(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光通信方式の光符号分割多元接続システムに用いられる光受信機であって、
複数送信機のうち一の送信機の光強度として設定された第１のしきい値に対し、該第１のしきい値以上の大きさの受信光を該第１のしきい値と同一の値の光強度にするとともに該第１のしきい値より小さい受信光の光強度を実質的に０に制限する第１の光信号制限手段としての第１ハードリミッタと、
該第１ハードリミッタによる出力光を重みの数に分岐し、各重み位置との相関をとる第１相関手段と、
該第１相関手段による出力を電気信号に変換する第１の光検出手段と、
該第１の光検出手段による出力を受け、前記各重み位置における対数尤度比を全ての重み位置について加算した結果Ｔが、「０」と等しいか大きい場合は「１」が送信されたものとし、「０」よりも小さければ「０」が送信されたものとする尤度判定手段とを有し、
該尤度判定手段は下記式（１）を用いて尤度判定を行うことを特徴とする光受信機。
ここで、下記式（１）で表されるＴは、すべての重み位置における対数尤度比の和であり、
Ｗは拡散符号の重みであり、
ｚiは第ｉ番目の重み位置における前記第１の光検出手段の出力であり、
Ｈ1は前記一の送信機が光パルスを送信している場合であり、
Ｈ0は前記一の送信機が光パルスを送信していない場合であり、
Ｐr｛ｚi｜Ｈb｝  ｂ∈｛１、０｝は第ｉ番目の重み位置における前記第１の光検出手段の出力の尤度である。
【数１】
0003750076.tif 000008
【請求項２】
光通信方式の光符号分割多元接続システムに用いられる光受信機であって、
複数送信機のうち一の送信機の光強度として設定された第１のしきい値に対し、該第１のしきい値以上の大きさの受信光を該第１のしきい値と同一の値の光強度にするとともに該第１のしきい値より小さい受信光の光強度を実質的に０に制限する第１の光信号制限手段としての第１ハードリミッタと、
該第１ハードリミッタによる出力光の一部を分岐する第１のスプリッタと、
該第１のスプリッタにより分岐された光の一部をさらに分岐する第２のスプリッタ及び該第２のスプリッタにより分岐された光の各重み位置における相関をとる第１相関手段及び光結合するカプラによる出力を入力とする第２ハードリミッタであって、前記第１相関手段による出力光に対して、前記一の送信機の光強度に対して前記第１のスプリッタによる分岐数に応じて設定された第２のしきい値に対し、該第２のしきい値以上の大きさの受信光を該第２のしきい値と同一の値の光強度にするとともに前記第２のしきい値より小さい受信光の光強度を実質的に０に制限する、第２の光信号制限手段としての第２ハードリミッタと、
該第２ハードリミッタによる出力を電気信号に変換する第１の光検出手段と、
前記第１のスプリッタにより分岐された他の出力光を重みの数に分岐し、各重み位置との相関をとる第２相関手段と、
該第２相関手段によるそれぞれの前記重み位置における出力をそれぞれ電気信号に変換する第２の光検出手段と、
前記第１の光検出手段による出力の対数尤度比Ｔ２と前記第２の光検出手段から出力された前記各重み位置における対数尤度比を全ての重み位置について加算した結果との和であるＴ２（式２）＋Ｔ（式１）が、「０」と等しいか大きい場合は「１」が送信されたものとし、「０」よりも小さければ「０」が送信されたものとする尤度判定手段と、を有することを特徴とする光受信機。
ここで、Ｔは式（１）より求められ、前記各重み位置における対数尤度比の和であり、
Ｗは拡散符号の重みであり、
ｚiは第ｉ番目の重み位置における前記第２の光検出手段の出力であり、
Ｈ1は前記一の送信機が光パルスを送信している場合であり、
Ｈ0は前記一の送信機が光パルスを送信していない場合であり、
Ｐr｛ｚi｜Ｈb｝  ｂ∈｛１、０｝は第ｉ番目の重み位置における前記第２の光検出手段の出力の尤度である。
また、Ｔ２は式（２）より求められ、前記第１の光検出手段の出力の対数尤度比であり、
ｚ0は前記第２ハードリミッタの出力を検出する前記第１の光検出手段の出力であり、
Ｐr｛ｚ０｜Ｈb｝  ｂ∈｛１,０｝は前記第２ハードリミッタによる出力を電気信号に変換する光検出手段の出力の尤度である。
【数２】
0003750076.tif 000009
【数３】
0003750076.tif 000010
【請求項３】
光通信方式の光符号分割多元接続システムにおける光受信方法であって、
複数送信機のうち一の送信機の光強度として設定された第１のしきい値に対し、該第１のしきい値以上の大きさの受信光を該第１のしきい値と同一の値の光強度にするとともに該第１のしきい値より小さい受信光の光強度を実質的に０に制限する第１の光信号制限手段としての第１ハードリミッタステップと、
該第１ハードリミッタステップによる出力光を重みの数に分岐し、各重み位置との相関をとる第１相関ステップと、
該第１相関ステップによる出力を電気信号に変換する第１の光検出ステップと、
該第１の光検出ステップによる出力を受け、前記各重み位置における対数尤度比を全ての重み位置について加算した結果Ｔが、「０」と等しいか大きい場合は「１」が送信されたものとし、「０」よりも小さければ「０」が送信されたものとする尤度判定ステップとを有し、
該尤度判定ステップは下記式（１）で表される式を用いて尤度判定を行うことを特徴とする光受信方法。
ここで、下記式（１）で表されるＴは、すべての重み位置における対数尤度比の和であり、
Ｗは拡散符号の重みであり、
ｚiは第ｉ番目の重み位置における前記第１の光検出ステップの出力であり、
Ｈ1は前記一の送信機が光パルスを送信している場合であり、
Ｈ0は前記一の送信機が光パルスを送信していない場合であり、
Ｐr｛ｚi｜Ｈb｝  ｂ∈｛１、０｝は第ｉ番目の重み位置における前記第１の光検出ステップの出力の尤度である。
【数４】
0003750076.tif 000011
【請求項４】
光通信方式の光符号分割多元接続システムにおける光受信方法であって、
複数送信機のうち一の送信機の光強度として設定された第１のしきい値に対し、該第１のしきい値以上の大きさの受信光を該第１のしきい値と同一の値の光強度にするとともに該第１のしきい値より小さい受信光の光強度を実質的に０に制限する第１の光信号制限手段としての第１ハードリミッタステップと、
該第１ハードリミッタステップによる出力光の一部を分岐する第１のスプリッタステップと、
該第１のスプリッタステップにより分岐された光の一部をさらに分岐する第２のスプリッタステップ及び該第２のスプリッタステップにより分岐された光の各重み位置における相関をとる第１相関ステップ及び光結合するカプラによる出力を入力とする第２ハードリミッタステップであって、前記第１相関ステップによる出力光に対して、前記一の送信機の光強度に対して前記第１のスプリッタステップによる分岐数に応じて設定された第２のしきい値に対し、該第２のしきい値以上の大きさの受信光を該第２のしきい値と同一の値の光強度にするとともに前記第２のしきい値より小さい受信光の光強度を実質的に０に制限する、第２の光信号制限手段としての第２ハードリミッタステップと、
該第２ハードリミッタステップによる出力を電気信号に変換する第１の光検出ステップと、
前記第１のスプリッタステップにより分岐された他の出力光を重みの数に分岐し、各重み位置との相関をとる第２相関ステップと、
該第２相関ステップによる出力を電気信号に変換する第２の光検出ステップと、
前記第１の光検出ステップによる出力の対数尤度比Ｔ２と前記第２の光検出ステップから出力された前記各重み位置における対数尤度比を全ての重み位置について加算した結果との和であるＴ２（式２）＋Ｔ（式１）が、「０」と等しいか大きい場合は「１」が送信されたものとし、「０」よりも小さければ「０」が送信されたものとする尤度判定ステップと
を有することを特徴とする光受信方法。
ここで、Ｔは式（１）により求められ、前記各重み位置における対数尤度比の和であり、
Ｗは拡散符号の重みであり、
ｚiは第ｉ番目の重み位置における前記第２の光検出ステップの出力であり、
Ｈ1は前記一の送信機が光パルスを送信している場合であり、
Ｈ0は前記一の送信機が光パルスを送信していない場合であり、
Ｐr｛ｚi｜Ｈb｝  ｂ∈｛１、０｝は第ｉ番目の重み位置における前記第２の光検出ステップの出力の尤度である。
また、Ｔ２は式（２）より求められ、前記第１の光検出手段の出力の対数尤度比であり、
ｚ0は前記第２ハードリミッタの出力を検出する前記第１の光検出ステップの出力であり、
Ｐr｛ｚ０｜Ｈb｝  ｂ∈｛１,０｝は前記第２ハードリミッタによる出力を電気信号に変換する光検出ステップの出力の尤度である。
【数５】
0003750076.tif 000012
【数６】
0003750076.tif 000013
【請求項５】
請求項１又は２に記載の光受信機を有することを特徴とする光通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）等における光符号分割多元接続の技術が用いられる光受信機、光受信方法及び光通信システムに関するものであり、詳しくは、光符号分割多元接続における多元接続干渉を抑圧することができる光受信機、光受信方法及び光通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光符号分割多元接続（Code Division Multiple Access:ＣＤＭＡ、以下、「光ＣＤＭＡ」と呼ぶ）システムは、各ユ−ザの光信号を拡散符号を用いて符号化することで、１つの光伝送路を共有して多元接続を行なう光通信方式である。各ユーザは、まず送信機側において、送信したい情報を光信号に一次変調する。一次変調された光信号を割り当てられた拡散符号にしたがって二次変調（以下、「符号化」という）する。そして、この符号化された形態で伝送路上へ送信される。
一方、受信機側においては、送信機側において符号化された光信号を拡散符号に対応する相関器によって二次復調（以下、「復号化」という）する。復号化された光信号は、続く光検出部において一次復調され、送信された情報を判定する。そして、判定結果を送信された信号として受信する。
【０００３】
このように、光ＣＤＭＡでは、送信側において拡散符号を用いて送信する光信号を符号化し、かつ、受信側において受信した光信号を拡散符号に対応する相関器によって復号化することで光通信を行なう。よって、時間又は波長を各ユーザに割り当てることで多元接続を図る他の多元接続システムに対して、
・システム同期をとる必要がないこと
・正確な波長（光周波数）を制御する必要がないこと
・原理的に秘匿性に優れていること
・拡散符号による自己ルーティング（自己経路選択伝送）機能を有すること
などの利点を有する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、受信側において相関器によって各ユーザの信号を識別するので、他ユーザが用いる拡散符号間の相互相関によって多元接続干渉を生じてしまう。よって、同時に通信するユ−ザ数が増加するにつれて、この多元接続干渉もまた増加するといった問題がある。よって、一定の通信品質を確保するために、同時に通信可能なユ−ザ数が制限されてしまい、その通信容量が制限されてしまう。
従来、光ＣＤＭＡの受信方法として所望ユーザの拡散符号と相関をとる相関受信器を用いて復号化するシングルユーザ受信が広く研究されてきた。この種の受信方法の場合、同時ユーザ数が増大するにつれて、多元接続干渉の影響により、その通信品質は劣化してしまっていた。
【０００５】
また、この通信品質の劣化を緩和するために光ハードリミッタを相関器とともに用いることが知られている（J.A.Salehi,and C.A.Brackett,"Code division multiple-access techniques in optical fiber networks−Part II:systems performance analysis,"IEEE Trans.Commun.,vol.37,no.8,pp.834-842,Aug.1989.）。しかしながら、この方法においても、スレッショルド検出を行なうので、通信品質を良好に保つ最適なスレッショルドを受信側で維持できなかった。すなわち、光ＣＤＭＡシステムは、通信品質が多元接続干渉に依存する干渉依存型システムであるので、常に最適なスレッショルドで信号判定を行うことができず良好な通信品質を保つことができなかった。
【０００６】
一方、光ＣＤＭＡシステムの受信方法として、受信した光信号について、他ユーザの信号に関する情報、たとえば、拡散符号、信号遅延量、又は信号強度などを利用して信号判定することで、所望ユ−ザの通信品質を改善するマルチユ−ザ受信が注目を集めている。マルチユ−ザ受信においては、シングルユ−ザ受信に比べて他ユ−ザの信号情報を利用して所望ユ−ザの信号判定を行なうので、受信側において通信品質への多元接続干渉の影響を小さくできる。
【０００７】
しかしながら、マルチユーザ受信において、優れた通信品質が得られるのに対して、その信号判定に伴う複雑性が問題となっていた。ユ−ザ数が増加するにつれて、その受信方法又は受信機の構成は複雑になり、その信号判定に要する計算量は指数関数的に増大してしまう。この複雑性を緩和するために、１例においては、多段ステージで信号判定を行ない、前ステージにおいて他ユーザの信号に関する情報を用いて受信することにより干渉量を推定し、この推定された干渉量を用いて次ステージでの信号判定を行なう。これを繰り返すことで、通信品質を向上させている（M.Brandt-Pearce,and B.Aazhang,"Performance analysis of single-user and multiuser detectors for optical code division multiple access communication systems,"IEEE Trans.Commun.,vol.43,no 2/3/4,pp.435-444,Feb./Mar./Apr.1995.）。
【０００８】
また、他の例では、他ユーザの拡散符号とその遅延量を予め知っていることを利用して、その干渉を受けている光信号を信号判定に用いないことで、多元接続干渉を抑制している（L.B.Nelson,and H.V.Poor,"performance of multiuser detection for optical CDMA−Part I:error probabilities,"IEEE Trans.Commun.,vol.43,no.11,pp.2803-2811,Nov.1995.）。
さらに他の例では、両受信方法を組み合わせることで、その通信品質を向上させている（J.T.K.Tang,and K.B.Letaief,"A new multiuser detector for optical code division multiple access communications systems,"Proc.IEEE International Conference on Communications(ICC'97),vol.1/3,pp126-130,Montreal,Quebec Canada,June 1997.）。
【０００９】
しかしながら、いずれの受信方法においても、信号判定を行なう際に受信機において、他ユーザの拡散符号、信号遅延量、又は信号強度に関する情報を予め知っている必要がある。すなわち、良好な通信品質を維持するために、信号判定の複雑さを犠牲にしていた。また、これらの信号判定は、電気段において信号処理を行なうことになるので、広帯域な光伝送を用いたとしても電気段での複雑な信号処理により通信速度が制限されてしまうといった欠点もあった。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、他ユーザに関する情報を知らなくても、通信品質を向上することができる光ＣＤＭＡの光受信機、光受信方法及び光通信システムを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の光受信機は、所望ユーザの信号強度以上の大きさの受信光に対して該受信光の強度を１つの所定値にし、該所望ユーザの信号強度より小さい受信光に対して該受信光の強度を実質的に０に制限する第１光信号制限手段と、該第１光信号制限手段による出力と前記所望ユーザの拡散符号との相関をとる第１相関手段と、該第１相関手段による出力の尤度を用いて尤度判定を行う尤度判定手段と、を有するものである。
【００１１】
また、前記第１光信号制限手段による出力と前記所望ユーザの拡散符号との相関をとる第２相関手段と、該第２相関手段による出力光に対して、所望ユーザの信号強度以上の大きさの出力光に対して該出力光の強度を１つの所定値にし、該所望ユーザの信号強度より小さい出力光に対して該出力光の強度を実質的に０に制限する第２光信号制限手段と、を有し、前記尤度判定手段は、該第２光信号制限手段による出力を判定に用いることで、すべての重み位置が多元接続干渉によって干渉を受けないかぎり、光検出器の出力は干渉の影響を受けず、かつ、該出力は、Ｗ（重み）倍された光強度で検出されるので、より信頼できる信号判定を行うことができる。
【００１２】
また、本発明の光受信方法は、所望ユーザの信号強度以上の大きさの受信光に対して該受信光の強度を１つの所定値にし、該所望ユーザの信号強度より小さい受信光に対して該受信光の強度を実質的に０に制限する第１光信号制限ステップと、該第１光信号制限ステップによる出力と前記所望ユーザの拡散符号との相関をとる第１相関ステップと、該第１相関ステップによる出力の尤度を用いて尤度判定を行う尤度判定ステップと、を有する方法である。
【００１３】
また、本発明の光受信方法は、前記第１光信号制限ステップによる出力と前記所望ユーザの拡散符号との相関をとる第２相関ステップと、該第２相関ステップによる出力光に対して、所望ユーザの信号強度以上の大きさの出力光に対して該出力光の強度を１つの所定値にし、該所望ユーザの信号強度より小さい出力光に対して該出力光の強度を実質的に０に制限する第２光信号制限ステップと、を有し、前記尤度判定ステップは、該第２光信号制限ステップによる出力を判定に用いる方法である。
また、本発明の光通信システムは、上記の光受信機を有するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態による光受信機を適用するのに好適な光通信システムの構成を示す図であり、光ＣＤＭＡによって多元接続されるＮ個の光送信機と１個の光受信機で構成される光通信システムを示す。ここでは、直接変調直接検出光符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）システムに用いた光受信機について説明する。直接変調直接拡散とは、光信号として、光の強度に注目して、変調及び検出する光通信方式である。
【００１５】
この光通信システムの送信側において、各光送信機Ｔ1,Ｔ2,...,ＴNは、情報変調された光信号を割り当てられた拡散符号によって符号化された形態で、光ファイバ１１及びスターカプラ１２を通してネットワークへ送信する。そして、受信側において、光受信機Ｒは、各光送信機Ｔ1,Ｔ2,...,ＴNから符号化されて送信される光信号を光ファイバ１３を通して受信する。
この光受信機Ｒにおいては、各光送信機Ｔ1,Ｔ2,...,ＴNから符号化されて送信される光信号から、所望ユーザの拡散符号で符号化された光信号を復号する。
このとき、拡散符号間の相互相関に起因して、干渉、すなわち、多元接続干渉を受ける。同時に多元接続して通信する同時ユーザ数が増大するにつれて、この多元接続干渉は、その干渉量が増大するという性質を有する。
【００１６】
図２は、本発明の第１実施の形態による光受信機Ｒの構成を示す図である。光受信機Ｒの入力信号として、各光送信機Ｔ1,Ｔ2,...,ＴNからの光信号をスターカプラ１２から受信する。
まず、受信信号は、光信号制限手段としての光ハードリミッタ２１へ入力する。このとき、光ハードリミッタ２１の動作は、光ハードリミッタ２１への入力信号光をｘとすると、次式のように定義される。
【００１７】
【数５】
0003750076.tif 000002
【００１８】
上記式（１）において、λsは、所望ユーザの信号強度を示す。この光ハードリミッタとしては公知のものを用いることができる（A.A.Sawchuk and T.C.Strand,"Digital optical computing,"Proc.IEEE,vol.72,pp.758-779,July 1984.  J.L.Jewell,M.C.Rushford,and H.M.Hoad,"Use of a single nonlinear Fabry-Perot etalon as optical logic gates,"Appl.Phys.Lett.,vol.44,pp.172-174,Aug.1984.）。
上記式（１）のように、光ハードリミッタ２１によって制限された光信号を、スプリッタ２２によって重みＷの数に分岐し、相関手段としての遅延線で構成される相関器２３で拡散符号の重み位置における光信号と相関をとる。
【００１９】
この相関をとった光信号を、フォトダイオードから成る光検出器２４へ入力する。受信信号は光ハードリミッタ２１によって上記式（１）のようにその光強度が制限されているので、光検出器２４からの各出力信号は２値のいずれかをとることになる。この２値に基づいて、尤度判定手段としての結合尤度判定器２５において尤度判定を行ない、送信された信号を復調する。
たとえば、拡散符号として、符号長Ｌ＝１３、重みＷ＝３、オフピーク自己相関及び相互相関が１（オンピーク自己相関は３＝Ｗ）である光直交符号（ＯＯＣ：Optical Orthogonal Code）を用いた場合を例に、２人の同時ユーザがいた場合について、上記光受信機Ｒで光信号が受信されてからどのように正しく信号判定を行なえるかを説明する。
【００２０】
図３は、光ハードリミッタ２１の動作を説明する図である。今、所望ユーザ（ユーザ１）は、拡散符号Ｃ1＝[1011000000000]、他ユーザ（ユーザ２）は拡散符号Ｃ2＝[0010000100010]を用いて、所望ユーザの受信機で光信号を受信したとする。このとき、光ハードリミッタ２１によって、拡散符号Ｃ1と拡散符号Ｃ2とがチップ位置３（２番目の重み位置）において干渉している。このとき、所望ユーザの光強度に光ハードリミッタ２１のカットオフレベルを設定しておく。よって、所望ユーザが光信号を送信したとき（図３の上段）は、光ハードリミッタ２１の出力は、すべて所望ユーザの信号レベルとなる。
【００２１】
一方、所望ユーザが光パルスを送信しないとき（図３の下段）は、ユーザ２と相関するパルス位置において光パルスが受信されることになる。
この後、拡散符号Ｃ1の重み位置（符号系列における３個の「１」の位置）の光パルスを同時に受信するように、遅延線によって構成される相関器２３によってそれぞれの光検出器２４に入力する。
第ｉ番目の重み位置における光検出器２４の出力に対するＯＮ／ＯＦＦの尤度比は、次式のように与えられる。
【００２２】
【数６】
0003750076.tif 000003
【００２３】
ｚi：第ｉ番目の重み位置における光検出器２４の出力
Ｈ1：所望ユーザが光パルスを送信している場合
Ｈ0：所望ユーザが光パルスを送信していない場合
Ｐr｛ｚi｜Ｈb｝  ｂ∈｛１,０｝：第ｉ番目の重み位置における光検出器２４出力の尤度
なお、演算等の簡単化のため、上記式（２）における尤度比は、底をｅとして自然対数で表している。
これら拡散符号の重み位置において得られる尤度を用いて、結合尤度判定器２５において次式で表される結合尤度判定を行なうことで、信号判定を行なう。
【００２４】
【数７】
0003750076.tif 000004
【００２５】
Ｗ：拡散符号の重み
なお、上記式（３）は、Ｔ≧０であれば、送信された情報は「１」であり、Ｔ＜０であれば、送信された情報は「０」であると判定することを意味している。
【００２６】
本実施の形態によれば、光ハードリミッタ２１によって、受信光は光信号制限されるので、光検出器２４からの各出力信号は２値のいずれかをとることになる。多元接続干渉による干渉を受けた重み位置の尤度比は、上記式（２）によって０になる（尤度比そのものの値は１であるが、尤度比の自然対数は０になるという意味）。よって、干渉を受けた重み位置の信号は、信号判定に影響しない。よって、他ユーザに関する情報を知らなくても、多元接続干渉の影響を抑制することができる。
また、光ハードリミッタの後段に、新たなブランチを設けて、加算器としての光カプラによって拡散符号の重み位置の光信号を加算した光信号に対する第２の光信号制限手段としての第２光ハードリミッタを設けた本発明の一実施の形態について図４を用いて説明する。
【００２７】
図４は、本発明の第２実施の形態による光受信機の構成を示す図である。受信信号は第１光ハードリミッタ３１及びスプリッタ３２を介して２つに分岐される。ここで、第１光ハードリミッタ３１は図２に示した光ハードリミッタ２１と同じ働きをする。上側のブランチにおいては、図２に示したスプリッタ２２及び相関器２３と同じ働きをするスプリッタ３３及び相関器３４によって相関をとり、カプラ３５によって光結合して、第２光ハードリミッタ３６に入力する。この第２光ハードリミッタ３６は、次式で与えられるように動作する。
【００２８】
【数８】
0003750076.tif 000005
【００２９】
ここで、本実施の形態においては、３ｄＢのスプリッタ３２を用いたので、第２光ハードリミッタ３６のカットオフレベルは、第１光ハードリミッタ３１のカットオフレベルの１／２になっている。
この実施の形態において、第２光ハードリミッタ３６で信号制限されることによって、このブランチからに対する尤度比が次式のように求まる。
【００３０】
【数９】
0003750076.tif 000006
【００３１】
ここで、ｚ0は、図４に示されるように、上側のブランチにおける光検出器３７の出力である。
一方、図４に示される下側のブランチについては、第１実施の形態と同様にして、所望ユーザと相関する重み位置を相関器４０によって、同時に受信できるように構成する。上側のブランチと同様に３ｄＢカプラによって分岐されたことから、各重み位置における最大尤度は、光信号強度が１／２におけるものとなる。上記式（３）及び式（５）を乗算した結合尤度比が０以上であるか否か（ここでは、結合尤度比とは対数表現で定義しているので、加算したものが０以上となるか否か）を判定することで、論理判定器３８において信号判定を行なう。
【００３２】
図５は、図４における上側のブランチの光信号を説明する図である。上側のブランチにおいては、拡散符号の重み位置において相関した光信号を最終重み位置（図５における３番目のチップ位置）に加算した後、第２光ハードリミッタ３６において光信号制限するので、全ての重み位置が多元接続干渉によって干渉を受けないかぎり、光検出器３７の出力は干渉の影響を抑制することができる。
第２実施の形態によれば、上側のブランチの光検出器３７において、Ｗ（重み）倍された光強度で検出されるので、より信頼できる信号判定を行うことができる。よって、さらに通信品質のよい信号受信ができる。
【００３３】
図６は、本発明の効果を確認するためのシミュレーション（数値解析）結果を示すグラフであり、横軸受信信号強度に対する縦軸ビット誤り率を示す。このグラフは第２実施の形態によるシミュレーション結果を示し、暗電流Λd＝０.１、符号長Ｌ＝３４１、重みＷ＝５、ユーザ数Ｋ＝５とする。また、「従来」はビット誤り率を最小にするスレッショルドを用いる場合である。「本発明（上限）」は全干渉ユーザ（所望ユーザを除く）が「１」すなわちパルスを送信している場合であって、多元接続干渉が最悪の状態である。「本発明」は干渉ユーザが確率１／２で「１」か「０」を送信している場合である。「単一ユーザ接続」は一ユーザのみが通信をしている単一ユーザ（Ｋ＝１）の場合であって多元接続干渉がない場合である。
【００３４】
グラフから、多元接続干渉がない「単一ユーザ接続」の場合に対して「従来（光ハードリミッタを有する場合と有しない場合）」はビット誤り率が高いのに対し、従来例の項で述べた「マルチユーザ受信機」の場合でも相当改善されるものの、「本発明」では、多元接続干渉による劣化が少ない、すなわち、多元接続干渉の影響を抑制していることが理解される。
【００３５】
図７は、本発明の効果を確認するためのシミュレーション結果を示すグラフであり、横軸ユーザ数に対する縦軸ビット誤り率を示す。このグラフは第２実施の形態によるシミュレーション結果を示し、受信信号強度Λs＝４０、暗電流Λd＝０.１、符号長Ｌ＝３４１、重みＷ＝５とする。
グラフから、図６と同様の改善が見られるとともに、「本発明」はユーザ数Ｋ≦５において顕著な効果を奏することが理解される。これは、重みＷ＝５であることから、Ｋ＞Ｗにおいては所望ユーザの重み位置で干渉を受けてしまうためと考えられる。
【００３６】
図８は、本発明の効果を確認するためのシミュレーション結果を示すグラフであり、横軸重みに対する縦軸ビット誤り率を示す。このグラフは第２実施の形態によるシミュレーション結果を示し、暗電流Λd＝０.１、ユーザ数Ｋ＝５とする。
グラフから、図６と同様の改善が見られるとともに、最適の重みＷが受信信号強度Λsの増加とともに増加すること、及び、「本発明」の最適重みＷが「マルチユーザ受信機」の最適重みＷよりも小さいことが理解される。ここで、上記実施の形態で用いたＯＯＣ（光直交符号）において生成できる符号数は、
【００３７】
【数６】
0003750076.tif 000007
【００３８】
と表される。よって、重みＷが小さいときに最小の誤り率を示すということは、符号長Ｌ一定の下で、生成できるＯＯＣの符号数を増大することができるという効果を奏することを意味する。
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
【００３９】
上記実施の形態においては、光検出器としてフォトダイオードを用いたが、受信感度が優れるアバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）を用いてもよい。
結合尤度判定器２５又は論理判定器３８の尤度判定には、光検出器２４又は４１の出力を加算して判定してもよい。
光ハードリミッタ２１等の動作で、光信号の強度が大きいときは所望ユーザの信号強度λsに制限しているが、１つの所定値であればよく、所望ユーザの信号強度λsに限られない。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、他ユーザに関する情報を知らなくても、多元接続干渉の影響を抑制することができるので、その信号判定が容易であり、構成が簡素化され、信号処理が高速化され、かつ、優れた通信品質を実現することができ、光通信の利点である高速大容量である特徴を生かすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による光受信機を適用するのに好適な光通信システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の第１実施の形態による光受信機の構成を示す図である。
【図３】光ハードリミッタの動作を説明する図である。
【図４】本発明の第２実施の形態による光受信機の構成を示す図である。
【図５】図４における上側のブランチの光信号を説明する図である。
【図６】本発明の効果を確認するためのシミュレーション結果を示すグラフ（その１）である。
【図７】本発明の効果を確認するためのシミュレーション結果を示すグラフ（その２）である。
【図８】本発明の効果を確認するためのシミュレーション結果を示すグラフ（その３）である。
【符号の説明】
１１    光ファイバ
１２    スターカプラ
１３    光ファイバ
２１    光ハードリミッタ
２２，３２，３３，３９    スプリッタ
２３，３４，４０    相関器
２４，３７，４１    光検出器
２５    結合尤度判定器
３１    第１光ハードリミッタ
３５    カプラ
３６    第２光ハードリミッタ
３８    論理判定器
Ｔ1,Ｔ2,...,ＴN    光送信機
Ｒ      光受信機
【図１】
0003750076.tif 000014
【図２】
0003750076.tif 000015
【図３】
0003750076.tif 000016
【図４】
0003750076.tif 000017
【図５】
0003750076.tif 000018
【図６】
0003750076.tif 000019
【図７】
0003750076.tif 000020
【図８】
0003750076.tif 000021