(57)【要約】【課題】キャリブレーション処理の失敗を防止する。【解決手段】本発明の光受信器１００は、信号光を受信すると、受信した信号光をアナログの電気信号であるアナログ信号に変換する光受信部１１０と、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換を行い、デジタル信号に含まれるＡＤ変換に起因するノイズを検出し、検出したノイズに応じてデジタル信号の補正に用いる補正値を求めるキャリブレーション処理を行い、決定した補正値を用いてデジタル信号を補正し、補正したデジタル信号を出力するデジタル信号処理部１２０と、信号光の強度が、所定の期間、所定の範囲内に収まっているか否かを判定し、信号光の強度が所定の期間、所定の範囲内に収まっていないと判定すると、デジタル信号処理部１２０に、キャリブレーション処理を行わせない制御部１３０と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号光を受信すると、該受信した信号光をアナログの電気信号であるアナログ信号に変換する光受信部と、
前記アナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換を行い、該ＡＤ変換に起因するノイズの所定の発生パターンに応じて、前記デジタル信号に含まれる前記ＡＤ変換に起因するノイズを検出し、該検出したノイズに応じて前記デジタル信号の補正に用いる補正値を求めるキャリブレーション処理を行い、該決定した補正値を用いて前記デジタル信号を補正し、該補正したデジタル信号を出力するデジタル信号処理部と、
前記信号光の強度が、所定の期間、所定の範囲内に収まっているか否かを判定し、前記信号光の強度が前記所定の期間、前記所定の範囲内に収まっていないと判定すると、前記デジタル信号処理部に、前記キャリブレーション処理を行わせない制御部と、を有することを特徴とする光受信器。
【請求項２】
請求項１に記載の光受信器において、
前記光受信部は、前記アナログ信号を増幅し、増幅利得が可変である増幅手段と、前記増幅手段により増幅されたアナログ信号の強度が所定の範囲に収まるように、前記増幅手段の利得を制御する利得制御信号を、前記増幅手段に出力する利得制御手段とを備え、
前記制御部は、前記利得制御信号を用いて、前記信号の強度が、所定の期間、所定の範囲内に収まっているか否かを判定することを特徴とする光受信器。
【請求項３】
請求項１または２に記載の光受信器において、
前記デジタル信号処理部は、前記アナログ信号に対して、異なるタイミングでＡＤ変換を行う複数のＡＤコンバータを備えることを特徴とする光受信器。
【請求項４】
信号光を受信すると、該受信した信号光をアナログの電気信号であるアナログ信号に変換し、
前記アナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換を行い、該ＡＤ変換に起因するノイズの所定の発生パターンに応じて、前記デジタル信号に含まれる前記ＡＤ変換に起因するノイズを検出し、該検出したノイズに応じて前記デジタル信号の補正に用いる補正値を求めるキャリブレーション処理を行い、該決定した補正値を用いて前記デジタル信号を補正し、該補正したデジタル信号を出力し、
前記信号光の強度が、所定の期間、所定の範囲内に収まっているか否かを判定し、前記信号光の強度が前記所定の期間、前記所定の範囲内に収まっていないと判定すると、前記デジタル信号処理部に、前記キャリブレーション処理を行わせない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、光受信器、および、光受信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年のインターネットトラフィックの増加に伴い、基幹伝送システムを構成する光通信網の大容量化が求められている。光通信網の大容量化を実現するための光伝送方式の１つとして、デジタルコヒーレント光伝送方式がある。デジタルコヒーレント光伝送方式とは、１本の光ファイバーで波長や位相の異なる信号光を同時に送受信するコヒーレント光伝送方式において、デジタル信号処理を用いることにより偏光方向の異なる信号光を同時に送受信する方式である（例えば、特許文献１（特開２０１３−８１１８６号公報））。
デジタルコヒーレント光伝送方式における光受信器の中には、光受信部と、ＡＤ（Ａｎａｌｏｇ  Ｄｉｇｉｔａｌ）コンバータを備えるデジタル信号処理部とを有するものがある。光受信部は、信号光を受信し、受信した信号光（受信光）に対して光電変換を行うことでアナログの電気信号（アナログ信号）を生成する。そして、デジタル信号処理部は、光受信部が生成したアナログ信号に対してＡＤコンバータを用いてＡＤ変換を行うことでデジタル信号を生成する。そして、デジタル信号処理部は、デジタル信号に対して所定の信号処理を行い、信号処理後のデジタル信号を出力する。
ＡＤコンバータにおいては、所定の周期でＡＤ変換が行われており、その周期に応じた所定のパターンでノイズが発生してしまうことがある。そこで、光受信器の多くは、光信号を受信すると、ＡＤ変換に起因するノイズの所定の発生パターンに応じて、ＡＤ変換後のデジタル信号に含まれるＡＤ変換に起因するノイズを検出する。そして、検出したノイズに応じてデジタル信号の補正に用いる補正値を求めるキャリブレーション処理を行う。キャリブレーション処理にて求められた補正値を用いてデジタル信号を補正することで、デジタル信号に含まれるＡＤ変換に起因するノイズを低減することができる。
ここで、光通信網において、光信号が不安定な状態であると、光受信器への光信号の入力断が発生してしまうことがある。このような場合には、ＡＤコンバータにおいて、アナログ信号の入力断が発生してしまい、所定のパターンでノイズが発生しない。そのため、このような光信号の入力断が発生するような状態で上述のキャリブレーション処理を行っても、適切な補正値を求めることができず、キャリブレーション処理が失敗してしまう。
特許文献２（特開平２−１０５６４３）には、光受信器において、信号光の入力断の発生を検出すると、アラーム信号を出力する技術が開示されている。この技術を用いて、光信号の入力断が発生する状態ではキャリブレーションを行わせないことにより、キャリブレーション処理の失敗を防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−８１１８６号公報
【特許文献２】特開平２−１０５６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光通信網において、光信号が不安定な状態であると、光信号の強度の大きな変動が発生してしまうことがある。このような場合には、ＡＤコンバータにおいて、入力されるアナログ信号の強度が大きく変動してしまい、所定のパターンでノイズが発生しない。そのため、このような光信号の強度が大きく変動する状態でキャリブレーション処理を行なっても、適切な補正値を求めることができず、キャリブレーション処理が失敗することがある。
特許文献１に開示されている技術においては、入力される信号光の状態は考慮されていない。そのため、信号光が不安定な状態でもキャリブレーション処理が行われてしまい、キャリブレーション処理が失敗することがある。
特許文献２に開示されている技術によれば、信号光の入力断の発生は検出することができるが、信号光の強度の大きな変動は検出することができない。そのため、この技術を用いても、光信号の強度が大きく変動する状態では、キャリブレーション処理の失敗を防止することはできない。
本発明の目的は、キャリブレーション処理の失敗を防止する光受信器、および、光受信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために本発明の光受信器は、
信号光を受信すると、該受信した信号光をアナログの電気信号であるアナログ信号に変換する光受信部と、
前記アナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換を行い、該ＡＤ変換に起因するノイズの所定の発生パターンに応じて、前記デジタル信号に含まれる前記ＡＤ変換に起因するノイズを検出し、該検出したノイズに応じて前記デジタル信号の補正に用いる補正値を求めるキャリブレーション処理を行い、該決定した補正値を用いて前記デジタル信号を補正し、該補正したデジタル信号を出力するデジタル信号処理部と、
前記信号光の強度が、所定の期間、所定の範囲内に収まっているか否かを判定し、前記信号光の強度が前記所定の期間、前記所定の範囲内に収まっていないと判定すると、前記デジタル信号処理部に、前記キャリブレーション処理を行わせない制御部と、を有する。
【０００６】
上記目的を達成するために本発明の光受信方法は、
信号光を受信すると、該受信した信号光をアナログの電気信号であるアナログ信号に変換し、
前記アナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換を行い、該ＡＤ変換に起因するノイズの所定の発生パターンに応じて、前記デジタル信号に含まれる前記ＡＤ変換に起因するノイズを検出し、該検出したノイズに応じて前記デジタル信号の補正に用いる補正値を求めるキャリブレーション処理を行い、該決定した補正値を用いて前記デジタル信号を補正し、該補正したデジタル信号を出力し、
前記信号光の強度が、所定の期間、所定の範囲内に収まっているか否かを判定し、前記信号光の強度が前記所定の期間、前記所定の範囲内に収まっていないと判定すると、前記デジタル信号処理部に、前記キャリブレーション処理を行わせない。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、キャリブレーション処理の失敗を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態の光受信器のブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施形態の光受信器のブロック図である。
【図３】図２に示す光受信部のブロック図である。
【図４】本発明の第３の実施形態の光受信器のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態の光受信器１００の構成を示すブロック図である。
光受信器１００は、光受信部１１０と、デジタル信号処理部１２０と、制御部１３０とを有する。
光受信部１１０は、光送信器（不図示）から信号光を受信すると、受信した信号光（受信光）に対して光電変換を行うことでアナログの電気信号（アナログ信号）を生成する。光受信部１１０は、そのアナログル信号をデジタル信号処理部１２０に出力する。
デジタル信号処理部１２０は、光受信部１１０から出力されたアナログ信号をデジタル信号にＡＤ変換を行う。そして、デジタル信号処理部１２０は、ＡＤ変換に起因するノイズの所定の発生パターンに応じて、光受信部１１０から出力されたデジタル信号に含まれるＡＤ変換に起因するノイズを検出し、検出したノイズに応じてデジタル信号の補正に用いる補正値を求めるキャリブレーション処理を行う。デジタル信号処理部１２０は、決定した補正値を用いてデジタル信号を補正し、補正後のデジタル信号を出力する。
制御部１３０は、信号光の強度が、所定の期間、所定の範囲内に収まっているか否かを判定し、信号光の強度が、所定の期間、所定の範囲内に収まっていないと判定すると、デジタル信号処理部１２０に、キャリブレーション処理を行わせない。
【００１０】
このように、本実施形態の光受信器１００は、受信した信号光に応じたアナログ信号を出力する光受信部１１０と、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換を行い、デジタル信号の補正値を求めるキャリブレーション処理を行い、決定した補正値を用いてデジタル信号を補正するデジタル信号処理部１２０と、制御部１３０とを有する。制御部１３０は、信号光の強度が、所定の期間、所定の範囲内に収まっているか否か判定し、信号光の強度が、所定の期間、所定の範囲内に収まっていないと判定すると、デジタル信号処理部１２０に、キャリブレーション処理を行わせない。
そのため、受信光の強度が、所定の期間、所定の範囲内に収まっていない状態、すなわち、信号光の強度が安定していない状態では、キャリブレーション処理は行われない。したがって、信号光の強度が安定している状態、すなわち、信号光の入力断や、受信光の強度の大きな変動が発生しない状態でキャリブレーション処理が行われることにより、キャリブレーション処理の失敗を防止することができる。
【００１１】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について、図２および図３を用いて説明する。
図２は、本発明の第２の実施形態の光受信器２００の構成を示すブロック図である。
図３は、図２に示す光受信部２１０の詳細な構成を示すブロック図である。
図２に示すように、光受信器２００は、光受信部２１０と、デジタル信号処理部２２０と、制御部２３０と、を有する。
また、図３に示すように、デジタル信号処理部２２０は、ＡＤコンバータ２２１−１〜２２１−４と、コンバイナ２２２と、信号処理部２２３とを有する。
ＡＤコンバータ２２１−１〜２２１−４は、アナログ信号に対してＡＤ変換（サンプリング）を行い、デジタル信号を生成する。ＡＤコンバータ２２１−１〜２２１−４がサンプリングを行うタイミングには、一定の時間差（本実施形態においては、各ＡＤコンバータのサンプリング間隔の１／４に相当する時間）が設けられている。
ＡＤコンバータ２２１−１〜２２１−４は、生成したデジタル信号をコンバイナ２２２に出力する。
コンバイナ２２２は、ＡＤコンバータ２２１−１〜２２１−４から出力されたデジタル信号を合成し、合成後のデジタル信号を信号処理部２２３に出力する。
なお、このように、複数のＡＤコンバータを用いて異なるタイミングでサンプリングを行い、各ＡＤコンバータから出力されるデジタル信号を合成することで、全体としてサンプリング回数を向上させることができる。なお、複数のＡＤコンバータを用いて、全体としてサンプリング回数を向上させる技術は、インターリーブ技術と称される。
【００１２】
信号処理部２２３は、ＡＤ変換に起因するノイズの所定の発生パターンに応じて、コンバイナ２２２から出力されたデジタル信号における、ＡＤコンバータ２２１−１〜２２１−４のＡＤ変換に起因するノイズを検出し、検出したノイズに応じてデジタル信号の補正に用いる補正値を求めるキャリブレーション処理を行う。
ここで、インターリーブ技術を用いた場合に、各ＡＤコンバータから出力されたデジタル信号を合成すると、合成後のデジタル信号には、オフセット誤差、ゲイン誤差、スキュー誤差などが含まれることがある。オフセット誤差とは、各ＡＤコンバータの無入力時の出力信号のゼロ値からのズレに起因する誤差である。ゲイン誤差とは、各ＡＤコンバータに同じ強度のアナログ信号が入力された時に出力されるデジタル信号の差に起因する誤差である。スキュー誤差は、各ＡＤコンバータのサンプリングタイミングのズレに起因する誤差である。
合成後のデジタル信号におけるこれらの誤差に起因するノイズは、所定のパターンで発生することが知られている。そのため、信号処理部２２３は、この所定のノイズ発生パターンを用いて、デジタル信号に含まれるノイズを検出することができる。
【００１３】
制御部２３０は、監視部２３１と、判定部２３２とを有する。
監視部２３１は、光受信部２１０の入力される信号光を監視し、信号光の強度を示すモニタ用信号を判定部２３２に出力する。
判定部２３２は、モニタ用信号が示す信号光の強度が、所定の期間、所定の範囲内に収まっているか否かを判定する。判定部２３２は、信号光の強度が、所定の期間、所定の範囲に収まっていないと判定すると、デジタル信号処理部２２０に、キャリブレーション処理を行わせない。
【００１４】
このように、本実施形態の光受信器２００は、受信した信号光に応じたアナログ信号を出力する光受信部２１０と、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換を行い、デジタル信号の補正値を求めるキャリブレーション処理を行い、決定した補正値を用いてデジタル信号を補正するデジタル信号処理部２２０と、制御部２３０とを有する。制御部２３０は、信号光の強度が、所定の期間、所定の範囲内に収まっているか否か判定し、信号光の強度が、所定の期間、所定の範囲内に収まっていないと判定すると、デジタル信号処理部２２０に、キャリブレーション処理を行わせない。
そのため、受信光の強度が、所定の期間、所定の範囲内に収まっていない状態、すなわち、信号光の強度が安定していない状態では、キャリブレーション処理は行われない。したがって、キャリブレーション処理は、信号光の強度が安定している状態、すなわち、信号光の入力断や、受信光の強度の大きな変動が発生しない状態で行われることにより、キャリブレーション処理の失敗を抑制することができる。
【００１５】
（第３の実施形態）
光受信部の中には、アナログ信号を増幅し、増幅利得が可変な増幅手段と、増幅手段の増幅利得を制御する利得制御手段とを備えるものがある。本実施形態においては、光受信部が、上述した増幅手段および利得制御手段を備える場合の光受信器の構成例について説明する。
図４は、本発明の第３の実施形態の光受信器４００の構成を示すブロック図である。光受信器４００は、光受信器１００と比較すると、制御部１３０が制御部４３０に変更された点が異なる。図４において、図１と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
図４を参照すると、光受信部１１０は、光電変換手段４１１と、増幅手段４１２と、利得制御手段４１３とを有する。
光電変換手段４１１は、受信光に対して光電変換を行うことでアナログ信号を生成し、生成したアナログ信号を増幅手段４１２に出力する。
増幅手段４１２は、光電変換手段４１１から出力されたアナログ信号を、利得制御手段４１３から出力された利得制御信号に応じた増幅利得で増幅する。増幅手段４１２は、増幅したアナログ信号をデジタル信号処理部１２０および利得制御手段４１３に出力する。
利得制御手段４１３は、増幅手段４１２から出力されるアナログ信号の強度が所定の範囲内に収まるように、増幅手段４１２に出力する利得制御信号を制御する。また、利得制御手段４１３は、利得制御信号を制御部４３０に出力する。
制御部４３０は、利得制御手段４１３から出力された利得制御信号が示す利得が、所定の期間、所定の範囲内に収まるか否かを判定する。ここで、利得制御信号が示す利得が、所定の期間、所定の範囲内に収まっていれば、信号光の強度が所定の範囲内に収まっていることになる。したがって、制御部４３０は、利得制御信号が示す利得が、所定の期間、所定の範囲内に収まるか否かを判定した結果に応じて、信号光の強度が、所定の期間、所定の範囲内に収まるか否かを判定する。
【００１６】
このように、光受信器４００の光受信部１１０は、アナログ信号を増幅し、増幅利得が可変の増幅手段４１２と、増幅手段４１１により増幅されたアナログ信号の強度が所定の範囲に収まるように、増幅手段４１２を制御する利得制御信号を、増幅手段４１１に出力する利得制御手段４１３とを備える。制御部４３０は、利得制御信号を用いて、信号光の強度が、所定の期間、所定の範囲内に収まっているか否かを判定する。
そのため、利得制御信号を用いて、信号光の強度が、所定の期間内に、所定の範囲を超えることがあるか否かを判定することにより、信号光を監視するための構成を設ける必要がないため、構成を簡略化できる。
【００１７】
なお、上述の実施形態においては、制御部は、信号光の強度が、所定の期間、所定の範囲内に収まっていないと判定すると、デジタル信号処理部に、キャリブレーション処理を行わせないが、これに限られない。変形例として、制御部は、さらに、デジタル信号処理部がキャリブレーション処理を開始した後に、信号光の強度が、所定の範囲を超えると、デジタル信号処理部１２０に、キャリブレーション処理を中止させてもよい。このような場合には、制御部は、デジタル信号処理部に、キャリブレーション処理を中止させた後に、信号光の強度が、所定の期間、所定の範囲に収まっていると判定すると、キャリブレーション処理を開始させてもよい。
【符号の説明】
【００１８】
１００，２００，４００  光受信器
１１０，２１０  光受信部
１２０，２２０  デジタル信号処理部
１３０，２３０，４３０  制御部
２２１−１〜２２１−４  ＡＤコンバータ
２２２  コンバイナ
２２３  信号処理部
２３１  監視部
２３２  判定部
４１１    光電変換手段
４１２    増幅手段
４１３    利得制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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