JP6386419B2 - Optical transmission system and crosstalk measurement method - Google Patents

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本発明は、光伝送システム及びクロストーク測定方法に関する。   The present invention relates to an optical transmission system and a crosstalk measurement method.

光伝送システムの伝送容量を飛躍的に増大するために、複数のコアを有するマルチコアファイバを伝送路に用いたマルチコア光伝送システムや、マルチモードファイバの異なるモードを用いて複数の情報を並列して伝送するマルチモード光伝送システムの開発が進められている。これらマルチコアファイバやマルチモードファイバを光信号の多重化に用いる光伝送は、空間分割多重(Space Division Multiplexing:SDM)と呼ばれている。SDM光伝送では、異なるコア又はモードそれぞれに異なる情報を伝送する波長分割多重(Wavelength Division Multiplex:WDM)信号を伝搬させることで、従来の1つのシングルコアを有するファイバ、すなわち標準シングルモードファイバを伝送路とする場合と比較して、飛躍的に伝送容量を増大させることができる。   In order to dramatically increase the transmission capacity of optical transmission systems, multi-core optical transmission systems using multi-core fibers with multiple cores in the transmission path and multiple information in parallel using different modes of multi-mode fibers Development of multimode optical transmission systems for transmission is underway. Optical transmission using these multi-core fibers and multi-mode fibers for multiplexing optical signals is called space division multiplexing (SDM). In SDM optical transmission, a conventional single-mode fiber, that is, a standard single-mode fiber, is transmitted by propagating a Wavelength Division Multiplex (WDM) signal that transmits different information to different cores or modes. The transmission capacity can be dramatically increased as compared with the case of using a road.

長距離のSDM光伝送システムでは、標準シングルモードファイバを伝送路とする光伝送システムと同様に伝送中に信号光が減衰するため、強度が小さくなった信号光を増幅するSDM用の光ファイバ増幅器が必要不可欠である。マルチコア光伝送システムに用いられるマルチコアファイバ増幅器では、増幅用マルチコアファイバの各コアを伝搬する信号光間のモード結合により、コア間クロストークが生じる(非特許文献1)。マルチコアファイバ増幅器を光伝送システムへ適用するにあたっては、マルチコアファイバ増幅器におけるコア間クロストーク値を測定し、コア間クロストーク値が規定値又は設計値を下回る値であるか否かを評価する必要がある(非特許文献2、3)。   In a long-distance SDM optical transmission system, signal light is attenuated during transmission in the same manner as an optical transmission system using a standard single-mode fiber as a transmission line, and therefore an optical fiber amplifier for SDM that amplifies signal light with reduced intensity Is indispensable. In a multi-core fiber amplifier used in a multi-core optical transmission system, inter-core crosstalk occurs due to mode coupling between signal lights propagating through each core of an amplification multi-core fiber (Non-patent Document 1). In applying the multi-core fiber amplifier to the optical transmission system, it is necessary to measure the cross-talk value between the cores in the multi-core fiber amplifier and evaluate whether the cross-talk value between the cores is less than a specified value or a design value. (Non-Patent Documents 2 and 3).

K. Takenaga et al. , "An Investigation on Crosstalk in Multi-Core Fibers by Introducing Random Fluctuation along Longitudinal Direction," IEICE TRANSACTIONS on Communications, 2011, Vol.E94-B, No.2, p.409-416K. Takenaga et al., "An Investigation on Crosstalk in Multi-Core Fibers by Introducing Random Fluctuation along Longitudinal Direction," IEICE TRANSACTIONS on Communications, 2011, Vol.E94-B, No.2, p.409-416 Y. Tsuchida et al. , "Amplification Characteristics of a Multi-core Erbium-doped Fiber Amplifier," Optical Fiber Communication Conference and Exposition (OFC/NFOEC), 2012 and the National Fiber Optic Engineers Conference, 2012, p.1-3Y. Tsuchida et al., "Amplification Characteristics of a Multi-core Erbium-doped Fiber Amplifier," Optical Fiber Communication Conference and Exposition (OFC / NFOEC), 2012 and the National Fiber Optic Engineers Conference, 2012, p.1-3 H. Ono et al. , "Inter-core crosstalk measurement in multi-core fibre amplifier using multiple intensity tones," Electronics Letters, 2014, Volume 50, Issue 14, p.1009-1010H. Ono et al., "Inter-core crosstalk measurement in multi-core fiber amplifier using multiple intensity tones," Electronics Letters, 2014, Volume 50, Issue 14, p.1009-1010

上記事情に鑑み、本発明は、マルチコアファイバを伝送に用いる場合におけるコア間クロストークの測定を可能とする光伝送システム及びクロストーク測定方法を提供することを目的としている。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an optical transmission system and a crosstalk measurement method that enable measurement of crosstalk between cores when a multicore fiber is used for transmission.

本発明の一態様は、マルチコア光ファイバを用いた伝送を行う光伝送システムであって、前記マルチコア光ファイバが有する各コアにおいて伝送する信号光を生成し、当該信号光の各フレームに前記コアごとに異なる同期信号を配置する信号光生成部と、前記コアそれぞれを介して伝送された前記信号光に含まれる前記同期信号に関する相関に基づいて、前記コア間におけるクロストーク発生の有無を判定するクロストーク測定部と、を備え、前記クロストーク測定部は、クロストークが発生していると判定した場合、前記相関からクロストーク量を測定する、光伝送システムである。   One aspect of the present invention is an optical transmission system that performs transmission using a multi-core optical fiber, and generates signal light to be transmitted in each core of the multi-core optical fiber, and includes each core of the signal light in each frame. And a cross for determining whether or not crosstalk occurs between the cores based on a correlation between the signal light generation unit that arranges different synchronization signals and the synchronization signal included in the signal light transmitted through each of the cores. A crosstalk measuring section, and the crosstalk measuring section measures a crosstalk amount from the correlation when it is determined that crosstalk has occurred.

また、本発明の一態様は、上記の光伝送システムにおいて、前記クロストーク測定部は、前記コアごとの前記同期信号と伝送された前記信号光に含まれる信号との相関を算出し、当該信号において前記信号光生成部において配置された同期信号と異なる同期信号との相関が所定の閾値以上である場合に、前記コア間においてクロストークが発生していると判定する。   According to another aspect of the present invention, in the optical transmission system, the crosstalk measurement unit calculates a correlation between the synchronization signal for each core and a signal included in the transmitted signal light, and the signal When the correlation between the synchronization signal arranged in the signal light generation unit and the synchronization signal different from that is equal to or greater than a predetermined threshold value, it is determined that crosstalk has occurred between the cores.

また、本発明の一態様は、上記の光伝送システムにおいて、前記信号光生成部は、対称性を有する波形パターンからなる前記同期信号を前記信号光のフレームに配置し、前記クロストーク測定部は、前記信号光に含まれる信号において、前記対称性に基づいて定められた間隔で自己相関を前記相関として算出し、前記クロストーク測定部は、前記自己相関のピークに基づいて、前記コア間においてクロストークが発生しているか否かを判定する。   According to another aspect of the present invention, in the optical transmission system, the signal light generation unit arranges the synchronization signal having a symmetrical waveform pattern in a frame of the signal light, and the crosstalk measurement unit In the signal included in the signal light, the autocorrelation is calculated as the correlation at an interval determined based on the symmetry, and the crosstalk measuring unit determines the correlation between the cores based on the peak of the autocorrelation. It is determined whether or not crosstalk has occurred.

また、本発明の一態様は、上記の光伝送システムにおいて、前記信号光生成部は、基準となる第1の波形パターンと、前記第1の波形パターンを時間方向に反転した第2の波形パターンと、前記第1の波形パターンに対して位相共役となる第3の波形パターンと、前記第2の波形パターンに対して位相共役となる第4の波形パターンとを組み合わせた前記同期信号を前記信号光のフレームに配置し、前記クロストーク測定部は、前記同期信号における遅延相関及び中央対称相関を前記自己相関として算出する。   According to another aspect of the present invention, in the optical transmission system, the signal light generation unit includes a first waveform pattern serving as a reference, and a second waveform pattern obtained by inverting the first waveform pattern in the time direction. And a third waveform pattern that is phase conjugate with respect to the first waveform pattern and a fourth waveform pattern that is phase conjugate with respect to the second waveform pattern, Arranged in the optical frame, the crosstalk measurement unit calculates a delay correlation and a central symmetry correlation in the synchronization signal as the autocorrelation.

また、本発明の一態様は、上記の光伝送システムにおいて、前記信号光生成部は、前記コアごとに異なる順序で前記第1の波形パターンと前記第2の波形パターンと前記第3の波形パターンと前記第4の波形パターンとが配置された前記同期信号を前記信号光それぞれのフレームに配置する。   In addition, according to one aspect of the present invention, in the optical transmission system, the signal light generation unit includes the first waveform pattern, the second waveform pattern, and the third waveform pattern in a different order for each core. And the fourth waveform pattern are arranged in each frame of the signal light.

また、本発明の一態様は、上記の光伝送システムにおいて、前記信号光生成部は、前記コアごとに定められた異なる前記第1の波形パターンと、前記第1の波形パターンに応じて定まる前記第2の波形パターンと前記第3の波形パターンと前記第4の波形パターンとが配置された前記同期信号を前記信号光それぞれのフレームに配置する。   According to another aspect of the present invention, in the optical transmission system, the signal light generation unit is determined according to the different first waveform pattern determined for each of the cores and the first waveform pattern. The synchronization signal in which the second waveform pattern, the third waveform pattern, and the fourth waveform pattern are arranged is arranged in each frame of the signal light.

また、本発明の一態様は、上記の光伝送システムにおいて、前記信号光生成部により配置された前記同期信号に基づいて、前記信号光からフレームの境界を検出することでフレームを抽出するフレーム抽出部と、前記フレーム抽出部により抽出されたフレームを重ね合わせるフレーム重畳部と、を更に備え、前記クロストーク測定部は、前記フレーム重畳部により重ね合わされたフレームに含まれる前記同期信号に関する相関に基づいて、前記コア間におけるクロストーク発生の有無を判定する。   According to another aspect of the present invention, in the above-described optical transmission system, frame extraction is performed by detecting a frame boundary from the signal light based on the synchronization signal arranged by the signal light generation unit. And a frame superimposing unit that superimposes the frames extracted by the frame extracting unit, wherein the crosstalk measuring unit is based on a correlation related to the synchronization signal included in the frames superimposed by the frame superimposing unit. Then, it is determined whether or not crosstalk occurs between the cores.

また、本発明の一態様は、マルチコア光ファイバを用いた伝送を行う光伝送システムにおけるクロストーク測定方法であって、前記マルチコア光ファイバが有する各コアにおいて伝送する信号光を生成し、当該信号光の各フレームに前記コアごとに異なる同期信号を配置する信号光生成ステップと、前記コアそれぞれを介して伝送された前記信号光に含まれる前記同期信号に関する相関に基づいて、前記コア間におけるクロストーク発生の有無を判定する判定ステップと、クロストークが発生していると判定された場合に前記相関からクロストーク量を測定する測定ステップと、を含むクロストーク測定方法である。   Another embodiment of the present invention is a crosstalk measurement method in an optical transmission system that performs transmission using a multicore optical fiber, and generates signal light to be transmitted in each core included in the multicore optical fiber, and the signal light Cross-talk between the cores based on a correlation between the signal light generation step of arranging different synchronization signals for each of the cores in each frame and the synchronization signal included in the signal light transmitted through each of the cores A crosstalk measurement method comprising: a determination step for determining presence / absence of occurrence; and a measurement step for measuring a crosstalk amount from the correlation when it is determined that crosstalk has occurred.

本発明によれば、マルチコアファイバを伝送に用いる場合におけるコア間クロストークを測定することが可能となる。また、コア間クロストークの影響を抑えたデータ信号の復調を行うことができる。   According to the present invention, it is possible to measure crosstalk between cores when a multicore fiber is used for transmission. Further, the data signal can be demodulated while suppressing the influence of crosstalk between the cores.

第1の実施形態における光伝送システムの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the optical transmission system in 1st Embodiment. 第1の実施形態における信号処理部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the signal processing part in 1st Embodiment. 第1の実施形態におけるクロストーク検出の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the crosstalk detection in 1st Embodiment. 第2の実施形態における光伝送システムの各コアの信号光に配置される同期信号の信号波形パターンの概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the signal waveform pattern of the synchronizing signal arrange | positioned at the signal light of each core of the optical transmission system in 2nd Embodiment. 遅延相関と中央対称相関との一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a delay correlation and a center symmetrical correlation. 第2の実施形態における同期信号の信号波形パターンの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the signal waveform pattern of the synchronizing signal in 2nd Embodiment. 第2の実施形態における信号処理部の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the signal processing part in 2nd Embodiment. 第3の実施形態における光伝送システムが行う処理の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the process which the optical transmission system in 3rd Embodiment performs. 第3の実施形態における信号処理部の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the signal processing part in 3rd Embodiment. 第2の実施形態の光伝送システムにおいて、フレーム信号の重ね合わせを適用した信号処理部の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the signal processing part which applied the superimposition of the frame signal in the optical transmission system of 2nd Embodiment.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態における光伝送システム及びクロストーク測定方法を説明する。各実施形態における光伝送システムでは、送信側においてマルチコアファイバで伝送するフレームに含まれる同期信号に、コアごとに異なる信号を割り当てる。受信側では、伝送されたコアごとのフレームに含まれる同期信号と他のコアから漏れ込むフレームの同期信号とに基づいてクロストークの発生の有無や強度を測定する。以下に説明する各実施形態において、同じ構成要素に対しては同一の符号を付して重複する説明を省略する。   Hereinafter, an optical transmission system and a crosstalk measurement method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the optical transmission system in each embodiment, a different signal is assigned to each core in a synchronization signal included in a frame transmitted by a multi-core fiber on the transmission side. On the receiving side, the presence / absence and intensity of crosstalk are measured based on the synchronization signal included in the transmitted frame for each core and the synchronization signal of the frame leaking from another core. In each embodiment described below, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態における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、信号光送信部1、マルチコア伝送部2及び信号光受信部3を備える。信号光送信部1は、光源11、光増幅器12、光カプラ13、駆動信号生成部14及びN個の光変調器15を備える。Nは、光伝送システムのマルチコア伝送部2において並列に伝送される信号光の数である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of an optical transmission system according to the first embodiment. The optical transmission system includes a signal light transmitter 1, a multi-core transmitter 2, and a signal light receiver 3. The signal light transmission unit 1 includes a light source 11, an optical amplifier 12, an optical coupler 13, a drive signal generation unit 14, and N optical modulators 15. N is the number of signal lights transmitted in parallel in the multi-core transmission unit 2 of the optical transmission system.

光源11は、一つ又は複数の異なる波長の連続光を発生させ、発生させた連続光を光増幅器12へ出力する。光増幅器12は、光源11から出力される連続光を増幅して光カプラ13へ出力する。光カプラ13は、光増幅器12から出力される連続光をN−分岐させ、分岐させることにより得られた連続光を光変調器15それぞれへ出力する。駆動信号生成部14は、伝送対象のデータ信号を外部から入力し、入力されたデータ信号をN本のストリームに分ける。駆動信号生成部14は、各ストリームのデータ信号に応じた信号波形パターンを生成し、各信号波形パターンを光変調器15へ出力する。   The light source 11 generates continuous light having one or a plurality of different wavelengths, and outputs the generated continuous light to the optical amplifier 12. The optical amplifier 12 amplifies the continuous light output from the light source 11 and outputs it to the optical coupler 13. The optical coupler 13 N-branches the continuous light output from the optical amplifier 12 and outputs the continuous light obtained by the branching to each of the optical modulators 15. The drive signal generation unit 14 inputs a data signal to be transmitted from the outside, and divides the input data signal into N streams. The drive signal generation unit 14 generates a signal waveform pattern corresponding to the data signal of each stream, and outputs each signal waveform pattern to the optical modulator 15.

信号光生成部としての光変調器15は、光カプラ13から入力される連続光に対して、駆動信号生成部14から入力される信号波形パターンに基づいた変調を行う。光変調器15は、変調により得られた信号光をマルチコア伝送部2へ出力する。信号光送信部1からマルチコア伝送部2へ出力されるN個の信号光それぞれは、N個のストリームのデータ信号に対応する信号である。駆動信号生成部14から各光変調器15へ出力される信号波形パターンには、同期信号に対応する信号波形パターンがフレームごとに含まれる。駆動信号生成部14から入力される信号波形パターンに基づいた変調を光変調器15が行うことにより、信号光の各フレームには同期信号が配置されることになる。同期信号は光変調器15ごとに異なるパターンが定められ、N個の信号光それぞれには異なる同期信号が配置される。   The optical modulator 15 as a signal light generation unit modulates the continuous light input from the optical coupler 13 based on the signal waveform pattern input from the drive signal generation unit 14. The optical modulator 15 outputs the signal light obtained by the modulation to the multi-core transmission unit 2. Each of the N signal lights output from the signal light transmission unit 1 to the multi-core transmission unit 2 is a signal corresponding to the data signals of N streams. The signal waveform pattern output from the drive signal generation unit 14 to each optical modulator 15 includes a signal waveform pattern corresponding to the synchronization signal for each frame. When the optical modulator 15 performs modulation based on the signal waveform pattern input from the drive signal generation unit 14, a synchronization signal is arranged in each frame of the signal light. The synchronization signal has a different pattern for each optical modulator 15, and a different synchronization signal is arranged for each of the N signal lights.

マルチコア伝送部2は、一つ又は複数のマルチコア光ファイバ21を備える。マルチコア光ファイバ21は、複数のコアを含む光ファイバである。マルチコア伝送部2に備えられるマルチコア光ファイバ21のコアと、信号光送信部1に備えられる光変調器15とは、それぞれが一対一に対応付けられている。マルチコア光ファイバ21のコアには、対応する光変調器15から出力される信号光が入力される。信号光送信部1からマルチコア伝送部2へ入力されるN個の信号光は、各コアを通って信号光受信部3へと伝送される。マルチコア伝送部2において、近隣のコア間で信号光の漏れ込み(クロストーク)が発生し、コアを通る信号光の一部が近隣のコアへ漏れ込むことで、信号光の強度が減衰する。また、他のコアを通る信号光が自コアを通る信号光に漏れ込むことで、信号光の混線が生じる。図1では図の簡素化のために2つのコア間におけるクロストークを示している。   The multi-core transmission unit 2 includes one or a plurality of multi-core optical fibers 21. The multi-core optical fiber 21 is an optical fiber including a plurality of cores. The core of the multi-core optical fiber 21 provided in the multi-core transmission unit 2 and the optical modulator 15 provided in the signal light transmission unit 1 are associated with each other on a one-to-one basis. The signal light output from the corresponding optical modulator 15 is input to the core of the multi-core optical fiber 21. N signal lights input from the signal light transmission unit 1 to the multi-core transmission unit 2 are transmitted to the signal light reception unit 3 through each core. In the multi-core transmission unit 2, signal light leaks (crosstalk) between neighboring cores, and part of the signal light passing through the cores leaks into the neighboring cores, thereby attenuating the intensity of the signal light. Further, signal light passing through another core leaks into signal light passing through the own core, thereby causing signal light crossing. FIG. 1 shows crosstalk between two cores for simplification of the drawing.

信号光受信部3は、光カプラ31、光フィルタ32、光電変換部33及び信号処理部34を備える。光カプラ31は、マルチコア伝送部2からN個の信号光を入力し、入力したN個の信号光を結合して一つの信号光に集約する。光カプラ31は、各信号光を集約して得られた信号光を光フィルタ32へ出力する。光フィルタ32は、例えばOBPF(Optical Band Pass Filter)などを含み構成され、信号光に含まれるノイズを除去して光電変換部33へ出力する。光電変換部33は、例えばフォトダイオードなどを含み構成され、入力される信号光を電気信号に変換し、電気信号を信号処理部34へ出力する。   The signal light receiving unit 3 includes an optical coupler 31, an optical filter 32, a photoelectric conversion unit 33, and a signal processing unit 34. The optical coupler 31 receives N signal lights from the multi-core transmission unit 2 and combines the input N signal lights into one signal light. The optical coupler 31 outputs the signal light obtained by collecting the signal lights to the optical filter 32. The optical filter 32 includes, for example, an OBPF (Optical Band Pass Filter) and the like, removes noise included in the signal light, and outputs the noise to the photoelectric conversion unit 33. The photoelectric conversion unit 33 includes, for example, a photodiode, converts input signal light into an electric signal, and outputs the electric signal to the signal processing unit 34.

信号処理部34は、入力する電気信号を各コアに対応する信号成分に分離し、各信号成分を更にフレームごとに分離する。信号処理部34は、フレームごとに分離した信号に対して他のコアの信号成分が含まれているか否かを判定することにより、コア間クロストークの発生の有無や強度を測定する。信号処理部34は、コア間クロストークの測定結果に基づいて、各フレームに含まれるデータ信号を復調し、復調したデータ信号を外部へ出力する。   The signal processing unit 34 separates the input electric signal into signal components corresponding to each core, and further separates each signal component for each frame. The signal processing unit 34 measures the presence / absence and intensity of crosstalk between cores by determining whether or not a signal component of another core is included in the signal separated for each frame. The signal processing unit 34 demodulates the data signal included in each frame based on the measurement result of the inter-core crosstalk, and outputs the demodulated data signal to the outside.

図2は、第1の実施形態における信号処理部34の構成を示すブロック図である。信号処理部34は、参照信号記憶部341、フレーム抽出部342、相関算出部343、クロストーク測定部344及び復調部345を備える。参照信号記憶部341には、マルチコア伝送部2のコアそれぞれに対応する同期信号の信号波形パターンが参照信号として記憶されている。すなわち、信号光送信部1と信号光受信部3との間において、各コアに予め割り当てられている同期信号の信号波形パターンが共有されている。   FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the signal processing unit 34 in the first embodiment. The signal processing unit 34 includes a reference signal storage unit 341, a frame extraction unit 342, a correlation calculation unit 343, a crosstalk measurement unit 344, and a demodulation unit 345. In the reference signal storage unit 341, a signal waveform pattern of a synchronization signal corresponding to each core of the multi-core transmission unit 2 is stored as a reference signal. That is, the signal waveform pattern of the synchronization signal assigned in advance to each core is shared between the signal light transmitter 1 and the signal light receiver 3.

フレーム抽出部342は、参照信号記憶部341に記憶されている各信号波形パターンと、光電変換部33から入力する電気信号との相関を算出する。フレーム抽出部342は、相関がピークとなる箇所をフレームの境界として検出する。フレーム抽出部342は、コアごとに異なる信号波形パターンを用いることで、各コアで伝送された信号光ごとにフレーム境界を検出する。フレーム抽出部342は、信号光のフレームごとに分割した電気信号をフレーム信号として抽出し、各フレーム信号を相関算出部343及び復調部345へ出力する。フレーム抽出部342は、各コアで伝送された信号光ごとにフレーム信号を出力する。   The frame extraction unit 342 calculates a correlation between each signal waveform pattern stored in the reference signal storage unit 341 and an electric signal input from the photoelectric conversion unit 33. The frame extraction unit 342 detects a point where the correlation is a peak as a frame boundary. The frame extraction unit 342 detects a frame boundary for each signal light transmitted by each core by using a different signal waveform pattern for each core. The frame extraction unit 342 extracts the electrical signal divided for each frame of the signal light as a frame signal, and outputs each frame signal to the correlation calculation unit 343 and the demodulation unit 345. The frame extraction unit 342 outputs a frame signal for each signal light transmitted by each core.

相関算出部343は、コアのフレーム信号それぞれに対して、当該コア以外の他のコアに対応する信号波形パターンとの相関を算出する。相関算出部343は、コアごとに、当該コアのフレーム信号における他のコアそれぞれの信号波形パターンとの相関をクロストーク測定部344へ出力する。   The correlation calculation unit 343 calculates a correlation between each core frame signal and a signal waveform pattern corresponding to a core other than the core. Correlation calculation section 343 outputs, for each core, a correlation with the signal waveform pattern of each of the other cores in the frame signal of the core to crosstalk measurement section 344.

クロストーク測定部344は、相関算出部343から入力される各コアの相関のうち、予め定められた閾値以上の相関の有無を判定する。クロストーク測定部344は、ある第Mコア(M=1,2,…,N)のフレーム信号において、他の第mコア(m=1,2,…,N,m≠M)の信号波形パターンとの相関が高い箇所がある場合、第Mコアの信号光に第mコアの信号光が漏れ込んでいると判定する。また、相関の大小は漏れ込んでいる他のコアの信号光の強度に依存するため、クロストーク測定部344は、相関に基づいてクロストークの強度を測定する。また、クロストーク測定部344は、信号波形パターンがコアごとに異なっていることに基づいて、クロストークが発生しているコアの組み合わせを特定する。クロストーク測定部344は、クロストーク発生の有無と、クロストークが発生しているコアの組み合わせとその強度とを含む測定結果を復調部345へ出力する。   The crosstalk measurement unit 344 determines whether there is a correlation equal to or greater than a predetermined threshold among the correlations of the respective cores input from the correlation calculation unit 343. The crosstalk measuring unit 344 has a signal waveform of another m-th core (m = 1, 2,..., N, m ≠ M) in a frame signal of a certain M-th core (M = 1, 2,..., N). If there is a portion having a high correlation with the pattern, it is determined that the m-th core signal light leaks into the M-th core signal light. Further, since the magnitude of the correlation depends on the intensity of the leaked signal light of the other core, the crosstalk measuring unit 344 measures the intensity of the crosstalk based on the correlation. In addition, the crosstalk measurement unit 344 specifies a combination of cores in which crosstalk has occurred based on the fact that the signal waveform pattern is different for each core. The crosstalk measuring unit 344 outputs a measurement result including the presence / absence of crosstalk, the combination of cores in which crosstalk is generated, and the intensity thereof to the demodulation unit 345.

復調部345は、クロストーク測定部344から入力する測定結果に基づいて、フレーム抽出部342から入力するコアごとのフレーム信号に対して復調を行う。復調部345は、復調により得られたN個のストリームのデータ信号を、一つ又は複数の系列のデータ信号に変換して外部へ出力する。   Based on the measurement result input from the crosstalk measurement unit 344, the demodulation unit 345 demodulates the frame signal for each core input from the frame extraction unit 342. The demodulator 345 converts the data signals of N streams obtained by demodulation into one or a plurality of series of data signals and outputs them to the outside.

図3は、第1の実施形態におけるクロストーク検出の概要を示す図である。同図に示す例では、コアごとに異なる同期信号(Sync_1, Sync_2,…,Sync_N)に対応する信号波形パターンがフレームの先頭部に配置されている。フレームには、同期信号に続いてペイロード部が設けられており、データ信号に対応する搬送信号(P_1, P_2,…)がペイロード部に配置される。第Mコアの信号光に、他のコア(例えば、第1コア、第2コア)の信号光が漏れ込んでいる場合、第Mコアの主信号成分に第1コア、第2コアの主信号成分が漏れ込み信号成分として重畳された信号光が信号光受信部3へ入力される。このとき、信号光に対応する電気信号においても同様に他のコアの主信号成分が漏れ込み信号成分として重畳されていることになる。   FIG. 3 is a diagram showing an outline of crosstalk detection in the first embodiment. In the example shown in the figure, signal waveform patterns corresponding to different synchronization signals (Sync_1, Sync_2,..., Sync_N) for each core are arranged at the head of the frame. The frame is provided with a payload portion following the synchronization signal, and carrier signals (P_1, P_2,...) Corresponding to the data signals are arranged in the payload portion. When the signal light of other cores (for example, the first core and the second core) leaks into the signal light of the M-th core, the main signals of the first core and the second core are included in the main signal component of the M-th core. The signal light on which the component is superimposed as a leakage signal component is input to the signal light receiving unit 3. At this time, in the electrical signal corresponding to the signal light, the main signal component of the other core is similarly superimposed as the leaked signal component.

信号光受信部3において、参照信号記憶部341に記憶されている参照信号の信号波形パターン(Ref_1, Ref_2,…,Ref_N)と電気信号との相関を逐次算出すると、信号波形パターン(Ref_1, Ref_2,…,Ref_N)と同一のパターンが存在する箇所(時刻又はシンボル位置)において相関のピークが現れる。このピークの位置が他のコアから漏れ込んだ信号光に含まれる同期信号の信号波形パターン(Sync_1, Sync_2,…,Sync_N)の位置になる。このとき、参照信号の信号波形パターン(Ref_1, Ref_2,…,Ref_N)と、検出された同期信号の信号波形パターン(Sync_1, Sync_2,…,Sync_N)との信号強度の比較を行うことにより、クロストークの強度(クロストーク量)が測定される。   When the correlation between the signal waveform pattern (Ref_1, Ref_2,..., Ref_N) of the reference signal stored in the reference signal storage unit 341 and the electrical signal is sequentially calculated in the signal light receiving unit 3, the signal waveform pattern (Ref_1, Ref_2) is calculated. ,..., Ref_N), a correlation peak appears at a location (time or symbol position) where the same pattern exists. This peak position is the position of the signal waveform pattern (Sync_1, Sync_2,..., Sync_N) of the synchronization signal included in the signal light leaking from the other cores. At this time, by comparing the signal intensity of the reference signal signal waveform pattern (Ref_1, Ref_2, ..., Ref_N) and the detected sync signal signal waveform pattern (Sync_1, Sync_2, ..., Sync_N), Talk intensity (crosstalk amount) is measured.

本実施形態の光伝送システムによれば、第1コアから第Nコアそれぞれの電気信号又はフレーム信号における他の第mコアの信号波形パターン(Ref_1, Ref_2,…,Ref_N)との相関に基づいて、クロストーク発生の有無、他のコアのフレーム境界の検出、クロストーク量の測定を行ことにより、コア間クロストークの測定が可能となる。   According to the optical transmission system of this embodiment, based on the correlation with the signal waveform patterns (Ref_1, Ref_2,..., Ref_N) of other m-th cores in the electrical signals or frame signals of the first to N-th cores. By measuring the presence / absence of crosstalk, detection of frame boundaries of other cores, and measurement of the amount of crosstalk, it becomes possible to measure crosstalk between cores.

(第2の実施形態)
第1の実施形態における光伝送システムでは、送信側においてコアごとに異なる同期信号の信号波形パターンをフレーム境界に配置し、受信側において既知の信号波形パターンに基づいてクロストーク発生の有無などを検出する構成について説明した。第2の実施形態では、既知の信号波形パターンとの相関を用いることに代えて、電気信号(フレーム信号)に含まれる信号間の相関(自己相関)を用いることにより、クロストーク発生の有無などを検出する。
(Second Embodiment)
In the optical transmission system according to the first embodiment, a signal waveform pattern of a synchronization signal that is different for each core is arranged on a frame boundary on the transmission side, and the presence or absence of occurrence of crosstalk is detected based on a known signal waveform pattern on the reception side. The configuration to be described has been described. In the second embodiment, instead of using a correlation with a known signal waveform pattern, by using a correlation (autocorrelation) between signals included in an electrical signal (frame signal), the presence or absence of occurrence of crosstalk, etc. Is detected.

図4は、第2の実施形態における光伝送システムの各コアの信号光に配置される同期信号(Sync)の信号波形パターンの概要を示す図である。同図では、フレームの先頭に同期信号を配置する場合が示されている。同期信号の信号波形パターンには、4つの信号パターンが含まれる。1つ目の信号パターンは、基準となる基準波形パターン(S)である。この基準波形パターンは、任意の方法で定められる。2つ目の信号パターンは、基準波形パターンに対して位相共役となる波形パターン(S)である。3つ目の信号パターンは、基準波形パターンを時間方向に反転した波形パターン(S)である。4つ目の信号パターンは、基準波形パターンを時間方向に反転した波形パターンに対して位相共役となる波形パターン(SCR)である。 FIG. 4 is a diagram illustrating an outline of a signal waveform pattern of a synchronization signal (Sync) arranged in the signal light of each core of the optical transmission system according to the second embodiment. In the figure, a case where a synchronization signal is arranged at the head of the frame is shown. The signal waveform pattern of the synchronization signal includes four signal patterns. The first signal pattern is a reference waveform pattern (S) serving as a reference. This reference waveform pattern is determined by an arbitrary method. The second signal pattern is a waveform pattern (S C ) that is phase conjugate with respect to the reference waveform pattern. The third signal pattern is a waveform pattern (S R ) obtained by inverting the reference waveform pattern in the time direction. The fourth signal pattern is a waveform pattern (S CR ) that is phase conjugate with respect to the waveform pattern obtained by inverting the reference waveform pattern in the time direction.

図4に示す例では、同期信号の信号波形パターンにおいて、先頭部分に基準波形パターン(S)を配置し、基準波形パターン(S)に続いて波形パターン(S)を配置し、後尾に波形パターン(SCR)を配置し、波形パターン(SCR)の直前に波形パターン(S)を配置している。なお、同図において波形パターン(S)と波形パターン(S)との間に間隔が設けられているが、間隔を設けずともよい。 In the example shown in FIG. 4, in the signal waveform pattern of the synchronization signal, the reference waveform pattern (S) is arranged at the head portion, the waveform pattern (S C ) is arranged after the reference waveform pattern (S), and the waveform is arranged at the tail. A pattern (S CR ) is arranged, and a waveform pattern (S R ) is arranged immediately before the waveform pattern (S CR ). Although spacing between the waveform pattern (S C) and the waveform pattern in FIG. (S R) is provided, or without providing the gap.

このように構成された同期信号の信号波形パターンにおいて、基準波形パターン(S)の先頭と波形パターン(S)の先頭とから間隔を維持して順に重畳して相関をとると、両波形パターン(S,S)から遅延相関が得られる。また、波形パターン(S)の後尾から先頭に向けて、波形パターン(S)の先頭から後尾に向けて、各信号を順に重畳して相関をとると、両波形パターン(S,S)が時間的に反転した波形となっていることから中央対称性を利用した中央対称相関が得られる。 In the signal waveform pattern of the synchronization signal configured as described above, when the correlation is obtained by sequentially superimposing the interval from the beginning of the reference waveform pattern (S) and the beginning of the waveform pattern (S R ), both waveform patterns are obtained. Delay correlation is obtained from (S, S R ). Also, toward the head from the tail of the waveform pattern (S C), towards the tail from the head of the waveform pattern (S R), when the correlation by superimposing the signals in order, both waveform patterns (S C, S Since R 1 ) has a waveform that is temporally inverted, a central symmetry correlation using central symmetry is obtained.

図5は、遅延相関と中央対称相関との一例を示す図である。図5(A)、(B)、(C)に示す波形において、横軸は時間を示し、縦軸は相関の強さを示している。遅延相関は、図5(A)に示すように、同期信号の信号波形パターンにおいてピーク部分で対称になる山型の波形を有する。中央対称相関は、図5(B)に示すように、最も高いピークで対称となる複数のピークをもつ波形を有する。遅延相関と中央対称相関とを掛け合わせて重畳することにより、図5(C)に示すようなピーク波形を得ることができる。図5(C)に示すピーク波形を用いることにより、同期信号の信号波形パターンの位置を特定することができる。また、相関のピーク強度からクロストーク量を推定することができる。また、遅延相関と中央対称相関とを掛け合わせて得られるピーク波形は、非常に鋭いため、同期信号の信号波形パターンの位置を高精度に特定することが可能である。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the delay correlation and the central symmetric correlation. In the waveforms shown in FIGS. 5A, 5 </ b> B, and 5 </ b> C, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates the strength of correlation. As shown in FIG. 5A, the delay correlation has a mountain-shaped waveform that is symmetric at the peak portion in the signal waveform pattern of the synchronization signal. As shown in FIG. 5B, the central symmetric correlation has a waveform having a plurality of peaks that are symmetric at the highest peak. A peak waveform as shown in FIG. 5C can be obtained by multiplying the delayed correlation and the central symmetric correlation and superimposing them. By using the peak waveform shown in FIG. 5C, the position of the signal waveform pattern of the synchronization signal can be specified. Also, the crosstalk amount can be estimated from the correlation peak intensity. Further, since the peak waveform obtained by multiplying the delay correlation and the central symmetry correlation is very sharp, the position of the signal waveform pattern of the synchronization signal can be specified with high accuracy.

図6は、第2の実施形態における同期信号の信号波形パターンの構成例を示す図である。図6(A)に示す構成例は、第1コアから第Nコアそれぞれの同期信号において共通の基準波形パターン(S)を用いるが、基準波形パターン(S)と波形パターン(S,S,SCR)との配置関係を異ならせることにより、異なる同期信号がされている。例えば、第1コアで伝送する信号光の各フレームに配置する同期信号は波形パターン[S,S,S,SCR]順の組み合わせで構成され、第2コアで伝送する信号光の各フレームに配置する同期信号は波形パターン[S,S,S,SCR]順の組み合わせで構成される。図6(A)に示す同期信号の信号波形パターンを用いる場合には、遅延相関と中央対称相関とのピーク位置がコアごとに異なるため、検出された同期信号の信号波形パターンがいずれのコアの信号波形パターンであるかを特定できる。 FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of a signal waveform pattern of a synchronization signal according to the second embodiment. The configuration example shown in FIG. 6A uses a common reference waveform pattern (S) in the synchronization signals of the first to N-th cores, but the reference waveform pattern (S) and the waveform patterns (S C , S R , S CR ), different synchronization signals are generated. For example, the synchronization signal arranged in each frame of the signal light transmitted by the first core is configured by a combination of waveform patterns [S, S C , S R , S CR ] in order, and each of the signal lights transmitted by the second core The synchronization signal arranged in the frame is composed of a combination of waveform patterns [S, S R , S C , S CR ] in order. When the signal waveform pattern of the synchronization signal shown in FIG. 6A is used, since the peak positions of the delay correlation and the central symmetry correlation are different for each core, the signal waveform pattern of the detected synchronization signal is in any core. Whether it is a signal waveform pattern can be specified.

また、図6(B)に示す構成例は、第1コアから第Nコアそれぞれの同期信号において異なる基準波形パターン(S1,S2,…,SN)を用いるが、基準波形パターン(SM)と波形パターン(SM,SM,SMCR)(M=1,2,…,N)とに対して同じ配置関係を適用することにより、異なる同期信号がされている。この構成例においても、遅延相関と中央対称相関とのピーク位置がコアごとに異なるため、検出された同期信号の信号波形パターンがいずれのコアの信号波形パターンであるかを特定できる。 The configuration example shown in FIG. 6B uses different reference waveform patterns (S1, S2,..., SN) in the synchronization signals of the first core to the Nth core, but the reference waveform pattern (SM) and waveform are used. By applying the same arrangement relationship to the patterns (SM C , SM R , SM CR ) (M = 1, 2,..., N), different synchronization signals are generated. Also in this configuration example, since the peak positions of the delay correlation and the central symmetry correlation are different for each core, it is possible to specify which core is the signal waveform pattern of the detected synchronization signal.

図7は、第2の実施形態における信号処理部35の構成例を示すブロック図である。第2の実施形態における光伝送システムは、第1の実施形態における光伝送システムの信号処理部34に代えて信号処理部35を備える。信号処理部35は、参照信号記憶部341、フレーム抽出部342、相関算出部353、クロストーク測定部354及び復調部345を備える。参照信号記憶部341、フレーム抽出部342及び復調部345については、第1の実施形態と同じ構成であるため、重複する説明を省略する。   FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration example of the signal processing unit 35 in the second embodiment. The optical transmission system according to the second embodiment includes a signal processing unit 35 instead of the signal processing unit 34 of the optical transmission system according to the first embodiment. The signal processing unit 35 includes a reference signal storage unit 341, a frame extraction unit 342, a correlation calculation unit 353, a crosstalk measurement unit 354, and a demodulation unit 345. The reference signal storage unit 341, the frame extraction unit 342, and the demodulation unit 345 have the same configuration as that of the first embodiment, and thus redundant description is omitted.

相関算出部353は、コアのフレーム信号それぞれに対して、遅延相関を算出する組み合わせ間隔に基づいて遅延相関を算出する。また、相関算出部353は、コアのフレーム信号それぞれに対して、中央対称相関を算出する組み合わせ間隔に基づいて中央対称相関を算出する。遅延相関を算出する組み合わせ間隔と、中央対称相関を算出する組み合わせ間隔とは、同期信号の信号波形パターンにおける4つの波形パターンの配置関係に基づいて、図4に示すように一意に予め定められる。相関算出部353は、コアのフレーム信号ごとに算出した遅延相関及び中央対称相関をクロストーク測定部354へ出力する。   The correlation calculation unit 353 calculates a delay correlation based on the combination interval for calculating the delay correlation for each of the core frame signals. Further, the correlation calculation unit 353 calculates the central symmetric correlation based on the combination interval for calculating the central symmetric correlation for each of the core frame signals. The combination interval for calculating the delay correlation and the combination interval for calculating the central symmetric correlation are uniquely determined as shown in FIG. 4 based on the arrangement relationship of the four waveform patterns in the signal waveform pattern of the synchronization signal. The correlation calculation unit 353 outputs the delay correlation and the central symmetry correlation calculated for each core frame signal to the crosstalk measurement unit 354.

クロストーク測定部354は、相関算出部343から入力される遅延相関及び中央対称相関を掛け合わせる。クロストーク測定部354は、掛け合わせて得られた相関に基づいて、クロストーク発生の有無を判定する。クロストークが発生している場合には、クロストーク測定部354は、遅延相関及び中央対称相関の波形とピーク位置の現れ方とに基づいて、いずれの他のコアの信号光が漏れ込んでいるかを特定する。また、クロストーク測定部354は、遅延相関及び中央対称相関のピーク値に基づいて、クロストーク量を推定する。クロストーク測定部354は、クロストーク発生の有無と、クロストークが発生しているコアの組み合わせとその強度とを含む測定結果を復調部345へ出力する。   The crosstalk measuring unit 354 multiplies the delayed correlation and the central symmetric correlation input from the correlation calculating unit 343. The crosstalk measuring unit 354 determines whether or not crosstalk has occurred based on the correlation obtained by the multiplication. When crosstalk has occurred, the crosstalk measurement unit 354 determines which other core signal light leaks based on the waveform of the delay correlation and central symmetry correlation and the appearance of the peak position. Is identified. In addition, the crosstalk measuring unit 354 estimates the amount of crosstalk based on the peak values of the delay correlation and the central symmetry correlation. The crosstalk measurement unit 354 outputs a measurement result including the presence / absence of crosstalk, the combination of cores in which crosstalk is generated, and the intensity thereof to the demodulation unit 345.

本実施形態の光伝送システムによれば、第1コアから第Nコアそれぞれの電気信号又はフレーム信号における自己相関(遅延相関及び中央対称相関)に基づいて、クロストーク発生の有無、他のコアのフレーム境界の検出、クロストーク量の測定を行ことにより、コア間クロストークの測定が可能となる。   According to the optical transmission system of this embodiment, based on the autocorrelation (delay correlation and central symmetric correlation) in the electrical signal or frame signal of each of the first to Nth cores, the presence or absence of crosstalk, the other cores By detecting the frame boundary and measuring the amount of crosstalk, the crosstalk between cores can be measured.

(第3の実施形態)
第1の実施形態における光伝送システムでは、受信側においてフレームごとに他のコアの信号波形パターン(Ref_1, Ref_2,…,Ref_N)の相関を算出してクロストーク発生の有無などを検出する構成について説明した。クロストークが発生した場合において、他のコアの信号波形パターンは、主信号成分の同期信号及びペイロード部の搬送信号と重畳されて現れるため、搬送信号の値によっては他のコアの信号波形パターンが誤って検出されたり、打ち消されたりするなどして、検出精度が低下することがある。そこで、第3の実施形態における光伝送システムでは、相関を算出する前に、フレーム信号単位で重ね合わせを行うことにより、搬送信号の値による影響を平均化して検出精度の向上を図る。
(Third embodiment)
In the optical transmission system according to the first embodiment, the reception side calculates the correlation of the signal waveform patterns (Ref_1, Ref_2,..., Ref_N) of other cores for each frame and detects the presence or absence of occurrence of crosstalk. explained. When crosstalk occurs, the signal waveform pattern of the other core appears superimposed on the synchronization signal of the main signal component and the carrier signal of the payload portion. Therefore, depending on the value of the carrier signal, the signal waveform pattern of the other core The detection accuracy may be reduced due to erroneous detection or cancellation. Therefore, in the optical transmission system according to the third embodiment, before the correlation is calculated, the influence by the value of the carrier signal is averaged by superimposing in units of frame signals, thereby improving the detection accuracy.

図8は、第3の実施形態における光伝送システムが行う処理の概要を示す図である。図8において、fは主信号成分の同期信号を示し、fXT1及びfXT2は他のコアの同期信号、すなわち漏れ込む信号光の同期信号を示す。図8(A)は、第1及び第2の実施形態における、フレーム信号に含まれる他のコアの同期信号(fXT1,fXT2)が搬送信号から受ける影響を示す図である。図8(B)は、第3の実施形態における、フレーム信号に含まれる他のコアの同期信号(fXT1,fXT2)が搬送信号から受ける影響を示す図である。フレーム信号単位で重ね合わせを行うことで、図8(B)に示されるように、フレーム信号間で互いに打ち消されたり、平均化されたりすることにより、他のコアの同期信号(fXT1,fXT2)が搬送信号の成分から受ける影響が抑えられる。また、フレーム信号に含まれる他のコアの同期信号(fXT1,fXT2)の位置はほぼ一定であるため、レーム信号単位で重ね合わせを行うことで、他のコアの同期信号(fXT1,fXT2)が強調されるため、搬送信号の成分から受ける影響がより抑えられる。 FIG. 8 is a diagram illustrating an outline of processing performed by the optical transmission system according to the third embodiment. In FIG. 8, f t represents a synchronization signal of the main signal component, and f XT1 and f XT2 represent synchronization signals of other cores, that is, synchronization signals of leaking signal light. FIG. 8A is a diagram illustrating the influence that the synchronization signals (f XT1 , f XT2 ) of other cores included in the frame signal receive from the carrier signal in the first and second embodiments. FIG. 8B is a diagram illustrating the influence of the synchronization signals (f XT1 , f XT2 ) included in the frame signal from the carrier signal in the third embodiment. By performing superimposition in units of frame signals, as shown in FIG. 8B, the frame signals cancel each other out or are averaged, so that the synchronization signals (f XT1 , f of other cores). XT2 ) is less affected by the carrier signal component. Further, since the positions of the synchronization signals (f XT1 , f XT2 ) of other cores included in the frame signal are substantially constant, the synchronization signals (f XT1 , f XT1 , Since f XT2 ) is emphasized, the influence received from the component of the carrier signal is further suppressed.

図9は、第3の実施形態における信号処理部36の構成例を示すブロック図である。第3の実施形態における光伝送システムは、第1の実施形態における光伝送システムの信号処理部34に代えて信号処理部36を備える。信号処理部36は、参照信号記憶部341、フレーム抽出部342、フレーム重畳部365、相関算出部343、クロストーク測定部344及び復調部345を備える。参照信号記憶部341、フレーム抽出部342、相関算出部343、クロストーク測定部344及び復調部345については、第1の実施形態と同じ構成であるため、重複する説明を省略する。   FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of the signal processing unit 36 according to the third embodiment. The optical transmission system according to the third embodiment includes a signal processing unit 36 instead of the signal processing unit 34 of the optical transmission system according to the first embodiment. The signal processing unit 36 includes a reference signal storage unit 341, a frame extraction unit 342, a frame superimposition unit 365, a correlation calculation unit 343, a crosstalk measurement unit 344, and a demodulation unit 345. Since the reference signal storage unit 341, the frame extraction unit 342, the correlation calculation unit 343, the crosstalk measurement unit 344, and the demodulation unit 345 have the same configuration as that of the first embodiment, redundant description is omitted.

フレーム重畳部365は、フレーム抽出部342から入力されるフレーム信号を、フレーム信号単位で重ね合わせて重畳する処理をコアごとに行う。フレーム重畳部365は、所定の回数の重ね合わせを行って得られた各コアのフレーム信号を相関算出部343へ出力する。第3の実施形態では、相関算出部343に入力される各コアのフレーム信号は、重ね合わせの回数分減るため、フレーム信号に対して相関を算出する演算量が削減される。一方で、図8に示したように、フレーム信号に含まれる他のコアの信号波形パターンが搬送信号の成分から受ける影響が抑えられているため、他のコアの信号波形パターンを高感度で検出することができ、クロストークの測定結果の精度を向上させることができる。   The frame superimposing unit 365 performs a process of superimposing and superimposing the frame signal input from the frame extracting unit 342 on a per-frame signal basis. The frame superimposing unit 365 outputs the frame signal of each core obtained by performing the predetermined number of overlappings to the correlation calculating unit 343. In the third embodiment, since the frame signal of each core input to the correlation calculation unit 343 is reduced by the number of times of superposition, the calculation amount for calculating the correlation with respect to the frame signal is reduced. On the other hand, as shown in FIG. 8, since the influence of the signal waveform pattern of the other core included in the frame signal from the carrier signal component is suppressed, the signal waveform pattern of the other core is detected with high sensitivity. And the accuracy of the crosstalk measurement result can be improved.

なお、フレーム信号の重ね合わせによるクロストークの測定精度の向上は、第2の実施形態における光伝送システムにも適用可能である。図10は、第2の実施形態の光伝送システムにおいて、フレーム信号の重ね合わせを適用した信号処理部37の構成例を示す図である。この場合における光伝送システムは、第2の実施形態における光伝送システムの信号処理部35に代えて信号処理部37を備える。信号処理部37は、参照信号記憶部341、フレーム抽出部342、フレーム重畳部365、相関算出部353、クロストーク測定部354及び復調部345を備える。フレーム抽出部342と相関算出部353との間に、図9に示した信号処理部36と同様に、フレーム重畳部365を設けることにより、クロストークの測定結果の精度を向上させることができる。   Note that the improvement in crosstalk measurement accuracy by superimposing frame signals can also be applied to the optical transmission system in the second embodiment. FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of the signal processing unit 37 to which frame signal superposition is applied in the optical transmission system according to the second embodiment. The optical transmission system in this case includes a signal processing unit 37 instead of the signal processing unit 35 of the optical transmission system in the second embodiment. The signal processing unit 37 includes a reference signal storage unit 341, a frame extraction unit 342, a frame superimposition unit 365, a correlation calculation unit 353, a crosstalk measurement unit 354, and a demodulation unit 345. Like the signal processing unit 36 shown in FIG. 9, the frame superimposing unit 365 is provided between the frame extracting unit 342 and the correlation calculating unit 353, so that the accuracy of the crosstalk measurement result can be improved.

本実施形態の光伝送システムによれば、第1コアから第Nコアそれぞれの電気信号又はフレーム信号における、他の第mコアの信号波形パターンとの相関又は自己相関に基づいたクロストークの測定を行うことが可能になるとともに、測定結果の精度を向上させることができる。   According to the optical transmission system of this embodiment, the crosstalk measurement based on the correlation or autocorrelation with the signal waveform pattern of the other m-th core in the electrical signals or frame signals of the first to N-th cores is performed. It becomes possible to improve the accuracy of the measurement result.

以上説明したように、各実施形態における光伝送システムによれば、コア間クロストークの発生の有無、クロストークが発生しているコアの組み合わせ、他のコアから漏れ込む信号光の強度を測定することができる。また、光信号光受信部は、測定結果に基づいて、各フレームからデータ信号を復調することにより、コア間クロストークの影響を抑えて復調を行うことができる。その結果、伝送する信号品質の維持、伝送距離の延長、伝送容量の向上を図ることが可能となる。   As described above, according to the optical transmission system in each embodiment, the presence or absence of inter-core crosstalk, the combination of cores in which crosstalk occurs, and the intensity of signal light leaking from other cores are measured. be able to. Further, the optical signal light receiving unit can demodulate the data signal from each frame based on the measurement result, thereby suppressing the influence of the inter-core crosstalk. As a result, it is possible to maintain the quality of the transmitted signal, extend the transmission distance, and improve the transmission capacity.

なお、各実施形態における光伝送システムでは、マルチコア伝送部2の各コアで伝送された信号光を、光カプラ31で一つの信号光に集約する構成を説明した。しかし、信号光受信部3において光カプラ31を設けずに、各コアで伝送された信号光ごとに光フィルタ32と光電変換部33と信号処理部34とを設けて個別にクロストークの測定及びデータ信号の復調を行うようにしてもよい。この場合、各信号処理部34から出力されるデータ信号を、駆動信号生成部14においてN本のストリームに分ける処理と逆の処理により一つの系列のデータ信号にまとめるようにしてもよい。   In the optical transmission system in each embodiment, the configuration in which the signal light transmitted by each core of the multi-core transmission unit 2 is collected into one signal light by the optical coupler 31 has been described. However, without providing the optical coupler 31 in the signal light receiving unit 3, an optical filter 32, a photoelectric conversion unit 33, and a signal processing unit 34 are provided for each signal light transmitted by each core, and crosstalk measurement and The data signal may be demodulated. In this case, the data signals output from each signal processing unit 34 may be combined into one series of data signals by a process reverse to the process of dividing into N streams in the drive signal generation unit 14.

また、各実施形態における光伝送システムでは、信号光送信部1が一つの光源11を備える構成を説明した。しかし、マルチコア伝送部2において伝送する信号光ごと、すなわち光変調器15ごとに光源11及び光増幅器12を信号光送信部1に設けてもよい。この場合、光カプラ13は不要となる。   In the optical transmission system in each embodiment, the configuration in which the signal light transmitter 1 includes one light source 11 has been described. However, a light source 11 and an optical amplifier 12 may be provided in the signal light transmitter 1 for each signal light transmitted in the multi-core transmission unit 2, that is, for each optical modulator 15. In this case, the optical coupler 13 is not necessary.

また、各実施形態における光伝送システムでは、同期信号はフレームの先頭に配置される構成を説明した。しかし、同期信号は、フレームの後尾に配置してもよく、フレームの境界に隣接する領域に配置されていればよい。   In the optical transmission system in each embodiment, the configuration in which the synchronization signal is arranged at the head of the frame has been described. However, the synchronization signal may be arranged at the end of the frame, as long as it is arranged in a region adjacent to the boundary of the frame.

上述した実施形態における信号処理部の全て又は一部をコンピュータで実現するようにしてもよい。例えば、信号処理部が有する構成要素それぞれを実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。更に「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した構成要素の一部を実現するためのものであってもよく、更に前述した構成要素をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、PLD(Programmable Logic Device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアを用いて実現されるものであってもよい。   You may make it implement | achieve all or one part of the signal processing part in embodiment mentioned above with a computer. For example, it is realized by recording a program for realizing each component included in the signal processing unit on a computer-readable recording medium, causing the computer system to read and execute the program recorded on the recording medium. Also good. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices. The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Further, the “computer-readable recording medium” is a program that dynamically holds a program for a short time, like a communication line when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In this case, a volatile memory inside a computer system serving as a server or a client in that case may be included and a program held for a certain period of time. Further, the program may be for realizing a part of the above-described constituent elements, and may be realized by combining the above-described constituent elements with a program already recorded in a computer system. It may be realized by using hardware such as PLD (Programmable Logic Device) or FPGA (Field Programmable Gate Array).

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。   The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention.

マルチコアファイバを伝送に用いる場合においてコア間クロストークの測定が不可欠な用途にも適用できる。   When multi-core fiber is used for transmission, it can be applied to applications where measurement of crosstalk between cores is indispensable.

1…信号光送信部、2…マルチコア伝送部、3…信号光受信部、11…光源、12…光増幅器、13…光カプラ、14…駆動信号生成部、15…光変調器、21…マルチコア光ファイバ、31…光カプラ、32…光フィルタ、33…光電変換部、34,35,36,37…信号処理部、341…参照信号記憶部、342…フレーム抽出部、343,353…相関算出部、344,354…クロストーク測定部、345…復調部、365…フレーム重畳部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Signal light transmission part, 2 ... Multi-core transmission part, 3 ... Signal light reception part, 11 ... Light source, 12 ... Optical amplifier, 13 ... Optical coupler, 14 ... Drive signal generation part, 15 ... Optical modulator, 21 ... Multi-core Optical fiber, 31 ... Optical coupler, 32 ... Optical filter, 33 ... Photoelectric conversion unit, 34, 35, 36, 37 ... Signal processing unit, 341 ... Reference signal storage unit, 342 ... Frame extraction unit, 343,353 ... Correlation calculation , 344, 354... Crosstalk measuring unit, 345... Demodulator, 365.

Claims (8)

マルチコア光ファイバを用いた伝送を行う光伝送システムであって、
前記マルチコア光ファイバが有する各コアにおいて伝送する信号光を生成し、当該信号光の各フレームに前記コアごとに異なる同期信号を配置する信号光生成部と、
前記コアそれぞれを介して伝送された前記信号光に含まれる前記同期信号に関する相関に基づいて、前記コア間におけるクロストーク発生の有無を判定するクロストーク測定部と、
を備え、
前記クロストーク測定部は、クロストークが発生していると判定した場合、前記相関からクロストーク量を測定する、
光伝送システム。
An optical transmission system that performs transmission using a multi-core optical fiber,
A signal light generator that generates signal light to be transmitted in each core of the multi-core optical fiber, and arranges a different synchronization signal for each core in each frame of the signal light; and
A crosstalk measuring unit that determines whether or not crosstalk occurs between the cores based on a correlation related to the synchronization signal included in the signal light transmitted through each of the cores;
With
When the crosstalk measuring unit determines that crosstalk has occurred, the crosstalk measuring unit measures a crosstalk amount from the correlation.
Optical transmission system.
前記クロストーク測定部は、前記コアごとの前記同期信号と伝送された前記信号光に含まれる信号との相関を算出し、当該信号において前記信号光生成部において配置された同期信号と異なる同期信号との相関が所定の閾値以上である場合に、前記コア間においてクロストークが発生していると判定する、
請求項1に記載の光伝送システム。
The crosstalk measurement unit calculates a correlation between the synchronization signal for each core and a signal included in the transmitted signal light, and a synchronization signal different from the synchronization signal arranged in the signal light generation unit in the signal It is determined that crosstalk has occurred between the cores when the correlation with
The optical transmission system according to claim 1.
前記信号光生成部は、対称性を有する波形パターンからなる前記同期信号を前記信号光のフレームに配置し、
前記クロストーク測定部は、前記信号光に含まれる信号において、前記対称性に基づいて定められた間隔で自己相関を前記相関として算出し、
前記クロストーク測定部は、前記自己相関のピークに基づいて、前記コア間においてクロストークが発生しているか否かを判定する、
請求項1に記載の光伝送システム。
The signal light generation unit arranges the synchronization signal composed of a symmetrical waveform pattern in a frame of the signal light,
The crosstalk measurement unit calculates an autocorrelation as the correlation at an interval determined based on the symmetry in the signal included in the signal light,
The crosstalk measuring unit determines whether or not crosstalk occurs between the cores based on the autocorrelation peak;
The optical transmission system according to claim 1.
前記信号光生成部は、基準となる第1の波形パターンと、前記第1の波形パターンを時間方向に反転した第2の波形パターンと、前記第1の波形パターンに対して位相共役となる第3の波形パターンと、前記第2の波形パターンに対して位相共役となる第4の波形パターンとを組み合わせた前記同期信号を前記信号光のフレームに配置し、
前記クロストーク測定部は、前記同期信号における遅延相関及び中央対称相関を前記自己相関として算出する、
請求項3に記載の光伝送システム。
The signal light generation unit includes a first waveform pattern serving as a reference, a second waveform pattern obtained by inverting the first waveform pattern in a time direction, and a phase conjugate with respect to the first waveform pattern. 3 is arranged in the frame of the signal light, the synchronization signal combining the waveform pattern of 3 and the fourth waveform pattern that is phase conjugate with respect to the second waveform pattern,
The crosstalk measuring unit calculates a delay correlation and a central symmetric correlation in the synchronization signal as the autocorrelation.
The optical transmission system according to claim 3.
前記信号光生成部は、前記コアごとに異なる順序で前記第1の波形パターンと前記第2の波形パターンと前記第3の波形パターンと前記第4の波形パターンとが配置された前記同期信号を前記信号光それぞれのフレームに配置する、
請求項4に記載の光伝送システム。
The signal light generation unit outputs the synchronization signal in which the first waveform pattern, the second waveform pattern, the third waveform pattern, and the fourth waveform pattern are arranged in a different order for each core. Arranged in each frame of the signal light,
The optical transmission system according to claim 4.
前記信号光生成部は、前記コアごとに定められた異なる前記第1の波形パターンと、前記第1の波形パターンに応じて定まる前記第2の波形パターンと前記第3の波形パターンと前記第4の波形パターンとが配置された前記同期信号を前記信号光それぞれのフレームに配置する、
請求項4に記載の光伝送システム。
The signal light generation unit includes the first waveform pattern that is different for each core, the second waveform pattern that is determined according to the first waveform pattern, the third waveform pattern, and the fourth waveform pattern. The synchronization signal in which the waveform pattern is arranged is arranged in each frame of the signal light,
The optical transmission system according to claim 4.
前記信号光生成部により配置された前記同期信号に基づいて、前記信号光からフレームの境界を検出することでフレームを抽出するフレーム抽出部と、
前記フレーム抽出部により抽出されたフレームを重ね合わせるフレーム重畳部と、
を更に備え、
前記クロストーク測定部は、前記フレーム重畳部により重ね合わされたフレームに含まれる前記同期信号に関する相関に基づいて、前記コア間におけるクロストーク発生の有無を判定する、
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の光伝送システム。
A frame extraction unit that extracts a frame by detecting a frame boundary from the signal light based on the synchronization signal arranged by the signal light generation unit;
A frame superimposing unit that superimposes the frames extracted by the frame extracting unit;
Further comprising
The crosstalk measuring unit determines whether or not crosstalk occurs between the cores based on a correlation related to the synchronization signal included in the frame superimposed by the frame superimposing unit;
The optical transmission system according to any one of claims 1 to 6.
マルチコア光ファイバを用いた伝送を行う光伝送システムにおけるクロストーク測定方法であって、
前記マルチコア光ファイバが有する各コアにおいて伝送する信号光を生成し、当該信号光の各フレームに前記コアごとに異なる同期信号を配置する信号光生成ステップと、
前記コアそれぞれを介して伝送された前記信号光に含まれる前記同期信号に関する相関に基づいて、前記コア間におけるクロストーク発生の有無を判定する判定ステップと、
クロストークが発生していると判定された場合に前記相関からクロストーク量を測定する測定ステップと、
を含むクロストーク測定方法。
A crosstalk measurement method in an optical transmission system that performs transmission using a multi-core optical fiber,
A signal light generation step of generating signal light to be transmitted in each core of the multi-core optical fiber, and arranging different synchronization signals for each of the cores in each frame of the signal light;
A determination step of determining presence or absence of occurrence of crosstalk between the cores based on a correlation related to the synchronization signal included in the signal light transmitted through each of the cores;
A measurement step of measuring the amount of crosstalk from the correlation when it is determined that crosstalk has occurred;
Crosstalk measurement method including
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