JP5824883B2 - 受信機及び相互位相変調緩和方法 - Google Patents
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Description
前記コヒーレント受信で分離された2つの偏波成分の位相データに共通する位相変動成前記コヒーレント受信で分離された2つの偏波成分の位相データと、前記2つの偏波成分で各々独立に、複数シンボルの位相データから仮判定した位相の推定値との位相差をシンボル単位で求めて時系列の位相変動成分として出力する位相変動成分生成部と、
前記2つの偏波成分のうち一方の位相変動成分の変動パターンと前記2つの偏波成分のうち他方の位相変動成分の変動パターンとが同一のシンボル期間に前記2つの偏波成分の位相変動成分をシンボル単位で抽出する抽出手段と、
前記2つの偏波成分の位相データを、前記抽出手段にてシンボル単位で抽出された前記2つの偏波成分の位相変動成分に応じて変化させる補正手段と、を有する。
図2はデジタルコヒーレント光通信システムにおける光受信機の一実施形態の構成図を示す。この光受信機は、偏波多重の多値(M値)PSK変調の光信号を受信するものであるが、以下ではM=4の場合つまりQPSK変調を例にとって説明する。なお、Mは4以外の8,16,32等であっても良い。
図3はXPM緩和回路26の一実施形態の構成図を示す。図3において、端子31a,31bには周波数オフセット除去回路25からX偏波の受信位相データθx、Y偏波の受信位相データθyが供給される。ここで、受信位相データθx,θyは、M(QPSKの場合M=4)に対して十分大きな値であるN(N>>M)を用い、Nビットで表される値である。
図6はパターン比較及び位相補正処理部38の第1実施形態の構成図を示す。図6において、X偏波の変動成分ΔθxとY偏波の変動成分Δθyは乗算器51で乗算されて閾値判定部52に供給される。閾値判定部52は乗算値が所定の閾値(正の実数)以上であれば値1となり、乗算値が閾値未満であれば値0となるタイミング信号を出力する。つまり、乗算器51,閾値判定部52が時系列パターン比較部39に対応する。
図7はパターン比較及び位相補正処理部38の第2実施形態の構成図を示す。図7において、X偏波の変動成分ΔθxとY偏波の変動成分Δθyは相互相関演算部61に供給されて、連続するn(nは2以上の整数)シンボル分のΔθxとΔθy間の相互相関係数を求めて閾値判定部62に供給する。相互相関係数は、例えば相関が高い場合に1に近付き、相関が低い場合に0に近付く値である。閾値判定部62は相互相関係数が所定の閾値(例えば0.5)以上であれば値1となり、相互相関係数が閾値未満であれば値0となるタイミング信号を出力する。つまり、相互相関演算部61,閾値判定部62が時系列パターン比較部39に対応する。
図8はパターン比較及び位相補正処理部38の第3実施形態の構成図を示す。図8において、図6と同一部分には同一符号を付す。図8において、X偏波の変動成分Δθxは低域フィルタ(LPF)71を通して乗算器51及び遅延素子53に供給され、Y偏波の変動成分Δθyは低域フィルタ72を通して乗算器51及び遅延素子54に供給される。
図9はパターン比較及び位相補正処理部38の第4実施形態の構成図を示す。図9において、図8と同一部分には同一符号を付す。図9において、X偏波の変動成分Δθxは1×2スイッチ73に供給される。スイッチ73はX偏波の変動成分Δθxを、低域フィルタ71を通して2×1スイッチ74に供給するか、又は、低域フィルタ71をバイパスして2×1スイッチ74に供給するかを選択する。また、スイッチ74は低域フィルタ71を通した変動成分Δθxと、低域フィルタ71をバイパスした変動成分Δθxとのいずれか一方を選択して乗算器51及び遅延素子53に供給する。
(付記1)
偏波多重された位相変調光信号のコヒーレント受信を行う受信機において、
前記コヒーレント受信で分離された2つの偏波成分の位相データに共通する位相変動成分を抽出する抽出手段と、
前記2つの偏波成分の位相データを、前記抽出手段で抽出された前記2つの偏波成分の位相変動成分に応じて変化させる補正手段と、
を有することを特徴とする受信機。
(付記2)
付記1記載の受信機において、
前記抽出手段は、前記2つの偏波成分の位相データと、前記2つの偏波成分の複数シンボルの位相データから仮判定した位相の推定値との位相差をシンボル単位で求めて時系列の位相変動成分とし、前記2つの偏波成分の位相変動成分の乗算値が所定の閾値を超えた場合に前記2つの偏波成分の位相変動成分を抽出する
ことを特徴とする受信機。
(付記3)
付記1記載の受信機において、
前記抽出手段は、前記2つの偏波成分の位相データと、前記2つの偏波成分の複数シンボルの位相データから仮判定した位相の推定値との位相差をシンボル単位で求めて時系列の位相変動成分とし、連続する複数シンボルについて前記2つの偏波成分の位相変動成分の相互相関係数を求め、前記相互相関係数が所定の閾値を超えて相互相関が高い場合に前記2つの偏波成分の位相変動成分を抽出する
ことを特徴とする受信機。
(付記4)
付記1記載の受信機において、
前記抽出手段は、前記2つの偏波成分の位相データと、前記2つの偏波成分の複数シンボルの位相データから仮判定した位相の推定値との位相差をシンボル単位で求めて時系列の位相変動成分とし、前記2つの偏波成分の位相変動成分それぞれを帯域制限した後の乗算値が所定の閾値を超えた場合に前記2つの偏波成分の位相変動成分を抽出する
ことを特徴とする受信機。
(付記5)
付記1記載の受信機において、
前記抽出手段は、前記2つの偏波成分の位相データと、前記2つの偏波成分の複数シンボルの位相データから仮判定した位相の推定値との位相差をシンボル単位で求めて時系列の位相変動成分とし、前記2つの偏波成分の位相変動成分それぞれを低域フィルタで帯域制限した後の乗算値が所定の閾値を超えた場合に前記2つの偏波成分の位相変動成分を抽出する
ことを特徴とする受信機。
(付記6)
付記2乃至5のいずれか1項に記載の受信機において、
前記補正手段は、前記抽出手段で抽出された前記2つの偏波成分の前記共通する位相変動成分に調整係数を乗算して前記2つの偏波成分の位相データから減算して、前記位相データを変化させる
ことを特徴とする受信機。
(付記7)
偏波多重された位相変調光信号のコヒーレント受信を行う受信機の相互位相変調緩和方法において、
前記コヒーレント受信で分離された2つの偏波成分の位相データに共通する位相変動成分を抽出し、
前記2つの偏波成分の位相データを、抽出された前記2つの偏波成分の位相変動成分に応じて変化させる
ことを特徴とする相互位相変調緩和方法。
(付記8)
付記5記載の受信機において、
前記低域フィルタの周波数特性は、前記偏波多重された位相変調光信号が伝送される光伝送路を共有する強度変調光信号による相互位相変調の周波数特性に応じて決定する
ことを特徴とする受信機。
(付記9)
付記6記載の受信機において、
前記調整係数は、前記位相変調光信号から復号された信号のエラーレートに応じて決定する
ことを特徴とする受信機。
12,13 光位相ハイブリッド
14 局部発振光源
15 光分波器
16〜19 フォトダイオード
21a〜21d フォトダイオード
22 ADコンバータ
23 波長分散補償回路
24 適応等化回路
25 周波数オフセット除去回路
26 XPM緩和回路
27 復調回路
32a,32b ヒストグラム処理部
33a,33b,42a,42b 遅延部
34a,34b 仮判定位相推定部
35a,35b 位相比較部
37a,37b バッファメモリ
38 パターン比較及び位相補正処理部38
39 時系列パターン比較部
40a,40b 位相補正処理部
51,55〜58,61,65〜68 乗算器
52,62 閾値判定部
53,54,63,64 遅延素子
59,60,69,70 減算器
61 相互相関演算部
71,72 低域フィルタ
73〜76 スイッチ
Claims (7)
- 偏波多重された位相変調光信号のコヒーレント受信を行う受信機において、
前記コヒーレント受信で分離された2つの偏波成分の位相データと、前記2つの偏波成分で各々独立に、複数シンボルの位相データから仮判定した位相の推定値との位相差をシンボル単位で求めて時系列の位相変動成分として出力する位相変動成分生成部と、
前記2つの偏波成分のうち一方の位相変動成分の変動パターンと前記2つの偏波成分のうち他方の位相変動成分の変動パターンとが同一のシンボル期間に前記2つの偏波成分の位相変動成分をシンボル単位で抽出する抽出手段と、
前記2つの偏波成分の位相データを、前記抽出手段にてシンボル単位で抽出された前記2つの偏波成分の位相変動成分に応じて変化させる補正手段と、
を有することを特徴とする受信機。 - 請求項1記載の受信機において、
前記抽出手段は、前記2つの偏波成分の位相変動成分の乗算値が所定の閾値を超えたシンボル期間で前記2つの偏波成分の位相変動成分を抽出する
ことを特徴とする受信機。 - 請求項1記載の受信機において、
前記抽出手段は、連続する複数シンボルについて前記2つの偏波成分の位相変動成分の相互相関係数を求め、前記相互相関係数が所定の閾値を超えて相互相関が高いシンボル期間で前記2つの偏波成分の位相変動成分を抽出する
ことを特徴とする受信機。 - 請求項1記載の受信機において、
前記抽出手段は、前記2つの偏波成分の位相変動成分それぞれを帯域制限した後の乗算値が所定の閾値を超えたシンボル期間で前記2つの偏波成分の位相変動成分を抽出する
ことを特徴とする受信機。 - 請求項1記載の受信機において、
前記抽出手段は、前記2つの偏波成分の位相変動成分、もしくは、帯域制限した前記2つの偏波成分の位相変動成分のいずれか一方を選択し、選択した2つの偏波成分の位相変動成分の乗算値が所定の閾値を超えたシンボル期間で前記2つの偏波成分の位相変動成分を抽出する
ことを特徴とする受信機。 - 請求項2乃至5のいずれか1項に記載の受信機において、
前記補正手段は、前記抽出手段にてシンボル単位で抽出された前記2つの偏波成分の位相変動成分に調整係数を乗算して前記2つの偏波成分の位相データから減算して、前記位相データを変化させる
ことを特徴とする受信機。 - 偏波多重された位相変調光信号のコヒーレント受信を行う受信機の相互位相変調緩和方法において、
前記コヒーレント受信で分離された2つの偏波成分の位相データと、前記2つの偏波成分で各々独立に、複数シンボルの位相データから仮判定した位相の推定値との位相差をシンボル単位で求めて時系列の位相変動成分として出力し、
前記2つの偏波成分のうち一方の位相変動成分の変動パターンと前記2つの偏波成分のうち他方の位相変動成分の変動パターンとが同一のシンボル期間に前記2つの偏波成分の位相変動成分をシンボル単位で抽出し、
前記2つの偏波成分の位相データを、シンボル単位で抽出された前記2つの偏波成分の位相変動成分に応じて変化させる
ことを特徴とする相互位相変調緩和方法。
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