JP2020137109A - 偏波スキューの推定装置及び方法 - Google Patents

偏波スキューの推定装置及び方法 Download PDF

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Abstract

【課題】本発明は、偏波スキューの推定装置及び方法を提供する。【解決手段】かかる方法は、受信端の適応イコライザーの複数の係数を取得し、前記適応イコライザーの前記係数には少なくとも次のような成分、即ち、送信端の偏波スキュー和受信端の偏波スキューを含み；及び前記適応イコライザーの複数の係数に基づいて、前記送信端の偏波スキュー及び前記受信端の偏波スキューを計算することを含む。【選択図】図３

Description

本発明は、通信技術に関し、特に、偏波スキューの推定装置及び方法に関する。
二重偏波変調に基づくコヒーレント光通信システムでは、送信端及び受信端がそれぞれ、４つのチャネルを有し、この４つのチャネルは、送信端及び受信端の各自の２つの偏波状態の同相及び直交パス（path）に対応する。各チャネルにおける部品のパフォーマンスに差があるため、各チャネルが信号に対して生じるスキューが異なり、これにより、偏波状態における同相及び直交パス間のスキュー（以下、同相直交スキューと称し、IQ skewで表す）及び偏波状態間のスキュー（以下、偏波スキューと称し、polarization skewで表す）を来すことがある。
一般的に言えば、偏波スキューの存在がシステムパフォーマンスに影響することがある。例えば、偏波インターリーブ（polarization interleave）コーディングを採用するシステムでは、送受信機の偏波スキューが受信端のデインターリーブ（de-interleave）後の信号パフォーマンスに影響を与えることがある。
高ボーレート及び高次変調フォーマットの信号の適応イコライザーについて、通常、直交位相シフトキーイング（QPSK、Quadrature Phase Shift Keying）パイロット（QPSK-pilot）信号の補間により、定モジュラスアルゴリズム（CMA）の係数を更新し、送信機における偏波スキューが２つの偏波状態におけるQPSK-pilotシンボルのミスアライン（misalign）を引き起こす可能性があり、これにより、イコライザー係数の計算に影響を及ぼすことがある。偏波スキューは、デジタル信号処理（DSP、Digital Signal Processing）アルゴリズムにより補償することができるが、比較的大きい偏波スキューの補償により、DSPの実現の複雑度を増加させる恐れがある。
非特許文献[1]：M．Paskov et al．，“Blind Equalization of Receiver In-Phase/Quadrature Skew…”，Photon．Technol．Lett．，Vol．25，no．24，p．2446（2013）
非特許文献[2] R．R．Muller et al．，“Blind Receiver Skew Compensation and Estimation…”，J．Lightwave Technol．，Vol．33，no．7，p．1315（2015）
非特許文献[3]：S Savory，“Digital filters for coherent optical receivers”，Optics Express，Vol．16，No．2，pp 804（2008）
上述の技術問題に鑑み、本発明の目的は、比較的低いコストで、偏波スキューを正確且つ有効に推定することができる偏波スキューの推定装置及び方法を提供することにある。
本発明の実施例における第一側面によれば、偏波スキューの推定装置が提供され、前記装置は、
受信端の適応イコライザーの複数の係数を取得するための係数取得ユニットであって、そのうち、前記適応イコライザーの前記係数には少なくとも次の成分、即ち、送信端の偏波スキュー及び受信端の偏波スキューを含む係数取得ユニット；及び
前記適応イコライザーの複数の係数に基づいて、前記送信端の偏波スキュー及び前記受信端の偏波スキューを計算するためのスキュー計算ユニットを含む。
本発明の実施例における第二側面によれば、偏波スキューの推定方法が提供され、前記方法は、
受信端の適応イコライザーの複数の係数を取得し、そのうち、前記適応イコライザーの前記係数には少なくとも次の成分、即ち、送信端の偏波スキュー及び受信端の偏波スキューを含み；及び
前記適応イコライザーの複数の係数に基づいて、前記送信端の偏波スキュー及び前記受信端の偏波スキューを計算することを含む。
本発明の実施例の有益な効果が次の通りであり、即ち、適応イコライザーの係数により送信端の偏波スキュー和受信端の偏波スキューを推定し、高価な計測機器を用いなくても偏波スキューを正確且つ有効に推定することができ、また、コストが比較的低いだけでなく、生産段階の較正に適用することができるとともに、実際の光伝送システムにおける送受信機のリアルタイム監視に適用することもできる。
本発明の実施例における二重偏波光送信機を示す図である。 本発明の実施例における二重偏波光コヒーレント受信機を示す図である。 本発明の実施例1における偏波スキューの推定方法を示す図である。 本発明の実施例1における4×4の構造の適応イコライザーを示す図である。 本発明の実施例1における4×2の構造の適応イコライザーを示す図である。 本発明の実施例1における2×2の構造の適応イコライザーを示す図である。 本発明の実施例2における偏波スキューの推定装置を示す図である。 本発明の実施例3における受信機を示す図である。 本発明の実施例3における偏波スキューの推定装置を示す図である。
以下、添付した図面を参照しながら、本発明を実施するための好適な実施例を詳しく説明する。
図1は、本発明の実施例における二重偏波光送信機を示す図であり、図1に示すように、送信端が４つのチャネルを有し、それらは、それぞれ、２つの偏波状態HVの同相（I）及び直交（Q）パスに対応し、また、HI、HQ、VI及びVQで表される。図1に示すように、送信端は、さらに、デジタルアナログ変換器（DAC、Digital-to-Analog Convertor）、駆動器（Driver）、レーザーダイオード（LD、Laser Diode）、マッハツェンダー変調器（MZM、Mach-Zehnder modulator）、位相変調器（PM、Phase Modulator）などを含む。
図2は、本発明の実施例における二重偏波光コヒーレント受信機を示す図であり、図2に示すように、受信端も４つのチャネルを有し、それらは、それぞれ、２つの偏波状態xyの同相（i）及び直交（q）パスに対応し、また、xi、xq、yi及びyqで表される。図2に示すように、受信端は、さらに、アナログデジタル変換器（ADC、 Analog-to-Digital Convertor）、周波数混合器（Hybrid）、局部発振器（LO、Local Oscillator）、位相デモジュレータ（PD、Phase De-modulator）などを含む。
図1及び図2に示すように、送信端のH偏波状態の同相及び直交パスにおけるスキューがτhi及びτhqであり、V偏波状態の同相及び直交パスにおけるスキューがτvi及びτvqである。同様に、受信端のx及びy偏波状態における４つのチャネルのスキューがτxi、τxq、τyi及びτyqである。この場合、送信端の偏波スキューτxy,T及び受信端の偏波スキューτxy,Rが以下のように定義されても良い。
Figure 2020137109
図1及び図2に示す光送信機及び受信機がバックツーバックシステムを構成し、このようなシステムは、例えば、4パスの入力及び4パスの出力を含むMIMO（multiple-input-multiple output）システムである。該システムの損失が、受信端で１つの例えば4×4の構造の適応イコライザーにより補償され得る。
発明者が次のようなことを発見した。即ち、受信端の適応イコライザーの前記係数には、少なくとも、次のような成分、即ち、送信端の偏波スキュー及び受信端の偏波スキューを含み、これにより、適応イコライザーの複数の係数により、送信端の偏波スキューτxy,T及び受信端の偏波スキューτxy,Rを計算することができる。以下、本発明の実施例について詳細に説明する。
本発明の実施例は、偏波スキューの推定方法を提供する。図3は、本発明の実施例における偏波スキューの推定方法を示す図であり、図3に示すように、前記方法は、以下のステップを含む。
ステップ301：受信端の適応イコライザーの複数の係数を取得し、そのうち、前記適応イコライザーの前記係数には少なくとも次のような成分、即ち、送信端の偏波スキュー和受信端の偏波スキューを含み；及び
ステップ302：前記適応イコライザーの複数の係数に基づいて、前記送信端の偏波スキュー及び前記受信端の偏波スキューを計算する。
本実施例では、適応イコライザーが受信端のDSPに構成されても良い。例えば、本発明の実施例における偏波スキュー補償用の適応イコライザーが周波数オフセット補償器及び位相ノイズ補償器の前に位置しても良く、該適応イコライザーの係数の計算は、定モジュラスアルゴリズム（CMA）、決定フィードバックに基づく最小2乗平均（LMS）アルゴリズムなどを採用しても良い。該適応イコライザーが収斂（収束）した後に、その係数は、偏波スキューの推定に用いることができる。なお、受信端のDSP及び適応イコライザーの具体的な内容については、従来技術を参照することができる。
本実施例では、前記適応イコライザーの複数の係数に基づいて、前記適応イコライザーの構造を確定することができ、例えば、該適応イコライザーが4×4の構造、4×2の構造、又は2×2の構造であっても良い。例えば、該適応イコライザー収斂後に得られた係数の数が16である場合、該適応イコライザーが4×4の構造であると確定することができ、該適応イコライザー収斂後に得られた係数の数が8である場合、該適応イコライザーが4×2の構造であると確定することができる。なお、本発明は、これに限られず、他の方式で適応イコライザーの構造を確定しても良い。
１つの実施例では、前記適応イコライザーの前記係数にはさらに次のような成分、即ち、前記受信端のx偏波状態の同相直交スキュー、及び／又は、前記受信端のy偏波状態の同相直交スキューが含まれても良い。また、前記適応イコライザーの複数の係数を計算することで、前記受信端のx偏波状態の同相直交スキュー及び前記受信端のy偏波状態の同相直交スキューの成分を除去して、前記送信端の偏波スキュー及び前記受信端の偏波スキューの成分を残すことができる。
１つの実施例では、前記適応イコライザーの一部の係数を計算することで、対角要素パラメータφ+(f)を取得し、前記適応イコライザーの他の一部の係数を計算することで、副対角要素パラメータφ-(f)を取得し、前記対角要素パラメータφ+(f)及び前記副対角要素パラメータφ-(f)に基づいて前記送信端の偏波スキューτxy,T及び前記受信端の偏波スキューτxy,Rの和及び差を計算し、及びτxy,T及びτxy,Rの和及び差に基づいてτxy,T及びτxy,Rを計算するあことができる。
例えば、τxy,T及びτxy,Rの和及び差は、以下の公式により計算することができる。
前記適応イコライザーが出力する２つの偏波状態が交換されない場合、
Figure 2020137109
である。
前記適応イコライザーが出力する２つの偏波状態が交換された場合、
Figure 2020137109
である。
そのうち、slope(・)は、傾きを計算するための関数を表し、f0＞0であり、f＝n/N*fsであり、Nは、正の整数であり、前記適応イコライザーのタップの数を示し、nは、-N+ceil(N/2）以上且つceil(N/2）-1以下の整数であり、そのうち、ceil(・)は、切り上げ関数を表し、fsは、前記適応イコライザーの入力信号のサンプリング率である。
これにより、適応イコライザーの係数により、送信端の偏波スキューτxy,T及び受信端の偏波スキューτxy,Rを推定し、且つ推定されたτxy,T及びτxy,Rに基づいて送信端及び／又は受信端の信号を較正することができる。DSPによる従来の補償に比べ、本発明の実施例は、高価な計測機器を必要とせず、コストが比較的低いだけでなく、生産段階の較正に適用することができるとともに、実際の光伝送システムにおける送受信機のリアルタイム監視に適用することもできる。
以下、4×4の構造を例として本発明の実施例について説明する。
図4は、本発明の実施例における4×4の構造の適応イコライザーを示す図である。図4に示すように、時間領域において、各サブフィルターの係数がすべて実数であり、周波数領域において、各サブフィルターの周波数応答が送受信機のスキューに関する情報を含む。
例えば、通常、バックツーバックコヒーレント光通信システムでは、局部発振レーザー及び送信端レーザーに周波数オフセットが存在し、そうすると、図4におけるHxi-xiには、
（外１）
Figure 2020137109

成分が含まれ、即ち、送信機及び受信機の偏波スキュー及び受信機xの偏波状態の同相直交スキューが含まれ、それぞれ、τxy,T、τxy,R及びτR,xと表される。そのうち、τR,x＝(τxq-τxi）/2であり、同様に、τR,y＝(τyq-τyi）/2である。
例えば、前記適応イコライザーの一部の係数（図4における401により示されるように）を計算することで、対角要素パラメータφ+(f)を取得し、前記適応イコライザーの他の一部の係数（図4における402により示されるように）を計算することで、副対角要素パラメータφ-(f)を取得することができる。このような場合、前記対角要素パラメータ及び前記副対角要素パラメータは、以下のように表すことができる。
Figure 2020137109
そのうち、arg(・)は、点の偏角（argument）を求める操作を示し、unwrap(・)は、ラジアン位相角を校正する操作を表し、例えば、相対する隣接位相角のホップがπ以上であるときに、現在の位相角に±2πの整数倍を加算した後に校正を行い、(・)*は、共軛（conjugate）操作を表し、Hは、前記適応イコライザーの周波数応答、即ち、前記適応イコライザーの前記係数のフーリエ変換である。
その後、以下のような公式を用いてτxy,T及びτxy,Rの和及び差を計算することができる。
前記適応イコライザーが出力する２つの偏波状態が交換されない場合、
Figure 2020137109
である。
前記適応イコライザーが出力する２つの偏波状態が交換された場合、
Figure 2020137109
である。
そのうち、slope(・)関数は、傾きを計算するために用いられ、ここでは、傾きを計算するための周波数範囲が[-f0，f0]（f0＞0）である。正確な偏波スキューを推定するために、適切なf0、例えば、f0＝fs/4を選択しても良く、fsは、イコライザーの入力信号のサンプリング率である。
以下、4×2の構造を例として本発明の実施例について説明する。
図5は、本発明の実施例における4×2の構造の適応イコライザーを示す図である。図5に示すように、時間領域において、各サブフィルターの係数がすべて実数であり、周波数領域において、各サブフィルターの周波数応答が送受信機のスキューに関する情報を含む。
4×4の構造と同様に、前記適応イコライザーが4×2の構造であるときに、例えば、前記適応イコライザーの一部の係数（図5における501に示されるように）を計算することで、対角要素パラメータφ+(f)を取得し、前記適応イコライザーの他の一部の係数（図5における502に示されるように）を計算することで、副対角要素パラメータφ-(f)を取得することができる。このような場合、前記対角要素パラメータ及び前記副対角要素パラメータは、以下のように表すことができる。
Figure 2020137109
そのうち、arg(・)は、点の偏角を計算する操作を示し、(・)*は、共軛操作を表し、Hは、前記適応イコライザーの周波数応答、即ち、前記適応イコライザーの前記係数のフーリエ変換である。
その後、以下のような公式を採用してτxy,T及びτxy,Rの和及び差を計算することができる。
前記適応イコライザーが出力する２つの偏波状態が交換されない場合、
Figure 2020137109
である。
前記適応イコライザーが出力する２つの偏波状態が交換された場合、
Figure 2020137109
である。
そのうち、slope(・)関数は、傾きを計算するために用いられ、ここでは、傾きを計算するための周波数範囲が[-f0，f0]（f0＞0）である。正確な偏波スキューを推定するために、適切なf0、例えば、f0＝fs/4を選択しても良く、fsは、イコライザーの入力信号のサンプリング率である。
以下、2×2の構造を例として本発明の実施例を説明する。
図6は、本発明の実施例における2×2の構造の適応イコライザーを示す図である。図6に示すように、時間領域において、各サブフィルターの係数がすべて実数であり、周波数領域において、各サブフィルターの周波数応答が送受信機のスキューに関する情報を含む。
4×4の構造と同様に、前記適応イコライザーが2×2の構造であるときに、例えば、前記適応イコライザーの一部の係数（図6における601により示されるように）計算することで、対角要素パラメータφ+(f)を取得し、前記適応イコライザーの他の一部の係数（図6における602により示されるように）を計算することで、副対角要素パラメータφ-(f)を取得することができる。このような場合、前記対角要素パラメータ及び前記副対角要素パラメータは、以下のように表すことができる。
Figure 2020137109
そのうち、arg(・)は、点の偏角を求める操作を表し、(・)*は、共軛操作を示し、Hは、前記適応イコライザーの周波数応答、即ち、前記適応イコライザーの前記係数のフーリエ変換である。
その後、以下のような公式を用いてτxy,T及びτxy,Rの和及び差を計算することができる。
前記適応イコライザーが出力する２つの偏波状態が交換されない場合、
Figure 2020137109
である。
前記適応イコライザーが出力する２つの偏波状態が交換された場合、
Figure 2020137109
である。
そのうち、slope(・)関数は、傾きを計算するために用いられ、ここでは、傾きを計算するための周波数範囲が[-f0，f0]（f0＞0）である。正確な偏波スキューを推定するために、適切なf0、例えば、f0＝fs/4を選択しても良く、fsは、イコライザーの入力信号のサンプリング率である。
なお、以上、適応イコライザーの4×4構造、4×2の構造及び2×2の構造を例として説明を行ったが、本発明は、これに限られず、例えば、他の構造に拡張することもできる。また、以上、τxy,T及びτxy,Rの和及び差を計算し、その後、τxy,T及びτxy,Rを得ることを例として説明を行ったが、本発明は、これに限定されず、適応イコライザーの係数に対して適切に変形を行っても良く、本発明の実施例は、具体的な計算方式について限定しない。
１つの実施例では、受信信号の偏波状態を変えた後に、受信端の適応イコライザーの複数の係数を複数回取得し；及び、前記適応イコライザーの複数の係数に対して処理（例えば、フィルタリング、平均など）を行っても良い。
例えば、監視過程では、送信機及び受信機の偏波状態がアラインし又は90度の差で回転する可能性がある。この２つの場合、以上のイコライザーの副対角要素（例えば、図4における402により示されるように）又は対角要素（例えば、図4における401に示されるように）のサブフィルターが0であるため、十分な監視情報を提供することができない。
よって、監視結果の精度を向上させるため、受信信号の偏波状態を複数回変更し（又は、受信信号の偏波状態変更後に再び監視しても良い）、異なる偏波状態で監視を行うことができる。その後、監視値から存在可能な突変（mutation）監視値を除去した後に（上述の２種類のサポートしない偏波状態に遭遇（encounter）する可能がある）、平均監視値を送受信機の偏波スキューとすることができる。
なお、上述の図面は、本発明の実施例を例示的に説明するためのものであり、本発明は、これに限定されない。例えば、各ステップ間の実行順序を調整したり、幾つかのステップを増減したりすることもできる。また、当業者が上述の内容に基づいて適切に変形を行っても良く、即ち、上述の図面の記載に限られない。
また、以上、本発明に関する各ステップ又はプロセスのみについて説明したが、本発明は、これに限定されない。偏波スキューの推定方法は、他のステップ又はプロセスを含んでも良いが、このようなステップ又はプロセスの具体的な内容については、従来技術を参照することができる。また、上述の公式を例として本発明の実施例において如何に計算するかについて例示的に説明したが、本発明は、これらの公式に限られず、これらの公式に対して適切に変形を行っても良く、また、このような変形の実施方式もすべて本発明の実施例の範囲に属する。
上述の実施例から分かるように、適応イコライザーの係数により送信端の偏波スキュー及び受信端の偏波スキューを推定し、高価な計測機器を用いなくても偏波スキューを正確且つ有効に推定することができ、また、コストが比較的低いだけでなく、生産段階の較正に適用することができるとともに、実際の光伝送システムにおける送受信機のリアルタイム監視に適用することもできる。
本発明の実施例は、偏波スキューの推定装置を提供し、それは、受信機に配置されても良く、受信機と別々で配置されても良い。本発明の実施例は、実施例1における推定方法に対応し、同じ内容の記載が省略される。
図7は、本発明の実施例における偏波スキューの推定装置を示す図である。図7に示すように、偏波スキューの推定装置700は、以下のものを含む。
係数取得ユニット701：受信端の適応イコライザーの複数の係数を取得し、そのうち、前記適応イコライザーの前記係数には少なくとも次のような成分、即ち、送信端の偏波スキュー和受信端の偏波スキューを含み；及び
スキュー計算ユニット702：前記適応イコライザーの複数の係数に基づいて、前記送信端の偏波スキュー及び前記受信端の偏波スキューを計算する。
図7に示すように、前記装置700は、さらに、以下のものを含んでも良い。
構造確定ユニット703：前記適応イコライザーの複数の係数に基づいて、前記適応イコライザーの構造を確定する。
１つの実施例では、前記適応イコライザーの前記係数には、さらに、次のような成分、即ち、前記受信端のx偏波状態の同相直交スキュー、及び／又は、前記受信端のy偏波状態の同相直交スキューが含まれても良い。
前記スキュー計算ユニット702は、さらに、前記適応イコライザーの複数の係数を計算することで、前記受信端のx偏波状態の同相直交スキュー及び前記受信端のy偏波状態の同相直交スキューの成分を除去して、前記送信端の偏波スキュー及び前記受信端の偏波スキューの成分を残すことができる。
１つの実施例では、前記スキュー計算ユニット702は、前記適応イコライザーの一部の係数を計算することで、対角要素パラメータφ+(f)を取得し、前記適応イコライザーの他の一部の係数を計算することで、副対角要素パラメータφ-(f)を取得し、前記対角要素パラメータφ+(f)及び前記副対角要素パラメータφ-(f)に基づいて前記送信端の偏波スキューτxy,T及び前記受信端の偏波スキューτxy,Rの和及び差を計算し、及び、τxy,T及びτxy,Rの和及び差に基づいて、τxy,T及びτxy,Rを計算するように構成されても良い。
１つの実施例では、τxy,T及びτxy,Rの和及び差の計算は、以下のような公式を採用しても良い。
前記適応イコライザーが出力する２つの偏波状態が交換されない場合、
Figure 2020137109
である。
前記適応イコライザーが出力する２つの偏波状態が交換された場合、
Figure 2020137109
である。
そのうち、slope(・)は、傾きを計算するための関数を表し、f0＞0であり、f＝n/N*fsであり、Nは、正の整数であり、前記適応イコライザーのタップの数を示し、nは、-N+ceil(N/2）以上且つceil(N/2）-1以下の整数であり、そのうち、ceil(・)は、切り上げ関数を表し、fsは、前記適応イコライザーの入力信号のサンプリング率である。
例えば、前記適応イコライザーが4×4の構造のときに、前記対角要素パラメータ及び前記副対角要素パラメータは、以下のように表すことができる。
Figure 2020137109
そのうち、arg(・)は、点の偏角を求める操作を示し、unwrap(・)は、ラジアン位相角を校正する操作を表し、(・)*は、共軛操作を示し、Hは、前記適応イコライザーの周波数応答、即ち、前記適応イコライザーの前記係数のフーリエ変換である。
例えば、前記適応イコライザーが4×2の構造のときに、前記対角要素パラメータ及び前記副対角要素パラメータは、以下のように表すことができる。
Figure 2020137109
そのうち、arg(・)は、点の偏角を計算する操作を表し、(・)*は、共軛操作を示し、Hは、前記適応イコライザーの周波数応答、即ち、前記適応イコライザーの前記係数のフーリエ変換である。
また、例えば、前記適応イコライザーが2×2の構造のときに、前記対角要素パラメータ及び前記副対角要素パラメータは、以下のように表すことができる。
Figure 2020137109
そのうち、arg(・)は、点の偏角を求める操作を示し、(・)*は、共軛操作を示し、Hは、前記適応イコライザーの周波数応答、即ち、前記適応イコライザーの前記係数のフーリエ変換である。
１つの実施例では、前記係数取得ユニット701は、さらに、受信信号の偏波状態変更後に前記受信端の適応イコライザーの複数の係数を複数回取得し；及び、前記適応イコライザーの複数の係数に対して処理を行うように構成されても良い。
なお、以上、本発明に関する各部品のみについて説明したが、本発明は、これに限定されない。偏波スキューの推定装置700は、さらに、他の部件又はモジュールを含んでも良いが、これらの部品又はモジュールの具体的な内容については、従来技術を参照することができる。
上述の実施例から分かるように、適応イコライザーの係数により送信端の偏波スキュー和受信端の偏波スキューを推定し、高価な計測機器を用いなくても偏波スキューを正確且つ有効に推定することができ、また、コストが比較的低いだけでなく、生産段階の較正に適用することができるとともに、実際の光伝送システムにおける送受信機のリアルタイム監視に適用することもできる。
本発明の実施例は、受信機を提供し、該受信機には、実施例2に記載の偏波スキューの推定装置700が配置されても良い。本発明の実施例では、実施例1、2と同じ内容の記載が省略される。以下、光通信システムにおける光受信機を例として説明を行うが、本発明は、これに限られない。
図8は、本発明の実施例における受信機を示す図であり、二重偏波状態を例として受信機についてさらに説明する。図8に示すように、受信機800は、局部発振レーザー810、光周波数混合器801、光電検出器（O/E）802、804、806、808、アナログデジタル変換器（ADC）803、805、807、809、及びデジタル信号処理器811を含む。
局部発振レーザー810は、ローカル光源を提供し、光信号が光周波数混合器801、光電検出器（O/E）802、804、及びアナログデジタル変換器（ADC）803、805を経て１つの偏波状態のベースバンド信号に変換され、また、該光信号が光周波数混合器801、光電検出器（O/E）806、808、及びアナログデジタル変換器（ADC）807、809を経てもう１つの偏波状態のベースバンド信号に変換される。なお、その具体的なプロセスが従来技術と同様であるため、ここでは、その詳しい説明を割愛する。
デジタル信号処理器811は、適応イコライザー（図8では示されていない）を含んでも良い。図8に示すように、受信機800は、さらに、本発明の実施例における偏波スキューの推定装置700を含んでも良い。これにより、本発明の実施例は、実際の光伝送システムにおける受信機のリアルタイム監視に適用することができる。
また、受信機800は、さらに、分散補償器など（図8では示されていない）を含んでも良い。周波数差及び位相ノイズが線形クロストークの推定に影響を与える場合、受信機800には、周波数差補償器及び位相ノイズ補償器（図8では示されていない）が含まれても良い。即ち、受信機800は、さらに、分散補償器、周波数差補償器、位相ノイズ補償器などの各部品を含んでも良いが、本発明は、これに限定されない。
なお、図8は、本発明の受信機を例示的に説明するためのものであるが、本発明は、これに限られない。受信機800は、図8に示す全部の部品を含む必要がない。また、受信機800は、さらに、図8に無い部品を含んでも良いが、これについては、従来技術を参照することができる。
１つの実施例では、本発明の実施例における偏波スキューの推定装置700は、さらに、受信機800と独立して配置されても良い。また、偏波スキューの推定装置は、さらに、汎用コンピュータの構造を採用しても良く、これにより、本発明の実施例は、生産段階の較正に適用することもできる。
図9は、本発明の実施例における偏波スキューの推定装置の構成図である。図9に示すように、偏波スキューの推定装置900は、処理器910（例えば、中央処理装置CPU）及び記憶器920を含んでも良く、記憶器920は、処理器910に接続される。そのうち、該記憶器920は、各種のデータを記憶することができ、また、情報処理用のプログラム921をさらに記憶し、且つ処理器910の制御下で該プログラム921を実行することもできる。
例えば、処理器910は、プログラムを実行することで実施例1に記載の偏波スキューの推定方法を実現するように構成されても良い。例えば、処理器910は、次のような制御を行うように構成されても良く、即ち、受信端の適応イコライザーの複数の係数を取得し、そのうち、前記適応イコライザーの前記係数には少なくとも次のような成分、即ち、送信端の偏波スキュー和受信端の偏波スキューを含み；及び、前記適応イコライザーの複数の係数に基づいて、前記送信端の偏波スキュー及び前記受信端の偏波スキューを計算する。
また、図9に示すように、偏波スキューの推定装置900は、さらに、入出力（I/O）装置930、表示器940などを含んでも良く、そのうち、これらの部品の機能が従来技術と同様であるため、ここでは、その詳しい説明を省略する。なお、偏波スキューの推定装置900は、図9に示す全部の部品を含む必要がない。また、さらに図9に無い部品を含んでも良いが、これについては、従来技術を参照することができる。
また、本発明の実施例による装置、方法などは、ソフトウェアにより実現されても良く、ハードェアにより実現されてもよく、ハードェア及びソフトウェアの組み合わせにより実現されても良い。本発明は、このようなコンピュータ可読プログラムにも関し、即ち、前記プログラムは、ロジック部品により実行される時に、前記ロジック部品に、上述の装置又は構成要素を実現させることができ、又は、前記ロジック部品に、上述の方法又はそのステップを実現させることができる。さらに、本発明は、上述のプログラムを記憶した記憶媒体、例えば、ハードディスク、磁気ディスク、光ディスク、DVD、フレッシュメモリなどにも関する。
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこの実施形態に限定されず、本発明の趣旨を離脱しない限り、本発明に対するあらゆる変更は本発明の技術的範囲に属する。

Claims (10)

  1. 偏波スキューを推定する装置であって、
    受信端の適応イコライザーの複数の係数を取得するための係数取得ユニットであって、前記適応イコライザーの前記係数には少なくとも送信端の偏波スキューの成分及び受信端の偏波スキューの成分が含まれる係数取得ユニット；及び
    前記適応イコライザーの複数の係数に基づいて、前記送信端の偏波スキュー及び前記受信端の偏波スキューを計算するためのスキュー計算ユニットを含む、装置。
  2. 請求項1に記載の装置であって、
    前記適応イコライザーの複数の係数に基づいて、前記適応イコライザーの構造を確定するための構造確定ユニットをさらに含む、装置。
  3. 請求項1に記載の装置であって、
    前記適応イコライザーの前記係数には、さらに、前記受信端のx偏波状態の同相直交スキューの成分、及び／又は、前記受信端のy偏波状態の同相直交スキューの成分が含まれ、
    前記スキュー計算ユニットは、さらに、前記適応イコライザーの複数の係数を計算することで、前記受信端のx偏波状態の同相直交スキューの成分及び前記受信端のy偏波状態の同相直交スキューの成分を除去し、前記送信端の偏波スキュー及び前記受信端の偏波スキューの成分を残す、装置。
  4. 請求項1に記載の装置であって、
    前記スキュー計算ユニットは、
    前記適応イコライザーの一部の係数を計算することで対角要素パラメータφ+(f)を取得し、前記適応イコライザーの他の一部の係数を計算することで副対角要素パラメータφ-(f)を取得し；
    前記対角要素パラメータφ+(f)及び前記副対角要素パラメータφ-(f)に基づいて、前記送信端の偏波スキューτxy,T及び前記受信端の偏波スキューτxy,Rの和及び差を計算し；及び
    τxy,T及びτxy,Rの和及び差に基づいて、τxy,T及びτxy,Rを計算するように構成される、装置。
  5. 請求項4に記載の装置であって、
    τxy,T及びτxy,Rの和及び差の計算は、
    前記適応イコライザーにより出力される２つの偏波状態が交換されない場合、
    Figure 2020137109
    を採用し、
    前記適応イコライザーにより出力される２つの偏波状態が交換された場合、
    Figure 2020137109
    を採用し、
    ここで、slope(・)は、傾きを計算するための関数を示し、f0＞0であり、f＝n/N*fsであり、Nは、正の整数であり、前記適応イコライザーのタップの数を示し、nは、-N+ceil(N/2）以上且つceil(N/2）-1以下の整数を示し、ceil(・)は、切り上げ関数を示し、fsは、前記適応イコライザーの入力信号のサンプリング率である、装置。
  6. 請求項5に記載の装置であって、
    前記適応イコライザーが4×4の構造であり、前記対角要素パラメータ及び前記副対角要素パラメータは、
    Figure 2020137109
    により表され、
    ここで、arg(・)は、点の偏角を計算するための操作を示し、unwrap(・)は、ラジアン位相角を校正するための操作を示し、(・)*は、共軛操作を示し、Hは、前記適応イコライザーの周波数応答、即ち、前記適応イコライザーの前記係数のフーリエ変換である、装置。
  7. 請求項5に記載の装置であって、
    前記適応イコライザーが4×2の構造であり、前記対角要素パラメータ及び前記副対角要素パラメータは、
    Figure 2020137109
    により表され、
    ここで、arg(・)は、点の偏角を計算するための操作を示し、(・)*は、共軛操作を示し、Hは、前記適応イコライザーの周波数応答、即ち、前記適応イコライザーの前記係数のフーリエ変換である、装置。
  8. 請求項5に記載の装置であって、
    前記適応イコライザーが2×2の構造であり、前記対角要素パラメータ及び前記副対角要素パラメータは、
    Figure 2020137109
    により表され、
    ここで、arg(・)は、点の偏角を計算するための操作を示し、(・)*は、共軛操作を示し、Hは、前記適応イコライザーの周波数応答、即ち、前記適応イコライザーの前記係数のフーリエ変換である、装置。
  9. 請求項1に記載の装置であって、
    前記係数取得ユニットは、さらに、
    受信信号の偏波状態変更後に前記受信端の適応イコライザーの複数の係数を複数回取得し；及び
    前記適応イコライザーの複数の係数に対して処理を行うように構成される、装置。
  10. 偏波スキューを推定する方法であって、
    受信端の適応イコライザーの複数の係数を取得し、前記適応イコライザーの前記係数には少なくとも送信端の偏波スキューの成分及び受信端の偏波スキューの成分が含まれ；及び
    前記適応イコライザーの複数の係数に基づいて、前記送信端の偏波スキュー及び前記受信端の偏波スキューを計算することを含む、方法。
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