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特開2020-191548光伝送特性補償方法及び光伝送特性補償システム
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2020-191548(P2020-191548A)
(43)【公開日】2020年11月26日
(54)【発明の名称】光伝送特性補償方法及び光伝送特性補償システム
(51)【国際特許分類】
   H04B 10/58 20130101AFI20201030BHJP
   H04B 10/079 20130101ALI20201030BHJP
   H04B 10/2507 20130101ALI20201030BHJP
【FI】
   H04B10/58
   H04B10/079
   H04B10/2507
【審査請求】有
【請求項の数】21
【出願形態】OL
【全頁数】20
(21)【出願番号】特願2019-95971(P2019-95971)
(22)【出願日】2019年5月22日
(11)【特許番号】特許第6693592号(P6693592)
(45)【特許公報発行日】2020年5月13日
(71)【出願人】
【識別番号】591230295
【氏名又は名称】NTTエレクトロニクス株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】000004226
【氏名又は名称】日本電信電話株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100082175
【弁理士】
【氏名又は名称】高田 守
(74)【代理人】
【識別番号】100106150
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 英樹
(74)【代理人】
【識別番号】100148057
【弁理士】
【氏名又は名称】久野 淑己
(72)【発明者】
【氏名】山岸 明洋
(72)【発明者】
【氏名】保城 篤志
(72)【発明者】
【氏名】田中 克也
(72)【発明者】
【氏名】土屋 英祐
(72)【発明者】
【氏名】中村 政則
(72)【発明者】
【氏名】松下 明日香
【テーマコード(参考)】
5K102
【Fターム(参考)】
5K102AA01
5K102AA69
5K102KA01
5K102KA39
5K102MH03
5K102MH14
5K102MH32
5K102RD12
5K102RD26
5K102RD28
(57)【要約】
【課題】光送信機で非線形効果が発生して伝送特性が劣化するのを防ぐことができる光伝送特性補償方法及び光伝送特性補償システムを得る。
【解決手段】光送信機3の伝送特性の補償の一部を光送信機3の前段に配置した送信機補償部8で行う。光送信機3の伝送特性の補償の残りの部分と光受信機5の伝送特性の補償を光受信機5の後段に配置した受信機補償部12で行う。送信機補償部8の出力信号のピーク対平均電力比が所定値以下になるように送信機補償部8の送信機補償特性を設定する。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
光伝送路を介して互いに接続された光送信機と光受信機の伝送特性を補償する方法であって、
前記光送信機の伝送特性の補償の一部を前記光送信機の前段に配置した送信機補償部で行うステップと、
前記光送信機の伝送特性の補償の残りの部分と前記光受信機の伝送特性の補償を前記光受信機の後段に配置した受信機補償部で行うステップとを備え、
前記送信機補償部の出力信号のピーク対平均電力比が所定値以下になるように前記送信機補償部の送信機補償特性を設定することを特徴とする光伝送特性補償方法。
【請求項2】
光伝送路を介して互いに接続された光送信機と光受信機の伝送特性を補償する方法であって、
前記光送信機の伝送特性の補償の一部を前記光送信機の前段に配置した送信機補償部で行うステップと、
前記光送信機の伝送特性の補償の残りの部分を前記光送信機の後段に配置した光フィルタで行うステップと、
前記光受信機の伝送特性の補償を前記光受信機の後段に配置した受信機補償部で行うステップとを備え、
前記送信機補償部の出力信号のピーク対平均電力比が所定値以下になるように前記送信機補償部の送信機補償特性を設定することを特徴とする光伝送特性補償方法。
【請求項3】
前記光フィルタとして、波長選択スイッチの光フィルタ機能を用いることを特徴とする請求項2に記載の光伝送特性補償方法。
【請求項4】
前記受信機補償部の出力信号に所定の信号品質が得られる光信号対雑音比が所定値よりも大きい場合は前記送信機補償特性を前記送信機補償部の出力信号のピーク対平均電力比を下げるように前記送信機補償特性を調整し、
前記所定の信号品質が得られる光信号対雑音比が前記所定値より小さい場合は前記送信機補償特性を前記送信機補償部の出力信号のピーク対平均電力比を上げるように前記送信機補償特性を調整することを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の光伝送特性補償方法。
【請求項5】
前記受信機補償部の出力信号の伝送特性が所定の特性になるように前記受信機補償部の受信機補償特性を調整することを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の光伝送特性補償方法。
【請求項6】
前記送信機補償特性は、ガウシアン特性、スーパーガウシアン特性、及び前記光送信機の伝送特性の平均化特性の何れか又はそれらの組合せが非線形抑圧特性として重畳されていることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の光伝送特性補償方法。
【請求項7】
前記送信機補償部の出力信号のピーク対平均電力比が所定値以下になる非線形抑圧特性を生成し、前記非線形抑圧特性を前記送信機補償部の補償特性に重畳し、前記非線形抑圧特性の逆特性を前記受信機補償部の補償特性に重畳することを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の光伝送特性補償方法。
【請求項8】
前記送信機補償部の出力信号のピーク対平均電力比が所定値以下になる非線形抑圧補償特性を直接生成し、前記送信機補償特性として前記送信機補償部に設定することを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の光伝送特性補償方法。
【請求項9】
前記送信機補償部の出力信号のピーク対平均電力比が所定値以下になる非線形抑圧特性の逆特性である非線形抑圧逆特性を生成し、前記光受信機の伝達関数に前記非線形抑圧逆特性を重畳したものを利用して前記光送信機の伝達関数を推定し、推定した前記光送信機の前記伝達関数を前記非線形抑圧補償特性として前記送信機補償部に設定することを特徴とする請求項8に記載の光伝送特性補償方法。
【請求項10】
前記送信機補償特性に前記光伝送路の補償特性の全部又は一部を重畳することを特徴とする請求項1〜9の何れか1項に記載の光伝送特性補償方法。
【請求項11】
前記受信機補償部の受信機補償特性にボーレートの1/2の周波数における振幅成分を持ち上げる特性を加えることを特徴とする請求項1〜10の何れか1項に記載の光伝送特性補償方法。
【請求項12】
光伝送路を介して互いに接続された光送信機と光受信機の伝送特性を補償するシステムであって、
前記光送信機の前段に配置され、前記光送信機の伝送特性の補償の一部を行う送信機補償部と、
前記光受信機の後段に配置され、前記光送信機の伝送特性の補償の残りの部分と前記光受信機の伝送特性の補償を行う受信機補償部と、
前記受信機補償部の出力信号の伝送特性が所定の特性になるように前記受信機補償部の受信機補償特性を調整する受信機補償特性設定部と、
前記送信機補償部の出力信号のピーク対平均電力比が所定値以下になるように前記送信機補償部の送信機補償特性を設定する送信機補償特性設定部とを備えることを特徴とする光伝送特性補償システム。
【請求項13】
光伝送路を介して互いに接続された光送信機と光受信機の伝送特性を補償するシステムであって、
前記光送信機の前段に配置され、前記光送信機の伝送特性の補償の一部を行う送信機補償部と、
前記光送信機の後段に配置され、前記光送信機の伝送特性の補償の残りの部分を行う光フィルタと、
前記光受信機の後段に配置され、前記光受信機の伝送特性の補償を行う受信機補償部と、
前記受信機補償部の出力信号の伝送特性が所定の特性になるように前記受信機補償部の受信機補償特性を調整する受信機補償特性設定部と、
前記送信機補償部の出力信号のピーク対平均電力比が所定値以下になるように前記送信機補償部の送信機補償特性を設定する送信機補償特性設定部とを備えることを特徴とする光伝送特性補償システム。
【請求項14】
前記光フィルタは、波長選択スイッチの光フィルタ機能であることを特徴とする請求項13に記載の光伝送特性補償システム。
【請求項15】
前記送信機補償特性設定部は、
前記受信機補償部の出力信号に所定の信号品質が得られる光信号対雑音比が所定値よりも大きい場合は前記送信機補償特性を前記送信機補償部の出力信号のピーク対平均電力比を下げるように前記送信機補償特性を調整し、
前記所定の信号品質が得られる光信号対雑音比が前記所定値より小さい場合は前記送信機補償特性を前記送信機補償部の出力信号のピーク対平均電力比を上げるように前記送信機補償特性を調整することを特徴とする請求項12〜14の何れか1項に記載の光伝送特性補償システム。
【請求項16】
前記送信機補償特性設定部は、前記送信機補償特性に、ガウシアン特性、スーパーガウシアン特性、及び前記光送信機の伝送特性の平均化特性の何れか又はそれらの組合せが非線形抑圧特性として重畳することを特徴とする請求項12〜15の何れか1項に記載の光伝送特性補償システム。
【請求項17】
前記送信機補償特性設定部は、前記送信機補償部の出力信号のピーク対平均電力比が所定値以下になる非線形抑圧特性を生成する非線形抑圧特性生成部と、前記非線形抑圧特性を前記送信機補償部の補償特性に重畳する送信機補償特性生成部とを有し、
前記受信機補償特性設定部は、前記非線形抑圧特性の逆特性を前記受信機補償部の補償特性に重畳することを特徴とする請求項12〜16の何れか1項に記載の光伝送特性補償システム。
【請求項18】
前記送信機補償特性設定部は、前記送信機補償部の出力信号のピーク対平均電力比が所定値以下になる非線形抑圧補償特性を直接生成し、前記送信機補償特性として前記送信機補償部に設定することを特徴とする請求項12〜16の何れか1項に記載の光伝送特性補償システム。
【請求項19】
前記受信機補償特性設定部は、前記送信機補償部の出力信号のピーク対平均電力比が所定値以下になる非線形抑圧特性の逆特性である非線形抑圧逆特性を生成し、前記光受信機の伝達関数に前記非線形抑圧逆特性を重畳したものを利用して前記光送信機の伝達関数を推定し、
前記送信機補償特性設定部は、推定した前記光送信機の前記伝達関数を前記非線形抑圧補償特性として前記送信機補償部に設定することを特徴とする請求項18に記載の光伝送特性補償システム。
【請求項20】
前記送信機補償特性設定部は、前記送信機補償特性に前記光伝送路の補償特性の全部又は一部を重畳することを特徴とする請求項12〜19の何れか1項に記載の光伝送特性補償システム。
【請求項21】
前記受信機補償特性設定部は、前記受信機補償部の受信機補償特性にボーレートの1/2の周波数における振幅成分を持ち上げる特性を加えることを特徴とする請求項12〜20の何れか1項に記載の光伝送特性補償システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光通信における光伝送特性補償方法及び光伝送特性補償システムに関する。
【背景技術】
【0002】
デジタルコヒーレント光通信では、光送信機、光ファイバ伝送路、及び光受信機で発生した信号の歪みをデジタル信号処理によって補償することで、数十Gbit/s以上の大容量伝送を可能としている。これにより伝送途中の中継の数を削減した長距離伝送を実現することができる。また、信号の変調方式についても、QPSKだけでなく16QAM又は256QAM等の高多値変調が適用できるので、伝送レートを大きく増加することができる。
【0003】
伝送レートの増加と多値化に伴い、光送受信機には広帯域に良好な伝送特性が求められる。この光送受信機の伝送信号の伝送特性は伝達関数で表現され、送受信機側それぞれの補償回路で補償される。伝送レートの増加に伴って補償精度の向上が求められる。このために、光送信機における歪みを送信側で補償することが行われていた。これにより受信側では、伝送路と光受信機における歪みに対する補償を行えばよい。
【0004】
特許文献1には、光送信器の波形歪みをトレーニング信号に基づいて検出して光送信器で補正する方法が開示されている。特許文献2には、送信側のIQ変調器における歪みを補償する装置及び方法が開示されている。特許文献3には、線形変調方式の無線通信システムに用いられる光送信機において、広帯域かつ高精度な非線形歪みの補償を行う装置が開示されている。このシステムでは光送信機で歪みを検出しその歪みの補償が行われている。歪みの補償動作によって光送信機は基本的にフラットな伝送特性を形成することができる。
【0005】
特許文献4には、光送信機の半導体光増幅器によって送信信号に生じる非線形信号歪みを、光送信機の非線形信号歪み補償部において事前に補償する構成と、その送信信号に生じる非線形信号歪みを光受信機の非線形歪み補償部で受信側のみで補償(等化)する構成が示されている。即ち、送信機においてフラットな伝送特性を形成する構成の他に、それを全て受信側で等化する構成が示されている。
【0006】
特許文献5には、光通信システムを構成する際の較正方法が開示されている。この較正方法では、光送信機の伝送特性を示す伝達関数の推定が行われ、その逆伝達関数が送信機補償部に設定される。光受信機の伝送特性を示す伝達関数の推定が行われ、その逆伝達関数が受信機補償部に設定される。これにより、光送信機の特性及び光受信機の特性はそれぞれ原則的にはフラットな特性となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2016−072942号公報
【特許文献2】特許第4268760号公報
【特許文献3】特開2001−060883号公報
【特許文献4】特開2018−19255号公報
【特許文献5】特許第6319487号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
送信側の光送信機は一般的に低域通過型の伝送特性を有する。これを補償するために、事前の補償回路で、高周波領域を強調する補償特性を設定し、補償回路と光送信機を含む送信側の伝送特性をフラットな特性にしていた。送信側の伝送特性がフラット化された場合、受信側の補償は光ファイバ伝送路及び光受信機の伝送特性に対して行う。
【0009】
しかし、送信側の補償回路の補償特性を、高周波領域を強調する特性にすると、高周波が増加し、波形の立ち上がりが急峻となり、結果的にオーバーシュートが大きくなる。これにより、PAPR(Peak to Average Power Ratio:ピーク対平均電力比)が大きくなり、送信側の光送信機で非線形効果が発生して伝送特性が劣化するという問題があった。
【0010】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は光送信機で非線形効果が発生して伝送特性が劣化するのを防ぐことができる光伝送特性補償方法及び光伝送特性補償システムを得るものである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明に係る光伝送特性補償方法は、光伝送路を介して互いに接続された光送信機と光受信機の伝送特性を補償する方法であって、前記光送信機の伝送特性の補償の一部を前記光送信機の前段に配置した送信機補償部で行うステップと、前記光送信機の伝送特性の補償の残りの部分と前記光受信機の伝送特性の補償を前記光受信機の後段に配置した受信機補償部で行うステップとを備え、前記送信機補償部の出力信号のピーク対平均電力比が所定値以下になるように前記送信機補償部の送信機補償特性を設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
本発明により光送信機で非線形効果が発生して伝送特性が劣化するのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
図1】実施の形態1に係る光伝送特性補償システムを示す図である。
図2】比較例に係る光伝送特性補償システムを示す図である。
図3】実施の形態2に係る光伝送特性補償システムを示す図である。
図4】実施の形態3に係る光伝送特性補償システムを示す図である。
図5】実施の形態4に係る光伝送特性補償システムを示す図である。
図6】実施の形態5に係る光伝送特性補償システムを示す図である。
図7】実施の形態6に係る光伝送特性補償システムを示す図である。
図8】実施の形態7に係る光伝送特性補償システムを示す図である。
図9】実施の形態8に係る光伝送特性補償システムを示す図である。
図10】実施の形態9に係る光伝送特性補償システムを示す図である。
図11】実施の形態10に係る光伝送特性補償システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
実施の形態に係る光伝送特性補償方法及び光伝送特性補償システムについて図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。
【0015】
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る光伝送特性補償システムを示す図である。この光伝送特性補償システムは、光ファイバ伝送路1を介して互いに接続された送信装置2の光送信機3と受信装置4の光受信機5の伝送特性を補償する。
【0016】
送信装置2において、信号処理部6が入力データに対して誤り訂正符号化等を行う。帯域制限フィルタ7が信号処理部6の出力データに対して帯域制限を行う。光送信機3の前段に配置した送信機補償部8が後段の光送信機3の伝送特性を事前に補償する。ただし、後で述べるが、送信機補償部8は光送信機3の伝送特性の補償の一部だけを行う。
【0017】
PAPR計算部9は、送信機補償部8の出力信号のPAPR(ピーク対平均電力比)を計算する。仮に光送信機3の伝送特性の逆特性が送信機補償部8に設定された場合、送信機補償部8の出力信号は、既知となる帯域制限フィルタ7の出力信号の波形と光送信機3の伝送特性の逆特性によって定まる。このため、PAPRを光送信機3の伝送特性から求めることもできる。
【0018】
送信機補償特性設定部10は、光送信機3における非線形効果の影響を低減するために、送信機補償部8の出力信号のPAPRが所定値以下になるような送信機補償特性を計算して送信機補償部8に設定する。具体的には、光送信機3の伝送特性を補償する通常の補償特性に、非線形効果を抑圧するための非線形抑圧特性を重畳して送信機補償特性を求める。後で述べるが、送信機補償特性設定部10は、受信装置4の信号品質測定部11の測定結果も参照して非線形抑圧特性を調整して送信機補償特性を求める。
【0019】
光送信機3は、D/A変換器、直交変調器、バッファアンプ等のアナログ回路を含み、送信機補償部8から入力した電気信号を光信号に変換して光ファイバ伝送路1に供給する。送信機補償部8の出力信号のPAPRが大きいと、直交変調器及びバッファアンプ等のアナログ回路において非線形効果が発生する。また、D/A変換器で形成されるべきアナログ信号の振幅がD/A変換器が形成できる振幅以上の場合、その振幅以上の信号はクリッピングされる。このクリッピングされた信号が、光送信機3の直交変調器及びバッファアンプ等に供給される。この時、信号の一定区間のサンプルのうちクリップされているサンプル数をクリッピング率と称する。クリッピング率が高い程、信号のPAPRは下がる。従って、PAPR計算部9は、D/A変換器のクリッピング率も考慮してPAPRを計算してもよい。
【0020】
光ファイバ伝送路1は、送信装置2の光送信機3から出力された光信号を受信装置4の光受信機5へ伝送する。光受信機5は、直交復調器、バッファアンプ等のアナログ回路を含み、光ファイバ伝送路1から受信した光信号を電気信号に変換する。
【0021】
光受信機5の後段に配置した受信機補償部12は、主に光受信機5の伝送特性の補償を行う。後で述べるが、受信機補償部12は、送信機補償部8で補償されなかった光送信機3の伝送特性の補償の残りの部分も行う。
【0022】
受信機補償特性設定部13は、受信機補償部12の受信機補償特性を設定する。帯域制限フィルタ14は、受信機補償部12の出力信号に対して帯域制限を行う。信号処理部15は、帯域制限フィルタ7の出力信号に対して、光ファイバ伝送路1の伝送特性の補償及び周波数オフセット補償などの各種信号処理を行い、入力データを再生する。信号品質測定部11は、信号処理部15で再生したデータの誤り率特性を測定する。
【0023】
なお、本明細書において「フラット化」又は「フラット特性」は通過帯域特性がフラットであることを意味する。「帯域特性」及び「伝送特性」は通過帯域における周波数特性を意味する。「伝達関数」は「伝送特性」を関数表現したものである。送信機総合特性は、送信機補償部8と光送信機3を合わせた特性である。受信機総合特性は、光受信機5と受信機補償部12を合わせた特性である。送受信機総合特性は、送信機総合特性と受信機総合特性を合わせた特性である。
【0024】
続いて、本実施の形態に係る光伝送特性補償システムの基本動作を説明する。
[ステップ1]
PAPR計算部9が、送信機補償部8の出力信号のPAPRを計算する。送信機補償特性設定部10が、PAPRが所定値以下となるような送信機補償特性を計算し、送信機補償部8に設定する。これによって送信機補償部8の出力信号のPAPRを所定値以下にでき、次段の光送信機3における非線形効果は抑圧される。従って、この時の送信機補償特性は非線形抑圧補償特性とみなせる。なお、PAPRはステップ3のBERによる調整によって所定値以上になっても所定値の周辺に設定されれば、非線形効果は抑圧される。ただし、送信機補償部8と光送信機3の送信機総合特性は必ずしもフラットにはならない。
【0025】
このような非線形抑圧補償特性は、PAPRから直接計算することもできるが、フラットな送信機総合特性を構成した後にその時の送信機補償特性に非線形効果を抑圧するための追加特性(非線形抑圧特性)を重畳しても得られる。非線形抑圧特性は、基本的には高域の特性を抑圧できるものであればよく、例えば、ガウシアン特性、スーパーガウシアン特性、及び光送信機3の伝送特性のリップル分を排除して平均化した特性の何れか又はそれらの組合せである。なお、送信機補償部8の送信機補償特性に、PAPRの設定条件を満足する範囲(所望の非線形抑圧が得られる範囲)で、光ファイバ伝送路1の補償特性の全部又は一部を重畳してもよい。
【0026】
[ステップ2]
受信機補償特性設定部13は、受信機補償部12の出力信号の伝送特性が所定の特性になるように受信機補償部12の受信機補償特性を調整する。具体的には、送信機補償部8と光送信機3と光受信機5と受信機補償部12を合わせた特性である送受信機総合特性がフラット特性になるような受信機補償特性を算出し、受信機補償部12に設定する。この受信機補償特性は、例えば、送信機補償特性の通常特性との差(ステップ1の非線形効果を抑圧するための追加特性に相当)の逆特性を、本来受信機総合特性をフラット特性にする通常の受信機補償特性に重畳することで求められる。
【0027】
なお、受信機補償特性に、ボーレートの1/2の周波数における振幅成分を持ち上げる特性を更に加えてもよい。これにより、送受信機総合特性がボーレートの1/2の周波数帯を持ち上げる特性となるため、クロック再生用の信号成分が増え、受信装置4において、ボーレートのクロック再生を高速かつ精度良く行うことができる。
【0028】
[ステップ3]
送信機補償部8及び受信機補償部12の補償特性が設定された後、信号品質測定部11が信号品質として誤り率(BER)特性を測定する。BER特性は、例えば、送信装置2から既知のランダム信号を入力し、信号処理部15の出力においてそれとの比較によって容易に求めることができる。光送信機3の出力を変えたり、光受信機5の入力を変えたりすることで光信号対雑音比(OSNR: optical signal to noise ratio)に対するBER特性を求めることができる。なお、BER特性の測定は上記方法に限定されず、種々の方法が可能である。また、信号品質の比較はBER特性に限らず、OSNRそのもの、光信号対(雑音+歪)、又はQ値など信号品質を表す指標を測定し所定の値と比較してもよい。歪は、非線形効果による歪を含む。以降のBER特性の説明においても同様である。
【0029】
測定したBER特性と所定のOSNRとを比較して、送信機補償特性設定部10における送信機補償特性を以下のように調整する。受信機補償部12の出力信号に所定の誤り率(所定の信号品質)が得られるOSNRが所定のOSNRよりも大きい場合、即ちOSNRに余裕がある場合は、送信機補償特性設定部10に設定された送信機補償特性を送信機補償部8の出力のPAPRを下げるように送信機補償特性を調整する。次に、ステップ2で受信機補償部12の受信機補償特性を求める。これは、所定の誤り率が得られるOSNRが所定のOSNRになるまで行うことができる。これによりOSNRの余裕の範囲でPAPRを下げることができ光送信機3の非線形効果をより低減できる。一方、所定の誤り率が得られるOSNRが所定のOSNRより小さい場合、即ち所望の誤り率を満足していない場合は、送信機補償特性設定部10に設定された送信機補償特性を送信機補償部8の出力信号のPAPRを上げるように送信機補償特性を調整する。次に、ステップ2で受信機補償部12の受信機補償特性を求める。これは、所定の誤り率が得られるOSNRが所定のOSNRになるまで行う。この場合、PAPRは所定値よりも大きくなるかもしれないが、OSNRの増加によるBER特性の改善を優先する。PAPRは、所定値前後に設定できれば、ある程度の非線形効果の抑圧は期待できる。
【0030】
続いて、本実施の形態の効果を比較例と比較して説明する。図2は、比較例に係る光伝送特性補償システムを示す図である。比較例では、光送信機3の帯域特性が送信機補償部8の補償特性によって補償され、送信装置2の送信機総合特性がフラット特性になっている。光受信機5の帯域特性が、受信機補償部12の補償特性によって補償され、受信装置4の受信機総合特性がフラット特性になっている。この時、送信機総合特性がフラット特性になる送信機補償部8の補償特性を「通常送信機補償特性(conventional transmission compensation characteristics)」と称し、受信機総合特性がフラット特性になる受信機補償部12の補償特性を「通常受信機補償特性(conventional reception compensation characteristics)」と、称する。以後、同様である。
【0031】
一般的に、光送信機3の伝送特性は、周波数が高い領域では振幅成分が小さくなり、二等辺三角形に似た特性になる場合もある。また、光送信機内の信号線路上に存在するインピーダンス不整合点で生じる高周波反射によって特定の周波数成分が強調又は減衰することにより生じたリップル成分が加わる。従って、送信機補償部8は、高周波における振幅成分の低化とリップル成分を補償するための補償特性が設定される。このため、光送信機3の事前補償として、送信機補償部8の出力信号の高周波領域における振幅成分がエンハンスされる。高周波成分がエンハンスされると、信号に急峻な変化が生じ、それによってPAPRが増加する。増加したPAPRを有する信号が光送信機3に供給されると、光送信機3内の変調器又は増幅器の非線形領域によって非線形効果が発生し、光送信機3の出力波形に大きな歪みが生じる。また、D/A変換器もresolutionが限られているため、PAPRが大きい信号は信号品質が劣化する。これらの非線形効果による歪みは、フィルタによる補償及びOSNRの増加では改善が難しい。従って、光送信機3を通過する時点で非線形効果を抑圧する必要がある。
【0032】
これに対して、本実施の形態では、ステップ1において、PAPR計算部9が、通常送信機補償特性を設定した送信機補償部8の出力信号のPAPRを計算する。なお、通常送信機補償特性は光受信機5の伝送特性から直接計算可能である。送信機補償特性設定部10は、所定のPAPRになるように、通常送信機補償特性に高周波成分のエンハンスを抑える追加特性を重畳する。追加特性は、例えばガウシアン特性である。ただし、より高周波成分のエンハンスを抑える特性として、ガウシアン特性よりも帯域形状の自由度が高いスーパーガウシアン特性(ガウシアン特性を二乗した特性も含む)でもよい。例えばスーパーガウシアン特性は以下の式で示される。
f(x)=exp{−(log2/2)*(x/Bw)^(2*order)}
ここで、xは周波数に関連する変数、Bwは3dB帯域、orderは次数である。その他、追加特性は、光送信機3の伝送特性のリップル部分を平均化した特性でもよい。
【0033】
この追加特性の重畳によって、本実施の形態の送信機補償部8の送信機補償特性は、比較例の送信機補償部8の通常送信機補償特性と比べて高周波領域の振幅特性が低くなる。そして、送信機総合特性も、比較例のフラット特性と比べて高周波領域の振幅特性が低くなる。これにより、光送信機3で非線形効果が発生して伝送特性が劣化するのを防ぐことができる。なお、送信機補償特性に、PAPRの設定条件を満足する範囲で、光ファイバ伝送路1の補償特性の全部又は一部を重畳してもよい。
【0034】
上述のように追加特性(非線形抑圧特性)が送信機補償部8で非補償となるため、その分を受信機補償部12で補償する必要がある。即ち、受信装置4の受信機補償部12では、受信機総合特性をフラット化する通常受信機補償特性に、送信装置2の追加特性の逆特性を重畳した特性を設定する。例えば、送信装置2の追加特性がガウシアン特性の場合、その逆特性は、高周波領域の振幅特性を増やした特性となる。スーパーガウシアン特性の場合は、高周波領域の振幅特性は更に大きくなる。なお、受信機補償特性の高周波領域の補償量を大きくしても、受信機補償部12の後段はデジタル処理部なので、送信装置2のような大きなPAPRによる非線形効果の心配はない。この受信機補償によって、送受全体の送受信機総合特性はフラットな特性にできる。
【0035】
しかし、検証の結果、上記のように送信機補償部8での非補償分を受信装置4で補償する構成では、別の問題が発生することが分った。上記の構成で追加特性が送信機補償部8で非補償となるため、光送信機3の伝送特性の非補償となる部分が受信装置4へ伝送される。具体的には、光送信機3の出力信号のスペクトルにおいて、高周波領域の振幅特性が低い状態で受信装置4へ転送される。受信装置4では、送信機補償部8の非補償分を補償するため、受信機補償部12で高周波領域の補償量が増やされる。この時、一般的に受信装置4では増幅器等による雑音が付加されるので、雑音についても高周波領域の成分が大きくなる。これにより、送信装置2で波形が完全に補償される場合と比較して、受信機補償部12の出力側でのOSNRが劣化する。特に、長距離伝送のように、雑音の影響が大きい場合は、受信機補償特性に追加した特性分が強調されると、OSNRが劣化し補償効果が十分に得られない場合があることが実験的検証により分った。また、受信装置4での補償量を大きくすると、補償幅が大きくなり、同じ量子化ビット数の場合、解像度(ENOB)が劣化する場合も想定される。従って、送信機補償部8に所定値以下のPAPRになるような非線形抑圧補償特性を設定し、受信装置4で送受信機総合特性がフラットになるように受信機補償特性を設定するだけでは、最適な補償特性は得られない場合がある。
【0036】
そこで、送信機補償部8での非補償分を受信機補償部12で補償するステップ1及びステップ2に加えて、ステップ3として、受信装置4でBERを測定し、BERが最良になる場合の送受信機の補償特性の最適解を得る必要がある。その具体的方法を以下に示す。
【0037】
一般的に、近距離で大容量伝送に使用される高多値変調方式では高い信号品質(信号対(雑音+歪))が要求される。この場合、伝送路のASE(Amplified Spontaneous Emission)に起因したOSNRの劣化よりも、送信装置2のPAPRに起因した非線形効果などによる信号品質(信号対(雑音+歪))の劣化の影響が大きい。逆に、長距離伝送に適した比較的低多値変調方式では、送信装置2のPAPRによる非線形効果よりも受信装置4のOSNRの劣化の影響が大きい。従って、所定のOSNRに対して余裕がある場合は近距離伝送と考え、PAPRによる非線形効果を更に抑えるように送信機補償特性を調整する。一方、所定のOSNRに対して不満足また余裕がない場合は長距離伝送と考え、PAPRによる非線形効果の抑えを緩めるように送信機補償特性を調整する。PAPRは所定値より高くなるかもしれないが、OSNRの改善を優先する。この場合でも、PAPRは所定値前後に設定できれば、ある程度の非線形効果の抑圧は期待できる。結果的には、非線形効果をできる限り低減し、且つOSNRの劣化も極力防いだ最適な状況に設定することができる。また、どちらの場合にもステップ2の実施により受信機補償特性も調整する。
【0038】
以上説明したように、本実施の形態では、送信機補償部8の出力信号のPAPRが所定値以下になるように送信機補償部8の送信機補償特性を設定する。これにより、光送信機3で非線形効果が発生して伝送特性が劣化するのを防ぐことができる。
【0039】
また、受信機補償部12の出力信号に所定の誤り率が得られるOSNRが所定値よりも大きい場合、即ちOSNRに余裕がある場合は、送信機補償特性を送信機補償部8の出力信号のPAPRを下げるように送信機補償特性を調整する。一方、所定の誤り率が得られるOSNRが所定値より小さい場合、即ち所望の誤り率を満足していない場合は送信機補償特性を送信機補償部8の出力信号のPAPRを上げるように送信機補償特性を調整する。これにより、PAPR及びOSNRの両者の最適化が図れて、最適なBER特性を得ることができる。
【0040】
なお、送信機補償特性及び受信機補償特性を設定する方法としては、初めからBERによって最適化を行う方法もあるが、初期設定値が未定のため、非常に多くの調整量及び調整時間を必要とする。そこで、初めに所定のPAPRに基づいて送信機補償特性及び受信機補償特性を設定し、その後でBERによって補償特性の最適化を図る。これにより、最適化のための調整量と調整時間を減らすことができる。
【0041】
送信機補償部8の送信機補償特性の設定方法には、非線形抑圧を考慮しない場合の通常送信機補償特性に非線形抑圧特性(例えば、ガウシアン特性、スーパーガウシアン特性、及び平均化特性、ただし、これらに限定されない)を重畳する方法と、非線形抑圧補償特性として直接求める方法とがある。
【0042】
また、受信機補償部12の受信機補償特性の設定方法には、送信装置2での非線形抑圧を考慮しない場合の通常受信機補償特性に、非線形抑圧特性又は光等化残特性の逆の特性を重畳する方法と、特許文献5に記載の送信機/受信機伝達関数推定システムを利用して求める方法とがある。後者の方法は、送信装置2の送信機補償特性を設定すると、送受信機総合特性をフラット特性とする受信機補償特性を容易に推定することができる。この場合も、送受信機総合特性をフラット特性とする他に、±ボーレート/2の周波数帯を持ち上げる特性にするように、送信機補償特性及び受信機補償特性を推定することができる。
【0043】
なお、PAPRの「所定値」の設定方法には以下の実験的方法とSIM的方法がある。実験的方法では、まず送受信機を直結した構成で、所望変調フォーマットに各非線形抑圧特性と送信側予等化を重畳した信号を入力し、非線形抑圧特性を変えることでPAPRを変えて信号品質を取得する。次に、伝送路を介して光送信機と光受信機を接続した構成でファイバ伝搬損失、光増幅器のNF、span数などから着信OSNRを算出又は実測する。これらの情報を踏まえて許容される信号品質特性を決めた場合のPAPR値をPAPRの「所定値」として設定する。SIM的方法では、まずDAC性能(bandwidth, resolution)のシミュレーションモデルで、所望変調フォーマットに各非線形抑圧特性と送信側予等化を重畳した信号を入力し、非線形抑圧特性を変えることでPAPRを変えて信号品質を取得する。次に、伝送路を介して光送信機と光受信機を接続した構成でファイバ伝搬損失、光増幅器のNF、span数などから着信OSNRを算出又は実測する。これらの情報を踏まえて許容される信号品質特性を決めた場合のPAPR値をPAPRの「所定値」として設定する。
【0044】
実施の形態2.
図3は、実施の形態2に係る光伝送特性補償システムを示す図である。本実施の形態では、送信機補償特性設定部10が非線形抑圧特性生成部16と送信機補償特性生成部17を含む。受信機補償特性設定部13が非線形抑圧逆特性生成部18と受信機補償特性生成部19を含む。その他の構成は実施の形態1と同様である。
【0045】
送信装置2の非線形抑圧特性生成部16は、送信機補償部8の出力信号のPAPRが所定値よりも低くなるような非線形抑圧特性を生成する。送信機補償特性生成部17は、この非線形抑圧特性を通常送信機補償特性に重畳して送信機補償部8に設定する。
【0046】
受信装置4の非線形抑圧逆特性生成部18は、送信装置2で生成された非線形抑圧特性の逆特性である非線形抑圧逆特性を生成する。受信機補償特性生成部19が、この非線形抑圧逆特性を通常受信機補償特性に重畳して受信機補償部12に設定する。
【0047】
続いて、本実施の形態に係るシステムの動作を説明する。まず、光送信機3の伝送特性の測定により、それを補償するための通常送信機補償特性を求める。次に、PAPR計算部9が、送信機補償部8の出力信号のPAPRを求める。PAPRは、送信機補償部8の出力信号から直接求める他に、測定した光送信機3の伝送特性、又は通常送信機補償特性から計算してもよい。この時、光送信機3内のD/A変換器のクリッピング率も考慮できる。
【0048】
次に、非線形抑圧特性生成部16は、PAPRが所定値以下になる非線形抑圧特性を生成する。例えば、非線形抑圧特性としてガウシアン特性を利用できる。この時、PAPRが所定値以下になるように、ガウシアン特性を構成する平均値及び標準偏差を決定する。なお、非線形抑圧特性として、ガウシアン特性に限定する必要はなく、高周波領域の特性を抑圧できる特性ならばよい。例えば、さらに急峻な特性を有するスーパーガウシアン特性や、光送信機3の伝送特性のリップルを平均化した特性も適用できる。
【0049】
次に、送信機補償特性生成部17は、送信機補償部8に設定されている通常送信機補償特性に非線形抑圧特性を重畳して非線形抑圧補償特性を生成し、送信機補償部8に設定する。これにより、送信機補償部8の出力信号のPAPRを所定値以下にでき、光送信機3における非線形効果を抑圧することができる。ただし、光送信機3の伝送特性は、全て補償されず、送信機補償部8で補償されない特性は受信装置4へ伝送される。この送信機補償部8で補償されない特性は非線形抑圧特性に相当する。
【0050】
次に、受信機補償部12は、送信機補償部8で非補償の特性と光受信機5の帯域特性とを合わせて補償する。この際に送信機補償部8で非補償の特性を補償するために、送信装置2の非線形抑圧特性の逆特性である非線形抑圧逆特性を生成する。受信機補償特性生成部19は、非線形抑圧逆特性を通常受信機補償特性(光ファイバ伝送路1の帯域特性と光受信機5の帯域特性の補償特性)に重畳して受信機補償特性を生成し、受信機補償部12に設定する。
【0051】
送信機補償部8及び受信機補償部12の補償特性が設定された後にBERを測定し、非線形抑圧特性を現状の設定値を基準として調整することで最適なBER特性となる非線形抑圧特性を決定する。これにより、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
【0052】
実施の形態3.
図4は、実施の形態3に係る光伝送特性補償システムを示す図である。本実施の形態では、実施の形態2と比較して、送信機補償特性設定部10が非線形抑圧補償特性生成部20を含む。非線形抑圧補償特性生成部20は、送信機補償部8の出力信号のPAPRが所定値よりも低くなるような非線形抑圧補償特性を直接生成し、送信機補償部8に設定する。この非線形抑圧補償特性は、実施の形態2の非線形抑圧特性を通常送信機補償特性に重畳したものに相当する。その他の構成及び動作は実施の形態2と同様であり、実施の形態1,2と同様の効果を得ることができる。
【0053】
実施の形態4.
図5は、実施の形態4に係る光伝送特性補償システムを示す図である。本実施の形態では、実施の形態2と比較して、受信機補償特性設定部13が送信機伝達関数推定部21と第1及び第2の受信機伝達関数推定部22,23を含む。
【0054】
送信機伝達関数推定部21と第1及び第2の受信機伝達関数推定部22,23として、特許第6319487号の光伝送特性推定システムの送信機伝達関数推定部と第1及び第2の受信機伝達関数推定部をそれぞれ利用できる。即ち、第1の受信機伝達関数推定部22は、光受信機5の入力端にスペクトラムが既知な試験信号を入力した時に光受信機5が出力したデータをフーリエ変換することで光受信機5の仮の伝達関数を推定し、光受信機5の仮の伝達関数の逆数を計算することで光受信機5の仮の逆伝達関数を求める。送信機伝達関数推定部21は、第1の既知信号を送信装置2から受信装置4に伝送した時、受信装置4にて伝送路特性の補償及び光受信機5の伝達特性の補償が行われ、第1の既知信号には光送信機3の伝達関数の影響が残る。この第1の既知信号をデジタルフィルタに入力して元の第1の既知信号との間の誤差を最小にするように収束させた際のデジタルフィルタのフィルタ係数として光送信機3の伝達関数又は逆伝達関数を推定する。第1の既知信号に対する光受信機5の伝達特性の補償は光受信機5の仮の逆伝達関数を用いて行う。第2の受信機伝達関数推定部23は、送信装置2から受信装置4に伝送された第2の既知信号をデジタルフィルタに入力し、このデジタルフィルタの出力と、推定した光送信機3の伝達関数又は逆伝達関数と伝送路特性を元の第2の既知信号に付加した信号との間の誤差を最小にするように収束させた際のデジタルフィルタのフィルタ係数として光受信機5の伝達関数又は逆伝達関数を推定する。
【0055】
続いて、本実施の形態に係るシステムの動作を説明する。まず、第1の受信機伝達関数推定部22が光受信機5の仮の伝達関数を推定する。送信機伝達関数推定部21は、光受信機5の仮の伝達関数を利用して光送信機3の伝達関数又は逆伝達関数を推定し、それに基づいて光送信機3の通常補償特性を求める。PAPR計算部9は、通常送信機補償特性から送信機補償部8の出力信号のPAPRを求める。実施の形態2と同様に、非線形抑圧特性生成部16は当該PAPRが所定値よりも低くなるような非線形抑圧特性を生成し、送信機補償特性生成部17は非線形抑圧特性を通常送信機補償特性に重畳して送信機補償部8に設定する。
【0056】
第2の受信機伝達関数推定部23は、送受信機総合特性がフラット特性となるような受信機補償特性を求めて受信機補償部12に設定する。ただし、送信機補償部8で補償されない特性(非線形抑圧特性)が受信装置4へ伝送され、第2の受信機伝達関数推定部23はそれも参照して受信機補償特性を求める。その他の構成及び動作は実施の形態2と同様である。
【0057】
本実施の形態では、送信機補償部8の通常送信機補償特性と受信機補償部12の受信機補償特性を既存のシステムによって求めるため、実施の形態2、3のように新たなシステムを構築する必要がなく、より簡易に非線形抑圧特性の調整を行うことができる。その他、実施の形態1,2と同様の効果を得ることができる。
【0058】
実施の形態5.
図6は、実施の形態5に係る光伝送特性補償システムを示す図である。本実施の形態では、実施の形態4と比較して、送信機補償特性設定部10が非線形抑圧補償特性生成部20を含む。受信機補償特性設定部13は更に非線形抑圧逆特性生成部18を含む。その他の構成は実施の形態4と同様である。
【0059】
送信機伝達関数推定部21は実施の形態4と同様に光送信機3の通常補償特性を求める。PAPR計算部9は、通常送信機補償特性から送信機補償部8の出力信号のPAPRを求める。非線形抑圧逆特性生成部18は、当該PAPRが所定値よりも低くなるような非線形抑圧特性を生成し、この非線形抑圧特性の逆特性である非線形抑圧逆特性を生成する。送信機伝達関数推定部21は、光受信機5の仮の伝達関数に非線形抑圧逆特性を重畳したものを利用して光送信機3の送信機伝達関数を推定する。この送信機伝達関数は、仮の伝達関数のみを利用して求められた伝達関数に、非線形抑圧特性が重畳されたものとなる。非線形抑圧補償特性生成部20は、推定した光送信機伝達関数を非線形抑圧補償特性として送信機補償部8に設定する。
【0060】
例えば、非線形抑圧逆特性を光受信機5の仮の伝達関数に重畳する他に、送信装置2から入力する既知信号又は光受信機5から取得した受信データに重畳することによっても光送信機伝達関数を求めることができる。このように光伝送特性推定システムの所定のパラメータに非線形抑圧逆特性を重畳することで、容易に非線形抑圧特性が重畳された送信機伝達関数を求めることができる。
【0061】
本実施の形態では、送信機補償部8の通常送信機補償特性と受信機補償部12の受信機補償特性を既存のシステムによって求めるため、実施の形態2、3のように新たなシステムを構築する必要がなく、より簡易に非線形抑圧特性の調整を行うことができる。その他、実施の形態1,2と同様の効果を得ることができる。
【0062】
実施の形態6.
図7は、実施の形態6に係る光伝送特性補償システムを示す図である。本実施の形態では、実施の形態1と比較して、光送信機3の後段に光等化器24が設けられている。実施の形態1と同様に、送信機補償部8の出力のPAPRが所定値になるように、通常送信機補償特性に非線形抑圧特性を重畳して非線形抑圧補償特性として送信機補償部8に設定する。即ち、送信機補償部8は光送信機3の伝送特性の補償の一部のみを行い、非線形抑圧特性は光送信機3の補償から除外され、送信機補償部8では非補償分となる。
【0063】
光等化器24は、例えば光フィルタを含み、光等化器24の出力信号の伝送特性がフラットになるように光フィルタの伝送特性が設計されている。光等化器24は、光送信機3内の変調器と集積化したデバイス(光フィルタ)である。または、波長選択スイッチ(WSS)を通過するような伝送路であれば、WSSの光フィルタ機能を使ってもよい。
【0064】
光等化器24の補償特性(光フィルタの伝送特性)は、送信機補償特性設定部10が計算した非線形抑圧特性の逆特性になるように設計する。光等化器24は、光送信機3の伝送特性の補償の残りの部分を行う。なお、光フィルタは、ガウシアン形状、スーパーガウシアン形状、又はそれぞれの逆特性の帯域設計が可能である。光ファイバ伝送路1は、送信装置2の光等化器24から出力された光信号を受信装置4の光受信機5へ伝送する。
【0065】
実施の形態6の送信機総合特性は、送信機補償部8と光送信機3だけでなく、光等化器24も合わせた特性である。実施の形態1の送信機総合特性(光送信機3の出力信号の帯域特性)は高周波領域の振幅特性が低くなるが、実施の形態6の送信機総合特性は光等化器24によりフラットな特性となる。即ち、光等化器24の光フィルタによって、高周波領域の振幅特性が高められている。例えば、非線形抑圧特性をスーパーガウシアン特性とする場合、光等化器24の光フィルタには、そのスーパーガウシアン特性の逆特性が設定される。一般的に光フィルタは、例えば、誘電体多層膜を用いて作ることができるが、スーパーガウシアン特性又はその逆特性も比較的近い特性を実現できる。
【0066】
上記のように送信装置2の送信機総合特性をフラット化できるため、送信機補償部8での非補償分によって受信側のOSNRが劣化する実施の形態1と比較して受信側のOSNRを改善できる。よって、ステップ2において受信機総合特性をフラット特性にする通常の受信機補償特性だけで受信機補償部12の受信機補償特性を求めることができる。
【0067】
しかし、光等化器24はアナログ回路であるため、非線形抑圧特性を完全に補償することは難しい場合があり、光等化器24で補償できない特性(以後、光等化残特性と称する)は受信装置4へ伝送される。ただし、この光等化残特性は非線形抑圧特性よりも小さい。受信機補償部12は光等化残特性と光受信機5の帯域特性とを合わせて補償する。この時、光等化残特性は、光等化器24の出力信号の帯域特性とフラット特性との差分として求められる。それから受信機補償特性生成部19が光等化残逆特性を生成し、通常受信機補償特性(光ファイバ伝送路1の帯域特性と光受信機5の帯域特性の補償特性)に重畳して受信機補償部12に設定する。
【0068】
光等化残特性が受信装置4のOSNRに影響を与える場合は、実施の形態1と同様に、信号品質測定部11の結果に基づいて、送信機補償特性が調整され、結果的に最適な送信機補償及び受信機補償を行うことができる。ただし、本実施の形態は、送信装置2でフラットな特性が実現されるため、光等化残特性は、実施の形態1における送信機補償部8で非補償となる特性比べてかなり小さくできるため、実施の形態1より最適な送受信機の補償特性の設定を行うことができる。その他、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
【0069】
光等化器24を光送信機3の出力側に挿入した場合、挿入しない場合と比較して所定のOSNRを得られやすくなる。しかし、所定のOSNRが得られない場合、PAPRは所定値よりも多少大きくなるかもしれないが、OSNRの増加によるBER特性の改善を優先する。PAPRは所定値前後に設定でき、ある程度の非線形効果の抑圧は期待できる。
【0070】
実施の形態7.
図8は、実施の形態7に係る光伝送特性補償システムを示す図である。本実施の形態では、送信機補償特性設定部10が非線形抑圧特性生成部16と送信機補償特性生成部17を含む。受信機補償特性設定部13が光等化残逆特性生成部25と受信機補償特性生成部19を含む。その他の構成は実施の形態6と同様である。
【0071】
送信装置2の非線形抑圧特性生成部16は、送信機補償部8の出力信号のPAPRが所定値よりも低くなるような非線形抑圧特性を生成する。送信機補償特性生成部17が、この非線形抑圧特性を通常送信機補償特性に重畳して送信機補償部8に設定する。
【0072】
非線形抑圧特性は、送信機補償部8において補償されない非補償分を含む。この非補償分を光等化器24が補償する。この補償が完全に行われれば、光等化器24の出力信号の帯域特性はフラットになる。しかし、光等化器24の補償が不完全な場合、その補償しきれないで残る分は光等化残特性となって受信装置4に伝送される。光等化残特性は、光等化器24からの出力信号の帯域特性とフラット特性との差分として検出できるが、光等化器24の不完全性の他に送信機補償部8での補償誤差を含んでもよい。
【0073】
受信装置4の光等化残逆特性生成部25は、上記の光等化残特性から光等化残逆特性を生成する。受信機補償特性生成部19は、この光等化残逆特性を通常の受信機補償特性に重畳して受信機補償部12に設定する。これにより、実施の形態6と同様の効果を得ることができる。
【0074】
実施の形態8.
図9は、実施の形態8に係る光伝送特性補償システムを示す図である。本実施の形態では、実施の形態7と比較して、送信機補償特性設定部10が非線形抑圧補償特性生成部20を含む。送信装置2の非線形抑圧補償特性生成部20は、送信機補償部8の出力信号のPAPRが所定値よりも低くなるような非線形抑圧補償特性を直接生成し、送信機補償部8に設定する。この非線形抑圧補償特性は、実施の形態7の非線形抑圧特性を通常送信機補償特性に重畳したものに相当する。好ましくは、光等化器24の光フィルタの帯域特性は、非線形抑圧補償特性生成部20の非線形抑圧補償特性と通常送信機補償特性との差分(非線形抑圧特性に相当)の逆特性になるように設計される。その他の構成は実施の形態7と同様であり、実施の形態6,7と同様の効果を得ることができる。
【0075】
実施の形態9.
図10は、実施の形態9に係る光伝送特性補償システムを示す図である。本実施の形態では、実施の形態7と比較して、受信機補償特性設定部13が送信機伝達関数推定部21と第1及び第2の受信機伝達関数推定部22,23を含む。送信機伝達関数推定部21と第1及び第2の受信機伝達関数推定部22,23の構成及び機能は実施の形態4と同様である。その他の構成は実施の形態7と同様である。
【0076】
第1の受信機伝達関数推定部22は、実施の形態4と同様に光受信機5の仮の伝達関数を推定する。送信機伝達関数推定部21は、光受信機5の仮の伝達関数を利用して光送信機3の伝達関数又は逆伝達関数を推定する。その際、光等化器24をバイパスすることで通常送信機補償特性が求まる。非線形抑圧特性生成部16、送信機補償特性生成部17及び光等化器24の動作は実施の形態7と同様である。第2の受信機伝達関数推定部23は、光受信機5の伝送特性である伝達関数を推定する。この推定した光受信機5の伝達関数には、送信装置2で補償されなかった光等化残特性も含まれる。受信機補償部12は、この光等化残特性と光受信機5の帯域特性とを合わせて補償する。
【0077】
本実施の形態では、送信機補償部8の通常送信機補償特性と受信機補償部12の受信機補償特性を既存のシステムによって求めるため、実施の形態7、8のように新たなシステムを構築する必要がなく、より簡易に非線形抑圧特性の調整を行うことができる。その他、実施の形態6,7と同様の効果を得ることができる。
【0078】
実施の形態10.
図11は、実施の形態10に係る光伝送特性補償システムを示す図である。本実施の形態では、実施の形態9と比較して、送信機補償特性設定部10が非線形抑圧補償特性生成部20を含む。受信機補償特性設定部13は更に非線形抑圧逆特性生成部18を含む。その他の構成は実施の形態9と同様である。受信機補償特性設定部13及び非線形抑圧補償特性生成部20の機能及び動作は実施の形態4と同様である。これにより実施の形態4と同様の効果を得ることができる。
【0079】
本実施の形態では、送信機補償部8の通常送信機補償特性と受信機補償部12の受信機補償特性を既存のシステムによって求めるため、実施の形態7,8のように新たなシステムを構築する必要がなく、より簡易に非線形抑圧特性の調整を行うことができる。その他、実施の形態6,7と同様の効果を得ることができる。
【0080】
なお、実施の形態1〜10の光伝送特性補償方法及び光伝送特性補償システムの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステム又はプログラマブルロジックデバイスに読み込ませ、実行することにより位相補償を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)を備えたWWWシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。更に「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。更に、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
【符号の説明】
【0081】
1 光ファイバ伝送路(光伝送路)、3 光送信機、5 光受信機、8 送信機補償部、12 受信機補償部、13 受信機補償特性設定部、10 送信機補償特性設定部、24 光等化器(光フィルタ)、16 非線形抑圧特性生成部、17 送信機補償特性生成部
図1
図2
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図5
図6
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図9
図10
図11