JP4983926B2 - 光通信装置および光通信方法 - Google Patents

Description

この発明は、受信した光信号を分散補償する光通信装置および光通信方法に関する。

近年、大容量伝送用ネットワークとして光ネットワークが用いられている。光ネットワークの方式の一つにＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）方式がある。ＰＯＮ方式は、複数の加入者側端末（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）からバースト的に送信された光信号をスターカプラで合波し、一つの収容局側端末（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）で受信する方式である。

ＰＯＮ方式のさらなる高速化や、ｓｕｐｅｒ ＰＯＮなどの伝送距離の長距離化を視野に入れた場合は、伝送路の分散による光信号の劣化の補償が必要となる。ＰＯＮ方式においては、ＯＬＴと各ＯＮＵとの間の伝送路の距離に応じて、各ＯＮＵから送信されてＯＬＴが受信する各光信号の分散量がそれぞれ異なる。このため、ＯＬＴは、受信した光信号毎に異なる補償量によって分散補償を行う必要がある。

一方、受信した光信号の波形を測定し、測定した波形に基づいて、受信した光信号の波形を補償する技術が開示されている（たとえば、下記特許文献１〜３参照。）。このような技術を用いて、ＰＯＮ方式において、受信した各光信号の波形に基づいて各光信号の分散量を算出し、算出した分散量によって分散補償を行うことが考えられる。

特開２００４−１５５８７号公報 特開平１１−２０５２４５号公報 特開２００３−１４５４８号公報

しかしながら、各ＯＮＵから送信される光信号のパターンはランダムであるため、光信号の分散量は光信号の波形の歪みと一意的に対応しない。このため、上述した従来技術では、光信号の波形を測定することで光信号の分散量を算出することが困難であるという問題がある。以下、この問題について詳細に説明する。

図２０は、分散があるバースト信号のアイパターンを示す図である。バースト的に送信された光信号（バースト信号）の分散による波形の歪みは、光信号のパターンによって異なる。このため、図２０に示すように、分散がある光信号のアイパターン（たとえばアイパターンのクロスポイント２０１０）は一意に定まらない。したがって、光信号全体の波形の歪みを一意的に測定することができず、光信号の波形を測定することで光信号の分散量を精度よく算出することが困難である。

また、光信号全体の波形の平均的な歪みを測定することも考えられるが、光信号の大部分を受信した後に平均的な波形を算出する必要があるため、光信号の分散量を算出するまでに時間がかかるという問題がある。このため、たとえば、各ＯＮＵから順次受信する光信号毎に分散量を算出して分散補償を行うことができないという問題がある。

開示の光通信装置および光通信方法は、上述した問題点を解消するものであり、光信号を精度よく高速に分散補償することを目的とする。

光通信装置が、光送信装置から送信される光信号を受信する受信手段と、前記受信手段によって受信される信号が含む固定パターン信号を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出される固定パターン信号の波形に基づいて前記固定パターン信号の分散量を算出する算出手段と、前記算出手段によって算出される分散量に応じて前記信号を分散補償する補償手段と、を備える。

光信号に含まれる固定パターン信号の波形の歪みは光信号の分散量と一意的に対応するため、上記構成によれば、固定パターン信号の波形に基づいて分散量を算出することで光信号の分散量を精度よく高速に算出することができる。

開示の光通信装置および光通信方法によれば、光信号を精度よく高速に分散補償することができるという効果を奏する。

図１は、実施の形態１にかかる光通信装置の構成を示すブロック図である。 図２は、光通信装置が受信する光信号の構成を示す図である。 図３は、実施の形態１にかかる光通信装置の動作を示すフローチャートである。 図４は、実施の形態１にかかる光通信装置の動作のタイムチャートを示す図である。 図５は、分散量が小さい場合のプリアンブル信号の波形を示す図である。 図６は、分散量が大きい場合のプリアンブル信号の波形を示す図である。 図７は、分散がない交番信号をシミュレーションした波形図である。 図８は、分散量が小さい交番信号をシミュレーションした波形図である。 図９は、分散量が大きい交番信号をシミュレーションした波形図である。 図１０は、図７〜図９に示した交番信号のアイパターンを示す図である。 図１１は、実施の形態２にかかる光通信装置の構成を示すブロック図である。 図１２は、実施の形態２にかかる光通信装置の動作を示すフローチャートである。 図１３は、実施の形態２にかかる光通信装置の動作のタイムチャートを示す図である。 図１４は、実施の形態３にかかる光通信装置の構成を示すブロック図である。 図１５は、実施の形態４にかかる光通信装置の構成を示すブロック図である。 図１６は、光通信装置をＰＯＮに適用した実施例を示すブロック図である。 図１７は、実施例にかかる光通信装置が受信する各光信号の波形を示す図である。 図１８は、実施例にかかる光通信装置が補償した信号の波形を示す図である。 図１９は、光通信装置をｓｕｐｅｒ ＰＯＮに適用した実施例を示すブロック図である。 図２０は、分散があるバースト信号のアイパターンを示す図である。

符号の説明

１００ 光通信装置
１１０ ＰＤ
１４０ 分散モニタ部
１４３ 平均検出部
１４５ａ 遅延部
１４５ｂ 遅延部
１４５ 区間設定部
２００ 光信号
２１０ プリアンブル信号
２２０ データ信号
４２０ 検出信号
４３０，４４０ トリガー信号
５４０，１３２０ 振幅
５５０ パルス幅
１６００，１９００ ネットワーク
１６１０，１９１０ スターカプラ

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる光通信装置および光通信方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１にかかる光通信装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、実施の形態１にかかる光通信装置１００は、ＰＤ１１０と、ＴＩＡ１２０と、ＬＩＡ１３０と、分散モニタ部１４０と、電気分散補償器１５０と、を備えている。ＰＤ１１０は、外部から送信された光信号を受信する受信手段である。ＰＤ１１０は、受信した光信号を電気的な信号に変換してＴＩＡ１２０および分散モニタ部１４０へ出力する。

ＴＩＡ１２０（インピーダンス変換増幅器：ＴｒａｎｓＩｍｐｅｄａｎｃｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）およびＬＩＡ１３０（制限増幅器：ＬＩｍｉｔｉｎｇ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）は、ＰＤ１１０から出力された信号を一定振幅に増幅する増幅手段である。ＴＩＡ１２０およびＬＩＡ１３０は、一定振幅に増幅した信号を電気分散補償器１５０へ出力する。

分散モニタ部１４０は、ピーク検出部１４１と、ボトム検出部１４２と、平均検出部１４３と、プリアンブル検出部１４４と、区間設定部１４５と、強度比算出部１４６と、サンプルホールド部１４７と、を備えている。ピーク検出部１４１は、ＰＤ１１０から出力された信号のピークパワーを検出する。ピーク検出部１４１は、検出したピークパワーの情報をプリアンブル検出部１４４および強度比算出部１４６へ出力する。

ボトム検出部１４２は、ＰＤ１１０から出力された信号のボトムパワーを検出する。ボトム検出部１４２は、検出したボトムパワーの情報をプリアンブル検出部１４４および強度比算出部１４６へ出力する。平均検出部１４３は、ＰＤ１１０から出力された信号の平均パワーを検出する。ここでは、平均検出部１４３は、並列に接続されたコンデンサ１４３ａおよび抵抗１４３ｂによって構成されるローパスフィルタである。平均検出部１４３は、検出した平均パワーの情報を強度比算出部１４６へ出力する。

プリアンブル検出部１４４は、ピーク検出部１４１およびボトム検出部１４２から出力された情報に基づいて、ＰＤ１１０によって受信された信号のピーク部分とボトム部分を判定することで、ＰＤ１１０によって受信された信号に含まれるプリアンブル信号を検出する検出手段である。プリアンブル検出部１４４は、プリアンブル信号を検出すると、プリアンブル信号を検出した旨の検出信号を区間設定部１４５へ出力する。

区間設定部１４５は、プリアンブル信号のうちの分散量を測定する区間を設定する設定手段である。具体的には、区間設定部１４５は、遅延部１４５ａ（ｄｅｌａｙ１）と、遅延部１４５ｂ（ｄｅｌａｙ２）と、を備えている。遅延部１４５ａは、プリアンブル検出部１４４から検出信号が出力されると、所定の時間ｄｅｌａｙ１だけ遅延して第１のトリガー信号を強度比算出部１４６および遅延部１４５ｂへ出力する。

遅延部１４５ｂは、遅延部１４５ａから第１のトリガー信号が出力されると、所定の時間ｄｅｌａｙ２だけ遅延して第２トリガー信号を強度比算出部１４６へ出力する。区間設定部１４５へ第１のトリガー信号が出力されてから第２のトリガー信号が出力されるまでに受信されるプリアンブル信号の区間が、分散量を測定する測定区間として設定される。

強度比算出部１４６は、プリアンブル検出部１４４によって検出されたプリアンブル信号の分散量を算出する算出手段である。また、強度比算出部１４６は、プリアンブル信号のうちの、区間設定部１４５によって設定された区間の分散量を算出する。以下、強度比算出部１４６によるプリアンブル信号の分散量の算出について具体的に説明する。

強度比算出部１４６は、区間設定部１４５から第１のトリガー信号が出力されてから第２のトリガー信号が出力されるまでの期間に、ピーク検出部１４１から出力された情報が示す信号のピークパワーと、ボトム検出部１４２から出力された情報が示すボトムパワーと、の差を算出することで、ＰＤ１１０から出力された信号の振幅の情報を取得する。

また、強度比算出部１４６は、区間設定部１４５から第１のトリガー信号が出力されてから第２のトリガー信号が出力されるまでの期間に、平均検出部１４３から出力される平均パワーの情報を取得する。そして、強度比算出部１４６は、取得した振幅および平均パワーの情報に基づいて、プリアンブル信号の振幅および平均パワーの強度比を算出する。

強度比算出部１４６は、算出した強度比の情報をプリアンブル信号の分散量の情報としてサンプルホールド部１４７へ出力する。サンプルホールド部１４７は、強度比算出部１４６から出力された情報が示す分散量に応じて電気分散補償器１５０の補償量を設定する。電気分散補償器１５０は、サンプルホールド部１４７によって設定された補償量によって、ＴＩＡ１２０およびＬＩＡ１３０から出力された信号を分散補償する。

図２は、光通信装置が受信する光信号の構成を示す図である。図２に示すように、光通信装置１００が受信する光信号２００は、プリアンブル信号２１０と、データ信号２２０と、を含むバースト信号である。プリアンブル信号２１０は、光信号２００の先頭に格納されたあらかじめパターンが定められた固定パターン信号である。強度比算出部１４６は、プリアンブル信号２１０の分散量を算出する。

ここでは、プリアンブル信号２１０は、「１０１０１０…」の交番信号である。データ信号２２０は、伝送されるデータが格納された信号であり、プリアンブル信号２１０よりも後に受信される。なお、プリアンブル信号２１０の分散量を算出する場合について説明したが、分散量を算出する信号はプリアンブル信号２１０に限らず、あらかじめパターンが定められた固定パターン信号であり、データ信号２２０よりも先に受信されればよい。

図３は、実施の形態１にかかる光通信装置の動作を示すフローチャートである。ここでは、光通信装置１００が１つの光信号（バースト信号）に対して行う分散補償動作について説明する。図３に示すように、まず、ＰＤ１１０が、外部から送信された光信号を受信する（ステップＳ３０１）。つぎに、ピーク検出部１４１およびボトム検出部１４２が、それぞれ信号のピークパワーおよびボトムパワーを検出する（ステップＳ３０２）。

つぎに、プリアンブル検出部１４４が、プリアンブル信号を検出したか否かを判断する（ステップＳ３０３）。プリアンブル信号を検出していない場合（ステップＳ３０３：Ｎｏ）は、ステップＳ３０２に戻って処理を続行する。プリアンブル信号を検出した場合（ステップＳ３０３：Ｙｅｓ）は、区間設定部１４５が、プリアンブル信号における分散量の測定区間を設定する（ステップＳ３０４）。

つぎに、強度比算出部１４６が、ステップＳ３０４によって設定されたプリアンブル信号の区間の振幅および平均パワーの情報を取得する（ステップＳ３０５）。つぎに、強度比算出部１４６が、ステップＳ３０５によって取得した情報に基づいて、ＰＤ１１０から出力された信号の振幅と平均パワーとの強度比を算出する（ステップＳ３０６）。

つぎに、電気分散補償器１５０が、ステップＳ３０６によって算出された強度比に基づいて分散補償を行い（ステップＳ３０７）、１つの光信号に対する一連の分散補償動作を終了する。同様に、順次受信する光信号に対してもステップＳ３０１〜ステップＳ３０７の動作をそれぞれ行うことで、各光信号を個別に分散補償することができる。

図４は、実施の形態１にかかる光通信装置の動作のタイムチャートを示す図である。図４において、図２に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図４において、横軸は時間を示している。縦軸は各信号の強度を示している。符号４１０は、ＰＤ１１０が受信した信号（図２参照）を示している。信号４１０は、プリアンブル信号２１０およびデータ信号２２０を含んでいる。

符号４２０（Ｐｒｅａｍｂｌｅ ｄｅｔｅｃｔ）は、プリアンブル検出部１４４から区間設定部１４５へ出力される検出信号を示している。検出信号４２０は、プリアンブル信号２１０がＰＤ１１０によって受信されると区間設定部１４５へ出力される。符号４３０（Ｔｒｉｇｇｅｒ１）は、遅延部１４５ａから強度比算出部１４６へ出力される第１のトリガー信号を示している。

第１のトリガー信号４３０は、検出信号４２０に対して所定の時間ｄｅｌａｙ１だけ遅延して強度比算出部１４６へ出力される。符号４４０（Ｔｒｉｇｇｅｒ２）は、遅延部１４５ｂから強度比算出部１４６へ出力される第２のトリガー信号を示している。第２のトリガー信号４４０は、第１のトリガー信号４３０に対して所定の時間ｄｅｌａｙ２だけ遅延して強度比算出部１４６へ出力される。

区間４５０は、信号４１０のうちの強度比算出部１４６が分散量を算出する区間を示している。具体的には、区間４５０は、強度比算出部１４６へ第１のトリガー信号４３０が出力されてから、強度比算出部１４６へ第２のトリガー信号４４０が出力されるまでの期間に、ＰＤ１１０によって受信された信号４１０の区間である。

ＴＩＡ１２０およびＬＩＡ１３０による信号の増幅と、強度比算出部１４６による信号の分散量の算出と、は並行して行われる。このため、電気分散補償器１５０は、ＰＤ１１０によって受信された信号４１０のうちの、強度比算出部１４６によって分散量が算出される区間４５０よりも後ろの区間を分散補償することになる。

強度比算出部１４６によって分散量を算出される区間４５０は、遅延部１４５ａのｄｅｌａｙ１と遅延部１４５ｂのｄｅｌａｙ２の設定により調節することができる。強度比算出部１４６によって分散量を算出される区間４５０がプリアンブル信号２１０の一部または全部となるようにｄｅｌａｙ１およびｄｅｌａｙ２を設定することで、プリアンブル信号２１０を受信している間に信号４１０全体の分散量を算出することができる。

これにより、データ信号２２０を受信する前に信号４１０の分散量を算出することができる。このため、算出した分散量に応じた補償量によって、信号４１０のうちの少なくともデータ信号２２０を分散補償することができる。なお、強度比算出部１４６によって分散量を算出する区間４５０は、図４に示したようにプリアンブル信号２１０の一部の区間であってもよいし、プリアンブル信号２１０の全ての区間であってもよい。

ここでは、プリアンブル信号２１０が「１０１０１０…」の交番信号であるため、少なくとも、プリアンブル信号２１０の最初の２ビット（「１０」）の部分に区間４５０を設定することで、プリアンブル信号２１０のピークパワー、ボトムパワーおよび平均パワーを検出することができる。このため、プリアンブル信号２１０の少なくとも最初の２ビットの波形を測定するだけで光信号２００の分散量を算出することができる。

図５は、分散量が小さい場合のプリアンブル信号の波形を示す図である。図６は、分散量が大きい場合のプリアンブル信号の波形を示す図である。図５および図６において、図２に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。符号５１０，符号５２０および符号５３０は、プリアンブル信号２１０のピークパワー，ボトムパワーおよび平均パワーをそれぞれ示している。

符号５４０は、プリアンブル信号２１０の振幅を示している。振幅５４０は、ピークパワー５１０からボトムパワー５２０までの幅である。符号５５０は、プリアンブル信号２１０のパルス幅を示している。図５および図６に示すように、光信号２００の分散量が大きい場合（図６）は、光信号２００の分散量が小さい場合（図５）に比べて、プリアンブル信号２１０のパルス幅５５０が小さくなる。

このため、光信号２００の分散量が大きい場合は、光信号２００の分散量が小さい場合に比べて平均パワー５３０が低くなる。したがって、プリアンブル信号２１０の振幅５４０と平均パワー５３０との強度比は、光信号２００の分散量に応じて変化する。このため、強度比算出部１４６は、プリアンブル信号２１０の振幅５４０と平均パワー５３０との強度比を算出することで、光信号２００の分散量の情報を取得することができる。

図７は、分散がない交番信号をシミュレーションした波形図である。図８は、分散量が小さい交番信号をシミュレーションした波形図である。図９は、分散量が大きい交番信号をシミュレーションした波形図である。図７〜図９において、横軸は時間を示している。縦軸は、「１０１０１０…」の交番信号の強度を示している。縦軸のＶｔｈは、交番信号のピークパワーおよびボトムパワーの中央値を示している。図７〜図９に示すように、交番信号のパルス幅は、分散量が大きくなるほど小さくなることが分かる。

図１０は、図７〜図９に示した交番信号のアイパターンを示す図である。図１０において、横軸は時間（ｂｉｔ ｐｅｒｉｏｄ）を示している。縦軸は振幅（ａ．ｕ．）を示している。図１０に示すように、「１０１０１０…」の交番信号のアイパターン（たとえばアイパターンのクロスポイント１０１０）は一意的に定まっていることが分かる。

このため、交番信号の分散量を精度よく算出することができる。また、交番信号の一部のみの波形を測定するだけで分散量を精度よく算出することができる。たとえば、「１０１０１０…」の交番信号のうちの２ビット（「１０」）の波形を測定するだけで分散量を精度よく算出することができる。このため、分散量を高速に算出することができる。

このように、実施の形態１にかかる光通信装置１００によれば、光信号２００のプリアンブル信号２１０の波形に基づいて分散量を算出することで、光信号２００の分散量を精度よく高速に算出することができる。このため、プリアンブル信号２１０の波形に基づいて算出した分散量に基づいて光信号２００のデータ信号２２０を分散補償することで、データ信号２２０を精度よく高速に分散補償することができる。

また、光信号の分散量を精度よく高速に算出することができるため、分散量が不明な光信号を受信した場合にも、適切な補償量によって分散補償を行うことができる。これにより、たとえばＰＯＮなどにおいて、光通信装置１００が複数の光送信装置からそれぞれ分散量の異なる光信号を順次受信する場合に、受信する光信号毎に分散量を算出して各光信号を個別に分散補償することが可能になる。

（実施の形態２）
図１１は、実施の形態２にかかる光通信装置の構成を示すブロック図である。図１１において、図１に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図１１に示すように、実施の形態２にかかる光通信装置１００は、実施の形態１に示した光通信装置１００の構成（図１参照）において、ピーク検出部１４１およびボトム検出部１４２を省いた構成である。

ＰＤ１１０は、受信した光信号を電気的な信号に変換してＴＩＡ１２０へ出力する。ＴＩＡ１２０およびＬＩＡ１３０は、増幅した信号を電気分散補償器１５０および分散モニタ部１４０へ出力する。分散モニタ部１４０の平均検出部１４３は、ＴＩＡ１２０およびＬＩＡ１３０から出力された信号の平均パワーを検出する。

プリアンブル検出部１４４は、ＴＩＡ１２０およびＬＩＡ１３０から出力された信号のピーク部分とボトム部分を判定することで、あらかじめ定められた固定パターンのプリアンブル信号を検出する。強度比算出部１４６は、区間設定部１４５から第１のトリガー信号が出力されてから第２のトリガー信号が出力されるまでの期間にＰＤ１１０から出力される信号の平均パワーの情報を取得する。

具体的には、強度比算出部１４６は、区間設定部１４５から第１のトリガー信号が出力されてから第２のトリガー信号が出力されるまでの期間に平均検出部１４３から出力される平均パワーの情報を取得する。強度比算出部１４６は、取得した平均パワーと、ＴＩＡ１２０およびＬＩＡ１３０に設定された振幅と、の強度比を算出する。強度比算出部１４６は、算出した強度比の情報を、ＰＤ１１０から出力された信号に含まれるプリアンブル信号の分散量の情報としてサンプルホールド部１４７へ出力する。

図１２は、実施の形態２にかかる光通信装置の動作を示すフローチャートである。ここでは、光通信装置１００が１つの光信号（バースト信号）に対して行う分散補償動作について説明する。図１２に示すように、まず、ＰＤ１１０が、外部から送信された光信号を受信する（ステップＳ１２０１）。つぎに、ＴＩＡ１２０およびＬＩＡ１３０が、ステップＳ１２０１によって受信された信号を一定振幅に増幅する（ステップＳ１２０２）。

つぎに、プリアンブル検出部１４４が、プリアンブル信号を検出したか否かを判断する（ステップＳ１２０３）。プリアンブル信号を検出していない場合（ステップＳ１２０３：Ｎｏ）は、ステップＳ１２０３に戻って処理を続行する。プリアンブル信号を検出した場合（ステップＳ１２０３：Ｙｅｓ）は、区間設定部１４５が、プリアンブル信号における分散量の測定区間を設定する（ステップＳ１２０４）。

つぎに、強度比算出部１４６が、ステップＳ１２０４によって設定された測定区間の平均パワーの情報を取得する（ステップＳ１２０５）。つぎに、強度比算出部１４６が、ステップＳ１２０５によって取得した情報と、ＴＩＡ１２０およびＬＩＡ１３０にあらかじめ定められた信号の振幅の情報と、に基づいて、ＰＤ１１０から出力された信号の振幅と平均パワーとの強度比を算出する（ステップＳ１２０６）。

つぎに、電気分散補償器１５０が、ステップＳ１２０６によって算出された強度比に基づいて分散補償を行い（ステップＳ１２０７）、１つの光信号に対する一連の分散補償動作を終了する。同様に、順次受信する各光信号に対しても、ステップＳ１２０１〜ステップＳ１２０７の動作を行うことで、各光信号を個別に分散補償することができる。

図１３は、実施の形態２にかかる光通信装置の動作のタイムチャートを示す図である。図１３において、図４に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。符号１３１０は、ＴＩＡ１２０およびＬＩＡ１３０によって一定振幅に増幅された信号を示している。符号１３２０は、あらかじめ定められた信号１３１０の振幅を示している。符号１３３０は、信号１３１０の平均パワーを示している。

ＴＩＡ１２０およびＬＩＡ１３０によって一定振幅に増幅された信号１３１０は、分散モニタ部１４０へ入力される。強度比算出部１４６は、平均検出部１４３から出力される情報が示す平均パワー１３３０と、あらかじめ定められた振幅１３２０と、の強度比を算出することで、プリアンブル信号２１０の分散量を算出することができる。

このように、実施の形態２にかかる光通信装置１００によれば、実施の形態１にかかる光通信装置１００の効果を奏するとともに、ＴＩＡ１２０およびＬＩＡ１３０によって一定振幅に増幅されたプリアンブル信号の分散量を算出することで、強度比算出部１４６によって信号の振幅を算出することなくプリアンブル信号の分散量を算出することができる。このため、光信号の分散量をさらに高速に算出することができる。

（実施の形態３）
図１４は、実施の形態３にかかる光通信装置の構成を示すブロック図である。図１４において、図１に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図１４に示すように、実施の形態３にかかる光通信装置１００は、図１に示した光通信装置１００の構成において、電気分散補償器１５０に代えて光分散補償器１４１０を備えている。光分散補償器１４１０は、ＰＤ１１０の前段に設けられている。

光分散補償器１４１０は、サンプルホールド部１４７によって設定された補償量によって、外部の光送信装置から送信された光信号を分散補償する。光分散補償器１４１０は、分散補償した光信号をＰＤ１１０へ出力する。ＰＤ１１０は、光分散補償器１４１０から出力された光信号を受信する。サンプルホールド部１４７は、強度比算出部１４６から出力された情報が示す分散量に応じて光分散補償器１４１０の補償量を設定する。

このように、実施の形態３にかかる光通信装置１００によれば、電気分散補償器１５０に代えて光分散補償器１４１０を用いて、ＰＤ１１０の前段で分散補償を行う場合にも、実施の形態１にかかる光通信装置１００と同様に、プリアンブル信号の波形に基づいて分散量を算出することで、光信号の分散量を精度よく高速に算出することができる。

（実施の形態４）
図１５は、実施の形態４にかかる光通信装置の構成を示すブロック図である。図１５において、図１１に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図１５に示すように、実施の形態４にかかる光通信装置１００は、図１１に示した光通信装置１００の構成において、電気分散補償器１５０に代えて光分散補償器１５１０を備えている。光分散補償器１５１０は、ＰＤ１１０の前段に設けられている。

光分散補償器１５１０は、サンプルホールド部１４７によって設定された補償量によって、外部の光送信装置から送信された光信号を分散補償する。光分散補償器１５１０は、分散補償した光信号をＰＤ１１０へ出力する。ＰＤ１１０は、光分散補償器１５１０から出力された光信号を受信する。サンプルホールド部１４７は、強度比算出部１４６から出力された情報が示す分散量に応じて光分散補償器１５１０の補償量を設定する。

このように、実施の形態４にかかる光通信装置１００によれば、電気分散補償器１５０に代えて光分散補償器１５１０を用いて、ＰＤ１１０の前段で分散補償を行う場合にも、実施の形態２にかかる光通信装置１００と同様に、プリアンブル信号の波形に基づいて分散量を算出することで、光信号の分散量を精度よく高速に算出することができる。

図１６は、光通信装置をＰＯＮに適用した実施例を示すブロック図である。上述した各実施の形態にかかる光通信装置１００は、たとえば、図１６に示すように、ＰＯＮ方式のネットワーク１６００におけるＯＬＴに適用することができる。ＰＯＮ方式のネットワーク１６００は、ＯＬＴとしての光通信装置１００と、複数のＯＮＵ＃１〜＃ｎと、スターカプラ１６１０と、によって構成されている。

光通信装置１００は、スターカプラ１６１０を介して複数のＯＮＵ＃１〜＃ｎとそれぞれ接続している。光通信装置１００は、複数のＯＮＵ＃１〜＃ｎが光通信装置１００と通信を行うタイミングを管理し、通信を行うタイミングの情報を複数のＯＮＵ＃１〜＃ｎへそれぞれ送信する。複数のＯＮＵ＃１〜＃ｎは、光通信装置１００から出力された情報が示すタイミングによって光通信装置１００へ光信号を送信する。

図１７は、実施例にかかる光通信装置が受信する各光信号の波形を示す図である。図１７において、符号１７０１〜符号１７０７は、ＯＬＴとしての光通信装置１００が受信する各光信号を示している。たとえば、光信号１７０１は、ＯＮＵ＃４から送信されて光通信装置１００が受信した光信号である。光信号１７０２は、光信号１７０１のつぎに、ＯＮＵ＃５から送信されて光通信装置１００が受信した光信号である。

光信号１７０１〜光信号１７０７は、ＯＮＵ＃１〜＃ｎのうちの光信号を送信したＯＮＵと光通信装置１００との間の伝送路に応じてそれぞれ劣化する。このため、図１７に示すように、光通信装置１００が受信する各光信号はそれぞれ強度が異なる。また、図示しないが、光通信装置１００が受信する各光信号の分散量もそれぞれ異なる。

図１８は、実施例にかかる光通信装置が補償した信号の波形を示す図である。図１８に示すように、光通信装置１００は、光信号１７０１〜光信号１７０７を順次受信しながら一定振幅に増幅する。また、図示しないが、光通信装置１００は、光信号１７０１〜光信号１７０７を順次受信しながら各信号に含まれるプリアンブル信号の分散量をそれぞれ算出し、算出した分散量によって各信号を個別に分散補償する。

図１９は、光通信装置をｓｕｐｅｒ ＰＯＮに適用した実施例を示すブロック図である。図１９において、図１６に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。上述した各実施の形態にかかる光通信装置１００は、たとえば、図１９に示すように、ｓｕｐｅｒ ＰＯＮ方式のネットワーク１９００におけるＯＬＴに適用することができる。

ｓｕｐｅｒ ＰＯＮ方式のネットワーク１９００は、図１６に示したネットワーク１６００の構成に加えてスターカプラ１９１０を設けることによって、さらに多くのＯＮＵが光通信装置１００と接続されて構成されている。また、各伝送路上に光アンプ１９２１〜１９２３が設けられている。光アンプ１９２１〜１９２３は、光通信装置１００と複数のＯＮＵ＃１〜＃ｎとの間で送受信される各光信号を増幅する。

図１６および図１９に示したように、上述した各実施の形態にかかる光通信装置１００は、ＰＯＮ方式のネットワークのＯＬＴのように、複数の光送信装置から送信される各光信号を順次受信する光通信装置に適用することができる。これにより、順次受信する各光信号の分散量を精度よく高速に算出し、各光信号を個別に分散補償することができる。

なお、上述した各実施の形態にかかる光通信装置１００は、分散補償器を備えて分散補償する構成として説明したが、強度比算出部１４６によって算出した光信号の分散量の情報を、光信号を送信する光送信装置にフィードバックする構成にしてもよい。分散量の情報をフィードバックされた光送信装置は、フィードバックされた情報が示す分散量の逆特性となる分散量を光信号に与えて送信する。これによって分散補償を行うことができる。

以上説明したように、開示の光通信装置および光通信方法によれば、光信号に含まれるプリアンブル信号の分散量を算出することで、光信号を精度よく高速に分散補償することができる。

Claims (8)

1. 光送信装置から送信される光信号を受信する受信手段と、
   前記受信手段によって受信される信号が含む固定パターン信号を検出する検出手段と、
   前記検出手段によって検出される固定パターン信号の振幅および平均パワーの強度比に基づいて前記固定パターン信号の分散量を算出する算出手段と、
   前記算出手段によって算出される分散量に応じて前記信号を分散補償する補償手段と、
   を備えることを特徴とする光通信装置。
2. 前記信号は、プリアンブル信号として受信される前記固定パターン信号と、前記固定パターン信号の後に受信されるデータ信号と、を含んでおり、
   前記補償手段は、前記算出手段により算出される分散量に応じて、前記信号のうちの少なくとも前記データ信号を分散補償することを特徴とする請求項１に記載の光通信装置。
3. 前記受信手段によって受信される信号を一定振幅に増幅する増幅手段を備え、
   前記算出手段は、前記一定振幅と、前記増幅手段によって増幅された固定パターン信号の平均パワーと、の強度比に基づいて前記分散量を算出することを特徴とする請求項１に記載の光通信装置。
4. 前記補償手段は、前記受信手段の後段に設けられた電気分散補償器であることを特徴とする請求項１に記載の光通信装置。
5. 前記補償手段は、前記受信手段の前段に設けられた光分散補償器であることを特徴とする請求項１に記載の光通信装置。
6. 前記検出手段によって検出される固定パターン信号のうちの、分散量を算出する区間を設定する設定手段を備え、
   前記算出手段は、前記設定手段によって設定される区間の分散量を算出することを特徴とする請求項１に記載の光通信装置。
7. 複数の光送信装置から送信される各光信号を順次受信することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の光通信装置。
8. 光送信装置から送信される光信号を受信する受信工程と、
   前記受信工程によって受信される信号が含む固定パターン信号を検出する検出工程と、
   前記検出工程によって検出される固定パターン信号の振幅および平均パワーの強度比に基づいて前記固定パターン信号の分散量を算出する算出工程と、
   前記算出工程によって算出される分散量に応じて前記信号を分散補償する補償工程と、
   を含むことを特徴とする光通信方法。

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