CN103404051B - 波长色散量推算方法、波长色散补偿电路以及接收装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种在补偿光纤传送路径上的波长失真的接收装置中，高速并且高精度地推算以及设定应该补偿的波长色散量的波长色散量推算方法、波长色散补偿电路，以及接收装置。本发明的波长色散补偿电路（101）具备：模拟数字变换器（11），将从光纤传送路径接收到的光模拟波形变换为数字信号；数字信号处理器（12），用通过波长色散量推算方法推算出的色散补偿量来补偿由模拟数字变换器（11）输出的数字信号具有的光纤传送路径路的波长色散产生的波形失真；以及符号时钟提取器（13），提取包含在模拟数字变换器（11）输出的数字信号中的接收数据的符号到来定时时钟，将符号到来定时时钟的强度作为时钟检测值而输出。

Description

波长色散量推算方法、波长色散补偿电路以及接收装置

技术领域

本发明是在光通信中使用的技术，涉及使用数字信号处理来补偿在光纤传送路径中的由波长色散、交叉极化干扰、极化模式色散等引起的波形失真的波长色散量推算方法、波长色散补偿电路以及接收装置。

背景技术

在光通信领域中，组合显著提高频率利用效率的同步检波方式和信号处理的通信系统受到关注。如果和通过直接检波构筑的系统相比，则已知不仅能够提高接收灵敏度，而且通过接收为数字信号，能够补偿通过光纤传送而受到的因波长色散、极化模式色散引起的发送信号的波形失真，作为下一代光通信技术研究引入。

非专利文献1以及2所代表的数字相干方式采用如下方法：用固定的数字滤波器（例如，对28Gbaud信号在20000ps/nm的色散下抽头数是2048tap）补偿准静态的波长色散，对有变动的极化模式色散用使用了盲算法的小的抽头数（例如在50ps的极化模式色散下式10～12tap左右）的自适应滤波器进行补偿。

专利文献

专利文献1：日本特开2001-053679号公报

专利文献2：WO/2009/144997小册子

专利文献3：日本特愿2009-169518号公报

专利文献4：WO/2011/007803小册子

非专利文献

非专利文献1：H.Masuda,et.al.,“13.5-Tb/s（135x111-Gb/s/ch）No-Guard-IntervalCoherentOFDMTransmissionover6,248kmusingSNRMaximizedSecond-orderDRAintheExtendedL-band,”OSA/OFC/NFOEC2009,PDPB5。

非专利文献2：JianjunYu,et.al.,“17Tb/s（161x114Gb/s）PolMux-RZ-8PSKtransmissionover662kmofultra-lowlossfiberusingC-bandEDFAamplificationanddigitalcoherentdetection,”ECOC2008,Th.3.E.2,Brussels,Belgium,21-25September2008。

非专利文献3：L.liu,etal.,“InitialTapSetupofConstantModulusAlgorithmforPolarizationDe-multiplexinginOpticalCoherentReceivers,”OSA/OFC/NFOEC2009,OMT2。

发明内容

在传输系统中，通过接收端的数字信号处理来补偿在接收端由在传送路径上附加的波长色散引起的波形失真。此时，关于传送路径上接收的波长色散量，在传送路径光纤中有单模光纤、色散位移光纤、非零色散位移光纤等，信号受到的每单位长度的波长色散量不同。另外，因为累积波长色散量与信号光所传输的传送路径光纤的长度成比例地增加，所以累计色散量也随传输距离变化。另外，也有在传输系统的中继器中插入光色散补偿器的情况，残余色散量根据其补偿量而变化。另外，在海底系统等中，也有将色散补偿光纤作为传送路径使用的情况。进而，因为根据信号光的载波波长，波长色散系数不同，所以累积色散量也依存于信号光波长。根据上述的理由，在接收端应该与累积波长色散量对应地抑制色散补偿滤波器的系数。因而，需要推算信号所受到的累积波长色散量的机构。

作为检测最佳波长色散补偿量的以往技术，有使用由于残留波长色散引起的波长失真而发生的接收信号质量劣化这一特征的方法。例如，由波长色散引起的残留波长失真使错误率增大。因而，例如有比较已知信号图形和接收图形而计算错误率，并控制对波长色散补偿电路的设定值以使得错误率降低的方法。另外，一般在残留因波长色散引起的波长失真的情况下，在时钟提取·同步电路中的同步检测信号变小。有利用该特征控制波长色散补偿量的方法（例如，参照专利文献1）。另外，还提出了利用眼图的开口度的方法（例如，参照专利文献2）。

但是，在这些方法中，当接收信号受到的累积波长色散量、与色散补偿电路中的补偿量显著不同的情况下，补偿的残余色散量和监视信号变化的相关变得极低，从而不可能使用监视信号控制色散补偿量。因此，需要网罗性地改变色散补偿量进行扫描等的处理，以成为能够得到残余色散量和监视信号的相关那样的残余色散量，存在设定时间变长的问题。

另一方面，作为高速地检测应该补偿的波长色散量的方法，有将已知信号插入发送信号光，并根据已知信号的波长变化在接收端利用已知信号部分来推算波长色散量的方法等（例如，参照专利文献3）。

但是，虽然使用已知信号的色散推算方法速度快，但存在因极化模式色散、非线性波长失真等波长色散以外的波长失真而在推算量中产生误差的问题。

如果对色散补偿电路将波长色散的推算值设定为补偿量，则在实际要补偿的值与推算值存在误差的情况下，在补偿后仍残留因波长色散引起的补偿失真，致使错误率增加。另外，例如降低了对极化模式色散等波长色散以外的失真要因的耐受力。因而，为了稳定并且高可靠性地运用光传输系统，降低波长色散补偿量的误差变得很重要。

如上所示，存在如下问题：在使用监视信号的控制中在检测之前需要长时间，另外，在使用了现有信号的色散推算法中需要考虑推算误差的发生。

因而，为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种在补偿光纤传送路径上的波长失真的接收装置中，高速并且高精度地推算以及设定应该补偿的波长色散量的波长色散量推算方法、波长色散补偿电路，以及接收装置。

为了实现上述目的，本发明涉及的波长色散量推算方法具有：

（1）将任意的值作为波长色散量的第1候补值的步骤；

（2）将第1候补值的附近值作为第2候补值而提取多个的步骤；

（3）测定与各候补值对应的数字时钟提取信号强度的步骤；

（4）从多个信号强度的增减趋势中提取最佳值（成为最大的值），作为下一个第1候补值的步骤；

（5）在满足规定条件之前，重复（2）～（4）的判断步骤。

具体地说，本发明涉及的波长色散量推算方法是推算补偿由光纤传送路径的波长色散引起的波形失真时的色散补偿量的波长色散量推算方法，其特征在于，执行以下步骤：

初始值设定步骤，设定作为第k（k是整数）个色散补偿量D（k）的初始值（k=0）的色散补偿量D（0）；

时钟检测步骤，检测并存储包含于接收数据中的符号到来定时时钟的色散补偿量D（k）的强度，作为时钟检测值S（k）；

正侧移动步骤，检测并存储将上述色散补偿量D（k）在正侧移动了规定量ΔD的M^(k-1)分之1（M是大于等于1的实数）而得到的色散补偿量D（k）+ΔD/M^(k-1)的上述符号到来定时时钟的强度，作为时钟检测值S（k+）；

负侧移动步骤，检测并存储将上述色散补偿量D（k）在负侧移动了规定量ΔD的M^(k-1)分之1而得到的色散补偿量D（k）-ΔD/M^(k-1)的上述符号到来定时时钟的强度，作为时钟检测值S（k-）；

比较步骤，比较上述时钟检测值S（k）、上述时钟检测值S（k+）以及上述时钟检测值S（k-）；以及

判断步骤，关于上述比较步骤的结果，决定在上述时钟检测值S（k）为最大的情况下，将上述色散补偿量D（k）决定为最佳色散补偿量并结束上述色散补偿量的推算，在上述时钟检测值S（k+）或者上述时钟检测值S（k-）为最大的情况下，将最大的上述时钟检测值的上述色散补偿量作为第k+1个色散补偿量D（k+1），而再次进行上述时钟检测步骤、上述正侧移动步骤、上述负侧移动步骤以及上述比较步骤。

在比较某一色散补偿量的时钟检测值和其前后的色散补偿量的时钟检测值时，认为最佳时钟检测值，即最佳色散补偿量存在于时钟检测值大的色散补偿量的方向上。因此，通过在比较步骤中比较时钟检测值，并向时钟检测值变大的方向调整色散补偿量，能够得到最佳色散补偿量。进而，通过根据试验次数而将步骤（2）的第2候补值设定在第1候补值的附近，能够避免过冲（overshooting），能够高速且高精度地推算波长色散量。

因而，本发明能够提供一种在补偿光纤传送路径上的波长失真的接收装置中，高速且高精度地推算以及设定应该补偿的波长色散量的波长色散量推算方法。

本发明涉及的波长色散量推算方法的特征在于，具有概略色散补偿量取得步骤，在上述初始值设定步骤之前取得上述色散补偿量的概略值，将上述色散补偿量的概略值作为上述初始值设定步骤中的上述色散量补偿D（0）。

作为初始步骤，将通过使用已知信号的补偿色散推算法（例如，参照专利文献4）等所推算出的粗略推算值作为色散补偿量的初始值。在初始步骤之后，通过实施进行微调的步骤能够利用短时间进行最佳色散补偿量的推算。

本发明涉及的波长色散量推算方法的特征在于：上述时钟检测步骤、上述正侧移动步骤以及上述负侧移动步骤中的至少一个在不同的时刻重复进行多次并平均化。

通过对时钟检测值进行时间平均，即使在有局部变化的情况下也能够稳定化。

本发明涉及的波长色散量推算方法，其特征在于：

设定比在上述正侧移动步骤以及上述负侧移动步骤中移动上述色散补偿量的上述规定量ΔD小的微小量δD，

在上述时钟检测步骤中，检测上述色散补偿量D（k）的时钟检测值S（k±0），以及以上述色散补偿量D（k）为中心而检测色散补偿量D（k）±nδD（n是自然数）的时钟检测值S（k±nδ），

在上述正侧移动步骤中，检测上述色散补偿量D（k）+ΔD/M^(k-1)的时钟检测值S（k±0+），以及以上述色散补偿量D（k）+ΔD为中心而检测色散补偿量D（k）＋ΔD/M^(k-1)±nδD（n是自然数）的时钟检测值S（k±nδ+），

在上述负侧移动步骤中，检测上述色散补偿量D（k）-ΔD/M^(k-1)的时钟检测值S（k±0-），以及以上述色散补偿量D（k）-ΔD为中心而检测色散补偿量D（k）－ΔD/M^(k-1)±nδD（n是自然数）的时钟检测值S（k±nδ-）。

通过在色散补偿量的周边对时钟检测值进行平均化，即使在有局部性变化的情况下也能够稳定化。

本发明涉及的波长色散量推算方法的特征在于：

对时钟检测值S（k±0）以及时钟检测值S（k±nδ）进行平均化而作为上述时钟检测值S（k），

对时钟检测值S（k±0+）以及时钟检测值S（k±nδ+）进行平均化而作为上述时钟检测值S（k+），

对时钟检测值S（k±0-）以及时钟检测值S（k±nδ-）进行平均化而作为上述时钟检测值S（k-）。

通过在色散补偿量的周边对时钟检测值实施平均化，即使有局部性变化的情况下也能够稳定化。

本发明涉及的波长色散量推算方法的特征在于：在上述判定步骤中，在上述时钟检测值S（k）与上述时钟检测值S（k+）的差以及上述时钟检测值S（k）和上述时钟检测值S（k-）的差小于规定的阈值的情况下，将上述色散补偿量D（k）决定为最佳色散补偿量而完成上述色散补偿量的推算。

通过避免在时钟检测值的差小、最佳值在某个方向上不确定的状态下进行推算的情况，能够使推算动作稳定化。

本发明涉及的波长色散量补偿电路具备：

模拟数字变换器，将从上述光纤传送路径接收到的光模拟波形变换为数字信号；

数字信号处理器，用通过上述波长色散量推算方法推算出的上述色散补偿量补偿由上述模拟数字变换器输出的上述数字信号具有的上述光纤传送路径的波长色散产生的波形失真；以及

符号时钟提取器，提取包含在上述模拟数字变换器输出的上述数字信号中的接收数据的符号到来定时时钟，将上述符号到来定时时钟的强度作为上述时钟检测值输出。

本发明涉及的波长色散补偿电路采用上述波长色散量推算方法。因而，本发明能够提供一种在补偿光纤传送路径上的波长失真的接收装置中，高速并且高精度地推算以及设定应该补偿的波长色散量的波长色散补偿电路。

本发明涉及的接收装置包含上述波长色散补偿电路。

本发明涉及的接收装置具备上述波长色散补偿电路。因而，本发明提供一种接收装置，在补偿在光纤传送路径中的波形失真的接收装置中，高速并且高精度地推算以及设定应该补偿的波长色散量。

本发明能够提供一种在补偿光纤传送路径路中的波长失真的接收装置中高速并且高精度地推算以及设定应该补偿的波长色散量的波长色散量推算方法、波长色散补偿电路以及接收装置。

附图说明

图1是说明本发明的波长色散量推算方法的图。

图2是说明本发明的波长色散量推算方法的流程图。

图3是说明本发明的波长色散量推算方法的图。

图4是表示说明本发明的波长色散量推算方法的流程图。

图5是表示说明本发明的接收装置的图。

附图标记说明

11：模拟数字变换器；12：数字信号处理器；13：符号时钟提取器；15：光纤；101：波长色散补偿电路；300：接收装置。

具体实施方式

参照附图说明本发明的实施方式。以下说明的实施方式是本发明的实施例，本发明并不被以下的实施方式所限制。而且，在本说明书以及附图中符号相同的构成要素表示相互相同的结构。

图5是说明本实施方式的接收装置300的图。接收装置300包含波长色散补偿电路101。波长色散补偿电路101具备：模拟数字变换器11，将从光纤传送路径接收到的光模拟波形变换为数字信号；数字信号处理器12，用通过以下说明的波长色散量推算方法推算出的色散补偿量来补偿由模拟数字变换器11输出的数字信号具有的光纤传送路径路的波长色散产生的波形失真；以及符号时钟提取器13，提取包含在模拟数字变换器11输出的数字信号中的接收数据的符号到来定时时钟，将符号到来定时时钟的强度作为时钟检测值而输出。

说明数字信号处理器12进行的波长色散量推算方法的实施方式。

（实施方式1）

首先，作为粗略调整步骤，在色散补偿电路中将通过使用已知信号的波长色散推算法等推算出的粗略推算值设定为初始值。此时，补偿波长色散的大部分，从色散补偿电路输出受到因推算误差等产生的残余色散引起的波形失真的波形。

此后，进入微调步骤。图1以及图2是说明本实施方式的微调步骤的图。D（k）表示设定在数字信号处理器12中的色散补偿量。首先，作为第一阶段，设定初始值k=0的色散补偿量D（0），测定时钟同步的检测信号值并存储到存储器中。把它作为时钟检测值S（0）。接着，如图1（a）所示，作为第1阶段，

[1]从色散补偿量D（0）在正方向上移动某恒定的移动量ΔD（色散补偿量D（0）+Δ）。而且，测定时钟同步的时钟检测值S（0+）并存储。

[2]同样，从色散补偿量D（0）在负方向上移动某恒定的移动量ΔD（色散补偿量D（0）-Δ）。而且，测定此时的时钟同步的时钟检测值S（0-）并存储。

恒定的移动量ΔD设为距离初始值具有的期待值的偏移量的最大值。在此，初始值依存于所使用的粗略推算算法（例如，专利文献4的算法）。例如，在专利文献4中假定作为补偿范围而示例的色散量20000psec/nm的1.5～5%的误差，而将ΔD设为300～1000psec/nm。

认为最佳值存在于时钟检测值大的符号方向上。因此。比较S（0）、S（0+）、S（0-）。在时钟检测值为S（0+）＞S（0-）的情况下，将D（0）+ΔD设定为下一色散补偿量D（1）。相反，在时钟检测值为S（0+）＜S（0-）的情况下，将D（0）-ΔD设定为下一色散补偿量D（1）。在S（0+）、S（0-）都比S（0）小的情况下，即，当S（0）＞S（0+）并且S（0）＞S（0-）的情况下，假设色散补偿量D（1）=D（0）。

在此，假定是S（0+）＞S（0-）的情况，设为色散补偿量D（1）=D（0）+ΔD，说明以后的步骤。

作为图1（b）的第二阶段，以色散补偿量D（1）=D（0）+ΔD为中心，在正负的方向上以移动量ΔD/2进行移动[3][4]。检测将色散补偿量分别设定为D（1）+ΔD/2、D（1）-ΔD/2时的时钟检测值S（1+）、S（1-），并存储到存储器。而且，比较两者，在S（1+）＞S（1-）的情况下，将补偿色散量设定为D（2）=D（1）+ΔD/2，在S（1+）＜S（1-）的情况下，设定为D（2）=D（1）-ΔD/2。另外，在S（1+）、S（1-）都比S（1）小的情况下，还认为S（1）＞S（1+）并且S（1）＞S（1-），这种情况下设D（2）=D（1）。在此，假定S（1+）＜S（1-）的情况，将补偿色散量设定为D（2）=D（1）-ΔD/2，说明以后阶段。

作为第三阶段，以补偿色散量D（2）为中心，在正负方向上以移动量ΔD/4进行移动[5][6]。检测使色散补偿量在正负方向上移动后的各自的时钟同步的检测信号S（2+）、S（2-），并存储在存储器中。而且，比较两者并在大的符号方向上移动。以后，通过重复同样的步骤，能够渐近于最佳补偿色散量。在此，在第k阶段中的补偿色散量D（k）的移动量变成ΔD/（2^(k-1)），处理每前进一步而减半。

这样，将移动量减半为ΔD/2、ΔD/4、ΔD/8、…而重复步骤，但关于该重复次数，需要在移动量变得小于最终的目标误差范围之前进行重复。例如，如果设ΔD=1024psec/nm、目标误差50psec/nm，则移动量在每一步骤中以1024、512、256、126、64、32、16（psec/nm）的方式推移。因此，需要将处理重复6、7次，使得移动量比目标误差还小，如果时间有富余，则也可以重复处理使得移动量进一步减小。

在此，因为在原检测信号中包含误差，所以在S（k+）、S（k-）以及S（k）的差分比所设定的阈值小的情况下，有再次设定S（k）、并重新测定的选择。由此，在差分小、最佳值存在于正负的某个方向不确定的状态下，以不确定的信息为基础进行移动能够降低引起不稳定的动作的危险。而且，在上述例子中说明了在每个阶段将补偿色散量D（k）的移动量减半的例子，即ΔD/（2^(k-1)），但移动量也可以是ΔD/（M^(k-1)）（M是大于等于1的实数）。

在上述的方法中，变成根据各设定值中的时钟检测信号的1次测定值决定色散补偿量的设定值的处理。因而，在各个测定的S（k）的误差大的情况下，最佳化的序列有可能变成不稳定的动作。作为用于稳定化的方法，对各设定值在不同的时刻进行多次测定，通过比较其平均值来判断应该在正负符号的哪个方向上移动，从而能够期待动作的稳定化。

在上述的例子中，作为色散补偿量的初始值，使用了色散推算电路的粗略推算值，但也有设定从外部提供的色散值的情况。作为这种例子，考虑预先通过色散测定器等测定传送路径的色散量的情况等。

（实施方式2）

时钟同步电路的检测信号的残余色散依赖性有可能在局部波动。这种情况下，在第一实施例中有这样的情况，即因为局部性变化所以变得难以判断应该在正方向上移动还是应该在负方向上移动。本实施方式即使在有局部性的残余色散依赖性的状况下，也可以通过平均化来高精度地判断色散补偿量的移动方向，能够稳定地进行色散补偿量的推算。

图3是说明本实施方式的微调步骤的图。作为初始步骤，将通过使用已知信号的波长色散推算法等推算出的粗略推算的色散补偿量D（0）作为初始值设定在色散补偿电路中。此时，波长色散的大部分被补偿，从色散补偿电路输出受到由推算误差等产生的残余色散引起的波形失真。

在初始步骤中，测定初始设定的色散补偿量D（0）的时钟同步的时钟检测值S（0）并存储。接着，如图3（a）所示，作为第1阶段而从D（0）开始使色散补偿设定值在正方向上移动某一微小量δD。而且，测定时钟同步的时钟检测值S（0+δ）并存储。进而，可以接着在正方向上每次移动δD，在2δD、3δD、…的点测定时钟同步的时钟检测值S（0+2δ）、S（0+3δ）、…、S（0+nδ）并存储在存储器中。另外，在负方向上移动微小量δD，测定此时的时钟同步的时钟检测值S（0-δ）并存储在存储器中。同样，可以接着在负方向上每次移动δD，在-2δD、-3δD、…的点测定时钟同步的时钟检测值S（0-2δ）、S（0-3δ）、…、S（0-nδ），并存储在存储器中。图4表示此部分的控制框图。将其重复N次。在此，对于正负示例了测定均等的点数的例子，但也不需要特别正负均等。例如，可以只测定D（0）以及D（0）+δD。

根据在针对图3的色散补偿量的时钟检测值S（k）中发生的波动的周期以及振幅设定微小量δD。具体地说，只要微小量δD小于等于波动的周期即可。例如，当波动的振幅是时钟检测值S（k）的10%左右的情况下，将设定色散补偿量D（k）移动了δD时的时钟检测值S（k）的平均的变化量设为小于时钟检测值S（k）的10%。

另外，当波动的周期根据条件变化的情况下，微小量δD设为比最终的目标误差的标准偏差充分小。例如，能够将δD设为目标误差的1/3～1/50，优选设为1/5～1/20，更优选设为1/7～1/20。作为具体数值，如果最终的目标误差是50psec/nm～150psec/nm，则δD设定在1psec/nm～50psec/nm左右，优选设定在4psec/nm～30psec/nm左右。另外，在根据k改变δD的情况下，和ΔD一样改变为δD/（2(k-1)）。这种情况下，能够将δD设为ΔD的1/3～1/50，优选设为1/5～1/10，更优选设为1/5～1/7。

接着，以D（0）为中心，在正方向上移动移动量ΔD，检测S（0+）并存储到存储器[1]。进而，从这里开始依次在正反向以及负方向上移动δD，检测符号时钟提取电路的时钟检测值S（0±nδ+）并存储在存储器中。同样，以D（0）为中心，在负方向上移动移动量ΔD，检测S（0-）以及S（0±nδ-）并存储在存储器中[2]。在此，一般ΔD＞δD。

接着，比较分别以色散补偿量D（0）、D（0）+ΔD、D（0）-ΔD为中心在正负方向上移动了微小量时的时钟检测值S（0±nδ）、S（0±nδ+）、S（0±nδ-），综合判断时钟同步的检测信号变大的符号方向，使色散补偿值移动。作为综合判断的一例，将S（0±nδ）、S（0±nδ+）、S（0±nδ-）各自相对于n实施平滑化处理，计算各自的平均值Savg（0）、Savg（0+）、Savg（0-）。例如，如果用公式表述Savg（0+）计算例子则变成下式。

[式1]

$\mathrm{Savg}(0+)=\underset{n=0}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}S(0+\±\mathrm{n\δ})---\left(1\right)$

也考虑精度和时间的平衡来设定N。但是，在δD固定的情况下，用ΔD和δD的关系进行限制。如果变成δD＞ΔD/（2^(N-1)），因为无法降低误差，所以设为满足该条件的N。例如，N设定为大于等于3小于等于7。

当检测信号平均值Savg（0+）＞Savg（0-）的情况下，将色散补偿量D（1）设定为D（0）+ΔD。相反，当检测值为Savg（0+）＜Savg（0-）的情况下，将色散补偿量D（1）设定为D（0）-ΔD。另外，当Savg（0+）、Savg（0-）都比Savg（0）小的情况下，还考虑Savg（0）＞Savg（0+）并且Savg（0）＞Savg（0-）的情况，这种情况下设D（1）=D（0）。在此，假定Savg（0+）＞Savg（0-）的情况，设设定为D（1）=D（0）+ΔD，说明以后的步骤。

第二阶段以后的控制方法和实施方式1一样，比较色散补偿量D（1）的点、D（1）+ΔD/2的点、D（1）-ΔD/2的点的时钟检测值，判断正负移动方向。进而，为了提高正负移动方向判断的可靠性，如在第一阶段中说明的那样，在各个点附近在正负方向上每次移动δD，

使用它们的经过平均化的时钟检测值来判断正负移动方向。

首先，以D（1）=D（0）+ΔD为中心，在正负方向上每次移动n×δD，取得S（1±nδD）的时钟检测值[3][4]。进而，使用这些检测值求实施了平均化处理的Savg（1）。

接着，使色散补偿量在正方向上移动移动量ΔD/2[1]，以色散补偿量D（1）+ΔD/2为中心在正负方向上每次移动微小量n×δD，取得时钟检测值S（1±nδ+）[7][8]。进而，使用这些检测值求实施了平均化处理的Savg（1+）。同样，使色散补偿量在负方向上移动移动量ΔD/2[2]，以色散补偿量D（1）-ΔD/2为中心在正负方向上每次移动微小量n×δD，取得时钟检测值S（1±nδ-）。进而，使用这些检测值求实施了平均化处理的Savg（1-）。

进而，比较这些Savg（1）、Savg（1+）、Savg（1-），判断检测信号变得更大的补偿色散的正负移动方向。在Savg（1+）＞Savg（1-）的情况下，将补偿色散量设定为D（2）=D（1）+ΔD/2。当Savg（1+）＜Savg（1-）的情况下，设定在D（2）=D（1）-ΔD/2。另外，在Savg（1+）、Savg（1-）都比S（1）小的情况下，还考虑Savg（1）＞Savg（1+）并且Savg（1）＞Savg（1-）。这种情况下设D（2）=D（1）。而且，在Savg（1）、Savg（1+）、Savg（1-）的差小于误差等，为小于等于规定值的情况下，也可以设置成D2=D1。

在此，假定Savg（1+）＜Savg（1-）的情况，将补偿色散量设定为D（2）=D（1）-ΔD/2而说明以后阶段。

第三阶段也和上述说明一样地判断补偿色散量的正负移动方向。关于补偿色散量，在D（2）的点、以D（2）为中心在正负方向上移动了移动量ΔD/4的点，比较在这3点D（2）、D（2）+ΔD/4、D（2）-ΔD/4的时钟检测值。在第三阶段中，移动量进一步减半到ΔD/4。取得在这3个点，在正负方向上每次移动了微小量n×±δD的移动点的时钟检测值S（1±nδ）、S（1±nδ+）、S（1±nδ-），进而，求它们的平均值Savg（2）、Savg（2+）、Savg（2-），如在第二阶段中说明的那样，判断下一阶段的移动方向。

以后，通过重复同样的步骤，能够渐近于最佳的补偿色散量。在此，第k阶段的移动量变成ΔD／（2^(k-1)），处理每前进一步而减半。而且，在上述例子中说明了每个阶段将补偿色散量D（k）的移动量减半的例子，即ΔD／（2^(k-1)），但也可以和实施方式1一样是ΔD／（M^(k-1)）。

在上述说明中，表示尽管在各阶段减半为移动量ΔD、ΔD／2、ΔD／4、…，但用于平均化处理的最小量都是δD的恒定值的例子。在该例子中，无法以比δD更细的单位进行色散补偿量的最佳化。因而，伴随在各阶段将移动量减半为ΔD、ΔD／2、ΔD／4、…，微小量δD也可以在平均化有效的氛围中减小。例如，也可以将微小量减小变化为δD、δD/2、δD/4、…。

产业上的可利用性

如上所述，根据本发明，对光通信系统的波长色散补偿电路的补偿量提供微小的变化，在将时钟检测信号作为监视信号来检索最佳补偿量时，通过在每次试行时减半所提供的变化量，能够高效率地检测最佳的色散补偿量。

Claims (12)

1.一种波长色散量推算方法，推算补偿由光纤传送路径的波长色散引起的波形失真时的色散补偿量，其特征在于，进行如下步骤：

初始值设定步骤，设定作为第k个色散补偿量D(k)的初始值即k＝0的色散补偿量D(0)，k是整数；

时钟检测步骤，检测并存储包含于接收数据中的符号到来定时时钟的色散补偿量D(k)的强度，作为时钟检测值S(k)；

正侧移动步骤，检测并存储将上述色散补偿量D(k)在正侧移动了规定量ΔD的M^(k-1)分之1而得到的色散补偿量D(k)+ΔD/M^(k-1)的上述符号到来定时时钟的强度，作为时钟检测值S(k+)，M是大于等于1的实数；

负侧移动步骤，检测并存储将上述色散补偿量D(k)在负侧移动了规定量ΔD的M^(k-1)分之1而得到的色散补偿量D(k)-ΔD/M^(k-1)的上述符号到来定时时钟的强度，作为时钟检测值S(k-)；

比较步骤，比较上述时钟检测值S(k)、上述时钟检测值S(k+)以及上述时钟检测值S(k-)；以及

判断步骤，关于上述比较步骤的结果，在上述时钟检测值S(k)为最大的情况下，将上述色散补偿量D(k)决定为最佳色散补偿量并结束上述色散补偿量的推算，在上述时钟检测值S(k+)或者上述时钟检测值S(k-)为最大的情况下，决定将最大的上述时钟检测值的上述色散补偿量作为第k+1个色散补偿量D(k+1)，而再次进行上述时钟检测步骤、上述正侧移动步骤、上述负侧移动步骤以及上述比较步骤。

2.根据权利要求1所述的波长色散量推算方法，其特征在于：

具有概略色散补偿量取得步骤，在上述初始值设定步骤之前取得上述色散补偿量的概略值，将上述色散补偿量的概略值作为上述初始值设定步骤中的上述色散补偿量D(0)。

3.根据权利要求2所述的波长色散量推算方法，其特征在于：

上述时钟检测步骤、上述正侧移动步骤以及上述负侧移动步骤中的至少一个在不同的时刻重复多次并进行平均化。

4.根据权利要求2所述的波长色散量推算方法，其特征在于：

设定比在上述正侧移动步骤以及上述负侧移动步骤中移动上述色散补偿量的上述规定量ΔD小的微小量δD，

在上述时钟检测步骤中，检测上述色散补偿量D(k)的时钟检测值S(k±0)，以及以上述色散补偿量D(k)为中心而检测色散补偿量D(k)±nδD的时钟检测值S(k±nδ)，

在上述正侧移动步骤中，检测上述色散补偿量D(k)+ΔD/M^(k-1)的时钟检测值S(k±0+)，以及以上述色散补偿量D(k)+ΔD为中心而检测色散补偿量D(k)+ΔD/M^(k-1)±nδD的时钟检测值S(k±nδ+)，

在上述负侧移动步骤中，检测上述色散补偿量D(k)-ΔD/M^(k-1)的时钟检测值S(k±0-)，以及以上述色散补偿量D(k)-ΔD为中心而检测色散补偿量D(k)-ΔD/M^(k-1)±nδD的时钟检测值S(k±nδ-)，

其中，n是自然数。

5.根据权利要求4所述的波长色散量推算方法，其特征在于：

对时钟检测值S(k±0)以及时钟检测值S(k±nδ)进行平均化而作为上述时钟检测值S(k)，

对时钟检测值S(k±0+)以及时钟检测值S(k±nδ+)进行平均化而作为上述时钟检测值S(k+)，

对时钟检测值S(k±0-)以及时钟检测值S(k±nδ-)进行平均化而作为上述时钟检测值S(k-)。

6.根据权利要求2所述的波长色散量推算方法，其特征在于：

在上述判断步骤中，在上述时钟检测值S(k)与上述时钟检测值S(k+)的差以及上述时钟检测值S(k)和上述时钟检测值S(k-)的差小于规定的阈值的情况下，将上述色散补偿量D(k)决定为最佳色散补偿量而完成上述色散补偿量的推算。

7.根据权利要求1所述的波长色散量推算方法，其特征在于：

上述时钟检测步骤、上述正侧移动步骤以及上述负侧移动步骤中的至少一个在不同的时刻重复进行多次并平均化。

8.根据权利要求1所述的波长色散量推算方法，其特征在于：

设定比在上述正侧移动步骤以及上述负侧移动步骤中移动上述色散补偿量的上述规定量ΔD小的微小量δD，

在上述时钟检测步骤中，检测上述色散补偿量D(k)的时钟检测值S(k±0)，以及以上述色散补偿量D(k)为中心而检测色散补偿量D(k)±nδD的时钟检测值S(k±nδ)，

在上述正侧移动步骤中，检测上述色散补偿量D(k)+ΔD/M^(k-1)的时钟检测值S(k±0+)，以及以上述色散补偿量D(k)+ΔD为中心而检测色散补偿量D(k)+ΔD/M^(k-1)±nδD的时钟检测值S(k±nδ+)，

在上述负侧移动步骤中，检测上述色散补偿量D(k)-ΔD/M^(k-1)的时钟检测值S(k±0-)，以及以上述色散补偿量D(k)-ΔD为中心，检测色散补偿量D(k)-ΔD/M^(k-1)±nδD的时钟检测值S(k±nδ-)，

其中，n是自然数。

9.根据权利要求8所述的波长色散量推算方法，其特征在于：

对时钟检测值S(k±0)以及时钟检测值S(k±nδ)进行平均化而作为上述时钟检测值S(k)，

对时钟检测值S(k±0+)以及时钟检测值S(k±nδ+)进行平均化而作为上述时钟检测值S(k+)，

对时钟检测值S(k±0-)以及时钟检测值S(k±nδ-)进行平均化而作为上述时钟检测值S(k-)。

10.根据权利要求1所述的波长色散量推算方法，其特征在于：

在上述判断步骤中，在上述时钟检测值S(k)与上述时钟检测值S(k+)的差以及上述时钟检测值S(k)和上述时钟检测值S(k-)的差小于规定的阈值的情况下，将上述色散补偿量D(k)决定为最佳色散补偿量而完成上述色散补偿量的推算。

11.一种波长色散补偿电路，其特征在于，具备：

模拟数字变换器，将从光纤传送路径接收到的光模拟波形变换为数字信号；

数字信号处理器，用通过权利要求1至6中任意一项所述的波长色散量推算方法推算出的上述色散补偿量补偿由上述模拟数字变换器输出的上述数字信号具有的由上述光纤传送路径的波长色散产生的波形失真；以及

符号时钟提取器，提取包含在上述模拟数字变换器输出的上述数字信号中的接收数据的符号到来定时时钟，将上述符号到来定时时钟的强度作为上述时钟检测值输出。

12.一种接收装置，其特征在于，包含权利要求11所述的波长色散补偿电路。