特許 6236894 光位相補償装置、光受信器、ネットワークマネジメントシステム、および光位相補償方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6236894

(24)【登録日】2017年11月10日

(45)【発行日】2017年11月29日

(54)【発明の名称】光位相補償装置、光受信器、ネットワークマネジメントシステム、および光位相補償方法

(51)【国際特許分類】

   H04B 10/61 20130101AFI20171120BHJP

   H04B 10/2543 20130101ALI20171120BHJP

   G02F 2/00 20060101ALI20171120BHJP

【ＦＩ】

   H04B10/61

   H04B10/2543

   G02F2/00

【請求項の数】9

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2013-122822(P2013-122822)

(22)【出願日】2013年6月11日

(65)【公開番号】特開2014-241483(P2014-241483A)

(43)【公開日】2014年12月25日

【審査請求日】2016年3月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005223

【氏名又は名称】富士通株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087480

【弁理士】

【氏名又は名称】片山 修平

(72)【発明者】

【氏名】水口 紀明

【審査官】 後澤 瑞征

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／００８７６７９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 欧州特許出願公開第０２０４０３９８（ＥＰ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０１５５８９０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２０１３−５１４６９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１７００６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２２０１００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ１０／００−１０／９０

Ｈ０４Ｊ１４／００−１４／０８

Ｇ０２Ｆ ２／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

イントラダイン検波方式の光受信器の光位相補償装置であって、
入力される主信号の信号シンボル数Ｌを対象に平均化することによって光位相エラーを算出する第１の光位相エラー算出部と、
前記主信号の信号シンボル数Ｍ（＜Ｌ）を対象に平均化することによって光位相エラーを算出する第２の光位相エラー算出部と、
前記第１の光位相エラー算出部および前記第２の光位相エラー算出部の算出結果の差分または当該差分と利得との乗算値を前記主信号の光位相成分から差し引く減算部と、を備えることを特徴とする光位相補償装置。

【請求項2】

前記減算部は、前記主信号の光位相成分から前記第２の光位相エラー算出部の算出結果をさらに差し引くことを特徴とする請求項１記載の光位相補償装置。

【請求項3】

前記主信号の信号シンボル数Ｎ（＜Ｍ）を対象に平均化することによって光位相エラーを算出する第３の光位相エラー算出部を備え、
前記減算部は、前記主信号の光位相成分から前記第３の光位相エラー算出部の算出結果をさらに差し引くことを特徴とする請求項１記載の光位相補償装置。

【請求項4】

前記減算部は、前記差分がしきい値未満であれば、前記差分および前記差分と利得との乗算値を、前記主信号の光位相成分から差し引かないことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光位相補償装置。

【請求項5】

前記信号シンボル数Ｌおよび前記信号シンボル数Ｍの少なくともいずれか一方を変更する変更部を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光位相補償装置。

【請求項6】

前記変更部が前記信号シンボル数Ｌおよび前記信号シンボル数Ｍの少なくともいずれか一方をスイープした結果に基づいて、前記主信号の光位相エラーの周波数分解の結果を取得する取得部を備えることを特徴とする請求項５記載の光位相補償装置。

【請求項7】

請求項１〜６のいずれかの光位相補償装置と、
前記光位相補償装置によって位相補償された後の主信号を復調する復調装置と、
前記差分または前記差分と利得との乗算値と、前記第２の光位相エラー算出部の算出結果と、を前記主信号の光位相成分から差し引く前後において、前記復調装置によって復調された信号のエラー指数を取得する取得部と、を備えることを特徴とする光受信器。

【請求項8】

請求項１〜６のいずれかの光位相補償装置を有する光受信器を備える局と、
前記局を接続する光伝送路と、
前記光位相補償装置が補償する光位相エラー量に基づいて、光位相エラーを分析する分析装置と、を備えることを特徴とするネットワークマネジメントシステム。

【請求項9】

イントラダイン検波方式の光受信器の光位相補償方法であって、
入力される主信号の信号シンボル数Ｌを対象に平均化することによって光位相エラーを算出し、
前記主信号の信号シンボル数Ｍ（＜Ｌ）を対象に平均化することによって光位相エラーを算出し、
前記信号シンボル数Ｌおよび前記信号シンボル数Ｍを用いた算出結果の差分または当該差分と利得との乗算値を前記主信号の光位相成分から差し引くことを特徴とする光位相補償方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本件は、光位相補償装置、光受信器、ネットワークマネジメントシステム、および光位相補償方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ＷＤＭ伝送システムにおいて、光位相変調方式を用いる技術が開発されている。例えば、特許文献１は、イントラダイン検波方式のコヒーレント光受信器のための位相同期装置を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０−２２０１００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

非線形光学効果等に起因する光位相エラーを補償するためには、光位相エラーの算出過程における平均化対象とする信号シンボル数を変更できることが好ましい。しかしながら、平均化対象とする信号シンボル数の変更後に、信号エラーが生じるおそれがある。

【0005】

１つの側面では、本件は、光位相エラーを適切に補償することができる光位相補償装置、光受信器、ネットワークマネジメントシステム、および光位相補償方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

１つの態様では、光位相補償装置は、イントラダイン検波方式の光受信器の光位相補償装置であって、入力される主信号の信号シンボル数Ｌを対象に平均化することによって光位相エラーを算出する第１の光位相エラー算出部と、前記主信号の信号シンボル数Ｍ（＜Ｌ）を対象に平均化することによって光位相エラーを算出する第２の光位相エラー算出部と、前記第１の光位相エラー算出部および前記第２の光位相エラー算出部の算出結果の差分または当該差分と利得との乗算値を前記主信号の光位相成分から差し引く減算部と、を備える。

【発明の効果】

【0007】

光位相エラーを適切に補償することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】ＷＤＭ伝送システムの全体構成を説明するためのブロック図である。

【図2】光受信器の構成を説明するためのブロック図である。

【図3】（ａ）および（ｂ）は、比較例に係る光位相補償装置の構成について説明するためのブロック図である。

【図4】（ａ）および（ｂ）はノイズに起因する光位相エラーについて説明するための図である。

【図5】実施例１に係る光位相補償装置の構成を説明するためのブロック図である。

【図6】実施例１に係る光位相補償装置の各部における演算処理を表している。

【図7】（ａ）〜（ｃ）は、利得Ｇをゼロから１に制御した場合の補償操作を説明するための図である。

【図8】実施例２に係る位相補償装置の構成を説明するためのブロック図である。

【図9】実施例２に係る光位相補償装置の各部における演算処理を表している。

【図10】（ａ）〜（ｃ）は、利得Ｇをゼロから１に制御した場合の補償操作を説明するための図である。

【図11】実施例３に係る光受信器の全体構成を説明するためのブロック図である。

【図12】制御部による制御の一例を表すフローチャートである。

【図13】ネットワームマネジメントの全体構成を説明するためのブロック図である。

【図14】ＮＭＣの制御の例を表すフローチャートである。

【図15】ＮＭＣの制御の他の例を表すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

実施例の説明に先立って、ＷＤＭ伝送システムの概略について説明する。図１は、ＷＤＭ伝送システム２００の全体構成を説明するためのブロック図である。図１を参照して、ＷＤＭ伝送システム２００は、複数の光送信器２１０、波長多重器２２０、光伝送路２３０、波長分離器２４０、複数の光受信器２５０などを備える。光伝送路２３０は、光ファイバが光増幅器によって中継される構成を有する。

【0010】

各光送信器２１０は、互いに異なる波長光の信号を生成し、波長多重器２２０に入力する。波長多重器２２０は、入力された複数の位相変調信号を合波する。合波によって得られた波長多重光信号は、光伝送路２３０を経由して波長分離器２４０に入力される。波長分離器２４０は、波長多重光信号を各波長の信号に分離する。光受信器２５０は、信号を復調する。ＷＤＭ伝送システム２００に用いられている光信号では、一例として４値の位相変調を用いる偏波多重ＱＰＳＫ（ＤＰ−ＱＰＳＫ：Ｄｕａｌ Ｐｏｌｉｚａｔｉｏｎ Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）方式がある。なお、図１では、光送信器から光受信器に信号が伝送されているが、光送受信器を用いて双方行に信号を伝送する構成としてもよい。

【0011】

図２は、光受信器２５０の構成を説明するためのブロック図である。なお、図２においては、光送信器２１０から光受信器２５０に至るまでに重畳される光位相エラーの一例が表されている。なお、実際の光位相エラーは光伝送路の様々な場所で生じているので分布定数として表記されるものの、図は光位相エラーの要素を集中定数として表記した簡易なモデルとしている。ＷＤＭ伝送システム２００においては、光送信器２１０と光受信器２５０との間で様々な光位相エラーが付与される。その光位相エラーには、光伝送の際の非線形光学効果等に起因する光位相エラーが含まれる場合がある。

【0012】

例えば、光信号が自らの光位相を変調する自己位相変調（ＳＰＭ：Ｓｅｌｆ Ｐｈａｓｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）に起因する光位相エラーが挙げられる。ＳＰＭに起因する光位相エラーは、変調方式、パワー等の特性、ビットシーケンス等に依存する。次に、隣接する光チャネルから干渉する相互位相変調（ＸＰＭ：Ｃｒｏｓｓ−ｔａｌｋ Ｐｈａｓｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）に起因する光位相エラーが挙げられる。ＸＰＭに起因する光位相エラーは、隣接する光チャネルの互いの変調方式やパワー等の特性、ビットシーケンス等に依存する。次に、隣接チャネル同士が干渉する４光波混合に起因する光位相エラーが挙げられる。なお、４光波混合によって、光位相エラーに加えて光信号の強度も劣化する。次に、光増幅器で付加される光ノイズ（ＡＳＥ：Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）に起因する光位相エラーが挙げられる。ＡＳＥは、ブロードバンドの白色ノイズとして光信号に重畳することによって当該光信号を劣化させる。なお、重畳される光位相エラーは、これらに限定されるものではない。

【0013】

ＡＳＥ、ＳＰＭ、ＸＰＭ、および４光波混合に起因する光位相エラーは、ＷＤＭ方式を含む光伝送路のネットワークの回線の特性や構成に依存して生じるものである。ネットワークの構成が異なると、光位相エラーが変化する。言い換えると、伝送路の特性や構成によってこれら光位相エラーは異なる。例えば、ＷＤＭ伝送方式でその主信号チャネルのみならずＷＤＭの隣接チャネルの回線切り替え等によって回線の構成が変化することで、主信号に重畳される光位相エラーは変化することになる。

【0014】

光受信器２５０のうち、ＤＰ−ＱＰＳＫ方式の光受信器の構成を示す。その受信器は、９０°ハイブリッド等の光干渉器を用い、光受信器２５０に入力される光信号（以下、主信号）と局部発振（ＬＯ：Ｌｏｃａｌ Ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ）光とを干渉させる。光受信器２５０は、得られた光に対する光電変換によって得た電流を電流／電圧変化し、アナログ／デジタル変換することによって、デジタルの電気信号を得る。なお、光伝送路２３０では、波長多重光信号に、偏光回転伝達関数、偏波分散伝達関数、偏波依存損失伝達関数、波長分散伝達関数などが付与される。光受信器２５０は、振幅アンバランス補償部、固定イコライザ、アクティブイコライザ等において、これらの伝達関数の逆関数を付与することによって、波形歪みを補償する。

【0015】

光受信器２５０は、イントラダイン検波方式を採用する光受信器である。イントラダイン検波方式とは、主信号の光周波数と局部発振光の光周波数とが完全には一致していない状態で、それら２つの光信号を干渉させて復調信号を得る方式である。光受信器２５０は、光信号の光周波数の差によって生じる光位相エラーを算出して補償する構成を内蔵している。光位相エラーを算出する構成は、周波数オフセット補償などと呼ばれている。光位相エラーの算出過程においては、光位相エラーが重畳した光信号のシンボルを、任意のあるＮ個を平均化の対象とし、移動平均化処理によって光位相エラーを算出することができる。

【0016】

図３（ａ）および図３（ｂ）は、比較例に係る光位相補償装置３００の構成について説明するためのブロック図である。光位相補償装置３００は、図２の構成では、周波数オフセット補償部に対応する。光位相補償装置３００は、光位相エラーが重畳した主信号のシンボルを任意のあるＮ個を対象にした平均化処理によって、光位相エラーを算出する構成を有している。例えば、主信号のシンボルを任意のＮ個を対象に光位相エラーを移動平均して平滑化することで、ある信号シンボルの光位相エラーが異常であっても、センシティブにその異常に反応することなく安定して光位相エラーを補償する。

【0017】

図３（ａ）を参照して、光位相補償装置３００には、主信号として、光位相エラーが重畳された混合波（θｓ（ｔ）＝π／４、３π／４、５π／４、７π／４：信号シンボルの位相変調成分、θｅ（ｔ）：光位相エラー）が入力される。偏角計算部３０１は、混合波から位相角（θｓ（ｔ）＋θｅ（ｔ））を抽出する。一方、４乗算部３０２および平均化部３０３は、混合波の位相角を４倍してθｓ（ｔ）をπ、３π、５π、７πとすることによって信号位相を消去し、４×θｅ（ｔ）を残留させる。その際、４乗算部３０２および平均化部３０３は、Ｎ個の入力信号からＮ個のシンボルで平均化する。偏角計算部３０４は、位相角を抽出する。１／４除算部３０５は、４×θｅを４で除算することによって、光位相エラーθｅを算出する。偏波調整部３０６は、偏波の回転角を調整することによって光位相エラーθｅ´を算出する。減算器３０７は、混合波の位相角（θｓ（ｔ）＋θｅ（ｔ））から、算出された光位相エラーθｅ´を減算することによって、信号位相θｓ（ｔ）を抽出する。復調部３０８は、得られた信号位相θｓ（ｔ）に基づいて主信号を復調する。

【0018】

図３（ｂ）を参照して、平均化部３０３は、複数のシフトレジスタ３０９を用いる。光位相補償装置３００は、運用中においては常に光位相エラーθe´を出力し続けて信号シンボルθｓ（ｔ）を補償することが好ましいものの、平均化対象の信号シンボル数の設定をＮ→Ｍ（≠Ｎ）に変えると、再演算を行うことになる。この際、再演算直後にθｅ´は正しく出力されず、結果、信号エラーが発生してしまう。例えば、運用中にＷＤＭのネットワーク構成が変化してＮよりもＭの方が光位相エラーを適切に補償できるような場合、Ｎ→Ｍに信号シンボル数を変更することが好ましい。この場合、信号シンボル数をＮ→Ｍに変更すると、一時的にtrafficがfailするおそれがある。

【0019】

光位相補償装置３００は、信号１シンボル当たり２サンプリング以上の高速サンプリングし、Ｎ個で移動平均して光位相エラーを算出する構成を有している。処理速度は、信号のビットレート相当であって、例えば１２０Ｇｂ／ｓのＤＰ−ＱＰＳＫでは、３０ＧＢａｕｄｒａｔｅである。したがって、信号シンボルは、６０ＧＳａ／ｓの速度でサンプリングされる。光位相エラー算出部は、この速度に応じて移動平均化の演算処理をすることになる。なお、４乗算部３０２、平均化部３０３、偏角計算部３０４および１／４除算部３０５が光位相エラー算出部に相当する。また、この移動平均化の演算処理においては、シフトレジスタ等のハードウェアにより、主信号のクロックに同期したクロックを用いてタイミングを補償することが一般的である。演算処理といえども、高速で動作するハードウェアの構成において、移動平均の対象数を変更すると、その出力はシームレスに変更できないため、以上のような光位相補償エラーが生じてしまう。

【0020】

光位相補償装置３００に入力される主信号の光位相エラーの成分（θｅ（ｔ））は、様々な速度（ｄθｅ／ｄｔ）を含んでいる。光位相エラーを生成する光ノイズを整理すると、以下のようになる。これらの光ノイズは、それぞれの周波数成分（−ｄθｅ／ｄｔ→ｄｆ）に着目して分類してある。θｅ（ｔ）は、これらが加算されて入力されたものとしてみなすことができる。なお、一般には、周波数オフセットの補償とは、以下のノイズ１およびノイズ２によって生じる光位相エラーの補償のことである。

【0021】

ノイズ１：光送信器２１０および光受信器２５０のレーザ線幅による光周波数差に起因するθｅ。一例として、 Δ２ＭＨｚ程度。
ノイズ２：光送信器２１０のレーザの中心光周波数と光受信器２５０のレーザの中心光周波数との差に起因するθｅ＜Δ数百ＭＨｚ程度。
ノイズ３：非線形現象（ＳＰＭ：自己位相変調）に起因するθｅ。極めて高速な周波数成分を含む。
ノイズ４：非線形現象（ＸＰＭ：相互位相変調）に起因するθｅ。極めて高速な周波数成分を含む。
ノイズ５：非線形現象（４光波混合、クロストーク等）に起因するθｅ。高速な周波数成分を含む。
ノイズ６：ＡＳＥノイズに起因するθｅ。ブロードバンドな白色。

【0022】

ノイズ３〜５は、光伝送の際に非線形光学効果による現象に起因して生じる光位相エラーであることから、光信号や隣接チャンネルの信号の性質が作用して生じる。ノイズ３〜５の成分は、信号のビットシーケンス等を含む周波数成分に依存する。したがって、図４（ａ）を参照して、一例として、ノイズ３〜５は、ノイズ１，２と比較して高い周波数帯域の成分を含んでいる。

【0023】

これら、様々な周波数帯の光位相エラーに対して、比較例に係る光位相補償装置３００では、１個の光位相エラー算出部を備え、任意のＮ個の信号シンボルで移動平均化することによって光位相エラーθｅ´を算出している。任意のＮ個の信号シンボルで移動平均化して出力する光位相エラーの算出過程は、デジタルフィルタであって、光位相エラーに対して１個のローパスフィルタで光位相を補償することを意味している。

【0024】

例えば、イントラダイン検波方式において光位相補償の対象とされるノイズ１，２を補償範囲とする場合は、図４（ｂ）を参照して、フィルタ１のようなローパスフィルタを設ければよい。さらにノイズ３〜５のような高周波数の帯域を包含しようとすれば、平均化対象の信号シンボル数を変更してフィルタ３のような広帯域のローパスフィルタを実現すればよい。

【0025】

しかしながら、光位相エラーを算出する際に定めた任意の信号シンボル数Ｎを、ある任意のＭ（≠Ｎ）に変更すると、変更直後において、光位相エラーの算出結果θｅ´として正しい値が出力されない。それにより、信号エラーが発生してしまう。その結果、光位相エラーを適切に補償できずに、信号品質が劣化してしまう。そこで、以下の実施例においては、光位相エラーを適切に補償することができる光位相補償装置、光受信器、ネットワークマネジメントシステム、および光位相補償方法について説明する。

【0026】

以下、図面を参照しつつ、実施例について説明する。

【実施例1】

【0027】

図５は、実施例１に係る光位相補償装置１００の構成を説明するためのブロック図である。光位相補償装置１００は、偏角計算部１０、第１の光位相エラー算出部２０ａ、第２の光位相エラー算出部２０ｂ、差分算出部３０、利得調整部４０、偏波調整部５０ａ，５０ｂ、減算器６０ａ，６０ｂ、復調部７０、コントローラ８０などを備える。光位相補償装置１００が補償対象とする主信号は、信号シンボルの位相変調成分θｓ（ｔ）および光位相エラーθｅ（ｔ）が含まれる混合波である。図６は、光位相補償装置１００の各部における演算処理を表している。

【0028】

以下、図５および図６を参照しつつ、光位相補償装置１００の動作について説明する。偏角計算部１０は、混合波から位相角（θｓ（ｔ）＋θｅ（ｔ））を抽出する。第１の光位相エラー算出部２０ａおよび第２の光位相エラー算出部２０ｂは、混合波の位相角を４倍することによって、θｓ（ｔ）をπ、３π、５π、７πとすることによって、信号位相を消去し、４×θｅ（ｔ）を残留させる。第１の光位相エラー算出部２０ａは、Ｌ個の入力信号からＬ個の信号シンボルで平均化する。第２の光位相エラー算出部２０ｂは、Ｍ（＜Ｌ）個の入力信号からＭ個の信号シンボルで平均化する。また、第１の光位相エラー算出部２０ａおよび第２の光位相エラー算出部２０ｂは、４×θｅを４で除算することによって、光位相エラーθｅ´を算出する。本実施例においては、「Ｍ」として、ノイズ３〜５の光位相エラーを補償対象外とし、ノイズ１，２の光位相エラーを補償対象とする値が用いられ、「Ｌ」として、ノイズ１〜５の光位相エラーを補償可能とする値が用いられる。

【0029】

差分算出部３０は、第１の光位相エラー算出部２０ａの算出結果θｅ＿１と、第２の光位相エラー算出部２０ｂの算出結果θｅ＿２との差分Δθ＿１２＝θｅ＿１−θｅ＿２を算出する。利得調整部４０は、差分Δθ＿１２に対する利得Ｇ（例えば０〜１）を調整する。偏波調整部５０ａは、第２の光位相エラー算出部２０ｂの算出結果θｅ＿２の偏波角を調整し、光位相エラーθｅ´として出力する。偏波調整部５０ｂは、利得調整部４０の算出結果Δθ＿１２×Ｇの偏波角を調整して出力する。

【0030】

減算器６０ａは、混合波の位相角（θｓ（ｔ）＋θｅ（ｔ））から、算出された光位相エラーθｅ´を減算する。減算器６０ｂは、減算器６０ａの算出結果からΔθ＿１２×Ｇを減算することによって、信号位相θｓ（ｔ）を抽出する。復調部７０は、得られた信号位相θｓ（ｔ）に基づいて主信号を復調する。コントローラ８０は、第１の光位相エラー算出部２０ａおよび第２の光位相エラー算出部２０ｂの平均化対象の信号シンボル数、ならびに利得調整部４０の利得Ｇを設定する。

【0031】

次に、光位相エラー算出部のローパスフィルタの特性を更新する操作手順例について説明する。一例として、回線がサービスインしている状態であって、利得調整部４０の利得Ｇがゼロに設定されていた状態をスタートとする。第２の光位相エラー算出部２０ｂによって光位相エラーが補償されている状態から、第１の光位相エラー算出部２０ａによって決定されるローパスフィルタ特性によって光位相エラーが補償される状態に切り替える。

【0032】

具体的には、コントローラ８０は、第１の光位相エラー算出部２０ａの平均化対象の信号シンボル数を任意のＬ個に設定する。次に、予めゼロに設定されていた利得Ｇをゼロから、緩やかに、例えば利得が０．１／ステップで０→１［真数］に高くしていく。コントローラ８０は、利得Ｇが１に達した場合に操作を終了する。この操作手順によれば、周波数オフセット補償を中断することなく、徐々に第２の光位相エラー算出部２０ｂのローパスフィルタ特性から、第１の光位相エラー算出部２０ａのローパスフィルタ特性に緩やかに切り替えたことになる。

【0033】

このことは、減算器６０ｂが出力する［θｓ（ｔ）＋θｅ（ｔ）−θｅ´−Δθ＿１２×Ｇ］に、Δθｅ＿１２＝θｅ＿１−θｅ´と、Ｇ：０→１を代入することと同義である。すなわち、上記の操作前の光位相補償後の出力は［θｓ（ｔ）＋θｅ（ｔ）−θｅ´］であり、操作後は［θｓ（ｔ）＋θｅ（ｔ）−θｅ＿１］となり、操作前後で［θｅ´］が［θｅ＿１］に置き換わることになる。

【0034】

図７（ａ）〜図７（ｃ）は、利得Ｇをゼロから１に制御した場合の補償操作を説明するための図である。図７（ａ）〜図７（ｃ）において、横軸は光位相エラーの速度（ｄθｅ／ｄｔ）を表し、縦軸は光位相エラーθｅの量を表す。図７（ａ）は、ノイズ１〜６に起因する光位相エラーを表す図である。一例として、ノイズ３〜５に起因する光位相エラーは、ノイズ１，２に起因する光位相エラーと比べて高周波側に位置する。

【0035】

図７（ｂ）は、利得Ｇがゼロの状態を表す。第２の光位相エラー算出部２０ｂのローパスフィルタ特性（第２のＬＰＦ）は、ノイズ３〜５に起因する光位相エラーを補償対象外とし、ノイズ１，２に起因する光位相エラーを補償対象としている。図７（ｃ）は、利得Ｇがゼロから１に切り替わる途中の状態を表している。利得Ｇがゼロから１に徐々に切り替わるにつれて、第１の光位相エラー算出部２０ａのローパスフィルタ特性（第１のＬＰＦ）が補償するエラー量が多くなる。それにより、ノイズ１〜５に起因する光位相エラーが補償されるようになる。

【0036】

本実施例によれば、光受信器２５０がＤＰ−ＱＰＳＫ方式の光受信器であって、それがサービスインの状態で信号が疎通している状態のまま、光位相エラーを算出するために定めた任意の信号シンボル数Ｍを、ある任意のＬ（＞Ｍ）へ変更することができる。比較例においては、平均化対象の信号シンボル数を変えることで光位相エラー算出部のローパスフィルタの特性を更新することができるものの、更新の際にtrafficが不通状態となり得る。これに対して、本実施例では、第２の光位相エラー算出部２０ｂのローパスフィルタ特性を維持しつつ、第１の光位相エラー算出部２０ａのローパスフィルタ特性に変更することができる。すなわち、本実施例によれば、光位相エラーを適切に補償することができる。

【0037】

なお、例えば、回線が運用中の状態で、ＷＤＭ伝送システムの回線構成や隣接チャネルのパワーやＢａｕｄｒａｔｅ等、伝送路で主信号に付与される光位相エラーの周波数成分や量が変化する場合が起こり得る。この場合であっても、回線を瞬断することなく、光位相エラー算出部のローパスフィルタの特性を更新して、適切な光位相補償を行えるようになる。

【0038】

なお、利得Ｇの調整は、０．１／ステップに限られない。利得Ｇの調整は、光位相エラーの算出結果の出力が、過渡的に大きな変動をしないように適宜設定されればよい。また、利得調整部４０の利得の設定は、入力された光位相エラーの差［ｒａｄ］に係数を乗算して出力する構成を基本構成とする。係数を更新する速度は、光伝送路２３０で付与される光位相エラーの状態変化(例えば、ＷＤＭ伝送システムのネットワーク構成を変える頻度)に応じてできる程度に、静的に行えばよい。

【0039】

本実施例においては、一例として、第２の光位相エラー算出部２０ｂのローパスフィルタ特性の高域遮断周波数よりも、第１の光位相エラー算出部２０ａのローパスフィルタ特性の高域遮断周波数の方が高いことを前提としている。これは、第２の光位相エラー算出部２０ｂの高域遮断周波数は、周波数オフセットを補償するためのものであって、光伝送路２３０で付与される光位相エラーはこれより高周波数の帯域にあるのが通常であることを前提としている。

【0040】

上記のように第２の光位相エラー算出部２０ｂの特性から第１の光位相エラー算出部２０ａの特性に切り替わった後、さらに光位相エラー算出部のローパスフィルタの特性を変更してもよい。例えば、利得調整部４０の利得Ｇを１から緩やかにゼロ(付近)に低下させて、第１の光位相エラー算出部２０ａの信号シンボル数を変更した後、利得調整部４０の利得Ｇをゼロ(付近)→１に戻してもよい。このように、任意にローパスフィルタ特性を変更してもよい。

【実施例2】

【0041】

次に、光伝送路２３０で付与された光位相エラーを広帯域（ｄθ´／ｄｔが小さい領域から大きい領域を広く包含する帯域）で補償しようとした場合について考える。ＡＳＥのようなブロードバンドの白色ノイズが多く包含されてしまうと、光位相エラーの算出結果に誤差が生じるおそれがある。その結果、信号品質が劣化するおそれがある。

【0042】

例えば、イントラダイン検波方式においては光位相補償の対象とされるノイズ１，２を補償範囲とする場合は、図４（ｂ）を参照して、フィルタ１のようなローパスフィルタを設ければよい。さらにノイズ３〜５のような高周波数の帯域を包含しようとすれば、フィルタ３のような広帯域のローパスフィルタを設ければよい。しかしながら、補償帯域を拡大すれば、ＡＳＥノイズのようなブロードバンドのノイズに起因する光位相エラーを広域に含んでしまう。この場合、光位相エラーの算出結果に誤差が生じてしまい、光信号の品質が劣化するおそれがある。これは、高周波数の白色ノイズが補償されずに、ローパスフィルタに包含されるＡＳＥノイズによる光位相エラーを算出した結果θｅ´は、実際の光位相エラーθｅ（ｔ）とかけ離れた光位相エラーｖｓ時間データ特性を有するからである。したがって、ＡＳＥノイズによる光位相エラー成分は、光位相エラーの算出の対象範囲となるローパスフィルタにできるだけ含めないようにすることが、確度良く光位相を補償するために好ましい。

【0043】

そこで、実施例２では、ＡＳＥノイズの影響を抑制しつつ光位相エラーを適切に補償することができる光位相補償装置および光位相補償方法について説明する。図８は、実施例２に係る光位相補償装置１００ａの構成を説明するためのブロック図である。図９は、光位相補償装置１００ａの各部における演算処理を表している。光位相補償装置１００ａが図５および図６の光位相補償装置１００と異なる点は、第３の光位相エラー算出部２０ｃがさらに備わっている点である。第３の光位相エラー算出部２０ｃは、Ｎ（＜Ｍ＜Ｌ）個の入力信号からＮ個のシンボルで平均化する。

【0044】

本実施例においては、偏波調整部５０ａは、第３の光位相エラー算出部２０ｃの算出結果θｅ＿３の偏波角を調整し、光位相エラーθｅ´として出力する。コントローラ８０は、第３の光位相エラー算出部２０ｃの平均化対象の信号シンボル数Ｌを設定する。

【0045】

ここで、利得調整部４０の詳細について説明する。第１の光位相エラー算出部２０ａは、Ｌ個の信号シンボルをサンプリングして移動平均処理を行う。第２の光位相エラー算出部２０ｂは、Ｍ個の信号シンボルをサンプリングして移動平均処理を行う。具体例として、Ｌ＝１２、Ｍ＝８を想定する。サンプリングされた信号の位相θｓ（ｔ）に重畳している光位相エラーθｅ（ｔ）が時間の経過とともに、θｅ１、θｅ２、θｅ３、…θｅ８、θｅ９、…θｅ１２のように変化していったものと想定する。

【0046】

第１の光位相エラー算出部２０ａにおいて、１２個の信号シンボルで移動平均して得られた光位相エラーθｅ＿１は、θｅ＿１＝（θｅ１２＋θｅ１１＋…θｅ９＋θｅ８＋…θｅ３＋θｅ２＋θｅ１）／１２と表すことができる。同様に、第２の光位相エラー算出部２０ｂにおいて、８個の信号シンボルで移動平均して得られた光位相エラーθｅ＿２は、θｅ＿２＝（θｅ１２＋θｅ１１＋…θｅ９＋θｅ８＋…θｅ６＋θｅ５）／８と表すことができる。

【0047】

なお、θｅ１２からθｅ５までの８個の信号シンボルに重畳した光位相エラーは、コヒーレント光受信器内のＡＤＣでサンプリングされた信号を同時に共有している。したがって、第１の光位相エラー算出部２０ａおよび第２の光位相エラー算出部２０ｂの光位相エラーは、ＡＳＥノイズのように白色なノイズであっても同一の値を示すことになる。言い換えれば、白色ノイズであっても、同時にサンプリングした２つの値は、完全に同調することになる。その結果、これらの光位相エラー算出部で共有している周波数帯域に含まれる光位相エラーを、光位相エラー算出の対象から外すことができる。

【0048】

第１の光位相エラー算出部２０ａで移動平均された光位相エラー算出結果から、第２の光位相エラー算出部２０ｂで移動平均された光位相エラー算出結果の差（＝θｅ＿１−θｅ＿２）は、下記式のように表される。
θｅ＿１−θｅ＿２＝（θｅ１２＋θｅ１１＋…θｅ９＋θｅ８＋…＋θｅ６＋θｅ５）／８−（θｅ１２＋θｅ１１＋…＋θｅ９＋θｅ８＋…＋θｅ３＋θｅ２＋θｅ１）／１２
＝（θｅ１２＋θｅ１１＋…＋θｅ９＋θｅ８＋…＋θｅ６＋θｅ５）／２４−（θｅ４＋θｅ３＋θｅ２＋θｅ１）／１２

【0049】

なお、θｅ１２は、サンプリングした時間が最も進んでおり、θｅ１は最も時間が遅れている光位相エラーに位置するので、上記の式は時間が遅れている過去の光位相エラーからみた現在に近い光位相エラーの成分を示していることになる。また、デジタルフィルタの出力は実際の応答に比べて振幅(利得)が小さくなったり、時間(位相)が遅れたりする場合があることに留意して、利得や位相を調整し光位相補償を行うことが好ましい。また、利得(や位相)を調整するためにＰＩＤ制御が知られている。利得調整部４０は、静的な制御を行ってもよいが、Ｉ，Ｄの係数を有する利得調整を行ってもよい。これらの係数は、光伝送路で付加される光位相エラーの周波数成分や過渡応答を考慮した上で、一般のデジタルフィルタの技術の上で適したものを適用すればよい。

【0050】

本実施例によれば、第３の光位相エラー算出部２０ｃが実現するローパスフィルタの特性を維持しつつ、バンドパスフィルタの特性を追加することができる。具体的には、第１の光位相エラー算出部２０ａのローパスフィルタ特性と、第２の光位相エラー算出部２０ｂのローパスフィルタ特性との差の周波数帯域(:バンドパスフィルタ)を追加することができる。また、追加される帯域における利得Ｇを任意に設定することができる。

【0051】

例えば、「Ｎ」、「Ｍ（＞Ｎ）」として、ノイズ３〜５の光位相エラーを補償対象外とし、ノイズ１，２の光位相エラーを補償対象とする値を用いる。「Ｌ」として、ノイズ１〜５の光位相エラーを補償可能とする値を用いることが好ましい。

【0052】

図１０（ａ）〜図１０（ｃ）は、利得Ｇをゼロから１に制御した場合の補償操作を説明するための図である。図１０（ａ）は、ノイズ１〜６に起因する光位相エラーを表す図である。図１０（ｂ）は、利得Ｇがゼロから１に切り替わる途中の状態を表している。図１０（ｃ）は、第１の光位相エラー算出部２０ａおよび第２の光位相エラー算出部２０ｂの算出結果の一例を表す図である。

【0053】

図１０（ｂ）では、第１の光位相エラー算出部２０ａのローパスフィルタ特性（第１のＬＰＦ）と第２の光位相エラー算出部２０ｂのローパスフィルタ特性（第２のＬＰＦ）との差のバンドパスフィルタ特性が描かれている。利得Ｇがゼロから１に徐々に切り替わるにつれて、当該差に基づくバンドパスフィルタ特性が補償するエラー量が多くなる。それにより、ノイズ１〜５に起因する光位相エラーが補償されるようになる。また、第２の光位相エラー算出部２０ｂのローパスフィルタの帯域が補償対象外となる。この構成では、ノイズ１〜５に起因する光位相エラーが補償されるとともに、第３の光位相エラー算出部２０ｃの補償上限速度から第２の光位相エラー算出部２０ｂの補償上限速度までが補償対象外となる。これによって、ＡＳＥノイズの影響を抑制することができる。その結果、光位相エラーの補償精度を向上させることができる。

【0054】

第３の光位相エラー算出部２０ｃのローパスフィルタ特性ができるだけＡＳＥノイズを含まないように高域遮断周波数が低く設定されるように、「Ｎ」を選択することが好ましい。また、第１の光位相エラー算出部２０ａのローパスフィルタ特性が高域の光位相エラーの最高周波数を含むように、「Ｌ」を選択することが好ましい。また、第２の光位相エラー算出部２０ｂのローパスフィルタ特性が高域の光位相エラーの最低周波数以下までとなるように「Ｍ」を選択することが好ましい。

【0055】

なお、光位相エラー算出部を３より多く備えた場合は、複数のバンドパスフィルタを形成することができる。それにより、より光位相エラーが存在する帯域を微分した上で、光位相エラーの算出範囲に含める/含めないという選択を任意に行うことができる。この場合、光位相エラーの算出対象の帯域を確度良く選択して、精度良く光位相エラーの補償を行うことができる。

【0056】

任意の周波数帯域をスイープして、その帯域に含まれる光位相エラーの量を検出してもよい。例えば、コントローラ８０は、主信号の光位相補償に影響を与えないように利得Ｇをゼロに設定し、平均化対象の信号シンボル数Ｌ，Ｍを任意にスイープすることで、光位相エラーを算出する対象の周波数帯域をスイープしてもよい。この場合、対象とする周波数帯域に含まれる光位相エラーの量を検出することができ、いわば、簡易的な光位相エラーのスペクトラムアナライザとして利用できる。これによって、光伝送路２３０で付与される様々な光位相エラーの量を、周波数分解することができる。周波数分解の結果は、コントローラ８０によって取得される。

【0057】

なお、上記実施例１，２で光位相エラーの差分をある利得で増幅して、実際に光位相エラーが重畳している主信号から差し引いて光位相を補償する構成としているものの、必ず差し引いて補償する必要はない。例えば、予め定めたしきい値より位相エラーが大きい場合にのみ補償して、所望の信号品質を補償するという構成であってもよい。

【0058】

ＱＰＳＫ位相変調方式では、信号は光電界強度ベクターフィールド上で、π／２[ｒａｄ]の間隔で４つの位相角を成している。ある信号シンボルにおいて、光位相エラーがπ／４[ｒａｄ]で発生すると、復調された信号のアイ開口度はゼロとなる事や、光位相エラーの角度[ｒａｄ]に応じてアイ開口度が劣化する程度は周知の範囲である。したがって、光位相エラーによって生じるアイ開口の劣化度に予めしきい値を設けて、そのしきい値を越えた場合に限り、ある利得で増幅して（もしくは減衰させて）光位相の補償を実施すれば、ある一定の信号品質を担保することが可能となる。

【0059】

例えばＡＳＥノイズによる誤差ありきで実際の信号から算出した光位相エラーを差し引く構成とすると、必ずしも信号品質が改善されるとは限らない。言い換えると、光位相エラーの算出誤差が大きくなると、その誤差を含めて光位相エラーθｅ（ｔ）が重畳した信号から差し引いて補償すると、かえって信号が劣化してしまう場合がある。これを避けるために、例えば、コントローラ８０は、光位相エラーの差分を算出した結果θｅ＿１２が、予め設定したしきい値θｅ＿ｔｈを越えた場合に限り補償してもよい。

【0060】

例えば、コントローラ８０は、｜θｅ＿１２｜＞θｅ＿ｔｈの場合に、θｅ＿１２を用いた補償を行う。それ以外の場合は、実施しない。例えば、光位相エラーの算出対象の範囲に、ＡＳＥノイズを多く含むような回線の条件下では、有意な構成といえる。また、ＤＰ−ＱＰＳＫ方式において隣接するチャネルの単一偏波信号にＸＰＭによって光位相エラーが多く付与された場合、Ｘ偏波もしくはＹ偏波のいずれか一方に偏って光位相エラーが付与されてしまう場合がある。一方で、現在のイントラダイン検波方式のコヒーレント光受信器の構成では、入力された光信号のＸ偏波とＹ偏波の軸の方向と、光受信器内部の光干渉計(９０°ハイブリッド)で定義するＸ偏波とＹ偏波の軸の方向はほぼ一致しない。したがって、光受信器にとってはＸ偏波に重畳された光位相エラーの成分とＹ偏波に重畳された位相エラーとを完全に分離して補償することは困難である。これは、例えば、光受信器でサンプリングしたＡＤＣの出力は、時間軸や振幅軸それぞれの分解能には限界があることで自明である。光受信器の従来構成においても、光位相エラーの算出誤差は生じる。それら光位相エラーの算出誤差の量をふまえて、θｅ＿ｔｈを予め設定して補償する/しないの判定後に光位相を補償することで、光位相エラーが予め定めたしきい値より大きい場合に補償して、一定の信号品質を確保することができる。

【実施例3】

【0061】

続いて、実施例３に係る光受信器２５０ａについて説明する。図１１は、光受信器２５０ａの全体構成を説明するためのブロック図である。図１１を参照して、光受信器２５０ａは、光フロントエンド部１０１、信号処理部１０２、誤り訂正装置１０３、制御部１０４などを備える。光フロントエンド部１０１は、主信号に対して光干渉を行う９０°ハイブリッド、光電変換を行う受光素子等を含む。信号処理部１０２は、光電変換によって得られた光電流をデジタル化し、得られたデジタル信号から主信号を復調する。誤り訂正装置１０３は、復調された信号に対して誤り訂正を行う。制御部１０４は、誤り訂正装置１０３が得た誤り訂正カウント数、信号誤り率等のエラー指数に応じて、信号処理部１０２の光位相補償装置１０５を制御する。光位相補償装置１０５は、実施例１の光位相補償装置１００または実施例２の光位相補償装置１００ａである。

【0062】

例えば、誤り訂正装置１０３が誤り訂正カウント数を取得する場合、当該カウント数を減らすことによって信号の品質が改善されたことになる。例えば、光位相補償装置１０５が補償する帯域や利得Ｇを更新する前後における誤り訂正カウンタ数の増減の方向とカウント数の量に応じて、光位相補償装置１０５で補償する帯域や利得Ｇを操作する方向と量を操作する。これを繰り返すことで信号の光位相の品質を向上させるよう光位相エラーを補償することが可能になる。なお、信号の品質モニタには、Ｑ値モニタや誤り数やＢ．Ｅ．Ｒ．モニタ、軟判定を行う識別器に入力された信号の振幅レベルの分布情報等を利用することができる。

【0063】

図１２は、制御部１０４による制御の一例を表すフローチャートである。図１２を参照して、制御部１０４は、現時点での光位相補償装置１０５の補償帯域および利得Ｇの設定を設定１として記録する（ステップＳ１）。次に、制御部１０４は、誤り訂正装置１０３が取得する誤り訂正カウント数もしくは誤り率を品質１として記録する（ステップＳ２）。次に、制御部１０４は、光位相補償装置１０５の補償帯域および利得Ｇを更新して設定２として記録する（ステップＳ３）。次に、制御部１０４は、誤り訂正装置１０３が取得する誤り訂正カウント数もしくは誤り率を品質２として記録する（ステップＳ４）。

【0064】

次に、制御部１０４は、品質２が品質１よりも良い結果を示しているか否かを判定する（ステップＳ５）。具体的には、制御部１０４は、訂正カウント数が少なくなっているか、誤り率が低くなっているか否かを判定する。ステップＳ５で「Ｙｅｓ」と判定された場合、制御部１０４は、次回に光位相補償装置１０５の設定を更新する際に、設定１から設定２へ更新した帯域や利得Ｇの量に対して、逆方向に更新すると決定する（ステップＳ６）。ステップＳ５で「Ｎｏ」と判定された場合、制御部１０４は、次回に光位相補償装置１０５の設定を更新する際に、設定１から設定２へ更新した帯域や利得Ｇの量に対して、同一方向に更新すると決定する（ステップＳ７）。ステップＳ５，Ｓ６の実行後、ステップＳ２が実行される。

【0065】

本実施例によれば、光位相補償装置１０５の設定更新の前後における信号品質を比較することによって、信号品質を向上させることができる。

【実施例4】

【0066】

実施例４においては、ネットワークマネジメントについて説明する。図１３は、ネットワームマネジメントの全体構成を説明するためのブロック図である。図１３を参照して、ＷＤＭネットワークにおいては、光送受信器／回線切替設置局４００が少なくとも１つの光増幅器設置局５００を経由して光ファイバなどによって接続されている。光増幅器設置局５００は、中継対象の光信号を増幅する光増幅器を備えている。光送受信器／回線切替設置局４００は、実施例１の光位相補償装置１００または実施例２の光位相補償装置１００ａを有する光受信器を備える。

【0067】

ネットワームマネジメントセンター（以下、ＮＭＣ）６００は、これらの局を監視・制御している。ＮＭＣ６００は、光増幅器設置局５００の光増幅率を制御する。光増幅器設置局５００は、ＮＭＣ６００に、光増幅率を通知し、光パワーモニタ値を通知する。ＮＭＣ６００は、光送受信器／回線切替設置局４００に対し、光送受信器の選択（Ｂａｕｄｒａｔｅ、変調方式の選択）、チャネルごとの波長選択、光回線ルートの選択を行う。光送受信器／回線切替設置局４００は、ＮＭＣ６００に対し、光送受信器の状態（Ｂａｕｄｒａｔｅ、変調方式、光入出力パワーモニタ値）を通知し、チャネルごとの波長設定を通知し、光回線ルート設定を通知する。また、光送受信器／回線切替設置局４００は、ＮＭＣ６００に対し、光受信器で検出された光位相エラーのモニタ結果を通知する。また、光送受信器／回線切替設置局４００は、光伝送路のノードを共有する光受信器において光位相エラーを周波数分解し、得られた分析結果をＮＭＣ６００に送信する。

【0068】

ＮＭＣ６００では、それら光受信器の光位相エラーの分析結果を集約して、ネットワークの設定及び監視状態と照合することで、光位相エラーの発生を低減するための操作を見出すことが可能となる。例えば、λ１の回線と、λ３の回線における光受信で検出された光位相エラーがある周波数帯で多く検出されたと仮定する。この場合、λ２の変調方式、Ｂａｕｄｒａｔｅ、光パワーの強度の監視情報と照らしあわせた結果、光パワーが大きいことでＸＰＭが付与されたものと限定して予測することが可能となる。予測後、ＮＭＣ６００は、λ２の光パワーを低減（もしくは増加）させて、再びλ１とλ３における光位相エラーの分析結果を受信して、光パワーを変化させた前後の状態を照合して改善されたか否か判定する。ＮＭＣ６００は、光位相エラーを生じさせる光伝送路中の要素を限定して、光信号の品質を改善するよう繰り返すことで、ＷＤＭ伝送システム全体の信号の品質を改善する。

【0069】

なお、ＷＤＭ伝送システム全体の光位相エラーの補償方法は、光受信器に内蔵される位相補償装置によって提供される。光受信器内で光位相エラーの分析を行っても、ＷＤＭ伝送システムの光信号には何ら影響を与えないため、サービスインされた実運用状態においても難なく補償することができる。無論、敷設時等、運用前において、実際の光ファイバ伝送路ありきで、ＷＤＭ伝送システム全体の信号品質を最適化するために利用してもよい。

【0070】

以下、ＮＭＣ６００の制御の一例について説明する。図１４は、ＮＭＣ６００の制御の一例を表すフローチャートである。図１４を参照して、ＮＭＣ６００は、光ネットワークの構成と状態をモニタする（ステップＳ１１）。少なくともＮＭＣ６００は、ＷＤＭ光ネットワークの構成（波長設定、光回線のルート）、光送受信器の変調方式とＢａｕｄｒａｔｅ、光受信器が検出した光位相エラー量（帯域と強度）の検出結果をモニタする。

【0071】

次に、ＮＭＣ６００は、光位相エラー量の検出結果から、光位相エラー量が多く、信号品質に劣化が生じているチャネルを特定する（ステップＳ１２）。次に、ＮＭＣ６００は、ステップＳ１２で特定されたチャネルと、その隣接チャネルの運用状態から、非線形光学効果による現象によって劣化が生じているチャネルを推定する（ステップＳ１３）。

【0072】

次に、ＮＭＣ６００は、特定されたチャネルもしくは隣接チャネルのうち、少なくともＷＤＭ光ネットワークの構成（波長設定、光回線のルート）、光回線ごとのパワーの状態、光送受信器の変調方式とＢａｕｄｒａｔｅのいずれかを操作する（ステップＳ１４）。次に、ＮＭＣ６００は、特定されたチャネルもしくは隣接チャネルの光位相エラー量をモニタし、ステップＳ１４前後で光位相エラー量を比較し、増減を検出する（ステップＳ１５）。次に、ＮＭＣ６００は、光位相エラー量が増加した場合、操作前の状態に戻してから、次回は操作した対象とは別の設定を操作する（ステップＳ１６）。なお、ＮＭＣ６００は、光位相エラー量が減少した場合には、そのままにする。ステップＳ１６の実行後、再度ステップＳ１１が実行される。

【0073】

ある光回線で異常が生じた場合は、隣接するチャネルの光位相エラーの算出結果に異常が生じる場合がある。例えば、隣接チャネルの光パワーが期待値より大きくなったり、光送信器の変調に異常が生じたり、光送信器のクロック系に異常が生じる。これにより、信号波形が見かけ上Ｂａｕｄｒａｔｅやビットシーケンスが通常のランダム信号ではなく、周波数スペクトラムに偏りが生じたり、時間経過とともに不安定な状態に遷移する。このような異常な光信号自体を直接モニタしてその光送信器の監視を行わなくても、ＸＰＭによって生じた光位相エラーの成分を分析することで、隣接する光送信器に異常が生じていることを検出することができる。例えば、異常が生じた光送信器の故障によりその監視が困難な状態であっても、隣接チャネルの光位相エラーを分析することで、ＸＰＭによる光位相エラーを生じさせていると特定してネットワークマネジメントを可能とすることができる。

【0074】

図１５は、ＮＭＣ６００の制御の他の例を表すフローチャートである。図１５を参照して、ＮＭＣ６００は、光ネットワークの構成と状態をモニタする（ステップＳ２１）。少なくともＮＭＣ６００は、ＷＤＭ光ネットワークの構成（波長設定、光回線のルート）、光送受信器の変調方式とＢａｕｄｒａｔｅ、光受信器が検出した光位相エラー量（帯域と強度）の検出結果をモニタする。

【0075】

次に、ＮＭＣ６００は、光位相エラー量の検出結果から、光位相エラー量が多く、信号品質が異常であるチャネルを特定する（ステップＳ２２）。次に、ＮＭＣ６００は、異常であるチャネルに隣接しているチャネルの光回線のパワーの状態、光送受信器の変調方式とＢａｕｄｒａｔｅ、および光送信器の光信号品質に影響する箇所の状態をモニタする（ステップＳ２３）。

【0076】

次に、ＮＭＣ６００は、上記隣接しているチャネルの状態が、光位相エラーが多く信号品質が異常という劣化現象を引き起こしている可能性があるか、分析して推定する（ステップＳ２４）。次に、ＮＭＣ６００は、上記可能性がある場合、上記隣接しているチャネルについて、以下の少なくとも１つを実施する（ステップＳ２５）。具体的には、光位相エラーが異常であるチャネルに隣接しないよう、ＷＤＭ光ネットワームの構成を変更（波長設定もしくは光回線のルート）、または、光回線のパワーの低下。次に、ＮＭＣ６００は、光位相エラー量が多く異常なチャネルの光位相エラー量を再測定し、異常が正常に変化した場合に、上記隣接チャネルが異常であると判定し、交換する（ステップＳ２６）。ステップＳ２６の実行後、再度ステップＳ２１が実行される。

【0077】

本実施例によれば、光位相補償装置が取得した光位相エラーに応じて、光ネットワークを適切にマネジメントすることができる。

【0078】

上記各実施例においては、４値の位相変調を用いる偏波多重ＱＰＳＫ方式を用いたが、他の位相変調方式を用いてもよい。なお、実施例１，２において、コントローラ８０は、信号シンボル数Ｌおよび信号シンボル数Ｍの少なくともいずれか一方を変更する変更部として機能する。また、コントローラ８０は、変更部が信号シンボル数Ｌおよび信号シンボル数Ｍの少なくともいずれか一方をスイープした結果に基づいて、主信号の光位相エラーの周波数分解の結果を取得する取得部として機能する。また、実施例３において、誤り訂正装置１０３および制御部１０４は、復調された信号のエラー率を取得する取得部として機能する。また、実施例４において、ＮＭＣ６００は、光位相補償装置が補償する光位相エラー量に基づいて、光位相エラーを分析する分析装置として機能する。

【0079】

なお、上記ＤＰ−ＱＰＳＫにおいて、Ｘ偏波とＹ偏波の光パワーの比は、その偏波の主信号の光電力１[Ｗ]あたりの制御信号による光強度変調の振幅[Ｗ]＝Ｎ＜＜１と定義することができる。上記いずれかの位相補償装置を備える光受信器は、強度変調された振幅からＸ偏波とＹ偏波の光パワー比を算出する構成を有していてもよい。また、検出された振幅値が、検出処理時間中に安定しているか否か監視する構成を有していてもよい。この場合、安定していない場合はその検出値を無効とした上で、フィードバック制御の操作値の更新を一時次停止するよう、フィードバック制御の誤動作防止機能を設けてもよい。また、主信号の光パワーが上限／下限のしきい値に達したかどうかを監視し、そのしきい値に達した場合は、光伝送路中で想定するＰＤＬ（偏波依存性ロス）の量を超えた場合に、警報を発してもよい。

【0080】

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

【符号の説明】

【0081】

１０ 偏角計算部
２０ 光位相エラー算出部
３０ 差分算出部
４０ 利得調整部
５０ 偏波調整部
６０ 減算器
７０ 復調部
８０ コントローラ
１００ 光位相補償装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】