JP5968092B2 - 光送信装置、光受信装置、および光海底ケーブル通信システム - Google Patents
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Description
このような背景から波長多重の増加、伝送速度の高速化による通信容量の大容量化の技術革新が進んできている。
例えば、分散やPMDの影響は、伝送速度の2乗に比例して増大するため、伝送速度の高速化に伴い、光海底ケーブル通信システムの伝送品質設計において課題となっていた。
また、各波長の光信号の偏波スクランブルの有無に関する情報を収集し、該収集した情報に基づいて偏波変動を補償する装置も検討されている(例えば、下記特許文献2参照)。
また、上記特許文献2に記載されているような各波長の光信号の偏波スクランブルの有無に関する情報を収集し、該収集した情報に基づいて偏波変動を補償する偏波変動補償装置を具備する光海底ケーブル通信システムでは、偏波スクランブル検出器、および偏波制御器が必要となるなどシステムが大型化する課題があった。
以下に、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図1は実施の形態1の既存の光海底ケーブル通信システムとデジタルコヒーレント光通信システムが混合する光海底ケーブル通信システム1を示す全体構成図である。
ここで、PSCR装置44は、長距離伝送によって発生する偏波状態の時間的揺らぎをキャンセルするものである。
デジタルコヒーレント光送信機31において、まず、CW光源311からCW光が出力され、偏波ビームスプリッタ(以下、PBSと称す)からなる光分岐部312に入力される。光分岐部312に入力されたCW光は、PBSによりX偏波成分とY偏波成分に分離され、それぞれの変調器316に入力される。
さらに、FECフレームが印加された送信パラレル電子データは、DSP314により例えば、トレーニングパタンの挿入を行い、SFI−5信号として出力する。
その後、送信信号生成部315においてSFI−5信号を多重化し、X/Y偏波の24.4Gbpsデータとして出力され、それぞれの変調器316により、X偏波成分の光変調信号とY偏波成分の光変調信号に変換される。
これらは、偏波ビーム合成器(以下、PBCと称す)317で合波され、送信光信号がデジタルコヒーレント光送信機31から送出される。
デジタルコヒーレント光受信機81において、まず、CW光源811からCW光が出力され、PBSからなる光分岐部812に入力される。光分岐部812に入力されたCW光は、PBSによりX偏波成分とY偏波成分に分離され、受信フロントエンド部(以下、FEと称す)814に局発光として入力される。
FE814において、受信光信号のX偏波成分とCW光のX偏波成分、また、受信光信号のY偏波成分とCW光のY偏波成分がそれぞれコヒーレント検波され、電気パラレル信号に光電変換される。
電気パラレル信号は、DSP815に入力され、電気パラレル信号がDSP815から出力される。
DSP815では、トレーニングパタンの抽出を行い、トレーニングパタンから受信光信号の周波数等を推定する。
最後に、電気パラレル信号はFEC部816においてFEC処理を施されて、ビットエラーが低減された受信パラレル電気信号が出力される。
以上の方法により、DP−QPSK方式の光信号を送受信して、データを通信する。
図2に示すデジタルコヒーレント光送信機31における特徴は、PSCRの有無およびPSCR速度の情報に応じてFECフレーム(インターリーブ領域)の長さを可変設定する監視制御部320を備えたことにある。
監視装置32は、波長合波装置4におけるPSCRの有無およびPSCR速度の情報を、図2に示すデジタルコヒーレント光送信機31の監視制御部320に出力する。
演算部3202は、授受されたPSCRの有無およびPSCR速度の情報に応じた、最適なFECフレームの長さを演算する。
設定部3204は、演算部3202により最適化された長さにFEC部313におけるFECフレームを設定し、送信パラレル電子データに誤り訂正用のパリティが追加されたFECフレームが生成される。
監視装置82は、波長合波装置4におけるPSCRの有無およびPSCR速度の情報を、図3に示すデジタルコヒーレント光受信機81の監視制御部820に出力する。
監視装置32から監視装置82への情報の伝達は、監視制御情報を通信するための専用光信号であるOptical Supervisory Channel(OSC)光を用いて行なう。
また、OSC光に限らず、既存の光送信装置から送信される光信号が持つ、制御監視用の帯域であるData Communication Channel(DCC)や光海底ケーブル通信システムとは別の公衆回線でも通信可能であることは明白である。
演算部8202は、授受されたPSCRの有無およびPSCR速度の情報に応じた、最適なFECフレームの長さを演算する。
PSCR速度に対するFECフレームの最適化は、例えば、FECフレーム内でデータ位置を交換するインタリーブの長さを変更することで実現する。
FECフレームは、複数の誤り訂正ブロックから構成され、ブロック内で訂正可能なビットエラー数が限られる。
通常、FEC部では、ビットエラーが集中するバーストエラーが発生した場合、訂正不可状態となることを避けるため、FECフレーム内でインタリーブを行い、集中したビットエラーを複数のブロックに分散させて、訂正可能なビットエラー数まで低減させる。
例えば、PSCRが偏波を変更する速度が遅くすると、伝送品質が最悪となる偏波状態が特定FECフレームの期間に集中して、訂正不能状態に至る。
これを回避するため、PSCR速度に応じてFECフレーム長を長くして、インタリーブを行なうことで、個々のブロック内のビットエラー数を減らし、エラーフリーな伝送特性を実現する。
設定部8204は、演算部8202により最適化された長さにFEC部816におけるFECフレームを設定し、FEC処理を施されて、ビットエラーが低減された受信パラレル電気信号が出力される。
実施の形態1では、デジタルコヒーレント光送信機31に監視制御部320を搭載し、デジタルコヒーレント光受信機81に監視制御部820を搭載した構成について説明したが、既存の光送信装置2の光送信機21に監視制御部を搭載し、既存の光受信装置7の光受信機71に監視制御部を搭載してもよい。
なお、以下、実施の形態1と同様の構成や動作に関しては、説明を省略する。
実施の形態2における既存の光送信装置2は、既存の複数の光送信機21と、複数の光送信機21を監視制御する監視装置22とを備えている。
また、既存の光受信装置7は、既存の複数の光受信機71と、複数の光受信機71を監視制御する監視装置72とを備えている。
一方、送信パラレル電子データがFEC部213に入力され、送信パラレル電子データに誤り訂正用のパリティが追加されたFECフレームが生成される。
さらに、FECフレームが印加された送信パラレル電子データは、送信信号生成部215を通じて変調器216により、光変調信号に変換され、送信光信号が光送信機21から送出される。
電気パラレル信号は、受信信号生成部715を通じてFEC部716においてFEC処理を施されて、ビットエラーが低減された受信パラレル電気信号が出力される。
以上の方法により、QPSK方式の光信号を送受信して、データを通信する。
図4に示す光送信機21における特徴は、PSCRの有無およびPSCR速度の情報に応じてFECフレームの長さを可変設定する監視制御部220を備えたことにある。
監視装置22は、波長合波装置4におけるPSCRの有無およびPSCR速度の情報を、図4に示す光送信機21の監視制御部220に出力する。
演算部2202は、授受されたPSCRの有無およびPSCR速度の情報に応じた、最適なFECフレームの長さを演算する。
設定部2204は、演算部2202により最適化された長さにFEC部213におけるFECフレームを設定し、送信パラレル電子データに誤り訂正用のパリティが追加されたFECフレームが生成される。
監視装置72は、波長合波装置4におけるPSCRの有無およびPSCR速度の情報を、図4に示す光受信機71の監視制御部720に出力する。
演算部7202は、授受されたPSCRの有無およびPSCR速度の情報に応じた、最適なFECフレームの長さを演算する。
設定部7204は、演算部7202により最適化された長さにFEC部716におけるFECフレームを設定し、FEC処理を施されて、ビットエラーが低減された受信パラレル電気信号が出力される。
Claims (6)
- メンテナンスコントローラから得られた波長合波装置における偏波スクランブルの有無および偏波スクランブル速度の情報を授受する監視装置と、
上記監視装置から授受された偏波スクランブルの有無および偏波スクランブル速度の情報に応じてFECフレームの長さを可変設定する監視制御部と、
上記監視制御部により設定された長さのFECフレームに送信データを設定すると共に電気/光変換して送信する光信号送信部とを備えた光送信装置。 - 監視装置は、
授受された波長合波装置における偏波スクランブルの有無および偏波スクランブル速度の情報を、光受信装置の監視装置に送信することを特徴とする請求項1記載の光送信装置。 - 送信側の波長合波装置における偏波スクランブルの有無および偏波スクランブル速度の情報を授受する監視装置と、
上記監視装置から授受された偏波スクランブルの有無および偏波スクランブル速度の情報に応じてFECフレームの長さを可変設定する監視制御部と、
受信光信号を光/電気変換すると共に上記監視制御部により設定された長さのFECフレームに応じてFEC処理する光信号受信部とを備えた光受信装置。 - 監視装置は、
デジタルコヒーレント光送信装置に設けられ、
監視制御部および光信号送信部は、
上記デジタルコヒーレント光送信装置内の各デジタルコヒーレント光送信機に設けられたことを特徴とする請求項1または請求項2記載の光送信装置。 - 監視装置は、
デジタルコヒーレント光受信装置に設けられ、
監視制御部および光信号受信部は、
上記デジタルコヒーレント光受信装置内の各デジタルコヒーレント光受信機に設けられたことを特徴とする請求項3記載の光受信装置。 - 請求項4記載のデジタルコヒーレント光送信装置と
請求項5記載のデジタルコヒーレント光受信装置とが光ケーブルにより接続されたことを特徴とする光海底ケーブル通信システム。
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