JPWO2011151922A1 - 受信装置、データ識別再生装置、ｐｏｎシステムおよびデータ識別再生方法 - Google Patents

Abstract

複数の伝送レートの送信信号を時分割多重した信号を受信信号として受信し、前記受信信号に対してオーバーサンプリングを施したオーバーサンプリング信号のうち再生対象とする再生データを選択してデータ再生を行なうＯＬＴであって、データ再生処理対象の受信信号の伝送レートを取得するデータ信号情報取得部と、伝送レートに基づいてオーバーサンプリングに用いるサンプリング周波数を決定するサンプリングクロック制御部と、サンプリング周波数制御部が決定したサンプリング周波数のクロック信号を生成するサンプリングクロック生成部と、を備え、クロック信号に基づいてオーバーサンプリングを実施する。

Description

本発明は、受信装置、データ識別再生装置、ＰＯＮシステムおよびデータ識別再生方法に関する。

ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムでは、異なる伝送速度をもつデータ信号を時分割多重することが可能である。たとえば、下記非特許文献１では、１０．３Ｇｂｐｓの伝送レートを実現する１０Ｇ−ＥＰＯＮ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ＰＯＮ）の標準を、１．２５Ｇｂｐｓの伝送レートを持つＧＥ−ＰＯＮと共存可能なように規定している。

異なる伝送速度をもつデータ信号が時分割多重されている信号に対するデータ識別再生について種々の技術が考えられている。下記特許文献１には、受信信号の複数の伝送レート（以下、マルチレートと呼ぶ）の中で所望の伝送レートに対して、そのｍ倍以上（ｍ≧２）の周波数のサンプリングクロックを用いたオーバーサンプリングと再生データ選択によりデータ識別再生を行うマルチレート受信装置に関する技術が公開されている。

特開２００８−７８７６０号公報

ＩＥＥＥ ８０２．３ａｖ−２００９

しかしながら、上記特許文献１に記載のマルチレート受信装置では、マルチレートのうち１つの所望の伝送レートに対してそのｍ倍以上の周波数のサンプリングクロックを用いてマルチレート受信装置を実現する。そのため、１つのマルチレート受信装置が複数の所望の伝送レートのデータ識別再生を実現するには、これらの複数の所望の伝送レートのうち最速の伝送レートのｍ倍以上の周波数を用いることが必要である。したがって、最速の伝送レートより小さい伝送レートのデータ信号のデータ識別再生を行う際にも最速の伝送レートのｍ倍以上の周波数を用いることになり、必要以上に周波数の大きいサンプリングクロックを用いる結果、消費電力を浪費する、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、異なる伝送レートをもつデータ信号を受信する場合に、消費電力を抑えて複数の伝送レートのデータ識別再生を行うことができる受信装置、データ識別再生装置、ＰＯＮシステムおよびデータ識別再生方法を得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に、本発明は、複数の伝送レートの送信信号を時分割多重した信号を受信信号として受信し、前記受信信号に対してオーバーサンプリングを施したオーバーサンプリング信号のうち再生対象とする再生データを選択してデータ再生を行なう受信装置であって、前記データ再生識別処理対象の前記受信信号の伝送レートを取得する伝送レート取得部と、前記伝送レートに基づいて前記オーバーサンプリングに用いるサンプリング周波数を決定するサンプリング周波数制御部と、前記サンプリング周波数制御部が決定した前記サンプリング周波数のクロック信号を生成するサンプリングクロック生成部と、を備え、前記クロック信号に基づいて前記オーバーサンプリングを実施することを特徴とする。

本発明にかかる受信装置は、異なる伝送レートをもつデータ信号を受信する場合に、消費電力を抑えて複数の伝送レートのデータ識別再生を行うことができる、という効果を奏する。

図１は、実施の形態１のＰＯＮシステムの構成例を示す図である。 図２は、実施の形態１のデータ識別再生部の構成例を示す図である。 図３は、オーバーサンプリング点と再生データ選択の概念を示す図である。 図４は、実施の形態１の伝送レートの取得手順の一例を示す図である。 図５は、実施の形態１のデータ識別再生手順の一例を示す図である。 図６は、実施の形態２のデータ識別再生部の構成例を示す図である。 図７は、実施の形態２のデータ識別再生手順の一例を示す図である。 図８は、実施の形態３のデータ識別再生部の構成例を示す図である。 図９は、実施の形態４のデータ識別再生部の構成例を示す図である。

以下に、本発明にかかる受信装置、データ識別再生装置、ＰＯＮシステムおよびデータ識別再生方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明にかかるＰＯＮシステムの実施の形態１の構成例を示す図である。図１に示すように、本実施の形態のＰＯＮシステムは、加入者端末に接続される端末側装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）２−１，２−２と、局側装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）１と、で構成される。ＯＮＵ２−１，２−２とＯＬＴ１は、光カップラ４と光ファイバ３とで接続されている。なお、図１では、ＯＮＵの台数を２台（ＯＮＵ２−１，２−２）としているがＯＬＴ１に接続するＯＮＵの台数はこれに限らず何台としてもよい。

ＯＮＵ２−１は、１Ｇｂｐｓの伝送レートでデータ信号をＯＬＴ１に送信し、ＯＮＵ２−２は２Ｇｂｐｓの伝送レートでデータ信号をＯＬＴ１に送信する。ＯＮＵ２−１が送信するデータ信号とＯＮＵ２−２が送信するデータ信号とは時分割多重されてＯＬＴ１に入力される。

ＯＬＴ１は、ＯＮＵ２−１およびＯＮＵ２−２からのデータ信号、すなわち１Ｇｂｐｓおよび２Ｇｂｐｓの２種類の伝送レートのデータ信号に対して、オーバーサンプリングと再生データ選択によるデータ識別再生を行う。ＯＬＴ１は、光ファイバ３および光カップラ４を介してＯＮＵ２−１およびＯＮＵ２−２が送信したデータ信号を電気信号に変換する光受信器１１と、光受信器１１によって変換された電気信号を識別再生するデータ識別再生部１２と、データ識別再生部１２によって再生されたシリアルのデータ信号を直並列変換してパラレルのデータを生成するＳＥＲＤＥＳ（ＳＥＲｉａｌｉｚｅｒ／ＤＥＳｅｒｉａｌｉｚｅｒ）部１３と、ＳＥＲＤＥＳ部１３によって生成されたパラレルのデータをデータフレームとし、データフレームの識別処理を行い、またＯＮＵ２−１、ＯＮＵ２−２の時分割多重アクセスを制御するＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）処理部１４と、を備えている。

なお、図１では、ＯＬＴ１の構成部分として、上り方向通信（ＯＮＵ２−１およびＯＮＵ２−２からＯＬＴ１への通信）にかかる機能のみを記載している。下り方向通信については従来のＯＬＴと同様の処理を行う。

ＭＡＣ処理部１４は、ＰＯＮシステムにおける送受信のタイミングの制御を行うタイミング制御部としての機能を有する。具体的には、ＯＮＵ２−１，２−２からデータの送信要求があった場合に、送信要求に基づいて、ＯＮＵ２−１，２−２のそれぞれに対して送信許可を与える時間を決定し、ＯＮＵ２−１，２−２に通知する。ＯＮＵ２−１，２−２は、ＯＬＴ１からの送信許可に基づいて許可された時間帯にデータ信号を送信する。ＯＮＵ２−１から送信されるデータ信号と、ＯＮＵ２−２から送信されるデータ信号とは、時分割多重されるため、ＭＡＣ処理部１４は、ＯＮＵ２−１とＯＮＵ２−２に送信許可を与える時間帯は、互いに異なる時間帯となる。ＭＡＣ処理部１４は、上述のような制御を行っているため、自身が送信許可を与えた時間に基づいて、自装置が受信するデータ信号がどのＯＮＵから送信されたデータ信号であるかを把握することができる。

図２は、データ識別再生部１２の構成例を示す図である。図２に示すように、本実施の形態のデータ識別再生部１２は、サンプリングクロック生成部２１と、サンプリングクロック制御部２２と、データ信号情報取得部（伝送レート取得部）２３と、オーバーサンプリング部２４と、再生データ選択部２５と、を備えている。また、サンプリングクロック生成部２１は、サンプリングクロック選択部（クロック選択部）３１と、３ＧＨｚクロック生成部３２と、６ＧＨｚクロック生成部３３と、を備えている。

ここで、本実施の形態のデータ識別再生部１２が実施する、オーバーサンプリングとデータ再生選択によるデータ識別再生について説明する。受信した信号から送信されたデータを再生するためには、ビット同期をとる必要がある。ビット同期の方法としては、例えば信号の立ち上がりと立ち下りの位置を検出し、これらの位置の間の中間に近い点（立ち上がりおよび立下り位置から遠い点）をサンプリング点として決定することにより行われる。この際、信号の立ち上がりと立ち下りを検出するためには、伝送レートより高い周波数でサンプリングされた（オーバーサンプリングされた）信号を用いる必要がある。

図３は、オーバーサンプリングとデータ再生選択によるデータ識別再生における、オーバーサンプリング点と再生データ選択の概念を示す図である。データ識別再生部１２に入力される入力信号（受信信号）は、ＨＩ（Ｈｉｇｈ）またはＬＯＷの値をとる。入力信号の下には、入力信号をオーバーサンプリングした後のサンプリング点を示している。ここでは、３倍のオーバーサンプリングを行なうとし、１つの入力データのサンプリング点（オーバーサンプリング前）に対し、＃０，＃１，＃２の２つのサンプリング点が生成される。図３の例では、＃２と＃０の間で、データの変化点（ＬＯＷからＨＩへの変化、ＨＩからＬＯＷへの変化）が生じているため、＃２と＃０の間に信号の立ち上がりおよび立ち下りが存在すると推定できる。このような場合、これら変化点から離れているサンプリング点＃１を再生データとして選択すると、正しく送信データを再生することができる。オーバーサンプリング比を何倍とするかについては、想定される入力信号の歪み具合（信号波形の時間軸方向の揺らぎ量）等によって決定する。

本実施の形態では、１Ｇｂｐｓおよび２Ｇｂｐｓの２種類の伝送レートのデータ信号を受信するため、これら２つの伝送レートそれぞれ対応するオーバーサンプリング周波数のクロック信号を生成するサンプリングクロック生成部（３ＧＨｚクロック生成部３２，６ＧＨｚクロック生成部３３と）を備えている。ここでは、仮に受信する信号波形の時間軸方向の揺らぎ量であるジッタ量を０．５（１ｂｉｔを送信する時間を１としたときのジッタ量）とし、サンプリングクロックの周波数を各伝送レートの３倍とする。このため、３ＧＨｚのクロック（クロック信号）を生成する３ＧＨｚクロック生成部３２と、６ＧＨｚのクロックを生成する６ＧＨｚクロック生成部３３と、を備える。なお、ここではサンプリングクロックの周波数を各伝送レートの３倍としたが、サンプリングクロックの周波数の伝送レートに対する比率はジッタ量等を考慮して設定すればよく、３倍に限らず何倍に設定してもよい。

つぎに、本実施の形態のデータ識別再生方法について説明する。まず、ＯＬＴ１は、ＯＮＵ２−１，ＯＮＵ２−２が送信に用いる伝送レートを取得する。ここでは、これらの伝送レートをＯＮＵ２−１，ＯＮＵ２−２からの通知に基づいて取得することとする。

図４は、伝送レートの取得手順の一例を示す図である。ＰＯＮシステムでは、ＯＬＴに新たにＯＮＵが接続されると、次のような接続手順を実施することにより通信できる状態となる。ここでは、その接続手順の過程で、ＯＬＴ１が各ＯＮＵの伝送レートを把握する。

まず、ＯＬＴ１は、所定の間隔でＤｉｓｃｏｖｅｒｙ ＧＡＴＥとよばれる信号を各ＯＮＵに送信している（ステップＳ１）。このＤｉｓｃｏｖｅｒｙ ＧＡＴＥには、ＯＬＴ１が受信可能な伝送レートが含まれている。伝送レートのほかには、次の手順であるＲｅｇｉｓｔｅｒ ＲＥＱＵＥＳＴ（登録要求）を受け付ける時間（ＯＮＵに対してＲｅｇｉｓｔｅｒ ＲＥＱＵＥＳＴの送信を許可する時間）Ｔｒｅｑも含まれている。

Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ ＧＡＴＥを受信したＯＮＵ２−１，２−２は、Ｔｒｅｑの時間帯内にＲｅｇｉｓｔｅｒ ＲＥＱＵＥＳＴをＯＬＴ１へ返送する（ステップＳ２）。Ｒｅｇｉｓｔｅｒ ＲＥＱＵＥＳＴには自装置（ＯＮＵ２−１，２−２）が送信可能な伝送レートと登録したい伝送レート（データ信号の送信に用いる伝送レート）とが含まれている。

Ｒｅｇｉｓｔｅｒ ＲＥＱＵＥＳＴを受信したＯＬＴ１は、送信元のＯＮＵ（ＯＮＵ２−１，２−２）へＲｅｇｉｓｔｅｒ（登録通知）を返送し（ステップＳ３）、また次の送信許可時間帯を通知するＧＡＴＥを送信する（ステップＳ４）。Ｒｅｇｉｓｔｅｒを受信したＯＮＵはＲｅｇｉｓｔｅｒ ＡＣＫ（Ｒｅｇｉｓｔｅｒに対する応答）を許可された送信時間帯内で返送する（ステップＳ５）。以上によりＯＬＴ１とＯＮＵ２−１，２−２との間で通信が可能となる。

なお、ここでは、上述のように接続手順の過程で、各ＯＮＵから伝送レートを取得するようにしたが、これに限らず、他の方法により伝送レートを取得してもよい。例えば、別途伝送レートの取得をＯＮＵへ要求してＯＮＵから取得する、またはＯＮＵが送信する伝送レートが変更可能な場合などにＯＮＵが伝送レートの変更の前に変更後の伝送レートをＯＬＴ１へ通信する、等の方法としてもよい。以上の接続手順は、ＯＬＴ１のＭＡＣ処理部１４が実施し、ＭＡＣ処理部１４は、取得した各ＯＮＵの伝送レートを保持する。すなわち、ＭＡＣ処理部１４は、データ信号の送信元である各ＯＮＵから伝送レートを取得する送信情報取得部として機能する。なお、ここでは、ＭＡＣ処理部１４が送信情報取得部として機能するようにしたが、ＭＡＣ処理部１４とは別に送信情報取得部を備え、送信情報取得部が各ＯＮＵから伝送レートを取得してもよい。

図５は、本実施の形態のデータ識別再生手順の一例を示す図である。まず、上述のように、ＭＡＣ処理部１４が伝送レートを取得して保持する。ＭＡＣ処理部１４は、上述のように各ＯＮＵの送信時間帯を把握していることから、これから受信する信号について、どのＯＮＵから送信されるデータ信号であるかを把握することができる。ＭＡＣ処理部１４は、各受信信号について、許可した送信時間帯から推定した受信時間帯と対応する伝送レートとをデータ信号情報として管理する。

つぎに、サンプリングクロック制御部２２では、ＭＡＣ処理部１４からデータ信号情報を取得することにより伝送レートを取得する（ステップＳ１１）。そして、サンプリングクロック制御部２２は、データ信号情報に基づいてサンプリング周波数を決定し（ステップＳ１２）、使用可能なサンプリングクロックのうち当該サンプリング周波数に対応するサンプリングクロックを選択する（ステップＳ１３）。具体的には、データ信号情報取得部２３がＭＡＣ処理部１４からデータ信号情報を取得し、サンプリングクロック制御部２２へデータ信号情報を渡す。例えば、ＭＡＣ処理部１４が、伝送レートが変更されるごとに、変更される時刻より所定の時間だけ前に、次の伝送レートをデータ信号情報として通知するようする。または、ＭＡＣ処理部１４が、割当て周期ごとに次の割当て周期内の各バースト信号がどの伝送レートで、どの時刻に到着するか（データの送信が行なわれない期間の情報も含む）の情報をデータ信号情報としてサンプリングクロック制御部２２に通知する等の方法としてもよい。

サンプリングクロック制御部２２は、データ信号情報に基づいて、これから受信する受信信号の伝送レートを把握し、伝送レートに基づいてバースト信号毎にオーバーサンプリングのためのサンプリング周波数を決定し、使用可能なサンプリングクロックのうち当該サンプリング周波数に対応するサンプリングクロックを選択する。この場合は、伝送レートの３倍でオーバーサンプリングを行なうこととし、伝送レートが１Ｇｂｐｓのときはサンプリングクロックとして３ＧＨｚを選択し、伝送レートが２Ｇｂｐｓのときは６ＧＨｚを選択する。

サンプリングクロック制御部２２は、サンプリングクロックとして３ＧＨｚを選択した場合（伝送レートが１Ｇｂｐｓである場合）は、３ＧＨｚクロック生成部３２に起動を指示し、６ＧＨｚクロック生成部３３に停止を指示し、サンプリングクロック選択部３１に対して３ＧＨｚクロック生成部３２から入力されるサンプリングクロックを出力するよう指示する。また、サンプリングクロック制御部２２は、サンプリングクロックとして６ＧＨｚを選択した場合（伝送レートが２Ｇｂｐｓである場合）は、６ＧＨｚクロック生成部３３に起動を指示し、３ＧＨｚクロック生成部３２に停止を指示し、サンプリングクロック選択部３１に対して６ＧＨｚクロック生成部３３から入力されるサンプリングクロックを出力するよう指示する。また、サンプリングクロック制御部２２は、伝送レートが０ｐｂｓであるとき（受信する信号が無い場合）、３ＧＨｚクロック生成部３２および６ＧＨｚクロック生成部３３に停止を指示し、サンプリングクロック選択部３１に対して出力停止を指示する。

そして、受信信号に対してオーバーサンプリング部２４および再生データ選択部２５は、データ再生選択処理を行う（ステップＳ１３）。具体的には、オーバーサンプリング部２４は、光受信器１１から入力される受信信号を、サンプリングクロック選択部３１から出力されるサンプリングクロックを用いてオーバーサンプリングし、オーバーサンプリング後の信号（サンプリング結果）を再生データ選択部２５へ出力する。再生データ選択部２５は、入力されたサンプリング結果から再生データを選択し、サンプリングクロック選択部２１から入力されたサンプリングクロックを用いて再生データをＳＥＲＤＥＳ部１３に出力する。

なお、ここでは、ＯＬＴ１が対応する伝送レートを２種類とし、２種類のクロック生成部を備えるようにしたが、ＯＬＴ１が対応する伝送レートがｍ（ｍは３以上の整数）種類の場合はｍ種類のクロック生成部を備えるようにすればよい。また、ここでは、１Ｇｂｐｓの伝送レートの場合も３Ｇｂｐｓの伝送レートの場合も、３倍のオーバーサンプリングを行うようにしたが、伝送レートによってオーバーサンプリング比を異なる値としてもよい。

このように、本実施の形態では、伝送レートに応じた複数のクロック生成部（３ＧＨｚクロック生成部３２，６ＧＨｚクロック生成部３３）を備え、受信信号の伝送レートをＭＡＣ処理部１４から取得し、伝送レートに基づいて、再生データ選択に用いるサンプリングに対応するクロック生成部を動作させ、再生データ選択に用いないクロック生成部を停止させるようにした。そのため、必要な周波数を上回る周波数のサンプリングクロックを生成する回路を停止することができ、消費電力を抑制することができる。また、伝送レートが０Ｇｂｐｓの場合（受信信号が無い場合）は、クロック生成部およびサンプリングクロック選択部３１に停止させるようにすると、さらに消費電力を削減することができる。

実施の形態２．
図６は、本発明にかかるＯＬＴのデータ識別再生部１２ａの実施の形態２の構成例を示す図である。本実施の形態のＯＬＴの構成は、実施の形態１のＯＬＴ１のデータ識別再生部１２をデータ識別再生部１２ａに代える以外は実施の形態１のＯＬＴ１と同様である。また、本実施の形態のＰＯＮシステムの構成は、実施の形態１のＯＬＴ１を本実施の形態のＯＬＴに代える以外は実施の形態１のＰＯＮシステムと同様である。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態１と同一の符号を付して説明を省略する。

実施の形態１では、想定される複数のサンプリングクロック（オーバーサンプリングのサンプリングクロック）について、サンプリングクロックごとに当該サンプリングクロックを生成するサンプリングクロック源を備え、伝送レートに応じてサンプリングクロック源を選択するようにした。これに対し本実施の形態では、想定される伝送レートのうちの最低の伝送レートに対応するサンプリング周波数（以下、最低サンプリング周波数という）サンプリングクロック源を１つだけ備え、伝送レートに応じてサンプリングクロック源が生成するサンプリングクロックを逓倍して用いる。

図６に示すように、本実施の形態のデータ識別再生部１２ａは、サンプリングクロック生成部２１の代わりにサンプリングクロック２１ａを備える以外は、実施の形態１のデータ識別再生部１２と同様である。サンプリングクロック生成部２１ａは、実施の形態１と同様の３ＧＨｚクロック生成部３２と、クロック逓倍部３４と、を備える。

ここでは、実施の形態１と同様に、仮にジッタ量を０．５とし、サンプリングクロックの周波数は各伝送レートの３倍とする。また、ＯＮＵ２−１，２−２が送信する伝送レートは、実施の形態１と同様に、それぞれ１Ｇｂｐｓ，２Ｇｂｐｓとする。この場合、最低の伝送レートは１Ｇｂｐｓであり、３倍のオーバーサンプリングを行なうためには３ＧＨｚのサンプリングクロックが必要である。このため、図６の構成例では、最低サンプリング周波数として３ＧＨｚのサンプリングクロックを生成する３ＧＨｚクロック生成部３２を備えている。

つぎに、本実施の形態のデータ識別再生方法について説明する。図７は、本実施の形態のデータ識別再生手順の一例を示す図である。まず、実施の形態１と同様に、サンプリングクロック制御部２２は、ＭＡＣ処理部１４からデータ信号情報を取得することにより、伝送レートを取得する（ステップＳ２１）。

サンプリングクロック制御部２２は、取得した伝送レートに基づいてオーバーサンプリングのサンプリング周波数（オーバーサンプリング周波数とする）を決定する（ステップＳ２２）。ここでは、オーバーサンプリング比を３倍とするため、伝送レートの３倍の周波数をオーバーサンプリング周波数とする。

そして、サンプリングクロック制御部２２は、決定したオーバーサンプリング周波数と、最低サンプリング周波数と、の比を逓倍率として決定し（ステップＳ２３）、決定した逓倍率をクロック逓倍部３４に通知する。伝送レートが１Ｇｂｐｓのときは、オーバーサンプリング周波数は３ＧＨｚであり、３ＧＨｚクロック生成部３２が生成するクロックと同一であるため逓倍率は１となる。また、伝送レートが２Ｇｂｐｓのときは、オーバーサンプリング周波数は６ＧＨｚであり、３ＧＨｚクロック生成部３２が生成するクロックと同一であるため逓倍率は２となる。また、伝送レートが０Ｇｂｐｓのときは、逓倍率は０となる。サンプリングクロック制御部２２は、伝送レートが０Ｇｂｐｓのときは、逓倍率をクロック逓倍部３４に通知するとともに、３ＧＨｚクロック生成部３２に動作停止を指示する。

クロック逓倍部３４は、サンプリングクロック制御部２２から指示された逓倍率に基づいて、３ＧＨｚクロック生成部３２から入力されるクロックを逓倍してオーバーサンプリング部２４および再送データ選択部２５へ出力する。そして、受信信号に対してオーバーサンプリング部２４および再生データ選択部２５は、実施の形態１と同様にデータ再生選択処理を行う（ステップＳ２４）。以上述べた以外の本実施の形態の動作は、実施の形態１と同様である。

なお、本実施の形態では、１Ｇｂｐｓと２Ｇｂｐｓのデータ信号の両方のオーバーサンプリング比を同一としたが、伝送レートごとにオーバーサンプリング比を変えてもよい。また、本実施の形態では、伝送レートが２種類の場合について説明したが、３種類以上の場合も同様に伝送レートとオーバーサンプリング比に基づいて逓倍率を決定すればよい。

このように、本実施の形態では、想定される伝送レートのうちの最低の伝送レートに対応するサンプリング周波数を生成するサンプリングクロック源を１つ備え、受信信号の伝送レートに基づいて最低サンプリング周波数を逓倍したサンプリングクロックを生成するようにした。そのため、必要な周波数を上回る周波数でサンプリングを行なうことがなく、消費電力を抑制することができる。また、伝送レートが０Ｇｂｐｓの場合（受信信号が無い場合）は、クロック生成部およびサンプリングクロック選択部３１に停止させるようにすると、さらに消費電力を削減することができる。

実施の形態３．
図８は、本発明にかかるＯＬＴのデータ識別再生部１２ａの実施の形態３の構成例を示す図である。本実施の形態のＯＬＴの構成は、実施の形態１のＯＬＴ１のデータ識別再生部１２をデータ識別再生部１２ｂに代える以外は実施の形態１のＯＬＴ１と同様である。また、本実施の形態のＰＯＮシステムの構成は、実施の形態１のＯＬＴ１を本実施の形態のＯＬＴに代える以外は実施の形態１のＰＯＮシステムと同様である。図８に示すように、本実施の形態のデータ識別再生部１２ｂは、伝送レート判定部２６を追加する以外は、実施の形態１のデータ識別再生部１２と同様である。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態１と同一の符号を付して説明を省略する。

実施の形態１では、データ信号情報をＭＡＣ処理部１４から取得することにより、伝送レートを取得していた。本実施の形態では、伝送レートを外部から取得するのではなく、受信信号に基づいて伝送レート判定部２６が推定することにより伝送レートを取得する。本実施の形態では、ＭＡＣ処理部１４からデータ信号情報を取得するが、このデータ信号情報には１回の送信許可時間帯で送信されるデータ信号（バースト信号）の開始タイミングが含まれるとし、伝送レートはデータ信号情報に含まれなくてよい。すなわち、本実施の形態では、各ＯＮＵから送信される伝送レートをＯＬＴ１が把握していない場合でも、データ再生識別を行うことができる。データ信号の開始タイミングは、ＭＡＣ処理部１４が、各ＯＮＵの送信タイミングと、各ＯＮＵからＯＬＴ１までの伝送時間に基づいて求める。

本実施の形態では、データ信号情報取得部２３がデータ信号情報として、データ信号の開始タイミング（ＯＮＵへ送信を許可した時間帯の開始時刻）を取得する。データ信号情報取得部２３は、データ信号情報をサンプリングクロック制御部２２へ通知する。サンプリングクロック制御部２２は、データの開始タイミング時には、想定される伝送レートのうちの最大の伝送レートである２Ｇｂｐｓを初期伝送レートとして設定し、初期伝送レートに対応するオーバーサンプリング周波数を生成する６ＧＨｚクロック生成部３３を選択する。そして、サンプリングクロック制御部２２は、６ＧＨｚクロック生成部３３に起動を指示し、３ＧＨｚクロック生成部３２に停止を指示し、サンプリングクロック選択部３１に対して６ＧＨｚクロック生成部３３から入力されるサンプリングクロックを出力するよう指示する。

データ信号の開始タイミングが到来して、実際にデータ信号の受信が開始されると、オーバーサンプリング部２４は、サンプリングクロック選択部３１から入力されたサンプリングクロックを用いて、受信したデータ信号をオーバーサンプリングし、サンプリング結果を再生データ選択部２５および伝送レート判定部２６に出力する。

伝送レート判定部２６は、入力されるサンプリング結果に基づいてデータ信号の変化点を求め、求めた変化点の情報に基づいて伝送レートを判定し、判定した伝送レートをデータ信号情報取得部２３に出力する。受信信号（サンプリング結果）に基づく伝送レートの判定方法としては、どのような方法を用いてもよいが、例えば次のような方法を用いる。

１Ｇｂｐｓと２Ｇｂｐｓのいずれかの信号が入力される可能性がある場合に、６ＧＨｚのサンプリングクロックを用いてオーバーサンプリングを行なっているとする。この場合、受信信号の２Ｇｂｐｓの伝送レートであった場合、図３に示したように、変化点（ＨＩからＬＯＷまたはＬＯＷからＨＩ）を検出すると変化点と変化点の間には、３つのサンプリング点が存在する。一方、受信信号の１Ｇｂｐｓの伝送レートであった場合、変化点と変化点の間には６つのサンプリング点が存在する。したがって、変化点と変化点の間隔に基づいて伝送レートを推定（判定）することができる。変化点と変化点の間隔の間隔は、たとえば、サンプリング点が何点存在するかを数える方法や、変化点間の時間間隔を測定する方法などによって実現可能である。

データ信号情報取得部２３は、伝送レート判定部２６から入力された伝送レートをサンプリングクロック制御部２２へ出力する。以降、実施の形態１のステップＳ１２，１３，Ｓ１４と同様に、伝送レートに基づいてクロック生成部の選択、データ識別再生処理を実施する。以上述べた以外の本実施の形態の動作は、実施の形態１と同様である。

なお、データ信号情報取得部２３が、データ信号情報として、さらにデータ信号の終了タイミングを含めて取得することとし、サンプリングクロック制御部２２は、データ信号の終了タイミングと次のデータ信号の開始タイミングまでの間を伝送レート０Ｇｂｐｓとして、実施の形態１と同様に、３ＧＨｚクロック生成部３２および６ＧＨｚクロック生成部３３に停止を指示し、サンプリングクロック選択部３１に対して出力停止を指示するようにしてもよい。

また、本実施の形態では、データ信号の開始タイミングをＭＡＣ処理部１４から取得するようにしたが、ＭＡＣ処理部１４から取得せずに、受信信号に基づいて開始タイミングを推定するようにしてもよい。開始タイミングの推定は、例えば、次のような方法で実施する。

想定される伝送レートのうち、最速の伝送レート以外の伝送レートが、最速の伝送レートのほぼ整数分の１になっていることを前提とする。ひとかたまりのデータ信号の受信が終了すると、サンプリングクロック制御部２２は、最速の伝送レートに対応するクロック生成部（図８の例では、６ＧＨｚクロック生成部３３）を選択する。データ信号がデータ識別再生部１２ｂに入力されている間は、ある程度の時間にわたってサンプリング結果の変化点を検出し続けても、図３の例の＃１のように変化点の近くにならないサンプリング系列が存在する。すなわち、ある程度の時間にわたって変化点を検出し続けても、変化点となることのないサンプリング系列が存在する。

一方、データ信号が入力されていない間は、データ識別再生部１２ｂに入力される信号はノイズであるため、そのような規則的な傾向はみられない。すなわち、ある程度の時間にわたって変化点を検出し続けると、全てのサンプリング系列について、非変化点（変化点でない）となり続けることはない。したがって、ある程度の時間にわたって変化点を検出い続けて、変化点とならないサンプリング系列が現れた場合に、データ信号の開始と判断し、逆に変化点となっていなかったサンプリング系列が変化点となった場合にデータ信号の終了と判断することができる。ＰＯＮシステムにおいては、データ信号の先頭は同期をとるためのパターンであり送信する情報である送信データではないので、送信データの送信が開始されるまでの間に上記判断を行なえばよい。

このように、本実施の形態では、実施の形態１のデータ識別再生部１２に加えて伝送レート判定部２６を備え、伝送レート判定部２６がサンプリング結果に基づいて伝送レートを判定し、伝送レートを判定するまでは想定されるうちの最高の周波数のサンプリングクロックを用いるようにした。そのため、実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、実施の形態１に比べＭＡＣ処理部１４からの入力信号を少なくすることができる。また、なんらかの理由によりＭＡＣ処理部１４から伝送レートを取得できない場合にも、伝送レート判定部２６が伝送レートを判定することにより、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

実施の形態４．
図９は、本発明にかかるＯＬＴのデータ識別再生部１２ｃの実施の形態４の構成例を示す図である。本実施の形態のＯＬＴの構成は、実施の形態２のＯＬＴのデータ識別再生部１２ａをデータ識別再生部１２ｃに代える以外は実施の形態２のＯＬＴと同様である。また、本実施の形態のＰＯＮシステムの構成は、実施の形態１のＯＬＴ１を本実施の形態のＯＬＴに代える以外は実施の形態１のＰＯＮシステムと同様である。図８に示すように、本実施の形態のデータ識別再生部１２ｃは、実施の形態３と同様の伝送レート判定部２６を追加する以外は、実施の形態２のデータ識別再生部１２ａと同様である。実施の形態２または実施の形態３と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態１と同一の符号を付して説明を省略する。

本実施の形態では、実施の形態２と同様にサンプリングクロック源を１つとし、サンプリングクロックを伝送レートに基づいて逓倍して用いる場合に、実施の形態３と同様に伝送レート判定部２６が伝送レートをサンプリング結果に基づいて求める。

本実施の形態では、実施の形態３と同様に、データ信号情報取得部２３がデータ信号情報として、データ信号の開始タイミングを取得する。データ信号情報取得部２３は、データ信号情報をサンプリングクロック制御部２２へ通知する。サンプリングクロック制御部２２は、データの開始タイミング時には、想定される伝送レートのうちの最大の伝送レートである２Ｇｂｐｓを初期伝送レートとして設定し、初期伝送レートに対応するオーバーサンプリング周波数６ＧＨｚと最低サンプリング周波数との比を逓倍率（この場合は２）として求める。そして、サンプリングクロック制御部２２は、逓倍率をクロック逓倍部３４へ通知する。

データ信号の開始タイミングが到来して、実際にデータ信号の受信が開始されると、オーバーサンプリング部２４は、サンプリングクロック選択部３１から入力されたサンプリングクロックを用いて、受信したデータ信号をオーバーサンプリングし、サンプリング結果を再生データ選択部２５および伝送レート判定部２６に出力する。伝送レート判定部２６は、実施の形態３と同様にサンプリング結果に基づいて伝送レートを判定し、データ信号情報取得部２３へ通知する。以降、実施の形態２のステップＳ２２，Ｓ２３，Ｓ２４と同様に、伝送レートに基づいてオーバーサンプリング周波数の決定、逓倍率の決定およびデータ識別再生処理を実施する。以上述べた以外の本実施の形態の動作は、実施の形態２または実施の形態３と同様である。

なお、本実施の形態では、データ信号の開始タイミングをＭＡＣ処理部１４から取得するようにしたが、実施の形態３と同様にサンプリング結果に基づいて開始タイミングを推定してもよい。

このように、本実施の形態では、実施の形態２のデータ識別再生部１２に加えて伝送レート判定部２６を備え、伝送レート判定部２６がサンプリング結果に基づいて伝送レートを判定し、伝送レートを判定するまでは想定されるうちの最高の周波数のサンプリングクロックを用いるようにした。そのため、実施の形態２と同様の効果が得られるとともに、実施の形態２に比べＭＡＣ処理部１４からの入力信号を少なくすることができる。また、なんらかの理由によりＭＡＣ処理部１４から伝送レートを取得できない場合にも、伝送レート判定部２６が伝送レートを判定することにより、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

以上のように、本発明にかかる受信装置、データ識別再生装置、ＰＯＮシステムおよびデータ識別再生方法は、複数の伝送レートが混在するＰＯＮシステムに有用であり、特に、消費電力の低減を図るＰＯＮシステムに適している。

１ ＯＬＴ
２−１，２−２ ＯＮＵ
３ 光ファイバ
４ 光カップラ
１１ 光受信器
１２ データ識別再生器
１３ ＳＥＲＤＥＳ部
１４ ＭＡＣ処理部
２１ サンプリングクロック生成部
２２ サンプリングクロック制御部
２３ データ信号情報取得部
２４ オーバーサンプリング部
２５ 再生データ選択部
２６ 伝送レート判定部
３１ サンプリングクロック選択部
３２ ３ＧＨｚクロック生成部
３３ ６ＧＨｚクロック生成部
３４ クロック逓倍部

Claims (11)

1. 時分割多重された複数の伝送レートの送信信号を、受信信号として受信し、前記受信信号に対してオーバーサンプリングを施したオーバーサンプリング信号のうち再生対象とする再生データを選択してデータ識別再生を行う受信装置であって、
   前記データ再生識別処理対象の前記受信信号の伝送レートを取得する伝送レート取得部と、
   前記伝送レートに基づいて前記オーバーサンプリングに用いるサンプリング周波数を決定するサンプリング周波数制御部と、
   前記サンプリング周波数制御部が決定した前記サンプリング周波数のクロック信号を生成するサンプリングクロック生成部と、
   を備え、
   前記クロック信号に基づいて前記オーバーサンプリングを実施する、
   ことを特徴とする受信装置。
2. 前記伝送レート取得部は、前記複数の伝送レートのバースト信号が時分割多重された受信信号における割当て周期毎の伝送レートを取得し、
   前記サンプリング周波数制御部は、前記割当て周期毎に各バースト信号のサンプリング周波数を決定する、
   ことを特徴とする請求項１記載の受信装置。
3. 前記送信信号の送信元装置における前記送信信号の送信タイミングを決定し、また前記送信元装置から前記送信信号の伝送レートを取得するタイミング制御部、
   をさらに備え、
   前記伝送レート取得部は、前記タイミング制御部から前記伝送レートを取得する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の受信装置。
4. 前記伝送レート取得部は、前記データ再生識別処理対象の前記受信信号に対応する前記オーバーサンプリング信号に基づいて当該受信信号の伝送レートを取得する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の受信装置。
5. 前記サンプリング周波数制御部は、前記受信信号の受信開始時には、予め定められた前記サンプリング周波数に決定し、前記伝送レート取得部において伝送レートを取得した場合は、前記取得した伝送レートに基づいて前記サンプリング周波数を決定する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の受信装置。
6. 前記サンプリングクロック生成部は、
   前記伝送レートに対応するサンプリング周波数のクロック信号を生成する複数のクロック生成部と、
   前記サンプリング周波数制御部が決定した前記サンプリング周波数に基づいて、前記複数のクロック生成部から出力される前記クロック信号のうち出力するクロック信号を選択するサンプリングクロック選択部と、
   を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の受信装置。
7. 前記サンプリング周波数制御部は、決定した前記サンプリング周波数の前記複数の伝送レートのうち最小の伝送レートに対応するサンプリング周波数に対する比を逓倍率として求め、
   前記サンプリングクロック生成部は、
   前記複数の伝送レートのうち最小の伝送レートに対応するサンプリング周波数のクロック信号を生成するクロック生成部と、
   前記サンプリング周波数制御部が決定した前記逓倍率に基づいて、前記クロック生成部から出力される前記クロック信号を逓倍するクロック逓倍部と、
   を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の受信装置。
8. 前記サンプリング周波数制御部は、前記サンプリング周波数をさらに前記受信信号のジッタ量に基づいて決定する、
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の受信装置。
9. 時分割多重された複数の伝送レートの送信信号を受信信号として受信し、前記受信信号に対してオーバーサンプリングを施したオーバーサンプリング信号のうち再生対象とする再生データを選択してデータ識別再生を行なうデータ再生識別装置であって、
   前記データ再生識別処理対象の前記受信信号の伝送レートを取得する伝送レート取得部と、
   前記伝送レートに基づいて前記オーバーサンプリングに用いるサンプリング周波数を決定するサンプリング周波数制御部と、
   前記サンプリング周波数制御部が決定した前記サンプリング周波数のクロック信号を生成するサンプリングクロック生成部と、
   を備え、
   前記クロック信号に基づいて前記オーバーサンプリングを実施する、
   ことを特徴とするデータ識別再生装置。
10. 加入者側装置と、前記加入者側装置から送信され、時分割多重された複数の伝送レートの送信信号を、受信信号として受信し、前記受信信号に対してオーバーサンプリングを施したオーバーサンプリング信号のうち再生対象とする再生データを選択してデータ識別再生を行なう局側装置と、を備えるＰＯＮシステムであって、
    前記局側装置は、
    前記データ再生識別処理対象の前記受信信号の伝送レートを取得する伝送レート取得部と、
    前記伝送レートに基づいて前記オーバーサンプリングに用いるサンプリング周波数を決定するサンプリング周波数制御部と、
    前記サンプリング周波数制御部が決定した前記サンプリング周波数のクロック信号を生成するサンプリングクロック生成部と、
    を備え、
    前記クロック信号に基づいて前記オーバーサンプリングを実施する、
    ことを特徴とするＰＯＮシステム。
11. 時分割多重された複数の伝送レートの送信信号を受信信号として受信し、前記受信信号に対してオーバーサンプリングを施したオーバーサンプリング信号のうち再生対象とする再生データを選択してデータ識別再生を行なう受信装置におけるデータ識別再生方法であって、
    前記データ識別再生処理対象の前記受信信号の伝送レートを取得する伝送レート取得ステップと、
    前記伝送レートに基づいて前記オーバーサンプリングに用いるサンプリング周波数を決定するサンプリング周波数制御ステップと、
    前記サンプリング周波数制御部が決定した前記サンプリング周波数のクロック信号を生成するサンプリングクロック生成ステップと、
    前記クロック信号に基づいて前記オーバーサンプリングを実施するオーバーサンプリングステップと、
    含むことを特徴とするデータ識別再生方法。

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