(57)【要約】【課題】  異なったビットレートのディジタル光信号が伝送される光ファイバ伝送ネットワークにおいて、単一の回路で信号対雑音比をモニタする。【解決手段】  ビットレートＮ・ｆ0 (bit/s) を有する光信号を電気信号に変換する光電変換器と、繰り返し周波数ｆ0／ｎ1−Δｆ (Hz) またはｆ0／ｎ1＋Δｆ (Hz) のタイミングクロックを発生するタイミングクロック発生手段と、タイミングクロックで電気信号のレベルをある一定の時間サンプリングしてそのヒストグラムを測定し、そのヒストグラムを構成する全てのサンプリング点のうち、「レベル１」と「レベル０」それぞれのある平均時間内でのレベル分布の平均値の差μと、「レベル１」と「レベル０」それぞれの当該平均時間内での標準偏差値の和（σ1＋σ0）の比Ｑ＝μ／（σ1＋σ0）を信号対雑音比係数として求め、光信号の品質を検査する電気信号処理手段とを備える。【選択図】        図１
2005151597.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基本クロック周波数ｆ0 (Hz)の自然数（Ｎ）倍のビットレートＮ・ｆ0 (bit/s) を有する光信号を電気信号に変換する光電変換器と、
前記基本クロック周波数ｆ0 (Hz)の自然数（ｎ1 ）分の１とわずかに異なる繰り返し周波数ｆ0／ｎ1−Δｆ (Hz) またはｆ0／ｎ1＋Δｆ (Hz) のタイミングクロックを発生するタイミングクロック発生手段と、
前記タイミングクロックで前記電気信号のレベルをある一定の時間サンプリングしてそのヒストグラムを測定し、そのヒストグラムを構成する全てのサンプリング点のうち、あらかじめ定めた閾値レベルより高い点群を「レベル１」とし、また別途定めた閾値レベルより低い点群を「レベル０」とし、「レベル１」と「レベル０」それぞれのある平均時間内でのレベル分布の平均値の差μと、「レベル１」と「レベル０」それぞれの当該平均時間内での標準偏差値の和（σ1＋σ0）の比
Ｑ＝μ／（σ1＋σ0）
を信号対雑音比係数として求め、前記光信号の品質を検査する電気信号処理手段と
を備えたことを特徴とする光信号品質モニタ。
【請求項２】
基本クロック周波数ｆ0 (Hz)の自然数（Ｎ）倍のビットレートＮ・ｆ0 (bit/s) を有する光信号を電気信号に変換する光電変換器と、
前記基本クロック周波数ｆ0 (Hz)の自然数（ｎ1 ）分の１とわずかに異なる繰り返し周波数ｆ0／ｎ1−Δｆ (Hz) またはｆ0／ｎ1＋Δｆ (Hz) のタイミングクロックを発生するタイミングクロック発生手段と、
前記タイミングクロックで前記電気信号のレベルをある一定の時間サンプリングしてそのヒストグラムを測定し、そのヒストグラムを構成する全てのサンプリング点のうち、あらかじめ定めた２つの領域のうち高いレベル領域内の点群を「レベル１」とし、低いレベル領域内の点群を「レベル０」とし、「レベル１」と「レベル０」それぞれのある平均時間内でのレベル分布の平均値の差μ′と、「レベル１」と「レベル０」それぞれの当該平均時間内での標準偏差値の和（σ1＋σ0）の比
Ｑ＝μ′／（σ1＋σ0）
を信号対雑音比係数として求め、前記光信号の品質を検査する電気信号処理手段と
を備えたことを特徴とする光信号品質モニタ。
【請求項３】
請求項１に記載の光信号品質モニタにおいて、
電気信号処理手段は、あらかじめある一定の時間内に測定したサンプリング点からレベルのヒストグラムを求め、このヒストグラムのレベル最大値からサンプリング点数を積分し、全サンプリング点数をＮtotal 、光信号のデューティ比（パルス幅とタイムスロットの比）をＤ、マーク率（ディジタル伝送における「レベル１」の発生確率）をＭとしたときに、
Ｎmiddle＝Ｎtotal×Ｄ×Ｍ
で求まるサンプリング点数Ｎmiddleと等しくなったときのレベルを中間値μm とし、
前記ヒストグラムにおいてレベル最小値側から最初にサンプリング点数がピーク値となるレベルを「レベル０」の平均値μ0 とし、
「レベル０」および「レベル１」の閾値レベルμth0 ，μth1 を
μth0 ＝２αμm＋（１−２α)μ0 
μth1 ＝２(１−α)μm−（１−２α)μ0 
0.1 ＜α＜ 0.4
とすることを特徴とする光信号品質モニタ。
【請求項４】
請求項２に記載の光信号品質モニタにおいて、
電気信号処理手段は、あらかじめある一定の時間内に測定したサンプリング点からレベルのヒストグラムを求め、このヒストグラムのレベル最大値からサンプリング点数を積分し、全サンプリング点数をＮtotal 、光信号のデューティ比（パルス幅とタイムスロットの比）をＤ、マーク率（ディジタル伝送における「レベル１」の発生確率）をＭとしたときに、
Ｎmiddle＝Ｎtotal×Ｄ×Ｍ
で求まるサンプリング点数Ｎmiddleと等しくなったときのレベルを中間値μm とし、
前記ヒストグラムにおいてレベル最小値側から最初にサンプリング点数がピーク値となるレベルを「レベル０」の平均値μ0 とし、
「レベル０」および「レベル１」の閾値レベルμth0 ，μth1 を
μth0 ＝２αμm＋（１−２α)μ0 
μth1 ＝２(１−α)μm−（１−２α)μ0 
0.1 ＜α＜ 0.4
とし、
前記一定の時間内に測定したサンプリング点の中でレベルの最大値と最小値をそれぞれμmax ，μmin とし、「レベル０」の範囲をμmin 以上μth0 以下とし、「レベル１」の範囲をμth1 以上μmax 以下とすることを特徴とする光信号品質モニタ。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載の光信号品質モニタにおいて、
タイミングクロック発生手段は、
伝送路から分岐した光信号から抽出したクロック信号の基本クロック周波数ｆ0(Hz）をｆ0 ／ｎ1(Hz) に分周する分周器と、
ｎ2 を自然数とし、δＴをサンプリングステップ時間としたときに、
Δｆ＝ｆ0(ｎ1＋ｆ0δＴ）／ｎ1(ｎ1＋ｎ2＋ｆ0δＴ）
で表されるオセセット周波数Δｆで発振する発振器と、
前記分周されたクロック信号と前記発振器の出力とを混合し、周波数ｆ0／ｎ1±Δｆ(Hz)のタイミングクロックを生成するミキサと、
前記ミキサ出力からｆ0／ｎ1−Δｆ(Hz)またはｆ0／ｎ1＋Δｆ(Hz)の周波数成分のみを出力するバンドパスフィルタと
を備えたことを特徴とする光信号品質モニタ。
【請求項６】
請求項１または請求項２に記載の光信号品質モニタにおいて、
タイミングクロック発生手段は、
クロック周波数ｆ0 ／ｍ (Hz) の同期網クロック信号を基本クロック周波数ｆ0(Hz）の自然数（ｎ1 ）分の１の周波数ｆ0 ／ｎ1(Hz) に逓倍または分周する逓倍器または分周器と、
ｎ2 を自然数とし、δＴをサンプリングステップ時間としたときに、
Δｆ＝ｆ0(ｎ1＋ｆ0δＴ）／ｎ1(ｎ1＋ｎ2＋ｆ0δＴ）
で表されるオセセット周波数Δｆで発振する発振器と、
前記逓倍または分周されたクロック信号と前記発振器の出力とを混合し、周波数ｆ0／ｎ1±Δｆ(Hz)のタイミングクロックを生成するミキサと、
前記ミキサ出力からｆ0／ｎ1−Δｆ(Hz)またはｆ0／ｎ1＋Δｆ(Hz)の周波数成分のみを出力するバンドパスフィルタと
を備えたことを特徴とする光信号品質モニタ。
【請求項７】
請求項１または請求項２に記載の光信号品質モニタにおいて、
タイミングクロック発生手段は、
基本クロック周波数ｆ0(Hz）の自然数（ｎ1)分の１の周波数ｆ0 ／ｎ1(Hz) から、ｎ2 を自然数とし、δＴをサンプリングステップ時間としたときに、
Δｆ＝ｆ0(ｎ1＋ｆ0δＴ）／ｎ1(ｎ1＋ｎ2＋ｆ0δＴ）
で表されるオセセット周波数Δｆを加減した周波数ｆ0／ｎ1−Δｆ (Hz) またはｆ0／ｎ1＋Δｆ(Hz)で発振する発振器を備えた
ことを特徴とする光信号品質モニタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は、異なったビットレートのディジタル光信号が伝送される光ファイバ伝送ネットワークにおいて、光信号の信号対雑音比をモニタする光信号品質モニタに関する。
【背景技術】
【０００２】
1990年代に世界的統一ネットワーク階梯構造となったＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarchy)では、ビットインターリーブパリティと呼ばれるパリティ検査を中継器間（ＢＩＰ−８）、多重化端局相互間（ＢＩＰ−Ｎ×24）でそれぞれ実施することにより、故障区間の同定と切替起動信号を得ている。ここで、Ｎは多重化数を表すＳＴＭ−ＮのＮであり、156 Ｍbit/s のＳＴＭ−１を基本とし、その自然数Ｎ倍の階梯をＳＴＭ−Ｎと表す。なお、Ｎ＝１，４，16，64が国際的に認知されている。ＢＩＰ−Ｍは、Ｍビットおきのパリティ検査を意味し、Ｍビットの検査ビットが得られる。送信側でフレーム内の信号のＭビット並列のパリティ検査を実行し、その検査ビットを次のフレームに格納して主信号とともに伝送する。受信側では、同様のパリティ検査を行い、次フレームの所定位置に格納された検査ビットと照合することにより伝送誤りを検出する。
【０００３】
図９は、従来の誤り率測定系の構成例を示す。図において、伝送路からの光信号の一部が光分岐器５１−１で分岐され、光増幅器５２で増幅され、さらに光分岐器５１−２で２分岐される。光分岐器５１−２で分岐された一方の光信号はクロック抽出回路５３に入力され、光信号のビットレートＮｆ0 に応じたクロックｆ0 が抽出される。光分岐器５１−２で分岐された他方の光信号は受信回路５４に入力され、さらにその出力がフレーム検出回路，パリティ検査回路および照合回路からなる誤り率検出回路５５に入力される。受信回路５４および誤り率検出回路５５は、クロック抽出回路５３で抽出されたクロックｆ0 に応じて動作し、光信号の誤り率を測定する。なお、クロック抽出回路５３、受信回路５４、誤り率検出回路５５は、光信号のビットレートに応じた構成のものが必要である。すなわち、複数のビットレートに対応した誤り率検出を行うためには、各ビットレートに対応した回路を用意する必要があり、単一の回路で対応することはできない。
【０００４】
ところで、伝送システムの評価を行うには、信号の誤り率を直接測定する方法が一般的である。しかし、この方法では、非常に低い誤り率の場合に測定時間が長くかかることになり、作業効率が低くなる問題があった。
【０００５】
そこで、識別器の閾値を変化させたときに得られる誤り率の傾向から最適動作点での誤り率を推定する方法が考案された（非特許文献１) 。図１０に光信号のアイパタンおよび光強度ヒストグラムを示す。このアイパタンのアイ開口が最大になる時点（識別ポイント）において、識別器の閾値を変化させることにより、２値伝送の場合の「ハイ」または「１」レベルと、「ロー」または「０」レベルの判別を行い、そのときの誤りの割合を測定する。
【０００６】
実際には、図１１に示すようなクロック抽出回路５３、光電変換器５６、電気信号処理手段５７による測定系を構成し、誤り率の閾値依存性から信号対雑音比に相当するＱ値を求めて評価指標としている。すなわち、伝送路からの光信号の一部を光電変換器５６で電気信号に変換し、この電気信号とクロック抽出回路５３で抽出されたクロックをサンプリングオシロスコープのような電気信号処理手段５７に入力し、図１０のようなアイパタンおよび光強度ヒストグラムを得る。
【０００７】
このアイパタンのアイ開口が最大となる時間ｔ0 において、信号振幅（例えば電圧値）をμ(t0)とし、２値伝送の場合の「ハイ」または「１」レベルの雑音の標準偏差をσ1(t0) 、「ロー」または「０」レベルの雑音の標準偏差をσ0(t0) としたときに、Ｑ(t0)値は
Ｑ(t0)＝μ(t0)／(σ1(t0)＋σ0(t0))        …(1) 
で定義される。一方、ガウス型の雑音振幅分布を仮定すると、誤り率の低い領域では誤り率ＰとＱ値は、
Ｐ＝（１／(Ｑ(2π)1/2))exp(−Ｑ2／２）    …(2) 
のような関係がある。したがって、Ｑ値が測定できれば、伝送路誤り率が推定できることになる。
【非特許文献１】N.S.Bergano et al.,"Margin Measurement in Optical Amplifier Systems", IEEE Photonics Technology Letters, vol.5, no.3, pp.304-306
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、従来のＱ値測定系は、アイ開口が最大となる時点でのＱ値を測定するので、異なるビットレートのディジタル光信号には対応できなかった。
【０００９】
本発明は、異なったビットレートのディジタル光信号が伝送される光ファイバ伝送ネットワークにおいて、単一の回路で信号対雑音比をモニタすることができる光信号品質モニタ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】
【００１０】
第１の発明は、基本クロック周波数ｆ0 (Hz)の自然数Ｎ倍のビットレートＮ・ｆ0 (bit/s) を有する光信号を電気信号に変換する光電変換器と、基本クロック周波数ｆ0 (Hz)の自然数ｎ1 分の１とわずかに異なる繰り返し周波数ｆ0／ｎ1−Δｆ (Hz) またはｆ0／ｎ1＋Δｆ (Hz) のタイミングクロックを発生するタイミングクロック発生手段と、タイミングクロックで電気信号のレベルをある一定の時間サンプリングしてそのヒストグラムを測定し、そのヒストグラムを構成する全てのサンプリング点のうち、あらかじめ定めた閾値レベルより高い点群を「レベル１」とし、また別途定めた閾値レベルより低い点群を「レベル０」とし、「レベル１」と「レベル０」それぞれのある平均時間内でのレベル分布の平均値の差μと、「レベル１」と「レベル０」それぞれの当該平均時間内での標準偏差値の和（σ1＋σ0）の比
Ｑ＝μ／（σ1＋σ0）
を信号対雑音比係数として求め、光信号の品質を検査する電気信号処理手段とを備える。
【００１１】
第２の発明は、基本クロック周波数ｆ0 (Hz)の自然数Ｎ倍のビットレートＮ・ｆ0 (bit/s) を有する光信号を電気信号に変換する光電変換器と、基本クロック周波数ｆ0 (Hz)の自然数ｎ1 分の１とわずかに異なる繰り返し周波数ｆ0／ｎ1−Δｆ (Hz) またはｆ0／ｎ1＋Δｆ (Hz) のタイミングクロックを発生するタイミングクロック発生手段と、タイミングクロックで電気信号のレベルをある一定の時間サンプリングしてそのヒストグラムを測定し、そのヒストグラムを構成する全てのサンプリング点のうち、あらかじめ定めた２つの領域のうち高いレベル領域内の点群を「レベル１」とし、低いレベル領域内の点群を「レベル０」とし、「レベル１」と「レベル０」それぞれのある平均時間内でのレベル分布の平均値の差μ′と、「レベル１」と「レベル０」それぞれの当該平均時間内での標準偏差値の和（σ1＋σ0）の比
Ｑ＝μ′／（σ1＋σ0）
を信号対雑音比係数として求め、光信号の品質を検査する電気信号処理手段とを備える。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明の光信号品質モニタは、一定時間内で得られる全てのサンプリング点により光強度のヒストグラムを求め、このヒストグラムより時間平均化した信号対雑音比係数（Ｑ値）をモニタするものであり、１Ｍbit/s 級から数十Ｇbit/s 程度の広範囲にわたる複数のビットレートの信号の品質を、単一のモニタ回路でモニタすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明の光信号品質モニタの実施形態を示す。
図において、伝送路から基本クロック周波数ｆ0 (Hz)の自然数Ｎ倍のビットレートＮ・ｆ0 (bit/s) （Ｎ＝１，２，…）を有する光信号が入力され、その光信号の一部が光分岐器５１で分岐される。このとき、伝送路ポートに対するモニタポートの分岐比は、分岐損失による伝送特性劣化を抑圧するためにできるだけ小さい方がよい。光分岐器５１で分岐された光信号は、光電変換器６１で電気信号に変換されて電気信号処理手段６２に入力される。なお、光電変換器６１に入力される光信号の強度が足りなければ、光増幅器を用いて増幅すればよい。
【００１４】
タイミングクロック発生手段６３は、基本クロック周波数ｆ0 (Hz)の自然数ｎ1 分の１からオフセット周波数Δｆ(Hz)を加減した周波数ｆ0／ｎ1−Δｆ (Hz）またはｆ0／ｎ1＋Δｆ (Hz）のタイミングクロックを発生する。
【００１５】
電気信号処理手段６２は、このタイミングクロックを用いて電気信号をサンプリングして光強度のヒストグラムを測定する。そして、そのヒストグラムを構成するサンプリング点から「レベル１」と「レベル０」それぞれのある平均時間内でのレベル分布の平均値の差と、「レベル１」と「レベル０」それぞれの当該平均時間内での標準偏差値の和の比から時間平均的なＱ値を求め、光信号の品質を検査する。
【００１６】
すなわち、電気信号処理手段６２では、相互相関電気信号のピーク値の検出および分析を行い、図２に示すような光強度のヒストグラムを測定する。そして、この光強度のヒストグラムを構成するサンプリング点のうち、あらかじめ定めた閾値レベルμth1 より高い点群を「レベル１」とし、また別途定めた閾値レベルμth0 より低い点群を「レベル０」とし、「レベル１」と「レベル０」それぞれのある平均時間内での平均値μ1 ，μ0 の差μと、「レベル１」と「レベル０」それぞれの当該平均時間内での標準偏差値の和（σ1＋σ0）の比
Ｑ＝μ／（σ1＋σ0）                …(3) 
を信号対雑音比係数として求める。
【００１７】
ここで、上記の閾値レベルμth1 ，μth0 を決定する方法の一例について、図３を参照して説明する（請求項３）。まず、電気信号処理手段６２は、あらかじめ一定の時間内に測定したサンプリング点からレベルのヒストグラムを求め、このヒストグラムのレベル最大値からサンプリング点数を積分し、サンプリング点数Ｎmiddleと等しくなったときのレベルを中間値μm とする。なお、サンプリング点数Ｎmiddleは、全サンプリング点数をＮtotal 、光信号のデューティ比（パルス幅とタイムスロットの比）をＤ、マーク率（ディジタル伝送におけるマーク「１」の発生確率）をＭとしたときに、
Ｎmiddle＝Ｎtotal×Ｄ×Ｍ           …(4) 
として求める。また、「レベル１」の平均値μ1 は、
μ1 ＝２(μm−μ0)＋μ0             …(5) 
と仮定する。
【００１８】
次に、上記ヒストグラムにおいてレベル最小値側から最初にサンプリング点数がピーク値となるレベルを「レベル０」の平均値μ0 とする。また、「レベル０」および「レベル１」の閾値レベルμth0 ，μth1 を
μth0 ＝μ0 ＋α(μ1−μ0)
μth1 ＝μ1 −α(μ1−μ0)          …(6) 
と設定する。ただし、０＜α＜0.5 とする。この (6)式に (5)式を代入すると、
μth0 ＝２αμm＋（１−２α)μ0 
μth1 ＝２(１−α)μm−（１−２α)μ0     …(7) 
が得られる。
【００１９】
以上の方法で決定した閾値レベルμth0 ，μth1 と全測定値から求めた光強度のヒストグラムにより、「レベル１」と「レベル０」の平均値μ1 ，μ0 および標準偏差σ1,σ0 を求め、これらの値から平均的な信号対雑音比係数（Ｑ値）を求める。
【００２０】
この信号対雑音比係数Ｑは、光信号の信号対雑音比に１対１に対応する物理量である。したがって、このＱ値を求めることにより、伝送してきた光信号の品質を検査することができる。
【００２１】
図４は、上記方法で求めた平均的なＱ値と、時間ｔ0 におけるＱ値との関係を示す。図より、αを0.1 にするとサンプリング点数が減少するため、平均的なＱ値のばらつきが大きくなる。一方、αが 0.4以上になるとアイパタンのクロスポイント付近の測定値が含まれるので、平均的なＱ値の値が低くなり測定精度が悪くなる。これに対して、 0.1＜α＜0.4 の場合は、サンプリング点数も十分であり、クロスポイントの影響も回避できるので、平均的なＱ値と時間ｔ0 におけるＱ値の間によい相関が得られる。なお、この例では相関係数しとて0.99の高い値が得られている。
【００２２】
したがって、(7) 式において、 0.1＜α＜0.4 と設定して各閾値レベルμth0 ，μth1 を決定することにより、精度よく伝送路の光信号品質を監視することができる。
【００２３】
また、図５に示すように、ヒストグラムを構成するサンプリング点のうち、あらかじめ定めた２つの領域のうち高いレベル領域内の点群を「レベル１」とし、低いレベル領域内の点群を「レベル０」とし、「レベル１」と「レベル０」それぞれのある平均時間内でのレベル分布の平均値の差μ′と、「レベル１」と「レベル０」それぞれの当該平均時間内での標準偏差値の和（σ1＋σ0）の比
Ｑ＝μ′／（σ1＋σ0）        …(8) 
を信号対雑音比係数として求めてもよい（請求項２）。
【００２４】
なお、この場合には、例えばあらかじめ一定の時間内に測定したサンプリング点の中で、最大値と最小値をそれぞれμmax ，μmin とすると、図６に示すように、「レベル１」の範囲を「μth1 以上μmax 以下」とし、「レベル０」の範囲を「μmin 以上μth0 以下」とすればよい（請求項４）。
【００２５】
図７は、タイミングクロック発生手段６３の構成例を示す。
図７(a) において、基本ビットレートタイミング生成手段１３は、ビットレートＮ・ｆ0 の光信号から基本クロック周波数ｆ0 の自然数ｎ1 分の１のクロック周波数ｆ0／ｎ1を発生する。発振器１４は、オフセット周波数Δｆを発生する。ミキサ１５は、クロック周波数ｆ0／ｎ1とオフセット周波数Δｆを混合して周波数ｆ0／ｎ1±Δｆ(Hz)のタイミングクロックを生成し、バンドパスフィルタ１８がミキサ出力からｆ0／ｎ1−Δｆ(Hz)またはｆ0／ｎ1＋Δｆ(Hz)の周波数成分のみを出力する。
【００２６】
ここで、オフセット周波数Δｆの設定方法について説明する。図８は、電気信号とタイミングクロックおよび発生した和周波信号の時間軸上の関係を示すタイムチャートである。タイミングクロックの繰り返し周波数は、電気信号の繰り返し周波数ｆ0 の１／ｎ1 の分周に比べてΔｆだけ小さいので、図８に示すように、タイミングクロックパルスは電気信号との相対位置を毎回ΔＴずらしながら掃引することになる。この相対位置のずれΔＴは、タイミングクロックの繰り返し周期Ｔs(＝１／ｆs)と、入力信号の１／ｎ1 の分周の周期ｎ1Ｔ0 （Ｔ0＝１／ｆ0)との差であり、
【数１】
2005151597.tif 000003
【００２７】
と表される。この相対位置のずれΔＴを入力信号の周期Ｔ0 のｎ2 倍とサンプリングのステップ時間δＴの和とする。すなわち、
ΔＴ＝ｎ2Ｔ0＋δＴ                    …(10)
とする。これは、サンプリングのステップ時間δＴで入力信号波形をサンプリングすることを意味する。このとき、(9) 式および(10)式より、Δｆは、
【数２】
2005151597.tif 000004
【００２８】
となる。なお、ｎ1 ，ｎ2 は自然数である。したがって、(11)式によりオフセット周波数Δｆを設定することにより、所望のサンプリングステップ量δＴで信号波形をサンプリングすることができる。また、ｎ1 およびｎ2 の組み合わせを適当に選ぶことにより、オフセット周波数およびタイミングクロックを信号処理系の帯域に合わせて設定することができる。
【００２９】
また、タイミングクロック発生手段６３は、図７(b) に示すように、ビットレートｆ0 ／ｍの網同期クロック信号から、基本クロック周波数ｆ0 の自然数ｎ1 分の１のクロック周波数ｆ0／ｎ1を発生する基本ビットレートタイミング生成手段１７を用いてもよい。
【００３０】
また、図７(a) ，図７(b) の構成に代えて、図７(c) に示すように、基本クロック周波数の自然数ｎ1 分の１のクロック周波数ｆ0／ｎ1から、(11)式のオフセット周波数Δｆを加減したタイミングクロックｆ0／ｎ1−Δｆまたはｆ0／ｎ1＋Δｆを発振する発振器をタイミングクロック発生手段として用いてもよい。
【００３１】
ここで、タイミングクロック発生手段６３は、図７(a) の構成をとる場合には、光分岐器５１と光電変換器６１との間に光分岐器を配置し、分岐した光信号をタイミングクロック発生手段６３に入力する。また、図７(b) の構成をとる場合には、同期網クロック信号をタイミングクロック発生手段６３に入力する。
【００３２】
本実施形態の特徴は、電気段でサンプリングを行うことにより、任意のビットレートの光信号の品質監視を行うところにある。ただし、対応できる光信号のビットレートは、光電変換器や電気信号処理手段の帯域や処理速度により、数十Ｇbit/s 程度に制限される。しかし、最高ビットレートがこの制限を越えないことがわかっている光ファイバ伝送ネットワークに対しては適用可能である。
【００３３】
以上説明したように、本発明は、従来行われていたアイパタン開口の最も良好な時点で光信号のビットレートに等しい周波数でデータの取り込みおよび判別を行う誤り率測定法とは異なるものである。すなわち、本発明の光信号品質モニタは、一定時間内で得られる全てのサンプリング点より光強度のヒストグラムを求め、このヒストグラムから時間平均化した信号対雑音比係数（Ｑ値）をモニタするものであり、基本クロック周波数ｆ0 (Hz)の任意の整数倍のビットレートＮｆ0 (bit/s）の光信号に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の光信号品質モニタの実施形態を示す図。
【図２】電気信号処理手段で測定される光強度ヒストグラムのレベルの設定法を説明する図。
【図３】閾値レベルの決定法を説明する図。
【図４】平均的なＱ値と時間ｔ0 におけるＱ値との関係を示す図。
【図５】電気信号処理手段で測定される光強度ヒストグラムのレベルの設定法を説明する図。
【図６】閾値レベルの決定法を説明する図。
【図７】タイミングクロック発生手段の構成例を示すブロック図。
【図８】電気信号とタイミングクロックおよび発生した和周波信号の時間軸上の関係を示すタイムチャート。
【図９】従来の誤り率測定系の構成例を示す図。
【図１０】光信号のアイパタンおよび光強度ヒストグラムを示す図。
【図１１】光信号のアイパタンの測定系を示すブロック図。
【符号の説明】
【００３５】
１３，１７  基本ビットレートタイミング生成手段
１４，１９  発振器
１５  ミキサ
１８  バンドパスフィルタ
５１  光分岐器
５２  光増幅器
６１  光電変換器
６２  電気信号処理手段
６３  タイミングクロック発生手段
【図１】
2005151597.tif 000005
【図２】
2005151597.tif 000006
【図３】
2005151597.tif 000007
【図４】
2005151597.tif 000008
【図５】
2005151597.tif 000009
【図６】
2005151597.tif 000010
【図７】
2005151597.tif 000011
【図８】
2005151597.tif 000012
【図９】
2005151597.tif 000013
【図１０】
2005151597.tif 000014
【図１１】
2005151597.tif 000015