(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ＤＱＰＳＫ通信を行う光通信システムのためのスキュー検出装置であって、
送信信号を多重化して送信する送信装置において、ＤＱＰＳＫ符号化された送信信号の代わりに、１周期パターン中の所定のデータ箇所が変化する周期パターンからなるパターン信号を多重化して送信させるために前記パターン信号を発生するパターン発生手段と、
前記送信装置からの送信信号を受信し逆多重化を行う受信装置において、受信し逆多重化された前記パターン信号の周期パターンにおいて変化が生じている場所を検出して送信装置および受信装置の少なくとも一方の内部で発生するスキュー量を検出するスキュー検出手段と、
を備えたことを特徴とする光通信システムのためのスキュー検出装置。
【請求項２】
パターン発生手段が、ＩチャネルとＱチャンネルからなるパターン信号のうちのＩチャネルのパターン信号の周期パターンの所定のデータ箇所に変化を与え、
スキュー検出手段は、Ｉチャネルにおいて周期パターンにおける変化が検出される時刻とＱチャネルにおいて周期パターンにおける変化が検出される時刻の差を得ることで、受信装置の光遅延干渉計の出力から電気信号処理部の間に発生したＩチャネルとＱチャネルの間のスキュー量を検出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の光通信システムのためのスキュー検出装置。
【請求項３】
送信装置では電気信号処理部が複数の出力を有し時間多重装置で時間多重化されて光変調器に入力され、また受信装置では受信信号が時間逆多重装置で時間逆多重化されて複数の入力をもつ電気信号処理部に入力される光通信システムにおいて、
パターン発生手段が、ＩチャネルとＱチャンネルからなるパターン信号のうちのＩチャネルのパターン信号の周期パターンの所定のデータ箇所に変化を与え、かつ受信装置の時間逆多重数に相当する回数、変化を与えるタイミングを順に１シンボルずつ遅延させながらパターン信号を発生し、
スキュー検出手段は、前記時間逆多重装置の遅延干渉計の遅延量に相当する距離をもつ出力において発生する変化の時刻の差から受信装置の前記時間逆多重装置の出力から電気信号処理部の間の１つの出力に発生したスキュー量を検出し、かつ変化を与えるタイミングを１シンボルずつずらしたパターン信号により前記時間逆多重装置の全出力において発生するスキュー量を検出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の光通信システムのためのスキュー検出装置。
【請求項４】
パターン発生手段が、ＩチャネルとＱチャンネルからなるパターン信号の、Ｉチャネルのパターン信号に変化を与えたパターン信号と、Ｑチャネルのパターン信号に変化を与えたパターン信号を発生し、
スキュー検出手段は、Ｉチャネルにおいて周期パターンにおける変化が検出される時刻とＱチャネルにおいて周期パターンにおける変化が検出される時刻の差から、送信装置に発生したＩチャネルとＱチャネルの間のスキュー量を検出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の光通信システムのためのスキュー検出装置。
【請求項５】
送信装置では電気信号処理部が複数の出力を有し時間多重装置で時間多重化されて光変調器に入力され、また受信装置では受信信号が時間逆多重装置で時間逆多重化されて複数の入力をもつ電気信号処理部に入力される光通信システムにおいて、
パターン発生手段が、複数の出力に対してそれぞれＩチャネルとＱチャンネルからなるパターン信号を複数回発生し、その際、複数の出力のうちの１つの出力を順に選択しＩチャネルのパターン信号の周期パターンの同一の所定のデータ箇所に変化を与え、
スキュー検出手段は、異なる出力のＩチャネルのパターン信号に変化が与えられたパターン信号における周期パターンでの変化が検出される時刻の差から送信装置に発生したＩチャネルとＱチャネルの間のスキュー量および時間逆多重装置に対する送信信号処理装置の全出力において発生するスキュー量を検出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の光通信システムのためのスキュー検出装置。
【請求項６】
送信装置と受信装置が、それぞれ送信装置と受信装置を含む一対の送受信装置の通信を行う一方の送受信装置の送信装置と他方の送受信装置の受信装置であって、
スキュー検出手段で得られた通信相手の送受信装置の送信装置におけるスキュー量の検出結果を、同じ送受信装置の送信装置のパターン発生手段から通信相手の送受信装置の受信装置のスキュー検出手段へ、パターン信号の周期パターンの変化によって送信することを特徴とする請求項１，４，５のいずれか１項に記載の光通信システムのためのスキュー検出装置。
【請求項７】
光ＤＱＰＳＫ通信を行う光通信システムにおいて、送信装置においてＩチャネルとＱチャネル間にスキューが発生している状態において受信装置に情報の送信を行うために、
前記送信装置に、送信する情報に従って所定部分が変化する周期パターンからなるパターン信号を多重化して送信させるための前記パターン信号を発生するパターン発生手段を設け、
前記受信装置に、受信し逆多重化された前記パターン信号の変化部分の場所を情報として検出する情報検出手段を設けた、
ことを特徴とする光通信システム。
【請求項８】
パターン発生手段が、１周期パターン中の所定のデータ箇所が変化する周期パターンからなるパターン信号を発生し、情報検出手段が、受信し逆多重化された前記パターン信号の周期パターンにおいて変化が生じている場所を検出することを特徴とする請求項７に記載の光通信システム。
【請求項９】
パターン発生手段が、１周期パターン中の複数のデータ箇所が変化する周期パターンからなるパターン信号を発生し、情報検出手段が、複数の変化が生じている場所を検出することを特徴とする請求項７に記載の光通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光ＤＱＰＳＫ(差動四相位相偏移変調)通信を行う光通信システムに適用されるスキュー検出装置、およびこれに関連する光通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光ＤＱＰＳＫ通信において、送信側の電気信号処理部中にスキュー(skew：タイミングずれ)がある場合、送信データ系列が崩れるが、受信においては光信号の合成によって復調がおこなわれるため、データ系列の入れ替えではなく予期しないデータ系列が発生する。従って受信側では電気的にスキューを補償する手段が存在しないため、光通信システムにおいて、等長配線あるいはデスキューチャネルといった冗長度の追加によるスキュー解決を行っている。
【０００３】
これに対してシステム設計の負荷および製造コストの低減を目的として、下記特許文献１では特定のパターンに対して、送信側で全てのスキュー補償値の組み合わせを適用して正しく復号される組み合わせを探し出すという手法によりこれを解決している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２１９０９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１記載の手法では、補償するスキューの発生箇所、およびスキューの量に応じて適用される組み合わせの数が指数関数的に増加するため、システムによっては補償量を把握するのに非現実的な時間を要する。光送受信器装置においてＤＱＰＳＫ送受信を行うに当たっては、光素子の調整が不十分であった場合や、伝送路の波形歪が大きい場合には誤り率が高くなり、特定のパターン認識が困難となる。また、受信側において送信器にスキューが生じている場合、検知したスキュー量を同じネットワークを用いて送信側に通知する手段が示されていないため、自動化ができない。従来の装置には以上のような課題があった。
【０００６】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、短時間でのスキュー量の検出と、単純化されたスキュー量の検出による悪い光伝送状態に対する対応、送信側にスキューが生じている状態での情報の伝送を可能にした光通信システムのためのスキュー検出装置および光通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、光ＤＱＰＳＫ通信を行う光通信システムのためのスキュー検出装置であって、送信信号を多重化して送信する送信装置において、ＤＱＰＳＫ符号化された送信信号の代わりに、１周期パターン中の所定のデータ箇所が変化する周期パターンからなるパターン信号を多重化して送信させるために前記パターン信号を発生するパターン発生手段と、前記送信装置からの受信信号を受信し逆多重化を行う受信装置において、受信し逆多重化された前記パターン信号の周期パターンにおいて変化が生じている場所を検出して送信装置および受信装置の少なくとも一方の内部で発生するスキュー量を検出するスキュー検出手段と、を備えたことを特徴とする光通信システムのためのスキュー検出装置等にある。
【発明の効果】
【０００８】
この発明では、短時間でのスキュー量の検出、悪い光伝送状態に対する対応、送信側にスキューが生じている状態での情報の伝送を可能にした光通信システムのためのスキュー検出装置、光通信システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明によるスキュー検出装置を含む光通信システムの構成の概要を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１によるスキュー検出装置を含む光通信システムにおける図１の一方の送受信装置ＳＲの送信側から他方の送受信装置ＳＲの受信側への信号伝送のための構成の一例を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１によるスキュー検出装置における送信Ｉチャネルおよび送信Ｑチャネルに出力するパターンの一例を示す図である。
【図４】図３に示した送信Ｉチャネルおよび送信Ｑチャネルに出力したパターンによる受信Ｉチャネルおよび受信Ｑチャネルでのパターンの一例を示す図である。
【図５】図２のパターン比較器の回路構成の一例を示す図である。
【図６】この発明によるスキュー検出装置における検出されたスキュー量の送信のための送信パターンの一例を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態２によるスキュー検出装置を含む光通信システムにおける図１の一方の送受信装置ＳＲの送信側から他方の送受信装置ＳＲの受信側への信号伝送のための構成の一例を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態２によるスキュー検出装置における受信Ｉチャネルおよび受信Ｑチャネルにおける受信データ系列と時間逆多重装置の出力の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、この発明による光通信システムのためのスキュー検出装置およびこれに関連する光通信システムを各実施の形態に従って図面を用いて説明する。なお、各実施の形態において、同一もしくは相当部分は同一もしくは相当する符号で示し、重複する説明は省略する。
【００１１】
実施の形態１．
図１はこの発明によるスキュー検出装置を含む光通信システムの構成の概要を示す図である。光通信システムは送受信装置ＳＲ間が光伝送路Ｌを介して接続され、送受信装置ＳＲ間で例えば光ＤＱＰＳＫ通信等による双方向の光通信が行われてなる。図２はこの発明の実施の形態１によるスキュー検出装置を含む光通信システムにおける図１の一方の送受信装置ＳＲの送信側から他方の送受信装置ＳＲの受信側への信号伝送のための構成の一例を示す図である。各送受信装置ＳＲは送信装置と受信装置をそれぞれ有し、１本の光伝送路Ｌを介して双方向の通信が可能となっている。
【００１２】
図２において、光通信システムでの通常の信号の送受信時には、送信装置Ｓ側の電気送信信号処理回路１０１は、ＩチャネルとＱチャネルの送信信号である入力信号をそれぞれＤＱＰＳＫ符号器１０１ａでＤＱＰＳＫ変調し、遅延発生器１０２で後述する検出されたスキュー量に従って設定された遅延をかけて送信Ｉチャネル信号、送信Ｑチャネル信号として光変調器１０４へ出力する。光変調器１０４は電気送信信号処理回路１０１より入力される電気信号を光信号に変換しかつ多重化(ＩＱ多重化)して光伝送路Ｌを介して受信装置Ｒ側へ伝送する。
【００１３】
受信装置Ｒ側では、受信したＤＱＰＳＫ変調された光信号を光遅延干渉計１０５で遅延干渉させて復調しかつ逆多重化(ＩＱ逆多重化)して、ＩチャネルおよびＱチャネルの信号を出力し、光電素子１０６および光電素子１０７で光遅延干渉計１０５より出力されたＩチャネルおよびＱチャネルの光信号を電気信号に変換する。電気受信信号処理回路１０８は変換された電気信号の受信信号の処理を行う。電気受信信号処理回路１０８は遅延発生器１０９で、後述する検出されたスキュー量に従って設定された遅延量に従って入力信号の遅延処理を行う。
【００１４】
また、デスキューのためのスキュー量検出時には(この時、通常の信号の送受信は停止状態)、送信装置Ｓ側の電気送信信号処理回路１０１は、出力切換部を構成するセレクタ１０１ｂ，１０１ｃの切換動作により、ＤＱＰＳＫ符号器１０１ａの出力に代わって、パターン発生器１０３で発生されるパターン信号を選択して出力する。パターン発生器１０３は、電気送信信号処理回路１０１に入力される主信号の経路と同じタイミング(ＤＱＰＳＫ符号器１０１ａの出力と同じ周期)でパターン信号を出力する。パターン信号は通常の信号の送受信時の送信信号と同様な経路で受信装置Ｒ側に送られる。受信装置Ｒ側のパターン比較器１１０は、ＩチャネルとＱチャネルの一定長の入力データ系列間の比較を行ってスキュー量を求める、付加機能付き比較器である。比較結果からスキュー量を求める付加機能は回路やマイクロプロセッサ(図示省略)として別体に設けてもよい。
【００１５】
次にこの発明に係るデスキューのためのスキュー量検出時の動作についてより詳細に説明する。まずパターン発生器１０３より送信Ｉチャネル出力および送信Ｑチャネル出力のための周期的なパターンを発生し、通常の信号と同様に、送信Ｉチャネル信号および送信Ｑチャネル信号として電気送信信号処理回路１０１より出力する。図３に送信Ｉチャネルおよび送信Ｑチャネルに出力するパターンを示す。送信Ｉチャネルには、１ビット目のデータであるＸ(１)とＮ−１ビットの固定パターン２０１(Ｉ(２)，Ｉ(３)，・・・Ｉ(Ｎ))で形成される系列２０２、１ビット目のデータであるＸ(２)と上記Ｎ−１ビットの固定パターン２０１で形成される系列２０３、同様にして、全部でＭ種類の値が変わるＸ(１，２，・・・Ｍ)と値が固定の固定パターン２０１で形成される系列群による合計Ｍ×Ｎビットで構成されるデータ系列２０４を出力する。すなわち１周期パターン中の所定の１つのデータ箇所が変化する周期パターンからなるパターン信号である。
【００１６】
送信Ｉチャネルに出力するデータの生成方法としては予めすべての系列をパターン発生器１０３または電気送信信号処理回路１０１のためのメモリ(図示省略)に内蔵してもよいし、またＸの部分のみを回路によって生成する形態でもよい。Ｍの値は２以上、Ｎの値は想定する発生スキュー量の最大値の２倍以上であり、かつ光遅延干渉計１０５の遅延ビット数の２倍より大きい数とする。
【００１７】
送信Ｑチャネルには、Ｎビットの固定パターンのデータ系列２０５(Ｑ(１)，Ｑ(２)，・・・Ｑ(Ｎ))をＭ回繰り返すデータ系列を出力する。電気送信信号処理回路１０１より出力された固定パターンによって、光変調器１０４が駆動され光信号が送信される。
【００１８】
受信装置Ｒ側において、光遅延干渉計１０５の遅延シンボル数をＫシンボルとした場合、光遅延干渉計１０５はある時刻に到達した光とＫシンボル前に到達した光とを干渉させ、２つの光の位相差に４５度の回転を加えた位相状態に対応するＩチャネルの強度とＱチャネルの強度をそれぞれ受信Ｉチャネル出力および受信Ｑチャネル出力として光電素子１０６および光電素子１０７にそれぞれ出力する。
【００１９】
図４に図３に示した送信Ｉチャネルおよび送信Ｑチャネルに出力したパターン(系列)による光遅延干渉計１０５で遅延干渉されて受信Ｉチャネルおよび受信Ｑチャネルのパターン(系列)として発生される系列を示す。電気受信信号処理回路１０８のパターン比較器１１０において、送信時点においてＸ(１)を含むＮビット長の系列３０１と、Ｘ(２)を含む次のＮビット長の系列３０２を比較した際、Ｘ(１)とＸ(２)が異なる際にはＸ(１)およびＸ(２)を含む箇所のみに系列に変化が生じ、その他のデータ時刻では全く同一のデータとなる。なお、パターン比較器１１０は比較部分を回路で構成する場合、例えばＭの値を２とし、Ｘ(２)をＸ(１)の補数とした場合、図５のようにＮビット長のレジスタを２つ(Ｄ型フリップフロップＤ(１)〜Ｄ(２×Ｎ))用意し、２つのレジスタの対応するビットに対してそれぞれに反転検出回路(ＸＯＲゲート回路)を設置することで実現が可能である。この回路ではＮビットの受信パターンを２回分保持し、ＸＯＲ回路によってＮビット周期での対応するデータ箇所をそれぞれに比較しその出力をＤ型フリップフロップ(Ｐ(１)〜Ｐ(Ｎ))に入力する。Ｎ分周器(×Ｎ)からのデータクロックのＮ分周クロックを比較のタイミングとすることでシフトレジスタがＮビット分データを取り込むタイミングをとる。Ｎビット周期パターンにおいて変化の生じている箇所に対応するＤ型フリップフロップ(Ｐ(１)〜Ｐ(Ｎ))のみが１を出力し、それ以外の箇所ではＤ型フリップフロップ(Ｐ(１)〜Ｐ(Ｎ))Ｐは０を出力するため、変化の生じている箇所を検出することが可能である。
【００２０】
(受信装置Ｒ側のスキュー量検出)
光遅延干渉計１０５より出力した受信Ｉチャネル信号および受信Ｑチャネル信号が電気受信信号処理回路１０８に到達するまでに受信Ｉチャネル信号と受信Ｑチャネル信号の間にスキューが発生している場合、パターン比較器１１０において受信Ｉチャネルにおける受信信号系列において変化が生じる箇所と受信Ｑチャネルにおける受信信号系列において変化が生じる箇所との間にスキュー量に相当する差が発生し、受信装置(Ｒ)に存在するスキュー量の検出が可能となる。遅延発生器１０９において検出されたスキュー量に応じた遅延を発生させることにより、受信信号処理における受信Ｉチャネル信号と受信Ｑチャネル信号のスキューを補償することが可能となる。
【００２１】
送信装置Ｓにおいて、電気送信信号処理回路１０１から光変調器１０４の間において送信Ｉチャネル信号と送信Ｑチャネル信号の間にスキューが発生したとしても、Ｘ以外の値は固定値であるため、受信装置(Ｒ)において変化が検出される時刻の差は同一となり、受信装置(Ｒ)でのスキュー量の検出が可能である。また、この変化が受信Ｉチャネルに現れるか受信Ｑチャネルに現れるかは遅延干渉するデータに依存するため、送信装置Ｓでは送信Ｑチャネルが系列２０４の補数となる系列を発生させることで受信装置Ｒの両チャネルに対してスキュー量の検出を可能とする。
【００２２】
(送信装置Ｓ側のスキュー量検出)
次に、データ系列２０４を送信Ｑチャネルより送信し、送信Ｉチャネルよりデータ系列２０５を送信し、パターン比較器１１０においてＮビットの受信固定パターン中に変化が生じている箇所を検出する。送信Ｉチャネルよりデータ系列２０４を送信した場合にパターン比較器１１０において変化が生じている箇所と、送信Ｑチャネルより系列２０４を送信した場合にパターン比較器１１０において変化が生じている箇所には、送信装置Ｓにおいて電気送信信号処理回路１０１から光変調器１０４の間において送信Ｉチャネルと送信Ｑチャネルの間のスキュー量に相当する差が発生するため、送信装置Ｓにおける送信Ｉチャネルと送信Ｑチャネルの間のスキュー量の検出が可能となる。遅延発生器１０２において送信装置Ｓのスキュー量に応じた遅延を発生させることにより、送信Ｉチャネル信号と送信Ｑチャネル信号のスキューを補償することが可能となる。
【００２３】
(検出されたスキュー量の送信)
受信装置Ｒで検知した送信Ｉチャネル信号と送信Ｑチャネル信号のスキューを送信装置Ｓで補償する際に、受信側から送信側へ送信装置Ｓで発生しているスキュー量を通知する必要がある。スキュー量の検知をおこなった受信装置Ｒの存在する送受信装置ＳＲをノードＡ、スキューが発生している送信装置Ｓの存在している送受信装置ＳＲをノードＢとする。ノードＡの送信装置Ｓにおいても、送信Ｉチャネルと送信Ｑチャネルの間にスキューがあった場合、通常のＤＱＰＳＫ通信が実行できないために以下の手段によってノードＡからノードＢにノードＢの送信装置Ｓにおけるスキュー量を通知する。
【００２４】
ノードＡの送信Ｉチャネル出力よりデータ系列２０４を、送信Ｑチャネルより固定データ系列２０５をノードＢの受信装置Ｒに対して送信する。ここで、Ｘのデータ系列として検出したスキュー量を８ｂ／１０ｂ(８ビット単位で冗長度のある符号語２ビットをつけて１０ビットにする方式)などの冗長度を持つビット表記したものを適用することで、ノードＢのパターン比較器(１１０)においてノードＢの送信装置Ｓにおけるスキュー量を受信することができる。
【００２５】
また、ノードＡから送信するパターンを図６に示す系列５０１のように、１つの固定パターン中に変化点Ｘ(Ｘ(１)等)をそれぞれ複数配置して送信することで、配置のパターンによってスキュー量の通知が可能となる。この場合には図５に示した回路を流用することが可能である。また、ノードＡから送信するパターンを図６に示す系列５０２のように、１つの固定パターン中に検出が容易なパターン変化点Ｘ(Ｘ(１)等)とデータ通知変化点Ｙ(Ｙ(１)等)を別に配置することで、固定パターンにおいて変化をさせるデータ箇所を限定させることが可能になると同時に、図５に示した簡易なパターン比較器を流用することが可能となる。
【００２６】
すなわち、スキュー検出のためのパターン変化点とスキュー量を示す変化点を含む送信Ｉチャネルと送信Ｑチャネルのデータ系列をノードＡの送信装置Ｓのパターン発生器(１０３)で生成してノードＢの受信装置のパターン比較器(１１０)で受信するようにして、スキュー量の検出と並行して反対方向の検出されたスキュー量の伝達をおこなうようにしてもよい。検出されたスキュー量は同一送受信装置内の受信装置のパターン比較器(１１０)から送信装置のパターン発生器(１０３)へ出力される。
【００２７】
実施の形態２．
上記実施の形態１は、送信装置および受信装置のＩチャネルおよびＱチャネルが信号処理回路において単一の信号入出力しかもたない場合の例であるが、次に、送信装置では信号処理回路が複数の出力を有し時間多重化されて光変調器に入力され、また受信装置では受信信号が時間逆多重化されて複数の入力をもつ信号処理回路に入力される光通信システムの場合の例を示す。
【００２８】
図７はこの発明の実施の形態２によるスキュー検出装置を含む光通信システムにおける図１の一方の送受信装置ＳＲの送信側から他方の送受信装置ＳＲの受信側への信号伝送のための構成の一例を示す図である。送信装置Ｓ側の電気送信信号処理回路６０１は、通常の信号の送受信時には、複数の入力信号をＤＱＰＳＫ符号器６０１ａでＤＱＰＳＫ変調した送信信号へと変換を行った信号、またデスキューのためのスキュー量検出時には、パターン発生器６０３で発生された複数のパターン信号を、出力切換部を構成するセレクタ６０１ｂ，６０１ｃの切換動作により切り換えて時間多重装置６１１へのそれぞれ複数の送信Ｉチャネル信号および送信Ｑチャネル信号として出力する。
【００２９】
ＤＱＰＳＫ符号器６０１ａは、複数の入力信号にＤＱＰＳＫ変調を施す。パターン発生器６０３は、電気送信信号処理回路６０１に入力される主信号の経路と同じタイミング(ＤＱＰＳＫ符号器６０１ａの出力と同じ周期)で複数のパターン信号を出力する。セレクタ６０１ｂ，６０１ｃはそれぞれ、通常の通信時の複数の通常信号とスキュー量検出時の複数のパターン信号との間で出力する信号の切り換えを行う。遅延発生器６０２は、入力された複数の信号を後述する検出されたスキュー量に従って設定された遅延をかけて、それぞれ複数の送信Ｉチャネル信号、送信Ｑチャネル信号として時間多重装置６１１へ出力する。
【００３０】
時間多重装置６１１は、それぞれ複数の信号からなる送信Ｉチャネル信号、送信Ｑチャネル信号を、それぞれに時間多重して１つの信号出力として出力する。光変調器６０４は、時間多重装置６１１より入力される時間多重化された電気信号を光信号に変換しなおかつＩＱ多重化して光伝送路Ｌを介して受信装置Ｒ側へ伝送する。
【００３１】
受信装置Ｒ側では、受信したＤＱＰＳＫ変調された光信号を光遅延干渉計６０５で遅延干渉させて復調し、ＩチャネルおよびＱチャネルの信号を出力し、光電素子６０６および光電素子６０７で光遅延干渉計６０５より出力されたＩチャネルおよびＱチャネルの光信号を電気信号に変換する。時間逆多重装置６１２は入力信号を時間逆多重して複数の信号出力として出力する。電気受信信号処理回路６０８は時間逆多重された信号の処理を行う。電気受信信号処理回路６０８は遅延発生器６０９で、後述する検出されたスキュー量に従って設定された遅延量に従って入力信号の遅延処理を行う。パターン比較器６１０は、実施の形態１と同様に、一定長の入力データ系列間の比較を行ってスキュー量を求める、付加機能付き比較器である。比較結果からスキュー量を求める付加機能は回路やマイクロプロセッサ(図示省略)として別体に設けてもよい。
【００３２】
(受信装置Ｓ側のスキュー量検出)
次にこの発明に係るデスキューのためのスキュー量検出時の動作についてより詳細に説明する。まずパターン発生器６０３のｈ本ある送信Ｉチャネル信号出力のうち１つの出力６１３よりＸを含むデータ系列２０４を発生、送信する。また、残りの送信Ｉチャネル出力および送信Ｑチャネル出力にはデータ系列２０５と同様の、Ｍ回のＮビット固定データ系列の繰り返しで構成されるデータ系列を発生、送信する。Ｎビット固定データ系列に相当する箇所は出力毎に異なっていてもよい。
【００３３】
図８に受信Ｉチャネルおよび受信Ｑチャネルにおける受信データ系列と時間逆多重装置６１２の出力の関係を示す。受信装置Ｒの光遅延干渉計６０５の出力において、Ｘの値に依存してデータが決定される受信データは、ＸがＫビット事前に到達した光と干渉する時刻と、ＸがＫビット遅延して到達した光と干渉する時刻の２箇所の時刻で発生することになる。これら２つの時刻でのデータ変化が時間逆多重装置６１２の別々の出力口６１６および出力口６１８から出力され、それぞれの出力口に対して接続されたパターン比較器６１０の部分によって、Ｘによって生じるデータの変化が検出される。時間多重装置６１１の多重度は時間逆多重装置６１２の多重度と同一であり、パターン発生器６０３においてデータ系列２０４を出力する出力端子を変更しない限り、Ｘによって影響が生じる時間逆多重装置６１２の出力口は常に６１６および出力口６１８である。
【００３４】
受信Ｉチャネルにおいて、送信データ系列中のＸによって影響が生じる時間逆多重装置６１２の出力口のうち、先行する時刻に対応する出力口を出力口７０１、後行する時刻に対応する出力口を出力口７０２とする。出力口７０１と出力口７０２に対して用意されるパターン比較器６１０の比較部によってＮ×ｈビットの系列同士を比較し、Ｘ間の差違によって発生する変化が検出される。どちらが後行する時刻に対応する出力口かは光遅延干渉計６０５の遅延ビット数との対応をとることによって検知が可能である。
【００３５】
パターン比較器６１０の出力口に対応する比較部においてＸによる変化をきたしている箇所の差をとることで、時間逆多重装置６１２と電気受信信号処理回路６０８の間で発生している、出力口７０１と出力口７０２との間の遅延差を検出することが可能となる。ただし、出力口７０１と出力口７０２の出力口によって規定される時間逆多重装置６１２の処理時刻が１シンボルずれる場合には、１シンボル分の補正が必要となる。
【００３６】
受信Ｑチャネルにおいて、送信データ系列中のＸ(１)によって影響が生じる出力口のうち、先行する時刻に対応する時間逆多重装置６１２の出力口を出力口７０３、後行する時刻に対応する時間逆多重装置６１２の出力口を出力口７０４とした場合、出力口７０１と出力口７０２の間のスキュー量の検出と同じ行程を経ることで、出力口７０３と出力口７０４の間のスキュー量の検出が可能となる。また、受信装置Ｒにおいて、光遅延干渉計６０５の出力から時間逆多重装置６１２の出力の間に発生する受信Ｉチャネルと受信Ｑチャネルの間のスキューによって発生する出力口のずれに対する出力口７０１と出力口７０３との対応付けの処理をおこなうことが可能となる。さらには、出力口７０１に対応するパターン比較器６１０の比較部と出力口７０３に対応するパターン比較器６１０の比較部においてＸによる変化をきたしている箇所の差をとることで、出力口７０１と出力口７０３との間の遅延差を検出することが可能となる。
【００３７】
次に、パターン発生器６０３の送信Ｉチャネル信号出力のうち出力６１３とは異なる出力６１４よりＸを含むデータ系列２０４を発生し、残りの送信Ｉチャネル出力および送信Ｑチャネル出力にはＭ回のＮビット固定データ系列２０５の繰り返しで構成される系列を送信する。受信装置Ｒの時間逆多重装置６１２の出力口おいては出力口７０１および出力口７０２とは異なる出力口の組に対してスキュー差を検出することができる。これを出力口の数ｈだけ繰り返すことにより、互いに干渉のある全ての時間逆多重装置６１２の出力口の組に対して、受信ＩおよびＱチャネル内での出力口間のスキュー差および、受信ＩおよびＱチャネル間のスキュー差を得ることができる。
【００３８】
出力口の１つにおける受信タイミングを基準にして、スキュー差を逐次的にすべての出力口に適用することにより、受信装置Ｒにおけるすべての出力口のスキュー量を得ることができる。遅延発生器６０９において検出されたスキュー量に応じた遅延を発生させることにより、光遅延干渉計６０５から電気受信信号処理回路６０８間における受信Ｉチャネル信号と受信Ｑチャネル信号間、および受信Ｉチャネル内、受信Ｑチャネル内のスキューを補償することが可能となる。
【００３９】
(送信装置Ｓ側のスキュー量検出)
遅延発生器６０２の出力６１３にデータ系列２０４を送信したとして、受信装置Ｒの光遅延干渉計６０５の出力における先行する変化が時間逆多重装置６１２の出力口６１６に、後行する変化が時間逆多重装置６１２の出力口６１８に現れるとする。さらに、遅延発生器６０２の出力６１５にデータ系列２０４を送信したとして、受信装置Ｒの光遅延干渉計６０５の出力における先行する変化が受信装置Ｒの時間逆多重装置６１２の出力口６１８に現れるとする。この際、出力６１３にデータ系列２０４におけるＸ(１)を送出する時刻と出力６１５にデータ系列２０４におけるＸ(１)を送出する時刻とをそろえた場合、出力口６１８において、パターン比較器６１０によって出力６１３よりデータ系列２０４を送信した場合にＸによる変化が検出される箇所と、出力６１５よりデータ系列２０４を送信した場合にＸによる変化が検出される箇所の差は、電気送信信号処理回路６０１の出力から時間多重装置６１１の出力までの間における、出力６１３と出力６１５の間のスキュー差となる。
【００４０】
同じ手法を電気送信信号処理回路６０１のＩチャネル出力すべてに繰り返すことにより、送信装置Ｓ内部での送信Ｉチャネル内スキュー量を検出することが可能となる。また、電気受信信号処理回路６０１の各送信Ｑチャネルよりデータ系列２０４を順番に送信していき、同様の作業を実行することで送信Ｑチャネル間のスキュー量を検出することが可能となる。ここで送信Ｉチャネル出力にデータ系列２０４におけるＸ(１)を送出する時刻と送信Ｑチャネル出力にデータ系列２０４におけるＸ(１)を送出する時刻とをそろえることで時間逆多重装置６１２の出力口６１８におけるＸの検出箇所の差をとると、送信Ｉチャネルと送信Ｑチャネルの間のスキュー量となる。遅延発生器６０２においてスキュー量に応じた遅延を発生させることにより、電気送信信号処理回路６０１から光変調器６０４間における送信Ｉチャネル信号と送信Ｑチャネル信号間、および送信Ｉチャネル内、送信Ｑチャネル内のスキューを補償することが可能となる。
【００４１】
受信装置Ｒで検知した送信Ｉチャネル信号と送信Ｑチャネル信号のスキュー量を送信装置Ｓで補償する際に、受信装置Ｒのパターン比較器６１０で検知しているＸが電気送信信号処理回路６０１のどの出力から発せられたものかを光通信システムの送信装置Ｓと受信装置Ｒの間で認識させる必要がある。手段としてはトレーニングパターン等により初期化を行い、予めデータ系列２０４を電気送信信号処理回路６０１より出力する出力の順番を決めておくという手段、又は実施の形態１の受信側から送信側にスキュー量を通知する方法によって、送信データ系列２０４を電気送信信号処理回路６０１の１つの出力より出力する度に、その都度、送信スキュー値を通知するという手段によって可能である。さらには、実施の形態１の手段のように、送信系列Ｘに電気送信信号処理回路６０１のどの出力から出力されたものかをデータとして送信する方法によっても可能である。
【００４２】
以上のように、Ｎ×Ｍ×２×２ｈシンボルという限られた数の固定パターンの送信によってスキュー量の検知が可能となる。上述の特許文献１に示されているＩチャネルとＱチャネルの間での全てのスキュー量を試みる方法では、Ｎのｈ乗のシンボル送信を必要とするため、これに比べて遥かに短い時間でスキュー量の検知を行うことができる。また、検出の手段がデータ系列ではなく、データの変化という単純なものであるために伝送路の劣化による影響を受けにくい。
【００４３】
なお、パターン発生器１０３，６０３がパターン発生手段を構成し、パターン比較器１１０，６１０がスキュー検出手段または情報検出手段を構成し、電気送信信号処理回路１０１，６０１、電気受信信号処理回路１０８，６０８がそれぞれ電気信号処理部を構成する。
【００４４】
以上、この発明では、光ＤＱＰＳＫ通信において、送信装置はシステムにおいて多重化(ＩＱ多重化)をおこなう箇所の以前に、特定のデータ箇所にのみ変化を生じる周期パターンを発生する機能を備え、受信装置は逆多重化(ＩＱ逆多重化)されたデータ系列に対し、周期パターンにおいて変化をきたしているビットを検出する機能を備え、送信装置および受信装置内部で発生するスキュー量を検知する。
【００４５】
また、ａ)送信装置においてＩチャネルのみに変化を生じさせる、ｂ)受信装置において、光遅延干渉によるＤＱＰＳＫの検波では送信装置側にて発生させた変化は受信装置のＩチャネルとＱチャネルの双方の信号系列に同時刻に変化が生じる、ｃ)受信装置において、光遅延干渉計の出力から電気信号処理部の間に発生したＩチャネルとＱチャネル間のスキュー量は、電気信号処理部にてＩチャネルにおいて周期パターンにおける変化が検出される時刻とＱチャネルにおいて周期パターンにおける変化が検出される時刻の差を得ることで検出する、という手段により受信装置におけるＩＱチャネル間スキュー量の検知を行う。
【００４６】
また、受信装置が逆時間多重を行う装置において、受信装置における時間逆多重装置と電気信号処理部の間に発生するスキュー量を検知するもので、ａ)送信装置においてＩチャネルのみに変化を生じさせる、ｂ)受信装置において、光遅延干渉計によるＤＱＰＳＫの検波では送信装置にて発生させた変化は、受信装置における信号系列においては変化を発生させたタイミングで発生する信号の変化１と変化を発生させた信号が遅延して干渉するタイミングにおける信号の変化２が発生する、ｃ)受信装置においては時間逆多重装置によって変化１と変化２は異なる出力３および出力４に出力される、ｄ)電気信号処理部において、出力１において発生する変化の時刻と出力２において発生する変化の時刻の差を得ることで時間逆多重装置と電気信号処理部の間に発生するスキュー量を検出する、ｅ)送信装置側で変化を生じるタイミングを１シンボル遅延させることで、他の時間逆多重装置の出力に対してスキュー量の検出を行い、逆時間多重数に相当する回数タイミングの遅延とスキュー量の検知を行うことで、時間逆多重装置の全出力において発生するスキュー量を検知する。
【００４７】
また、ａ)送信装置においてＩチャネルのみに変化を生じさせ、受信装置において周期パターン中における変化の検出時刻５を得る、ｂ)送信装置においてＱチャネルのみに変化を生じさせ、受信装置において周期パターン中における変化の検出時刻６を得る、ｃ)検出時刻５と検出時刻６の差を得ることで、送信装置におけるＩチャネルとＱチャネル間スキュー量を検出する。
【００４８】
また、送信装置が時間多重を行う装置において、ａ)送信装置において時間多重装置入力系列のうち、１つの入力７を選択し、周期パターン中の特定の箇所に変化を生じさせる、ｂ)受信装置では周期パターンの変化が時刻８において検出される、ｃ)送信装置において、入力７に対するパターンの変化を停止し、時間多重装置入力系列のうち上記ａ)で選択したものとは異なる他の入力８を選択し、入力８に与える周期パターン中において上記ａ)において入力７に変化を与えた箇所と同じ箇所に変化を生じさせる、ｄ)受信装置では周期パターンの変化が時刻９において検出される、ｅ)時刻８と時刻９の差を得ることで送信装置におけるＩチャネルとＱチャネル間スキュー量を検出する、ｆ)全ての時間多重装置の入力に対しスキュー量を検出することで全入力において発生するスキュー量を検出することで、送信装置における電気信号処理部と時間多重装置の間、および時間多重装置内部に発生するスキュー量を検出する。
【００４９】
また、この発明では、光ＤＱＰＳＫ通信において、送信装置はシステムにおいて多重化をおこなう箇所の以前に、特定のデータ箇所にのみ変化を生じる周期パターンを発生する機能を備え、受信装置は逆多重化されたデータ系列に対し、周期パターンにおいて変化をきたしているビットを検出する機能を備え、周期パターンの変化によって、送信装置においてＩチャネルとＱチャネル間にスキューが発生している状態において、受信装置に情報の伝達を行う。
【００５０】
特に、送信装置においてＩチャネルとＱチャネル間にスキューが発生している状態において、送信装置より発生する周期パターン中の特定の箇所に変化を生じ、変化のパターンを受信装置で検出することによって受信装置に情報伝達を行う。
【００５１】
また、送信装置においてＩチャネルとＱチャネル間にスキューが発生している状態において、送信装置より発生する周期パターン中の特定の複数箇所に変化を生じさせ、変化を生じさせた箇所のパターンを受信装置で検出することによって受信装置に情報伝達を行う。
【００５２】
また、送信装置においてＩチャネルとＱチャネル間にスキューが発生している状態において、送信装置より発生する周期パターン中の特定の複数箇所に変化を生じ、変化を生じさせた箇所のパターンによって受信装置に情報伝達を行う。
【符号の説明】
【００５３】
１０１，６０１  電気送信信号処理回路(電気信号処理部)、１０１ａ，６０１ａ  ＤＱＰＳＫ符号器、１０１ｂ，１０１ｃ，６０１ｂ，６０１ｃ  セレクタ、１０２，１０９，６０２，６０９  遅延発生器、１０３，６０３  パターン発生器(パターン発生手段)、１０４，６０４  光変調器、１０５，６０５  光遅延干渉計、１０６，１０７，６０６，６０７  光電素子、１０８，６０８  電気受信信号処理回路(電気信号処理部)、１１０，６１０  パターン比較器(スキュー検出手段、情報検出手段)、６１１  時間多重装置、６１２  時間逆多重装置、Ｌ  光伝送路、Ｒ  受信装置、Ｓ  従信装置、ＳＲ  送受信装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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