(57)【要約】送信装置（１１）において、ピーク検出部（１０４）は、周波数多重部（１０３）から出力される周波数多重信号のピークファクタを検出する。スプリアス算出部（１０５）は、ピークファクタに基づいてスプリアス（たとえば、隣接チャンネル漏洩電力比（ＡＣＬＲ））のレベルが所定のレベル以下となるように、利得調整部（１０６）に周波数多重信号の信号レベルを調整させる。
2006527573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１〜第ｎ（ｎは２以上の自然数）の変調信号が周波数多重された周波数多重信号を光信号に変換して光伝送路に送出する送信装置と、前記光伝送路を介して伝送された前記光信号を受信して前記周波数多重信号に変換し、前記第１〜第ｎの変調信号に分離する受信装置と、第１〜第ｎの接続回線を介して前記受信装置に接続され、分離された前記変調信号を受信する第１〜第ｎの端末装置とを備える光伝送システムであって、
前記周波数多重信号の信号レベルのピークに関するピーク情報を検出するピーク検出部と、
前記ピーク検出部が検出した前記ピーク情報に基づいて、前記周波数多重信号の信号対妨害信号情報を算出し、前記信号対妨害信号情報が所定のレベル以上となるような前記周波数多重信号の信号レベルに関する信号レベル情報を求めるスプリアス算出部と、
前記送信装置内に設けられ、前記スプリアス算出部によって求められた信号レベル情報に基づいて、前記光信号に変換される前記周波数多重信号の信号レベルを調整する利得調整部とを備える、光伝送システム。
【請求項２】
前記送信装置は、
前記第１〜第ｎの端末装置にそれぞれ伝送すべき第１〜第ｎのデータ信号に基づいて変調された前記第１〜第ｎの変調信号を生成する第１〜第ｎの変調部と、
前記第１〜第ｎの変調部から出力された前記第１〜第ｎの変調信号を周波数多重して前記周波数多重信号を出力する周波数多重部と、
前記利得調整部によって信号レベルが調整された前記周波数多重部が出力した前記周波数多重信号を前記光信号に変換し、前記光信号を前記光伝送路に送出する電気光変換部とを含み、
前記受信装置は、
前記光伝送路を介して伝送されてくる前記光信号を受信して前記周波数多重信号に変換する光電気変換部と、
前記光電気変換部から出力された前記周波数多重信号の中から、前記第１〜第ｎの変調信号を抽出し、それぞれを対応する前記第１〜第ｎの接続回線へ送信する周波数分離部とを含み、
前記第１〜第ｎの端末装置は、それぞれ、対応する前記第１〜第ｎの接続回線から送信されてくる前記変調信号を復調する復調部を含む、請求項１に記載の光伝送システム。
【請求項３】
前記信号対妨害信号情報は、前記電気光変換部で発生する周波数多重信号のスプリアス成分と前記周波数多重信号とに関するスプリアス情報であって、
前記スプリアス算出部は、前記スプリアス情報で表されるスプリアス成分のレベルが所定のレベル以下となるような前記周波数多重信号の信号レベルに関する情報を前記信号レベル情報として求めることを特徴とする、請求項２に記載の光伝送システム。
【請求項４】
前記ピーク情報は、前記周波数多重信号のピーク電力と平均電力との比を表すピークファクタξによって表され、
前記スプリアス情報は、前記ピークファクタξに応じた１チャンネル分の変調信号のスプリアス量、前記電気光変換部における光変調度ｍに応じた２次歪みのレベル、および前記電気光変換部における光変調度ｍに応じた３次歪みのレベルに基づいて決められるスプリアスファクタκ、ならびに前記電気光変換部における光変調度ｍに応じたコンポジット２次歪みのレベル、前記電気光変換部における光変調度ｍに応じたコンポジット３次歪みのレベルによって求められる隣接チャンネル漏洩電力比によって表され、
前記スプリアス算出部は、前記隣接チャンネル漏洩電力比が所定のレベル以下となるような前記電気光変換部における光変調度ｍを、前記信号レベル情報として求めることを特徴とする、請求項３に記載の光伝送システム。
【請求項５】
前記ピークファクタξ、前記電気光変換部における光変調度ｍ、および前記スプリアスファクタκのξ−ｍ−κ対応表を予め記憶するξ−ｍ−κ対応表記憶部をさらに備え、
前記スプリアス算出部は、
前記ξ−ｍ−κ対応表記憶部に記憶されている前記ξ−ｍ−κ対応表を参照して、前記ピーク検出部によって検出されたピークファクタξに対応するスプリアスファクタκを求め、
前記スプリアスファクタκの値と前記コンポジット２次歪みおよび前記コンポジット３次歪みのレベルの値とによって表される前記隣接チャンネル漏洩電力比が所定のレベル以下となるような前記電気光変換部における光変調度ｍを検索し、検索した光変調度ｍを前記信号レベル情報とすることを特徴とする、請求項４に記載の光伝送システム。
【請求項６】
前記信号対妨害信号情報は、前記電気光変換部で発生する周波数多重信号のスプリアス成分に関するスプリアス情報およびキャリア対雑音情報に基づいて定義される総合信号品質であり、
前記スプリアス算出部は、前記総合信号品質によって表される値が最大となるような前記周波数多重信号の信号レベルに関する情報を前記信号レベル情報として求めることを特徴とする、請求項２に記載の光伝送システム。
【請求項７】
前記ピーク情報は、前記周波数多重信号のピーク電力と平均電力との比を表すピークファクタξによって表され、
前記スプリアス情報は、前記ピークファクタξに応じた１チャンネル分の変調信号のスプリアス量、前記電気光変換部における光変調度ｍに応じた２次歪みのレベル、および前記電気光変換部における光変調度ｍに応じた３次歪みのレベルに基づいて決められるスプリアスファクタκ、ならびに前記電気光変換部における光変調度ｍに応じたコンポジット２次歪みのレベル、前記電気光変換部における光変調度ｍに応じたコンポジット３次歪みのレベルによって求められる隣接チャンネル漏洩電力比によって表され、
前記キャリア対雑音情報は、前記電気光変換部における光変調度ｍに応じて表され、
さらに、前記ピークファクタξ、前記電気光変換部における光変調度ｍ、および前記スプリアスファクタκのξ−ｍ−κ対応表を予め記憶するξ−ｍ−κ対応表記憶部と、
前記電気光変換部における光変調度ｍと前記キャリア対雑音情報との対応関係を予め記憶するキャリア対雑音情報記憶部とを備え、
前記スプリアス算出部は、
前記ξ−ｍ−κ対応表記憶部に記憶されている前記ξ−ｍ−κ対応表を参照して、前記ピーク検出部によって検出されたピークファクタξに対応するスプリアスファクタκを求め、
前記スプリアスファクタκの値と前記コンポジット２次歪みおよび前記コンポジット３次歪みのレベルの値とによって表される前記隣接チャンネル漏洩電力比を求め、
前記隣接チャンネル漏洩電力比および前記キャリア対雑音情報によって表される前記総合信号品質が最大の値となるような前記電気光変換部における光変調度ｍを前記信号レベル情報とすることを特徴とする、請求項６に記載の光伝送システム。
【請求項８】
前記ピーク検出部は、前記周波数多重部から出力される前記周波数多重信号の信号レベルを検出して、前記ピーク情報を検出することを特徴とする、請求項２に記載の光伝送システム。
【請求項９】
前記ピーク検出部は、前記第１〜第ｎの変調部から出力される前記第１〜第ｎの変調信号のピークに関する情報に基づいて、前記ピーク情報を検出することを特徴とする、請求項２に記載の光伝送システム。
【請求項１０】
前記ピーク検出部は、前記光電気変換部から出力される前記周波数多重信号の信号レベルを検出して、前記ピーク情報を検出することを特徴とする、請求項２に記載の光伝送システム。
【請求項１１】
前記ピーク検出部は、前記周波数分離部から出力される前記第１〜第ｎの変調信号の信号レベルを検出して、前記ピーク情報を検出することを特徴とする、請求項２に記載の光伝送システム。
【請求項１２】
前記周波数多重部は、第１〜第ｎの変調信号を互いに異なる周波数に変換する周波数変換部を有し、
前記周波数分離部は、前記周波数多重信号中に含まれている前記第１〜第ｎの変調信号を元の周波数に変換して出力する周波数逆変換部を有することを特徴とする、請求項２に記載の光伝送システム。
【請求項１３】
前記スプリアス算出部は、前記変調信号のチャンネル数ｎに応じて、前記信号対妨害信号情報を求めることを特徴とする、請求項２に記載の光伝送システム。
【請求項１４】
前記受信装置は、さらに、
前記電気光変換部によって出力される前記周波数多重信号における所定の周波数の歪みレベルを検出する歪みモニタ部と、
前記歪みモニタ部によって検出された歪みレベルを表す歪みレベル情報を前記送信装置に送信する歪み情報送信部とを含み、
前記利得調整部は、前記歪み情報送信部から送信されてくる前記歪みレベル情報に基づいて、前記歪みモニタ部で検出される前記歪みレベルが所定のレベル以下となるように、前記電気光変換部に入力する前記周波数多重信号の信号レベルを調整することを特徴とする、請求項２に記載の光伝送システム。
【請求項１５】
各前記端末装置は、前記復調部によって復調された信号の信号品質を検出し、信号品質情報として、前記受信装置を介して前記送信装置に送信する品質検出部をさらに備え、
前記利得調整部は、送信されてくる信号品質情報で表される信号品質が所定の品質を満たすように、前記電気光変換部に入力する前記周波数多重信号の信号レベルを調整することを特徴とする、請求項２に記載の光伝送システム。
【請求項１６】
第１〜第ｎ（ｎは２以上の自然数）の変調信号が周波数多重された周波数多重信号を光信号に変換して光伝送路に送出する送信装置であって、
前記周波数多重信号の信号レベルのピークに関するピーク情報を検出するピーク検出部と、
前記ピーク検出部が検出した前記ピーク情報に基づいて、前記周波数多重信号の信号対妨害信号情報を算出し、前記信号対妨害信号情報が所定のレベル以上となるような前記周波数多重信号の信号レベルに関する信号レベル情報を求めるスプリアス算出部と、
前記スプリアス算出部によって求められた信号レベル情報に基づいて、前記光信号に変換される前記周波数多重信号の信号レベルを調整する利得調整部とを備える、送信装置。
【請求項１７】
第１〜第ｎ（ｎは２以上の自然数）の変調信号が周波数多重された周波数多重信号を光信号に変換して光伝送路に送出する送信装置から送信された前記光信号を受信して前記周波数多重信号に変換し、前記第１〜第ｎの変調信号に分離する受信装置であって、
前記周波数多重信号の信号レベルのピークに関するピーク情報を検出するピーク検出部を備え、
前記ピーク検出部が検出した前記ピーク情報は、前記周波数多重信号の信号対妨害信号情報を算出するのに用いられ、
前記信号対妨害信号情報は、前記信号対妨害信号情報が所定のレベル以上となるような前記周波数多重信号の信号レベルに関する信号レベル情報を求めるのに用いられ、
前記信号レベル情報は、前記光信号に変換される前記周波数多重信号の信号レベルを調整するのに用いられることを特徴とする、受信装置。
【請求項１８】
第１〜第ｎ（ｎは２以上の自然数）の変調信号が周波数多重された周波数多重信号を光信号に変換して光伝送路に送出する送信装置と、前記光伝送路を介して伝送された前記光信号を受信して前記周波数多重信号に変換し、前記第１〜第ｎの変調信号に分離する受信装置と、第１〜第ｎの接続回線を介して前記受信装置に接続され、分離された前記変調信号を受信する第１〜第ｎの端末装置とを備える光伝送システムにおいて、前記周波数多重信号の信号レベルを調整するための信号レベル調整方法であって、
前記周波数多重信号の信号レベルのピークに関するピーク情報を検出するステップと、
検出した前記ピーク情報に基づいて、前記周波数多重信号の信号対妨害信号情報を算出するステップと、
前記信号対妨害信号情報が所定のレベル以上となるような前記周波数多重信号の信号レベルに関する信号レベル情報を求めるステップと、
前記信号レベル情報に基づいて、前記光信号に変換される前記周波数多重信号の信号レベルを調整するステップとを備える、信号レベル調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光伝送システム、ならびにそれに用いられる送信装置、受信装置、および方法に関し、より特定的には、加入者回線（ＤＳＬ：Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｌｉｎｅ）対応光伝送システムや、ＣＡＴＶ用光伝送システム、あるいは無線信号用光伝送システム、いわゆるＲＯＦ（Ｒａｄｉｏ−Ｏｖｅｒ−Ｆｉｂｅｒ）システム、ならびにそれに用いられる送信装置、受信装置、および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１９は、従来の光伝送システムの構成を示すブロック図である。図１９において、従来の光伝送システムは、多重化部８１と、光変調部８２と、光伝送路８３と、光検波部８４と、多重分離部８５と、第１〜第ｎの基本変調部８６−１〜８６−ｎと、第１〜第ｎの電気伝送路８７−１〜８７−ｎと、第１〜第ｎの復調部８８−１〜８８−ｎとを備える。
【０００３】
以下、図１９に示す光伝送システムの動作について説明する。多重化部８１は、入力される複数のデジタルデータ信号を多重化する。光変調部８２は、多重化部８１によって多重化された信号を光信号に変換して、光伝送路８３に送出する。光検波部８４は、光伝送路８３を介して伝送されてきた光信号を電気信号に再変換する。多重分離部８５は、光検波部８４によって再変換された電気信号に多重化されている複数のデジタルデータ信号を分離する。第１〜第ｎの基本変調部８６−１〜８６−ｎは、多重分離部８５によって分離されたデジタルデータ信号を所定の変調信号に変換して、第１〜第ｎの電気伝送部８７−１〜８７−ｎに送出する。第１〜第ｎの復調部８８−１〜８８−ｎは、第１〜第ｎの電気伝送部８７−１〜８７−ｎを介して伝送されてきた変調信号を複数の元のデジタルデータ信号に再変換する。
【０００４】
図１９に示す光伝送システムは、一般に、デジタル加入者回線（ＤＳＬ、特にＶＤＳＬ：Ｖｅｒｙ  Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｌｉｎｅ）サービスに適用されている。ＤＳＬサービスにおいて、多重化部８１および光変調部８２を含む光送出設備８０１は、電話会社等のセンタ局（ＣＯ）に設置される。光検波部８４、多重分離部８５、および各基本変調部８６−１〜８６−ｎを含む光終端装置８０２は、集合住宅の共用施設（ＭＤＵ）、加入者宅の側壁、集合テナント（ＭＴＵ）、あるいは電柱の上部等に設置される。各復調部８８−１〜８８−ｎをそれぞれ含む第１〜第ｎの加入者端末８０３−１〜８０３−ｎは、加入者宅内に設置される。また、各電気伝送路８７−１〜８７−ｎには、加入者回線が用いられる。
【０００５】
以上のような従来の光伝送システムでは、光送出設備８０１から加入者端末８０３−１〜８０３−ｎに至までの全伝送経路の大部分が低損失な光ファイバで構成されている。当該光伝送システムでは、デジタル信号が伝送されるので、伝送特性が向上し、伝送路に対する要求性能が大幅に緩和することとなる。
【０００６】
また、全伝送経路の末端部分（光終端装置８０２から加入者端末８０３−１〜８０３−ｎまで）に相当する加入者宅内配線部分がツイストペア等の電気伝送路で構成されている。光終端装置８０２から加入者端末８０３−１〜８０３−ｎに至るまでの区間では、ＤＳＬ変調信号が伝送されるので、加入者宅内配線の取り扱い性が向上し、低コスト化が図られることとなる。
【０００７】
このように、従来の技術によれば、伝送システム全体の長距離化と、加入者宅内設備の設置性向上およびその経済性とが両立することとなる。
【０００８】
しかしながら、上記のような従来の伝送装置には、以下に示すように、光終端装置が大型化するために、収容できる加入者数が制限され、装置のコストが高くなるという問題がある。すなわち、図１９に示す構成では、光伝送システムが収容する加入者の数に応じて、光終端装置８０２は、第１〜第ｎの基本変調部８６−１〜８６−ｎを備える必要がある。そのため、光終端装置８０２が大型化し、光終端装置８０２のコストが高くなる。このように、加入者近傍に設置される光終端装置８０２が大型化し、そのコストが高くなるので、光伝送システム全体の経済性に大きな悪影響を与える。
【０００９】
そこで、上記の問題を解決するために、例えば、デジタル信号から変調信号への変換を光送出設備において行う技術が開発された（たとえば、特開平８−７９１７８号公報、または安江  他、「ＶＤＳＬ対応マルチチャンネル光アクセス方式」，ＩＥＩＣＥ，信学技報，ｖｏｌ．１０２，ｎｏ．３５８，ＯＣＳ２００２−６４，ｐｐ．１７−２２，Ｏｃｔ．２００２や、Ｔ．Ｙａｓｕｅ  ｅｔ．ａｌ．，「Ｓｃａｌａｂｌｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｕｌｔｉ−ｃｈａｎｎｅｌ  ＶＤＳＬ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  Ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ」，ＯＳＡ  Ｔｅｃｈ．Ｄｉｇｅｓｔ  ｉｎ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｉｂｅｒ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ２００３，ｐａｐｅｒ  ＦＭ６，Ａｔｌａｎｔａ，ＵＳＡ，  Ｍａｒ．２００３参照）。具体的には、光送出設備は、各加入者回線に対応する複数の変調信号を生成し、当該変調信号を周波数多重して、光信号に変換して光伝送路へ送出する。この場合、光終端装置は、伝送された光信号を電気信号に変換して、周波数分離して、各加入者端末に送信する。したがって、光終端装置では基本変調部が不要となるので、光終端装置の大型化および高コスト化の問題を解消することができる。
【００１０】
なお、この場合、変調信号が光伝送路を伝送することとなるので、複数の変調信号は、変調信号全体として、当該光伝送路によって伝送可能な伝送容量を満たすように設定されていなければならない。従って、デジタルデータ信号を変調信号へ変換する場合、光送出設備は、光伝送路によって伝送可能な伝送容量を満たすように、各変調信号の変調パラメータを設定する必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
近年、光伝送路を効率的に利用するため、各変調信号の変調パラメータを各加入者回線の使用状況や回線の伝送特性などに応じて変化させることができるような変調器（たとえば、ＶＤＳＬモデム）が登場してきた。しかし、このような変調器を用いて、デジタルデータ信号を変調信号に変換して、変調信号を周波数多重して光送出設備（送信装置）から光終端装置（受信装置）へ伝送する場合、光伝送系、特に電器光変換部として用いる半導体レーザの非線形生に起因して、電気光変換部において、変調信号のスペクトルの両側にスプリアスが発生するが、従来、このスプリアスを予測して低減することができなかった。特に、変調方式が時間的に変化する場合、スプリアスを予測して低減することができなかった。
【００１２】
それゆえ、本発明の目的は、ＤＳＬ対応光伝送システムのような、変調信号を周波数多重して光伝送するサブキャリア多重（ＳＣＭ：Ｓｕｂ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）光伝送システムにおいて、変調信号のスペクトル近傍に発生するスプリアスを低減することができる光伝送システム、ならびにそれに用いられる光送信装置、および方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために本発明は以下のような特徴を有する。本発明の第１の局面は、第１〜第ｎ（ｎは２以上の自然数）の変調信号が周波数多重された周波数多重信号を光信号に変換して光伝送路に送出する送信装置と、光伝送路を介して伝送された光信号を受信して周波数多重信号に変換し、第１〜第ｎの変調信号に分離する受信装置と、第１〜第ｎの接続回線を介して受信装置に接続され、分離された変調信号を受信する第１〜第ｎの端末装置とを備える光伝送システムであって、周波数多重信号の信号レベルのピークに関するピーク情報を検出するピーク検出部と、ピーク検出部が検出したピーク情報に基づいて、周波数多重信号の信号対妨害信号情報を算出し、信号対妨害信号情報が所定のレベル以上となるような周波数多重信号の信号レベルに関する信号レベル情報を求めるスプリアス算出部と、送信装置内に設けられ、スプリアス算出部によって求められた信号レベル情報に基づいて、光信号に変換される周波数多重信号の信号レベルを調整する利得調整部とを備える。
【００１４】
本発明の第１の局面によれば、周波数多重信号に関するピーク情報に基づいて、信号対妨害信号情報が求められ、それに基づいて、信号対妨害信号情報が所定のレベル以上となるような周波数多重信号の信号レベルに関する信号レベル情報が得られ、当該信号レベル情報に基づいて、光信号に変換される周波数多重信号の信号レベルが調整されることとなる。したがって、変調信号を周波数多重して光伝送するサブキャリア多重（ＳＣＭ）光伝送システムにおいて、変調信号のスペクトル近傍に発生する時間的に変化するスプリアスを低減するように周波数多重信号のレベルを変更することができる光伝送システムが提供されることとなる。結果、光伝送路を効率的に利用することができることとなる。
【００１５】
好ましくは、送信装置は、第１〜第ｎの端末装置にそれぞれ伝送すべき第１〜第ｎのデータ信号に基づいて変調された第１〜第ｎの変調信号を生成する第１〜第ｎの変調部と、第１〜第ｎの変調部から出力された第１〜第ｎの変調信号を周波数多重して周波数多重信号を出力する周波数多重部と、利得調整部によって信号レベルが調整された周波数多重部が出力した周波数多重信号を光信号に変換し、光信号を光伝送路に送出する電気光変換部とを含み、受信装置は、光伝送路を介して伝送されてくる光信号を受信して周波数多重信号に変換する光電気変換部と、光電気変換部から出力された周波数多重信号の中から、第１〜第ｎの変調信号を抽出し、それぞれを対応する第１〜第ｎの接続回線へ送信する周波数分離部とを含み、第１〜第ｎの端末装置は、それぞれ、対応する第１〜第ｎの接続回線から送信されてくる変調信号を復調する復調部を含むとよい。
【００１６】
好ましくは、信号対妨害信号情報は、電気光変換部などで発生する周波数多重信号のスプリアス成分と周波数多重信号とに関するスプリアス情報であって、スプリアス算出部は、スプリアス情報で表されるスプリアス成分のレベルが所定のレベル以下となるような周波数多重信号の信号レベルに関する情報を信号レベル情報として求めるとよい。
【００１７】
これにより、変調信号の近傍に発生するスプリアス成分が低減されるように、周波数多重信号の信号レベルを調整することができる。
【００１８】
たとえば、ピーク情報は、周波数多重信号のピーク電力（すなわち、ＰＡＰＲ）と平均電力との比を表すピークファクタξによって表され、スプリアス情報は、ピークファクタξに応じた１チャンネル分の変調信号のスプリアス量（ＡＣＬＲ）、電気光変換部における光変調度ｍに応じた２次歪みのレベル（ＩＭ２）、および電気光変換部における光変調度ｍに応じた３次歪みのレベル（ＩＭ３）に基づいて決められるスプリアスファクタκ、ならびに電気光変換部における光変調度ｍに応じたコンポジット２次歪み（ＣＳＯ）のレベル、電気光変換部における光変調度ｍに応じたコンポジット３次歪み（ＣＴＢ）のレベルによって求められる隣接チャンネル漏洩電力比によって表され、スプリアス算出部は、隣接チャンネル漏洩電力比（ＡＣＬＲ）が所定のレベル以下となるような電気光変換部における光変調度ｍを、信号レベル情報として求めるとよい。ここで、スプリアスファクタκとは、変調信号のスプリアスの量と正弦波による歪みの量との差分を表すパラメータのことをいう。
【００１９】
たとえば、ピークファクタξ、電気光変換部における光変調度（ＯＭＩ）ｍ、およびスプリアスファクタκのξ−ｍ−κ対応表を予め記憶するξ−ｍ−κ対応表記憶部をさらに備え、スプリアス算出部は、ξ−ｍ−κ対応表記憶部に記憶されているξ−ｍ−κ対応表を参照して、ピーク検出部によって検出されたピークファクタξに対応するスプリアスファクタκを求め、スプリアスファクタκの値とコンポジット２次歪みおよびコンポジット３次歪みのレベルの値とによって表される隣接チャンネル漏洩電力比が所定のレベル以下となるような電気光変換部における光変調度ｍを検索し、検索した光変調度ｍを信号レベル情報とするとよい。
【００２０】
これにより、変調信号の近傍に発生するスプリアス成分が低減されるように、周波数多重信号の信号レベルを容易に調整することができる。
【００２１】
好ましくは、信号対妨害信号情報は、電気光変換部で発生する周波数多重信号のスプリアス成分に関するスプリアス情報およびキャリア対雑音情報に基づいて定義される総合信号品質であり、スプリアス算出部は、総合信号品質によって表される値が最大となるような周波数多重信号の信号レベルに関する情報を信号レベル情報として求めるとよい。
【００２２】
これにより、変調信号の近傍に発生するスプリアス成分が低減されるように、周波数多重信号の信号レベルを調整することができる。
【００２３】
たとえば、ピーク情報は、周波数多重信号のピーク電力と平均電力との比を表すピークファクタξによって表され、スプリアス情報は、ピークファクタξに応じた１チャンネル分の変調信号のスプリアス量、電気光変換部における光変調度ｍに応じた２次歪みのレベル、および電気光変換部における光変調度ｍに応じた３次歪みのレベルに基づいて決められるスプリアスファクタκ、ならびに電気光変換部における光変調度ｍに応じたコンポジット２次歪みのレベル、電気光変換部における光変調度ｍに応じたコンポジット３次歪みのレベルによって求められる隣接チャンネル漏洩電力比によって表され、キャリア対雑音情報は、電気光変換部における光変調度ｍに応じて表され、さらに、ピークファクタξ、電気光変換部における光変調度ｍ、およびスプリアスファクタκのξ−ｍ−κ対応表を予め記憶するξ−ｍ−κ対応表記憶部と、電気光変換部における光変調度ｍとキャリア対雑音情報との対応関係を予め記憶するキャリア対雑音情報記憶部とを備え、スプリアス算出部は、ξ−ｍ−κ対応表記憶部に記憶されているξ−ｍ−κ対応表を参照して、ピーク検出部によって検出されたピークファクタξに対応するスプリアスファクタκを求め、スプリアスファクタκの値とコンポジット２次歪みおよびコンポジット３次歪みのレベルの値とによって表される隣接チャンネル漏洩電力比を求め、隣接チャンネル漏洩電力比およびキャリア対雑音情報によって表される総合信号品質が最大の値となるような電気光変換部における光変調度ｍを信号レベル情報とするとよい。
【００２４】
これにより、変調信号の近傍に発生するスプリアス成分が低減されるように、周波数多重信号の信号レベルを容易に調整することができる。
【００２５】
好ましくは、ピーク検出部は、周波数多重部から出力される周波数多重信号の信号レベルを検出して、ピーク情報を検出するとよい。
【００２６】
これにより、送信装置側で、ピーク情報を検出することができる。
【００２７】
好ましくは、ピーク検出部は、第１〜第ｎの変調部から出力される第１〜第ｎの変調信号のピークに関する情報に基づいて、ピーク情報を検出するとよい。
【００２８】
これにより、各変調信号に基づいて、ピーク情報を検出することができるので、ピーク情報の正確性が向上する。
【００２９】
好ましくは、ピーク検出部は、光電気変換部から出力される周波数多重信号の信号レベルを検出して、ピーク情報を検出するとよい。
【００３０】
これにより、受信装置側でピーク情報を検出することができる。
【００３１】
好ましくは、ピーク検出部は、周波数分離部から出力される第１〜第ｎの変調信号の信号レベルを検出して、ピーク情報を検出するとよい。
【００３２】
これにより、各変調信号に基づいて、ピーク情報を検出することができるので、ピーク情報の正確性がアップする。
【００３３】
一実施形態では、周波数多重部は、第１〜第ｎの変調信号を互いに異なる周波数に変換する周波数変換部を有し、周波数分離部は、周波数多重信号中に含まれている第１〜第ｎの変調信号を元の周波数に変換して出力する周波数逆変換部を有するとよい。
【００３４】
これにより、各変調信号の周波数帯が重複しているような場合であっても、各変調信号を周波数多重することができる。
【００３５】
好ましくは、スプリアス算出部は、変調信号のチャンネル数ｎに応じて、信号対妨害信号情報を求めるとよい。
【００３６】
これにより、チャンネル数が時間的に変化するような場合であっても、変調信号のスペクトル近傍に発生する時間的に変化するスプリアスを低減するように周波数多重信号のレベルを変更することができる光伝送システムが提供されることとなる。
【００３７】
好ましくは、受信装置は、さらに、電気光変換部によって出力される周波数多重信号における所定の周波数の歪みレベルを検出する歪みモニタ部と、歪みモニタ部によって検出された歪みレベルを表す歪みレベル情報を送信装置に送信する歪み情報送信部とを含み、利得調整部は、歪み情報送信部から送信されてくる歪みレベル情報に基づいて、歪みモニタ部で検出される歪みレベルが所定のレベル以下となるように、電気光変換部に入力する周波数多重信号の信号レベルを調整するとよい。
【００３８】
これにより、受信装置側における歪みの影響を考慮して、周波数多重信号の信号レベルが調整されることとなるので、歪みの発生をより抑圧することができる。また、複数の変調信号が配置された周波数帯域の内、歪みの影響が最も大きい特定の周波数帯のみを選択して監視するので、全ての周波数帯に関して、歪みレベルを測定しなくても歪みの影響を検出することができる。
【００３９】
好ましくは、各端末装置は、復調部によって復調された信号の信号品質を検出し、信号品質情報として、受信装置を介して送信装置に送信する品質検出部をさらに備え、利得調整部は、送信されてくる信号品質情報で表される信号品質が所定の品質を満たすように、電気光変換部に入力する周波数多重信号の信号レベルを調整するとよい。
【００４０】
これにより、変調信号の信号品質に基づいて、周波数多重信号の信号レベルを調整することとなるので、変調信号の信号品質を所定の品質に保つことができる。
【００４１】
本発明の第２の局面は、第１〜第ｎ（ｎは２以上の自然数）の変調信号が周波数多重された周波数多重信号を光信号に変換して光伝送路に送出する送信装置であって、周波数多重信号の信号レベルのピークに関するピーク情報を検出するピーク検出部と、ピーク検出部が検出したピーク情報に基づいて、周波数多重信号の信号対妨害信号情報を算出し、信号対妨害信号情報が所定のレベル以上となるような周波数多重信号の信号レベルに関する信号レベル情報を求めるスプリアス算出部と、スプリアス算出部によって求められた信号レベル情報に基づいて、光信号に変換される周波数多重信号の信号レベルを調整する利得調整部とを備える。
【００４２】
本発明の第３の局面は、第１〜第ｎ（ｎは２以上の自然数）の変調信号が周波数多重された周波数多重信号を光信号に変換して光伝送路に送出する送信装置から送信された光信号を受信して周波数多重信号に変換し、第１〜第ｎの変調信号に分離する受信装置であって、周波数多重信号の信号レベルのピークに関するピーク情報を検出するピーク検出部を備え、ピーク検出部が検出したピーク情報は、周波数多重信号の信号対妨害信号情報を算出するのに用いられ、信号対妨害信号情報は、信号対妨害信号情報が所定のレベル以上となるような周波数多重信号の信号レベルに関する信号レベル情報を求めるのに用いられ、信号レベル情報は、光信号に変換される周波数多重信号の信号レベルを調整するのに用いられる。
【００４３】
本発明の第４の局面は、第１〜第ｎ（ｎは２以上の自然数）の変調信号が周波数多重された周波数多重信号を光信号に変換して光伝送路に送出する送信装置と、光伝送路を介して伝送された光信号を受信して周波数多重信号に変換し、第１〜第ｎの変調信号に分離する受信装置と、第１〜第ｎの接続回線を介して受信装置に接続され、分離された変調信号を受信する第１〜第ｎの端末装置とを備える光伝送システムにおいて、周波数多重信号の信号レベルを調整するための信号レベル調整方法であって、周波数多重信号の信号レベルのピークに関するピーク情報を検出するステップと、検出したピーク情報に基づいて、周波数多重信号の信号対妨害信号情報を算出するステップと、信号対妨害信号情報が所定のレベル以上となるような周波数多重信号の信号レベルに関する信号レベル情報を求めるステップと、信号レベル情報に基づいて、光信号に変換される周波数多重信号の信号レベルを調整するステップとを備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光伝送システムの構成を示すブロック図である。図１において、光伝送システムは、送信装置１１と、第１の光伝送路１０８と、受信装置１２と、第１〜第ｎの加入者回線１１１−１〜１１１−ｎと、第１〜第ｎの復調部（端末装置）１１２−１〜１１２−ｎとを備える。ここで、ｎは、２以上の自然数であるとする。
【００４５】
送信装置１１は、第１の光伝送路１０８を介して受信装置１２と接続される。送信装置１１は、例えば電話会社等のセンタ局（ＣＯ）に設置される。
【００４６】
受信装置１２は、例えば、集合住宅の共用施設（ＭＤＵ）等に設置される。受信装置１２は、各加入者回線（第１〜第ｎの加入者回線１１１−１〜１１１−ｎ）を介して、第１〜第ｎの復調部１１２−１〜１１２−ｎと接続される。
【００４７】
各加入者回線１１１−１〜１１１−ｎは、たとえば、電話回線（すなわち、ツイストペア線）、同軸ケーブル、無線回線等である。
【００４８】
第１〜第ｎの復調部１１２−１〜１１２−ｎは、それぞれ加入者モデムに対応しており、各加入者宅内に設置される。
【００４９】
本実施形態に係る光伝送システムは、いわゆるＦＴＴＢ（Ｆｉｂｅｒ−Ｔｏ−Ｔｈｅ−Ｂｕｉｌｄｉｎｇ）やＦＴＴＣ（Ｆｉｂｅｒ−Ｔｏ−Ｔｈｅ−Ｃｕｒｂ）の形態で、ＶＤＳＬ技術を用いる構成である。
【００５０】
送信装置１１は、回線分離部１０１と、第１〜第ｎの変調部１０２−１〜１０２−ｎと、周波数多重部１０３と、利得調整部１０６と、電気光変換部１０７と、ピーク検出部１０４と、スプリアス算出部１０５とを含む。ここで、図中には示していない第ｋ（ｋは、２からｎまでの自然数；以下同様）の変調部１０２−ｋの機能は、第１の変調部１０２−１の機能と同様である。
【００５１】
受信装置１２は、光電気変換部１０９と、周波数分離部１１０とを含む。
【００５２】
回線分離部１０１は、入力するデータ信号を、第１〜第ｎのデータ信号に分離して出力する。ここで、第１〜第ｎのデータ信号は、それぞれ、第１〜第ｎの加入者回線１１１−１〜１１１−ｎを介して第１〜第ｎの復調部１１２−１〜１１２−ｎに伝送される信号である。
【００５３】
第１〜第ｎのデータ信号は、それぞれ、第１から第ｎの変調部１０２−１〜１０２−ｎに入力される。以下、第１〜第ｎの変調部１０２−１〜１０２−ｎの動作を、第１の変調部１０２−１を例にとって説明する。第１の変調部１０２−１は、回線分離部１０１から出力された第１のデータ信号に対応して設けられており、当該第１のデータ信号を所定の変調パラメータに基づいて、第１の変調信号に変換して出力する。ここで、第ｋの変調部１０２−ｋから出力される信号を、第ｋの変調信号と呼ぶ。
【００５４】
第１の変調部１０２−１の動作をより詳細に説明する。第１の変調部１０２−１は、所定の変調パラメータに応じて、回線分離部１０１から出力された第１のデータ信号を所定の変調信号に変調して出力する。本実施の形態においては、第１の変調部１０２−１は、所定の変調パラメータでＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：直交振幅変調）を行う。ここで、変調パラメータには、符号数、パワースペクトル密度（ＰＳＤ）、変調帯域幅などが含まれる。所定の変調パラメータは、第１の接続回線の通信状況や伝送路状況によって決定され、可変である。所定の変調パラメータは、制御部（図示せず）からの指示に基づいて、変更される。第ｋの変調部１０２−ｋの動作についても同様である。
【００５５】
周波数多重部１０３は、第１〜第ｎの変調部１０２−１〜１０２−ｎから出力された第１〜第ｎの変調信号を周波数多重する。ここで、変調信号が周波数多重された信号を周波数多重信号と呼ぶ。周波数多重部１０３は、周波数変換を行う必要がない構成でよい場合と、周波数変換を行う必要がある構成でなければならいない場合とがある。周波数変換を行う必要がない構成でよい場合とは、周波数多重部１０３に入力される第１〜第ｎの変調信号が、既に互いに異なる周波数帯を有している場合である。一方、周波数変換を行う必要がある構成でなければならない場合とは、第１〜第ｎの変調信号間において、周波数帯が等しい信号が存在する場合である。この場合、周波数多重部１０３は、第１から第ｎの変調信号が互いに異なる周波数帯となるように、入力される変調信号を周波数変換した上で、周波数多重する。すなわち、周波数多重部は、第１〜第ｎの変調信号を互いに異なる周波数に周波数変換する周波数変換部を含み、周波数変換部から出力される各変調信号を周波数多重すればよい。
【００５６】
図２Ａは、変調信号がＱＡＭ信号である場合の周波数多重部１０３から出力される周波数多重信号のスペクトルを示す図である。図２Ａに示すように、周波数多重信号は、ＱＡＭ信号である第１〜第ｎの変調信号が周波数多重された信号である。各ＱＡＭ信号は、それぞれ独立した変調パラメータで変調されている。各変調パラメータは、加入回線の使用状況や回線の伝送状況等に応じて、制御部によって、時間的に変化させられるものとする。なお、ここでは、変調信号がＱＡＭ信号であるとしたが、ＤＭＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｍｕｌｔｉｔｏｎｅ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号であってもよい。図２Ｂは、変調信号がＤＭＴ信号である場合の周波数多重信号のスペクトルを示す図である。
【００５７】
ピーク検出部１０４は、ピークホールド回路等で構成される。ピーク検出部１０４は、所定の時間周期で、周波数多重部１０３から出力される周波数多重信号の信号（振幅）レベルのピークに関する情報（以下、ピーク情報という）として、ピークファクタξを検出する。図３は、周波数多重信号の振幅レベルの時間変化を示す図であり、ピークファクタξの検出方法および定義を説明するための図である。
【００５８】
第１〜第ｎの変調信号の変調パラメータが時間的に変化するので、図３に示すように、周波数多重信号の振幅レベルも時間的に変化する。ピーク検出部１０４は、所定の時間周期で、周波数多重信号の平均電圧およびピーク電圧を検出する。図３において、ピーク検出部１０４は、第一回目のタイミング（図３の左側波形）で、周波数多重信号の平均電圧Ｖave およびピーク電圧Ｖpeak1 を検出し、第二回目のタイミング（図３の右側波形）で、周波数多重信号の平均電力Ｖave およびピーク電圧Ｖpeak2 を検出しているとする。なお、ここでは、第一回目および第二回目のタイミングでの平均電圧Ｖave は、共に同じで、ｎ個の変調信号の各平均電力が等しいと仮定する。ピーク検出部１０４は、検出したピーク電圧Ｖpeak1 によるピーク電力Ｐpeakと平均電圧Ｖave による平均信号電力Ｐave との比をピークファクタξとして検出する。すなわち、ξ＝Ｐpeak／Ｐave である。ここで、ピーク電圧Ｖpeak1 を検出したときのピークファクタをξ１とする。ピーク電圧Ｖpeak2 を検出したときのピークファクタをξ２とする。
【００５９】
スプリアス算出部１０５は、ピーク検出部１０４が検出した周波数多重信号のピークファクタξに基づいて、Ｎ（＝ｎ）チャンネルの周波数多重信号のスプリアス量（隣接チャンネル漏洩電力比：ＡＣＬＲ：Ａｄｊａｃｅｎｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｌｅａｋａｇｅ  ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ）ＡＣＬＲNch （ξ，ｍ）を算出し、Ｎチャンネルの周波数多重信号のスプリアス量ＡＣＬＲNch （ξ，ｍ）に基づいて、所望信号電力と妨害信号電力との比を示す総合信号品質（ＤＵＲ：Ｄｅｓｉｒｅｄ−ｔｏ−Ｕｎｄｅｓｉｒｅｄ  Ｒａｔｉｏ）ＤＵＲ（ξ，ｍ）を求め、ＤＵＲ（ξ，ｍ）が最大となる（すなわち、妨害信号が最小となる）電気光変換部１０７の光変調度ｍを、周波数多重信号の信号レベルに関する信号レベル情報として求める。
【００６０】
ここで、スプリアス量ＡＣＬＲNch （ξ，ｍ）および総合信号品質ＤＵＲ（ξ，ｍ）は、ピークファクタξおよび光変調度ｍに応じて変化する値であるので、ピークファクタξおよび光変調度ｍの関数として表す。総合信号品質は、所望信号電力と妨害信号電力との比を示す情報であるので、信号対妨害信号情報ともいう。スプリアス量は、周波数多重信号のスプリアス成分と周波数多重信号との関係を示す情報であるので、スプリアス情報ともいう。また、総合信号品質は、正の値とし、妨害信号の電力が小さくなるほど、大きくなる値であるとする。スプリアス量（隣接チャンネル漏洩電力比）は、変調信号のスプリアス成分のレベルから変調信号のレベルを引いた値で表される負の値であるとし、スプリアス成分のレベルが小さくなるほど、小さくなる値であるとする。すなわち、総合信号品質が大きい値であるほど、スプリアス量が小さいことを意味し、品質が良いことを意味する。
【００６１】
スプリアス算出部１０５は、求めた信号レベル情報である光変調度ｍを利得調整部１０６に伝える。
【００６２】
なお、スプリアス算出部１０５は、所定の手順がプログラミングされた集積回路等によって実現される。スプリアス算出部１０５の詳しい動作については後述する。なお、光変調度ｍは、電気光変換部１０７に入力される変調電流値（ここでは、周波数多重信号の電流値（Ｉｍ））と電気光変換部１０７のバイアス電流（Ｉｂ）からしきい値電流（Ｉｔｈ）を引いた値との比で表される。すなわち、ｍ＝Ｉ／ΔＩｂ＝Ｉｍ／（Ｉｂ−Ｉｔｈ）である。光変調度ｍは、電器光変換部に入力される周波数多重信号の１チャネル当たりの平均電力を示すパラメータである。
【００６３】
利得調整部１０６は、スプリアス算出部１０５から与えられる光変調度ｍに基づいて、電気光変換部１０７に入力する周波数多重信号の信号レベルを決定し、決定した信号レベルとなるように周波数多重信号の信号レベルを調整して出力する。
【００６４】
電気光変換部１０７は、利得調整部１０６から出力される周波数多重信号を光信号に変換して出力する。電気光変換部１０７は、例えば、半導体レーザを光源とし、抽入電流を周波数多重信号で変調することによって光信号を出力する直接変調方式によって実現される。
【００６５】
第１の光伝送路１０８は、電気光変換部１０７から出力された光信号を受信装置１２へ伝播する。
【００６６】
光電気変換部１０９は、第１の光伝送路１０８を介して伝送されてきた光信号を周波数多重信号に再変換する。
【００６７】
周波数分離部１１０は、光電気変換部１０９から出力された周波数多重信号を、第１〜第ｎの変調信号にそれぞれ分離して出力する。ここで、周波数分離部１１０は、周波数多重部１０３と全く逆の動作をすればよく、周波数多重部１０３において周波数変換を行った場合には、周波数変換された第１〜第ｎの変調信号を元の周波数に変換する。この場合、周波数分離部は、周波数多重信号内に含まれている第１〜第ｎの変調信号を元の周波数に変換して出力する周波数逆変換部を含む。
【００６８】
第１〜第ｎの加入者回線１１１−１〜１１１−ｎは、第１〜第ｎの変調信号に対応して設けられている。第１〜第ｎの加入者回線１１１−１〜１１１−ｎは、それぞれ、周波数分離部１１０によって分離された対応する第１〜第ｎの変調信号を伝播する。
【００６９】
第１〜第ｎの復調部１１２−１〜１１２−ｎは、第１〜第ｎの加入者回線１１１−１〜１１１−ｎのそれぞれに接続される。第１〜第ｎの復調部１１２−１〜１１２−ｎは、それぞれ、各加入者回線１１１−１〜１１１−ｎを介して伝送されてきた第１〜第ｎの変調信号を復調する。ここで、本実施形態において、第１〜第ｎの復調部１１２−１〜１１２−ｎは、例えばＶＤＳＬモデム等であり、複数の変調パラメータに対応して変調信号を復調することができる。最後に、第１〜第ｎの復調部１１２−１〜１１２−ｎは、復調した第１〜第ｎのデータ信号を再生する。
【００７０】
以上のようにして、送信装置１１（センタ局）から第１〜第ｎの復調部１１２−１〜１１２−ｎ（各加入者宅）へ、第１〜第ｎのデータ信号が伝送されることとなる。
【００７１】
次に、スプリアス算出部１０５の詳しい動作を説明するに先立ち、周波数多重信号のピークファクタξ、Ｎチャンネルの周波数多重信号のスプリアス量ＡＣＬＲNch （ｍ）、および総合信号品質ＤＵＲ（ｍ）の関係を説明する。
【００７２】
図４Ａは、ピークファクタξ＝ξ１の時、光電気変換部１０９から出力される周波数多重信号に含まれる一つの変調信号のスペクトルとそのスプリアス成分（妨害信号成分）のスペクトルとを示す図である。図４Ａに示すスプリアス成分のスプリアス量は、ＡＣＬＲ1 であるとする。
【００７３】
図４Ｂは、ピークファクタξ＝ξ２の時、光電気変換部１０９から出力される周波数多重信号に含まれる一つの変調信号のスペクトルとそのスプリアス成分（妨害信号成分）のスペクトルとを示す図である。図４Ｂに示すスプリアス成分のスプリアス量は、ＡＣＬＲ2 であるとする。スプリアス量を示す隣接チャンネル漏洩電力比は、スプリアスを評価するのに適したパラメータである。
【００７４】
ξ＝ξ１またはξ２の場合、変調信号の平均電力Ｐave ／ｎは、共に等しいと仮定している。このように、平均電力Ｐpeak ／ｎが等しくても、図４Ａおよび図４Ｂに示すように、ピークファクタが異なることによって、スプリアスの大きさが異なる現象が起こる。
【００７５】
図５は、周波数多重信号のピークファクタとそのスプリアス量との関係を示すグラフである。図５に示すように、ピークファクタが大きくなるに従って、スプリアス量は増大する。この関係は、チャンネル数Ｎや、電気光変換部１０７、第１の光伝送路１０８、および光電気変換部１０９等に用いられるデバイスの特性によって決まる。チャンネル数Ｎや、電気光変換部１０７、第１の光伝送路１０８、および光電気変換部１０９等に用いられるデバイスの特性は予め分かっているので、スプリアス量は、ピークファクタが決まれば、一意に決まることとなる。
【００７６】
次に、図５に示したピークファクタξ、スプリアス量ＡＣＬＲNch （ξ，ｍ）、および総合信号品質ＤＵＲ（ξ，ｍ）の関係について、図６Ａ〜図６Ｄおよび式１を用いてより詳しく説明する。
【００７７】
図６Ａは、１チャンネル分の変調信号のスペクトルとそのスプリアス成分（スプリアス量がＡＣＬＲ1ch であるとする）のスペクトルとを示す図である。図６Ｂは、２チャンネルの正弦波（２トーン）のスペクトル、それらによる２次歪みのスペクトル（ＩＭ２）、およびそれらによる３次歪み（ＩＭ３）のスペクトルを示す図である。図６Ｃは、ｎチャンネル分の変調信号のスペクトルとそのスプリアス成分（それぞれのスプリアス量がＡＣＬＲNch であるとする）のスペクトルとを示す図である。図６Ｄは、ｎチャンネルの正弦波（Ｃ）のスペクトル、それらによる２次歪み（ＣＳＯ：Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ  ｓｅｃｏｎｄ  Ｏｒｄｅｒ：コンポジット２次歪み）のスペクトル、およびそれらによるコンポジット３次歪み（ＣＴＢ：Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ  Ｔｒｉｐｌｅ  Ｂｅａｔ：コンポジット３次歪み）のスペクトルとを示す図である。式１は、スプリアス量ＡＣＬＲＮch（ξ，ｍ）と総合信号品質ＤＵＲ（ξ，ｍ）との関係を示す式である。
【数１】
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【００７８】
電気光変換部１０７の特性を把握することによって、周波数多重信号のピークファクタξに対する１チャンネル分のスプリアス量ＡＣＬＲ1ch （ξ）（図６Ａ参照）が決まる。よって、ピークファクタξに対するスプリアス量ＡＣＬＲ1ch （ξ）の値は、予め調べておくことができる。
【００７９】
また、電気光変換部１０７の特性を把握することによって、２トーン法を用いた場合のＩＭ２およびＩＭ３のレベルが決まる（図６Ｂ参照）。なお、ＩＭ２およびＩＭ３のレベルは、光変調度ｍに応じて変化する値であり、式１では、ＩＭ２（ｍ）およびＩＭ３（ｍ）と記される。よって、光変調度ｍに対するＩＭ２（ｍ）およびＩＭ３（ｍ）は、予め分かる。
【００８０】
式１の但し書きにあるように、ＡＣＬＲ1ch （ξ）、ＩＭ２（ｍ）、およびＩＭ３（ｍ）が決まれば、光変調度ｍに応じて変化するスプリアスファクタκ（ξ，ｍ）が決まる。式１の但し書きから分かるように、スプリアスファクタκは、変調信号のスプリアスの量と正弦波による歪みの量との差分を表すパラメータである。なお、式１において、ａ1 およびｂ1 は、変調信号の帯域幅等の変調方法によって決まるパラメータであるとする。したがって、ピークファクタξが決まれば、スプリアスファクタκ（ξ，ｍ）は、ｍだけの関数となる。よって、ピークファクタξに対応するスプリアスファクタκ（ξ，ｍ）（以下、単に、スプリアスファクタκと記す）の値は、光変調度ｍ毎に予め用意しておくことができる。たとえば、ある光変調度ｍに対して、ピークファクタξ＝ξ１の状態でのスプリアスファクタは、κ＝κ１で与えられるとし、ピークファクタξ＝ξ２の状態でのスプリアスファクタは、κ＝κ２で与えられるものとすることができる。このように、ピークファクタξ、光変調度ｍ、およびスプリアスファクタκの対応表（以下、ξ−ｍ−κ対応表という）を予め用意しておくことができる。図７は、ξ−ｍ−κ対応表を模式的に示す図である。図７に示すように、ξ−ｍ−κ対応表は、あるピークファクタξi を決めた場合、ある光変調度ｍk に対するスプリアスファクタκikで定義されている。ξ−ｍ−κ対応表は、ピークファクタξi 毎に、光変調度ｍk およびスプリアスファクタκikを定義するｍ−κリストから構成される。
【００８１】
ＩＭ２やＩＭ３と同様に、電気光変換部１０７の特性を把握することによって、ＣＳＯおよびＣＴＢのレベルが決まる（図６Ｄ参照）。なお、ＣＳＯおよびＣＴＢのレベルは、光変調度ｍに応じて変化する値であり、式１では、ＣＳＯ（ｍ）およびＣＴＢ（ｍ）と記される。式１において、ａ2 およびｂ2 は、変調信号の帯域幅等の変調パラメータによって決まるパラメータである。また、ＮCSO （ｍ）は、ＣＳＯ（ｍ）とＩＭ２（ｍ）との比を示す。ＮCTB （ｍ）は、ＣＴＢ（ｍ）とＩＭ３（ｍ）との比を示す。したがって、スプリアスファクタκに対して加算する項（以下、加算項Ｘ（ｍ）という）［ａ2 ／ＣＳＯ（ｍ）＋ｂ2 ／ＣＴＢ（ｍ）］-1の値は、光変調度ｍに対して、予め対応表として用意しておくことができる。光変調度ｍに対する加算項Ｘ（ｍ）の対応表を、ｍ−加算項対応表という。図８は、ｍ−加算項対応表を模式的に示す図である。図８に示すように、ｍ−加算項対応表は、ある光変調度ｍk に対する加算項の値Ｘ（ｍk ）で定義されている。
【００８２】
ξ−ｍ−κ対応表とｍ−加算項対応表とを利用すれば、光変調度ｍに対するスプリアス量ＡＣＬＲＮch（ξ，ｍ）を求めることができる。
【００８３】
式１に示すＣＮＲ（ｍ）は、予め求められているキャリア対雑音比（Ｃａｒｅｅｒ−ｔｏ−Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）である。ＣＮＲ（ｍ）は、光変調度ｍに応じて決まる値である。したがって、光変調度ｍに対する１／ＣＮＲ（ｍ）の値を予め対応表として用意しておくことができる。光変調度ｍに対する１／ＣＮＲ（ｍ）の対応表を、ｍ−１／ＣＮＲ対応表という。図９は、ｍ−１／ＣＮＲ対応表を模式的に示す図である。図９に示すように、ｍ−１／ＣＮＲ対応表は、ある光変調度ｍk に対する１／ＣＮＲ（ｍk ）で定義されている。
【００８４】
以上のことより、ピークファクタξが決まれば、光変調度ｍの関数として、総合信号品質ＤＵＲ（ξ，ｍ）が求まることが分かる。よって、総合信号品質ＤＵＲ（ξ，ｍ）が最大となる光変調度ｍが、スプリアスを最も最適化することができる光変調度となることとなる。
【００８５】
図１０は、スプリアス算出部１０５の動作を示すフローチャートである。以下、図７〜図１０を参照しながら、スプリアス算出部１０５の動作について説明する。
【００８６】
まず、スプリアス算出部１０５は、光変調度を調整すべき所定の時期が到来したか否かを判断する（ステップＳ１）。スプリアス算出部１０５は、所定の時期が到来するまで、ステップＳ１の動作を繰り返す。所定の時期は、たとえば、所定の間隔毎に到来する時期であってもよいし、変調パラメータが変化した場合に制御部（図示せず）から指示される時期であってもよい。
【００８７】
所定の時期が到来した場合、スプリアス算出部１０５は、そのときのピークファクタξをピーク検出部１０４から得る（ステップＳ２）。
【００８８】
次に、スプリアス算出部１０５は、メモリ（図示せず）に格納されているξ−ｍ−κ対応表を参照して、ステップＳ２で得たピークファクタξに対応するｍ−κリストを得る（ステップＳ３）。なお、ξ−ｍ−κ対応表内に、完全に一致するξが存在しない場合、スプリアス算出部１０５は、検出したピークファクタξに最も近いξに対応するｍ−κリストを得る。
【００８９】
次に、スプリアス算出部１０５は、メモリからｍ−加算項対応表を読み出し、ｍ−κリスト対応表における各光変調度ｍk に対応するスプリアスファクタκikに、ｍ−加算項対応表における各光変調度ｍk に対応する加算項Ｘ（ｍk ）の値を加算し、各光変調度ｍk に対するスプリアス量ＡＣＬＲＮch（ξ，ｍ）の対応リストをｍ−スプリアス量対応リストとして作成する（ステップＳ４）。
【００９０】
次に、スプリアス算出部１０５は、ｍ−１／ＣＮＲ対応表における各１／ＣＮＲ（ｍk ）から、ｍ−スプリアス量対応リストにおけるスプリアス量ＡＣＬＲＮch（ξ，ｍk ）の逆数１／ＡＣＬＲＮch（ξ，ｍk ）を差し引いて、各光変調度ｍk に対する１／ＤＵＲ（ξ，ｍk ）を求め、ｍ−１／ＤＵＲリストを作成する（ステップＳ５）。
【００９１】
次に、スプリアス算出部１０５はｍ−１／ＤＵＲリストから、１／ＤＵＲ（ξ，ｍk ）の値が最小となる光変調度ｍk （すなわち、ＤＵＲ（ξ，ｍk ）の値が最大となる光変調度ｍk ）検索する（ステップＳ６）。ここで求めた光変調度ｍk が、総合信号品質を最大の値にする光変調度となる。
【００９２】
次に、スプリアス算出部１０５は、ステップＳ６で得られた光変調度ｍk を利得調整部１０６に伝え（ステップＳ７）、ステップＳ１の動作に戻る。それに応じて、利得調整部１０６は、電気光変換部１０７に入力する周波数多重信号の信号レベルを決定し、当該信号レベルとなるように周波数多重信号のレベルを調整して出力する。
【００９３】
このように、第１の実施形態によれば、周波数多重信号のピークファクタを検出し、当該ピークファクタの場合に総合信号品質が最大となる光変調度を求め、当該光変調度に基づいて、電気光変換部へ入力する周波数多重信号のレベルを調整する。したがって、総合信号品質が最大となるように、電気光変換部が動作することとなるので、変調信号に応じて、信号品質を最適化することができる光伝送システムが提供されることとなる。
【００９４】
なお、第１の実施形態において、スプリアス算出部１０５は、ξ−ｍ−κ対応表、ｍ−加算項対応表、およびｍ−１／ＣＮＲ対応表を用いて、ピークファクタξに対して総合信号品質ＤＵＲ（ξ，ｍ）が最大となる光変調度ｍを求めることとしたが、ピークファクタξおよび光変調度ｍの関数である総合信号品質ＤＵＲ（ξ，ｍ）を予め数式として定義しておき、得られたピークファクタξに対して、総合信号品質ＤＵＲ（ξ，ｍ）が最大となる光変調度ｍを数値計算によって求めるようにしてもよい。
【００９５】
なお、第１の実施形態では、総合信号品質ＤＵＲ（ξ，ｍ）が最大となる光変調度ｍを求めることとしたが、スプリアス算出部は、少なくとも総合信号品質ＤＵＲ（ξ，ｍ）が所定のレベル以上となるような光変調度ｍを求めればよい。
【００９６】
なお、第１の実施形態において、スプリアス算出部は、スプリアス量ＡＣＬＲＮch（ξ，ｍ）およびキャリア対雑音比ＣＮＲ（ｍ）に基づいて、総合信号品質ＤＵＲ（ξ，ｍ）が最大となる光変調度ｍを求めることとしたが、少なくともスプリアス量ＡＣＬＲＮch（ξ，ｍ）が所定のレベル以下となる光変調度ｍを求めることとしてもよい。なお、スプリアス量ＡＣＬＲＮch（ξ，ｍ）も、所望信号と妨害信号との比を表す信号対妨害信号情報である。さらに、スプリアス量ＡＣＬＲＮch（ξ，ｍ）の正負を入れ替えた−ＡＣＬＲＮch（ξ，ｍ）では、値が大きくなるほど、妨害信号のレベルが小さくなる。したがって、スプリアス算出部は、信号対妨害信号情報である−ＡＣＬＲＮch（ξ，ｍ）が所定のレベル以上となるような光変調度ｍを求めるとしてもよい。
【００９７】
この場合、具体的には、スプリアス算出部は、ピーク検出部が検出したピークファクタξに対して、式１に示す量ＡＣＬＲＮch（ξ，ｍ）の値が所定のレベル以下となる光変調度ｍの値を数値計算によって求めればよい。また、スプリアス算出部は、予め記憶されている対応表からスプリアス量ＡＣＬＲＮch（ξ，ｍ）の値が所定のレベル以下となる光変調度ｍの値を求めてもよい。図１１は、予め記憶されている対応表からスプリアス量ＡＣＬＲＮch（ξ，ｍ）の値が所定のレベル以下となる光変調度ｍの値を求める場合のスプリアス算出部の動作を示すフローチャートである。図１１に示すように、スプリアス算出部は、所定の時期が到来したら（ステップＳ１１）、ピーク検出部が検出したピークファクタξを得て（ステップＳ１２）、当該ピークファクタξに対応するｍ−κリストをξ−ｍ−κ対応表から得て（ステップＳ１３）、得たｍ−κリストに対して、ｍ−加算項対応表を加算して、ｍ−スプリアス量対応リストを生成する（ステップ１４）。その上で、スプリアス算出部は、ｍ−スプリアス量対応リストの中から、スプリアス量が所定のレベル以下となる光変調度ｍk を検索して（ステップＳ１５）、求めた光変調度ｍk を利得調整部に伝え（ステップＳ１６）、周波数多重信号の信号レベルを調整させる。ここで所定のレベルとは、スプリアス量が許容できる程度の値として予め決められていればよい。
【００９８】
なお、スプリアスの発生要因として、３次歪みが支配的な場合、スプリアス算出部１０５は、上述とは異なる方法で、最適な光変調度を求めることができる。図１２は、光電気変換部１０９から出力される周波数多重信号内の各変調信号のキャリア対雑音比ＣＮＲ、図５で説明したＡＣＬＲ1 ，ＡＣＬＲ2 、および図６Ｂ，図６Ｄで説明したＩＭ３，ＣＴＢの光変調度依存性を示すグラフである
【００９９】
以下、図１２を用いて、スプリアスの発生要因として、３次歪みが支配的な場合の光変調度の最適値の設定方法について説明する。図１２において、横軸は、周波数多重部１０３から出力される周波数多重信号の信号レベルを１チャンネルあたりに換算した場合の光変調度ｍを示す。縦軸は、光変調度に対するＤＵＲ，ＩＭ３，ＣＮＲ、ＣＴＢ，ＡＣＬＲ1 ，およびＡＣＬＲ2 の値［ｄＢ］を示す。なお、雑音による信号品質ＣＮＲは、電気光変換部１０７、第１の光伝送路１０８、および光電気変換部１０９に用いられる光デバイスの特性によって計算、あるいは測定によって既知であるとする。スプリアスの発生要因は３次歪みが支配的の場合、式１において、ａ1 ＝ａ2 ＝０、ｂ1 ＝ｂ2 ＝１となる。つまり、総合信号品質ＤＵＲの光変調度依存性は、式２のようになる。
【数２】
2006527573.tif 000004
【０１００】
スプリアスの発生原因として３次歪みが支配的な場合、ＩＭ３，ＣＴＢ，ＣＮＲ，およびＡＣＬＲNch ＝ＡＣＬＲ1 は、図１２に示すような光変調度依存性を示す。このとき、式２で示すＤＵＲ（ξ，ｍ）は、図１２に示すような実線曲線ＤＵＲ1 を描く。よって、スプリアス算出部１０５は、図１２に示すようなグラフから、実線曲線ＤＵＲ1 が最大となる光変調度ｍを求めることによって、最適な光変調度（電気光変換部１０７に入力される信号レベル）を設定することができる。図１２に示すように、このとき、ｍ＝ｍ１で実線曲線ＤＵＲ1 が最大となる。したがって、利得調整部１０６は、光変調度がｍ１になるように、電気光変換部１０７に入力される周波数多重信号の信号レベルを調整すれば、最もよい光伝送品質が得られる。なお、ＤＵＲ（ξ，ｍ）が所定のレベルＨ１以上となるような光変調度ｍを求めてもよい。
【０１０１】
一方、ξ＝ξ２のとき、ＡＣＬＲNch ＝ＡＣＬＲ２が、図１２の一点破線で示すように与えられる。ＤＵＲ（ξ，ｍ）は、図１２に示す点線曲線ＤＵＲ2 を描く。よって、ＤＵＲはｍ＝ｍ２で最大となるため、スプリアス算出部１０５は、光変調度をｍ２と設定する。利得調整部１０６は、光変調度がｍ２になるように、電気光変換部１０７に入力される周波数多重信号の信号レベルを調整すれば、最もよい光伝送品質が得られる。なお、ＤＵＲ（ξ，ｍ）が所定のレベルＨ２以上となるような光変調度ｍを求めてもよい。
【０１０２】
従来は、一般にＣＮＲとＣＴＢに基づいて、光変調度ｍがｍ０に設定されていたため、ピークファクタによっては、必ずしも最適な光変調度を設定することができなかった。しかし、本発明では、時間的に変化するピークファクタに応じて、スプリアスを算出することによって、最適な光変調度を随時変更することによって、最適な光伝送品質を実現することができる。
【０１０３】
なお、図１２ではスプリアスの発生要因として３次歪みが支配的の場合、すなわち、式１においてａ１＝ａ２＝０の場合を述べたが、２次歪みの影響が大きい場合も同様に、２トーン評価と変調信号１ｃｈとの差分を取ることによって、Ｎチャンネル伝送時のスプリアス成分ＡＣＬＲNch を導出することができる。
【０１０４】
なお、上記の変調信号のスプリアスと正弦波信号の歪みとの関係については、安江  他、「ＶＤＳＬ対応マルチチャンネル光アクセス方式」，ＩＥＩＣＥ，信学技報，ｖｏｌ．１０２，ｎｏ．３５８，ＯＣＳ２００２−６４，ｐｐ．１７−２２，Ｏｃｔ．２００２や、Ｔ．Ｙａｓｕｅ  ｅｔ．ａｌ．，「Ｓｃａｌａｂｌｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｕｌｔｉ−ｃｈａｎｎｅｌ  ＶＤＳＬ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  Ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ」，ＯＳＡ  Ｔｅｃｈ．Ｄｉｇｅｓｔ  ｉｎ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｉｂｅｒ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ２００３，ｐａｐｅｒ  ＦＭ６，Ａｔｌａｎｔａ，ＵＳＡ，  Ｍａｒ．２００３等に詳細が記述されている。
【０１０５】
なお、第１の実施形態では、第１〜第ｎの変調部１０２−１〜１０２−ｎおける変調方式が直交振幅変調（ＱＡＭ）または分散マルチトーン（ＤＭＴ）である場合を例として説明したが、変調方式はこれに限らない。例えば、変調方式は、直交周波数多重（ＯＦＤＭ）や符号分割多重（ＣＤＭ）であってもよい。
【０１０６】
なお、第１の実施形態においては、変調信号（チャンネル）の数ｎを一定として説明したが、スプリアス算出部１０５は、チャンネル数ｎが変化した場合、（数１）において、チャンネル数に依存したパラメータＮCSO （ｍ）（ＩＭ２に対するＣＳＯの波数の比）やＮCTB （ｍ）（ＩＭ３に対するＣＴＢの波数の比）を変更することによって、チャンネル数が時間的に変化した場合についても容易に、スプリアスを算出することができる。また、送信装置は、チャンネル数ｎ毎に、ｍ−１／ＣＮＲ対応表を予め用意しておいてもよい。この場合、スプリアス算出部１０５は、チャンネル数ｎが変化した場合、図１０に示すステップＳ５において、当該チャンネル数ｎに対応するｍ−１／ＣＮＲ対応表をメモリから読み出して、当該チャンネル数ｎに対応したｍ−１／ＤＵＲリストを生成して、最適な光変調度を求めるようにしてもよい。
【０１０７】
なお、第１の実施形態では、ピークファクタξの値をピーク検出部１０４で計算することとしたが、スプリアス算出部１０５が、ピーク検出部１０４で検出された平均電力およびピーク電力に基づいて、ピークファクタξの値を計算するようにしてもよい。
【０１０８】
なお、第１の実施形態では、スプリアス算出部１０５が求めた最適な光変調度ｍに対して、周波数多重信号の信号レベルを利得調整部１０６が求めることしたが、スプリアス算出部１０５が求めた光変調度ｍから周波数多重信号の信号レベルを求めて、求めた信号レベルを利得調整部１０６に伝え、利得調整部１０６が当該信号レベルに基づいて、周波数多重信号の信号レベルを調整するようにしてもよい。
【０１０９】
（第２の実施形態）
図１３は、本発明の第２の実施形態に係る光伝送システムの構成を示すブロック図である。図１３において、光伝送システムは、送信装置１１ａと、第１の光伝送路１０８と、第２の伝送路１０８ａと、受信装置１２ａと、第１〜第ｎの加入者回線１１１−１〜１１１−ｎと、第１〜第ｎの復調部（端末装置）１１２−１〜１１２−ｎとを備える。送信装置１１ａは、回線分離部１０１と、第１〜第ｎの変調部１０２−１〜１０２−ｎと、周波数多重部１０３と、利得調整部１０６ａと、電気光変換部１０７と、ピーク検出部１０４と、スプリアス算出部１０５とを含む。受信装置１２ａは、光電気変換部１０９と、周波数分離部１１０と、歪みモニタ部１１３と、歪み情報送信部１１４とを含む。
【０１１０】
第２の実施形態の受信装置１２ａにおいて、歪みモニタ部１１３および歪み情報送信部１１４が付加されたのが、第１の実施形態と異なる。図１３において、第１の実施形態と同様の機能を有する部分については、同一の参照符号を付し、説明を省略する。第２の伝送路１０８ａは、電気伝送路であってもよいし、光伝送路であってもよい。
【０１１１】
歪みモニタ部１１３は、光電気変換部１０９から出力された周波数多重信号から所定の周波数の歪みレベルを検出する。なお、歪みモニタ部１１３は、周波数分離部１１０の出力側から歪みレベルを検出してもよい。
【０１１２】
図１４Ａは、歪みモニタ部１１３において検出される２次歪み（ＣＳＯ）の周波数特性の一例を示す図である。図１４Ｂは、歪みモニタ部１１３において検出される３次歪み（ＣＴＢ）の周波数特性一例を示す図である。図１４Ａおよび図１４Ｂでは、たとえば、１００［ＭＨｚ］から１３００［ＭＨｚ］までの間にｎチャンネルの変調信号を周波数多重して配置した場合の例を示す。図１４Ａでは、ある周波数に対して、２次歪みの値が２値であるように示されているが、これは、ある周波数間隔で２次歪みの値が上下することを意味している。図１４Ｂについても同様である。
【０１１３】
図１４Ａに示すように、２次歪みの歪みレベルは、周波数多重信号の最低または最高の周波数において最大値をとる。したがって、２次歪みの影響は、周波数多重信号の最低の周波数近傍および最高の周波数近傍の歪みレベルを測定することによって、歪みの最大値を検出することができる。図１４Ａを例にとって説明すると、最低の周波数（１００［ＭＨｚ］）近傍および最高の周波数（１３００［ＭＨｚ］）近傍の歪みレベルを測定することによって、２次歪み（ＣＳＯ）の最大値を検出することができる。
【０１１４】
また、図１４Ｂに示すように、３次歪みの歪み（ＣＴＢ）レベルは、周波数多重信号の周波数帯域の中心付近において最大値をとる。従って、３次歪みの影響は、周波数多重信号の中心周波数の歪みレベルを測定することによって、歪みの最大値を検出することができる。図１４Ｂを例にとって説明すると、中心周波数（７００［ＭＨｚ］）近傍の歪みレベルを測定することによって、３次歪みの最大値を検出することができる。
【０１１５】
歪みモニタ部１１３は、検出した歪みレベルを表す歪みレベル情報を歪み情報送信部１１４に渡す。歪み情報送信部１１４は、当該歪みレベル情報を第２の伝送路１０８ａを介して、利得調整部１０６ａに送る。
【０１１６】
利得調整部１０６ａは、第２の伝送路１０８ａを介して伝送されてくる歪みレベル情報に基づいて、歪みレベルが所定の歪みレベル以下となるように、電気光変換部１０７に入力する周波数多重信号の信号レベルを調整する。具体的には、利得調整部１０６ａは、歪み情報送信部１１４からの歪みレベル情報を受信したら、当該歪みレベル情報が示す歪みレベルが所定の歪みレベル以下であるか否かを判断する。所定の歪みレベル以下である場合、利得調整部１０６ａは、周波数多重信号の信号レベルをそのままにしておく。一方、所定の歪みレベル以下でない場合、利得調整部１０６ａは、周波数多重信号の信号レベルを減少させる方向に調整する。次に、利得調整部１０６ａは、再び、歪み情報送信部１１４から送られてくる歪みレベル情報を受信する。受信した歪みレベル情報が示す歪みレベルが所定の歪みレベル以下となっていない場合、利得調整部１０６ａは、さらに、周波数多重信号の信号レベルをさらに減少させる方向に調整する。このようにして、利得調整部１０６ａは、歪みレベルが所定の歪みレベル以下となるまで、周波数多重信号の信号レベルを減少させる。
【０１１７】
このように、第２の実施形態によれば、利得調整部は、受信装置における光伝送後の歪みの影響を考慮して、周波数多重信号の信号レベルを調整することとができるので、歪みの発生をより最適に抑圧することができる。また、複数の変調信号が配置された周波数帯域の内、歪みの影響が最も大きい特定の周波数帯のみを選択して監視するので、全ての周波数帯に関して、歪みレベルを測定しなくても歪みの影響を検出することができる。さらに、第１の実施形態と同様の構成を有するので、第１の実施形態に示す効果と同様の効果も有する。
【０１１８】
（第３の実施形態）
図１５は、本発明の第３の実施形態に係る光伝送システムの構成を示すブロック図である。図１５において、光伝送システムは、送信装置１１ｂと、第１の光伝送路１０８と、第２の伝送路１０８ａと、受信装置１２ｂと、第１〜第ｎの加入者回線１１１−１〜１１１−ｎと、第１〜第ｎの復調部１１２−１〜１１２−ｎと、第１〜第ｎの品質検出部１１５−１〜１１５−ｎとを備える。送信装置１１ｂは、回線分離部１０１と、第１〜第ｎの変調部１０２−１〜１０２−ｎと、周波数多重部１０３と、利得調整部１０６ｂと、電気光変換部１０７と、ピーク検出部１０４と、スプリアス算出部１０５とを含む。受信装置１２ｂは、光電気変換部１０９と、周波数分離部１１０と、品質情報送信部１１６とを含む。
【０１１９】
第３の実施形態の受信装置１２ｂにおいて、品質情報送信部１１６が付加されたのが、第１の実施形態と異なる。また、加入者端末において、第１〜第ｎの品質検出部１１５−１〜１１５−ｎが付加されたのが、第１の実施形態と異なる。図１５において、第１または第２の実施形態と同様の機能を有する部分については、同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【０１２０】
第１の品質検出部１１５−１は、第１の復調部１１２−１に接続されており、第１の加入者回線１１１−１から伝送されてくる第１の変調信号の信号品質を監視する。具体的には、第１の品質検出部１１５−１は、信号品質情報として、ＳＮＲ（信号対雑音比）やビット誤り率を検出する。第１の品質検出部１１５−１は、検出した信号品質を示す信号品質情報を品質情報送信部１１６に送信する。信号品質情報の伝送には、加入者回線を用いてもよいし、それ以外の回線を用いてもよい。第２〜第ｎの品質検出部１１５−２〜１１５−ｎの動作は、第１の品質検出部１１５−１の動作と同様である。
【０１２１】
品質情報送信部１１６は、双方向通信用に設置されている第２の伝送路１０８ａを介して、第１から第ｎの変調信号の信号品質情報を、利得調整部１０６ｂに送信する。
【０１２２】
利得調整部１０６ｂは、第２の伝送路１０８ａを介して伝送されてくる信号品質情報に基づいて、変調信号の信号品質が所定の品質を満足するように、電気光変換部１０７に入力する周波数多重信号の信号レベルを調整する。具体的には、利得調整部１０６ｂは、品質情報送信部１１６からの信号品質情報を受信したら、当該信号品質情報に示されている信号品質が所定の品質を満足しているか否かを判断する。所定の品質を満足している場合、利得調整部１０６ｂは、周波数多重信号の信号レベルをそのままにしておく。一方、所定の品質を満足していない場合、利得調整部１０６ｂは、周波数多重信号の信号レベルを減少させる方向に調整する。次に、利得調整部１０６ｂは、再び、品質情報送信部１１６から送られてくる信号品質情報を受信する。受信した信号品質情報が示す信号品質が所定の品質を満足していない場合、利得調整部１０６ｂは、さらに、周波数多重信号の信号レベルをさらに減少させる方向に調整する。このようにして、利得調整部１０６ｂは、信号品質が所定の品質となるまで、周波数多重信号の信号レベルを減少させる。あるいは、信号レベルを増加させる方向に調整してもよい。
【０１２３】
このように、第３の実施形態によれば、利得調整部は、変調信号の信号品質に基づいて、周波数多重信号の信号レベルを調整することとなるので、変調信号の信号品質を所定の品質に保つことができる。また、信号品質の監視には、ＶＤＳＬモデムを構成する復調部における標準的な機能を利用することができるので、容易に実現することができる。さらに、第１の実施形態と同様の構成を有するので、第１の実施形態に示す効果と同様の効果も有する。
【０１２４】
（上記実施形態の変形）
上記第１〜第３の実施形態では、ピーク情報の検出を周波数多重部１０３が出力する周波数多重信号に基づいて行うこととしたが、これに限られるものではない。
【０１２５】
図１６は、第１〜第ｎの変調部１０２−１〜１０２−ｎから出力される第１〜第ｎの変調信号のピーク値を検出して、ピーク情報を求める場合の光伝送システムの構成を示す図である。図１６において、第１の実施形態と同様の機能を有する部分については、同一の参照符号を付す。図１６において、第１〜第ｎの変調信号ピーク検出部１１７−１〜１１７−ｎは、それぞれ、第１〜第ｎの変調信号のピーク電圧および平均電圧を検出し、検出したピーク電圧および平均電圧をスプリアス算出部１０５ｃに送る。第１〜第ｎの変調信号ピーク検出部１１７−１〜１１７−ｎによって、一つのピーク検出部が構成される。スプリアス算出部１０５ｃは、第１〜第ｎの変調信号ピーク検出部１１７−１〜１１７−ｎから送られてくる第１〜第ｎの変調信号のピーク電圧および平均電圧の平均値を計算して、当該平均値を周波数多重信号のピーク電圧および平均電圧として、周波数多重信号のピークファクタξを求める。その後、スプリアス算出部１０５ｃは、第１の実施形態と同様にして、算出したピークファクタξに基づいて、最適な光変調度ｍを決定して、利得調整部１０６に送る。
【０１２６】
これにより、第１の実施形態と同様の効果が得られる。また、各変調信号のピーク値に基づいて、ピークファクタが求められるので、変調部における変調パラメータが異なる場合など、より精度よくピークファクタを求めることができる。なお、図１６に示す光伝送システムにおいても、第２の実施形態と同様に、歪みレベルを監視する構成を設けてもよいし、また、第３の実施形態と同様に、信号品質を監視する構成を設けてもよい。
【０１２７】
図１７は、光電気変換部１０９から出力される周波数多重信号のピーク値を検出して、ピーク情報を求める場合の光伝送システムの構成を示す図である。図１７において、第１または第２の実施形態と同様の機能を有する部分については、同一の参照符号を付す。図１７において、ピーク検出部１０４ｂは、第１の実施形態に係るピーク検出部１０４と同様にして、光電気変換部１０９から出力される周波数多重信号から、ピークファクタξを求め、スプリアス算出部１０５に第２の伝送路１０８ａを介して送信する。スプリアス算出部１０５は、第１の実施形態と同様にして、ピーク検出部１０４ｂから送られてくるピークファクタξに基づいて、最適な光変調度ｍを決定して、利得調整部１０６に送る。
【０１２８】
これにより、第１の実施形態と同様の効果が得られる。なお、この場合、スプリアス算出部１０５は、受信装置側にあってもよく、この場合、送信側にフィードバックされてくる光変調度に基づいて、利得調整部１０６は、周波数多重信号のレベルを調整する。なお、図１７に示す光伝送システムにおいても、第２の実施形態と同様に、歪みレベルを監視する構成を設けてもよいし、また、第３の実施形態と同様に、信号品質を監視する構成を設けてもよい。
【０１２９】
図１８は、周波数分離部１１０から出力される第１〜第ｎの変調信号のピーク値を検出して、ピーク情報を求める場合の光伝送システムの構成を示す図である。図１８において、第１の実施形態と同様の機能を有する部分については、同一の参照符号を付す。図１８において、第１〜第ｎの変調信号ピーク検出部１１９−１〜１１９−ｎは、それぞれ、第１〜第ｎの変調信号のピーク電圧および平均電圧を検出し、検出したピーク電圧および平均電圧をピーク情報送信部１２０に送る。ピーク情報送信部１２０は、第１〜第ｎの変調信号ピーク検出部１１９−１〜１１９−ｎから送られてきた第１〜第ｎの変調信号のピーク電圧および平均電圧を第２の伝送路１０８ａを介して、スプリアス算出部１０５ｃに送る。第１〜第ｎの変調信号ピーク検出部１１９−１〜１１９−ｎおよびピーク情報送信部１２０によって、一つのピーク検出部が構成される。スプリアス算出部１０５ｃは、第１〜第ｎの変調信号ピーク検出部１１７−１〜１１７−ｎから送られてくる第１〜第ｎの変調信号のピーク電圧および平均電圧の平均値を計算して、当該平均値を周波数多重信号のピーク電圧および平均電圧とし、周波数多重信号のピークファクタξを求める。その後、スプリアス算出部１０５ｃは、第１の実施形態と同様にして、算出してピークファクタξに基づいて、最適な光変調度ｍを決定して、利得調整部１０６に送る。
【０１３０】
これにより、第１の実施形態と同様の効果が得られる。また、各変調信号のピーク値に基づいて、ピークファクタが求められるので、変調部における変調パラメータが異なる場合など、より精度よくピークファクタを求めることができる。スプリアス算出部１０５ｃは、受信装置側にあってもよく、この場合、送信側にフィードバックされてくる光変調度に基づいて、利得調整部１０６は、周波数多重信号のレベルを調整する。なお、図１８に示す光伝送システムにおいても、第２の実施形態と同様に、歪みレベルを監視する構成を設けてもよいし、また、第３の実施形態と同様に、信号品質を監視する構成を設けてもよい。
【０１３１】
なお、上記実施形態では、送信装置と受信装置とが１対１の関係であるとして説明したが、送信装置と受信装置とが１対多であってもよい。送信装置と受信装置とが１対多との関係にある場合、図１３，１５，１７，１８のように、受信装置から送信装置に情報をフィードバックする場合、各受信装置から情報がフィードバックされ、送信装置がフードバックされた各情報に基づいて、周波数多重信号のレベルを調整すればよい。
【産業上の利用可能性】
【０１３２】
本発明にかかる光伝送システム、ならびにそれに用いられる送信装置、受信装置、および信号レベル調整方法は、変調信号のスペクトル近傍に発生するスプリアスを低減することができ、光通信分野等において有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光伝送システムの構成を示すブロック図
【図２Ａ】変調信号がＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号である場合の周波数多重部１０３から出力される周波数多重信号のスペクトルを示す図
【図２Ｂ】変調信号がＤＭＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｍｕｌｔｉ−Ｔｏｎｅ）信号である場合の周波数多重信号のスペクトルを示す図
【図３】周波数多重信号の振幅レベルの時間変化を示す図であり、ピークファクタξの検出方法および定義を説明するための図
【図４Ａ】ピークファクタξ＝ξ１の時、光電気変換部１０９から出力される周波数多重信号に含まれる一つの変調信号のスペクトルとそのスプリアス成分（妨害信号成分）のスペクトルとを示す図
【図４Ｂ】ピークファクタξ＝ξ２の時、光電気変換部１０９から出力される周波数多重信号に含まれる一つの変調信号のスペクトルとそのスプリアス成分（妨害信号成分）のスペクトルとを示す図
【図５】周波数多重信号のピークファクタとそのスプリアス量との関係を示すグラフ
【図６Ａ】１チャンネル分の変調信号のスペクトルとそのスプリアス成分（スプリアス量がＡＣＬＲ1ch であるとする）のスペクトルとを示す図
【図６Ｂ】２チャンネルの正弦波（２トーン）のスペクトル、それらによる２次歪みのスペクトル（ＩＭ２）、およびそれらによる３次歪み（ＩＭ３）のスペクトルを示す図
【図６Ｃ】ｎチャンネル分の変調信号のスペクトルとそのスプリアス成分（それぞれのスプリアス量がＡＣＬＲNch であるとする）のスペクトルとを示す図
【図６Ｄ】ｎチャンネルの正弦波（Ｃ）のスペクトル、それらによる２次歪み（ＣＳＯ：Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ  ｓｅｃｏｎｄ  Ｏｒｄｅｒ：コンポジット２次歪み）のスペクトル、およびそれらによる３次歪み（ＣＴＢ：Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ  Ｔｒｉｐｌｅ  Ｂｅａｔ：コンポジット３次歪み）のスペクトルとを示す図
【図７】ξ−ｍ−κ対応表を模式的に示す図
【図８】ｍ−加算項対応表を模式的に示す図
【図９】ｍ−１／ＣＮＲ対応表を模式的に示す図
【図１０】スプリアス算出部１０５の動作を示すフローチャート
【図１１】予め記憶されている対応表からスプリアス量ＡＣＬＲＮch（ξ，ｍ）の値が所定のレベル以下となる光変調度ｍの値を求める場合のスプリアス算出部の動作を示すフローチャート
【図１２】光電気変換部１０９から出力される周波数多重信号内の各変調信号のキャリア対雑音比ＣＮＲ、図５で説明したＡＣＬＲ1 ，ＡＣＬＲ2 、および図６Ｂ，図６Ｄで説明したＩＭ３，ＣＴＢの光変調度依存性を示すグラフ
【図１３】本発明の第２の実施形態に係る光伝送システムの構成を示すブロック図
【図１４Ａ】歪みモニタ部１１３において検出される２次歪みの周波数特性の一例を示す図
【図１４Ｂ】歪みモニタ部１１３において検出される３次歪みの周波数特性一例を示す図
【図１５】本発明の第３の実施形態に係る光伝送システムの構成を示すブロック図
【図１６】第１〜第ｎの変調部１０２−１〜１０２−ｎから出力される第１〜第ｎの変調信号のピーク値を検出して、ピーク情報を求める場合の光伝送システムの構成を示す図
【図１７】光電気変換部１０９から出力される周波数多重信号のピーク値を検出して、ピーク情報を求める場合の光伝送システムの構成を示す図
【図１８】周波数分離部１１０から出力される第１〜第ｎの変調信号のピーク値を検出して、ピーク情報を求める場合の光伝送システムの構成を示す図
【図１９】従来の光伝送システムの構成を示すブロック図
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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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１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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