(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の波長チャネルにそれぞれ周波数変調信号が重畳されている波長多重光信号を受信する光受信器であって、
前記波長多重光信号をフィルタリングする光フィルタと、
前記光フィルタの透過帯の波長を制御するフィルタ制御部と、
前記光フィルタの出力光の強度の変化を表す強度信号を生成する受光器と、
前記受光器から出力される強度信号の振幅を検出する振幅検出部と、
前記受光器から出力される強度信号に基づいて、指定された波長チャネルに重畳されている周波数変調信号を検出する信号検出部と、
前記信号検出部により前記強度信号から検出される周波数変調信号の誤りを検出する誤り検出部と、
対応付け部と、を備え、
前記フィルタ制御部は、前記強度信号の振幅がピークになるように前記光フィルタの透過帯の中心を第１の波長に制御し、その後、前記信号検出部により検出される周波数変調信号の誤りがゼロになるように前記光フィルタの透過帯の中心を第２の波長に制御し、
前記対応付け部は、前記第１の波長よりも前記第２の波長の方が短いときは、前記光フィルタの透過帯の中心が前記第２の波長に制御されたときに前記信号検出部により検出される周波数変調信号により表されるデータを前記第２の波長の短波長側に隣接して配置される波長チャネルに対応付け、前記第１の波長よりも前記第２の波長の方が長いときは、前記データを前記第２の波長の長波長側に隣接して配置される波長チャネルに対応付ける
ことを特徴とする光受信器。
【請求項２】
前記周波数変調信号は誤り検出符号を含み、
前記誤り検出部は、前記誤り検出符号を利用して、前記信号検出部により検出される周波数変調信号の誤りを検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の光受信器。
【請求項３】
複数の波長チャネルにそれぞれ周波数変調信号が重畳されている波長多重光信号を受信する光受信器であって、
前記波長多重光信号をフィルタリングする光フィルタと、
前記光フィルタの透過帯の波長を制御するフィルタ制御部と、
前記光フィルタの出力光の強度の変化を表す強度信号を生成する受光器と、
前記受光器から出力される強度信号の振幅を検出する振幅検出部と、
前記受光器から出力される強度信号に基づいて、指定された波長チャネルに重畳されている周波数変調信号を検出する信号検出部と、
前記信号検出部により前記強度信号から検出される周波数変調信号の誤りを検出する誤り検出部と、
前記信号検出部により検出される周波数変調信号が、送信局から送信された周波数変調信号に対して反転しているか否かを判定する位相検出部と、
対応付け部と、を備え、
前記フィルタ制御部は、前記強度信号の振幅がピークになるように前記光フィルタの透過帯の中心を第１の波長に制御し、その後、前記信号検出部により検出される周波数変調信号の誤りがゼロになるように前記光フィルタの透過帯の中心を第２の波長に制御し、
前記対応付け部は、前記光フィルタの透過帯の中心が前記第２の波長に制御されたときに前記信号検出部により検出される周波数変調信号が反転していないときは、前記光フィルタの透過帯の中心が前記第２の波長に制御されたときに前記信号検出部により検出される周波数変調信号により表されるデータを、前記第２の波長の短波長側に隣接して配置される第１の波長チャネルまたは前記第２の波長の長波長側に隣接して配置される第２の波長チャネルの一方に対応付け、前記光フィルタの透過帯の中心が前記第２の波長に制御されたときに前記信号検出部により検出される周波数変調信号が反転しているときは、前記データを、前記第１の波長チャネルまたは前記第２の波長チャネルの他方に対応付ける
ことを特徴とする光受信器。
【請求項４】
複数の波長チャネルにそれぞれ周波数変調信号が重畳されている波長多重光信号を受信する光受信方法であって、
光フィルタを用いて前記波長多重光信号をフィルタリングし、
受光器を用いて前記光フィルタの出力光の強度の変化を表す強度信号を生成し、
前記強度信号の振幅がピークになるように前記光フィルタの透過帯の中心を第１の波長に制御し、
前記光フィルタの透過帯の中心が前記第１の波長に制御された後に、前記強度信号から検出される周波数変調信号の誤りがゼロになるように前記光フィルタの透過帯の中心を第２の波長に制御し、
前記光フィルタの透過帯の中心が前記第２の波長に制御されたときに、前記光フィルタの出力光の強度の変化を表す強度信号に基づいて、指定された波長チャネルに重畳されている周波数変調信号を検出し、
前記第１の波長よりも前記第２の波長の方が短いときは、前記光フィルタの透過帯の中心が前記第２の波長に制御されたときに検出される周波数変調信号により表されるデータを前記第２の波長の短波長側に隣接して配置される波長チャネルに対応付け、前記第１の波長よりも前記第２の波長の方が長いときは、前記データを前記第２の波長の長波長側に隣接して配置される波長チャネルに対応付ける
ことを特徴とする光受信方法。
【請求項５】
複数の波長チャネルにそれぞれ周波数変調信号が重畳されている波長多重光信号を受信する光受信方法であって、
光フィルタを用いて前記波長多重光信号をフィルタリングし、
受光器を用いて前記光フィルタの出力光の強度の変化を表す強度信号を生成し、
前記強度信号の振幅がピークになるように前記光フィルタの透過帯の中心を第１の波長に制御し、
前記光フィルタの透過帯の中心が前記第１の波長に制御された後に、前記強度信号から検出される周波数変調信号の誤りがゼロになるように前記光フィルタの透過帯の中心を第２の波長に制御し、
前記光フィルタの透過帯の中心が前記第２の波長に制御されたときに、前記光フィルタの出力光の強度の変化を表す強度信号に基づいて、指定された波長チャネルに重畳されている周波数変調信号を検出し、
前記光フィルタの透過帯の中心が前記第２の波長に制御されたときに検出される周波数変調信号が、送信局から送信された周波数変調信号に対して反転しているか否かを判定し、
前記光フィルタの透過帯の中心が前記第２の波長に制御されたときに検出される周波数変調信号が反転していないときは、前記光フィルタの透過帯の中心が前記第２の波長に制御されたときに検出される周波数変調信号により表されるデータを、前記第２の波長の短波長側に隣接して配置される第１の波長チャネルまたは前記第２の波長の長波長側に隣接して配置される第２の波長チャネルの一方に対応付け、前記光フィルタの透過帯の中心が前記第２の波長に制御されたときに検出される周波数変調信号が反転しているときは、前記データを、前記第１の波長チャネルまたは前記第２の波長チャネルの他方に対応付ける
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、光信号に重畳されている信号を検出する機能を有する光受信器および光受信方法に係わる。
【背景技術】
【０００２】
光分岐挿入装置および／または波長クロスコネクトを備えるフォトニックネットワークが提案および開発されている。光分岐挿入装置（ＲＯＡＤＭ：Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer）は、ＷＤＭ信号から所望の波長の光信号を分岐してクライアントに導き、また、任意の波長のクライアント信号をＷＤＭ信号に挿入することができる。波長クロスコネクト（ＷＸＣ：Wavelength Cross ConnectまたはＰＸＣ:Photonic Cross Connect）は、光信号を電気信号に変換することなく、光信号のルートを波長ごとに制御することができる。
【０００３】
上述のようなフォトニックネットワークにおいては、同一の波長を使用する複数の光パス（ここでは、波長パス）が設定されることがある。このため、ネットワークを確実に構築および運用するために、例えば、各光パスを識別するパスＩＤを光信号に重畳して伝送する方式が提案されている。この場合、フォトニックネットワーク上の光ノード装置（ここでは、光分岐挿入装置、波長クロスコネクトなど）は、光信号に重畳されているパスＩＤを検出する機能を備える。そうすると、光ノード装置において、各光パスを確実に識別することができるので、光ファイバを誤ったポートに接続する等の障害を監視・検出・回避することが可能となる。
【０００４】
なお、特許文献１、２には、光信号に重畳されている信号を検出する構成および方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−９２３８号公報
【特許文献２】特開２０１４−１５０４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
既存のＷＤＭ伝送システムでは、100GHz間隔または50GHz間隔で波長チャネルが配置されることが多い。これに対して、通信容量を大きくするために、波長チャネルが配置される間隔を狭くする方式が提案されている。例えば、ナイキストフィルタを利用して各波長チャネルの光信号を生成する方式が提案されている。
【０００７】
ところが、波長チャネルが配置される間隔を狭くすると、各波長チャネルの光信号に重畳されている信号を検出することが困難になる。すなわち、隣りの波長チャネルの光信号に重畳されている信号の影響により、指定された波長チャネルの光信号に重畳されている信号を検出できないことがある。或いは、検出回路は、指定された波長チャネルの隣りの波長チャネルの光信号に重畳されている信号を誤って検出してしまうことがある。
【０００８】
本発明の１つの側面に係わる目的は、ＷＤＭ伝送システムにおいて、指定された波長チャネルの光信号に重畳されている周波数変調信号を精度よく検出することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の１つの態様の光受信器は、複数の波長チャネルにそれぞれ周波数変調信号が重畳されている波長多重光信号を受信する。光受信器は、前記波長多重光信号をフィルタリングする光フィルタと、前記光フィルタの透過帯の波長を制御するフィルタ制御部と、前記光フィルタの出力光の強度の変化を表す強度信号を生成する受光器と、前記受光器から出力される強度信号の振幅を検出する振幅検出部と、前記受光器から出力される強度信号に基づいて、指定された波長チャネルに重畳されている周波数変調信号を検出する信号検出部と、前記信号検出部により前記強度信号から検出される周波数変調信号の誤りを検出する誤り検出部とを備える。前記フィルタ制御部は、前記振幅検出部により検出される前記強度信号の振幅が大きくなるように前記光フィルタの透過帯の波長を制御し、その後、前記信号検出部により前記強度信号から検出される周波数変調信号の誤りが少なくなるように前記光フィルタの透過帯の波長を制御する。
【発明の効果】
【００１０】
上述の態様によれば、ＷＤＭ伝送システムにおいて、指定された波長チャネルの光信号に重畳されている周波数変調信号を精度よく検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】光伝送システムの一例を示す図である。
【図２】ＷＤＭ伝送装置の送信回路の一例を示す図である。
【図３】パスＩＤ信号の一例を示す図である。
【図４】光送信器の実施例を示す図である。
【図５】周波数変調重畳について説明する図である。
【図６】ＦＳＫ信号を検出する回路の一例を示す図である。
【図７】ＦＳＫ信号を検出する方法を説明する図である。
【図８】所望の波長チャネルからＦＳＫ信号を検出する方法を示す図である。
【図９】ＷＤＭの波長間隔が狭いシステムにおける課題を説明する図である。
【図１０】第１の実施形態の光受信器の一例を示す図である。
【図１１】第１の実施形態の光受信方法の一例を示すフローチャートである。
【図１２】透過帯波長の制御の一例を示す図である。
【図１３】光フィルタの透過帯の配置と検出されるＦＳＫ信号の位相との関係を示す図である。
【図１４】第２の実施形態の光受信器の一例を示す図である。
【図１５】第２の実施形態の光受信方法の一例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】
【００１２】
図１は、本発明の実施形態に係わる光伝送システムの一例を示す。図１に示す光伝送システム１は、ＷＤＭ伝送装置２〜５、光分岐挿入装置（ＲＯＡＤＭ：Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer）６〜８、光クロスコネクト（ＰＸＣ：Photonic Cross Connect又はＷＸＣ：Wavelength Cross Connect）９、ネットワーク管理システム（ＮＭＳ）１０を有する。
【００１３】
ＷＤＭ伝送装置２、３、５は、それぞれ、光ファイバ回線を介して光分岐挿入装置６、７、８に接続されている。光分岐挿入装置６、７、８は、それぞれ、光ファイバ回線を介して光クロスコネクト９に接続されている。ＷＤＭ伝送装置４は、光ファイバ回線を介して光クロスコネクト９に接続されている。なお、各光ファイバ回線上には、１または複数の光アンプが設けられていてもよい。
【００１４】
ＷＤＭ伝送装置２〜５は、ＷＤＭ信号を送信することができ、また、ＷＤＭ信号を受信することができる。ＷＤＭ信号には、複数の波長チャネルが多重化されている。即ち、ＷＤＭ信号は、波長の異なる複数の光信号を含む。光分岐挿入装置６〜８は、波長選択スイッチ（ＷＳＳ：Wavelength Selective Switch）１２を有し、波長チャネルごとに光信号を処理することができる。すなわち、光分岐挿入装置６〜８は、受信ＷＤＭ信号の中から指定された波長チャネルを通過させる。また、光分岐挿入装置６〜８は、受信ＷＤＭ信号の中から指定された波長の光信号を分岐してクライアント回線に導く。さらに、光分岐挿入装置６〜８は、クライアント回線から受信する光信号をＷＤＭ信号に挿入する。光クロスコネクト９は、複数の入力ポートおよび複数の出力ポートを備え、指定された光パスを実現するように、受信光信号を出力ポートに導く。なお、光クロスコネクト９は、光分岐挿入装置６〜８と同様に、ＷＤＭ信号から光信号を分岐する機能およびＷＤＭ信号に光信号を挿入する機能を有していてもよい。
【００１５】
ネットワーク管理システム１０は、光伝送システム１の状態を管理し、ＷＤＭ伝送装置２〜５、光分岐挿入装置６〜８、および光クロスコネクト９を制御する。例えば、ネットワーク管理システム１０は、ユーザから指示される光パスを実現するように、ＷＤＭ伝送装置２〜５、光分岐挿入装置６〜８、および光クロスコネクト９を制御する。
【００１６】
図１に示す例では、光伝送システム１には、光パスＰ１〜Ｐ３が設定されている。各光パスは、それぞれ破線で表されている。光パスＰ１は、ＷＤＭ伝送装置２から光分岐挿入装置６および光クロスコネクト９を介してＷＤＭ伝送装置４へ光信号を伝送する。光パスＰ２は、ＷＤＭ伝送装置２から光分岐挿入装置６を介してクライアント１１へ光信号を伝送する。光パスＰ３は、ＷＤＭ伝送装置３から光分岐挿入装置７、光クロスコネクト９、光分岐挿入装置８を介してＷＤＭ伝送装置５へ光信号を伝送する。なお、各光パスＰ１〜Ｐ３は、双方向に光信号を伝送してもよい。
【００１７】
上記構成の光伝送システム１において、ネットワーク管理システム１０は、通信資源を効率的にまたは柔軟に利用するために、異なる光パスに対して同じ波長を割り当てることができる。図１に示す例では、光パスＰ１、Ｐ２、Ｐ３に対して、それぞれ、波長λ１、λ３、λ１が割り当てられている。
【００１８】
ユーザあるいはネットワーク管理者は、光パスが正しく設定されていることを確認したいことがある。ところが、複数の光パスに対して同じ波長が割り当てられているときは、各波長チャネルのスペクトルをモニタするだけでは、各光パスを識別することは困難である。例えば、光クロスコネクト９において、各波長チャネルのスペクトルをモニタするだけでは、光パスＰ１、Ｐ３を識別することは困難である。
【００１９】
そこで、ネットワーク管理システム１０は、各光パスに対してパスＩＤを割り当てる。そして、光パスの送信元装置は、光パスを介して伝送する光信号に、パスＩＤを表すパスＩＤ信号を重畳する。例えば、ＷＤＭ伝送装置２は、光パスＰ１を介して伝送する光信号に対して「パスＩＤ＝１」を表すパスＩＤ信号を重畳し、光パスＰ２を介して伝送する光信号に対して「パスＩＤ＝２」を表すパスＩＤ信号を重畳する。
【００２０】
各光伝送装置（図１では、ＷＤＭ伝送装置２〜５、ＲＯＡＤＭ６〜８、光クロスコネクト９）は、光信号に重畳されているパスＩＤ信号を検出してパスＩＤを取得するための信号検出回路を備える。ただし、信号検出回路は、必ずしもすべてのＷＤＭ伝送装置に設ける必要はない。また、１つの光伝送装置に対して複数の信号検出回路を設けてもよい。さらに、信号検出回路は、光伝送装置内に内蔵されていてもよいし、光伝送装置に接続されるようにしてもよい。
【００２１】
図２は、ＷＤＭ伝送装置の送信回路の一例を示す。ＷＤＭ送信回路２０は、図２に示すように、光送信器２１−１〜２１−ｎおよびマルチプレクサ２２を有する。なお、ＷＤＭ送信回路２０は、例えば、ＷＤＭ伝送装置２〜５に設けられる。
【００２２】
各光送信器２１−１〜２１−ｎは、入力データ列でキャリア光を変調することにより光信号を生成する。ここで、光送信器２１−１〜２１−ｎが使用するキャリア光の波長λ１〜λｎ（すなわち、光周波数ｆ１〜ｆｎ）は、互いに異なっている。また、光送信器２１−１〜２１−ｎには、ネットワーク管理システム１０により、光パスを識別するパスＩＤが与えられる。パスＩＤは、パスＩＤ信号として対応する光送信器２１−１〜２１−ｎに与えられる。パスＩＤ信号は、例えば、所定長のコードである。
【００２３】
この実施例では、パスＩＤ信号は、所定長のフレームを利用して伝送される。このフレームは、図３に示すように、プリアンブル、ペイロード、誤り検出符号を含む。プリアンブルは、予め指定されたビットパターンで形成される。なお、プリアンブルのビットパターンは、全てのパスＩＤ信号において同じであるものとする。また、プリアンブルは、パスＩＤ信号を受信する光受信器において、パスＩＤ信号の先頭を検出するための同期情報として使用される。ペイロードには、光パスを識別する情報（すなわち、パスＩＤ）が格納される。ただし、ペイロードには、他の情報（例えば、光パスの始点ノードを識別する情報、光パスの経路を表す情報など）が格納されるようにしてもよい。誤り検出符号は、ペイロードのビット誤りを検出するためにペイロードに末尾に付加される。なお、ペイロードに末尾には、誤り検出符号の代わりに誤り訂正符号が付加されるようにしてもよい。そして、パスＩＤ信号は、例えば、定期的に繰り返し送信される。
【００２４】
光送信器２１−１〜２１−ｎは、周波数変調方式で光信号にパスＩＤ信号を重畳する。すなわち、光送信器２１−１〜２１−ｎは、周波数変調方式でパスＩＤ信号が重畳された光信号を出力する。よって、パスＩＤ信号は、周波数変調信号の一例である。そして、マルチプレクサ２２は、光送信器２１−１〜２１−ｎから出力される光信号を多重化してＷＤＭ信号を生成する。このように、ＷＤＭ送信回路２０は、複数の波長チャネルにそれぞれ周波数変調信号（即ち、パスＩＤ信号）が重畳されたＷＤＭ信号を送信する。
【００２５】
なお、光送信器２１−１〜２１−ｎによる主信号データ列の変調方式は、互いに同じでなくてもよい。例えば、光送信器２１−１がＱＰＳＫ変調光信号を送信し、光送信器２１−２が１６ＱＡＭ変調光信号を送信してもよい。また、光送信器２１−１〜２１−ｎから出力される光信号のシンボルレートまたはビットレートは、互いに同じでなくてもよい。
【００２６】
図４は、パスＩＤ信号を重畳する機能を備える光送信器の構成を示す。図４に示す光送信器は、図２に示す光送信器２１−１〜２１−ｎの実施例である。ただし、光信号に周波数変調方式でパスＩＤ信号を重畳する構成は、図４に示す構成または方法に限定されるものではない。
【００２７】
図４（ａ）に示す光送信器は、周波数チューナブルレーザ光源３１および光変調器３２を有する。周波数チューナブルレーザ光源３１は、周波数制御信号に応じた発振周波数で連続光を生成する。よって、周波数制御信号としてパスＩＤ信号を与えることにより、周波数チューナブルレーザ光源３１は、パスＩＤ信号に応じた発振周波数で連続光を生成する。光変調器３２は、主信号データ列で周波数チューナブルレーザ光源３１により生成される連続光を変調する。この結果、周波数変調方式でパスＩＤ信号が重畳された光信号が生成される。
【００２８】
図４（ｂ）に示す光送信器は、デジタル信号処理で周波数変調重畳を実現する。すなわち、符号マッピング回路３３は、主信号データ列をＩ成分データ列およびＱ成分データ列にマッピングする。積算回路３４は、パスＩＤ信号を積分する。なお、図４（ｂ）に示す例では、パスＩＤ信号ｆ(t)は、パスＩＤコードの振幅時間波形を表すデジタルデータ列である。そして、積算回路３４は、下記の位相情報θ(t)を出力する。
θ(t)＝∫2πf(t)dt
ｍｏｄ２π回路３５は、積算回路３４の出力値を０〜２πの範囲内の値に変換する。ただし、積算回路３４の値域が０〜２πとなるように設計されている場合は、ｍｏｄ２π回路３５は省略可能である。
【００２９】
回転演算回路３６は、下記の演算により、位相情報θ(t)を利用してＩ成分データ列およびＱ成分データ列を回転させる。Ｉ、Ｑは、回転演算回路３６の入力データである。また、Ｉ_out、Ｑ_outは、回転演算回路３６の出力データである。
Ｉ_out＝Ｉcosθ(t)−Ｑsinθ(t)
Ｑ_out＝Ｉsinθ(t)＋Ｑcosθ(t)
【００３０】
回転演算回路３６により得られるデータＩ_out及びデータＱ_outは、それぞれＤ／Ａ変換器３７によりアナログ信号に変換されて光変調器３８に与えられる。そして、光変調器３８は、レーザ光源３９から出力される連続光をデータＩ_out及びデータＱ_outで変調することにより変調光信号を生成する。この結果、周波数変調方式でパスＩＤ信号が重畳された光信号が生成される。
【００３１】
図５は、周波数変調重畳について説明する図である。図５は、時刻Ｔ０〜Ｔ４における光送信器の時間分解出力スペクトルを示している。各時刻における光スペクトルは、主信号データ列による変調に起因して広がる。すなわち、光スペクトルの幅および形状は、光信号の変調方式および変調速度に依存する。
【００３２】
光送信器から出力される光信号には、図２〜図４を参照しながら説明したように、周波数変調方式でパスＩＤ信号が重畳されている。図５に示す例では、パスＩＤ信号はデジタルコードであり、時刻Ｔ１〜Ｔ４において光信号に重畳されるパスＩＤコードは「０１１０」である。また、光送信器が使用するキャリア光の中心周波数はｆ１である。
【００３３】
時刻Ｔ０においては、光信号にパスＩＤコードが重畳されていない。この場合、光送信器は、光信号の周波数をシフトさせない。したがって、時刻Ｔ０に出力される光信号のスペクトルの中心は、ｆ１である。
【００３４】
時刻Ｔ１においては、光信号に「０」が重畳される。この場合、この実施例では、光送信器は、光信号の周波数を−Δｆだけシフトさせる。したがって、時刻Ｔ１に出力される光信号のスペクトルの中心は、ｆ１−Δｆである。
【００３５】
時刻Ｔ２においては、光信号に「１」が重畳される。この場合、この実施例では、光送信器は、光信号の周波数を＋Δｆだけシフトさせる。したがって、時刻Ｔ２に出力される光信号のスペクトルの中心は、ｆ１＋Δｆである。同様に、時刻Ｔ３に出力される光信号のスペクトルの中心はｆ１＋Δｆであり、時刻Ｔ４に出力される光信号のスペクトルの中心はｆ１−Δｆである。
【００３６】
Δｆは、キャリア光の周波数と比較して十分に小さい。また、Δｆは、ＷＤＭ伝送システムの隣接チャネルと干渉しないように決定される。たとえば、ＩＴＵ−Ｔで規定されている50GHz/100GHz周波数グリッド上に波長チャネルが配置されるＷＤＭ伝送システムにおいては、Δｆは、特に限定されるものではないが、1MHz〜1GHz程度とする。Δｆを小さくすると、キャリア光自体の周波数揺らぎ（光源の線幅）が雑音として無視できなくなり、重畳信号の検出感度が低くなる。よって、Δｆは、隣接チャネルとの干渉および検出感度を考慮して決定することが好ましい。
【００３７】
図５に示す例では、重畳信号が「０」および「１」であるときの周波数シフトがそれぞれ「−Δｆ」および「＋Δｆ」であるが、本発明はこの方式に限定されるものではない。例えば、重畳信号が「０」および「１」であるときの周波数シフトがそれぞれ「＋Δｆ」および「−Δｆ」であってもよい。また、重畳信号が「０（または、１）」であるときに周波数シフトをゼロとし、重畳信号が「１（または、０）」であるときに光周波数をシフトさせてもよい。さらに、４値の周波数シフトキーイングにおいて、２ビットの重畳信号「００」「０１」「１０」および「１１」に対して、それぞれ、たとえば、周波数シフト「−Δｆ」「−０．５Δｆ」「＋０．５Δｆ」および「＋Δｆ」が割り当てられるようにしてもよい。さらに、２値または４値以外の多値周波数シフトキーイングを用いて重畳信号を変調してもよい。
【００３８】
なお、図４に示す実施例ではパスＩＤ信号はデジタル信号であるが、パスＩＤ信号がアナログ信号である場合も、光周波数をシフトさせる方法は実質的に同じである。ただし、パスＩＤ信号がアナログ信号である場合には、周波数シフト量は、離散的ではなく、連続的に変化する。
【００３９】
図６は、周波数変調信号を検出する回路の一例を示す。なお、以下の記載では、光信号に重畳されている周波数変調信号を「ＦＳＫ（Frequency Shift Keying）信号」と呼ぶことがある。なお、上述したパスＩＤ信号は、ＦＳＫ信号の一例である。
【００４０】
光信号からＦＳＫ信号を検出するＦＳＫ信号検出回路４０は、図６に示すように、光フィルタ４１、受光器４２、検出器４３を有する。そして、受信光信号は、光フィルタ４１に導かれる。受光器４２は、光フィルタ４１によりフィルタリングされた受信光信号を電気信号に変換する。そして、検出器４３は、受光器４２の出力信号に基づいてＦＳＫ信号を検出する。なお、ＤＣ成分をカットする回路（例えば、コンデンサ）が受光器４２と検出器４３との間に設けられていてもよい。
【００４１】
ＦＳＫ信号検出回路４０に入力される光信号には、上述したように、ＦＳＫ信号が重畳されている。したがって、この光信号の中心波長は、図７に示すように、ＦＳＫ信号に応じて、λc−Δλとλc＋Δλとの間で変動する。なお、図７は、ＷＤＭ信号中のある１つの波長チャネルの光信号のスペクトラムおよび光フィルタ４１の透過帯を示している。また、図７に示す波長λcは、図５に示す周波数ｆ１に対応する。
【００４２】
光フィルタ４１の透過帯の幅は、光信号のスペクトルの幅よりも狭い。また、光フィルタ４１の透過帯は、光信号の中心波長λcに対して長波長側または短波長側に所定のオフセットだけシフトした波長に配置されている。図７に示す例では、光フィルタ４１の透過帯は、光信号の中心波長λcに対して長波長側に配置されている。したがって、光フィルタ４１は、受信光信号のスペクトルの一部の成分を抽出する。
【００４３】
受光器４２は、光フィルタ４１の出力光（すなわち、光フィルタ４１によりフィルタリングされた光信号）を電気信号に変換する。この電気信号は、光フィルタ４１の出力光のパワーを表す。ここで、光フィルタ４１の出力光のパワーは、図７に示す斜線領域の面積で表される。すなわち、図７（ａ）に示すケースでは、光フィルタ４１の出力光のパワーは、光信号の中心波長がλc＋ΔλであるときはＰ１で表され、光信号の中心波長がλc−ΔλであるときはＰ２で表される。このように、光信号に重畳されたＦＳＫ信号は、光フィルタ４１および受光器４２により、光強度の変化を表す強度信号（或いは、強度変調信号）に変換される。この場合、この強度信号の振幅ΔＰは、光信号の中心波長がλc＋Δλであるときの光フィルタの出力光のパワーＰ１と光信号の中心波長がλc−Δλであるときの光フィルタ４１の出力光のパワーＰ２との差分に相当する。
【００４４】
図７（ｂ）に示すケースでは、光フィルタ４１の出力光のパワーは、光信号の中心波長がλc＋ΔλであるときはＰ３で表され、光信号の中心波長がλc−ΔλであるときはＰ４で表される。この場合、この強度信号の振幅ΔＰは、パワーＰ３とパワーＰ４との差分に相当する。
【００４５】
このように、光フィルタ４１および受光器４２により生成される強度信号の振幅は、光信号のスペクトルに対する光フィルタ４１の透過帯が配置される波長に依存する。具体的には、光信号のスペクトルの傾きが急峻な波長領域に光フィルタ４１の透過帯が配置されるときは、光フィルタ４１および受光器４２により生成される強度信号の振幅は大きい。一方、光信号のスペクトルの傾きが緩やかな波長領域に光フィルタ４１の透過帯が配置されるときは、その強度信号の振幅は小さい。
【００４６】
なお、受光器４２の動作速度は、データ信号のシンボルレートに対して十分に低速である。この場合、データ信号成分は受光器４２により平均化され、ＦＳＫ信号に対応する強度信号が検出器４３に導かれる。また、受光器４２の入力側または出力側に、データ信号成分を除去する低域通過フィルタが設けられていてもよい。さらに、受光器４２と検出器４３との間には、ＤＣ成分を除去するコンデンサが設けられていてもよい。
【００４７】
検出器４３は、光フィルタ４１および受光器４２により生成される強度信号に基づいてＦＳＫ信号を検出する。具体的には、検出器４３は、強度信号を所定の閾値と比較することによりＦＳＫ信号の各ビットを判定する。例えば、強度信号が閾値よりも高ければＦＳＫ信号が「１」であると判定され、強度信号が閾値以下であればＦＳＫ信号が「０」であると判定される。
【００４８】
したがって、ＦＳＫ信号の検出の感度は、強度信号の振幅に依存する。具体的には、強度信号の振幅が大きいときはＦＳＫ信号の検出の感度は高く、強度信号の振幅が小さいときはＦＳＫ信号の検出の感度は低い。したがって、ＦＳＫ信号検出回路４０は、光フィルタ４１および受光器４２により生成される強度信号の振幅が大きくなるように、光フィルタ４１の透過帯の波長を制御する機能を備えることが好ましい。
【００４９】
このように、ＦＳＫ信号検出回路４０は、光フィルタ４１を利用して光信号に重畳されているＦＳＫ信号を検出することができる。したがって、送信局において光信号に周波数変調方式でパスＩＤ信号が重畳されたときは、ＦＳＫ信号検出回路４０は、そのパスＩＤ信号を検出することができる。
【００５０】
図８は、所望の波長チャネルからＦＳＫ信号を検出する方法を示す。図８に示す実施例では、ＷＤＭ信号には波長チャネルＣＨ１〜ＣＨ４が多重化されている。また、各波長チャネルの光信号にはＦＳＫ信号が重畳されている。
【００５１】
図８に示すＦＳＫ信号強度分布は、図６に示す光フィルタ４１および受光器４２により生成される強度信号の振幅（または、パワー）を表す。ここで、図７を参照しながら説明したように、光信号のスペクトルの傾きが急峻な波長領域に光フィルタ４１の透過帯が配置されるときに、上記強度信号の振幅（すなわち、検出されるＦＳＫ信号成分の強度）が大きくなる。すなわち、図８に示すように、各波長チャネルの光パワースペクトルの傾きが急峻な波長領域において、検出されるＦＳＫ信号成分の強度が高くなっている。
【００５２】
したがって、例えば、ＦＳＫ信号検出回路４０が波長チャネルＣＨ２に重畳されているＦＳＫ信号を検出するときは、光フィルタ４１の透過帯はλ１またはλ２に配置される。同様に、ＦＳＫ信号検出回路４０が波長チャネルＣＨ３に重畳されているＦＳＫ信号を検出するときは、光フィルタ４１の透過帯はλ３またはλ４に配置される。なお、ＦＳＫ信号検出回路４０は、光フィルタ４１の透過帯の波長を掃引しながら受光器４２の出力信号の振幅をモニタすることにより、検出されるＦＳＫ信号成分の強度がピークとなる波長を特定する機能を備えているものとする。また、各波長チャネルＣＨ１〜ＣＨ４の波長は既知である。したがって、ＦＳＫ信号検出回路４０は、受光器４２の出力信号の振幅がピークとなるように光フィルタ４１の透過帯の波長を制御することにより、所望の波長チャネルに重畳されているＦＳＫ信号を検出できる。
【００５３】
ところで、近年では、波長チャネルが配置される間隔を狭くすることでＷＤＭ信号の伝送容量を大きくする技術が研究されている。たとえば、ナイキストフィルタを利用して光信号のスペクトルを急峻にすることにより、ＷＤＭの波長間隔を狭くすることが可能である。
【００５４】
ところが、ＷＤＭの波長間隔が狭い伝送システムにおいては、ある波長チャネルのＦＳＫ信号が検出される波長領域は、隣接チャネルのＦＳＫ信号が検出される波長領域と近接している。例えば、図９に示すように、波長チャネルＣＨ２の長波長側でＦＳＫ信号が検出される波長領域は、波長チャネルＣＨ３の短波長側でＦＳＫ信号が検出される波長領域と重なっている。
【００５５】
ここで、ＦＳＫ信号検出回路４０は、上述したように、受光器４２の出力信号の振幅がピークとなるように光フィルタ４１の透過帯の波長を制御することにより、所望の波長チャネルに重畳されているＦＳＫ信号をサーチする。よって、例えば、図９に示す波長チャネルＣＨ２に重畳されているＦＳＫ信号を検出するときは、光フィルタ４１の透過帯の波長はλ５に制御される。ところが、λ５において得られるピークは、波長チャネルＣＨ２に重畳されているＦＳＫ信号に起因する強度信号成分および波長チャネルＣＨ３に重畳されているＦＳＫ信号に起因する強度信号成分の和である。すなわち、λ５においては、波長チャネルＣＨ２に重畳されているＦＳＫ信号と波長チャネルＣＨ３に重畳されているＦＳＫ信号とを互いに分離することは困難である。したがって、受光器４２の出力信号の振幅がピークとなるように光フィルタ４１の透過帯の波長を制御しても（すなわ、光フィルタ４１の透過帯の波長をλ５に制御しても）、ＦＳＫ信号検出回路４０は、波長チャネルＣＨ２に重畳されているＦＳＫ信号を検出できないことがある。
【００５６】
この問題は、光フィルタ４１の透過帯の幅を狭くすれば、解決されるかも知れない。しかし、光フィルタ４１の透過帯の幅を狭くすると、光フィルタ４１から出力される光の強度が弱くなるので、ＦＳＫ信号の検出感度が低下する。
【００５７】
＜第１の実施形態＞
図１０は、本発明の第１の実施形態の光受信器の一例を示す。第１の実施形態の光受信器５０は、ＷＤＭ信号中の所望の波長チャネルに重畳されているＦＳＫ信号を検出する。ＦＳＫ信号は、この例では、主データを伝送する光信号に周波数変調方式で重畳されたパスＩＤ信号である。パスＩＤ信号は、図３に示すように、プリアンブル、ペイロード、誤り検出符号を含む。ペイロードには、光パスを識別する情報（すなわち、パスＩＤ）が格納される。そして、光受信器５０は、図１０に示すように、波長可変光フィルタ５１、受光器（ＰＤ）５２、ＣＰＵ５３を備える。
【００５８】
波長可変光フィルタ５１には、受信ＷＤＭ信号が入力される。また、波長可変光フィルタ５１の透過帯の波長は、ＣＰＵ５３により生成されるフィルタ制御信号により制御される。このとき、波長可変光フィルタ５１の透過帯の波長は、図７〜図９を参照しながら説明したように、所望の波長チャネルの光スペクトルが急峻になっている波長領域に制御される。以下の記載では、ＦＳＫ信号を検出すべき波長チャネルを「目的チャネル」と呼ぶことがある。目的チャネルは、例えば、ユーザまたはネットワーク管理者によって指定される。なお、波長可変光フィルタ５１の透過帯の幅は、各波長チャネルの光信号のスペクトルの幅よりも狭い。
【００５９】
受光器５２は、波長可変光フィルタ５１によりフィルタリングされた受信光信号を電気信号に変換する。この電気信号は、波長可変光フィルタ５１の出力光のパワーを表す。したがって、図７を参照しながら説明したように、光信号に重畳されたＦＳＫ信号は、波長可変光フィルタ５１および受光器５２により、光パワーの変化を表す信号に変換される。すなわち、ＦＳＫ信号は、強度信号（あるいは、強度変調信号）に変換される。なお、受光器５２の動作速度は、主データ信号のシンボルレートに対して十分に低速である。この場合、主データ信号成分は受光器４２により平均化されるので、強度信号の変化は、ＦＳＫ信号を表す。
【００６０】
波長可変光フィルタ５１および受光器５２により生成される強度信号は、ＣＰＵ５３に与えられる。ここで、受光器５２とＣＰＵ５３との間には、ＤＣ成分を除去するコンデンサおよびＡ／Ｄコンバータが設けられる。すなわち、強度信号のＡＣ成分を表すデジタル信号がＣＰＵ５３に与えられる。なお、Ａ／Ｄコンバータは、ＣＰＵ５３に内蔵されていてもよい。
【００６１】
ＣＰＵ５３は、統制部５４、フィルタ制御部５５、信号処理部５６を備える。そして、ＣＰＵ５３は、波長可変光フィルタ５１および受光器５２により生成される強度信号に基づいてＦＳＫ信号を検出し、そのＦＳＫ信号からパスＩＤを特定する。
【００６２】
統制部５４は、目的チャネルのパスＩＤを検出する処理において、フィルタ制御部５５および信号処理部５６を制御する。具体的には、ある波長チャネル（すなわち、目的チャネル）のパスＩＤを検出する指示がＣＰＵ５３に与えられると、統制部５４は、目的チャネルの波長に対応する初期波長を表す波長情報をフィルタ制御部５５に与える。また、統制部５４は、信号処理部５６に対して目的チャネルを識別するチャネルＩＤを与える。
【００６３】
フィルタ制御部５５は、統制部５４または信号処理部５６から与えられる指示に応じてフィルタ制御信号を生成する。フィルタ制御信号は、波長可変光フィルタ５１の透過帯の中心波長を指定する。
【００６４】
信号処理部５６は、光パワー検出部５７、信号検出部５８、パスＩＤ／チャネル対応付け部５９を有する。そして、信号処理部５６は、波長可変光フィルタ５１の出力光のパワーの変化に基づいて、フィルタ制御部５５に対して指示を与える。また、信号処理部５６は、波長可変光フィルタ５１の出力光のパワーの変化に基づいて、目的チャネルのパスＩＤ信号を検出する。
【００６５】
光パワー検出部５７は、波長可変光フィルタ５１および受光器５２により生成される強度信号に基づいて、波長可変光フィルタ５１の出力光のパワーを検出する。このとき、光パワー検出部５７は、強度信号の振幅を検出する。なお、強度信号の振幅は、波長可変光フィルタ５１の出力光のパワーの変化の大きさ（すなわち、ＡＣ成分の強度）を表わす。そして、光パワー検出部５７は、強度信号の振幅を大きくするための指示を生成してフィルタ制御部５５に与える。この指示は、波長可変光フィルタ５１の透過帯波長の制御に係わる。
【００６６】
信号検出部５８は、波長可変光フィルタ５１および受光器５２により生成される強度信号に基づいて、目的チャネルに重畳されているＦＳＫ信号を検出する。例えば、ＦＳＫ信号が２値データを伝送するときは、信号検出部５８は、強度信号を閾値と比較することにより、各ビットの値を判定する。すなわち、強度信号が閾値よりも高いときは「１」が再生され、強度信号が閾値よりも低いときは「０」が再生される。この結果、ＦＳＫ信号が再生される。
【００６７】
信号検出部５８は、エラー検出部５８ａを含む。或いは、エラー検出部５８ａは、信号検出部５８の外に設けられてもよい。エラー検出部５８ａは、ＦＳＫ信号のビット誤りを検出することができる。ここで、この実施例では、ＦＳＫ信号として図３に示すパスＩＤ信号が対応する波長チャネルに重畳される。したがって、エラー検出部５８ａは、誤り検出符号を利用してパスＩＤ信号の誤りを検出する。このとき、エラー検出部５８ａは、誤り検出符号を利用してパスＩＤ信号の誤りの個数をカウントする。或いは、エラー検出部５８ａは、誤り検出符号を利用してパスＩＤ信号の誤り率をモニタしてもよい。そして、信号検出部５８は、パスＩＤ信号の誤りを少なくするための指示を生成してフィルタ制御部５５に与える。この指示は、波長可変光フィルタ５１の透過帯波長の制御に係わる。
【００６８】
エラー検出部５８ａによってパスＩＤ信号の誤りが検出されなくなったときに、パスＩＤ／チャネル対応付け部５９は、信号検出部５８により再生されたパスＩＤ信号のペイロードに格納されているパスＩＤを取得する。そして、パスＩＤ／チャネル対応付け部５９は、取得したパスＩＤを目的チャネルに対応づける。具体的には、パスＩＤ／チャネル対応付け部５９は、統制部５４から通知された目的チャネルを識別するチャネルＩＤと受信光信号から検出されたパスＩＤとを対応づけてメモリに記録する。このメモリは、例えばＣＰＵ５３に内蔵され、各波長チャネルのパスＩＤを管理するために使用される。
【００６９】
フィルタ制御部５５は、強度信号の振幅を大きくするための指示を光パワー検出部５７から受信すると、その指示に応じて波長可変光フィルタ５１の透過帯の中心波長を制御する。このフィードバック制御は、強度信号の振幅がピークに達するまで繰り返し実行される。この結果、強度信号の振幅がピークに達するように、波長可変光フィルタ５１の透過帯の中心波長が制御される。例えば、図９に示す波長チャネルＣＨ２が目的チャネルであるときは、波長可変光フィルタ５１の透過帯の中心波長がλ５に制御される。
【００７０】
また、フィルタ制御部５５は、パスＩＤ信号の誤りを少なくするための指示を信号検出部５８から受信すると、その指示に応じて波長可変光フィルタ５１の透過帯の中心波長を制御する。このフィードバック制御は、パスＩＤ信号の誤りが検出されなくなるまで繰り返し実行される。この結果、パスＩＤ信号の誤りが検出されなくなるように、波長可変光フィルタ５１の透過帯の中心波長が制御される。
【００７１】
この後、パスＩＤ／チャネル対応付け部５９は、再生されたパスＩＤ信号のペイロードからパスＩＤを取得する。このとき、パスＩＤ信号は、誤りを含まない。したがって、光受信器５０は、目的チャネルに対して割り当てられているパスＩＤを取得することができる。
【００７２】
図１１は、第１の実施形態の光受信方法の一例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、目的チャネルを指定する情報がＣＰＵ５３に与えられたときに実行される。
【００７３】
Ｓ１において、統制部５４は、指定された目的チャネルに対応する初期波長を表す初期波長情報をフィルタ制御部５５に与える。「目的チャネルに対応する初期波長」は、この実施例では、目的チャネルの中心波長と目的チャネルの長波長側に隣接する隣接チャネルの中心波長との中間の波長を表す。そして、フィルタ制御部５５は、与えられた初期波長情報に従ってフィルタ制御信号を生成する。この結果、波長可変光フィルタ５１の透過帯の中心波長は、目的チャネルの中心波長と隣接チャネルの中心波長との中間の波長に設定される。例えば、目的チャネルとして図９に示す波長チャネルＣＨ２が指定されたときには、波長可変光フィルタ５１の透過帯の中心波長がλ５の近傍に制御される。なお、統制部５４は、目的チャネルを識別するチャネルＩＤを信号処理部５６に与える。
【００７４】
Ｓ２において、光パワー検出部５７およびフィルタ制御部５５は、受光器５２の出力信号のＡＣ成分が最大になるように、波長可変光フィルタ５１の透過帯の中心波長を制御する。すなわち、波長可変光フィルタ５１および受光器５２により生成される強度信号の振幅が最大となるように、フィードバック制御が行われる。このフィードバック制御においては、例えば、目的チャネルと隣接チャネルとの間の波長領域において波長可変光フィルタ５１の透過帯の波長を掃引しながら、強度信号の振幅がモニタされる。この結果、目的チャネルのＦＳＫ信号に起因する強度信号成分および隣接チャネルのＦＳＫ信号に起因する強度信号成分の和が最大となるように、波長可変光フィルタ５１の透過帯の中心波長が制御される。
【００７５】
Ｓ３において、信号検出部５８は、上述の強度信号に基づいてＦＳＫ信号を検出する。ただし、Ｓ２が終了した時点では、目的チャネルのＦＳＫ信号が検出される波長領域と隣接チャネルのＦＳＫ信号が検出される波長領域との中間に、波長可変光フィルタ５１の透過帯の中心波長が配置されている。したがって、信号検出部５８およびフィルタ制御部５５は、目的チャネルの中心波長に近づく方向に、波長可変光フィルタ５１の透過帯をシフトさせる。この実施例では、目的チャネルの波長とその長波長側に隣接する波長チャネルの波長との間に、波長可変光フィルタ５１の透過帯が配置されている。よって、信号検出部５８およびフィルタ制御部５５は、波長可変光フィルタ５１の透過帯を短波長側にシフトさせる。
【００７６】
このとき、信号検出部５８は、継続的に、ＦＳＫ信号として伝送される図３に示すパスＩＤ信号を検出している。また、エラー検出部５８ａは、誤り検出符号を利用してパスＩＤ信号の誤りをモニタする。そして、信号検出部５８およびフィルタ制御部５５は、パスＩＤ信号の誤りが検出されなくなるまで、波長可変光フィルタ５１の透過帯を短波長側にシフトさせる。
【００７７】
Ｓ４において、パスＩＤ／チャネル対応付け部５９は、パスＩＤ信号のペイロードに格納されているパスＩＤを取得する。そして、Ｓ５において、パスＩＤ／チャネル対応付け部５９は、取得したパスＩＤを目的チャネルに対応づける。このとき、パスＩＤ／チャネル対応付け部５９は、目的チャネルのチャネルＩＤに対応づけてパスＩＤをメモリに記録してもよい。
【００７８】
図１２は、第１の実施形態における透過帯波長制御の一例を示す。この例では、初期状態において、目的チャネルとその長波長側の隣接チャネルとの間に波長可変光フィルタ５１の透過帯が設定されているものとする。また、目的チャネルは波長チャネルＣＨ２であり、隣接チャネルは波長チャネルＣＨ３である。なお、図１２（ａ）は、主信号の光パワースペクトルの一部を示す。
【００７９】
図１１に示すフローチャートのＳ２の処理が終了すると、波長可変光フィルタ５１の透過帯は、図１２（ｂ）に示すように、波長チャネルＣＨ２のＦＳＫ信号に起因する強度信号成分が検出される波長領域および波長チャネルＣＨ３のＦＳＫ信号に起因する強度信号成分が検出される波長領域のほぼ中間に配置される。このため、波長可変光フィルタ５１の出力光は、波長チャネルＣＨ２のＦＳＫ信号成分および波長チャネルＣＨ３のＦＳＫ信号成分を含み、パスＩＤ信号を検出することは困難である。
【００８０】
Ｓ３においては、図１２（ｃ）に示すように、波長チャネルＣＨ２の中心波長に近づく方向に、波長可変光フィルタ５１の透過帯はシフトさせられる。この結果、波長可変光フィルタ５１の出力光において、波長チャネルＣＨ２のＦＳＫ信号成分が支配的となる。この結果、信号処理部５６は、波長チャネルＣＨ２のＦＳＫ信号成分を精度よく検出することができ、波長チャネルＣＨ２のパスＩＤを取得できる。
【００８１】
なお、上述の例では、目的チャネルとその長波長側の隣接チャネルとの間に波長可変光フィルタ５１の透過帯を設定した後、透過帯を短波長側にシフトさせることにより目的チャネルのパスＩＤが取得されるが、透過帯を長波長側にシフトさせると、隣接チャネルのパスＩＤを取得できる。また、目的チャネルとその短波長側の隣接チャネルとの間に波長可変光フィルタ５１の透過帯を設定した場合は、透過帯を長波長側にシフトさせることにより目的チャネルのパスＩＤが取得され、透過帯を短波長側にシフトさせることにより隣接チャネルのパスＩＤが取得される。
【００８２】
また、図１１に示すフローチャートにおいて、Ｓ１〜Ｓ２を実行しなくても、目的チャネルのパスＩＤを取得できるかも知れない。例えば、波長可変光フィルタ５１の透過帯の波長を掃引しながら、パスＩＤ信号の誤りが検出されなくなる波長をサーチすれば、目的チャネルのパスＩＤを取得できる。しかしながら、この方法では、広い波長範囲に渡って波長可変光フィルタ５１の透過帯を掃引させる必要があるので、最適な波長を特定するために要する時間が長くなる。これに対して第１の実施形態の光受信方法によれば、Ｓ１〜Ｓ２を実行することにより、最適な波長の近傍からＳ３の処理を開始することができるので、短い時間で目的チャネルのパスＩＤを特定することができる。
【００８３】
ここで、ＦＳＫ信号は、主データを伝送する光信号の周波数を変化させるので、主信号の品質を劣化させないためには、ＦＳＫ信号のビットレートは十分に低速であることが好ましい。例えば、ＦＳＫ信号のビットレートを512bpsとする。この場合、ＦＳＫ信号を伝送するＦＳＫフレームの長さを２５６ビットとすると、光受信器５０は、１秒間に２個のＦＳＫフレームを受信する。すなわち、光受信器５０は、１秒間に２回しか誤り検出処理を実行できない。このため、広い波長範囲に渡って波長可変光フィルタ５１の透過帯を掃引しながら、誤りが検出されない透過帯波長をサーチする方法では、サーチ時間が長くなってしまう。第１の実施形態の構成および方法は、この問題を緩和し、目的チャネルのパスＩＤを特定するために要する時間を短縮できる。
【００８４】
さらに、上述の例では、信号検出部５８は、誤り検出符号を利用してパスＩＤ信号の誤りを検出するが、本発明はこの方法に限定されるものではない。たとえば、パスＩＤ信号は、誤り検出符号の代わりに誤り訂正符号が付与されていてもよい。この場合、図１１のフローチャートのＳ３において、信号検出部５８は、誤り訂正符号を利用してパスＩＤ信号の誤りをすべて訂正できるようになるまで波長可変光フィルタ５１の透過帯をシフトさせるようにしてもよい。例えば、誤り訂正符号が１ビットの誤りを訂正できる場合は、信号検出部５８は、パスＩＤ信号の誤りが１ビットになるまで波長可変光フィルタ５１の透過帯をシフトさせるようにしてもよい。
【００８５】
＜第２の実施形態＞
上述したように、光信号に重畳されているＦＳＫ信号を検出するためには、光フィルタの透過帯は、光信号のスペクトルの中心波長に対して所定量だけシフトした波長に配置される。ただし、光信号のスペクトルの中心波長に対して短波長側に透過帯を配置したときに検出されるＦＳＫ信号の位相は、その長波長側に透過帯を配置したときに検出されるＦＳＫ信号の位相と異なっている。第２の実施形態の光受信方法は、この特徴を利用してＦＳＫ信号を検出する。
【００８６】
図１３は、光フィルタの透過帯の配置と検出されるＦＳＫ信号の位相との関係を示す。なお、図１３において、光信号には２値のＦＳＫ信号が重畳されている。また、上述したように、光信号のスペクトルの傾斜が急峻な波長領域においてＦＳＫ信号が検出される。なお、以下の記載においては、送信局から送信されるＦＳＫ信号が「１」のときに光信号の波長が長波長側にシフトし、ＦＳＫ信号が「０」のときに光信号の波長が短波長側にシフトするものとする。
【００８７】
図１３（ａ）に示すケースでは、光信号のスペクトルの中心波長に対して長波長側に光フィルタの透過帯が配置されている。この場合、ＦＳＫ信号により光信号の波長が長波長側にシフトすると、光フィルタの出力光のパワーは大きくなる。また、ＦＳＫ信号により光信号の波長が短波長側にシフトすると、光フィルタの出力光のパワーは小さくなる。すなわち、送信ＦＳＫ信号（送信局において光信号に重畳されるＦＳＫ信号）の位相と、受信ＦＳＫ信号（光受信器において検出されるＦＳＫ信号）の位相とは互いに同じである。
【００８８】
図１３（ｂ）に示すケースでは、光信号のスペクトルの中心波長に対して短波長側に光フィルタの透過帯が配置されている。この場合、ＦＳＫ信号により光信号の波長が長波長側にシフトすると、光フィルタの出力光のパワーは小さくなる。また、ＦＳＫ信号により光信号の波長が短波長側にシフトすると、光フィルタの出力光のパワーは大きくなる。すなわち、受信ＦＳＫ信号の位相は、送信ＦＳＫ信号の位相に対して反転している。
【００８９】
図１４は、本発明の第２の実施形態の光受信器の一例を示す。第２の実施形態の光受信器６０の構成は、第１の実施形態の光受信器５０とほぼ同じである。ただし、第２の実施形態においては、信号処理部５６は、光パワー検出部５７、信号検出部５８、パスＩＤ／チャネル対応付け部５９に加えて、位相検出部６１を備える。
【００９０】
位相検出部６１は、信号検出部５８により検出されるＦＳＫ信号の位相が送信ＦＳＫ信号に対して同相であるか逆相であるかを判定する。ここで、ＦＳＫ信号は、図３に示すパスＩＤ信号であるものとする。この場合、プリアンブルは既知である。以下の記載では、プリアンブルには固定パターン「１００１００」が格納されているものとする。
【００９１】
この場合、信号検出部５８により検出されるＦＳＫ信号が「１００１００」を含んでいれば、位相検出部６１は、受信ＦＳＫ信号の位相が送信ＦＳＫ信号と同相であると判定する。一方、信号検出部５８により検出されるＦＳＫ信号が「０１１０１１」を含んでいれば、位相検出部６１は、受信ＦＳＫ信号の位相が送信ＦＳＫ信号に対して逆相であると判定する。
【００９２】
図１５は、第２の実施形態の光受信方法の一例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、目的チャネルを指定する情報がＣＰＵ５３に与えられたときに実行される。なお、Ｓ１〜Ｓ４の処理は、第１および第２の実施形態において実質的に同じである。すなわち、受光器５２の出力信号のＡＣ成分が最大になるように波長可変光フィルタ５１が制御され、その後、パスＩＤ信号の誤りが検出されなくなるまで波長可変光フィルタ５１が制御される。そして、波長可変光フィルタ５１の透過帯の波長が最適化されたときに、受信信号からパスＩＤが取得される。
【００９３】
Ｓ１１〜Ｓ１２において、位相検出部６１は、受信ＦＳＫ信号の位相が送信ＦＳＫ信号に対して同相であるか逆相であるかを判定する。そして、受信ＦＳＫ信号の位相が送信ＦＳＫ信号と同相であるときは、Ｓ１３において、パスＩＤ／チャネル対応付け部５９は、Ｓ１〜Ｓ３により制御された波長可変光フィルタ５１の透過帯の中心波長に対して短波長側に配置されている波長チャネルに取得したパスＩＤを対応づける。一方、受信ＦＳＫ信号の位相が送信ＦＳＫ信号に対して逆相であるときは、Ｓ１４において、パスＩＤ／チャネル対応付け部５９は、Ｓ１〜Ｓ３により制御された波長可変光フィルタ５１の透過帯の中心波長に対して長波長側に配置されている波長チャネルに取得したパスＩＤを対応づける。
【００９４】
例えば、波長チャネルＣＨ２と波長チャネルＣＨ３との中間の波長に波長可変光フィルタ５１の透過帯が配置された後、図１５に示すフローチャートの処理が実行されるものとする。ここで、波長チャネルＣＨ３は、波長チャネルＣＨ２の長波長側に隣接している。この場合、受信ＦＳＫ信号の位相が送信ＦＳＫ信号と同相であると判定されたときは、パスＩＤ／チャネル対応付け部５９は、受信ＦＳＫ信号から取得したパスＩＤを波長チャネルＣＨ２に対応づける。一方、受信ＦＳＫ信号の位相が送信ＦＳＫ信号に対して逆相であると判定されたときは、パスＩＤ／チャネル対応付け部５９は、受信ＦＳＫ信号から取得したパスＩＤを波長チャネルＣＨ３に対応づける。
【００９５】
フィルタ制御部５５は、初期状態において、目的チャネルとその短波長側に隣接する波長チャネルとの間に波長可変光フィルタ５１の透過帯を配置してもよい。この場合、受信ＦＳＫ信号の位相が送信ＦＳＫ信号と同相であるときは、パスＩＤ／チャネル対応付け部５９は、波長可変光フィルタ５１の透過帯の中心波長に対して長波長側に配置されている波長チャネルに取得したパスＩＤを対応づける。一方、受信ＦＳＫ信号の位相が送信ＦＳＫ信号に対して逆相であるときは、パスＩＤ／チャネル対応付け部５９は、波長可変光フィルタ５１の透過帯の中心波長に対して短波長側に配置されている波長チャネルに取得したパスＩＤを対応づける。
【００９６】
なお、受信ＦＳＫ信号の位相が送信ＦＳＫ信号に対して同相であるか逆相であるかを判定する方法は、上述の実施例に限定されるものではない。例えば、信号検出部５８は、受信ＦＳＫ信号の位相が送信ＦＳＫ信号と同相であると仮定してパスＩＤ信号に対して誤り検出を実行すると共に、受信ＦＳＫ信号の位相が送信ＦＳＫ信号に対して逆相であると仮定してパスＩＤ信号に対して誤り検出を実行する。そして、位相検出部６１は、誤りが検出されなかった方の仮定が正しいと判定し、その判定結果に応じて波長チャネルとパスＩＤとの対応付けを行ってもよい。
【符号の説明】
【００９７】
５０、６０  光受信器
５１  波長可変光フィルタ
５２  受光器（ＰＤ）
５３  ＣＰＵ
５５  フィルタ制御部
５６  信号処理部
５７  光パワー検出部
５８  信号検出部
５８ａ  エラー検出部
５９  パスＩＤ／チャネル対応付け部
６１  位相検出部
【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１３】
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【図１４】
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【図１５】
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