JP5965356B2 - 信号処理システム、及び信号処理方法 - Google Patents
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Description
前記信号における波長分散を含む偏波に依存しない信号歪を補償する第1のフィルタ部と、
前記第1のフィルタ部の出力に対して偏波に依存する信号歪を適応等化フィルタを用いて補償する第2のフィルタ部と、
前記第2のフィルタ部の適応等化フィルタにおいて用いられるタップ係数に基づいて偏波に依存しない信号歪に対応する伝達関数を算出し、算出した伝達関数に基づいて前記第1のフィルタ部におけるタップ係数を更新するフィードバック部と
を備えることを特徴とする信号処理システムである。
本発明の一態様は、前述の信号処理システムにおいて、前記フィードバック部は、前記第2のフィルタ部の適応等化フィルタにおいて用いられるタップ係数の変化に応じて、前記波長分散固有値を複数回算出し、算出した複数の波長分散固有値の平均値に基づいて、前記第1のフィルタ部におけるタップ係数を更新することを特徴とする。
本発明の一態様は、前述の信号処理システムにおいて、前記フィードバック部は、前記伝達関数を複数回算出し、算出した複数の伝達関数の平均値に基づいて、前記第1のフィルタ部におけるタップ係数を更新する。
本発明の一態様は、前述の信号処理システムにおいて、前記フィードバック部は、前記受信した光信号において想定しうる範囲の波長分散量が予め記憶されているテーブルを有し、前記算出した伝達関数と、前記テーブルに記憶されている波長分散量に対応する伝達関数とを比較した結果に基づいて、前記テーブルに記憶されている波長分散量から前記波長分散固有値を選択することを特徴とする。
[参考文献1]:F.N. Hauske et al, “Optical Performance Monitoring from FIR Filter Coefficients in Coherent Receivers” OFC/NFOEC 2008, OThW2
以下、上述した態様をより具体的な構成について説明する。
図3は、第1の実施形態における光受信機30を用いた光伝送システムの構成例を示すブロック図である。光伝送システムは、光送信機10、光伝送路20、及び、光受信機30を具備している。光送信機10は、送信するデータを位相変調によりキャリア光の直交する二つの偏波に乗せた偏波多重位相変調信号を生成する。光送信機10は、光ファイバや光アンプ、光スイッチ等で構成された光伝送路20を介して、生成した偏波多重位相変調信号を光受信機30に伝送する。光受信機30は、偏波多重位相変調信号を受信して、送信されたデータを取得する処理を行う。
また、本実施形態のデジタル信号処理装置40において、固定フィルタ部41と半固定フィルタ部42とによる信号の処理順序を入れ替えてもよい。また、デジタル信号処理装置40において、固定フィルタ部41、半固定フィルタ部42、及び、適応フィルタ部43による信号の処理順序を入れ替えてもよい。
図9は、第2の実施形態における光受信機35の構成例を示すブロック図である。本実施形態における光受信機35は、第1の実施形態における光受信機30(図3)で用いられていた半固定フィルタ部42を用いずに、固定フィルタ部41において用いられる波長分散固有値を更新することにより残留固定信号歪の低減を行う。本実施形態の光受信機35では、フィードバック動作により低減できる残留固定信号歪が波長分散に限定されるものの、回路規模の削減を図ることが可能になる。光受信機35は、同図に示すように、局発レーザ発生器31、イントラダイン・コヒーレント光検波部32、アナログ−デジタル変換器33、複素化部34、及び、デジタル信号処理装置50を備えている。デジタル信号処理装置50は、固定フィルタ部41、適応フィルタ部43、キャリア位相再生部44、及び、分散固有値フィードバック部55を有している。なお、第1の実施形態における光受信機30と同じ構成に対しては同じ符号を付して、その説明を省略する。
第3の実施形態における光受信機は、第2の実施形態における光受信機35の変形例であり、分散固有値フィードバック部の構成が第2の実施形態における分散固有値フィードバック部55(図10)と異なる。本実施形態では、波長分散固有値の算出を最小二乗法によるフィッティングではなく、ルックアップテーブルとの比較により行う。図11は、第3の実施形態における分散固有値フィードバック部65の構成例を示すブロック図である。分散固有値フィードバック部65は、タップ係数読み出し回路451、タップ係数循環シフト回路452、離散フーリエ変換回路453、偏波依存成分キャンセルアウト回路454、ルックアップテーブル655、最尤特性選択回路656、及び、固定フィルタ再設定回路557を有している。なお、第2の実施形態における分散固有値フィードバック部55(図10)と同じ構成に対しては同じ符号を付して、その説明を省略する。
2…コヒーレント光検波部
3…アナログ−デジタル変換部
4…信号処理装置
5…半固定等化フィルタ部
6…バタフライ適応フィルタ部
7…伝達関数抽出部
8…伝達関数フィードバック部
9…キャリア位相再生部
10…光送信機
20…光伝送路
30、35…光受信機
31…局発レーザ発生器
32…イントラダイン・コヒーレント光検波部
33…アナログ−デジタル変換器
34…複素化部
40、50…デジタル信号処理装置
41…固定フィルタ部
42…半固定フィルタ部
43…適応フィルタ部
44…キャリア位相再生部
45…伝達関数フィードバック部
55、65…分散固有値フィードバック部
411…シリアル−パラレル変換器
412…FFT器
413−1、413−2、413−k…乗算器
414…IFFT器
415…パラレル−シリアル変換器
416…タップ係数設定回路
421、422…半固定FIRフィルタ
423…タップ係数再設定回路
431−1、431−2、431−3、431−4…FIRフィルタ
432、433…加算器
434、435…誤差評価回路
436、437…タップ係数算出回路
441…m乗回路
442…平均化回路
443…キャリア位相再生回路
444…遅延回路
445…乗算器
451…タップ係数読み出し回路
452…タップ係数循環シフト回路
453…離散フーリエ変換回路
454…偏波依存成分キャンセルアウト回路
455…指数重み付け相乗平均回路
456…離散逆フーリエ変換回路
457…タップ係数逆循環シフト回路
555…波長分散固有値算出回路
556…指数重み付け相加平均回路
557…固定フィルタ再設定回路
655…ルックアップテーブル
656…最尤特性選択回路
657…伝達関数ベクトル算出回路
658…誤差算出回路
659…選択回路
Claims (6)
- 受信した光信号から得られる信号に対して処理を行う信号処理システムであって、
前記信号における波長分散を含む偏波に依存しない信号歪を補償する第1のフィルタ部と、
前記第1のフィルタ部の出力に対して偏波に依存する信号歪を適応等化フィルタを用いて補償する第2のフィルタ部と、
前記第2のフィルタ部の適応等化フィルタにおいて用いられるタップ係数に基づいて偏波に依存しない信号歪に対応する伝達関数を算出し、算出した伝達関数に基づいて前記第1のフィルタ部におけるタップ係数を更新するフィードバック部と
を備えることを特徴とする信号処理システム。 - 請求項1に記載の信号処理システムにおいて、
前記フィードバック部は、
前記算出した伝達関数から波長分散固有値を算出し、算出した波長分散固有値に基づいて前記第1のフィルタ部におけるタップ係数を更新する
ことを特徴とする信号処理システム。 - 請求項2に記載の信号処理システムにおいて、
前記フィードバック部は、
前記第2のフィルタ部の適応等化フィルタにおいて用いられるタップ係数の変化に応じて、前記波長分散固有値を複数回算出し、算出した複数の波長分散固有値の平均値に基づいて、前記第1のフィルタ部におけるタップ係数を更新する
ことを特徴とする信号処理システム。 - 請求項1に記載の信号処理システムにおいて、
前記フィードバック部は、
前記伝達関数を複数回算出し、算出した複数の伝達関数の平均値に基づいて、前記第1のフィルタ部におけるタップ係数を更新する
ことを特徴とする信号処理システム。 - 請求項2又は請求項3のいずれかに記載の信号処理システムにおいて、
前記フィードバック部は、
前記受信した光信号において想定しうる範囲の波長分散量が予め記憶されているテーブルを有し、
前記算出した伝達関数と、前記テーブルに記憶されている波長分散量に対応する伝達関数とを比較した結果に基づいて、前記テーブルに記憶されている波長分散量から前記波長分散固有値を選択する
ことを特徴とする信号処理システム。 - 受信した光信号から得られる信号に対して処理を行う信号処理システムにおける信号処理方法であって、
前記信号における波長分散を含む偏波に依存しない信号歪を補償する第1のフィルタリング過程と、
前記第1のフィルタリング過程の出力に対して偏波に依存する信号歪を適応等化フィルタを用いて補償する第2のフィルタリング過程と、
前記第2のフィルタリング過程の適応等化フィルタにおいて用いられるタップ係数に基づいて偏波に依存しない信号歪に対応する伝達関数を算出し、算出した伝達関数に基づいて前記第1のフィルタリング過程において用いるタップ係数を更新するフィードバック過程と
を有することを特徴とする信号処理方法。
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