JP2020088814A - 光伝送装置、光伝送システム及び光伝送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で光源の駆動条件を最適化する。【解決手段】光伝送装置は、複数のサブキャリアにデータが割り当てられたマルチキャリア変調信号に応じて駆動して、光マルチキャリア変調信号を他の光伝送装置へ送信する光源と、他の光伝送装置において光マルチキャリア変調信号の伝送特性に応じて決定される、マルチキャリア変調信号の各サブキャリアに割り当て可能なビット数に基づき、光源の駆動条件を制御する制御部と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、光伝送装置、光伝送システム及び光伝送方法に関する。

大容量のデータを伝送可能な伝送方式として、例えば、例えば、ＤＭＴ（離散マルチトーン：Discrete Multi-Tone）変調方式等のマルチキャリア変調方式を光伝送システムに適用することが検討されている。ＤＭＴ変調方式は、周波数が異なる複数のサブキャリア（ＳＣ：Subcarrier）にデータを割り当て、各ＳＣに割り当てられたデータを多値変調する方式である。ＤＭＴ変調方式では、信号対雑音比（ＳＮＲ：Signal to Noise Ratio）等の伝送特性に応じて、各ＳＣに割り当て可能なビット数を変更可能にする。すなわち、受信側の光伝送装置において、各ＳＣに割り当て可能なビット数がＳＮＲ等の伝送特性に応じて決定され、光信号に多重化されて送信側の光伝送装置へフィードバックされる。そして、送信側の光伝送装置において、光信号を電気変換した電気信号から抽出された、各ＳＣに割り当て可能なビット数（多値度）に基づき、各ＳＣにデータが割り当てられる。これにより、ＤＭＴ変調方式では、伝送帯域の周波数利用効率を向上し、伝送容量の拡大を図ることが可能となる。

ところで、ＤＭＴ変調方式が採用される場合、使用される環境温度の変化等により装置特性が変動して、伝送特性が劣化する場合がある。例えば、送信側の光伝送装置内の光源は、環境温度が上昇すると、光出力パワーが低下する。光源の光出力パワーが低下すると、伝送特性が劣化する。

これに対して、光源の光出力パワーの低下を抑制するため、光源の駆動条件（例えば、光源に供給するバイアス電流の量や振幅）を最適化することが検討されている。例えば、送信側の光伝送装置が、受信側の光伝送装置により測定された各ＳＣのＳＮＲに基づき、光源の駆動条件を制御する技術がある。

国際公開第２０１５／０８７４４８号

しかしながら、送信側の光伝送装置が各ＳＣのＳＮＲに基づき、光源の駆動条件を制御する場合、各ＳＣのＳＮＲをフィードバックするための信号経路が、光信号を伝送する光伝送路とは別個に、送信側の光伝送装置と受信側の光伝送装置との間に設けられる。各ＳＣのＳＮＲをフィードバックするための信号経路が送信側の光伝送装置と受信側の光伝送装置との間に設けられると、光伝送システム全体における装置構成が複雑化する。そこで、簡易な構成で光源の駆動条件を最適化することが期待されている。

開示の技術は、簡易な構成で光源の駆動条件を最適化することができる光伝送装置、光伝送システム及び光伝送方法を提供することを目的とする。

本願の開示する光伝送装置は、一つの態様において、複数のサブキャリアにデータが割り当てられたマルチキャリア変調信号に応じて駆動して、光マルチキャリア変調信号を他の光伝送装置へ送信する光源と、前記他の光伝送装置において前記光マルチキャリア変調信号の伝送特性に応じて決定される、前記マルチキャリア変調信号の各前記サブキャリアに割り当て可能なビット数に基づき、前記光源の駆動条件を制御する制御部と、を有する。

本願の開示する光伝送装置の一つの態様によれば、簡易な構成で光源の駆動条件を最適化することができるという効果を奏する。

図１は、実施例１の光伝送システムの構成例を示す図である。 図２は、実施例１におけるＬＤ部のバイアス電流の量を調整する流れの一例を説明する図である。 図３は、実施例１におけるＬＤ部のバイアス電流の量を調整する流れの一例を説明する図である。 図４は、実施例１におけるＬＤ部のバイアス電流の量を調整する流れの一例を説明する図である。 図５は、実施例１におけるＬＤ部のバイアス電流の量を調整する流れの一例を説明する図である。 図６は、実施例１のＬＤ部の駆動条件制御処理に関わる光送信器の処理動作の一例を示すフローチャートである。 図７は、実施例２の光伝送システムの構成例を示す図である。 図８は、実施例２におけるＬＤ部の駆動振幅を調整する流れの一例を説明する図である。 図９は、実施例２におけるＬＤ部の駆動振幅を調整する流れの一例を説明する図である。 図１０は、実施例２におけるＬＤ部の駆動振幅を調整する流れの一例を説明する図である。 図１１は、実施例２におけるＬＤ部の駆動振幅を調整する流れの一例を説明する図である。 図１２は、実施例２のＬＤ部の駆動条件制御処理に関わる光送信器の処理動作の一例を示すフローチャートである。 図１３は、実施例３の光伝送システムの構成例を示す図である。 図１４は、実施例３のＬＤ部の駆動条件制御処理に関わる光送信器の処理動作の一例を示すフローチャートである。 図１５は、実施例３のＬＤ部の駆動条件制御処理に関わる光送信器の処理動作の他の一例を示すフローチャートである。 図１６は、光伝送システムのハードウェア構成の一例を示す図である。

以下に、本願の開示する光伝送装置、光伝送システム及び光伝送方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により開示技術が限定されるものではない。また、実施例において同等の機能を有する構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略される。

［実施例１］
図１は、実施例１の光伝送システム１の構成例を示す図である。図１に示す光伝送システム１は、光送信器１０と、光受信器２０とを有する。光送信器１０と光受信器２０とは、光伝送路２、３を介して接続されている。光送信器１０は、第１の光伝送装置の一例であり、光受信器２０は、第２の光伝送装置の一例である。

光送信器１０は、ＤＭＴ変調部１１と、アンプ部１２と、ＬＤ（Laser Diode）部１３と、ＰＤ（Photo Detector）部１４と、アンプ部１５と、ＤＭＴ復調部１６と、ＢＡ（Bit Allocation）情報抽出部１７と、バイアス制御部１８とを有する。

ＤＭＴ変調部１１は、周波数が異なる複数のＳＣにデータを割り当て、各ＳＣに割り当てられたデータを多値変調して、複数のＳＣにデータが割り当てられたＤＭＴ変調信号を生成する。アンプ部１２は、ＤＭＴ変調信号を増幅する。

ＬＤ部１３は、ＤＭＴ変調信号に応じて駆動して、増幅後のＤＭＴ変調信号を光ＤＭＴ変調信号に光変換し、光変換された光ＤＭＴ変調信号を光伝送路２を介して光受信器２０へ送信する。なお、ＬＤ部１３のＬＤ特性は、例えば、バイアス電流対光出力パワーの関係等によって表され、ＬＤ部１３が使用される環境温度に応じて変動する。例えば、バイアス電流が一定である場合、ＬＤ部１３から出力される光ＤＭＴ変調信号の光出力パワーは、環境温度の増加に応じて低下することが知られている。ＬＤ部１３は、光源の一例である。

ＰＤ部１４は、光伝送路３を介して光受信器２０から受信した光ＤＭＴ変調信号をＤＭＴ変調信号に電気変換する。光受信器２０から受信した光ＤＭＴ変調信号には、ＢＡ情報が多重化されている。ＢＡ情報は、ＤＭＴ変調部１１により生成されるＤＭＴ変調信号の各ＳＣに割り当て可能なビット数を示す情報であり、光受信器２０によって生成される。アンプ部１５は、電気変換されたＤＭＴ変調信号を増幅する。ＤＭＴ復調部１６は、増幅後のＤＭＴ変調信号を復調して、受信データを取得する。ＢＡ情報抽出部１７は、増幅後のＤＭＴ変調信号からＢＡ情報を抽出し、ＢＡ情報により示される各ＳＣのビット数に基づき、ＤＭＴ変調部１１におけるＤＭＴ変調（多値変調）に用いられるＳＣ毎の多値度を決定する。

バイアス制御部１８は、ＤＭＴ変調信号から抽出されたＢＡ情報を用いて、ＬＤ部１３に供給される駆動電流であるバイアス電流の量を調整する。バイアス電流の量は、ＬＤ部１３の駆動条件の一例である。

また、光受信器２０は、ＰＤ部２１と、アンプ部２２と、ＤＭＴ復調部２３と、ＳＮＲ測定部２４と、ビット割当部２５と、ＤＭＴ変調部２６と、アンプ部２７と、ＬＤ部２８とを有する。

ＰＤ部２１は、光伝送路２を介して光送信器１０から受信した光ＤＭＴ変調信号をＤＭＴ変調信号に電気変換する。アンプ部２７は、電気変換されたＤＭＴ変調信号を増幅する。ＤＭＴ復調部２３は、増幅後のＤＭＴ変調信号を復調して、受信データを取得する。

ＳＮＲ測定部２４は、光送信器１０から受信した光ＤＭＴ変調信号の伝送特性の一例であるＳＮＲを測定する。

ビット割当部２５は、測定された光ＤＭＴ変調信号のＳＮＲに応じて、光送信器１０のＤＭＴ変調部１１により生成されるＤＭＴ変調信号の各ＳＣに割り当て可能なビット数を決定する。ＤＭＴ変調信号の各ＳＣに割り当て可能なビット数の決定には、例えば、注水（Water-filling）定理が用いられる。具体的には、ビット割当部２５は、ＳＮＲの高いＳＣに対してＳＮＲの低いＳＣよりも多くのビットを割り当てる。そして、ビット割当部２５は、ＤＭＴ変調部１１により生成されるＤＭＴ変調信号の各ＳＣに割り当て可能なビット数を示すＢＡ情報を生成する。すなわち、ビット割当部２５によって光ＤＭＴ変調信号のＳＮＲがＢＡ情報に変換される。変換されたＢＡ情報は、光ＤＭＴ変調信号のＳＮＲと比較して、情報量が低減されている。

ＤＭＴ変調部２６は、周波数が異なる複数のＳＣにデータ及び生成されたＢＡ情報を割り当て、各ＳＣに割り当てられたデータ及びＢＡ情報を多値変調して、データ及びＢＡ情報を多重化したＤＭＴ変調信号を生成する。アンプ部２７は、ＤＭＴ変調信号を増幅する。

ＬＤ部２８は、ＤＭＴ変調信号に応じて駆動して、増幅後のＤＭＴ変調信号を光ＤＭＴ変調信号に光変換し、光変換された光ＤＭＴ変調信号を光伝送路３を介して光送信器１０へ送信する。ＤＭＴ変調信号には、ＢＡ情報が多重化されているので、光ＤＭＴ変調信号にも、ＢＡ情報が多重化されている。つまり、光ＤＭＴ変調信号が光送信器１０へ送信されることにより、光ＤＭＴ変調信号に多重化されたＢＡ情報も光送信器１０へ送信される。ＬＤ部２８は、送信部の一例である。

また、光送信器１０のバイアス制御部１８は、ＢＡ情報抽出部１７によりＤＭＴ変調信号から抽出されたＢＡ情報を取得し、ＢＡ情報により示される、各ＳＣに割り当て可能なビット数に基づき、ＬＤ部１３のバイアス電流を制御する。具体的には、バイアス制御部１８は、各ＳＣに割り当て可能なビット数に基づき、複数のＳＣのうち、ビット数が０ではない最大のＳＣの識別番号（以下「最大ＳＣ番号」と呼ぶ）を監視する。そして、バイアス制御部１８は、最大ＳＣ番号を目標値に近づける様に、ＬＤ部１３のバイアス電流の量を調整する。例えば、バイアス制御部１８は、最大ＳＣ番号が目標値よりも小さい場合、ＬＤ部１３のバイアス電流の量を増加させる。ＬＤ部１３のバイアス電流の量が増加するに連れて、ＬＤ部１３から出力される光ＤＭＴ変調信号の光出力パワーも増加する。これにより、光受信器２０のＳＮＲ測定部２４により測定されるＳＮＲが改善され、結果として、光受信器２０のビット割当部２５により生成されるＢＡ情報における最大ＳＣ番号が目標値に近づく。

ところで、ＤＭＴ変調方式を採用する光送信器１０では、バイアス電流が一定である場合、ＬＤ部１３からの光ＤＭＴ変調信号の光出力パワーは、環境温度の増加に応じて低下する。ＬＤ部１３からの光ＤＭＴ変調信号の光出力パワーが低下すると、ＳＮＲ等の伝送特性が劣化する。これに対して、ＬＤ部１３からの光ＤＭＴ変調信号の光出力パワーの低下を抑制するため、光送信器１０が、光受信器２０のＳＮＲ測定部２４により測定されたＳＮＲに基づき、ＬＤ部１３の駆動条件を制御することが考えられる。この場合、ＳＮＲをフィードバックするための信号経路が、光ＤＭＴ変調信号を伝送する光伝送路２、３とは別個に、光送信器１０と光受信器２０との間に設けられる。ＳＮＲをフィードバックするための信号経路が光送信器１０と光受信器２０との間に設けられると、光伝送システム１全体の装置構成が複雑化する。

そこで、実施例１の光送信器１０では、バイアス制御部１８が、光受信器２０から光送信器１０へ送信される光ＤＭＴ変調信号に多重化されたＢＡ情報により示されるビット数に基づき、ＬＤ部１３の駆動条件（つまり、バイアス電流）を制御する。すなわち、バイアス制御部１８は、ＤＭＴ変調部１１におけるＤＭＴ変調の多値度の決定に元来用いられているＢＡ情報をＬＤ部１３の駆動条件（つまり、バイアス電流）の制御に応用する。

これにより、光伝送システム１では、ＳＮＲをフィードバックするための信号経路を光送信器１０と光受信器２０との間に設けることなく、簡易な構成でＬＤ部１３の駆動条件を最適化することができる。

図２〜図５は、実施例１におけるＬＤ部１３のバイアス電流の量を調整する流れの一例を説明する図である。図２において、グラフＴ_１〜Ｔ_３は、それぞれ、環境温度がＴ_１〜Ｔ_３（Ｔ_１＜Ｔ_２＜Ｔ_３）である場合のバイアス電流対光出力パワーの特性を示す。また、図２は、ＬＤ部１３のバイアス電流がＩ_１に設定された状態を示している。バイアス電流がＩ_１に維持された場合、環境温度がＴ_１→Ｔ_２→Ｔ_３のように増加するに連れて、ＬＤ部１３からの光ＤＭＴ変調信号の光出力パワーは、低下する。ＬＤ部１３からの光ＤＭＴ変調信号の光出力パワーが低下すると、ＢＡ情報により示される、各ＳＣに割り当て可能なビット数が変動する。図３は、各ＳＣに割り当て可能なビット数が変動したＢＡ情報を示している。図３の例では、ＬＤ部１３からの光ＤＭＴ変調信号の光出力パワーの低下に伴って、最大ＳＣ番号Ｎ_ｍａｘが目標値Ｎ_ｔａｒよりも小さくなっている。光送信器１０のバイアス制御部１８は、図３に示すＢＡ情報を監視して、最大ＳＣ番号Ｎ_ｍａｘが目標値Ｎ_ｔａｒよりも小さいと判定し、ＬＤ部１３のバイアス電流の量を増加させる。なお、最大ＳＣ番号Ｎ_ｍａｘが目標値Ｎ_ｔａｒよりも小さい場合、ＬＤ部１３から出力される光ＤＭＴ変調信号のＳＮＲが劣化していると推定できる。図４は、ＬＤ部１３のバイアス電流がＩ_１からＩ_２（＞Ｉ_１）へ増加された状態を示している。ＬＤ部１３のバイアス電流がＩ_１からＩ_２へ増加することにより、ＬＤ部１３からの光ＤＭＴ変調信号の光出力パワーも増加する。ＬＤ部１３からの光ＤＭＴ変調信号の光出力パワーが増加すると、光ＤＭＴ変調信号のＳＮＲが改善されるので、ＢＡ情報により示される、各ＳＣに割り当て可能なビット数が変動する。図５は、各ＳＣに割り当て可能なビット数が変動したＢＡ情報を示している。図５の例では、ＬＤ部１３からの光ＤＭＴ変調信号の光出力パワーの増加に伴って、最大ＳＣ番号Ｎ_ｍａｘが目標値Ｎ_ｔａｒに近づいている。これにより、ビット数が割り当てられるＳＣの総数が増加するので、ＬＤ部１３から出力される光ＤＭＴ変調信号の受信感度や伝送容量等の伝送特性の向上が図れる。

次に、実施例１の光送信器１０の処理動作について説明する。図６は、実施例１のＬＤ部１３の駆動条件制御処理に関わる光送信器１０の処理動作の一例を示すフローチャートである。

図６において、光送信器１０のＤＭＴ変調部１１は、周波数が異なる複数のＳＣにデータを割り当て、各ＳＣに割り当てられたデータを多値変調して、複数のＳＣにデータが割り当てられたＤＭＴ変調信号を生成する（ステップＳ１１）。アンプ部１２は、ＤＭＴ変調信号を増幅する。

ＬＤ部１３は、増幅後のＤＭＴ変調信号に応じて駆動して、ＤＭＴ変調信号を光ＤＭＴ変調信号に光変換し、光変換された光ＤＭＴ変調信号を光伝送路２を介して光受信器２０へ送信する（ステップＳ１２）。このとき、ＬＤ部１３のバイアス電流の量は、バイアス制御部１８によって、予め定められた初期値に設定されている。

一方、光受信器２０のＳＮＲ測定部２４は、光送信器１０から受信した光ＤＭＴ変調信号のＳＮＲを測定する。ビット割当部２５は、測定された光ＤＭＴ変調信号のＳＮＲに応じて、光送信器１０のＤＭＴ変調部１１により生成されるＤＭＴ変調信号の各ＳＣに割り当て可能なビット数を決定する。ＬＤ部２８は、各ＳＣに割り当て可能なビット数を示すＢＡ情報が多重化された光ＤＭＴ変調信号を光伝送路３を介して光送信器１０へ送信する。

光送信器１０のバイアス制御部１８は、光受信器２０から受信した光ＤＭＴ変調信号を電気変換したＤＭＴ変調信号から抽出されたＢＡ情報を取得する（ステップＳ１３）。

バイアス制御部１８は、ＢＡ情報により示される、各ＳＣに割り当て可能なビット数に基づき、最大ＳＣ番号を監視し、最大ＳＣ番号Ｎ_ｍａｘが目標値Ｎ_ｔａｒに到達したか否かを判定する（ステップＳ１４）。

バイアス制御部１８は、最大ＳＣ番号Ｎ_ｍａｘが目標値Ｎ_ｔａｒに到達していない場合（ステップＳ１４Ｎｏ）、最大ＳＣ番号Ｎ_ｍａｘが目標値Ｎ_ｔａｒに近づく方向にＬＤ部１３のバイアス電流の量を調整する（ステップＳ１５）。これにより、ビット数が割り当てられるＳＣの総数が増加するので、ＬＤ部１３から出力される光ＤＭＴ変調信号の受信感度や伝送容量等の伝送特性の向上が図れる。その後、バイアス制御部１８は、処理をステップＳ１３に戻す。

一方、バイアス制御部１８は、最大ＳＣ番号Ｎ_ｍａｘが目標値Ｎ_ｔａｒに到達した場合（ステップＳ１４Ｙｅｓ）、ＬＤ部１３のバイアス電流の量を調整することなく、処理をステップＳ１３に戻す。

以上、実施例１の光送信器１０は、ＢＡ情報により示される、各ＳＣに割り当て可能なビット数に基づき、最大ＳＣ番号を監視し、最大ＳＣ番号が目標値に到達していない場合に、最大ＳＣ番号を目標値に近づける方向にＬＤ部１３のバイアス電流の量を調整する。これにより、ＳＮＲをフィードバックするための信号経路が光送信器１０と光受信器２０との間に設けられていない簡易な構成で、ＬＤ部１３の駆動条件を最適化することができる。また、ＳＮＲと比較して、情報量が低いＢＡ情報を用いて、ＬＤ部１３のバイアス電流が制御されるので、バイアス電流の量を迅速に最適値まで調整することができる。

［実施例２］
上記実施例１の光送信器１０では、ＢＡ情報により示される、各ＳＣに割り当て可能なビット数に基づき、最大ＳＣ番号を監視し、最大ＳＣ番号が目標値に到達していない場合に、最大ＳＣ番号を目標値に近づける方向にＬＤ部１３のバイアス電流の量を調整した。これに対して、実施例２の光送信器１０では、最大ＳＣ番号を目標値に近づける方向にＬＤ部１３のバイアス電流の振幅を調整する。

図７は、実施例２の光伝送システム１Ａの構成例を示す図である。なお、図７では、実施例１の光伝送システム１と同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。図７に示す光伝送システム１Ａは、光送信器１０Ａと、光受信器２０とを有する。光送信器１０Ａは、図１に示したバイアス制御部１８に代えて、駆動振幅制御部３１を有する。

駆動振幅制御部３１は、ＢＡ情報抽出部１７によりＤＭＴ変調信号から抽出されたＢＡ情報を用いて、アンプ部１２を制御することで、ＬＤ部１３に供給される駆動電流であるバイアス電流の振幅（以下「駆動振幅」と呼ぶ）を調整する。駆動振幅は、ＬＤ部１３の駆動条件の一例である。すなわち、駆動振幅制御部３１は、ＢＡ情報抽出部１７によりＤＭＴ変調信号から抽出されたＢＡ情報を取得し、ＢＡ情報により示される、各ＳＣに割り当て可能なビット数に基づき、最大ＳＣ番号を監視する。そして、駆動振幅制御部３１は、最大ＳＣ番号を目標値に近づける様に、アンプ部１２の利得量を調整することで、ＬＤ部１３の駆動振幅を調整する。例えば、駆動振幅制御部３１は、最大ＳＣ番号が目標値よりも小さい場合、アンプ部１２の利得量を増加させることで、ＬＤ部１３の駆動振幅を増加させる。ＬＤ部１３の駆動振幅が増加するに連れて、ＬＤ部１３から出力される光ＤＭＴ変調信号の光出力パワーの振幅も増加する。これにより、光受信器２０のＳＮＲ測定部２４により測定されるＳＮＲが改善され、結果として、光受信器２０のビット割当部２５により生成されるＢＡ情報における最大ＳＣ番号が目標値に近づく。

図８〜図１１は、実施例２におけるＬＤ部１３の駆動振幅を調整する流れの一例を説明する図である。図８において、グラフＴ_１〜Ｔ_３は、それぞれ、環境温度がＴ_１〜Ｔ_３（Ｔ_１＜Ｔ_２＜Ｔ_３）である場合のバイアス電流対光出力パワーの特性を示す。また、図８は、ＬＤ部１３のバイアス電流がＩ_１に設定され、且つＬＤ部１３の駆動振幅がΔＩ_１に設定された状態を示している。バイアス電流がＩ_１に維持され、且つＬＤ部１３の駆動振幅がΔＩ_１に維持された場合、環境温度がＴ_１→Ｔ_２→Ｔ_３のように増加するに連れて、ＬＤ部１３からの光ＤＭＴ変調信号の光出力パワーは、低下する。ＬＤ部１３からの光ＤＭＴ変調信号の光出力パワーが低下すると、ＢＡ情報により示される、各ＳＣに割り当て可能なビット数が変動する。図９は、各ＳＣに割り当て可能なビット数が変動したＢＡ情報を示している。図９の例では、ＬＤ部１３からの光ＤＭＴ変調信号の光出力パワーの低下に伴って、最大ＳＣ番号Ｎ_ｍａｘが目標値Ｎ_ｔａｒよりも小さくなっている。光送信器１０Ａの駆動振幅制御部３１は、図９に示すＢＡ情報を監視して、最大ＳＣ番号Ｎ_ｍａｘが目標値Ｎ_ｔａｒよりも小さいと判定し、ＬＤ部１３の駆動振幅を増加させる。なお、最大ＳＣ番号Ｎ_ｍａｘが目標値Ｎ_ｔａｒよりも小さい場合、ＬＤ部１３から出力される光ＤＭＴ変調信号のＳＮＲが劣化していると推定できる。図１０は、ＬＤ部１３の駆動振幅がΔＩ_１からΔＩ_２（＞ΔＩ_１）へ増加された状態を示している。ＬＤ部１３の駆動振幅がΔＩ_１からΔＩ_２へ増加することにより、ＬＤ部１３からの光ＤＭＴ変調信号の光出力パワーの振幅も増加する。ＬＤ部１３からの光ＤＭＴ変調信号の光出力パワーの振幅が増加すると、光ＤＭＴ変調信号のＳＮＲが改善されるので、ＢＡ情報により示される、各ＳＣに割り当て可能なビット数が変動する。図１１は、各ＳＣに割り当て可能なビット数が変動したＢＡ情報を示している。図１１の例では、ＬＤ部１３からの光ＤＭＴ変調信号の光出力パワーの振幅の増加に伴って、最大ＳＣ番号Ｎ_ｍａｘが目標値Ｎ_ｔａｒに近づいている。これにより、ビット数が割り当てられるＳＣの総数が増加するので、ＬＤ部１３から出力される光ＤＭＴ変調信号の受信感度や伝送容量等の伝送特性の向上が図れる。

次に、実施例２の光送信器１０Ａの処理動作について説明する。図１２は、実施例２のＬＤ部１３の駆動条件制御処理に関わる光送信器１０Ａの処理動作の一例を示すフローチャートである。

図１２において、光送信器１０ＡのＤＭＴ変調部１１は、周波数が異なる複数のＳＣにデータを割り当て、各ＳＣに割り当てられたデータを多値変調して、複数のＳＣにデータが割り当てられたＤＭＴ変調信号を生成する（ステップＳ２１）。アンプ部１２は、ＤＭＴ変調信号を増幅する。

ＬＤ部１３は、増幅後のＤＭＴ変調信号に応じて駆動して、ＤＭＴ変調信号を光ＤＭＴ変調信号に光変換し、光変換された光ＤＭＴ変調信号を光伝送路２を介して光受信器２０へ送信する（ステップＳ２２）。このとき、ＬＤ部１３の駆動振幅は、駆動振幅制御部３１によって、予め定められた初期値に設定されている。

一方、光受信器２０のＳＮＲ測定部２４は、光送信器１０Ａから受信した光ＤＭＴ変調信号のＳＮＲを測定する。ビット割当部２５は、測定された光ＤＭＴ変調信号のＳＮＲに応じて、光送信器１０ＡのＤＭＴ変調部１１により生成されるＤＭＴ変調信号の各ＳＣに割り当て可能なビット数を決定する。ＬＤ部２８は、各ＳＣに割り当て可能なビット数を示すＢＡ情報が多重化された光ＤＭＴ変調信号を光伝送路３を介して光送信器１０Ａへ送信する。

光送信器１０Ａの駆動振幅制御部３１は、光受信器２０から受信した光ＤＭＴ変調信号を電気変換したＤＭＴ変調信号から抽出されたＢＡ情報を取得する（ステップＳ２３）。

駆動振幅制御部３１は、ＢＡ情報により示される、各ＳＣに割り当て可能なビット数に基づき、最大ＳＣ番号を監視し、最大ＳＣ番号Ｎ_ｍａｘが目標値Ｎ_ｔａｒに到達したか否かを判定する（ステップＳ２４）。

駆動振幅制御部３１は、最大ＳＣ番号Ｎ_ｍａｘが目標値Ｎ_ｔａｒに到達していない場合（ステップＳ２４Ｎｏ）、最大ＳＣ番号Ｎ_ｍａｘが目標値Ｎ_ｔａｒに近づく方向にアンプ部１２の利得量を調整することで、ＬＤ部１３の駆動振幅を調整する（ステップＳ２５）。これにより、ビット数が割り当てられるＳＣの総数が増加するので、ＬＤ部１３から出力される光ＤＭＴ変調信号の受信感度や伝送容量等の伝送特性の向上が図れる。その後、駆動振幅制御部３１は、処理をステップＳ２３に戻す。

一方、駆動振幅制御部３１は、最大ＳＣ番号Ｎ_ｍａｘが目標値Ｎ_ｔａｒに到達した場合（ステップＳ２４Ｙｅｓ）、ＬＤ部１３の駆動振幅を調整することなく、処理をステップＳ２３に戻す。

以上、実施例２の光送信器１０Ａは、ＢＡ情報により示される、各ＳＣに割り当て可能なビット数に基づき、最大ＳＣ番号を監視し、最大ＳＣ番号が目標値に到達していない場合に、最大ＳＣ番号を目標値に近づける方向にＬＤ部１３の駆動振幅を調整する。これにより、ＳＮＲをフィードバックするための信号経路が光送信器１０と光受信器２０との間に設けられていない簡易な構成で、ＬＤ部１３の駆動条件を最適化することができる。また、ＳＮＲと比較して、情報量が低いＢＡ情報を用いて、ＬＤ部１３の駆動振幅が制御されるので、駆動振幅を迅速に最適値まで調整することができる。

［実施例３］
上記実施例１の光送信器１０では、ＢＡ情報により示される、各ＳＣに割り当て可能なビット数に基づき、ＬＤ部１３のバイアス電流の量を調整した。これに対して、実施例２の光送信器１０では、ＬＤ部１３のバイアス電流の量及びＬＤ部１３の駆動振幅を調整する。

図１３は、実施例３の光伝送システム１Ｂの構成例を示す図である。なお、図１３では、実施例１の光伝送システム１と同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。図１３に示す光伝送システム１Ｂは、光送信器１０Ｂと、光受信器２０とを有する。光送信器１０Ｂは、図１に示したＤＭＴ変調部１１、アンプ部１２、ＬＤ部１３、ＰＤ部１４、アンプ部１５、ＤＭＴ復調部１６、ＢＡ情報抽出部１７及びバイアス制御部１８の他に、図７に示した駆動振幅制御部３１を有する。

バイアス制御部１８は、ＢＡ情報抽出部１７によりＤＭＴ変調信号から抽出されたＢＡ情報を用いて、ＬＤ部１３のバイアス電流の量を調整する。駆動振幅制御部３１は、ＢＡ情報抽出部１７によりＤＭＴ変調信号から抽出されたＢＡ情報を用いて、アンプ部１２を制御することで、ＬＤ部１３の駆動振幅を調整する。バイアス制御部１８によるバイアス電流の量の調整処理と、駆動振幅制御部３１による駆動振幅の調整処理とは、いずれが先に実行されてもよく、並行に実行されてもよい。

次に、実施例３の光送信器１０Ｂの処理動作について説明する。図１４は、実施例３のＬＤ部１３の駆動条件制御処理に関わる光送信器１０Ｂの処理動作の一例を示すフローチャートである。

図１４において、光送信器１０ＢのＤＭＴ変調部１１は、周波数が異なる複数のＳＣにデータを割り当て、各ＳＣに割り当てられたデータを多値変調して、複数のＳＣにデータが割り当てられたＤＭＴ変調信号を生成する（ステップＳ３１）。アンプ部１２は、ＤＭＴ変調信号を増幅する。

ＬＤ部１３は、増幅後のＤＭＴ変調信号に応じて駆動して、ＤＭＴ変調信号を光ＤＭＴ変調信号に光変換し、光変換された光ＤＭＴ変調信号を光伝送路２を介して光受信器２０へ送信する（ステップＳ３２）。このとき、ＬＤ部１３のバイアス電流の量は、バイアス制御部１８によって、予め定められた初期値に設定され、ＬＤ部１３の駆動振幅は、駆動振幅制御部３１によって、予め定められた初期値に設定されている。

一方、光受信器２０のＳＮＲ測定部２４は、光送信器１０Ｂから受信した光ＤＭＴ変調信号のＳＮＲを測定する。ビット割当部２５は、測定された光ＤＭＴ変調信号のＳＮＲに応じて、光送信器１０ＢのＤＭＴ変調部１１により生成されるＤＭＴ変調信号の各ＳＣに割り当て可能なビット数を決定する。ＬＤ部２８は、各ＳＣに割り当て可能なビット数を示すＢＡ情報が多重化された光ＤＭＴ変調信号を光伝送路３を介して光送信器１０Ｂへ送信する。

光送信器１０Ｂのバイアス制御部１８は、光受信器２０から受信した光ＤＭＴ変調信号を電気変換したＤＭＴ変調信号から抽出されたＢＡ情報を取得する（ステップＳ３３）。

バイアス制御部１８は、ＢＡ情報により示される、各ＳＣに割り当て可能なビット数に基づき、最大ＳＣ番号を監視し、最大ＳＣ番号Ｎ_ｍａｘが目標値Ｎ_ｔａｒに到達したか否かを判定する（ステップＳ３４）。

バイアス制御部１８は、最大ＳＣ番号Ｎ_ｍａｘが目標値Ｎ_ｔａｒに到達していない場合（ステップＳ３４Ｎｏ）、最大ＳＣ番号Ｎ_ｍａｘが目標値Ｎ_ｔａｒに近づく方向にＬＤ部１３のバイアス電流の量を調整する（ステップＳ３５）。これにより、ビット数が割り当てられるＳＣの総数が増加するので、ＬＤ部１３から出力される光ＤＭＴ変調信号の受信感度や伝送容量等の伝送特性の向上が図れる。その後、バイアス制御部１８は、処理をステップＳ３３に戻す。

一方、バイアス制御部１８は、最大ＳＣ番号Ｎ_ｍａｘが目標値Ｎ_ｔａｒに到達した場合（ステップＳ３４Ｙｅｓ）、ＬＤ部１３のバイアス電流の量を調整することなく、処理をステップＳ３６に進める。

駆動振幅制御部３１は、光受信器２０から受信した光ＤＭＴ変調信号を電気変換したＤＭＴ変調信号から抽出されたＢＡ情報を取得する（ステップＳ３６）。

駆動振幅制御部３１は、ＢＡ情報により示される、各ＳＣに割り当て可能なビット数に基づき、最大ＳＣ番号を監視し、最大ＳＣ番号Ｎ_ｍａｘが目標値Ｎ_ｔａｒに到達したか否かを判定する（ステップＳ３７）。

駆動振幅制御部３１は、最大ＳＣ番号Ｎ_ｍａｘが目標値Ｎ_ｔａｒに到達していない場合（ステップＳ３７Ｎｏ）、最大ＳＣ番号Ｎ_ｍａｘが目標値Ｎ_ｔａｒに近づく方向にアンプ部１２の利得量を調整することで、ＬＤ部１３の駆動振幅を調整する（ステップＳ３８）。これにより、ビット数が割り当てられるＳＣの総数が増加するので、ＬＤ部１３から出力される光ＤＭＴ変調信号の受信感度や伝送容量等の伝送特性の向上が図れる。その後、駆動振幅制御部３１は、処理をステップＳ３６に戻す。

一方、駆動振幅制御部３１は、最大ＳＣ番号Ｎ_ｍａｘが目標値Ｎ_ｔａｒに到達した場合（ステップＳ３７Ｙｅｓ）、ＬＤ部１３の駆動振幅を調整することなく、処理をステップＳ３３に戻す。

なお、図１４の例では、バイアス制御部１８によるバイアス電流の量の調整処理を実行した後に、駆動振幅制御部３１による駆動振幅の調整処理を実行したが、駆動振幅制御部３１による駆動振幅の調整処理を先に実行してもよい。図１５は、実施例３のＬＤ部１３の駆動条件制御処理に関わる光送信器１０Ｂの処理動作の他の一例を示すフローチャートである。

図１５において、光送信器１０ＢのＤＭＴ変調部１１は、周波数が異なる複数のＳＣにデータを割り当て、各ＳＣに割り当てられたデータを多値変調して、複数のＳＣにデータが割り当てられたＤＭＴ変調信号を生成する（ステップＳ４１）。アンプ部１２は、ＤＭＴ変調信号を増幅する。

ＬＤ部１３は、増幅後のＤＭＴ変調信号に応じて駆動して、ＤＭＴ変調信号を光ＤＭＴ変調信号に光変換し、光変換された光ＤＭＴ変調信号を光伝送路２を介して光受信器２０へ送信する（ステップＳ４２）。このとき、ＬＤ部１３のバイアス電流の量は、バイアス制御部１８によって、予め定められた初期値に設定され、ＬＤ部１３の駆動振幅は、駆動振幅制御部３１によって、予め定められた初期値に設定されている。

一方、光受信器２０のＳＮＲ測定部２４は、光送信器１０Ｂから受信した光ＤＭＴ変調信号のＳＮＲを測定する。ビット割当部２５は、測定された光ＤＭＴ変調信号のＳＮＲに応じて、光送信器１０ＢのＤＭＴ変調部１１により生成されるＤＭＴ変調信号の各ＳＣに割り当て可能なビット数を決定する。ＬＤ部２８は、各ＳＣに割り当て可能なビット数を示すＢＡ情報が多重化された光ＤＭＴ変調信号を光伝送路３を介して光送信器１０Ｂへ送信する。

光送信器１０Ｂの駆動振幅制御部３１は、光受信器２０から受信した光ＤＭＴ変調信号を電気変換したＤＭＴ変調信号から抽出されたＢＡ情報を取得する（ステップＳ４３）。

駆動振幅制御部３１は、ＢＡ情報により示される、各ＳＣに割り当て可能なビット数に基づき、最大ＳＣ番号を監視し、最大ＳＣ番号Ｎ_ｍａｘが目標値Ｎ_ｔａｒに到達したか否かを判定する（ステップＳ４４）。

駆動振幅制御部３１は、最大ＳＣ番号Ｎ_ｍａｘが目標値Ｎ_ｔａｒに到達していない場合（ステップＳ４４Ｎｏ）、最大ＳＣ番号Ｎ_ｍａｘが目標値Ｎ_ｔａｒに近づく方向にアンプ部１２の利得量を調整することで、ＬＤ部１３の駆動振幅を調整する（ステップＳ４５）。これにより、ビット数が割り当てられるＳＣの総数が増加するので、ＬＤ部１３から出力される光ＤＭＴ変調信号の受信感度や伝送容量等の伝送特性の向上が図れる。その後、駆動振幅制御部３１は、処理をステップＳ４３に戻す。

一方、駆動振幅制御部３１は、最大ＳＣ番号Ｎ_ｍａｘが目標値Ｎ_ｔａｒに到達した場合（ステップＳ４４Ｙｅｓ）、ＬＤ部１３の駆動振幅を調整することなく、処理をステップＳ４６に進める。

バイアス制御部１８は、光受信器２０から受信した光ＤＭＴ変調信号を電気変換したＤＭＴ変調信号から抽出されたＢＡ情報を取得する（ステップＳ４６）。

バイアス制御部１８は、ＢＡ情報により示される、各ＳＣに割り当て可能なビット数に基づき、最大ＳＣ番号を監視し、最大ＳＣ番号Ｎ_ｍａｘが目標値Ｎ_ｔａｒに到達したか否かを判定する（ステップＳ４７）。

バイアス制御部１８は、最大ＳＣ番号Ｎ_ｍａｘが目標値Ｎ_ｔａｒに到達していない場合（ステップＳ４７Ｎｏ）、最大ＳＣ番号Ｎ_ｍａｘが目標値Ｎ_ｔａｒに近づく方向にＬＤ部１３のバイアス電流の量を調整する（ステップＳ４８）。これにより、ビット数が割り当てられるＳＣの総数が増加するので、ＬＤ部１３から出力される光ＤＭＴ変調信号の受信感度や伝送容量等の伝送特性の向上が図れる。その後、バイアス制御部１８は、処理をステップＳ４６に戻す。

一方、バイアス制御部１８は、最大ＳＣ番号Ｎ_ｍａｘが目標値Ｎ_ｔａｒに到達した場合（ステップＳ４７Ｙｅｓ）、ＬＤ部１３のバイアス電流の量を調整することなく、処理をステップＳ４３に戻す。

以上、実施例３の光送信器１０Ｂは、ＢＡ情報により示される、各ＳＣに割り当て可能なビット数に基づき、ＬＤ部１３のバイアス電流の量及びＬＤ部１３の駆動振幅を調整する。これにより、ＳＮＲをフィードバックするための信号経路が光送信器１０と光受信器２０との間に設けられていない簡易な構成で、ＬＤ部１３の駆動条件を最適化することができる。また、ＳＮＲと比較して、情報量が低いＢＡ情報を用いて、ＬＤ部１３のバイアス電流の量及び駆動振幅が制御されるので、バイアス電流の量及び駆動振幅を迅速に最適値まで調整することができる。

なお、上記各実施例で図示した各部の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各部の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。

さらに、各装置で行われる各種処理は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）（又はＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＭＣＵ（Micro Controller Unit）等のマイクロ・コンピュータ）上で、その全部又は任意の一部を実行するようにしてもよい。また、各種処理は、ＣＰＵ（又はＭＰＵ、ＭＣＵ等のマイクロ・コンピュータ）で解析実行するプログラム上、又はワイヤードロジックによるハードウェア上で、その全部又は任意の一部を実行するようにしてもよい。

上記各実施例に係る光伝送システムは、例えば、次のようなハードウェア構成により実現することができる。図１６は、光伝送システムのハードウェア構成の一例を示す図である。

図１６に示すように、上記各実施例に係る光伝送システムの光送信器１００は、プロセッサ１０１と、メモリ１０２と、アナログ回路１０３とを有する。プロセッサ１０１の一例としては、ＣＰＵ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等が挙げられる。また、メモリ１０２の一例としては、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）等のＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ等が挙げられる。

そして、光送信器１００で行われる各種処理は、不揮発性記憶媒体などの各種メモリに格納されたプログラムをプロセッサで実行することによって実現されてもよい。すなわち、ＤＭＴ変調部１１、ＤＭＴ復調部１６、ＢＡ情報抽出部１７、バイアス制御部１８及び駆動振幅制御部３１によって実行される各処理に対応するプログラムがメモリ１０２に記録され、各プログラムがプロセッサ１０１で実行されてもよい。また、アンプ部１２、ＬＤ部１３、ＰＤ部１４及びアンプ部１５は、アナログ回路１０３によって実現される。

図１６に示すように、上記各実施例に係る光伝送システムの光受信器２００は、プロセッサ２０１と、メモリ２０２と、アナログ回路２０３とを有する。プロセッサ３０１の一例としては、ＣＰＵ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ等が挙げられる。また、メモリ３０２の一例としては、ＳＤＲＡＭ等のＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等が挙げられる。

そして、光受信器２００で行われる各種処理は、不揮発性記憶媒体などの各種メモリに格納されたプログラムをプロセッサで実行することによって実現されてもよい。すなわち、ＤＭＴ復調部２３、ビット割当部２５及びＤＭＴ変調部２６によって実行される各処理に対応するプログラムがメモリ２０２に記録され、各プログラムがプロセッサ２０１で実行されてもよい。また、ＰＤ部２１、アンプ部２２、ＳＮＲ測定部２４、アンプ部２７及びＬＤ部２８は、アナログ回路２０３によって実現される。

なお、ここでは、実施例に係る光伝送システムで行われる各種処理が１つのプロセッサによって実行されるものとしたが、これに限定されるものではなく、複数のプロセッサによって実行されてもよい。

１、１Ａ、１Ｂ 光伝送システム
１０、１０Ａ、１０Ｂ 光送信器
１１ ＤＭＴ変調部
１２ アンプ部
１３ ＬＤ部
１４ ＰＤ部
１５ アンプ部
１６ ＤＭＴ復調部
１７ ＢＡ情報抽出部
１８ バイアス制御部
２０ 光受信器
２１ ＰＤ部
２２ アンプ部
２３ ＤＭＴ復調部
２４ ＳＮＲ測定部
２５ ビット割当部
２６ ＤＭＴ変調部
２７ アンプ部
２８ ＬＤ部
３１ 駆動振幅制御部

Claims (6)

1. 複数のサブキャリアにデータが割り当てられたマルチキャリア変調信号に応じて駆動して、光マルチキャリア変調信号を他の光伝送装置へ送信する光源と、
   前記他の光伝送装置において前記光マルチキャリア変調信号の伝送特性に応じて決定される、前記マルチキャリア変調信号の各前記サブキャリアに割り当て可能なビット数に基づき、前記光源の駆動条件を制御する制御部と、
   を有する光伝送装置。
2. 各前記サブキャリアに割り当て可能なビット数を示す情報は、前記他の光伝送装置から前記光伝送装置へ送信される光信号に多重化され、
   前記制御部は、前記光信号を電気変換した電気信号から抽出された前記情報を取得し、前記情報により示される前記ビット数に基づき、前記光源の駆動条件を制御することを特徴とする請求項１に記載の光伝送装置。
3. 前記制御部は、各前記サブキャリアに割り当て可能なビット数に基づき、前記複数のサブキャリアのうち、前記ビット数が０ではない最大のサブキャリアの識別番号を監視し、前記最大のサブキャリアの識別番号を目標値に近づける様に、前記光源に供給するバイアス電流の量を調整することを特徴とする請求項１又は２に記載の光伝送装置。
4. 前記制御部は、各前記サブキャリアに割り当て可能なビット数に基づき、前記複数のサブキャリアのうち、前記ビット数が０ではない最大のサブキャリアの識別番号を監視し、前記最大のサブキャリアの識別番号を目標値に近づける様に、前記光源に供給するバイアス電流の振幅を調整することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の光伝送装置。
5. 光伝送路を介して接続された第１の光伝送装置及び第２の光伝送装置を有する光伝送システムであって、
   前記第１の光伝送装置は、
   複数のサブキャリアにデータが割り当てられたマルチキャリア変調信号に応じて駆動して光マルチキャリア変調信号を前記第２の光伝送装置へ送信する光源と、
   前記第２の光伝送装置において前記光マルチキャリア変調信号の伝送特性に応じて決定される、前記マルチキャリア変調信号の各前記サブキャリアに割り当て可能なビット数に基づき、前記光源の駆動条件を制御する制御部と、
   を有し、
   前記第２の光伝送装置は、
   前記第１の光伝送装置によって送信される前記光マルチキャリア変調信号の伝送特性を測定する測定部と、
   前記光マルチキャリア変調信号の伝送特性に応じて、前記マルチキャリア変調信号の各前記サブキャリアに割り当て可能なビット数を決定するビット割当部と、
   前記ビット割当部により決定された、各前記サブキャリアに割り当て可能なビット数を示す情報を前記第１の光伝送装置へ送信する送信部と、
   を有することを特徴とする光伝送システム。
6. 光伝送装置の光伝送方法であって、
   複数のサブキャリアにデータが割り当てられたマルチキャリア変調信号に応じて光源を駆動させて、光マルチキャリア変調信号を他の光伝送装置へ送信し、
   前記他の光伝送装置において前記光マルチキャリア変調信号の伝送特性に応じて決定される、前記マルチキャリア変調信号の各前記サブキャリアに割り当て可能なビット数に基づき、前記光源の駆動条件を制御する、
   各処理を実行することを特徴とする光伝送方法。

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