JPWO2004109957A1 - 光信号受信装置およびその二値化処理用識別点制御方法 - Google Patents

Abstract

識別点を受信信号に応じて常時最適化追従することにより、符号誤り率を減少させて伝送品質を高品質に保つことができるようにした、光信号受信装置における二値化処理用識別点制御方法である。 目標値到達判定ステップ（Ｓ１７）で、誤り訂正処理の回数が目標値に到達していると判定された場合には、識別点電気信号はそのままとする一方、誤り訂正処理の回数が目標値に到達していないと判定された場合には、誤り訂正処理の回数が当該目標値に近づくように、所定の増減範囲で前記識別点電気信号を増加又は減少させる識別点電気信号増減ステップ（Ｓ１８〜Ｓ２１）をそなえて構成する。

Description

本発明は、光信号受信装置およびその二値化処理用識別点制御方法に係り、特に、アイ・パターンの如何にかかわらず識別点を最適に決めることができ、且つ、イン・サービス中でも伝送データに誤りを混入させずに短時間で識別点を最適に決めることができる光信号受信装置およびその二値化処理用識別点制御方法に関する。
光海底中継伝送システムをはじめとする光伝送システムは、伝送容量の大容量化と伝送距離の長距離化の途上にあり、伝送容量の大容量化に対応するために多重数が大きい波長多重伝送システムが導入されており、又、伝送距離の長距離化による符号誤りの増加を避けるために訂正能力が高い誤り訂正符号が導入されている。
図７に、片方向に伝送される信号に着目した波長多重光海底伝送システムの一例を示す。尚、波長多重光海底伝送システムを例示しているのは、ディジタル通信の主要伝送方式を構成する光伝送を行なっていること、大容量化のために波長多重を行なっていること、及び、訂正能力が高い誤り訂正符号を導入していることによって、例示するには最も適した伝送システムであるためである。
しかし、本発明の適用領域が波長多重光海底伝送システムに限定されることはなく、光伝送システムに限定されることもなく、本発明は伝送方式を問わないディジタル伝送システムに適用できることを指摘しておく。
ここで、図７に示す波長多重光海底伝送システム１００においては、送信側端局装置１１０Ａと受信側端局装置１１０Ｂとが光ファイバ１０５ａおよび海底中継器１０５Ｂを介して接続されて、送信側端局装置１１０Ａから受信側端局装置１１０Ｂに宛てて、ＳＴＭ−６４のフレームを多重化して約１２Ｇｂ／ｓ（ギガ・ビット／秒）で伝送するようになっている。
ここで、送信側端局装置１１０Ａは、ｎ（ｎは２以上の整数）個の送信変換部１０１−１〜１０１−ｎ，増幅器１０２−１〜１０２−ｎ，波長多重部１０３および送信増幅器１０４をそなえて構成されている。
送信変換部１０１〜１〜１０１−ｎは、ＳＴＭ−６４のフレームによって変調された光信号を受けて一旦電気信号に変換すると共に誤り訂正符号等のサービス・ビットを付加して１２Ｇｂ／ｓの信号を生成し、該１２Ｇｂ／ｓの信号によって光信号を変調して出力する送信変換装置である。そして、送信変換装置が出力する光信号の波長は全て異なる。
増幅器１０２−１〜１０２−ｎは、各々の送信変換部１０１−１〜１０１−ｎが出力する光信号を増幅する増幅器で、通常はエルビウム・イオン添加光ファイバを用いた光ファイバ増幅器が用いられる。
また、波長多重部１０３は、各々の増幅器１０２−１〜１０２−ｎが出力する互いに異なる波長の光信号を波長多重化するもので、送信増幅器１０４は、波長多重部１０３が出力する複数波長の光信号が多重化された光信号を増幅するもので、通常はエルビウム・イオン添加光ファイバを用いた光ファイバ増幅器が用いられる。
また、海底中継器１０５は、海底に敷設された光伝送路における光信号の減衰を補償するもので、通常はエルビウム・イオン添加光ファイバを用いた光ファイバ増幅器が用いられる。
さらに、受信側端局装置１１０Ｂは、受信増幅器１０６，波長分離部１０７，増幅器１０８−１〜１０８−ｎおよび受信変換部１０９−１〜１０９−ｎをそなえている。
受信増幅器１０６は、伝送されてきた光信号を増幅するもので、通常はエルビウム・イオン添加光ファイバを用いた光ファイバ増幅器が用いられる。又、波長分離部１０７は、波長多重されて伝送されてきた光信号を元の各々の波長の光信号に分離するものである。ここで出力される各々の波長の光信号は１２Ｇｂ／ｓの電気信号によって変調されている。
増幅器１０８−１〜１０８−ｎは、波長分離された各々の波長の光信号を増幅する増幅器で、通常はエルビウム・イオン添加光ファイバを用いた光ファイバ増幅器が用いられる。
受信変換部１０９−１〜１０９−ｎは、１２Ｇｂ／ｓの電気信号が変調された光信号を一旦電気信号に変換すると共に、誤り訂正を行なうなどしてサービス・ビットを除去してＳＴＭ−６４のフレームで変調された光信号を出力する受信変換装置である。
そして、各受信変換部１０９−１〜１０９−ｎには、入力された光信号についてその強度に応じた電気信号に変換してから、時間軸に対する強度変化によって変調された１２Ｇｂ／ｓのディジタル信号を復号化する識別回路が配置されており、最終的には該識別回路における識別確度が伝送品質の評価尺度になる。

図８は、図７に示した従来の受信側端局装置１１０Ｂにおける各受信変換部１０９−１〜１０９−ｎの構成例を示すブロック図であり、この図８に示す受信変換部１０９において、１１１は、入力される１２Ｇｂ／ｓの電気信号で変調された光信号を増幅する前置増幅器（ＡＭＰ）で、１１２は、前置増幅器１１１が出力する光信号を電気変換して１２Ｇｂ／ｓの電気信号を出力する光／電気インタフェース部（Ｏ／Ｅ；Ｏｐｔｉｃａｌ／Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ）である。前述の識別回路はこの中に配置されている。
また、１１３は、光・電気インタフェース部１１２が出力する１２Ｇｂ／ｓの電気信号を７５１Ｍｂ／ｓ×１６に分解する多重分離器（ＤＭＵＸ；Ｄｅ−Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）で、１１４は、７５１Ｍｂ／ｓ×１６の電気信号を１７８Ｍｂ／ｓ×６４の電気信号に変換する直列・並列変換器（Ｓ／Ｐ；Ｓｅｒｉａｌ／Ｐａｒａｌｌｅｌ）である。
さらに、１１５は、直列・並列変換器１１４が出力する１７８Ｍｂ／ｓの信号毎に誤り訂正を行なう誤り訂正復号器（ＦＥＣ，ＤＥＣ；Ｆｏｒｗａｒｄ−ａｃｔｉｎｇ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｎｇ ｃｏｄｅ，Ｄｅｃｏｄｅｒ）である。
また、１１６は、１２Ｇｂ／ｓ系のフレーム・フォーマットからＳＴＭ−６４系のフレーム・フォーマットに変換する速度変換器（ＳＰＤ ＣＯＮＶ；Ｓｐｅｅｄ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）で、この出力は１５５Ｍｂ／ｓ×６４である。
さらに、１１７は、１５５Ｍｂ／ｓ×６４の電気信号を６２１Ｍｂ／ｓ×１６の電気信号に変換する並列・直列変換器（図では「Ｐ／Ｓ」と略記している。）で、１１８は、６２１Ｍｂ／ｓ×１６の電気信号によって光信号を変調する電気・光変換器（図では「Ｅ／Ｏ」と略記している。）で、１１９は、受信変換部１０９の監視・制御を司るプロセッサ（ＭＰ；Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）で、１２０はプロセッサ１１９のコマンドに対応して誤り訂正復号器１１５から誤り符号数を収集してレスポンスする制御バッファ（ＢＵＦＦ；Ｂｕｆｆｅｒ）である。
ところで、図９は上述の従来における光・電気インタフェース１１２の構成例を示すブロック図であり、この図９に示す光・電気インタフェース部１１２は、フォトダイオード（Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ；ＰＤ）１２１，アンプ１２２，等化器（ＥＱＬ；Ｅｑｕａｌｉｚｅｒ）１２３，タイミング抽出部（ＴＩＭ）１２４，Ｄフリップフロップ（Ｄ−ＦＦ；Ｄ−Ｆｌｉｐ Ｆｌｏｐ）１２５およびリファレンス電圧保持部１２６をそなえて構成されている。
ここで、フォトダイオード１２１は、図８に示すＡＭＰ１１１からの光信号（波長分離された光信号）を受光してその強度に応じた振幅値を有する電気信号（電圧信号）を出力するもので、アンプ１２２は、フォトダイオード１２１からの電気信号を増幅するものである。
さらに、等化器１２３は、アンプ１２２にて増幅された電気信号について等化処理を施すもので、タイミング抽出部１２４は、アンプ１２２からの電気信号から、後段において変調された信号成分を取り出すためのタイミング成分を抽出し、クロック信号として出力するものである。
Ｄフリップフロップ１２５は、等化器１２３からの信号をデータ信号として、リファレンス電圧保持部１２６にて保持されている固定の電圧値との大小を比較して、その比較結果に応じた信号を、タイミング抽出部１２４からのクロック信号に同期させて出力するものである。
フォトダイオード１２１で受光する光信号は、送信側端局装置１１０Ａのいずれかの送信変換部１０１−１〜１０１−ｎにおいて１２Ｇｂ／ｓのデータ信号が振幅変調処理により変調されたものであるが、上述のＤフリップフロップ１２５により、この変調された信号を復号化して、ディジタル信号として出力することができるようになっている。
したがって、Ｄフリップフロップ１２５は、リファレンス電圧保持部１２６にて保持されている電圧と、タイミング抽出部１２４からのクロック信号の位相とにより決定される点を識別点として、“１”又は“０”の論理レベルからなる（二値化された）ディジタル信号をクロック信号に同期して出力するようになっており、時間軸に対する振幅変化によって変調された１２Ｇｂ／ｓのディジタル信号を復号化する識別回路を構成する。
図１０（ａ），図１０（ｂ）はともに、上述のＤフリップフロップ１２５に入力されるデータ信号（電圧信号）の信号波形と識別点Ｉとの関係を示す図であり、図中、横軸は時間、縦軸は振幅を示している。この図１０（ａ），図１０（ｂ）に示すように、識別点Ｉは、リファレンス電圧保持部１２６にて保持されている固定電圧値と、タイミング抽出部１２４からのクロック信号の位相とにより決定されるものである。
ここで、振幅の最高レベルが論理レベル“１”のレベルで、振幅の最低レベルが論理レベル“０”のレベルである。又、伝送速度に対応した１ビットの時間で伝送情報の論理レベルが変化する可能性があるので、１ビットの時間毎に論理レベルの切り替わり点が生ずる。そして、論理レベルが“１”のレベル、論理レベルが“０”のレベル、及び、切り替わり点前後の過渡状態で囲まれた領域をアイ・パターンという。
実際には、ビット毎に論理レベルが“１”のレベル、論理レベルが“０”のレベル、及び、切り替わり点前後の過渡状態が変化するためにアイ・パターンは狭くなる。尚、図１０（ａ）では正常時のアイ・パターンを示しており、図１０（ｂ）は伝送信号の劣化等が生じた場合のアイ・パターンを示している。
図１０（ａ）のようなアイ・パターンの場合には、固定的に設定された識別点電圧を用いても、Ｄフリップフロップ１２５では受信波形の識別処理を高精度に行なうことが可能であるため、識別時の符号誤り率が最小になって伝送品質が最高になる。
これに対し、伝送路の損失変動や光ファイバ増幅器の利得変動が生じると、受信波形の振幅は、図１０（ｂ）に示すように、図１０（ａ）に示す正常時に比して小さくなっており、固定的に設定された識別点電圧Ｉを用いた場合には、Ｄフリップフロップ１２５では精度高く識別処理を行なうことが困難となり、符号誤り率が劣化するため、伝送品質の向上に支障を来たす。
言い換えれば、光通信システムにおいて、長距離・大容量化を突き進めていくと、さまざまな変動要因により、伝送されて受信器に入力される受信信号は、短期的にも長期的にも変動することとなり、受信器における信号識別回路の最適識別点も同様に変動することになる。
換言すれば、波長多重光伝送システムにおいて、上述の受信側端局装置１１０Ｂの識別回路１２５において変調データを符号誤りを最小にして復号するためには、識別点電圧としては固定値に設定しておくよりも、伝送特性に応じて変化させることが望まれる。
又、波長多重光伝送システムにおいては、光ファイバ増幅器の利得に波長依存性がある。この波長依存性を光可変等化器を用いて軽減する技術もあるが、長距離伝送路で光ファイバ増幅器の段数が多くなると等化残差が累積して波長毎に符号のレベルがばらつくことが避けられない。従って、このような場合には受信変換装置毎に異なる識別点に制御して識別する必要がある。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、識別点を受信信号に応じて常時最適化追従することにより、符号誤り率を減少させて伝送品質を高品質に保つことができるようにした、光信号受信装置およびその二値化処理用識別点制御方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の二値化処理用識別点制御方法は、フレーム形式でデータ信号が変調された光信号を受信しその強度に応じた電気信号に変換する光電変換部と、該光電変換部からの前記電気信号について、所定の識別点電気信号との大小比較を行なうことにより、二値化されたディジタルデータとして出力する二値化処理部と、該二値化処理部からのディジタルデータから、該光電変換部で受信した光信号が変調されたフレーム情報を、フレーム捕捉処理および誤り訂正処理を行なって復号する復号処理部とをそなえてなる光信号受信装置における前記二値化処理用識別点を制御する方法であって、
前記の復号処理部における誤り訂正処理が行なわれた回数を取得する誤り訂正処理回数取得ステップと、前記の復号処理部でのフレーム捕捉処理において、捕捉エラーが生じているか否かを判定する捕捉エラー判定ステップと、該捕捉エラー判定ステップにおいて、前記捕捉エラーが生じていない場合において、前記の復号処理部での誤り訂正処理の回数が目標値に到達しているか否かを判定する目標値到達判定ステップと、該目標値到達判定判定ステップにおいて、前記誤り訂正処理の回数が目標値に到達していると判定された場合には、前記識別点電気信号はそのままとする一方、前記誤り訂正処理の回数が目標値に到達していないと判定された場合には、前記誤り訂正処理の回数が当該目標値に近づくように、所定の増減範囲で前記識別点電気信号を増加又は減少させる識別点電気信号増減ステップと、該捕捉エラー判定ステップにおいて、前記捕捉エラーが生じている場合においては、前記識別点電気信号増減ステップにおいて前記識別点電気信号を増加又は減少させるための増減範囲を縮小させる増減範囲縮小ステップと、をそなえて構成されたことを特徴としている。
また、該識別点電気信号増減ステップを、該誤り訂正回数取得ステップにおいて、今回取得した誤り訂正回数と前回取得した誤り訂正回数との大小を比較する誤り訂正回数比較ステップと、該誤り訂正回数比較ステップにおいて、今回取得した誤り訂正回数が前回取得した誤り訂正回数よりも小さい場合には、前記識別点電気信号を増減させる方向をそのままとする一方、今回取得した誤り訂正回数が前回取得した誤り訂正回数よりも大きい場合には、前記識別点電気信号を増減させる方向を反転させる増減方向決定ステップと、前記増減方向決定ステップにて決定された増減方向に従って、前記識別点電気信号を所定の増減単位量だけ増加又は減少させる計算を行なう計算ステップと、該計算ステップにおける識別点電気信号の計算の結果、該識別点電気信号が前記増減範囲の限界値となった場合には、前記識別点電気信号を増減させる方向を反転させる限界値処理ステップと、をそなえて構成することもできる。
この場合において、該捕捉エラー判定ステップにおいて、前記捕捉エラーが生じている場合および前記捕捉エラーが生じていない場合を、それぞれ保護段を設けて判定することとしてもよい。
さらに、該捕捉エラー判定ステップにおいて、第１所定回数前記捕捉エラー発生を示す情報を該復号処理部から受けた場合には、前記捕捉エラーが生じていると判定する一方、前記補足エラーが発生していない旨を示す情報を第２所定回数受けた場合には、前記捕捉エラーが生じていないと判定することもできる。
また、該捕捉エラー判定ステップにおいて、前記補足エラーが発生していない旨を示す情報を受けた回数が第２所定回数となるまでは、前記増減範囲を該光電変換部からの前記電気信号がとりうる最大範囲に保持しておくこととしてもよい。
また、外部からのアラーム信号に基づいて、上記二値化処理用の識別点制御を停止するようにしてもよい。
さらに、本発明の光信号受信装置は、フレーム形式でデータ信号が変調された光信号を受信してアナログ電気信号に変換する光電変換部と、該光電変換部からのアナログ電気信号について、所定の識別点電圧との大小比較を行なうことにより、二値化されたディジタルデータとして出力する二値化処理部と、該二値化処理部からのディジタルデータから、該光電変換部で受信した光信号が変調されたフレーム情報を、フレーム捕捉処理および誤り訂正処理を行なって復号する復号処理部と、該復号処理部からの前記フレームの捕捉エラーに関する情報と、前記誤り訂正が行なわれた回数情報とを入力され、これらの情報から、前記二値化処理部における前記識別点電圧を追従制御する追従制御部とをそなえて構成されたことを特徴としている。
したがって、本発明によれば、追従制御部による処理、即ち誤り訂正処理回数取得ステップ，補足エラー判定ステップ，目標値到達判定ステップ，識別点電気信号増減ステップおよび増減範囲縮小ステップにより、識別点を受信信号に応じて常時最適化追従することにより、符号誤り率を減少させて伝送品質を高品質に保つことができる利点がある。

図１は本発明の実施の形態にかかる光伝送システムを示すブロック図である。
図２は本発明の一実施形態における光／電気インタフェース部を示すブロック図である。
図３〜図５は演算処理部による識別点電圧の追従制御について説明するためのフローチャートである。
図６（ａ），図６（ｂ）はともに本実施形態にかかる二値化処理用識別点制御による作用効果を説明するための図である。
図７は本発明の背景技術としての、片方向に伝送される信号に着目した波長多重光海底伝送システムの一例を示す図である。
図８は図７に示した各受信変換装置の構成例を示すブロック図である。
図９は図８に示す受信変換装置の要部を示すブロック図である。
図１０（ａ），図１０（ｂ）はともに本発明が解決すべき課題について説明するための図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の実施の形態にかかる光伝送システムを示すブロック図で、この図１に示す光伝送システム１は、特に前述の図７における一組の送信変換装置および受信変換装置との光信号の送受に着目したものである。即ち、この図１に示す光伝送システム１においては、送信変換装置１０において特定波長の光にデータが変調された光信号を、受信変換装置２０において受信して、復号されたデータ信号として出力するようになっている。
なお、図１に示す光伝送システム１においては、図７に示す増幅器１０２−１〜１０２−ｎ，波長多重部１０３，送信増幅器１０４，受信増幅器１０６，波長分離部１０７および増幅器１０８−１〜１０８−ｎの図示は省略している。又、光ファイバ１０５ａおよび海底中継器１０５ｂからなる伝送路については、伝送路３０として図示している。
ここで、この図１に示す送信変換装置１０は、第１信号変換部１３，ＦＥＣ符号化処理部１４および第２信号変換部１５をそなえてなる電気回路部１１とともに、Ｅ／Ｏ部１２をそなえて構成されている。
また、第１信号変換部１３は、図示しない複数チャンネルの局内インタフェースからパラレル入力されたＳＴＭ−６４信号等について速度変換されたフレーム信号をシリアル信号として出力するもので、ＦＥＣ符号化処理部１４は、第１信号変換部１３からのフレーム信号について、誤り訂正符号等のサービス・ビットを付加するもので、第２信号変換部１５は、ＦＥＣ符号化処理部１４からのフレーム信号を多重化して例えば１２Ｇｂ／ｓの信号を生成するものである。
また、Ｅ／Ｏ部１２は、電気回路部１１の第２信号変換部１５で生成された１２Ｇｂ／ｓの信号によって所定波長の光を変調して出力するものであり、上述したように、この光信号は他の波長の光信号とともに波長多重されて伝送路３０を通じて伝送されるようになっている。
さらに、図１に示す受信変換装置２０は、伝送路３０を通じて伝送されてきた１２Ｇｂ／ｓの（波長分離された後の）光信号について電気信号に変換するＯ／Ｅ部２１，電気回路部２２，演算処理部２８およびＤ／Ａ変換部２９をそなえて構成されている。
ここで、Ｏ／Ｅ部２１は、前述の図８に示すもの（符号１１１，１１２参照）に相当するＡＭＰ２３および光／電気インタフェース部２４をそなえているが、この光／電気インタフェース部２４は、詳細には図２に示すような構成を有している。
また、光／電気インタフェース部２４は、前述の図９に示すもの（符号１２１〜１２４参照）とほぼ同様に機能するフォトダイオード（ＰＤ）２４ａ，アンプ２４ｂ，等化器（ＥＱＬ）２４ｃ，タイミング抽出部（ＴＩＭ）２４ｄをそなえるとともに、本願発明の特徴的な制御を受けて二値化信号を出力するＤフリップフロップ（Ｄ−ＦＦ）２４ｅをそなえている。
すなわち、Ｄフリップフロップ２４ｅは、後述のＤ／Ａ変換部２９からの設定電圧値（ディジタル値）を受けて、この設定電圧値よりも等化器２４ｃからデータ入力される信号の振幅値が大きい場合には“１”を、この設定電圧値よりも等化器２４ｃからデータ入力される信号の振幅値が小さい場合には“０”を、それぞれタイミング抽出部２４ｄからのクロック信号に同期して出力するようになっている。
換言すれば、このＤフリップフロップ２４ｅは、Ｄ／Ａ変換部２９からの設定電圧値および、等化器２４ｃからデータ入力される電気信号とタイミング抽出部１２４からのクロック信号との位相差により決定される点を識別点として、“１”又は“０”の論理レベルからなる二値化信号を出力する。
したがって、上述のフォトダイオード２４ａにより、例えば１２Ｇｂ／ｓのフレーム形式でデータ信号が変調された光信号を受信しその強度に応じた電気信号（強度に応じた振幅値を持つ電圧信号）に変換する光電変換部として機能するとともに、等化器２４ｃ，タイミング抽出部２４ｄおよびＤフリップフロップ２４ｅにより、フォトダイオード２４ａからの電気信号について、所定の識別点電気信号との大小比較を行なうことにより、二値化されたディジタルデータとして出力する二値化処理部として機能する。
また、電気回路部２２は、Ｏ／Ｅ部２１にて電気信号に変換された信号をなすフレームを図示しない局内インタフェースに宛てた信号（例えばＳＴＭ−６４信号）に変換するもので、第３信号変換部２５，ＦＥＣ同期・復号処理部２６および第４信号変換部２７をそなえて構成されている。
ここで、第３信号変換部２５は、Ｏ／Ｅ部２１の光／電気変換インタフェース部２４からの二値化されたディジタル信号を分離しシリアル信号からパラレル信号に変換するものであり、前述の図８に示すＤＭＵＸ１１３およびＳ／Ｐ１１４と同様の機能を有している。
さらに、ＦＥＣ同期・復号処理部２６は、前述の図９における誤り訂正復号器１１５と基本的に同様の機能を有しており、二値化処理部からのディジタルデータを第３信号変換部２５を介して入力されて、このディジタルデータから、フォトダイオード２４ａで受信した光信号に変調されているフレーム情報を、フレーム捕捉処理および誤り訂正処理を行なって復号する復号処理部として機能する。
なお、このＦＥＣ同期・復号処理部２６における誤り訂正処理が行なわれた回数はバッファ２９に記憶されるとともに、ＦＥＣ同期・復調処理部２６においてフレーム同期外れが生じている場合には、その旨を演算処理部２８に出力するようになっている。
さらに、第４信号変換部２７は、ＦＥＣ同期・復調処理部２６からのフレーム情報について速度変換を行なうとともにシリアル信号からパラレル信号に変換するものであり、前述の図８に示すＳＰＤ ＣＯＮＶ１１６およびＰ／Ｓ１１７と同様の機能を有している。
また、演算処理部２８は、ＦＥＣ同期・復号処理部２６からのフレームの捕捉エラーに関する情報と、ＦＥＣ同期・復号処理部２６からの誤り訂正が行なわれた回数情報とを入力され、これらの情報から、光／電気インタフェース部２４のＤフリップフロップ２４ｅにおいて用いられる識別点電圧を追従制御するものであり、追従制御部として機能するものである。
また、この演算処理部２８としては、例えば、ソフトウェアによって動作するマイクロプロセッサにより構成したり、ファームウェアによって動作させるように構成したり、ハードウェアによって動作させるように構成したりすることが可能である。
さらに、Ｄ／Ａ変換部２９は、演算処理部２８から追従制御用に出力される識別点電圧信号（ディジタル信号）をアナログ信号に変換するものであり、Ｄフリップフロップ２４ｅにおいては、このディジタル信号に変換された識別点電圧信号を二値化処理のための閾値電圧として用いることにより、データ入力される電気信号について二値化されたディジタル信号として出力することができるようになっている。
図３〜図５は演算処理部２８による識別点電圧の追従制御について説明するためのフローチャートであり、以下においては、これらのフローチャートに従って、演算処理部２８の制御態様について説明を進める。尚、演算処理部２８では、以下の追従制御を行なうにあたり、Ｉ／ＯレジスタＶｔｈ ＣＯＮＴ，Ｖｔｈ ＵＮＣＯＮＴ，ＳＬＯＳＴ，ＶＴＨ＿ＯＮ／ＯＦＦ，ＶＴＨ＿ＳＥＴ，ＥＣを用いてデータ〜命令の読み出し／書き込みを行なっている。
なお、Ｖｔｈ ＣＯＮＴは、読み出しにより識別点制御のＥｎａｂｌｅ／Ｄｉｓａｂｌｅが通知され、書き込みにより識別点制御の起動／停止を通知するもので、Ｖｔｈ ＵＮＣＯＮＴは、識別点制御が不可能なアラームを通知するもので、ＳＬＯＳＴは、ＦＥＣフレーム同期外れが通知されるもので、ＶＴＨ＿ＯＮ／ＯＦＦは、Ｄフリップフロップ２４ｅにおける振幅閾値電圧（識別点電圧）を設定するためのキーフラグで、ＶＴＨ＿ＳＥＴは、振幅閾値電圧の値を出力するもので、ＥＣはＦＥＣエラー訂正個数を通知されるものである。
まず、受信変換装置２０を駆動するための電源を投入した後、初期動作として、演算処理部２８での演算処理上の変数Ｖｔｈ＿ｓｅｔ，Ｖｓｔｅｐ＿ｓｅｔ，ＶｐｌｉｍｉｔおよびＶｍｌｉｍｉｔを初期設定してから（ステップＳ２）、変数Ｔｉｍｅｒ１０で設定されるウォームアップのための待機時間（例えば１０秒程度）を経過した後（ステップＳ３）、演算処理部２８では自動的に制御を開始する。
なお、演算処理部２８がソフトウェアの実行により動作するマイクロプロセッサにより構成された場合には、上述の演算処理上の変数の設定に先行して、演算処理部２８にて使用する全ての変数情報を記憶装置からロードしておく（ステップＳ１）。
ここで、Ｖｔｈ＿ｓｅｔは、演算処理部２８における演算処理の際における識別点電圧（振幅閾値電圧）の設定値であり、初期設定時においては、このＶｔｈ＿ｓｅｔの初期値として設定されているＶｔｈ＿ｉｎｉｔ（例えば、「１２８」）に設定する。尚、このＶｔｈ＿ｉｎｉｔについては、等化器２４ｃでデータ出力可能な振幅の最小値を「０」，最大値を「２６５」とする場合に、「０」〜「２６５」の範囲で任意に設定することが可能である。
また、Ｖｓｔｅｐ＿ｓｅｔは、振幅閾値電圧設定のステップ幅の設定値である。即ち、このＶｓｔｅｐ＿ｓｅｔは、識別点電圧を増減させる際の増減単位量を示すもので、初期設定時においては、このＶｔｈ＿ｓｔｅｐの初期値として設定されているＶｓｔｅｐ＿ｉｎｉｔ（例えば、「１」）に設定する。尚、この場合においては、Ｖｓｔｅｐ＿ｉｎｉｔについては、「０」〜「２０」の範囲で任意に設定できるようにしている。
さらに、Ｖｐｌｉｍｉｔは、プラス側振幅閾値電圧の限界値の設定値で、初期設定時においては、プラス側振幅閾値電圧の最大値であるＶｐｍａｘ（この場合においては「２６５」，）を設定する。このＶｐｍａｘ「２６５」の振幅値を、Ｄフリップフロップ２４ｅにデータ入力される信号振幅のプラス側最大値であるとすると、後述の図６（ａ）に示すように、振幅閾値電圧（識別点電圧）Ｖｔｈ＿ＳＥＴが値Ｖｐｍａｘ程度まで増加させることができることを示している。
同様に、Ｖｍｌｉｍｉｔは、マイナス側振幅閾値電圧の限界値の設定値で、初期設定時においては、マイナス側振幅閾値電圧の最大値であるＶｍｍａｘ（この場合においては「０」）を設定する。このＶｍｍａｘ「０」の振幅値を、Ｄフリップフロップ２４ｅにデータ入力される信号振幅のマイナス側最大値であるとすると、後述の図６（ａ）に示すように、振幅閾値電圧（識別点電圧）Ｖｔｈ＿ＳＥＴが値Ｖｍｍａｘ程度までマイナス側に増加させることができることを示している。
また、上述の装置ウォームアップのための待機時間として設定されるＴｉｍｅｒ１０は、本実施形態において「１０」が設定されているが、このＴｉｍｅｒ１０の値としては、「１０」〜「２０」の間の整数値で任意に設定することができる。
上述の４つの変数が初期設定されると、この振幅閾値電圧の追従制御が開始することになるが、このとき、外部からのアラーム信号が入力されている場合には、このアラーム信号に基づいて二値化処理用の識別点制御を停止する。
たとえば、高次群側光信号入力断等の、演算処理部２８による追従制御に影響する種類の警報を受けた場合、具体的には、演算処理部２８におけるＩ／ＯレジスタＶｔｈ ＵＮＣＯＮＴを通じて上述のごとき警報を通知された場合には、現状の振幅閾値電圧値Ｖｔｈ＿ｓｅｔを保持し制御を停止する（ステップＳ４のＹＥＳルート）。
さらに、上述のごとき警報を通知されていない場合（もしくは警報が解除された場合）においても、ＭＰＴＲ（Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ ｆｏｒ Ｔｒｉｂｕｔａｒｙ）からＮＭＳ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）経由でＤｉｓａｂｌｅ命令を受けた場合、具体的にはＩ／ＯレジスタＶｔｈ ＣＯＮＴを通じて「Ｄｉｓａｂｌｅ」が通知された場合においては、当該ＭＰＴＲからＥｎａｂｌｅ命令を受けるまでは、現状の閾値を保持し、制御を停止する（ステップＳ４のＮＯルートからステップＳ５、ステップＳ５のＮＯルートからステップＳ６）。
また、上述のステップＳ４における警報が復旧するとともに、ＭＰＴＲからＥｎａｂｌｅ命令が通知されるようになった場合（Ｉ／ＯレジスタＶｔｈ ＣＯＮＴに「Ｅｎａｂｌｅ」が設定された場合）においては、現状保持している振幅閾値電圧値Ｖｔｈ＿ｓｅｔから追従制御を再開させる（ステップＳ４のＮＯルート，ステップＳ５のＹＥＳルートからステップＳ７）。このとき、演算処理部２８のステータスを示すＩ／ＯレジスタＶｔｈＣＯＮＴは「起動中」に設定される。
なお、演算処理部２８による追従制御の実行中においては、演算処理部２８のステータスを示すＩ／ＯレジスタＶｔｈ ＣＯＮＴには「起動中」の旨を書き込むことにより、実行中である状態をＮＭＳ：Ｃｒａｆｔ Ｔｅｒｍｉｎａｌ／ＳＳＥ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）等を経由して上位装置であるＭＰＴＲに通知しつづけ、追従制御の停止中においては、Ｉ／ＯレジスタＶｔｈ ＣＯＮＴには「停止中」の旨が書き込まれる。
上述のごとく追従制御が開始されると、まず、振幅閾値電圧をＡ／Ｄ変換部２９側に出力するためのＩ／ＯレジスタＶＴＨ＿ＳＥＴを設定することにより、振幅閾値電圧をＤフリップフロップ２４ｅに設定する（ステップＳ８）。
即ち、このＤフリップフロップ２４ｅに振幅閾値電圧（識別点電圧）を設定するためのキーフラグであるＩ／ＯレジスタＶｔｈ＿ＯＮ／ＯＦＦを「１」（振幅閾値電圧を出力可能状態とする旨のフラグ）とした上で、演算処理部２８に設定されている振幅閾値電圧Ｖｔｈ＿ｓｅｔをＩ／ＯレジスタＶＴＨ＿ＳＥＴに設定してから、Ｉ／ＯレジスタＶｔｈ＿ＯＮ／ＯＦＦを「０」（振幅閾値電圧を出力不可状態とする旨のフラグ）に戻す。
これにより、Ｄ／Ａ変換部２９では上述のＩ／ＯレジスタＶＴＨ＿ＳＥＴに設定された振幅閾値電圧値（ディジタル信号）を読み込み、これをアナログ信号に変換してＤフリップフロップ２４ｅに出力することができる。
そして、演算処理部２８では、上述の振幅閾値電圧ＶＴＨ＿ＳＥＴを出力してから、振幅閾値電圧変更設定直後のエラー安定化のための時間として、Ｗａｉｔ＿ｔｉｍｅとして設定された時間待機した後に（ステップＳ９）、Ｍｅａｓ＿ｔｉｍｅとして設定された測定時間の間に測定された誤り訂正個数をＩ／ＯレジスタＥＣから取得する。演算処理部２８においては、このエラー訂正個数を変数ＥＣ＿ｃｕｒとして後段の演算処理に用いる（ステップＳ１０）。
換言すれば、このステップＳ１０により、ＦＥＣ同期・復号処理部２６における誤り訂正処理が行なわれた回数を取得する誤り訂正処理回数取得ステップを構成する。
なお、上述のＷａｉｔ＿ｔｉｍｅとして設定される待機時間としては、初期値として例えば「１」を設定することができるが、本実施形態の場合においては「０」〜「１０」の整数値に設定することもできる。又、Ｍｅａｓ＿ｔｉｍｅとして設定される測定時間についても、初期値として例えば「１」を設定することができるが、本実施形態の場合においては「０」〜「１０」の整数値に設定したり、「０」〜「１」までの間の０．１刻みの値を設定したりすることも可能である。
演算処理部２８において、上述のごとくエラー訂正個数をＥＣ＿ｃｕｒとして設定すると、次いで、ＦＥＣ同期・復号処理部２６がＦＥＣフレーム同期外れを通知するためのＩ／ＯレジスタＳＬＯＳＴの値を読み出し、このＩ／ＯレジスタＳＬＯＳＴの値から、同期外れが発生しているか（即ち捕捉エラーが生じているか）、同期がとれている状態か（即ち捕捉エラーが生じていないか）を、それぞれ保護段を設けて判定している（ステップＳ１１）。
なお、ここでいう「保護段」とは、一度のＦＥＣ同期外れ又は同期が取れている旨のＩ／Ｏデータの読み出しのみならず、規定された回数のＩ／Ｏデータの読み出しによって、ＦＥＣ同期外れ又はＦＥＣ同期が取れていると判断する演算処理部２８での処理機能を指す。
このとき、後述するように、同期が取れている判定が規定回数に達する場合には、後述するように振幅閾値電圧は現状の方向でそのまま進ませるが（後方保護）、ＦＥＣ同期外れ状態の回数が規定保護回数を超えたら「ハンチング」と称して、強制的に振幅閾値電圧を現在指定されている方向に進ませる（前方保護）。
具体的には、演算処理部２８において、Ｉ／ＯレジスタＳＬＯＳＴから「同期がとれている状態」である旨（ＳＬＯＳＴ非発生）が読み出されるごとにＨｕｎｔ＿ｂｗｄ（初期値は「０」）の値に「１」を加えてゆくことで、演算処理部２８でＦＥＣ同期が取れていると判断される回数をカウントしている（ステップＳ１１のＮＯルートからステップＳ１２）。
つまり、この変数Ｈｕｎｔ＿ｂｗｄは、ハンチングの後方保護回数カウンタとして設定されるもので、Ｈｕｎｔ＿ｂｗｄが示す同期がとれていると判断される回数、即ちＩ／ＯレジスタＳＬＯＳＴから「同期がとれている状態」である旨が読み出された回数が最大値ＭａｘＨｕｎｔ＿ｂｗｄ以上となるまでは、振幅閾値電圧Ｖｔｈ＿ｓｅｔを計算する処理を行なわないのである（ステップＳ１３）。
換言すれば、補足エラーが発生していない旨を示す情報を第２所定回数としてのＭａｘＨｕｎｔ＿ｂｗｄの回数受けた場合に、演算処理部２８では捕捉エラーが生じていないと判定するのである。尚、上述のＭａｘＨｕｎｔ＿ｂｗｄは、例えば「１０」に設定しておくことができるが、本実施形態においては「０」〜「２６６」のうちの任意の値を設定することができる。
同様に、演算処理部２８においては、Ｉ／ＯレジスタＳＬＯＳＴから「ＦＥＣ同期外れの状態」である旨（ＳＬＯＳＴ発生）が読み出されるごとにＨｕｎｔ＿ｆｗｄ（初期値は「０」）の値に「１」を加えてゆくことで、演算処理部２８で、ＦＥＣ同期外れが生じていると判断される回数をカウントしている（ステップＳ１１のＹＥＳルートからステップＳ２２）。
この変数Ｈｕｎｔ＿ｆｗｄは、ハンチングの前方保護回数カウンタとして設定されるもので、このＨｕｎｔ＿ｆｗｄの値が示す同期外れと判断される回数、即ちＩ／ＯレジスタＳＬＯＳＴから「ＦＥＣ同期の状態」である旨が読み出された回数が最大値ＭａｘＨｕｎｔ＿ｆｗｄ以上となるまでは、後述する振幅閾値電圧を増減させる範囲を狭めるための処理は行なわないのである（ステップＳ２３）。
換言すれば、捕捉エラーを示す情報をＦＥＣ同期・復号処理部２６から第１所定回数としてのＭａｘＨｕｎｔ＿ｆｗｄの回数受けた場合に、演算処理部２８では捕捉エラーが生じていると判定するのである。尚、上述のＭａｘＨｕｎｔ＿ｆｗｄは、例えば「２０」に設定しておくことができるが、本実施形態においては「０」〜「２６６」のうちの任意の値を設定することができる。
したがって、上述のステップＳ１１〜Ｓ１３，Ｓ２２，Ｓ２３により、ＦＥＣ同期・復号処理部２６でのフレーム捕捉処理において、捕捉エラーとしてのＦＥＣ同期外れが生じているか否かを判定する捕捉エラー判定ステップを構成する。
さて、Ｉ／ＯレジスタＳＬＯＳＴにおいて「同期がとれている状態」である旨が通知されている場合において、Ｈｕｎｔ＿ｂｗｄがＭａｘＨｕｎｔ＿ｂｗｄの値以上となるまでは、ＶｐｌｉｍｉｔおよびＶｍｌｉｍｉｔの値をそれぞれ最大値ＶｐｍａｘおよびＶｍｍａｘに維持しながら（ステップＳ１３のＮＯルートからステップＳ１４）、演算処理部２８に設定されたＥＣ＿ｃｕｒを前回測定時の誤り訂正回数ＥＣ＿ｐｒｅに設定して（ステップＳ２１）、もとの制御シーケンスに戻る（ステップＳ２１からステップＳ４）。
すなわち、補足エラーが発生していない旨を示す情報を受けた回数Ｈｕｎｔ＿ｂｗｄが第２所定回数としてのＭａｘＨｕｎｔ＿ｂｗｄとなるまでは、ＶｍｌｉｍｉｔからＶｐｌｉｍｉｔの値で定義される識別点電圧値の増減範囲を、フォトダイオード２４ａからの電気信号がとりうる最大範囲（即ちＶｍｍａｘとＶｐｍａｘの値で定義される範囲〔後述の図６（ａ），図６（ｂ）参照〕に保持しておく。
すなわち、Ｄフリップフロップ２４ｅに設定された識別電圧値（Ｖｔｈ＿ＳＥＴに相当するアナログ値）を用いることにより、追従制御を継続／停止する判断基準となるＩ／ＯレジスタＶｔｈ ＵＮＣＯＮＴ，Ｖｔｈ ＣＯＮＴを参照しながら（ステップＳ４，Ｓ５）、誤り訂正個数の取得シーケンス（ステップＳ７〜ステップＳ１０）に戻るのである。
さらに、Ｈｕｎｔ＿ｂｗｄが最大値ＭａｘＨｕｎｔ＿ｂｗｄ以上となった場合には、このＨｕｎｔ＿ｂｗｄをＭａｘＨｕｎｔ＿ｂｗｄの値に設定するとともに（ステップＳ１３のＹＥＳルートからステップＳ１５）、上述の変数Ｈｕｎｔ＿ｆｗｄを「０」に設定する（ステップＳ１６）。
Ｈｕｎｔ＿ｂｗｄをＭａｘＨｕｎｔ＿ｂｗｄに設定する処理に続いて、ステップＳ１０で取得した誤り訂正個数が「０」となっているか否かに基づいて、以下に示す閾値設定電圧の増減のための処理を行なう（ステップＳ１７）。
したがって、上述のステップＳ１７により、捕捉エラー判定ステップＳ１１〜Ｓ１３において、捕捉エラーが生じていない場合において、ＦＥＣ同期・復号処理部２６での誤り訂正処理の回数の測定値が制御の目標値（この場合は「０」）に到達しているか否かを判定する目標値到達判定ステップを構成する。
すなわち、誤り訂正個数が「０」となっている場合には、演算処理部２８に設定されたＥＣ＿ｃｕｒを前回測定時の誤り訂正回数ＥＣ＿ｐｒｅに設定して（ステップＳ１７のＹＥＳルートからステップＳ２１）、もとの制御シーケンスに戻ることになるが（ステップＳ２１からステップＳ４）、誤り訂正個数が「０」となっていない場合には、閾値設定電圧を増減させる処理を行なう（ステップＳ１７のＮＯルート）。
このとき、閾値設定電圧を増減させる処理としては、まず誤り訂正個数の世代比較を行なう。即ち、今回測定時の誤り訂正個数ＥＣ＿ｃｕｒが、前回測定時の誤り訂正個数ＥＣ＿ｐｒｅよりも大きいか小さいかを判定する（ステップＳ１８，誤り訂正回数比較ステップ）。
ここで、今回測定時の誤り訂正個数ＥＣ＿ｃｕｒが、前回測定時の誤り訂正個数ＥＣ＿ｐｒｅよりも小さい場合には、振幅閾値電圧の制御が正しい方向に向かっていると考えて、Ｄｉｒ＿ｓｉｇｎによって設定される増減方向に従って、閾値設定電圧を増加（又は減少）させる（ステップＳ１８のＮＯルートからステップＳ２０）。
また、今回測定時の誤り訂正個数ＥＣ＿ｃｕｒが、前回測定時の誤り訂正個数ＥＣ＿ｐｒｅよりも大きい場合には、振幅閾値電圧の制御が間違った方向に向かっていると考え、Ｄｉｒ＿ｓｉｇｎによって設定される増減方向を反転させて（ステップＳ１８のＹＥＳルートからステップＳ１９）、閾値設定電圧を増加（又は減少）させる（ステップＳ２０）。
したがって、上述のステップＳ１９により、誤り訂正回数比較ステップＳ１８において、今回取得した誤り訂正回数が前回取得した誤り訂正回数よりも小さい場合には、識別点電気信号を増減させる方向をそのままとする一方、今回取得した誤り訂正回数が前回取得した誤り訂正回数よりも大きい場合には、識別点電気信号を増減させる方向を反転させる増減方向決定ステップとして機能する。
なお、上述のＤｉｒ＿ｓｉｇｎは、初期値としては「＋１」を設定しておくことができるが、この初期値状態においては、閾値計算処理によりＶｔｈ＿ｓｅｔをステップ幅Ｖｓｔｅｐ＿ｓｅｔだけ増加させることになり、符号が反転されて「−１」となった場合には閾値計算処理によりＶｔｈ＿ｓｅｔをステップ幅Ｖｓｔｅｐ＿ｓｅｔだけ減少させる（又はマイナス方向に増加させる）ことになる。
図５は上述のステップＳ２０における閾値設定電圧を増加（又は減少）させる閾値計算処理を説明するためのフローチャートである。この図５に示すように、閾値計算処理として、上述のＶｔｈ＿ｓｅｔ，Ｄｉｒ＿ｓｉｇｎおよびＶｓｔｅｐ＿ｓｅｔを用いることにより、以下の式（１）を計算することによって、増加（又は減少）された振幅閾値電圧Ｖｔｈ＿ｓｅｔを計算する（ステップＳ２０１）。この式（１）に示すように、もとの計算されたＶｔｈ＿ｓｅｔは、もとのＶｔｈ＿ｓｅｔに対しＶｓｔｅｐ＿ｓｅｔだけ変化し、その変化の方向はＤｉｒ＿ｓｉｇｎの符号で決定される。
Ｖｔｈ＿ｓｅｔ＝Ｖｔｈ＿ｓｅｔ＋Ｄｉｒ＿ｓｉｇｎ×Ｖｓｔｅｐ＿ｓｅｔ …（１）
したがって、上述のステップＳ２０１は、増減方向決定ステップＳ１９にて決定された増減方向に従って、識別点電気信号を所定の増減単位量だけ増加又は減少させる計算を行なう計算ステップとして機能する。
そして、このように計算されたＶｔｈ＿ｓｅｔが、Ｖｔｈ＿ｓｅｔとしてとりうる振幅閾値電圧の最大値を超えたか否かを判断する。即ち、Ｖｔｈ＿ｓｅｔが、Ｖｔｈ＿ｓｅｔとしてとりうるマイナス側振幅閾値電圧の最大値Ｖｍｌｉｍｉｔを（マイナス方向に）超えた場合には、閾値設定電圧Ｖｔｈ＿ｓｅｔを当該最大値Ｖｍｌｉｍｉｔとするとともに、Ｄｉｒ＿ｓｉｇｎを「−１」から「＋１」とすることにより、閾値計算処理によりＶｔｈ＿ｓｅｔを変化させる方向を減少方向から増加方向に変更する（ステップＳ２０２のＹＥＳルートからステップＳ２０３）。
反対に、Ｖｔｈ＿ｓｅｔが、Ｖｔｈ＿ｓｅｔとしてとりうるプラス側振幅閾値電圧の最大値Ｖｐｌｉｍｉｔを（プラス方向に）超えた場合には、閾値設定電圧Ｖｔｈ＿ｓｅｔを当該最大値Ｖｐｌｉｍｉｔとするとともに、Ｄｉｒ＿ｓｉｇｎを「＋１」から「−１」とすることにより、閾値計算処理によりＶｔｈ＿ｓｅｔを変化させる方向を増加方向から減少方向に変更する（ステップＳ２０２のＮＯルート，ステップＳ２０４のＹＥＳルートからステップＳ２０５）。
なお、Ｖｔｈ＿ｓｅｔが、上述のプラス側振幅閾値電圧の最大値Ｖｐｌｉｍｉｔを（プラス方向に）超えておらず、マイナス側振幅閾値電圧の最大値Ｖｍｌｉｍｉｔを（マイナス方向に）越えていない場合には、Ｄｉｒ＿ｓｉｇｎの符号はそのままとし、Ｖｔｈ＿ｓｅｔを変化させる方向は変更しない（ステップＳ２０４のＮＯルート）。
したがって、上述のステップＳ２０２〜Ｓ２０５は、計算ステップＳ２０１における識別点電気信号の計算の結果、識別点電気信号が増減範囲の限界値となった場合には、識別点電気信号を増減させる方向を反転させる限界値処理ステップとして機能する。
上述のごとくＶｔｈ＿ｓｅｔが計算され、次回のＶｔｈ＿ｓｅｔの計算の際に用いるＤｉｒ＿ｓｉｇｎの符号を決定すると（ステップＳ２０３，Ｓ２０４のＮＯルート，Ｓ２０５）、演算処理部２８に設定されたＥＣ＿ｃｕｒを前回測定時の誤り訂正回数ＥＣ＿ｐｒｅに設定して（ステップＳ２１）、もとの制御シーケンスに戻る（ステップＳ２１からステップＳ４）。
これにより、上述のステップＳ１７に続くステップＳ１８〜Ｓ２１は、目標値到達判定ステップＳ１７において、誤り訂正処理の回数が目標値「０」に到達していると判定された場合には、識別点電気信号はそのままとする一方、誤り訂正処理の回数が目標値に到達していないと判定された場合には、誤り訂正処理の回数が当該目標値「０」に近づくように、所定の増減範囲で識別点電気信号を増加又は減少させる識別点電気信号増減ステップとして機能する。
ところで、装置電源投入時から上述のごとき振幅閾値電圧の追従制御自動的に開始すると、ステップＳ４，Ｓ５におけるアラーム等や、ＦＥＣ同期外れが生じなければ、ステップＳ４〜ステップＳ２１により、閾値設定電圧Ｖｔｈ＿ｓｅｔは、初期値として設定されたＶｍｌｉｍｉｔおよびＶｐｌｉｍｉｔの範囲で、誤り訂正個数が最小となる方向に追従して増減するが、ＦＥＣ同期外れが保護段を越えて発生した場合には、上述の閾値設定電圧Ｖｔｈ＿ｓｅｔが増減する範囲が狭まるように、ＶｍｌｉｍｉｔおよびＶｐｌｉｍｉｔを変化させる。
すなわち、Ｉ／ＯレジスタＳＬＯＳＴにおいて「ＦＥＣ同期外れの状態」である旨が通知されている場合において（ステップＳ１１のＹＥＳルート）、ＦＥＣ同期外れが保護段を越えるまで、即ちＨｕｎｔ＿ｆｗｄがＭａｘＨｕｎｔ＿ｆｗｄの値以上となるまでは（ステップＳ２２，ステップＳ２３のＮＯルート）、演算処理部２８に設定されたＥＣ＿ｃｕｒを前回測定時の誤り訂正回数ＥＣ＿ｐｒｅに設定して（ステップＳ２１）、もとの制御シーケンスに戻る（ステップＳ２１からステップＳ４）。
さらに、ＦＥＣ同期外れが保護段を越えた場合、即ちＨｕｎｔ＿ｆｗｄが最大値ＭａｘＨｕｎｔ＿ｆｗｄ以上となった場合には、このＨｕｎｔ＿ｆｗｄをＭａｘＨｕｎｔ＿ｆｗｄの値に設定するとともに（ステップＳ２３のＹＥＳルートからステップＳ２４）、上述の変数Ｈｕｎｔ＿ｂｗｄを「０」に設定する（ステップＳ２５）。
ついで、上述のステップＳ２０２，Ｓ２０４において用いるプラス側振幅閾値電圧の最大値Ｖｐｌｉｍｉｔを振幅閾値電圧の初期値Ｖｔｈ＿ｉｎｉｔにＶｎｂを加算した値とするとともに、マイナス側振幅閾値電圧の最大値Ｖｍｌｉｍｉｔは振幅閾値電圧の初期値Ｖｔｈ＿ｉｎｉｔにＶｎｂを減算した値とする（ステップＳ２６）。尚、Ｖｎｂは、振幅閾値電圧の狭帯域制限幅を示すもので、この場合には「２６」と設定することができるが、この他、「０」〜「１２０」の値の範囲内で、任意に設定することも可能である。尚、Ｖｎｂを「２６」とした場合には、Ｖｔｈ＿ｉｎｉｔは「１２８」であるので、Ｖｐｌｉｍｉｔは「１５３」、Ｖｍｌｉｍｉｔは「１０３」となる。
したがって、上述のステップＳ２６により、捕捉エラー判定ステップＳ１１において、捕捉エラーとしてのＦＥＣ同期外れが生じている場合においては、識別点電気信号増減ステップＳ１８〜Ｓ２１において前記識別点電気信号を増加又は減少させるための増減範囲を縮小させる増減範囲縮小ステップを構成する。
ついで、上述のごとく変更されたＶｐｌｉｍｉｔおよびＶｍｌｉｍｉｔの値を用いながら、前述の場合と同様の振幅閾値電圧の計算処理（ステップＳ２０，図５のステップＳ２０１〜Ｓ２０５参照）を行なうことにより、振幅閾値電圧Ｖｔｈ＿ＳＥＴを上述のＶｍｌｉｍｉｔ「１０３」からＶｐｌｉｍｉｔは「１５３」の範囲内で増減させることができる。このように振幅閾値電圧のとりうる範囲を制限することにより、早期に同期外れから回復することが期待される。
なお、このような振幅閾値電圧のとりうる範囲の制限により、ＦＥＣ同期外れが復旧しても、その確からしさは不明なので、同期がとれている旨の判定が規定回数に達するまでは、振幅閾値電圧は現状の方向でそのまま進ませるが（後方保護，ステップＳ１３のＮＯルート）、エラー測定値の世代比較（ＥＣ＿ｃｕｒとＥＣ＿ｐｒｅとの大小比較）は行なわず、規定保護回数を超えたら、ステップＳ１９，Ｓ２０で、エラー測定値の世代比較の判定を行ない、振幅閾値電圧のシフト動作を行なう。
なお、上述の演算処理部２８において用いられる設定変数Ｖｔｈ＿ｉｎｉｔ，Ｖｓｔｅｐ＿ｉｎｉｔ，Ｖｎｂ，ＭａｘＨｕｎｔ＿ｆｗｄ，ＭａｘＨｕｎｔ＿ｂｗｄ，Ｍｅａｓ＿ｔｉｍｅ，Ｔｉｍｅｒ１０については、デバッグ中に容易に変更可能な扱いができ、デバッグ完了するまでは、最終値決定とはならない。
上述の構成により、送信変換装置１０から送信される光信号が波長多重されて伝送路３０を通じて伝送され、波長分離されてから受信変換装置２０にて受信するが、この受信変換装置２０においては、演算処理部２８において識別電圧としての振幅閾値電圧を誤り訂正個数に常時追従して増減させることができるので、常に誤り訂正個数が少なくなるように識別点電圧Ｖｔｈ＿ＳＥＴを増減させることができるので、例えば、図６（ａ）に示すような正常時のアイ・パターンを有する光信号が入力されている場合や、図６（ｂ）に示すような信号劣化等が生じたアイ・パターンを有する光信号となった場合においても、図中信号成分との重なりが少ない点に識別点Ｉを設定することができる。
本発明者は、上述のごとき、演算処理部２８による振幅閾値電圧の追従制御により、符号誤り率を減少できることをシミュレーション実験により確認している。
このように、本発明の一実施形態によれば、追従制御部としての演算処理部２８による処理（ステップＳ１〜Ｓ２６）により、識別点を受信信号に応じて常時最適化追従することにより、符号誤り率を減少させて伝送品質を高品質に保つことができる利点がある。
また、本実施形態のごとく、波長多重光伝送システムの受信側装置に本願発明の受信信号の識別点追従制御を適用することにより、受信変換装置毎（即ち波長毎）に異なる識別点に制御して識別することができ、光ファイバ増幅器の利得波長依存性に起因した波長毎の符号のレベルのバラツキが生じているとしても、符号誤り率を減少させて伝送品質を高品質に保つことができる。
なお、上述した実施形態に関わらず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
なお、本発明の各実施形態が開示されていれば、当業者によって製造することが可能である。

以上のように、本発明の光信号受信装置およびその二値化処理用識別点制御方法は、受信信号の識別点電気信号との大小比較を行なって二値化されたディジタルデータを出力する際に有用であり、特に光海底中継伝送システム等の光伝送システムにおける光信号受信装置における受信信号処理に適している。

Claims (7)

1. フレーム形式でデータ信号が変調された光信号を受信しその強度に応じた電気信号に変換する光電変換部と、該光電変換部からの前記電気信号について、所定の識別点電気信号との大小比較を行なうことにより、二値化されたディジタルデータとして出力する二値化処理部と、該二値化処理部からのディジタルデータから、該光電変換部で受信した光信号が変調されたフレーム情報を、フレーム捕捉処理および誤り訂正処理を行なって復号する復号処理部とをそなえてなる光信号受信装置における前記二値化処理用識別点を制御する方法であって、
   前記の復号処理部における誤り訂正処理が行なわれた回数を取得する誤り訂正処理回数取得ステップと、
   前記の復号処理部でのフレーム捕捉処理において、捕捉エラーが生じているか否かを判定する捕捉エラー判定ステップと、
   該捕捉エラー判定ステップにおいて、前記捕捉エラーが生じていない場合において、前記の復号処理部での誤り訂正処理の回数が目標値に到達しているか否かを判定する目標値到達判定ステップと、
   該目標値到達判定判定ステップにおいて、前記誤り訂正処理の回数が目標値に到達していると判定された場合には、前記識別点電気信号はそのままとする一方、前記誤り訂正処理の回数が目標値に到達していないと判定された場合には、前記誤り訂正処理の回数が当該目標値に近づくように、所定の増減範囲で前記識別点電気信号を増加又は減少させる識別点電気信号増減ステップと、
   該捕捉エラー判定ステップにおいて、前記捕捉エラーが生じている場合においては、前記識別点電気信号増減ステップにおいて前記識別点電気信号を増加又は減少させるための増減範囲を縮小させる増減範囲縮小ステップと、
   をそなえて構成されたことを特徴とする、光信号受信装置における二値化処理用識別点制御方法。
2. 該識別点電気信号増減ステップが、
   該誤り訂正回数取得ステップにおいて、今回取得した誤り訂正回数と前回取得した誤り訂正回数との大小を比較する誤り訂正回数比較ステップと、
   該誤り訂正回数比較ステップにおいて、今回取得した誤り訂正回数が前回取得した誤り訂正回数よりも小さい場合には、前記識別点電気信号を増減させる方向をそのままとする一方、今回取得した誤り訂正回数が前回取得した誤り訂正回数よりも大きい場合には、前記識別点電気信号を増減させる方向を反転させる増減方向決定ステップと、
   前記増減方向決定ステップにて決定された増減方向に従って、前記識別点電気信号を所定の増減単位量だけ増加又は減少させる計算を行なう計算ステップと、
   該計算ステップにおける識別点電気信号の計算の結果、該識別点電気信号が前記増減範囲の限界値となった場合には、前記識別点電気信号を増減させる方向を反転させる限界値処理ステップと、
   をそなえて構成されたことを特徴とする、請求の範囲第１項記載の光信号受信装置における二値化処理用識別点制御方法。
3. 該捕捉エラー判定ステップにおいて、前記捕捉エラーが生じている場合および前記捕捉エラーが生じていない場合を、それぞれ保護段を設けて判定することを特徴とする、請求の範囲第１項又は第２項記載の光信号受信装置における二値化処理用識別点制御方法。
4. 該捕捉エラー判定ステップにおいて、第１所定回数前記捕捉エラー発生を示す情報を該復号処理部から受けた場合には、前記捕捉エラーが生じていると判定する一方、前記補足エラーが発生していない旨を示す情報を第２所定回数受けた場合には、前記捕捉エラーが生じていないと判定することを特徴とする、請求の範囲第３項記載の光信号受信装置における二値化処理用識別点制御方法。
5. 該捕捉エラー判定ステップにおいて、前記補足エラーが発生していない旨を示す情報を受けた回数が第２所定回数となるまでは、前記増減範囲を該光電変換部からの前記電気信号がとりうる最大範囲に保持しておくことを特徴とする、請求の範囲第４項記載の光信号受信装置における二値化処理用識別点制御方法。
6. 外部からのアラーム信号に基づいて、上記二値化処理用の識別点制御を停止することを特徴とする、請求の範囲第１項〜第５項のいずれか１項記載の光信号受信装置における二値化処理用識別点制御方法。
7. フレーム形式でデータ信号が変調された光信号を受信してアナログ電気信号に変換する光電変換部と、
   該光電変換部からのアナログ電気信号について、所定の識別点電圧との大小比較を行なうことにより、二値化されたディジタルデータとして出力する二値化処理部と、
   該二値化処理部からのディジタルデータから、該光電変換部で受信した光信号が変調されたフレーム情報を、フレーム捕捉処理および誤り訂正処理を行なって復号する復号処理部と、
   該復号処理部からの前記フレームの捕捉エラーに関する情報と、前記誤り訂正が行なわれた回数情報とを入力され、これらの情報から、前記二値化処理部における前記識別点電圧を追従制御する追従制御部とをそなえて構成されたことを
   特徴とする、光信号受信装置。

Images