WO2017047430A1 - デジタル信号処理装置及び光送受信器 - Google Patents

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WO2017047430A1
WO2017047430A1 PCT/JP2016/076016 JP2016076016W WO2017047430A1 WO 2017047430 A1 WO2017047430 A1 WO 2017047430A1 JP 2016076016 W JP2016076016 W JP 2016076016W WO 2017047430 A1 WO2017047430 A1 WO 2017047430A1
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input
signal processing
output interface
parallel
unit
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PCT/JP2016/076016
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石田　修
山崎　悦史
和人 武井
富沢　将人
秀樹 西沢
Original Assignee
Ｎｔｔエレクトロニクス株式会社
日本電信電話株式会社
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    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50—Transmitters
    • H04B10/516—Details of coding or modulation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/40—Transceivers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50—Transmitters
    • H—ELECTRICITY
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    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/60—Receivers

Definitions

  • the present invention can selectively use an optical transmission application without changing the configuration or connection form, and can reduce the number of ports of a frame processing unit connected to the digital signal processing unit and an optical transmission / reception device. Related to the vessel.
  • the coherent optical transmission technology is similar to homodyne detection or heterodyne detection in wireless communication, the receiver includes a local light source, and a beat signal generated by causing interference between the local light output from the local light source and the received signal light, A technique for identifying and reproducing a received equalized waveform after conversion to a baseband or intermediate frequency band.
  • the coherent optical transmission technology makes it possible to improve reception sensitivity and to compensate for fixed dispersion (delay equalization) in an optical fiber.
  • frequency / phase synchronization and polarization tracking between received signal light and local light have been problems.
  • Digital coherent optical transmission technology has been developed as a transmission technology that solves the above problems and realizes a transmission capacity of more than 100 Gbit / s per wavelength (for example, see Non-Patent Document 1).
  • optical phase synchronization is performed by digital signal processing, and delay characteristics due to polarization mode dispersion and chromatic dispersion of the optical fiber are adaptively compensated (adaptive equalization) to achieve conventional coherent light transmission. It solves the problem of transmission technology.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a conventional optical transceiver that can arbitrarily select a modulation method.
  • This optical transmitter / receiver receives an optical transmitter that outputs signal light modulated by any one of QPSK and 16QAM, and receives signal light that is multivalued modulated by either QPSK or 16QAM.
  • An optical receiver that outputs the received electrical signal as a received signal, a digital signal processing LSI, a framer LSI that reconstructs a frame to be transmitted and received and converts a frame format, and a frame transfer processing LSI.
  • the optical transmission unit receives an electrical modulation signal from the digital signal processing LSI, and outputs a signal light modulated by either a QPSK or QAM multilevel modulation method.
  • the optical transmission unit includes a semiconductor laser (LD) that outputs a laser beam that is a carrier wave, a multilevel modulator that multilevel modulates the laser beam output from the LD, and a driver that drives the multilevel modulator.
  • LD semiconductor laser
  • the optical transmission unit multiplexes a total of 4 lanes of 25 Gbit / s input signals by four-level phase multiplexing ( ⁇ 2) and polarization multiplexing ( ⁇ 2). A transmission speed of 100 Gbit / s is realized.
  • the optical transmission unit multiplexes a total of 8 lanes of 25 Gbit / s input signals by 16-level phase multiplexing ( ⁇ 4) and polarization multiplexing ( ⁇ 2).
  • ⁇ 4 16-level phase multiplexing
  • ⁇ 2 polarization multiplexing
  • the optical receiver receives the multi-level modulated signal light and outputs an analog electric signal as a received signal.
  • the optical receiver includes a local light source (LO), a 90-degree optical hybrid circuit, and a balanced light receiving element (PD) array.
  • the balanced PD array outputs a total of 4 lane signals (two pairs of IQ signals) in the case of a QPSK modulation optical receiver, and a total of 8 lane signals in the case of a 16QAM modulation optical receiver. (4 pairs of IQ signals) are output.
  • optical transmitter and the optical receiver may be integrated as an optical transceiver.
  • an analog pluggable mode such as CFP2-ACO is also used.
  • Digital signal processing LSI converts an analog received signal into a digital signal, and demodulates the received signal by digital signal processing. Furthermore, the signal to be transmitted is encoded into a modulation signal according to various modulation schemes (QPSK or 16QAM).
  • the configuration and operation of the digital signal processing LSI will be described in detail.
  • the analog received signal output from the optical receiver is converted into a digital signal by an analog / digital (AD) converter.
  • the digital signal output from the AD converter is compensated for by the chromatic dispersion compensator for the chromatic dispersion, which is a fixed dispersion of the optical fiber that is the transmission path, and is mainly caused by the polarization fluctuation of the signal light transmitted through the optical fiber.
  • the waveform is equalized by an adaptive equalization unit that adaptively compensates for high-speed waveform deterioration, and then identified and reproduced by a demodulation unit.
  • a signal to be transmitted (hereinafter referred to as a transmission signal) output from the framer LSI is converted into a parallel signal suitable for digital signal processing by the serial / parallel conversion unit of the input / output interface unit, and is then converted by the modulation unit. Encoded.
  • the encoded transmission signal is converted into an analog modulation signal of 25 Gbit / s / lane for driving the multilevel modulator by a digital / analog (DA) conversion unit, and output to the optical transmission unit.
  • DA digital / analog
  • the above-described chromatic dispersion compensation unit, adaptive equalization unit, demodulation unit, and modulation unit are referred to as a signal processing unit.
  • the signal processing unit may include a functional unit that performs processes other than those described above, such as an error correction process.
  • the digital signal processing LSI includes two pairs of input / output interface units A and B corresponding to two pairs of 100 Gbit / s transmission signals.
  • the optical transceiver transmits / receives 200 Gbit / s signal light modulated by 16QAM, two pairs of 100 Gbit / s transmission signals (for example, OTU4) are input to the signal processing unit and multiplexed.
  • each of the input / output interface units in FIG. 11 is directly connected to the frame transfer processing LSI.
  • FIG. 12 is a diagram showing a conventional optical transceiver in the case where signal light having a bit rate of 100 Gbit / s according to the QPSK modulation method is transmitted and received by each of two optical transceivers.
  • signal light having a bit rate of 100 Gbit / s according to the QPSK modulation method is transmitted and received by each of two optical transceivers.
  • the optical transceivers 1a and 1b and the digital signal processing LSIs 2a and 2b in FIG. 12 have the same configurations as the optical transceiver and the digital signal processing LSI shown in FIG. 11, respectively.
  • the frame processing unit 3 includes a framer LSI and a frame transfer processing LSI, and includes at least three ports P1 to P3 capable of communicating signals with an input / output interface unit provided in the digital signal processing LSIs 2a and 2b.
  • the input / output interface units A and B of the digital signal processing LSI 2a and the input / output interface unit C of the digital signal processing LSI 2b are electrically wired to the ports P1 to P3 of the frame processing unit 3, respectively.
  • it is assumed that the input / output interface unit and the ports P1 to P3 of the frame processing unit 3 are connected in 4 lanes for both transmission and reception.
  • the optical transceiver 1a transmits and receives 100 Gbit / s signal light modulated by the QPSK modulation method. Since the digital signal processing LSI 2a only processes a signal of 100 Gbit / s, only one of the two input / output interface units A needs to operate as an interface with the frame processing unit 3. Therefore, the input / output interface unit B is electrically wired to the port P2 of the frame processing unit 3 for use in an application of 200 Gbit / s ⁇ 1 wavelength transmission, which will be described later, but in 100 Gbit / s ⁇ 2 wavelength transmission, it is a signal. Do not communicate.
  • the optical transceiver 1b transmits and receives 100 Gbit / s signal light modulated by the QPSK modulation method.
  • the digital signal processing LSI 2b processes a 100 Gbit / s signal transmitted and received by the optical transceiver 1b, and communicates with the port P3 of the frame processing unit 3 through the input / output interface unit C.
  • the input / output interface unit D need not be operated.
  • FIG. 13 is a diagram showing a conventional optical transceiver in the case where signal light with a bit rate of 200 Gbit / s according to the 16QAM modulation method is transmitted and received by a single optical transceiver.
  • the configuration and connection form of the optical transceiver are the same as those in FIG. 12 except that there is one optical transceiver instead of two.
  • the optical transceiver 1a transmits and receives 200 Gbit / s signal light modulated by the 16QAM modulation method
  • the two input / output interface units A and B of the digital signal processing LSI 2a need to operate together.
  • the input / output interface units A and B of the digital signal processing LSI 2a and the ports P1 and P2 of the frame processing unit 3 communicate signals.
  • the input / output interface unit C of the digital signal processing LSI 2b is electrically wired to the port P3 of the frame processing unit 3, but does not communicate signals
  • the 16QAM modulation method has a larger amount of data (number of bits) that can be transmitted and received in one symbol than the QPSK modulation method, but has a shorter transmission distance than the QPSK method. That is, in “200 Gbit / s ⁇ 1 wavelength transmission”, signal light transmission of 200 Gbit / s can be performed by one optical transceiver, but the transmission distance is short.
  • optical transceiver in “100 Gbit / s ⁇ 2 wavelength transmission”, although the transmission distance can be increased, two optical transceivers and two optical wavelength resources are required.
  • the optical transceiver shown in FIGS. 12 and 13 takes into account the characteristics (loss, chromatic dispersion, etc.) of the optical fiber that is the transmission medium, the wavelength resources that can be used, the device cost, etc., and “100 Gbit / s ⁇ 2 by the QPSK modulation method. It can be selectively applied to any application of “wavelength transmission” and “200 Gbit / s ⁇ 1 wavelength transmission” using a 16QAM modulation system.
  • the optical transceivers shown in FIGS. 12 and 13 can be used for both 100 Gbit / s ⁇ 2 wavelength transmission and 200 Gbit / s ⁇ 1 wavelength transmission optical transmission applications without changing the configuration and connection form. s bit rate) can be selectively used.
  • the digital signal processing LSIs 2a and 2b provided in the optical transceiver must always be wired to the ports P1 to P3 of the frame processing unit 3, and are larger than the number of signals actually communicated (2 ports). There is a problem that the number of ports (3 ports) of the frame processing unit 3 is always occupied.
  • an optical transmission device from which the wiring with the port P2 is removed is prepared for 100 Gbit / s ⁇ 2 wavelength transmission
  • an optical transmission device from which the wiring with the port P3 is removed is used for 200 Gbit / s ⁇ 1 wavelength transmission.
  • any optical transmission device only the same number of ports of the frame processing unit 3 as the number of signals actually communicated can be occupied.
  • the present invention has been made in order to solve the above-described problems.
  • the object of the present invention is to selectively use an optical transmission application without changing the configuration or connection form, and to connect a frame connected to a digital signal processing unit.
  • a digital signal processing apparatus and an optical transceiver that can reduce the number of ports of a processing unit are obtained.
  • a digital signal processing apparatus includes a first signal processing unit, a first digital signal processing unit having first and second input / output interface units, a second signal processing unit, and a third signal processing unit. And a second digital signal processing unit having a fourth input / output interface unit and a selection unit, wherein the first and second signal processing units include modulation / demodulation in a low-speed modulation method and the low-speed modulation method.
  • the first, second, third, and fourth input / output interface units can selectively switch between modulation and demodulation in a high-speed modulation method capable of transmitting and receiving signal light at a multiple of the bit rate, and the first, second, third, and fourth input / output interface units Converts a serial signal and a parallel signal to each other, and a parallel interface of the first and second input / output interface units is electrically connected to the first signal processing unit, and the second input / output interface
  • the serial side interface of the first input / output interface unit is electrically connected to the serial side interface of the fourth input / output interface unit, and the selection unit is connected to the third input / output interface unit when the low-speed modulation method is selected.
  • a parallel interface and the second signal processing unit are electrically connected, and when the high-speed modulation method is selected, the parallel interface and the fourth input / output interface of the third input / output interface unit It is characterized in that it is electrically connected to the parallel side interface of the unit.
  • An optical transceiver includes a frame processing unit having first and second ports and a digital signal processing by inputting a signal from the frame processing unit, or the digital signal processing signal is subjected to the frame processing.
  • the first and second digital signal processing units to be output to the unit, and the signal light is received and converted into an electrical signal and output to the first and second digital signal processing units, respectively, or the first and second digital signal processing units, respectively.
  • first and second optical transceivers that convert electrical signals input from the first and second digital signal processing units into signal light and transmit the signal light
  • the first digital signal processing unit includes first signal processing And a second input / output interface unit
  • the second digital signal processing unit is a second signal processing unit, a third and a fourth input / output interface unit, and a selection unit.
  • the first and second signal processing units selectively switch between modulation / demodulation using a low-speed modulation method and modulation / demodulation using a high-speed modulation method capable of transmitting and receiving signal light at a multiple of the bit rate of the low-speed modulation method.
  • the first, second, third and fourth input / output interface units convert serial signals and parallel signals to each other, and the parallel side interfaces of the first and second input / output interface units are
  • the first interface is electrically connected to the first signal processor, and the serial interfaces of the first and third input / output interface units are electrically connected to the first and second ports of the frame processor, respectively.
  • the serial side interface of the second input / output interface unit is electrically connected to the serial side interface of the fourth input / output interface unit.
  • the selection unit electrically connects the parallel interface of the third input / output interface unit and the second signal processing unit when the low-speed modulation method is selected, and the high-speed modulation method is When selected, the parallel interface of the third input / output interface unit and the parallel interface of the fourth input / output interface unit are electrically connected.
  • an optical transmission application can be selectively used without changing the configuration or connection form, and the number of ports of the frame processing unit connected to the digital signal processing unit can be reduced.
  • a digital signal processing device and an optical transceiver according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
  • the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, and repeated description may be omitted.
  • FIG. 1 and 2 are diagrams showing an optical transceiver according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the optical transceivers 1a and 1b transmit and receive signal light.
  • Each of the optical transceivers 1a and 1b receives an optical transmitter that outputs a signal light modulated by any one of QPSK and 16QAM, and a signal light that is multi-level modulated by either QPSK or 16QAM.
  • an optical receiver that outputs an analog electric signal as a received signal.
  • 1 and 2 has the same configuration as the optical transmission unit and the optical reception unit shown in FIG.
  • the digital signal processing LSIs 2 a and 2 b input signals from the frame processing unit 3 and perform digital signal processing, or output digital signal processed signals to the frame processing unit 3.
  • the optical transceivers 1a and 1b receive the signal light and convert it into electrical signals and output them to the digital signal processing LSIs 2a and 2b, respectively, or convert the electrical signals input from the digital signal processing LSIs 2a and 2b, respectively, into signal light Then send.
  • the frame processing unit 3 includes a framer LSI that reconstructs a frame to be transmitted and received and converts a frame format, and a frame transfer processing LSI.
  • the frame processing unit 3 receives the signals from the digital signal processing LSIs 2a and 2b and performs frame processing, or outputs the frame processed signals to the digital signal processing LSIs 2a and 2b.
  • the digital signal processing LSI 2a includes an analog / digital (AD) conversion unit 4a, a digital / analog (DA) conversion unit 5a, a signal processing unit 6a, and input / output interface units A and B.
  • the digital signal processing LSI 2b includes an AD conversion unit 4b, a DA conversion unit 5b, a signal processing unit 6b, input / output interface units C and D, and a selection unit 7.
  • Each of the input / output interface units A to D includes a serial / parallel converter that converts a serial signal into a parallel signal and a parallel / serial converter that converts a parallel signal into a serial signal.
  • the signal processing units 6a and 6b are capable of digital signal processing by selectively switching between modulation / demodulation in the low-speed modulation method and modulation / demodulation in the high-speed modulation method capable of transmitting / receiving signal light at a multiple of the bit rate of the low-speed modulation method. is there.
  • the low-speed modulation method is a QPSK modulation method
  • the high-speed modulation method is a 16QAM modulation method capable of transmitting and receiving signal light at a bit rate twice that of the low-speed modulation method.
  • the signal processing units 6a and 6b in FIGS. 1 and 2 have the same configuration as the signal processing unit shown in FIG.
  • the modulation scheme applicable to the present invention is not limited to QPSK and 16QAM, but the digital signal processing LSIs 2a and 2b can selectively switch between two different modulation schemes,
  • the bit rate of signal light transmitted and received on a single medium is doubled between the two modulation methods.
  • signal light for any modulation scheme is modulated at a symbol rate of 25 G symbols / s, and a bit rate of 100 Gbit / s in QPSK and 200 Gbit / s in 16 QAM.
  • the AD converters 4a and 4b convert the 25 Gbit / s / lane analog received signals output from the optical receivers of the optical transceivers 1a and 1b, respectively, into digital signals.
  • the signal processing units 6a and 6b discriminate and reproduce the digital signals output from the AD conversion units 4a and 4b, respectively, after performing chromatic dispersion compensation and adaptive equalization by digital signal processing.
  • the parallel / serial conversion unit of the input / output interface units A to D converts the received signal that has been identified and reproduced into a serial signal of 25 Gbit / s / lane, and then converts it into an electrical signal of 100 Gbit / s (25 Gbit / s ⁇ 4 lanes). Output to the frame processing unit 3.
  • the serial / parallel converters of the input / output interface units A to D convert signals to be transmitted (hereinafter referred to as transmission signals) output from the frame processing unit 3 into parallel signals suitable for digital signal processing.
  • the signal processing units 6a and 6b encode the parallel signal into a modulated signal according to a desired modulation scheme (QPSK or 16QAM).
  • the DA converters 5a and 5b convert the encoded transmission signal into an analog modulation signal of 25 Gbit / s / lane and output it to the optical transmitters of the optical transceivers 1a and 1b.
  • the input / output interface units A to D communicate signals with both the signal processing units 6a and 6b and the frame processing unit 3 to convert serial signals and parallel signals to each other. Therefore, the interface with the signal processing units 6a and 6b of the input / output interface units A to D is referred to as “parallel side interface”, and the interface with the frame processing unit 3 is referred to as “serial side interface”.
  • the parallel interfaces of the input / output interface units A and B (each of the serial / parallel converter and the parallel / serial converter) of the digital signal processing LSI 2a are electrically connected directly to the signal processing unit 6a.
  • the serial side interface of the input / output interface unit A (each of the serial / parallel converter and the parallel / serial converter) of the digital signal processing LSI 2 a is electrically connected to the port P 1 of the frame processing unit 3.
  • the serial interface of the input / output interface unit B of the digital signal processing LSI 2a is electrically connected to the serial interface of the input / output interface unit D of the digital signal processing LSI 2b (specifically, the serial interface of the input / output interface unit B).
  • the serial side interface of the parallel converter is electrically connected to the serial side interface of the parallel / serial converter of the input / output interface unit D, and the serial side interface of the parallel / serial converter of the input / output interface unit B is the input / output interface. It is electrically connected to the serial side interface of the serial-to-parallel converter of part D).
  • the serial side interface (each of the serial / parallel converter and the parallel / serial converter) of the input / output interface unit C of the digital signal processing LSI 2b is electrically connected to the port P2 of the frame processing unit 3.
  • the selection unit 7 electrically connects the parallel-side interface of the input / output interface unit C and the signal processing unit 6b to select the high-speed modulation method.
  • the parallel interface of the input / output interface unit C and the parallel interface of the input / output interface unit D are electrically connected.
  • the selecting unit 7 connects the serial-to-parallel converter of the input / output interface unit C and the parallel-side interfaces of the parallel-serial converter and the signal processing unit 6b.
  • the parallel side interface of the serial / parallel converter of the input / output interface unit C and the parallel side interface of the parallel / serial converter of the input / output interface unit D are electrically connected.
  • the parallel side interface of the parallel / serial converter of the input / output interface unit C and the parallel side interface of the serial / parallel converter of the input / output interface unit D are electrically connected.
  • the QPSK modulation method is selected by the digital signal processing LSIs 6a and 6b, and the two optical signals are connected between the opposing optical transceivers to generate signal light with a bit rate of 100 Gbit / s ⁇ 2 wavelengths.
  • the operation of the optical transceiver when transmitting and receiving will be described.
  • the selection unit 7 provided in the digital signal processing LSI 2b electrically connects the parallel interface of the input / output interface unit C and the signal processing unit 6b.
  • the QPSK modulated signal light transmitted / received by the optical transceiver 1a is subjected to digital signal processing by the signal processing unit 6a in the digital signal processing LSI 2a, and then communicated with the port P1 of the frame processing unit 3 via the input / output interface unit A. To do.
  • the input / output interface unit B of the digital signal processing LSI 2a does not operate.
  • QPSK-modulated signal light transmitted / received by the optical transceiver 1b is subjected to digital signal processing by the signal processing unit 6b in the digital signal processing LSI 2b and then subjected to frame processing via the selection unit 7 and the input / output interface unit C. It communicates with port P2 of part 3. At this time, the input / output interface unit D of the digital signal processing LSI 2b does not operate.
  • the operation of this optical transceiver is the same as that of the conventional optical transceiver shown in FIGS.
  • the 16QAM modulation method is selected by the digital signal processing LSI 2a, and the opposing optical transceivers are connected by a single medium, and the signal light with a bit rate of 200 Gbit / s is transmitted at a single wavelength.
  • the operation of the optical transceiver when transmitting and receiving will be described.
  • the selection unit 7 provided in the digital signal processing LSI 2b electrically connects the parallel side interface of the input / output interface unit C and the parallel side interface of the input / output interface unit D.
  • One 100 Gbit / s received signal of the 16QAM modulated signal light transmitted / received by the optical transceiver 1a is subjected to digital signal processing by the signal processing unit 6a in the digital signal processing LSI 2a, and then input to the input / output interface unit A. Via the port P1 of the frame processing unit 3.
  • the other 100 Gbit / s received signal is digital signal processed by the signal processing unit 6a in the digital signal processing LSI 2a and then sent to the input / output interface unit B.
  • the input / output interface unit B of the digital signal processing LSI 2a Signals to be input / output communicate with the port P2 of the frame processing unit 3 via the input / output interface unit D, the selection unit 7, and the input / output interface unit C of the digital signal processing LSI 2b.
  • the optical transceiver electrically connects the serial side interface of the input / output interface unit B of the digital signal processing LSI 2a and the serial side interface of the input / output interface unit D of the digital signal processing LSI 2b by wiring.
  • the parallel side interface of the input / output interface unit C of the digital signal processing LSI 2b is electrically connected to either the signal processing unit 6b or the parallel side interface of the input / output interface unit D according to the selected modulation method.
  • a selection unit 7 to be connected.
  • the digital signal processing LSIs 2a and 2b and the frame processing unit 3 can be connected by two ports, which is the minimum number of ports. Therefore, the optical transmission application can be selectively used without changing the configuration or connection form, and the number of ports of the frame processing unit connected to the digital signal processing unit can be reduced to the minimum necessary. As a result, a low-cost optical transceiver can be provided.
  • the selection unit 7 can be realized by an FET transistor or the like provided inside the digital signal processing LSI 2b.
  • a control signal (not shown) for selecting a modulation method is input from the outside of the optical transceiver, the control signal is guided to the digital signal processing LSIs 2a and 2b to change the modulation method to a desired method,
  • the selection unit 7 may be switched to a connection corresponding to the modulation method. “Connection according to the modulation method” means that when a higher-speed modulation method (16QAM or the like) is selected, the selection unit 7 selects the parallel side interface and the input / output interface unit of the input / output interface unit C of the digital signal processing LSI 2b.
  • the selection unit 7 When the lower-speed modulation method (QPSK or the like) is selected, the selection unit 7 is connected to the parallel-side interface of the input / output interface unit C of the digital signal processing LSI 2b. What is necessary is just to electrically connect with the signal processing part 6b.
  • FIG. 3 to 5 are diagrams showing examples of mounting the optical transceiver according to the first embodiment of the present invention.
  • the serial side interface of the input / output interface unit B of the digital signal processing LSI 2a and the serial side interface of the input / output interface unit D of the digital signal processing LSI 2b may be electrically connected by fixed wiring.
  • two digital signal processing LSIs 2a and 2b are mounted on a single LSI package 8, as shown in FIG. 3, it is electrically connected to wiring outside the LSI package 8 and on the board on which the LSI package 8 is mounted. May be connected to each other. Alternatively, as shown in FIG. 4, it may be electrically connected by wiring inside the LSI package 8.
  • the present invention is not limited by the wiring mounting form.
  • a selection unit 7 as shown in FIG.
  • FEC Forward Error Correction
  • the present invention is not limited by the presence or absence of the FEC function unit in each path in the optical transmission apparatus.
  • the signal processing units 6a and 6b may include a functional unit that performs processes other than those described above, such as an error correction process.
  • a function processed by the framer LSI may be mounted in the signal processing units 6a and 6b. In that case, the digital signal processing LSIs 2a and 2b are directly connected to the frame transfer processing LSI, respectively.
  • Embodiment 2 processing is switched between modulation / demodulation using a low-speed modulation method (QPSK or the like) and modulation / demodulation using a high-speed modulation method (16QAM or the like) capable of transmitting / receiving signal light at a bit rate twice that of the low-speed modulation method.
  • QPSK low-speed modulation method
  • 16QAM high-speed modulation method
  • the optical transceiver including the two digital signal processing LSIs 2a and 2b each having the possible signal processing units 6a and 6b has been described.
  • the present invention is not limited to the configuration of the first embodiment.
  • the high-speed modulation method (64QAM or the like) can transmit / receive signal light at a bit rate four times that of the low-speed modulation method (QPSK or the like), and the optical transceiver includes four digital signal processing LSIs. Is provided.
  • optical transceivers 1a to 1d are substantially the same as the optical transceivers 1a and 1b, the digital signal processing LSIs 2a and 2b, and the frame processing unit 3 of the first embodiment, respectively.
  • the configuration is different in the following points.
  • Each of the optical transceivers 1a to 1d includes an optical transmitter that outputs a signal light modulated by a multilevel modulation method of either QPSK (for example, 100 Gbit / s) or 64 QAM (for example, 400 Gbit / s), and any of QPSK and 64QAM.
  • Each of the digital signal processing LSIs 2a to 2d includes four input / output interface units so that signals multiplexed at a bit rate of 400 Gbit / s can be output as four channels of the same 100 Gbit / s signal. Further, the selection units 7a to 7c are provided in the digital signal processing LSIs 2b to 2d, respectively.
  • the serial side interfaces of the input / output interface units A, E, I, and M of the digital signal processing LSIs 2a to 2d are electrically connected to the ports P1 to P4 of the frame processing unit 3, respectively.
  • the serial side interfaces of the input / output interface units B, C, and D of the digital signal processing LSI 2a are electrically connected to the serial side interfaces of the input / output interface units F, J, and N of the digital signal processing LSIs 2b to 2d, respectively.
  • the selection units 7a to 7c of the digital signal processing LSIs 2b to 2d are respectively connected to the parallel side interfaces of the input / output interface units E, I, and M and the signal processing units 6b to 6d or the input / output interface unit according to the selected modulation method. Switch to one of the F, J, and N parallel-side interfaces for electrical connection.
  • the optical transceiver When QPSK (bit rate 100 Gbit / s) is selected as the low-speed modulation method and an optical transceiver corresponding to the QPSK modulation method is applied to the optical transceivers 1a to 1d, the digital signal processing LSIs 2b to 2d are selected as shown in FIG.
  • Each of the units 7a to 7c electrically connects the parallel interfaces of the input / output interface units E, I, and M and the signal processing units 6b to 6d.
  • optical signals transmitted and received by each of the optical transceivers 1a to 1d communicate with the ports P1 to P4 of the frame processing unit 3 via the digital signal processing LSIs 2a to 2d.
  • each of the selection units 7a to 7c electrically connects the parallel side interfaces of the input / output interface units E, I, and M to the parallel side interfaces of the input / output interface units F, J, and N.
  • the optical signal transmitted / received by the optical transceiver 1a is such that the 1-channel 100 Gbit / s signal is digitally converted to the port P1 of the frame processing unit 3 via the digital signal processing LSI 2a and the 2-4-channel 100 Gbit / s signal is digital.
  • Communication is performed with the ports P2 to P4 of the frame processing unit 3 through the input / output interface units of the processing LSI 2a and the digital signal processing LSIs 2b to 2d.
  • the optical transceiver transmits and receives signal light with a bit rate of 400 Gbit / s by connecting the opposing optical transceivers with one medium.
  • a signal processing unit capable of processing by switching between modulation / demodulation in a low-speed modulation method and modulation / demodulation in a high-speed modulation method capable of transmitting and receiving signal light at a bit rate n times (n is an integer of 2 or more) of the low-speed modulation method
  • the present invention can be applied to an optical transceiver that includes n digital signal processing LSIs.
  • each of the n digital signal processing LSIs can select either a parallel interface of one input / output interface unit as a signal processing unit or a parallel interface of another input / output interface unit according to the selected modulation method.
  • a selection unit for switching between and electrically connecting The serial interface of the first input / output interface unit of the first digital signal processing LSI is electrically connected to the first port of the frame processing unit.
  • the serial interfaces of the first input / output interface units of the second to nth digital signal processing LSIs are electrically connected to the second to nth ports of the frame processing unit, respectively.
  • the serial side interfaces of the second to nth input / output interface units of the first digital signal processing LSI are electrically connected to any of the serial side interfaces of the input / output interface units of the second to nth digital signal processing LSIs. Is done.
  • the selection unit electrically connects the parallel-side interface of the first input / output interface unit and the signal processing unit when the low-speed modulation method is selected, and the first input / output when the high-speed modulation method is selected.
  • One of the parallel side interfaces of the input / output interface unit electrically connected to the input / output interface unit of the first digital signal processing LSI among the parallel side interface of the interface unit and the second to nth input / output interface units. Switch and connect electrically. As a result, the same effect as in the first and second embodiments can be obtained.
  • FIG. FIG. 8 shows an optical transceiver according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the signal processing unit 6a of the digital signal processing LSI 2a measures the bit error rate of the signal light transmitted through the medium and received by the optical transceiver 1a, and determines whether the bit error rate exceeds the desired error rate (BER) determination unit 10 is provided.
  • a control unit 11 that transmits and receives control signals to and from the BER determination unit 10 and a display unit 12 connected to the control unit 11 are provided outside the optical transceiver.
  • the structure by which the control part 11 or the display part 12 is integrated in an optical transmitter / receiver may be sufficient.
  • a user of an optical transceiver applies optical transceivers 1a and 1b (for example, an optical transceiver compatible with 16QAM) corresponding to a higher-speed modulation method when starting transmission / reception of an optical signal.
  • the optical transceiver Based on a user instruction, the optical transceiver transmits and receives a 200 Gbit / s optical signal using a single medium.
  • the 200 Gbit / s optical signal is evaluated by the transmission quality BER determination unit 10, and the result is displayed on the display unit 12.
  • the user refers to the display on the display unit 12, and when the communication quality does not satisfy the predetermined standard (BER exceeds the predetermined error rate), the transmission / reception of the optical signal is stopped, and the slower modulation method is supported.
  • the two optical transceivers 1a and 1b (for example, an optical transceiver compatible with QPSK) are applied. And based on a user's instruction
  • the user of the optical transceiver can easily select an optimal modulation scheme according to the transmission quality of the optical signal in advance.
  • an adaptive optical transceiver capable of selecting a modulation scheme corresponding to the selected modulation scheme is used as the optical transceivers 1a and 1b, the optical transceiver transmits a bit error rate (transmission quality) of signal light transmitted through the medium. ), It becomes possible to automatically select an appropriate modulation method, and thus the operation cost can be reduced.
  • FIG. 9 and 10 are diagrams showing an optical transceiver according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the selection unit 7 is provided only in the digital signal processing LSI 2a.
  • selection units 7d and 7e having the same configuration are provided in the digital signal processing LSIs 2a and 2b, respectively.
  • the selection units 7d and 7e can perform the following two operations. Operation 1: The parallel interface of the two input / output interface units and the signal processing unit are electrically connected. Operation 2: The parallel interfaces of the two input / output interface units are electrically connected to each other.
  • the selection units 7d and 7e of the digital signal processing LSIs 2a and 2b both execute “operation 1”. To do.
  • the selection unit 7d of the digital signal processing LSI 2a executes “operation 1” as shown in FIG.
  • the selection unit 7e of the processing LSI 2b executes “operation 2”.
  • the selection unit 7d of the digital signal processing LSI 2a performs only the operation 1 in a fixed manner, and does not execute the operation 2.
  • digital signal processing LSIs 2a and 2b having the same configuration can be used.
  • the system LSI is designed to reduce the unit price by reducing the number of products as much as possible and mass-producing them.
  • the digital signal processing LSIs 2a and 2b having the same configuration can be used, so that the types of digital signal processing LSIs are not inadvertently increased. As a result, further cost reduction of the digital signal processing LSI or the optical transceiver can be realized.

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Abstract

信号処理部（６ａ，６ｂ）は、低速変調方式での変復調と、高速変調方式での変復調とを選択的に切り替えてデジタル信号処理可能である。入出力インタフェース部（Ａ，Ｂ）のパラレル側インタフェースは信号処理部（６ａ）に電気的に接続される。入出力インタフェース部（Ｂ）のシリアル側インタフェースは入出力インタフェース部（Ｄ）のシリアル側インタフェースに電気的に接続される。選択部（７）は、低速変調方式が選択された場合には入出力インタフェース部（Ｃ）のパラレル側インタフェースと信号処理部（６ｂ）とを接続し、高速変調方式が選択された場合には入出力インタフェース部（Ｃ）のパラレル側インタフェースと入出力インタフェース部（Ｄ）のパラレル側インタフェースとを接続する。

Description

デジタル信号処理装置及び光送受信器
　本発明は、構成や接続形態を変更することなく光伝送アプリケーションを選択的に利用でき、デジタル信号処理部と接続されるフレーム処理部のポート数を低減することができるデジタル信号処理装置及び光送受信器に関する。
　コヒーレント光伝送技術とは、無線通信におけるホモダイン検波又はヘテロダイン検波と同様に、受信器に局発光源を備え、局発光源が出力する局発光と受信信号光とを干渉させて生じるビート信号を、ベースバンド又は中間周波数帯に変換した後、受信等化波形を識別再生する技術をいう。コヒーレント光伝送技術により、受信感度の向上や光ファイバなどにおける固定的な分散の補償（遅延等化）などが可能となる。しかし、一方で、受信信号光と局発光との周波数／位相の同期や偏波トラッキングなどが課題となっていた。
　上記の課題を解決し、１波長あたり１００Ｇｂｉｔ／ｓ超の伝送容量を実現する伝送技術として、デジタルコヒーレント光伝送技術が開発された（例えば、非特許文献１参照）。デジタルコヒーレント光伝送技術では、デジタル信号処理により光位相同期を行い、かつ、光ファイバの偏波モード分散や波長分散による遅延特性を適応的に補償（適応等化）することで、従来のコヒーレント光伝送技術の課題を解決している。
　デジタルコヒーレント光伝送技術では、上述の電気的な信号処理にデジタル信号処理を用いていることから、柔軟な信号処理が可能となる。すなわち、上述した光位相同期や適応等化といった処理以外にも、エラー訂正処理などの多様な処理を併せて行うことができる。また、必要に応じてある処理の適否を切り替えて用いることもできるようになる。例えば、外部からの指示に応じて、異なる種類の変調方式から任意の一の変調方式を選択して適用する技術も開発されている。
　以下、１００Ｇｂｉｔ／ｓのＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）と２００Ｇｂｉｔ／ｓの１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）の何れかの多値変調方式を選択して送受信することができる従来の光送受信器の構成及び動作について説明する。
　図１１は、変調方式を任意に選択可能な従来の光送受信器を示す図である。この光送受信器は、ＱＰＳＫと１６ＱＡＭの何れかの多値変調方式で変調された信号光を出力する光送信部と、ＱＰＳＫと１６ＱＡＭの何れかで多値変調された信号光を受信してアナログの電気信号を受信信号として出力する光受信部と、デジタル信号処理ＬＳＩと、送受信するフレームの再構築やフレームフォーマットの変換を行うフレーマＬＳＩと、フレーム転送処理ＬＳＩとを有する。
　光送信部は、デジタル信号処理ＬＳＩから電気の変調信号を受信し、ＱＰＳＫ又はＱＡＭの何れかの多値変調方式で変調された信号光を出力する。光送信部は、搬送波であるレーザ光を出力する半導体レーザ（ＬＤ）と、ＬＤが出力したレーザ光を多値変調する多値変調器と、多値変調器を駆動するドライバとを有する。１００Ｇｂｉｔ／ｓのＱＰＳＫ変調方式の場合、光送信部は、計４レーンの２５Ｇｂｉｔ／ｓ入力信号を４値位相多重（×２）と偏波多重（×２）で多重することによって、１波長あたり１００Ｇｂｉｔ／ｓの伝送速度を実現する。また、２００Ｇｂｉｔ／ｓの１６ＱＡＭ変調方式の場合、光送信部は、計８レーンの２５Ｇｂｉｔ／ｓの入力信号を１６値位相多重（×４）と偏波多重（×２）で多重することによって、１波長あたり２００Ｇｂｉｔ／ｓの伝送速度を実現する。
　光受信部は、多値変調された信号光を受信し、アナログの電気信号を受信信号として出力する。光受信部は、局発光源（ＬＯ）と、９０度光ハイブリッド回路と、バランス型受光素子（ＰＤ）アレイとを有する。バランス型ＰＤアレイからは、ＱＰＳＫ変調方式の光受信部の場合には計４レーンの信号（２対のＩＱ信号）が出力され、１６ＱＡＭ変調方式の光受信部の場合には計８レーンの信号（４対のＩＱ信号）が出力される。
　なお、光送信部と光受信部は、光トランシーバとして一体となって実装されることもある。光トランシーバとしては、例えばＣＦＰ２－ＡＣＯなどのように、アナログのプラガブルな態様も利用されている。
　デジタル信号処理ＬＳＩは、アナログの受信信号をデジタル信号に変換し、デジタル信号処理により受信信号を復調する。さらには、伝送すべき信号を各種変調方式（ＱＰＳＫ又は１６ＱＡＭ）に応じた変調信号に符号化する。
　デジタル信号処理ＬＳＩの構成及び動作を詳述する。光受信部から出力されたアナログの受信信号は、アナログ・デジタル（ＡＤ）変換部によりデジタル信号に変換される。ＡＤ変換部から出力されたデジタル信号は、伝送路である光ファイバの固定的な分散である波長分散を波長分散補償部にて補償され、主として光ファイバを伝送する信号光の偏波変動により生じる高速な波形劣化を適応的に補償する適応等化部にて波形等化された後、復調部にて識別再生される。
　これらの処理はデジタル信号処理により行われるが、光受信部が出力する２５Ｇｂｉｔ／ｓ／レーンといった高速な信号をシリアルで処理することは困難であることから、通常はＡＤ変換部で数百Ｍｂｉｔ／ｓ／レーン程度のパラレル信号に変換された後、デジタル信号処理される。識別再生された受信信号は、入出力インタフェース部のパラレル・シリアル変換部で２５Ｇｂｉｔ／ｓ／レーンにシリアル信号化された後、１００Ｇｂｉｔ／ｓ（２５Ｇｂｉｔ／ｓ×４レーン）の電気信号としてフレーマＬＳＩへ出力される。
　一方、フレーマＬＳＩから出力された伝送すべき信号（以下、伝送信号という）は、入出力インタフェース部のシリアル・パラレル変換部でデジタル信号処理に適したパラレル信号に変換された後、変調部にて符号化される。符号化された伝送信号は、デジタル・アナログ（ＤＡ）変換部にて多値変調器を駆動するための２５Ｇｂｉｔ／ｓ／レーンのアナログの変調信号に変換され、光送信部に出力される。
　上述した波長分散補償部、適応等化部、復調部及び変調部をもって、信号処理部と呼ぶ。なお、信号処理部には、例えばエラー訂正処理など、上述したもの以外の処理を行う機能部を備えることもある。
　デジタル信号処理ＬＳＩは、２対の１００Ｇｂｉｔ／ｓ伝送信号に対応した２対の入出力インタフェース部Ａ，Ｂを備えている。光送受信器が１６ＱＡＭで変調された２００Ｇｂｉｔ／ｓの信号光を送受信する場合は、２対の１００Ｇｂｉｔ／ｓ伝送信号（例えばＯＴＵ４など）が信号処理部に入力され、多重化される。
　なお、フレーマＬＳＩが処理する機能が信号処理部の一機能としてデジタル信号処理ＬＳＩに実装される態様も存在する。その場合は、図１１の入出力インタフェース部は、それぞれフレーム転送処理ＬＳＩに直接に接続される。
　次いで、図１１に示したＱＰＳＫと１６ＱＡＭの両方の変調方式を実装したデジタル信号処理ＬＳＩを用いて、１００Ｇｂｉｔ／ｓ×２波長伝送と２００Ｇｂｉｔ／ｓ×１波長伝送の両方のアプリケーションに適用可能な光送受信器の構成及び動作を、図１２，１３を用いて説明する。
　図１２は、２つの光トランシーバのそれぞれでＱＰＳＫ変調方式によるビットレート１００Ｇｂｉｔ／ｓの信号光を送受信する場合の従来の光送受信器を示す図である。光トランシーバ１ａ，１ｂで異なる波長の信号光を用いることで、波長多重による１００Ｇｂｉｔ／ｓ×２波長＝２００Ｇｂｉｔ／ｓの信号光を伝送できる。
　図１２の光トランシーバ１ａ，１ｂ及びデジタル信号処理ＬＳＩ２ａ，２ｂは、それぞれ図１１に示した光トランシーバ及びデジタル信号処理ＬＳＩと同じ構成である。フレーム処理部３は、フレーマＬＳＩとフレーム転送処理ＬＳＩからなり、デジタル信号処理ＬＳＩ２ａ，２ｂに備わる入出力インタフェース部と信号を交信可能な３つのポートＰ１～Ｐ３を少なくとも備える。デジタル信号処理ＬＳＩ２ａの入出力インタフェース部Ａ，Ｂ及びデジタル信号処理ＬＳＩ２ｂの入出力インタフェース部Ｃは、それぞれフレーム処理部３のポートＰ１～Ｐ３と電気的に配線される。なお、この例では、入出力インタフェース部とフレーム処理部３のポートＰ１～Ｐ３とは、送受とも各４レーンで接続されているものとする。
　光トランシーバ１ａは、ＱＰＳＫ変調方式で変調された１００Ｇｂｉｔ／ｓの信号光を送受信する。デジタル信号処理ＬＳＩ２ａは、１００Ｇｂｉｔ／ｓの信号を処理するのみであるため、フレーム処理部３とのインタフェースとしては、２つのうち一方の入出力インタフェース部Ａのみ動作すれば足りる。よって、入出力インタフェース部Ｂは、後述する２００Ｇｂｉｔ／ｓ×１波長伝送のアプリケーションに用いるためフレーム処理部３のポートＰ２とは電気的に配線されているものの、１００Ｇｂｉｔ／ｓ×２波長伝送では信号の交信をしない。同様に、光トランシーバ１ｂは、ＱＰＳＫ変調方式で変調された１００Ｇｂｉｔ／ｓの信号光を送受信する。デジタル信号処理ＬＳＩ２ｂは、光トランシーバ１ｂが送受信する１００Ｇｂｉｔ／ｓの信号を処理し、入出力インタフェース部Ｃを介してフレーム処理部３のポートＰ３と交信する。入出力インタフェース部Ｄは動作させる必要がない。
　図１３は、単独の光トランシーバで１６ＱＡＭ変調方式によるビットレート２００Ｇｂｉｔ／ｓの信号光を送受信する場合の従来の光送受信器を示す図である。光送受信器の構成及び接続形態は、光トランシーバが二つでなく一つであることを除けば図１２と同様である。ただし、光トランシーバ１ａは、１６ＱＡＭ変調方式で変調された２００Ｇｂｉｔ／ｓの信号光を送受信することから、デジタル信号処理ＬＳＩ２ａの２つの入出力インタフェース部Ａ及びＢはともに動作する必要がある。また、デジタル信号処理ＬＳＩ２ａの入出力インタフェース部Ａ，Ｂとフレーム処理部３のポートＰ１，Ｐ２とが、それぞれ信号を交信する。一方、デジタル信号処理ＬＳＩ２ｂは動作させる必要がない。デジタル信号処理ＬＳＩ２ｂの入出力インタフェース部Ｃは、フレーム処理部３のポートＰ３と電気的に配線されているものの、信号を交信しない。
　上述したＱＰＳＫ変調方式による「１００Ｇｂｉｔ／ｓ×２波長伝送」と１６ＱＡＭ変調方式による「２００Ｇｂｉｔ／ｓ×１波長伝送」の両アプリケーションには、トレードオフが存在する。１６ＱＡＭ変調方式は、ＱＰＳＫ変調方式に比べて１シンボルで送受信できるデータ量（ビット数）が大きいが、一方でＱＰＳＫ方式に比べて伝送可能な距離が短い。すなわち、「２００Ｇｂｉｔ／ｓ×１波長伝送」では１つの光トランシーバで２００Ｇｂｉｔ／ｓの信号光伝送が可能になるが、伝送可能距離が短い。一方、「１００Ｇｂｉｔ／ｓ×２波長伝送」では、伝送可能距離が稼げるものの、光トランシーバや光波長リソースを２つ要する。図１２，１３に示した光送受信器は、伝送媒体である光ファイバの特性（損失、波長分散など）や利用できる波長リソース、装置コストなどを勘案し、ＱＰＳＫ変調方式による「１００Ｇｂｉｔ／ｓ×２波長伝送」と１６ＱＡＭ変調方式による「２００Ｇｂｉｔ／ｓ×１波長伝送」の何れかのアプリケーションに選択的に適用させることができる。
宮本裕、佐野明秀、吉田英二、坂野寿和、「超大容量デジタルコヒーレント光伝送技術」、ＮＴＴ技術ジャーナル、Ｖｏｌ．２３、Ｎｏ．３、Ｐ．１３－１８（２０１１年３月）
　図１２，１３の光送受信器は、その構成や接続形態を変更することなく、１００Ｇｂｉｔ／ｓ×２波長伝送と２００Ｇｂｉｔ／ｓ×１波長伝送の両方の光伝送アプリケーション（これらは何れも合計２００Ｇｂｉｔ／ｓのビットレート）を選択的に利用できる、というメリットがある。その一方で、光送受信器に備わるデジタル信号処理ＬＳＩ２ａ，２ｂはフレーム処理部３のポートＰ１～Ｐ３と常に配線されていなければならず、実際に信号を交信している数（２ポート）より多いフレーム処理部３のポート数（３ポート）が常に占有されてしまうという課題があった。もちろん、１００Ｇｂｉｔ／ｓ×２波長伝送用としてポートＰ２との配線を除去した光伝送装置を用意し、２００Ｇｂｉｔ／ｓ×１波長伝送用としてポートＰ３との配線を除去した光伝送装置を用意すれば、何れの光伝送装置であっても、実際に信号を交信している数と同数のフレーム処理部３のポートのみ占有させるようにすることができる。しかし、そうすると、光伝送アプリケーションに応じて光伝送装置を個別に設計・開発をする必要があり、大量生産による光送受信器の低コスト化が難しかった。
　本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は構成や接続形態を変更することなく光伝送アプリケーションを選択的に利用でき、デジタル信号処理部と接続されるフレーム処理部のポート数を低減することができるデジタル信号処理装置及び光送受信器を得るものである。
　本発明に係るデジタル信号処理装置は、第１の信号処理部と、第１及び第２の入出力インタフェース部とを有する第１のデジタル信号処理部と、第２の信号処理部と、第３及び第４の入出力インタフェース部と、選択部とを有する第２のデジタル信号処理部とを備え、前記第１及び第２の信号処理部は、低速変調方式での変復調と、前記低速変調方式の複数倍のビットレートで信号光を送受信可能な高速変調方式での変復調とを選択的に切り替えてデジタル信号処理可能であり、前記第１、第２、第３及び第４の入出力インタフェース部は、シリアル信号とパラレル信号を互いに変換し、前記第１及び第２の入出力インタフェース部のパラレル側インタフェースは前記第１の信号処理部に電気的に接続され、前記第２の入出力インタフェース部のシリアル側インタフェースは前記第４の入出力インタフェース部のシリアル側インタフェースに電気的に接続され、前記選択部は、前記低速変調方式が選択された場合には前記第３の入出力インタフェース部のパラレル側インタフェースと前記第２の信号処理部とを電気的に接続し、前記高速変調方式が選択された場合には前記第３の入出力インタフェース部のパラレル側インタフェースと前記第４の入出力インタフェース部のパラレル側インタフェースとを電気的に接続することを特徴とする。
　本発明に係る光送受信器は、第１及び第２のポートを有するフレーム処理部と、前記フレーム処理部から信号を入力してデジタル信号処理するか、又は、デジタル信号処理した信号を前記フレーム処理部に出力する第１及び第２のデジタル信号処理部と、信号光を受信して電気信号に変換してそれぞれ前記第１及び第２のデジタル信号処理部に出力するか、又は、それぞれ前記第１及び第２のデジタル信号処理部から入力した電気信号を信号光に変換して送信する第１及び第２の光トランシーバとを備え、前記第１のデジタル信号処理部は、第１の信号処理部と、第１及び第２の入出力インタフェース部とを有し、前記第２のデジタル信号処理部は、第２の信号処理部と、第３及び第４の入出力インタフェース部と、選択部とを有し、前記第１及び第２の信号処理部は、低速変調方式での変復調と、前記低速変調方式の複数倍のビットレートで信号光を送受信可能な高速変調方式での変復調とを選択的に切り替えてデジタル信号処理可能であり、前記第１、第２、第３及び第４の入出力インタフェース部は、シリアル信号とパラレル信号を互いに変換し、前記第１及び第２の入出力インタフェース部のパラレル側インタフェースは前記第１の信号処理部に電気的に接続され、前記第１及び第３の入出力インタフェース部のシリアル側インタフェースはそれぞれ前記フレーム処理部の前記第１及び第２のポートに電気的に接続され、前記第２の入出力インタフェース部のシリアル側インタフェースは前記第４の入出力インタフェース部のシリアル側インタフェースに電気的に接続され、前記選択部は、前記低速変調方式が選択された場合には前記第３の入出力インタフェース部のパラレル側インタフェースと前記第２の信号処理部とを電気的に接続し、前記高速変調方式が選択された場合には前記第３の入出力インタフェース部のパラレル側インタフェースと前記第４の入出力インタフェース部のパラレル側インタフェースとを電気的に接続することを特徴とする。
　本発明により構成や接続形態を変更することなく光伝送アプリケーションを選択的に利用でき、デジタル信号処理部と接続されるフレーム処理部のポート数を低減することができる。
本発明の実施の形態１に係る光送受信器を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る光送受信器を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る光送受信器の実装例を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る光送受信器の実装例を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る光送受信器の実装例を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る光送受信器を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る光送受信器を示す図である。 本発明の実施の形態３に係る光送受信器を示す図である。 本発明の実施の形態４に係る光送受信器を示す図である。 本発明の実施の形態４に係る光送受信器を示す図である。 変調方式を任意に選択可能な従来の光送受信器を示す図である。 ２つの光トランシーバのそれぞれでＱＰＳＫ変調方式によるビットレート１００Ｇｂｉｔ／ｓの信号光を送受信する場合の従来の光送受信器を示す図である。 単独の光トランシーバで１６ＱＡＭ変調方式によるビットレート２００Ｇｂｉｔ／ｓの信号光を送受信する場合の従来の光送受信器を示す図である。
　本発明の実施の形態に係るデジタル信号処理装置及び光送受信器について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。
実施の形態１．
　図１，２は、本発明の実施の形態１に係る光送受信器を示す図である。光トランシーバ１ａ，１ｂは信号光を送受信する。光トランシーバ１ａ，１ｂの各々は、ＱＰＳＫと１６ＱＡＭの何れかの多値変調方式で変調された信号光を出力する光送信部と、ＱＰＳＫと１６ＱＡＭの何れかで多値変調された信号光を受信してアナログの電気信号を受信信号として出力する光受信部とを有する。図１，２の光送信部と光受信部は図１１に示した光送信部と光受信部と同じ構成である。
　デジタル信号処理ＬＳＩ２ａ，２ｂは、フレーム処理部３から信号を入力してデジタル信号処理するか、又は、デジタル信号処理した信号をフレーム処理部３に出力する。光トランシーバ１ａ，１ｂは、信号光を受信して電気信号に変換してそれぞれデジタル信号処理ＬＳＩ２ａ，２ｂに出力するか、又は、それぞれデジタル信号処理ＬＳＩ２ａ，２ｂから入力した電気信号を信号光に変換して送信する。
　フレーム処理部３は、送受信するフレームの再構築やフレームフォーマットの変換を行うフレーマＬＳＩと、フレーム転送処理ＬＳＩとを有する。フレーム処理部３は、デジタル信号処理ＬＳＩ２ａ，２ｂから信号を入力してフレーム処理するか、又は、フレーム処理した信号をデジタル信号処理ＬＳＩ２ａ，２ｂに出力する。
　デジタル信号処理ＬＳＩ２ａは、アナログ・デジタル（ＡＤ）変換部４ａと、デジタル・アナログ（ＤＡ）変換部５ａと、信号処理部６ａと、入出力インタフェース部Ａ，Ｂとを有する。デジタル信号処理ＬＳＩ２ｂは、ＡＤ変換部４ｂと、ＤＡ変換部５ｂと、信号処理部６ｂと、入出力インタフェース部Ｃ，Ｄと、選択部７とを有する。入出力インタフェース部Ａ～Ｄのそれぞれは、シリアル信号をパラレル信号に変換するシリアル・パラレル変換器と、パラレル信号をシリアル信号に変換するパラレル・シリアル変換器とを有する。
　信号処理部６ａ，６ｂは、低速変調方式での変復調と、低速変調方式の複数倍のビットレートで信号光を送受信可能な高速変調方式での変復調とを選択的に切り替えてデジタル信号処理可能である。本実施の形態では、低速変調方式はＱＰＳＫ変調方式であり、高速変調方式は低速変調方式の２倍のビットレートで信号光を送受信可能な１６ＱＡＭ変調方式である。図１，２の信号処理部６ａ，６ｂは図１１に示した信号処理部と同じ構成である。
　なお、本発明に適用可能な変調方式はＱＰＳＫと１６ＱＡＭに限定されるものではないが、デジタル信号処理ＬＳＩ２ａ，２ｂは異なる２つの変調方式を選択的に切り替えて適用することができるものであり、かつ、単一の媒体で送受信される信号光のビットレートは両変調方式の間で２倍の差とされる。例えば、本実施の形態の場合、何れの変調方式に対する信号光も２５Ｇシンボル／ｓのシンボルレートで変調されており、ＱＰＳＫでは１００Ｇｂｉｔ／ｓ、１６ＱＡＭでは２００Ｇｂｉｔ／ｓのビットレートとされている。
　ＡＤ変換部４ａ，４ｂは、それぞれ光トランシーバ１ａ，１ｂの光受信部から出力された２５Ｇｂｉｔ／ｓ／レーンのアナログの受信信号をデジタル信号に変換する。信号処理部６ａ，６ｂは、それぞれＡＤ変換部４ａ，４ｂから出力されたデジタル信号を、デジタル信号処理により、波長分散補償、適応等化した後、識別再生する。入出力インタフェース部Ａ～Ｄのパラレル・シリアル変換部は、識別再生された受信信号を２５Ｇｂｉｔ／ｓ／レーンのシリアル信号に変換した後、１００Ｇｂｉｔ／ｓ（２５Ｇｂｉｔ／ｓ×４レーン）の電気信号としてフレーム処理部３に出力する。
　入出力インタフェース部Ａ～Ｄのシリアル・パラレル変換部は、フレーム処理部３から出力された伝送すべき信号（以下、伝送信号という）を、デジタル信号処理に適したパラレル信号に変換する。信号処理部６ａ，６ｂは、該パラレル信号を所望の変調方式（ＱＰＳＫ又は１６ＱＡＭ）に応じた変調信号に符号化する。ＤＡ変換部５ａ，５ｂは、符号化された伝送信号を２５Ｇｂｉｔ／ｓ／レーンのアナログの変調信号に変換し、光トランシーバ１ａ，１ｂの光送信部に出力する。
　入出力インタフェース部Ａ～Ｄは、信号処理部６ａ，６ｂとフレーム処理部３の双方と信号を交信して、シリアル信号とパラレル信号を互いに変換する。そこで、入出力インタフェース部Ａ～Ｄの信号処理部６ａ，６ｂとのインタフェースを「パラレル側インタフェース」、フレーム処理部３とのインタフェースを「シリアル側インタフェース」と呼ぶこととする。
　デジタル信号処理ＬＳＩ２ａの入出力インタフェース部Ａ，Ｂ（のシリアル・パラレル変換器及びパラレル・シリアル変換器のそれぞれ）のパラレル側インタフェースは信号処理部６ａに直接電気的に接続される。デジタル信号処理ＬＳＩ２ａの入出力インタフェース部Ａ（のシリアル・パラレル変換器及びパラレル・シリアル変換器のそれぞれ）のシリアル側インタフェースは、フレーム処理部３のポートＰ１に電気的に接続される。デジタル信号処理ＬＳＩ２ａの入出力インタフェース部Ｂのシリアル側インタフェースは、デジタル信号処理ＬＳＩ２ｂの入出力インタフェース部Ｄのシリアル側インタフェースに電気的に接続される（具体的には、入出力インタフェース部Ｂのシリアル・パラレル変換器のシリアル側インタフェースは入出力インタフェース部Ｄのパラレル・シリアル変換器のシリアル側インタフェースに電気的に接続され、入出力インタフェース部Ｂのパラレル・シリアル変換器のシリアル側インタフェースは入出力インタフェース部Ｄのシリアル・パラレル変換器のシリアル側インタフェースに電気的に接続される）。デジタル信号処理ＬＳＩ２ｂの入出力インタフェース部Ｃのシリアル側インタフェース（のシリアル・パラレル変換器及びパラレル・シリアル変換器のそれぞれ）は、フレーム処理部３のポートＰ２に電気的に接続される。
　デジタル信号処理ＬＳＩ２ｂの内部において、選択部７は、低速変調方式が選択された場合には入出力インタフェース部Ｃのパラレル側インタフェースと信号処理部６ｂとを電気的に接続し、高速変調方式が選択された場合には入出力インタフェース部Ｃのパラレル側インタフェースと入出力インタフェース部Ｄのパラレル側インタフェースとを電気的に接続する。具体的には、選択部７は、低速変調方式が選択された場合には入出力インタフェース部Ｃのシリアル・パラレル変換器及びパラレル・シリアル変換器のそれぞれのパラレル側インタフェースと信号処理部６ｂとを電気的に接続し、高速変調方式が選択された場合には入出力インタフェース部Ｃのシリアル・パラレル変換器のパラレル側インタフェースと入出力インタフェース部Ｄのパラレル・シリアル変換器のパラレル側インタフェースとを電気的に接続し、かつ入出力インタフェース部Ｃのパラレル・シリアル変換器のパラレル側インタフェースと入出力インタフェース部Ｄのシリアル・パラレル変換器のパラレル側インタフェースとを電気的に接続する。
　次いで、図１を参照して、デジタル信号処理ＬＳＩ６ａ，６ｂにてＱＰＳＫ変調方式が選択され、対向する光送受信器間を２つの媒体で接続してビットレート１００Ｇｂｉｔ／ｓ×２波長の信号光を送受信する場合の、光送受信器の動作を説明する。
　ＱＰＳＫ変調方式が選択された場合、デジタル信号処理ＬＳＩ２ｂに設けられた選択部７は、入出力インタフェース部Ｃのパラレル側インタフェースと信号処理部６ｂとを電気的に接続する。光トランシーバ１ａで送受信されるＱＰＳＫ変調された信号光は、デジタル信号処理ＬＳＩ２ａ内の信号処理部６ａでデジタル信号処理された後、入出力インタフェース部Ａを介してフレーム処理部３のポートＰ１と交信する。このとき、デジタル信号処理ＬＳＩ２ａの入出力インタフェース部Ｂは動作しない。同様に、光トランシーバ１ｂで送受信されるＱＰＳＫ変調された信号光は、デジタル信号処理ＬＳＩ２ｂ内の信号処理部６ｂでデジタル信号処理された後、選択部７及び入出力インタフェース部Ｃを介してフレーム処理部３のポートＰ２と交信する。このとき、デジタル信号処理ＬＳＩ２ｂの入出力インタフェース部Ｄは動作しない。この光送受信器の動作は、図１２，１３に示した従来の光送受信器の動作と同じである。
　次いで、図２を参照して、デジタル信号処理ＬＳＩ２ａにて１６ＱＡＭ変調方式が選択され、対向する光送受信器間を１つの媒体で接続してビットレート２００Ｇｂｉｔ／ｓの信号光を単一の波長で送受信する場合の、光送受信器の動作を説明する。
　１６ＱＡＭ変調方式が選択された場合、デジタル信号処理ＬＳＩ２ｂに設けられた選択部７は、入出力インタフェース部Ｃのパラレル側インタフェースと入出力インタフェース部Ｄのパラレル側インタフェースとを電気的に接続する。光トランシーバ１ａで送受信される１６ＱＡＭ変調された信号光のうちの一方の１００Ｇｂｉｔ／ｓの受信信号は、デジタル信号処理ＬＳＩ２ａ内の信号処理部６ａでデジタル信号処理された後、入出力インタフェース部Ａを介してフレーム処理部３のポートＰ１と交信する。他方の１００Ｇｂｉｔ／ｓの受信信号は、デジタル信号処理ＬＳＩ２ａ内の信号処理部６ａでデジタル信号処理された後、入出力インタフェース部Ｂに送られる。デジタル信号処理ＬＳＩ２ａの入出力インタフェース部Ｂのシリアル側インタフェースとデジタル信号処理ＬＳＩ２ｂの入出力インタフェース部Ｄのシリアル側インタフェースとはあらかじめ電気的に接続されているため、デジタルＬＳＩ２ａの入出力インタフェース部Ｂが入出力する信号は、デジタル信号処理ＬＳＩ２ｂの入出力インタフェース部Ｄ、選択部７、入出力インタフェース部Ｃを介して、フレーム処理部３のポートＰ２と交信する。
　以上説明したように、本実施形態に係る光送受信器は、デジタル信号処理ＬＳＩ２ａの入出力インタフェース部Ｂのシリアル側インタフェースとデジタル信号処理ＬＳＩ２ｂの入出力インタフェース部Ｄのシリアル側インタフェースとを配線により電気的に接続し、かつデジタル信号処理ＬＳＩ２ｂの入出力インタフェース部Ｃのパラレル側インタフェースを、選択された変調方式に応じて、信号処理部６ｂ又は入出力インタフェース部Ｄのパラレル側インタフェースの何れかに電気的に接続する選択部７とを備える。これにより、デジタル信号処理ＬＳＩ２ａ，２ｂとフレーム処理部３を最小のポート数である２ポートで接続することができる。従って、構成や接続形態を変更することなく光伝送アプリケーションを選択的に利用でき、デジタル信号処理部と接続されるフレーム処理部のポート数を必要最小限まで低減することができる。この結果、低コストな光送受信器を提供することができる。
　なお、本実施の形態に係る選択部７は、デジタル信号処理ＬＳＩ２ｂの内部に設けたＦＥＴトランジスタなどにより実現することができる。光送受信器の外部より変調方式を選択するための制御信号（不図示）が入力されると、該制御信号はデジタル信号処理ＬＳＩ２ａ，２ｂに導かれ、変調方式を所望の方式に変更するとともに、選択部７が変調方式に応じた接続に切り替えるようにすればよい。「変調方式に応じた接続」とは、より高速な変調方式（１６ＱＡＭなど）が選択された場合は、選択部７はデジタル信号処理ＬＳＩ２ｂの入出力インタフェース部Ｃのパラレル側インタフェースと入出力インタフェース部Ｄのパラレル側インタフェースとを電気的に接続するようにし、より低速な変調方式（ＱＰＳＫなど）が選択された場合は、選択部７はデジタル信号処理ＬＳＩ２ｂの入出力インタフェース部Ｃのパラレル側インタフェースと信号処理部６ｂとを電気的に接続するようすればよい。
　図３～５は、本発明の実施の形態１に係る光送受信器の実装例を示す図である。デジタル信号処理ＬＳＩ２ａの入出力インタフェース部Ｂのシリアル側インタフェースとデジタル信号処理ＬＳＩ２ｂの入出力インタフェース部Ｄのシリアル側インタフェースとは、固定的な配線により電気的に接続するようにしてもよい。なお、２つのデジタル信号処理ＬＳＩ２ａ，２ｂを１つのＬＳＩパッケージ８に実装した場合、図３のように、ＬＳＩパッケージ８の外部であって、該ＬＳＩパッケージ８が実装されるボード上の配線で電気的に接続するようにしてもよい。又は、図４のように、ＬＳＩパッケージ８内部の配線で電気的に接続するようにしてもよい。本発明は、配線の実装形態によって限定されるものではない。
　デジタル信号処理ＬＳＩ２ａの入出力インタフェース部Ｂとデジタル信号処理ＬＳＩ２ｂの入出力インタフェース部Ｄと間のシリアル通信及びシリアル・パラレル変換の際に発生したエラーを修正するため、図５のように選択部７と入出力インタフェース部Ｂとの間にＦＥＣ（Forward Error Correction）９を適用するニーズがありうるが、このようなケースにも本発明は適用可能である。本発明は、光伝送装置内の各経路中のＦＥＣ機能部の有無によって限定されるものではない。
　なお、信号処理部６ａ，６ｂは、例えばエラー訂正処理など、上述したもの以外の処理を行う機能部を備えてもよい。また、信号処理部６ａ，６ｂに、フレーマＬＳＩが処理する機能を実装するようにしてもよい。その場合は、デジタル信号処理ＬＳＩ２ａ，２ｂは、それぞれ直接フレーム転送処理ＬＳＩに接続される。
実施の形態２．
　実施の形態１では、低速変調方式（ＱＰＳＫなど）での変復調と、該低速変調方式の２倍のビットレートで信号光を送受信可能な高速変調方式（１６ＱＡＭなど）での変復調とを切り替えて処理可能な信号処理部６ａ，６ｂをそれぞれ有する２つのデジタル信号処理ＬＳＩ２ａ，２ｂを備えた光送受信器について説明した。しかし、本発明はこの実施の形態１の構成に限定されるものではない。本実施の形態では、高速変調方式（６４ＱＡＭなど）は低速変調方式（ＱＰＳＫなど）の４倍のビットレートで信号光を送受信可能なものであり、光送受信器には、４つのデジタル信号処理ＬＳＩを備える。
　図６，７は、本発明の実施の形態２に係る光送受信器を示す図である。本実施の形態の光トランシーバ１ａ～１ｄ、デジタル信号処理ＬＳＩ２ａ～２ｄ及びフレーム処理部３は、それぞれ実施の形態１の光トランシーバ１ａ，１ｂ、デジタル信号処理ＬＳＩ２ａ，２ｂ及びフレーム処理部３とほぼ同じ構成であるが、以下の点で相違する。光トランシーバ１ａ～１ｄは、ＱＰＳＫ（例えば１００Ｇｂｉｔ／ｓ）と６４ＱＡＭ（例えば４００Ｇｂｉｔ／ｓ）の何れかの多値変調方式で変調された信号光を出力する光送信部、及び、ＱＰＳＫと６４ＱＡＭの何れかの多値変調方式で変調された信号光を受信しアナログの受信信号を出力する光送信部とを有する。また、デジタル信号処理ＬＳＩ２ａ～２ｄは、ビットレート４００Ｇｂｉｔ／ｓに多重化された信号を４チャネルの同１００Ｇｂｉｔ／ｓの信号として出力できるよう、４つの入出力インタフェース部をそれぞれ備える。また、選択部７ａ～７ｃがそれぞれデジタル信号処理ＬＳＩ２ｂ～２ｄに設けられている。デジタル信号処理ＬＳＩ２ａ～２ｄの入出力インタフェース部Ａ，Ｅ，Ｉ，Ｍのシリアル側インタフェースは、フレーム処理部３のポートＰ１～Ｐ４にそれぞれ電気的に接続される。デジタル信号処理ＬＳＩ２ａの入出力インタフェース部Ｂ，Ｃ，Ｄのシリアル側インタフェースは、それぞれデジタル信号処理ＬＳＩ２ｂ～２ｄの入出力インタフェース部Ｆ，Ｊ，Ｎのシリアル側インタフェースに電気的に接続される。デジタル信号処理ＬＳＩ２ｂ～２ｄの選択部７ａ～７ｃは、選択された変調方式に応じて、それぞれ入出力インタフェース部Ｅ，Ｉ，Ｍのパラレル側インタフェースと、信号処理部６ｂ～６ｄ又は入出力インタフェース部Ｆ，Ｊ，Ｎのパラレル側インタフェースの何れかに切り替えて電気的に接続する。
　次いで、光送受信器の動作を説明する。低速変調方式としてＱＰＳＫ（ビットレート１００Ｇｂｉｔ／ｓ）が選択され、光トランシーバ１ａ～１ｄにＱＰＳＫ変調方式に対応した光トランシーバが適用されると、図６のように、デジタル信号処理ＬＳＩ２ｂ～２ｄの選択部７ａ～７ｃの各々が、入出力インタフェース部Ｅ，Ｉ，Ｍのパラレル側インタフェースと信号処理部６ｂ～６ｄとを電気的に接続する。これにより、光トランシーバ１ａ～１ｄの各々が送受信する光信号は、デジタル信号処理ＬＳＩ２ａ～２ｄを介して、フレーム処理部３のポートＰ１～Ｐ４と交信する。このようにして、光送受信器は対向する光送受信器間を４つの媒体で接続してビットレート１００Ｇｂｉｔ／ｓ×４＝４００Ｇｂｉｔ／ｓの信号光を送受信する。
　一方、高速変調方式として６４ＱＡＭ（ビットレート４００Ｇｂｉｔ／ｓ）が選択され、光トランシーバ１ａ～１ｄに６４ＱＡＭ変調方式に対応した光トランシーバが適用されると、図７のように、デジタル信号処理ＬＳＩ２ｂ～２ｄの選択部７ａ～７ｃの各々が、入出力インタフェース部Ｅ，Ｉ，Ｍのパラレル側インタフェースと入出力インタフェース部Ｆ，Ｊ，Ｎのパラレル側インタフェースとを電気的に接続する。これにより、光トランシーバ１ａが送受信する光信号は、１チャネルの１００Ｇｂｉｔ／ｓの信号がデジタル信号処理ＬＳＩ２ａを介してフレーム処理部３のポートＰ１と、２－４チャネルの１００Ｇｂｉｔ／ｓの信号がデジタル処理ＬＳＩ２ａ、デジタル信号処理ＬＳＩ２ｂ～２ｄの入出力インタフェース部の各々を介してフレーム処理部３のポートＰ２～Ｐ４と交信する。このようにして、光送受信器は対向する光送受信器間を１つの媒体で接続してビットレート４００Ｇｂｉｔ／ｓの信号光を送受信する。
　なお、本発明は、実施の形態１，２で説明したデジタル信号処理ＬＳＩを２個又は４個備える構成に限定されるものではない。低速変調方式での変復調と、該低速変調方式のｎ倍（ｎは２以上の整数）のビットレートで信号光を送受信可能な高速変調方式での変復調とを切り替えて処理可能な信号処理部をそれぞれ有するｎ個のデジタル信号処理ＬＳＩを備えた光送受信器に適用することができる。この場合、ｎ個のデジタル信号処理ＬＳＩの各々は、選択された変調方式に応じて、１つの入出力インタフェース部のパラレル側インタフェースを信号処理部又は他の入出力インタフェース部のパラレル側インタフェースの何れかに切り替えて電気的に接続する選択部を有する。第１のデジタル信号処理ＬＳＩの第１の入出力インタフェース部のシリアル側インタフェースはフレーム処理部の第１のポートに電気的に接続される。第２～第ｎのデジタル信号処理ＬＳＩの第１の入出力インタフェース部のシリアル側インタフェースはフレーム処理部の第２～第ｎのポートにそれぞれ電気的に接続される。第１のデジタル信号処理ＬＳＩの第２～第ｎの入出力インタフェース部のシリアル側インタフェースは第２～第ｎのデジタル信号処理ＬＳＩの入出力インタフェース部のシリアル側インタフェースの何れかに電気的に接続される。選択部は、低速変調方式が選択されたときは第１の入出力インタフェース部のパラレル側インタフェースと信号処理部とを電気的に接続し、高速変調方式が選択されたときは第１の入出力インタフェース部のパラレル側インタフェースと第２～第ｎの入出力インタフェース部のうち第１のデジタル信号処理ＬＳＩの入出力インタフェース部に電気的に接続された入出力インタフェース部のパラレル側インタフェースの何れかに切り替えて電気的に接続する。これにより実施の形態１，２と同様の効果を得ることができる。
実施の形態３．
　図８は、本発明の実施の形態３に係る光送受信器を示す図である。デジタル信号処理ＬＳＩ２ａの信号処理部６ａには、媒体を伝送して光トランシーバ１ａが受信した信号光のビット誤り率を測定し、所望の誤り率を超えているか否かを判定するビット誤り率（ＢＥＲ）判定部１０が設けられている。また、光送受信器の外部には、ＢＥＲ判定部１０と制御信号の送受信をする制御部１１と、制御部１１に接続された表示部１２とが設けられている。なお、制御部１１又は表示部１２が光送受信器の内部に組み込まれる構成でもよい。
　光送受信器のユーザは、光信号の送受信を始めるにあたり、より高速な変調方式に対応した光トランシーバ１ａ，１ｂ（例えば１６ＱＡＭに対応した光トランシーバ）を適用する。ユーザの指示に基づき、光送受信器は、２００Ｇｂｉｔ／ｓの光信号を１つの媒体を用いて送受信する。２００Ｇｂｉｔ／ｓ光信号が伝送品質のＢＥＲ判定部１０にて評価され、その結果が表示部１２に表示される。ユーザは表示部１２の表示を参照し、通信品質が所定の基準を満たしていない（ＢＥＲが所定の誤り率を超えている）場合は、光信号の送受信を停止し、より低速変調方式に対応した２台の光トランシーバ１ａ，１ｂ（例えばＱＰＳＫに対応した光トランシーバ）を適用する。そして、ユーザの指示に基づき、光送受信器は、１００Ｇｂｉｔ／ｓの光信号を２つの媒体を用いて送受信する。
　このようにデジタル信号処理ＬＳＩ２ａの信号処理部６ａにＢＥＲ判定部１０を設けたことにより、光送受信器のユーザは、あらかじめ光信号の伝送品質に応じた最適な変調方式を容易に選択できる。また、光トランシーバ１ａ，１ｂとして、選択された変調方式に応じた変調方式を選択可能な適応型光トランシーバを用いた場合、光送受信器は、媒体を伝送した信号光のビット誤り率（伝送品質）に応じて、適切な変調方式を自動的に選択できるようになるため、オペレーションコストを低減することもできる。
実施の形態４．
　図９，１０は、本発明の実施の形態４に係る光送受信器を示す図である。実施の形態１ではデジタル信号処理ＬＳＩ２ａにのみ選択部７が設けられていた。これに対して、本実施の形態ではデジタル信号処理ＬＳＩ２ａ，２ｂにそれぞれ同じ構成の選択部７ｄ，７ｅが設けられている。
　選択部７ｄ，７ｅは以下の２つの動作が可能である。
動作１：２つの入出力インタフェース部のパラレル側インタフェースと信号処理部を電気的に接続する。
動作２：２つの入出力インタフェース部のパラレル側インタフェースを互いに電気的に接続する。
　光送受信器をＱＰＳＫ変調方式による１００Ｇｂｉｔ／ｓ×２波長伝送アプリケーションに用いる場合には、図９に示すように、デジタル信号処理ＬＳＩ２ａ，２ｂの選択部７ｄ，７ｅはいずれも「動作１」を実行する。一方、光送受信器を１６ＱＡＭ変調方式による２００Ｇｂｉｔ／ｓ×１波長伝送アプリケーションに用いる場合には、図１０に示すように、デジタル信号処理ＬＳＩ２ａの選択部７ｄは「動作１」を実行し、デジタル信号処理ＬＳＩ２ｂの選択部７ｅは「動作２」を実行する。デジタル信号処理ＬＳＩ２ａの選択部７ｄは固定的に動作１のみを実行し、動作２を実行することはない。これにより、デジタル信号処理ＬＳＩ２ａ，２ｂとして全く同じ構成のものを用いることができる。
　一般に、システムＬＳＩを開発するためには巨額の費用を要する。そのため、システムＬＳＩは、可能な限り、品種を少なくして大量生産するようにして、その単価低減を図っている。本実施の形態に係る光送受信器では、同じ構成のデジタル信号処理ＬＳＩ２ａ，２ｂを用いることができるため、デジタル信号処理ＬＳＩの品種を不用意に増加させることがなくなる。この結果、デジタル信号処理ＬＳＩ又は光送受信器のさらなる低コスト化を実現できる。
　１ａ～１ｄ　光トランシーバ、　２ａ～２ｄ　デジタル信号処理ＬＳＩ、　３　フレーム処理部、　６ａ～６ｄ　信号処理部、　７，７ａ～７ｅ　選択部、　１０　ビット誤り率判定部、　Ａ～Ｐ　入出力インタフェース部、　Ｐ１～Ｐ４　ポート

Claims (5)

  1. 　第１の信号処理部と、第１及び第２の入出力インタフェース部とを有する第１のデジタル信号処理部と、
    　第２の信号処理部と、第３及び第４の入出力インタフェース部と、選択部とを有する第２のデジタル信号処理部とを備え、
    　前記第１及び第２の信号処理部は、低速変調方式での変復調と、前記低速変調方式の複数倍のビットレートで信号光を送受信可能な高速変調方式での変復調とを選択的に切り替えてデジタル信号処理可能であり、
    　前記第１、第２、第３及び第４の入出力インタフェース部は、シリアル信号とパラレル信号を互いに変換し、
    　前記第１及び第２の入出力インタフェース部のパラレル側インタフェースは前記第１の信号処理部に電気的に接続され、
    　前記第２の入出力インタフェース部のシリアル側インタフェースは前記第４の入出力インタフェース部のシリアル側インタフェースに電気的に接続され、
    　前記選択部は、前記低速変調方式が選択された場合には前記第３の入出力インタフェース部のパラレル側インタフェースと前記第２の信号処理部とを電気的に接続し、前記高速変調方式が選択された場合には前記第３の入出力インタフェース部のパラレル側インタフェースと前記第４の入出力インタフェース部のパラレル側インタフェースとを電気的に接続することを特徴とするデジタル信号処理装置。
  2. 　前記第１、第２、第３及び第４の入出力インタフェース部のそれぞれは、シリアル信号をパラレル信号に変換するシリアル・パラレル変換器と、パラレル信号をシリアル信号に変換するパラレル・シリアル変換器とを有し、
    　前記第１の入出力インタフェース部の前記シリアル・パラレル変換器及び前記パラレル・シリアル変換器と前記第２の入出力インタフェース部の前記シリアル・パラレル変換器及び前記パラレル・シリアル変換器のそれぞれのパラレル側インタフェースは前記第１の信号処理部に電気的に接続され、
    　前記第２の入出力インタフェース部の前記シリアル・パラレル変換器のシリアル側インタフェースは前記第４の入出力インタフェース部の前記パラレル・シリアル変換器のシリアル側インタフェースに電気的に接続され、
    　前記第２の入出力インタフェース部の前記パラレル・シリアル変換器のシリアル側インタフェースは前記第４の入出力インタフェース部の前記シリアル・パラレル変換器のシリアル側インタフェースに電気的に接続され、
    　前記選択部は、前記低速変調方式が選択された場合には前記第３の入出力インタフェース部の前記シリアル・パラレル変換器及び前記パラレル・シリアル変換器のそれぞれのパラレル側インタフェースと前記第２の信号処理部とを電気的に接続し、前記高速変調方式が選択された場合には前記第３の入出力インタフェース部の前記シリアル・パラレル変換器のパラレル側インタフェースと前記第４の入出力インタフェース部の前記パラレル・シリアル変換器のパラレル側インタフェースとを電気的に接続し、かつ前記第３の入出力インタフェース部の前記パラレル・シリアル変換器のパラレル側インタフェースと前記第４の入出力インタフェース部の前記シリアル・パラレル変換器のパラレル側インタフェースとを電気的に接続することを特徴とする請求項１に記載のデジタル信号処理装置。
  3. 　前記低速変調方式はＱＰＳＫ変調方式であり、前記高速変調方式は前記低速変調方式の２倍のビットレートで信号光を送受信可能な１６ＱＡＭ変調方式であることを特徴とする請求項１又は２に記載のデジタル信号処理装置。
  4. 　前記第１の信号処理部は、光トランシーバが受信した信号光のビット誤り率を測定し、所望の誤り率を超えているか否かを判定するビット誤り率判定部を有することを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載のデジタル信号処理装置。
  5. 　第１及び第２のポートを有するフレーム処理部と、
    　前記フレーム処理部から信号を入力してデジタル信号処理するか、又は、デジタル信号処理した信号を前記フレーム処理部に出力する第１及び第２のデジタル信号処理部と、
    　信号光を受信して電気信号に変換してそれぞれ前記第１及び第２のデジタル信号処理部に出力するか、又は、それぞれ前記第１及び第２のデジタル信号処理部から入力した電気信号を信号光に変換して送信する第１及び第２の光トランシーバとを備え、
    　前記第１のデジタル信号処理部は、第１の信号処理部と、第１及び第２の入出力インタフェース部とを有し、
    　前記第２のデジタル信号処理部は、第２の信号処理部と、第３及び第４の入出力インタフェース部と、選択部とを有し、
    　前記第１及び第２の信号処理部は、低速変調方式での変復調と、前記低速変調方式の複数倍のビットレートで信号光を送受信可能な高速変調方式での変復調とを選択的に切り替えてデジタル信号処理可能であり、
    　前記第１、第２、第３及び第４の入出力インタフェース部は、シリアル信号とパラレル信号を互いに変換し、
    　前記第１及び第２の入出力インタフェース部のパラレル側インタフェースは前記第１の信号処理部に電気的に接続され、
    　前記第１及び第３の入出力インタフェース部のシリアル側インタフェースはそれぞれ前記フレーム処理部の前記第１及び第２のポートに電気的に接続され、
    　前記第２の入出力インタフェース部のシリアル側インタフェースは前記第４の入出力インタフェース部のシリアル側インタフェースに電気的に接続され、
    　前記選択部は、前記低速変調方式が選択された場合には前記第３の入出力インタフェース部のパラレル側インタフェースと前記第２の信号処理部とを電気的に接続し、前記高速変調方式が選択された場合には前記第３の入出力インタフェース部のパラレル側インタフェースと前記第４の入出力インタフェース部のパラレル側インタフェースとを電気的に接続することを特徴とする光送受信器。
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