JP6467362B2 - 光伝送システム - Google Patents
光伝送システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP6467362B2 JP6467362B2 JP2016031581A JP2016031581A JP6467362B2 JP 6467362 B2 JP6467362 B2 JP 6467362B2 JP 2016031581 A JP2016031581 A JP 2016031581A JP 2016031581 A JP2016031581 A JP 2016031581A JP 6467362 B2 JP6467362 B2 JP 6467362B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- signal
- fiber
- optical fiber
- transmission system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Description
光の伝搬路がP(Pは2以上)存在する1本の光ファイバと、
同一波長の光を送信信号で変調した光通信信号を送信するN個(Nは2以上P以下の整数)の光送信機と、
前記N個の光送信機から送信された光通信信号を前記光ファイバの各光の伝搬路に結合する光結合器と、
前記光ファイバの各光の伝搬路で伝搬された前記光通信信号をM個(MはN以上P以下の整数)のポートに分波する分波器と、
前記分波器でM個に分波された前記光通信信号を受信し、復調するM個の光受信機と、
1つの前記送信信号に対し、前記M個の光受信機の出力信号毎に、前記出力信号をタップ数個の遅延量で遅延させ、遅延させたそれぞれの信号にタップ係数を乗じて加算するM個のFIRフィルタを有し、前記M個の光受信機の出力信号に基づいて波形歪を補償したN個の前記送信信号を復元するMIMO(Multiple Input Multiple Output)等化器と、
を備える光伝送システムであって、
前記光ファイバは、入力端にて全モード励振を行ったときの時間領域におけるインパルス応答特性がガウス分布形状に近似しており、
前記FIRフィルタのタップ数は、前記インパルス応答特性の標準偏差Sに前記光通信信号のシンボルレートBを乗じた値σの4倍以上8倍以下であることを特徴とする。
光の伝搬路がP(Pは2以上)存在する1本の光ファイバ100と、
同一波長の光を送信信号で変調した光通信信号を送信するN個(Nは2以上P以下の整数)の光送信機11と、
N個の光送信機11から送信された光通信信号を光ファイバ100の各光の伝搬路に結合する光結合器12と、
光ファイバ100の各光の伝搬路で伝搬された前記光通信信号をM個(MはN以上P以下の整数)のポートに分波する分波器13と、
分波器13でM個に分波された前記光通信信号を受信し、復調するM個の光受信機14と、
1つの前記送信信号に対し、M個の光受信機14の出力信号毎に、前記出力信号をタップ数個の遅延量で遅延させ、遅延させたそれぞれの信号にタップ係数を乗じて加算するM個のFIRフィルタを有し、M個の光受信機14の出力信号に基づいて波形歪を補償したN個の前記送信信号を復元するMIMO等化器15と、
を備える光伝送システムであって、
光ファイバ100は、入力端にて全モード励振を行ったときの時間領域におけるインパルス応答特性がガウス分布形状に近似しており、
前記FIRフィルタのタップ数は、前記インパルス応答特性の標準偏差Sに前記光通信信号のシンボルレートBを乗じた値σの4倍以上8倍以下であることを特徴とする。
図2は、MIMO等化器15を説明する構成図である。MIMO等化器15は、M×N個のFIRフィルタ21を有する。MIMO等化器15は、1つの送信機11が送信した送信信号を復元するためにM個のFIRフィルタ21を使用する。このため、N個の送信器11からの送信信号全てを復元するためにはM個のFIRフィルタ21がNセット必要である。図2では、送信器11−1が送信した送信信号x1(n)の復元信号u1(n)を復元するFIRフィルタのセットを示している。
伝送路で用いられる複数の伝搬モードが伝搬可能なマルチモードファイバは、単一コアを有しコア内で複数の伝搬モードが伝搬するファイバや、複数のコアを有するマルチコアファイバがある。
一般に、確率的にはDMDの時間差の範囲で光が存在する確率が有限であり、全ての光を包含するためにFIRフィルタにおいて、結合が生じないファイバと同様にタップ数をDMDと一致させる必要がある。しかし、結合型ファイバの場合、図6(b)のようにピーク値から離れた時間における光の強度はわずかである。このため、信号の復元精度が十分に担保される程度にタップ数を削減することで信号処理負荷を大幅に低減することができる。
図11は、10kmの結合型ファイバを用いた光伝送システムの実験系を説明する図である。結合型ファイバは2コアファイバである。送信信号には40Gbps偏波多重QPSK信号を用い、2コアファイバそれぞれに光信号を入力するために光カプラで2分岐される。伝送路はAOM(Acousto−optic modulator)を用いたループ系で構成され、2コア用に2つのループを構築している。伝送した光は、コヒーレント受信機で受信され、2偏波及び2モードを復元するための4×4MIMO等化器により伝送路中で発生したモード間クロストークを補償する。図11には、光ファイバ100、光送信機11、光結合器12、分波器13、光受信機14、及びMIMO等化器15に相当する部分を示している。
以下は、本実施形態の光伝送システムが備える、空間多重技術におけるクロストーク等を補償するためのMIMO等化器の設計方法を説明したものである。
(課題)
MIMO等化器が備えるFIRフィルタのタップ数の設計については、モード間で結合が生じないファイバであれば伝送路のDMDに基づいて設計可能であるが、結合型ファイバの場合、インパルス応答幅がDMDと一致しないため設計が困難という課題がある。
(解決手段)
本実施形態のMIMO等化器の設計方法は、
送信機と受信機とを接続する光ファイバの入力端にて全モード励振を行ったときの時間領域におけるインパルス応答特性がガウス分布形状に近似するとき、FIRフィルタのタップ数を、前記インパルス応答特性の標準偏差Sに光通信信号のシンボルレートBを乗じた値σの4倍以上8倍以下に設定する。
光ファイバは、単一のコアを有し、同一コア内を導波する空間モードが2以上であっても、2以上のコアを有し、各コアを導波するモードが1以上であってもよい。
(効果)
本実施形態の光伝送システムによって、次の効果を得ることができる。
1.伝送路に結合型ファイバを用いることで、受信機側のMIMO等化器のタップ数を低減することができ、信号処理負荷を低減することができる。
2.復元に寄与しない不要なタップを除去することができ、MIMO等化器後の信号精度を向上させることができるため、通信品質が向上する効果を奏する。
3.光ファイバの特性に応じて最低限必要なタップ数を見積もることができるため、信号処理負荷の低減を実現することができる。
12:光結合器
13:分波器
14:光受信機
15:MIMO等化器
21:FIRフィルタ
22:遅延素子
23:乗算器
24、25:加算器
100:光ファイバ
301:光伝送システム
Claims (3)
- 光の伝搬路がP(Pは2以上)存在する1本の光ファイバと、
同一波長の光を送信信号で変調した光通信信号を送信するN個(Nは2以上P以下の整数)の光送信機と、
前記N個の光送信機から送信された光通信信号を前記光ファイバの各光の伝搬路に結合する光結合器と、
前記光ファイバの各光の伝搬路で伝搬された前記光通信信号をM個(MはN以上P以下の整数)のポートに分波する分波器と、
前記分波器でM個に分波された前記光通信信号を受信し、復調するM個の光受信機と、
1つの前記送信信号に対し、前記M個の光受信機の出力信号毎に、前記出力信号をタップ数個の遅延量で遅延させ、遅延させたそれぞれの信号にタップ係数を乗じて加算するM個のFIRフィルタを有し、前記M個の光受信機の出力信号に基づいて波形歪を補償したN個の前記送信信号を復元するMIMO(Multiple Input Multiple Output)等化器と、
を備える光伝送システムであって、
前記光ファイバは、入力端にて全モード励振を行ったときの時間領域におけるインパルス応答特性がガウス分布形状に近似しており、
前記FIRフィルタのタップ数は、前記インパルス応答特性の標準偏差Sに前記光通信信号のシンボルレートBを乗じた値σの4倍以上8倍以下であることを特徴とする光伝送システム。 - 前記光ファイバが、単一のコアを有し、同一コア内を導波する空間モードが2以上であることを特徴とする請求項1に記載の光伝送システム。
- 前記光ファイバが、2以上のコアを有し、各コア内を導波する空間モードが1以上であることを特徴とする請求項1に記載の光伝送システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016031581A JP6467362B2 (ja) | 2016-02-23 | 2016-02-23 | 光伝送システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016031581A JP6467362B2 (ja) | 2016-02-23 | 2016-02-23 | 光伝送システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017152811A JP2017152811A (ja) | 2017-08-31 |
JP6467362B2 true JP6467362B2 (ja) | 2019-02-13 |
Family
ID=59739140
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016031581A Active JP6467362B2 (ja) | 2016-02-23 | 2016-02-23 | 光伝送システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6467362B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7255693B2 (ja) * | 2019-08-23 | 2023-04-11 | 日本電信電話株式会社 | 光伝送システム |
WO2021053709A1 (ja) * | 2019-09-17 | 2021-03-25 | 日本電信電話株式会社 | 光伝送システム |
US11888522B2 (en) * | 2020-02-19 | 2024-01-30 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical transmission system and optical transmission method |
US20240007189A1 (en) * | 2020-08-21 | 2024-01-04 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical transmission system |
CN114337903A (zh) * | 2020-09-30 | 2022-04-12 | 上海诺基亚贝尔股份有限公司 | 用于联合接收的系统、设备、方法、装置和介质 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5524900B2 (ja) * | 2011-04-20 | 2014-06-18 | 日本電信電話株式会社 | 光ファイバ伝送システム及び光受信装置 |
JP5702707B2 (ja) * | 2011-12-06 | 2015-04-15 | 日本電信電話株式会社 | 光ファイバ及び光ファイバ伝送システム |
WO2015052895A1 (ja) * | 2013-10-11 | 2015-04-16 | 日本電気株式会社 | 光受信装置、光伝送システムおよび光受信方法 |
-
2016
- 2016-02-23 JP JP2016031581A patent/JP6467362B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017152811A (ja) | 2017-08-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10243655B2 (en) | Method and system for optical impairment mitigation for high-speed optical communication systems | |
Salsi et al. | Mode-Division Multiplexing of 2$\,\times\, $100 Gb/s Channels Using an LCOS-Based Spatial Modulator | |
JP6467362B2 (ja) | 光伝送システム | |
Roberts et al. | High capacity transport—100G and beyond | |
JP6458733B2 (ja) | 光受信装置、光伝送システムおよび光受信方法 | |
Sakamoto et al. | Differential mode delay managed transmission line for WDM-MIMO system using multi-step index fiber | |
Klaus et al. | The role of parallelism in the evolution of optical fiber communication systems | |
Asif et al. | Logarithmic step-size based digital backward propagation in N-channel 112Gbit/s/ch DP-QPSK transmission | |
Al-Dawoodi et al. | Comparison of different wavelength propagations over few-mode fiber based on space division multiplexing in conjunction with electrical equalization | |
Rizzelli et al. | An analytical model for coherent transmission performance estimation after generic Jones matrices | |
JP5524900B2 (ja) | 光ファイバ伝送システム及び光受信装置 | |
Arikawa et al. | Long-haul WDM/SDM transmission over coupled 4-core fibers installed in submarine cable | |
KR20160050687A (ko) | 다중 모드 광섬유 기반 광수신 장치 및 방법 | |
Mori et al. | Modal dispersion compensation by using digital coherent receiver with adaptive equalization in multi-mode fiber transmission | |
Foo et al. | Distributed nonlinear compensation using optoelectronic circuits | |
JP7255693B2 (ja) | 光伝送システム | |
Mori et al. | Strongly-coupled five-mode ring-core fiber for MDM transmission with MIMO DSP | |
Xiang et al. | Performance comparison of DA-TDE and CMA for MIMO equalization in multimode multiplexing systems | |
Jorge et al. | Transmission of PAM4 signals in ICXT-impaired intra-datacenter connections with PAM2 signal interference | |
Ospina et al. | Digital Signal Processing for MDG Estimation in Long-Haul SDM Transmission | |
Huang et al. | Clustered Cascaded Optical-Electrical Feedforward Equalization for C-Band Single-Lane 100G ER PAM4 IM/DD Systems | |
Stark et al. | Advanced signaling technologies for high-speed digital fiber-optic links | |
Arikawa et al. | Adaptive multi-layer filters for compensating for impairments in transmitters and receivers for SDM transmission | |
Jorge | Transmission of PAM4 signals in intra-datacenters connections with direct-detection and multicore fibers limited by inter-core crosstalk | |
Arikawa | Long-Haul Transmission over Coupled MCF with Coupled Core EDFA |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180221 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20181219 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190108 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190111 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6467362 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |