JP5370506B2 - 光伝送システムおよび光伝送方法 - Google Patents
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Description
例えば偏波多重方式でチャネル間の特性ばらつきが発生する最大の原因は、伝送路および光デバイスの偏波依存性損失(Polarization Dependent Loss:PDL)である。図20の上段に例示するような光伝送システムにおいて、図20の中段に示すようなPDLがある場合、各中継スパンの光増幅器2001の出力では、伝送路2002に送出する光信号のパワーが一定に制御されるが、伝送路2002のPDLにより、X偏波チャネルおよびY偏波チャネルの間にパワー差が発生し、X偏波チャネルおよびY偏波チャネルの平均パワー(Ave)は各々の中継スパンで一定になるものの、X偏波チャネルおよびY偏波チャネル間のパワー差は中継スパン数が増えるのに伴って徐々に大きくなっていく。このため、図20の下段に示すように、X偏波チャネルおよびY偏波チャネル間のOSNRの差も徐々に増大し、その結果、異なる偏波チャネル間で特性のばらつきが発生する。
図1は、本発明に関連する光伝送システムの一例の構成を示すブロック図である。
B_exor=B1exorB2,B3exorB4=10=2
C_exor=C1exorC2,C3exorC4=01=1
D_exor=D1exorD2,D3exorD4=00=0
なお、ここでは各チャネルの2ビット演算値の11,10,01,00に対して、十進数の3,2,1,0をそれぞれ割り当るようにしているが、これとは異なる割当を行うようにしても構わない。
図7は、上記光伝送システムの他の例の構成を示すブロック図である。
図7に示す光伝送システムは、上述の図1に示した光伝送システムについて、光受信器30にコヒーレント受信方式を適用した場合に、誤り訂正フレームよりも短いサブフレームを送信信号に定義し、該サブフレームの先頭に、図1に示した光伝送システムの場合と同様の検出用ビットを配置することにより、コヒーレント受信に用いる局部発振光の位相変動等により発生する動的なビットスワップおよび論理反転の検出と補償をより確実に行うことができるようにしたものである。
図9は、本発明による光伝送システムの第1実施形態の構成を示すブロック図である。
第1実施形態の光伝送システムは、例えば、偏波多重方式または多値変調方式を利用することにより1シンボル時間で2ビット(4値)以上の情報を伝送することが可能なシステムについて、伝送路や光デバイスのPDLなどが原因で発生する伝送チャネル間の特性のばらつきを考慮し、該ばらつきが全ての伝送チャネルに亘って平均化されるように各伝送チャネルへの送信データの割当を行うことで、受信時の誤り訂正性能の劣化を抑えるようにしたものである。図9の構成例では、送信信号処理回路11’’、光源(LD)12および光変調部13を備えた光送信器10と、光受信部31および受信信号処理回路32’’を備えた光受信器30とが、伝送路20を介して互いに接続されており、送信信号処理回路11’’が上記チャネル間の特性ばらつきを平均化するための送信データの割当を行う機能を具備し、また、受信信号処理回路32’’が送信側での割当に対応させて受信データの引当を行う機能を具備している。なお、送信信号処理回路11’’および受信信号処理回路32’’を除いた他の部分の構成は、上述の図1に示した光伝送システムの場合と基本的に同様であるため、ここでの説明を省略する。
図13は、本発明による光伝送システムの第2実施形態の構成を示すブロック図である。
第2実施形態の光伝送システムは、例えば、少なくとも偏波多重方式を利用することにより1シンボル時間で2ビット(4値)以上の情報を伝送することが可能なシステムについて、X偏波チャネルおよびY偏波チャネルの間で差動受信を行うことで、異なる偏波チャネル間の特性ばらつきを低減し、受信時の誤り訂正性能の劣化を抑えるようにしたものである。図13の構成例では、送信信号処理回路11’’’、光源(LD)12および光変調部13を備えた光送信器10と、偏波間差動受信部35および受信信号処理回路32’’’を備えた光受信器30とが、伝送路20を介して互いに接続されており、送信信号処理回路11’’’が上記X偏波およびY偏波のチャネル間での差動受信を行うための送信信号のプリコーディング機能を具備し、また、偏波間差動受信部35が受信した光信号を電気信号に変換してX偏波およびY偏波にそれぞれ対応した信号間の差動受信を行う機能を具備している。
図16は、本発明による光伝送システムの第3実施形態の構成を示すブロック図である。
第3実施形態の光伝送システムは、例えば、少なくとも偏波多重方式を利用することにより1シンボル時間で2ビット(4値)以上の情報を伝送することが可能なシステムについて、送信側で偏波多重した光信号の偏波状態をスクランブルした後に伝送路に送信し、受信側では光信号の偏波回転に追従しながら偏波分離を行って所要の受信処理を実行することで、異なる偏波チャネル間の特性ばらつきを低減し、受信時の誤り訂正性能の劣化を抑えるようにしたものである。
前記光送信器は、
予め設定したフォーマットに従って送信情報をエンコーディングして前記複数の伝送チャネルにそれぞれ対応した複数の送信信号を生成する送信信号処理回路と、
光源と、
前記送信信号処理回路から出力される各送信信号に従って、前記光源からの出力光をそれぞれ変調し、該各変調光を多重化することにより、前記伝送路に送信する光信号を生成する光変調部と、
前記光変調部で生成された光信号が前記伝送路を伝播することで発生する前記各伝送チャネル間の特性のばらつきが全ての伝送チャネルに亘って平均化されるように、前記伝送路に送信する光信号の状態に変化を与える特性平均化部と、を備え、
前記光受信器は、前記特性平均化部で与えられる光信号の状態の変化に対応させて、前記伝送路を伝播した前記光信号を受信し、当該受信信号の誤り訂正を含んだデコーディング処理を行う構成としたことを特徴とする光伝送システム。
前記特性平均化部は、前記送信信号処理回路において前記複数の送信信号を生成する際に、前記各伝送チャネル間の特性のばらつきに応じて、各伝送チャネルに割り当てる送信データを入れ替えることで、各伝送チャネル間の特性のばらつきを平均化する構成とし、
前記光受信器は、
前記伝送路を伝播した前記光信号を受信して電気信号に変換する光受信部と、
前記光受信部から出力される受信信号について、前記特性平均化部における各伝送チャネルへの送信データの割当に対応させて受信データの引当を行い、該受信信号の誤り訂正を含んだデコーディング処理を実行する受信信号処理回路と、を備えたことを特徴とする光伝送システム。
前記光送信器から前記伝送路に送信される光信号は、偏波多重方式を用いた光信号であり、
前記特性平均化部は、X偏波チャネルおよびY偏波チャネルの間の特性のばらつきに応じて、各偏波チャネルに割り当てる送信データを入れ替えることで、X偏波チャネルおよびY偏波チャネルの間の特性のばらつきを平均化する構成としたことを特徴とする光伝送システム。
前記光送信器から前記伝送路に送信される光信号は、多相位相変調方式を用いた光信号であり、
前記特性平均化部は、異なる位相チャネルの間の特性のばらつきに応じて、各位相チャネルに割り当てる送信データを入れ替えることで、異なる位相チャネルの間の特性のばらつきを平均化する構成としたことを特徴とする光伝送システム。
前記光送信器から前記伝送路に送信される光信号は、少なくとも偏波多重方式を用いた光信号であり、
前記特性平均化部は、前記送信信号処理回路において前記複数の送信信号を生成する際に、X偏波チャネルおよびY偏波チャネルの間で差動受信を行うためのプリコーディング処理を施すことで、X偏波チャネルおよびY偏波チャネルの間の特性のばらつきを平均化する構成とし、
前記光受信器は、
前記伝送路を伝播した前記光信号を、X偏波チャネルおよびY偏波チャネルの間で差動受信する偏波間差動受信部と、
前記偏波間差動受信部から出力される受信信号について誤り訂正を含んだデコーディング処理を実行する受信信号処理回路と、を備えたことを特徴とする光伝送システム。
前記光送信器から前記伝送路に送信される光信号は、少なくとも偏波多重方式を用いた光信号であり、
前記特性平均化部は、前記光変調部から前記伝送路に送信される光信号の偏波面を、誤り訂正フレームのフレーム長に相当する時間よりも短い時間で回転させることで、X偏波チャネルおよびY偏波チャネルの間の特性のばらつきを平均化する構成とし、
前記光受信器は、
前記伝送路を伝播した前記光信号の偏波面を回転させた後にX偏波およびY偏波に分離してモニタし、該モニタ結果に応じて受信光の偏波面の回転角をフィードバック制御することで、前記特性平均化部での偏波面の回転に追従しながら受信光をX偏波およびY偏波の各光信号に分離する偏波分離部と、
前記偏波分離部で偏波分離された各光信号を受信して電気信号に変換する光受信部と、
前記光受信部から出力される受信信号について誤り訂正を含んだデコーディング処理を実行する受信信号処理回路と、を備えたことを特徴とする光伝送システム。
前記特性平均化部は、前記光信号の偏波面を0°と90°の間で回動させる構成としたことを特徴とする光伝送システム。
予め設定したフォーマットに従って送信情報をエンコーディングして前記複数の伝送チャネルにそれぞれ対応した複数の送信信号を生成する過程と、
該生成された各送信信号に従って光をそれぞれ変調し、該各変調光を多重化することにより、前記伝送路に送信する光信号を生成する過程と、
該生成された光信号が前記伝送路を伝播することで発生する前記各伝送チャネル間の特性のばらつきが全ての伝送チャネルに亘って平均化されるように、前記伝送路に送信する光信号の状態に変化を与える過程と、
該光信号の状態の変化に対応させて、前記伝送路を伝播した前記光信号を受信し、当該受信信号の誤り訂正を含んだデコーディング処理を行う過程と、を含むことを特徴とする光伝送方法。
11…送信信号処理回路
12…光源
13…光変調部
14…偏波スクランブラ
20…伝送路
30…光受信器
31…光受信部
32…受信信号処理回路
33…局部発振光源
34…コヒーレント受信部
35…偏波間差動受信部
36…偏波分離部
111…パラレル変換部
112…フレームエンコーディング部
113…誤り訂正エンコーディング部
114…スクランブル部
115…検出用ビット付与部
116…N:M多重部
117…サブフレームエンコーディング部
118…データ割当部
119…プリコーディング部
321…M:N分離部
322…ビットスワップ論理反転制御部
323…デスクランブル部
324…誤り訂正デコーディング部
325…フレームデコーディング部
326…シリアル変換部
327…サブフレームデコーディング部
328…データ引当部
Claims (4)
- 1シンボル時間に多ビットの情報を伝送可能であり多重化した複数の伝送チャネルを含んだ光信号を伝送路に送信する光送信器と、前記伝送路を伝播した前記光信号を受信処理する光受信器と、を備えた光伝送システムであって、
前記光送信器は、
予め設定したフォーマットに従って送信情報をエンコーディングして前記複数の伝送チャネルにそれぞれ対応した複数の送信信号を生成する送信信号処理回路と、
光源と、
前記送信信号処理回路から出力される各送信信号に従って、前記光源からの出力光をそれぞれ変調し、該各変調光を多重化することにより、前記伝送路に送信する光信号を生成する光変調部と、
前記光変調部で生成された光信号が前記伝送路を伝播することで発生する前記各伝送チャネル間の特性のばらつきが全ての伝送チャネルに亘って平均化されるように、前記伝送路に送信する光信号の状態に変化を与える特性平均化部と、を備え、
前記光受信器は、前記特性平均化部で与えられる光信号の状態の変化に対応させて、前記伝送路を伝播した前記光信号を受信し、当該受信信号の誤り訂正を含んだデコーディング処理を行う構成とし、
前記特性平均化部は、前記送信信号処理回路において前記複数の送信信号を生成する際に、前記各伝送チャネル間の特性のばらつきに応じて、各伝送チャネルに割り当てる送信データを入れ替えることで、各伝送チャネル間の特性のばらつきを平均化する構成とし、
前記光受信器は、
前記伝送路を伝播した前記光信号を受信して電気信号に変換する光受信部と、
前記光受信部から出力される受信信号について、前記特性平均化部における各伝送チャネルへの送信データの割当に対応させて受信データの引当を行い、該受信信号の誤り訂正を含んだデコーディング処理を実行する受信信号処理回路と、を備えたことを特徴とする光伝送システム。 - 1シンボル時間に多ビットの情報を伝送可能であり多重化した複数の伝送チャネルを含んだ光信号を伝送路に送信する光送信器と、前記伝送路を伝播した前記光信号を受信処理する光受信器と、を備えた光伝送システムであって、
前記光送信器は、
予め設定したフォーマットに従って送信情報をエンコーディングして前記複数の伝送チャネルにそれぞれ対応した複数の送信信号を生成する送信信号処理回路と、
光源と、
前記送信信号処理回路から出力される各送信信号に従って、前記光源からの出力光をそれぞれ変調し、該各変調光を多重化することにより、前記伝送路に送信する光信号を生成する光変調部と、
前記光変調部で生成された光信号が前記伝送路を伝播することで発生する前記各伝送チャネル間の特性のばらつきが全ての伝送チャネルに亘って平均化されるように、前記伝送路に送信する光信号の状態に変化を与える特性平均化部と、を備え、
前記光受信器は、前記特性平均化部で与えられる光信号の状態の変化に対応させて、前記伝送路を伝播した前記光信号を受信し、当該受信信号の誤り訂正を含んだデコーディング処理を行う構成とし、
前記光送信器から前記伝送路に送信される光信号は、少なくとも偏波多重方式を用いた光信号であり、
前記特性平均化部は、前記送信信号処理回路において前記複数の送信信号を生成する際に、X偏波チャネルおよびY偏波チャネルの間で差動受信を行うためのプリコーディング処理を施すことで、X偏波チャネルおよびY偏波チャネルの間の特性のばらつきを平均化する構成とし、
前記光受信器は、
前記伝送路を伝播した前記光信号を、X偏波チャネルおよびY偏波チャネルの間で差動受信する偏波間差動受信部と、
前記偏波間差動受信部から出力される受信信号について誤り訂正を含んだデコーディング処理を実行する受信信号処理回路と、を備えたことを特徴とする光伝送システム。 - 1シンボル時間に多ビットの情報を伝送可能であり多重化した複数の伝送チャネルを含んだ光信号を伝送路に送信し、該伝送路を伝播した前記光信号を受信処理する光伝送方法であって、
予め設定したフォーマットに従って送信情報をエンコーディングして前記複数の伝送チャネルにそれぞれ対応した複数の送信信号を生成する過程と、
該生成された各送信信号に従って光をそれぞれ変調し、該各変調光を多重化することにより、前記伝送路に送信する光信号を生成する過程と、
該生成された光信号が前記伝送路を伝播することで発生する前記各伝送チャネル間の特性のばらつきが全ての伝送チャネルに亘って平均化されるように、前記伝送路に送信する光信号の状態に変化を与える過程と、
該光信号の状態の変化に対応させて、前記伝送路を伝播した前記光信号を受信し、当該受信信号の誤り訂正処理を行う過程と、を含み、
前記変化を与える過程は、前記複数の送信信号を生成する際に、前記各伝送チャネル間の特性のばらつきに応じて、各伝送チャネルに割り当てる送信データを入れ替えることで、各伝送チャネル間の特性のばらつきを平均化し、
前記誤り訂正処理を行う過程は、
前記伝送路を伝播した前記光信号を受信して電気信号に変換し、
前記変換した受信信号について、前記変化を与える過程における各伝送チャネルへの送信データの割当に対応させて受信データの引当を行い、該受信信号の誤り訂正を含んだデコーディング処理を実行する、ことを特徴とする光伝送方法。 - 1シンボル時間に多ビットの情報を伝送可能であり多重化した複数の伝送チャネルを含んだ光信号を伝送路に送信し、該伝送路を伝播した前記光信号を受信処理する光伝送方法であって、
予め設定したフォーマットに従って送信情報をエンコーディングして前記複数の伝送チャネルにそれぞれ対応した複数の送信信号を生成する過程と、
該生成された各送信信号に従って光をそれぞれ変調し、該各変調光を多重化することにより、前記伝送路に送信する光信号を生成する過程と、
該生成された光信号が前記伝送路を伝播することで発生する前記各伝送チャネル間の特性のばらつきが全ての伝送チャネルに亘って平均化されるように、前記伝送路に送信する光信号の状態に変化を与える過程と、
該光信号の状態の変化に対応させて、前記伝送路を伝播した前記光信号を受信し、当該受信信号の誤り訂正処理を行う過程と、を含み、
前記光送信器から前記伝送路に送信される光信号は、少なくとも偏波多重方式を用いた光信号であり、
前記変化を与える過程は、前記複数の送信信号を生成する際に、X偏波チャネルおよびY偏波チャネルの間で差動受信を行うためのプリコーディング処理を施すことで、X偏波チャネルおよびY偏波チャネルの間の特性のばらつきを平均化し、
前記誤り訂正処理を行う過程は、
前記伝送路を伝播した前記光信号を、X偏波チャネルおよびY偏波チャネルの間で差動受信し、
前記差動受信した受信信号について誤り訂正を含んだデコーディング処理を実行する、ことを特徴とする光伝送方法。
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