JP2018198395A - Photoreceiver - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光受信器及び光受信方法に関する。 The present invention relates to an optical receiver and an optical reception method.
光通信システムでは、通信量の増大に伴う大容量化が要求され、デジタルコヒーレント技術や多値変調方式による高速化がなされてきた。近年、これらの大容量化に加え、通信リソースの利用効率の観点から、状況に応じた波長や経路の切り替えに加え、複数のシンボルレートや変調方式を組み合わせたり、それらを柔軟に変更したりすることが要求されてきている。そして、柔軟な光通信システムを実現するため、デジタルコヒーレント光送受信器についても、単一のシンボルレート及び変調方式のみでなく、複数のシンボルレート及び変調方式に対応する光送受信器が要求されている。 An optical communication system is required to have a large capacity with an increase in communication volume, and has been accelerated by a digital coherent technique or a multi-level modulation method. In recent years, in addition to these increases in capacity, in addition to switching wavelengths and paths according to the situation, combining multiple symbol rates and modulation methods, or changing them flexibly, from the viewpoint of communication resource utilization efficiency It has been required. In order to realize a flexible optical communication system, not only a single symbol rate and modulation scheme but also an optical transceiver corresponding to a plurality of symbol rates and modulation schemes are required for digital coherent optical transceivers. .
一方、近年の光通信システムは複数波長を束ねて伝送する波長多重(Wavelength Division Multiplexing, WDM)伝送方式が主流となっている。デジタルコヒーレント光通信システムでは、光受信器において同時に受信される波長多重光信号(以下、「WDM信号」という。)の中から、所望の光信号のキャリア周波数とごく近い周波数のローカル信号光を合波して干渉させることにより、所望の光信号を抽出することが可能である。 On the other hand, in recent optical communication systems, a wavelength division multiplexing (WDM) transmission system in which a plurality of wavelengths are bundled and transmitted is the mainstream. In a digital coherent optical communication system, a local signal light having a frequency very close to the carrier frequency of a desired optical signal is combined from wavelength multiplexed optical signals (hereinafter referred to as “WDM signals”) simultaneously received by an optical receiver. By making waves interfere with each other, it is possible to extract a desired optical signal.
本発明に関連して、特許文献1及び特許文献2には、WDM信号を伝送するシステムが記載されている。
In relation to the present invention,
ここで、受信器において、受信信号を処理する周波数帯域幅がWDM信号のチャネル間隔に対して十分に小さくない場合、コヒーレント検波による波長選択受信時に、隣接チャネルとのクロストークによって受信信号の品質の低下を招く可能性がある。 Here, in the receiver, when the frequency bandwidth for processing the received signal is not sufficiently small with respect to the channel interval of the WDM signal, the quality of the received signal is reduced by crosstalk with the adjacent channel at the time of wavelength selective reception by coherent detection. There is a possibility of degrading.
図14は、WDM信号のチャネル間隔と受信帯域との関係の例を示す図である。図14では、周波数を横軸として、WDM信号に含まれる光信号821〜823のチャネルを周波数fx、fx+1、fx−1で示す。破線は光信号821〜823のスペクトルであり、スペクトルはシンボルレートに依存した幅を持つ。隣接チャネルの光信号822及び823が光信号821と同じシンボルレートであるとすると、光信号822及び823は光信号821と同じスペクトル幅を持つ。従って、光信号821〜823は、等しい幅のWDMチャネルスロットに収容される。また、光信号821〜823が波長多重される際のチャネル間隔は、隣接する光信号のスペクトルと干渉しない範囲で密に配置される。光信号821を受信する受信器では、受信帯域BW1で示される帯域幅を持つバンドパスフィルタにより、その帯域内の光信号821のみが処理される。
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a relationship between a channel interval of a WDM signal and a reception band. In Figure 14, the horizontal axis frequency, indicating the channel of the
図15は、WDM信号のチャネル間隔と受信帯域との関係の例を示す他の図である。光信号831〜833のシンボルレートは、光信号821〜823のシンボルレートよりも低い。光信号のスペクトルが占有する帯域幅はそのシンボルレートに依存するため、図15の光信号831〜833のシンボルレートは図14の光信号821〜823よりも低くなる。その結果、光信号831及び隣接チャネルの光信号832、833のスペクトル幅はより狭くなり、WDMチャネルスロットの幅及びチャネル間隔も図14よりも狭くなる。このとき、受信器の帯域幅BW1は光信号831の帯域幅よりも広くなるため、光信号831を受信する際に隣接チャネルの光信号832、833のスペクトルの一部も受信される。そのため、これらの信号とのクロストークにより、光信号831の受信品質が低下する。
FIG. 15 is another diagram illustrating an example of a relationship between a channel interval of a WDM signal and a reception band. The symbol rate of the
このように、一般的なWDM信号の受信器では、WDM信号のシンボルレートや変調方式といった受信信号の特性の変更により、受信信号の帯域幅とチャネル間隔との関係が変化し、受信信号の品質劣化を招く可能性がある。
(発明の目的)
本発明の目的は、受信信号の品質を確保しつつ、受信する光信号の特性の変更に柔軟に対応可能な光受信器を提供することである。
In this way, in a general WDM signal receiver, the relationship between the bandwidth of the received signal and the channel interval changes due to changes in the received signal characteristics such as the symbol rate and modulation method of the WDM signal, and the quality of the received signal Degradation may occur.
(Object of invention)
An object of the present invention is to provide an optical receiver that can flexibly cope with a change in characteristics of a received optical signal while ensuring the quality of the received signal.
本発明の光受信器は、
所定の波長の局部発振光を出力する局部発振手段と、
波長多重光信号を前記局部発振光と干渉させることで前記波長多重光信号から前記所定の波長の光信号を選択的に受信するコヒーレント受信手段と、
前記コヒーレント受信手段によって選択的に受信される前記光信号を電気信号に変換する受光手段と、
前記コヒーレント受信手段によって選択的に受信される前記光信号の特性に応じた受信帯域で、前記電気信号を処理して出力信号として出力する信号処理手段と、
を備える。
The optical receiver of the present invention is
Local oscillation means for outputting local oscillation light of a predetermined wavelength;
Coherent receiving means for selectively receiving the optical signal of the predetermined wavelength from the wavelength multiplexed optical signal by causing the wavelength multiplexed optical signal to interfere with the local oscillation light;
A light receiving means for converting the optical signal selectively received by the coherent receiving means into an electrical signal;
Signal processing means for processing the electrical signal and outputting it as an output signal in a reception band according to the characteristics of the optical signal selectively received by the coherent receiving means;
Is provided.
本発明の光受信方法は、
所定の波長の局部発振光を出力し、
波長多重光信号を前記局部発振光と干渉させることで前記波長多重光信号から前記所定の波長の光信号を選択的に受信し、
選択的に受信した前記光信号を電気信号に変換し、
選択的に受信した前記光信号の特性に応じた受信帯域で、前記電気信号を処理する、
手順を含む。
The optical receiving method of the present invention includes:
Outputs local oscillation light of a predetermined wavelength,
Selectively receiving the optical signal of the predetermined wavelength from the wavelength multiplexed optical signal by causing the wavelength multiplexed optical signal to interfere with the local oscillation light;
Selectively converting the received optical signal into an electrical signal;
Processing the electrical signal in a reception band according to the characteristics of the optical signal selectively received;
Includes procedures.
本発明は、受信信号の品質を確保しつつ、受信する光信号の特性の変更に柔軟に対応可能な光受信器を提供できる。 The present invention can provide an optical receiver that can flexibly cope with a change in characteristics of a received optical signal while ensuring the quality of the received signal.
以下に、本発明の実施形態について説明する。各実施形態で参照される図面に付されたブロック間の矢印は、ブロック間の信号の向きの例を示すものであり、信号の向きを限定しない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. The arrows between the blocks attached to the drawings referred to in each embodiment show examples of the signal directions between the blocks, and do not limit the signal directions.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態の光通信システム1の構成例を示す図である。光通信システム1は、光通信装置11〜1N(Nは2以上の整数)、光通信装置21〜2N、結合器31及び分配器32、光増幅器(Amplifier, AMP)41及び42、光ファイバ伝送路51、を備える。光通信装置11〜1Nは、ch 1〜ch Nで示されるチャネルを持ち、入力された電気信号を光信号に変換してそれぞれのチャネルで送信する。本実施形態において、ch 1〜ch Nの波長はそれぞれ異なる。結合器31は光通信装置11〜1Nが出力したch 1〜ch Nの光信号を結合してWDM信号を生成し、当該WDM信号を光ファイバ伝送路51に送出する。結合器31として、N×1スターカプラ、合波器、あるいは波長選択スイッチ(Wavelength Selecting Switch, WSS)を用いることができる。光ファイバ伝送路51は光増幅器41、42を備え、伝搬するWDM信号を増幅する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an
分配器32は光ファイバ伝送路51を伝搬したWDM信号を光通信装置21〜2Nへ分配する。分配器32として、1×NスターカプラあるいはWSSを用いることができる。分配されたWDM信号は、光通信装置21〜2Nへ入力される。
The
光通信装置21〜2Nは、光受信器201〜20Nを備える。光受信器201〜20Nは、入力されたWDM信号から所望の波長の光信号を受信して電気信号に変換し、出力信号として光通信装置21〜2Nに出力する。光通信装置21〜2Nは、光受信器201〜20Nが出力した出力信号に多重あるいは分離等の処理を行い、他の通信装置へ出力する。なお、光受信器201〜20Nは光通信装置21〜2Nの外部に配置されてもよい。あるいは、図1に示すように光受信器201〜20Nは光通信装置21〜2Nの内部に備えられてもよい。光受信器201を備える光通信装置21を、光受信装置と呼ぶことができる。
The
図2は、光通信装置21に備えられる光受信器201の構成例を示す図である。光受信器201〜20Nは同一の構成を備えるため、以降では光受信器201を例に説明する。光受信器201は、局部発振光源(Local Oscillator、LO)251、コヒーレントレシーバ252、受光部253、信号処理部254、を備える。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the
局部発振光源251は、所定の波長の光(LO光)を出力する局部発振手段を担う。LO251は、例えばレーザ光源であり、波長可変レーザが用いられてもよい。コヒーレントレシーバ252は、図1の分配器32から入力されたWDM信号をLO光と干渉させて、所望の波長の光信号を選択的にコヒーレント受信する、コヒーレント受信手段を担う。
The local
受光部253は、コヒーレントレシーバ252が受信した光信号を電気信号に変換する。受光部253から出力される電気信号を、以下では受信信号と称する。受光部253は、フォトダイオードを含んで構成されてもよい。受光部253は、コヒーレントレシーバ252によって選択的に受信された光信号を電気信号である受信信号に変換する受光手段を担う。
The
信号処理部254は、受光部253が出力した電気信号を電気的に処理する。信号処理部254は、例えば、電流電圧変換、アナログデジタル変換、増幅及び復号、並びに分散補償等の信号品質補償の処理を行う。信号処理部254の機能の一部又は全部が集積回路(Integrated Circuit、IC)に搭載され、これらの機能が外部から制御されてもよい。
The
信号処理部254は、受信しようとする所望の波長の光信号の特性に応じて、受信信号の受信帯域を変更する機能を備える。当該光信号の特性としては、波長、シンボルレート、ビットレート、変調方式があるが、これらには限定されない。すなわち、信号処理部254は、コヒーレントレシーバ252において選択的に受信される光信号の特性に応じた受信帯域で、受信信号を処理する信号処理手段を担う。
The
図3は、光受信器201の動作例を説明するシーケンス図である。LO251は、WDM信号に含まれる光信号の波長(チャネル)のうち、受信するチャネルに対応する波長のLO光を発振してコヒーレントレシーバ252に出力する(図3のステップS01)。コヒーレントレシーバ252は、受信光(WDM信号)をLO光と干渉させて干渉光を生成する(ステップS02)。受光部253は、コヒーレントレシーバ252が出力する干渉光を、電気信号である受信信号に変換する(ステップS03)。このようにして、LO光の波長に対応するチャネルの光信号がWDM信号から選択的に受信される。信号処理部254は、受信した信号光の特性に応じた帯域で、受光部253から入力された受信信号を電気的に処理する(ステップS04)。
FIG. 3 is a sequence diagram illustrating an operation example of the
ここで、信号処理部254における受信帯域について説明する。図4は、本実施形態におけるWDM信号のチャネル間隔と受信帯域との関係の例を示す図である。図14及び図15で説明したように、WDMチャネルスロットの幅が狭くなった場合に、信号処理部254の受信帯域が広いまま(BW1)であるとクロストークが生じる。本実施形態では、信号処理部254は、受信帯域824を所望のチャネルのスペクトルのみを含むようにより狭くする(BW2)。その結果、隣接チャネルのスペクトルによるクロストークが低減され、受信信号の品質が向上する。すなわち、信号処理部254が受信信号のシンボルレートや変調方式に応じて所望の光信号のみを受信するように受信帯域を変更することで、シンボルレートや変調方式の変更に起因する受信信号の品質低下を抑制できる。
Here, the reception band in the
以上説明したように、本実施形態の光受信器201は、受信信号の品質を確保しつつ、シンボルレートや変調方式といった受信信号の特性の変更に柔軟に対応可能な光受信器を提供できる。
As described above, the
(第2実施形態)
図5は、本発明の第2実施形態の光受信器201Aの構成例を示す図である。光受信器201Aは、第1実施形態の光受信器201と比較して、制御部255、インターフェース256を備える点で相違する。それら以外の光受信器201Aの構成は光受信器201と同様であり、重複する説明は省略する。光受信器201Aは、光通信装置21と接続される。光受信器201Aは、図1に示したように光通信装置21に含まれてもよい。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of an
インターフェース256は、光受信器201Aをホストである光通信装置21と接続するための電気的なインターフェースである。インターフェース256は、例えば電気的なコネクタである。制御部255は、インターフェース256を介して、光通信装置21から制御信号を受信する。制御信号は、光受信器201Aに対して、受信する光信号の特性の切り替えを指示する信号である。制御信号は、例えば、光信号のシンボルレートの変更、ビットレートの変更、変調方式の変更等の指示である。
The
制御部255は、光通信装置21から通知された制御信号に応じて、信号処理部254の受信帯域を制御する設定情報を生成し、当該設定情報を信号処理部254に通知する。制御信号は、信号処理部254に受信帯域の変更を直接指示するものでもよい。あるいは、制御部255は、制御信号の内容と受信帯域との関係が記載されたテーブルに基づいて、受信帯域を含む設定情報を生成してもよい。すなわち、制御部255は、インターフェース256を介して光通信装置21から制御信号を受信し、信号処理部254の受信帯域を変更する設定情報を制御信号に基づいて生成し、設定情報を信号処理部254に通知する制御手段を担う。
The
図6は、制御信号により受信帯域の設定を行うためのテーブルの例である。例えば、制御部255は、「波長1へ切替」という内容の制御信号を光通信装置21から受信すると図6のテーブルを参照し、受信帯域をBW1とする設定情報を信号処理部254へ通知する。信号処理部254は、通知された設定情報に従って、受信帯域をBW1に設定する。図6には、制御信号の内容として波長の切替の他、シンボルレートの切替、ビットレートの切替、変調方式の切替が例示される。制御部255は、これらの切替指示を含む制御信号を受信すると、図6のテーブルを参照して、対応する受信帯域の設定情報を生成して信号処理部254に通知する。信号処理部254は、設定情報に基づいて設定された受信帯域内の受信信号を処理する。
FIG. 6 is an example of a table for setting the reception band by the control signal. For example, when the
図6のテーブルは、制御部255にデータとして記憶される。図6のBW1〜BW8は、信号処理部254が受信信号を処理する具体的な周波数帯域幅の数値を示す。BW1〜BW8は全て異なっている必要はなく、同一の帯域が含まれてもよい。
The table in FIG. 6 is stored as data in the
図7は、光受信器201Aの動作例を説明するシーケンス図である。光通信装置21は、制御信号を生成して、インターフェース256を介して制御部255に通知する(図7のステップS11)。制御部255は、制御信号を受信すると、図6のテーブルを参照し、制御信号に含まれる指示(例えば波長1への切替)に対応する設定情報(例えば受信帯域をBW1に設定)を生成して、信号処理部254に通知する(ステップS12)。信号処理部254は、設定情報を受信すると、受信信号を処理する際の受信帯域を設定情報で指示された受信帯域に設定する。そして、信号処理部254は、受光部253から出力された受信信号をその受信帯域内で処理し、出力信号として光通信装置21へ出力する(ステップS13)。
FIG. 7 is a sequence diagram illustrating an operation example of the
制御部255に含まれるコンピュータのハードウェアを用いて、制御部255が実施する処理をコンピュータの制御プログラムにより実現させてもよい。また、信号処理部254にデジタル信号プロセッサ(Digital Signal Processor, DSP)を用い、信号処理部254に制御部255の機能を持たせてもよい。制御プログラムは、制御部255が備える記憶装置(例えば半導体メモリ)に記憶されてもよい。
The processing performed by the
このような構成を備える第2実施形態の光受信器201Aは、光通信装置21から受信した制御信号に基づいて信号処理部254における受信信号の帯域を設定する。その結果、受信信号の品質を確保しつつ受信信号の特性の変更に柔軟に対応可能な光受信器を提供できる。さらに、光受信器201Aは、受信信号の特性の変更に伴う信号処理部254の受信帯域を外部から設定できる。
The
(第3実施形態)
図8は、本発明の第3実施形態の光受信器201Bの構成例を示す図である。光受信器201Bは、第2実施形態の光受信器201と比較して、信号処理部254から通知された品質情報に基づいて制御部255が設定情報を生成する機能、及び、制御部255がLO251の制御を行う機能を備える点で相違する。それら以外の光受信器201Bの構成は光受信器201Aと同様であり、重複する説明は省略する。光受信器201Bは、図1に示したように光通信装置21に含まれてもよい。
(Third embodiment)
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of an optical receiver 201B according to the third embodiment of the present invention. Compared with the
信号処理部254は、受信信号をモニタし、当該受信信号の品質に関連する情報(品質情報)を制御部255に通知する。モニタされる品質情報は、例えば受信信号のエラーレート及び振幅の少なくとも一方であるが、これらには限定されない。制御部255は、信号処理部254から通知される品質情報に応じて、信号処理部254の受信帯域を制御する。品質情報に基づく受信帯域の設定は、光通信装置21から通知される制御信号に基づく受信帯域の設定よりも優先して行われてもよい。
The
図9は、光受信器201Bの動作例を説明するシーケンス図である。光通信装置21は、制御信号を生成して制御部255に通知する(図9のステップS21)。制御部255は、制御信号を受信すると、制御信号に含まれる指示(例えば波長1への切替)に対応する設定情報(たとえは受信帯域をBW1に設定)を生成して、信号処理部254に通知する(ステップS22)。ここで、制御部255は、図6のテーブルを参照してもよい。信号処理部254は、設定情報を受信すると、受信信号を処理する際の帯域を設定情報で指示された受信帯域に設定する。そして、信号処理部254は、受光部253から出力された受信信号をその受信帯域内で処理し、出力信号として光通信装置21へ出力する(ステップS23)。
FIG. 9 is a sequence diagram illustrating an operation example of the optical receiver 201B. The
信号処理部254は、ステップS23で処理した受信信号の品質情報を制御部255へ通知する。制御部255は、信号処理部254から通知された品質情報に基づいて、設定情報を生成し、信号処理部254に通知する(ステップS24)。ステップS24で生成される設定情報は信号処理部254に設定される受信帯域であり、例えば図6の右欄に示されるBW1〜BW8のいずれかの値でもよく、BW1〜BW8とは異なる値でもよい。信号処理部254は、受信帯域を、ステップS24において品質情報に基づいて設定された帯域に設定する。そして、信号処理部254は、受光部253から出力された受信信号を、その受信帯域内で処理し、出力信号として光通信装置21へ出力する(ステップS25)。
The
図10は、品質情報に基づく受信帯域の設定の例を説明する図である。制御部255は、信号処理部254から通知される品質情報が示す品質が向上するように、ステップS24において設定情報を生成する。すなわち、ステップS24において生成される設定情報で示す受信帯域は、受信信号の品質が高くなるように動的に制御される。図10を参照すると、信号処理部254の受信帯域(横軸)が最適帯域幅よりも広くなると、図15で説明したように隣接チャネルとのクロストークにより受信信号の品質(縦軸)が低下する。一方、受信帯域が最適帯域幅よりも狭くなると、受信帯域内で処理される受信信号のスペクトルが削られることで、受信信号の品質が低下する。このため、制御部255は、受信帯域の値が図10に最適帯域幅で示される、受信信号の品質がピークとなる受信帯域に設定されるように、信号処理部254へ設定情報で通知する帯域幅を動的に制御してもよい。例えば、品質情報として受信信号のエラーレートが用いられる場合に、制御部255は、エラーレートが低下するように、信号処理部254に通知する受信帯域を増加させ、あるいは減少させるように制御してもよい。このような制御により、受信帯域は図10の最適帯域幅に近づく。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of setting a reception band based on quality information. In step S24, the
なお、制御部255は、LO251に対して、LO光の波長及び光出力を設定する設定情報を通知してもよい。そして、LO251は、制御部255から通知される設定情報に基づいてLO光の波長及び振幅を変更してもよい。制御部255は、LO光に対する設定を行う機能を備えることで、受信信号の波長の変更にも対応できる。また、制御部255は、ステップS24において、品質情報が示す品質が向上するようにLO251に対してLO光の波長あるいは光出力に関する設定情報を通知してもよい。
The
このような構成を備える第3実施形態の光受信器201Bは、光通信装置21から受信した制御信号に基づいて信号処理部254における受信信号の帯域を設定する。その結果、受信信号の品質を確保しつつ受信信号の特性の変更に柔軟に対応可能な光受信器を提供できる。また、光受信器201Bは、受信信号の特性の変更に伴う信号処理部254の受信帯域を外部から設定できる。
The
さらに、光受信器201Bは制御部255が品質情報に基づいて信号処理部254の受信帯域を設定するため、受信信号の品質がより良好となるように受信帯域を自律的に設定できる。
Furthermore, since the
(第4実施形態)
図11は、本発明の第4実施形態の光トランシーバ201Cの構成例を示す図である。以下の説明以外の光トランシーバ201Cの構成及び動作は光受信器201A及び201Bと同様であり、重複する説明は省略する。
(Fourth embodiment)
FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example of an
光トランシーバ201Cは、光受信器201A及び201Bに、光分岐部257及び光変調器258をさらに加えて構成される。光分岐部257は、LO251が出力したLO光をコヒーレントレシーバ252及び光変調器258に分配する。光分岐部257として、1×2光カプラを用いてもよい。光分岐部257は、LO光を分岐してコヒーレントレシーバ252と光変調器258とに出力する光分岐手段を担う。
The
光変調器258は、光分岐部257から分配されたLO光を光通信装置21から受信した送信信号によって変調し、送信光として出力する。光変調器258は、例えば、シリコンを材料とした光導波路変調器である。光変調器258は、インターフェース256を介して光通信装置21から受信した送信信号によって、分岐されたLO光を変調した送信光を生成する光変調手段を担う。
The
制御部255は、インターフェース256を介して光通信装置21から制御信号及び送信信号を受信する。制御部255は制御信号に基づいて信号処理部254、LO251及び光変調器258に対する設定情報を生成し、生成した設定情報をそれぞれに通知する。制御部255は、第3実施形態で説明した、受信信号の品質情報に基づいて信号処理部254の受信帯域を設定する機能を備えてもよい。光トランシーバ201Cは、光通信装置21〜2Nに備えられてもよい。また、光トランシーバ201Cは、光通信装置11〜1N21に備えられてもよい。光トランシーバ201Cを備える光通信装置11〜1N及び21〜2Nは、いずれも光送受信装置と呼ぶことができる。
The
図12は、制御信号による光トランシーバ201Cの各部への設定内容の例を示す表である。制御部255が光通信装置21から受信する制御信号は、例えば、波長(チャネル)切替、ビットレート切替、シンボルレート切替、変調方式切替、等の光信号の特性の切替指示を含む。
FIG. 12 is a table showing an example of setting contents in each part of the
制御信号に波長切替が含まれる場合には、制御部255は、信号処理部254のTIA電圧振幅、ADCダイナミックレンジ、分散及びスキュー補償値を設定する設定情報を生成して信号処理部254に通知する。TIAはTrans Impedance Amplifierであり、ADCはAnalog to Digital Converterである。これらは信号処理部254に含まれる。TIAは受光部253の出力を電流電圧変換する。ADCはTIAの出力をデジタル信号に変換する。
When the wavelength switching is included in the control signal, the
制御部255は、切り替えた波長に対応するバイアス電圧及び駆動電圧の設定情報を光変調器258に通知するとともに、切り替えた波長に対応する波長及び光出力の設定情報をLO251に通知する。設定情報によりLO251の波長が設定されることで、光トランシーバ201Cの送信波長及び受信波長を同時に変更できる。さらに、制御信号に波長切替が含まれ、かつ、切り替えた波長における受信信号の帯域幅が異なるものとなる場合には、制御部255は、信号処理部254に、受信信号の帯域幅を変更する設定情報を通知する。
The
制御信号がビットレート、シンボルレート、あるいは変調方式の切り替え指示を含む場合には、制御部255は、受信信号の帯域幅の他、LO251の光出力の設定を変更する。さらに、制御部255は、光変調器258のバイアス電圧及び駆動電圧の設定、信号処理部254のTIA電圧振幅、ADCダイナミックレンジ、分散及びスキュー補償値の設定を変更する。
When the control signal includes a bit rate, symbol rate, or modulation mode switching instruction, the
なお、図12の設定項目は例であり、制御信号に含まれる切替の内容及び各部への設定内容は図12の記載に限定されない。また、制御部255は設定内容毎に図6に示した形式のテーブルを持ち、テーブルを参照して制御信号の内容に対応する設定情報を生成してもよい。
Note that the setting items in FIG. 12 are examples, and the switching content and the setting content in each unit included in the control signal are not limited to the description in FIG. The
図13は、光トランシーバ201Cの動作例を説明するシーケンス図である。光通信装置21は、制御信号を生成して制御部255に通知する(図12のステップS31)。制御部255は、制御信号を受信すると、制御信号に含まれる指示に対応する設定情報を生成して、信号処理部254、LO251及び光変調器258に通知する(ステップS32)。制御信号に対応する設定情報の例は、図12で説明した。
FIG. 13 is a sequence diagram illustrating an operation example of the
LO251は、設定情報を受信すると、その内容に基づいて波長及び光出力が設定されたLO光を生成する(ステップS33)。コヒーレントレシーバ252及び受光部253は、LO光によって受信光をコヒーレント検波して、受信信号を信号処理部254へ出力する(ステップS34)。
When the
信号処理部254は、通知された設定情報に基づいて、受信信号の受信帯域、TIA電圧振幅、ADCダイナミックレンジ、分散及びスキュー補償値を設定する。そして、信号処理部254は、設定された条件で受信信号を処理し、出力信号として光通信装置21へ出力する(ステップS35)。ここで、信号処理部254は、ステップS35で処理した受信信号の品質情報を制御部255へ通知してもよい。この場合、制御部255は、信号処理部254から通知された品質情報に基づいて、設定情報を生成し、信号処理部254に通知する(ステップS36)。そして、信号処理部254は、通知された設定情報に基づいて受信信号を処理する(ステップS37)。ステップS36の処理が行われない場合、ステップS37において、信号処理部254はステップS32で生成された設定情報に基づく受信信号の処理を継続する。
The
光変調器258は、ステップS32で生成された設定情報を通知されると、その内容に基づいてバイアス電圧及び駆動電圧を設定する。そして、光変調器258は、光通信装置21が出力した送信信号を用いてLO光を変調して送信光を出力する(ステップS38)。
When notified of the setting information generated in step S32, the
以上のように、第4実施形態の光トランシーバ201Cは、受信信号の処理に関しては光受信器201A及び201Bと同様の機能を備えるとともに、光信号の送信機能を備える。このため、光トランシーバ201Cを備える光通信装置(光送受信装置)を対向して通信可能なように配置することで、双方向光通信システムを構築できる。また、図1において、光通信装置11〜1N及び21〜2Nに光トランシーバ201Cを搭載し、光通信装置21〜2Nから光通信装置11〜1Nの方向にも伝送路を設置することで、WDM信号を双方向伝送可能な光通信システムを構築できる。
As described above, the
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。 As mentioned above, although this invention was demonstrated with reference to embodiment, this invention is not limited to said embodiment. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention.
また、それぞれの実施形態に記載された構成は、必ずしも互いに排他的なものではない。本発明の作用及び効果は、上述の実施形態の全部又は一部を組み合わせた構成によって実現されてもよい。 Further, the configurations described in the respective embodiments are not necessarily mutually exclusive. The operation and effect of the present invention may be realized by a configuration in which all or part of the above-described embodiments are combined.
1 光通信システム
21 光通信装置
31 結合器
32 分配器
41、42 光増幅器
51 光ファイバ伝送路
201、201A、201B 光受信器
201C 光トランシーバ
251 局部発振光源
252 コヒーレントレシーバ
253 受光部
254 信号処理部
255 制御部
256 インターフェース
257 光分岐部
258 光変調器
821〜823 光信号
824 受信帯域
831〜833 光信号
DESCRIPTION OF
Claims (18)
波長多重光信号を前記局部発振光と干渉させることで前記波長多重光信号から前記所定の波長の光信号を選択的に受信するコヒーレント受信手段と、
前記コヒーレント受信手段によって選択的に受信される前記光信号を電気信号に変換する受光手段と、
前記コヒーレント受信手段によって選択的に受信される前記光信号の特性に応じた受信帯域で、前記電気信号を処理して出力信号として出力する信号処理手段と、
を備える光受信器。 Local oscillation means for outputting local oscillation light of a predetermined wavelength;
Coherent receiving means for selectively receiving the optical signal of the predetermined wavelength from the wavelength multiplexed optical signal by causing the wavelength multiplexed optical signal to interfere with the local oscillation light;
A light receiving means for converting the optical signal selectively received by the coherent receiving means into an electrical signal;
Signal processing means for processing the electrical signal and outputting it as an output signal in a reception band according to the characteristics of the optical signal selectively received by the coherent receiving means;
An optical receiver comprising:
前記インターフェースを介して前記他の装置から前記光信号の特性の切り替えを指示する制御信号を受信し、前記信号処理手段の受信帯域を制御する設定情報を前記制御信号に基づいて生成し、前記設定情報を前記信号処理手段に通知する制御手段と、
をさらに備える請求項1又は2に記載された光受信器。 An electrical interface with other devices,
Receiving a control signal instructing switching of the characteristics of the optical signal from the other device via the interface, generating setting information for controlling a reception band of the signal processing means based on the control signal, and setting the setting Control means for notifying the signal processing means of information;
The optical receiver according to claim 1, further comprising:
前記制御手段は、前記品質の情報に基づいて、前記信号処理手段の受信帯域を制御する、
請求項3に記載された光受信器。 The signal processing means notifies the control means of quality information of the electrical signal;
The control means controls a reception band of the signal processing means based on the quality information.
The optical receiver according to claim 3.
請求項4に記載された光受信器。 The control means controls the reception band of the signal processing means so that the quality information becomes better.
The optical receiver according to claim 4.
前記局部発振光を分岐して前記コヒーレント受信手段と光変調手段とに出力する光分岐手段と、
前記インターフェースを介して前記他の装置から受信した送信信号を用いて、前記光分岐手段が出力する前記局部発振光を変調し、変調された光を送信光として出力する前記光変調手段と、
がさらに備えられてなる光トランシーバであって、
前記制御手段は、前記制御信号に基づいて前記信号処理手段、前記局部発振手段及び前記光変調手段を制御する前記設定情報を生成し、前記設定情報を前記信号処理手段、前記局部発振手段及び前記光変調手段に通知する、
光トランシーバ。 An optical receiver according to any one of claims 3 to 6,
Optical branching means for branching the locally oscillated light and outputting it to the coherent receiving means and the light modulating means;
Using the transmission signal received from the other device via the interface, modulating the local oscillation light output by the optical branching means, and outputting the modulated light as transmission light;
Is an optical transceiver further comprising:
The control means generates the setting information for controlling the signal processing means, the local oscillation means, and the optical modulation means based on the control signal, and the setting information is used as the signal processing means, the local oscillation means, and the Notify the light modulation means,
Optical transceiver.
波長多重光信号を前記局部発振光と干渉させることで前記波長多重光信号から前記所定の波長の光信号を選択的に受信し、
選択的に受信した前記光信号を電気信号に変換し、
選択的に受信した前記光信号の特性に応じた受信帯域で、前記電気信号を処理する、
光受信方法。 Outputs local oscillation light of a predetermined wavelength,
Selectively receiving the optical signal of the predetermined wavelength from the wavelength multiplexed optical signal by causing the wavelength multiplexed optical signal to interfere with the local oscillation light;
Selectively converting the received optical signal into an electrical signal;
Processing the electrical signal in a reception band according to the characteristics of the optical signal selectively received;
Optical reception method.
前記受信帯域を制御する設定情報を前記制御信号に基づいて生成する、
請求項11又は12に記載された光受信方法。 Receiving a control signal instructing switching of the characteristics of the optical signal from the other device via an electrical interface with the other device;
Generating setting information for controlling the reception band based on the control signal;
The optical receiving method according to claim 11 or 12.
請求項13に記載された光受信方法。 Controlling the reception band based on information on the quality of the electrical signal;
The optical receiving method according to claim 13.
請求項14に記載された光受信方法。 Controlling the reception band so that the quality information is better;
The optical receiving method according to claim 14.
受信した送信信号によって分岐した一方の前記局部発振光を光変調手段によって変調した送信光を出力し、
前記制御信号に基づいて前記受信帯域、前記局部発振手段及び前記光変調手段を制御する情報を前記設定情報に含めて生成する、
請求項13乃至16のいずれかに記載された光受信方法。 Branching the local oscillation light output from the local oscillation means,
One of the local oscillation light branched by the received transmission signal is output by the optical modulation means to output the transmission light,
Information for controlling the reception band, the local oscillating means, and the optical modulation means is included in the setting information based on the control signal, and generated.
The optical receiving method according to claim 13.
前記インターフェースを介して前記他の装置から前記光信号の特性の切り替えを指示する制御信号を受信する手順、
前記信号処理手段の受信帯域を制御する設定情報を前記制御信号に基づいて生成する手順、
前記設定情報を前記信号処理手段に通知する手順、
を実行させるための光受信器の制御プログラム。 Local oscillation means for outputting local oscillation light of a predetermined wavelength, and coherent reception for selectively receiving the optical signal of the predetermined wavelength from the wavelength multiplexed optical signal by causing a wavelength multiplexed optical signal to interfere with the local oscillation light Means, a light receiving means for converting the optical signal selectively received by the coherent receiving means into an electric signal, and a reception band corresponding to the characteristics of the optical signal selectively received by the coherent receiving means. A computer of an optical receiver comprising signal processing means for processing a signal and an electrical interface with another device;
Receiving a control signal instructing switching of the characteristics of the optical signal from the other device via the interface;
A procedure for generating setting information for controlling the reception band of the signal processing means based on the control signal;
A procedure for notifying the signal processing means of the setting information;
An optical receiver control program for executing
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