JP2017034513A - 光受信装置及び信号処理方法 - Google Patents
光受信装置及び信号処理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017034513A JP2017034513A JP2015153632A JP2015153632A JP2017034513A JP 2017034513 A JP2017034513 A JP 2017034513A JP 2015153632 A JP2015153632 A JP 2015153632A JP 2015153632 A JP2015153632 A JP 2015153632A JP 2017034513 A JP2017034513 A JP 2017034513A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- waveform
- wavelength
- spectrum
- nyquist
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 108
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 42
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims abstract description 32
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 129
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 57
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims description 8
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 38
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 19
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 17
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 9
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 5
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 4
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/60—Receivers
- H04B10/61—Coherent receivers
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/60—Receivers
- H04B10/61—Coherent receivers
- H04B10/616—Details of the electronic signal processing in coherent optical receivers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
Abstract
【課題】 伝送効率を低下させることなく受信特性を改善する光受信装置及び信号処理方法を提供する。
【解決手段】 光受信装置は、受信した信号に対してスペクトル整形を行うデジタルフィルタと、前記信号のスペクトル波形を解析する解析部と、前記解析部による解析結果に基づき、前記信号のスペクトル波形が、ナイキストの第1基準に基づくナイキスト波形であるか否かを判定する判定部と、前記判定部の判定の結果、前記信号のスペクトル波形が前記ナイキスト波形ではない場合、前記デジタルフィルタの前記信号に対する前記スペクトル整形を停止し、前記信号のスペクトル波形が前記ナイキスト波形である場合、前記信号のスペクトル波形に基づき前記デジタルフィルタのフィルタ係数を制御する制御部とを有する。
【選択図】図5
【解決手段】 光受信装置は、受信した信号に対してスペクトル整形を行うデジタルフィルタと、前記信号のスペクトル波形を解析する解析部と、前記解析部による解析結果に基づき、前記信号のスペクトル波形が、ナイキストの第1基準に基づくナイキスト波形であるか否かを判定する判定部と、前記判定部の判定の結果、前記信号のスペクトル波形が前記ナイキスト波形ではない場合、前記デジタルフィルタの前記信号に対する前記スペクトル整形を停止し、前記信号のスペクトル波形が前記ナイキスト波形である場合、前記信号のスペクトル波形に基づき前記デジタルフィルタのフィルタ係数を制御する制御部とを有する。
【選択図】図5
Description
本件は、光受信装置及び信号処理方法に関する。
大容量のデータ伝送の需要の増加に応じ、例えば、1つの波長光で100(Gbps)以上の伝送を可能とするデジタルコヒーレント光伝送方式の研究開発が行われている。デジタルコヒーレント光伝送方式では、強度変調方式とは異なり、信号の変調に、光の強度だけでなく、光の位相も用いられる。このような変調方式としては、例えばDP(Dual-Polarization)―QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)が挙げられる。
また、波長多重伝送(WDM: Wavelength Division Multiplex)では、周波数帯域を有効に利用するため、信号の符号間干渉を抑制する条件であるナイキストの第1基準を満たすスペクトル波形(以下、「ナイキスト波形」)に整形した光信号が用いられる(例えば特許文献1参照)。デジタルコヒーレント光伝送方式でナイキスト波形の光信号を伝送する場合、受信側の伝送装置は、受信特性を向上するため、受信した光信号を光電変換した後、得られたデジタル信号を、例えばFIR(Finite Impulse Response)フィルタのようなデジタルフィルタによりスペクトル整形する。
一方、ナイキスト波形以外のスペクトル波形を有する光信号を受信した場合、この光信号をスペクトル整形すると、スペクトルの端部がフィルタリングにより削られるため、受信特性が劣化する。これに対し、例えば光送信装置から光受信装置に、光受信装置側のフィルタリングを制御する制御信号(またはパイロット信号)を送信すれば、光信号の受信特性の劣化は回避される。
しかし、制御信号は伝送帯域の一部を占有するため、ユーザのデータを収容したユーザ信号の伝送効率が低下する。制御信号の送信レートを低減すれば、ユーザ信号の伝送効率は増加するが、受信側のフィルタリング制御の精度が低下するため、受信特性が劣化する。
そこで本件は上記の課題に鑑みてなされたものであり、伝送効率を低下させることなく受信特性を改善する光受信装置及び信号処理方法を提供することを目的とする。
本明細書に記載の光受信装置は、受信した信号に対してスペクトル整形を行うデジタルフィルタと、前記信号のスペクトル波形を解析する解析部と、前記解析部による解析結果に基づき、前記信号のスペクトル波形が、ナイキストの第1基準に基づくナイキスト波形であるか否かを判定する判定部と、前記判定部の判定の結果、前記信号のスペクトル波形が前記ナイキスト波形ではない場合、前記デジタルフィルタの前記信号に対する前記スペクトル整形を停止し、前記信号のスペクトル波形が前記ナイキスト波形である場合、前記信号のスペクトル波形に基づき前記フィルタのフィルタ係数を制御する制御部とを有する。
本明細書に記載の信号処理方法は、受信した信号にデジタルフィルタを通過させることにより、前記信号に対してスペクトル整形を行い、前記信号のスペクトル波形を解析し、該解析結果に基づき、前記信号のスペクトル波形が、ナイキストの第1基準に基づくナイキスト波形であるか否かを判定し、該判定の結果、前記信号のスペクトル波形が前記ナイキスト波形ではない場合、前記デジタルフィルタの前記信号に対する前記スペクトル整形を停止し、前記信号のスペクトル波形が前記ナイキスト波形である場合、前記信号のスペクトル波形に基づき前記フィルタのフィルタ係数を制御する。
伝送効率を低下させずに受信特性を改善できる。
図1は、光送信装置8の一例を示す構成図である。光送信装置8は、一例としてデジタルコヒーレント光伝送方式に基づき、光信号Sを、伝送路Fを介して光受信装置9に送信する。光送信装置8は、送信処理部80と、デジタル−アナログ変換回路(DAC: Digital to Analog Converter)81a〜81dと、ドライバアンプ82a〜82dと、光変調器83と、送信光源84とを有する。
送信処理部80は、例えばDSP(Digital Signal Processor)により構成され、他装置から入力されたユーザ信号をサンプリングすることによりシンボルマッピングし、4つのデジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqに変換してDAC81a〜81dにそれぞれ出力する。デジタル信号Hi,Hqは、それぞれ、H軸偏波に対応するIチャネル及びQチャネルの信号であり、デジタル信号Vi,Vqは、それぞれ、V軸偏波に対応するIチャネル及びQチャネルの信号である。なお、H軸及びV軸は偏光軸の一例である。
DAC81a〜81dは、デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqをアナログ信号に変換して、ドライバアンプ82a〜82dにそれぞれ出力する。ドライバアンプ82a〜82dは、DAC81a〜81dから入力されたアナログ信号をそれぞれ増幅して光変調器83に出力する。
光変調器83は、マッハツェンダ変調器や偏波ビームコンバイナ(PBC: Polarization Beam Combiner)などを含む。光変調器83は、ドライバアンプ82a〜82dから入力されたアナログ信号を送信光源84により光変調し、H軸偏波成分とV軸偏波成分を偏波多重する。これにより、光変調器83は、光信号Sを生成して光受信装置9に送信する。光信号Sは、一例としてDP−QPSKで変調された偏波多重QPSK信号であるが、これに限定されず、例えばQAM(Quadrature Amplitude Modulation)で変調された偏波多重QAM信号であってもよい。
光送信装置8は、ナイキストの第1基準に基づくナイキスト波形の光信号Sと、それ以外の波形(以下、「非ナイキスト波形」と表記)の光信号Sとを伝送する。ナイキストの第1基準とは、信号の符号間干渉が発生しない条件であり、一例として下記の式(1)により表される。式(1)において、Rは信号のシンボルレートであり、fは周波数であり、Cは信号のスペクトルである。式(1)が成立する場合、信号のスペクトルは、1/Rの時間間隔で時間軸と交差する(ただし、時間が0のときを除く)ため、符号間干渉が発生しない。
図2(a)は、非ナイキスト波形の波長多重光信号の一例を示す波形図であり、図2(b)は、ナイキスト波形の波長多重光信号の一例を示す波形図である。図2(a)及び図2(b)において横軸は周波数を示す。
波長多重光信号に多重された各光信号のスペクトルは、等間隔に設定された周波数fa〜fe,fa’〜fe’を中心周波数とする。非ナイキスト波形のスペクトルは、メインローブWa及びサイドローブWbを有するため、隣接するスペクトルと干渉しないように、ナイキスト波形の場合より広い周波数間隔が設けられている。
一方、ナイキスト波形のスペクトルは、パルスの立ち上がり及び立ち下がりが非ナイキスト波形より急峻であり、非ナイキスト波形のようなサイドローブを実質的には有していない。このため、ナイキスト波形の光信号は、非ナイキスト波形より狭い周波数間隔での配置が可能であり、波長多重伝送の伝送容量を増加させることができる。
しかし、非ナイキスト波形の波長多重光伝送とナイキスト波形の波長多重光伝送が併用されている間は、非ナイキスト波形とナイキスト波形が混在する波長多重光信号が伝送される場合が考えられる。
図2(c)は、非ナイキスト波形とナイキスト波形が混在する波長多重光信号の一例を示す波形図である。非ナイキスト波形とナイキスト波形が混在する場合、各スペクトルは、図2(a)に示された広い周波数間隔(fa〜fe)で配置される。
光送信装置8は、図2(a)〜図2(c)の何れの場合にも対応できるように、ナイキスト波形の光信号Sと非ナイキスト波形の光信号Sの何れも伝送可能である。光受信装置9は、ナイキスト波形の光信号Sを受信した場合、受信特性を向上するため、光信号Sを光電変換した後、得られたデジタル信号を、以下に述べるように、FIRフィルタによりスペクトル整形する。
図3(a)は、フィルタリング後のナイキスト波形の一例を示す波形図である。符号Aは、光受信装置9のFIRフィルタの遮断領域を示す。ナイキスト波形のスペクトルは、FIRフィルタによりフィルタリングされることで雑音成分Nが除去されるため、受信特性が向上する。しかし、仮に、非ナイキスト波形のスペクトルにも同様にフィルタリング処理を行った場合、受信特性が劣化する。
図3(b)は、フィルタリング後の非ナイキスト波形の一例を示す波形図である。非ナイキスト波形のスペクトルは、フィルタリングによりデータ受信に必要な端部Xが削られている。このため、非ナイキスト波形のスペクトルにフィルタリング処理を行った場合、受信特性が劣化する。
これに対し、仮に、光送信装置8から光受信装置9に、フィルタリングを制御する制御信号(またはパイロット信号)を送信すれば、光信号Sの受信特性の劣化は回避される。しかし、制御信号は伝送帯域の一部を占有するため、ユーザのデータを収容したユーザ信号の伝送効率が低下する。制御信号の送信レートを低減すれば、ユーザ信号の伝送効率は増加するが、受信側のフィルタリング制御の精度が低下するため、受信特性が劣化する。
そこで、光受信装置9は、受信した光信号Sを電気的なデジタル信号に変換した後、スペクトル解析することにより、その波形がナイキスト波形であるか否かを判定し、その判定結果に応じてフィルタを制御することで、伝送効率を低下させず受信特性を改善する。以下に光受信装置9の構成を述べる。
図4は、光受信装置9の一例を示す構成図である。受信装置は、送信装置からデジタルコヒーレント光伝送方式に従って伝送された光信号Sを受信し、局発光Loにより検波してデジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqに変換して、送信装置の変調方式に応じた復調方式に従って復調する。
光受信装置9は、フィルタ制御回路2と、光源の一例である局発光源3と、偏波ビームスプリッタ(PBS: Polarization Beam Splitter)30,31と、90度光ハイブリッド回路40,41と、光電変換回路(O/E)50〜53とを有する。光受信装置は、さらに、アナログ−デジタル変換回路(ADC: Analog-Digital Converter)60〜63と、発振器7と、デジタル信号処理回路1とを有する。PBS30,31、90度光ハイブリッド回路40,41、及び光電変換回路50〜53は、受信部の一例であり、伝送路Fから入力された光信号Sに局発光源3の局発光Loを干渉させて電気信号に変換することにより、デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqを受信する。
PBS30は、送信装置から伝送路Fを介して入力された光信号Sを、H軸及びV軸に分離する。H軸及びV軸の信号光成分Sh,Svは、90度光ハイブリッド回路40,41にそれぞれ入力される。
また、局発光源3は、送信装置の出力光Lsに同期した局発光Loを出力する。PBS31は、局発光源3から入力された局発光LoをH軸及びV軸に分離する。H軸及びV軸の局発光成分Loh,Lovは、90度光ハイブリッド回路40,41にそれぞれ入力される。
90度光ハイブリッド回路40は、入力された信号光成分Sh及び局発光成分Lohを干渉させるための導波路を有し、信号光成分Shを検波する。90度光ハイブリッド回路40は、検波結果として、Iチャネル及びQチャネルの各々の振幅及び位相に応じた光成分を光電変換回路50,51にそれぞれ出力する。
90度光ハイブリッド回路41は、入力された信号光成分Sv及び局発光成分Lovを干渉させるための導波路を有し、信号光成分Svを検波する。90度光ハイブリッド回路41は、検波結果として、Iチャネル及びQチャネルの各々の振幅及び位相に応じた光成分を光電変換回路52,53にそれぞれ出力する。
光電変換回路50〜53は、入力された光成分を電気信号に変換して、電気信号をADC60〜63にそれぞれ出力する。光電変換回路50〜53としては、例えばフォトディテクタが用いられる。
ADC60〜63は、発振器7から入力されたクロック信号CLKを用いて、光電変換回路50〜53からそれぞれ入力された電気信号をサンプリングすることにより、デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqにそれぞれ変換する。つまり、デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqは、電気信号を、クロック信号CLKに同期してサンプリングすることにより生成される。デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqは、デジタル信号処理回路1に入力される。
発振器7は、デジタル信号処理回路1からの制御に従って、クロック信号CLKの周波数を変化させる。つまり、クロック信号CLKは、周波数が可変である。発振器7としては、例えばVCO(Voltage-Controlled Oscillator)が用いられる。
デジタル信号処理回路1は、波長分散補償回路10と、フィルタ回路19と、位相制御回路(PHA: Phase Adjuster)11と、適応等化型波形歪み補償回路12と、搬送波同期回路13と、復調回路14と、位相検出回路(PD: Phase Detector)15とを有する。デジタル信号処理回路1は、例えばDSPにより構成される。なお、図4において、波長分散補償回路10より後段のデジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqは、簡単化のため、単一の矢印で表されている。
波長分散補償回路10は、伝送路F内の波長分散により生じたデジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqの波形歪みの補償を行う。波長分散補償回路10は、波形歪みを補償したデジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqをフィルタ回路19に出力する。
フィルタ回路19は、デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqのスペクトル整形を行う。デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqに対するスペクトル整形は、フィルタ制御回路2からの制御により停止することができる。デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqは、フィルタ回路19からPHA11に出力される。
PHA11は、PD15とともにデジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqの位相を制御する。PD15は、PHA11から出力されたデジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqの位相変動を検出する。位相変動の検出手段としては、例えばGardner方式の位相検出器が用いられる。なお、Gardner方式については、例えば、文献「F.M.Gardner, IEEE Transactions on Communications, 34, No.5, 1986」に記載されている。
PHA11は、PD15の検出結果に基づいてデジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqを遅延させることで、そのサンプリング位相を調整(補償)する。PHA11は、例えば周波数領域の信号に変換されたデジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqに、位相の目標値に応じた回転子係数を乗算することにより、サンプリング位相を調整する。
これにより、光受信装置9内においてデジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqに生じたジッタなどの高速な位相変動が低減される。PHA11は、位相を調整したデジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqを、適応等化型波形歪み補償回路12に出力する。
また、発振器7は、PD15の検出結果に基づいて、クロック信号CLKの周波数を調整する。このため、ADC60〜63におけるサンプリング位相が、デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqの位相のずれに応じて制御される。
適応等化型波形歪み補償回路12は、デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqの波形歪みを補償する。適応等化型波形歪み補償回路12は、複数のフィルタ回路を有し、デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqの特性に応じて、フィルタ回路の特性をリアルタイムに変化させることにより、波長分散補償回路10の補償対象の波形歪みより高速に変動する波形歪みを補償する。波形歪みが補償されたデジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqは、搬送波同期回路13に出力される。
搬送波同期回路13は、デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqの搬送波が有する周波数差及び位相差を推定し、補正する。位相差の推定手段は、例えば、文献「M.G.Taylor, “Phase Estimation Methods for Optical Coherent Detection Using Digital Signal Processing”, JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY, VOL.27, NO.7, APRIL 1, 901-914,2009」に記載されている。搬送波同期回路13は、補正処理を行ったデジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqを復調回路14に出力する。
復調回路14は、変調方式に応じた信号コンスタレーションに基づいて信号点を認識することにより、デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqを復調処理する。なお、デジタル信号処理回路1は、さらに復調回路14の後段にデジタル信号Hi,Hq,Vi,VqのFEC(Forward Error Correction)により誤り訂正を行うFEC回路を有してもよい。
また、フィルタ制御回路2は、フィルタ回路19から出力されたデジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqを所定時間分だけ取得して、そのスペクトル波形を解析する。フィルタ制御回路2は、スペクトル波形の解析結果に応じて、フィルタ回路19内のフィルタリング処理及び局発光Loの中心周波数を制御する。以下にフィルタ制御回路2の構成を説明する。
図5は、フィルタ制御回路2及びフィルタ回路19の一例を示す構成図である。フィルタ回路19は、スイッチ190と、FIRフィルタ191、及びRMS(Root Mean Square)モニタ部192を有する。フィルタ制御回路2は、信号取得部20と、高速フーリエ変換部(FFT: Fast Fourier Transform)部21と、信号強度検出部22と、波形判定部23と、制御部24と、周波数調整部25と、アラーム検出部26とを有する。なお、フィルタ制御回路2及びフィルタ回路19は、デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqの各々について設けられてもよいし、何れかについてのみ設けられてもよい。
ADC60〜63から出力されたデジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqは、波長分散補償回路10を通過してフィルタ回路19に入力される。デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqは、フィルタ回路19内でスイッチ190に入力される。
スイッチ190は、制御部24からの制御信号C0に従い、デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqの出力先を、FIRフィルタ191及びRMSモニタ部192の間で切り替える。デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqは、RMSモニタ部192に出力される場合、迂回路Uを経由する。
FIRフィルタ191は、デジタルフィルタの一例であり、デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqに対してスペクトル整形を行う。FIRフィルタ191のタップ係数は、フィルタ係数の一例であり、制御部24からの制御信号C1に基づき制御される。スペクトル整形されたデジタル信号Hi,Hq,Vi,VqはRMSモニタ部192に入力される。なお、スペクトル整形を行う手段として、FIRフィルタ191に代えてナイキストフィルタやガウシアンフィルタが用いられてもよい。
RMSモニタ部192は、デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqのパワーをモニタする。RMSモニタ部192は、FIRフィルタ191から入力されたデジタル信号Hi,Hq,Vi,VqまたはFIRフィルタ191を迂回する迂回路Uから入力されたデジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqの一方をPHA11に出力する。RMSモニタ部192は、制御部24からの制御信号C2に基づき、出力対象のデジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqを選択する。
信号取得部20は、RMSモニタ部192から出力されたデジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqを所定時間分だけ取得する。信号取得部20は、取得したデジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqの波形データのノイズを除去する。信号取得部20は、例えば波形の振幅値を所定の閾値と比較し、その比較結果に基づいて振幅値を補正する。
図6(a)は、ノイズ除去前の信号波形の一例を示す波形図であり、図6(b)は、ノイズ除去後の信号波形の一例を示す波形図である。図6(a)及び図6(b)において、横軸は時間を示し、縦軸はデジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqの振幅値を示す。
本例において、信号取得部20は、デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqの振幅値を所定の閾値TH1〜TH4と比較し、その比較結果に基づいて振幅値を補正する。より具体的には、例えば振幅値をAoとすると、信号取得部20は、TH3≦Ao<TH2の場合、Ao=0とし、TH2≦Ao<TH1の場合、Ao=1とし、TH1≦Aoの場合、Ao=2とする。また、信号取得部20は、TH4≦Ao<TH3の場合、Ao=−1とし、TH4>Aoの場合、Ao=−2とする。これにより、振幅値が丸め込まれるので、波形からノイズ成分が除去され、後段の波形処理が容易となる。
FFT部21は、高速フーリエ変換によりデジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqを、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換する。信号強度検出部22は、解析部の一例であり、デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqのスペクトル波形を解析する。また、波形判定部23は、判定部の一例であり、スペクトルの解析結果に基づき、スペクトル波形がナイキスト波形であるか否かを判定する。
より具体的には、信号強度検出部22は、デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqのスペクトル波形の中心波長f0の強度と、中心波長f0から所定間隔Δfだけ離れた第1波長f1の強度と、第1波長f1に対して中心波長f0を挟んだ対称な位置にある第2波長f2の強度を検出する。信号強度検出部22は、検出した中心波長f0、第1波長f1、及び第2波長f2の各強度を波形判定部23に通知する。
また、波形判定部23は、中心波長f0及び第1波長f1の強度の比または中心波長f0及び第2波長f2の強度の比に基づいて、デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqのスペクトル波形がナイキスト波形であるか否かを判定する。以下に波形の判定について例を挙げて説明する。
図7(a)は、非ナイキスト波形の判定例を示す波形図であり、図7(b)は、ナイキスト波形の判定例を示す波形図である。図7(a)及び図7(b)において、横軸は周波数または波長(=1/周波数)を示し、縦軸は信号の強度を示す。なお、以下の説明では、波長によりスペクトル波形上の位置を示すが、周波数により示してもよい。
信号強度検出部22は、中心波長f0の強度P0、第1波長f1の強度P1、及び第2波長f2の強度P2を検出する。第1波長f1及び第2波長f2は、中心波長f0との周波数差Δfが同一である。なお、中心波長f0、第1波長f1、及び第2波長f2の各値は、予め信号強度検出部22に設定されている。
波形判定部23は、スペクトル波形上の中心波長f0及び第1波長f1に対応する点同士を結ぶ線分L1の傾きを計測するため、中心波長f0及び第1波長f1の強度の比P0/P1を算出する。ナイキスト波形の場合、パルスの立ち上がり及び立ち下がりが非ナイキスト波形の場合より急峻であるため、ナイキスト波形について算出された強度の比P0/P1は、非ナイキスト波形より大きい。このため、波形判定部23は、強度の比P0/P1を所定値と比較することにより波形の種類を判定できる。
なお、本実施例では、中心波長f0及び第1波長f1の強度の比P0/P1に基づき波形の種類を判定する場合を挙げるが、これに代え、中心波長f0及び第2波長f2の強度の比P0/P2に基づき波形の種類を判定することも可能である。この場合、波形判定部23は、スペクトル波形上の中心波長f0及び第2波長f2に対応する点同士を結ぶ線分L2の傾きを計測するため、中心波長f0及び第2波長f2の強度の比P0/P2を算出する。なお、第2波長f2の強度は、後述するように、第1波長f1の強度P1とともに、局発光Loの周波数オフセットの検出に用いられる。
図8には、信号強度検出部22における強度の検出動作の一例が示されている。信号強度検出部22は、スペクトル波形のフィルタリング処理を、フィルタの通過帯域Bwを遷移させながら実行することにより中心波長f0の強度P0、第1波長f1の強度P1、及び第2波長f2の強度P2を検出する。なお、符号Wはフィルタの遮断領域を示す。なお、図8内の矢印は検出処理の順序を示す。
まず、信号強度検出部22は、通過帯域Bwの上端(周波数の高い側)を第2波長f2に一致させてピーク検出を行うことにより、第2波長f2の強度P2を検出する。次に、信号強度検出部22は、通過帯域Bwの上端を中心波長f0に一致させてピーク検出を行うことにより、中心波長f0の強度P0を検出する。最後に、信号強度検出部22は、通過帯域Bwの下端(周波数の低い側)を第1波長f1に一致させてピーク検出を行うことにより、第1波長f1の強度P1を検出する。このため、信号強度検出部22は、信号の強度P0〜P2を一連の動作でスムーズに検出できる。なお、図8には、ナイキスト波形の場合の検出例が示されているが、非ナイキスト波形の場合も同様の手順で強度P0〜P2の検出が行われる。
波形判定部23は、スペクトル波形の判定結果を制御部24に通知する。制御部24は、デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqのスペクトル波形がナイキスト波形ではない場合、つまり非ナイキスト波形の場合、FIRフィルタ191のデジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqに対するスペクトル整形を停止するために制御信号C0をスイッチ190に出力する。これにより、スイッチ190のデジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqの出力先は、RMSモニタ部192に切り替えられる。このとき、デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqは、迂回路Uを介してRMSモニタ部192に出力されるため、FIRフィルタ191によるスペクトル整形が行われない。
また、制御部24は、デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqのスペクトル波形がナイキスト波形ではない場合、スイッチ190に制御信号C2をRMSモニタ部192に出力する。このとき、RMSモニタ部192は、制御信号C2に従い、迂回路Uから入力されたデジタル信号Hi,Hq,Vi,VqをPHA11に出力する。
このため、PHA11以降の後段の回路には、FIRフィルタ191によるスペクトル整形が行われていないデジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqが出力される。したがって、デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqは、非ナイキスト波形の場合、FIRフィルタ191によるスペクトル整形が行われず、図3(b)に示されるように削られて受信特性が悪化することはない。なお、FIRフィルタ191による波形歪みの補償の停止手段は、上記のような信号の迂回処理に限定されず、例えばFIRフィルタ191自体の機能を停止させてもよい。
一方、制御部24は、デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqのスペクトル波形がナイキスト波形である場合、デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqのスペクトル波形に基づきFIRフィルタ191のタップ係数を制御する。このため、デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqは、ナイキスト波形の場合、例えば図3(a)で示されるように、適切なタップ係数によりスペクトル整形される。
より具体的には、制御部24は、中心波長f0及び第1波長f1の強度の比P0/P1に基づきFIRフィルタ191のタップ係数を制御する。ナイキスト波形の立ち上がり及び立ち下がりの傾きは、ナイキスト波形の整形時のフィルタのロールオフ率に応じて変化するため、強度の比P0/P1、すなわち図7(b)の直線L1(L2)の傾きによりタップ係数を制御することで、最適なフィルタリング処理が可能となる。
また、波形判定部23は、第1波長f1と第2波長f2の強度P1,P2の差(|P1−P2|)を周波数調整部25に通知する。周波数調整部25は、第1波長f1と第2波長f2の強度P1,P2の差に応じて局発光Loの中心周波数を調整する。
より具体的には、周波数調整部25は、第1波長f1と第2波長f2の強度P1,P2の差が所定値K以上であるか否かを判定する。周波数調整部25は、|P1−P2|>Kが成立する場合、局発光Loの周波数オフセットが発生したと判断して制御信号C3を局発光源3に出力する。制御信号C3には、強度P1,P2の差に基づく周波数の調整量の情報が含まれており、局発光源3は、制御信号C3に従い局発光Loの中心周波数を調整する。
図9(a)は、周波数オフセット時の非ナイキスト波形の一例を示す波形図であり、図9(b)は、周波数オフセット時のナイキスト波形の一例を示す波形図である。図9(a)及び図9(b)において、波長f0’は、周波数オフセットの影響を受けたスペクトル波形の中心波長である。
第1波長f1と第2波長f2は中心波長f0を挟んで対称な位置にあるため、周波数オフセットがなければ、第1波長f1と第2波長f2の強度P1,P2は実質的に同一である。しかし、周波数オフセットが発生すると、中心波長が設定値f0からずれてf0’となるので、第1波長f1と第2波長f2の強度P1,P2の差が大きくなる。
したがって、周波数調整部25は、|P1−P2|≧Kが成立する場合、局発光Loの中心周波数を調整することにより、中心波長f0のずれを補正する。これにより、波形判定部23は、正常な判定を行うことができる。
再び図5を参照すると、アラーム検出部26は、異常検出部の一例であり、波形判定部23から通知された中心波長f0の強度P0または中心波長f0及び第1波長f1の強度P1の比P0/P1に基づいてデジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqのスペクトル波形の異常を検出する。アラーム検出部26は、スペクトル波形の異常をアラーム#1〜#4として不図示の管理装置に出力する。以下に各アラーム#1〜#4について述べる。
図10(a)は、アラーム#1の検出例を示す波形図である。アラーム検出部26は、中心波長f0の強度P0が所定の閾値Pdより小さい場合(つまりP0<Pdが成立する場合)、アラーム#1を検出する。アラーム検出部26は、アラーム#1を出力することにより、スペクトル波形の中心波長f0の強度P0が過度に低いことを通知する。
図10(b)は、アラーム#2の検出例を示す波形図である。アラーム検出部26は、中心波長f0の強度P0が所定の閾値Pu(>Pd)より大きい場合(つまりP0>Puが成立する場合)、アラーム#2を検出する。アラーム検出部26は、アラーム#2を出力することにより、スペクトル波形の中心波長f0の強度P0が過度に高いことを通知する。なお、閾値Pu,Pdは、デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqの特性に応じて決定される。
図11(a)は、アラーム#3の検出例を示す波形図である。アラーム検出部26は、中心波長f0及び第1波長f1の強度P1の比P0/P1が所定の閾値a1より大きい場合(つまりP0/P1>a1が成立する場合)、アラーム#3を検出する。アラーム検出部26は、アラーム#3を出力することにより、スペクトル波形の端部が過度に削られていることを通知する。
図11(b)は、アラーム#4の検出例を示す波形図である。アラーム検出部26は、中心波長f0及び第1波長f1の強度P1の比P0/P1が所定の閾値a3(<a1)以下である場合(つまりP0/P1≦a3が成立する場合)、アラーム#4を検出する。アラーム検出部26は、アラーム#4を出力することにより、スペクトル波形が過度に広がっていることを通知する。
また、上記のフィルタ回路19の機能は、波長分散補償回路10に含めて構成されてもよい。図12は、フィルタ制御回路2及び波長分散補償回路10の他例を示す構成図である。図12において、図5と共通する構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
波長分散補償回路10は、スイッチ102と、FIRフィルタ100,104と、RMSモニタ部101とを有する。FIRフィルタ104は、フィルタリング処理によりデジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqに対し、波長分散により生じた波形歪みを補償する。
スイッチ102、FIRフィルタ100及びRMSモニタ部101は、図5のスイッチ190、FIRフィルタ191、及びRMSモニタ部192とそれぞれ同様の機能を有する。制御部24は、スイッチ102、FIRフィルタ100及びRMSモニタ部101に対して、上述した制御信号C0〜C2をそれぞれ出力する。このため、本実施例においても、上述した内容と同様の作用効果が得られる。
次に、上述した光受信装置9の信号処理方法について述べる。図13及び図14は、光受信装置9の信号処理方法の一例を示すフローチャートである。なお、本処理は、図5の構成例を前提とするが、図12の構成の場合も同様の処理が行われる。
まず、FIRフィルタ191は、デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqのフィルタリング処理を行う(ステップSt1)。より具体的には、光受信装置9は、デジタル信号Hi,Hq,Vi,VqにFIRフィルタ191を通過させることにより、デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqに対してスペクトル整形を行う。
次に、信号取得部20は、RMSモニタ部192から出力されたデジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqの波形データを所定時間分だけ取得する(ステップSt2)。次に、信号取得部20は、図6(a)及び図6(b)に示された手法により、デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqの波形からノイズを除去する(ステップSt3)。次に、FFT部21は、デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqの波形データを高速フーリエ変換する(ステップSt4)。これにより、デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqが時間領域の信号から周波数領域の信号に変換されるため、デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqのスペクトル波形が得られる。
次に、信号強度検出部22は、図8に示された手法によりスペクトル波形の中心波長f0の強度P0、第1波長f1の強度P1、及び第2波長f2の強度P2を検出する(ステップSt5)。すなわち、信号強度検出部22は、デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqのスペクトル波形を解析する。
次に、アラーム検出部26は、中心波長f0の強度P0を所定の閾値Pdと比較する(ステップSt6)。アラーム検出部26は、P0<Pdが成立する場合(ステップSt6のNo)、アラーム#1を出力する(ステップSt13)。また、アラーム検出部26は、P0≧Pdが成立する場合(ステップSt6のYes)、中心波長f0の強度P0を所定の閾値Puと比較する(ステップSt7)。
アラーム検出部26は、P0>Puが成立する場合(ステップSt7のNo)、アラーム#2を出力する(ステップSt14)。また、P0≦Puが成立する場合(ステップSt7のYes)、周波数調整部25は、第1波長f1と第2波長f2の強度P1,P2の差が所定値K以上であるか否かを判定する(ステップSt8)。周波数調整部25は、|P1−P2|≧Kが成立する場合(ステップSt8のNo)、制御信号C3により局発光Loの中心周波数を調整する(ステップSt15)。
また、|P1−P2|<Kが成立する場合(ステップSt8のYes)、アラーム検出部26は、中心波長f0及び第1波長f1の強度P1の比P0/P1を所定の閾値a1と比較する(ステップSt9)。アラーム検出部26は、P0/P1>a1が成立する場合(ステップSt9のNo)、アラーム#3を出力する(ステップSt16)。また、P0/P1≦a1が成立する場合(ステップSt9のYes)、波形判定部23は、中心波長f0及び第1波長f1の強度P1の比P0/P1を所定の閾値a2と比較する(ステップSt10)。なお、閾値a1〜a3は、a3<a2<a1の関係が成立するようにデジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqの特性に応じて決定される。
波形判定部23は、P0/P1>a2が成立する場合(ステップSt10のNo)、スペクトル波形がナイキスト波形であると判定する(ステップSt17)。つまり、波形判定部23は、a2<P0/P1≦a1の場合、スペクトル波形がナイキスト波形であると判定する。なお、波形判定部23は、判定結果を制御部24に通知する。
制御部24は、判定結果に従い、制御信号C1によりFIRフィルタ191のタップ係数を制御する(ステップSt18)。このとき、制御部24は、中心波長f0及び第1波長f1の強度P1の比P0/P1に基づきタップ係数を決定する。
また、波形判定部23は、P0/P1≦a2が成立する場合(ステップSt10のYes)、中心波長f0及び第1波長f1の強度P1の比P0/P1を所定の閾値a3と比較する(ステップSt11)。アラーム検出部26は、P0/P1≦a3が成立する場合(ステップSt11のNo)、アラーム#4を出力する(ステップSt19)。
また、波形判定部23は、P0/P1>a3が成立する場合(ステップSt11のYes)、スペクトル波形が非ナイキスト波形であると判定する(ステップSt12)。つまり、波形判定部23は、a3<P0/P1≦a2の場合、スペクトル波形が非ナイキスト波形であると判定する。なお、波形判定部23は、判定結果を制御部24に通知する。
制御部24は、判定結果に従い、迂回路Uからのデジタル信号Hi,Hq,Vi,VqがPHA11に出力されるように、制御信号C0によりスイッチ190を制御し、さらに制御信号C2によりRMSモニタ部192を制御する(ステップSt20)。これにより、デジタル信号Hi,Hq,Vi,VqはFIRフィルタ191を迂回する。
このように、波形判定部23は、スペクトル波形の解析結果に基づき、スペクトル波形がナイキスト波形であるか否かを判定する。制御部24は、その判定の結果、スペクトル波形が前記ナイキスト波形ではない場合、FIRフィルタ191のデジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqに対するスペクトル整形を停止する。また、制御部24は、スペクトル波形がナイキスト波形である場合、スペクトル波形に基づきFIRフィルタ191のタップ係数を制御する。このようにして、光受信装置9は信号処理を行う。
これまで述べたように、実施例に係る光受信装置9は、FIRフィルタ100,191と、信号強度検出部22と、波形判定部23と、制御部24とを有する。FIRフィルタ100,191は、受信したデジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqに対してスペクトル整形を行う。信号強度検出部22は、デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqのスペクトル波形を解析する。波形判定部23は、信号強度検出部22による解析結果に基づき、デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqのスペクトル波形が、ナイキストの第1基準に基づくナイキスト波形であるか否かを判定する。
制御部24は、判定部の判定の結果、スペクトル波形がナイキスト波形ではない場合、FIRフィルタ100,191のデジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqに対するスペクトル整形を停止する。また、制御部24は、スペクトル波形がナイキスト波形である場合、スペクトル波形に基づきFIRフィルタ100,191のフィルタ係数を制御する。
上記の構成によると、制御部24は、非ナイキスト波形の場合、FIRフィルタ100,191によるスペクトル整形を停止するため、デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqは、スペクトル波形の端部が削られて受信特性が悪化することはない。一方、制御部24は、ナイキスト波形である場合、デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqのスペクトル波形に基づきFIRフィルタ100,191のタップ係数を制御するため、デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqは、適切なタップ係数により波形歪みが補償される。
したがって、光受信装置9は、フィルタリングを制御する制御信号を光送信装置8から受信することなく、自律的に光信号Sの受信特性を調整できる。よって、実施例に係る光受信装置9によると、ユーザ信号の伝送効率を低下させずに受信特性を改善できる。
また、実施例に係る信号処理方法は、以下のステップを有する。
ステップ(1):受信したデジタル信号Hi,Hq,Vi,VqにFIRフィルタ100,191を通過させることにより、デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqに対してスペクトル整形を行う。
ステップ(2):デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqのスペクトル波形を解析する。
ステップ(3):その解析結果に基づき、デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqのスペクトル波形が、ナイキストの第1基準に基づくナイキスト波形であるか否かを判定する。
ステップ(4):その判定の結果、スペクトル波形がナイキスト波形ではない場合、FIRフィルタ100,191のデジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqに対するスペクトル整形を停止し、スペクトル波形がナイキスト波形である場合、スペクトル波形に基づきFIRフィルタ100,191のフィルタ係数を制御する。
ステップ(1):受信したデジタル信号Hi,Hq,Vi,VqにFIRフィルタ100,191を通過させることにより、デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqに対してスペクトル整形を行う。
ステップ(2):デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqのスペクトル波形を解析する。
ステップ(3):その解析結果に基づき、デジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqのスペクトル波形が、ナイキストの第1基準に基づくナイキスト波形であるか否かを判定する。
ステップ(4):その判定の結果、スペクトル波形がナイキスト波形ではない場合、FIRフィルタ100,191のデジタル信号Hi,Hq,Vi,Vqに対するスペクトル整形を停止し、スペクトル波形がナイキスト波形である場合、スペクトル波形に基づきFIRフィルタ100,191のフィルタ係数を制御する。
実施例に係る信号処理方法は、上記の光受信装置9と同様の構成を含むので、上述した内容と同様の作用効果を奏する。
上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
(付記1) 受信した信号に対してスペクトル整形を行うデジタルフィルタと、
前記信号のスペクトル波形を解析する解析部と、
前記解析部による解析結果に基づき、前記信号のスペクトル波形が、ナイキストの第1基準に基づくナイキスト波形であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部の判定の結果、前記信号のスペクトル波形が前記ナイキスト波形ではない場合、前記デジタルフィルタの前記信号に対する前記スペクトル整形を停止し、前記信号のスペクトル波形が前記ナイキスト波形である場合、前記信号のスペクトル波形に基づき前記デジタルフィルタのフィルタ係数を制御する制御部とを有することを特徴とする光受信装置。
(付記2) 前記解析部は、前記信号のスペクトル波形の中心波長の強度と、前記中心波長から所定間隔だけ離れた第1波長の強度とを検出し、
前記判定部は、前記中心波長及び前記第1波長の強度の比に基づいて、前記信号のスペクトル波形が前記ナイキスト波形であるか否かを判定することを特徴とする付記1に記載の光受信装置。
(付記3) 前記制御部は、前記判定部の判定の結果、前記信号のスペクトル波形が前記ナイキスト波形である場合、前記中心波長及び前記第1波長の強度の比に基づき前記デジタルフィルタのフィルタ係数を制御することを特徴とする付記2に記載の光受信装置。
(付記4) 前記信号のスペクトル波形の中心波長の強度、または前記中心波長及び前記第1波長の強度の比に基づいて前記信号のスペクトル波形の異常を検出する異常検出部を、さらに有することを特徴とする付記2または3に記載の光受信装置。
(付記5) 光を出力する光源と、
伝送路から入力された光信号に前記光を干渉させて電気信号に変換することにより、前記信号を受信する受信部と、
前記光の中心周波数を調整する調整部とを、さらに有し、
前記判定部は、前記第1波長に対して前記中心波長を挟んだ対称な位置にある第2波長の強度を検出し、
前記調整部は、前記第1波長と前記第2波長の強度の差に応じて前記光の中心周波数を調整することを特徴とする付記2乃至4の何れかに記載の光受信装置。
(付記6) 受信した信号にデジタルフィルタを通過させることにより、前記信号に対してスペクトル整形を行い、
前記信号のスペクトル波形を解析し、
該解析結果に基づき、前記信号のスペクトル波形が、ナイキストの第1基準に基づくナイキスト波形であるか否かを判定し、
該判定の結果、前記信号のスペクトル波形が前記ナイキスト波形ではない場合、前記デジタルフィルタの前記信号に対する前記スペクトル整形を停止し、前記信号のスペクトル波形が前記ナイキスト波形である場合、前記信号のスペクトル波形に基づき前記デジタルフィルタのフィルタ係数を制御することを特徴とする信号処理方法。
(付記7) 前記信号のスペクトル波形の解析において、前記信号のスペクトル波形の中心波長の強度と、前記中心波長から所定間隔だけ離れた第1波長の強度とを検出し、
前記中心波長及び前記第1波長の強度の比に基づいて、前記信号のスペクトル波形が前記ナイキスト波形であるか否かを判定することを特徴とする付記6に記載の信号処理方法。
(付記8) 前記判定の結果、前記信号のスペクトル波形が前記ナイキスト波形である場合、前記中心波長及び前記第1波長の強度の比に基づき前記デジタルフィルタのフィルタ係数を制御することを特徴とする付記7に記載の信号処理方法。
(付記9) 前記信号のスペクトル波形の中心波長の強度、または前記中心波長及び前記第1波長の強度の比に基づいて前記信号のスペクトル波形の異常を検出することを特徴とする付記7または8に記載の信号処理方法。
(付記10) 伝送路から入力された光信号に光を干渉させて電気信号に変換することにより、前記信号を受信し、
前記第1波長に対して前記中心波長を挟んだ対称な位置にある第2波長の強度を検出し、
前記第1波長と前記第2波長の強度の差に応じて、前記光の中心周波数を調整することを特徴とする付記7乃至9の何れかに記載の信号処理方法。
(付記1) 受信した信号に対してスペクトル整形を行うデジタルフィルタと、
前記信号のスペクトル波形を解析する解析部と、
前記解析部による解析結果に基づき、前記信号のスペクトル波形が、ナイキストの第1基準に基づくナイキスト波形であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部の判定の結果、前記信号のスペクトル波形が前記ナイキスト波形ではない場合、前記デジタルフィルタの前記信号に対する前記スペクトル整形を停止し、前記信号のスペクトル波形が前記ナイキスト波形である場合、前記信号のスペクトル波形に基づき前記デジタルフィルタのフィルタ係数を制御する制御部とを有することを特徴とする光受信装置。
(付記2) 前記解析部は、前記信号のスペクトル波形の中心波長の強度と、前記中心波長から所定間隔だけ離れた第1波長の強度とを検出し、
前記判定部は、前記中心波長及び前記第1波長の強度の比に基づいて、前記信号のスペクトル波形が前記ナイキスト波形であるか否かを判定することを特徴とする付記1に記載の光受信装置。
(付記3) 前記制御部は、前記判定部の判定の結果、前記信号のスペクトル波形が前記ナイキスト波形である場合、前記中心波長及び前記第1波長の強度の比に基づき前記デジタルフィルタのフィルタ係数を制御することを特徴とする付記2に記載の光受信装置。
(付記4) 前記信号のスペクトル波形の中心波長の強度、または前記中心波長及び前記第1波長の強度の比に基づいて前記信号のスペクトル波形の異常を検出する異常検出部を、さらに有することを特徴とする付記2または3に記載の光受信装置。
(付記5) 光を出力する光源と、
伝送路から入力された光信号に前記光を干渉させて電気信号に変換することにより、前記信号を受信する受信部と、
前記光の中心周波数を調整する調整部とを、さらに有し、
前記判定部は、前記第1波長に対して前記中心波長を挟んだ対称な位置にある第2波長の強度を検出し、
前記調整部は、前記第1波長と前記第2波長の強度の差に応じて前記光の中心周波数を調整することを特徴とする付記2乃至4の何れかに記載の光受信装置。
(付記6) 受信した信号にデジタルフィルタを通過させることにより、前記信号に対してスペクトル整形を行い、
前記信号のスペクトル波形を解析し、
該解析結果に基づき、前記信号のスペクトル波形が、ナイキストの第1基準に基づくナイキスト波形であるか否かを判定し、
該判定の結果、前記信号のスペクトル波形が前記ナイキスト波形ではない場合、前記デジタルフィルタの前記信号に対する前記スペクトル整形を停止し、前記信号のスペクトル波形が前記ナイキスト波形である場合、前記信号のスペクトル波形に基づき前記デジタルフィルタのフィルタ係数を制御することを特徴とする信号処理方法。
(付記7) 前記信号のスペクトル波形の解析において、前記信号のスペクトル波形の中心波長の強度と、前記中心波長から所定間隔だけ離れた第1波長の強度とを検出し、
前記中心波長及び前記第1波長の強度の比に基づいて、前記信号のスペクトル波形が前記ナイキスト波形であるか否かを判定することを特徴とする付記6に記載の信号処理方法。
(付記8) 前記判定の結果、前記信号のスペクトル波形が前記ナイキスト波形である場合、前記中心波長及び前記第1波長の強度の比に基づき前記デジタルフィルタのフィルタ係数を制御することを特徴とする付記7に記載の信号処理方法。
(付記9) 前記信号のスペクトル波形の中心波長の強度、または前記中心波長及び前記第1波長の強度の比に基づいて前記信号のスペクトル波形の異常を検出することを特徴とする付記7または8に記載の信号処理方法。
(付記10) 伝送路から入力された光信号に光を干渉させて電気信号に変換することにより、前記信号を受信し、
前記第1波長に対して前記中心波長を挟んだ対称な位置にある第2波長の強度を検出し、
前記第1波長と前記第2波長の強度の差に応じて、前記光の中心周波数を調整することを特徴とする付記7乃至9の何れかに記載の信号処理方法。
3 局発光源
8 光送信装置
9 光受信装置
22 信号強度検出部
23 波形判定部
24 制御部
25 周波数調整部
26 アラーム検出部
100 FIRフィルタ
8 光送信装置
9 光受信装置
22 信号強度検出部
23 波形判定部
24 制御部
25 周波数調整部
26 アラーム検出部
100 FIRフィルタ
Claims (6)
- 受信した信号に対してスペクトル整形を行うデジタルフィルタと、
前記信号のスペクトル波形を解析する解析部と、
前記解析部による解析結果に基づき、前記信号のスペクトル波形が、ナイキストの第1基準に基づくナイキスト波形であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部の判定の結果、前記信号のスペクトル波形が前記ナイキスト波形ではない場合、前記デジタルフィルタの前記信号に対する前記スペクトル整形を停止し、前記信号のスペクトル波形が前記ナイキスト波形である場合、前記信号のスペクトル波形に基づき前記デジタルフィルタのフィルタ係数を制御する制御部とを有することを特徴とする光受信装置。 - 前記解析部は、前記信号のスペクトル波形の中心波長の強度と、前記中心波長から所定間隔だけ離れた第1波長の強度とを検出し、
前記判定部は、前記中心波長及び前記第1波長の強度の比に基づいて、前記信号のスペクトル波形が前記ナイキスト波形であるか否かを判定することを特徴とする請求項1に記載の光受信装置。 - 前記制御部は、前記判定部の判定の結果、前記信号のスペクトル波形が前記ナイキスト波形である場合、前記中心波長及び前記第1波長の強度の比に基づき前記デジタルフィルタのフィルタ係数を制御することを特徴とする請求項2に記載の光受信装置。
- 前記信号のスペクトル波形の中心波長の強度、または前記中心波長及び前記第1波長の強度の比に基づいて前記信号のスペクトル波形の異常を検出する異常検出部を、さらに有することを特徴とする請求項2または3に記載の光受信装置。
- 光を出力する光源と、
伝送路から入力された光信号に前記光を干渉させて電気信号に変換することにより、前記信号を受信する受信部と、
前記光の中心周波数を調整する調整部とを、さらに有し、
前記判定部は、前記第1波長に対して前記中心波長を挟んだ対称な位置にある第2波長の強度を検出し、
前記調整部は、前記第1波長と前記第2波長の強度の差に応じて前記光の中心周波数を調整することを特徴とする請求項2乃至4の何れかに記載の光受信装置。 - 受信した信号にデジタルフィルタを通過させることにより、前記信号に対してスペクトル整形を行い、
前記信号のスペクトル波形を解析し、
該解析結果に基づき、前記信号のスペクトル波形が、ナイキストの第1基準に基づくナイキスト波形であるか否かを判定し、
該判定の結果、前記信号のスペクトル波形が前記ナイキスト波形ではない場合、前記デジタルフィルタの前記信号に対する前記スペクトル整形を停止し、前記信号のスペクトル波形が前記ナイキスト波形である場合、前記信号のスペクトル波形に基づき前記デジタルフィルタのフィルタ係数を制御することを特徴とする信号処理方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015153632A JP6481557B2 (ja) | 2015-08-03 | 2015-08-03 | 光受信装置及び信号処理方法 |
US15/200,693 US9871596B2 (en) | 2015-08-03 | 2016-07-01 | Optical receiver and signal processing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015153632A JP6481557B2 (ja) | 2015-08-03 | 2015-08-03 | 光受信装置及び信号処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017034513A true JP2017034513A (ja) | 2017-02-09 |
JP6481557B2 JP6481557B2 (ja) | 2019-03-13 |
Family
ID=57986426
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015153632A Expired - Fee Related JP6481557B2 (ja) | 2015-08-03 | 2015-08-03 | 光受信装置及び信号処理方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9871596B2 (ja) |
JP (1) | JP6481557B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021511701A (ja) * | 2018-01-17 | 2021-05-06 | ホアウェイ・テクノロジーズ・カンパニー・リミテッド | 通信ネットワークおよび関連デバイス |
JP2021526746A (ja) * | 2018-06-08 | 2021-10-07 | シエナ コーポレーション | 光通信における次元変換 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7059637B2 (ja) * | 2018-01-11 | 2022-04-26 | 富士通株式会社 | 信号処理装置及び信号処理方法 |
US11387911B2 (en) * | 2018-07-31 | 2022-07-12 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Optical receiver and method of operation |
US10686547B1 (en) * | 2019-03-07 | 2020-06-16 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Hybrid digital multi-band optical receiver and transmitter |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004336563A (ja) * | 2003-05-09 | 2004-11-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 無線受信装置および受信フィルタリング方法 |
JP2011199687A (ja) * | 2010-03-19 | 2011-10-06 | Fujitsu Ltd | デジタルコヒーレント受信器およびデジタルコヒーレント受信方法 |
JP2012114599A (ja) * | 2010-11-22 | 2012-06-14 | Fujitsu Ltd | 光デジタルコヒーレント受信器 |
JP2013106187A (ja) * | 2011-11-14 | 2013-05-30 | Hitachi Ltd | 波長多重光伝送装置、波長多重光伝送システム、波長多重光伝送方法 |
JP2014072824A (ja) * | 2012-10-01 | 2014-04-21 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 受信信号処理装置及び受信信号処理方法 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4468656B2 (ja) * | 2003-05-27 | 2010-05-26 | 株式会社日立製作所 | 信号波形劣化補償器 |
US7209664B1 (en) * | 2003-06-10 | 2007-04-24 | Nortel Networks Limited | Frequency agile transmitter and receiver architecture for DWDM systems |
US8682175B2 (en) * | 2008-08-28 | 2014-03-25 | Cisco Technology, Inc. | Variable rate transponders for optical communication systems using digital electric filters |
US8953950B2 (en) * | 2009-07-24 | 2015-02-10 | Technion Research And Development Foundation Ltd. | Ultra-high-speed photonic-enabled ADC based on multi-phase interferometry |
WO2012004890A1 (ja) * | 2010-07-09 | 2012-01-12 | 株式会社日立製作所 | 光受信器及び光伝送システム |
US8639118B2 (en) * | 2010-10-05 | 2014-01-28 | Infinera Corporation | Wavelength division multiplexed optical communication system having variable channel spacings and different modulation formats |
US8655190B2 (en) * | 2010-10-05 | 2014-02-18 | Infinera Corporation | Wavelength division multiplexed optical communication system architectures |
WO2013114629A1 (ja) * | 2012-02-03 | 2013-08-08 | 富士通株式会社 | 光伝送システムおよび光信号伝送方法 |
JP6060608B2 (ja) * | 2012-10-12 | 2017-01-18 | 富士通株式会社 | 光伝送システム、光伝送装置の検査方法、および光伝送装置の検査プログラム |
JP5962455B2 (ja) * | 2012-11-21 | 2016-08-03 | 富士通株式会社 | 光伝送装置、ノード装置、光伝送方法および光伝送システム |
JP6248772B2 (ja) * | 2014-04-15 | 2017-12-20 | 富士通株式会社 | 通信システム、受信装置および半導体装置 |
JP6519999B2 (ja) * | 2014-07-16 | 2019-05-29 | 富士通株式会社 | 光送信装置及び検出装置 |
-
2015
- 2015-08-03 JP JP2015153632A patent/JP6481557B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2016
- 2016-07-01 US US15/200,693 patent/US9871596B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004336563A (ja) * | 2003-05-09 | 2004-11-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 無線受信装置および受信フィルタリング方法 |
JP2011199687A (ja) * | 2010-03-19 | 2011-10-06 | Fujitsu Ltd | デジタルコヒーレント受信器およびデジタルコヒーレント受信方法 |
JP2012114599A (ja) * | 2010-11-22 | 2012-06-14 | Fujitsu Ltd | 光デジタルコヒーレント受信器 |
JP2013106187A (ja) * | 2011-11-14 | 2013-05-30 | Hitachi Ltd | 波長多重光伝送装置、波長多重光伝送システム、波長多重光伝送方法 |
JP2014072824A (ja) * | 2012-10-01 | 2014-04-21 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 受信信号処理装置及び受信信号処理方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
TAYLOR MICHAEL G.: "Phase Estimation Methods for Optical Coherent Detection Using Digital Signal Processing", JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY, vol. 27, no. 7, JPN6018052368, 1 April 2009 (2009-04-01), US, pages 901 - 914, XP011255488, ISSN: 0003954243 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021511701A (ja) * | 2018-01-17 | 2021-05-06 | ホアウェイ・テクノロジーズ・カンパニー・リミテッド | 通信ネットワークおよび関連デバイス |
JP2021526746A (ja) * | 2018-06-08 | 2021-10-07 | シエナ コーポレーション | 光通信における次元変換 |
JP7186788B2 (ja) | 2018-06-08 | 2022-12-09 | シエナ コーポレーション | 光通信における次元変換 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6481557B2 (ja) | 2019-03-13 |
US20170041080A1 (en) | 2017-02-09 |
US9871596B2 (en) | 2018-01-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6481557B2 (ja) | 光受信装置及び信号処理方法 | |
JP6405833B2 (ja) | 信号処理装置及び信号処理方法 | |
US8891980B2 (en) | Digital demodulator architecture | |
US9831976B2 (en) | Optical transmission apparatus, optical transmission system, and transmission wavelength control method | |
US9698905B2 (en) | Optical transmission system, optical transmission apparatus and wavelength spacing measurement apparatus | |
US8989593B2 (en) | Frequency domain clock recovery | |
US20100329698A1 (en) | Signal processing circuit, optical receiver, detector and method for compensating for waveform distortion | |
US20090214201A1 (en) | Monitor circuit for monitoring property of optical fiber transmission line and quality of optical signal | |
US9014575B2 (en) | Sampling clock synchronizing apparatus, digital coherent receiving apparatus, and sampling clock synchronizing method | |
EP2645601B1 (en) | Digital optical coherent transmission device | |
US8750442B2 (en) | Digital receiver and waveform compensation method | |
US9154256B2 (en) | Clock phase detection in the frequency domain | |
US20130022351A1 (en) | Optical transmitting/receiving system and timing extracting method in optical transmitting/receiving system | |
EP4018592B1 (en) | Estimating clock phase error based on channel conditions | |
JP2011135176A (ja) | 光受信機および受信方法 | |
US20170019203A1 (en) | Optical receiver and method for updating tap coefficient of digital filter | |
Raybon et al. | All-ETDM 80-Gbaud (160-Gb/s) QPSK generation and coherent detection | |
JP6988296B2 (ja) | 伝送装置及び信号監視方法 | |
US9871597B2 (en) | Apparatus and method for blind LOFO estimation in coherent optical receiver | |
US11381444B2 (en) | Method and apparatus for coherent transmitter calibration | |
JP4940216B2 (ja) | 信号受信装置、信号受信システム及び信号受信方法 | |
EP3433952B1 (en) | Timing recovery apparatus and method in direct-detection receivers |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180413 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190115 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190128 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6481557 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |