JP2017028534A - Coherent optical communication system and communication method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To properly compensate for wavelength dispersion by improving the estimation accuracy of the amount of wavelength dispersion.SOLUTION: An optical transmission device 10 generates a plurality of signal sequences having power concentrated on a plurality of frequency bands, the power being concentrated on a different frequency band from each other, multiplexes two or more training signal sequences among the generated training signal sequences on a main signal, then converts the signal into an optical signal, and transmits the optical signal to an optical fiber 50. An optical reception device 20 converts the optical signal received from the optical fiber 50 into an electric signal, then converts the same into a digital signal, detects a training signal sequence with a different frequency band every digital signal obtained by conversion, estimates the amount of wavelength dispersion from a frequency component included in the detected training signal sequence, and compensates for signal distortion due to the wavelength dispersion of the digital signal obtained by conversion according to the estimated amount of wavelength dispersion.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、トレーニング信号系列を用い波長分散量を推定して波長分散を補償するコヒーレント光通信システム及び通信方法に関する。   The present invention relates to a coherent optical communication system and a communication method for compensating for chromatic dispersion by estimating a chromatic dispersion amount using a training signal sequence.

近年、光ファイバ通信では、光受信装置に局部発振用レーザを備えて、光送信装置から光ファイバ(光伝送路)を経由して受信した光信号と電界とをミキシングするコヒーレント受信が行なわれている。このコヒーレント光通信システムにおいては、後述の波長分散を補償する波長分散推定技術が適用されている。   In recent years, in optical fiber communication, an optical receiver is provided with a local oscillation laser, and coherent reception is performed to mix an optical signal received from an optical transmitter via an optical fiber (optical transmission line) and an electric field. Yes. In this coherent optical communication system, a chromatic dispersion estimation technique that compensates for chromatic dispersion described later is applied.

波長分散は、光信号の波長によって伝播速度が異なる現象である。波長が同一であれば、伝播速度は同じだが、波長が異なれば伝播時間が異なってくる。送信側で変調された光信号は、一定の波長幅を有する。しかし、光信号は光ファイバ中の帯域幅で伝播時間が異なるために、ベースバンド信号であれば、信号の波形歪みが起きて劣化する。なお、波長分散は、1nm波長が異なる際にどれだけ伝播時間に差があるかを示す[ps/nm]の単位で表される。   Chromatic dispersion is a phenomenon in which the propagation speed varies depending on the wavelength of an optical signal. If the wavelength is the same, the propagation speed is the same, but if the wavelength is different, the propagation time is different. The optical signal modulated on the transmission side has a certain wavelength width. However, since the propagation time of the optical signal varies depending on the bandwidth in the optical fiber, if the signal is a baseband signal, the waveform of the signal is distorted and deteriorates. The chromatic dispersion is expressed in units of [ps / nm] indicating how much the propagation time is different when the 1 nm wavelength is different.

波長分散推定技術は、上述した信号歪の補償を行う技術であり、最初に、その補償を行うために必要なトレーニング信号系列を含む光信号を光送信装置から光ファイバへ送信し、この送信信号を光受信装置で受信する。次に、その受信信号中のトレーニング信号系列から、光ファイバ中の波長分散量を推定して波長分散を補償する。このように、光ファイバを伝搬中に光信号のパルス幅が時間的に広がる波長分散により生じる信号の歪を補償する技術である。   The chromatic dispersion estimation technique is a technique for compensating the above-described signal distortion. First, an optical signal including a training signal sequence necessary for performing the compensation is transmitted from the optical transmission apparatus to the optical fiber, and this transmission signal is transmitted. Is received by the optical receiver. Next, the chromatic dispersion is compensated by estimating the chromatic dispersion amount in the optical fiber from the training signal sequence in the received signal. Thus, this is a technique for compensating for signal distortion caused by chromatic dispersion in which the pulse width of an optical signal spreads in time during propagation through an optical fiber.

この波長分散推定技術が用いられたコヒーレント光通信システムの一例として、特許文献1に記載のものがある。このシステムでは、光送信装置が、後述する複数の周波数帯域に集中した電力を有する複数の信号系列であって、それぞれ形状の異なる周波数スペクトラムを有する複数の信号系列をトレーニング信号系列として発生させる。この発生させた複数のトレーニング信号系列を光伝送路に応じて選択的に切り替え、選択したトレーニング信号系列を時間多重した信号系列を含む信号として送信する。光受信装置では、選択されたトレーニング信号系列に対応した受信部において、この信号に含まれるトレーニング信号系列の電力が集中する周波数における到来時間差から波長分散量の推定を可能にする。この算出された波長分散量を補償することによって受信信号を復号する精度を向上させることを可能としている。   One example of a coherent optical communication system using this chromatic dispersion estimation technique is disclosed in Patent Document 1. In this system, the optical transmission apparatus generates a plurality of signal sequences having power concentrated in a plurality of frequency bands, which will be described later, each having a frequency spectrum having a different shape as a training signal sequence. The generated plurality of training signal sequences are selectively switched according to the optical transmission path, and transmitted as a signal including a signal sequence obtained by time-multiplexing the selected training signal sequence. In the optical receiving apparatus, the receiving unit corresponding to the selected training signal sequence enables estimation of the chromatic dispersion amount from the arrival time difference at the frequency where the power of the training signal sequence included in this signal is concentrated. By compensating for the calculated amount of chromatic dispersion, the accuracy of decoding the received signal can be improved.

なお、上述した「複数の周波数帯域に集中した電力を有する複数の信号系列(トレーニング信号系列)」とは、言い換えれば、「複数の特定周波数に電力が集中するトレーニング信号系列」のことである。
「複数の特定周波数に電力が集中する」とは、図10(a)に示すように、横軸に周波数f、縦軸にパワーPwを取った際に、f軸上の特定周波数f1,f2に棒グラフで示すパワー成分が突出することをいう。パワー成分は、ピーク周波数である。
更に説明すると、例えばBPSK(Binary Phase Shift Keying)信号の−S,S,−S,S,…を、図10(b)に示すように、I,Qの時間軸上に時間波形(=信号系列)S,−Sで表し、この時間波形S,−SをFFT(高速フーリエ変換)して周波数領域で見ると、上記パワー成分となる。このパワー成分(ピーク周波数)を、「特定周波数に電力が集中する」と表現している。
In addition, the above-described “a plurality of signal sequences (training signal sequences) having power concentrated in a plurality of frequency bands” is, in other words, “a training signal sequence in which power is concentrated in a plurality of specific frequencies”.
“The power concentrates on a plurality of specific frequencies” means, as shown in FIG. 10A, when the frequency f is plotted on the horizontal axis and the power Pw is plotted on the vertical axis, the specific frequencies f1, f2 on the f axis. This means that the power component shown by the bar graph protrudes. The power component is the peak frequency.
To explain further, for example, -S, S, -S, S,... Of a BPSK (Binary Phase Shift Keying) signal is converted into a time waveform (= signal on the I and Q time axes as shown in FIG. When the time waveforms S and -S are subjected to FFT (Fast Fourier Transform) and viewed in the frequency domain, the power components are obtained. This power component (peak frequency) is expressed as “power concentrates on a specific frequency”.

国際公開第2014/112516号International Publication No. 2014/112516

上述した特許文献1のシステムは、光送信装置で複数の周波数帯域のトレーニング信号系列を発生後に少なくとも1つのトレーニング信号系列を選択して送信し、これを光受信装置で選択して波長分散量の推定を行っている。しかし、送受信装置間の光伝送路の伝達関数の歪みにより、光受信装置で受信されるトレーニング信号系列の電力が低減された場合、波長分散量の推定精度が悪くなり、波長分散を適正に補償できなくなるという問題があった。   In the system of Patent Document 1 described above, at least one training signal sequence is selected and transmitted after generating a training signal sequence of a plurality of frequency bands by the optical transmission device, and this is selected by the optical reception device and the chromatic dispersion amount is selected. Estimating. However, if the power of the training signal sequence received by the optical receiver is reduced due to the distortion of the transfer function of the optical transmission path between the transmitter and receiver, the estimation accuracy of the chromatic dispersion will deteriorate, and the chromatic dispersion will be compensated appropriately. There was a problem that it was impossible.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、波長分散量の推定精度を向上させて、波長分散を適正に補償することができるコヒーレント光通信システム及び通信方法を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a coherent optical communication system and a communication method capable of appropriately compensating for chromatic dispersion by improving the estimation accuracy of the chromatic dispersion amount. Let it be an issue.

上記課題を解決するための手段として、請求項1に係る発明は、偏波を送信情報で変調した主信号と、当該偏波において特定周波数に電力が集中する信号系列とが多重化後に光変換されて光伝送路へ送信され、この送信された光信号が当該光伝送路から受信されるコヒーレント光通信システムであって、複数の周波数帯域に集中する電力を有する複数の信号系列で、且つ、各々が異なる周波数帯域に電力が集中する複数の信号系列をトレーニング信号系列として生成し、これら生成されたトレーニング信号系列の内2つ以上のトレーニング信号系列を前記主信号に多重化した後に光信号に変換して前記光伝送路へ送信する光送信装置と、前記光伝送路から受信した光信号を電気信号に変換した後にデジタル信号に変換し、この変換されたデジタル信号毎に周波数帯域の異なるトレーニング信号系列を検出し、この検出されたトレーニング信号系列に含まれる周波数成分から波長分散量を推定し、この推定された波長分散量に応じて、前記変換されたデジタル信号の波長分散による信号歪みを補償する光受信装置と、を備えることを特徴とするコヒーレント光通信システムである。   As means for solving the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is directed to optical conversion after multiplexing a main signal obtained by modulating polarization with transmission information and a signal sequence in which power is concentrated at a specific frequency in the polarization. A coherent optical communication system in which the transmitted optical signal is received from the optical transmission path, and a plurality of signal sequences having power concentrated in a plurality of frequency bands, and A plurality of signal sequences each of which power is concentrated in different frequency bands are generated as training signal sequences, and two or more training signal sequences among these generated training signal sequences are multiplexed onto the main signal and then converted into an optical signal. An optical transmission device that converts and transmits the optical signal to the optical transmission line; and converts the optical signal received from the optical transmission line into an electric signal, and then converts the signal into a digital signal. A training signal sequence having a different frequency band for each of the signal signals is detected, a chromatic dispersion amount is estimated from a frequency component included in the detected training signal sequence, and the conversion is performed according to the estimated chromatic dispersion amount. An optical receiver that compensates for signal distortion due to chromatic dispersion of a digital signal, and a coherent optical communication system.

請求項8に係る発明は、光送信装置により、偏波を送信情報で変調した主信号と、当該偏波において特定周波数に電力が集中する信号系列とを多重化後に光変換して光伝送路へ送信し、この送信された光信号を光受信装置により当該光伝送路から受信する通信方法であって、前記光送信装置は、複数の周波数帯域に集中する電力を有する複数の信号系列で、且つ、各々が異なる周波数帯域に電力が集中する複数の信号系列をトレーニング信号系列として生成し、これら生成されたトレーニング信号系列の内2つ以上のトレーニング信号系列を前記主信号に多重化した後に光信号に変換して前記光伝送路へ送信し、前記光受信装置は、前記光伝送路から受信した光信号を電気信号に変換した後にデジタル信号に変換し、この変換されたデジタル信号毎に周波数帯域の異なるトレーニング信号系列を検出し、この検出されたトレーニング信号系列に含まれる周波数成分から波長分散量を推定し、この推定された波長分散量に応じて、前記変換されたデジタル信号の波長分散による信号歪みを補償することを特徴とする通信方法である。   The invention according to claim 8 is an optical transmission line in which an optical transmission device performs optical conversion after multiplexing a main signal whose polarization is modulated by transmission information and a signal sequence in which power is concentrated at a specific frequency in the polarization. Is a communication method in which the transmitted optical signal is received from the optical transmission path by the optical receiver, wherein the optical transmitter is a plurality of signal sequences having power concentrated in a plurality of frequency bands, In addition, a plurality of signal sequences each of which power is concentrated in different frequency bands are generated as training signal sequences, and two or more training signal sequences among the generated training signal sequences are multiplexed on the main signal, and then the light is transmitted. The signal is converted into a signal and transmitted to the optical transmission line, and the optical receiver converts the optical signal received from the optical transmission line into an electric signal, and then converts the signal into a digital signal. A training signal sequence having a different frequency band for each signal is detected, a chromatic dispersion amount is estimated from a frequency component included in the detected training signal sequence, and the converted digital signal is converted according to the estimated chromatic dispersion amount. A communication method that compensates for signal distortion caused by chromatic dispersion of a signal.

これら請求項1,8によれば、次のような作用効果が得られる。光送信装置において、周波数帯域が異なる周波数スペクトルの2種類以上のトレーニング信号系列を主信号に多重化して送信する。これにより、例えば光伝送路の伝達関数が何れかのトレーニング信号系列を著しく劣化させる成分を持つ場合でも、光受信装置において、特性の劣化していないトレーニング信号系列を選択することにより、波長分散量の推定精度を向上させて、波長分散を適正に補償することができる。   According to these claims 1 and 8, the following operational effects can be obtained. In the optical transmission apparatus, two or more types of training signal sequences having different frequency spectra in different frequency bands are multiplexed and transmitted on the main signal. Thereby, for example, even when the transfer function of the optical transmission line has a component that significantly deteriorates any training signal sequence, the chromatic dispersion amount is selected by selecting the training signal sequence whose characteristics are not deteriorated in the optical receiver. Thus, it is possible to appropriately compensate for chromatic dispersion.

請求項2に係る発明は、前記光送信装置は、複数の周波数帯域に集中する電力を有する複数の信号系列であって、且つ、各々が異なる周波数帯域に電力が集中する複数の信号系列をトレーニング信号系列として生成する生成部と、前記生成部で生成された複数のトレーニング信号系列から2つ以上のトレーニング信号系列を時分割で選択する選択部と、前記選択されたトレーニング信号系列を前記主信号に時間多重した多重信号系列を生成する信号多重部と、前記生成された多重信号系列を光信号に変換して前記光伝送路へ送信する電気光変換部とを備え、前記光受信装置は、前記光伝送路から受信した光信号を電気信号に変換する光電気変換部と、前記変換された電気信号をデジタル信号に変換するAD変換部と、前記AD変換部で変換されたデジタル信号を、前記選択部での選択数分複製して分割し、この分割されたデジタル信号毎に周波数帯域の異なるトレーニング信号系列を抽出し、この抽出されたトレーニング信号系列に含まれる周波数成分から波長分散量を推定する推定部と、前記AD変換部で変換されたデジタル信号の波長分散による信号歪みを、前記推定された波長分散量に応じて補償する補償部とを備えることを特徴とする請求項1に記載のコヒーレント光通信システムである。   According to a second aspect of the present invention, the optical transmission device trains a plurality of signal sequences having power concentrated in a plurality of frequency bands, each of which has power concentrated in a different frequency band. A generation unit that generates a signal sequence; a selection unit that selects two or more training signal sequences from a plurality of training signal sequences generated by the generation unit in a time division manner; and the selected training signal sequence as the main signal A signal multiplexing unit that generates a multiplexed signal sequence that is time-multiplexed to the optical signal, and an electro-optical conversion unit that converts the generated multiplexed signal sequence into an optical signal and transmits the optical signal to the optical transmission line, The photoelectric conversion unit that converts an optical signal received from the optical transmission path into an electrical signal, the AD conversion unit that converts the converted electrical signal into a digital signal, and the AD conversion unit The digital signal is duplicated and divided by the number selected by the selection unit, a training signal sequence having a different frequency band is extracted for each of the divided digital signals, and the frequency components included in the extracted training signal sequence An estimator for estimating the amount of chromatic dispersion from the above, and a compensator for compensating for signal distortion caused by chromatic dispersion of the digital signal converted by the AD converter in accordance with the estimated amount of chromatic dispersion. The coherent optical communication system according to claim 1.

この構成によれば、周波数帯域が異なる周波数スペクトルの2種類以上のトレーニング信号系列を送信し、これらのトレーニング信号系列を受信して適正に抽出することができる。このため、特性の劣化していないトレーニング信号系列を選択することが可能となるので、波長分散量の推定精度を向上させて、波長分散を適正に補償することができる。   According to this configuration, it is possible to transmit two or more types of training signal sequences having different frequency spectra in different frequency bands, and to receive and appropriately extract these training signal sequences. For this reason, since it is possible to select a training signal sequence whose characteristics are not deteriorated, it is possible to improve the estimation accuracy of the chromatic dispersion amount and appropriately compensate the chromatic dispersion.

請求項3に係る発明は、前記選択部は、前記生成部で生成されたトレーニング信号系列を選択した際に、この選択されたトレーニング信号系列の数を示す選択数情報を前記信号多重部へ出力し、前記信号多重部は、前記選択されたトレーニング信号系列を前記主信号に時間多重する際に、前記選択数情報を更に多重して多重信号系列を生成し、前記推定部は、前記AD変換部で変換されたデジタル信号を、当該デジタル信号に含まれる前記選択数情報に応じた数だけ複製して分割し、この分割されたデジタル信号毎に周波数帯域の異なるトレーニング信号系列を抽出し、この抽出されたトレーニング信号系列に含まれる周波数成分から波長分散量を推定することを特徴とする請求項2に記載のコヒーレント光通信システムである。   In the invention according to claim 3, when the selection unit selects the training signal sequence generated by the generation unit, the selection unit outputs selection number information indicating the number of the selected training signal sequences to the signal multiplexing unit. The signal multiplexing unit further multiplexes the selection number information to generate a multiplexed signal sequence when the selected training signal sequence is time-multiplexed with the main signal, and the estimation unit includes the AD conversion The digital signal converted by the unit is duplicated and divided by the number corresponding to the selection number information included in the digital signal, and training signal sequences having different frequency bands are extracted for each of the divided digital signals. The coherent optical communication system according to claim 2, wherein a chromatic dispersion amount is estimated from a frequency component included in the extracted training signal sequence.

この構成によれば、送受信間で、2つ以上となるトレーニング信号系列の数を、光伝送路の特性等に応じて任意に変更しながら送受信し、その任意数のトレーニング信号系列を基に波長分散量を推定して波長分散を補正することができる。このため、より精度良く波長分散量を推定して波長分散による波形歪を適正に補償することができる。   According to this configuration, the number of training signal sequences that are two or more between transmission and reception is transmitted and received while arbitrarily changing according to the characteristics of the optical transmission path, and the wavelength based on the arbitrary number of training signal sequences. The chromatic dispersion can be corrected by estimating the amount of dispersion. For this reason, it is possible to estimate the amount of chromatic dispersion with higher accuracy and appropriately compensate for waveform distortion due to chromatic dispersion.

請求項4に係る発明は、前記選択部は、前記光送信装置又は前記光受信装置の周波数特性、前記光伝送路における狭窄化、前記光伝送路の伝送チャネルの周波数特性及び波長分散量の少なくとも1つに基づいて、前記生成部で生成された複数のトレーニング信号系列から2つ以上のトレーニング信号系列を選択することを特徴とする請求項2又は3に記載のコヒーレント光通信システムである。   According to a fourth aspect of the present invention, the selection unit includes at least frequency characteristics of the optical transmission device or the optical reception device, narrowing of the optical transmission path, frequency characteristics of a transmission channel of the optical transmission path, and chromatic dispersion amount. 4. The coherent optical communication system according to claim 2, wherein two or more training signal sequences are selected from a plurality of training signal sequences generated by the generation unit based on one.

この構成によれば、光送信装置から光伝送路を介して光受信装置へ主信号に多重した2つ以上のトレーニング信号系列を光伝送する際に、光伝送路の伝達関数の適合範囲内に収まるトレーニング信号系列を伝送することが可能となる。このため、特性の劣化していないトレーニング信号系列を用いて波長分散量の推定精度を向上させ、波長分散を適正に補償することができる。   According to this configuration, when two or more training signal sequences multiplexed on the main signal are optically transmitted from the optical transmission apparatus to the optical reception apparatus via the optical transmission path, the optical transmission path is within the compatible range of the transfer function. It is possible to transmit a training signal sequence that fits. For this reason, it is possible to improve the estimation accuracy of the chromatic dispersion amount by using the training signal sequence whose characteristics are not deteriorated and appropriately compensate for the chromatic dispersion.

請求項5に係る発明は、前記推定部は、前記抽出された各々異なる周波数帯域のトレーニング信号系列毎に推定される各波長分散量の内、時変動が小さい波長分散量、又は、前記各波長分散量の平均値からの外れ量が小さい波長分散量を選択することを特徴とする請求項2〜4の何れか1項に記載のコヒーレント光通信システムである。   The invention according to claim 5 is characterized in that the estimation unit is a chromatic dispersion amount having a small temporal variation among each chromatic dispersion amount estimated for each of the extracted training signal sequences in different frequency bands, or each wavelength. The coherent optical communication system according to any one of claims 2 to 4, wherein a chromatic dispersion amount with a small deviation from an average value of the dispersion amount is selected.

この構成によれば、特性劣化の少ない又は特性劣化の無いトレーニング信号系列の波長分散量を選択して波長分散補償に用いることができるので、波長分散量の推定精度を向上させて、波長分散を適正に補償することができる。   According to this configuration, it is possible to select a chromatic dispersion amount of a training signal sequence with little characteristic degradation or no characteristic degradation and use it for chromatic dispersion compensation. Therefore, the estimation accuracy of the chromatic dispersion amount is improved, and the chromatic dispersion is improved. It can be compensated appropriately.

請求項6に係る発明は、前記推定部は、前記抽出された各々異なる周波数帯域のトレーニング信号系列の各電力値を比較して、最大電力値のトレーニング信号系列を選択し、この選択されたトレーニング信号系列に含まれる周波数成分から波長分散量を推定して前記補償部へ出力する処理を行うことを特徴とする請求項2〜4の何れか1項に記載のコヒーレント光通信システムである。   In the invention according to claim 6, the estimation unit compares the extracted power values of the training signal sequences of the different frequency bands, selects a training signal sequence having the maximum power value, and selects the selected training signal. 5. The coherent optical communication system according to claim 2, wherein a process of estimating a chromatic dispersion amount from a frequency component included in a signal sequence and outputting the chromatic dispersion amount to the compensation unit is performed.

この構成によれば、最大電力値のトレーニング信号系列、つまり、特性劣化の無いトレーニング信号系列を選択して波長分散量を推定し、波長分散補償に用いることができる。従って、波長分散量の推定精度を向上させて、波長分散を適正に補償することができる。   According to this configuration, it is possible to select a training signal sequence having the maximum power value, that is, a training signal sequence having no characteristic degradation, estimate the chromatic dispersion amount, and use it for chromatic dispersion compensation. Accordingly, it is possible to improve the estimation accuracy of the chromatic dispersion amount and appropriately compensate for the chromatic dispersion.

請求項7に係る発明は、前記推定部は、前記抽出された各々異なる周波数帯域のトレーニング信号系列の各信号電力対雑音電力比を比較して、最大信号電力対雑音電力比のトレーニング信号系列を選択し、この選択されたトレーニング信号系列に含まれる周波数成分から波長分散量を推定して前記補償部へ出力する処理を行うことを特徴とする請求項2〜4の何れか1項に記載のコヒーレント光通信システムである。   In the invention according to claim 7, the estimation unit compares the extracted signal power to noise power ratios of the extracted training signal sequences of different frequency bands, and determines a training signal sequence having a maximum signal power to noise power ratio. 5. The processing according to claim 1, wherein a process of selecting, estimating a chromatic dispersion amount from a frequency component included in the selected training signal sequence, and outputting the estimated chromatic dispersion amount to the compensation unit is performed. It is a coherent optical communication system.

この構成によれば、最大信号電力対雑音電力比のトレーニング信号系列、つまり、特性劣化の無いトレーニング信号系列を選択して波長分散量を推定し、波長分散補償に用いることができる。従って、波長分散量の推定精度を向上させて、波長分散を適正に補償することができる。   According to this configuration, it is possible to select a training signal sequence having a maximum signal power-to-noise power ratio, that is, a training signal sequence having no characteristic deterioration, estimate the chromatic dispersion amount, and use it for chromatic dispersion compensation. Accordingly, it is possible to improve the estimation accuracy of the chromatic dispersion amount and appropriately compensate for the chromatic dispersion.

本発明によれば、波長分散量の推定精度を向上させて、波長分散を適正に補償することができるコヒーレント光通信システム及び通信方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a coherent optical communication system and a communication method capable of improving the estimation accuracy of the chromatic dispersion amount and appropriately compensating for the chromatic dispersion.

本発明の実施形態に係るコヒーレント光通信システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the coherent optical communication system which concerns on embodiment of this invention. 本実施形態のコヒーレント光通信システムの光送信装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the optical transmitter of the coherent optical communication system of this embodiment. 光送信装置の多重信号系列の多重信号配列を示す図である。It is a figure which shows the multiplex signal arrangement | sequence of the multiplex signal series of an optical transmitter. 異なる周波数帯域の特定周波数帯域信号系列(トレーニング信号系列)を時間多重した場合の多重信号系列の周波数スペクトル図である。It is a frequency spectrum figure of the multiplex signal sequence at the time of carrying out time multiplexing of the specific frequency band signal sequence (training signal sequence) of a different frequency band. 本実施形態のコヒーレント光通信システムの光受信装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the optical receiver of the coherent optical communication system of this embodiment. 光受信装置の波長分散推定部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the chromatic dispersion estimation part of an optical receiver. 本実施形態のコヒーレント光通信システムの光送信装置の通信動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the communication operation | movement of the optical transmitter of the coherent optical communication system of this embodiment. 本実施形態のコヒーレント光通信システムの光受信装置の通信動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating communication operation | movement of the optical receiver of the coherent optical communication system of this embodiment. 光受信装置の波長分散推定部の他の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other structure of the chromatic dispersion estimation part of an optical receiver. (a)2つ以上の特定周波数に電力が集中することを示す周波数スペクトル図、(b)IQ平面上のBPSK信号−S,Sを示す図である。(A) Frequency spectrum diagram showing that power concentrates on two or more specific frequencies, (b) Diagram showing BPSK signals -S, S on the IQ plane.

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
<実施形態の構成>
図1は、本発明の実施形態に係るコヒーレント光通信システムの構成を示すブロック図である。
図1に示すコヒーレント光通信システム100は、遠隔地等に離間して配置された各多重装置40が光ファイバ50で接続され、各多重装置40に光送信装置10及び光受信装置20が接続されて構成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
<Configuration of Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a coherent optical communication system according to an embodiment of the present invention.
In the coherent optical communication system 100 shown in FIG. 1, each multiplexing device 40 that is spaced apart from a remote place is connected by an optical fiber 50, and the optical transmission device 10 and the optical receiving device 20 are connected to each multiplexing device 40. Configured.

図1の左側の光送信装置10はバイナリ系列の送信情報を変調して光信号を生成し、この光信号を多重装置40に出力する。この光信号は、多重装置40において図示せぬ他の光信号と多重化され、光ファイバ50を介して、右側の多重装置40へ伝送される。なお、多重装置40は、例えば、波長多重や時分割多重等を実行する機能を有する。右側の多重装置40は、伝送されてきた信号光を多重分離により取り出し、光受信装置20に出力する。光受信装置20は、図示せぬ局部発振用レーザを備えてコヒーレント受信を行い、この受信された光信号から元の送信情報を取得する。   The optical transmission device 10 on the left side of FIG. 1 modulates binary series transmission information to generate an optical signal, and outputs this optical signal to the multiplexing device 40. This optical signal is multiplexed with another optical signal (not shown) in the multiplexer 40 and transmitted to the right multiplexer 40 via the optical fiber 50. Note that the multiplexing device 40 has a function of executing, for example, wavelength multiplexing or time division multiplexing. The right multiplexer 40 extracts the transmitted signal light by demultiplexing and outputs it to the optical receiver 20. The optical receiver 20 includes a local oscillation laser (not shown), performs coherent reception, and acquires original transmission information from the received optical signal.

<光送信装置>
光送信装置10は、送信信号を、平行又は直交するX偏波とY偏波とを利用して並列伝送(もしくはMIMO:Multiple-Input Multiple-Output伝送)を実行する機能等を有する。この光送信装置10は、図2に示すように、送信信号変調部11と、信号多重部12と、電気光変換部13と、n個のトレーニング信号系列生成部14a〜14nと、トレーニング信号系列選択部15とを備えて構成されている。
なお、各構成要素部11〜15は、X偏波とY偏波用の2系列を備える場合、2系列とも同じ構成なので、図2では1系列のみが示してある。また、送信信号変調部11は変調部11、トレーニング信号系列生成部14a〜14nは生成部14a〜14n、トレーニング信号系列選択部15は選択部15とも称す。
<Optical transmitter>
The optical transmission device 10 has a function of performing parallel transmission (or MIMO: Multiple-Input Multiple-Output transmission) using a parallel or orthogonal X polarization and Y polarization. As illustrated in FIG. 2, the optical transmission device 10 includes a transmission signal modulation unit 11, a signal multiplexing unit 12, an electro-optical conversion unit 13, n training signal sequence generation units 14 a to 14 n, and a training signal sequence. And a selector 15.
In addition, when each component part 11-15 is provided with 2 series for X polarization and Y polarization, since 2 series is the same structure, only 1 series is shown in FIG. The transmission signal modulation unit 11 is also referred to as a modulation unit 11, the training signal sequence generation units 14a to 14n are also referred to as generation units 14a to 14n, and the training signal sequence selection unit 15 is also referred to as a selection unit 15.

送信信号変調部11は、送信するデータのバイナリ系列(送信情報)で偏波を変調し、これにより得られる送信シンボル系列(主信号)を出力する。変調方式としては、例えば、BPSKやQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)、QAM(Quadrature Amplitude Modulation)などが挙げられるが、それ以外の変調方式でもよい。   The transmission signal modulation unit 11 modulates the polarization with a binary sequence (transmission information) of data to be transmitted, and outputs a transmission symbol sequence (main signal) obtained thereby. Examples of the modulation scheme include BPSK, QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), and QAM (Quadrature Amplitude Modulation). However, other modulation schemes may be used.

各トレーニング信号系列生成部14a〜14nは、2つ以上の特定周波数帯域(特定帯域ともいう)に集中した電力を有する特定帯域信号系列であり、且つ各々異なる周波数スペクトラムの特定帯域信号系列をトレーニング信号系列として生成し、これを選択部15へ出力する。   Each of the training signal sequence generation units 14a to 14n is a specific band signal sequence having power concentrated in two or more specific frequency bands (also referred to as specific bands), and each of the specific band signal sequences having different frequency spectrums is a training signal. A series is generated and output to the selection unit 15.

トレーニング信号系列選択部15は、生成部14a〜14nから入力されたn種類のトレーニング信号系列から2つ以上を選択し、選択したトレーニング信号系列を信号多重部12に出力する。詳細には、選択部15は、光送信装置10又は光受信装置20の周波数特性、光ファイバ50における狭窄化、光ファイバ50の伝送チャネルの周波数特性及び波長分散量の内、少なくとも1つのパラメータに基づいて、n種類のトレーニング信号系列から2つ以上のトレーニング信号系列を選択する。   The training signal sequence selection unit 15 selects two or more of the n types of training signal sequences input from the generation units 14 a to 14 n and outputs the selected training signal sequence to the signal multiplexing unit 12. Specifically, the selection unit 15 sets at least one parameter among the frequency characteristics of the optical transmitter 10 or the optical receiver 20, the narrowing in the optical fiber 50, the frequency characteristics of the transmission channel of the optical fiber 50, and the chromatic dispersion amount. Based on the n types of training signal sequences, two or more training signal sequences are selected.

なお、光送信装置10又は光受信装置20の周波数特性には、各送受信装置10,20における図示せぬディジタル帯域制限フィルタの周波数特性や、電力増幅器、ディジタル/アナログ変換器、アナログ/ディジタル変換器、アナログ低域通過フィルタ等のフロントエンド部における周波数特性、周波数成分毎の受信信号電力、若しくは受信信号電力対雑音電力比等が含まれる。   The frequency characteristics of the optical transmission device 10 or the optical reception device 20 include frequency characteristics of a digital band limiting filter (not shown) in each of the transmission / reception devices 10, 20, a power amplifier, a digital / analog converter, and an analog / digital converter. , Frequency characteristics in a front end unit such as an analog low-pass filter, received signal power for each frequency component, or a received signal power to noise power ratio.

信号多重部12は、変調部11から入力される送信シンボル系列に対して、トレーニング信号系列選択部15で選択された2つ以上の任意数のトレーニング信号系列を、任意の信号周期Ns(Ns≧1、Nsは正数)毎に時間多重し、この結果得られる多重信号系列を電気光変換部13へ出力する。   For the transmission symbol sequence input from the modulation unit 11, the signal multiplexing unit 12 converts an arbitrary number of two or more training signal sequences selected by the training signal sequence selection unit 15 to an arbitrary signal period Ns (Ns ≧ 1 and Ns are positive numbers), and a multiplexed signal sequence obtained as a result is output to the electro-optical converter 13.

電気光変換部13は、信号多重部12から入力される電気信号である多重信号系列を光信号に変換し、この光信号を出力する。この出力された光信号は、図1に示す左側の多重装置40を介して光ファイバ50へ送信され、更に、左側の多重装置40を介して光受信装置20へ送信される。なお、電気光変換部13は、信号多重部12が複数の多重信号系列を出力する場合、各多重信号系列を異なる偏波面で偏波して光信号を出力する。   The electro-optical conversion unit 13 converts the multiplexed signal sequence that is an electrical signal input from the signal multiplexing unit 12 into an optical signal, and outputs the optical signal. The output optical signal is transmitted to the optical fiber 50 via the left multiplexer 40 shown in FIG. 1 and further transmitted to the optical receiver 20 via the left multiplexer 40. When the signal multiplexing unit 12 outputs a plurality of multiplexed signal sequences, the electro-optical conversion unit 13 polarizes each multiplexed signal sequence with a different polarization plane and outputs an optical signal.

その多重信号系列の一例を図3に示し、その説明を行う。図3に示すように、変調部11から出力された送信シンボル系列である送信データ信号DGに対して、Nsシンボル毎に、Nt個(Nt≧1、Ntは正数)のシンボルから成るトレーニング信号TG1,TG2を時間多重することにより、多重信号系列Gが生成される。なお、トレーニング信号TG1,TG2は、リファレンス信号、パイロット信号、既知信号等と言及されてもよい。   An example of the multiplexed signal sequence is shown in FIG. 3 and will be described. As shown in FIG. 3, for the transmission data signal DG that is a transmission symbol sequence output from the modulation unit 11, a training signal composed of Nt symbols (Nt ≧ 1, Nt is a positive number) for each Ns symbols. A multiplexed signal sequence G is generated by time-multiplexing TG1 and TG2. The training signals TG1 and TG2 may be referred to as reference signals, pilot signals, known signals, and the like.

ここで、トレーニング信号TG1,TG2である特定帯域信号系列としては、例えば、IQ平面上で原点に対して点対称となる関係の交番信号を用いることができる。即ち、BPSK信号を生成し、−S,S,−S,S,…,−S,Sと2つの信号点を交互に用いる。また、QPSK信号を生成し、(S,S),(−S,−S),(S,S),(−S,−S),…,(S,S),(−S,−S)や(S,−S),(−S,S),(S,−S),(−S,S),…,(S,−S),(−S,S)のような信号系列を用いることができる。ここで、Sは任意の複素数を表す。この複素数は(α,β)と表される。(α,β)は(実部,虚部)の信号成分を表し、複素数としてα+jβと表すことができる。jは虚数単位である。   Here, as the specific band signal series that are the training signals TG1 and TG2, for example, an alternating signal having a point symmetry with respect to the origin on the IQ plane can be used. That is, a BPSK signal is generated, and -S, S, -S, S, ..., -S, S and two signal points are alternately used. Further, a QPSK signal is generated, and (S, S), (-S, -S), (S, S), (-S, -S), ..., (S, S), (-S, -S ), (S, -S), (-S, S), (S, -S), (-S, S), ..., (S, -S), (-S, S). Can be used. Here, S represents an arbitrary complex number. This complex number is represented as (α, β). (Α, β) represents the signal component of (real part, imaginary part), and can be represented as α + jβ as a complex number. j is an imaginary unit.

また、−S,−S,S,S,−S,−S,S,S,…,−S,−S,S,Sのように、1つの信号をM回(Mは任意の正数、ここではM=2)繰り返した交番信号を用いることもできる。また、複数の繰り返し回数に対応する信号を混合したり、畳み込んだりすることで、4つ以上の周波数帯域にピークを持つ特定帯域信号を生成できる。更に、周期の異なる複数の正弦波を生成して加算することによって2つ以上の特定周波数の帯域信号を生成できる。更には、直交周波数分割多重(OFDM:Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式を用いて特定のサブキャリアにのみ信号を送信することで特定周波数の帯域信号を生成することもできる。   Also, one signal is transmitted M times (M is an arbitrary positive number) such as -S, -S, S, S, -S, -S, S, S, ..., -S, -S, S, S. Here, M = 2) Repeated alternating signals can also be used. Moreover, a specific band signal having peaks in four or more frequency bands can be generated by mixing or convolving signals corresponding to a plurality of repetition times. Furthermore, it is possible to generate a band signal having two or more specific frequencies by generating and adding a plurality of sine waves having different periods. Furthermore, a band signal of a specific frequency can be generated by transmitting a signal only to a specific subcarrier using an Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) system.

このような方法で、生成部14a〜14nにおいて複数の特定帯域信号系列であるトレーニング信号系列を生成し、選択部15において、それらの生成されたトレーニング信号系列の中から2つ以上のトレーニング信号TG1,TG2を選択し、これを送信データ信号DGに対して時間多重する。   In such a method, the generation units 14a to 14n generate a plurality of training signal sequences that are specific band signal sequences, and the selection unit 15 selects two or more training signals TG1 from the generated training signal sequences. , TG2 are selected and time-multiplexed with respect to the transmission data signal DG.

ここでは、一例として、30Gbaudの送信信号伝送において、2つの生成部14a,14b(14bは不図示)がある場合を想定し(L=2)、QPSK信号の(S,S)と(−S,−S)との交番信号を1つ目の特定帯域信号系列として生成部14aで生成する。更に、QPSK信号を(S,S),(S,S),(−S,−S),(−S,−S),(S,S),・・・,(S,S),(S,S),(−S,−S),(−S,−S)のように、1つの信号を2回繰り返した信号系列を2つ目の特定帯域信号系列として生成部14bで生成した場合を想定する。   Here, as an example, it is assumed that there are two generation units 14a and 14b (14b is not shown) in transmission signal transmission of 30 Gbaud (L = 2), and (S, S) and (−S) of the QPSK signal , -S) is generated by the generation unit 14a as the first specific band signal sequence. Further, the QPSK signal is converted into (S, S), (S, S), (-S, -S), (-S, -S), (S, S), ..., (S, S), ( A signal sequence obtained by repeating one signal twice, such as (S, S), (-S, -S), (-S, -S), is generated by the generation unit 14b as the second specific band signal sequence. Assume a case.

特定帯域信号系列について図4を参照して説明する。図4は、本実施形態における特定帯域信号系列(トレーニング信号系列)を時間多重した場合の多重信号系列の周波数スペクトル図である。図4において、横軸は周波数F(GHz)を示し、縦軸は電力Pw(dB)を示し、2種類のトレーニング信号(トレーニング信号系列)TG1,TG2を生成する例を挙げている。   The specific band signal sequence will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a frequency spectrum diagram of a multiplexed signal sequence when the specific band signal sequence (training signal sequence) in this embodiment is time-multiplexed. In FIG. 4, the horizontal axis indicates the frequency F (GHz), the vertical axis indicates the power Pw (dB), and an example of generating two types of training signals (training signal series) TG1 and TG2 is given.

図4に示すように、1つ目の特定帯域信号系列として、15GHzの高周波側と−15GHzの低周波側に、30GHz間隔を有する周波数スペクトルのピーク成分であるトレーニング信号TG1が2つ生成されている。更に、2つ目の特定帯域信号系列として、7.5GHzの高周波側と−7.5GHzの低周波側に、15GHz間隔を有する周波数スペクトルのピーク成分であるトレーニング信号TG2が2つ生成されている。   As shown in FIG. 4, two training signals TG1, which are peak components of a frequency spectrum having a 30 GHz interval, are generated on the high frequency side of 15 GHz and the low frequency side of −15 GHz as the first specific band signal series. Yes. Further, as the second specific band signal series, two training signals TG2, which are peak components of a frequency spectrum having a 15 GHz interval, are generated on the high frequency side of 7.5 GHz and the low frequency side of -7.5 GHz. .

つまり、1つ目の特定帯域信号系列であるトレーニング信号TG1の周波数スペクトルの電力が集中する帯域と異なる周波数帯域に、2つ目の特定帯域信号系列であるトレーニング信号TG2の周波数スペクトルの電力が集中している。このように周波数ピーク成分が異なる2種類のトレーニング信号TG1,TG2を時間多重することで、例えば光ファイバ50の伝達関数が何れかのトレーニング信号TG1又はTG2を著しく劣化させる成分を持つ場合においても、特性の劣化していないトレーニング信号TG1又はTG2を選択することにより、安定的に波長分散量を推定して信号の波長分散を補償することが可能となる。   That is, the power of the frequency spectrum of the training signal TG2 as the second specific band signal sequence is concentrated in a frequency band different from the band where the power of the frequency spectrum of the training signal TG1 as the first specific band signal sequence is concentrated. doing. Thus, even when the transfer function of the optical fiber 50 has a component that significantly deteriorates any of the training signals TG1 or TG2, for example, by time-multiplexing two types of training signals TG1 and TG2 having different frequency peak components, By selecting the training signal TG1 or TG2 whose characteristics are not deteriorated, it is possible to stably estimate the amount of chromatic dispersion and compensate the chromatic dispersion of the signal.

<光受信装置>
次に、光受信装置20について図5を参照して説明する。
光受信装置20は、光電気変換部21と、AD(アナログ/デジタル)変換部22と、波長分散推定部23と、波長分散補償部24と、適応等化部25と、搬送波位相再生部26と、復号部27とを備えて構成されている。なお、波長分散推定部23は推定部23、波長分散補償部24は補償部24、搬送波位相再生部26は再生部26とも称す。
<Optical receiver>
Next, the optical receiver 20 will be described with reference to FIG.
The optical receiver 20 includes a photoelectric conversion unit 21, an AD (analog / digital) conversion unit 22, a chromatic dispersion estimation unit 23, a chromatic dispersion compensation unit 24, an adaptive equalization unit 25, and a carrier phase recovery unit 26. And a decoding unit 27. The chromatic dispersion estimating unit 23 is also referred to as an estimating unit 23, the chromatic dispersion compensating unit 24 is also referred to as a compensating unit 24, and the carrier phase reproducing unit 26 is also referred to as a reproducing unit 26.

光電気変換部21は、光送信装置10から光ファイバ50を介して送信されてきた光信号を電気信号に変換する。例えば、光電気変換部21は、局部発振用レーザを用いて、コヒーレント受信した信号光の光電界を直交する成分に分離し、電気のアナログ信号に変換する。   The photoelectric conversion unit 21 converts an optical signal transmitted from the optical transmission device 10 via the optical fiber 50 into an electrical signal. For example, the photoelectric conversion unit 21 separates the optical electric field of the coherently received signal light into orthogonal components using a local oscillation laser and converts it into an electrical analog signal.

AD変換部22は、光電気変換部21で変換されたアナログの電気信号をデジタル信号(デジタル受信信号ともいう)に変換して推定部23及び補償部24へ出力する。   The AD conversion unit 22 converts the analog electrical signal converted by the photoelectric conversion unit 21 into a digital signal (also referred to as a digital reception signal) and outputs the digital signal to the estimation unit 23 and the compensation unit 24.

波長分散推定部23は、デジタル受信信号から後述のようにトレーニング信号TG1,TG2を抽出して波長分散量を推定し、この推定した波長分散量を補償部24に入力する。推定された波長分散量は、デジタル受信信号の波長分散による信号歪みを補償するための値となる。   The chromatic dispersion estimating unit 23 extracts the training signals TG1 and TG2 from the digital reception signal as described later, estimates the chromatic dispersion amount, and inputs the estimated chromatic dispersion amount to the compensating unit 24. The estimated amount of chromatic dispersion is a value for compensating for signal distortion due to chromatic dispersion of the digital received signal.

波長分散補償部24は、デジタル受信信号の波長分散による信号歪みを、推定された分散補償量に応じて補償し、この補償したデジタル受信信号を適応等化部25へ出力する。   The chromatic dispersion compensation unit 24 compensates for signal distortion due to chromatic dispersion of the digital reception signal according to the estimated dispersion compensation amount, and outputs the compensated digital reception signal to the adaptive equalization unit 25.

適応等化部25は、補償部24で補償されたデジタル受信信号から偏波多重信号を分離し、この分離した偏波多重信号において偏波モード分散及び送受信や伝送路中で歪んだ信号を補償し、この補償した信号を再生部26へ出力する。
なお、補償部24及び適応等化部25は、時間領域及び周波数領域における補償の何れで実施してもよい。
The adaptive equalization unit 25 separates the polarization multiplexed signal from the digital received signal compensated by the compensation unit 24, and compensates for the signal distorted in the polarization mode dispersion and transmission / reception or transmission path in the separated polarization multiplexed signal. The compensated signal is output to the reproducing unit 26.
Note that the compensation unit 24 and the adaptive equalization unit 25 may be implemented by either time domain or frequency domain compensation.

搬送波位相再生部26は、適応等化部25で補償後の信号における搬送波の位相を再生する。
復号部27は、その再生された搬送波の位相情報を用いて補償後の信号を、バイナリ信号に変換して送信元のシンボル系列(送信情報)を得る。
The carrier phase reproduction unit 26 reproduces the phase of the carrier wave in the signal compensated by the adaptive equalization unit 25.
The decoding unit 27 uses the phase information of the reproduced carrier wave to convert the compensated signal into a binary signal to obtain a transmission source symbol sequence (transmission information).

次に、波長分散推定部23の構成を図6を参照して説明する。図6に示すように、推定部23は、信号分割部31と、m個(mは2以上の正の整数)の波長分散量算出部(算出部ともいう)32a〜32mと、波長分散量選択部33とを備えて構成されている。   Next, the configuration of the chromatic dispersion estimation unit 23 will be described with reference to FIG. As illustrated in FIG. 6, the estimation unit 23 includes a signal division unit 31, m (m is a positive integer greater than or equal to 2) chromatic dispersion amount calculation units (also referred to as calculation units) 32 a to 32 m, and chromatic dispersion amounts. And a selector 33.

信号分割部31は、AD変換部22から入力されたデジタル受信信号をm個に複製して分割し、この分割したデジタル受信信号を各算出部32a〜32mへ出力する。   The signal division unit 31 duplicates and divides the digital reception signal input from the AD conversion unit 22 into m pieces, and outputs the divided digital reception signal to the calculation units 32a to 32m.

各波長分散量算出部32a〜32mは、光送信装置10から送信されてきた2つ以上(m種類)のトレーニング信号系列から、それぞれ波長分散量を算出する。つまり、算出部32a〜32mの各々は、m種類のトレーニング信号系列を通過させる図示せぬm種類のBPF(Band pass filter)の内の1種類を有しており、BPFを通過したトレーニング信号系列の波長分散量を算出する。この算出は、トレーニング信号系列の電力が集中する周波数における到来時間差から波長分散量を求めるものである。   Each of the chromatic dispersion amount calculation units 32 a to 32 m calculates the chromatic dispersion amount from two or more (m types) training signal sequences transmitted from the optical transmission device 10. That is, each of the calculation units 32a to 32m has one of m types of BPF (Band pass filter) (not shown) that passes m types of training signal sequences, and the training signal sequence that has passed through the BPF. The amount of chromatic dispersion is calculated. In this calculation, the chromatic dispersion amount is obtained from the arrival time difference at the frequency where the power of the training signal sequence is concentrated.

具体例としては、m種類のトレーニング信号系列が2種類のトレーニング信号TG1,TG2の場合、各波長分散量算出部32a〜32mは、2種類のトレーニング信号TG1,TG2を各BPFで通過させ、この通過した各トレーニング信号TG1,TG2の波長分散量を算出する。   As a specific example, when m types of training signal sequences are two types of training signals TG1 and TG2, the respective chromatic dispersion amount calculation units 32a to 32m pass the two types of training signals TG1 and TG2 through each BPF. The amount of chromatic dispersion of each training signal TG1, TG2 that has passed is calculated.

なお、信号分割部31での分割数mと、各波長分散量算出部32a〜32mの個数mとは、同数であって、光送信装置10の選択部15(図2)で選択される2つ以上のトレーニング信号系列の数mに対応して設定されている。   Note that the division number m in the signal division unit 31 and the number m of each of the chromatic dispersion amount calculation units 32a to 32m are the same number and are selected by the selection unit 15 (FIG. 2) of the optical transmission apparatus 10. It is set corresponding to the number m of two or more training signal sequences.

波長分散量選択部33は、各算出部32a〜32mで算出された波長分散量を選択する。ここでは、m種類(2種類以上)の波長分散量から時変動(揺らぎ)の大きい波長分散量を除去している。具体的には、各算出部32a〜32mで算出による推定が始まってから指定したフレーム分だけ波長分散量を蓄積し、この蓄積された波長分散量の揺らぎが小さいものを選択する。揺らぎの評価方法としては、標準偏差、分散等を用いることができる。また、平均値からの外れ量が小さい波長分散量を選択することもできる。その他の統計値を用いて波長分散量を選択してもよい。   The chromatic dispersion amount selector 33 selects the chromatic dispersion amount calculated by each of the calculators 32a to 32m. Here, the chromatic dispersion amount having a large time fluctuation (fluctuation) is removed from the m (two or more) chromatic dispersion amounts. Specifically, the chromatic dispersion amount is accumulated for the designated frame after estimation by calculation is started in each of the calculation units 32a to 32m, and the one with the small fluctuation of the accumulated chromatic dispersion amount is selected. As a fluctuation evaluation method, standard deviation, variance, or the like can be used. It is also possible to select a chromatic dispersion amount with a small deviation from the average value. The chromatic dispersion amount may be selected using other statistical values.

<実施形態の動作>
次に、本実施形態のコヒーレント光通信システム100の光送信装置10及び光受信装置20による通信動作を説明する。
まず、光送信装置10(図2参照)の通信動作について、図7に示すフローチャートを参照して説明する。
<Operation of Embodiment>
Next, communication operations by the optical transmission device 10 and the optical reception device 20 of the coherent optical communication system 100 of the present embodiment will be described.
First, the communication operation of the optical transmitter 10 (see FIG. 2) will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

ステップS1において、変調部11が、送信するデータのバイナリ系列(送信情報)で偏波を変調し、これにより得られる送信シンボル系列(主信号)を出力する。   In step S1, the modulation unit 11 modulates the polarization with a binary sequence (transmission information) of data to be transmitted, and outputs a transmission symbol sequence (main signal) obtained thereby.

次に、ステップS2において、各生成部14a〜14nが、2つ以上の特定帯域に集中した電力を有する特定帯域信号系列であり、且つ各々異なる周波数スペクトラムの特定帯域信号系列をトレーニング信号系列(n種類のトレーニング信号系列)として生成し、これを選択部15へ出力する。   Next, in step S2, each of the generation units 14a to 14n is a specific band signal sequence having power concentrated in two or more specific bands, and each of the specific band signal sequences having different frequency spectrums is converted into a training signal sequence (n Are generated as a type of training signal sequence) and output to the selection unit 15.

次に、ステップS3において、選択部15が、生成部14a〜14nから入力されたn種類のトレーニング信号系列から2つ以上のトレーニング信号系列(例えば、2つのトレーニング信号TG1,TG2)を選択し、選択した2つのトレーニング信号TG1,TG2を信号多重部12に出力する。   Next, in step S3, the selection unit 15 selects two or more training signal sequences (for example, two training signals TG1 and TG2) from the n types of training signal sequences input from the generation units 14a to 14n, The two selected training signals TG 1 and TG 2 are output to the signal multiplexing unit 12.

次に、ステップS4において、信号多重部12が、変調部11から入力される送信シンボル系列に対して、選択部15で選択された2つのトレーニング信号TG1,TG2を、任意の信号周期Ns毎に時間多重し、この結果得られる多重信号系列を電気光変換部13へ出力する。   Next, in step S4, the signal multiplexing unit 12 applies the two training signals TG1 and TG2 selected by the selection unit 15 to the transmission symbol sequence input from the modulation unit 11 every arbitrary signal period Ns. Time multiplexing is performed, and the resulting multiplexed signal sequence is output to the electro-optical converter 13.

ステップS5において、電気光変換部13は、信号多重部12から入力される多重信号系列を光信号に変換し、この光信号を出力する。この出力された光信号は、図1に示す左側の多重装置40を介して光ファイバ50へ送信され、更に、左側の多重装置40を介して光受信装置20へ送信される。   In step S5, the electro-optical converter 13 converts the multiplexed signal sequence input from the signal multiplexer 12 into an optical signal, and outputs this optical signal. The output optical signal is transmitted to the optical fiber 50 via the left multiplexer 40 shown in FIG. 1 and further transmitted to the optical receiver 20 via the left multiplexer 40.

次に、光受信装置20(図5参照)の通信動作について、図8に示すフローチャートを参照して説明する。
ステップS6において、光電気変換部21が、光送信装置10から光ファイバ50を介して送信されてきた光信号を、局部発振用レーザ(図示せず)を用いて、コヒーレント受信した信号光の光電界を直交する成分に分離し、電気のアナログ信号に変換する。
Next, the communication operation of the optical receiver 20 (see FIG. 5) will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
In step S <b> 6, the photoelectric conversion unit 21 uses the local oscillation laser (not shown) to optically transmit the optical signal transmitted from the optical transmission device 10 via the optical fiber 50. The field is separated into orthogonal components and converted into electrical analog signals.

次に、ステップS7において、AD変換部22が、その変換されたアナログ信号をデジタル信号に変換して推定部23及び補償部24へ出力する。   Next, in step S <b> 7, the AD conversion unit 22 converts the converted analog signal into a digital signal and outputs the digital signal to the estimation unit 23 and the compensation unit 24.

ステップS8において、推定部23が、デジタル信号から前述したように2つ以上のトレーニング信号系列(ここでは、2つのトレーニング信号TG1,TG2)を抽出して波長分散量を推定し、この推定した波長分散量を補償部24に入力する。   In step S8, the estimation unit 23 extracts two or more training signal sequences (here, two training signals TG1 and TG2) from the digital signal to estimate the chromatic dispersion amount, and the estimated wavelength. The amount of dispersion is input to the compensation unit 24.

ステップS9において、補償部24が、デジタル信号の波長分散による信号歪みを、上記ステップS8で推定された分散補償量に応じて補償し、この補償したデジタル信号を適応等化部25へ出力する。   In step S <b> 9, the compensation unit 24 compensates the signal distortion due to the chromatic dispersion of the digital signal according to the dispersion compensation amount estimated in step S <b> 8, and outputs the compensated digital signal to the adaptive equalization unit 25.

ステップS10において、適応等化部25が、補償部24で補償されたデジタル信号から偏波多重信号を分離し、この分離した偏波多重信号において伝送路中(偏波モード分散及び送受信時も含む)で歪んだ信号を補償し、この補償した信号を再生部26へ出力する。   In step S10, the adaptive equalization unit 25 separates the polarization multiplexed signal from the digital signal compensated by the compensation unit 24, and the separated polarization multiplexed signal is transmitted through the transmission path (including polarization mode dispersion and transmission / reception). ) Is compensated for, and the compensated signal is output to the reproducing unit 26.

ステップS11において、再生部26が、適応等化部25で補償後の信号における搬送波の位相を再生する。
ステップS12において、復号部27が、その再生された搬送波の位相情報を用いて、上記ステップS10での補償後の信号を、バイナリ信号に変換して送信元のシンボル系列(送信情報)を取得する。
In step S <b> 11, the reproduction unit 26 reproduces the phase of the carrier wave in the signal after compensation by the adaptive equalization unit 25.
In step S12, the decoding unit 27 uses the phase information of the reproduced carrier wave to convert the signal after the compensation in step S10 into a binary signal to obtain a transmission source symbol sequence (transmission information). .

<実施形態の効果>
以上説明したように、本実施形態のコヒーレント光通信システム100は、偏波を送信情報で変調した主信号と、当該偏波において特定周波数に電力が集中するトレーニング信号系列とが多重化後に光変換されて光ファイバ50へ送信された光信号を、当該光ファイバ50から受信する。
<Effect of embodiment>
As described above, the coherent optical communication system 100 according to the present embodiment performs optical conversion after multiplexing a main signal whose polarization is modulated by transmission information and a training signal sequence in which power is concentrated at a specific frequency in the polarization. Then, the optical signal transmitted to the optical fiber 50 is received from the optical fiber 50.

本実施形態の特徴は、光送信装置10が、複数の周波数帯域に集中する電力を有する複数の信号系列で、且つ、各々が異なる周波数帯域に電力が集中する複数の信号系列をトレーニング信号系列として生成し、これら生成されたトレーニング信号系列の内2つ以上のトレーニング信号系列を主信号に多重化した後に光信号に変換して光ファイバ50へ送信する。更に、光受信装置20が光ファイバ50から受信した光信号を電気信号に変換した後にデジタル信号に変換し、この変換されたデジタル信号毎に周波数帯域の異なるトレーニング信号系列を検出し、この検出されたトレーニング信号系列に含まれる周波数成分から波長分散量を推定し、この推定された波長分散量に応じて、変換されたデジタル信号の波長分散による信号歪みを補償するようにした。   The feature of this embodiment is that the optical transmission apparatus 10 is a plurality of signal sequences having power concentrated in a plurality of frequency bands, and a plurality of signal sequences each having power concentrated in different frequency bands is used as a training signal sequence. Then, two or more of the generated training signal sequences are multiplexed into the main signal, converted into an optical signal, and transmitted to the optical fiber 50. Further, the optical receiver 20 converts the optical signal received from the optical fiber 50 into an electric signal and then converts it into a digital signal, and detects a training signal sequence having a different frequency band for each of the converted digital signals. The chromatic dispersion amount is estimated from the frequency components included in the training signal sequence, and signal distortion due to the chromatic dispersion of the converted digital signal is compensated according to the estimated chromatic dispersion amount.

つまり、光送信装置10において、周波数帯域が異なる周波数スペクトルの2種類以上のトレーニング信号系列を主信号に多重化して送信するようにした。このため例えば光ファイバ50の伝達関数が何れかのトレーニング信号系列を著しく劣化させる成分を持つ場合でも、光受信装置20において、特性の劣化していないトレーニング信号系列を選択することにより、波長分散量の推定精度を向上させて、波長分散を適正に補償することができる。これによって、光受信装置20において、光送信装置10から送信された送信情報を適正に復号することが可能となる。   That is, in the optical transmission device 10, two or more types of training signal sequences having different frequency spectra in different frequency bands are multiplexed and transmitted on the main signal. For this reason, for example, even when the transfer function of the optical fiber 50 has a component that significantly degrades any training signal sequence, the optical receiver 20 selects a training signal sequence that has not deteriorated in characteristics, thereby obtaining a chromatic dispersion amount. Thus, it is possible to appropriately compensate for chromatic dispersion. As a result, the optical receiver 20 can properly decode the transmission information transmitted from the optical transmitter 10.

また、光送信装置10は、複数の周波数帯域に集中する電力を有する複数の信号系列で、且つ、各々が異なる周波数帯域に電力が集中する複数の信号系列をトレーニング信号系列として生成する生成部14a〜14nと、生成部14a〜14nで生成された複数のトレーニング信号系列から2つ以上のトレーニング信号系列を時分割で選択する選択部15とを備える。更に、その選択されたトレーニング信号系列を主信号に時間多重した多重信号系列を生成する信号多重部12と、上記生成された多重信号系列を光信号に変換して光ファイバ50へ送信する電気光変換部13とを備える構成とした。   Further, the optical transmission device 10 generates a plurality of signal sequences having power concentrated in a plurality of frequency bands and a plurality of signal sequences each having power concentrated in a different frequency band as a training signal sequence. To 14n and a selection unit 15 that selects two or more training signal sequences in a time division manner from the plurality of training signal sequences generated by the generation units 14a to 14n. Further, a signal multiplexing unit 12 that generates a multiplexed signal sequence obtained by time-multiplexing the selected training signal sequence with a main signal, and electric light that converts the generated multiplexed signal sequence into an optical signal and transmits the optical signal to the optical fiber 50. The conversion unit 13 is provided.

光受信装置20は、光ファイバ50から受信した光信号を電気信号に変換する光電気変換部21と、変換された電気信号をデジタル信号に変換するAD変換部22とを備える。更に、AD変換部22で変換されたデジタル信号を、選択部15での選択数分複製して分割し、この分割されたデジタル信号毎に周波数帯域の異なるトレーニング信号系列を抽出し、この抽出されたトレーニング信号系列に含まれる周波数成分から波長分散量を推定する推定部23と、AD変換部22で変換されたデジタル信号の波長分散による信号歪みを、推定された波長分散量に応じて補償する補償部24とを備える構成とした。   The optical receiver 20 includes a photoelectric converter 21 that converts an optical signal received from the optical fiber 50 into an electrical signal, and an AD converter 22 that converts the converted electrical signal into a digital signal. Further, the digital signal converted by the AD conversion unit 22 is duplicated and divided by the number selected by the selection unit 15, and a training signal sequence having a different frequency band is extracted for each of the divided digital signals. The estimator 23 for estimating the chromatic dispersion amount from the frequency components included in the training signal sequence and the signal distortion due to the chromatic dispersion of the digital signal converted by the AD converter 22 are compensated according to the estimated chromatic dispersion amount. The compensator 24 is provided.

この構成によれば、周波数帯域が異なる周波数スペクトルの2種類以上のトレーニング信号系列を送信し、これらのトレーニング信号系列を受信して適正に抽出することができる。このため、特性の劣化していないトレーニング信号系列を選択することが可能となるので、波長分散量の推定精度を向上させて、波長分散を適正に補償することができる。   According to this configuration, it is possible to transmit two or more types of training signal sequences having different frequency spectra in different frequency bands, and to receive and appropriately extract these training signal sequences. For this reason, since it is possible to select a training signal sequence whose characteristics are not deteriorated, it is possible to improve the estimation accuracy of the chromatic dispersion amount and appropriately compensate the chromatic dispersion.

また、選択部15は、光送信装置10又は光受信装置20の周波数特性、光ファイバ50における狭窄化、光ファイバ50の伝送チャネルの周波数特性及び波長分散量の少なくとも1つに基づいて、生成部14a〜14nで生成された複数のトレーニング信号系列から2つ以上のトレーニング信号系列を選択する処理を行うようにした。   The selection unit 15 generates the generation unit based on at least one of the frequency characteristics of the optical transmission device 10 or the optical reception device 20, the narrowing in the optical fiber 50, the frequency characteristics of the transmission channel of the optical fiber 50, and the chromatic dispersion amount. A process of selecting two or more training signal sequences from the plurality of training signal sequences generated in 14a to 14n is performed.

この構成によれば、光送信装置10から光ファイバ50を介して光受信装置20へ主信号に多重した2つ以上のトレーニング信号系列を光伝送する際に、光ファイバ50の伝達関数の適合範囲内に収まるトレーニング信号系列を伝送することが可能となる。このため、特性の劣化していないトレーニング信号系列を用いて波長分散量の推定精度を向上させ、波長分散を適正に補償することができる。   According to this configuration, when two or more training signal sequences multiplexed on the main signal are optically transmitted from the optical transmission device 10 to the optical reception device 20 via the optical fiber 50, the transfer function adaptation range of the optical fiber 50 is used. It is possible to transmit a training signal sequence that falls within. For this reason, it is possible to improve the estimation accuracy of the chromatic dispersion amount by using the training signal sequence whose characteristics are not deteriorated and appropriately compensate for the chromatic dispersion.

また、推定部23は、抽出された各々異なる周波数帯域のトレーニング信号系列毎に推定される各波長分散量の内、時変動が小さい波長分散量、又は、各波長分散量の平均値からの外れ量が小さい波長分散量を選択する処理を行うようにした。   In addition, the estimation unit 23 is the chromatic dispersion amount estimated for each of the extracted training signal sequences of different frequency bands, the chromatic dispersion amount having a small time variation, or a deviation from the average value of the chromatic dispersion amounts. A process of selecting a small amount of chromatic dispersion is performed.

この構成によれば、特性劣化の少ない又は特性劣化の無いトレーニング信号系列の波長分散量を選択して波長分散補償に用いることができるので、波長分散量の推定精度を向上させて、波長分散を適正に補償することができる。   According to this configuration, it is possible to select a chromatic dispersion amount of a training signal sequence with little characteristic degradation or no characteristic degradation and use it for chromatic dispersion compensation. Therefore, the estimation accuracy of the chromatic dispersion amount is improved, and the chromatic dispersion is improved. It can be compensated appropriately.

また、推定部23は、抽出された各々異なる周波数帯域のトレーニング信号系列の各電力値を比較して、最大電力値のトレーニング信号系列を選択し、この選択されたトレーニング信号系列に含まれる周波数成分から波長分散量を推定して補償部24へ出力する処理を行うようにした。   Further, the estimation unit 23 compares the extracted power values of the training signal sequences of different frequency bands, selects the training signal sequence of the maximum power value, and the frequency component included in the selected training signal sequence From this, a process of estimating the chromatic dispersion amount and outputting it to the compensation unit 24 is performed.

この構成によれば、最大電力値のトレーニング信号系列、つまり、特性劣化の無いトレーニング信号系列を選択して波長分散量を推定し、波長分散補償に用いることができる。従って、波長分散量の推定精度を向上させて、波長分散を適正に補償することができる。   According to this configuration, it is possible to select a training signal sequence having the maximum power value, that is, a training signal sequence having no characteristic degradation, estimate the chromatic dispersion amount, and use it for chromatic dispersion compensation. Accordingly, it is possible to improve the estimation accuracy of the chromatic dispersion amount and appropriately compensate for the chromatic dispersion.

<波長分散推定部の変形例>
図9に本実施形態における波長分散推定部の変形例のブロック図を示す。
図9に示す波長分散推定部23Aは、信号分割部31と、BPF35a〜35mと、電力算出部36と、波長分散量算出部37とを備えて構成されている。なお、信号分割部31は上述したものと同じである。
<Modification of chromatic dispersion estimation unit>
FIG. 9 shows a block diagram of a modification of the chromatic dispersion estimation unit in the present embodiment.
The chromatic dispersion estimating unit 23A illustrated in FIG. 9 includes a signal dividing unit 31, BPFs 35a to 35m, a power calculating unit 36, and a chromatic dispersion amount calculating unit 37. The signal dividing unit 31 is the same as that described above.

BPF35a〜35mは、信号分割部31でのデジタル信号の分割数mと同数配置され、個々のBPF35a〜35mの周波数通過帯域は全て異なっている。即ち、BPF35a〜35m毎に、m種類のトレーニング信号系列の内の何れか1種類を通過させる周波数帯域を備えている。例えば、BPF35aは、m種類のトレーニング信号系列の内の第1のトレーニング信号系列のみを通過させ、BPF35mは、第mのトレーニング信号系列のみを通過させるようになっている。   The BPFs 35a to 35m are arranged in the same number as the digital signal division number m in the signal division unit 31, and the frequency passbands of the individual BPFs 35a to 35m are all different. In other words, each of the BPFs 35a to 35m has a frequency band that allows any one of m types of training signal sequences to pass therethrough. For example, the BPF 35a passes only the first training signal sequence of the m types of training signal sequences, and the BPF 35m passes only the mth training signal sequence.

電力算出部36は、各BPF35a〜35mを通過したトレーニング信号系列の各々において、電力値の比較を行い、最大電力成分を有するトレーニング信号系列を選択する。
波長分散量算出部37は、その選択されたトレーニング信号系列の電力が集中する周波数における到来時間差から波長分散量の算出を行う。
The power calculation unit 36 compares the power values in each of the training signal sequences that have passed through the BPFs 35a to 35m, and selects the training signal sequence having the maximum power component.
The chromatic dispersion amount calculation unit 37 calculates the chromatic dispersion amount from the arrival time difference at the frequency where the power of the selected training signal sequence is concentrated.

このように、電力算出部36で複数のトレーニング信号系列の中から最大電力成分を有するトレーニング信号系列を選択し、この選択されたトレーニング信号系列から波長分散量の算出を行うことにより、次のような効果が得られる。即ち、光ファイバ50で接続された光送信装置10及び光受信装置20におけるディジタル帯域制限フィルタの周波数特性や、電力増幅器、ディジタル/アナログ変換器、アナログ/ディジタル変換器、アナログ低域通過フィルタ等のフロントエンド部における周波数特性の時間的な伝達関数の歪みの変化によらず、安定的に波長分散量を推定することが可能となる。   In this way, by selecting the training signal sequence having the maximum power component from the plurality of training signal sequences in the power calculation unit 36 and calculating the chromatic dispersion amount from the selected training signal sequence, the following is performed. Effects can be obtained. That is, the frequency characteristics of the digital band limiting filter in the optical transmitter 10 and the optical receiver 20 connected by the optical fiber 50, the power amplifier, the digital / analog converter, the analog / digital converter, the analog low-pass filter, etc. It is possible to stably estimate the amount of chromatic dispersion regardless of the change in distortion of the temporal transfer function of the frequency characteristic in the front end portion.

また、電力算出部36で比較した電力値が同じ場合、同じ電力値のトレーニング信号系列を波長分散量算出部37へ出力する。この算出部37は、同じ電力値のトレーニング信号系列を平均化して1つのトレーニング信号系列として波長分散量を推定する。このように平均化することにより波長分散量の推定精度を改善することが可能となる。   When the power values compared by the power calculator 36 are the same, a training signal sequence having the same power value is output to the chromatic dispersion amount calculator 37. The calculation unit 37 averages the training signal sequences having the same power value and estimates the chromatic dispersion amount as one training signal sequence. By averaging in this way, it is possible to improve the estimation accuracy of the amount of chromatic dispersion.

また、電力算出部36は、各BPF35a〜35mを通過したトレーニング信号系列の各々において、電力値の比較に代え、信号電力対雑音電力比(S/N比)の比較を行い、S/N比の最も大きいトレーニング信号系列を選択するようにしてもよい。
この場合も、上述したフロントエンド部における周波数特性の時間的な伝達関数の歪みの変化によらず、安定的に波長分散量を推定することが可能となる。
In addition, the power calculation unit 36 compares the signal power to noise power ratio (S / N ratio) instead of comparing the power values in each of the training signal sequences that have passed through each of the BPFs 35a to 35m, and the S / N ratio. The largest training signal sequence may be selected.
Also in this case, it is possible to stably estimate the chromatic dispersion amount regardless of the change in the distortion of the time-related transfer function of the frequency characteristic in the front end portion described above.

その他、具体的な構成について、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。例えば、図6に示す光受信装置20の推定部23において、信号分割部31での分割数mと各算出部32a〜32mの数mを、図2に示す光送信装置10におけるn個の生成部14a〜14nと同数とする。この際、信号分割部31の分割後の各信号を出力する出力端と、各算出部32a〜32mの入力端とは、1対1で接続する。更に、選択部15(図2)で、生成部14a〜14nにて生成されたトレーニング信号系列を選択した際に、この選択数kの情報(選択数情報)が、信号多重部12で信号フレームのプリアンブル等の先頭領域に挿入される等、少なくとも先頭のトレーニング信号系列よりも前方側に挿入されるようにしておく。   In addition, about a concrete structure, it can change suitably in the range which does not deviate from the main point of this invention. For example, in the estimation unit 23 of the optical reception device 20 illustrated in FIG. 6, the number m of divisions in the signal division unit 31 and the number m of the calculation units 32 a to 32 m are generated in the optical transmission device 10 illustrated in FIG. The same number as the parts 14a to 14n. At this time, an output terminal that outputs each signal after the division by the signal dividing unit 31 and an input terminal of each of the calculation units 32a to 32m are connected on a one-to-one basis. Further, when the selection unit 15 (FIG. 2) selects the training signal sequence generated by the generation units 14a to 14n, the information on the selection number k (selection number information) is converted into a signal frame by the signal multiplexing unit 12. In other words, it is inserted in at least the front side of the first training signal sequence, such as being inserted in the first region of the preamble of the first.

そして、光受信装置20(図6)で受信されたデジタル信号が信号分割部31に入力された際に、信号分割部31がデジタル信号の先頭に挿入された選択数kを検出し、この選択数kだけ分割kして、各算出部32a〜32kへ出力する。各算出部32a〜32kは、個々のBPFを通過したトレーニング信号系列から、それぞれ波長分散量を算出して推定する。   When the digital signal received by the optical receiver 20 (FIG. 6) is input to the signal dividing unit 31, the signal dividing unit 31 detects the selection number k inserted at the head of the digital signal, and this selection is performed. Divide k by several k and output to each of the calculation units 32a to 32k. Each of the calculation units 32a to 32k calculates and estimates a chromatic dispersion amount from the training signal sequence that has passed through each BPF.

このように構成すれば、光送信装置10でトレーニング信号系列を複数生成後に幾つ選択されても、光受信装置20において、その選択数だけトレーニング信号系列を適正に抽出して波長分散量を推定することができる。つまり、送受信間で、2つ以上となるトレーニング信号系列の数を、光伝送路の特性等に応じて任意に変更しながら送受信し、その任意数のトレーニング信号系列を基に波長分散量を推定して波長分散を補正することができる。このため、より精度良く波長分散量を推定して波長分散による波形歪を適正に補償することができる。   According to this configuration, even if a number of training signal sequences are selected after generating a plurality of training signal sequences by the optical transmission device 10, the optical reception device 20 appropriately extracts the training signal sequence by the selected number and estimates the chromatic dispersion amount. be able to. In other words, the number of training signal sequences that are two or more between transmission and reception is transmitted and received while arbitrarily changing according to the characteristics of the optical transmission path, etc., and the chromatic dispersion amount is estimated based on the arbitrary number of training signal sequences Thus, chromatic dispersion can be corrected. For this reason, it is possible to estimate the amount of chromatic dispersion with higher accuracy and appropriately compensate for waveform distortion due to chromatic dispersion.

更には、光受信装置20の推定部23において、推定される波長分散量を光送信装置10へフィードバックし、光送信装置10の選択部15において、そのフィードバックされる波長分散量が最小となるように、2つ以上のトレーニング信号系列の選択数kを変えて、光受信装置20へ送信するようにしてもよい。このようにすれば、より波長分散による波形歪を適正に補償することができる。   Further, the estimation unit 23 of the optical receiver 20 feeds back the estimated chromatic dispersion amount to the optical transmission device 10, and the selection unit 15 of the optical transmission device 10 minimizes the fed back chromatic dispersion amount. Alternatively, the selected number k of two or more training signal sequences may be changed and transmitted to the optical receiver 20. In this way, it is possible to appropriately compensate for waveform distortion due to chromatic dispersion.

10 光送信装置
11 送信信号変調部
12 信号多重部
13 電気光変換部
14a〜14n トレーニング信号系列生成部(生成部)
15 トレーニング信号系列選択部(選択部)
20 光受信装置
21 光電気変換部
22 AD変換部
23 波長分散推定部(推定部)
24 波長分散補償部(補償部)
25 適応等化部
26 搬送波位相再生部
27 復号部
31 信号分割部
32a〜32m,37 波長分散量算出部
33 波長分散量選択部
35a〜35m BPF
36 電力算出部
40 多重装置
50 光ファイバ
100 コヒーレント光通信システム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Optical transmitter 11 Transmission signal modulation part 12 Signal multiplexing part 13 Electro-optical conversion part 14a-14n Training signal sequence generation part (generation part)
15 Training signal sequence selector (selector)
20 optical receiver 21 photoelectric conversion unit 22 AD conversion unit 23 chromatic dispersion estimation unit (estimation unit)
24 Chromatic dispersion compensator (compensator)
25 adaptive equalization unit 26 carrier phase recovery unit 27 decoding unit 31 signal division unit 32a to 32m, 37 chromatic dispersion amount calculation unit 33 chromatic dispersion amount selection unit 35a to 35m BPF
36 Power Calculation Unit 40 Multiplexer 50 Optical Fiber 100 Coherent Optical Communication System

上記課題を解決するために、請求項1に係る発明は、光送信装置により、偏波を送信情報で変調した主信号と、当該偏波において特定周波数に電力が集中する信号系列とを多重化後に光変換して光伝送路へ送信し、この送信された光信号を光受信装置により当該光伝送路から受信するコヒーレント光通信システムであって、前記光送信装置は、複数の周波数帯域に集中する電力を有する複数の信号系列であって、且つ、各々が異なる周波数帯域に電力が集中する複数の信号系列をトレーニング信号系列として生成する生成部と、前記生成部で生成された複数のトレーニング信号系列から2つ以上のトレーニング信号系列を時分割で選択すると共に、当該選択されたトレーニング信号系列の数を示す選択数情報を選択する選択部と、前記選択されたトレーニング信号系列及び前記選択数情報を前記主信号に時間多重して多重信号系列を生成する信号多重部と、前記生成された多重信号系列を光信号に変換して前記光伝送路へ送信する電気光変換部とを備え、前記光受信装置は、前記光伝送路から受信した光信号を電気信号に変換する光電気変換部と、前記変換された電気信号をデジタル信号に変換するAD変換部と、前記AD変換部で変換されたデジタル信号を、当該デジタル信号に含まれる前記選択数情報に応じた数だけ複製して分割し、この分割されたデジタル信号毎に周波数帯域の異なるトレーニング信号系列を抽出し、この抽出された各々異なる周波数帯域のトレーニング信号系列毎に推定される各波長分散量の内、時変動が小さい波長分散量を選択して波長分散量と推定する推定部と、前記AD変換部で変換されたデジタル信号の波長分散による信号歪みを、前記推定された波長分散量に応じて補償する補償部とを備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the invention according to claim 1, the optical transmission apparatus, multiplexed with a main signal modulated polarization in transmission information, and a signal sequence power to a particular frequency in the polarization is concentrated after transmitted to the optical transmission line is optically converted to a coherent optical communication system for receiving from the optical transmission line by an optical receiving apparatus the transmitted optical signal, the optical transmission apparatus, concentrated on a plurality of frequency bands A plurality of signal sequences having power to be generated and generating as a training signal sequence a plurality of signal sequences each having power concentrated in different frequency bands, and a plurality of training signals generated by the generation unit A selection unit that selects two or more training signal sequences from the sequence in a time-sharing manner, and selects selection number information indicating the number of the selected training signal sequences; A training signal sequence and the selected number information are time-multiplexed with the main signal to generate a multiplexed signal sequence, and the generated multiplexed signal sequence is converted into an optical signal and transmitted to the optical transmission line. An optical / electrical converter, and the optical receiver converts an optical signal received from the optical transmission path into an electrical signal, and an AD converter that converts the converted electrical signal into a digital signal. And the digital signal converted by the AD conversion unit is duplicated and divided by the number corresponding to the selection number information included in the digital signal, and training signal sequences having different frequency bands for each of the divided digital signals Of the extracted chromatic dispersion amounts estimated for each of the extracted training signal sequences in different frequency bands, and select a chromatic dispersion amount with a small temporal variation to estimate the chromatic dispersion amount. An estimation unit, a signal distortion due to wavelength dispersion of the digital signal converted by the AD conversion unit, characterized by comprising a compensator for compensating in accordance with the estimated amount of wavelength dispersion.

請求項に係る発明は、光送信装置により、偏波を送信情報で変調した主信号と、当該偏波において特定周波数に電力が集中する信号系列とを多重化後に光変換して光伝送路へ送信し、この送信された光信号を光受信装置により当該光伝送路から受信する通信方法であって、前記光送信装置は、複数の周波数帯域に集中する電力を有する複数の信号系列であって、且つ、各々が異なる周波数帯域に電力が集中する複数の信号系列をトレーニング信号系列として生成するステップと、前記生成された複数のトレーニング信号系列から2つ以上のトレーニング信号系列を時分割で選択すると共に、当該選択されたトレーニング信号系列の数を示す選択数情報を選択するステップと、前記選択されたトレーニング信号系列及び前記選択数情報を前記主信号に時間多重して多重信号系列を生成するステップと、前記生成された多重信号系列を光信号に変換して前記光伝送路へ送信するステップとを実行し、前記光受信装置は、前記光伝送路から受信した光信号を電気信号に変換するステップと、前記変換された電気信号をデジタル信号に変換するステップと、前記変換されたデジタル信号を、当該デジタル信号に含まれる前記選択数情報に応じた数だけ複製して分割し、この分割されたデジタル信号毎に周波数帯域の異なるトレーニング信号系列を抽出し、この抽出された各々異なる周波数帯域のトレーニング信号系列毎に推定される各波長分散量の内、時変動が小さい波長分散量を選択して波長分散量と推定するステップと、前記変換されたデジタル信号の波長分散による信号歪みを、前記推定された波長分散量に応じて補償するステップとを実行することを特徴とする。 The invention according to claim 5 is an optical transmission line in which an optical transmission device performs optical conversion after multiplexing a main signal whose polarization is modulated with transmission information and a signal sequence in which power is concentrated at a specific frequency in the polarization. And transmitting the transmitted optical signal from the optical transmission line by the optical receiver, wherein the optical transmitter is a plurality of signal sequences having power concentrated in a plurality of frequency bands. And generating as a training signal sequence a plurality of signal sequences each having power concentrated in different frequency bands, and selecting two or more training signal sequences from the generated plurality of training signal sequences in a time division manner And selecting the selection number information indicating the number of the selected training signal sequences, and selecting the selected training signal sequence and the selection number information. A step of time-multiplexing the signal to generate a multiplexed signal sequence, and a step of converting the generated multiplexed signal sequence into an optical signal and transmitting the optical signal to the optical transmission line, A step of converting an optical signal received from a transmission path into an electrical signal; a step of converting the converted electrical signal into a digital signal; and converting the converted digital signal into the selection number information included in the digital signal. The number of chromatic dispersions estimated by each of the extracted training signal sequences of different frequency bands is extracted by duplicating and dividing the corresponding number, extracting the training signal sequences having different frequency bands for each of the divided digital signals. Among them, a step of selecting a chromatic dispersion amount having a small temporal variation and estimating it as a chromatic dispersion amount, and a signal distortion due to the chromatic dispersion of the converted digital signal, And executes a step of compensating in accordance with the estimated amount of wavelength dispersion.

これら請求項1,によれば、次のような作用効果が得られる。光送信装置において、周波数帯域が異なる周波数スペクトルの2種類以上のトレーニング信号系列を主信号に多重化して送信する。これにより、例えば光伝送路の伝達関数が何れかのトレーニング信号系列を著しく劣化させる成分を持つ場合でも、光受信装置において、特性の劣化していないトレーニング信号系列を選択することにより、波長分散量の推定精度を向上させて、波長分散を適正に補償することができる。また、送受信間で、2つ以上となるトレーニング信号系列の数を、光伝送路の特性等に応じて任意に変更しながら送受信し、その任意数のトレーニング信号系列を基に波長分散量を推定して波長分散を補正することができる。このため、より精度良く波長分散量を推定して波長分散による波形歪を適正に補償することができる。更に、特性劣化の少ない又は特性劣化の無いトレーニング信号系列の波長分散量を選択して波長分散補償に用いることができるので、波長分散量の推定精度を向上させて、波長分散を適正に補償することができる。 According to the first and fifth aspects, the following operational effects can be obtained. In the optical transmission apparatus, two or more types of training signal sequences having different frequency spectra in different frequency bands are multiplexed and transmitted on the main signal. Thereby, for example, even when the transfer function of the optical transmission line has a component that significantly deteriorates any training signal sequence, the chromatic dispersion amount is selected by selecting the training signal sequence whose characteristics are not deteriorated in the optical receiver. Thus, it is possible to appropriately compensate for chromatic dispersion. In addition, the number of training signal sequences that are two or more between transmission and reception is transmitted and received while changing arbitrarily according to the characteristics of the optical transmission path, etc., and the chromatic dispersion amount is estimated based on the arbitrary number of training signal sequences Thus, chromatic dispersion can be corrected. For this reason, it is possible to estimate the amount of chromatic dispersion with higher accuracy and appropriately compensate for waveform distortion due to chromatic dispersion. Furthermore, since the chromatic dispersion amount of the training signal sequence with little or no characteristic degradation can be selected and used for chromatic dispersion compensation, the estimation accuracy of the chromatic dispersion amount is improved and the chromatic dispersion is compensated appropriately. be able to.

請求項に係る発明は、前記選択部は、前記光送信装置又は前記光受信装置の周波数特性、前記光伝送路における狭窄化、前記光伝送路の伝送チャネルの周波数特性及び波長分散量の少なくとも1つに基づいて、前記生成部で生成された複数のトレーニング信号系列から2つ以上のトレーニング信号系列を選択することを特徴とする請求項に記載のコヒーレント光通信システムである。 According to a second aspect of the present invention, the selection unit includes at least frequency characteristics of the optical transmission device or the optical reception device, narrowing of the optical transmission path, frequency characteristics of a transmission channel of the optical transmission path, and chromatic dispersion amount. based on one, a coherent optical communication system according to claim 1, characterized by selecting two or more training signal sequence from a plurality of training signal sequence generated by the generation unit.

請求項に係る発明は、前記推定部は、前記抽出された各々異なる周波数帯域のトレーニング信号系列の各電力値を比較して、最大電力値のトレーニング信号系列を選択し、この選択されたトレーニング信号系列に含まれる周波数成分から波長分散量を推定して前記補償部へ出力する処理を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載のコヒーレント光通信システムである。 In the invention according to claim 3 , the estimation unit compares the extracted power values of the training signal sequences of the different frequency bands, selects the training signal sequence of the maximum power value, and selects the selected training signal. 3. The coherent optical communication system according to claim 1, wherein a process of estimating a chromatic dispersion amount from a frequency component included in a signal sequence and outputting the estimated chromatic dispersion amount to the compensation unit is performed.

請求項に係る発明は、前記推定部は、前記抽出された各々異なる周波数帯域のトレーニング信号系列の各信号電力対雑音電力比を比較して、最大信号電力対雑音電力比のトレーニング信号系列を選択し、この選択されたトレーニング信号系列に含まれる周波数成分から波長分散量を推定して前記補償部へ出力する処理を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載のコヒーレント光通信システムである。 According to a fourth aspect of the present invention, the estimation unit compares the extracted signal power to noise power ratios of the training signal sequences of the different frequency bands, and determines a training signal sequence having a maximum signal power to noise power ratio. 3. The coherent optical communication system according to claim 1, wherein a process of selecting, estimating a chromatic dispersion amount from a frequency component included in the selected training signal sequence, and outputting the estimated chromatic dispersion amount to the compensation unit is performed. is there.

Claims (8)

偏波を送信情報で変調した主信号と、当該偏波において特定周波数に電力が集中する信号系列とが多重化後に光変換されて光伝送路へ送信され、この送信された光信号が当該光伝送路から受信されるコヒーレント光通信システムであって、
複数の周波数帯域に集中する電力を有する複数の信号系列で、且つ、各々が異なる周波数帯域に電力が集中する複数の信号系列をトレーニング信号系列として生成し、これら生成されたトレーニング信号系列の内2つ以上のトレーニング信号系列を前記主信号に多重化した後に光信号に変換して前記光伝送路へ送信する光送信装置と、
前記光伝送路から受信した光信号を電気信号に変換した後にデジタル信号に変換し、この変換されたデジタル信号毎に周波数帯域の異なるトレーニング信号系列を検出し、この検出されたトレーニング信号系列に含まれる周波数成分から波長分散量を推定し、この推定された波長分散量に応じて、前記変換されたデジタル信号の波長分散による信号歪みを補償する光受信装置と、
を備えることを特徴とするコヒーレント光通信システム。
A main signal obtained by modulating the polarization with transmission information and a signal sequence in which power is concentrated at a specific frequency in the polarization are multiplexed and then optically converted and transmitted to the optical transmission path. A coherent optical communication system received from a transmission line,
A plurality of signal sequences having power concentrated in a plurality of frequency bands and a plurality of signal sequences each having power concentrated in a different frequency band are generated as training signal sequences, and 2 of these generated training signal sequences are generated. An optical transmitter that multiplexes two or more training signal sequences into the main signal, converts the signal into an optical signal, and transmits the optical signal to the optical transmission path;
The optical signal received from the optical transmission path is converted into an electrical signal and then converted into a digital signal, and a training signal sequence having a different frequency band is detected for each converted digital signal, and included in the detected training signal sequence An optical receiver that estimates a chromatic dispersion amount from a frequency component to be compensated, and compensates for a signal distortion due to the chromatic dispersion of the converted digital signal according to the estimated chromatic dispersion amount;
A coherent optical communication system comprising:
前記光送信装置は、
複数の周波数帯域に集中する電力を有する複数の信号系列であって、且つ、各々が異なる周波数帯域に電力が集中する複数の信号系列をトレーニング信号系列として生成する生成部と、
前記生成部で生成された複数のトレーニング信号系列から2つ以上のトレーニング信号系列を時分割で選択する選択部と、
前記選択されたトレーニング信号系列を前記主信号に時間多重した多重信号系列を生成する信号多重部と、
前記生成された多重信号系列を光信号に変換して前記光伝送路へ送信する電気光変換部とを備え、
前記光受信装置は、
前記光伝送路から受信した光信号を電気信号に変換する光電気変換部と、
前記変換された電気信号をデジタル信号に変換するAD変換部と、
前記AD変換部で変換されたデジタル信号を、前記選択部での選択数分複製して分割し、この分割されたデジタル信号毎に周波数帯域の異なるトレーニング信号系列を抽出し、この抽出されたトレーニング信号系列に含まれる周波数成分から波長分散量を推定する推定部と、
前記AD変換部で変換されたデジタル信号の波長分散による信号歪みを、前記推定された波長分散量に応じて補償する補償部とを備える
ことを特徴とする請求項1に記載のコヒーレント光通信システム。
The optical transmitter is
A plurality of signal sequences having power concentrated in a plurality of frequency bands, and generating a plurality of signal sequences each having power concentrated in a different frequency band as a training signal sequence;
A selection unit that selects two or more training signal sequences in a time division manner from a plurality of training signal sequences generated by the generation unit;
A signal multiplexing unit for generating a multiplexed signal sequence obtained by time-multiplexing the selected training signal sequence with the main signal;
An electro-optical converter that converts the generated multiplexed signal sequence into an optical signal and transmits the optical signal to the optical transmission line;
The optical receiver is
A photoelectric conversion unit that converts an optical signal received from the optical transmission path into an electrical signal;
An AD converter for converting the converted electrical signal into a digital signal;
The digital signal converted by the AD conversion unit is duplicated and divided by the number selected by the selection unit, and a training signal sequence having a different frequency band is extracted for each of the divided digital signals. An estimation unit that estimates the amount of chromatic dispersion from the frequency components included in the signal sequence;
The coherent optical communication system according to claim 1, further comprising: a compensation unit that compensates for signal distortion due to chromatic dispersion of the digital signal converted by the AD conversion unit according to the estimated chromatic dispersion amount. .
前記選択部は、前記生成部で生成されたトレーニング信号系列を選択した際に、この選択されたトレーニング信号系列の数を示す選択数情報を前記信号多重部へ出力し、
前記信号多重部は、前記選択されたトレーニング信号系列を前記主信号に時間多重する際に、前記選択数情報を更に多重して多重信号系列を生成し、
前記推定部は、前記AD変換部で変換されたデジタル信号を、当該デジタル信号に含まれる前記選択数情報に応じた数だけ複製して分割し、この分割されたデジタル信号毎に周波数帯域の異なるトレーニング信号系列を抽出し、この抽出されたトレーニング信号系列に含まれる周波数成分から波長分散量を推定する
ことを特徴とする請求項2に記載のコヒーレント光通信システム。
When the selection unit selects the training signal sequence generated by the generation unit, the selection unit outputs selection number information indicating the number of the selected training signal sequences to the signal multiplexing unit,
The signal multiplexing unit generates a multiplexed signal sequence by further multiplexing the selection number information when the selected training signal sequence is time-multiplexed with the main signal.
The estimation unit replicates and divides the digital signal converted by the AD conversion unit by the number corresponding to the selection number information included in the digital signal, and the frequency band is different for each of the divided digital signals. The coherent optical communication system according to claim 2, wherein a training signal sequence is extracted, and a chromatic dispersion amount is estimated from a frequency component included in the extracted training signal sequence.
前記選択部は、前記光送信装置又は前記光受信装置の周波数特性、前記光伝送路における狭窄化、前記光伝送路の伝送チャネルの周波数特性及び波長分散量の少なくとも1つに基づいて、前記生成部で生成された複数のトレーニング信号系列から2つ以上のトレーニング信号系列を選択する
ことを特徴とする請求項2又は3に記載のコヒーレント光通信システム。
The selection unit generates the generation based on at least one of frequency characteristics of the optical transmission apparatus or the optical reception apparatus, narrowing in the optical transmission path, frequency characteristics of a transmission channel of the optical transmission path, and chromatic dispersion amount. The coherent optical communication system according to claim 2 or 3, wherein two or more training signal sequences are selected from a plurality of training signal sequences generated by the unit.
前記推定部は、前記抽出された各々異なる周波数帯域のトレーニング信号系列毎に推定される各波長分散量の内、時変動が小さい波長分散量、又は、前記各波長分散量の平均値からの外れ量が小さい波長分散量を選択する
ことを特徴とする請求項2〜4の何れか1項に記載のコヒーレント光通信システム。
The estimator is one of the chromatic dispersion amounts estimated for each of the extracted training signal sequences in different frequency bands, the chromatic dispersion amount having a small time variation, or a deviation from the average value of the chromatic dispersion amounts. The coherent optical communication system according to any one of claims 2 to 4, wherein a chromatic dispersion amount having a small amount is selected.
前記推定部は、前記抽出された各々異なる周波数帯域のトレーニング信号系列の各電力値を比較して、最大電力値のトレーニング信号系列を選択し、この選択されたトレーニング信号系列に含まれる周波数成分から波長分散量を推定して前記補償部へ出力する処理を行う
ことを特徴とする請求項2〜4の何れか1項に記載のコヒーレント光通信システム。
The estimation unit compares the extracted power values of the training signal sequences of the different frequency bands, selects a training signal sequence of the maximum power value, and selects from the frequency components included in the selected training signal sequence The coherent optical communication system according to any one of claims 2 to 4, wherein a process of estimating a chromatic dispersion amount and outputting the estimated chromatic dispersion amount to the compensation unit is performed.
前記推定部は、前記抽出された各々異なる周波数帯域のトレーニング信号系列の各信号電力対雑音電力比を比較して、最大信号電力対雑音電力比のトレーニング信号系列を選択し、この選択されたトレーニング信号系列に含まれる周波数成分から波長分散量を推定して前記補償部へ出力する処理を行う
ことを特徴とする請求項2〜4の何れか1項に記載のコヒーレント光通信システム。
The estimation unit compares the extracted signal power to noise power ratios of the extracted training signal sequences of different frequency bands, selects a training signal sequence having a maximum signal power to noise power ratio, and selects the selected training signal sequence. The coherent optical communication system according to any one of claims 2 to 4, wherein a process of estimating a chromatic dispersion amount from a frequency component included in a signal sequence and outputting the estimated chromatic dispersion amount to the compensation unit is performed.
光送信装置により、偏波を送信情報で変調した主信号と、当該偏波において特定周波数に電力が集中する信号系列とを多重化後に光変換して光伝送路へ送信し、この送信された光信号を光受信装置により当該光伝送路から受信する通信方法であって、
前記光送信装置は、複数の周波数帯域に集中する電力を有する複数の信号系列で、且つ、各々が異なる周波数帯域に電力が集中する複数の信号系列をトレーニング信号系列として生成し、これら生成されたトレーニング信号系列の内2つ以上のトレーニング信号系列を前記主信号に多重化した後に光信号に変換して前記光伝送路へ送信し、
前記光受信装置は、前記光伝送路から受信した光信号を電気信号に変換した後にデジタル信号に変換し、この変換されたデジタル信号毎に周波数帯域の異なるトレーニング信号系列を検出し、この検出されたトレーニング信号系列に含まれる周波数成分から波長分散量を推定し、この推定された波長分散量に応じて、前記変換されたデジタル信号の波長分散による信号歪みを補償する
ことを特徴とする通信方法。
The optical transmission device multiplexes the main signal obtained by modulating the polarization with transmission information and the signal sequence in which power is concentrated at a specific frequency in the polarization, and then optically converts and transmits the optical signal to the optical transmission line. A communication method for receiving an optical signal from an optical transmission line by an optical receiver,
The optical transmission device generates a plurality of signal sequences having power concentrated in a plurality of frequency bands, and a plurality of signal sequences each concentrated in power in a different frequency band, as training signal sequences. Two or more training signal sequences in the training signal sequence are multiplexed with the main signal, converted to an optical signal, and transmitted to the optical transmission line.
The optical receiver converts an optical signal received from the optical transmission path into an electric signal and then converts it into a digital signal, detects a training signal sequence having a different frequency band for each of the converted digital signals, and detects the detected signal. A chromatic dispersion amount is estimated from frequency components included in the training signal sequence, and signal distortion due to chromatic dispersion of the converted digital signal is compensated according to the estimated chromatic dispersion amount. .
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019036912A (en) * 2017-08-21 2019-03-07 日本電信電話株式会社 Photoreceiver and known signal detection method
WO2020080125A1 (en) * 2018-10-18 2020-04-23 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 Communication system, transmission device, and reception device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113676254B (en) * 2020-05-15 2022-06-28 华为技术有限公司 Dispersion estimation method and device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5608560A (en) * 1994-05-11 1997-03-04 France Telecom Method transmitting information encoded in binary form by a train of solitons
JP2008294752A (en) * 2007-05-24 2008-12-04 Sumitomo Electric Ind Ltd Optical data link, and compensation coefficient adjustment method
WO2010134321A1 (en) * 2009-05-18 2010-11-25 日本電信電話株式会社 Signal generation circuit, optical signal transmitter, signal reception circuit, optical signal synchronization establishment method, and optical signal synchronization system
WO2011007803A1 (en) * 2009-07-17 2011-01-20 日本電信電話株式会社 Wavelength dispersion amount calculation device, optical signal reception device, optical signal transmission device, and wavelength dispersion amount calculation method
WO2014112516A1 (en) * 2013-01-15 2014-07-24 日本電信電話株式会社 Coherent communication system, communication method, and transmission method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5608560A (en) * 1994-05-11 1997-03-04 France Telecom Method transmitting information encoded in binary form by a train of solitons
JP2008294752A (en) * 2007-05-24 2008-12-04 Sumitomo Electric Ind Ltd Optical data link, and compensation coefficient adjustment method
WO2010134321A1 (en) * 2009-05-18 2010-11-25 日本電信電話株式会社 Signal generation circuit, optical signal transmitter, signal reception circuit, optical signal synchronization establishment method, and optical signal synchronization system
WO2011007803A1 (en) * 2009-07-17 2011-01-20 日本電信電話株式会社 Wavelength dispersion amount calculation device, optical signal reception device, optical signal transmission device, and wavelength dispersion amount calculation method
WO2014112516A1 (en) * 2013-01-15 2014-07-24 日本電信電話株式会社 Coherent communication system, communication method, and transmission method

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019036912A (en) * 2017-08-21 2019-03-07 日本電信電話株式会社 Photoreceiver and known signal detection method
WO2020080125A1 (en) * 2018-10-18 2020-04-23 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 Communication system, transmission device, and reception device
CN112868186A (en) * 2018-10-18 2021-05-28 索尼半导体解决方案公司 Communication system, transmission device, and reception device
CN112868186B (en) * 2018-10-18 2023-05-26 索尼半导体解决方案公司 Communication system, transmitter and receiver
US11711110B2 (en) 2018-10-18 2023-07-25 Sony Semiconductor Solutions Corporation Communication system, transmission device, and reception device
JP7422675B2 (en) 2018-10-18 2024-01-26 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 Communication systems, transmitting devices, and receiving devices

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