(57)【要約】【課題】光信号の受信状況を監視し、その監視結果に基づいて適切な回路を選択することが可能な光信号の受信装置を得る。【解決手段】光信号受信装置を光電変換手段３１と、第１の回路３２と、第２の回路３３と、信号切替手段３４と、タイミング再生手段３５と、信号検出手段３６、制御手段３７とで構成する。光電変換手段３１は光信号を電気信号に変換する。信号切替手段３４は電気信号を第１の回路３２または第２の回路３３のいずれかへ入力させる。タイミング再生手段３５は、第２の回路３３に備えられており、信号のタイミング再生を行って出力する。信号検出手段３６は信号切替手段３４よりも前段において電気信号のパワーを検出する。制御手段３７は、第１の回路３２への信号の入力がされている場合に、電気信号のパワーが所定の基準値よりも小さいと判断すると、第２の回路３３へと信号を入力させるように信号切替手段３４を制御する。【選択図】      図５
2014146875.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された光信号を電気信号に変換する光電変換手段と、
前記電気信号が入力される第１の回路および第２の回路と、
前記電気信号が前記第１の回路または前記第２の回路のいずれか一方へ入力されるように切り替えを行う信号切替手段と、
前記第２の回路に備えられ、入力された電気信号のタイミング再生を行って出力するタイミング再生手段と、
前記信号切替手段によりも前段における前記電気信号のパワーを検出する信号検出手段と、
前記信号切替手段において前記第１の回路への信号の入力が選択されている場合に、前記信号検出手段において検出される前記電気信号のパワーが第１の所定の基準値よりも小さくなったと判断すると、前記第２の回路へと信号が入力されるように前記信号切替手段の制御を行う制御手段とを備えていることを特徴とする光信号受信装置。
【請求項２】
入力された光信号の受光パワーを検出する受光パワー検出手段をさらに備え、
前記制御手段は前記受光パワー検出手段での受光パワーの検出結果を基に前記信号切替手段を制御する手段をさらに有し、
前記制御手段は、前記信号切替手段において前記第１の回路への信号の入力が選択されている場合に、前記受光パワー検出手段において検出される光信号の受光パワーが第２の所定の基準値よりも小さくなったと判断したときに前記第２の回路へ信号が入力されるように前記信号切替手段の制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の光信号受信装置。
【請求項３】
前記光電変換手段から出力された前記電気信号を電流信号から電圧信号へと変換して増幅して出力する電流電圧変換手段と、
前記電流電圧変換手段からの前記電圧信号の振幅を所定の範囲内に調整して出力する振幅調整手段とをさらに備え、
前記信号検出手段は前記振幅調整手段からの出力信号の計測を行って前記電気信号のパワーの検出を行うことを特徴とする請求項１または２いずれかに記載の光信号受信装置。
【請求項４】
前記タイミング再生手段は前記タイミング再生手段の電源の制御を行う電源制御手段をさらに備え、
前記制御手段は前記電源制御手段を制御する手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記信号切替手段を前記第１の回路から前記第２の回路へ切り替えるときに、前記タイミング再生手段の電源をオン状態とする制御を行うことを特徴とする請求項１から３いずれかに記載の光信号受信装置。
【請求項５】
前記タイミング再生手段は前記タイミング再生手段に入力された信号のジッタ量を検出するジッタ検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記信号切替手段において前記第２の回路が選択されている場合に、前記ジッタ検出手段におけるジッタ量が第３の所定の基準値より小さく、かつ、前記信号検出手段において検出される信号のパワーが前記第１の所定の基準値よりも大きく、かつ、前記受光パワー検出手段において検出される光信号の受光パワーが前記第２の所定の基準値よりも大きいと判断したときに、前記第１の回路へ信号が入力されるように前記信号切替手段の制御を行うことを特徴とする請求項１から３いずれかに記載の光信号受信装置。
【請求項６】
前記タイミング再生手段は前記タイミング再生手段の電源の制御を行う電源制御手段をさらに備え、
前記制御手段は前記電源制御手段を制御する手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記信号切替手段を前記第２の回路から前記第１の回路へと切り替えるときに、前記タイミング再生手段の電源をオフ状態とする制御を行うことを特徴とする請求項５に記載の光信号受信装置。
【請求項７】
入力された光信号を変換して電気信号とし、
前記電気信号のパワーを検出し、
検出した前記電気信号のパワーと第１の所定の基準値との大小を比較し、
前記電気信号がタイミング再生手段を備える第２の回路を通らない第１の回路へと入力される設定であった場合に、検出した前記電気信号のパワーが前記第１の所定の基準値よりも小さくなったと判断すると、
前記電気信号が入力される回路を前記第１の回路から前記第２の回路へ切り替えることを特徴とする光信号の受信方法。
【請求項８】
入力された光信号の受光パワーを検出し、
前記受光パワーと第２の所定の基準値との大小を比較し、
前記電気信号が前記第１の回路へと入力される設定であった場合に、前記受光パワーが前記第２の所定の基準値よりも小さくなったと判断すると、
前記電気信号が入力される回路を前記第１の回路から前記第２の回路へ切り替えることを特徴とする請求項７に記載の光信号の受信方法。
【請求項９】
前記光信号が変換された前記電気信号を電流信号から電圧信号へと変換して増幅して出力し、
増幅された前記電圧信号の振幅を所定の範囲内に調整して振幅調整信号として出力し、
前記振幅調整信号を計測して前記電気信号のパワーの計測結果とし、
回路の切り替えにより前記振幅調整信号が前記電気信号として前記第1の回路または前記第２の回路へと入力されることを特徴とする請求項７または８いずれかに記載の光信号の受信方法。
【請求項１０】
前記タイミング再生手段に入力された信号のジッタ量を検出し、
前記振幅調整信号が前記第２の回路へと入力されている場合に、前記ジッタ量が第３の所定の基準値より小さく、かつ、前記振幅調整信号の振幅が前記第１の所定の基準値よりも大きく、かつ、前記受光パワーが前記第２の所定の基準値よりも大きいと判断すると、
前記振幅調整信号が入力される回路を前記第２の回路から前記第１の回路へ切り替えることを特徴とする請求項７から９いずれかに記載の光信号の受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光信号の受信装置に関するものであり、特に光信号の受信状態に応じた切り替え機能に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
情報通信の発達とともに光通信の重要性が高くなり関連技術の開発が盛んに行われている。通信の品質を維持するためには信号の伝達をできるだけ正しく行う必要があるが、伝送路上では様々な信号の劣化要因がある。そのため、信号の劣化をできるだけ抑制するための技術の重要性が高い。伝送路上などでの信号の劣化の影響を抑制するためには送受信している信号が良好であるかを適切に把握し、信号の劣化が大きい場合は信号に補正を行うことが考えられる。そのような目的のため、光信号等の通信信号の伝送装置には信号の品質の監視機能や信号の補正機能が備えられている。一方で信号の監視や補正のために様々な機器を使用することにより伝送装置が大型化することや、消費電力の増大が生じる可能性がある。よって、信号の品質の維持と、伝送装置の設置面積や消費電力などの抑制といった使用上の効率性とのバランスも求められる。
【０００３】
信号の品質を監視するための技術としては、例えば、特許文献１に開示されているような技術がある。特許文献１ではダイバーシティ受信装置において複数の受信系から最適な受信系を選択する技術が開示されている。特許文献１では受信した信号から生成した再生クロックの位相のズレからジッタパルスを発生させてジッタパルスを計測している。また、ジッタパルスの計測を単位時間ごとに行い、ジッタパルスが発生した前後の時間帯においてもジッタパルスが発生したことを加味したデータ処理を行っている。ジッタパルスの発生前後ではビット誤りが発生する確率が高い。そのため、実際にジッタパルスが発生した前後の時間帯にもビットパルスが発生した情報を付加して判断することにより適切な判断を行うことができるため、受信状態のよい系統の選択が可能となるとしている。
【０００４】
また、信号の品質に関連した技術として特許文献２には、異なる信号の補正機能を有する回路を切り替えて使用する技術が開示されている。特許文献２では２Ｒ動作モードと３Ｒ動作モードの切り替え回路を有する光送信装置に関する技術が示されている。特許文献２の光送信装置は等化（Reshaping）機能および識別再生（Regenerating）機能を備えた２Ｒ動作モードと、２Ｒ動作モードの機能にタイミング再生（Retiming）機能をさらに備えた３Ｒ動作モードによる異なる２つの動作モードの回路を備えている。光送信装置は２Ｒ動作による回路または３Ｒ動作による回路のいずれか適切な側から信号を送信する機能を有している。特許文献２の光送信装置ではモードセレクト信号により２Ｒ動作モードと３Ｒ動作モードのいずれの信号を出力するかの切り替えを行い、適切な信号補正が行われた信号を送信している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−３２４９９号公報
【特許文献２】実開昭５９−１７６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された技術には次のような課題がある。特許文献１では信号のジッタを計測してその結果を所定の方法で解析して使用することにより適切な伝送系を選択するとしている。しかし、伝送系を選択した後に通信を継続している際の信号の扱い等については開示されておらず、信号に歪みやタイミングの補正が必要なほどの劣化が生じていた場合に適応することができない。また、特許文献２では２Ｒ動作と３Ｒ動作での回路を選択して信号を送信しているが、その選択は入力された信号によっている。従って、信号の劣化が大きくなった時など、状況に応じて適切な信号の歪みやタイミングの補正を行うための技術としては不十分である。
【０００７】
本発明は光信号の受信状況を監視し、その監視結果に基づいて適切な回路を選択することが可能な光信号の受信装置を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明の光信号受信装置は光電変換手段と、第１の回路と、第２の回路と、信号切替手段と、タイミング再生手段と、信号検出手段と、制御手段とを備えている。光電変換手段は入力された光信号を電気信号に変換する。信号切替手段は電気信号が第１の回路または第２の回路のいずれか一方へ入力されるように切り替えを行う。タイミング再生手段は、第２の回路に備えられており、入力された信号のタイミング再生を行って出力する。信号検出手段は信号切替手段よりも前段において電気信号のパワーを検出する。制御手段は、信号切替手段において第１の回路への信号の入力が選択されている場合に、信号検出手段において検出される電気信号のパワーが所定の基準値よりも小さくなったかを判断する。制御手段は、電気信号のパワーが所定の基準値よりも小さくなったと判断すると、第２の回路へと信号が入力されるように信号切替手段の制御を行う。
【０００９】
また、本発明の信号受信方法は入力された光信号を変換して電気信号とし、電気信号のパワーを検出し、検出した電気信号のパワーと第１の所定の基準値との大小を比較する。電気信号がタイミング再生手段を備える第２の回路を通らない第１の回路へと入力される設定であった場合に、検出した電気信号のパワーが第１の所定の基準値よりも小さいかを判断する。検出した電気信号のパワーが第１の所定の基準値よりも小さいと判断すると、電気信号が入力される回路を第１の回路から第２の回路へ切り替える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、受信している信号の強度が弱くなり劣化の度合いが大きくなっている可能性がある時に、信号の検出結果を基にタイミング再生機能を有する回路に自動で切り替えることができる。その結果、必要なときにのみ信号の補正に必要な回路を使用して信号の補正を行うことができるため、信号の品質の維持と効率性の向上との両立が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態の構成の概要を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における動作フローを示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態における動作例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態における信号状態の例を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態の構成の概要を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の第１の実施形態について図１を参照して詳細に説明する。図１は本実施形態の光信号受信装置の構成の概要を示したものである。本実施形態の光信号受信装置は、光信号受光部１１と、トランスインピーダンスアンプ１２と、リミッティングアンプ１３と、切替スイッチ部１４とを備えている。また、光信号受信装置は、クロックデータリカバリ部１５と、トランジスタ部１６と、受光パワー検出部１７と、信号振幅検出部１８と、制御部１９とを備えている。クロックデータリカバリ部１５はクロックデータリカバリ回路２０と、ジッタ検出部２１と、電源制御部２２とを備えている。
【００１３】
光信号受光部１１はフォトダイオードを備え、入力された光信号を電流へと変換して電気信号として出力する機能を有する。トランスインピーダンスアンプ１２は、電流に基づく電気信号を電圧に変換するインピーダンス変換および電圧の増幅を行って出力する機能を有する。リミッティングアンプ１３は入力された電気信号の電圧を後段の回路の設定値の範囲へと調整して出力する機能を有する。切替スイッチ部１４はスイッチ素子を備え、制御部１９からの指示に基づいて、スイッチ素子の切り替えを行い電気信号の経路の切り替えを行う機能を有する。切替スイッチ部１４は電気信号を装置の後段側である出力側へと直接、送る回路と、クロックデータリカバリ部１５を経由して出力側へ送る回路のいずれかに経路を切り替る機能を有するスイッチ素子を備えている。本実施形態では電気信号を直接、出力側へ送る経路を第１の回路、クロックデータリカバリ部１５を経由する経路を第２の回路と呼ぶこととする。
【００１４】
クロックデータリカバリ部１５は、信号のクロックを抽出しタイミングの調整を行って出力するタイミング再生機能を有する。クロックデータリカバリ部１５はフリップフロップ回路等で形成されるクロックデータリカバリ回路２０、信号のジッタを検出するジッタ検出部２１、および、電源制御部２２を有している。ジッタ検出部２１は、クロックデータリカバリ部１５に入力される電気信号のジッタを測定し制御部１９に結果を出力する機能を有する。また、電源制御部２２は制御部１９からの指示に応じてクロックデータリカバリ部１５の電源の制御を行う。電源制御部２２は、制御部１９からの指示に応じてクロックデータリカバリ部１５の電源をオン状態またはオフ状態とする。クロックデータリカバリ部１５における電源のオフ状態とは完全に電源を遮断する状態ではなく、微弱な電源を維持するスタンバイ状態の場合もある。
【００１５】
トランジスタ部１６はトランジスタ素子を備え、光信号受光部１１において光信号を受光した際のフォトダイオードの電位変化により、受光パワー検出部１７へ電流が送られる構成となっている。受光パワー検出部１７はトランジスタ部１６において変換された、受光している光の強度に相当する電流の値を検出し、電圧に変換して制御部１９へと出力する。受光パワー検出部１７では光信号の平均的な強度を検出している。信号振幅検出部１８はリミッティングアンプから出力される電気信号の電圧の振幅を計測して制御部１９へと出力する。
【００１６】
制御部１９は受光パワー検出部１７、信号振幅検出部１８、ジッタ検出部２１から受信する測定値の情報を基に光信号の受信状態を判断する機能を有する。制御部１９は、トランジスタ部１６における電流−電圧特性、光信号受光部１１のフォトダイオードの特性、および、光信号の受信状態を判断するための閾値である所定の基準値を予め記憶している。制御部１９は記憶している各データと測定値を基に受光している光信号の強度を算出し、所定の基準値と比較することにより光信号の受信状態を判断する。また、制御部１９は光信号の受信状態の判断結果を基に、切替スイッチ部１４のスイッチ素子およびクロックデータリカバリ部１５の電源制御部２２の制御を行う機能を有する。
【００１７】
本実施形態の光信号受信装置の動作について説明する。光信号が光信号受光部１１に入力されたとする。光信号が光信号受光部１１に入力されると光電変換素子であるフォトダイオードにより光が電流へと変換され電気信号として出力される。光信号受光部１１から出力された電気信号はトランスインピーダンスアンプ１２へと送られる。また、光信号が入力された際にフォトダイオードで生じた電位差によりトランジスタ部１６のトランジスタ素子のゲートに電圧が印加される。ゲートに電圧が印加され、ゲートがオープン状態となるとトランジスタ部１６に備えられた電源からの電流が受光パワー検出部１７へ流れる。受光パワー検出部１７は入力される電流の値を計測し、電圧に変換して制御部１９へと出力する。
【００１８】
トランスインピーダンスアンプ１２に入力された電気信号は、電流に基づく電気信号から電圧に基づく電気信号へと変換され、増幅されて出力される。トランスインピーダンスアンプ１２から出力された電気信号はリミッティングアンプ１３へと送られる。リミッティングアンプ１３は入力された電気信号の電圧の振幅を一定範囲内に調整する。リミッティングアンプ１３から出力された電気信号は切替スイッチ部１４へと送られる。また、リミッティングアンプ１３から出力される電気信号は分岐されて信号振幅検出部１８にも入力される。信号振幅検出部１８は入力された電気信号の電圧の振幅を測定し測定結果を制御部１９へと送る。
【００１９】
切替スイッチ部１４に入力された電気信号はスイッチ素子の切り替えにより第１の回路または第２の回路のいずれかに送られる。第１の回路に送られた場合は、電気信号はそのまま後段側に出力される。第２の回路に送られた場合は、電気信号はクロックデータリカバリ部１５に入力される。クロックデータリカバリ部１５に入力された電気信号は、クロックデータリカバリ回路２０でタイミングの補正が行われ、タイミング再生された状態で出力される。クロックデータリカバリ部１５から出力された電気信号は、第１の回路の電気信号と同様に後段へと送られる。第２の回路に電気信号が入力されたとき、電気信号は分岐されてジッタ検出部２１にも入力される。ジッタ検出部２１は入力された電気信号のジッタを測定し測定結果を電源制御部２２へと送る。
【００２０】
制御部１９は受光パワー検出部１７、信号振幅検出部１８、およびジッタ検出部２１から送られてくる測定値等の情報を基に光信号の受信状態を判断して切替スイッチ部１４およびクロックデータリカバリ部１５の電源制御部２２の制御を行う。切替スイッチ部１４において第１の回路側が選択されていたとする。このとき電源制御部２２はクロックデータリカバリ部１５をオフ状態として制御している。制御部１９は受光パワー検出部１７および信号振幅検出部１８から送られてくる測定値または測定値を変換した値をそれぞれ設定されている所定の基準値と比較する。受光パワー検出部１７および信号振幅検出部１８から送られてくる測定値等のいずれもが所定の基準値以上のときは、制御部１９は光信号の状態が良好であると判断して第１の回路の選択を継続させる。受光パワー検出部１７または信号振幅検出部１８から送られてくる測定値等のいずれかが所定の基準値よりも小さいときは、制御部１９は光信号の受信状態が悪いと判断する。制御部１９は光信号の受信状態が悪いと判断すると、切替スイッチ部１４に対してスイッチ素子を切り替えて第２の回路側へ電気信号の入力を切り替える指示を送る。また、制御部１９は切替スイッチ部１４に第２の回路側への切り替えの指示を送るときに、クロックデータリカバリ部１５の電源制御部２２に対して電源をオン状態とする指示を送る。切替スイッチ部１４は第２の回路側への切り替えの指示を受けると、スイッチ素子を切り替えて入力される電気信号を第２の回路側へと入力させる。また、クロックデータリカバリ部１５の電源制御部２２は電源をオン状態とする指示を受けると、クロックデータリカバリ部１５の各部位に電源を供給して稼働状態とする。
【００２１】
次に切替スイッチ部１５において第２の回路側に電気信号を送る選択が行われている場合について説明する。このとき電源制御部２２はクロックデータリカバリ部１５の各部位の電源を供給しオン状態とした制御を行っており、クロックデータリカバリ回路２０において入力される電気信号のタイミング再生が行われて出力されている。また、ジッタ検出部２１では入力される電気信号のジッタを計測し制御部１９へと計測結果を出力している。制御部１９は受光パワー検出部１７、信号振幅検出部１８およびジッタ検出部２１からそれぞれ送られてくる測定値または測定値を変換した値をそれぞれ設定された所定の基準値と比較する。制御部１９は受光パワー検出部１７および信号振幅検出部１８での測定値等が所定の基準値以上であり、かつ、ジッタ検出部２２でのジッタの検出値が所定の基準値以下であるときに光信号の受信状態が良好であると判断する。制御部１９は光信号の受光状態が良好であると判断すると、切替スイッチ部１４に第２の回路から第１の回路へと電気信号の入力を切り替える指示を送る。また、制御部１９は切替スイッチ部１４に第２の回路から第１の回路へと電気信号の入力を切り替える指示と送ると、クロックデータリカバリ部１５の電源制御部２２に対して電源をオフ状態とする指示を送る。電源制御部２２はオフ状態とする指示を受けると、クロックデータリカバリ部１５の各部位への電源供給を停止する。また、制御部１９は受光パワー検出部１７もしくは信号振幅検出部１８の測定値等が所定の基準値より小さいか、または、ジッタ検出部２１におけるジッタが所定の基準値よりも大きいときに光信号の受信状態が悪い、すなわち、良好でないと判断する。制御部１９は光信号の受光状態が良好でないと判断したときは、切替スイッチ部１４における第２の回路側への電気信号の入力を継続する。また、クロックデータリカバリ部１５において電源をオフ状態とする際に、電源制御部２２は各部位への電源の供給を完全に遮断せずに微弱の電源を供給し起動に備えたスタンバイ状態として制御することもできる。本実施形態の光信号の受信装置において、第１の回路に信号が入力される場合は２Ｒ動作に相当し、第２の回路に信号が入力される場合は３Ｒ動作に相当する。
【００２２】
図２に本実施形態において、第１の回路に信号を入力してタイミング再生を行わずに後段に出力する場合と、第２の回路に信号を入力してタイミング再生を行う場合とのいずれを選択するか判断する際のフローの概略を示した。図２を参照して第１の回路と第２の回路のどちらを選択するのか判断を行う際のフローを説明する。
【００２３】
制御部１９は受光パワー検出部１７で検出される受光パワーと所定の基準値との比較を行う（ステップ１０１）。受光パワーが所定の基準値以上のときは（ステップ１０２でＹｅｓ）、制御部１９は信号振幅検出部１８で検出される信号の振幅と所定の基準値とを比較する（ステップ１０３）。信号の振幅が所定の基準値以上であるとき（ステップ１０４でＹｅｓ）、第１の回路側へ信号が入力されていると（ステップ１０５でＹｅｓ）、制御部１９はそのまま第１の回路側への信号の入力を継続する（ステップ１０９）。第１の回路側に信号が入力された場合は、信号のタイミング再生は行われない。ステップ１０５で第１の回路側へ信号が入力されていないとき、すなわち、第２の回路側に信号が入力されているとき（ステップ１０５でＮｏ）、制御部１９はジッタ検出部２１で検出されたジッタと所定の基準値との比較が行う（ステップ１０６）。ジッタが所定の基準値以下であったとき（ステップ１０７でＹｅｓ）、制御部１９は切替スイッチ部１４を制御してスイッチ素子を切り替える（ステップ１０８）。ステップ１０８でのスイッチ素子の切り替えにより、信号は第１の回路側に入力されタイミング再生が行われずに後段に出力される（ステップ１０９）。また、ステップ１０７でジッタが所定の基準値よりも大きいとき（ステップ１０７でＮｏ）、第２の回路側に信号が入力されタイミング再生を行って後段へと出力する動作が継続される（ステップ１１２）。
【００２４】
ステップ１０２で受光パワーが所定の基準値よりも小さいと判断されたとき（ステップ１０２でＮｏ）、または、ステップ１０４で信号の振幅が所定の基準値より小さいと判断されたとき（ステップ１０４でＮｏ）、ステップ１１０へと進む。ステップ１１０では制御部１９は第２の回路側に信号が入力されているかを判断する。第２の回路側へ信号が入力されている場合は（ステップ１１０でＹｅｓ）、制御部１９は第２の回路側に信号が入力されタイミング再生が行って後段へと出力する動作を継続させる（ステップ１１２）。ステップ１１０で第２の回路側に信号が入力されていないとき（ステップ１１０でＮｏ）、制御部１９は切替スイッチ部１４を制御してスイッチ素子の切り替えを行う（ステップ１１１）。スイッチ素子の切り替えが行われると、信号は第２の回路側へと入力されタイミング再生が行われて後段へと出力される。また、ステップ１０２での受光パワーの判断とステップ１０４の信号の振幅の判断の順番を逆にすることもできる。
【００２５】
以上の動作状態の移行の有無と測定値の関係を図３にまとめた。タイミング再生を行わない動作、すなわち２Ｒ動作をしているとき、受光パワーおよび信号の振幅が基準値以上のときに２Ｒ動作を継続する。２Ｒ動作をしているときに受光パワーまたは信号の振幅のいずれか一方でも所定の基準値よりも小さくなったときに、タイミング再生を行う３Ｒ動作へと移行する。３Ｒ動作をしているときは、受光パワーもしくは信号の振幅のいずれか一方が所定の基準値より小さいか、または、ジッタが所定の基準値より小さいときは３Ｒの動作を継続する。また、３Ｒの動作をしているときに受光パワーおよび信号の振幅が所定の基準値よりも大きく、かつ、信号のジッタが所定の基準値よりも小さいときにタイミング再生を停止して２Ｒ動作へと移行する。
【００２６】
図４には光信号受信装置での信号のイメージを示している。光送信機より送信された光信号は信号の歪み等の発生の少ない伝送経路を通った場合は、図４の上段に示すように信号の劣化が少ない。信号の歪み等が少ない図４の上段の場合は、光信号から電気信号への変換が行われタイミング再生は実施せずに信号が後段へと出力される。また、信号の歪み等が発生しやすい伝送経路を通った場合などは、図４の下段に示すように光信号のタイミングのばらつきが大きくなる等の信号の劣化が生じる。その場合は、光信号から電気信号への変換に加えて、図４でＣＤＲとして示した、クロックデータリカバリ回路で信号のタイミングの調整を行って後段へと出力する。本実施形態の光信号受信装置は図４の上段と下段に示した動作を、光信号の受信状態により信号を入力する回路を切り替えて１台で行うことができる。そのため、作業者が信号の受信状態を監視して切り替え操作を行う必要はなく、また、動作モードに応じた複数の装置を用意する必要がないため設置スペース等を削減でき利便性が向上する。
【００２７】
本実施形態の光信号受信装置では、光信号の受信状態を制御部１９が判断して切替スイッチ部１４のスイッチ素子の切り替えを行うことにより、クロックデータリカバリ回路２０における信号のタイミング再生の有無の切り替えを行っている。また、制御部１９はクロックデータリカバリ回路２０を使用しないときは、その電源をオフ状態とする制御を行っている。制御部１９が光信号の受信状態を判断して制御を行うことにより、光信号の受信状態が悪くタイミング再生まで必要なときに、クロックデータリカバリ回路１５を使用する動作へと自動的に移行して信号の品質を維持することができる。また、光信号の受信状態が良好でタイミング再生が不要な際は、クロックデータリカバリ回路１５の電源を制御部１９の判断により自動でオフ状態とすることにより、電力の使用量を抑制することができる。その結果、信号の品質を維持しつつ、作業者の操作を必要とせずに消費電力の抑制することが可能となり効率性も向上させることができる。
【００２８】
本発明の第２の実施形態について図５を参照して詳細に説明する。図５は本実施形態の光信号受信装置の構成の概要を示したものである。
【００２９】
本実施形態の光信号受信装置は光電変換手段３１と、第１の回路３２と、第２の回路３３と、信号切替手段３４と、タイミング再生手段３５と、信号検出手段３６と、制御手段３７とを備えている。光電変換手段３１は入力された光信号を電気信号に変換する。信号切替手段３４は電気信号が第１の回路３２または第２の回路３３のいずれか一方へ入力されるように切り替えを行う。タイミング再生手段３５は、第２の回路３３に備えられており、入力された信号のタイミング再生を行って出力する。信号検出手段３６は信号切替手段３４よりも前段において電気信号のパワーを検出する。制御手段３７は、信号切替手段３４において第１の回路３２への信号の入力が選択されている場合に、信号検出手段３６において検出される電気信号のパワーが所定の基準値よりも小さくなったかを判断する。制御手段３７は、電気信号のパワーが所定の基準値よりも小さくなったと判断すると、第２の回路３３へと信号が入力されるように信号切替手段３４の制御を行う。
【００３０】
本実施形態の光信号受信装置を用いると、受信している信号の強度が弱くなり劣化の度合いが大きくなっている可能性がある時に、信号の検出結果を基にタイミング再生機能を有する回路に自動で切り替えることができる。その結果、必要なときにのみ信号を補正することができるため、信号の品質の維持と効率性の向上との両立が可能となる。
【００３１】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【００３２】
［付記１］入力された光信号を電気信号に変換する光電変換手段と、前記電気信号が入力される第１の回路および第２の回路と、前記電気信号が前記第１の回路または前記第２の回路のいずれか一方へ入力されるように切り替えを行う信号切替手段と、前記第２の回路に備えられ、入力された電気信号のタイミング再生を行って出力するタイミング再生手段と、前記信号切替手段によりも前段における前記電気信号のパワーを検出する信号検出手段と、前記信号切替手段において前記第１の回路への信号の入力が選択されている場合に、前記信号検出手段において検出される前記電気信号のパワーが第１の所定の基準値よりも小さくなったと判断すると、前記第２の回路へと信号が入力されるように前記信号切替手段の制御を行う制御手段とを備えていることを特徴とする光信号受信装置。
【００３３】
［付記２］入力された光信号の受光パワーを検出する受光パワー検出手段をさらに備え、前記制御手段は前記受光パワー検出手段での受光パワーの検出結果を基に前記信号切替手段を制御する手段をさらに有し、前記制御手段は、前記信号切替手段において前記第１の回路への信号の入力が選択されている場合に、前記受光パワー検出手段において検出される光信号の受光パワーが第２の所定の基準値よりも小さくなったと判断したときに前記第２の回路へ信号が入力されるように前記信号切替手段の制御を行うことを特徴とする付記１に記載の光信号受信装置。
【００３４】
［付記３］前記光電変換手段から出力された前記電気信号を電流信号から電圧信号へと変換して増幅して出力する電流電圧変換手段と、前記電流電圧変換手段からの前記電圧信号の振幅を所定の範囲内に調整して出力する振幅調整手段とをさらに備え、前記信号検出手段は前記振幅調整手段からの出力信号の計測を行って前記電気信号のパワーの検出を行うことを特徴とする付記１または２いずれかに記載の光信号受信装置。
【００３５】
［付記４］前記タイミング再生手段は前記タイミング再生手段の電源の制御を行う電源制御手段をさらに備え、前記制御手段は前記電源制御手段を制御する手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記信号切替手段を前記第１の回路から前記第２の回路へ切り替えるときに、前記タイミング再生手段の電源をオン状態とする制御を行うことを特徴とする付記１から３いずれかに記載の光信号受信装置。
【００３６】
［付記５］前記タイミング再生手段は前記タイミング再生手段に入力された信号のジッタ量を検出するジッタ検出手段をさらに備え、前記制御手段は、前記信号切替手段において前記第２の回路が選択されている場合に、前記ジッタ検出手段におけるジッタ量が第３の所定の基準値より小さく、かつ、前記信号検出手段において検出される信号のパワーが前記第１の所定の基準値よりも大きく、かつ、前記受光パワー検出手段において検出される光信号の受光パワーが前記第２の所定の基準値よりも大きいと判断したときに、前記第１の回路へ信号が入力されるように前記信号切替手段の制御を行うことを特徴とする付記１から３いずれかに記載の光信号受信装置。
【００３７】
［付記６］前記タイミング再生手段は前記タイミング再生手段の電源の制御を行う電源制御手段をさらに備え、前記制御手段は前記電源制御手段を制御する手段をさらに備え、前記制御手段は、前記信号切替手段を前記第２の回路から前記第１の回路へと切り替えるときに、前記タイミング再生手段の電源をオフ状態とする制御を行うことを特徴とする付記５に記載の光信号受信装置。
【００３８】
［付記７］入力された光信号を変換して電気信号とし、前記電気信号のパワーを検出し、検出した前記電気信号のパワーと第１の所定の基準値との大小を比較し、前記電気信号がタイミング再生手段を備える第２の回路を通らない第１の回路へと入力される設定であった場合に、検出した前記電気信号のパワーが前記第１の所定の基準値よりも小さくなったと判断すると、前記電気信号が入力される回路を前記第１の回路から前記第２の回路へ切り替えることを特徴とする光信号の受信方法。
【００３９】
［付記８］入力された光信号の受光パワーを検出し、前記受光パワーと第２の所定の基準値との大小を比較し、前記電気信号が前記第１の回路へと入力される設定であった場合に、前記受光パワーが前記第２の所定の基準値よりも小さくなったと判断すると、前記電気信号が入力される回路を前記第１の回路から前記第２の回路へ切り替えることを特徴とする付記７に記載の光信号の受信方法。
【００４０】
［付記９］前記光信号が変換された前記電気信号を電流信号から電圧信号へと変換して増幅して出力し、増幅された前記電圧信号の振幅を所定の範囲内に調整して振幅調整信号として出力し、前記振幅調整信号を計測して前記電気信号のパワーの計測結果とし、回路の切り替えにより前記振幅調整信号が前記電気信号として前記第1の回路または前記第２の回路へと入力されることを特徴とする付記７または８いずれかに記載の光信号の受信方法。
【００４１】
［付記１０］前記振幅調整信号が入力される回路を前記第１の回路から前記第２の回路へ切り替える際に、前記タイミング再生手段の電源をオン状態とすることを特徴とする付記７から９いずれかに記載の光信号の受信方法。
【００４２】
［付記１１］前記タイミング再生手段に入力された信号のジッタ量を検出し、前記振幅調整信号が前記第２の回路へと入力されている場合に、前記ジッタ量が第３の所定の基準値より小さく、かつ、前記振幅調整信号の振幅が前記第１の所定の基準値よりも大きく、かつ、前記受光パワーが前記第２の所定の基準値よりも大きいと判断すると、前記振幅調整信号が入力される回路を前記第２の回路から前記第１の回路へ切り替えることを特徴とする付記７から９いずれかに記載の光信号の受信方法。
【００４３】
［付記１２］前記振幅調整信号が入力される回路を前記第２の回路から前記第１の回路へ切り替える際に、前記タイミング再生手段の電源をオフ状態とすることを特徴とする付記１１に記載の光信号の受信方法。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、光信号の受信装置に利用することができ、特に信号の受信状態により補正の有無を切り替えて使用する光信号の受信装置に用いることができる。
【符号の説明】
【００４５】
１１    光信号受光部
１２    トランスインピーダンスアンプ
１３    リミッティングアンプ
１４    切替スイッチ部
１５    クロックデータリカバリ部
１６    トランジスタ部
１７    受光パワー検出部
１８    信号振幅検出部
１９    制御部
２０    クロックデータリカバリ回路
２１    ジッタ検出部
２２    電源制御部
３１    光電変換手段
３２    第１の回路
３３    第２の回路
３４    信号切替手段
３５    タイミング再生手段
３６    信号検出手段
３７    制御手段
１０１−１１２    動作状態判定のステップ
【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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