(57)【要約】【課題】光モジュール内部にある受信系素子直近後段のフィルタ特性（抵抗／コンデンサ等の定数）を受信レベルに応じて、外部制御で可変できるようなシステムを構成することで、エラーレートの品質を向上すること。【解決手段】光信号が変換されて成る電気信号の波形補正を行うフィルタ部１１３、２１３を有し、受信した光信号を電気信号に変換して、当該電気信号をフィルタ部１１３、２１３によって波形補正して出力する光モジュール１１０、２１０と、光モジュール１１０、２１０が受信した光信号の受信レベルに応じたフィルタパラメータ値を、フィルタ部１１３、２１３に設定するフィルタパラメータ値設定部１３０、２３０とを備える。【選択図】図１
2013187597.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光信号が変換されて成る電気信号の波形補正を行うフィルタ部を有し、受信した光信号を電気信号に変換して、当該電気信号を前記フィルタ部によって波形補正して出力する光モジュールと、
前記光モジュールが受信した光信号の受信レベルに応じたフィルタパラメータ値を、前記フィルタ部に設定するフィルタパラメータ値設定部と
を備える通信装置。
【請求項２】
前記光モジュールが受信した光信号の受信レベルに応じて、前記フィルタ部に設定すべきフィルタパラメータ値を決定するコントローラ
を更に備え、
前記フィルタパラメータ値設定部は、前記コントローラが決定したフィルタパラメータ値を、前記フィルタ部に設定する
請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記光モジュールは、受信した光信号の受信レベルを検出する受信レベル検出部を更に有し、
前記コントローラは、前記受信レベル検出部が検出した受信レベルに応じて、前記フィルタ部に設定すべきフィルタパラメータ値を決定する
請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記コントローラは、前記受信レベルと、１以上のしきい値との関係に応じて、前記フィルタ部に設定すべきフィルタパラメータ値を決定する
請求項２又は３に記載の通信装置。
【請求項５】
前記光モジュールは、ＷＤＭフィルタを更に有する
請求項１から４のいずれか一項に記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光通信においては、高伝送容量化に伴い、高速差動シリアルラインの電気特性劣化が問題になってきている。その対処方法としては、光モジュールのＯ／Ｅ変換部と、直並列／並直列変換器との間にイコライザを入れ波形を補正することによって、エラーレートの増加を防止している。現在、イコライザによる波形補正方法としては、主に適応等化フィルタとハイパスフィルタの使用が考えられる。
【０００３】
しかしながら、適応等化フィルタは、入力波形の補正度はかなりよいが、回路規模が大きくコスト高であり、波形が安定するまでのトレーニング領域数バイトが必要なため遅延量が大きいという欠点がある。一方、ハイパスフィルタによっては、カットオフ周波数を固定とするため、光モジュールのマルチベンダー化を考えた場合、電気特性が個々に異なるので、最適なフィルタパラメータ値によって波形補正ができず、エラーレートの増大につながるという欠点がある。
【０００４】
そこで、近年は、安価で遅延量の少ないフィルタを使用し、エラーレートを低減する技術が要望されている。そのような技術として、特許文献１には、通常エラーになるデータを極力回復させ、且つエラーレートの低減を実現することが可能な、光回線を利用した移動通信無線システムが開示されている。
【０００５】
特許文献１に記載の信号伝送システムは、上位装置との間でデータの送受信を行う無線基地局と、携帯電話とデータの送受信を行う送受信機と、その間を中継する光ファイバーとを備える。
【０００６】
上り回線は、送受信機のアンテナからの受信データに対しデジタル−アナログ変換、逆拡散、レイク合成等の処理を行う無線部と、無線部からのデータに対し多重分離、８ｂ／１０ｂ変換等を行う信号処理部とを備える。また、上り回線は、シリアル化されたデータの形態を電気から光に変換する光モジュールのＥ／Ｏ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ／Ｏｐｔｉｃａｌ）部を備える。また、上り回線は、光ファイバーからの光の形態のデータを電気の形態のデータに変換する光モジュールのＯ／Ｅ（Ｏｐｔｉｃａｌ／Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ）部と、電機の形態のデータの波形を最適化するためのイコライザとを備える。また、上り回線は、イコライザのフィルタパラメータ値を設定するコントローラと、イコライザからのシリアルデータをパラレルデータに変換する直並列変換器と、１０ｂ／８ｂ変換等のデータ処理を行う信号処理部とを備える。
【０００７】
下り回線は、８ｂ／１０ｂ変換等のデータ処理を行う信号処理部からのパラレルデータをシリアルデータに変換する並直列変換器と、並直列変換器からのシリアルデータの形態を電気から光に変換する光モジュールのＥ／Ｏ部とを備える。また、下り回線は、光ファイバーからの光の形態のデータを電気の形態のデータに変換する光モジュールのＯ／Ｅ部と、直並列変換、データの多重分離、１０ｂ／８ｂ変換等を行う信号処理部と、変調拡散、アナログ−デジタル変換、増幅等を行う無線部とを備える。なおまた、８ｂ／１０ｂ変換とは、直流成分を減少させるための８ビットパターンから１０ビットパターンの変換であり、１０ｂ／８ｂ変換とはその逆の変換である。
【０００８】
イコライザのフィルタパラメータ値の切り替えは、出力信号からエラー検出をしたときにフラグをセットする８ｂ／１０ｂエラー検出器と、フラグを検知し、イコライザのフィルタパラメータ値を設定するためのパラメータ制御部と、設定レジスタとが連携して行う。なおまた、８ｂ／１０ｂエラー検出とは、あり得ない１０ビットパターンを検出したときに、エラーが発生していると判断するものである。
【０００９】
まず、移動通信無線システム装置の電源オン、又はリセットを実施すると、コントローラは、光モジュール内部に搭載されているメモリより、品名、ベンダー等の種別読み込みを実施する。その後、コントローラは、各々光モジュールの電気出力特性に対応した固有のフィルタパラメータ値を、イコライザの設定レジスタに初期設定を行う。
【００１０】
移動通信無線システム装置の送受信の動作開始後、８ｂ／１０ｂエラー検出器にて８ｂ／１０ｂエラーが発生しない場合は、通常モードになる。
【００１１】
８ｂ／１０ｂエラーが発生した場合は、まず、コントローラがフラグを検知後、ＣＯＮＴ＿ＤＡＴＯＦＦ制御部からＤＡＴＯＦＦ機能部にデータ出力停止を行い、これと同時に、コントローラからデータ転送停止／再送要求制御部にデータ転送停止要求を行う。停止要求のデータは、下り回線ユーザデータの空き領域に挿入されて、光ファイバーを通してデータ転送停止／再送指令制御部にて受信される。ＲＡＭ部は、データ停止要求を受け、リードゲートがネゲートされ、データ出力停止となる。
【００１２】
続いて、フラグを検知したパラメータ制御部は、イコライザの設定レジスタにフィルタパラメータ値の変更をかけるよう指示する。書き込み後、データ停止要求と同様のシーケンスによってデータ転送停止／再送要求制御部にデータ再送要求を行い、再送要求のデータは、信号処理部のデータ転送停止／再送指令制御部にて受信される。ＲＡＭ部は、データ再送要求を受け、リードゲートがアサートされ、データ再送開始される。
【００１３】
データ再送のリミット回数をｎ回、用意したフィルタパラメータ値数をｉ個としたときには、ｎ＜ｉ中に８ｂ／１０ｂエラーが発生しなければ、通常モードに入り、ＤＡＴＯＦＦ機能部からのデータの出力を再開する。８ｂ／１０ｂエラーが発生した場合には、フィルタパラメータ値を変更し、再書き込みを行うため、データ出力停止へ戻り、ｎ＝ｉになっても、８ｂ／１０ｂエラーが発生したらば、データ再送を中断し、上位にアラームを上げる。
【００１４】
この技術によっては、最小規模の波形補正回路の構成によって、伝送遅延量が小さく、低コスト化とエラーレートの低減が実現できる。その理由は、イコライザに回路規模の大きい適応等化フィルタを使用せず、安価なフィルタを用いるからである。また、他の理由は、併せて、光モジュールの電気出力特性が品名毎、ベンダー毎に固有の特性を持つことを利用し、それに適応させた最適なフィルタ値を設定させるからである。また、この技術によっては、再送リトライ方式を適用したことによって、更なるエラーレートの低減が可能である。その理由は、最適と想定される初期フィルタパラメータ値と、ノイズやインピーダンスマッチングによる電気特性の劣化をある程度想定した数個のフィルタパラメータ値との中から、再送リトライによって最適な値を選択させるためである。
【００１５】
一般に、光電変換後のアンプにおいては、光受信パワーのレベルに対してＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）機能が変化する固有のしきい値が存在することにより、そのしきい値の上下によって電気特性が異なる傾向がある。よって、光電変換後のアンプにおいては、光ファイバーを通した出力パワーがそのしきい値に対して大きいか小さいかによって、設置条件等の影響も合わせてエラーが発生する可能性がある。しかしながら、特許文献１に記載の技術においては、このことが考慮されていないため、エラーレートの低減が不十分であった。このような問題に鑑みて成された技術としては、様々なものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【００１６】
特許文献２には、光信号が変換されて成る電気信号の波形補正を行うイコライザに対してフィルタパラメータ値を設定するイコライザ制御装置が記載されている。より具体的に説明すると、このイコライザ制御蔵置は、光信号の受信レベルを入力する。そして、このイコライザ制御装置は、受信レベルに応じてフィルタパラメータ値を決定する。そして、このイコライザ制御装置は、フィルタパラメータ値をイコライザへ出力する。このように、このイコライザ制御装置によっては、光信号の受信レベルに応じてイコライザのフィルタパラメータ値を設定することにより、光電変換後のアンプの光信号受信レベル依存性を考慮した更なるエラーレートの低減を実現できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特許第３８７２０２８号公報
【特許文献２】特開２００７−２４３８０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
ところで、特許文献１、２に記載されているような信号伝送システムにおいて、光リンク損失バジェットの条件は、厳しくなってきている。この条件を満足させるため、光モジュールは、広い受信レベルを有する高感度タイプの光受信系素子を搭載している必要がある。しかしながら、このような光モジュールを用いても、規格限界付近においては、エラーレートの劣化が生じて、システムに影響が出る場合がある。
【００１９】
特許文献１、２に記載の信号伝送システムは、光モジュールとは別に設けられたイコライザＩＣ機能等を利用した波形成形の調整で、エラーレートを改善しようとしている。しかしながら、光モジュール内部に搭載されている受信系素子出力直近の抵抗／コンデンサ等の定数で、ある程度フィルタ特性が決まってしまうため、それより後段にあるイコライザで調整しても大幅な改善は期待できない。
【００２０】
また、フィルタ特性は、受信素子によって受信レベルの高い方、低い方で、それぞれ最適な定数がある場合があり、定数固定だけでは、装置設計条件（ノイズが多いなど）によって、受信入力範囲で全て網羅することが困難な場合があるのが現状である。
【００２１】
本発明の目的は、光モジュール内部にある受信系素子直近後段のフィルタ特性（抵抗／コンデンサ等の定数）を受信レベルに応じて、外部制御で可変できるようなシステムを構成することで、エラーレートの品質を向上することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態によると、光信号が変換されて成る電気信号の波形補正を行うフィルタ部を有し、受信した光信号を電気信号に変換して、当該電気信号をフィルタ部によって波形補正して出力する光モジュールと、光モジュールが受信した光信号の受信レベルに応じたフィルタパラメータ値を、フィルタ部に設定するフィルタパラメータ値設定部とを備える。
【００２３】
なおまた、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。
【発明の効果】
【００２４】
以上の説明から明らかなように、本発明は、近年要求されている光リンク損失バジェットの厳しい条件を満足させることができる。また、本発明は、エラーレートの品質を、より向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１の実施形態に係る信号伝送システムのブロック構成の一例を示す図である。
【図２】フィルタ部１１３、２１３のフィルタ特性の一例を示す図である。
【図３】無線基地局１００、及び送受信機２００の動作フローの一例を示す図である。
【図４】第２の実施形態の一芯双方向を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００２７】
図１は、第１の実施形態に係る信号伝送システムのブロック構成の一例を示す。本実施形態の信号伝送システムは、無線基地局１００と、送受信機２００とを備える。無線基地局１００は、上位装置との間でデータの送受信を行う通信装置である。送受信機２００は、携帯電話とデータの送受信を行う通信装置である。無線基地局１００と送受信機２００とは、光ファイバー３００によって通信接続されている。光ファイバー３００は、２芯タイプのケーブルである。なおまた、無線基地局１００、及び送受信機２００は、この発明における「通信装置」の一例であってよい。
【００２８】
無線基地局１００は、光モジュール１１０、コントローラ１２０、フィルタパラメータ値設定部１３０、直並列／並直列変換器１４０、信号処理部１５０、及びコネクタ１６０を有する。光モジュール１１０は、Ｏ／Ｅ変換部１１１、受信レベル検出部１１２、フィルタ部１１３、及びＥ／Ｏ変換部１１４を有する。
【００２９】
送受信機２００は、光モジュール２１０、コントローラ２２０、フィルタパラメータ値設定部２３０、直並列／並直列変換器２４０、信号処理部２５０、及びコネクタ２６０を有する。光モジュール２１０は、Ｏ／Ｅ変換部２１１、受信レベル検出部２１２、フィルタ部２１３、及びＥ／Ｏ変換部２１４を有する。
【００３０】
Ｏ／Ｅ変換部１１１、２１１は、光信号を電気信号に変換する。受信レベル検出部１１２、２１２は、受信した光信号の受信レベルを検出する。フィルタ部１１３、２１３は、電気信号を最適な波形に成形する。Ｅ／Ｏ変換部１１４、２１４は、電気信号を光信号に変換する。
【００３１】
コントローラ１２０は、光モジュール１１０が受信した光信号の受信レベルに応じて、フィルタ部１１３に設定すべきフィルタパラメータ値を決定する。より具体的に説明すると、コントローラ１２０は、受信レベル検出部１１２が検出した受信レベルに応じて、フィルタ部１１３に設定すべきフィルタパラメータ値を決定する。
【００３２】
同様に、コントローラ２２０は、光モジュール２１０が受信した光信号の受信レベルに応じて、フィルタ部２１３に設定すべきフィルタパラメータ値を決定する。より具体的に説明すると、コントローラ２２０は、受信レベル検出部２１２が検出した受信レベルに応じて、フィルタ部２１３に設定すべきフィルタパラメータ値を決定する。
【００３３】
フィルタパラメータ値設定部１３０は、光モジュール１１０が受信した光信号の受信レベルに応じたフィルタパラメータ値を、フィルタ部１１３に設定する。より具体的に説明すると、フィルタパラメータ値設定部１３０は、コントローラ１２０が決定したフィルタパラメータ値を、フィルタ部１１３に設定する。
【００３４】
同様に、フィルタパラメータ値設定部２３０は、光モジュール２１０が受信した光信号の受信レベルに応じたフィルタパラメータ値を、フィルタ部２１３に設定する。より具体的に説明すると、フィルタパラメータ値設定部２３０は、コントローラ２２０が決定したフィルタパラメータ値を、フィルタ部２１３に設定する。
【００３５】
直並列／並直列変換器１４０、２４０は、シリアルデータをパラレルデータに変換し、パラレルデータをシリアルデータに変換する。信号処理部１５０、２５０は、データの多重分離等を行う。
【００３６】
図２は、フィルタ部１１３、２１３のフィルタ特性の一例を示す。フィルタ部１１３には、ピーキングの利得と、そのときの周波数が異なる２パターンのフィルタ特性のうち、いずれかのフィルタ特性を有するようなフィルタパラメータ値が設定される。
【００３７】
図３は、無線基地局１００、及び送受信機２００の動作フローの一例を示す。無線基地局１００が起動すると、受信レベル検出部１１２は、上りの光信号の受信レベルを検出する（Ｓ１０１）。同様に、送受信機２００が起動すると、受信レベル検出部２１２は、下りの光信号の受信レベルを検出する（Ｓ１０１）。
【００３８】
そして、コントローラ１２０は、受信レベル検出部１１２が検出した受信レベルに応じて、フィルタ部１１３に設定すべきフィルタパラメータ値を決定する。そして、フィルタパラメータ値設定部１３０は、コントローラ１２０が決定したフィルタパラメータ値を、フィルタ部１１３に設定する。
【００３９】
例えば、受信レベルがしきい値以上の場合（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、コントローラ１２０は、フィルタ特性が図２に示す特性Ｔｌとなるようなフィルタパラメータ値を決定する。そして、フィルタパラメータ値設定部１３０は、フィルタ特性が特性Ｔｌとなるようなフィルタパラメータ値を、フィルタ部１１３に設定する（Ｓ１０３）。
【００４０】
一方、受信レベルがしきい値未満の場合（Ｓ１０２：Ｎｏ）、コントローラ１２０は、フィルタ特性が図２に示す特性Ｔｓとなるようなフィルタパラメータ値を決定する。そして、フィルタパラメータ値設定部１３０は、フィルタ特性が特性Ｔｓとなるようなフィルタパラメータ値を、フィルタ部１１３に設定する（Ｓ１０４）。
【００４１】
同様に、コントローラ２２０は、受信レベル検出部２１２が検出した受信レベルに応じて、フィルタ部２１３に設定すべきフィルタパラメータ値を決定する。そして、フィルタパラメータ値設定部２３０は、コントローラ２２０が決定したフィルタパラメータ値を、フィルタ部２１３に設定する。
【００４２】
そして、両装置間がリンク確立されたことを確認できれば（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、通常動作になる（Ｓ１０６）。リンク確立されなければ（Ｓ１０５：Ｎｏ）、装置リセットｏｒ動作停止とする（Ｓ１０７）。
【００４３】
以上、説明したように、本実施形態においては、受信レベルに応じた２種類のフィルタを使い分け設定する。このようにして、要求条件の厳しい場合における光リンク損失バジェットの規格をより満足させることができる。その理由は、使用される受信素子ＩＣの周波数特性等が予め分かっているため、受信レベルに応じた最適なフィルタ定数を決めることができ、その切り替えを初期起動時に設定するからである。
【００４４】
第２の効果は、フィルタ切り替え設定により、更なるエラーレートの品質の向上が図れる。その理由は、光ファイバーの損失、光接続コネクタ状態が変化し、受信レベルが受信仕様をある程度超過しても、最適なフィルタ定数で動作させているため、エラーレートの品質が保たれるからである。
【００４５】
図４は、本発明の第２の実施形態である。本実施形態は、一芯双方向（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）の光ファイバー４００を用いた信号伝送システムである。光モジュール１１０、２１０は、光送受信を多重／分離するためのＷＤＭフィルタ１１５、２１５を更に備えており、上り方向と下り方向は異なった光の波長を使用させることで送受共通化を可能としている。
【００４６】
なおまた、光モジュールのフィルタ部は、複数パターンの特性に切り替えることができるようにすることもできる。例えば、光入力受信レベルにおいて、最適なパラメータは受信素子の周波数特性及び基板設計条件によって、より最適な条件が存在し場合、その複数パターンの切り替え設定の適用により、より品質の向上が期待できる。
【００４７】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は、上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更、又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更、又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００４８】
特許請求の範囲、明細書、及び図面中において示したシステム、方法、装置、プログラム、及び記録媒体における動作、手順、ステップ、及び段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示していない。また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現し得ることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、及び図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【００４９】
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得るが、以下には限られない。
【００５０】
（付記１）光信号が変換されて成る電気信号の波形補正を行うフィルタ部を有し、受信した光信号を電気信号に変換して、当該電気信号を前記フィルタ部によって波形補正して出力する光モジュールと、前記光モジュールが受信した光信号の受信レベルに応じたフィルタパラメータ値を、前記フィルタ部に設定するフィルタパラメータ値設定部とを備える通信装置。
【００５１】
（付記２）前記光モジュールが受信した光信号の受信レベルに応じて、前記フィルタ部に設定すべきフィルタパラメータ値を決定するコントローラを更に備え、前記フィルタパラメータ値設定部は、前記コントローラが決定したフィルタパラメータ値を、前記フィルタ部に設定する付記１に記載の通信装置。
【００５２】
（付記３）前記光モジュールは、受信した光信号の受信レベルを検出する受信レベル検出部を更に有し、前記コントローラは、前記受信レベル検出部が検出した受信レベルに応じて、前記フィルタ部に設定すべきフィルタパラメータ値を決定する付記２に記載の通信装置。
【００５３】
（付記４）前記コントローラは、前記受信レベルと、１以上のしきい値との関係に応じて、前記フィルタ部に設定すべきフィルタパラメータ値を決定する付記２又は３に記載の通信装置。
【００５４】
（付記５）前記光モジュールは、ＷＤＭフィルタを更に有する付記１から４のいずれか一項に記載の通信装置。
【符号の説明】
【００５５】
１００  無線基地局
１１０  光モジュール
１１１  Ｏ／Ｅ変換部
１１２  受信レベル検出部
１１３  フィルタ部
１１４  Ｅ／Ｏ変換部
１１５  ＷＤＭフィルタ
１２０  コントローラ
１３０  フィルタパラメータ値設定部
１４０  直並列／並直列変換器
１５０  信号処理部
１６０  コネクタ
２００  送受信機
２１０  光モジュール
２１１  Ｏ／Ｅ変換部
２１２  受信レベル検出部
２１３  フィルタ部
２１４  Ｅ／Ｏ変換部
２１５  ＷＤＭフィルタ
２２０  コントローラ
２３０  フィルタパラメータ値設定部
２４０  直並列／並直列変換器
２５０  信号処理部
２６０  コネクタ
３００  光ファイバー
４００  光ファイバー
【図１】
2013187597.tif 000003
【図２】
2013187597.tif 000004
【図３】
2013187597.tif 000005
【図４】
2013187597.tif 000006