特許第6251983号(P6251983)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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特許6251983光通信システム、光信号受信装置、光通信方法およびプログラム
(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】6251983
(24)【登録日】2017年12月8日
(45)【発行日】2017年12月27日
(54)【発明の名称】光通信システム、光信号受信装置、光通信方法およびプログラム
(51)【国際特許分類】
   H04B 10/25 20130101AFI20171218BHJP
   H04B 10/079 20130101ALI20171218BHJP
【FI】
   H04B10/25
   H04B10/079
【請求項の数】5
【全頁数】27
(21)【出願番号】特願2013-112475(P2013-112475)
(22)【出願日】2013年5月29日
(65)【公開番号】特開2014-232961(P2014-232961A)
(43)【公開日】2014年12月11日
【審査請求日】2016年4月14日
(73)【特許権者】
【識別番号】000004237
【氏名又は名称】日本電気株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100079164
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 勇
(72)【発明者】
【氏名】村木 弘法
【審査官】 鴨川 学
(56)【参考文献】
【文献】 特開2013−012834(JP,A)
【文献】 国際公開第2012/102358(WO,A1)
【文献】 特開2012−114639(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H04B 10/00−10/90
H04J 14/00−14/08
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
上位装置から受けたデータ通信に係る電気信号を光信号に変換して光伝送路に送り込むEO変換機能を備えた光信号送信装置と、前記光伝送路を介して前記光信号送信装置から受けた光信号をデータ通信に係る電気信号に変換して出力するOE変換機能を備えた光信号受信装置とからなる光通信システムであって、
前記光信号受信装置が、前記光信号をモニタしてフィードバック信号を生成するフィードバック機能を有し、
前記光信号送信装置が、前記フィードバック信号に基づいて前記光信号の偏波状態を調整して偏波変動を抑制する偏波調整機能を有し、
前記光信号受信装置が、
前記OE変換機能を実行するOE変換手段と、
前記OE変換手段によって出力された電気信号からモニタ値を算出する受信データ処理手段と、
前記モニタ値を定期的に監視して当該監視した情報を保持するモニタ値監視手段とを備え、
前記受信データ処理手段が、前記フィードバック信号が取りうる全ての値と前記モニタ値との対応関係を求める機能と、前記モニタ値監視手段に保持された前記モニタ値に対応する前記フィードバック信号を前記対応関係に基づいて生成して前記フィードバック機能を実行する機能とを備えること、を特徴とする光通信システム。
【請求項2】
前記光信号送信装置が、
前記EO変換機能を実行するEO変換手段と、
前記偏波調整機能を実行する偏波調整手段とを備えること、を特徴とする請求項1に記載の光通信システム。
【請求項3】
上位装置から受けたデータ通信に係る電気信号を光信号に変換して光伝送路に送り込むEO変換機能を備えた光信号送信装置と、前記光伝送路を介して接続されて光通信システムを構成する光信号受信装置であって、
前記光信号送信装置から受けた光信号をデータ通信に係る電気信号に変換して出力するOE変換機能と、
前記光信号をモニタして、前記光信号送信装置が前記光信号の偏波状態を調整して偏波変動を抑制するためのフィードバック信号を生成して前記光信号送信装置に出力するフィードバック機能とを有すること、かつ、
前記OE変換機能を実行するOE変換手段と、
前記OE変換手段によって出力された電気信号からモニタ値を算出する受信データ処理手段と、
前記モニタ値を定期的に監視して当該監視した情報を保持するモニタ値監視手段とを備え、
前記受信データ処理手段が、前記フィードバック信号が取りうる全ての値と前記モニタ値との対応関係を求める機能と、前記モニタ値監視手段に保持された前記モニタ値に対応する前記フィードバック信号を前記対応関係に基づいて生成して前記フィードバック機能を実行する機能とを備えること、を特徴とする光信号受信装置。
【請求項4】
光信号送信装置と光信号受信装置とが光伝送路を介して接続されて構成される光通信システムにあって、
前記光信号送信装置のEO変換機能が、上位装置から受けたデータ通信に係る電気信号を光信号に変換して前記光伝送路に送り込み、
前記光信号受信装置のOE変換機能が、前記光伝送路を介して前記光信号送信装置から受けた光信号をデータ通信に係る電気信号に変換して出力し、
前記光信号受信装置のフィードバック機能が、前記光信号をモニタしてフィードバック信号を生成し、
前記光信号送信装置の偏波調整機能が、前記フィードバック信号に基づいて前記光信号の偏波状態を調整して偏波変動を抑制すること、及び、
前記光信号受信装置の受信データ処理手段が、前記OE変換機能によって出力された電気信号からモニタ値を算出し、
前記光信号受信装置のモニタ値監視手段が、前記モニタ値を定期的に監視して監視した情報を保持し、
前記受信データ処理手段が、前記フィードバック信号が取りうる全ての値と前記モニタ値との対応関係を求める機能と、前記モニタ値監視手段に保持された前記モニタ値に対応する前記フィードバック信号を前記対応関係に基づいて生成して前記フィードバック機能を実行すること、を特徴とする光通信方法。
【請求項5】
光信号送信装置と光信号受信装置とが光伝送路を介して接続されて構成される光通信システムにあって、
前記光信号受信装置が備えるプロセッサに、
前記光伝送路を介して前記光信号送信装置から受けた光信号から変換された電気信号からモニタ値を算出する手順、
前記モニタ値を定期的に監視して監視した情報を備えられた記憶手段に保持する手順、
および保持された前記モニタ値に基づいて前記光信号送信装置が前記光信号の偏波状態を調整して偏波変動を抑制するためのフィードバック信号を生成して出力する手順
を実行させること、並びに、
前記フィードバック信号が取りうる全ての値と前記モニタ値との対応関係を求める手順、
および前記フィードバック信号を生成する際に、前記対応関係に基づいて生成する手順、
を実行させること、を特徴とする光通信プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は光通信システム、光信号受信装置、光通信方法およびプログラムに関し、特にPDL(偏波依存性損失)による影響を低減して伝送品質を向上させることを可能とする光通信システム等に関する。
【背景技術】
【0002】
高速・大容量伝送が可能な光ファイバを用いた光通信システムが主流となり、その利用範囲は飛躍的に広がっている。従来の光通信システムでは単一偏波による光信号の通信方式が主流であったが、近年、通信速度の高度化や帯域利用効率の改善を図るべく、異なる偏光方向の偏波を多重化する偏波多重通信方式が提案されている。
【0003】
偏波多重通信方式は、ある波長の光は2つの直交する偏波から構成されていることに着目し、それぞれの偏波に独立な信号を割り当てて伝送するというものである。これによって、1波長あたりの伝送容量を増大させることができる。
【0004】
ところで、実際の光伝送路においては偏波の状態によって損失が変化する偏波依存性損失(Polarization Dependent Loss、以後PDLという)が存在することが知られている。一般に、光信号送信装置から送信された直後の光信号は偏波の向きが常に決まった方向を向いているが、光伝送路の形状や光伝送路に加わる温度などの外乱により偏波の状態が時間の経過と共に変化するため、PDLに応じて各偏波の強度が時間の経過と共に変化してしまい、結果として信号品質の劣化を引き起こす。
【0005】
図22は、PDLが偏波多重光信号に与える影響について示す説明図である。この図22は、光伝送路900に入射される光信号901のX偏波901xおよびY偏波901yと、光伝送路900から出射された光信号902のX偏波902xおよびY偏波902yとを示している。
【0006】
この図に示した例では、入射される光信号901のY偏波901yと、出射された光信号902のY偏波902yでは、強度にほとんど変化はない。しかしながら、出射された光信号902のX偏波902xは、入射される光信号901のX偏波901xと比べて大きく減衰している。これがPDLの影響である。
【0007】
図23は、既存技術に係る光通信システム910の構成について示す説明図である。光通信システム910は、光信号送信装置911と光信号受信装置912とが、光伝送路913によって接続されて構成される。光信号送信装置911は、ポート911aを介して上位装置から受けたデータ通信に係る電気信号をEO変換機能911bによって光信号に変換し、光伝送路913に送り込む。
【0008】
光信号受信装置912は、光伝送路913を介して光信号送信装置911から受けた光信号をOE変換機能912bによってデータ通信に係る電気信号に変換し、ポート912aを介して上位装置に送信する。ただし、光伝送路913では前述のPDLの影響により受信端で各偏波の強度が変わるため、良好な伝送特性が得られない恐れがある。
【0009】
これに関連して、次に示す各技術文献がある。その中でも特許文献1には、偏波制御された光信号を弁別する閾値を、受信信号の誤り率に応じて決定して弁別を行い、さらにその誤り率から送信側の偏波回転量を制御するという光伝送システムが記載されている。特許文献2には、1/λ波長板を駆動する回転速度の制御によって、信号光の偏光状態を均一として偏波スクランブルを行うという技術が記載されている。特許文献3および4には、いずれにも2つの直交する偏波を合成して伝送するという光伝送システムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【特許文献1】特開2002−009699号公報
【特許文献2】特開2008−167235号公報
【特許文献3】特開2011−234325号公報
【特許文献4】特開2011−250037号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
図23に示した既存技術に係る光通信システム910では、前述のようにPDLの影響を低減することは困難である。その理由は、偏波変動のある伝送路では光の偏波状態が一定ではないため、PDLの影響も一定とはならず、これによって信号品質が時間の経過と共に大きく変動するからである。
【0012】
光信号送信装置の側で、光信号の偏波状態をランダムに変化させることで無偏光化と同等の効果が得るという技術は既にあり、一般的に行われる手法となっているが、この手法によっても、PDLによる影響が必ずしも低減されるとは限らない。前述の特許文献1〜4は、いずれもPDLの影響を低減することを主目的とした技術ではなく、この問題を解決することを可能とする技術は記載されていない。
【0013】
本発明の目的は、PDLによる影響を低減して伝送品質を向上させることを可能とする光通信システム、光信号受信装置、光通信方法およびプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0014】
上記目的を達成するため、本発明に係る光通信システムは、上位装置から受けたデータ通信に係る電気信号を光信号に変換して光伝送路に送り込むEO変換機能を備えた光信号送信装置と、光伝送路を介して光信号送信装置から受けた光信号をデータ通信に係る電気信号に変換して出力するOE変換機能を備えた光信号受信装置とからなる光通信システムであって、光信号受信装置が、光信号をモニタしてフィードバック信号を生成するフィードバック機能を有し、光信号送信装置が、フィードバック信号に基づいて光信号の偏波状態を調整して偏波変動を抑制する偏波調整機能を有すること、を特徴とする。
【0015】
上記目的を達成するため、本発明に係る光信号受信装置は、上位装置から受けたデータ通信に係る電気信号を光信号に変換して光伝送路に送り込むEO変換機能を備えた光信号送信装置と、光伝送路を介して接続されて光通信システムを構成する光信号受信装置であって、光信号送信装置から受けた光信号をデータ通信に係る電気信号に変換して出力するOE変換機能と、光信号をモニタして、光信号送信装置が光信号の偏波状態を調整して偏波変動を抑制するためのフィードバック信号を生成して光信号送信装置に出力するフィードバック機能とを有すること、を特徴とする。
【0016】
上記目的を達成するため、本発明に係る光通信方法は、光信号送信装置と光信号受信装置とが光伝送路を介して接続されて構成される光通信システムにあって、光信号送信装置のEO変換機能が、上位装置から受けたデータ通信に係る電気信号を光信号に変換して光伝送路に送り込み、光信号受信装置のOE変換機能が、光伝送路を介して光信号送信装置から受けた光信号をデータ通信に係る電気信号に変換して出力し、光信号受信装置のフィードバック機能が、光信号をモニタしてフィードバック信号を生成し、光信号送信装置の偏波調整機能が、フィードバック信号に基づいて光信号の偏波状態を調整して偏波変動を抑制すること、を特徴とする。
【0017】
上記目的を達成するため、本発明に係る光通信プログラムは、光信号送信装置と光信号受信装置とが光伝送路を介して接続されて構成される光通信システムにあって、光信号受信装置が備えるプロセッサに、光伝送路を介して光信号送信装置から受けた光信号から変換された電気信号からモニタ値を算出する手順、モニタ値を定期的に監視して監視した情報を備えられた記憶手段に保持する手順、および保持されたモニタ値に基づいて光信号送信装置が光信号の偏波状態を調整して偏波変動を抑制するためのフィードバック信号を生成して出力する手順を実行させること、を特徴とする。
【発明の効果】
【0018】
本発明は、上記したように光信号受信装置が光信号をモニタしてフィードバック信号を生成し、光信号送信装置がこのフィードバック信号に基づいて光信号の偏波状態を調整して偏波変動を抑制するように構成したので、発生する偏波変動を光信号受信装置の側で検出して、これに応じて光信号送信装置の側で偏波変動を抑制する偏波状態の調整を行うことができる。これによって、PDLによる影響を低減して伝送品質を向上させることが可能であるという、すぐれた特徴を持つ光通信システム、光信号受信装置、光通信方法およびプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
図1】本発明の基本形態に係る光通信システムの構成について示す説明図である。
図2】本発明の第1の実施形態に係る光通信システムの構成について示す説明図である。
図3図2に示した偏波調整手段のより詳細な構成について示す説明図である。
図4】本発明の第2の実施形態に係る光通信システムの構成について示す説明図である。
図5】本発明の第2の実施形態の変形に係る光通信システムの構成について示す説明図である。
図6】本発明の第3の実施形態に係る光通信システムの構成について示す説明図である。
図7図6に示した受信データ処理手段およびモニタ値監視手段がフィードバック信号を生成する処理について示すフローチャートである。
図8図7のステップS102〜106で、モニタ値監視手段が算出するモニタ値の変化の例について示す説明図である。
図9図9は、図7のステップS107で、モニタ値監視手段が算出する各々のΔtonの期間におけるモニタ値の平均値について示す説明図である。
図10図7のステップS109で、偏波調整機能の設定が正しく網羅されている場合に得られる、偏波調整機能の各設定に対応するモニタ値の平均値の表について示す説明図である。
図11】本発明の第3の実施形態の第1の変形に係る光通信システムの構成について示す説明図である
図12図11に示した受信データ処理手段およびモニタ値監視手段がフィードバック信号を生成する処理について示すフローチャートである。
図13図12のステップS102〜105および206で、モニタ値監視手段が算出するモニタ値の変化の例について示す説明図である。
図14図12のステップS207で、モニタ値監視手段が算出する各々のΔtonの期間におけるモニタ値(X偏波およびY偏波)の平均値について示す説明図である。
図15】本発明の第3の実施形態の第2の変形に係る光通信システムの構成について示す説明図である。
図16図15に示した受信データ処理手段およびモニタ値監視手段がフィードバック信号を生成する処理について示すフローチャートである。
図17】本発明の第4の実施形態に係る光通信システムの構成について示す説明図である。
図18図17に示した受信データ処理手段およびモニタ値監視手段がフィードバック信号を生成する処理について示すフローチャートである。
図19】本発明の第4の実施形態の第1の変形に係る光通信システムの構成について示す説明図である。
図20】本発明の第4の実施形態の第2の変形に係る光通信システムの構成について示す説明図である。
図21】本発明の第5の実施形態に係る光通信システムの構成について示す説明図である。
図22】PDLが偏波多重光信号に与える影響について示す説明図である。
図23】既存技術に係る光通信システムの構成について示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
(基本形態)
以下、本発明の基本形態の構成について添付図1に基づいて説明する。
基本形態に係る光通信システム1は、上位装置から受けたデータ通信に係る電気信号を光信号に変換して光伝送路4に送り込むEO変換機能2bを備えた光信号送信装置2と、光伝送路を介して光信号送信装置から受けた光信号をデータ通信に係る電気信号に変換して出力するOE変換機能3bを備えた光信号受信装置3とからなる光通信システムであって、光信号受信装置3が、光信号をモニタしてフィードバック信号を生成するフィードバック機能3cを有し、光信号送信装置2が、フィードバック信号に基づいて光信号の偏波状態を調整して偏波変動を抑制する偏波調整機能2cを有する。
【0021】
これによって、この光通信システム1は、PDLによる影響を低減することが可能なものとなる。
以下、これをより詳細に説明する。
【0022】
図1は、本発明の基本形態に係る光通信システム1の構成について示す説明図である。光通信システム1は、光信号送信装置2と光信号受信装置3とが、光伝送路4によって接続されて構成される。光信号送信装置2は、ポート2aを介して上位装置から受けたデータ通信に係る電気信号を光信号に変換し、光伝送路4に送り込むEO変換機能2bを備える。
【0023】
光信号受信装置3は、光伝送路4を介して光信号送信装置2から受けた光信号をデータ通信に係る電気信号に変換し、ポート3aを介して上位装置に送信するOE変換機能3bと同時に、この光信号をモニタしてフィードバック信号を生成するフィードバック機能3cを有する。
【0024】
フィードバック機能3cから出力されるフィードバック信号は、フィードバック信号線5を介して光信号送信装置2に返される。光信号送信装置2は、フィードバック信号線5から返されるフィードバック信号に基づいて、光信号の偏波状態を調整する偏波調整機能2cを有する。
【0025】
ここで、フィードバック信号の信号種類およびプロトコルなどは特に問わない。たとえば光信号、電気信号、無線信号など、任意のものを利用することができる。また、フィードバック信号が電気信号である場合には、たとえばイーサネット(登録商標)でもよいし、RS−232C(シリアルポート)などを介したアナログ通信信号などでもよい。
【0026】
この動作によって、光伝送路4で発生する偏波変動を光信号受信装置3の側で検出して、これに応じて光信号送信装置2の側で偏波状態の調整を行うことができる。即ち、これによって偏波状態の最適化・安定化が可能となり、伝送品質の向上が可能となる。
【0027】
(第1の実施形態)
続いて、本発明の第1の実施形態の構成について添付図2に基づいて説明する。
最初に、本実施形態の基本的な内容について説明し、その後でより具体的な内容について説明する。
本実施形態に係る光通信システム100は、上位装置から受けたデータ通信に係る電気信号を光信号に変換して光伝送路に送り込むEO変換機能を備えた光信号送信装置10と、光伝送路30を介して光信号送信装置から受けた光信号をデータ通信に係る電気信号に変換して出力するOE変換機能を備えた光信号受信装置20とからなる光通信システムである。ここで、光信号受信装置20が、光信号をモニタしてフィードバック信号を生成するフィードバック機能を有し、光信号送信装置10が、フィードバック信号に基づいて光信号の偏波状態を調整して偏波変動を抑制する偏波調整機能を有する。光信号送信装置10は、EO変換機能を実行するEO変換手段13と、偏波調整機能を実行する偏波調整手段14とを備える。
【0028】
これによって、この光通信システム100は、PDLによる影響を低減して伝送品質を向上させることが可能なものとなる。
以下、これをより詳細に説明する。
【0029】
図2は、本発明の第1の実施形態に係る光通信システム100の構成について示す説明図である。光通信システム100は、光信号送信装置10と光信号受信装置20とが、光伝送路30によって接続されて構成される。
【0030】
光信号送信装置10は、ポート11を介して上位装置から受けた送信データ信号に対して送信前処理を行う送信データ処理手段12と、送信前処理の完了した送信データ信号を光信号に変換するEO変換手段13と、変換された光信号の偏波状態を調整して光伝送路30に送り込む偏波調整手段14とを備える。即ち、EO変換手段13は前述の基本形態でいうEO変換機能を実行する手段であり、また偏波調整手段14は基本形態でいう偏波調整機能を実行する手段である。
【0031】
ここで、送信データ処理手段12が送信データ信号に対して行う送信前処理とは、たとえば送信データのマッピング処理、光伝送路の予等化処理、マッピングされた送信データに誤り訂正符号を付加して暗号化するエンコード処理などである。送信データのマッピング処理では、ITU−T(International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector)で規格化されている高速信号用フレームであるOTN(Optical. Transport Network)形式に、送信データをマッピングする。また、エンコード処理で付加される誤り訂正符号としては、FEC(Forward Error Correction)などを利用することができる。
【0032】
また、EO変換手段13が送信データ信号を光信号に変換する際に利用できる変調方式としては、たとえばQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)、BSPK(Binary Phase Shift Keying)、QAM(Quadrature Amplitude Modulation)がある。また、各偏波に対してRZ(Return to Zero)強度変調を重畳することも可能である。
【0033】
光信号受信装置20は、光伝送路30を介して光信号送信装置10から受けた光信号をデータ通信に係る電気信号に変換し、ポート21を介して上位装置に送信するOE変換手段22と、この光信号をモニタしてフィードバック信号を生成するフィードバック手段23を有する。即ち、OE変換手段22は前述の基本形態でいうOE変換機能を実行する手段であり、またフィードバック手段23は基本形態でいうフィードバック機能を実行する手段である。
【0034】
フィードバック手段23から出力されるフィードバック信号は、フィードバック信号線40を介して光信号送信装置10の偏波調整手段14に返される。偏波調整手段14は、このフィードバック信号に基づいて、光信号の偏波状態の調整を行って光伝送路30に出力する。
【0035】
図3は、図2に示した偏波調整手段14のより詳細な構成について示す説明図である。偏波調整手段14は、光信号を通過させる2枚の複屈折素子であるλ/2波長板14aおよびλ/4波長板14bを備えている。そして、光信号受信装置20のフィードバック手段23から入力されるフィードバック信号に応じてλ/2波長板14aおよびλ/4波長板14bを制御する偏光制御部14cを備える。
【0036】
ここで、偏光制御部14cはλ/2波長板14aおよびλ/4波長板14bの間の間隔を制御する構成であってもよいし、λ/2波長板14aおよびλ/4波長板14bの角度を制御してもよい。あるいは、λ/2波長板14aおよびλ/4波長板14bの内部の結晶状態を電気的に制御してもよい。要は、この制御によって直交する偏光成分の間に位相差を与え、EO変換手段13から入力された光信号の偏波状態を変化させて光伝送路30に出力する構成であれば、具体的な構成は特に問わない。
【0037】
(第1の実施形態の全体的な動作)
次に、上記の実施形態の全体的な動作について説明する。
本実施形態に係る光通信方法は、光信号送信装置と光信号受信装置とが光伝送路を介して接続されて構成される光通信システムにあって、光信号送信装置のEO変換機能が、上位装置から受けたデータ通信に係る電気信号を光信号に変換して光伝送路に送り込み、光信号受信装置のOE変換機能が、光伝送路を介して光信号送信装置から受けた光信号をデータ通信に係る電気信号に変換して出力し、光信号受信装置のフィードバック機能が、光信号をモニタしてフィードバック信号を生成し、光信号送信装置の偏波調整機能が、フィードバック信号に基づいて光信号の偏波状態を調整して偏波変動を抑制する。
この動作により、本実施形態は以下のような効果を奏する。
【0038】
本実施形態によれば、光伝送路30で発生する偏波変動を光信号受信装置20の側で検出して、これに応じて光信号送信装置10の側で偏波状態の調整を行うことができる。即ち、これによって偏波状態の最適化・安定化が可能となり、伝送品質の向上が可能となる。
【0039】
(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態に係る光通信システム150は、光信号送信装置110が、EO変換機能および偏波調整機能を実行するEO変換偏波調整手段113を備える構成とした。
【0040】
この構成によっても、前述した第1の実施形態と同一の効果が得られる。以下、これをより詳細に説明する。
【0041】
図4は、本発明の第2の実施形態に係る光通信システム150の構成について示す説明図である。本実施形態は、前述した第1の実施形態の光信号送信装置10を、別の光信号送信装置110に置換した以外は、第1の実施形態と全く同じ構成である。従って、第1の実施形態と同一の要素については、同一の呼称と参照番号を付し、説明を割愛する。
【0042】
光信号送信装置110は、ポート11を介して上位装置から受けた送信データ信号に対して送信前処理を行う送信データ処理手段12と、送信前処理の完了した送信データ信号を光信号に変換し、かつ変換された光信号の偏波状態を調整して光伝送路30に送り込むEO変換偏波調整手段113とを備える。即ち、EO変換偏波調整手段113は前述の基本形態でいうEO変換機能および偏波調整機能を実行する手段である。
【0043】
より具体的には、たとえばEO変換偏波調整手段113はEO変換機能を実行するためのLN(LiNbO3、ニオブ酸リチウム)変調器を備え、このLN変調器のバイアス電流を調整することによって光伝送路30に出力される光信号の偏波状態を調整することが可能である。
【0044】
(第2の実施形態の変形)
図5は、本発明の第2の実施形態の変形に係る光通信システム160の構成について示す説明図である。本実施形態は、前述した第2の実施形態の光信号送信装置110を、別の光信号送信装置120に置換した以外は、第2の実施形態と全く同じ構成である。従って、第2の実施形態と同一の要素については、同一の呼称と参照番号を付し、説明を割愛する。
【0045】
光信号送信装置120は、ポート11を介して上位装置から受けた送信データ信号に対して送信前処理を行う送信データ処理手段122と、送信前処理の完了した送信データ信号を光信号に変換し、かつ変換された光信号の偏波状態を調整して光伝送路30に送り込むEO変換偏波調整手段113とを備える。即ち、EO変換偏波調整手段113は前述の基本形態でいうEO変換機能および偏波調整機能を実行する手段である。
【0046】
かつ、送信データ処理手段122は、光信号受信装置20のフィードバック手段23から入力されるフィードバック信号に応じて、EO変換偏波調整手段113の偏波状態調整を制御するための制御信号を送信する。即ち、送信データ処理手段122がEO変換偏波調整手段113の偏波調整機能を制御している点が、第2の実施形態の光信号送信装置110との間の唯一の相違点であるということができる。
【0047】
(第3の実施形態)
本発明の第3の実施形態に係る光通信システム200は、光信号受信装置220が、OE変換機能を実行するOE変換手段22と、OE変換手段によって出力された電気信号からモニタ値を算出する受信データ処理手段223と、モニタ値を定期的に監視し、監視した情報を保持するモニタ値監視手段224とを備え、受信データ処理手段223が、モニタ値監視手段224に保持されたモニタ値に基づいてフィードバック信号を生成してフィードバック機能を実行する機能を備えるという構成とした。
【0048】
ここで、受信データ処理手段223は、フィードバック信号が取りうる全ての値についてモニタ値の平均値を算出し、それによってフィードバック信号の最適値を設定する機能をさらに備えている。
【0049】
この構成によっても、前述した第1〜2の実施形態と同一の効果が得られるのに加えて、偏波状態が変動した場合においても容易に伝送品質の最適化を行うことが可能となる。
以下、これをより詳細に説明する。
【0050】
図6は、本発明の第3の実施形態に係る光通信システム200の構成について示す説明図である。光通信システム200は、光信号送信装置10と光信号受信装置220とが、光伝送路30によって接続されて構成される。即ち、本実施形態は、前述した第1の実施形態の光信号受信装置20を、別の光信号受信装置220に置換した以外は、第1の実施形態と全く同じ構成である。
【0051】
従って、第1の実施形態と同一の要素については、同一の呼称と参照番号を付し、説明を割愛する。もちろん、光信号送信装置10を第2の実施形態に係る光信号送信装置110、あるいはその第1の変形に係る光信号送信装置120に置換することもできる。
【0052】
光信号受信装置220は、光伝送路30を介して光信号送信装置10から受けた光信号をデータ通信に係る電気信号に変換し、ポート21を介して上位装置に送信するOE変換手段22と、変換された電気信号に対して受信後処理を行う受信データ処理手段223とを備える。受信データ処理手段223は、この受信後処理と同時に、モニタ値の算出を行う機能も備えている。そして、光信号受信装置220は、このモニタ値を定期的に監視し、監視した情報を保持するモニタ値監視手段224を備えている。
【0053】
即ち、OE変換手段22は前述の基本形態でいうOE変換機能を実行する手段である。また、受信データ処理手段223は、モニタ値監視手段224に保持されたモニタ値に基づいてフィードバック信号を生成して光信号送信装置10に出力する機能を有するので、基本形態でいうフィードバック機能を実行する手段である。
【0054】
ここで、受信データ処理手段223が実行する受信後処理とは、送信データ処理手段12が行ったマッピング処理の逆処理であるデマッピング処理、あるいはエンコード処理で付加された誤り訂正符号を利用した誤り訂正処理などである。
【0055】
図7は、図6に示した受信データ処理手段223およびモニタ値監視手段224がフィードバック信号を生成する処理について示すフローチャートである。まず、受信データ処理手段223は、フィードバック信号の初期値を適宜設定する(ステップS101)。この初期値は、固定値でもよいし、時間の経過と共に変化する設定値でもよい。
【0056】
続いて、受信データ処理手段223が経過時間tと計測時間tpとを比較する(ステップS102)。ここで、計測時間tpは、あらかじめ与えられた設定値である。このtpは、モニタ値の周期性が確認できる程度の長い時間に設定することが望ましい。
【0057】
ステップS102でt<tpであれば、受信データ処理手段223が光信号送信装置10の偏波調整機能を無効にして偏波状態を変化させ、その時点からあらかじめ与えられた設定値であるΔtoff経過した後に再び偏波制御手段の設定を有効にする(ステップS103)。
【0058】
そして、受信データ処理手段223がそこからの経過時間とあらかじめ与えられた設定値であるΔtonとを比較し(ステップS104)、経過していなければステップS102に戻る。経過していれば、サンプリング時間Δtsが経過してから(ステップS105)、モニタ値監視手段224がモニタ値の算出および保存を行って(ステップS106)ステップS104に戻る。
【0059】
ここで、Δtoff、Δton、Δts、tpは任意の値に設定することが可能な設定値であるが、サンプル数を多くするため、ΔtoffおよびΔtsは小さく、Δtonおよびtpは大きい値とすることが望ましい。また、ここでいうモニタ値とは、たとえば符号誤り率、Q値などを利用することができる。
【0060】
図8は、図7のステップS102〜106で、モニタ値監視手段224が算出するモニタ値の変化の例について示す説明図である。Δtonの期間において、モニタ値が変動しない場合、光伝送路30で発生する偏波変動は光信号送信装置10の偏波調整機能により実質的にキャンセルされていることを意味する。
【0061】
ステップS102でt≧tpであれば、モニタ値監視手段224が各々のΔtonの期間におけるモニタ値の平均を算出する(ステップS107)。図9は、図7のステップS107で、モニタ値監視手段224が算出する各々のΔtonの期間におけるモニタ値の平均値について示す説明図である。なお、本実施形態ではΔton期間のモニタ値の平均値を算出するが、これに限定されず、たとえば最大値でもよいし、あるいはすべてのモニタ値を保持してもよい。
【0062】
そして、算出された各々のΔtonの期間におけるモニタ値の平均値に対して、受信データ処理手段223は、偏波調整機能の設定が正しく網羅されている(※どういう意味?)か否かを判定する(ステップS108)。正しく網羅されていなければ、偏波調整機能の設定を他の値に変更して(ステップS109)、ステップS102に処理が戻る。ちなみに、偏波調整機能によって信号光の偏光状態をポアンカレ球上全体をバランスよく覆いながら変化させる方法としては、前述の特許文献2などに記載されている。
【0063】
図10は、図7のステップS109で、偏波調整機能の設定が正しく網羅されている場合に得られる、偏波調整機能の各設定に対応するモニタ値の平均値の表について示す説明図である。受信データ処理手段223は、この表に基づいて、モニタ値の最適値とこれに対応する設定値を決定して(ステップS110)、これに基づくフィードバック信号を生成して光信号送信装置10に出力する(ステップS111)。そして、実際に観測されたモニタ値が最適値と等しくなれば処理を終了する(ステップS112)。
【0064】
前述のように符号誤り率あるいはQ値をモニタ値とした場合、ステップS110ではそのモニタ値である符号誤り率あるいはQ値の、ステップS107で算出された各々のΔtonの期間における平均値の最大値を「モニタ値の最適値」とし、その「モニタ値の最適値」に対応する設定値を「最適な設定値」として算出する。
【0065】
(第3の実施形態の全体的な動作)
次に、上記の実施形態の全体的な動作について説明する。
本実施形態に係る光通信方法は、光信号受信装置の受信データ処理手段が、OE変換機能によって出力された電気信号からモニタ値を算出し、光信号受信装置のモニタ値監視手段が、モニタ値を定期的に監視して監視した情報を保持し(図7・ステップS102〜106)、光信号受信装置の受信データ処理手段が、モニタ値監視手段に保持されたモニタ値に基づいてフィードバック信号を生成してフィードバック機能を実行する(図7・ステップS110〜110)。
【0066】
ここで、上記各動作ステップについては、これをコンピュータで実行可能にプログラム化し、これらを前記各ステップを直接実行する光信号受信装置220の備えるプロセッサに実行させるようにしてもよい。本プログラムは、非一時的な記録媒体、例えば、DVD、CD、フラッシュメモリ等に記録されてもよい。その場合、本プログラムは、記録媒体からコンピュータによって読み出され、実行される。
この動作により、本実施形態は以下のような効果を奏する。
【0067】
本実施形態によれば、光伝送路30で発生する偏波変動およびPDLを考慮した状態での伝送品質の最適化を行うことができる。また、モニタ値とモニタ最適値との値に差異が生じた場合に、これを検出することによって偏波状態の変化を検出することができる。この場合には、再びステップ101から処理を実施して、変化した偏波状態においても伝送品質の最適化を行うことができる。
【0068】
(第3の実施形態の第1の変形)
図11は、本発明の第3の実施形態の第1の変形に係る光通信システム260の構成について示す説明図である。光通信システム260は、光信号送信装置10と光信号受信装置230とが、光伝送路30によって接続されて構成される。即ち、本実施形態は、前述した第3の実施形態の光信号受信装置220を、別の光信号受信装置230に置換した以外は、第3の実施形態と全く同じ構成である。従って、第3の実施形態と同一の要素については、同一の呼称と参照番号を付し、説明を割愛する。
【0069】
光信号受信装置230は、光伝送路30を介して光信号送信装置10から受けた光信号をデータ通信に係る電気信号に変換するOE変換手段22と、変換された電気信号に対して受信後処理を行う受信データ処理手段233とを備える。受信データ処理手段233は、この受信後処理と同時に、モニタ値の算出を行う機能も備えている。そして、光信号受信装置230は、このモニタ値を定期的に監視し、監視した情報を保持するモニタ値監視手段234を備えている。
【0070】
即ち、光信号受信装置230は、前述した第3の実施形態の光信号受信装置220の受信データ処理手段223およびモニタ値監視手段224を、各々別の受信データ処理手段233およびモニタ値監視手段234に置換したものであると言うことができる。前述のように、第3の実施形態では電気信号から検出された符号誤り率、Q値などをモニタ値としたが、この第1の変形では、受信データ処理手段233でX/Y偏波の各々について符号誤り率、Q値などのモニタ値を個別に算出し、モニタ値監視手段224でそのモニタ値を保持する構成としている。
【0071】
図12は、図11に示した受信データ処理手段233およびモニタ値監視手段234がフィードバック信号を生成する処理について示すフローチャートである。このフローチャートも、図7に示した本発明の第3の実施形態と同一の動作を多く含むので、同一の動作には同一の参照番号を付して、ここではこの第1の変形において変更される動作についてのみ説明する。
【0072】
即ち、図7のステップS106の「モニタ値の算出および保存を行う」動作が、ここではX偏波およびY偏波の各々についてモニタ値の算出および保存を行うという動作(ステップS206)に変更される。また、図7のステップS107の「各々のΔtonの期間におけるモニタ値の平均を算出する」動作も、ここではX偏波およびY偏波の各々についてΔtonの期間におけるモニタ値の平均を算出するという動作(ステップS207)に変更される。
【0073】
さらに、図7のステップS110の「モニタ値の最適値とこれに対応する設定値を決定する」動作も、ここではX偏波およびY偏波の各々についてモニタ値の最適値とこれに対応する設定値を決定するという動作(ステップS210)に変更される。
【0074】
図13は、図12のステップS102〜105および206で、モニタ値監視手段234が算出するモニタ値の変化の例について示す説明図である。図14は、図12のステップS207で、モニタ値監視手段234が算出する各々のΔtonの期間におけるモニタ値(X偏波およびY偏波)の平均値について示す説明図である。Δtonの期間において、X偏波およびY偏波のモニタ値が変動しない場合、光伝送路30で発生する偏波変動は光信号送信装置10の偏波調整機能により実質的にキャンセルされていることを意味する。
【0075】
(第3の実施形態の第2の変形)
図15は、本発明の第3の実施形態の第2の変形に係る光通信システム270の構成について示す説明図である。光通信システム270は、光信号送信装置10と光信号受信装置240とが、光伝送路30によって接続されて構成される。即ち、本実施形態は、前述した第3の実施形態の光信号受信装置220を、別の光信号受信装置240に置換した以外は、第3の実施形態と全く同じ構成である。従って、第3の実施形態と同一の要素については、同一の呼称と参照番号を付し、説明を割愛する。
【0076】
光信号受信装置240は、光伝送路30を介して光信号送信装置10から受けた光信号をデータ通信に係る電気信号に変換するOE変換手段22と、変換された電気信号に対して受信後処理を行う受信データ処理手段243とを備える。受信データ処理手段243は、この受信後処理と同時に、モニタ値の算出を行う機能も備えている。そして、光信号受信装置240は、このモニタ値を定期的に監視し、監視した情報を保持するモニタ値監視手段244を備えている。
【0077】
即ち、光信号受信装置240は、前述した第3の実施形態の光信号受信装置220の受信データ処理手段223およびモニタ値監視手段224を、各々別の受信データ処理手段243およびモニタ値監視手段244に置換したものであると言うことができる。前述のように、第3の実施形態では符号誤り率、Q値などをモニタ値としたが、この第2の変形では、EO変換で偏波多重QPSK方式を利用し、受信データ処理手段243でXI/XQ/YI/YQ成分の各々について符号誤り率、Q値などのモニタ値を個別に算出し、モニタ値監視手段244でそのモニタ値を保持する構成としている。
【0078】
図16は、図15に示した受信データ処理手段243およびモニタ値監視手段244がフィードバック信号を生成する処理について示すフローチャートである。このフローチャートも、図7に示した本発明の第3の実施形態と同一の動作を多く含むので、同一の動作には同一の参照番号を付して、ここではこの第1の変形において変更される動作についてのみ説明する。
【0079】
即ち、図7のステップS106の「モニタ値の算出および保存を行う」動作が、ここではXI/XQ/YI/YQ成分の各々についてモニタ値の算出および保存を行うという動作(ステップS306)に変更される。また、図7のステップS107の「各々のΔtonの期間におけるモニタ値の平均を算出する」動作も、ここではXI/XQ/YI/YQ成分の各々についてΔtonの期間におけるモニタ値の平均を算出するという動作(ステップS307)に変更される。
【0080】
さらに、図7のステップS110の「モニタ値の最適値とこれに対応する設定値を決定する」動作も、ここではXI/XQ/YI/YQ成分の各々についてモニタ値の最適値とこれに対応する設定値を決定するという動作(ステップS310)に変更される。
【0081】
(第3の実施形態の第3の変形)
また、図11で示した第1の変形と図15で示した第2の変形とを組み合わせて、X偏波およびY偏波の各々のXI/XQ/YI/YQ成分の各々についてのモニタ値の算出および保存を行い、最適値とこれに対応する設定値を決定するという第3の変形も当然考えられる。
【0082】
(第4の実施形態)
本発明の第4の実施形態に係る光通信システム300は、光伝送路330に1台以上の光中継器340が挿入され、この光中継器340が光信号送信装置310側から入力された光信号を増幅する光増幅手段341と、光信号受信装置320で生成されたフィードバック信号に基づいて、増幅された光信号に対して偏波状態の調整を行って光信号受信装置320側に出力する偏波調整手段342とを有する構成とした。
【0083】
この構成によれば、光伝送路に光中継器が挿入されていることが必要な環境においても、前述した第1〜3の実施形態と同一の効果を得ることが可能となる。
以下、これをより詳細に説明する。
【0084】
図17は、本発明の第4の実施形態に係る光通信システム300の構成について示す説明図である。光通信システム300は、光信号送信装置310と光信号受信装置320とが、光伝送路330によって接続されて構成される。そして、光伝送路330上には、1台以上の光中継器340a、340b、…(以後総称して光中継器340という)が挿入されている。図17には光中継器340a〜cの3台を図示しているが、台数は任意であり、全て同一の構成を備える。
【0085】
光信号送信装置310は、前述の第1の実施形態に係る光信号送信装置と同じく、ポート311を介して上位装置から受けた送信データ信号に対して送信前処理を行う送信データ処理手段312と、送信前処理の完了した送信データ信号を光信号に変換するEO変換手段313と、変換された光信号の偏波状態を調整して光伝送路330に送り込む偏波調整手段314とを備える。即ち、EO変換手段313は前述の基本形態でいうEO変換機能を実行する手段であり、また偏波調整手段314は基本形態でいう偏波調整機能を実行する手段である。
【0086】
光信号受信装置320は、前述の第3の実施形態に係る光信号受信装置と同じく、光伝送路330を介して光信号送信装置310から受けた光信号をデータ通信に係る電気信号に変換し、ポート321を介して上位装置に送信するOE変換手段322と、変換された電気信号に対して受信後処理を行う受信データ処理手段323とを備える。受信データ処理手段323は、この受信後処理と同時に、モニタ値の算出を行う機能も備えている。そして、光信号受信装置320は、このモニタ値を定期的に監視し、監視した情報を保持するモニタ値監視手段324を備えている。
【0087】
即ち、OE変換手段322は前述の基本形態でいうOE変換機能を実行する手段である。また、受信データ処理手段323は、モニタ値監視手段324に保持されたモニタ値に基づいてフィードバック信号を生成して光信号送信装置310および光中継器340に出力する機能を有するので、基本形態でいうフィードバック機能を実行する手段である。
【0088】
フィードバック手段323から出力されるフィードバック信号は、フィードバック信号線350を介して光信号送信装置310および光中継器340に返される。光信号送信装置310の偏波調整手段314は、このフィードバック信号に基づいて、光信号の偏波状態の調整を行って光伝送路330に出力する。
【0089】
光中継器340には、光伝送路330を通じて光信号送信装置310側から入力された光信号を増幅する光増幅手段341と、フィードバック信号に基づいて、増幅された光信号に対して偏波状態の調整を行って光信号受信装置320側に出力する偏波調整手段342とが備えられている。
【0090】
図18は、図17に示した受信データ処理手段323およびモニタ値監視手段324がフィードバック信号を生成する処理について示すフローチャートである。このフローチャートも、図7に示した本発明の第3の実施形態と同一の動作を多く含むので、同一の動作には同一の参照番号を付して、ここではこの第4の実施形態において追加される動作についてのみ説明する。
【0091】
即ち、光中継器340が全部でM台あるとすると、まず実行開始の時点で変数X=1と初期設定して(ステップS401)、X台目の光中継器340に対して図7のステップS101〜112までの処理を実行してからX<Mであるか否かを判断し(ステップS402)、X<MであればXの値を1つ増加して(ステップS403)再びステップS101〜112までの処理を実行する。X=M、即ち全ての光中継器340に対して処理を完了すれば終了となる。
【0092】
以上の光通信システム300で、光信号送信装置310は第1の実施形態に係る光信号送信装置と同一の構成としたが、これを第2の実施形態に係る光信号送信装置と同一の構成としてもよい。また、光中継器340の偏波調整手段342の構成は、第1の実施形態に係る偏波調整手段314と同一の構成としてもよいし、異なる構成としてもよい。
【0093】
さらに、光信号受信装置320を第3の実施形態に係る光信号受信装置と同一の構成としたが、これを第1〜2の実施形態に係る光信号受信装置と同一の構成としてもよい。そして、図18に示したフローチャートで変数Xの初期値をX=0、即ち光信号送信装置310の偏波調整手段314を処理の対象とすることもできるし、処理の対象から外すことももちろんできる。
【0094】
(第4の実施形態の第1の変形)
図19は、本発明の第4の実施形態の第1の変形に係る光通信システム370の構成について示す説明図である。光通信システム370は、光信号送信装置310と、前述の第4の実施形態に係る光信号受信装置320とは別の光信号受信装置360とが、光伝送路330によって接続されて構成される。光中継器は、光伝送路330に挿入されていない。
【0095】
光信号受信装置360は、光信号送信装置310から受けた光信号に対して偏波状態の調整を行ってOE変換手段322に出力する偏波調整手段365が挿入されている点と、受信データ処理手段323が生成したフィードバック信号が光信号送信装置310とその偏波調整手段365とに対して出力される点を除けば、前述の第4の実施形態に係る光信号受信装置320と同一の構成を有する。従って、第4の実施形態と同一の要素については、同一の呼称と参照番号を付し、説明を割愛する。
【0096】
即ち、受信データ処理手段323は、光信号送信装置310の偏波調整手段314および光信号受信装置360の偏波調整手段365という2つの偏波調整手段に対して、図18と同一の処理(M=2として)によって最適なフィードバック信号を生成するものである。
【0097】
(第4の実施形態の第2の変形)
図20は、本発明の第4の実施形態の第2の変形に係る光通信システム390の構成について示す説明図である。光通信システム390は、前述の第4の実施形態の第1の変形に係る光信号送信装置310とは別の光信号送信装置380と、前述の第4の実施形態の第1の変形に係る光信号受信装置360とが、光伝送路330によって接続されて構成される。光中継器は、光伝送路330に挿入されていない。
【0098】
光信号送信装置380は、偏波調整手段314が省略されている点を除いて、光信号送信装置310と同一の構成を備えている。またフィードバック信号線350も省略されている。光信号受信装置360の受信データ処理手段323が生成したフィードバック信号は、偏波調整手段365のみに対して出力されている。これらの点を除けば、前述の第4の実施形態の第1の変形に係る光信号送信装置310および光信号受信装置360と同一の構成を有する。従って、第4の実施形態の第1の変形と同一の要素については、同一の呼称と参照番号を付し、説明を割愛する。
【0099】
即ち、受信データ処理手段323は、偏波調整手段365に対してのみ、図18と同一の処理(M=1として)によって最適なフィードバック信号を生成するものである。
【0100】
(第5の実施形態)
本発明の第5の実施形態に係る光通信システム400は、光信号送信装置410が、複数系統備えられたEO変換手段413a、413b、…から出力された各光信号を光波長多重方式によって1系統の光信号に合成する合波手段415を備え、偏波調整手段14が合成された1系統の光信号に対して偏波状態を調整する構成とした。
【0101】
この構成によれば、光波長多重方式によって合成された光信号に対しても、前述した第1〜3の実施形態と同一の効果を得ることが可能となる。
以下、これをより詳細に説明する。
【0102】
図21は、本発明の第5の実施形態に係る光通信システム400の構成について示す説明図である。光通信システム400は、光信号送信装置410と光信号受信装置420とが、光伝送路30によって接続されて構成される。
【0103】
光信号送信装置410は、複数系統のポート411a、411b、…を介して上位装置から受けた送信データ信号に対して送信前処理を行う送信データ処理手段412a、412b、…と、送信前処理の完了した送信データ信号を光信号に変換するEO変換手段413a、413b、…と、変換された各光信号を1系統の光信号に合成する合波手段415合成された1系統の光信号の偏波状態を調整して光伝送路30に送り込む偏波調整手段14とを備える。
【0104】
即ち、ポート411a、411b、…、送信データ処理手段412a、412b、…、およびEO変換手段413a、413b、…が各々複数系統ずつ備えられ、また合波手段415が追加されている点以外は、前述した第1の実施形態に係る光信号送信装置10と同一の構成である。
【0105】
本実施形態では、光波長多重方式を用いている。即ち、各々のEO変換手段413a、413b、…は、それぞれ異なる波長の光信号を発振するが、これらを合波手段415によって1系統の光信号に合成したら、前述した第1の実施形態と同様に1系統のフィードバック信号によって偏波状態の調整を行うことができる。図21では紙面の都合で各々2系統ずつのみを図示しているが、3系統以上でも合波/分波が可能であれば何系統でもよい。
【0106】
光信号受信装置420は、光伝送路30を介して光信号送信装置410から受けた光信号を各波長ごとに分割する分波手段424と、分割された各波長ごとの光信号をデータ通信に係る電気信号に変換し、ポート421a、421b、…を介して上位装置に送信するOE変換手段422a、422b、…と、この光信号のうちの一系統をモニタしてフィードバック信号を生成するフィードバック手段23を有する。フィードバック手段23から出力されるフィードバック信号は、フィードバック信号線40を介して光信号送信装置410の偏波調整手段14に返される。
【0107】
これまで本発明について図面に示した特定の実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができる。
【0108】
上述した実施形態について、その新規な技術内容の要点をまとめると、以下のようになる。なお、上記実施形態の一部または全部は、新規な技術として以下のようにまとめられるが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではない。
【0109】
(付記1) 上位装置から受けたデータ通信に係る電気信号を光信号に変換して光伝送路に送り込むEO変換機能を備えた光信号送信装置と、前記光伝送路を介して前記光信号送信装置から受けた光信号をデータ通信に係る電気信号に変換して出力するOE変換機能を備えた光信号受信装置とからなる光通信システムであって、
前記光信号受信装置が、前記光信号をモニタしてフィードバック信号を生成するフィードバック機能を有し、
前記光信号送信装置が、前記フィードバック信号に基づいて前記光信号の偏波状態を調整して偏波変動を抑制する偏波調整機能を有すること、を特徴とする光通信システム。
【0110】
(付記2) 前記光信号送信装置が、
前記EO変換機能を実行するEO変換手段と、
前記偏波調整機能を実行する偏波調整手段とを備えること、を特徴とする付記1に記載の光通信システム。
【0111】
(付記3) 前記偏波調整手段が、複数枚の複屈折素子を含むこと、を特徴とする付記2に記載の光通信システム。
【0112】
(付記4) 前記光信号送信装置が、
前記EO変換機能および偏波調整機能を実行するEO変換偏波調整手段を備えること、を特徴とする付記1に記載の光通信システム。
【0113】
(付記5) 前記光信号送信装置が、
前記上位装置から受けた前記電気信号に対して送信前処理を行って前記EO変換機能を行う手段に対して出力する送信データ処理手段を備えること、を特徴とする付記2乃至付記4のうちいずれか1項に記載の光通信システム。
【0114】
(付記6) 前記光信号受信装置が、
前記OE変換機能を実行するOE変換手段と、
前記OE変換手段によって出力された電気信号からモニタ値を算出する受信データ処理手段と、
前記モニタ値を定期的に監視して当該監視した情報を保持するモニタ値監視手段とを備え、
前記受信データ処理手段が、前記モニタ値監視手段に保持された前記モニタ値に基づいて前記フィードバック信号を生成して前記フィードバック機能を実行する機能を備えていること、を特徴とする付記1に記載の光通信システム。
【0115】
(付記7) 前記受信データ処理手段が、前記フィードバック信号が取りうる全ての値について前記モニタ値の平均値を算出し、それによって前記フィードバック信号の最適値を設定する機能を備えていること、を特徴とする付記6に記載の光通信システム。
【0116】
(付記8) 前記モニタ値監視手段が、前記電気信号から符号誤り率もしくはQ値を前記モニタ値として算出する機能を備えていること、を特徴とする付記6に記載の光通信システム。
【0117】
(付記9) 前記モニタ値監視手段が、前記電気信号からX/Y偏波の各々についての符号誤り率もしくはQ値を前記モニタ値として算出する機能を備えていること、を特徴とする付記6に記載の光通信システム。
【0118】
(付記10) 前記モニタ値監視手段が、前記電気信号から偏波多重QPSK方式のXI/XQ/YI/YQ成分の各々についての符号誤り率もしくはQ値を前記モニタ値として算出する機能を備えていること、を特徴とする付記6に記載の光通信システム。
【0119】
(付記11) 前記光伝送路に1台以上の光中継器が挿入されており、
この光中継器が、
前記光信号送信装置側から入力された前記光信号を増幅する光増幅手段と、
前記光信号受信装置で生成された前記フィードバック信号に基づいて、増幅された前記光信号に対して偏波状態の調整を行って前記光信号受信装置側に出力する偏波調整手段とを備えたこと、を特徴とする付記1に記載の光通信システム。
【0120】
(付記12) 前記光信号受信装置が、前記フィードバック信号に基づいて、前記光信号送信装置側から入力された前記光信号に対して偏波状態の調整を行って前記OE変換機能を実行する手段に出力する偏波調整手段とを備えたこと、を特徴とする付記1に記載の光通信システム。
【0121】
(付記13) 前記光信号送信装置が、複数系統備えられた前記EO変換手段から出力された各光信号を光波長多重方式によって1系統の光信号に合成する合波手段を備え、前記偏波調整機能が合成された前記1系統の光信号に対して偏波状態を調整すること、を特徴とする付記1に記載の光通信システム。
【0122】
(付記14) 上位装置から受けたデータ通信に係る電気信号を光信号に変換して光伝送路に送り込むEO変換機能を備えた光信号送信装置と、前記光伝送路を介して接続されて光通信システムを構成する光信号受信装置であって、
前記光信号送信装置から受けた光信号をデータ通信に係る電気信号に変換して出力するOE変換機能と、
前記光信号をモニタして、前記光信号送信装置が前記光信号の偏波状態を調整して偏波変動を抑制するためのフィードバック信号を生成して前記光信号送信装置に出力するフィードバック機能とを有すること、を特徴とする光信号受信装置。
【0123】
(付記15) 前記OE変換機能を実行するOE変換手段と、
前記OE変換手段によって出力された電気信号からモニタ値を算出する受信データ処理手段と、
前記モニタ値を定期的に監視し、監視した情報を保持するモニタ値監視手段とを備え、
前記受信データ処理手段が、前記モニタ値監視手段に保持された前記モニタ値に基づいて前記フィードバック信号を生成して前記フィードバック機能を実行する機能を備えていること、を特徴とする付記14に記載の光信号受信装置。
【0124】
(付記16) 光信号送信装置と光信号受信装置とが光伝送路を介して接続されて構成される光通信システムにあって、
前記光信号送信装置のEO変換機能が、上位装置から受けたデータ通信に係る電気信号を光信号に変換して前記光伝送路に送り込み、
前記光信号受信装置のOE変換機能が、前記光伝送路を介して前記光信号送信装置から受けた光信号をデータ通信に係る電気信号に変換して出力し、
前記光信号受信装置のフィードバック機能が、前記光信号をモニタしてフィードバック信号を生成し、
前記光信号送信装置の偏波調整機能が、前記フィードバック信号に基づいて前記光信号の偏波状態を調整して偏波変動を抑制すること、を特徴とする光通信方法。
【0125】
(付記17) 前記光信号受信装置の受信データ処理手段が、前記OE変換機能によって出力された電気信号からモニタ値を算出し、
前記光信号受信装置のモニタ値監視手段が、前記モニタ値を定期的に監視して監視した情報を保持し、
前記光信号受信装置の前記受信データ処理手段が、前記モニタ値監視手段に保持された前記モニタ値に基づいて前記フィードバック信号を生成して前記フィードバック機能を実行すること、を特徴とする付記16に記載の光通信方法。
【0126】
(付記18) 光信号送信装置と光信号受信装置とが光伝送路を介して接続されて構成される光通信システムにあって、
前記光信号受信装置が備えるプロセッサに、
前記光伝送路を介して前記光信号送信装置から受けた光信号から変換された電気信号からモニタ値を算出する手順、
前記モニタ値を定期的に監視して監視した情報を備えられた記憶手段に保持する手順、
および保持された前記モニタ値に基づいて前記光信号送信装置が前記光信号の偏波状態を調整して偏波変動を抑制するためのフィードバック信号を生成して出力する手順
を実行させること、を特徴とする光通信プログラム。
【産業上の利用可能性】
【0127】
本発明は、偏波多重通信方式による光通信システムに対して一般的に幅広く適用可能である。
【符号の説明】
【0128】
1、100、150、160、200、260、270、300、370、390、400 光通信システム
2、10、110、120、310、380、410 光信号送信装置
2a、3a、11、21、311、321、411a、411b、421a、421b ポート
2b EO変換機能
2c 偏波調整機能
3、20、220、230、240、320、360、420 光信号受信装置
3b OE変換機能
3c フィードバック機能
4、30、330 光伝送路
5、40、350 フィードバック信号線
12、122、312、412a、412b 送信データ処理手段
13、313、413a、413b EO変換手段
14、314、342、365 偏波調整手段
14a λ/2波長板
14b λ/4波長板
14c 偏光制御部
22、322、422a、422b OE変換手段
23 フィードバック手段
113 EO変換偏波調整手段
223、233、243、323 受信データ処理手段
224、234、244、324 モニタ値監視手段
340、340a、340b 光中継器
341 光増幅手段
415 合波手段
424 分波手段
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