率を最小にする過程と
    を備えることを特徴とする時間ゲート調整方法。

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