(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信した光信号をアナログ電気信号に変換する光電変換回路と、
前記光電変換回路によって得られたアナログ電気信号をデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換回路と、
前記デジタル信号に対して波形整形処理を施すデジタル信号処理部と、
前記アナログ／デジタル変換回路から前記デジタル信号処理部に至る信号または前記デジタル信号処理部内の信号から、光信号断または光信号劣化に係る情報を抽出する情報抽出部と、
前記情報抽出部によって抽出された情報に基づいて、光信号断または光信号劣化を判定する判定部と、を備え、
前記情報抽出部は、前記光電変換回路が受信する光信号の固定パタンから得られる光スペクトルピーク値を、前記光信号断または光信号劣化に係る情報として抽出することを特徴とする光受信器。
【請求項２】
前記情報抽出部は、所定期間内において前記デジタル信号の振幅が所定値を超えた回数を、前記光信号断または光信号劣化に係る情報として抽出することを特徴とする請求項１記載の光受信器。
【請求項３】
前記情報抽出部は、前記デジタル信号に対するサンプリング位相同期を行う際のサンプリング位相ずれ検出感度を、前記光信号断または光信号劣化に係る情報として抽出することを特徴とする請求項１記載の光受信器。
【請求項４】
前記情報抽出部は、前記デジタル信号に対するサンプリング位相同期を行う際のサンプリング位相ずれ量を、前記光信号断または光信号劣化に係る情報として抽出することを特徴とする請求項１記載の光受信器。
【請求項５】
前記情報抽出部は、前記デジタル信号処理部における波形整形後のデジタル信号のコンスタレーションの分布のピーク値またはピーク幅を、前記光信号断または光信号劣化に係る情報として抽出することを特徴とする請求項１記載の光受信器。
【請求項６】
前記情報抽出部は、前記デジタル信号処理部における波形整形後のデジタル信号のコンスタレーションから生成される信号品質値を、前記光信号断または光信号劣化に係る情報として抽出することを特徴とする請求項１記載の光受信器。
【請求項７】
前記判定部は、前記情報抽出部が抽出した複数の情報に基づいて、前記光信号断を判定することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の光受信器。
【請求項８】
光信号を送信する光送信器と、
前記光送信器が送信する光信号が通る伝送路と、
請求項１〜７に記載のいずれかの光受信器と、を備えることを特徴とする光伝送システム。
【請求項９】
前記判定部によって判定される光信号劣化または光信号断に基づいて、警報を通知する通知手段を備えることを特徴とする請求項８記載の光伝送システム。
【請求項１０】
前記伝送路は、複数の方路を備え、
前記判定部によって判定される光信号劣化または光信号断に基づいて、前記複数の方路を切り替える切替手段を備えることを特徴とする請求項９記載の光伝送システム。
【請求項１１】
受信した光信号をアナログ電気信号に変換する光電変換回路と、前記光電変換回路によって得られたアナログ電気信号をデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換回路と、前記デジタル信号に対して波形整形処理を施すデジタル信号処理部と、を備える光受信器において、
前記アナログ／デジタル変換回路から前記デジタル信号処理部に至る信号または前記デジタル信号処理部内の信号から光信号断または光信号劣化に係る情報を抽出するステップと、
前記情報抽出ステップにおいて抽出された情報に基づいて、光信号断または光信号劣化を判定する判定ステップと、を含み、
前記光電変換回路が受信する光信号の固定パタンから得られる光スペクトルピーク値を、前記光信号断または光信号劣化に係る情報として抽出することを特徴とする光受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光受信器、光受信方法、および光伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
光伝送システムにおいて、伝送路障害または装置故障などの発生に対して迅速に対処できることが望まれている。特許文献１は、伝送路障害または装置故障などの発生に対処する技術を開示している。
【０００３】
光伝送システムにおいて、ＬＯＳ（Ｌｏｓｓ  ｏｆ  Ｓｉｇｎａｌ）信号は、ネットワークの状態を表す警報としてのみではなく、伝送路を冗長系に切り替えるためのトリガとして使用されることがある。この場合、受信器に配された受光素子またはＦＥＣ（Ｆｏｒｗａｒｄ  Ｅｒｒｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）処理部などにおいて、光信号の断または劣化が監視されることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１３４０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光伝送システムにおいて、ＬＯＳ信号を早く検出できることは非常に重要である。光送信器または伝送路の途中で光信号に障害が発生した際に、光信号が受信器まで到達しなければ、ＬＯＳが検出される。しかしながら、伝送路におけるＡＳＥ（Amplified Spontaneous Emission）光の重畳に起因して入力レベルが低下しない場合がある。
【０００６】
この場合、ＬＯＳの検出が困難となる場合がある。このような場合、ＬＯＳ検出に時間がかかり、規定時間内での方路切替ができなくなる可能性がある。特に、近年では受信器の性能向上とともに伝送スパン数が増え、その結果、ＬＯＳ時のＡＳＥ光パワーが大きくなっている。そのため、光パワーを用いたＬＯＳ検出が困難となっている。
【０００７】
ところで、ＬＯＳ検出のために、ＢＥＲ（Ｂｉｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ）、ＦＥＣ（Ｆｏｒｗａｒｄ  Ｅｒｒｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）のエラー訂正数等を用いることも考えられる。しかしながら、ＢＥＲ、ＦＥＣのエラー訂正数等を用いると、ＬＯＳ検出に時間がかかってしまう。したがって、これらの情報は方路切替のための信号としては使用しにくい。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、光信号断または光信号劣化の検出時間を短縮化することができる光受信器、光受信方法、および光伝送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】
【０００９】
上記課題を解決するために、明細書開示の光受信器は、受信した光信号をアナログ電気信号に変換する光電変換回路と、前記光電変換回路によって得られたアナログ電気信号をデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換回路と、前記デジタル信号に対して波形整形処理を施すデジタル信号処理部と、前記アナログ／デジタル変換回路から前記デジタル信号処理部に至る信号または前記デジタル信号処理部内の信号から、光信号断または光信号劣化に係る情報を抽出する情報抽出部と、前記情報抽出部によって抽出された情報に基づいて、光信号断または光信号劣化を判定する判定部と、を備え、前記情報抽出部は、前記光電変換回路が受信する光信号の固定パタンから得られる光スペクトルピーク値を、前記光信号断または光信号劣化に係る情報として抽出するものである。
【００１０】
上記課題を解決するために、明細書開示の光伝送システムは、光信号を送信する光送信器と、前記光送信器が送信する光信号が通る伝送路と、上記光受信器と、を備えるものである。
【００１１】
上記課題を解決するために、明細書開示の光受信方法は、受信した光信号をアナログ電気信号に変換する光電変換回路と、前記光電変換回路によって得られたアナログ電気信号をデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換回路と、前記デジタル信号に対して波形整形処理を施すデジタル信号処理部と、を備える光受信器において、前記アナログ／デジタル変換回路から前記デジタル信号処理部に至る信号または前記デジタル信号処理部内の信号から光信号断または光信号劣化に係る情報を抽出するステップと、前記情報抽出ステップにおいて抽出された情報に基づいて、光信号断または光信号劣化を判定する判定ステップと、を含み、前記光電変換回路が受信する光信号の固定パタンから得られる光スペクトルピーク値を、前記光信号断または光信号劣化に係る情報として抽出するものである。
【発明の効果】
【００１２】
明細書開示の光受信器および光受信方法によれば、信号断または信号劣化の検出時間を短縮化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１に係る光受信器が適用される光伝送システムの全体構成を説明するためのブロック図である。
【図２】光受信器の全体構成を説明するためのブロック図である。
【図３】デジタル信号の振幅とクリップしきい値との関係を説明するための図である。
【図４】フーリエ変換によって得られる光スペクトルの一例である。
【図５】サンプリング位相ずれ検出値を説明するための図である。
【図６】信号疎通状態および信号断状態のヒストグラムを説明するための図である。
【図７】各象限に分離したコンスタレーションを説明するための図である。
【図８】上記抽出情報を用いた判定を表すフローチャートの一例を説明するための図である。
【図９】光信号断または光信号劣化が生じているか判定する際に用いる上記の抽出情報の組み合わせの例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しつつ、実施例について説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、実施例１に係る光受信器１００が適用される光伝送システム２００の全体構成を説明するためのブロック図である。図１を参照して、光伝送システム２００は、光送信器１１０、光カプラ１２０、伝送路１３０、光スイッチ１４０、通知手段１５０、および光受信器１００を含む。伝送路１３０は、複数のノード１３１〜１３５によって結ばれた複数のスパンを含む。
【００１６】
光送信器１１０は、電気信号を光信号に変換して光カプラ１２０に送信する。光カプラ１２０は、光送信器１１０から受信した光信号を２つに分岐して出力する。分岐した２つの光信号は、いずれかのノードを経由して光スイッチ１４０に到達する、本実施例においては、一例として、分岐した光信号の一方は、ノード１３１,１３２を経由して光スイッチ１４０に到達する。分岐した光信号の他方は、ノード１３３，１３４，１３５を経由して光スイッチ１４０に到達する。すなわち、光伝送システム２００は、ノード１３１，１３２を経由する第１方路と、ノード１３３，１３４，１３５を経由する第２方路とを有する。
【００１７】
光スイッチ１４０は、受信する２つの分岐光のいずれか一方を光受信器１００に送信する。したがって、光スイッチ１４０は、第１方路と第２方路とを切り替える切替手段として機能する。伝送路１３０の途中で光信号断または光信号劣化が生じた場合、光スイッチ１４０は、第１方路と第２方路との間で方路切替を行う。さらに、通知手段１５０は、利用者に対して、光信号断または光信号劣化が生じている旨の通知を行う。通知手段１５０は、ディスプレイ等の表示装置である。
【００１８】
図２は、光受信器１００の全体構成を説明するためのブロック図である。図２を参照して、光受信器１００は、受光素子１０、９０度ハイブリッド回路２０、局発光源３０、光電変換回路４０ａ〜４０ｄ、アナログ／デジタル変換回路５０ａ〜５０ｄ、サンプリングクロック源６０、デジタル信号処理部７０、情報抽出部８０、および判定部９０を含む。
【００１９】
デジタル信号処理部７０は、波長分散補償回路７１、サンプリング位相ずれ検出回路７２ａ，７２ｂ、最大・最小検出回路７３、分散補償量設定部７４、波形歪み補償回路７５、搬送波周波数・位相同期回路７６、および識別・復調回路７７を含む。情報抽出部８０は、クリップ率抽出部８１、固定パタン抽出部８２、位相ずれ抽出部８３、ヒストグラム抽出部８４、および信号品質抽出部８５を含む。
【００２０】
光受信器１００に入力された受信光信号と局発光源３０から出力された局部発振光信号とが、９０度ハイブリッド回路２０に入力される。９０度ハイブリッド回路２０は、受信光信号および局部発振光信号を直交する２つの偏波成分毎に混合し、偏波成分（Ｈ偏波、Ｖ偏波）の実部（Ｉ成分）と虚部（Ｑ成分）の光信号を出力する。なお、本実施例においては受信光信号を４つの信号に分離しているが、分離数は特に限定されるものではない。
【００２１】
光電変換回路４０ａ〜４０ｄは、直交する２つの偏波のそれぞれＩ成分およびＱ成分からなる光に対して、それぞれ光電変換を行う。本実施例においては、光電変換回路４０ａは、ＨＩ成分に対して光電変換を行う。光電変換回路４０ｂは、ＨＱ成分に対して光電変換を行う。光電変換回路４０ｃは、ＶＩ成分に対して光電変換を行う。光電変換回路４０ｄは、ＶＱ成分に対して光電変換を行う。
【００２２】
アナログ／デジタル変換回路５０ａ〜５０ｄは、それぞれ、サンプリングクロック源６０からの入力信号のタイミング（サンプリング周波数）に合わせて、光電変換回路４０ａ〜４０ｄの出力電気信号をデジタル信号に変換する。アナログ／デジタル変換回路５０ａ〜５０ｄは、変換によって得られたデジタル信号をデジタル信号処理部７０に入力する。
【００２３】
デジタル信号処理部７０に入力されたデジタル信号は、波長分散補償回路７１に入力される。波長分散補償回路７１は、入力されるデジタル信号に対して波長分散を補償し、波形歪み補償回路７５に入力する。波形歪み補償回路７５は、波長分散補償後のデジタル信号の波形歪みを適応等化処理によって補償し、搬送波周波数・位相同期回路７６に入力する。搬送波周波数・位相同期回路７６は、搬送波の周波数を、光受信器１００が受信した受信光信号の位相と同期させる。識別・復調回路７７は、搬送波周波数・位相同期回路７６が出力したデジタル信号に対して、データを識別することによって復調する。
【００２４】
波長分散補償回路７１において波長分散が補償されたデジタル信号は、サンプリング位相ずれ検出回路７２ａ，７２ｂに入力される。サンプリング位相ずれ検出回路７２ａ，７２ｂは、波長分散補償回路７１の出力デジタル信号を用いて、光受信器１００が受信した受信光信号の変調周波数とサンプリング周波数との位相ずれ（位相誤差）を検出する。サンプリング位相ずれ検出回路７２ｂは、位相ずれ量をサンプリングクロック源６０に入力する。サンプリングクロック源６０は、位相ずれ量が相殺されるように、サンプリングクロックを調整する。
【００２５】
サンプリング位相ずれ検出回路７２ａは、位相ずれ量を最大・最小検出回路７３に入力する。最大・最小検出回路７３は、位相ずれ検出のための最小感度および最大感度を検出する。分散補償量設定部７４は、最小感度または最大感度に対応する波長分散補償誤差から波長分散補償量を検出し、波長分散補償回路７１の波長分散補償量に設定する。
【００２６】
情報抽出部８０は、アナログ／デジタル変換回路５０ａ〜５０ｄからデジタル信号処理部７０に至る信号またはデジタル信号処理部７０内の信号から、光信号断または光信号劣化に係る情報を抽出する。判定部９０は、情報抽出部８０によって抽出された抽出情報に基づいて、光信号断または光信号劣化が生じているか否かを判定する。以下、情報抽出部８０および判定部９０の詳細について述べる。
（デジタル信号の振幅）
【００２７】
クリップ率抽出部８１は、デジタル信号処理部７０に入力されるデジタル信号の振幅がクリップしきい値を超えた場合に、クリップ処理する。図３（ａ）および図３（ｂ）は、デジタル信号の振幅とクリップしきい値との関係を説明するための図である。図３（ａ）および図３（ｂ）において、横軸は時間を示し、縦軸はデジタル信号のレベルを示す。図３（ａ）を参照して、光受信器１００が受信する光信号が正常であれば、デジタル信号の振幅がクリップしきい値を上回る。これに対して、図３（ｂ）を参照して、光信号断または光信号劣化が生じている場合、デジタル信号の振幅がクリップしきい値を下回る。
【００２８】
クリップ率は、単位時間あたりのクリップ処理回数と定義することができる。すなわち、クリップ率は、単位時間あたりにデジタル信号の振幅がクリップしきい値を超えた回数と定義することができる。クリップ率抽出部８１は、このクリップ率を抽出し、判定部９０に入力する。図３（ｂ）のように光信号断または光信号劣化が生じている場合、クリップ率がゼロに近づくことになる。判定部９０は、クリップ率抽出部８１が抽出するクリップ率をモニタする。判定部９０は、クリップ率が判定しきい値を下回った場合に、光信号断または光信号劣化が生じていると判定する。判定しきい値として、ゼロに近い値を用いることができる。
【００２９】
なお、検出誤差により光信号断および光信号劣化が生じているか判定できない場合があり得る。そこで、光信号劣化を判定するための第１判定しきい値および光信号断を判定するための第２判定しきい値（＜第１判定しきい値）の２つの判定しきい値を設けてもよい。これらの判定しきい値は、予めクリップ率とＢＥＲとの関係に基づいて取得しておくことができる。または、これらの判定しきい値は、光伝送システム２００の立ち上げ時に、光送信器１１０側で固定パタンを落とす、受信パワーレベルを落とす等の方法を用いてクリップ率とＢＥＲとの関係から取得しておくことができる。
【００３０】
なお、アナログ／デジタル変換回路５０ａ〜５０ｄから波長分散補償回路７１に入力されるデジタル信号に対しては波形整形処理が行われていない。したがって、デジタル信号の振幅の検出誤差が大きくなる可能性がある。しかしながら、位相サンプリング同期処理を行う前のデジタル信号を用いているため、位相ずれ等が生じている場合でも光信号断または光信号劣化が生じているか判定できる。したがって、位相同期ずれが大きい場合に、信号振幅に基づいて光信号断または光信号劣化が生じているか判定してもよい。
（固定パタン）
【００３１】
固定パタン抽出部８２は、光送信器１１０からフレーム同期などを目的として送信される固定パタンを抽出し、判定部９０に入力する。固定パタン抽出部８２は、波長分散補償回路７１から波形歪み補償回路７５に至るまでのデジタル信号から固定パタンを抽出する。例えば、固定パタン抽出部８２は、上記固定パタンをフーリエ変換することによって、光スペクトルを得る。図４は、フーリエ変換によって得られる光スペクトルの一例である。図４において、横軸は周波数を示し、縦軸は光パワー（ｄＢｍ）を示す。なお、図４において、横軸は所定の周波数からのプラス量およびマイナス量を示している。
【００３２】
例えば、光送信器１１０が０／１の交番パタンを送信した場合、図４のように、特定の周波数においてスペクトルのピークが現れる。光信号断または光信号劣化が生じた場合、このスペクトルのピーク値が低下する。したがって、予めこのスペクトルのピーク値とＢＥＲとの関係を取得しておくことによって、受信光信号断または受信光信号劣化を判定するための判定しきい値を設定しておくことができる。判定部９０は、上記スペクトルのピーク値をモニタする。判定部９０は、上記スペクトルのピーク値が判定しきい値を下回った場合に、光信号断または光信号劣化が生じていると判定する。
【００３３】
固定パタンを抽出する方式は、デジタルコヒーレント信号処理に特有のものであり、従来のＢＥＲを用いた判定方法に比べて非常に早く（数１０μｓ〜１００μｍ）光信号断または光信号劣化が生じているか判定することが可能である。抽出の保護時間としては、数１０μｓ〜１００μｓを設定してもよい。なお、保護時間とは、光信号断または光信号劣化が生じているか否かを判定しない期間である。この保護時間を設定することによって、誤判定を防止することができる。
【００３４】
なお、検出誤差により光信号断および光信号劣化が生じているか判定できない場合があり得る。そこで、光信号劣化を判定するための第１判定しきい値および光信号断を判定するための第２判定しきい値（＜第１判定しきい値）の２つの判定しきい値を設けてもよい。これらの判定しきい値は、予めピーク値とＢＥＲとの関係に基づいて取得しておくことができる。または、これらの判定しきい値は、光伝送システム２００の立ち上げ時に、光送信器１１０側で固定パタンを落とす、受信パワーレベルを落とす等の方法を用いてピーク値とＢＥＲとの関係から取得しておくこともできる。
【００３５】
上記固定パタンを用いた方式では、信号の１／０判定をして固定パタンを確認するのではなく、信号のスペクトルから固定パタンのピークを見つける方式のため、検出速度が非常に速くなる。ただし、光信号の劣化によりスペクトルに雑音が重畳された場合には、固定パタンのスペクトルのピークを検出できない可能性がある。しかしながら、位相サンプリング同期処理を行う前のデジタル信号を用いているため、位相ずれ等が生じている場合でも光信号断または光信号劣化が生じているか判定することができる。したがって、位相同期ずれなどが大きい場合に、固定パタンのスペクトルのピーク値に基づいて光信号断または光信号劣化が生じているか否かを判定してもよい。
（サンプリング位相ずれ検出感度）
【００３６】
位相ずれ抽出部８３は、最大・最小検出回路７３の検出値を抽出し、判定部９０に入力する。図５は、サンプリング位相ずれ検出値を説明するための図である。図５において、横軸はサンプリング位相ずれを示し、縦軸はサンプリング位相ずれ検出値を示す。光信号断、光信号劣化、過剰な波長分散等に起因して信号品質が劣化した場合に、図５の点線のように検出値の振幅が小さくなる。したがって、予めこの振幅値とＢＥＲとの関係を取得することによって、光信号断または光信号劣化が生じているか判定するための判定しきい値を設定することができる。判定部９０は、上記検出値の振幅をモニタする。判定部９０は、上記検出値の振幅が判定しきい値を下回った場合に、光信号断または光信号劣化が生じていると判定する。
【００３７】
サンプリング位相ずれ検出値を抽出する方式は、デジタルコヒーレント信号処理に特有のものであり、従来のＢＥＲを用いた判定方法に比べて非常に早く（数１０μｓ〜１００μｍ）光信号断または光信号劣化が生じているか判定することが可能である。抽出の保護時間としては、数１０μｓ〜１００μｓを考慮してもよい。
【００３８】
なお、検出誤差により光信号断および光信号劣化が生じているか判定できない場合があり得る。そこで、光信号劣化を判定するための第１判定しきい値および光信号断を判定するための第２判定しきい値（＜第１判定しきい値）の２つの判定しきい値を設けてもよい。これらの判定しきい値は、予め上記検出値の振幅とＢＥＲとの関係から取得しておくことができる。または、これらの判定しきい値は、光伝送システム２００の立ち上げ時に、光送信器１１０側で固定パタンを落とす、受信パワーレベルを落とす等の方法を用いてピーク値とＢＥＲとの関係から取得しておくこともできる。
（サンプリング位相ずれ）
【００３９】
また、位相ずれ抽出部８３は、サンプリング位相ずれ検出回路７２ａからサンプリング位相ずれを抽出し、判定部９０に入力する。光信号断または光信号劣化が生じた場合に、サンプリング位相ずれが大きくなる。したがって、予めこのサンプリング位相ずれとＢＥＲとの関係を取得することによって、光信号断または光信号劣化が生じているか判定するための判定しきい値を設定することができる。判定部９０は、サンプリング位相ずれをモニタする。判定部９０は、サンプリング位相ずれが判定しきい値を上回った場合に、光信号断または光信号劣化が生じていると判定する。
【００４０】
なお、ＣＤＲ（Ｃｌｏｃｋ  Ｄａｔａ  Ｒｅｃｏｖｅｒ）のアンロックなどの位相同期ずれの検出には、数ｍｓの時間がかかる。これに比較して、サンプリング位相ずれを用いた方式では、１位相単位での検出も可能である。すなわち、数１０μｓ〜１００μｓ程度の時間での検出が可能である。抽出の保護時間としては、数１０μｓ〜１００μｓを考慮してもよい。
（ヒストグラム）
【００４１】
ヒストグラム抽出部８４は、波形歪み補償後のコンスタレーションの分布（ヒストグラム）を抽出し、判定部９０に入力する。具体的には、ヒストグラム抽出部８４は、波形歪み補償回路７５から搬送波周波数・位相同期回路７６に至るまでのデジタル信号からヒストグラムを抽出する。図６（ａ）は、信号疎通状態のヒストグラムを説明するための図である。図６（ｂ）は、信号断状態のヒストグラムを説明するための図である。図６（ａ）および図６（ｂ）において、横軸は実部を示し、縦軸は虚部を示す。それにより、図６（ａ）および図６（ｂ）は、位相を表す。
【００４２】
図６（ａ）を参照して、信号疎通状態では、ヒストグラムにピークが現れる。これに対して、図６（ｂ）を参照して、信号断状態では、ヒストグラムにピークが現れなくなる。したがって、予めヒストグラムのピーク値とＢＥＲとの関係を取得しておくことによって、光信号断または光信号劣化が生じているか判定するための判定しきい値を設定しておくことができる。判定部９０は、ヒストグラムのピーク値をモニタする。判定部９０は、ヒストグラムのピーク値が判定しきい値を下回った場合に、光信号断または光信号劣化が生じていると判定する。
【００４３】
ＦＥＣ訂正数からＢＥＲを判定する方式と比較すると、ヒストグラムのピークを抽出する方式では数１０μｓ〜１００μｓ程度の短い時間で光信号断または光信号劣化が生じているか判定することができる。抽出の保護時間としては、数１０μｓ〜１００μｓを考慮してもよい。
【００４４】
なお、検出誤差により光信号断および光信号劣化が生じているか判定できない場合があり得る。そこで、光信号劣化を判定するための第１判定しきい値および光信号断を判定するための第２判定しきい値（＜第１判定しきい値）の２つの判定しきい値を設けてもよい。これらの判定しきい値は、予めヒストグラムのピーク値とＢＥＲとの関係に基づいて取得しておくことができる。または、これらの判定しきい値は、光伝送システム２００の立ち上げ時に、光送信器１１０側で固定パタンを落とす、受信パワーレベルを落とす等の方法を用いて上記ピーク値とＢＥＲとの関係から取得しておくことができる。
【００４５】
なお、ヒストグラムは波形歪み補償後に抽出されることから、上流側の抽出ポイントに比較して抽出精度が高くなる。ただし、ヒストグラムの抽出可否は、上流側での処理が問題なく行われていることが条件となる。したがって、上流側での抽出ポイントの抽出結果と併せてヒストグラムを抽出することによって、より高い精度で光信号断または光信号劣化が生じているか判定することができる。
【００４６】
なお、上記の例では、ヒストグラムのピーク値をモニタしているが、それに限られない。例えば、ヒストグラムのピーク幅をモニタしてもよい。光信号断または光信号劣化が生じた場合、図６（ｂ）のようにピーク幅が広がってピークを検出できなくなる。したがって、ヒストグラムのピーク幅が所定値を上回った場合に、光信号断または光信号劣化が生じていると判定することもできる。
（信号品質）
【００４７】
信号品質抽出部８５は、各象限に分離したコンスタレーションから、信号品質（Ｑ値）を抽出する。各象限に分離したコンスタレーションは、搬送波周波数・位相同期回路７６から識別・復調回路７７に至るまでのデジタル信号から抽出することができる。図７は、各象限に分離したコンスタレーションを説明するための図である。図７において、横軸は実部を示し、縦軸は虚部を示す。それにより、図７は、位相を表す。
【００４８】
光信号断または光信号劣化が生じている場合に、信号品質（Ｑ値）は低下する。したがって、予め信号品質（Ｑ値）とＢＥＲとの関係を取得しておくことによって、光信号断または光信号劣化が生じているか判定するための判定しきい値を設定しておくことができる。判定部９０は、信号品質（Ｑ値）をモニタする。判定部９０は、信号品質（Ｑ値）が判定しきい値を下回った場合に、光信号断または光信号劣化が生じていると判定する。
【００４９】
なお、ＦＥＣ訂正数からＢＥＲを判定する方式と比較すると、ヒストグラムのピークを抽出する方式では数１０μｓ〜１００μｓ程度の短い時間で光信号断または光信号劣化が生じているか判定することができる。抽出の保護時間としては、数１０μｓ〜１００μｓを考慮してもよい。
【００５０】
なお、検出誤差により光信号断および光信号劣化が生じているか判定できない場合があり得る。そこで、光信号劣化を判定するための第１判定しきい値および光信号断を判定するための第２判定しきい値（＜第１判定しきい値）の２つの判定しきい値を設けてもよい。これらの判定しきい値は、予め信号品質（Ｑ値）とＢＥＲとの関係に基づいて取得しておくことができる。または、これらの判定しきい値は、光伝送システム２００の立ち上げ時に、光送信器１１０側で固定パタンを落とす、受信パワーレベルを落とす等の方法を用いて信号品質（Ｑ値）とＢＥＲとの関係から取得しておくことができる。
【００５１】
なお、信号品質（Ｑ値）は搬送波周波数・位相同期後に抽出されることから、上流側の抽出ポイントに比較して抽出精度が高くなる。ただし、信号品質（Ｑ値）の抽出可否は、上流側での処理が問題なく行われていることが条件となる。したがって、上流側での抽出ポイントの抽出結果と併せて信号品質（Ｑ値）を抽出することによって、より高い精度で光信号断または光信号劣化が生じているか判定することができる。
【００５２】
以上のように、アナログ／デジタル変換回路からデジタル信号処理部に至る信号またはデジタル信号処理部内の信号から抽出した情報を用いることによって、光信号断または光信号劣化の検出時間を短縮化することができる。
（受信光信号の光パワー）
【００５３】
判定部９０は、上記の抽出情報に基づく判定に加えて、受光素子１０の検出結果に基づいて、光信号断または光信号劣化が生じているか判定してもよい。光信号断または光信号劣化が生じている場合、受光素子１０が受信する光信号の光パワーが低下する。そこで、判定部９０は、光信号の光パワーが所定値を下回った場合に、光信号断または光信号劣化が生じていると判定してもよい。
【００５４】
ただし、光信号に重畳されるＡＳＥパワーが大きい場合には、光信号の光パワーが低下しているのかＡＳＥパワーが大きいだけなのかを判定するのは困難である。したがって、判定部９０は、受光素子１０の検出結果を単独で用いるのではなく、上記抽出情報に加えて受光素子１０の検出結果を用いてもよい。なお、受信光信号の光パワーは瞬間的に増減することがある。そのため、数１００μｓ〜１ｍｓ程度の検出保護時間を考慮してもよい。
【００５５】
図８は、上記抽出情報を用いた判定を表すフローチャートの一例を説明するための図である。図８を参照して、受光素子１０は、光受信器１００が受信する光信号の光パワーを検出する（ステップＳ１）。次に、情報抽出部８０は、光信号断または光信号劣化に係る情報を抽出する（ステップＳ２）。次に、判定部９０は、ステップＳ１で検出された光パワーおよびステップＳ２で抽出された情報に基づいて、光信号断または光信号劣化が生じているか否かを判定する（ステップＳ３）。
【００５６】
ステップＳ３において「Ｙｅｓ」と判定された場合、光スイッチ１４０は、方路を切り替える（ステップＳ４）。次に、通知手段１５０は、利用者に光信号断または光信号劣化が生じている旨の情報を通知する（ステップＳ５）。その後、フローチャートの実行が終了する。なお、ステップＳ３において「Ｎｏ」と判定された場合にも、フローチャートの実行が終了する。
【００５７】
図９は、光信号断または光信号劣化が生じているか判定する際に用いる上記の抽出情報の組み合わせの例を説明するための図である。それぞれの抽出情報について単独で光信号断と判断できる場合は、ある固定の保護時間の後に、単独で光信号断と判断される。各抽出情報について光信号断のしきい値と光信号劣化のしきい値が設定されていてもよい。
【００５８】
ノイズの影響を受けやすい抽出情報とノイズの影響を受けにくい抽出情報とを組み合わせることで、誤差や精度の問題で光信号断の判定が難しい要因についても、総合的に光信号断の判定が可能となる。図９の例では、比較的精度良く判定が可能な後段のポイント（４）〜（７）での判定が難しくなった場合に、その「劣化」のＯＲ条件と（２）、（３）での「劣化」のＯＲ条件を最終的にＡＮＤを取って組み合わせることで、判定している。
【００５９】
なお、光信号断の復旧については、光信号断の判定しきい値で判定した場合は、単純にヒステリシスを持たせた復帰しきい値を使用してもよい。複数の「劣化」要因のＡＮＤで光信号断と判定した場合は、同じくヒステリシスを持たせた「劣化」の復帰しきい値を使用し、複数要因の中の一つでも復帰しきい値を超えた場合に光信号断を解除すればよい。以上の条件により、光信号の光パワーで判定できない場合でも、光信号断または光信号劣化が生じているか判定することが可能となり、光信号断または光信号劣化の検出時間を短縮化することができる。なお、抽出情報の組み合わせは図９に限定されるものではなく、様々な組み合わせを用いることができる。
【００６０】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１０  受光素子
２０  ９０度ハイブリッド回路
３０  局発光源
４０  光電変換回路
５０  アナログ／デジタル変換回路
６０  サンプリングクロック源
７０  デジタル信号処理部
７１  波長分散補償回路
７２  サンプリング位相ずれ検出回路
７３  最大・最小検出回路
７４  分散補償量設定部
７５  波形歪み補償回路
７６  搬送波周波数・位相同期回路
７７  識別・復調回路
８０  情報抽出部
８１  クリップ率抽出部
８２  固定パタン抽出部
８３  位相ずれ抽出部
８４  ヒストグラム抽出部
８５  信号品質抽出部
９０  判定部
１００  光受信器
【図１】
0005598172.tif 000002
【図２】
0005598172.tif 000003
【図３】
0005598172.tif 000004
【図４】
0005598172.tif 000005
【図５】
0005598172.tif 000006
【図６】
0005598172.tif 000007
【図７】
0005598172.tif 000008
【図８】
0005598172.tif 000009
【図９】
0005598172.tif 000010