(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信チャンネル毎に設けられて、各々が複数の単位ファイバブラッグ格子が配置された超格子構造ファイバブラッグ格子からなり、互いに隣接する前記単位ファイバブラッグ格子間の距離に応じて定まる符号値によって光信号を符号化する複数の符号器と、
前記通信チャンネル毎に設けられて、複数の単位ファイバブラッグ格子が配置された超格子構造ファイバブラッグ格子からなり、互いに隣接する前記単位ファイバブラッグ格子間の距離に応じて定まる符号値によって前記符号器によって符号化された前記光信号を復号化して受信光信号を生成する複数の復号器と、
制御信号に基づいて前記符号器および前記復号器の各々の温度を個別に変動せしめる温度変動部と、
前記符号器の各々と前記復号器の各々の間で前記光信号を多重伝送する伝送路と、
前記受信光信号の各々の単位時間あたりの平均パワーの変動の有無を示す第１検知信号を生成するパワーモニタ部と、
前記受信光信号の各々の誤り率に応じた第２検知信号を生成する誤りモニタ部と、
前記第１および第２検知信号に基づいて、前記符号器または前記復号器の設定温度を算出し、その結果を前記制御信号として前記温度変動部に供給する設定温度算出部とを含み、
前記設定温度算出部は、前記受信光信号の平均パワーに変動が生じている通信チャンネル又は前記受信光信号の誤り率が所定値よりも高い通信チャンネルに属する符号器と復号器の符号値が一致するように前記符号器または前記復号器の設定温度を算出することを特徴とする光符号分割多重通信システム。
【請求項２】
前記設定温度算出部は、前記第１検知信号に基づいて前記通信チャンネルのうちのいずれかにおいて前記受信光信号の平均パワーが増大しており、且つ前記通信チャンネルのうちのいずれかにおいて前記受信光信号の平均パワーが減少していることを検知した場合、当該受信光信号の平均パワーの減少が検知された通信チャンネルに属する符号器の温度を変動させる前記制御信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の光符号分割多重通信システム。
【請求項３】
前記設定温度算出部は、当該受信光信号の平均パワーの減少が検知された通信チャンネルにおいて、前記受信光信号の平均パワーが最大となるように当該符号器の設定温度を算出することを特徴とする請求項２に記載の光符号分割多重通信システム。
【請求項４】
前記設定温度算出部は、当該受信光信号の平均パワーの減少が検知された通信チャンネルに属する符号器の符号値が、他の通信チャンネルに属する符号器および復号器の符号値と不一致となるように当該符号器の設定温度を算出することを特徴とする請求項２に記載の光符号分割多重通信システム。
【請求項５】
前記設定温度算出部は、前記第１検知信号に基づいて、前記通信チャンネルのうちいずれにおいても前記受信光信号の平均パワーが増大しておらず、且つ前記通信チャンネルのうちのいずれかにおいて前記受信光信号の平均パワーが減少していることを検知した場合、当該受信光信号の平均パワーの減少が検知されたチャンネルに属する復号器の温度を変動させる前記制御信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の光符号分割多重通信システム。
【請求項６】
前記設定温度算出部は、前記第２検知信号に基づいて、前記通信チャンネルのうちのいずれかにおいて前記受信光信号の誤り率が所定値よりも高いことを検知した場合、当該受信光信号の誤り率が所定値よりも高い通信チャンネルに属する復号器の温度を変動させる前記制御信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の光符号分割多重通信システム。
【請求項７】
前記設定温度算出部は、前記受信光信号の誤り率が所定値以下となるように、当該復号器の設定温度を算出することを特徴とする請求項５又は６に記載の光符号分割多重通信システム。
【請求項８】
前記符号器および復号器の各々の温度を示す第３検知信号を生成する温度検知部を更に有し、
前記設定温度算出部は、前記第３検知信号によって示される前記符号器又は復号器の温度と所定の温度変動量を加算した値を前記制御信号として出力することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１つに記載の光符号分割多重通信システム。
【請求項９】
前記温度変動部は、前記符号器および復号器の各々との接触による熱伝導によって前記符号器および復号器の各々を加熱又は冷却せしめる温度変動素子を含むことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１つに記載の光符号分割多重通信システム。
【請求項１０】
通信チャンネル毎に設けられて、複数の単位ファイバブラッグ格子が配置された超格子構造ファイバブラッグ格子からなり、互いに隣接する前記単位ファイバブラッグ格子間の距離に応じて定まる符号値によって光信号を符号化する複数の符号器と、
前記通信チャンネル毎に設けられて、複数の単位ファイバブラッグ格子が配置された超格子構造ファイバブラッグ格子からなり、互いに隣接する前記単位ファイバブラッグ格子間の距離に応じて定まる符号値によって前記符号器によって符号化された前記光信号を復号化して受信光信号を生成する復号器と、
前記符号器の各々と前記復号器の各々の間で前記光信号を多重伝送する伝送路と、を含む光符号分割多重通信システムの障害回復方法であって、
前記受信光信号の各々の単位時間あたりの平均パワーの変動の有無を検知する第１検知ステップと、
前記受信光信号の各々の誤り率が所定値よりも高いか否かを検知する第２検知ステップと、
前記受信光信号の平均パワーに変動が生じている通信チャンネル又は前記受信光信号の誤り率が所定値よりも高い通信チャンネルに属する符号器と復号器の符号値が一致するように前記符号器または前記復号器の温度を制御する温度制御ステップと、を含むことを特徴とする障害回復方法。
【請求項１１】
前記第１検知ステップにおいて前記通信チャンネルのうちのいずれかにおいて前記受信光信号の平均パワーが増大しており、且つ前記通信チャンネルのうちのいずれかにおいて前記受信光信号の平均パワーが減少していることを検知した場合、前記温度制御ステップにおいて当該受信光信号の平均パワーの減少が検知された通信チャンネルに属する符号器を温度制御対象とすることを特徴とする請求項１０に記載の障害回復方法。
【請求項１２】
前記温度制御ステップにおいて当該受信光信号の平均パワーの減少が検知された通信チャンネルにおいて前記受信光信号の平均パワーが最大となるように前記温度制御対象となった符号器の温度制御を行うことを特徴とする請求項１１に記載の障害回復方法。
【請求項１３】
前記温度制御ステップにおいて当該受信光信号の平均パワーの減少が検知された通信チャンネルに属する符号器の符号値が他の通信チャンネルに属する符号器および復号器の符号値と不一致となるように前記温度制御対象となった符号器の温度制御を行うことを特徴とする請求項１１に記載の障害回復方法。
【請求項１４】
前記第１検知ステップにおいて前記通信チャンネルのうちいずれにおいても前記受信光信号の平均パワーが増大しておらず、且つ前記通信チャンネルのうちのいずれかにおいて前記受信光信号の平均パワーが減少していることを検知した場合、前記温度制御ステップにおいて当該受信光信号の平均パワーの減少が検知されたチャンネルに属する復号器を温度制御対象とすることを特徴とする請求項１０に記載の障害回復方法。
【請求項１５】
前記第２検知ステップにおいて前記通信チャンネルのうちのいずれかにおいて前記受信光信号の誤り率が所定値よりも高いことを検知した場合、前記温度制御ステップにおいて当該受信光信号の誤り率が所定値よりも高い通信チャンネルに属する復号器を温度制御対象とすることを特徴とする請求項１０に記載の障害回復方法。
【請求項１６】
前記温度制御ステップにおいて前記受信光信号の誤り率が所定値以下となるように前記温度制御の対象となった復号器の温度制御を行うことを特徴とする請求項１４又は１５に記載の障害回復方法。
【請求項１７】
前記符号器および復号器の各々の温度制御は、前記符号器および復号器の各々に当接された温度変動素子の温度を変動させることによって行われることを特徴とする請求項１０乃至１６のいずれか１つに記載の障害回復方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光符号分割多重通信システムに関し、特に伝送情報の符号化および復号化の際に発生する障害の検知およびこの障害からの回復を図るための方法およびこれらの方法を実現する機能を備えた光符号化分割多重通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年インターネットの普及等により通信需要が急速に増大しており、それに対応して光ファイバを用いた高速で大容量のネットワークが整備されつつある。そして、通信の大容量化のために、１本の光ファイバに複数チャンネル分の光パルス信号をまとめて伝送する光多重技術が重要視されている。
【０００３】
光多重技術の１つとして光符号分割多重（OCDM: Optical Code Division Multiplexing）が研究されている。ＯＣＤＭは、１つのチャンネルが時間スロットあるいは波長といった物理資源を占有しないので通信資源の節約が可能である。またＯＣＤＭは、伝送情報の符号化および復号化を行う手段として受動素子が利用可能であることから符号化から復号化までの処理を光信号のまま行うことが可能であり、高速処理を実現できる。更にＯＣＤＭは、チャンネル間の同期をとる必要がなく、システムの構成を簡略化することができる。
【０００４】
ＯＣＤＭ方式を適用する通信システムにおいて、伝送情報の符号化および復号化に用いられる受動素子として例えば非特許文献１に記載のWaveguide-Grating-Router(WGR)を利用する装置、あるいは、非特許文献２に記載の超格子構造ファイバブラッグ格子（SSFBG：Superstructured Fiber Bragg Grating  以下、SSFBGと称する）を利用する装置が知られている。
【０００５】
ここで、非特許文献２に記載されているＯＣＤＭの原理について以下に説明する。図１は、符号化手段として受動素子であるＳＳＦＢＧを用いた入力信号の符号化処理の内容を示す図である。パルス状の入力信号１１が入力されると、この入力信号１１はサーキュレータ１２を介してＳＳＦＢＧ１３に入力される。ＳＳＦＢＧ１３はＮ個の単位格子１３１、１３２、・・・、１３Ｎを縦続接続させた構成を有する。単位格子の各々は、ブラッグ反射波長に等しい波長を持つ光を一部透過し一部反射する。単位格子１３１乃至１３Ｎのブラッグ反射波長が全て等しく、且つ入力信号１１の波長が単位格子のブラッグ反射波長に等しい場合には、単位格子はそれぞれＳＳＦＢＧ１３内の異なる位置に存在するので、入力信号１１は、ＳＳＦＢＧ１３内のＮ箇所で反射され再び結合される。ここで、ある特定の単位格子１３ｉ（ｉ＝１乃至Ｎのいずれか）で反射された光を１４ｉとする。かかる反射光１４ｉをチップパルスと称する。ＳＳＦＢＧ１３内の単位格子の数に相当するＮをチップ数と称する。チップパルスの各々は、サーキュレータ１２を介して取り出され、Ｎ個のチップパルスから構成される出力信号１５が得られる。
【０００６】
互いに隣接する単位格子１３ｊと１３ｊ＋１との間の距離をＬｊ（ｊ＝１乃至Ｎ−１のいずれか）とする。このとき、チップパルス１４ｊと１４ｊ＋１との時間間隔Ｔｃｊは、単位格子１３ｊと１３ｊ＋１との間の往復伝搬時間に等しいので、
【０００７】
【数１】
0005463828.tif 000002
【０００８】
となる。ここでｃは真空中の光速、λ0は信号光波長（すなわち、単位格子のブラッグ反射波長）、ｎeffはＳＳＦＢＧの実効屈折率である。
【０００９】
チップパルス１４ｊと１４ｊ＋１との位相差θjは、
【００１０】
【数２】
0005463828.tif 000003
【００１１】
となる。ここで、λ0は信号光波長（すなわち、単位格子のブラッグ反射波長）、ｎは任意の整数である。この位相差θjが入力信号を符号化する際の符号化パターンとなる。
【００１２】
以上に述べたような１つのパルスを複数のチップパルスに分割する処理と、チップパルス間の位相差情報を利用することにより、符号化および復号化処理を通じて多重化された信号の識別が可能となる。尚、１つのパルスを複数のパルスに分割して時間軸上に並べることから、本符号化方式を時間拡散方式と呼ぶ。更に、位相情報を利用することから本符号化方式をコヒーレント時間拡散方式と呼ぶ。
【００１３】
図２（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、コヒーレント時間拡散符号化によるＯＣＤＭの動作原理について説明する。（Ａ）は、ＯＣＤＭ方式を用いて通信を行う通信システムの概略構成を示すブロック図、（Ｂ）は、送信機２１より送出される光出力信号Ｓ１の強度波形、（Ｃ）は、符号器２２より送出される符号化信号Ｓ２の強度波形、（Ｄ）は、復号器２３より送出される復号化信号Ｓ３の強度波形を示している。
【００１４】
送信機２１は、ディジタル情報を送出するための手段であり、一定の周期毎に１ビットの情報を送出する。送信機２１より送出される１ビットの情報は１つの光パルスで表され、例えばデータ“１”は光パルスの存在で、データ“０”は光パルスの消光で表される。送信機２１からの光出力信号Ｓ１は、符号器２２に供給される。
【００１５】
符号器２２は、複数の単位格子を有するＳＳＦＢＧにより構成され、ＳＳＦＢＧの構造に基づく符号値に従って供給された光信号Ｓ１を符号化し、ＳＳＦＢＧ内のチップ数に対応した数のチップパルスによって構成される符号化信号Ｓ２を出力し、これを復号器２３に供給する。
【００１６】
復号器２３は、符号器２２と同様の構造をもつＳＳＦＢＧにより構成される。復号器２３は、符号器２２で生成されたチップパルスの各々を自身のチップ数に相当する数のパルスに更に分割する。以降、復号器２３により分割されたチップパルスの各々を分割チップパルスと称することとする。つまり、復号器２３は符号器２２のチップ数×復号器２３のチップ数に相当する数の分割チップパルスを生成する。分割チップパルスの各々は、復号器２３の有する符号値に従った位相を持つ。復号器２３は、互いに位相の異なる分割チップパルスの各々を、その時間間隔および位相をも考慮して足し算を行った結果を復号化信号Ｓ３として出力し、これを受信機２４に供給する。ここで、符号器２２と復号器２３の符号値が同一の場合、復号化信号Ｓ３のピーク強度は高くなる。一方、符号器２２と復号器２３の符号値が異なる場合、復号化信号Ｓ３のピーク強度は低くなる。受信機２４は復号器２３より供給された復号化信号Ｓ３を受信して送信機２１より送出されたディジタル情報を再生する。受信機２４においては、復号器２３からピーク強度の高い復号化信号Ｓ３が供給された場合にのみ、すなわち、符号器２２と復号器２３の符号値が一致する場合にのみディジタル情報の再生が可能となる。ＯＣＤＭではチャンネル毎に異なる符号値を割り当てることにより光信号の多重伝送を実現している。
【００１７】
上記［数１］および［数２］より、符号値をつくると位相差θjがチップパルス間毎に異なるため単位格子間距離Ｌjも場所毎に異なり、隣接チップパルスの時間間隔Ｔｃｊもチップパルス間毎に異なるが、以下に述べる理由により、全てのＴｃjが等しいとして数式モデル化してもＯＣＤＭの動作にはほとんど影響がない。そこで、以降、説明を簡略化するために、隣接チップパルスの時間間隔は全てＴｃとする。
【００１８】
符号化のためには隣接チップパルス間の位相差θjを０から２πまで変化させれば十分である。ＳＳＦＢＧの実効屈折率ｎeffは、通常１．５程度であるので、［数２］よりθjを２π変化させるために必要なＬjは信号波長のオーダである。これを時間間隔にすると信号光周波数の逆数のオーダである。通常、パルス光源から発生する光はその時間幅が光周波数の逆数に比べて十分大きい。そのため、隣接チップパルスの時間間隔を一定値Ｔｃとしても、時間間隔の誤差はチップパルス幅より十分小さく、復号化の動作で述べた分割されたチップパルス間の重なりが殆ど変わらないといってよい。
【００１９】
符号器２２の動作は、上記の図１を用いて説明したものと同様である。符号器２２により生成されたチップパルスの隣接チップパルス間の位相差を時間の早いものから順にθe1、θe2、・・・θeN-1とする。入力パルスの電界時間波形をｐ（ｔ）とすると（ｔは時間）、符号化された光の電界時間波形Ｅ（ｔ）は、
【００２０】
【数３】
0005463828.tif 000004
【００２１】
と表される。ここで、全てのチップパルスの振幅の大きさは等しいとし、任意スケールで表している。ｉは虚数単位である。
【００２２】
復号器２４は、上記したように、符号器２２により生成された１つのチップパルスを受信したとき、これをさらに分割チップパルスに分割する。分割チップパルスの隣接パルス間の位相差は、時間の早いものから順にθd1、θd2、・・・θdN-1とする。このとき復号化された光の電界時間波形Ｄ（ｔ）は、
【００２３】
【数４】
0005463828.tif 000005
【００２４】
と表される。ここで、全ての分割チップパルスの振幅の大きさは等しいとし、任意スケールで表している。［数４］より、復号化された光信号の時間波形は以下のような構造をもつことがわかる。すなわち、復号化された光信号の時間波形は、図２（Ｄ）に示すように、先頭の分割チップパルスは１つのパルスである。Ｉ１を１以上Ｎ−１以下の整数とすると、先頭の分割チップパルスのＩ１×Ｔｃ後に位相の異なるＩ１＋１個の分割チップパルスの重ね合わせの結果生じるパルスが現れる。Ｉ２をＮ以上２Ｎ−３以下の整数とすると、先頭の分割チップパルスのＩ２×Ｔｃ後に、位相の異なる２Ｎ−Ｉ２−１個の分割チップパルスの重ね合わせの結果生じるパルスが現れる。先頭の分割チップパルスの２（Ｎ−１）×Ｔｃ後に、１つのパルスが現れる。ここで先頭の分割チップパルスの（Ｎ−１）×Ｔｃ後の時間における信号強度に着目すると、Ｎ−１個の条件
【００２５】
【数５】
0005463828.tif 000006
【００２６】
が同時に成り立つとき、［数３］および［数４］より、その時点でのＮ個の分割チップパルスの位相は、全て等しくなり、結果として得られるパルスの強度は１つの分割チップパルスの強度のＮ２倍になる。他の時点では多くてもＮ−１個の分割チップパルスしか重ならない。また［数３］および［数４］より、［数５］の条件が満たされないとき、いずれの時点においても１つの分割チップパルスの強度のＮ２倍となるパルスは得られない。従って、この強度はあらゆる符号値の組み合わせの中で符号化後に得られる最大の瞬時強度である。そこで通常［数５］の条件が満たされるような符号値を符号器と復号器に与えたとき、それらの符号値は同一であるとし、それ以外の符号値の組み合わせを異なる符号値とする。
【００２７】
非特許文献３では、［数５］の条件を満たしつつ同一符号値を送信機および受信機に付与することによって得られる受信光信号と、異なる符号値を送信機および受信機に付与することによって実現される、受信光信号を識別する符号化方式を提案している。非特許文献３に記載の符号化方式では、隣接チップパルス間に位相差を全て等しくし、その位相差を符号値としている。非特許文献１および非特許文献２に記載の符号化および復号化素子は、この符号化方式を採用している。
【００２８】
符号化において、隣接チップパルス間の位相差が全て等しく、それをθeとし、復号化において隣接分割チップパルス間の位相差が全て等しく、それをθdとすると、符号化された光の電界時間波形Ｅ´（ｔ）は、［数３］と符号値の定義より
【００２９】
【数６】
0005463828.tif 000007
【００３０】
となる。復号化された光の電界時間波形Ｄ´（ｔ）は[数４]と符号値の定義より
【００３１】
【数７】
0005463828.tif 000008
【００３２】
となる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００３３】
【非特許文献１】G. Cincotti, et al., “Characterization of Full Encoder/Decoder in the AWG Configuration for Code-Based Photonic Routers-Part 1: Modeling and Design,” Journal of Lightwave Technology, Vol. 24, No.1, pp. 103-112, Jan. 2006
【非特許文献２】小林、他、「ＦＢＧ型光位相符号器の符号化変性に関する検討」信学技法  OPE2008-86、pp. 127-132、2008年8月
【非特許文献３】G. Cincotti, “Full Optical Encoders/Decoders for Photonic IP Routers,”Journal of Lightwave Technology, Vol. 22, No.2, pp. 337-342, Feb. 2004
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３４】
上述の符号器および復号器を備えるＯＣＤＭ通信システムにおいては、符号器および復号器に設定された符号値を通信中に維持する必要がある。すなわち、隣接チップパルス間の位相差を符号値としている場合において、通信中に位相差が変動した場合には、受信機において元のディジタル情報の再生を行うことができなくなる場合がある。符号器および復号器に設定された符号値は、符号器および復号器を構成する光導波路の光路長が変動すると変化する。この光路長は、光導波路の屈折率の温度変化あるいは光導波路に加わる張力等の応力によって変化する。そこで、通信中は、符号器および復号器に設定された符号値に変動をきたさないように、光路長を一定に保つための制御が必要となる。
【００３５】
ＯＣＤＭ通信では、複数チャンネルの光信号が、一本の光ファイバ伝送路に多重化されて伝送され、受信側でこの多重化された光信号が一括して受信される。いずれかのチャンネルの符号器又は復号器に設定された符号値に変動が生じた場合、受信側で受信された光信号をモニタリングすることによって、どのチャンネルの符号器あるいは復号器の符号値に変動が生じたのかを特定する必要がある。そして、他のチャンネルの通信状態への影響を最小限にしつつ、その特定された符号器あるいは復号器の符号値が本来の符号値となるように制御することが求められる。
【００３６】
本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、符号値に変動が生じているチャンネルを特定するとともに、そのチャンネルの符号器又は復号器のどちらに符号値の変動が生じているかを特定し、変動が生じた符号値を正常値に戻す方法およびその方法を実現する機能を備えた光符号分割多重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】
【００３７】
本発明に係る光符号分割多重通信システムは、通信チャンネル毎に設けられて、各々が複数の単位ファイバブラッグ格子が配置された超格子構造ファイバブラッグ格子からなり、互いに隣接する前記単位ファイバブラッグ格子間の距離に応じて定まる符号値によって光信号を符号化する複数の符号器と、前記通信チャンネル毎に設けられて、複数の単位ファイバブラッグ格子が配置された超格子構造ファイバブラッグ格子からなり、互いに隣接する前記単位ファイバブラッグ格子間の距離に応じて定まる符号値によって前記符号器によって符号化された前記光信号を復号化して受信光信号を生成する複数の復号器と、制御信号に基づいて前記符号器および前記復号器の各々の温度を個別に変動せしめる温度変動部と、前記符号器の各々と前記復号器の各々の間で前記光信号を多重伝送する伝送路と、前記受信光信号の各々の単位時間あたりの平均パワーの変動の有無を示す第１検知信号を生成するパワーモニタ部と、前記受信光信号の各々の誤り率に応じた第２検知信号を生成する誤りモニタ部と、前記第１および第２検知信号に基づいて、前記符号器または前記復号器の設定温度を算出し、その結果を前記制御信号として前記温度変動部に供給する設定温度算出部とを含み、前記設定温度算出部は、前記受信光信号の平均パワーに変動が生じている通信チャンネル又は前記受信光信号の誤り率が所定値よりも高い通信チャンネルに属する符号器と復号器の符号値が一致するように前記符号器または前記復号器の設定温度を算出することを特徴としている。
【００３８】
また、本発明に係る光符号分割多重通信システムの障害回復方法は、通信チャンネル毎に設けられて、複数の単位ファイバブラッグ格子が配置された超格子構造ファイバブラッグ格子からなり、互いに隣接する前記単位ファイバブラッグ格子間の距離に応じて定まる符号値によって光信号を符号化する複数の符号器と、前記通信チャンネル毎に設けられて、複数の単位ファイバブラッグ格子が配置された超格子構造ファイバブラッグ格子からなり、互いに隣接する前記単位ファイバブラッグ格子間の距離に応じて定まる符号値によって前記符号器によって符号化された前記光信号を復号化して受信光信号を生成する復号器と、前記符号器の各々と前記復号器の各々の間で前記光信号を多重伝送する伝送路と、を含む光符号分割多重通信システムの障害回復方法であって、前記受信光信号の各々の単位時間あたりの平均パワーの変動の有無を検知する第１検知ステップと、前記受信光信号の各々の誤り率が所定値よりも高いか否かを検知する第２検知ステップと、
前記受信光信号の平均パワーに変動が生じている通信チャンネル又は前記受信光信号の誤り率が所定値よりも高い通信チャンネルに属する符号器と復号器の符号値が一致するように前記符号器または前記復号器の温度を制御する温度制御ステップと、を含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【００３９】
本発明の符号分割多重通信システムおよび符号分割多重通信方法システムの障害回復方法によれば、障害が発生したチャンネルを特定することができ、更に符号器又は復号器のいずれに障害が生じているのかを特定することが可能となる。そして、障害発生が検出されたチャンネルの符号器に対しては、全チャンネルの受信光信号の平均パワーをモニタしつつ符号器の温度制御を行うことによって、また復号器に対しては受信情報の誤り率をモニタしつつ復号器の温度制御を行うことによって、符号器と復号器の符号値が一致することとなるように符号値を修正するので、他のチャンネルにおける通信に影響を与えることなく通信を回復させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】ＳＳＦＢＧを用いた入力信号の符号化処理の内容を示す図である。
【図２】（Ａ）は、ＯＣＤＭ通信システムの概略構成を示すブロック図、（Ｂ）は、送信機２１より送出される光出力信号Ｓ１の強度波形、（Ｃ）は、符号器より送出される符号化信号Ｓ２の強度波形、（Ｄ）は、復号器より送出される復号化信号Ｓ３の強度波形を示す図である。
【図３】本発明の実施例である光符号分割多重通信システムの全体構成を示すブロック図である。
【図４】（ａ）は、本発明の実施例である送信機の構成を示すブロック図、（ｂ）は受信機の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施例であるＯＣＤＭ回線部１０３の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施例であるパワーモニタ部の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施例である誤りモニタ部の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施例である設定温度算出部の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の実施例である符号器温度計算部の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施例である復号器温度計算部の構成を示すブロック図である。
【図１１】受信光信号の平均パワーと符号値との関係を示す図である。
【図１２】本発明に係る光符号分割多重通信システムにおいて温度制御の対称となる符号器又は復号器を決定する方法を示すフローチャートである。
【図１３Ａ】本発明に係る光符号分割多重通信システムにおいて実施される符号器の温度制御の方法を示すフローチャートである。
【図１３Ｂ】本発明に係る光符号分割多重通信システムにおいて実施される符号器の温度制御の方法を示すフローチャートである。
【図１４】本発明に係る光符号分割多重通信システムにおいて実施される復号器の温度制御の方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ説明する。尚、以下に示す図において、実質的に同一又は等価な構成要素、部分には同一の参照符を付している。
【００４２】
図３は、本発明の実施例である光符号分割多重通信システムの全体構成を示すブロック図である。送信機１０１ｋ（ｋはチャンネル番号を示し１乃至Ｍのいずれかの値をとる。Ｍは多重数を示す。以下同じ）は、チャンネルｋの送信情報を光信号に変換して、送信光信号Ｓａｋを出力し、これをＯＣＤＭ回線部１０３に供給する。
【００４３】
ＯＣＤＭ回線部１０３は、多重回線を有し、各チャンネルに付与された符号値を用いて、送信機１０１ｋより送出された送信光信号Ｓａｋを符号化した後、これを受信側に多重伝送し、復号化し、これを受信光信号Ｓｂｋとして分岐器１０５ｋに供給する。後述するように、ＯＣＤＭ回線部１０３は、チャンネル毎に符号器３０１ｋおよび復号器３０７ｋを有しており、符号器３０１ｋおよび復号器３０７ｋの各々は、自身の温度を変動せしめる温度変動素子３０２ｋ、３０８ｋを有している。温度変動素子３０２ｋ、３０８ｋの各々は、温度制御部１２０より供給される温度制御信号Ｓｖｃｋ、Ｓｖｄｋに基づいて自身の温度を変動させて符号器３０１ｋおよび復号器３０７ｋを過熱又は冷却する。すなわち、ＯＣＤＭ回線部１０３は、温度制御信号Ｓｖｃｋに基づいて符号器の温度をチャンネル毎に制御し、温度制御信号Ｓｖｄｋに基づいて復号器の温度をチャンネル毎に制御して、各符号器および復号器に付与された符号値を制御する。また、ＯＣＤＭ回線部１０３は、各符号器３０１ｋおよび復号器３０７ｋの測定温度をそれぞれ温度情報信号ＳｏｃｋおよびＳｏｄｋとして出力し、これを設定温度算出部１１６および温度制御部１２０に供給する。尚、図面の簡略化のため、図３において各チャンネルに対応している温度制御信号Ｓｖｃ１乃至ＳｖｃＭおよびＳｖｄ１乃至ＳｖｄＭを１つにまとめて１本の線で示し、これに参照符Ｓｖを付与した。同様に、各チャンネルに対応している温度情報信号Ｓｏｃ１乃至ＳｏｃＭおよびＳｏｄ１乃至ＳｏｄＭを１つにまとめて１本の線で示し、これに参照符Ｓｏを付与した。
【００４４】
分岐器１０５ｋは、ＯＣＤＭ回線部１０３からの受信光信号Ｓｂｋを２分岐し、一方を受信機１０６ｋに供給し、他方をパワーモニタ部１０８に供給する。
【００４５】
受信機１０６ｋは分岐器１０５ｋより供給された受信光信号Ｓｂｋを電気信号に変換して受信情報を復元するとともに、受信情報の誤り率を算出して数値化した誤り情報信号Ｓｅｋをチャンネル毎に出力する。
【００４６】
パワーモニタ部１０８は、分岐器１０５１乃至１０５Ｍから供給された全チャンネルの受信光信号Ｓｂ１乃至ＳｂＭの各々の平均パワーを算出する。パワーモニタ部１０８は、かかる算出結果に基づいて、全チャンネルの受信光信号のうち、時間経過とともにパワー増大が生じているものがあるか否かを示すパワー増大検知信号Ｓｆを出力するとともに、時間経過とともにパワー減少が生じているものがあるか否かを示すパワー減少検知信号Ｓｇを出力する。また、パワーモニタ部１０８は、個別のチャンネルｋの受信光信号Ｓｂｋにおいて時間経過とともにパワー増大が生じているか否かを示す個別チャンネルパワー増大検知信号Ｓｈｋをチャンネル毎に出力する。また、パワーモニタ部１０８は、個別のチャンネルｋの受信光信号Ｓｂｋにおいて時間経過とともにパワー減少が生じているか否かを示す個別チャンネルパワー減少検知信号Ｓｉｋをチャンネル毎に出力する。尚、図面の簡略化のため、図３において各チャンネルに対応している個別チャンネルパワー増大検知信号Ｓｈ1乃至ＳｈＭをまとめて１本の線で示し、これに参照符Ｓｈを付与した。同様に、各チャンネルに対応している個別チャンネルパワー増大検知信号Ｓｉ1乃至ＳｉＭをまとめて１本の線で示し、これに参照符Ｓｉを付与した。
【００４７】
誤りモニタ部１１３は、受信機１０６１乃至１０６Ｍの出力から供給される誤り情報信号Ｓｅ１乃至ＳｅＭによって示されるチャンネル毎の受信情報の誤り率の各々が所定値よりも高いか否かを示す誤り検知信号Ｓｊ１乃至ＳｊＭを出力し、これを設定温度算出部１１６に供給する。
【００４８】
設定温度算出部１１６は、パワーモニタ部１０８から供給された受信光信号のパワー増大および減少に関する信号Ｓｆ、Ｓｇ、Ｓｈ、Ｓｉ、誤りモニタ部１１３から供給される誤り検知信号Ｓｊ１乃至ＳｊＭおよびＯＣＤＭ回線部１０３から供給される温度情報信号Ｓｏに基づいて、ＯＣＤＭ回路１０３内の符号器および復号器の各々の温度設定値を算出し、その算出結果を温度設定信号ＳｔｃｋおよびＳｔｍｋとして出力し、これを温度制御部１２０に供給する。尚、図面の簡略化のため、図３において各チャンネルに対応している温度設定信号Ｓｔｃ1乃至ＳｔｃＭおよびＳｔｄ1乃至ＳｔｄＭをまとめて１本の線で示し、これに参照符Ｓｔを付与した。
【００４９】
温度制御部１２０は、設定温度算出部１１６によって算出された設定温度となるように、ＯＣＤＭ回線部１０３内の符号器および復号器の温度を制御する手段である。すなわち、詳細は後述するが（図５）、温度制御部１２０は、設定温度算出部１１６から供給される温度設定信号Ｓｔｃｋに基づいて、符号器３０１ｋに付随して設けられた温度変動素子３０２ｋの駆動を制御する温度制御信号Ｓｖｃｋを出力し、また、設定温度算出部１１６から供給される温度設定信号Ｓｔｄｋに基づいて、復号器３０７ｋに設けられた温度変動素子３０８ｋの駆動を制御する温度制御信号Ｓｖｄｋを出力し、これらをＯＣＤＭ回線部１０３内の温度変動素子３０２ｋ、３０８ｋに供給する。
【００５０】
温度制御部１２０は、例えばILX Lightwave社製の製品（型番：LDC3900）等を用いることができる。尚、温度制御信号Ｓｖｃｋ及びＳｖｄｋと温度情報信号Ｓｏｃｋ及びＳｏｄｋは、受信側から送信側に転送される場合もあるが、このときは、情報信号とは別の回線（例えば、別のファイバ、ＷＤＭチャンネル等）を通じて転送することとしてもよい。また、ファイバ断線や送信側の装置故障等で受信光信号パワーが変化する、或いは零になる等の障害は別途手段を用いて取り除かれているものとする。
【００５１】
以下に、上記した光符号分割多重通信システムの各構成部分の詳細について説明する。図４（ａ）は、チャンネル毎に設けられる送信機１０１ｋの構成を示すブロック図、図４（ｂ）はチャンネル毎に設けられる受信機１０６ｋの構成を示すブロック図である。
【００５２】
送信機１０１ｋにおいて冗長化部２０１ｋは、入力される送信情報に誤り訂正のための符号化を施して冗長化された送信情報信号を生成する。発光器２０２ｋは、電気信号として供給される冗長化された送信情報を光信号に変換し、これを送信光信号ＳａｋとしてＯＣＤＭ回線１０３に供給する。発光器２０２ｋは、例えばパルス光源と光変調器等を用いて実現することができる。
【００５３】
受信機１０６ｋにおいて受光器２１１ｋは、分岐器１０５ｋを介してＯＣＤＭ回線部１０３より供給される光信号を電気信号に変換する。受光器２１１ｋは、例えばフォトディテクタを用いて実現することができる。誤り訂正部２１２ｋは、受光器２１１ｋの出力信号に含まれる誤り訂正のための冗長化が施された受信情報に対して誤り訂正のための復号化を施して冗長化を解き、受信情報を得るとともに、誤り訂正の過程において得られる受信情報の誤り率を数値化して、これを誤り情報信号Ｓｅｋとして出力する。各チャンネル毎の誤り情報信号Ｓｅｋは、誤りモニタ部１１３に供給される。ここで、送信機１０１ｋを構成する冗長化部２０１ｋおよび受信機１０６ｋを構成する誤り訂正部２１２ｋは、例えばＰＭＣ−Ｓｉｅｒｒａ社製ＰＭ５３９５  ＣＲＳＵ−４ｘ２４８８等を用いて実現することが可能である。ＰＭ５３９５  ＣＲＳＵ−４ｘ２４８８は、クロックリカバリのためのＩＣである。このＩＣに付加されている機能としてＦＥＣ（Forward Error Correction）機能があり、冗長化、受信情報の出力、ビット誤り率情報の出力がある。
【００５４】
図５は、ＯＣＤＭ回線部１０３の構成を示すブロック図である。チャンネル毎に設けられる符号器３０１ｋは、送信機１０１ｋより送出される送信光信号Ｓａｋをチャンネル毎に付与される符号値に従って符号化して出力する。符号器３０１ｋは、同一構造を有する複数の単位ファイバブラッグ格子が例えば等間隔に配置されたＳＳＦＢＧを用いて実現することができる。温度変動素子３０２ｋは、符号器３０１ｋとの接触による熱伝導を介して符号器３０１ｋの温度を変化させるための素子である。温度変動素子３０２ｋは、温度制御部１２０より供給される温度制御信号Ｓｖｃｋに応じて、自身の温度を変動させることにより、符号器３０１ｋを加熱又は冷却する。温度変動素子３０２ｋは、例えばペルチェ素子を用いて実現することができる。温度検知素子３０３ｋは、符号器３０１ｋとの接触による熱伝導を介して符号器３０１ｋの温度をモニタする。温度検知素子３０３ｋは、検知した符号器３０１ｋの温度を温度情報信号Ｓｏｃｋとして出力し、これを設定温度算出部１１６に供給する。温度検知素子３０３ｋは例えばサーミスタを用いて実現することができる。各チャンネルの符号器３０１１乃至３０１Ｍによって符号化された送信光信号は、結合器３０４に供給される。
【００５５】
結合器３０４は、符号器３０１１乃至３０１Ｍから供給された符号化された送信光信号を結合し、１つのポートから出力する。多重化された送信光信号は、光ファイバ等の伝送路３０５を経由し分岐器３０６に供給される。分岐器３０６は、伝送路３０５を通じて到来する光信号をチャンネル数Ｍに相当する数だけ分岐させる。分岐された各光信号は、各チャンネルの復号器３０７１乃至３０７Ｍに供給される。
【００５６】
チャンネル毎に設けられる復号器３０７ｋは、伝送路３０５を経由して到来する光信号をチャンネル毎に付与される符号値に従って復号化し、これを受信光信号Ｓｂｋとして出力する。受信光信号Ｓｂｋは、分岐器１０５ｋを介して受信機１０６ｋおよびパワーモニタ部１０８にそれぞれ供給される。復号器３０７ｋは、符号器３０１ｋと同様に、同一構造を有する複数の単位ファイバブラッグ格子が等間隔に配置されたＳＳＦＢＧを用いて実現することができる。温度変動素子３０８ｋは、復号器３０７ｋとの接触による熱伝導を介して復号器３０７ｋの温度を変化させるための素子である。温度変動素子３０８ｋは、温度制御部１２０より供給される温度制御信号Ｓｖｄｋに応じて、自身の温度を変動させることにより復号器３０７ｋを加熱又は冷却する。温度変動素子３０８ｋは、例えばペルチェ素子を用いて実現することができる。温度検知素子３０９ｋは、復号器３０７ｋとの接触による熱伝導を介して復号器３０７ｋの温度をモニタする。温度検知素子３０９ｋは、検知した復号器３０７ｋの温度を温度情報信号Ｓｏｄｋとして出力し、これを設定温度算出部１１６に供給する。温度検知素子３０９ｋは例えばサーミスタを用いて実現することができる。
【００５７】
図６は、パワーモニタ部１０８の構成を示すブロック図である。受光器４０１ｋは、分岐器１０５ｋを介してＯＣＤＭ回線部１０３より供給される受信光信号Ｓｂｋを電気信号に変換して出力し、これを積分器４０２ｋに供給する。受光器４０１ｋは例えばフォトディテクタを用いて実現することができる。積分器４０２ｋは、受光器４０１ｋより供給される受信信号を積分し、受信光信号の振幅の時間平均値に相当する値を出力し、これをメモリ４０４ｋに供給する。積分器４０２ｋは例えばコンデンサとコイルを組み合わせて構成される低域通過濾波器等で実現することができる。発振器４０３は、一定周期のクロック信号を発生させて、これをメモリ４０４ｋおよび４０５ｋに供給する。メモリ４０４ｋは、発振器４０３から供給されるクロック信号の周期毎に、積分器４０２ｋの出力値を取り込むとともに、それまで保持していた値をメモリ４０５ｋおよび減算器４０６ｋに供給する。メモリ４０５ｋは、発振器４０３ｋから供給されるクロック信号の周期毎にメモリ４０４ｋの出力値を取り込むとともに、それまで保持していた値を減算器４０６ｋに供給する。メモリ４０４ｋおよび４０５ｋは、例えばＤＲＡＭ等のディジタル値を入出力するものを用いて実現することが可能であるが、この場合、積分器４０２ｋの出力信号は適宜アナログ／ディジタル変換されるものとする。
【００５８】
減算器４０６ｋは、メモリ４０５ｋの出力値からメモリ４０４ｋの出力値を減算した結果を出力する。すなわち、減算器４０６ｋは、互いに異なる時点における受信光信号の平均パワーの差、換言すれば受信光信号の所定時間内における平均パワーの変動量に相当する値を出力する。減算器４０６ｋは、かかる出力値を比較器４０７ｋおよび４０８ｋに供給する。
【００５９】
比較器４０７ｋは、受信光信号の平均パワーの変動量を示す減算器４０６ｋの出力値と所定のしきい値ＴＨ１とを比較して、例えば、減算器４０６ｋの出力値がしきい値ＴＨ１よりも大きい場合には、論理値“１”をそれ以外の場合は、論理値“０”を出力する。比較器４０８ｋは、受信光信号の平均パワーの変動量を示す減算器４０６ｋの出力値と所定のしきい値ＴＨ２とを比較して、例えば、減算器４０６ｋの出力値がしきい値ＴＨ２よりも小さい場合には、論理値“１”をそれ以外の場合は、論理値“０”を出力する。すなわち、比較器４０７ｋの出力値によって、当該チャンネルｋにおいて受信光信号のパワー増大が生じていることが検出され、比較器４０８ｋの出力値によって、当該チャンネルｋにおいて受信光信号のパワー減少が生じていることが検出される。比較器４０７ｋおよび４０８ｋの出力信号がともに“０”である場合には、当該チャンネルｋにおいて受信光信号のパワー増大もパワー減少も生じておらず、一定に維持されていることが示される。かかる比較器４０７ｋの出力値は、個別チャンネルパワー増大検知信号Ｓｈｋとして出力され、比較器４０８ｋの出力値は個別チャンネルパワー減少検知信号Ｓｉｋとして出力され、これらは、設定温度算出部１１６に供給される。
【００６０】
論理和演算器４０９は、各チャンネルに対応する比較器４０７１乃至４０７Ｍの出力値の論理和を出力する。論理和演算器４０９は、比較器４０７１乃至４０７Ｍのうちのいずれか１つでも論理値“１”を出力するものがある場合には、論理値“１”をそれ以外の場合は論理値“０”を出力する。すなわち、論理和演算器４０９の出力値によって、いずれかのチャンネルにおいて受信光信号のパワー増大が生じているか否かが検出される。かかる論理和演算器４０９の出力値は、パワー増大検知信号Ｓｆとして出力され、設定温度算出部１１６に供給される。
【００６１】
論理和演算器４１０は、各チャンネルに対応する比較器４０８１乃至４０８Ｍの出力値の論理和を出力する。論理和演算器４１０は、比較器４０８１乃至４０８Ｍのうちのいずれか１つでも論理値“１”を出力するものがある場合には、論理値“１”をそれ以外の場合は論理値“０”を出力する。すなわち、論理和演算器４１０の出力値によって、いずれかのチャンネルにおいて受信光信号のパワー減少が生じているか否かが検出される。かかる論理和演算器４１０の出力値は、パワー減少検知信号Ｓｇとして出力され、設定温度算出部１１６に供給される。
【００６２】
図７は、誤りモニタ部１１３の構成を示すブロック図である。比較器５０１ｋは、受信機１０６ｋより供給される受信情報の誤り率を示す誤り情報信号Ｓｅｋと所定のしきい値ＴＨとを比較して、誤り情報信号Ｓｅｋの示す値がしきい値ＴＨよりも大きい場合には論理値“１”を出力し、それ以外の場合は論理値“０”を出力する。すなわち、比較器５０１ｋの出力値によって、当該チャンネルｋにおいて受信情報の誤り率に異常が生じているか否かが検出される。かかる比較器５０１ｋの出力値は、誤り検知信号Ｓｊｋとして出力され、設定温度算出部１１６に供給される。
【００６３】
図８は、設定温度算出部１１６の構成を示すブロック図である。尚、図８に示す構成は、特定のチャンネルｋに対応する部分のみを示したものであり、設定温度算出部１１６には、各チャンネル毎に図８に示す構成要素が設けられているものとする。論理積演算器６０１ｋは、チャンネルｋにおいて受信光信号のパワー増大が生じていることを示すパワー増大検知信号Ｓｆと、チャンネルｋにおいて受信光信号のパワー減少が生じているか否かを示す個別チャンネルパワー減少検知信号Ｓｉｋの論理積を出力する。論理積演算器６０１ｋは、入力される信号ＳｆおよびＳｉｋの示す論理値がいずれも“１”のとき、すなわち、いずれかのチャンネルにおいて受信光信号のパワー増大が生じており、且つ当該チャンネルｋにおいて受信信号のパワー減少が生じている場合には論理値“１”を出力し、それ以外の場合は論理値“０”を出力する。かかる論理積演算器６０１ｋの出力信号（以下において第１トリガ信号と称する）は、符号器温度計算部６０２ｋに供給される。
【００６４】
符号器温度計算部６０２ｋは、論理積演算器６０１ｋより供給される第１トリガ信号の示す値が“１”のとき、自身に入力される各信号に基づいて、対応する符号器３０１ｋの設定温度を算出し、その算出結果を温度設定信号Ｓｔｃｋとして出力し、これを温度制御部１２０に供給する。符号器温度計算部６０２ｋには、当該チャンネルｋにおける受信信号の増大および減少を示す個別チャンネルパワー増大検知信号Ｓｈｋおよび個別チャンネルパワー減少検知信号Ｓｉｋと、当該チャンネルｋ以外の他の全てのチャンネルにおける個別チャンネルパワー増大検知信号（図８においてＳｈｍ（ｍはチャンネル番号を示し１乃至Ｍ（ｋはのぞく）のいずれかの値をとる。Ｍは多重数を示す。以下同じ）として示されている）および個別チャンネルパワー減少検知信号（図８においてＳｉｍとして示されている）が入力され、更に、符号器３０１ｋの現在の温度を示す温度情報信号Ｓｏｃｋが入力される。
【００６５】
論理否定演算器６０３ｋは、パワー増大検知信号Ｓｆの論理否定を出力する。論理否定演算器６０５ｋは、パワー減少検知信号Ｓｇの論理否定を出力する。論理積演算器６０４ｋは、パワー減少検知信号Ｓｇと当該チャンネルｋにおける個別チャンネルパワー減少検知信号Ｓｉｋの論理積を出力する。論理積演算器６０４ｋは、入力される信号ＳｇおよびＳｉｋの示す論理値がいずれも“１”のとき、すなわち、いずれかのチャンネルにおいて受信信号のパワー減少が生じており、且つ当該チャンネルｋにおいて受信信号のパワー減少が生じている場合には論理値“１”を出力し、それ以外の場合は論理値“０”を出力する。
【００６６】
論理積演算器６０６ｋは、誤りモニタ部１１３から供給される当該チャンネルｋにおける誤り検知信号Ｓｊｋ、論理否定演算器６０３ｋおよび６０５ｋの出力信号を受信して、これらの各信号の論理積を出力する。すなわち、論理積演算器６０６ｋは、全てのチャンネルの受信光信号にパワー変化がなく、且つ、当該チャンネルｋにおいて受信情報の誤り率が所定値よりも高くなっている場合には、論理値“１”をそれ以外の場合には論理値“０”を出力する。論理和演算器６０７ｋは、論理積演算器６０４ｋおよび６０６ｋの出力値の論理和を出力する。論理和演算器６０７ｋは、論理積演算器６０４ｋおよび６０６ｋの出力値のすくなくともいずれか一方が“１”のとき論理値“１”を出力し、双方が“０”のとき論理値“０”を出力する。かかる論理和演算器６０７ｋの出力信号（以下において第２トリガ信号と称する）は、復号器温度計算部６０８ｋに供給される。
【００６７】
復号器温度計算部６０８ｋは、第２トリガ信号の示す値が“１”のとき自身に入力される各信号に基づいて、対応する復号器３０７ｋの設定温度を算出し、その算出結果を温度情報信号Ｓｔｄｋとして出力し、これを温度制御部１２０に供給する。復号器温度計算部６０８ｋには、符号器３０１ｋの現在の温度を示す温度情報信号Ｓｏｄｋと、当該チャンネルｋにおける受信情報の誤り率が所定値よりも高いか否かを示す誤り検知信号Ｓｊｋが入力される。
【００６８】
図９は、設定温度算出部１１６内に設けられた符号器温度計算部６０２ｋの構成を示すブロック図である。セットリセットフリップフロップ（以下ＳＲフリップフロップと称する）７０１ｋ、７０１ｍ、７０２ｍ、７０８、７１６の各々は、Ｓポートに論理値“１”が入力されると論理値“１”を出力し、Ｒポートに論理値“１”が入力されると論理値“０”を出力し、ＳポートおよびＲポートともに論理値“０”が入力されると直前の出力論理値を保持して出力する。ＳＲフリップフロップ７０１ｋは、当該チャンネルｋにおいて受信光信号にパワー増大が生じているか否かを示す個別チャンネルパワー増大検知信号ＳｈｋをＳポートに入力し、比較器７２９の出力信号をＲポートに入力し、その出力を論理積演算器７０３ｋに供給する。ＳＲフリップフロップ７０１ｍの各々は、当該チャンネルｋ以外の他のチャンネル毎の個別チャンネルパワー増大検知信号ＳｈｍをＳポートに入力し、比較器７２９の出力信号をＲポートに入力し、その出力を論理積演算器７０３ｍの各々に供給する。ＳＲフリップフロップ７０２ｍの各々は、当該チャンネルｋ以外の他のチャンネル毎の個別チャンネルパワー減少検知信号ＳｉｍをＳポートに入力し、比較器７２９の出力信号をＲポートに入力し、その出力を論理積演算器７０４ｍの各々に供給する。
【００６９】
論理積演算器７０３ｋは、個別チャンネルパワー増大検知信号ＳｈｋとＳＲフリップフロップ７０１ｋの出力値の論理積を出力する。論理積演算器７０３ｍの各々は、当該チャンネルｋ以外の各チャンネル毎の個別チャンネルパワー増大検知信号ＳｈｍとＳＲフリップフロップ７０１ｍの出力値の論理積を出力する。論理積演算器７０４ｍの各々は、当該チャンネルｋ以外の各チャンネル毎の個別チャンネルパワー減少検知信号ＳｉｍとＳＲフリップフロップ７０２ｍの出力値の論理積を出力する。
【００７０】
論理和演算器７０５は、論理積演算器７０３ｍの各々の出力値の倫理和を出力する。論理和演算器７０６は、論理積演算器７０４ｍの各々の出力値の倫理和を出力する。論理和演算器７０７は、論理和演算器７０５および７０６の各出力値の論理和を出力する。論理否定演算器７３６は、論理和演算器７０７から出力される出力値の論理否定を出力する。
【００７１】
ＳＲフリップフロップ７０８は、Ｓポートに第１トリガ信号を入力し、Ｒポートに論理和演算器７４１の出力信号を入力する。発振器７０９は、論理値“１”に対応する電圧レベルと論理値“０”に対応する電圧レベルが交互に生じる周期波形を有するクロック信号を発生させる。論理積演算器７１０は、ＳＲフリップフロップ７０８の出力信号と発振器７０９の出力信号の論理積を出力する。メモリ７１１は、ＯＣＤＭ回線部１０３より供給されるチャンネルｋにおける符号器３０１ｋの温度モニタ値を示す温度情報信号Ｓｏｃｋの値を記憶する手段である。メモリ７１１は、発振器７０９から供給されるクロック信号の立ち上がりエッジ毎に温度情報信号Ｓｏｃｋの値を読み込み、それまでの記憶値を更新し、論理積演算器７１０から供給される出力信号の立ち上がりエッジ毎にその記憶値を出力する。メモリ７１１の出力値は、比較器７１４、７３７、７３８、メモリ７３１、７３２および加算器７２３にそれぞれ供給される。
【００７２】
加算器７１２は、入力信号の代数和を計算して出力する手段である。加算器７１２には、符号器３０１ｋの設定温度として設定可能な温度範囲の上限値および下限値が入力される。加算器７１２は、かかる温度設定範囲の上限値および下限値の代数和を出力し、これを除算器７１３に供給する。除算器７１３は、加算器７１２の出力値を２で割り算して出力する。すなわち、除算器７１３からは、符号器３０１ｋの設定温度として設定することが可能な温度範囲の中央値が出力される。かかる除算器７１３の出力信号は比較器７１４に供給される。
【００７３】
比較器７１４は、メモリ７１１より供給される符号器３０１ｋのある時点における温度モニタ値が、除算器７１３より供給される符号器３０１ｋに対して設定可能な温度範囲の中央値よりも大きい場合には、論理値“１”をそれ以外の場合には論理値“０”を出力する。かかる比較器７１４の出力信号は、論理和演算器７１９を経由してトグルフリップフロップ（以下Ｔフリップフロップと称する）７２０のＳポートに入力されるとともに、論理否定演算器７１５および論理和演算器７１８を経由してＴフリップフロップ７１８のＲポートに入力される。ＳＲフリップフロップ７１６は、Ｓポートに比較器７２９の出力信号を入力し、ＲポートにＳＲフリップフロップの出力信号を入力し、入力されたこれらの信号が示す論理値に従って、上述した論理動作を行う。
【００７４】
論理和演算器７１７は、論理和演算器７０５の出力信号と比較器７２９の出力信号の論理和を出力し、これをＴフリップフロップ７２０のＣＬＫポートに供給する。
【００７５】
論理否定演算器７１５は、比較器７１４の出力信号の論理否定を出力する。論理和演算器７１８は、論理否定演算器７１５の出力信号とＳＲフリップフロップ７１６の出力信号の論理和を出力する。論理和演算器７１９は比較器７１４の出力信号とＳＲフリップフロップ７１６の出力信号の論理和を出力する。Ｔフリップフロップ７２０は、Ｓポートに論理値“１”、Ｒポートに論理値“０”が入力されると論理値“１”を出力し、Ｓポートに論理値“０”、Ｒポートに論理値“１”が入力されると論理値“０”を出力し、ＳポートとＲポートの双方に論理値“１”が入力されるとＣＬＫポートに入力される信号の立ち上がりエッジ毎に直前の出力論理値を反転させて出力する。Ｔフリップフロップ７２０は、Ｓポートに論理和演算器７１９の出力信号を入力し、Ｒポートに論理和演算器７１８の出力信号を入力し、ＣＬＫポートに論理和演算器７１７の出力信号を入力する。
【００７６】
符号器３０１ｋを温度変動素子３０２ｋによって加熱又は冷却するときの温度変化量ΔＴを数値化した信号が符号反転器７２１およびスイッチ７２２にそれぞれ供給される。符号反転器７２１は、入力される温度変化量ΔＴが示す数値の正負の符号を反転させる手段であり、負の温度変化量を数値化して出力する。温度変化量ΔＴを例えば２進数で表した場合において、その各桁の“１”“０”を反転させることにより表される値は、補数と呼ばれ、元の値の正負の符号を反転させた値となる。故に、符号反転器７２１は、例えば排他的論理和演算回路で実現することができる。ここで、正の温度変化は加熱として扱われ、負の温度変化は冷却として扱われるものとする。スイッチ７２２には、正の温度変化量ΔＴを示す値と、負の温度変化量−ΔＴを示す値の双方が入力される。スイッチ７２２は、Ｔフリップフロップ７２０から出力される論理値に従って、入力される２つの値のうちのいずれか一方を出力する。加算器７２３は、メモリ７１１から供給される符号器３０１ｋの温度モニタ値にスイッチ７２２から供給される温度変化量ΔＴ（又は−ΔＴ）の値を加算して出力する。かかる加算器７２３の出力信号は、スイッチ７２４に供給される。
【００７７】
カウンタ７２８は、論理否定演算器７３６の出力信号の立ち上がりエッジ毎に“０”、“１”、“２”の３値をこの順に計数してその値を出力する手段であり、ＳＲフリップフロップ７０８から供給される論理値が“１”に変化するときに、その出力値を“０”に初期化する。比較器７２９は、カウンタ７２８から供給されるカウント値を入力し、その値が１の場合、論理値“１”を出力し、それ以外の場合論理値“０”を出力する。比較器７３０は、カウンタ７２８から供給されるカウント値を入力し、その値が２の場合、論理値“１”を出力し、それ以外の場合論理値“０”を出力する。
【００７８】
メモリ７３１は、比較器７２９の出力信号の立ち上がりエッジ毎にメモリ７１１から出力される温度情報信号Ｓｏｃｋの値を読み込んで、それまでの記憶値を更新し、論理和演算器７４０の出力信号の立ち上がりエッジ毎にその記憶値を出力する。メモリ７３１の出力値はスイッチ７２４および加算器７３４にそれぞれ供給される。メモリ７３２は、比較器７３０の出力信号の立ち上がりエッジ毎にメモリ７１１から出力される温度情報信号Ｓｏｃｋの値を読み込んで、それまでの記憶値を更新し、遅延器７３３の出力信号の立ち上がりエッジ毎にその記憶値を出力する。遅延器７３３は、比較器７３０の出力信号を一定時間遅延させて出力する。加算器７３４は、メモリ７３１およびメモリ７３２の出力値の代数和を出力する。除算器７３５は、加算器７３４の出力値を２で割り算して出力する。
【００７９】
比較器７３７は、メモリ７１１から供給される符号器３０１ｋの温度モニタ値が、符号器３０１ｋの温度設定範囲の上限値より大きい場合に論理値“１”を出力し、それ以外の場合は論理値“０”を出力する。比較器７３８は、メモリ７１１から供給される符号器３０１ｋの温度モニタ値が、符号器３０１ｋの温度設定範囲の下限値より小さい場合に論理値“１”を出力し、それ以外の場合は論理値“０”を出力する。論理和演算器７３９は、比較器７３７および７３８の出力値の論理和を出力する。すなわち、論理和演算器７３９は、メモリ７１１から供給される符号器３０１ｋの温度モニタ値が、符号器３０１ｋの温度設定範囲の上限値より大きい場合、又は下限値より小さい場合に論理値“１”を出力し、それ以外の場合は論理値“０”を出力する。論理和演算器７４０は、論理和演算器７３９および遅延器７３３の出力値の論理和を出力する。論理和演算器７４１は、論理否定演算器７２６、比較器７３０および論理否定演算器７３９の出力値の論理和を出力する。論理和演算器７４１の出力信号は、設定温度算出部１１６による符号器の温度設定値の算出処理のリセットを指示する信号としてＳＲフリップフロップ７０８のＲポートに入力される。
【００８０】
スイッチ７２４は、入力される論理否定演算器７２６の出力論理値が“１”のとき加算器７２３の出力信号を選択して出力し、入力される比較器７３０の出力論理値が“１”のとき除算器７３５の出力信号を選択して出力し、入力される論理和演算器７３９の出力論理値が“１”のときメモリ７３１の出力信号を選択して出力する。メモリ７２５は、発振器７０９から供給されるクロック信号の立ち上がりエッジ毎にスイッチ７２４の出力値を読み込んで、それまでの記憶値を更新し、論理積演算器７１０の出力信号の立ち上がりエッジ毎にその記憶値を出力する。かかるメモリ７２５の出力信号は、チャンネルｋにおける符号器３０１ｋの設定温度の値を示す温度設定信号Ｓｔｃｋとして温度制御部１２０に供給される。
【００８１】
図１０は、設定温度算出部１１６における復号器温度計算部６０８ｋの構成を示すブロック図である。論理積演算器８０１は、誤りモニタ部１１３から供給される当該チャンネルｋにおける受信情報の誤り率が所定値よりも高いか否かを示す誤り検知信号ＳｊｋとＳＲフリップフロップ８０３の出力信号の論理積を出力する。論理否定演算器８０２は、論理積演算器８０１の出力信号の論理否定を出力し、これをスイッチ８２３およびＳＲフリップフロップ８０３に供給する。
【００８２】
ＳＲフリップフロップ８０３、８１１は、Ｓポートに論理値“１”が入力されると論理値“１”を出力し、Ｒポートに論理値“１”が入力されると論理値“０”を出力し、Ｓポート、Ｒポートともに論理値“０”が入力されると直前の出力論理値を保持して出力する。ＳＲフリップフロップ８０３は、Ｓポートに第２トリガ信号を入力し、Ｒポートに論理否定演算器８０２の出力信号を入力する。
【００８３】
発振器８０４は、論理値“１”に対応する電圧レベルと論理値“０”に対応する電圧レベルが交互に生じる周期波形を有するクロック信号を発生させる。論理積演算器８０５は、ＳＲフリップフロップ８０３の出力信号と発振器８０４の出力信号の論理積を出力する。メモリ８０６は、ＯＣＤＭ回線部１０３より供給されるチャンネルｋにおける復号器３０７ｋの温度モニタ値を示す温度情報信号Ｓｏｄｋの値を記憶する手段である。メモリ８０６は、発振器８０４から供給されるクロック信号の立ち上がりエッジ毎に温度情報信号Ｓｏｄｋの値を読み込み、それまでの記憶値を更新し、論理積演算器８０５から供給される出力信号の立ち上がりエッジ毎にその記憶値を出力する。メモリ８０６の出力値は、比較器８０９、８１９、８２０、および加算器８１８にそれぞれ供給される。
【００８４】
加算器８０７は、入力信号の代数和を計算して出力する手段である。加算器８０７には、復号器３０７ｋの設定温度として設定可能な温度範囲の上限値および下限値が入力される。加算器８０７は、かかる温度設定範囲の上限値および下限値の代数和を出力し、これを除算器８０８に供給する。除算器８０８は、加算器８０７の出力値を２で割り算して出力する。すなわち、除算器８０８からは、復号器３０１ｋの設定温度として設定することが可能な温度範囲の中央値が出力される。かかる除算器８０８の出力信号は比較器８０９に供給される。
【００８５】
比較器８０９は、メモリ８０６より供給される復号器３０７ｋの温度モニタ値が、除算器８０８より供給される復号器３０７ｋに対して設定可能な温度範囲の中央値よりも大きい場合には、論理値“１”をそれ以外の場合には論理値“０”を出力する。かかる比較器８０９の出力信号は、論理和演算器８１４を経由してＴフリップフロップ８１５のＳポートに供給されるとともに、論理否定演算器８１２および論理和演算器８１３を経由してＴフリップフロップ８１５のＲポートに供給される。
【００８６】
排他的論理和演算器８１０は、ＳＲフリップフロップ８０３から供給される論理値と、比較器８２１から供給される論理値の排他的論理和を出力する。ＳＲフリップフロップ８１１は、Ｓポートに論理和演算器８２１の出力信号を入力し、Ｒポートに排他的論理和演算器８１０の出力信号を入力し、入力されたこれらの信号が示す論理値に従って、上述した論理動作を行う。
【００８７】
論理否定演算器８１２は、比較器８０９の出力信号の論理否定を出力する。論理和演算器８１３は、論理否定演算器８１２の出力信号とＳＲフリップフロップ８１１の出力信号の論理和を出力する。論理和演算器８１４は比較器８０９の出力信号とＳＲフリップフロップ８１１の出力信号の論理和を出力する。Ｔフリップフロップ８１５は、Ｓポートに論理値“１”、Ｒポートに論理値“０”が入力されると論理値“１”を出力し、Ｓポートに論理値“０”、Ｒポートに論理値“１”が入力されると論理値“０”を出力し、ＳポートとＲポートの双方に論理値“１”が入力されるとＣＬＫポートに入力された信号の立ち上がりエッジ毎に直前の出力論理値を反転させて出力する。Ｔフリップフロップ８１５は、Ｓポートに論理和演算器８１４の出力信号を入力し、Ｒポートに論理和演算器８１３の出力信号を入力し、ＣＬＫポートに遅延器８２２の出力信号を入力する。
【００８８】
復号器３０７ｋを温度変動素子３０８ｋによって加熱又は冷却するときの温度変化量ΔＴを数値化した信号が符号反転器８１６およびスイッチ８１７にそれぞれ供給される。符号反転器８１６は、入力される温度変化量ΔＴが示す数値の正負の符号を反転させる手段であり、負の温度変化量を数値化して出力する。符号反転器７２１は、例えば排他的論理和演算回路で実現することができる。ここで、正の温度変化は加熱として扱われ、負の温度変化は冷却として扱われるものとする。スイッチ８１７には、正の温度変化量ΔＴを示す値と、負の温度変化量−ΔＴを示す値の双方が入力される。スイッチ８１７は、Ｔフリップフロップ８１５から出力される論理値に従って、入力される２つの値のうちのいずれか一方を出力する。加算器８１８は、メモリ８０６から供給される復号器３０７ｋの温度モニタ値にスイッチ８１７から供給される温度変化量ΔＴ（又は−ΔＴ）の値を加算して出力する。かかる加算器８１８の出力信号は、スイッチ８２３に供給される。
【００８９】
比較器８１９は、メモリ８０６から供給される復号器３０７ｋの温度モニタ値が、復号器３０７ｋの温度設定範囲の上限値より大きい場合に論理値“１”を出力し、それ以外の場合は論理値“０”を出力する。比較器８２０は、メモリ８０６から供給される復号器３０７ｋの温度モニタ値が、復号器３０１ｋの温度設定範囲の下限値より小さい場合に論理値“１”を出力し、それ以外の場合は論理値“０”を出力する。論理和演算器８２１は、比較器８１９および８２０の出力値の論理和を出力する。すなわち、論理和演算器８２１は、メモリ８０６から供給される復号器３０７ｋの温度モニタ値が、復号器３０７ｋの温度設定範囲の上限値より大きい場合、又は下限値より小さい場合に論理値“１”を出力し、それ以外の場合は論理値“０”を出力する。かかる論理和演算器８２１の出力は排他的論理和演算器８１０、ＳＲフリップフロップ８１１のＳポートおよび遅延器８２２に供給される。遅延器８２２は、論理和演算器８２１から供給される信号を一定時間遅延させて出力し、これをＴフリップフロップ８１５のＣＬＫポートに供給する。
【００９０】
スイッチ８２３は、入力される論理否定演算器８０２の出力論理値が“１”のとき、加算器８１８の出力信号を出力し、入力される論理値が“０”のとき出力信号の送出を停止させる。メモリ８２４は、発振器８０４から供給されるクロック信号の立ち上がりエッジ毎にスイッチ８２３の出力値を読み込んで、それまでの記憶値を更新し、論理積演算器８０５の出力信号の立ち上がりエッジ毎にその記憶値を出力する。かかる、メモリ８２４の出力信号は、チャンネルｋにおける復号器３０７ｋの設定温度の値を示す温度設定信号Ｓｔｄｋとして温度制御部１２０に供給される。
【００９１】
（符号器の障害の検出原理とその回復の原理）
１．符号値の変動と受信光信号の平均パワーの関係
上記した構成を有する本発明に係る光符号分割多重通信システムにおいて、符号化と復号化の符号値が一致しているかどうかは、受信光信号の平均パワーにより判断する。受信光信号の平均パワーとは、ある時間内に測定される受信光信号のエネルギーを測定時間で割り算したものである。ここで、測定時間が十分長く、雑音等によるパワー変動や論理値“１”および“０”の出現率の変動によるパワー変動等の影響が受信光信号の平均パワーに対して十分に小さい場合（平均パワー測定誤差より小さい場合）、受信光信号の平均パワーは、１つのパルスを符号化および復号化した後の光エネルギーをビット周期の時間で割り算したものに比例すると考えることができる。つまり、受信光信号の平均パワーをＰａｖとすると、
【００９２】
【数８】
0005463828.tif 000009
【００９３】
と表すことができる。ここでＴｂはビット周期である。
【００９４】
図１１にチップ数Ｎを３２、ビット周期Ｔｂを２ＮＴｃ（Ｔｃは隣接するチップパルスの時間間隔）としたときの、[数６]、[数７]および[数８]から求めた受信光信号の平均パワーと符号値との関係を示す。図１１において横軸はθｅ−θｄを表しており、２π分の１に規格化している。θｅ−θｄ＝０というのは、θｅ＝θｄであることを意味し、符号器の符号器の隣接チップパルスのパルス間の位相差と復号器の隣接チップパルスのパルス間の位相差が一致していること、すなわち、符号器と復号器に設定された符号値が一致していることを意味している。単一チャンネルの送受信では、符号器と復号器で符号値が一致するときに受信光信号の平均パワーが最大となる。符号器と復号器で符号値の差が小さいほど受信光信号の平均パワーが大きく、符号値の差が大きくなるに従って単調に受信光信号の平均パワーは減少する。符号値の差が±πのとき受信光信号の平均パワーは最小となる。このように、符号化および復号化における符号値の差と受信光信号の平均パワーの関係が単調であることから、以下に述べるように、通信中にＯＣＤＭ回線部１０３内の１つの符号器３０１ｋ（又は復号器３０７ｋ）の符号値が変化した場合にその変動が生じた符号器又は復号器を特定することが可能である。
【００９５】
２．符号値と符号器の温度との関係
本符号化方式では、全ての隣接チップパルスのパルス間位相差を等しくするので、[数２]においてｊ＝１乃至Ｎ−１のθｊを全てθとし、Ｌｊを全て等しくＬとする。つまり、隣接チップパルスのパルス間位相差θと単位格子間距離Ｌとの間に
【００９６】
【数９】
0005463828.tif 000010
【００９７】
の関係がある。符号器の温度を変化させることによる符号値θの変化δθは、実効屈折率ｎｅｆｆの温度依存性と単位格子間距離Ｌの温度依存性を介して
【００９８】
【数１０】
0005463828.tif 000011
【００９９】
の関係となる。ここでＴは温度、δＴは温度変化である。[数１０]より温度変化と符号値の変化の関係が単調である。すなわち、符号器あるいは復号器に割り当てられた符号値の変動は、温度変化に起因して生じる一方、符号値に変動が生じた場合には、符号器および復号器の温度を個別に調整することにより、適正な符号値となるように補正することが可能である。この場合、δθ・δＴの符号（プラス・マイナスの意味の符号）が変わらないＴの範囲を動作範囲として設定する。
【０１００】
３．受信光信号の平均パワーのモニタによる障害が生じた符号器の特定
チャンネルｘ、ｙ１、ｙ２を含む複数チャンネルが多重されている通信状況において、チャンネルｘの符号器又は復号器に障害が生じた場合を考える。ここで、全ての符号器および復号器が正常であるとき各チャンネルの光信号パワーは適正に制御されているものとする。また、１つの符号器又は復号器に障害が発生する確率に比べて複数の符号器又は復号器に同時に障害が発生する確率が十分に小さいものとする。このとき、正常動作時と比べたときの復号化された受信光信号のパワーの変化を表１および表２に示す。表１は、チャンネルｘの符号器に障害がある場合、表２はチャンネルｘの復号器に障害がある場合を示している。
【０１０１】
【表１】
0005463828.tif 000012
【０１０２】
【表２】
0005463828.tif 000013
【０１０３】
ここで、符号ｘは障害が発生する前にチャンネルｘに割り当てられていた符号値、符号ｙ１およびｙ２は、それぞれチャンネルｙ１およびｙ２に割り当てられている符号値、符号ｚはいずれのチャンネルにも割り当てられていない未使用の符号値である。各表中の“−”は、符号器又は復号器に障害が発生する前後において、受信光信号に平均パワー変動が生じないことを示す。各表中の上向きの矢印は、符号器又は復号器の障害に起因して、受信光信号の平均パワーが上昇することを示している。各表中の下向きの矢印は、符号器又は復号器の障害に起因して、受信光信号の平均パワーが減少することを意味している。
【０１０４】
はじめに、表１を参照して、チャンネルｘの符号器に障害が発生した場合において、符号器の符号値がｘからｙ１に変動した場合について考える。チャンネルｘにおいては符号器と復号器の符号値がともにｘで一致していた状態から、符号器の符号値がｙ１に変動したことによって不一致状態となる。従って、チャンネルｘの受信機において受信される受信光信号の平均パワーは、正常時と比べ小さくなる（１）。一方、チャンネルｙ１においては、チャンネルｘの符号器の符号値がｘからｙ１に変動したことにより、チャンネルｘの符号器の符号値とチャンネルｙ１の復号器の符号値が不一致状態から一致状態に変化することとなる。従って、チャンネルｙ１の受信機において受信される受信光信号の平均パワーは、正常時と比べ大きくなる（２）。チャンネルｙ２においては、復号器の符号値がｙ２であり、チャンネルｘの符号器の符号値がｘからｙ１に変動しても、符号値の一致、不一致状態に変化がない。従って、チャンネルｙ２の受信機において受信される受信光信号の平均パワーは変化しない（３）。
【０１０５】
次に、チャンネルｘの符号器の符号値がｘからｚに変動した場合について考える。チャネルｘにおいては、符号器と復号器の符号値がともにｘで一致していた状態から、符号器の符号値がｚに変動したことによって不一致となる。従って、チャンネルｘの受信機において受信される受信光信号の平均パワーは、正常時と比べ小さくなる（４）。一方、チャンネルｙ１およびｙ２においては、復号器の符号値がｙ１又はｙ２であり、チャンネルｘの符号器の符号値がｘからｚに変動しても、符号値の一致、不一致状態に変化がない。従って、チャンネルｙ１およびｙ２の受信機において受信される受信光信号の平均パワーは変化しない（５）（６）。
【０１０６】
次に、表２を参照して、チャンネルｘの復号器に障害が発生した場合において、復号器の符号値がｘからｙ１に変動した場合について考える。チャンネルｘにおいては、復号器の符号値が、チャンネルｘの符号器と符号値が一致していた状態から、チャンネルｙ１の符号器と符号値が一致する状態に入れ替わる。従って、チャンネルｘの受信機において受信される受信光信号のパワーは結局変化しないこととなる（７）。チャンネルｙ１およびｙ２においては、チャンネルｘの復号器の符号値に変動が生じても、復号化すべき信号に変動が生じるわけではないので、チャンネルｙ１およびｙ２の受信機において受信される受信光信号のパワーは変化しない（８）（９）。
【０１０７】
次に、チャンネルｘの復号器の符号値がｘからｚに変動した場合について考える。チャンネルｘにおいては、符号器と復号器の符号値がともにｘで一致していた状態から、復号器の符号値がｚに変動したことによって不一致状態となる。従って、チャンネルｘの受信機において受信される受信光信号のパワーは、正常時と比べ小さくなる（１０）。一方、チャンネルｙ１およびｙ２においては、チャンネルｘの復号器の符号値に変動が生じても、復号すべき信号に変動が生じるわけではないので、チャンネルｙ１およびｙ２の受信機において受信される受信光信号のパワーは変化しない（１１）（１２）。
【０１０８】
本発明に係る通信システムにおいて、符号器又は復号器に割り当てられた符号値の変動と各チャンネルのおける受信光信号のパワーの変動には、表１および表２に示したような関係があるので、受信光信号のパワー変化をモニタすることにより、障害が生じた符号器又は復号器を以下のように特定することができる。
（ｉ）一つのチャンネルにおいて受信光信号の平均パワーが減少し、他の一つのチャンネルにおいて受信光信号の平均パワーが増大する場合、受信光信号の平均パワー減少が生じているチャンネルにおいて符号器の障害が発生しているものと特定できる。このとき、その障害が生じている符号器の符号値は、本来の符号値から受信光信号の平均パワー増大が生じているチャンネルに割り当てられるべき符号値に変動していることも特定できる。
（ii）一つのチャンネルにおいて受信光信号の平均パワーが減少し、他の全てのチャンネルにおいて受信光信号の平均パワーが変化しない場合、受信光信号の平均パワー減少が生じているチャンネルにおいて符号器又は復号器に障害が発生しているものと特定できる。このとき、その障害が生じている符号器又は復号器の符号値は、本来の符号値からいずれのチャンネルにも割り当てられていない未使用の符号値に変動していることも特定できる。
（iii）全チャンネルの受信光信号のパワーが変化しない場合、通信システムが正常動作を続けているのか或いは復号器に障害があるかどうか判断できない。
【０１０９】
本発明に係る光符号分割多重通信システムにおいては、各チャンネルの受信光信号の平均パワー変化をパワーモニタ部１０８において監視し、受信光信号に上記（ｉ）乃至（iii）に記載したような受信光信号の平均パワーの変動が生じているか否かを検出する。そして、このような受信光信号のパワー変動が検出された場合には、障害が生じているチャンネルを特定し、障害と判断されたチャンネルの符号器又は復号器の温度が設定温度算出部１１６にて算出した値となるように温度制御することにより符号器又は復号器の符号値を修正し、通信の回復を図る。
【０１１０】
（本発明に係る光符号分割多重通信システムの動作）
以下において、本発明の実施例である光符号分割多重通信システムの動作について説明する。
【０１１１】
１．温度制御の対称となる符号器又は復号器を決定する方法
はじめに、本発明に係る光符号分割多重通信システムにおいて温度制御の対称となる符号器又は復号器を決定する方法を図１２のフローチャートを参照しつつ説明する。
【０１１２】
はじめに、いずれかのチャンネルにおいて受信光信号Ｓｂｋの平均パワーの増大が生じているか否かを判断する（ステップＳ１）。ＯＣＤＭ回線部１０３より供給される各チャンネルの受信情報は復号器３０７ｋによって復号化された後、受信光信号Ｓｂｋとしてパワーモニタ部１０８に供給される。パワーモニタ部１０８において、受光器４０１ｋおよび積分器４０２ｋは受信光信号Ｓｂｋの平均パワーを得るための手段である。メモリ４０４ｋ、４０５ｋは、互いに異なる時点における受信光信号の平均パワーを示す値を出力し、減算器４０６ｋはこれらの差分値を出力する。これによって受信光信号の平均パワーの時間変化を得る。比較器４０７ｋは、チャンネルｋにおいて受信光信号の平均パワーが増大しているかどうかを判断するために用いる。比較器４０７ｋは、入力された受信光信号の平均パワーの時間変化がしきい値ＴＨ１よりも大きい場合には、受信光信号の平均パワーが増大していることを示す論理値“１”を出力する。単純にパワー増大を判断するだけであればしきい値ＴＨ１の値を０とすることができるが、雑音等の影響によって受信光信号のパワーがランダムに揺らぐことを考慮して、しきい値ＴＨ１の値を０より大きい値に設定することが好ましい。比較器４０８ｋは、チャンネルｋにおいて受信光信号の平均パワーが減少しているかどうかを判断するために用いる。比較器４０８ｋは、入力された受信光信号の平均パワーの時間変化がしきい値ＴＨ２よりも小さい場合には、受信光信号の平均パワーが減少していることを示す論理値“１”を出力する。単純にパワー減少を判断するだけであればしきい値ＴＨ２の値を０とすることができるが、雑音等の影響によって受信光信号のパワーがランダムに揺らぐことを考慮して、しきい値ＴＨ２の値を０より小さい値に設定することが好ましい。比較器４０７ｋの出力は、論理和演算器４０９に供給されるとともに個別チャンネルパワー増大検知信号Ｓｈｋとして設定温度算出部１１６に供給される。論理和演算器４０９は、各チャンネルの比較器４０７１乃至４０７Ｍの出力値の論理和を演算する。すなわち、論理和演算器４０９は、いずれかのチャンネルにおいて受信光信号にパワー増大が生じている場合には、論理値“１”をそれ以外の場合は論理値“０”を出力し、これをパワー増大検知信号Ｓｆとして設定温度算出部１１６に供給する。一方、比較器４０８ｋの出力は、論理和演算器４１０に供給されるとともに特定チャンネルパワー減少検知信号Ｓｉｋとして設定温度算出部１１６に供給される。論理和演算器４１０は、各チャンネルの比較器４０８１乃至４０８Ｍの出力値の論理和を演算する。すなわち、論理和演算器４１０は、いずれかのチャンネルにおいて受信光信号にパワー減少が生じている場合には、論理値“１”をそれ以外の場合は論理値“０”を出力し、これをパワー減少検知信号Ｓｇとして設定温度算出部１１６に供給する。本ステップＳ１において、いずれかのチャンネルにおいて受信光信号Ｓｂｋの平均パワーの増大が生じているか否かの判断は、設定温度算出部１１６においてパワー増大検知信号Ｓｆが認識されることにより実現される。
【０１１３】
次に、ステップＳ１において、いずれかのチャンネルにおいて受信光信号Ｓｂｋの平均パワーの増大が生じていると判断された場合には、受信光信号Ｓｂｋの平均パワーの減少が生じているチャンネルを特定する（ステップＳ２）。受信光信号Ｓｂｋの平均パワーの減少が生じているチャンネルの特定は、設定温度算出部１１６において個別チャンネルパワー減少検知信号Ｓｉｋが認識されることにより実現される。
【０１１４】
次に、ステップＳ２において特定されたチャンネルの符号器は、上記（ｉ）に示す障害が生じている符号器に該当するので、その特定されたチャンネルの符号器に障害が生じているものと判断して、これを温度制御の対象とする（ステップＳ３）。設定温度算出部１１６において、論理積演算器６０１ｋが個別チャンネルパワー増大検知信号Ｓｈｋおよび個別チャンネルパワー減少検知信号Ｓｉｋの論理積を演算することにより、上記ステップＳ１からＳ３の処理が実現される。温度制御の対象が特定されると、その対象となったチャンネルに対応する論理積演算器６０１ｋは、第１トリガ信号を符号器温度計算部６０２ｋに送出する。符号器温度計算部６０２ｋは、かかる第１トリガ信号を契機として温度制御対象の符号器の設定温度の算出処理を開始する。
【０１１５】
次に、ステップＳ１において、いずれかのチャンネルにおいて受信光信号Ｓｂｋの平均パワーの増大が生じていると判断されなかった場合には、いずれかのチャンネルにおいて受信光信号Ｓｂｋの平均パワーの減少が生じているか否かを判断する（ステップＳ４）。本ステップＳ３において、いずれかのチャンネルにおいて受信光信号Ｓｂｋの平均パワーの減少が生じているか否かの判断は、設定温度算出部１１６においてパワー減少検知信号Ｓｇが認識されることにより実現される。
【０１１６】
次に、ステップＳ４において、いずれかのチャンネルにおいて受信光信号Ｓｂｋの平均パワーの減少が生じていると判断された場合には、受信光信号Ｓｂｋの平均パワーの減少が生じているチャンネルを特定する（ステップＳ５）。受信光信号Ｓｂｋの平均パワーの減少が生じているチャンネルの特定は、設定温度算出部１１６において個別チャンネルパワー減少検知信号Ｓｉｋが認識されることにより実現される。
【０１１７】
次に、ステップＳ５において特定されたチャンネルの符号器又は復号器は、上記（ii）に示す障害が生じている符号器又は復号器に該当するので、その特定されたチャンネルの符号器又は復号器に障害が生じているものと判断して、その特定されたチャンネルの復号器を温度制御の対象とする（ステップＳ６）。設定温度算出部１１６において、論理積演算器６０４ｋがパワー減少検知信号Ｓｇおよび個別チャンネルパワー減少検知信号Ｓｉｋの論理積を演算することにより、上記ステップＳ４からＳ６の処理が実現される。温度制御の対象が特定されると、その対象となったチャンネルに対応する論理積演算和６０７ｋは、第２トリガ信号を復号器温度計算部６０８ｋに送出する。復号器温度計算部６０８ｋは、かかる第２トリガ信号を契機として温度制御対象の復号器の設定温度の算出処理を開始する。
【０１１８】
次に、ステップＳ１においていずれかのチャンネルにおいて受信光信号Ｓｂｋの平均パワーの増大が生じていると判断されず且つ、ステップＳ４において、いずれかのチャンネルにおいて受信光信号Ｓｂｋの平均パワーの減少が生じていると判断されなかった場合には、上記（iii）に示す場合に該当し、通信システムが正常動作を続けているのか或いは復号器に障害があるかどうか判断できない。この場合、以下の処理を実行することにより、システムが正常であるか、あるいは復号器に障害が生じているかを判断し、復号器に障害があると判断した場合は、これを温度制御の対象とする。すなわち、ステップＳ１においていずれかのチャンネルにおいて受信光信号Ｓｂｋの平均パワーの増大が生じていると判断されず且つ、ステップＳ４において、いずれかのチャンネルにおいて受信光信号Ｓｂｋの平均パワーの減少が生じていると判断されなかった場合には、受信情報における誤り率が所定値を超えているチャンネルが存在するか否かを判断する（ステップ７）。かかる判断は、誤りモニタ部１１３より送出される誤り検知信号Ｓｊｋが設定温度算出部１１６において認識されることにより実現される。誤りモニタ部１１３において比較器５０１ｋは、受信機１０６ｋより供給される誤り情報信号Ｓｅｋが示す受信情報のビット誤り率としきい値ＴＨとの比較結果を誤り検知信号Ｓｊｋとして出力する。誤りモニタ部１１３は、ビット誤り率がしきい値ＴＨよりも大きい場合には、ビット誤り率が異常に高いことを示す論理値“１”の誤り検知信号Ｓｊｋを出力する。
【０１１９】
次に、ステップＳ７において受信情報の誤り率が所定値を超えているチャンネルが存在しないと判断された場合には、全てのチャンネルの符号器および復号器は正常であると判断し、この場合、符号器および復号器の温度制御は行わない（ステップＳ８）。
【０１２０】
一方、ステップＳ７において受信情報において誤り率が所定値を超えているチャンネルが存在すると判断された場合には、誤り率が所定値を超えているチャンネルを特定する（ステップＳ９）。かかる特定は、誤りモニタ部１１３より送出される誤り検知信号Ｓｊｋが設定温度算出部１１６において認識されることにより実現される。
【０１２１】
次にステップＳ９において特定されたチャンネルの復号器において障害が生じているものと判断して、その特定されたチャンネルの復号器を温度制御の対象とする（ステップＳ１０）。設定温度算出部１１６において、論理積演算器６０６ｋがパワー増大検知信号Ｓｆの論理否定と、パワー減少検知信号Ｓｇの論理否定と、誤り検知信号Ｓｊｋの論理積を演算することにより、上記ステップＳ７からＳ９の処理が実現される。温度制御の対象が特定されると、その対象となったチャンネルに対応する論理積演算和６０７ｋは、第２トリガ信号を復号器温度計算部６０８ｋに送出する。復号器温度計算部６０８ｋは、かかる第２トリガ信号を契機として温度制御対象の復号器の設定温度の算出処理を開始する。
【０１２２】
２．符号器の温度制御方法
本発明に係る光符号分割多重通信システムにおける符号器の温度制御の方法を符号器温度計算部６０２ｋの動作とともに説明する。図１３Ａおよび図１３Ｂは、本発明に係る光符号分割多重通信システムにおいて実施される符号器の温度制御の方法を示すフローチャートである。符号器の障害を特定できる場合、その符号器の温度を変化させ、変動が生じた符号値を対応する復号器（同一チャンネルの復号器）の符号値に一致するように補正することで障害を解消することができる。
【０１２３】
本システムにおいて、符号器の温度制御を実施する場合は、上記（ｉ）に該当する場合である。つまり、複数チャンネルの符号器が同一符号値を持つこととなり、同一の符号値によって符号化された複数の符号化信号が多重伝送されている場合である。図１３Ａおよび図１３Ｂにおいて、符号器に障害が生じているチャンネルをチャンネルｋ、チャンネルｋの変動後の符号値と同一符号値を持つチャンネルをチャンネルｙ１、これら以外のチャンネルをチャンネルｙ２とする。
【０１２４】
障害が生じている符号器の特定は、図１２に示すフローチャートに示す処理を実行することにより行われる。障害が生じた符号器に対しての温度制御は、設定温度算出部１１６における論理積演算部６０１ｋより送出される第１トリガ信号の論理値が“１”になったことをトリガとして開始される。第１トリガ信号は、符号器温度計算部６０２ｋのＳＲフリップフロップ７０８に供給される。符号器の障害を検出してから温度制御が完了するまでの間に第１トリガ信号の論理値が“０”になってしまうこともあるので、ＳＲフリップフロップ７０８を用いて温度制御が完了するまでの間は論理値を“１”に保持しておく。
【０１２５】
第１トリガ信号に基づいて温度制御が開始されると、符号器温度計算部６０２ｋは障害が生じているチャンネルｋの符号器３０１ｋの温度をモニタする（ステップＳ１１）。すなわち、ＯＣＤＭ回線部１０３より供給されるチャンネルｋの温度情報信号Ｓｏｃｋは、メモリ７１１に記録される。
【０１２６】
符号器温度計算部６０２ｋは、符号器３０１ｋの温度制御を行う場合における温度変化の方向、つまり、加熱するか冷却かを決定する。すなわち、符号器温度計算部６０２ｋは、符号器３０１ｋの温度モニタ値が符号器３０１ｋの設定温度として設定することが可能な温度範囲の中央値よりも高いか否かを判断する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２において、符号器３０１ｋの温度モニタ値が、符号器３０１ｋの設定温度範囲の中央値よりも高いと判断された場合には、符号器温度計算部６０２ｋは、符号器３０１ｋに対して冷却する方向の温度変化を与えるべく温度設定信号Ｓｔｃｋを出力する（ステップＳ１３）。一方、ステップＳ１２において、符号器３０１ｋの温度モニタ値が、符号器３０１ｋの設定温度範囲の中央値よりも低いと判断された場合には、符号器温度計算部６０２ｋは、符号器３０１ｋに対して加熱する方向の温度変化を与えるべく温度設定信号Ｓｔｃｋを出力する（ステップＳ１４）。
【０１２７】
ここで、加算器７１２および除算器７１３は上記した符号器３０１ｋの設定温度として設定することが可能な温度範囲の中央値を出力するための手段である。比較器７１４は、メモリ７１１から供給される符号器３０１ｋの温度モニタ値と、除算器７１３から供給される設定温度範囲の中央値とを比較する手段である。比較器７１４の出力は、２分岐され一方がＴフリップフロップ７２０のＳポートに、他方が論理否定演算器７１５を経由してＴフリップフロップ７２０のＲポートに入力される。すなわち、ＳポートとＲポートにおいて一方が論理値“１”他方が論理値“０”となる。このとき、Ｔフリップフロップ７２０のＣＬＫポートに入力される論理値は変化がない。その結果、スイッチ７２２に入力される論理値が初期化される。スイッチ７２２は、温度制御における温度変化の方向を選択する手段であり、Ｔフリップフロップ７２０の出力信号に基づいて、入力される温度変化量ΔＴ又は−ΔＴのいずれか一方を選択して出力することにより、加熱か冷却かを決定する。加算器７２３は、メモリ７１１から供給される符号器３０１ｋの温度モニタ値とスイッチ７２２から供給される温度変化量ΔＴ又は−ΔＴとを加算して出力する。符号器温度計算部６０２ｋは、かかる加算器７２３の出力信号を温度設定信号Ｓｔｃｋとして出力し、これを温度制御部１２０に供給する。温度制御部１２０は、符号器３０１ｋの温度が温度設定信号Ｓｔｃｋが示す値となるように、温度制御信号Ｓｖｃｋを生成し、これをＯＣＤＭ回線部１０３内の符号器３０１ｋに付随する温度変動素子３０２ｋに供給する。温度変動素子３０２ｋは、温度制御信号Ｓｖｃｋに応じて自身の温度を変動させ、符号器３０１ｋとの接触による熱伝導を介して符号器３０１ｋの温度を変化させる。
【０１２８】
符号器３０１ｋの温度制御を行っている間、全チャンネルの受信光信号の平均パワーの変化をモニタしておく。すなわち、符号器温度計算部６０２ｋは、個別チャンネルパワー増大検知信号Ｓｈ１乃至ＳｈＭ、および個別チャンネルパワー減少検知信号Ｓｉ１乃至ＳｉＭ（Ｓｉｋ除く）を取り込むことで、各チャンネルの受信光信号のパワー変化を監視する。
【０１２９】
符号器温度計算部６０２ｋは、符号器３０１ｋの温度制御を開始してからチャンネルｙ１の受信光信号のパワー変化が増大でも減少でもなくなる最初の時点におけるチャンネルｋの符号器３０１ｋの温度（ｔ１）を記録する（ステップＳ１５、１６）。符号器温度計算部６０２ｋは、その後も引き続き加熱方向、あるいは冷却方向に符号器３０１ｋの温度を変化させ続ける。（ステップＳ１７）。ここで、チャンネルｙ１の受信光信号のパワー変化が増大でも減少でもなくなる最初の時点はとは、論理否定演算器７３６から出力される論理値が“０”から“１”に変化する時点である。かかる論理否定演算器７３６の出力論理値の変化によって、カウンタ７２８の保持している値は“０”から“１”に変化し、これにより、比較器７２９の出力論理値は“０”から“１”に変化する。そして、この比較器７２９の出力論理値の変化をトリガとして、ＳＲフリップフロップ７０１、７０２をリセットし、それまでの受信光信号のパワー変化の情報を以降のパワー変化の情報に含めないようにする。また、比較器７２９の出力論理値の変化をトリガとしてＳＲフリップフロップ７１６をセットする。これによりＴフリップフロップ７２０のＳポートおよびＲポートへの入力論理値はともに“１”となり、以降Ｔフリップフロップ７２０はトグル動作となる。更に、比較器７２９の出力論理値の変化をトリガとして、メモリ７３２は、符号器３０１ｋの温度情報（ｔ１）を読み込む。
【０１３０】
符号器３０１ｋの温度が継続的に変化している途中で、チャンネルｋの受信光信号の平均パワーが増大する場合（ステップＳ１８、Ｓ１９）、符号器温度計算部６０２ｋは、そのパワーが最大となるときの温度を符号器３０１ｋの温度設定値として確定させ、符号器３０１ｋの温度制御を終了する（ステップＳ２０、Ｓ２１）。これにより、障害が生じていたチャンネルｋの符号器３０１ｋの符号値は、対応するチャンネルｋの復号器３０７ｋの符号値と一致することとなり、チャンネルｋにおいて通信が可能となる。ここで、チャンネルｋの受信光信号の平均パワーが最大となる時点において個別チャンネルパワー増大検知信号Ｓｈｋの値が“１”から“０”に変化する。かかる変化をトリガとして、加算器７２３の出力がスイッチ７２４を介してメモリ７２５に読み込まれ、その値が温度設定信号Ｓｔｃｋとして継続的に出力される。これにより、符号器３０１ｋは、本来の適正な符号値を保つように温度制御がなされるので、チャンネルｋにおいて通信可能な状態が維持されることとなる。
【０１３１】
符号器３０１ｋの温度が変化している途中で、チャンネルｙ２の受信光信号パワーが増大する場合（Ｓ１９  ｎｏ）、符号器温度計算部６０２ｋは、それまでの温度変化の方向を反転させる（Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４）。かかる温度変化の方向の反転はＴフリップフロップ７２９のトグル動作を利用する。論理演算器７０５の出力は、チャンネルｋ以外のチャンネルの受信光信号の平均パワーが増大すると論理値“１”を出力する。これにより、Ｔフリップフロップ７２０のＣＬＫポートが論理値“０”から“１”に変化する。かかる変化をトリガとして、Ｔフリップフロップ７２０から出力される論理値は反転し、スイッチ７２２から出力される温度変化量を示す値の正負の符号が反転する。
【０１３２】
符号器温度計算部６０２ｋは、温度変化の方向を反転させた後、チャンネルｙ２の受信光信号の平均パワーが増大でも減少でもなくなる最初の時点における符号器３０１ｋの温度（ｔ２）を記録する（ステップＳ２５、Ｓ２６）。そして、符号器温度計算部６０２ｋは、ステップＳ１６において記録した符号器３０１ｋの温度（ｔ１）と、ステップＳ２６において記録した符号器３０１ｋの温度（ｔ２）の中点温度（ｔ３）を算出し（ステップＳ２７）、かかる温度（ｔ３）を符号器３０１ｋの温度設定値として確定させ、符号器３０１ｋの温度制御を終了する（ステップＳ２７、Ｓ２８）。この場合、温度（ｔ３）に制御された符号器３０１ｋは、いずれのチャンネルにも割り当てられていない未使用の符号値を有することとなり、対応する復号器３０７ｋと異なった符号値を持つこととなる。従って、この場合は、後述する方法で復号器３０７ｋの温度制御をすることで符号器３０１ｋと復号器３０７ｋの符号値を一致させる。ここで、チャンネルｙ２の受信光信号の平均パワーが増大でも減少でもなくなる最初の時点において、論理否定演算器７３６から出力される論理値は“０”から“１”に変化する。かかる変化をトリガとしてカウンタ７２８の保持している値は“１”から“２”に変化する。これにより比較器７３０から出力される論理値は“０”から“１”に変化する。メモリ７３２は、比較器７３０の出力変化をトリガとして符号器３０１ｋの温度情報（ｔ２）を読み込み、遅延器７３３によって付与された遅延時間が経過した後、記録した温度情報（ｔ２）を出力する。これと同時にメモリ７３２は、ステップＳ１６において記録した温度情報（ｔ１）を出力する。加算器７３４および除算器７３５は、温度情報ｔ１およびｔ２の中点温度（ｔ３＝（ｔ１＋ｔ２）／２）を算出する。また、比較器７３０の出力変化をトリガとして、除算器７３５から出力される値（ｔ３）がスイッチ７２４を介してメモリ７２５に読み込まれ、その値（ｔ３）が温度設定信号温度設定信号Ｓｔｃｋとして出力される。同時に論理和演算器７４１から出力される論理値が“０”から“１”に変化し、この変化をトリガとして符号器温度計算部６０２ｋの動作がリセットされる。
【０１３３】
ステップＳ１７において符号器３０１ｋの温度を継続的に変化させている場合において、符号器３０１ｋの温度が温度設定範囲の上限又は下限に達するまでの間に、チャンネルｋおよびチャンネルｙ２における受信光信号の平均パワーが変化しない場合（ステップＳ１８  ｎｏ）、符号器温度計算部６０２ｋは、ステップＳ１６において記録した値（ｔ１）を符号器３０１ｋの温度設定値として確定させ、温度制御を終了する（ステップＳ２９、Ｓ３０）。この場合、かかる温度（ｔ１）に制御された符号器３０１ｋは、いずれのチャンネルにも割り当てられていない未使用の符号値を有することとなり、対応する復号器３０７ｋと異なった符号値を持つこととなる。従って、この場合は、後述する方法で復号器３０７ｋの温度制御をすることで符号器３０１ｋと復号器３０７ｋの符号値を一致させる。ここで、比較器７３７、７３８は符号器３０１ｋの温度が設定可能な温度範囲外にあるか否かを判断する手段である。符号器３０１ｋの温度が設定可能な温度範囲外にあるとき、論理和演算器７３９から出力される論理値は“０”から“１”に変化する。この変化をトリガとして、メモリ７３１に記録された温度情報（ｔ１）がスイッチ７２４を通してメモリ７２５に読み込まれ、その値（ｔ１）が温度設定信号Ｓｔｃｋとして出力される。
【０１３４】
３．復号器の温度制御方法
本発明に係る光符号分割多重通信システムにおける復号器の温度制御の方法を復号器温度計算部６０８ｋの動作とともに説明する。図１４は、本発明に係る光符号分割多重通信システムにおいて実施される復号器の温度制御の方法を示すフローチャートである。
【０１３５】
復号器の温度制御が必要な場合は、多重される全てのチャンネルの符号器が異なる符号値を有しているが、符号器と復号器で符号値が異なるチャンネルが存在する場合である。この場合、受信情報の誤り率をモニタすると、誤り率がしきい値に比べて大きくなる。ここでしきい値とは、正常通信できているものとみなせる最大の誤り率のことである。（符号器・復号器の符号値が一致していたとしても、例えば雑音等の影響でビット誤りは生じるため、しきい値を０とすることはできない）。以下の説明においては、復号器に障害が生じているチャンネルをチャンネルｋとする。
【０１３６】
障害が生じている復号器の特定は、図１２に示すフローチャートに示す処理を実行することにより行われる。障害が生じた復号器に対しての温度制御は、設定温度算出部１１６における論理積演算部６０７ｋより送出される第２トリガ信号の論理値が“１”になったことを契機として開始される。尚、上記した符号器の温度制御が完了した際に、復号器の温度制御が必要となる場合（ステップＳ２７、Ｓ２９で符号器の温度制御が終了する場合）においても、当該チャンネルｋにおいて第２トリガ信号が生成されることとなる。
【０１３７】
第２トリガ信号は、復号器温度計算部６０７ｋのＳＲフリップフロップ８０３に供給される。復号器３０７ｋの障害を検出してから温度制御が完了するまでの間に第２トリガ信号の論理値が“０”になってしまうこともあるので、ＳＲフリップフロップ８０３を用いて温度制御が完了するまでの間は論理値を“１”に保持しておく。
【０１３８】
第２トリガ信号に基づいて復号器３０７ｋの温度制御が開始されると、復号器温度計算部６０８ｋは障害が生じているチャンネルｋの符号器３０７ｋの温度をモニタする（ステップＳ５１）。すなわち、ＯＣＤＭ回線部１０３より供給されるチャンネルｋの温度情報信号Ｓｏｄｋは、メモリ８０６に記録される。
【０１３９】
復号器温度計算部６０８ｋは、復号器３０１ｋの温度制御を行う場合における温度変化の方向、つまり、加熱するか冷却かを決定する。すなわち、復号器温度計算部６０８ｋは、復号器３０７ｋの温度モニタ値が符号器３０７ｋの設定温度として設定することが可能な温度範囲の中央値よりも高いか否かを判断する（ステップＳ５２）。ステップＳ５２において、復号器３０７ｋの温度モニタ値が、復号器３０１ｋの設定温度範囲の中央値よりも高いと判断された場合には、復号器温度計算部６０８ｋは、復号器３０７ｋに対して冷却する方向の温度変化を与えるべく温度設定信号Ｓｔｍｋを出力する（ステップＳ５３）。一方、ステップＳ５２において、復号器３０７ｋの温度モニタ値が、復号器３０７ｋの設定温度範囲の中央値よりも低いと判断された場合には、復号器温度計算部６０８ｋは、復号器３０７ｋに対して加熱する方向の温度変化を与えるべく温度設定信号Ｓｔｍｋを出力する（ステップＳ５４）。
【０１４０】
ここで、加算器８０７および除算器８０８は上記した復号器３０７ｋの設定温度として設定することが可能な温度範囲の中央値を出力するための手段である。比較器８０９は、メモリ８０６から供給される復号器３０７ｋの温度モニタ値と、除算器８０８から供給される設定温度範囲の中央値とを比較する手段である。比較器８０８の出力は、２分岐され、一方がＴフリップフロップ８１５のＳポートに、他方が論理否定演算器８１２を経由してＴフリップフロップ８１５のＲポートに入力される。すなわち、ＳポートとＲポートにおいて一方が論理値“１”他方が論理値“０”となる。このとき、Ｔフリップフロップ８１５のＣＬＫポートに入力される論理値は変化がない。その結果、スイッチ８１７に入力される論理値が初期化される。スイッチ８１７は、温度制御における温度変化の方向を選択する手段であり、Ｔフリップフロップ８１７の出力信号に基づいて、入力される温度変化量ΔＴ又は−ΔＴのいずれか一方を選択して出力することにより、加熱か冷却かを決定する。加算器７２３は、メモリ８０６から供給される復号器３０７ｋの温度モニタ値とスイッチ８１７から供給される温度変化量ΔＴ又は−ΔＴとを加算して出力する。符号器温度計算部６０２ｋは、かかる加算器７２３の出力信号を温度設定信号Ｓｔｍｋとして出力し、これを温度制御部１２０に供給する。温度制御部１２０は、復号器３０７ｋの温度が温度設定信号Ｓｔｍｋが示す値となるように、温度制御信号Ｓｖｍｋを生成し、これをＯＣＤＭ回線部１０３内の復号器３０７ｋに付随する温度変動素子３０８ｋに供給する。温度変動素子３０８ｋは、温度制御信号Ｓｖｃｋに応じて自身の温度を変動させ、復号器３０１ｋとの接触による熱伝導を介して復号器３０７ｋの温度を変化させる。
【０１４１】
復号器３０７ｋの温度制御を行っている間、チャンネルｋにおける受信情報の誤り率をモニタしておく。すなわち、復号器温度計算部６０８ｋは、誤りモニタ部１１３から供給される誤り検知信号Ｓｊｋを取り込むことで、チャンネルｋの受信情報の誤り率を監視する。
【０１４２】
復号器温度計算部６０８ｋは、復号器３０７ｋの温度制御を開始してチャンネルｋの受信情報の誤り率がしきい値ＴＨ未満となるとき、温度変化を停止する。すなわち、復号器温度計算部６０８ｋは、このときの温度を復号器３０７ｋの温度設定値として確定させ、温度制御を終了する（ステップＳ５５、Ｓ５６）。これにより、復号器３０７ｋは、誤り率が正常時の値となるように温度制御がなされるので、チャンネルｋにおいて通信が可能となる。ここで、チャンネルｋの受信情報の誤り率がしきい値ＴＨ未満となるとき、論理否定演算器８０２の出力論理値は“０”となり、これによってスイッチ８２３は出力信号の送出を停止させる。従ってメモリ８２４には、チャンネルｋの受信情報の誤り率がしきい値未満となったときの値が保持される。復号器温度計算部６０８ｋは、メモリ８２４に保持された値を温度設定信号Ｓｔｍｋとして出力し、これを温度制御部１２０に供給する。
【０１４３】
復号器温度計算部６０８ｋは、復号器３０７ｋの設定温度範囲の限界に達するまでの間にチャンネルｋの受信情報の誤り率がしきい値未満とならないとき、それまでの温度変化の方向を反転させる（ステップＳ５７、Ｓ５８、Ｓ５９、Ｓ６０）。復号器温度計算部６０８ｋは、復号器３０７ｋの温度変化を反転させた後、チャンネルｋの受信情報の誤り率がしきい値ＴＨ未満となるとき、温度変化を停止する。すなわち、復号器温度計算部６０８ｋは、このときの温度を復号器３０７ｋの温度設定値として確定させ、温度制御を終了する（ステップＳ６１、Ｓ６２）。これにより、復号器３０７ｋは、誤り率が正常時の値となるように温度制御がなされるので、チャンネルｋにおいて通信が可能となる。
【０１４４】
ここで、比較器８１９、８２０は復号器３０７ｋの温度が設定温度範囲外にあるか否かを判断する手段である。復号器３０７ｋの温度が設定温度範囲外にあるとき、論理和演算器８２１から出力される論理値は“０”から“１”に変化する。温度変化の方向の反転は、Ｔフリップフロップ８１５のトグル動作を利用する。論理和演算器８２１から出力される論理値が“１”となると、ＳＲフリップフロップ８１１はセットされ、Ｔフリップフロップ８１５のＳポートおよびＲポートへの入力はともに論理値“１”となり、以降、Ｔフリップフロップ８１５はトグル動作となる。また、論理和演算器８２１から出力される論理値が“１”となると、Ｔフリップフロップ８１５のＣＬＫポートへの入力が論理値“０”から“１”に変化する。この変化をトリガとして、Ｔフリップフロップ８１５から出力される論理値は反転し、スイッチ８１７から出力される温度変化量を示す値の正負の符号が反転する。ここで論理和演算器８２１から出力される論理値信号は遅延器８２２を通過することにより遅延時間が付加されるので、Ｔフリップフロップ８１５がトグル動作となった後にその論理値の変化がＴフリップフロップ８１５のＣＬＫポートに入力されることとなる。
【０１４５】
復号器温度計算部６０８ｋは復号器３０７ｋの温度変化の方向を反転させた後、復号器３０７ｋの設定温度範囲の限界に達するまでの間にチャンネルｋの受信情報の誤り率がしきい値ＴＨ未満とならないとき、復号器３０７ｋの温度制御を終了する（ステップＳ６４）。この場合、符号器３０１ｋおよび復号器３０７ｋの温度制御によっては、チャンネルｋにおける通信を回復することはできない。尚、この場合、ＯＣＤＭ回線部１０３等に表示部を設け、当該チャンネルｋにおいて通信を回復することができない旨をその表示部に表示することとしてもよい。
【０１４６】
以上の説明から明らかなように、本発明の符号分割多重通信システムおよび符号分割多重通信方法システムの障害回復方法によれば、受信光信号の平均パワーのモニタによって障害が発生したチャンネルを特定することができ、更に符号器又は復号器のいずれに障害が生じているのかを特定することが可能となる。そして、障害発生が検出されたチャンネルの符号器に対しては、全チャンネルの受信光信号の平均パワーをモニタしつつ符号器の温度制御を行うことによって、また復号器に対しては受信情報の誤り率をモニタしつつ復号器の温度制御を行うことによって、符号器と復号器の符号値が一致することとなるように符号値を修正するので、他のチャンネルにおける通信に影響を与えることなく通信を回復させることが可能となる。
【０１４７】
また、本発明に係る符号分割多重通信システムによれば、符号器の符号値を未使用チャンネルの符号値に固定する設定も可能であることから、既存のＯＣＤＭ回線に新たにチャンネルを追加する場合において、帯域割当をやり直し、追加した全チャンネルに対して新たな帯域分割を行うといった処置が不要である。
【符号の説明】
【０１４８】
１０１  送信機
１０３  ＯＣＤＭ回線部
１０６  受信器
１０８  パワーモニタ部
１１３  誤りモニタ部
１１６  温度設定部
１２０  温度制御部
３０１  符号器
３０２  ３０８  温度変動素子
３０３  ３０９  温度検知素子
３０５  伝送路
３０７  復号器
６０２  符号器温度計算部
６０８  復号器温度計算部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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