(57)【要約】【課題】光受信装置において、伝送速度を向上させることなく、また、装置を大型化することなく、低コストで、かつ、高品質な高速／大容量伝送を実現すること。【解決手段】光受信信号に対して誤り訂正を行い、誤り訂正後の信号を受信信号として出力する光受信装置において、この光受信装置に備えられた軟判定手段は、光受信信号のデータパターンに応じて識別された（２ｎ−ｋ）（ｎは自然数、ｋは０≦ｋ≦（２ｎ−１）を満たす整数）個の多値識別結果から（２ｎ−ｋ−ｊ）（ｊは０≦ｊ≦（２ｎ−ｋ−１）を満たす整数）個を選択した後、これらの選択された多値識別結果から軟判定復号を行うための硬判定結果と信頼度情報とを生成する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光受信信号を光電気変換して電気受信信号を生成する光電気変換手段と、該電気受信信号を複数の識別レベルで識別した多値識別ディジタル信号を出力する軟判定手段と、該多値識別ディジタル信号を大規模論理処理が可能な速度に並列展開した多値並列ディジタル信号を出力する多重分離手段と、該多値並列ディジタル信号に含まれる信頼度情報および硬判定結果に基づいて誤り訂正を行い、誤り訂正後の信号を受信信号として出力する光受信装置において、
前記軟判定手段は、
（２ｎ−ｋ）（ｎは自然数、ｋは０≦ｋ≦（２ｎ−１）を満たす整数）個のしきい値で前記電気受信信号をそれぞれ識別し、この識別された（２ｎ−ｋ）個の２値識別結果を生成する可変ビット多値識別器と、
前記可変ビット多値識別器から出力された（２ｎ−ｋ）個の２値識別結果から（２ｎ−ｋ−ｊ）（ｊは０≦ｊ≦（２ｎ−ｋ−１）を満たす整数）個の２値識別結果を生成する選択回路と、
前記選択回路から出力された（２ｎ−ｋ−ｊ）個の２値識別結果を１ビット遅延させた２値識別結果を生成する１ビット遅延回路と、
前記１ビット遅延回路から出力された（２ｎ−ｋ−ｊ）個の２値識別結果の中から選択した１個の２値識別結果に基づいて硬判定結果および複数の信頼度情報を生成する信頼度情報生成回路と、
を備えたことを特徴とする光受信装置。
【請求項２】
前記軟判定手段には、複数のしきい値を所定の時間間隔で掃引し、該複数のしきい値ごとの２値識別結果に基づいて雑音分布情報として出力する可変しきい値識別器が備えられ、
該可変しきい値識別器から前記多重分離手段を介して出力される雑音分布情報および／または前記誤り訂正手段から出力される誤り訂正結果情報に基づいて前記可変ビット多値識別器にしきい値設定情報を出力するしきい値設定手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の光受信装置。
【請求項３】
前記可変しきい値識別器は、複数のしきい値を所定の時間間隔で掃引し、これらのしきい値ごとの２値識別結果を雑音分布情報として出力することを特徴とする請求項２に記載の光受信装置。
【請求項４】
前記しきい値設定手段は、しきい値掃引信号を生成して前記可変しきい値識別器に出力することを特徴とする請求項３に記載の光受信装置。
【請求項５】
光受信信号を光電気変換して電気受信信号を生成する光電気変換手段と、該電気受信信号を複数の識別レベルで識別した多値識別ディジタル信号を出力する軟判定手段と、該多値識別ディジタル信号を大規模論理処理が可能な速度に並列展開した多値並列ディジタル信号を出力する多重分離手段と、該多値並列ディジタル信号に含まれる信頼度情報および硬判定結果に基づいて誤り訂正を行い、誤り訂正後の信号を受信信号として出力する光受信装置において、
前記軟判定手段は、
（２ｎ−ｋ）（ｎは自然数、ｋは０≦ｋ≦（２ｎ−１）を満たす整数）個のしきい値で前記電気受信信号をそれぞれ識別し、この識別された（２ｎ−ｋ）個の２値識別結果を生成する可変ビット多値識別器と、
前記可変ビット多値識別器から出力された（２ｎ−ｋ）個の２値識別結果から（２ｎ−ｋ−ｊ）（ｊは０≦ｊ≦（２ｎ−ｋ−１）を満たす整数）個の２値識別結果を生成する選択回路と、
前記選択回路から出力された（２ｎ−ｋ−ｊ）個の２値識別結果を１ビット遅延させた２値識別結果を生成する第１の１ビット遅延回路と、
前記第１の１ビット遅延回路が出力した（２ｎ−ｋ−ｊ）個の２値識別結果をさらに１ビット遅延させ、計２ビット遅延させた２値識別結果を生成する第２の１ビット遅延回路と、
前記第１の１ビット遅延回路から出力された（２ｎ−ｋ−ｊ）個の２値識別結果の中から選択した１個の２値識別結果と、前記第２の１ビット遅延回路から出力された（２ｎ−ｋ−ｊ）個の２値識別結果の中から選択した１個の２値識別結果と、に基づいて硬判定結果および複数の信頼度情報を生成する信頼度情報生成回路と、
を備えたことを特徴とする光受信装置。
【請求項６】
前記電気受信信号を複数の識別位相および複数の識別しきい値で識別するサンプリング手段をさらに備え、
前記しきい値設定手段は、前記サンプリング手段から前記多重分離手段を介して出力される受信電気波形情報をスペクトル解析したスペクトル解析析結果に基づいたしきい値設定情報を前記軟判定手段に出力することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の光受信装置。
【請求項７】
前記光電気等化手段と前記軟判定手段との間に接続され、該光電気等化手段から出力される電気受信信号の波形歪みを改善するための適用等価手段をさらに備え、
前記しきい値設定手段は、前記スペクトル解析析結果に基づいて決定される重み係数を前記適用等価手段に出力することを特徴とする請求項６に記載の光受信装置。
【請求項８】
光受信信号を光電気変換して電気受信信号を生成する光電気変換手段と、該電気受信信号を複数の識別レベルで識別した多値識別ディジタル信号を出力する軟判定手段と、該多値識別ディジタル信号を大規模論理処理が可能な速度に並列展開した多値並列ディジタル信号を出力する多重分離手段と、該多値並列ディジタル信号に含まれる信頼度情報および硬判定結果に基づいて誤り訂正を行い、誤り訂正後の信号を受信信号として出力する光受信装置において、前記軟判定手段は、前記光受信信号のデータパターンに応じて識別された（２ｎ−ｋ）（ｎは自然数、ｋは０≦ｋ≦（２ｎ−１）を満たす整数）個の多値識別結果から（２ｎ−ｋ−ｊ）（ｊは０≦ｊ≦（２ｎ−ｋ−１）を満たす整数）個を選択した後、これらの選択された多値識別結果から軟判定復号を行うための硬判定結果と信頼度情報とを生成することを特徴とする光受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光受信装置に関するものであり、特に、光伝送後の信号品質劣化を補償し、高品質な伝送サービスを提供することができる光受信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
長距離かつ大容量の伝送を行う光伝送装置に適用される光受信装置として、例えば、多値の識別信号による誤り訂正符号を信頼度情報が示す光受信品質に応じて行い、光受信品質が劣化した場合でも高い確率での誤り訂正が可能な光受信装置が開示されている（例えば、特許文献１など）。
【０００３】
この特許文献１に示される光受信装置は、光電気変換手段、マルチレベル識別手段、光受信品質判定手段および誤り訂正復号化手段が備えられており、光電気変換手段は、伝送路を介して入力された光受信信号を第１電気受信信号および第２電気受信信号に変換し、マルチレベル識別手段は、第１電気受信信号を複数の識別レベルで識別された多値の識別信号として生成し、光受信品質判定手段は、第２電気受信信号に基づいて光受信信号の品質を示す信頼度情報を生成し、誤り訂正復号化手段は、信頼度情報を参照して多値の識別信号による誤り訂正を行った受信信号を出力するようにしている。
【０００４】
したがって、この光受信装置では、光受信品質が劣化した場合であっても高い確率で誤り訂正を行うことができ、良好なビット誤り率の受信信号を得ることができる。
【０００５】
また、上記の特許文献１のマルチレベル識別部に代えて高速２値判定回路を複数並列に配置することで高速なＡ／Ｄ変換を可能とし、特許文献１と同様な軟判定誤り訂正処理を行う光受信装置の例が開示されている（例えば、特許文献２など）。
【０００６】
その他にも、しきい値制御回路が、硬判定の誤り訂正復号化回路で検出される誤り数が最小となるように制御された高速２値判定回路のしきい値を用いて硬判定の誤り訂正を行うことで、伝送特性の変動に対する受信特性を最適状態に保持することができる光受信装置の例が開示されている（例えば、特許文献３など）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−３３０１０４号公報（第５−７頁、図１）
【特許文献２】
特開２００３−１８０２３号公報（第３−４頁、図１）
【特許文献３】
特開２０００−３４１３４４号公報（第３−７頁、図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの特許文献１および特許文献２に示された光受信装置では、多値の識別レベルでの判定により、伝送路で受ける雑音などによる光信号品質の劣化に対しては充分な補償を行うことはできたが、波長分散，非線型光学効果や偏波分散のような同一信号波長での偏波面の速度差によって受信後の波形に生じる伝播遅延に起因する光信号品質の劣化に対しては、充分な補償を行うことはできなかった。
【０００９】
また、伝送距離が長距離になればなるほど、上述した波長分散や雑音などが単独で引き起こすだけでなく、これらの要因自身と非線形光学効果との相互作用によって、急激な光信号品質の劣化が引き起こされる。
【００１０】
この急激な光信号品質の劣化に対し、光信号品質を改善するために、誤り訂正符号の冗長ビットの比率を上げて訂正能力を向上させるような従来手法を適用することも考えられるが、伝送速度の上昇は光信号品質の劣化を招来するとともに、さらに高速動作が可能なデバイス等が必要になり、低コスト化に難点があった。
【００１１】
また歪んだ波形を等化する例として、ＡＤ変換後のディジタル信号をフーリエ変換により時間領域のデータから周波数領域のデータに変換し、周波数解析により伝送路特性と逆特性になるようなフィルタを組み込んで補償する方式もある。この方式は、無線通信の分野では広く行われているが、制御回路や補償回路など専用の高速回路が別途必要となり、コスト高や装置の大型化を回避することができない。
【００１２】
また、上記の特許文献３に示された光受信装置では、上述のように、高速２値判定回路のしきい値を誤り訂正復号化回路で訂正される誤り数が最小となるように受信信号の２値判定回路のしきい値を制御する構成なので、軟判定には適用不可能で、また、受信ビットごとに変化するような品質劣化に対応することができない。
【００１３】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであり、伝送速度を向上させることなく、また装置を大型化することなく、低コストで、かつ、高品質な高速／大容量伝送を可能とする光受信装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明にかかる光受信装置にあっては、光受信信号を光電気変換して電気受信信号を生成する光電気変換手段と、該電気受信信号を複数の識別レベルで識別した多値識別ディジタル信号を出力する軟判定手段と、該多値識別ディジタル信号を大規模論理処理が可能な速度に並列展開した多値並列ディジタル信号を出力する多重分離手段と、該多値並列ディジタル信号に含まれる信頼度情報および硬判定結果に基づいて誤り訂正を行い、誤り訂正後の信号を受信信号として出力する光受信装置において、前記軟判定手段は、（２ｎ−ｋ）（ｎは自然数、ｋは０≦ｋ≦（２ｎ−１）を満たす整数）個のしきい値で前記電気受信信号をそれぞれ識別し、この識別された（２ｎ−ｋ）個の２値識別結果を生成する可変ビット多値識別器と、前記可変ビット多値識別器から出力された（２ｎ−ｋ）個の２値識別結果から（２ｎ−ｋ−ｊ）（ｊは０≦ｊ≦（２ｎ−ｋ−１）を満たす整数）個の２値識別結果を生成する選択回路と、前記選択回路から出力された（２ｎ−ｋ−ｊ）個の２値識別結果を１ビット遅延させた２値識別結果を生成する１ビット遅延回路と、前記１ビット遅延回路から出力された（２ｎ−ｋ−ｊ）個の２値識別結果の中から選択した１個の２値識別結果に基づいて硬判定結果および複数の信頼度情報を生成する信頼度情報生成回路とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、軟判定手段には可変ビット多値識別器、選択回路、１ビット遅延回路および信頼度情報生成回路が備えられる。可変ビット多値識別器では、電気受信信号が（２ｎ−ｋ）（ｎは自然数、ｋは０≦ｋ≦（２ｎ−１）を満たす整数）個のしきい値でそれぞれ識別された（２ｎ−ｋ）個の２値識別結果が生成される。選択回路では、可変ビット多値識別器から出力された（２ｎ−ｋ）個の２値識別結果から（２ｎ−ｋ−ｊ）（ｊは０≦ｊ≦（２ｎ−ｋ−１）を満たす整数）個の２値識別結果が生成される。１ビット遅延回路では、選択回路から出力された（２ｎ−ｋ−ｊ）個の２値識別結果を１ビット遅延させた２値識別結果が生成される。信頼度情報生成回路では、１ビット遅延回路から出力された（２ｎ−ｋ−ｊ）個の２値識別結果の中から選択した１個の２値識別結果に基づいて硬判定結果および複数の信頼度情報が生成される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる光受信装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１７】
実施の形態１．
まず、この発明の実施の形態１にかかる光受信装置の構成について説明する。図１は、この発明の実施の形態１にかかる光受信装置の構成を示すブロック図である。同図に示す光受信装置は、光電気変換手段２、軟判定手段３、多重分離手段４、誤り訂正手段６を備えている。同図において、光電気変換手段２の出力端は、軟判定手段３に接続されている。軟判定手段３の出力端は、多重分離手段４を介して誤り訂正手段６に接続されている。
【００１８】
つぎに、図１を用いて、この光受信装置の動作について説明する。光電気変換手段２は、図示を省略した光伝送路から到達した光受信信号を電気信号に変換して軟判定手段３に出力する。軟判定手段３は、光電気変換手段２で変換された電気信号（電気受信信号）を複数の識別レベルで識別したディジタル信号を多重分離手段４へ出力する。多重分離手段４は、この複数の識別レベルで識別されたディジタル信号（多値識別ディジタル信号）を大規模論理処理が可能な速度に並列展開した多値並列ディジタル信号を誤り訂正手段６へ出力する。誤り訂正手段６は、多重分離された多値並列ディジタル信号に含まれる信頼度情報および硬判定結果に基づいて誤り訂正を行い、誤り訂正後の並列信号を受信信号として出力する。
【００１９】
図２は、図１に示した軟判定手段３の構成を示すブロック図である。同図に示す軟判定手段３は、可変ビット多値識別器１０１、選択回路１０２、１ビット遅延回路１０３および信頼度情報生成回路１０４を備えている。
【００２０】
図２において、可変ビット多値識別器１０１は、光電気変換手段２から出力された電気受信信号を、（２ｎ−ｋ）（ｋは、０≦ｋ≦（２ｎ−１）を満たす整数）個のしきい値でそれぞれ識別し、これらのしきい値で識別された（２ｎ−ｋ）個の２値識別結果を選択回路１０２へ出力する。選択回路１０２は、１ビット遅延回路１０３の出力に基づき、可変ビット多値識別器１０１から出力された（２ｎ−ｋ）個の２値識別結果の中から、（２ｎ−ｋ−ｊ）（ｊは、０≦ｊ≦（２ｎ−ｋ−１）を満たす整数）個を選択し、１ビット遅延回路１０３へ出力する。１ビット遅延回路１０３は、選択回路１０２から出力された（２ｎ−ｋ−ｊ）個の２値識別結果を１ビット遅延させ、信頼度情報生成回路１０４へ出力するとともに、遅延させた（２ｎ−ｋ−ｊ）個のうちの１個を選択信号として選択回路１０２へ出力する。信頼度情報生成回路１０４は、遅延された（２ｎ−ｋ−ｊ）個の２値識別結果から硬判定結果とｍ個の信頼度情報とを次段の多重分離手段４へ出力する。
【００２１】
なお、上記に示すｎは、しきい値で識別された識別状態を表すために最低限必要なビット数（識別所要ビット数）である。いま、この識別所要ビット数について、図３および図４を用いて簡単に説明する。なお、図３は、受信１ビット波形を多値レベル識別する際の動作を説明するための説明図であり、図４は、各しきい値での識別結果とその識別状態を示す図表である。
【００２２】
図３に示すように、７個のしきい値が、識別レベルの高い方から、それぞれ、”Ｄ＋３”、”Ｄ＋２”、”Ｄ＋１”、”ＤＣ”、”Ｄ−１”、”Ｄ−２”、”Ｄ−３”に設定されているとき、各しきい値での識別結果は、図４のようになる。例えば、受信１ビットの波形のレベルが”Ｄ＋３”と”Ｄ＋２”との間に存在すれば、”Ｄ＋３”に対応する識別結果は”０”であり、また、”Ｄ＋２”以下の識別結果は”１”であり、”▲７▼”の識別状態とる。同様に、受信１ビットの波形のレベルが”ＤＣ”と”Ｄ−１”との間に存在すれば、”▲４▼”の識別状態となる。したがって、しきい値が７個の場合には、図４に示すように、８個の識別状態が現れる。同図に示す例では、この８個の識別状態を表現するための識別所要ビット数は、３ビットとなる。なお、しきい値の数をｐ（ｐは自然数）とすれば、識別所要ビット数ｎは、ｎ＝ｌｏｇ２（ｐ＋１）で表すことができる。
【００２３】
図５（ａ）は、電気受信信号の信号波形（アイパターン）と可変ビット多値識別器１０１のしきい値とを説明するための図であり、同図（ｂ）は、１ビット遅延回路１０３の出力Ｄｃの値と選択される識別データグループとの関係を示す図表である。同図（ａ）に示す一組のしきい値（識別データグループ）は、図２に示す各処理部において、ｎ＝３、ｋ＝０、ｊ＝１の場合に８個のしきい値のうち７個のしきい値からなる複数の識別データグループ（この例では、２個の識別グループ）で識別する場合の例を示すものである。
【００２４】
光伝送路で受ける波長分散や非線型光学効果による光信号の品質劣化および偏波分散のような同一信号波長での偏波面の速度差によって受信後の波形に伝播遅延に起因した信号品質劣化が生ずると、光電気変換後の電気受信信号のアイパターンは、図５に示すように、データパターンに依存してアイ開口が劣化する。例えば、マーク（”１”）が連続した後のスペース（”０”）は、スペース側まで落ちきらず、逆に、スペース（”０”）が連続した後のマーク（”１”）は、マーク側まで上がりきらない。
【００２５】
このため、スペースに対する誤り率は、アイパターンの中心で識別した結果よりも、プラス側の識別−レベル（ＴＨ＋α）で識別した結果の方が小さくなり、逆に、マークに対する誤り率はアイパターンの中心（ＴＨｃ）で識別した結果よりも、マイナス側の識別レベル（ＴＨ−α）で識別した結果の方が小さくなる。
【００２６】
そこで、１ビット遅延回路１０３のＤｃ出力の値が”１”の場合、すなわち１ビット前に識別したＤｃの値が”１”の場合には、選択回路１０２は、識別データグループ（ＤＧ１）の７個の識別結果を選択するようにする。一方、１ビット遅延回路１０３のＤｃ出力の値が”０”の場合、すなわち１ビット前に識別したＤｃの値が”０”の場合には、選択回路１０２は識別データグループ（ＤＧ２）の７個の識別結果を選択するようにする。このとき、信頼度情報生成回路１０４は、それぞれ選択された識別データグループから、例えば、Ｄｃを硬判定結果とし、選択された識別データグループの２値識別結果から硬判定結果に対する”１”あるいは”０”の確からしさを信頼度情報として生成する。これらの硬判定結果および信頼度情報は、多重分離手段４によって大規模論理処理が可能な速度に並列展開された後、誤り訂正手段６により軟判定復号処理が行われる。
【００２７】
また、図６は、図５（ａ）において、しきい値の数を増加させた場合の一例を示す図である。図６に示す例は、ｎ＝４、  ｋ＝５、  ｊ＝４の場合の例であり、一組の識別データグループ内に存在するしきい値の数が７（＝２４−５―４）であり図５に示す例と同一であるが、その一方で、可変ビット多値識別器１０１内に備えられる識別器（図示省略）の数は１１（＝２４−５）であり、識別器の数を増加させている。図６の例のように、識別器の数を増加させることにより、識別データグループのＤｃ出力値の差分を大きくとることができるので、光受信信号の品質が劣化してアイ開口が閉じた場合であっても、高精度な誤り訂正が可能となる。
【００２８】
以上説明したように、この実施の形態の光受信装置によれば、光受信装置に備えられた軟判定手段が、光受信信号のデータパターンに応じて識別された（２ｎ−ｋ）個の多値識別結果から（２ｎ−ｋ−ｊ）個を選択した後、軟判定復号を行うための硬判定結果と信頼度情報を生成するようにしているので、伝送路の波長分散、偏波分散など様々な光信号品質を劣化させる要因の存在下でも、装置を大型化することなく、低コスト小型な装置で高品質なサービスを提供することができる。
【００２９】
また、この実施の形態の光受信装置によれば、可変ビット多値識別器は、（２ｎ−ｋ）（ｎは自然数、ｋは０≦ｋ≦（２ｎ−１）を満たす整数）個のしきい値で電気受信信号をそれぞれ識別した（２ｎ−ｋ）個の２値識別結果を生成し、選択回路は、可変ビット多値識別器から出力された（２ｎ−ｋ）個の２値識別結果から（２ｎ−ｋ−ｊ）（ｊは０≦ｊ≦（２ｎ−ｋ−１）を満たす整数）個の２値識別結果を生成し、１ビット遅延回路は、選択回路から出力された（２ｎ−ｋ−ｊ）個の２値識別結果を１ビット遅延させた２値識別結果を生成し、信頼度情報生成回路は、１ビット遅延回路から出力された（２ｎ−ｋ−ｊ）個の２値識別結果の中から選択した１個の２値識別結果に基づいて硬判定結果および複数の信頼度情報を生成するようにしているので、伝送路の波長分散、偏波分散など様々な光信号品質を劣化させる要因の存在下でも、装置を大型化することなく、低コスト小型な装置で高品質なサービスを提供することができる。
【００３０】
実施の形態２．
図７は、この発明の実施の形態２にかかる光受信装置であり、この光受信装置の軟判定手段の構成を示すブロック図である。同図に示す軟判定手段は、図２に示す軟判定手段において、１ビット遅延回路１０３の出力端の直後にさらに１ビット遅延信号を生成するための１ビット遅延回路１０６を加えた構成である。なお、その他の構成については、図２に示す構成と同一あるいは同等の構成であり、これらの箇所には同一符号を付して示している。
【００３１】
図８（ａ）は、図６において、識別データグループの数を増加させた場合の一例を示す図であり、同図（ｂ）は、１ビット遅延回路１０３の出力Ｄｃの値と１ビット遅延回路１０６の出力Ｄｃの値とによって選択される識別データグループとの関係を示す図表である。
【００３２】
図８に示す例は、図６と同様に、ｎ＝４、ｋ＝５、ｊ＝４の場合の例であり、一組の識別データグループ内に存在するしきい値の数が７（＝２４−５―４）であり、可変ビット多値識別器１０１内に備えられる識別器（図示省略）の数は１１（＝２４−５）である。一方、識別データグループは４グループ（ＤＧ１〜ＤＧ４）あり、１ビット遅延回路１０３の出力Ｄｃの値と１ビット遅延回路１０６の出力Ｄｃの値とによってこれらの識別データグループのいずれか一つが選択されることになる。
【００３３】
例えば、図８（ｂ）に示すように、１ビット遅延回路１０３と１ビット遅延回路１０６の出力Ｄｃの値がともに”１”の場合にはＤＧ１が選択され、１ビット遅延回路１０３と１ビット遅延回路１０６の出力Ｄｃの値がともに”０”の場合にはＤＧ４が選択される。つまり、”１”が連続して出力された場合には、識別データグループのＤｃ出力レベルの値が高め（マークレベル側）に設定され、逆に、”０”が連続して出力された場合には、識別データグループのＤｃ出力レベルの値を低め（スペースレベル側）に設定されることになる。
【００３４】
なお、この実施の形態では、１ビット遅延回路が２つの場合について示したが、複数の１ビット遅延回路を備える構成とすることもできる。この場合には、選択回路１０２によって選択される識別データグループの数をさらに増加させることができる。
【００３５】
以上のように、この実施の形態に光受信装置によれば、可変ビット多値識別器は、（２ｎ−ｋ）（ｎは自然数、ｋは０≦ｋ≦（２ｎ−１）を満たす整数）個のしきい値で電気受信信号をそれぞれ識別した（２ｎ−ｋ）個の２値識別結果を生成し、選択回路は、可変ビット多値識別器から出力された（２ｎ−ｋ）個の２値識別結果から（２ｎ−ｋ−ｊ）（ｊは０≦ｊ≦（２ｎ−ｋ−１）を満たす整数）個の２値識別結果を生成し、第１の１ビット遅延回路は、選択回路から出力された（２ｎ−ｋ−ｊ）個の２値識別結果を１ビット遅延させた２値識別結果を生成し、第２の１ビット遅延回路は、第１の１ビット遅延回路が出力した（２ｎ−ｋ−ｊ）個の２値識別結果をさらに１ビット遅延させ、計２ビット遅延させた２値識別結果を生成し、信頼度情報生成回路は、第１の１ビット遅延回路から出力された（２ｎ−ｋ−ｊ）個の２値識別結果の中から選択した１個の２値識別結果と、第２の１ビット遅延回路から出力された（２ｎ−ｋ−ｊ）個の２値識別結果の中から選択した１個の２値識別結果とに基づいて硬判定結果および複数の信頼度情報を生成するようにしているので、選択可能な識別データグループの数を増加させることができるとともに、識別結果に応じてより最適な軟判定識別を選択することができるので、さらに高性能な誤り訂正が可能となる。
【００３６】
なお、上記でいうところの第１のビット遅延回路は、１ビット遅延回路１０３に対応し、第２のビット遅延回路は、１ビット遅延回路１０６に対応している。
【００３７】
実施の形態３．
図９は、この発明の実施の形態３にかかる光受信装置の構成を示すブロック図である。同図に示す光受信装置は、図１に示す実施の形態１の光受信装置において、しきい値設定手段１４を構成に加え、しきい値設定手段１４の制御出力（しきい値設定情報および／またはしきい値掃引情報）に基づいて軟判定手段１３を制御するように構成している。なお、その他の構成については、図１に示す構成と同一あるいは同等の構成であり、これらの箇所には同一符号を付して示している。
【００３８】
また、図１０は、図９に示した軟判定手段１３の構成を示すブロック図である。図１０に示す軟判定手段１３は、図２に示す構成に、可変しきい値識別器１０７を加えた構成であり、その他の構成については、図２に示す構成と同一あるいは同等であり、これらの箇所には同一符号を付して示している。
【００３９】
つぎに、図９および図１０を用いて、この光受信装置の動作について説明する。図１０に示す可変しきい値識別器１０７は、しきい値設定手段１４からのしきい値掃引信号に基づいて、複数のしきい値を所定の時間間隔で掃引し、これらのしきい値ごとの２値識別結果を雑音分布情報として出力する。この雑音分布情報は、図９に示す多重分離手段４にて大規模論理処理が可能な速度に並列展開され、同図に示すしきい値設定手段１４に入力される。
【００４０】
また、しきい値設定手段１４は、並列展開された雑音分布情報の統計的処理を行い、受信電気信号のマーク側およびスペース側の雑音分布を推定する。この推定は、例えば、各しきい値における識別結果の”１”と”０”を累積してヒストグラム解析を行うことにより実現できる。しきい値設定手段１４は、推定した雑音分布および誤り訂正手段６から出力された誤り訂正情報に基づいて生成したしきい値設定情報を図１０に示す可変ビット多値識別器１０１に出力する。可変ビット多値識別器１０１では、しきい値設定手段１４から出力されたしきい値設定情報に基づいてしきい値の識別レベルなどが制御される。
【００４１】
以上説明したように、この実施の形態の光受信装置によれば、可変しきい値識別器のしきい値を掃引し、各しきい値ごとの２値識別結果の統計情報から受信電気信号の雑音分布を類推し、さらに誤り訂正手段の誤り訂正情報から可変ビット多値識別器のしきい値を制御する構成としたので、受信電気信号のビットごとに高速に変化する光信号品質の劣化と比較的長周期に変動する光信号品質の劣化の双方に対して、高精度に軟判定識別を行うことができ、安定性の優れた高品質なサービスを提供できる。
【００４２】
また、この実施の形態の光受信装置によれば、可変しきい値識別器は、所定の時間間隔で掃引された複数のしきい値ごとの２値識別結果に基づいて雑音分布情報として出力し、しきい値設定手段は、可変しきい値識別器から多重分離手段を介して出力される雑音分布情報および／または誤り訂正手段から出力される誤り訂正結果情報に基づいて可変ビット多値識別器にしきい値設定情報を出力するとともに、しきい値掃引信号を生成して可変しきい値識別器に出力するようにしているので、受信電気信号のビットごとに高速に変化する光信号品質の劣化と比較的長周期に変動する光信号品質の劣化の双方に対して、高精度に軟判定識別を行うことができ、安定性の優れた高品質なサービスを提供できる。
【００４３】
なお、この実施の形態の光受信装置では、図２に示す実施の形態１の軟判定手段３に、しきい値設定手段１４を付加する構成としているが、図７に示す実施の形態２の軟判定手段３に、このしきい値設定手段１４を付加する構成としてもよく、この場合でも同様の作用および効果を得ることができる。
【００４４】
実施の形態４．
図１１は、この発明の実施の形態４にかかる光受信装置の構成を示すブロック図である。同図に示す光受信装置は、図９に示す実施の形態３の光受信装置において、電気受信信号をサンプリングするサンプリング手段１５を加えた構成としている。なお、その他の構成については、図９に示す構成と同一あるいは同等の構成であり、これらの箇所には同一符号を付して示している。また、軟判定手段１３の構成は、実施の形態１〜３に示した構成のいずれであっても構わない。
【００４５】
図１１において、サンプリング手段１５は、複数の識別位相および複数の識別しきい値で受信電気信号を識別する。これらの識別結果は、多重分離手段を経由してしきい値設定手段１４にサンプリングされた受信電気信号の波形情報を出力する。いま、信号速度をＢ［ｂｉｔ／ｓ］、各識別位相の時間間隔をＴｓ［ｓ］とすれば、標本化定理を満たすためのサンプリング間隔は、Ｔｓ≦１／（２Ｂ）となるように設定される。しきい値設定手段１４は、受信電気波形情報をフーリエ変換により周波数領域のデータに変換してスペクトル解析を行うことにより、軟判定手段１３に付与するしきい値を決定し、しきい値設定情報として軟判定手段１３の可変ビット多値識別器１０１に出力する。可変ビット多値識別器１０１では、しきい値設定手段１４から出力されたしきい値設定情報に基づいてしきい値の識別レベルなどが制御される。
【００４６】
以上説明したように、この実施の形態の光受信装置によれば、しきい値設定手段は、受信電気波形をサンプリングしてスペクトル解析を行うことにより軟判定識別手段のしきい値を設定するようにしているので、高精度な軟判定復号処理が可能となり、高品質なサービスを提供できる。
【００４７】
なお、実施の形態３の光受信装置において実現したように、雑音分布情報と誤り訂正情報を併用することにより、しきい値の識別レベルなどを制御してもよく、安定性の優れた高品質なサービスを提供することができる。
【００４８】
実施の形態５．
図１２は、この発明の実施の形態５にかかる光受信装置の構成を示すブロック図である。同図に示す光受信装置は、図１１に示す実施の形態４の光受信装置において、適応等化手段１６を光電気変換手段２と軟判定手段３との間に備えた構成としており、その他の構成については、図１１に示す構成と同一あるいは同等の構成であり、これらの箇所には同一符号を付して示している。また、軟判定手段１３の構成は、実施の形態１〜４に示した構成のいずれであっても構わない。
【００４９】
図１２において、適応等化手段１６は、例えば、トランスバーサルフィルタなどで構成され、しきい値設定手段１４がスペクトル解析を行った結果からこのトランスバーサルフィルタに付与する重み係数を設定することができる。このとき、軟判定手段１３に入力された電気受信信号の波形歪が適応等化手段１６によって改善されるため、光信号品質が著しく劣化した場合であっても、高精度な軟判定復号処理が可能となり、高品質なサービスを提供できる。
【００５０】
以上説明したように、この実施の形態の光受信装置によれば、光受信信号のデータパターンに応じて識別された（２ｎ−ｋ）（ｎは自然数、ｋは０≦ｋ≦（２ｎ−１）を満たす整数）個の多値識別結果から（２ｎ−ｋ−ｊ）（ｊは０≦ｊ≦（２ｎ−ｋ−１）を満たす整数）個を選択した後、これらの選択された多値識別結果から軟判定復号を行うための硬判定結果と信頼度情報とを生成するようにしているので、光信号品質が著しく劣化した場合であっても、高精度な軟判定復号処理が可能となり、高品質なサービスを提供できる。
【００５１】
なお、実施の形態３の光受信装置において実現したように、雑音分布情報と誤り訂正情報を併用することにより、しきい値の識別レベルなどを制御してもよく、安定性の優れた高品質なサービスを提供することができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したとおり、この発明によれば、光受信信号のデータパターンに応じて識別された（２ｎ−ｋ）（ｎは自然数、ｋは０≦ｋ≦（２ｎ−１）を満たす整数）個の多値識別結果から（２ｎ−ｋ−ｊ）（ｊは０≦ｊ≦（２ｎ−ｋ−１）を満たす整数）個を選択した後、これらの選択された多値識別結果から軟判定復号を行うための硬判定結果と信頼度情報とを生成するようにしているので、選択可能な識別データグループの数を増加させることができるとともに、識別結果に応じてより最適な軟判定識別を選択することができるので、さらに高性能な誤り訂正が可能となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１にかかる光受信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した軟判定手段３の構成を示すブロック図である。
【図３】受信１ビット波形を多値レベル識別する際の動作を説明するための説明図である。
【図４】各しきい値での識別結果とその識別状態を示す図表である。
【図５】（ａ）は、電気受信信号の信号波形（アイパターン）と可変ビット多値識別器１０１のしきい値とを説明するための図であり、（ｂ）は、１ビット遅延回路１０３の出力Ｄｃの値と選択される識別データグループとの関係を示す図表である。
【図６】図５（ａ）において、しきい値の数を増加させた場合の一例を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態２にかかる光受信装置であり、この光受信装置の軟判定手段の構成を示すブロック図である。
【図８】（ａ）は、図６において、識別データグループの数を増加させた場合の一例を示す図であり、（ｂ）は、１ビット遅延回路１０３の出力Ｄｃの値と１ビット遅延回路１０６の出力Ｄｃの値とによって選択される識別データグループとの関係を示す図表である。
【図９】この発明の実施の形態３にかかる光受信装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】図９に示した軟判定手段１３の構成を示すブロック図である。
【図１１】この発明の実施の形態４にかかる光受信装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】この発明の実施の形態５にかかる光受信装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
２  光電気変換手段、３，１３  軟判定手段、４  多重分離手段、６  誤り訂正手段、１４  しきい値設定手段、１５  サンプリング手段、１６  適応等化手段、１０１  可変ビット多値識別器、１０２  選択回路、１０３，１０６  １ビット遅延回路、１０４  信頼度情報生成回路、１０７  可変しきい値識別器。
【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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