JP2009188788A - Transmission/reception system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、光伝送路で信号を伝送する際に、伝送路特性に起因して発生する信号の歪みを補償する送受信システムに関する。 The present invention relates to a transmission / reception system that compensates for signal distortion caused by transmission path characteristics when a signal is transmitted through an optical transmission path.
従来の補償システムは、伝送路特性算出回路と、逆特性算出回路と、フィルタ回路を含む送信機と、受信機とを備え、光伝送路で信号を伝送する際に、伝送路特性に起因して発生する信号の歪みを補償している(例えば、特許文献1参照)。
伝送路特性算出回路は、光ファイバ等で構成された光伝送路の伝送路特性を算出する。逆特性算出回路は、伝送路特性算出回路で算出された伝送路特性の逆特性を算出する。
A conventional compensation system includes a transmission line characteristic calculation circuit, an inverse characteristic calculation circuit, a transmitter including a filter circuit, and a receiver. When a signal is transmitted through an optical transmission line, the compensation system is caused by the transmission line characteristic. The signal distortion generated in this way is compensated (see, for example, Patent Document 1).
The transmission line characteristic calculation circuit calculates the transmission line characteristic of an optical transmission line composed of an optical fiber or the like. The reverse characteristic calculation circuit calculates a reverse characteristic of the transmission line characteristic calculated by the transmission line characteristic calculation circuit.
送信機は、逆特性算出回路で算出された伝送路特性の逆特性に基づいて、入力されて変調された送信信号に対して、電気的領域においてフィルタ回路により逆特性を付加する。また、送信機は、逆特性が付加された送信信号を、光変調器により電気信号から光信号に変換して光伝送路に出力する。 Based on the inverse characteristic of the transmission path characteristic calculated by the inverse characteristic calculation circuit, the transmitter adds the inverse characteristic to the input transmission signal modulated by the filter circuit in the electrical domain. In addition, the transmitter converts the transmission signal to which the reverse characteristic is added from an electric signal to an optical signal by an optical modulator and outputs the converted signal to the optical transmission line.
ここで、送信信号には、伝送路特性の逆特性が付加されているので、光伝送路で伝送路特性に起因して発生する信号の歪みは、逆特性による送信信号の歪みと相殺されて除去される。
受信機は、光伝送路を通過した送信信号を受信信号として受信し、受信信号を光信号から電気信号に変換して、送信されたデータを受信する。
Here, since the reverse characteristic of the transmission line characteristic is added to the transmission signal, the distortion of the signal caused by the transmission line characteristic in the optical transmission line is offset by the distortion of the transmission signal due to the reverse characteristic. Removed.
The receiver receives a transmission signal that has passed through the optical transmission line as a reception signal, converts the reception signal from an optical signal to an electrical signal, and receives transmitted data.
送信信号に伝送路特性の逆特性を付加するフィルタ回路としては、FIR(Finite Impulse Response:有限インパルス応答)フィルタまたはトランスバーサルフィルタ等と呼ばれるデジタルフィルタが用いられる。また、これらのフィルタに代えて、ルックアップテーブル値を記憶し、メモリアクセスにより積算結果を出力するRAMが用いられることもある。 As a filter circuit that adds a reverse characteristic of the transmission path characteristic to the transmission signal, a digital filter called an FIR (Finite Impulse Response) filter or a transversal filter is used. In place of these filters, a RAM that stores a lookup table value and outputs an integration result by memory access may be used.
しかしながら、従来技術には、次のような課題がある。
すなわち、同じ送信信号に対して伝送路特性の逆特性を付加する場合であっても、伝送路特性の大きさにより、フィルタ回路から出力される信号の平均レベルが変化する。
ここで、伝送路特性が大きい場合には、光伝送路で発生する信号の歪みが大きくなり、伝送路特性が小さい場合には、光伝送路で発生する信号の歪みが小さくなる。
However, the prior art has the following problems.
That is, even when a reverse characteristic of the transmission path characteristic is added to the same transmission signal, the average level of the signal output from the filter circuit varies depending on the magnitude of the transmission path characteristic.
Here, when the transmission path characteristic is large, the distortion of the signal generated in the optical transmission path increases, and when the transmission path characteristic is low, the distortion of the signal generated in the optical transmission path decreases.
そのため、伝送路特性が非常に小さい場合とある程度大きい場合とでは、これらの伝送路特性の逆特性をそれぞれ送信信号に付加したときに、フィルタ回路から出力される信号の平均レベルが、互いに大きく異なる。
そのため、フィルタ回路から安定したレベルの信号を得ることができず、送信機から出力される信号のレベルも安定したものにならないという問題点があった。また、送信機から出力される信号のレベルが安定しないことにより、光伝送路を伝送されて受信機に受信された受信信号に、劣化が生じる恐れがあるという問題点もあった。
Therefore, the average level of the signal output from the filter circuit differs greatly between the case where the transmission path characteristics are very small and the case where the transmission path characteristics are large to some extent when the inverse characteristics of these transmission path characteristics are added to the transmission signal. .
For this reason, there is a problem that a signal having a stable level cannot be obtained from the filter circuit, and the level of the signal output from the transmitter is not stabilized. Further, since the level of the signal output from the transmitter is not stable, there is a problem that the received signal transmitted through the optical transmission path and received by the receiver may be deteriorated.
なお、特にOOK(On−Off Keying:オンオフキーイング)により変調された送信信号に対して、伝送路特性が非常に小さい場合の逆特性を付加すると、フィルタ回路から出力される信号の虚部の値が非常に小さくなることが知られている。
この場合には、フィルタ回路から出力される信号の実部および虚部に基づいて直交変換を実行する光変調器において、送信SNR(Signal to Noise Ratio:信号対雑音の比)を高めることができない。
そのため、伝送路特性が非常に小さい場合には、受信信号にさらに劣化が生じるという問題点もあった。
Note that the value of the imaginary part of the signal output from the filter circuit is particularly obtained by adding an inverse characteristic when the transmission line characteristic is very small to a transmission signal modulated by OOK (On-Off Keying). Is known to be very small.
In this case, in an optical modulator that performs orthogonal transformation based on the real part and the imaginary part of the signal output from the filter circuit, the transmission SNR (Signal to Noise Ratio) cannot be increased. .
Therefore, when the transmission path characteristic is very small, there is a problem that the received signal is further deteriorated.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、送信機から安定したレベルの信号を得るとともに、受信信号の劣化を防止することができる送受信システムを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a transmission / reception system capable of obtaining a stable level signal from a transmitter and preventing deterioration of a received signal. It is to provide.
この発明に係る送受信システムは、送信機および受信機が、光伝送路を介して互いに接続された送受信システムであって、送信機に設けられ、送信機に入力されて変調された送信信号に対して、送信側タップ係数に応じた特性を付加する送信側特性付加手段と、受信機に設けられ、送信側特性付加手段から出力されて光伝送路により伝送された送信信号に対して、受信側タップ係数に応じた特性を付加する受信側特性付加手段と、光伝送路の伝送路特性を算出する伝送路特性算出手段と、送信側タップ係数および受信側タップ係数を算出するタップ係数算出手段とを備え、タップ係数算出手段は、伝送路特性と伝送路特性に応じて設定される追加特性とを組み合わせて合成特性を算出し、合成特性の逆特性に基づいて送信側タップ係数を算出するとともに、追加特性に基づいて受信側タップ係数を算出するものである。 A transmission / reception system according to the present invention is a transmission / reception system in which a transmitter and a receiver are connected to each other via an optical transmission line, and the transmission / reception system is provided in the transmitter and receives a modulated transmission signal input to the transmitter. Transmission-side characteristic adding means for adding characteristics according to the transmission-side tap coefficient, and a receiver that is provided in the receiver and that is output from the transmission-side characteristic adding means and transmitted through the optical transmission line. Receiving side characteristic adding means for adding characteristics according to the tap coefficient, transmission path characteristic calculating means for calculating the transmission path characteristic of the optical transmission path, tap coefficient calculating means for calculating the transmitting side tap coefficient and the receiving side tap coefficient; The tap coefficient calculation means calculates the combined characteristic by combining the transmission line characteristic and the additional characteristic set according to the transmission line characteristic, and calculates the transmission side tap coefficient based on the inverse characteristic of the combined characteristic. Rutotomoni, and calculates the reception side tap coefficients based on the additional properties.
この発明の送受信システムによれば、タップ係数算出手段は、伝送路特性と伝送路特性に応じて設定される追加特性とを組み合わせて合成特性を算出し、合成特性の逆特性に基づいて送信側タップ係数を算出するとともに、追加特性に基づいて受信側タップ係数を算出する。送信側特性付加手段は、送信機に入力されて変調された送信信号に対して、送信側タップ係数に応じた特性を付加する。また、受信側特性付加手段は、受信機に受信信号として受信された送信信号に対して、受信側タップ係数に応じた特性を付加する。
そのため、送信機から安定したレベルの信号を得るとともに、受信信号の劣化を防止することができる。
According to the transmission / reception system of the present invention, the tap coefficient calculation means calculates the combined characteristic by combining the transmission line characteristic and the additional characteristic set according to the transmission line characteristic, and transmits the transmission side based on the inverse characteristic of the combined characteristic. While calculating a tap coefficient, a receiving side tap coefficient is calculated based on an additional characteristic. The transmission-side characteristic adding unit adds a characteristic corresponding to the transmission-side tap coefficient to the transmission signal that is input to the transmitter and modulated. Further, the reception side characteristic adding means adds a characteristic corresponding to the reception side tap coefficient to the transmission signal received as a reception signal by the receiver.
Therefore, it is possible to obtain a stable level signal from the transmitter and to prevent deterioration of the received signal.
以下、この発明の各実施の形態について図に基づいて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts will be described with the same reference numerals.
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係る送受信システムを示すブロック構成図である。
図1において、この送受信システムは、送信機1と、受信機2と、光伝送路3と、伝送路特性算出器4(伝送路特性算出手段)と、タップ係数算出部5(タップ係数算出手段)とを備えている。
FIG. 1 is a block diagram showing a transmission / reception system according to
1, this transmission / reception system includes a
送信機1は、送信データ生成部11と、送信側フィルタ12(送信側特性付加手段)と、D/A(Digital to Analog)変換器13と、E/O(Electronic to Optical)変換器14とを含んでいる。また、受信機2は、O/E変換器21と、波形整形フィルタ22と、A/D変換器23と、受信側フィルタ24(受信側特性付加手段)と、等化器25と、データ判定部26とを含んでいる。
また、光伝送路3は、例えば光ファイバ等で構成されている。
The
The optical transmission line 3 is composed of, for example, an optical fiber.
まず始めに、送信機1側の機能について説明する。
送信データ生成部11は、送信機1に入力されたデジタル信号である送信情報系列に対して、信号マッピングを実行する。信号マッピングには、例えばOOKやQPSK(Quadrature Phase Shift Keying:4位相偏位変調方式)等の方法が考えられる。また、受信機2において遅延検波方式を用いることを想定している場合には、送信データ生成部11において差動符号化も併せて実行される。
送信データ生成部11は、信号マッピングによって得られた信号を、送信信号として送信側フィルタ12に出力する。
First, functions on the
The transmission
The transmission
送信側フィルタ12は、デジタルフィルタである複素トランスバーサルフィルタを有している。複素トランスバーサルフィルタは、複数の遅延器と、各遅延器で遅延された信号にタップ係数を乗算する乗算器と、各乗算器からの出力を加算する加算器とを有している。また、複素トランスバーサルフィルタは、時間領域で信号処理を実行し、高速処理が要求される場合には、信号処理を並列化して実行してもよい。
The
送信側フィルタ12は、複素トランスバーサルフィルタを用いて、送信データ生成部11からの送信信号に対して、タップ係数算出部5で算出された送信側タップ係数(後述する)に応じた特性を付加する。送信側タップ係数は、光伝送路3の伝送路特性と伝送路特性に応じて設定される追加特性とを組み合わせた合成特性(後述する)に応じて算出される。
また、送信側フィルタ12は、送信信号に合成特性の逆特性を付加した信号を、フィルタ後送信信号としてD/A変換器13に出力する。
The transmission-
The
D/A変換器13は、送信側フィルタ12からのフィルタ後送信信号をデジタル信号からアナログ信号に変換し、アナログ送信信号としてE/O変換器14に出力する。
E/O変換器14は、D/A変換器13からのアナログ送信信号を電気信号から光信号に変換し、光送信信号として光伝送路3に出力する。このとき、アナログ送信信号は、複素信号の実部信号および虚部信号に基づいて直交変調される。E/O変換器14としては、例えば上記特許文献1に示された2次元光変調器等が用いられる。
光伝送路3は、E/O変換器14からの光送信信号を伝送して、受信機2のO/E変換器21に出力する。
The D /
The E /
The optical transmission line 3 transmits the optical transmission signal from the E /
続いて、受信機2側の機能について説明する。
O/E変換器21は、光伝送路3により伝送された光送信信号を光受信信号として受信する。また、O/E変換器21は、光受信信号を光信号から電気信号に変換し、アナログ受信信号として波形整形フィルタ22に出力する。このとき、光受信信号は、直交検波されて、実部信号および虚部信号を有する複素信号として出力される。
Next, functions on the receiver 2 side will be described.
The O /
波形整形フィルタ22は、例えばバンドパスフィルタ等で構成されており、O/E変換器21からのアナログ受信信号に対して、受信帯域制限のためのアナログフィルタ処理を実行する。波形整形フィルタ22は、アナログ受信信号の受信帯域を制限した信号を、整形後受信信号としてA/D変換器23に出力する。
A/D変換器23は、波形整形フィルタ22からの整形後受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、デジタル受信信号として受信側フィルタ24に出力する。
The
The A /
受信側フィルタ24は、送信側フィルタ12と同様に、複素トランスバーサルフィルタを有している。受信側フィルタ24は、タップ係数算出部5で算出された受信側タップ係数(後述する)に基づいて、A/D変換器23からのデジタル受信信号に対して、前述した追加特性を付加する。
受信側フィルタ24は、デジタル受信信号に追加特性を付加した信号を、フィルタ後受信信号として等化器25に出力する。
Similar to the
The reception-
等化器25は、複素トランスバーサルフィルタやフィードバックフィルタ等のフィルタと、これらのフィルタのタップ係数を推定するタップ係数推定器とを有している。等化器25は、受信側フィルタ24からのフィルタ後受信信号から、前述した光伝送路3の伝送路特性および追加特性以外の原因で発生する信号の歪みを除去する。また、等化器25は、光伝送路3の伝送路特性が時間的に変動した場合にも、この変動に起因する信号の歪み等を除去する。また、タップ係数の推定方法としては、例えばLMS(Least Mean Square)アルゴリズム等が用いられる。
等化器25は、フィルタ後受信信号からこれらの信号歪みを除去した信号を、補償後受信信号としてデータ判定部26に出力する。
The
The
データ判定部26は、等化器25からの補償後受信信号に対して、マッピング規則に基づいて、データ判定を実行する。データ判定部26は、データ判定の結果を出力信号として外部に出力する。
The
次に、伝送路特性算出器4とタップ係数算出部5について説明する。
伝送路特性算出器4は、光伝送路3により伝送された光送信信号に基づいて、光伝送路3の伝送路特性を算出し、伝送路特性をタップ係数算出部5に出力する。また、伝送路特性算出器4は、光伝送路3の伝送路特性とともに、伝送路インパルス応答を算出する。
なお、伝送路特性算出器4は、光送信信号以外に、O/E変換器21からのアナログ受信信号、波形整形フィルタ22からの整形後受信信号、またはA/D変換器23からのデジタル受信信号に基づいて光伝送路3の伝送路特性を算出することもできる。
Next, the transmission path characteristic calculator 4 and the tap coefficient calculator 5 will be described.
The transmission line characteristic calculator 4 calculates the transmission line characteristic of the optical transmission line 3 based on the optical transmission signal transmitted through the optical transmission line 3 and outputs the transmission line characteristic to the tap coefficient calculation unit 5. The transmission path characteristic calculator 4 calculates a transmission path impulse response together with the transmission path characteristics of the optical transmission path 3.
In addition to the optical transmission signal, the transmission path characteristic calculator 4 receives an analog reception signal from the O /
光伝送路3の伝送路特性は、4光波混合、自己位相変調もしくは相互位相変調等の光ファイバの非線形歪み、波長分散または偏波モード分散等によって決まる。以下の説明では、波長分散によって伝送路特性が決定される場合を例として示す。
また、光伝送路3の伝送路特性は、実部および虚部を有する複素数として表される。
The transmission path characteristics of the optical transmission path 3 are determined by four-wave mixing, nonlinear distortion of the optical fiber such as self-phase modulation or cross-phase modulation, wavelength dispersion, or polarization mode dispersion. In the following description, a case where the transmission path characteristics are determined by chromatic dispersion is shown as an example.
Further, the transmission path characteristic of the optical transmission path 3 is expressed as a complex number having a real part and an imaginary part.
伝送路特性算出器4が算出した光伝送路3の伝送路特性を伝送路特性Hとし、伝送路特性Hを周波数領域で表現したものを伝送路周波数特性H(f)とすると、伝送路周波数特性H(f)は、次式(1)で表される。 If the transmission line characteristic of the optical transmission line 3 calculated by the transmission line characteristic calculator 4 is the transmission line characteristic H, and the transmission line characteristic H expressed in the frequency domain is the transmission line frequency characteristic H (f), the transmission line frequency The characteristic H (f) is expressed by the following formula (1).
H(f)=exp[jφ(DL)] ・・・(1) H (f) = exp [jφ (DL)] (1)
式(1)において、φはあらかじめ設定された定数、Dは光ファイバの材料に応じて決まる単位長さあたりの損失、Lはファイバ長を示しており、DとLとを乗算したものが波長分散量となる。 In equation (1), φ is a preset constant, D is a loss per unit length determined according to the material of the optical fiber, L is the fiber length, and the product of D and L is the wavelength. The amount of dispersion.
タップ係数算出部5は、伝送路特性算出器4で算出された伝送路特性Hに基づいて、送信側フィルタ12に対する送信側タップ係数と、受信側フィルタ24に対する受信側タップ係数とを算出する。タップ係数算出部5は、算出した送信側タップ係数および受信側タップ係数を、それぞれ送信側フィルタ12および受信側フィルタ24に出力する。
The tap coefficient calculation unit 5 calculates a transmission side tap coefficient for the
タップ係数算出部5は、まず、伝送路特性Hと伝送路特性Hに応じて設定される追加特性ΔHとを組み合わせて、合成特性Sを算出する。
追加特性ΔHを周波数領域で表現したものを追加周波数特性ΔH(f)とし、合成特性Sを周波数領域で表現したものを合成周波数特性S(f)とすると、追加周波数特性ΔH(f)および合成周波数特性S(f)は、それぞれ次式(2)および次式(3)で表される。
First, the tap coefficient calculation unit 5 calculates the composite characteristic S by combining the transmission line characteristic H and the additional characteristic ΔH set according to the transmission line characteristic H.
Assuming that the additional characteristic ΔH is expressed in the frequency domain as the additional frequency characteristic ΔH (f), and the synthetic characteristic S expressed in the frequency domain is the synthetic frequency characteristic S (f), the additional frequency characteristic ΔH (f) and the synthesis The frequency characteristics S (f) are expressed by the following expressions (2) and (3), respectively.
ΔH(f)=exp[jφ(R)] ・・・(2)
S(f)=H(f)ΔH(f) ・・・(3)
ΔH (f) = exp [jφ (R)] (2)
S (f) = H (f) ΔH (f) (3)
式(2)において、Rは、例えば5ns/nm以上の値とする。追加周波数特性ΔH(f)は、伝送路周波数特性H(f)が非常に小さい場合であっても、合成周波数特性S(f)が所定の値よりも大きな値になるように設定される。この所定の値としては、送信信号に合成特性の逆特性を付加した場合に、送信機から出力される信号のレベルが不安定になったり、受信信号が劣化したりしない値が、各光伝送路3に応じて設定される。 In the formula (2), R is set to a value of 5 ns / nm or more, for example. The additional frequency characteristic ΔH (f) is set so that the combined frequency characteristic S (f) is larger than a predetermined value even when the transmission line frequency characteristic H (f) is very small. The predetermined value is a value that does not cause the level of the signal output from the transmitter to become unstable or deteriorate the received signal when the inverse characteristic of the composite characteristic is added to the transmission signal. It is set according to the path 3.
続いて、タップ係数算出部5は、合成周波数特性S(f)の逆特性C(f)を算出する。
逆特性の算出方法としては、例えばZF(Zero Focing:ゼロ・フォーシング)基準の方法や、MMSE(Minimum Means Square Error:最小二乗誤差)基準の方法や、あらかじめ得られた送受信信号に対して逆行列を演算する方法等が考えられる。
ここで、例えばZF基準の方法を用いると、式(3)に示した合成周波数特性S(f)の逆特性C(f)は、次式(4)で表される。
Subsequently, the tap coefficient calculation unit 5 calculates an inverse characteristic C (f) of the combined frequency characteristic S (f).
As a method for calculating the inverse characteristic, for example, a method based on ZF (Zero Focusing), a method based on MMSE (Minimum Mean Square Error), or a transmission / reception signal obtained in advance is reversed. A method of calculating a matrix can be considered.
Here, for example, when a method based on ZF is used, the inverse characteristic C (f) of the combined frequency characteristic S (f) shown in Expression (3) is expressed by the following Expression (4).
次に、タップ係数算出部5は、合成周波数特性S(f)の逆特性C(f)に基づいて、送信側タップ係数TTrを算出する。
送信側タップ係数TTrは、IDTF(Inverse Discrete Fourier Transform:逆離散フーリエ変換)を用いて、時間領域の複素数として次式(5)で表される。
Next, the tap coefficient calculation unit 5 calculates the transmission-side tap coefficient T Tr based on the inverse characteristic C (f) of the combined frequency characteristic S (f).
Sender tap coefficient T Tr is, IDTF (Inverse Discrete Fourier Transform: inverse discrete Fourier transform) is used to be expressed by the following equation (5) as a complex number in the time domain.
TTr(n)=IDFT[C(f)] (n:0・・・N−1) ・・・(5) T Tr (n) = IDFT [C (f)] (n: 0... N−1) (5)
式(5)において、nは、送信側フィルタ12の複素トランスバーサルフィルタのタップ数を示している。タップ数nは、伝送路インパルス応答よりも長い値(ここでは、N)として、タップ係数算出部5により設定される。
なお、送信側タップ係数TTrを周波数領域で表現すると、逆特性C(f)となる。
In Expression (5), n represents the number of taps of the complex transversal filter of the
In addition, when the transmission side tap coefficient TTr is expressed in the frequency domain, the inverse characteristic C (f) is obtained.
続いて、タップ係数算出部5は、追加周波数特性ΔH(f)に基づいて、受信側タップ係数TReを算出する。
受信側タップ係数TReは、送信側タップ係数TTrと同様にして算出され、次式(6)で表される。
Subsequently, the tap coefficient calculation unit 5 calculates the reception-side tap coefficient T Re based on the additional frequency characteristic ΔH (f).
The reception side tap coefficient T Re is calculated in the same manner as the transmission side tap coefficient T Tr and is expressed by the following equation (6).
TRe(m)=IDFT[ΔH(f)] (m:0・・・M−1) ・・・(6) T Re (m) = IDFT [ΔH (f)] (m: 0... M−1) (6)
式(6)において、mは、受信側フィルタ24の複素トランスバーサルフィルタのタップ数を示している。タップ数mは、送信側フィルタ12の複素トランスバーサルフィルタのタップ数nよりも大きな値(ここでは、M)として、タップ係数算出部5により設定される。
なお、受信側タップ係数TReを周波数領域で表現すると、追加周波数特性ΔH(f)となる。
In Expression (6), m represents the number of taps of the complex transversal filter of the reception-
Note that when representing the reception side tap coefficient T Re in the frequency domain, the additional frequency characteristics [Delta] H (f).
以下、上記構成の送受信システムの動作について説明する。
まず、送信機1に入力されたデジタル信号は、信号マッピングされ、送信信号として出力される。
送信側フィルタ12に入力された送信信号は、送信側タップ係数TTrに応じて合成周波数特性S(f)の逆特性C(f)が付加され、複素信号であるフィルタ後送信信号として出力される。
ここで、送信信号をx(t)とし、送信信号x(t)およびフィルタ後送信信号を周波数領域で表現したものをそれぞれX(f)およびF(f)とすると、F(f)は、合成周波数特性S(f)の逆特性C(f)を用いて、次式(7)で表される。
The operation of the transmission / reception system configured as described above will be described below.
First, the digital signal input to the
The transmission signal input to the transmission-
Here, if the transmission signal is x (t) and the transmission signal x (t) and the filtered transmission signal are expressed in the frequency domain as X (f) and F (f), respectively, F (f) is Using the inverse characteristic C (f) of the synthesized frequency characteristic S (f), it is expressed by the following equation (7).
続いて、フィルタ後送信信号は、D/A変換器13でアナログ送信信号に変換され、E/O変換器14で光送信信号に変換されて、光伝送路3により伝送される。
ここで、光伝送路3により伝送された光送信信号を周波数領域で表現したものをR(f)とすると、R(f)は、光伝送路3の伝送路周波数特性H(f)を用いて、次式(8)で表される。
Subsequently, the filtered transmission signal is converted into an analog transmission signal by the D /
Here, if the optical transmission signal transmitted by the optical transmission line 3 is expressed in the frequency domain as R (f), R (f) uses the transmission line frequency characteristic H (f) of the optical transmission line 3. Is represented by the following equation (8).
次に、光伝送路3により伝送された光送信信号は、O/E変換器でアナログ受信信号に変換され、波形整形フィルタ22で受信帯域が制限され、A/D変換器23でデジタル信号に変換されて、デジタル受信信号として出力される。
受信側フィルタ24に入力されたデジタル受信信号は、受信側タップ係数TReに応じて追加周波数特性ΔH(f)が付加され、フィルタ後受信信号として出力される。
Next, the optical transmission signal transmitted through the optical transmission line 3 is converted into an analog reception signal by the O / E converter, the reception band is limited by the
The digital reception signal input to the reception-
ここで、フィルタ後受信信号を周波数領域で表現したものをD(f)とすると、D(f)は、追加周波数特性ΔH(f)を用いて、次式(9)で表される。 Here, assuming that the filtered received signal expressed in the frequency domain is D (f), D (f) is expressed by the following equation (9) using the additional frequency characteristic ΔH (f).
D(f)=R(f)ΔH(f)=X(f) ・・・(9) D (f) = R (f) ΔH (f) = X (f) (9)
式(9)において、送信信号x(t)を周波数領域で表現したものがX(f)なので、フィルタ後受信信号は、光伝送路3の伝送路特性Hに起因して発生する歪みが除去された信号になっていることが分かる。 In Expression (9), since the transmission signal x (t) expressed in the frequency domain is X (f), the received signal after filtering is free from distortion caused by the transmission line characteristic H of the optical transmission line 3. It can be seen that the signal is changed.
続いて、等化器25に入力されたフィルタ後受信信号は、光伝送路3の伝送路特性Hおよび追加特性ΔH(f)以外の原因で発生する信号の歪みが除去され、補償後受信信号として出力される。
次に、データ判定部26に入力された補償後受信信号は、データ判定が実行され、出力信号として出力される。
Subsequently, the filtered received signal input to the
Next, the compensated received signal input to the
この発明の実施の形態1に係る送受信システムによれば、タップ係数算出部5は、伝送路周波数特性H(f)と追加周波数特性ΔH(f)とを組み合わせて合成周波数特性S(f)を算出し、合成周波数特性S(f)に基づいて送信側タップ係数TTrを算出する。また、タップ係数算出部5は、追加周波数特性ΔH(f)に基づいて受信側タップ係数TReを算出する。送信側フィルタ12は、送信信号に対して、送信側タップ係数TTrに応じて合成周波数特性S(f)の逆特性C(f)を付加する。受信側フィルタ24は、デジタル受信信号に対して、受信側タップ係数TReに応じて追加周波数特性ΔH(f)を付加する。
そのため、送信機1から安定したレベルの信号を得るとともに、受信機2で受信した信号の劣化を防止することができる。
According to the transmission / reception system according to
Therefore, it is possible to obtain a stable level signal from the
なお、上記実施の形態1では、波長分散によって伝送路特性が決定される場合について説明したが、これに限定されない。
4光波混合、自己位相変調もしくは相互位相変調等の光ファイバの非線形歪み、または偏波モード分散によって伝送路特性が決定される場合、または分散や歪みが混合している場合であっても、同様に信号の歪みを除去することができる。
In the first embodiment, the case where the transmission path characteristics are determined by chromatic dispersion has been described. However, the present invention is not limited to this.
Even when transmission path characteristics are determined by four-wave mixing, nonlinear distortion of optical fiber such as self-phase modulation or cross-phase modulation, or polarization mode dispersion, or when dispersion and distortion are mixed In addition, signal distortion can be removed.
実施の形態2.
図2は、この発明の実施の形態2に係る送受信システムを示すブロック構成図である。
図2において、この送受信システムは、図1に示した送信側フィルタ12に代えて、送信側テーブル値算出部15(テーブル値算出手段)および送信側RAM16を備えている。また、受信側フィルタ24に代えて、受信側テーブル値算出部26(テーブル値算出手段)および受信側RAM27を備えている。
その他の構成については、前述の実施の形態1と同様であり、その説明を省略する。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 2 is a block configuration diagram showing a transmission / reception system according to Embodiment 2 of the present invention.
2, this transmission / reception system includes a transmission-side table value calculation unit 15 (table value calculation means) and a transmission-
Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the description thereof is omitted.
送信側テーブル値算出部15は、タップ係数算出部5で算出された送信側タップ係数TTrに基づいて、送信側RAM16に対するルックアップテーブル値を算出し、送信側RAM16に記憶させる。
具体的には、送信側テーブル値算出部15は、送信側RAM16に入力されると考えられる送信信号の信号系列を入力値とし、各入力値と送信側タップ係数TTrとを乗算した値を出力とするテーブル値を算出する。
The transmission side table
Specifically, the transmission-side table
受信側テーブル値算出部26は、タップ係数算出部5で算出された受信側タップ係数TReに基づいて、送信側テーブル値算出部15と同様にして受信側RAM27に対するルックアップテーブル値を算出し、受信側RAM27に記憶させる。
なお、送信側RAM16および受信側RAM27は、高速処理に対応するためにそれぞれ複数個設けられて、処理が並列して実行されるようにしてもよい。
The reception side table
Note that a plurality of transmission side RAMs 16 and reception side RAMs 27 may be provided to cope with high-speed processing, and the processing may be executed in parallel.
この発明の実施の形態2に係る送受信システムによれば、実施の形態1で示した送信側フィルタ12および受信側フィルタ24の代わりに、送信側テーブル値算出部15および受信側テーブル値算出部26と、送信側RAM16および受信側RAM27とを備えている。
そのため、送信側フィルタ12および受信側フィルタ24で必要となる乗算処理を不要にして演算量を削減するとともに、回路規模を縮小することができる。
According to the transmission / reception system according to the second embodiment of the present invention, instead of the transmission-
This eliminates the need for multiplication processing required for the
なお、上記実施の形態2では、送信側テーブル値算出部15および受信側テーブル値算出部26がそれぞれ送信機1Aおよび受信機1B内に設けられている。しかしながら、これに限定されず、送信側テーブル値算出部15および受信側テーブル値算出部26は、送信機1Aおよび受信機1Bの外部に設けられてもよい。
この場合も、上記実施の形態2と同様の効果を奏することができる。
In the second embodiment, the transmission side table
Also in this case, the same effects as those of the second embodiment can be obtained.
1、1A 送信機、2、2B 受信機、3 光伝送路、4 伝送路特性算出器(伝送路特性算出手段)、5 タップ係数算出部(タップ係数算出手段)、12 送信側フィルタ(送信側特性付加手段)、15 送信側テーブル値算出部(テーブル値算出手段)、16 送信側RAM、24 受信側フィルタ(受信側特性付加手段)、26 受信側テーブル値算出部(テーブル値算出手段)、27 受信側RAM。 1, 1A transmitter, 2, 2B receiver, 3 optical transmission path, 4 transmission path characteristic calculator (transmission path characteristic calculation means), 5 tap coefficient calculation section (tap coefficient calculation means), 12 transmission side filter (transmission side) Characteristics adding means), 15 transmitting side table value calculating section (table value calculating means), 16 transmitting side RAM, 24 receiving side filter (receiving side characteristic adding means), 26 receiving side table value calculating section (table value calculating means), 27 Receiving side RAM.
Claims (3)
前記送信機に設けられ、前記送信機に入力されて変調された送信信号に対して、送信側タップ係数に応じた特性を付加する送信側特性付加手段と、
前記受信機に設けられ、前記送信側特性付加手段から出力されて前記光伝送路により伝送された前記送信信号に対して、受信側タップ係数に応じた特性を付加する受信側特性付加手段と、
前記光伝送路の伝送路特性を算出する伝送路特性算出手段と、
前記送信側タップ係数および前記受信側タップ係数を算出するタップ係数算出手段と、を備え、
前記タップ係数算出手段は、前記伝送路特性と前記伝送路特性に応じて設定される追加特性とを組み合わせて合成特性を算出し、前記合成特性の逆特性に基づいて前記送信側タップ係数を算出するとともに、前記追加特性に基づいて前記受信側タップ係数を算出することを特徴とする送受信システム。 A transmitter / receiver system in which a transmitter and a receiver are connected to each other via an optical transmission line;
Transmission side characteristic adding means for adding a characteristic according to a transmission side tap coefficient to a transmission signal provided in the transmitter and modulated by being input to the transmitter;
A reception-side characteristic adding unit that is provided in the receiver and adds a characteristic according to a reception-side tap coefficient to the transmission signal output from the transmission-side characteristic addition unit and transmitted by the optical transmission line;
Transmission line characteristic calculating means for calculating the transmission line characteristic of the optical transmission line;
Tap coefficient calculation means for calculating the transmission side tap coefficient and the reception side tap coefficient, and
The tap coefficient calculation means calculates a combined characteristic by combining the transmission line characteristic and an additional characteristic set according to the transmission line characteristic, and calculates the transmission side tap coefficient based on an inverse characteristic of the combined characteristic And the reception side tap coefficient is calculated based on the additional characteristic.
前記送信側タップ係数または受信側タップ係数に基づいてルックアップテーブル値を算出するテーブル値算出手段と、
前記ルックアップテーブル値を記憶したRAMと、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の送受信システム。 The transmitting side characteristic adding unit and the receiving side characteristic adding unit are:
Table value calculation means for calculating a lookup table value based on the transmission side tap coefficient or the reception side tap coefficient;
RAM storing the lookup table value;
The transmission / reception system according to claim 1, comprising:
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009239555A (en) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Fujitsu Ltd | Optical transmission system |
JP2015513278A (en) * | 2012-03-29 | 2015-04-30 | アルカテル−ルーセント | Flexible optimization of signal-to-noise ratio for ultra-dense coherent WDM systems |
JP6040288B1 (en) * | 2015-06-22 | 2016-12-07 | 日本電信電話株式会社 | Optical data transmission system |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0345047A (en) * | 1989-07-13 | 1991-02-26 | Shinko Electric Co Ltd | Communication method |
JPH053456A (en) * | 1990-07-13 | 1993-01-08 | Nec Corp | Optical communication equipment |
JPH06334631A (en) * | 1993-05-25 | 1994-12-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Analog optical transmission method and device thereof |
JP2006522508A (en) * | 2003-04-03 | 2006-09-28 | ノーテル・ネットワークス・リミテッド | Electrical domain compensation of nonlinear effects in optical communication systems. |
JP2007259281A (en) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Mitsubishi Electric Corp | Optical fiber communication system |
WO2008065784A1 (en) * | 2006-11-30 | 2008-06-05 | Nec Corporation | Dispersion determining apparatus and automatic dispersion compensating system using the same |
JP2008211493A (en) * | 2007-02-26 | 2008-09-11 | Mitsubishi Electric Corp | Distributed pre-equalization optical communication system |
JP2008312071A (en) * | 2007-06-16 | 2008-12-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical communication device and optical communication system |
-
2008
- 2008-02-07 JP JP2008027325A patent/JP5188194B2/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0345047A (en) * | 1989-07-13 | 1991-02-26 | Shinko Electric Co Ltd | Communication method |
JPH053456A (en) * | 1990-07-13 | 1993-01-08 | Nec Corp | Optical communication equipment |
JPH06334631A (en) * | 1993-05-25 | 1994-12-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Analog optical transmission method and device thereof |
JP2006522508A (en) * | 2003-04-03 | 2006-09-28 | ノーテル・ネットワークス・リミテッド | Electrical domain compensation of nonlinear effects in optical communication systems. |
JP2007259281A (en) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Mitsubishi Electric Corp | Optical fiber communication system |
WO2008065784A1 (en) * | 2006-11-30 | 2008-06-05 | Nec Corporation | Dispersion determining apparatus and automatic dispersion compensating system using the same |
JP2008211493A (en) * | 2007-02-26 | 2008-09-11 | Mitsubishi Electric Corp | Distributed pre-equalization optical communication system |
JP2008312071A (en) * | 2007-06-16 | 2008-12-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical communication device and optical communication system |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009239555A (en) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Fujitsu Ltd | Optical transmission system |
US8270843B2 (en) | 2008-03-27 | 2012-09-18 | Fujitsu Limited | Optical transmission system |
JP2015513278A (en) * | 2012-03-29 | 2015-04-30 | アルカテル−ルーセント | Flexible optimization of signal-to-noise ratio for ultra-dense coherent WDM systems |
US9363032B2 (en) | 2012-03-29 | 2016-06-07 | Alcatel Lucent | Flexible optimization of the signal-to-noise ratio for ultra dense coherent WDM systems |
JP6040288B1 (en) * | 2015-06-22 | 2016-12-07 | 日本電信電話株式会社 | Optical data transmission system |
JP2017011463A (en) * | 2015-06-22 | 2017-01-12 | 日本電信電話株式会社 | Optical data transmission system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5188194B2 (en) | 2013-04-24 |
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