JP5056583B2 - 信号検出装置、信号受信装置および信号検出方法 - Google Patents

Description

この発明は、信号を検出する信号検出装置、信号受信装置および信号検出方法に関する。

従来、光ファイバー網の途中に分岐装置を挿入して、一本のファイバーを複数の加入者宅に引き込むＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）が用いられている。ＰＯＮの局側のＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）は、加入者側の複数のＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）からスターカプラを介して断続的に送信されるバースト光信号を受信する。

ＯＬＴにおいて、バースト光信号の検出を行う場合には、ピーク（またはボトム）検出回路と比較器を用いる手法が一般的である（たとえば、下記特許文献１参照。）。ピーク検出回路は、ＯＬＴの受信電流のピークを示すピーク電流を出力する。比較器は、ピーク検出回路の出力とＳＩＧＤＥＴ閾値を比較する。比較器による比較の結果、ピーク検出回路の出力がＳＩＧＤＥＴ閾値以上になった場合に信号を検出する。

特開２０００−１１５２１８号公報

しかしながら、上述した従来技術では、長期間信号を受信しない場合に、無信号状態で信号を誤検出するという問題がある。具体的には、ピーク検出回路は一種の積分回路であり、リセットしない限り不可逆な回路（出力が減少しない回路）であるため、無信号状態でもノイズによって出力が徐々に立ち上がる。また、無信号状態が長いほど、ピーク検出回路の出力がＳＩＧＤＥＴ閾値を超える確率が高まる。このため、長期間信号を受信しないと、ピーク検出回路の出力がＳＩＧＤＥＴ閾値を超えてしまい、誤検出が発生する。

開示の信号検出装置、信号受信装置および信号検出方法は、上述した問題点を解消するものであり、長期間信号を受信しない場合の信号の誤検出を回避することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、この信号検出装置は、受信電流に基づいて受信信号を検出する信号検出装置において、前記受信電流における閾値以上のピークを検出する検出手段と、前記検出手段によってピークが検出されてから所定期間を計時する計時手段と、前記計時手段によって計時される所定期間に前記検出手段によって前記ピークが再度検出されたか否かを判定する判定手段と、前記判定手段によって前記ピークが再度検出されたと判定された場合に、前記受信信号を検出したことを示す情報を出力する出力手段と、を備えることを要件とする。

上記構成によれば、計時手段が計時する所定期間の設定により、無信号状態のノイズによるピーク検出回路の立ち上がりと、信号の受信によるピーク検出回路の立ち上がりと、を区別することができる。

開示の信号検出装置、信号受信装置および信号検出方法によれば、長期間信号を受信しない場合の信号の誤検出を回避することができるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この信号検出装置、信号受信装置および信号検出方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態）
図１は、実施の形態にかかる信号検出装置の機能的構成を示すブロック図である。図１に示すように、実施の形態にかかる信号検出装置１１０は、ピーク検出回路１１１と、比較器１１２と、ウィンドウ判定回路１１３と、タイマ回路１１４と、リセット回路１１５と、発出回路１１６と、を備えている。

信号検出装置１１０には、伝送路を介して受信したバースト信号と、伝送路において発生したノイズと、が入力される。以下の説明において、信号検出装置１１０に入力されるバースト信号およびノイズをまとめて「受信電流」という。信号検出装置１１０は、受信電流に基づいてバースト信号を検出する検出装置である。

ピーク検出回路１１１および比較器１１２は、受信電流における閾値以上のピークを検出する検出手段である。ピーク検出回路１１１は、入力される受信電流のピークを検出する。具体的には、ピーク検出回路１１１は、初期状態から現時点までの受信電流の最大値を示すピーク電流を比較器１１２へ出力する。

また、ピーク検出回路１１１には、リセット回路１１５から出力されたリセット信号が入力される。ピーク検出回路１１１は、リセット信号が入力されると、ピーク電流を０にリセットする。ピーク電流をリセットした後は、ピーク検出回路１１１は、リセットした時点から現時点までの受信電流の最大値を示すピーク電流を比較器１１２へ出力する。

比較器１１２には、外部からのＳＩＧＤＥＴ閾値と、ピーク検出回路１１１からのピーク電流と、が入力される。比較器１１２は、ピーク検出回路１１１からのピーク電流がＳＩＧＤＥＴ閾値以上であるか否かを示す比較信号をウィンドウ判定回路１１３へ出力する。具体的には、比較器１１２は、ピーク電流がＳＩＧＤＥＴ閾値より低い場合は比較信号をＯＦＦにし、ピーク電流がＳＩＧＤＥＴ閾値以上である場合は比較信号をＯＮにする。

ウィンドウ判定回路１１３は、ピーク検出回路１１１および比較器１１２によってＳＩＧＤＥＴ閾値以上のピークが検出されてから所定期間に、ピーク検出回路１１１および比較器１１２によってＳＩＧＤＥＴ閾値以上のピークが再度検出されたか否かを判定する判定手段である。ウィンドウ判定回路１１３は、タイマ回路１１４からのウィンドウ信号がＯＮであるときは所定期間内、ＯＦＦであるときは所定期間外であると判断する。

ウィンドウ判定回路１１３は、所定期間外に比較器１１２からの比較信号がＯＦＦからＯＮになった場合は、トリガ信号をタイマ回路１１４およびリセット回路１１５のそれぞれへ出力する。また、ウィンドウ判定回路１１３は、所定期間内に比較器１１２からの出力がＯＦＦからＯＮになった場合は、信号検出信号を発出回路１１６へ出力する。

タイマ回路１１４は、ピーク検出回路１１１および比較器１１２によってＳＩＧＤＥＴ閾値以上のピークが検出されてから所定期間を計時する計時手段である。タイマ回路１１４は、ウィンドウ判定回路１１３からトリガ信号が出力されると、その時点から所定期間を計時する。タイマ回路１１４は、所定期間の計時中は、ウィンドウ判定回路１１３へ出力するウィンドウ信号をＯＮにする。また、タイマ回路１１４は、所定期間を計時していないときは、ウィンドウ判定回路１１３へ出力するウィンドウ信号をＯＦＦにする。

リセット回路１１５は、ウィンドウ判定回路１１３またはシステム１２０からトリガ信号が出力されると、ピーク検出回路１１１へリセット信号を出力する。発出回路１１６は、ウィンドウ判定回路１１３から信号検出信号が出力されると、受信電流から信号を検出したことを示す情報をシステム１２０へ発出する。

図２は、図１に示した各ブロックの入出力のタイムチャートの一例を示す図である。図２において、横軸は、各入出力の共通の時間軸を示している。符号２１１（実線）は、ピーク検出回路１１１へ入力される受信電流を示している。符号２１２（一点鎖線）は、ピーク検出回路１１１から比較器１１２へ出力されるピーク電流を示している。符号２１３（点線）は、比較器１１２へ入力されるＳＩＧＤＥＴ閾値を示している。図示の例では、受信信号であるバースト信号２０１は、図示のようにつぎに受信するバースト信号２０２と所定時間の間隔（ｔ１〜ｔ５）が空いたものとする。

符号２２０は、リセット回路１１５からピーク検出回路１１１へ出力されるリセット信号を示している。符号２３０は、比較器１１２からウィンドウ判定回路１１３へ出力される比較信号を示している。符号２４０は、タイマ回路１１４からウィンドウ判定回路１１３へ出力されるウィンドウ信号を示している。符号２５０は、ウィンドウ判定回路１１３から発出回路１１６へ出力される信号検出信号を示している。

時間軸において、時点ｔ１より前の期間は、符号２１１に示すように、バースト信号２０１を受信している期間である。時点ｔ２（ｔ１よりも後）において、システム１２０からリセット回路１１５へトリガ信号が出力されるとする。これにより、符号２２０に示すように、リセット回路１１５からピーク検出回路１１１へリセット信号が出力される。このため、符号２１２に示すように、ピーク電流がリセットされる。

時点ｔ２から時点ｔ３（ｔ２よりも後）の期間は、符号２１２および符号２１３に示すように、ピーク電流がＳＩＧＤＥＴ閾値よりも低い状態となり、符号２３０に示すように、比較信号がＯＦＦになるとする。そして、時点ｔ３において、ピーク電流がＳＩＧＤＥＴ閾値以上になり、符号２３０に示すように比較信号がＯＮになるとする。

時点ｔ３においては、タイマ回路１１４から出力されるウィンドウ信号がＯＦＦであるため、ウィンドウ判定回路１１３は、タイマ回路１１４およびリセット回路１１５のそれぞれへトリガ信号を出力する。これに対して、タイマ回路１１４は、符号２４０に示すように、ウィンドウ判定回路１１３からトリガ信号を取得してから期間２４１（所定期間）の間、ウィンドウ判定回路１１３へ出力するウィンドウ信号をＯＮにする。

また、符号２２０に示すように、リセット回路１１５は、ウィンドウ判定回路１１３からトリガ信号を取得すると、ピーク検出回路１１１へリセット信号を出力する。このため、符号２１２に示すようにピーク電流がリセットされる。ここでは、符号２１２および符号２１３に示すように、ピーク電流がリセットされた後、期間２４１中にＳＩＧＤＥＴ閾値以上にならなかったとする。期間２４１が経過した時点ｔ４において、タイマ回路１１４は、ウィンドウ判定回路１１３へ出力するウィンドウ信号をＯＦＦにする。

時点ｔ４から時点ｔ５（ｔ４よりも後）の期間は、符号２１２および符号２１３に示すように、ピーク電流がＳＩＧＤＥＴ閾値よりも低い状態となり、符号２３０に示すように、比較信号がＯＦＦになるとする。そして、時点ｔ５において、バースト信号２０２を受信するとする。符号２１４，２１５，２１６は、バースト信号２０２のプリアンブル部、デリミタ部およびペイロード部をそれぞれ示している。

時点ｔ５において、ピーク電流がＳＩＧＤＥＴ閾値以上になり、符号２３０に示すように比較信号がＯＮになるとする。時点ｔ５においては、タイマ回路１１４から出力されるウィンドウ信号がＯＦＦであるため、ウィンドウ判定回路１１３は、タイマ回路１１４およびリセット回路１１５のそれぞれへトリガ信号を出力する。これに対して、タイマ回路１１４は、符号２４０に示すように、トリガ信号を取得してから期間２４２（所定期間）の間、ウィンドウ判定回路１１３へ出力するウィンドウ信号をＯＮにする。

また、符号２２０に示すように、リセット回路１１５は、トリガ信号を取得すると、ピーク検出回路１１１へリセット信号を出力する。このため、符号２１２に示すように、ピーク電流がリセットされる。このときは、バースト信号２０２のプリアンブル部２１４を受信しているため、時点ｔ５においてリセットされたピーク電流が、期間２４２中の時点ｔ６において再度ＳＩＧＤＥＴ閾値以上になる。

時点ｔ６においては、タイマ回路１１４から出力されるウィンドウ信号がＯＮであるため、ウィンドウ判定回路１１３は、符号２５０に示すように、信号検出信号を発出回路１１６へ出力する。これにより、発出回路１１６からシステム１２０へ、受信電流から信号を検出したことを示す情報が発出される。

タイマ回路１１４が計時する所定期間は、たとえば期間２４２において、プリアンブル部２１４の受信中にピーク電流がＳＩＧＤＥＴ閾値を２回超えるように十分に長く設定する。また、ピーク検出回路１１１の時定数は、期間２４２において出力がＳＩＧＤＥＴ閾値を再度超えるように十分に早く設定する。これにより、ペイロード部２１６の受信前にバースト信号２０２を検出し、ペイロード部２１６を確実に受信することができる。

また、所定期間は、たとえば期間２４１において、無信号状態のノイズによってピーク電流がＳＩＧＤＥＴ閾値を再度超えないように十分に短く設定する。これにより、無信号状態において信号を誤検出する確率を低くすることができる。

図３は、図１に示した各ブロックの入出力のタイムチャートの他の例１を示す図である。図３において、図２に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図３は、図２に示した場合よりも、バースト信号の受信間隔が短い場合を示している。図示の例では、受信信号であるバースト信号２０１は、図示のようにつぎに受信するバースト信号２０２と所定時間の間隔（ｔ１〜ｔ３）が空いたものとする。ここでは、時点ｔ２の後、受信電流のノイズの累積によってピーク電流がＳＩＧＤＥＴ閾値以上になる前に、時点ｔ３においてつぎのバースト信号２０２を受信したとする。

時点ｔ３においては、タイマ回路１１４から出力されるウィンドウ信号がＯＦＦであるため、ウィンドウ判定回路１１３は、タイマ回路１１４およびリセット回路１１５のそれぞれへトリガ信号を出力する。これに対して、タイマ回路１１４は、符号２４０に示すように、トリガ信号を取得してから期間２４１（所定期間）の間、ウィンドウ判定回路１１３へ出力するウィンドウ信号をＯＮにする。

また、符号２２０に示すように、リセット回路１１５は、トリガ信号を取得すると、ピーク検出回路１１１へリセット信号を出力する。このため、符号２１２に示すように、ピーク電流がリセットされる。このときは、バースト信号２０２のプリアンブル部２１４を受信しているため、時点ｔ３においてリセットされたピーク電流が、期間２４１中の時点ｔ４において再度ＳＩＧＤＥＴ閾値以上になる。

時点ｔ４においては、タイマ回路１１４から出力されるウィンドウ信号がＯＮであるため、ウィンドウ判定回路１１３は、符号２５０に示すように、信号検出信号を発出回路１１６へ出力する。これにより、発出回路１１６からシステム１２０へ、受信電流から信号を検出したことを示す情報が発出される。このように、バースト信号の受信間隔が短い場合は、１回目のウィンドウ判定によって信号が検出されることもある。

図４は、図１に示した各ブロックの入出力のタイムチャートの他の例２を示す図である。図４において、図２に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図４は、図２に示した場合よりも、バースト信号の受信間隔が長い場合を示している。図示の例では、受信信号であるバースト信号２０１は、図示のようにつぎに受信するバースト信号２０２と所定時間の間隔（ｔ１〜ｔ７）が空いたものとする。ここでは、時点ｔ５においてバースト信号を受信せずに、期間２４２の後の時点ｔ７においてバースト信号２０２を受信したとする。

時点ｔ７においては、タイマ回路１１４から出力されるウィンドウ信号がＯＦＦであるため、ウィンドウ判定回路１１３は、タイマ回路１１４およびリセット回路１１５のそれぞれへトリガ信号を出力する。これに対して、タイマ回路１１４は、符号２４０に示すように、トリガ信号を取得してから期間２４２（所定期間）の間、ウィンドウ判定回路１１３へ出力するウィンドウ信号をＯＮにする。

また、符号２２０に示すように、リセット回路１１５は、トリガ信号を取得すると、ピーク検出回路１１１へリセット信号を出力する。このため、符号２１２に示すように、ピーク電流がリセットされる。このときは、バースト信号２０２のプリアンブル部２１４を受信しているため、時点ｔ７においてリセットされたピーク電流が、期間２４３の時点ｔ８において再度ＳＩＧＤＥＴ閾値以上になる。

時点ｔ８においては、タイマ回路１１４から出力されるウィンドウ信号がＯＮであるため、ウィンドウ判定回路１１３は、符号２５０に示すように、信号検出信号を発出回路１１６へ出力する。これにより、発出回路１１６からシステム１２０へ、受信電流から信号を検出したことを示す情報が発出される。このように、バースト信号の受信間隔が長い場合は、バースト信号を受信するまでウィンドウ判定が繰り返される。

図５は、図１に示した信号検出装置の具体的な構成例を示すブロック図である。図５において、図１に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図５に示す信号検出装置１１０は、バースト光信号の受信を検出する装置である。信号検出装置１１０は、図１に示した構成に加えて光電変換部５１０（Ｏ／Ｅ：Ｏｐｔｉｃａｌ／Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ）を備えている。

光電変換部５１０は、伝送路を介して受信したバースト光信号とノイズ光を受光する。光電変換部５１０は、受光した光を電流に変換してピーク検出回路１１１へ出力する。光電変換部５１０は、たとえばＰＤ（Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）である。ピーク検出回路１１１は、光電変換部５１０からの出力電流における閾値以上のピークを検出する。

ウィンドウ判定回路１１３は、乗算回路５２１と、Ｄ型のフリップフロップ回路５２２と、反転回路５２３と、乗算回路５２４と、を備えている。乗算回路５２１には、比較器１１２からの比較信号と、フリップフロップ回路５２２の出力Ｑからの出力と、が入力される。乗算回路５２１は、比較器１１２からの比較信号と、フリップフロップ回路５２２からの出力と、の乗算結果を信号検出信号として発出回路１１６へ出力する。

フリップフロップ回路５２２の入力Ｄには、タイマ回路１１４からのウィンドウ信号が入力される。フリップフロップ回路５２２は、入力Ｄへ入力されたウィンドウ信号をラッチする。フリップフロップ回路５２２のトリガには、比較器１１２からの比較信号が入力される。フリップフロップ回路５２２の出力Ｑは、乗算回路５２１へ接続されている。

フリップフロップ回路５２２は、タイマ回路１１４から入力Ｄへ入力されるウィンドウ信号がＯＮのときに、比較器１１２からトリガへ入力される比較信号がＯＮになると、出力Ｑからの出力をＯＮにする。フリップフロップ回路５２２のＣには、外部（たとえば図１のシステム１２０）からの外部リセット信号が入力される。

反転回路５２３には、タイマ回路１１４からのウィンドウ信号が入力される。反転回路５２３は、入力されたウィンドウ信号の反転信号を乗算回路５２４へ出力する。乗算回路５２４には、比較器１１２から出力される比較信号と、反転回路５２３の反転信号と、が入力される。乗算回路５２４は、入力された比較信号と反転信号の乗算結果をトリガ信号としてタイマ回路１１４へ出力する。

タイマ回路１１４は、ウィンドウタイマ５３１と、リセットタイマ５３２と、を備えている。ウィンドウタイマ５３１には乗算回路５２４からのトリガ信号が入力される。ウィンドウタイマ５３１の出力は、反転回路５２３およびフリップフロップ回路５２２の入力Ｄに接続されている。入力されるトリガ信号がＯＮになると、ウィンドウタイマ５３１は、反転回路５２３およびフリップフロップ回路５２２への出力を所定期間Ｈｉｇｈ（ウィンドウ信号をＯＮ）にした後に、Ｌｏｗに落とす（ウィンドウ信号をＯＦＦ）。

リセットタイマ５３２には、乗算回路５２４からの出力電流が入力される。リセットタイマ５３２の出力はリセット回路１１５に接続されている。入力されるトリガ信号がＨｉｇｈになると、リセットタイマ５３２は、リセット回路１１５への出力を一定時間Ｈｉｇｈ（トリガ信号を出力）にした後に、Ｌｏｗに落とす（トリガ信号を出力しない）。

図２に示した場合を例として各回路の動作を説明する。時点ｔ２において、比較器１１２から出力される比較信号がＯＦＦになるため、乗算回路５２１が出力する信号検出信号および乗算回路５２４が出力するトリガ信号はＯＦＦになる。また、フリップフロップ回路５２２の入力Ｄおよびトリガ、ウィンドウタイマ５３１、リセットタイマ５３２および反転回路５２３への各入力もＯＦＦになる。このため、フリップフロップ回路５２２の出力ＱはＯＦＦになる。また、反転回路５２３からの反転信号はＯＮになる。

つぎに、時点ｔ３において、比較器１１２からの比較信号がＯＮになる。これにより、フリップフロップ回路５２２のトリガへの入力がＯＮになるが、フリップフロップ回路５２２の入力Ｄへの入力がＯＦＦのため、フリップフロップ回路５２２の出力ＱはＯＦＦのままである。このため、乗算回路５２１からの信号検出信号はＯＦＦのままである。

また、乗算回路５２４への２つの入力はともにＯＮになるため、乗算回路５２４が出力するトリガ信号はＯＮになる。このため、ウィンドウタイマ５３１およびリセットタイマ５３２の出力がともにＯＮになる。これにより、フリップフロップ回路５２２の入力Ｄおよび反転回路５２３への各入力もＯＮになる。

したがって、反転回路５２３から乗算回路５２４への反転信号はＯＦＦになる。また、リセット回路１１５によってピーク電流がリセットされるため、比較器１１２からの比較信号がＯＦＦになる。このため、乗算回路５２１への比較信号の入力、フリップフロップ回路５２２のトリガおよび乗算回路５２１への比較信号の入力はＯＦＦになる。つぎに、時点ｔ４において、ウィンドウタイマ５３１の出力がＯＦＦになる。これにより、フリップフロップ回路５２２の入力Ｄへの入力がＯＦＦになる。

つぎに、時点ｔ５において、比較器１１２からの比較信号がＯＮになる。これにより、フリップフロップ回路５２２のトリガへの入力がＯＮになるが、フリップフロップ回路５２２の入力Ｄへの入力がＯＦＦのため、フリップフロップ回路５２２の出力ＱはＯＦＦのままである。このため、乗算回路５２１からの信号検出信号はＯＦＦのままである。

また、乗算回路５２４への２つの入力はともにＯＮになるため、乗算回路５２４が出力するトリガ信号はＯＮになる。このため、ウィンドウタイマ５３１およびリセットタイマ５３２の出力がともにＯＮになる。これにより、フリップフロップ回路５２２の入力Ｄおよび反転回路５２３への各入力もＯＮになる。

したがって、反転回路５２３から乗算回路５２４への出力電流はＯＦＦになる。また、リセット回路１１５によってピーク電流がリセットされるため、比較器１１２からの比較信号がＯＦＦになる。このため、乗算回路５２１への比較信号の入力、フリップフロップ回路５２２のトリガおよび乗算回路５２１への比較信号の入力はＯＦＦになる。

つぎに、時点ｔ６において、比較器１１２の比較信号が再度ＯＮになる。これにより、フリップフロップ回路５２２のトリガへの入力がＯＮになり、フリップフロップ回路５２２の入力Ｄへの入力がＯＮになる。これにより、フリップフロップ回路５２２の出力ＱはＯＮになる。このため、乗算回路５２１が出力する信号検出信号はＯＮになる。

また、比較器１１２から乗算回路５２４への比較信号はＯＮになるが、反転回路５２３から乗算回路５２４への出力はＯＦＦであるため、乗算回路５２４が出力するトリガ信号はＯＦＦになる。このため、ウィンドウタイマ５３１およびリセットタイマ５３２の出力はともにＯＦＦになる。したがって、リセット回路１１５によってピーク電流がリセットされずに、バースト信号を受信することができる。

バースト信号を受信した後は、外部から外部リセット信号がフリップフロップ回路５２２のＣへ入力される。これにより、フリップフロップ回路５２２の入力ＤがＯＦＦに設定され、時点ｔ２と同じ状態に戻る。

図６は、図１に示した信号検出装置の動作を示すフローチャートである。図１に示した信号検出装置１１０は、以下の各ステップを各回路でハード的に行う。まず、ピーク電流がＳＩＧＤＥＴ閾値以上になったか否かを判断し（ステップＳ６０１）、ピーク電流がＳＩＧＤＥＴ閾値以上になるまで待つ（ステップＳ６０１：Ｎｏのループ）。

ピーク電流がＳＩＧＤＥＴ閾値以上になると（ステップＳ６０１：Ｙｅｓ）、タイマ回路１１４からのウィンドウ信号がＯＮであるか否かを判断する（ステップＳ６０２）。ウィンドウ信号がＯＦＦである場合（ステップＳ６０２：Ｎｏ）は、リセット回路１１５によってピーク電流の内部リセットを行う（ステップＳ６０３）。

つぎに、タイマ回路１１４からのウィンドウ信号をＯＮにし（ステップＳ６０４）、ステップＳ６０１に戻って処理を続行する。ステップＳ６０２において、ウィンドウ信号がＯＮである場合（ステップＳ６０２：Ｙｅｓ）は、発出回路１１６へ信号検出信号を出力し（ステップＳ６０５）、一連の処理を終了する。

これにより、発出回路１１６から、受信電流から信号を検出したことを示す情報が発出される。なお、ステップＳ６０４によってウィンドウ信号がＯＮに設定された後、所定期間が経過するとウィンドウ信号がＯＦＦに戻される。以上の各ステップは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などによってデジタル処理してもよい。

図７は、図５に示した信号検出装置を備える光信号受信装置を示すブロック図である。図７に示すように、光信号受信装置７００は、信号検出装置１１０と、バースト受信回路７１０と、乗算回路７２０と、を備えている。光信号受信装置７００が備える信号検出装置１１０は、たとえば図５に示した信号検出装置１１０である。

バースト受信回路７１０が受信したバースト光信号は、信号検出装置１１０とバースト受信回路７１０へ入力される。信号検出装置１１０は、入力された光に基づいて受信信号の有無を検出する。信号検出装置１１０は、信号を受信している間はＯＮ信号を乗算回路７２０へ出力し、信号を受信していない間はＯＦＦ信号を乗算回路７２０へ出力する。

バースト受信回路７１０は、入力されたバースト光信号のデータ再生を行う。バースト受信回路７１０は、再生したデータを乗算回路７２０へ出力する。乗算回路７２０（マスク手段）は、信号検出装置１１０およびバースト受信回路７１０からの各出力の乗算結果を出力する。これにより、信号検出装置１１０が信号を検出している間は、バースト受信回路７１０からの出力が乗算回路７２０から出力される。

一方、信号検出装置１１０が信号を検出していない間は、バースト受信回路７１０からの出力が乗算回路７２０によってマスクされる。信号検出装置１１０によれば、長期間信号を受信しない場合の信号の誤検出を回避し、乗算回路７２０によるマスクが無信号状態で解除されることを回避することができる。このため、バースト受信回路７１０から無信号状態で出力されるノイズによる誤動作を回避することができる。

図８は、図７に示した光信号受信装置を備える光通信システムを示すブロック図である。図８に示す光通信システム８００は、ＯＬＴ８１０と、ＯＮＵ＃１〜＃ｎと、スターカプラ８２０と、を備えるＰＯＮシステムである。ＯＬＴ８１０およびＯＮＵ＃１〜＃ｎは、スターカプラ８２０を介してスター状に接続されている。

ＯＬＴ８１０には、図７に示した光信号受信装置７００が設けられている。ＯＮＵ＃１から出力されたバースト光信号＃１と、ＯＮＵ＃２から出力されたバースト光信号＃２、…、ＯＮＵ＃ｎから出力されたバースト光信号＃ｎは、スターカプラ８２０によって時分割多重され、ＯＬＴ８１０へ送信される。

ＯＬＴ８１０に設けられた光信号受信装置７００は、スターカプラ８２０から断続的に送信される各バースト光信号を受信する。光信号受信装置７００によれば、長期間バースト光信号を受信しない場合の誤動作を回避することができる。このため、ＯＬＴ８１０は、ＯＮＵ＃１〜＃ｎからの各バースト光信号を安定して受信することができる。

ＰＯＮのＯＬＴ８１０においては、ＯＮＵ＃１〜＃ｎから断続的に送信されるバースト光信号を受信するため、長期間信号を受信しない状況が頻繁に発生する。これに対して、ＯＬＴ８１０に設けられた光信号受信装置７００によれば、長期間バースト光信号を受信しない場合の誤動作を回避することができる。このように、信号検出装置１１０を備える光信号受信装置７００は、ＰＯＮのＯＬＴ８１０に対して特に有効である。

このように、実施の形態にかかる信号検出装置１１０によれば、タイマ回路１１４が計時する所定期間の設定により、無信号状態のノイズによるピーク検出回路１１１の立ち上がりと、信号の受信によるピーク検出回路１１１の立ち上がりと、を区別することができる。具体的には、無信号状態のノイズによるピーク電流の立ち上がりは、信号の受信によるピーク電流の立ち上がりに比べて十分に遅い。

このため、所定期間を適切に設定すれば、信号を受信した場合はピーク電流が所定期間内にＳＩＧＤＥＴ閾値を再度超えるようにするとともに、無信号状態においてはピーク電流が所定期間内にＳＩＧＤＥＴ閾値を再度超える確率を十分に低くすることができる。これにより、信号を受信した場合には信号検出を確実に行うとともに、長期間信号を受信しない場合の信号の誤検出を回避することができる。

また、プリアンブル部を有するバースト信号が検出対象である場合は、ＳＩＧＤＥＴ閾値を超えるピークをプリアンブル部の受信中に２回検出することが可能である。このため、バースト信号のペイロード部の受信精度に影響を与えることなく、長期間信号を受信しない場合の信号の誤検出を回避することができるようになる。

以上説明したように、開示の信号検出装置、信号受信装置および信号検出方法によれば、長期間信号を受信しない場合の信号の誤検出を回避することができる。なお、上述した実施の形態においては、信号検出装置をＰＯＮのＯＬＴに適用する場合について説明したが、開示の信号検出装置の適用はＯＬＴに限られない。上述した実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。

（付記１）受信電流に基づいて受信信号を検出する信号検出装置において、
前記受信電流における閾値以上のピークを検出する検出手段と、
前記検出手段によってピークが検出されてから所定期間を計時する計時手段と、
前記計時手段によって計時される所定期間に前記検出手段によって前記ピークが再度検出されたか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段によって前記ピークが再度検出されたと判定された場合に、前記受信信号を検出したことを示す情報を出力する出力手段と、
を備えることを特徴とする信号検出装置。

（付記２）前記検出手段は、前記受信電流の最大値を示すピーク電流を出力するピーク検出回路と、前記ピーク検出回路から出力されたピーク電流と前記閾値を比較することによって前記ピークを検出する比較器と、を備え、
前記計時手段によって計時される所定期間以外のときに前記検出手段によって前記ピークが検出された場合に前記ピーク電流をリセットするリセット手段を備えることを特徴とする付記１に記載の信号検出装置。

（付記３）前記受信信号として、プリアンブル部を有するバースト信号を検出することを特徴とする付記１または２に記載の信号検出装置。

（付記４）前記計時手段は、前記所定期間として、前記検出手段によって前記プリアンブル部から前記ピークを再度検出できる長さの期間を計時することを特徴とする付記３に記載の信号検出装置。

（付記５）付記１〜４のいずれか一つに記載の信号検出装置と、
前記受信電流に基づいてデータ再生を行う受信手段と、
前記受信信号を検出したことを示す情報が前記出力手段によって出力されている場合は前記受信手段によって再生されたデータを出力するとともに、前記情報が前記出力手段によって出力されていない場合は前記受信手段の出力をマスクするマスク手段と、
を備えることを特徴とする信号受信装置。

（付記６）ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）のＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）に設けられることを特徴とする付記５に記載の信号受信装置。

（付記７）受信電流に基づいて受信信号を検出する信号検出方法において、
前記受信電流における閾値以上のピークを検出する検出工程と、
前記検出工程によってピークが検出されてから所定期間を計時する計時工程と、
前記計時工程によって計時される所定期間に前記検出工程によって前記ピークが再度検出されたか否かを判定する判定工程と、
前記判定工程によって前記ピークが再度検出されたと判定された場合に、前記受信信号を検出したことを示す情報を出力する出力工程と、
を含むことを特徴とする信号検出方法。

実施の形態にかかる信号検出装置の機能的構成を示すブロック図である。 図１に示した各ブロックの入出力のタイムチャートの一例を示す図である。 図１に示した各ブロックの入出力のタイムチャートの他の例１を示す図である。 図１に示した各ブロックの入出力のタイムチャートの他の例２を示す図である。 図１に示した信号検出装置の具体的な構成例を示すブロック図である。 図１に示した信号検出装置の動作を示すフローチャートである。 図５に示した信号検出装置を備える光信号受信装置を示すブロック図である。 図７に示した光信号受信装置を備える光通信システムを示すブロック図である。

符号の説明

１１０ 信号検出装置
１１３ ウィンドウ判定回路
１１４ タイマ回路
２１４ プリアンブル部
２１５ デリミタ部
２１６ ペイロード部
２４１〜２４３ 期間
５１０ 光電変換部
５２１，５２４ 乗算回路
５２２ フリップフロップ回路
５２３ 反転回路
７００ 光信号受信装置
７２０ 乗算回路
８００ 光通信システム
８１０ ＯＬＴ
８２０ スターカプラ

Claims (7)

1. 受信電流に基づいて受信信号を検出する信号検出装置において、
   前記受信電流における閾値以上のピークを検出する検出手段と、
   前記検出手段によってピークが検出されてから所定期間を計時する計時手段と、
   前記計時手段によって計時される所定期間に前記検出手段によって前記ピークが再度検出されたか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段によって前記ピークが再度検出されたと判定された場合に、前記受信信号を検出したことを示す情報を出力し、前記判定手段によって前記ピークが再度検出されなかったと判定された場合には前記受信信号を検出したことを示す情報を出力しない出力手段と、
   を備えることを特徴とする信号検出装置。
2. 前記検出手段は、前記受信電流の最大値を示すピーク電流を出力するピーク検出回路と、前記ピーク検出回路から出力されたピーク電流と前記閾値を比較することによって前記ピークを検出する比較器と、を備え、
   前記計時手段によって計時される所定期間以外のときに前記検出手段によって前記ピークが検出された場合に前記ピーク電流をリセットするリセット手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の信号検出装置。
3. 前記受信信号として、プリアンブル部を有するバースト信号を検出することを特徴とする請求項１または２に記載の信号検出装置。
4. 前記計時手段は、前記所定期間として、前記検出手段によって前記プリアンブル部から前記ピークを再度検出できる長さの期間を計時することを特徴とする請求項３に記載の信号検出装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一つに記載の信号検出装置と、
   前記受信電流に基づいてデータ再生を行う受信手段と、
   前記受信信号を検出したことを示す情報が前記出力手段によって出力されている場合は前記受信手段によって再生されたデータを出力するとともに、前記情報が前記出力手段によって出力されていない場合は前記受信手段の出力をマスクするマスク手段と、
   を備えることを特徴とする信号受信装置。
6. ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）のＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）に設けられることを特徴とする請求項５に記載の信号受信装置。
7. 受信電流に基づいて受信信号を検出する信号検出方法において、
   前記受信電流における閾値以上のピークを検出する検出工程と、
   前記検出工程によってピークが検出されてから所定期間を計時する計時工程と、
   前記計時工程によって計時される所定期間に前記検出工程によって前記ピークが再度検出されたか否かを判定する判定工程と、
   前記判定工程によって前記ピークが再度検出されたと判定された場合に、前記受信信号を検出したことを示す情報を出力し、前記判定工程によって前記ピークが再度検出されなかったと判定された場合には前記受信信号を検出したことを示す情報を出力しない出力工程と、
   を含むことを特徴とする信号検出方法。

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