特許 7648958 利得調整方法、光受信装置及びコンピュータプログラム

(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】

(24)【登録日】2025-03-11

(45)【発行日】2025-03-19

(54)【発明の名称】利得調整方法、光受信装置及びコンピュータプログラム

(51)【国際特許分類】

   H04B 10/61 20130101AFI20250312BHJP

   H04B 10/077 20130101ALI20250312BHJP

【ＦＩ】

H04B10/61

H04B10/077 190

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2023568993

(86)(22)【出願日】2021-12-24

(86)【国際出願番号】 JP2021048206

(87)【国際公開番号】W WO2023119627

(87)【国際公開日】2023-06-29

【審査請求日】2024-06-07

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）令和３年度、総務省、「新たな社会インフラを担う革新的光ネットワーク技術の研究開発（課題Ｉ）」委託事業、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【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】110001634

【氏名又は名称】弁理士法人志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】蓑口 恭

(72)【発明者】

【氏名】山崎 悦史

(72)【発明者】

【氏名】木坂 由明

(72)【発明者】

【氏名】堀越 建吾

(72)【発明者】

【氏名】岡本 聖司

(72)【発明者】

【氏名】中村 政則

【審査官】川口 貴裕

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－１１４５９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１７１５８７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－２２５０７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１７５５８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５４－１５６４０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２８３３８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／０７２５１５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】Ryosuke Matsumoto et al.，Burst-Mode Coherent Detection Using Fast-Fitting Pilot Sequence for 100-Gb/s/λ Coherent TDM-PON System，2017 European Conference on Optical Communication (ECOC)，2017年

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ １０／６１

Ｈ０４Ｂ １０／０７７

ＩＥＥＥ Ｘｐｌｏｒｅ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光送信装置と、光受信装置とを備えるデジタルコヒーレント方式による通信を行う光伝送システムにおける利得調整方法であって、
前記光送信装置から送信された光信号を電気信号に変換し、
前記電気信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、
前記デジタル信号に第１の信号処理を行い、
前記第１の信号処理が行われた前記デジタル信号に対してディジタルフィルタを用いて適応等化処理を行い、
前記ディジタルフィルタの出力信号の振幅及び位相の情報と、既知の送信信号を振幅とに基づいて、前記ディジタルフィルタの出力信号の振幅を補正し、
振幅が補正された前記ディジタルフィルタの出力信号に対して第２の信号処理を行い、
所定期間分の前記ディジタルフィルタの出力信号の出力と、既知の送信信号との振幅の誤差、又は、所定期間分の前記ディジタルフィルタの出力信号の出力と、既知の送信信号との振幅の誤差の絶対値を平均した結果に基づいて、前記ディジタルフィルタの出力信号の振幅を補正するための振幅補正量を推定する、
利得調整方法。

【請求項2】

所定期間分の前記ディジタルフィルタの出力信号の出力と、既知の送信信号との振幅の誤差を複素数平面における第一象限から第四象限のいずれか１つの象限に回転させた後に平均した結果に基づいて、前記振幅補正量を推定する、
請求項１に記載の利得調整方法。

【請求項3】

光送信装置と、光受信装置とを備えるデジタルコヒーレント方式による通信を行う光伝送システムにおける前記光受信装置であって、
前記光送信装置から送信された光信号を電気信号に変換するコヒーレント光受信部と、
前記電気信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログデジタル変換部と、
前記デジタル信号に第１の信号処理を行う第１信号処理部と、
前記第１の信号処理が行われた前記デジタル信号に対してディジタルフィルタを用いて適応等化処理を行う適応等化部と、
前記ディジタルフィルタの出力信号の振幅及び位相の情報と、既知の送信信号を振幅とに基づいて、前記ディジタルフィルタの出力信号の振幅を補正する振幅補正部と、
振幅が補正された前記ディジタルフィルタの出力信号に対して第２の信号処理を行う第２信号処理部と、
を備え、
前記振幅補正部は、所定期間分の前記ディジタルフィルタの出力信号の出力と、既知の送信信号との振幅の誤差、又は、所定期間分の前記ディジタルフィルタの出力信号の出力と、既知の送信信号との振幅の誤差の絶対値を平均した結果に基づいて、前記ディジタルフィルタの出力信号の振幅を補正するための振幅補正量を推定する、光受信装置。

【請求項4】

光送信装置と、光受信装置とを備えるデジタルコヒーレント方式による通信を行う光伝送システムにおける前記光受信装置としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラムであって、
前記光送信装置から送信された光信号を電気信号に変換され、前記電気信号のアナログ信号からデジタル信号に変換され、前記デジタル信号に第１の信号処理が行われ、前記第１の信号処理が行われた前記デジタル信号に対してディジタルフィルタを用いて適応等化処理が行われた前記ディジタルフィルタの出力信号の振幅及び位相の情報と、既知の送信信号を振幅とに基づいて、前記ディジタルフィルタの出力信号の振幅を補正させ、
所定期間分の前記ディジタルフィルタの出力信号の出力と、既知の送信信号との振幅の誤差、又は、所定期間分の前記ディジタルフィルタの出力信号の出力と、既知の送信信号との振幅の誤差の絶対値を平均した結果に基づいて、前記ディジタルフィルタの出力信号の振幅を補正するための振幅補正量を推定させるためのコンピュータプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、利得調整方法、光受信装置及びコンピュータプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

コヒーレント光通信においては、偏波／位相ダイバーシティ送受信が実現されており、受信側で得られる位相情報を活用したディジタル信号処理が実現されている（例えば、非特許文献１参照）。偏波多重信号間のクロストークや線形歪みは、ＦＩＲフィルタ（Finite Impulse Response Filter：有限インパルス応答フィルタ）に代表されるディジタルフィルタの適応的な係数制御により等化され、直交位相振幅変調(ＱＡＭ：Quadrature amplitude modulation)信号のIn-Phase/Quadrature間のクロストークや遅延差などについても同様にＦＩＲフィルタの適応的な係数制御により等化可能である。この際、参照信号との平均二乗誤差を最小化する係数制御を用いることができる。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0003】

【文献】Seb J. Savory, “Digital filters for coherent optical receivers”, Vol. 16, Issue 2, pp. 804-817 (2008).

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、雑音が存在する環境下でディジタルフィルタにおいて平均二乗誤差を最小化する係数制御を行う場合、ディジタルフィルタ出力のうち送信信号成分の振幅が期待値からずれるようにフィルタ係数が収束する。そのため、ディジタルフィルタ出力の送信信号成分の振幅が期待値からずれることにより、ディジタルフィルタより後段の信号処理部の処理に影響を与えてしまい、場合には信号処理の精度が劣化してしまうという問題があった。

【0005】

上記事情に鑑み、本発明は、ディジタルフィルタより後段の信号処理部による信号処理の精度を向上させることができる技術の提供を目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様は、光送信装置と、光受信装置とを備えるデジタルコヒーレント方式による通信を行う光伝送システムにおける利得調整方法であって、前記光送信装置から送信された光信号を電気信号に変換し、前記電気信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、前記デジタル信号に第１の信号処理を行い、前記第１の信号処理が行われた前記デジタル信号に対してディジタルフィルタを用いて適応等化処理を行い、前記ディジタルフィルタの出力信号の振幅及び位相の情報と、既知の送信信号を振幅とに基づいて、前記ディジタルフィルタの出力信号の振幅を補正し、振幅が補正された前記ディジタルフィルタの出力信号に対して第２の信号処理を行う、利得調整方法である。

【0007】

本発明の一態様は、光送信装置と、光受信装置とを備えるデジタルコヒーレント方式による通信を行う光伝送システムにおける前記光受信装置であって、前記光送信装置から送信された光信号を電気信号に変換するコヒーレント光受信部と、前記電気信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログデジタル変換部と、前記デジタル信号に第１の信号処理を行う第１信号処理部と、前記第１の信号処理が行われた前記デジタル信号に対してディジタルフィルタを用いて適応等化処理を行う適応等化部と、前記ディジタルフィルタの出力信号の振幅及び位相の情報と、既知の送信信号を振幅とに基づいて、前記ディジタルフィルタの出力信号の振幅を補正する振幅補正部と、振幅が補正された前記ディジタルフィルタの出力信号に対して第２の信号処理を行う第２信号処理部と、を備える光受信装置である。

【0008】

本発明の一態様は、光送信装置と、光受信装置とを備えるデジタルコヒーレント方式による通信を行う光伝送システムにおける前記光受信装置としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラムであって、前記光送信装置から送信された光信号を電気信号に変換され、前記電気信号のアナログ信号からデジタル信号に変換され、前記デジタル信号に第１の信号処理が行われ、前記第１の信号処理が行われた前記デジタル信号に対してディジタルフィルタを用いて適応等化処理が行われた前記ディジタルフィルタの出力信号の振幅及び位相の情報と、既知の送信信号を振幅とに基づいて、前記ディジタルフィルタの出力信号の振幅を補正させるためのコンピュータプログラムである。

【発明の効果】

【0009】

本発明により、ディジタルフィルタより後段の信号処理部による信号処理の精度を向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１の実施形態における光伝送システムのシステム構成を示す図である。

【図2】第１の実施形態におけるデジタル信号処理部の構成例を示す図である。

【図3】第１の実施形態における振幅補正部が行う処理を説明するための図である。

【図4】第１の実施形態における振幅補正部が行う処理を説明するための図である。

【図5】第１の実施形態における光受信装置の処理の流れを示すフローチャートである。

【図6】第２の実施形態における振幅補正部が行う処理を説明するための図である。

【図7】第２の実施形態における振幅補正部が行う処理を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態における光伝送システム１００のシステム構成を示す図である。光伝送システム１００は、光送信装置１０と、光受信装置２０とを備える。光送信装置１０と、光受信装置２０とは、光伝送路３０を介して接続される。光伝送路３０は、光送信装置１０が送信する光信号を光受信装置２０に伝送する。光伝送路３０は、光送信装置１０と光受信装置２０とを接続する光ファイバ３１及び光信号の増幅を行う光増幅器３２で構成される。なお、光伝送路３０は、経路の途中に光スイッチや再生中継器などのデバイスが挿入されていてもよい。

【0012】

光送信装置１０は、光信号を送信する光送信部１１を備える。光送信部１１は、電気信号生成部１２と、光信号生成部１３とを備える。電気信号生成部１２は、情報源である送信データを符号化し、符号化した送信データを電気信号の波形に変換することにより送信データの電気信号を生成して出力する。

【0013】

光信号生成部１３は、電気信号生成部１２によって生成された電気信号を光信号に変換して、光伝送路３０を介して光信号を光受信装置２０に送信する。光信号生成部１３の内部には、デジタルアナログ変換器、ドライバアンプ、変調器及びレーザ等が含まれる。光信号生成部１３は、例えばＱＰＳＫ(Quadrature Phase Shift Keying)の変調方式を用いて光信号を生成する。

【0014】

光受信装置２０は、光信号を受信する光受信部２１を備える。光受信部２１は、コヒーレント光受信部２２と、デジタル信号処理部２３とを備える。コヒーレント光受信部２２の内部には、９０度光ハイブリッド回路、局部発振光源、光検出器及びそれら結合する光ファイバが備えられる。なお、コヒーレント光受信部２２にアナログデジタル変換器が備えられてもよいし、コヒーレント光受信部２２と、デジタル信号処理部２３との間にアナログデジタル変換器が備えられてもよい。

【0015】

コヒーレント光受信部２２は、ベースバンド光信号を偏波面が直交する２つの光信号に分離する。これらの光信号と局部発振光源の局発光が９０度光ハイブリッド回路に入力され、両光を互いに同相及び逆相で干渉させた１組の出力光、直交（９０°）及び逆直交（－９０°）で干渉させた１組の出力光の計４つの出力光が得られる。これらの出力光はフォトダイオードによりそれぞれ光信号からアナログの電気信号に変換される。アナログデジタル変換器は、アナログ信号をデジタル信号に変換して、デジタル信号処理部２３に出力する。

【0016】

光伝送路３０中を光信号が伝搬する際に、信号の光パワーに比例して信号の位相が回転する非線形光学効果によって信号波形が歪む。デジタル信号処理部２３は、アナログデジタル変換器が出力するデジタル信号を受信信号として取り込み、取り込んだ受信信号に対して各種補償を行う。

【0017】

図２は、第１の実施形態におけるデジタル信号処理部２３の構成例を示す図である。デジタル信号処理部２３は、第１信号処理部２３１と、適応等化部２３２と、振幅補正部２３３と、第２信号処理部２３４とを備える。

【0018】

第１信号処理部２３１は、入力したデジタル信号に信号処理を行う。第１信号処理部２３１は、例えば入力したデジタル信号において、光伝送路３０で生じた波長分散を補償する。なお、第１信号処理部２３１が行う信号処理は、これに限らず、他の信号処理が行われてもよい。例えば、第１信号処理部２３１は、適応等化部２４により適応等化処理の前に、従来から行われている信号処理であればどのような信号処理を行ってもよい。

【0019】

適応等化部２３２は、光伝送路３０において光信号の波形に生じた歪みを補償する。すなわち、適応等化部２３２は、光伝送路３０において符号間干渉（シンボル間干渉）によって光信号に生じた符号誤りを訂正する。適応等化部２３２は、設定されたタップ係数に応じて、ＦＩＲフィルタ（有限インパルス応答フィルタ）等のディジタルフィルタによって適応等化処理を実行する。

【0020】

振幅補正部２３３は、適応等化処理が実行された４つのデジタル信号（ディジタルフィルタ出力）と、既知の送信信号とに基づいて、受信信号の振幅を補正する。このように、振幅補正部２３３は、既知の送信信号を受信信号の振幅補正の処理の一部として用いる。

【0021】

第２信号処理部２３４は、適応等化処理が実行され、振幅補正部２３３により補正がなされた４つのデジタル信号に信号処理を行う。第２信号処理部２３４は、例えば入力したデジタル信号において、周波数オフセットを補償する処理や、位相オフセットを補償する処理や、デジタル信号に対する復調及び復号を行う。なお、第２信号処理部２３４が行う信号処理は、これに限らず、他の信号処理が行われてもよい。例えば、第２信号処理部２３４は、適応等化部２４により適応等化処理の後に、従来から行われている信号処理であればどのような信号処理を行ってもよい。

【0022】

図３及び図４は、第１の実施形態における振幅補正部２３３が行う処理を説明するための図である。図３には、適応等化部２３２からの出力の時系列データが示されている。例えば、図３には、時刻ｋ～時刻ｋ＋Ｎ－１それぞれで得られた適応等化部２３２からの出力の時系列データが示されている。図３の上段の時系列データには、既知の送信信号のシンボルＫＳと、フィルタ出力のシンボルとが示されている。振幅補正部２３３は、各時刻におけるフィルタ出力のシンボルを、現在の位置から第一象限に回転する。

【0023】

これにより、図３の上段の時系列データは、図３の下段に示す時系列データに変換される。図３の下段に示す時系列データにおける黒丸（Ｓ_ｋ，Ｓ_ｋ＋１，…，Ｓ_{ｋ＋Ｎ－１}）は、フィルタ出力のシンボルを第一象限に回転させた後の振幅を表す。なお、Ｓ_ｋ，Ｓ_ｋ＋１，…，Ｓ_{ｋ＋Ｎ－１}は、複素数に属する。ここで、フィルタ出力のシンボルの時系列を複素平面上で回転させて１つの象限（例えば、第一象限）に集める理由としては、ディジタルフィルタ出力は第一～第四の象限にランダムに配置されているため、回転させずにフィルタ出力のシンボルの加算平均をとると統計的に０に収束してしまい、信号成分（x_i＋ｊ・ｘ_ｑ）を算出することができないためである。

【0024】

さらに、象限毎に加算平均をとることでも、第１の実施形態と等価な方式実現可能である。しかしながら、この場合には、４象限分の加算平均結果を保持するメモリーがそれぞれ個別に必要である。そのため、１つの象限に集める方式のほうがメモリーを削減することができる。

【0025】

振幅補正部２３３は、フィルタ出力のシンボルを第一象限に回転させた後の各時刻における振幅の値を用いて、以下の式（１）に基づいて既知の送信信号成分の振幅ｘ_ｉ，ｘ_ｑを算出する。

【0026】

【数1】

【0027】

なお、式（１）におけるＮは利得推定に用いるシンボル数を表す。式（１）に基づいて得られた既知の送信信号成分の振幅ｘ_ｉ，ｘ_ｑを図４に示す。さらに、振幅補正部２３３は、式（１）に基づいて得られた既知の送信信号成分の振幅ｘ_ｉ，ｘ_ｑを用いて、以下の式（２）に基づいて同相成分の受信信号及び直交位相成分における利得ｇ_ｉ，ｇ_ｑを算出する。利得ｇ_ｉ，ｇ_ｑが、同相成分の受信信号の振幅補正量及び直交位相成分の受信信号の振幅補正量に該当する。

【0028】

【数2】

【0029】

なお、式（２）におけるｈ_ｉ，ｈ_ｑは利得推定結果補正係数(In-Phase/Quadrature)を表し、ｔ_ｉ，ｔ_ｑは適応等化部２３２の係数制御に用いる既知の送信信号ＱＰＳＫ振幅(In-Phase/Quadrature)を表す。

【0030】

図５は、第１の実施形態における光受信装置２０の処理の流れを示すフローチャートである。
コヒーレント光受信部２２は、光送信装置１０から送信された光信号を受信する（ステップＳ１０１）。コヒーレント光受信部２２により受信された光信号は、電気信号に変換されたのち、アナログデジタル変換器によりアナログ信号からデジタル信号に変換されてデジタル信号処理部２３に入力される。

【0031】

第１信号処理部２３１は、入力されたデジタル信号に対して第１の信号処理を行う（ステップＳ１０２）。第１信号処理部２３１は、第１の信号処理が行われたデジタル信号を適応等化部２３２に出力する。適応等化部２３２は、第１信号処理部２３１から出力された第１の信号処理が行われたデジタル信号に対して適応等化処理を行う（ステップＳ１０３）。

【0032】

適応等化部２３２により適応等化処理が行われたデジタル信号は、振幅補正部２３３に入力される。振幅補正部２３３は、適応等化処理が行われたデジタル信号を用いて、受信信号の振幅補正量を推定する（ステップＳ１０４）。具体的には、まず振幅補正部２３３は、適応等化処理が行われたデジタル信号（フィルタ出力）の時系列データにおいて、各時刻におけるフィルタ出力のシンボルを第一象限に回転する。次に、振幅補正部２３３は、フィルタ出力のシンボルを第一象限に回転させた後の各時刻における振幅の値を用いて、上記式（１）により既知の送信信号成分の振幅ｘ_ｉ，ｘ_ｑを算出する。そして、振幅補正部２３３は、既知の送信信号成分の振幅ｘ_ｉ，ｘ_ｑの値を用いて、上記式（２）に基づいて同相成分の受信信号及び直交位相成分における利得ｇ_ｉ，ｇ_ｑを、振幅補正量の同相成分（利得ｇ_ｉ）及び振幅補正量の直交位相成分（ｇ_ｑ）として算出する。

【0033】

振幅補正部２３３は、算出した振幅補正量を用いて、適応等化処理が行われた同相成分のデジタル信号の振幅及び直交位相成分のデジタル信号の振幅を補正する（ステップＳ１０５）。具体的には、振幅補正部２３３は、振幅補正量の同相成分を同相成分のデジタル信号に乗算し、振幅補正量の直交位相成分を直交位相成分のデジタル信号に乗算することによって、同相成分のデジタル信号の振幅及び直交位相成分のデジタル信号の振幅を補正する。振幅補正部２３３は、補正後の同相成分のデジタル信号及び補正後の直交位相成分のデジタル信号を第２信号処理部２３４に出力する。第２信号処理部２３４は、振幅補正部２３３から出力された補正後の同相成分のデジタル信号及び補正後の直交位相成分のデジタル信号に対して第２の信号処理を行う（ステップＳ１０６）。これにより、第２信号処理部２３４は、光送信装置１０から送信されたデータを復元する。

【0034】

以上のように構成された光伝送システム１００によれば、ディジタルフィルタより後段の信号処理部による信号処理の精度を向上させることが可能になる。具体的には、光伝送システム１００では、ディジタルフィルタからの出力信号と既知の送信信号とに基づいて受信信号の振幅を補正し、後段の信号処理部（第２信号処理部２３４）へ信号を出力する。これにより、ディジタルフィルタからの出力をそのまま後段の信号処理部に渡す従来の信号処理に比べて、受信信号の振れ幅が補正されたうえで後段の信号処理が行われるため、復号の処理においてシンボル位置がより正確に判定される。そのため、高精度な信号処理ができる。その結果、ディジタルフィルタより後段の信号処理部による信号処理の精度を向上させることが可能になる。

【0035】

第１の実施形態の変形例について説明する。
上述した実施形態では、振幅補正部２３３が、所定期間分のディジタルフィルタ出力を平均した結果に基づいて、同相成分の受信信号の振幅補正量及び直交位相成分の受信信号の振幅補正量を算出する構成を示した。振幅補正部２３３は、所定期間分のディジタルフィルタ出力の絶対値を平均した結果に基づいて、同相成分の受信信号の振幅補正量及び直交位相成分の受信信号の振幅補正量を算出してもよい。

【0036】

上述した実施形態では、振幅補正部２３３が、各時刻におけるフィルタ出力のシンボルを第一象限に回転させる構成を示した。振幅補正部２３３は、各時刻におけるフィルタ出力のシンボルを第一象限以外の象限に回転させてもよい。例えば、振幅補正部２３３は、各時刻におけるフィルタ出力のシンボルを第二象限から第四象限のいずれか象限に回転させてもよい。このように、振幅補正部２３３は、各時刻におけるフィルタ出力のシンボルを第一象限から第四象限のいずれか任意の象限に回転させることで上記の効果を奏することができる。

【0037】

（第２の実施形態）
第２の実施形態では、ディジタルフィルタの出力と既知の送信信号のシンボルとの誤差の時系列に基づいて振幅補正量を推定し、受信信号の振幅を補正する構成について説明する。第２の実施形態における構成は、第１の実施形態と同様である。振幅補正部２３３における処理が、第１の実施形態と異なる。以下、第１の実施形態との相違点について説明する。

【0038】

図６及び図７は、第２の実施形態における振幅補正部２３３が行う処理を説明するための図である。図６には、適応等化部２３２からの出力の時系列データが示されている。例えば、図６には、時刻ｋ～時刻ｋ＋Ｎ－１それぞれで得られた適応等化部２３２からの出力の時系列データが示されている。図６の上段の時系列データには、既知の送信信号のシンボルＫＳと、フィルタ出力のシンボルとが示されている。さらに、図６の上段の時系列データに示す矢印５１は、既知の送信信号のシンボルＫＳと、フィルタ出力のシンボルとの誤差を表す。振幅補正部２３３は、各時刻における誤差を示す矢印５１を、現在の位置から第一象限に回転する。

【0039】

これにより、図６の上段の時系列データは、図６の下段に示す時系列データに変換される。図６の下段に示す時系列データにおける矢印（ｅ_ｋ，ｅ_ｋ＋１，…，ｅ_{ｋ＋Ｎ－１}）は、ディジタルフィルタ出力と既知の送信信号の誤差を第一象限に回転させた量を表す。なお、ｅ_ｋ，ｅ_ｋ＋１，…，ｅ_{ｋ＋Ｎ－１}は、複素数に属する。ここで、誤差の時系列を複素平面上で回転させて１つの象限（例えば、第一象限）に集める理由としては、第１の実施形態と同様の理由である。さらに、象限毎に加算平均をとることにおける優位性も第１の実施形態と同様の理由である。

【0040】

振幅補正部２３３は、ディジタルフィルタ出力と既知の送信信号の誤差を第一象限に回転させた後の各時刻における誤差の値を用いて、以下の式（３）に基づいてディジタルフィルタ出力を第一象限に回転させた後の既知の送信信号成分と既知の送信信号の差を表す量(In-Phase/Quadrature)ａ_ｉ，ａ_ｑを算出する。

【0041】

【数3】

【0042】

式（３）に基づいて得られた差を表す量ａ_ｉ，ａ_ｑを図７に示す。

【0043】

さらに、振幅補正部２３３は、式（３）に基づいて得られた差を表す量ａ_ｉ，ａ_ｑを用いて、以下の式（４）に基づいて同相成分の受信信号及び直交位相成分における利得ｇ_ｉ，ｇ_ｑを、振幅補正量の同相成分（利得ｇ_ｉ）及び振幅補正量の直交位相成分（ｇ_ｑ）として算出する。利得ｇ_ｉ，ｇ_ｑが、同相成分の受信信号の振幅補正量及び直交位相成分の受信信号の振幅補正量に該当する。

【0044】

【数4】

【0045】

振幅補正部２３３は、算出した振幅補正量の同相成分を同相成分のデジタル信号に乗算し、振幅補正量の直交位相成分を直交位相成分のデジタル信号に乗算することによって、同相成分のデジタル信号の振幅及び直交位相成分のデジタル信号の振幅を補正する。

【0046】

以上のように構成された第２の実施形態における光伝送システム１００によれば、第１の実施形態と同様に、ディジタルフィルタより後段の信号処理部による信号処理の精度を向上させることが可能になる。さらに、第１の実施形態と比較して、ディジタルフィルタ出力と既知の送信信号の誤差に変換することで値域を狭く抑えることができる。そのため、第１の実施形態に比べて演算回路のビット幅を有効活用することが可能になる。

【0047】

第２の実施形態の変形例について説明する。
上述した実施形態では、振幅補正部２３３が、所定期間分のディジタルフィルタ出力と既知の送信信号の誤差を平均した結果に基づいて、同相成分の受信信号の振幅補正量及び直交位相成分の受信信号の振幅補正量を算出する構成を示した。振幅補正部２３３は、所定期間分のディジタルフィルタ出力と既知の送信信号の誤差の絶対値を平均した結果に基づいて、同相成分の受信信号の振幅補正量及び直交位相成分の受信信号の振幅補正量を算出してもよい。

【0048】

上述した実施形態では、振幅補正部２３３が、各時刻におけるディジタルフィルタ出力と既知の送信信号との誤差の値を第一象限に回転させる構成を示した。振幅補正部２３３は、各時刻におけるディジタルフィルタ出力と既知の送信信号との誤差の位置を第一象限以外の象限に回転させてもよい。例えば、振幅補正部２３３は、各時刻における誤差を第二象限から第四象限のいずれか象限に回転させてもよい。このように、振幅補正部２３３は、各時刻における誤差を第一象限から第四象限のいずれか任意の象限に回転させることで上記の効果を奏することができる。

【0049】

上述した実施形態における光受信装置２０の一部の機能をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、こ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に読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳ（Operating System）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（Read Only Memory）、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。さらに「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を送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その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ーのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。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く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすで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であってもよく、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。

【0050】

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

【産業上の利用可能性】

【0051】

本発明は、ディジタルフィルタを用いて等化処理を行う光伝送システム技術に適用できる。

【符号の説明】

【0052】

１０…光送信装置， １１…光送信部， １２…電気信号生成部， １３…光信号生成部， ２０…光受信装置， ２１…光受信部， ２２…コヒーレント光受信部， ２３…デジタル信号処理部， ３０…光伝送路， ３１…光ファイバ， ３２…光増幅器， ２３１…第１信号処理部， ２３２…適応等化部， ２３３…振幅補正部， ２３４…第２信号処理部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】