JP5169790B2

JP5169790B2 - 光伝送システム及び光伝送装置

Info

Publication number: JP5169790B2
Application number: JP2008318249A
Authority: JP
Inventors: 裕一井上
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2008-12-15
Filing date: 2008-12-15
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2028-12-15
Also published as: JP2010141786A

Description

本発明は双方向光伝送システムに関し、特に光ファイバ伝送路の波長分散による波形劣化をチャープにより補償する光伝送装置に関する。

一般に、光信号の光ファイバ伝送路内における伝播遅延時間は波長によって異なる。これを波長分散といい、長波長の方が遅延時間が長い正分散と、短波長の方が遅延時間が長い負分散がある。波長分散が起きると信号波形が劣化し、伝送品質が低下する。一方、変調器を高速に動作させた時に光信号の波長が過渡的に変動する現象をチャープといい、短波長側に変動する場合を正チャープ、長波長側に変動する場合を負チャープという。光ファイバ伝送路の分散が正分散の場合は送信信号を負チャープに、また光ファイバ伝送路の分散が負分散の場合は送信信号を正チャープにすることで、波長分散を補償することができ、伝送品質の劣化を防ぐことができる。

特許文献１には、受信装置で受信した光信号の符号誤り率情報を送信側装置に伝送し、送信側装置では受信装置からの符号誤り率情報に基づき波形劣化を改善する光伝送装置を含む片方向光伝送システムが開示されている。

特開２００２−１６４８４６号公報

ところで、双方向光伝送システムにおいて、従来技術を用いて光ファイバ伝送路の波長分散による波形劣化を補償するチャープを求める場合、誤り率情報変調器、誤り率情報復調器、誤り率情報光送信器、誤り率情報光受信器の必要数が片方向光伝送システムの場合の２倍になり、部品点数が多くなるという問題があった。また、ある方向の送信信号のチャープを求めている時は、逆方向には信号を送れないため、逆方向の送信信号のチャープを求めることはできない。そのため、半二重光伝送システムにおける送信信号のチャープを求める時間は、片方向光伝送システム時の約２倍の時間がかかるという問題点がある。

本発明の目的は、従来技術を用いた場合よりも経済的で、判定時間の短いチャープ判定システムをもつ双方向光伝送システムを提供することにある。

本発明に係る光伝送システムは、光ファイバ伝送路を介して光信号を送受信する第一の光伝送装置及び第二の光伝送装置を含む光伝送システムにおいて、第二の光伝送装置は、第一の光伝送装置から受信した光信号を光電変換して得られた電気信号の符号誤り率から、光ファイバ伝送路の波長分散による波形劣化を補償するチャープを判定し、チャープ判定結果を出力するチャープ判定手段と、このチャープ判定手段から出力されたチャープ判定結果と送信データである電気信号とを重畳し、チャープ判定結果が表すチャープで電気信号を光信号へ変換して送信する光送信手段とを設けており、第一の光伝送装置は、第二の光伝送装置から受信した光信号を光電変換して得られた電気信号からチャープ判定結果を抽出するチャープ抽出手段と、このチャープ抽出手段が抽出したチャープ判定結果が表すチャープで、送信データとなる電気信号を光信号へと変換して送信する光送信手段を設けたものである。

本発明に係る光伝送装置は、受信した光信号から変換された電気信号の符号誤り率から、光ファイバ伝送路の波長分散による波形劣化を補償するチャープを判定し、チャープ判定結果を出力するチャープ判定手段と、このチャープ判定手段から出力されたチャープ判定結果と送信データである電気信号とを重畳し、チャープ判定結果が表すチャープで光信号へと変換して出力する光送信手段とを設けたものである。

本発明に係る光伝送システムは、光ファイバ伝送路を介して光信号を送受信する第一の光伝送装置及び第二の光伝送装置を含む光伝送システムにおいて、第二の光伝送装置は、第一の光伝送装置から受信した光信号を光電変換して得られた電気信号の符号誤り率から、光ファイバ伝送路の波長分散による波形劣化を補償するチャープを判定し、チャープ判定結果を出力するチャープ判定手段と、このチャープ判定手段から出力されたチャープ判定結果と送信データである電気信号とを重畳し、チャープ判定結果が表すチャープで電気信号を光信号へ変換して送信する光送信手段とを設けており、第一の光伝送装置は、第二の光伝送装置から受信した光信号を光電変換して得られた電気信号からチャープ判定結果を抽出するチャープ抽出手段と、このチャープ抽出手段が抽出したチャープ判定結果が表すチャープで、送信データとなる電気信号を光信号へと変換して送信する光送信手段を設けたので、チャープ判定結果を共有することが可能になり、従来双方で行っていたチャープ判定処理を簡略化、チャープ判定時間の短縮化が可能となるという効果を奏する。

本発明に係る光伝送装置は、受信した光信号から変換された電気信号の符号誤り率から、光ファイバ伝送路の波長分散による波形劣化を補償するチャープを判定し、チャープ判定結果を出力するチャープ判定手段と、このチャープ判定手段から出力されたチャープ判定結果と送信データである電気信号とを重畳し、チャープ判定結果が表すチャープで光信号へと変換して出力する光送信手段とを設けたので、チャープ判定結果を共有することが可能になり、従来双方で行っていたチャープ判定処理を簡略化、チャープ判定時間の短縮化が可能となるという効果を奏する。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る光伝送装置の構成を示すブロック図である。図１には、送信データ電気信号を光信号に変換して光ファイバ伝送路へ送出するとともに、受信した光信号から受信データ電気信号を取得するマスタ光伝送装置、及びスレーブ光伝送装置を示している。

図１に示す光伝送システムは、送信データである電気信号に誤り訂正符号化処理を行ったあと光信号に変換して光ファイバ伝送路へ送出するとともに、光ファイバ伝送路を介して受信した光信号を電気信号に変換したあと符号誤り訂正処理を行い受信データ電気信号を出力するマスタ光伝送装置（第一の光伝送装置）及びスレーブ光伝送装置（第二の光伝送装置）を含む。スレーブ光伝送装置は符号誤り訂正処理を行うとともに、符号訂正前後の符号誤り率を比較して光ファイバ伝送路の波長分散による波形劣化を補償するチャープを判定する手段を有する点が、マスタ光伝送装置と異なっている。スレーブ光伝送装置は、チャープ判定結果を送信データ電気信号と重畳し、判定したチャープの光信号に変換して光ファイバ伝送路へ送出する。マスタ光伝送装置は、光ファイバ伝送路を介して受信したスレーブ光伝送装置の送信信号からチャープ判定結果を抽出し、送信信号のチャープを取得したチャープに設定する。このような処理を行うことで、マスタ光伝送装置とスレーブ光伝送装置は、チャープ判定結果を共有することが可能になり、従来双方で行っていたチャープ判定処理を簡略化、チャープ判定時間の短縮化が可能となる。また、監視制御装置が不要となるという効果もある。

図１においてスレーブ光伝送装置７０は、受信した光信号を電気信号に変換する光受信器６４と、前記電気信号に対して符号誤り訂正処理を行うとともに符号訂正前後の符号誤り率を比較して、光ファイバ伝送路６７の波長分散による波形劣化を補償するチャープを判定し、判定結果を出力する復号器６６と、送信データ電気信号を誤り訂正符号化してチャープ判定結果Ｓ１２と重畳する符号器７２と、チャープ判定結果Ｓ１２を重畳した電気信号を、チャープ判定結果Ｓ１２が表すチャープで光信号へと変換して出力する光送信器７１と、光送信器７１から出力される光信号を光ファイバ伝送路６７へ送出するとともに、光ファイバ伝送路６７を介して受信した光信号を分波して光受信器６４へ供給する光カプラ６５を備える。

またマスタ光伝送装置７３は、受信した光信号を電気信号に変換する光受信器６９と、前記電気信号からチャープ判定結果Ｓ１１を抽出するとともにデータ電気信号に対して符号誤り訂正処理を行う復号器６８と、送信データ電気信号を誤り訂正符号化する符号器６１と、抽出したチャープ判定結果Ｓ１１が表すチャープで前記誤り訂正符号化した送信データ電気信号を光信号へと変換して出力する光送信器６３と、光送信器６３から出力された光信号を光ファイバ伝送路６７へ送出するとともに、光ファイバ伝送路６７を介して受信した光信号を分波して光受信器６９へ供給する光カプラ６２を備える。

スレーブ光伝送装置７０のより詳細な構成について説明する。符号器７２は前記誤り訂正符号化機能に加えてチャープ判定結果Ｓ１２を例えばＦＥＣオーバーヘッド領域に、重畳する手段を有する。光送信器７１は符号器７２によって誤り訂正符号化された電気信号を、チャープ判定結果Ｓ１２が表すチャープの光信号に変換して光カプラ６５へ送出する。光カプラ６５は、光送信器７１から出力された光信号を光ファイバ伝送路６７へ送出するとともに、光ファイバ伝送路６７を介して受信した光信号を分波して光受信器６４へ供給する。光受信器６４は、光カプラ６５を介して受信した光信号を電気信号に変換して出力する。復号器６６は、光受信器６４から出力されるＦＥＣ冗長化された電気信号に対して、符号誤り訂正処理を行うとともに、符号誤り訂正前後の符号誤り率を比較することで光ファイバ伝送路６７の波長分散による波形劣化を補償するチャープの判定結果Ｓ１２を出力する。

マスタ光伝送装置７３のより詳細な構成について説明する。符号器６１は、例えばＦＥＣ（Forward Error Correction）による誤り訂正符号化機能を有する。光送信器６３は、符号器６１によって誤り訂正符号化された電気信号を、チャープ判定結果Ｓ１１が表すチャープの光信号に変換して光カプラ６２へ送出する。光カプラ６２は、光送信器６３から出力された光信号を光ファイバ伝送路６７へ送出するとともに、光ファイバ伝送路６７を介して受信した光信号を分波して光受信器６９へ供給する。光受信器６９は、光カプラ６２を介して受信した光信号を電気信号に変換して出力する。復号器６８は、光受信器６９から出力されるＦＥＣ冗長符号化された電気信号に対して、符号誤り訂正処理を行いデータ電気信号を出力するとともに、ＦＥＣオーバーヘッド領域からチャープ判定結果Ｓ１１を抽出して出力する。

図２はチャープ判定手順を示すフローチャートである。図２において、マスタ光伝送装置からスレーブ光伝送装置に向かって正チャープで信号を送信する（ステップ１）。スレーブ光伝送装置では、受信した光信号を電気信号に変換したあと符号誤り訂正処理を開始し（ステップ２）、マスタ光伝送装置の信号送信が終了すると（ステップ３）、符号訂正前後の誤り率の測定を終了させる（ステップ４）。マスタ光伝送装置は、信号送信を終了したあと負チャープに切り替えて信号を送信する（ステップ５）。スレーブ光伝送装置では、受信した光信号を電気信号に変換したあと符号誤り訂正処理を開始する（ステップ６）。スレーブ光伝送装置は、マスタ光伝送装置の信号送信が終了すると（ステップ７）、符号訂正前後の誤り率の測定を終了させる（ステップ８）。

その後、スレーブ光伝送装置の復号器にて、正チャープ時と負チャープ時の誤り率を比較し、誤り率の少ないチャープを判定する（ステップ９）。そして、誤り率の少ないチャープをスレーブ光伝送装置のチャープに適用し（ステップ１０）、チャープ判定結果を送信データ電気信号に重畳し、光信号に変換してマスタ光伝送装置に送信する。マスタ光伝送装置では、受信した光信号を電気信号に変換し、チャープ判定結果を抽出する（ステップ１１）。そして、抽出したチャープ判定結果を送信信号のチャープに適用する（ステップ１２）。

上記説明のとおり、マスタ光伝送装置及びスレーブ光伝送装置のうち、スレーブ光伝送装置がチャープ判定処理を行い、最適と判断したチャープを適用して送信処理を行う。そして、マスタ光伝送装置は、受信信号よりスレーブ光伝送装置のチャープ判定結果を抽出し、自らの送信信号のチャープに適用することにより、マスタ光伝送装置とスレーブ光伝送装置は、チャープ判定結果を共有することが可能になり、従来双方で行っていたチャープ判定処理を簡略化、チャープ判定時間の短縮化が可能となる。また、監視制御装置が不要となるという効果もある。

実施の形態２．
図３は本発明の実施の形態２に係る光伝送装置の構成を示すブロック図である。実施の形態１は半二重で信号伝送を行う場合を示したが、本実施の形態では、全二重で信号伝送を行う場合を示す。

図３において、スレーブ光伝送装置８５は、受信した光信号を電気信号に変換する光受信器８４と、電気信号に対して符号誤り訂正処理を行うとともに符号訂正前後の符号誤り率を比較して光ファイバ伝送路８３の波長分散による波形劣化を補償するチャープ判定結果Ｓ２２を生成する復号器８６と、送信データ電気信号を誤り訂正符号化し、チャープ判定結果Ｓ２２と重畳する符号器９１と、チャープ判定結果Ｓ２２を重畳した電気信号を、チャープ判定結果Ｓ２２が表すチャープで光信号へと変換して光ファイバ伝送路８９へと送出する光送信器９０を備える。

また、マスタ光伝送装置８１は、受信した光信号を電気信号に変換する光受信器８８と、電気信号からチャープ判定結果Ｓ２１を抽出するとともに、データ電気信号に対して符号誤り訂正処理を行う復号器８７と、送信データ電気信号を誤り訂正符号化する符号器８０と、抽出したチャープ判定結果Ｓ２１から求めた最適なチャープで、誤り訂正符号化した送信データ電気信号を光信号へと変換して光ファイバ伝送路８３へ送出する光送信器８２を備える。符号器８０は、例えばＦＥＣ（Forward Error Correction）による誤り訂正符号化機能を有し、符号器９１は前記誤り訂正符号化機能に加えてチャープ判定結果Ｓ２２を例えばＦＥＣオーバーヘッド領域に、重畳する手段を有する。

スレーブ光伝送装置の光送信器９０は、符号器９１によって誤り訂正符号化された電気信号を、チャープ判定結果Ｓ２２が表すチャープの光信号に変換して光ファイバ伝送路８９へ送出する。一方、マスタ光伝送装置８１の光送信器８２は、符号器８０によって誤り訂正符号化された電気信号を、チャープ判定結果Ｓ２１が表すチャープの光信号に変換して光ファイバ伝送路８３に送出する。光受信器８４及び光受信器８８は、受信した光信号電気信号に変換して出力する。復号器８６は、光受信器８４から出力されるＦＥＣ冗長化された電気信号に対して、符号誤り訂正処理を行うとともに、符号誤り訂正前後の符号誤り率を比較することで光ファイバ伝送路８３の波長分散による波形劣化を補償するチャープ判定結果Ｓ２２を出力する。一方復号器８７は、光受信器８８から出力されるＦＥＣ冗長符号化された電気信号に対して、符号誤り訂正処理を行いデータ電気信号を出力するとともに、ＦＥＣオーバーヘッド領域からチャープ判定結果Ｓ２１を抽出して出力する。

上記説明のとおり、全二重の光伝送システムにおいても、マスタ光伝送装置及びスレーブ光伝送装置のうち、スレーブ光伝送装置がチャープ判定処理を行い、最適と判断したチャープを適用して送信処理を行う。そして、マスタ光伝送装置は、受信信号よりスレーブ光伝送装置のチャープ判定結果を抽出し、自らの送信信号のチャープに適用することにより、マスタ光伝送装置とスレーブ光伝送装置は、チャープ判定結果を共有することが可能になり、従来双方で行っていたチャープ判定処理を簡略化、チャープ判定時間の短縮化が可能となる。また、監視制御装置が不要となるという効果もある。

本発明の実施の形態１に係る光伝送システムの構成を示すブロック図である。チャープ判定手順を示すフローチャートである。本発明の実施の形態２に係る光伝送システムの構成を示すブロック図である。

符号の説明

６１符号器、６２光カプラ、６３光送信器、６４光受信器、６５光カプラ、
６６復号器、６７光ファイバ伝送路、６８復号器、６９光受信器、
７０スレーブ光伝送装置、７１光送信器、７２符号器、７３マスタ光伝送装置、
８０符号器、８１マスタ光伝送装置、８２光送信器、８３光ファイバ伝送路、
８４光受信器、８５スレーブ光伝送装置、８６復号器、８７復号器、
８８光受信器、８９光ファイバ伝送路、９０光送信器、９１符号器

Claims

光ファイバ伝送路を介して光信号を送受信する第一の光伝送装置及び第二の光伝送装置を含む光伝送システムにおいて、
前記第二の光伝送装置は、前記第一の光伝送装置から受信した光信号を光電変換して得られた電気信号の符号誤り率から、光ファイバ伝送路の波長分散による波形劣化を補償するチャープを判定し、チャープ判定結果を出力するチャープ判定手段と、このチャープ判定手段から出力されたチャープ判定結果と送信データである電気信号とを重畳し、前記チャープ判定結果が表すチャープで前記電気信号を光信号へ変換して送信する光送信手段とを設けており、
前記第一の光伝送装置は、前記第二の光伝送装置から受信した光信号を光電変換して得られた電気信号から前記チャープ判定結果を抽出するチャープ抽出手段と、このチャープ抽出手段が抽出した前記チャープ判定結果が表すチャープで、送信データとなる電気信号を光信号へと変換して送信する光送信手段を設けたことを特長とする光伝送システム。
受信した光信号から変換された電気信号の符号誤り率から、光ファイバ伝送路の波長分散による波形劣化を補償するチャープを判定し、チャープ判定結果を出力するチャープ判定手段と、このチャープ判定手段から出力されたチャープ判定結果と送信データである電気信号とを重畳し、前記チャープ判定結果が表すチャープで光信号へと変換して出力する光送信手段とを設けたことを特徴とする光伝送装置。
受信した光信号を光電変換して得られた電気信号からチャープ判定結果を抽出するチャープ抽出手段を備え、光送信手段は、前記チャープ抽出手段が抽出した前記チャープ判定結果が表すチャープで、送信データとなる電気信号を光信号へと変換して送信することを特長とする請求項２に記載の光伝送装置。