JP2017175236A - 受信装置、分散補償値制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】波長分散を補償するための分散補償値の設定までにかかる時間を短縮することが可能な技術を提供する。
【解決手段】
受信装置は、受信部と、分散補償部と、取得部と、算出部と、分散補償値設定部とを備える。
分散補償値設定部は、受信部で受信した信号から同期している送信装置から送信された送信タイミングを取得し、送信タイミングと信号を受信した受信タイミングとに応じて算出される波長分散値に応じて分散補償部の分散補償値を設定する。
【選択図】図１

Description

本明細書に記載する技術は、受信装置、分散補償値制御方法に関する。

近年の伝送トラフィックの増加に伴い、光伝送システムの高速化、大容量化の需要が高まっている。また、ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ）が本格化すると今よりもさらに多いデバイスが様々な通信距離で接続されることが予想される。

光伝送システムでは、高速化や大容量化のために伝送路における波長分散等による波形の歪みを補償し、伝送特性を向上させている。

光伝送システムでは、伝送路の種類（例えば、シングルモードファイバ、分散シフトファイバ、ノンゼロ分散シフトファイバ等）により、信号光が受ける単位長さあたりの波長分散値が異なる。また、信号光が伝搬する伝送路の長さに比例して波長分散量が増加する。そのため、同一のファイバを用いた伝送路でも距離に応じて波長分散量が異なる。このように、光伝送システムでは、伝送経路や伝送路の種類によって異なる波長分散量をシステム毎に推定し、波長分散を補償する必要がある。

波長分散を補償する分散補償器の分散補償値の制御方法は、例えば、予め設定した範囲で掃引して、分散補償値の初期値を設定する方法が一般的である（例えば、特許文献１）。

特開２００１―２０８８９３号公報

現在ある分散補償器は、温度調整等における分散補償値の調整が数秒〜数十秒を要するため、複数回の測定を繰り返して分散補償値を設定すると、設定までに時間がかかる。そこで、本発明は、波長分散を補償する分散補償値の推定までの時間を短縮することが可能な受信装置、分散補償値制御方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、光信号を復調するために送信装置と同期している受信装置において、前記送信装置から送信された信号を受信する受信部と、伝送により生じる波長分散を補償する分散補償部と、前記送信装置から前記信号が送信された送信タイミングを取得する取得部と、前記送信タイミングと前記受信部で前記信号を受信した受信タイミングとから前記送信装置から前記受信部までの伝送時間を算出する算出部と、前記伝送時間に応じて前記分散補償部の分散補償値を変更する分散補償値設定部とを備えた受信装置を提供する。

分散補償値を設定するまでの時間を従来よりも短縮することが可能となる。

図１は、実施の形態１における伝送システム１０の構成の一例を示す図である。 図２は、受信装置２００の動作となるフローチャートの一例を示す図である。 図３は、ＤＭＴ信号で生じる波長分散を説明する図である。 図４は、制御部２４０の機能ブロック図の一例を示す図である。 図５は、制御部２４０における分散補償値の設定の方法となるフローチャートの一例を示す図である。 図６は、分散補償の有無に応じた伝送容量と伝送距離の関係の一例を示す図である。 図７は、実施の形態１の変形例となる伝送システム２０の一例を示す図である。 図８は、分散補償の有無または、伝送損失を補償に応じた伝送容量と伝送距離の関係の一例を示す図である。 図９は、実施の形態２における伝送システム３０の構成の一例を示す図である。 図１０は、実施の形態３における伝送システム４０の構成の一例を示す図である。

（実施の形態１）
図１は実施の形態１における伝送システム１０の一例を示す構成図である。伝送システムは、光ファイバなどの伝送路５０を介して接続された送信装置１００及び受信装置２００を備える。送信装置１００は、他装置から入力されたクライアント信号からの変調方式に基づいて信号光を生成して受信装置２００に送信する。受信装置２００は、送信装置１００から伝送路５０を介して信号光を受信して元のクライアント信号に復調する。なお、送信装置１００及び受信装置２００は伝送装置の一例である。

送信装置１００は、符号化部１１０と、デジタル‐アナログ変換器（Ｄ／Ａ：Ｄｉｇｉｔａｌ−Ａｎａｌｏｇ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１２０と、電気‐光変換部（Ｅ／Ｏ）１３０と、制御部１４０とを有する。

符号化部１１０は、クライアント信号を例えば、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）や信号マッピングを用いて変調することにより符号化して変調信号を生成する。なお、変調信号は、一例として、離散マルチトーン（ＤＭＴ：Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｍｕｌｔｉ−Ｔｏｎｅ）変調、直交振幅変調（ＱＡＭ：Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、パルス振幅波形変調（ＰＡＭ：Ｐｕｌｓｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ）で変調された信号が挙げられる。また、符号化部１１０は、一例として、デジタル信号処理（ＤＳＰ）を用いることで実現ができる。

Ｄ／Ａ１２０は、符号化部１１０で符号化した変調信号をデジタル信号からアナログ信号に変換してＥ／Ｏ１３０に出力する。

Ｅ／Ｏ１３０は、Ｄ／Ａ１２０から送られてきたアナログ信号を電気信号から光信号（信号光）に変換する。Ｅ／Ｏ１３０は、例えば、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）により変調信号を信号光に変調して伝送路５０に出力する。

制御部１４０は、送信装置１００の全体の制御を行う。制御部１４０は、受信装置２００と制御信号を送受信することにより制御を行う。例えば、制御部１４０は、受信装置２００からプローブ信号の伝送特性の測定結果を受信し、測定結果に基づき変調方式（一例として多値度）を変更する。プローブ信号は、信号パワーが同一の複数のサブキャリアから構成された試験信号の一例であり、伝送システム１０の運用開始前に受信装置２００に送信される。また、制御部１４０は、例えば、プローブ光を用いることで受信装置２００との経路を確定させ受信装置２００と同期する。

制御部１４０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）とＦＰＧＡ（ｆｉｅｌｄ−ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ）やＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）等の集積回路を組み合わせて送信装置１００内の機能を制御することにより実現することが出来る。また、必要に応じて情報を記憶する記憶媒体例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ（Ｆｌａｓｈ Ｍｅｍｏｒｙ）等の半導体メモリ素子や、ハードディスクや光ディスク等（例えば、ＲＯＭメモリ）を有する。

受信装置２００は、復調部２１０と、アナログ−デジタル変換部（Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ−Ｄｉｇｉｔａｌ））２２０と、光−電気変換部（Ｏ／Ｅ）２３０と、制御部２４０と、 分散補償部２５０とを有する。

分散補償部２５０は、可変式の分散補償器であり、伝送路５０で生じた波長分散を制御部２４０からの制御に応じて補償する。

Ｏ／Ｅ２３０は、送信装置１００から伝送路５０を介して伝送された光信号を電気信号に変換する。Ｏ／Ｅ２３０は、例えば、フォトダイオード（ＰＤ）で実現することが可能である。

Ａ／Ｄ２２０は、電気信号に変換された変調信号をアナログ信号からデジタル信号に変換して復調部２１０に出力する。

復調部２１０は、例えば、デマッピング、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を用いて、クライアント信号を復調する。

制御部２４０は、受信装置２００の全体的な制御を行う。制御部２４０は、送信装置１００と制御信号を送受信することにより制御を行う。例えば、制御部２４０は、送信装置１００から受信したプローブ信号の伝送特性を測定し、その測定結果を送信装置１００に送信する。制御部１４０は、例えば、ＣＰＵとＦＰＧＡやＡＳＩＣ等の集積回路を組み合わせることにより、受信装置２００内の機能を制御することにより実現することが出来る。

伝送システム１０における運用開始までの受信装置２００の動作について図２のフローチャートを用いて説明する。

送信装置１００と受信装置２００が伝送路５０を介して接続されると送信装置１００から制御信号を受信する（ステップＳ１０）。なお、制御信号の変わりに、数十ＭＨｚ以下の低速変調信号（信号光で低速であれば、多値信号でもＮＲＺ（Ｎｏｎ−Ｒｅｔｅｒｎ−Ｚｅｒｏ）信号でも可）を実際に使用する信号光を用いて測定しても良い。このように測定することで帯域を有効に用いることが可能となる。

受信装置２００は、制御信号を受信すると、送信装置１００に接続していることを通知する。この時、送信装置１００と受信装置２００は、双方向の通信経路を確立し、同期する（ステップＳ１１）。なお、送信装置１００と受信装置２００の同期は、送信装置１００で行なわれる符号化（符号化部１１０）で用いられる動作クロックに合わせて受信装置２００で復調（復調部２１０）するために行なわれる。

受信装置２００は、送信装置１００との経路を確立し、同期すると、非線形補償の初期パラメータを設定する（ステップＳ１２）。なお、送信装置１００は、このときに、周波数チャープ、送信パワー、波長等の送信装置１００内の設定を行なう。

ステップＳ１２での非線形パラメータの設定が完了すると、再度、送信装置１００から送信された信号光を受信装置２００が受信し、受信パワーを測定し、測定した受信パワーが所定の範囲内に納まるか否かを調べる（ステップＳ１３）。

受信パワーが所定の範囲外の場合（ステップＳ１３：ＮＯ）は、再度、設定を行なう（ステップＳ１２）。なお、ステップＳ１２で新たに設定を変更する場合は、送信装置１００の設定パラメータを変更するようにしても良い。その場合は、少なくとも1つのパラメータを変更すればよい。

受信パワーが所定の範囲内に納まる（ステップＳ１３：ＹＥＳ）と、再度、送信装置１００から送信された信号光を受信し、送信装置１００が送信してから受信装置２００が受信するまでの伝送時間とそれに伴うパワー損失を測定する（ステップＳ１４）。伝送時間の測定方法としては、例えば、Ｃｌｏｃｋ同期を用いてスタートとなるタイミングから送信タイミングとなるクロック回数を信号光に含ませて送信し、復調部２１０で信号を復調することで受信装置２００がクロック回数から１クロックあたりの時間を用いて送信時間を認識することができる。なお、スタートとなるタイミングは、例えば、各装置内にある時刻を表すもの等を用いて同一の時刻経過を有することで設定が可能となる。

そして、送信時間と受信装置２００が受信したスタートとなるタイミングから受信したタイミングのクロック回数から算出した受信時間との差分を出すことで伝送時間の算出が可能になる。なお、伝送時間の算出は、送信装置１００で行なっても良い。その場合は、受信装置２００が受信した信号光の情報を送信装置１００に転送する。

また、伝送に伴うパワー損失の測定方法としては、送信装置１００の送信パワーと受信装置２００の受信パワーとの差分により求めることが出来る。
（式１）
パワー損失（ｄＢ）＝送信パワー（ｄＢｍ）−受信パワー（ｄＢｍ）

また、受信装置２００は、伝送時間を測定すると伝送時間に基づいて波長分散値の推定し、分散補償値を設定する（ステップＳ１５）。なお、具体的には、伝送時間から伝送路５０となるファイバのコアの屈折率と１ｍあたりの真空中の伝送時間を用いて単位時間当たりの伝送時間を求める。求めた単位時間当たりの伝送時間に伝送時間を乗算して伝送距離を算出する。伝送距離を算出すると、算出した伝送距離と伝送経路のファイバにおける単位長さあたりの分散値とを乗算することで分散補償値を算出できる。また、残留分散値がある場合は、算出した分散補償値から残留分散値の差分をとることで求められる。なお、残留分散値は、送信装置１００側で設定されたチャープによって変化する。

分散補償値を算出し、設定した後、受信装置２００の非線形パラメータを再調整し（ステップＳ１６）、受信装置２００の動作準備が完了し、伝送システム１０が動作可能となる。なお、非線形パラメータの調整を行っても信号品質特性が所定の値以下となる場合は、再度、設定を行なう。

以上のように設定を行なうことで波長分散値を推定し、分散補償値を設定するまでの処理工程を短縮することが可能となる。

ここで、波長分散における伝送容量の劣化についてデジタル多値変調の一例のＤＭＴ変調を用いて説明する。なお、ＤＭＴ変調を行う際のサブキャリア数は、１０２４とし、シングルモードファイバで伝送を行なったとする。

図３（ａ）は、伝送距離が０ｋｍ（Ｂａｃｋ−ｔｏ−Ｂａｃｋ）の時の例である。また、図３（ｂ）は、伝送距離が２０ｋｍ、図３（ｃ）は、伝送距離が４０ｋｍの例である。なお、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、横軸を周波数（ＧＨｚ）、縦軸をＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ−Ｎｏｉｓｅ−Ｒａｔｅ）（ｄＢ）としている。また、ＳＮＲが高いと伝送容量が大きくなる関係性がある。

図３（ａ）と図３（ｂ）を比較すると、図３（ｂ）には、１５ＧＨｚ帯の付近にへこみＤ（以降ディップＤと記載）がある。このディップは、波長分散の影響により発生し、ディップＤにより伝送容量が低下する。

また、図３（ｂ）と図３（ｃ）を比較すると、ディップＤの位置が低周波数側に移動しているのがわかる。このようにディップＤは、伝送距離に応じて発生する位置が低周波数側に位置するようになる特徴がある。要するに、長距離伝送を行なおうとするほど波長分散による伝送容量の劣化が大きくなる。

以上のように、伝送距離が大きくなるほど波長分散の影響が大きく、分散補償が必要となる。特に多値信号や、多キャリアの信号への影響が大きい。

ＤＭＴ変調を行なった信号では、分散補償をすることで、上記で説明したディップＤを解消することができ、伝送容量を増加することが可能となる。

次に、受信装置２００の制御部２４０の処理について詳しく説明する。図４に、制御部２４０の機能構成ブロック図の一例を示す。制御部２４０は、受信情報取得部２４１、算出部２４２、情報蓄積部２４３、判定部２４４、補償値設定部２４５を有する。

受信情報取得部２４１は、受信装置２００が光信号を受信した際の情報を取得する。なお、取得する受信情報は、一例として、とあるタイミングからのＣｌｏｃｋ数や時刻が挙げられる。また、復調部２１０で復調した信号のうち送信装置１００から送られてきた制御に関する情報、例えば、送信パワー、送信時刻、送信タイミングＣｌｏｃｋを取得する。

算出部２４２は、伝送時間や伝送損失等の伝送に関する情報を算出する。伝送時間の算出方法は、例えば、受信情報取得部２４１で取得した受信タイミングの時間と送信タイミングの時間との差分により求められる。

また、算出部２４２は、情報蓄積部２４３に格納されている情報を用いて伝送距離や伝送で生じる損失（波長分散における損失や伝送損失）を算出する。なお、損失については、伝送距離と損失の関係を情報蓄積部２４３に格納している場合は、算出しなくても良い。

また、伝送損失に関しては、復調部２１０で復調した信号から送信パワーを取得し、受信時の受信パワーと送信パワーの差分によりパワー損失を算出でき、算出したパワー損失と波長分散における損失を用いて算出することが可能となる。

情報蓄積部２４３は、例えば、ファイバの単位あたりの分散値や送信装置から送られてきた情報、伝送距離と分散補償値の関係（後述する図６のような関係）等の情報を格納している。なお、情報記憶部２４３は、上記で説明した記憶媒体に該当する。

判定部２４４は、算出部２４２で算出した各値と情報蓄積部２４３に格納している値を比較し、判定する。なお、判定部２４４の動作については、後述する。補償値設定部２４５は、判定部２４４の結果に基づいて、情報蓄積部２４３に格納している（または、算出部２４２で算出した）分散補償値の設定を行なう。分散補償値の設定の一例として、分散補償部２５０にかける電圧を変更する方法が挙げられる。

ここで、制御部２４０で行う分散補償値の設定までの制御について図５のフローチャートを用いて説明する。

図２のステップＳ１４で非線形パラメータの初期値を測定すると、情報蓄積部２４３に蓄積されている所望の伝送容量を取得する（ステップＳ１５１）。なお、所望の伝送容量は、伝送システム１０で要求される伝送容量を示す。

次に、判定部２４４は、算出部２４２が伝送時間を用いて算出した伝送距離から分散補償を行なわない状態で所望の伝送容量を達成できるかを調べる（ステップＳ１５２）。

分散補償を行なわないで所望の伝送容量を達成可能な場合（ステップＳ１５２：Ｙｅｓ）、判定部２４４は、分散補償値の設定を行なわない判定をし、補償値設定部２４５が判定部２４４の判定に従って分散補償値の設定を完了する。

分散補償を行なわないで所望の伝送容量を達成不可能な場合（ステップＳ１５２：Ｎｏ）、伝送距離に応じた分散補償値を情報蓄積部２４３から取得し（ステップＳ１５３）、分散補償を行なった場合に所望の伝送容量を達成できるか否かを調べる（ステップＳ１５４）。

分散補償を行なった状態で所望の伝送容量を達成できる場合（ステップＳ１５４：Ｙｅｓ）、判定部２４４が分散補償値の設定の判定を行い、補償値設定部２４５が判定部２４４の判定に従って分散補償値の設定（ステップＳ１５５）を完了する。

分散補償を行なった状態で所望の伝送容量を達成不可能な場合（ステップＳ１５４：Ｎｏ）、判定部２４４が分散補償値の設定を行なわない判定をする。なお、この際に、現状の伝送システム１０では、所望の伝送容量を満たすことが出来ないのでアラーム（例えば、ランプの表示（図面に記載無））を上げ（ステップＳ１５６）、終了する。

なお、アラームを上げることで早急に伝送システム１０の再構築が可能となる。また、所望の伝送容量を変更するように制御をして対応しても良い。なお、ステップＳ１５１〜ステップＳ１５６は、図２のステップＳ１５に相当する。又、ステップＳ１５６の処理を行うと、非線形パラメータの設定（図２のステップＳ１６）は、行なわない。

伝送容量と伝送距離の関係について図６を用いて説明する。図６は、伝送容量（縦軸）と伝送距離（横軸）の関係の一例を示す図である。図６には、分散補償を行なった場合（□）と行なわなかった場合（△）の２種類が記載されている。なお、図６は、１．５５ｎｍ帯の波長用いて信号光を伝送しているとする。なお、伝送容量と伝送距離の関係については、事前に測定（伝送経路の開通確認後の測定を含む）もしくは、シミュレーションにより算出することが可能である。

また、伝送容量と伝送距離の関係は、使用部品、仕様等が定まれば送信装置１００（または、受信装置２００）毎の個別に対応する必要はなく、同一の使用部品、仕様等の送信装置１００では、同一の関係が成り立つ。そのため、伝送容量と伝送距離の関係を予め情報蓄積部２４３に格納し、伝送距離を算出した後、格納してある伝送容量と伝送距離の関係を用いて分散補償値の設定を行なっても良い。

例えば、所望の伝送容量が８０Ｇｂｐｓ（点線Ａ）とすると、約１５ｋｍまでが分散補償を行なわないで伝送できることがわかる。また、約３０ｋｍまでが分散補償を行なうと伝送が可能になる。要するに、判断部２４４は、算出部２４２が算出した伝送距離が１５ｋｍ未満、１５ｋｍ〜３０ｋｍ未満、３０ｋｍ以上のいずれに該当するかを判断し、１５ｋｍ〜３０ｋｍ未満のときに分散補償量の設定を行なう。

同様に、所望の伝送容量が例えば、１００Ｇｂｐｓ（点線Ｂ）の場合は、７ｋｍ未満、７ｋｍ〜２２ｋｍ未満、２２ｋｍ以上のいずれかに該当するかを判断し、７ｋｍ〜２２ｋｍ未満のときに分散補償の設定を行なう。なお、このときの分散補償量の設定値は、伝送距離毎に最適な値とする。要するに、例えば、伝送距離が２０ｋｍと１０ｋｍでは、異なった分散補償を行なう。

以上で説明したとおり、分散補償量を用いて分散補償の有無を判断し、システムに応じて対応可能となるので短距離に接続された時（分散補償をしなくても所望の伝送容量を得ることが出来る時）に、分散補償を行なわずに通信をすることが可能になる。

また、送信時間と受信時間を用いて推定した伝送距離を用いた波長分散値と実際の伝送で生じる波長分散値が一致しない場合がある。これは、実際に設定した分散補償量で測定してみないとわからない。そのため、所望の伝送容量付近、例えば、所望の伝送容量前後５Ｇｂｐｓの範囲では、伝送容量を満たす場合と満たさない場合がある。

従って、別途、所望の伝送容量付近となる場合は、一度設定した後に、分散補償値を前後に振って測定することで分散補償値を最適値にして伝送容量が所望の伝送容量を満たすかどうかを調べることで、不用意な設定変更や運用後の設定の変更を防ぐことが出来る。

また、情報蓄積部２４３に伝送距離に応じた損失範囲を格納し、算出部２４２で算出した伝送損失が損失範囲内から外れている時は、伝送環境（コネクタの接続、ファイバの状態等の伝送するための状況）に異常があるとしてアラームを上げる。この時、分散補償しても所望の伝送容量を満たさない場合と別のアラームとして、区別するようにしても良い。区別することでどのように対応するかがわかるので早急に修正を行なうことが可能になる。

以上説明したとおり、実施の形態１では、送信装置１００と受信装置２００の伝送時間から分散補償量を算出することで、分散補償値を設定するまで（システムの開通まで）の調整の時間を従来の方法（スイープし、最適値を見つけて行う方法）に比べて短くすることが可能であることを示した。

また、システムが開通した後のシステム運用中に、ファイバ（伝送路５０の一例）の劣化等における損失の増大が発生し、分散補償を行なっていない場合に、分散補償を行なうことで所望の伝送容量を満たすことが可能になり、製品の寿命を延ばすことが可能となる。

また、多値変調を行なうので、伝送容量が可変に変化することが可能となるので劣化に応じて所望の伝送容量を行いそれに伴い分散補償の判断が可能になるので、運用中の変更に対応することも可能になる。また、伝送容量と消費電力（分散補償部２５０を制御するための電力）を考慮して可変的な設計が可能となる。

また、波長分散値は、残留分散値が変化する影響でチャープ毎に異なる特性がある。例えば、情報蓄積部２４３に伝送容量と伝送距離の関係を有する際に、チャープ毎に対応した伝送容量と伝送距離の関係を有する必要になる。要するに、チャープ毎に対応した複数の伝送容量と伝送距離の関係が必要となる。従って、情報蓄積部２４３に蓄積する情報量が大きくなる。そこで、例えば、情報蓄積部２４３に全チャープの半分の伝送容量と伝送距離の関係を保有し、保有していないチャープで設定する時は、保有しているチャープのデータを用いて算出部２４２で算出することで情報蓄積部２４３に格納する情報量を削減できる。

（実施の形態１の変形例）
図７に実施の形態１の変形例となる伝送システム２０の一例の機能ブロック図を示す。図７に記載の送信装置１００は、図１と同様である。また、図７記載の受信装置２００は、図１及び図４の構成に加えて、増幅部２６０と増幅量調整部２４６を有する。

増幅部２６０は、増幅量調整部２４６（制御部２４０内の機能）の制御に応じて入力される信号光を増幅する。増幅部２６０の一例としては、エルビウム等の希士類元素がドープされた光ファイバが挙げられる。

増幅量調整部２４６は、判定部２４４からの制御に応じて増幅部２６０の増幅量（利得）を変更する。具体的には、増幅部２６０にかける駆動電圧を制御することにより増幅部２６０における増幅量を変更することが出来る。なお、伝送距離と損失との関係を情報蓄積部２４３に格納し、情報蓄積部２４３の情報を元に変更しても良い。

判定部２４４は、分散補償値と増幅量を算出部２４２で算出した値に基づいて判断する。

図８を用いて増幅を考慮した伝送容量と伝送距離の関係について説明する。なお、図８は、図６の条件に加えて、伝送損失を全て補った場合（分散補償はおこなっていない）（○）を加えている。なお、図面の□は、分散補償を行ない、伝送損失を補っていない場合を示し、図面の△は、分散補償と伝送損失両方とも補っていない場合を示す。

例えば、所望の伝送容量が１００Ｇｂｐｓ（点線Ｂ）とすると、３０ｋｍ以上に関しては、伝送損失をまかなうことで２２ｋｍ〜４０ｋｍ未満の伝送距離については、伝送損失のみを補うことで所定の伝送容量を満たすことが出来ることがわかる。

また、４０ｋｍ以上になると一方のみでは所定の伝送容量に満たさないので分散補償部２５０と増幅部２６０の両方を制御する必要がある。

また、４０ｋｍ未満についても上記と同様に組み合わせて制御するようにしても良い。ただし、増幅部２６０で発生するＡＳＥ（ＡｍｌｉｆｉｅｄＳｐｏｎｔａｎｅｏｕｓＥｍｉｓｓｉｏｎ）雑音を考慮する必要がある。また、増幅部２６０と分散補償部２５０を制御するための例えば、増幅部２６０と分散補償部２５０を制御するそれぞれの駆動電力を最小となる組み合わせで所定の伝送容量を満たすように制御することで消費電力を最小限に抑えて伝送が可能になる。なお、これらについては、判定部２４４からの指示により制御部２４０の各機能が実行する。

以上のように、受信装置２００に増幅部２６０を加えることで、所定の伝送容量を満たす範囲が広げられ、様々な用途に対応をしやすくなる。また、増幅部２６０と分散補償部２５０の駆動電力を最小となる組み合わせにすることで消費電力を最小限に抑えることが出来る。

（実施の形態２）
実施の形態１では、送信装置１００と受信装置２００の伝送経路の確保を行い、動作クロックの同期を利用して、伝送時間、伝送距離、分散補償値を算出し、分散補償値を設定する方法を示した。

実施の形態２では、全地球測位システム（ＧＰＳ：Ｇｌｏｂａｌ ＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）や同期デジタルハイアラーキ（ＳＤＨ：ＳｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＤｉｇｉｔａｌＨｉｅｒａｒｃｈｙ）等の同期網を用いた方法を示す。

図９は実施の形態２における伝送システム３０の一例を示す構成図である。伝送システム３０は、送信装置３００と、受信装置４００と、ＧＰＳ衛星５００とを備える。なお、ＧＰＳ衛星５００は、同期網の一例でありこれに限定するわけではない。

また、送信装置３００と受信装置４００は、実施の形態１と同様に伝送路５０を介して接続されている。また、ＧＰＳ衛星５００と送信装置３００及び受信装置４００は、無線により接続される。

送信装置３００は、符号化部３１０と、Ｄ／Ａ３２０と、Ｅ／Ｏ３３０と、制御部３４０と、ＧＰＳ信号受信部３７０を有する。符号化部３１０と、Ｄ／Ａ３２０と、Ｅ／Ｏ３３０は、図１の符号化部１１０と、Ｄ／Ａ１２０と、Ｅ／Ｏ１３０と同様のため説明を省略する。

制御部３４０は、図１の制御部１４０の機能に加えて、ＧＰＳ信号受信部３７０が受信した信号に基づいて送信装置３００の各機能を制御する。具体的には、ＧＰＳ衛星５００から受信したＧＰＳ信号に基づいて受信装置４００に信号を送信する。

ＧＰＳ信号受信部３７０は、ＧＰＳ衛星５００からのＧＰＳ信号を受信し、制御部３４０に受信したＧＰＳ信号に基づいて指示する。具体的には、ＧＰＳ衛星５００から受信したＧＰＳ信号から送信タイミング等の情報を抽出し、制御部３４０に送る。

受信装置４００は、復調部４１０と、Ａ／Ｄ４２０と、Ｏ／Ｅ４３０と、制御部４４０と、分散補償部４５０と、ＧＰＳ信号受信部４７０とを備える。復調部４１０と、Ａ／Ｄ４２０と、Ｏ／Ｅ４３０と、分散補償部４５０とは、図１の復調部２１０と、Ａ／Ｄ２２０と、Ｏ／Ｅ２３０と、分散補償部２５０と同様のため説明を省略する。

制御部４４０は、図１の制御部１４０に加えて、ＧＰＳ信号受信部４７０で受信したＧＰＳ信号に基づいて伝送時間、伝送距離、分散補償量等を算出し、分散補償部４５０の分散補償値を制御する。

ＧＰＳ信号受信部４７０は、ＧＰＳ衛星５００からのＧＰＳ信号を受信し、制御部４４０に受信したＧＰＳ信号に基づいて指示する。具体的には、受信したＧＰＳ信号に含まれる送信装置３００が信号を送信したタイミング等の情報を抽出し、制御部４４０に送る。

ＧＰＳ衛星５００は、送信装置３００と受信装置４００に対してＧＰＳ信号を送る。具体的には、例えば、送信装置３００から受信装置４００に送る信号光の送信タイミングとなるＣｌｏｃｋや送信パワーを送信装置３００と受信信号４００にＧＰＳ信号で通知する。

以上のように、実施の形態２では、ＧＰＳ衛星５００を用いることで、伝送時間等を算出する際に信号を復調することなく算出することが可能となる。

（実施の形態３）
実施の形態１及び２では、分散補償を電気信号に変換する前に信号光のままで行ない、分散補償を行なった信号光を電気変換し、処理をする方法を示した。実施の形態３では、分散補償を電気信号に変換した後に行う方法を示す。

図１０は実施の形態３における伝送システム４０の一例を示す構成図である。伝送システム４０は、送信装置６００と、受信装置７００とを備える。また、送信装置６００と受信装置７００は、実施の形態１及び２と同様に伝送路５０を介して接続されている。

送信装置６００は、符号化部６１０と、Ｄ／Ａ６２０と、Ｅ／Ｏ６３０と、制御部６４０とを有する。符号化部６１０と、Ｄ／Ａ６２０と、Ｅ／Ｏ６３０と、制御部６４０とは、図１の符号化部１１０と、Ｄ／Ａ１２０と、Ｅ／Ｏ１３０と、制御部１４０と同様のため説明を省略する。

受信装置７００は、復調部７１０と、Ａ／Ｄ７２０と、Ｏ／Ｅ７３０と、制御部７４０と、分散補償部７５０とを有する。復調部７１０と、Ａ／Ｄ７２０と、Ｏ／Ｅ７３０と、制御部７４０は、図１の復調部２１０と、Ａ／Ｄ２２０と、Ｏ／Ｅ２３０と、制御部２４０と同様のため説明を省略する。

分散補償部７５０は、Ｏ／Ｅ７３０で電気信号に変換した信号に対して波長分散補償を行なう。分散補償部７５０は、例えば、複数のタップ電圧それぞれを制御部７４０が制御することで分散補償値を調整することが出来る。

なお、伝送システム４０において、分散補償値の算出等においては、同様である。

以上のように、実施の形態３では、電気的な処理おける分散補償においても実施の形態１と同様に分散補償値等の算出が可能であることを示した。

以上説明したように、本発明において最も好ましい実施の形態等について説明したが、本発明は上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、又は発明を実施するための形態に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能であることは勿論であり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。

１０ 伝送システム
２０ 伝送システム
３０ 伝送システム
４０ 伝送システム
５０ 伝送路
１００ 送信装置
１１０ 符号化部
１２０ デジタル‐アナログ変換器（Ｄ／Ａ）
１３０ 電気‐光変換部（Ｅ／Ｏ）
１４０ 制御部
２００ 受信装置
２１０ 復調部
２２０ アナログ−デジタル変換部（Ａ／Ｄ）
２３０ 光−電気変換部（Ｏ／Ｅ）
２４０ 制御部
２４１ 受信情報取得部
２４２ 算出部
２４３ 情報蓄積部
２４４ 判定部
２４５ 補償値設定部
２４６ 増幅量調整部
２５０ 分散補償部
２６０ 増幅部
３００ 送信装置
３１０ 符号化部
３２０ デジタル‐アナログ変換器（Ｄ／Ａ）
３３０ 電気‐光変換部（Ｅ／Ｏ）
３４０ 制御部
３７０ ＧＰＳ信号受信部
４００ 受信装置
４１０ 復調部
４２０ アナログ−デジタル変換部（Ａ／Ｄ）
４３０ 光−電気変換部（Ｏ／Ｅ）
４４０ 制御部
４５０ 分散補償部
４７０ ＧＰＳ信号受信部
５００ ＧＰＳ衛星
６００ 送信装置
６１０ 符号化部
６２０ デジタル‐アナログ変換器（Ｄ／Ａ）
６３０ 電気‐光変換部（Ｅ／Ｏ）
６４０ 制御部
７００ 受信装置
７１０ 復調部
７２０ アナログ−デジタル変換部（Ａ／Ｄ）
７３０ 光−電気変換部（Ｏ／Ｅ）
７４０ 制御部
７５０ 分散補償部

Claims (11)

1. 光信号を復調するために送信装置と同期している受信装置において、
   前記送信装置から送信された信号を受信する受信部と、
   伝送により生じる波長分散を補償する分散補償部と、
   前記送信装置から前記信号が送信された送信タイミングを取得する取得部と、
   前記送信タイミングと前記受信部で前記信号を受信した受信タイミングとから前記送信装置から前記受信部までの伝送時間を算出する算出部と、
   前記伝送時間に応じて前記分散補償部の分散補償値を変更する分散補償値設定部とを備えたことを特徴とする受信装置。
   
2. 前記算出部は、前記伝送時間から伝送距離を求め、伝送距離とファイバの単位長さあたりの波長分散量から前記分散補償値を算出することを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
   
3. 伝送距離と波長分散量の第１の関係を有する情報蓄積部をさら備え、
   前記算出部は、前記伝送時間から伝送距離を求め、
   前記分散補償値設定部は、前記算出部で求めた伝送距離と前記情報蓄積部に格納している情報に基づいて前記分散補償値を設定することを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
   
4. 前記情報蓄積部は、前記第１の関係をチャープに対応させて複数有し、
   前記算出部は、前記情報蓄積部に有していないチャープの場合、前記情報蓄積部に有している前記第一の関係と対応したチャープを用いて前記分散補償値を求めることを特徴とする請求項３に記載の受信装置。
   
5. 前記送信装置から送信された前記信号が所望の伝送容量で受信するために分散補償を行なうかどうかの判断する判定部をさらに有し、
   前記分散補償部は、前記判定部の判定結果に応じて分散補償を行なうことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１つに記載の受信装置。
   
6. 前記判定部は、前記所望の伝送容量に対して分散補償を行なっても満たさないと判断すると、アラームを挙げること特徴とする請求項５に記載の受信装置。
   
7. 前記判定部は、前記所望の伝送容量に対して分散補償を行なった際に前記所望の伝送容量と所定の差分を有する場合に、前記分散補償値を前後に変更して、変更した分散補償値の中でいずれかが前記所望の伝送容量を満たすかを判断することを特徴とする請求項５に記載の受信装置。
8. 前記算出部は、前記伝送時間から理想的な伝送損失である第１の伝送損失と前記信号が伝送により生じる実際の伝送損失である第２の伝送損失を算出し、前記第１の伝送損失と前記第２の伝送損失を比較して所定値以上の差分を有する場合に異常を検出する異常検出部をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか１つに記載の受信装置。
   
9. 前記受信部は、送信タイミングを示す第一のクロック情報を含む前記信号を受信し、
   前記取得部は、前記第一のクロックから前記送信タイミングを取得することを特徴とする請求項1乃至８のうちいずれか1つに記載の受信装置。
   
10. 同期情報を受信する同期情報受信部をさらに有し、
    前記同期情報から前記送信タイミングを取得することを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか１つに記載の受信装置。
    
11. 光信号を復調するために送信装置と同期する受信装置における波長分散による波形の歪みを補償する分散補償器における分散補償値推定方法であって、
    前記送信装置から信号が送信された送信タイミングを取得し、
    前記送信タイミングと前記信号を受信した受信タイミングとから伝送時間を算出し、
    前記伝送時間に応じて前記分散補償器で波長分散を補償する分散補償値を変更することを特徴とする分散補償値制御方法。