(57)【要約】２値情報のＲＺ符号化及び多値符号化を実施して、その符号化信号を光変調する。
2002033921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２値情報のＲＺ符号化及び多値符号化を行う符号化手段と、上記符号化手段による符号化信号を光変調する変調手段と、上記変調手段により光変調された符号化信号を伝送する伝送手段と、上記伝送手段により伝送された符号化信号を受信する受信手段と、上記受信手段により受信された符号化信号のＮＲＺ復号化及び多値復号化を行う復号化手段とを備えた光伝送装置。
【請求項２】
符号化手段は、２値情報をＲＺ符号化してから多値符号化を行うことを特徴とする請求の範囲第１項記載の光伝送装置。
【請求項３】
符号化手段は、２値情報を多値符号化してからＲＺ符号化を行うことを特徴とする請求の範囲第１項記載の光伝送装置。
【請求項４】
復号化手段は、符号化信号をＮＲＺ復号化してから多値復号化を行うことを特徴とする請求の範囲第１項記載の光伝送装置。
【請求項５】
復号化手段は、符号化信号を多値復号化してからＮＲＺ復号化を行うことを特徴とする請求の範囲第１項記載の光伝送装置。
【請求項６】
符号化手段は、２値情報とクロックの積を演算するＡＮＤ回路を用いて、２値情報のＲＺ符号化を行うことを特徴とする請求の範囲第１項記載の光伝送装置。
【請求項７】
復号化手段は、受信手段により受信された符号化信号を分割するスプリッタと、相互に異なる識別閾値が与えられ、上記スプリッタにより分割された符号化信号と当該識別閾値を比較する複数の識別器と、上記複数の識別器の比較結果に基づく論理演算を行う論理回路とを用いて、符号化信号のＮＲＺ復号化を行うことを特徴とする請求の範囲第１項記載の光伝送装置。
【請求項８】
２値情報をＲＺ符号化し、その符号化信号を多値符号化して光変調すると、その符号化信号を伝送する一方、その符号化信号を受信すると、その符号化信号のＮＲＺ復号化及び多値復号化を行う光伝送方法。
【請求項９】
２値情報とクロックの積を演算してＲＺ符号化を行うことを特徴とする請求の範囲第８項記載の光伝送方法。
【請求項１０】
受信した符号化信号を分割して、分割後の符号化信号を複数の識別閾値と比較し、その比較結果に基づく論理演算を実施して、符号化信号のＮＲＺ復号化を行うことを特徴とする請求の範囲第８項記載の光伝送方法。
【請求項１１】
２値情報を多値符号化し、その符号化信号をＲＺ符号化して光変調すると、その符号化信号を伝送する一方、その符号化信号を受信すると、その符号化信号のＮＲＺ復号化及び多値復号化を行う光伝送方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明は、多値変調にＲｅｔｕｒｎ　ｔｏ　Ｚｅｒｏ（ＲＺ）符号を用いることで高ビットレート長距離伝送を可能にする光伝送装置及び光伝送方法に関するものである。
背景技術
今日の通信需要の急増を受けて、長距離光海底ケーブルシステムの建設が積極的に行われている。大洋横断を必要とする長距離光海底ケーブルシステムは、両端の陸揚げ局に設置される端局装置と、５０ｋｍ程度の中継スパン毎に配置された海底中継器とを配設する構成が一般的である。
こうした光海底ケーブルにより大容量の情報を効率良く伝送する技術として、波長分割多重光伝送（ＷＤＭ）技術がある。例えば、１波長当たり１０Ｇｂ／ｓの信号を１００波長多重することで、１Ｔｂ／ｓの容量の情報を伝送することができる。
さらに伝送容量を増加させる手段として、ＷＤＭの波長数を増やす方法がある。例えば、波長数を２００波長とすれば、計算上、総伝送容量を２Ｔｂ／ｓまで増やすことができる。
しかしながら、波長数を増やすためには中継器に倍の帯域が必要となる。波長間隔が０．４ｎｍの場合、１００波長では４０ｎｍの帯域が必要であり、これはエルビウムドープファイバを用いた光増幅器（ＥＤＦＡ）が精密に設計された利得等化器を有していれば実現できるが、２００波長に必要な８０ｎｍを実現する手段は見出されていない。
別の方法として、１波長当たりのビットレートを高速化する方法がある。例えば、１波長当たり４０Ｇｂ／ｓに高速化すれば、総容量２Ｔｂ／ｓを得るのに必要な波長数は５０波長で済み、波長間隔を０．８ｎｍとしても、中継器に必要とされる帯域は４０ｎｍで足りる。
このように１波長当たりのビットレートを上げることは総伝送容量の増大に有効な手段であるが、長距離伝送にとっては新たな問題点を発生することになる。
一般的に、光ファイバのような分散伝送路においては、ビットレートの２乗に反比例して伝送可能距離が縮まることが知られている。即ち、１０Ｇｂ／ｓで８，０００ｋｍ伝送できたものが、４０Ｇｂ／ｓでは１／１６の５００ｋｍしか伝送できないことを意味する。
これを解決するためには極めて精密な分散マネジメントと端局装置での動的な分散補償量制御が必要となり、その結果としてシステム全体のコストアップが避けられない。また、分散の影響のみならず、光ファイバ中の非線形現象（例えば、自己位相変調）などにより、ビットレートの３乗で伝送が難しくなるとも言われている。
この問題を解決するために、ビットレートを上げることなく単位時間当たりの情報伝送速度を増加できる手段として、古くは無線で使用されてきた多値変調技術が有望である。多値変調はＭ進信号とも呼ばれており、２進情報をＭ信号に符号化した後伝送し、受信側で再び２進情報に復号するものである。
第１図は例えば「Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｐｐ．２２３５−２２４８，ｖｏｌ．１７，ｎｏ．１１，Ｎｏｖｅｍｂｅｒ　１９９９」に示された従来の光伝送装置を示す構成図であり、図において、１は２値情報を発信する２値情報源、２は２値情報源１から発信された２値情報を多値符号化する多値符号化回路、３は多値符号化回路２による多値符号化信号を光変調する光変調回路、４は光ファイバ伝送路、５ａ〜５ｄは光増幅器、６は光ファイバ伝送路４により伝送された多値符号化信号を受信する光受信回路、７は光受信回路６により受信された多値符号化信号を多値復号化して２値情報を復元する多値復号化回路、８は復元された２値情報である。
次に動作について説明する。
ここでは、２値情報源１が４０Ｇｂ／ｓの２値情報を発信する場合について説明する。
２値情報源１が４０Ｇｂ／ｓの２値情報を発信すると、例えば、多値符号化回路２が４０Ｇｂ／ｓの２値情報を多値符号化して４進振幅変調（ＱＡＭ）を行うことにより、２０Ｇｂ／ｓのＱＡＭ信号を出力する。
光変調回路３は、多値符号化回路２が２０Ｇｂ／ｓのＱＡＭ信号を出力すると、そのＱＡＭ信号を２０Ｇｂ／ｓの４値ＮＲＺ（Ｎｏｎ−Ｒｅｔｕｒｎ−ｔｏ−Ｚｅｒｏ）の光信号に変換して光ファイバ伝送路４に出力する。
これにより、光信号は光増幅器５ａ〜５ｄにより増幅されながら、光ファイバ伝送路４により光受信回路６まで伝送される。
光受信回路６は、２０Ｇｂ／ｓの４値ＮＲＺの光信号を受信すると、その光信号を電気の４値ＮＲＺに変換して多値復号化回路７に出力する。
多値復号化回路７は、光受信回路６から電気の４値ＮＲＺが出力されると、４値ＮＲＺを多値復号化して２値情報８を復元する。
上記の技術は、Ｗｅｄｄｉｎｇらによって「ＥＣＯＣ‘９６，ｐ．１−９１−９４，１９９６，Ｏｓｌｏ」にて発表された「Ｍｕｌｔｉ−Ｌｅｖｅｌ　ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ　ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ａｔ　２０Ｇｂｉｔ／ｓ　ｏｖｅｒ　４６ｋｍ　ｉｎｓｔａｌｌｅｄ　ｓｔａｎｄａｒｄ　ｓｉｎｇｌｅｍｏｄｅ　ｆｉｂｒｅ」に開示されている。また、Ｇ．Ｖｅｉｔｈによって「ＥＣＯＣ‘９９，ｐ．ＩＩ−８２−８３，２６−３０　Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ　１９９９，Ｎｉｃｅ」にて発表された「Ｅｕｒｏｐｅａｎ　４０Ｇｂｉｔ／ｓ　Ｆｉｅｌｄ　Ｔｅｓｔｓ」にて実験的に確かめられているように、２０Ｇｂ／ｓの光伝送装置を用いることで擬似的に４０Ｇｂ／ｓの伝送ができるという利点を有する。上記Ｇ．Ｖｅｉｔｈの実験では、１１１ｋｍの擬似４０Ｇｂ／ｓ伝送を実証している。
従来の光伝送装置は以上のように構成されているので、１１１ｋｍ程度の伝送距離では光信号の伝送が実証されているが、８，０００ｋｍ級の伝送距離については光信号の伝送が実証されておらず、大洋横断を目的とする光海底ケーブルシステムには適用することが困難であるなどの課題があった。
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、大洋横断級の長距離伝送を実施することができる光伝送装置及び光伝送方法を得ることを目的とする。
発明の開示
この発明に係る光伝送装置は、２値情報のＲＺ符号化及び多値符号化を行う符号化手段を設け、その符号化信号を光変調するようにしたものである。
このことによって、大洋横断級の長距離伝送を実施することができる効果がある。
この発明に係る光伝送装置は、符号化手段が２値情報をＲＺ符号化してから多値符号化を行うようにしたものである。
このことによって、符号間干渉の小さい符号化信号が得られる効果がある。
この発明に係る光伝送装置は、符号化手段が２値情報を多値符号化してからＲＺ符号化を行うようにしたものである。
このことによって、符号間干渉の小さい符号化信号が得られる効果がある。
この発明に係る光伝送装置は、復号化手段が符号化信号をＮＲＺ復号化してから多値復号化を行うようにしたものである。
このことによって、２値情報を復元することができる効果がある。
この発明に係る光伝送装置は、復号化手段が符号化信号を多値復号化してからＮＲＺ復号化を行うようにしたものである。
このことによって、２値情報を復元することができる効果がある。
この発明に係る光伝送装置は、符号化手段が２値情報とクロックの積を演算するＡＮＤ回路を用いて、２値情報のＲＺ符号化を行うようにしたものである。
このことによって、回路の小規模化を図ることができる効果がある。
この発明に係る光伝送装置は、復号化手段が受信手段により受信された符号化信号を分割するスプリッタと、相互に異なる識別閾値が与えられ、スプリッタにより分割された符号化信号と当該識別閾値を比較する複数の識別器と、複数の識別器の比較結果に基づく論理演算を行う論理回路とを用いて、符号化信号のＮＲＺ復号化を行うようにしたものである。
このことによって、回路の小規模化を図ることができる効果がある。
この発明に係る光伝送方法は、２値情報をＲＺ符号化し、その符号化信号を多値符号化して光変調するようにしたものである。
このことによって、大洋横断級の長距離伝送を実施することができる効果がある。
この発明に係る光伝送方法は、２値情報とクロックの積を演算してＲＺ符号化を行うようにしたものである。
このことによって、回路の小規模化を図ることができる効果がある。
この発明に係る光伝送方法は、受信した符号化信号を分割して、分割後の符号化信号を複数の識別閾値と比較し、その比較結果に基づく論理演算を実施して、符号化信号のＮＲＺ復号化を行うようにしたものである。
このことによって、回路の小規模化を図ることができる効果がある。
この発明に係る光伝送方法は、２値情報を多値符号化し、その符号化信号をＲＺ符号化して光変調するようにしたものである。
このことによって、大洋横断級の長距離伝送を実施することができる効果がある。
発明を実施するための最良の形態
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
第２図はこの発明の実施の形態１による光伝送装置を示す構成図であり、図において、１１は２値情報を発信する２値情報源、１２は２値情報源１１から発信された２値情報を多重分離する多重分離回路、１３は多重分離回路１２により多重分離された２値情報をＲＺ符号化するＲＺ符号化回路、１４はＲＺ符号化回路１３によるＲＺ符号化信号を多値符号化する多値符号化回路である。なお、ＲＺ符号化回路１３及び多値符号化回路１４から符号化手段が構成されている。
１５は多値符号化回路１４による多値符号化信号を光変調する光変調回路（変調手段）、１６は光ファイバ伝送路、１７ａ〜１７ｄは光増幅器である。なお、光ファイバ伝送路１６及び光増幅器１７ａ〜１７ｄから伝送手段が構成されている。
１８は光ファイバ伝送路１６により伝送された多値符号化信号を受信する光受信回路（受信手段）、１９は光受信回路１８により受信された多値符号化信号をＮＲＺ復号化するＮＲＺ復号化回路、２０はＮＲＺ復号化回路１９によるＮＲＺ復号化信号を多値復号化する多値復号化回路である。なお、ＮＲＺ復号化回路１９及び多値復号化回路２０から復号化手段が構成されている。
２１は多値復号化回路２０による多値復号化信号を多重化する多重化回路、２２は復元された２値情報である。
第３図はこの発明の実施の形態１による光伝送方法を示すフローチャートである。
次に動作について説明する。
ここでは、２値情報源１１が４０Ｇｂ／ｓの２値情報を発信する場合について説明する。なお、言うまでもないが、この実施の形態１は４０Ｇｂ／ｓ以外のビットレートに適用することができる。
２値情報源１１が４０Ｇｂ／ｓの２値情報を発信すると（ステップＳＴ１）、多重分離回路１２が４０Ｇｂ／ｓの２値情報を多重分離する（ステップＳＴ２）。
ＲＺ符号化回路１３は、多重分離回路１２が４０Ｇｂ／ｓの２値情報を多重分離すると、その２値情報をＲＺ（Ｒｅｔｕｒｎ−ｔｏ−Ｚｅｒｏ）符号化する（ステップＳＴ３）。
多値符号化回路１４は、ＲＺ符号化回路１３がＲＺ符号化を行うと、例えば、そのＲＺ符号化信号を多値符号化して４進振幅変調（ＱＡＭ）を行うことにより、２０Ｇｂ／ｓのＱＡＭ信号を出力する（ステップＳＴ４）。
光変調回路１５は、多値符号化回路１４が２０Ｇｂ／ｓのＱＡＭ信号を出力すると、そのＱＡＭ信号を２０Ｇｂ／ｓの４値ＮＲＺ（Ｎｏｎ−Ｒｅｔｕｒｎ−ｔｏ−Ｚｅｒｏ）の光信号に変換して光ファイバ伝送路１６に出力する（ステップＳＴ５）。
これにより、光信号は光増幅器１７ａ〜１７ｄにより増幅されながら、光ファイバ伝送路１６により光受信回路１８まで伝送される（ステップＳＴ６）。
光受信回路１８は、２０Ｇｂ／ｓの４値ＲＺの光信号を受信すると、その光信号を電気の４値ＲＺに変換してＮＲＺ復号化回路１９に出力する（ステップＳＴ７）。
ＮＲＺ復号化回路１９は、光受信回路１８から電気の４値ＲＺが出力されると、４値ＲＺをＮＲＺ復号化する（ステップＳＴ８）。
多値復号化回路２０は、ＮＲＺ復号化回路１９が４値ＲＺをＮＲＺ復号化すると、そのＮＲＺ復号化信号を多値復号化する（ステップＳＴ９）。
多重化回路２１は、多値復号化回路２０から多値復号化信号が出力されると、その多値復号信号を多重化して４０Ｇｂ／ｓの２値情報２２を復元する（ステップＳＴ１０）。
ここで、第４図は光ファイバ伝送路１６により伝送される光信号の光波形を示す説明図であり、図において、（ａ）はＲＺ符号によるＱＡＭ波形、（ｂ）は従来のＮＲＺ符号によるＱＡＭ波形である。
従来のＮＲＺ波形では、ｔ−１時刻の信号からｔ時刻の信号に遷移する間に信号レベルが０になることがないので、十分なアイ開口を得ることが困難であり、大きな符号間干渉が避けられない。
これに対して、ＲＺ符号によるＱＡＭ波形は、ｔ−１時刻の信号からｔ時刻の信号に遷移する間に信号レベルが必ず０になるので、比較的符号間干渉が少ない良好なアイ開口を得ることができる。
また、ビットレートが高くなればなるほど、光受信機においてロールオフ特性を有する理想的な伝達関数を実現することが難しくなるため、４値のＮＲＺ符号では十分なアイ開口が得られ難いが、ＲＺ符号にすることによって各パルスの裾ひきが小さくなる分、理想的でない伝達関数であっても符号間干渉を小さくすることができる。
さらに、ＲＺ符号の利点は波長多重伝送、特にハイパワー長距離伝送時に見出される。波長多重伝送時に注意しなければならない光ファイバの非線形現象としてクロスフェーズモジュレーション（相互位相変調）がある。これは、ある波長の信号によって引き起こされた屈折率変化によって異なる波長の信号が位相変調されることで波形歪みが生ずるものである。
一般的にＮＲＺ符号では“１”となる時間はマーク率を１／２、立上り・立下り時間を無視した場合、単位時間当たり０．５であり、このクロスフェーズモジュレーションを引き起こしやすい。
一方、ＲＺ符号では、単位時間当たりの“１”の時間が０．２５とＮＲＺ符号の半分になるため、位相変調を起こし得る時間が短く、クロスフェーズモジュレーションを低減することができる。
さらに多値変調信号であるがゆえに、一般的に光ファイバの波長分散によってビットレートの２乗に反比例して伝送距離が縮まる問題を改善することができる。例えば、２値の４０Ｇｂ／ｓ信号を伝送するよりも２０Ｇｂ／ｓのＱＡＭ信号とする方が、４倍の距離を伝送することができる。
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、２値情報のＲＺ符号化及び多値符号化を実施して、その符号化信号を光変調するように構成したので、大洋横断級の長距離伝送を実施することができる効果を奏する。
実施の形態２．
上記実施の形態１では、ＲＺ符号化回路１３の後段に多値符号化回路１４を設けるものについて示したが、ＲＺ符号化回路１３の前段に多値符号化回路１４を設けるようにしてもよく、上記実施の形態１と同様の効果を奏する。
また、上記実施の形態１では、ＮＲＺ復号化回路１９の後段に多値復号化回路２０を設けるものについて示したが、ＮＲＺ復号化回路１９の前段に多値復号化回路２０を設けるようにしてもよく、上記実施の形態１と同様の効果を奏する。
実施の形態３．
第５図は多重分離回路１２，ＲＺ符号化回路１３及び多値符号化回路１４の内部構成を示す構成図であり、図において、３１は４０ＧＨｚのクロックを用いて、２値情報源１１から発信された４０Ｇｂ／ｓの２値情報（ここでは、４０Ｇｂ／ｓＮＲＺデータと称する）を１：２の割合で多重分離することにより、２つの２０Ｇｂ／ｓのＮＲＺデータを出力する１：２多重分離回路である。ここでは説明の便宜上、一方のＮＲＺデータを２０Ｇｂ／ｓＮＲＺデータ（Ａ）と称し、他方のＮＲＺデータを２０Ｇｂ／ｓＮＲＺデータ（Ｂ）と称する。３２は４０ＧＨｚのクロックを分周して２０ＧＨｚのクロックを出力する分周回路である。
３３は２０Ｇｂ／ｓＮＲＺデータ（Ａ）と２０ＧＨｚクロックの積を演算して、２０Ｇｂ／ｓＲＺデータ（Ａ）を出力するＡＮＤ回路、３４は２０Ｇｂ／ｓＮＲＺデータ（Ｂ）と２０ＧＨｚクロックの積を演算して、２０Ｇｂ／ｓＲＺデータ（Ｂ）を出力するＡＮＤ回路、３５はＡＮＤ回路３４から出力された２０Ｇｂ／ｓＲＺデータ（Ｂ）の振幅を半分に減衰する６ｄｂ減衰器、３６は６ｄｂ減衰器３５による減衰後の２０Ｇｂ／ｓＲＺデータ（Ｂ）と２０Ｇｂ／ｓＲＺデータ（Ａ）を加算して、４値のＱＡＭ信号を出力する加算回路である。
次に動作について説明する。
２値情報源１１が４０Ｇｂ／ｓＮＲＺデータを発信すると、１：２多重分離回路３１が４０ＧＨｚのクロックを用いて、４０Ｇｂ／ｓＮＲＺデータを１：２の割合で多重分離することにより、２０Ｇｂ／ｓＮＲＺデータ（Ａ）と２０Ｇｂ／ｓＮＲＺデータ（Ｂ）を出力する。
一方、分周回路３２は、４０ＧＨｚのクロックを分周して２０ＧＨｚのクロックを出力する。
次に、ＲＺ符号化回路１３のＡＮＤ回路３３は、１：２多重分離回路３１から出力された２０Ｇｂ／ｓＮＲＺデータ（Ａ）と分周回路３２から出力された２０ＧＨｚクロックとの積を演算することにより、ＮＲＺ符号をＲＺ符号に変換する処理を実行し、２０Ｇｂ／ｓＲＺデータ（Ａ）を出力する。
同様に、ＡＮＤ回路３４は、１：２多重分離回路３１から出力された２０Ｇｂ／ｓＮＲＺデータ（Ｂ）と分周回路３２から出力された２０ＧＨｚクロックとの積を演算することにより、ＮＲＺ符号をＲＺ符号に変換する処理を実行し、２０Ｇｂ／ｓＲＺデータ（Ｂ）を出力する。
次に、多値符号化回路１４の６ｄｂ減衰器３５は、ＡＮＤ回路３４から出力された２０Ｇｂ／ｓＲＺデータ（Ｂ）の振幅を半分に減衰して加算回路３６に出力する。
多値符号化回路１４の加算回路３６は、６ｄｂ減衰器３５による減衰後の２０Ｇｂ／ｓＲＺデータ（Ｂ）と２０Ｇｂ／ｓＲＺデータ（Ａ）を加算して、４値のＱＡＭ信号を出力する。
以下、上記実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
第５図の回路によれば、４０Ｇｂ／ｓ信号を扱う必要のある部分は１：２多重分離回路３１と分周回路３２だけでよい。
１：２多重分離回路３１が扱う信号がＮＲＺ符号であるため比較的低速のトランジスタを用いても実現することができる。また、分周回路３２はトグルフリップフロップ回路によって容易に実現することができる。
ＡＮＤ回路３３，３４以降は、ビットレートが２０Ｇｂ／ｓであるが、ＲＺ符号は必要な帯域がＮＲＺ符号の約２倍あるため、４０Ｇｂ／ｓ相当の帯域を要する。しかしながら、簡単なＡＮＤ回路と抵抗を３つ組み合わせた回路で容易に実現することができる加算回路３６だけで実現できるため、例え４０Ｇｂ／ｓ相当の回路であってもコスト増を招くことなく容易に実現することができる．
以上、第５図の回路によれば、比較的小規模、かつ、簡単な論理回路で２０Ｇｂ／ｓのＱＡＭ回路を得ることができる。
実施の形態４．
第６図はＮＲＺ復号化回路１９，多値復号化回路２０及び多重化回路２１の内部構成を示す構成図であり、図において、４１は光受信回路１８により受信された２０Ｇｂ／ｓのＱＡＭ信号を３等分して出力するスプリッタ、４２はスプリッタ４１から出力されたＱＡＭ信号と識別閾値Ｖｔｈ０の比較処理を実施する識別器、４３はスプリッタ４１から出力されたＱＡＭ信号と識別閾値Ｖｔｈ１の比較処理を実施する識別器、４４はスプリッタ４１から出力されたＱＡＭ信号と識別閾値Ｖｔｈ２の比較処理を実施する識別器、４５は識別器４３の逆相出力と識別器４２の正相出力の論理積を演算する論理回路であるＡＮＤ回路、４６は識別器４４の正相出力とＡＮＤ回路４５の演算結果との論理和を演算する論理回路であるＯＲ回路、４７は２０ＧＨｚのクロックを逓倍して４０ＧＨｚのクロックを出力する逓倍器、４８は４０ＧＨｚのクロックを用いて、識別器４３から出力された２０Ｇｂ／ｓＮＲＺデータ（Ａ）とＯＲ回路４６から出力された２０Ｇｂ／ｓＮＲＺデータ（Ｂ）を２：１の割合で多重化することにより、４０Ｇｂ／ｓの２値情報２２を復元する２：１多重化回路である。
次に動作について説明する。
スプリッタ４１は、光受信回路１８が２０Ｇｂ／ｓのＱＡＭ信号を受信すると、２０Ｇｂ／ｓのＱＡＭ信号を３等分して識別器４２〜４４にそれぞれ出力する。
識別器４２は、スプリッタ４１がＱＡＭ信号を出力すると、そのＱＡＭ信号と識別閾値Ｖｔｈ０の比較処理を実施し、その正相出力をＡＮＤ回路４５に与える。
識別器４３は、ＱＡＭ信号と識別閾値Ｖｔｈ１の比較処理を実施し、その正相出力を２：１多重化回路４８に与え、その逆相出力をＡＮＤ回路４５に与える。
また、識別器４４は、スプリッタ４１がＱＡＭ信号を出力すると、そのＱＡＭ信号と識別閾値Ｖｔｈ２の比較処理を実施し、その正相出力をＯＲ回路４６に与える。
ただし、各識別器に与えられる識別閾値は、Ｖｔｈ２＞Ｖｔｈ１＞Ｖｔｈ０の関係がある。
次に、ＡＮＤ回路４５は、識別器４３の逆相出力と識別器４２の正相出力の論理積を演算し、その演算結果をＯＲ回路４６に出力する。
ＯＲ回路４６は、識別器４４の正相出力とＡＮＤ回路４５の演算結果との論理和を演算し、その演算結果である２０Ｇｂ／ｓＮＲＺデータ（Ｂ）を２：１多重化回路４８に出力する。
次に、２：１多重化回路４８は、４０ＧＨｚのクロックを用いて、識別器４３から出力された２０Ｇｂ／ｓＮＲＺデータ（Ａ）と論理回路４６から出力された２０Ｇｂ／ｓＮＲＺデータ（Ｂ）を２：１の割合で多重化することにより、４０Ｇｂ／ｓの２値情報２２（ＮＲＺデータ）を復元する。
第６図の回路によれば、４０Ｇｂ／ｓ信号を扱う必要のある部分は２：１多重分離回路４８と逓倍回路４７だけでよい。２：１多重化回路４８が扱う信号がＮＲＺ符号であるため比較的低速のトランジスタを用いても実現することができる。また、逓倍回路４７はマイクロ波ミキサによって容易に実現することができる。
以上、第６図の回路によれば、比較的小規模、かつ、簡単な論理回路で２０Ｇｂ／ｓのＱＡＭ回路を得ることができる。
なお、光増幅中継器を用いたシステムでは、光受信回路１８で得られた電気信号は、４値の上から３，２，１，０のうち、３のレベルの分散（雑音分布）が一番大きく、２，１，０と下がるにつれて分散が小さくなってくる（第７図を参照）。
信号光と光増幅中継器の発する自然放出光のビート雑音が支配的であるため、信号電力の大きいレベル程、分散も大きくなるのである。従って、あらかじめ送信部で４値化する際に、３レベルと２レベルの間隔を一番広く、２と１の間隔を次に、１と０の間隔を一番狭くなるように設定するのが望ましい。よって、受信側の識別閾値も第７図に示すように不等間隔に設定するのが望ましい。
産業上の利用可能性
以上のように、この発明に係る光伝送装置及び光伝送方法は、ＲＺ符号を用いて多値変調信号を実現するために、波長多重信号の超長距離伝送時においてもクロスフェーズモジュレーションの影響を最小限にしつつ、高感度な受信ができる。よって、大容量波長多重光伝送システムに適する。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の光伝送装置を示す構成図である。
第２図はこの発明の実施の形態１による光伝送装置を示す構成図である。
第３図はこの発明の実施の形態１による光伝送方法を示すフローチャートである。
第４図は光ファイバ伝送路１６により伝送される光信号の光波形を示す説明図である。
第５図は多重分離回路１２、ＲＺ符号化回路１３及び多値符号化回路１４の内部構成を示す構成図である。
第６図はＮＲＺ復号化回路１９、多値復号化回路２０及び多重化回路２１の内部構成を示す構成図である。
第７図は識別閾値の関係を示す概念図である。
【図１】
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【図７】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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