JP6589659B2 - 伝送装置及び伝送方法 - Google Patents

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Description

本件は、伝送装置及び伝送方法に関する。
離散マルチトーン（DMT: Discrete Multi-Tone）変調方式の伝送方法は、例えばＶＤＳＬ（Very high bit rate Digital Subscriber Line）などのアクセス系のメタル回線などに用いられている。近年、ネットワークのトラフィックの増加に伴い、ＤＭＴ変調方式の光伝送技術への適用が研究開発されている。
ＤＭＴ変調方式は、直交周波数多重（OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing）技術に基づくマルチキャリア伝送技術（例えば特許文献１，２参照）である。ＤＭＴ変調方式では、周波数の異なる複数のサブキャリア（SC: Subcarrier（搬送波））にデータをそれぞれ割り当て、割り当てたデータを、ＳＣごとの伝送特性に応じた多値度及び信号パワーに基づいて変調し、ＤＭＴ信号として伝送する。なお、各ＳＣのデータに用いられる多値変調方式としては、例えばＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）やＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）が挙げられる。
特開２０１０−１４７９８３号公報 特開２００３−３３２８５３号公報
ＤＭＴ変調されたデジタル信号は、例えばマッハツェンダ型光変調器などの光変調器により光信号に変換されて送信される。しかし、光変調器の変調特性には、例えば、バイアス電圧に対する光信号のパワーの変化特性のように非線形な特性を示す領域が存在するため、光信号の伝送特性が劣化するという問題がある。なお、この問題は、ＤＭＴ変調方式の光信号に限定されず、他の変調方式の光信号にも同様に存在する。
そこで本件は上記の課題に鑑みてなされたものであり、伝送特性を向上した伝送装置及び伝送方法を提供することを目的とする。
本明細書に記載の伝送装置は、光信号を伝送する伝送装置において、電気信号を、個別の伝送容量がそれぞれ割り当てられた複数のサブキャリアを含むマルチキャリア信号に変調する第１変調部と、前記第１変調部により変調された前記電気信号を増幅する増幅部と、所定の波長の光を出力する光源と、前記第１変調部により変調された前記電気信号に基づき前記光信号を光変調する第２変調部と、前記第１変調部により変調された前記電気信号の強度の度数分布を測定する第１測定部と、前記第２変調部の光変調により得られた前記光信号の強度の度数分布を測定する第２測定部と、前記第１測定部と前記第２測定部によりそれぞれ測定された前記度数分布を比較する第１比較部と、前記第１比較部による比較の結果に応じ前記第２変調部の変調特性及び前記増幅部の増幅特性を制御する制御部とを有する。
本明細書に記載の伝送装置は、光信号を伝送する伝送装置において、電気信号を、個別の伝送容量がそれぞれ割り当てられた複数のサブキャリアを含むマルチキャリア信号に変調する第１変調部と、所定の波長の光を出力する光源と、前記第１変調部により変調された前記電気信号に対して非線形歪みを補償する非線形補償部と、前記非線形歪みが補償された前記電気信号に基づき前記光信号を光変調する第２変調部と、前記第１変調部により変調され、前記非線形歪みが補償される前の前記電気信号の強度の度数分布を測定する第１測定部と、前記第２変調部の光変調により得られた前記光信号の強度の度数分布を測定する第２測定部と、前記第１測定部と前記第２測定部によりそれぞれ測定された前記度数分布を比較する比較部と、前記比較部による比較の結果に応じ前記非線形補償部の補償特性を制御する制御部とを有する。
本明細書に記載の伝送装置は、光信号を他装置に伝送する伝送装置において、電気信号を、個別の伝送容量がそれぞれ割り当てられた複数のサブキャリアを含むマルチキャリア信号に変調する第１変調部と、所定の波長の光を出力する光源と、前記第１変調部により変調された前記電気信号に基づき前記光を前記光信号に光変調する第２変調部と、前記第１変調部により変調された前記電気信号の強度の度数分布を測定する測定部と、前記他装置が受信した前記光信号の強度の度数分布を示す分布情報を、前記他装置から受信する受信部と、前記測定部により測定された前記度数分布と前記分布情報が示す前記度数分布を比較する比較部と、前記比較部による比較の結果に応じ前記第２変調部の変調特性を制御する制御部とを有する。
本明細書に記載の伝送方法は、光信号を伝送する伝送方法において、第１変調部により、電気信号を、個別の伝送容量がそれぞれ割り当てられた複数のサブキャリアを含むマルチキャリア信号に変調し、増幅部により、前記第１変調部により変調された前記電気信号を増幅し、光源から所定の波長の光を出力し、第２変調部により、該変調された前記電気信号に基づき前記光を前記光信号に光変調し、前記第１変調部により変調された前記電気信号の強度の度数分布を測定し、前記第２変調部の光変調により得られた前記光信号の強度の度数分布を測定し、該測定された前記電気信号の強度の度数分布及び前記光信号の強度の度数分布を比較し、該比較の結果に応じ前記第２変調部の変調特性及び前記増幅部の増幅特性を制御する方法である。
本明細書に記載の伝送方法は、光信号を伝送する伝送方法において、第１変調部により、電気信号を、個別の伝送容量がそれぞれ割り当てられた複数のサブキャリアを含むマルチキャリア信号に変調し、該変調された前記電気信号に対して、非線形補償部により非線形歪みを補償し、 光源から所定の波長の光を出力し、第２変調部により、前記非線形歪みが補償された前記電気信号に基づき前記光を前記光信号に光変調し、前記第１変調部により変調され、前記非線形歪みが補償される前の前記電気信号の強度の度数分布を測定し、前記第２変調部の光変調により得られた前記光信号の強度の度数分布を測定し、該測定された前記電気信号の強度の度数分布及び前記光信号の強度の度数分布を比較し、該比較の結果に応じ前記非線形補償部の補償特性を制御する方法である。
本明細書に記載の伝送方法は、光信号を他装置に伝送する伝送方法において、第１変調部により、電気信号を、個別の伝送容量がそれぞれ割り当てられた複数のサブキャリアを含むマルチキャリア信号に変調し、光源から所定の波長の光を出力し、第２変調部により、該変調された前記電気信号に基づき前記光を前記光信号に光変調し、前記第１変調部により変調された前記電気信号の強度の度数分布を測定し、前記他装置が受信した前記光信号の強度の度数分布を示す分布情報を、前記他装置から受信し、該測定した度数分布と該受信した前記分布情報が示す度数分布を比較し、該比較の結果に応じ前記第２変調部の変調特性を制御する。
伝送特性を向上できる。
比較例の伝送システム示す構成図である。 サブキャリアに対する多値度の割り当て処理の一例を示す図である。 ＤＭＴ変調部及びＤＭＴ復調部の一例を示す構成図である。 データ信号及び光信号の強度の度数分布の一例を示す図である。 光変調器のバイアス電圧ごとの光信号の強度の度数分布の一例及び伝送容量の一例を示す図である。 第１実施例の伝送システムを示す構成図である。 送信装置の動作の一例を示すフローチャートである。 送信特性の制御処理の一例を示すフローチャートである。 第２実施例の伝送システムを示す構成図である。 送信装置の動作の他例を示すフローチャートである。 送信特性の制御処理の他例を示すフローチャートである。 第３実施例の伝送システムを示す構成図である。 非線形補償部の一例を示す構成図である。 送信装置の動作の他例を示すフローチャートである。 第４実施例の伝送システムを示す構成図である。 送信装置の動作の他例を示すフローチャートである。
図１は、比較例の伝送システム示す構成図である。伝送システムは、ＤＭＴ変調方式の伝送を行う送信装置１ａ及び受信装置２を有する。送信装置１ａは、光信号Ｓｏを、光ファイバなどの伝送路９０を介して受信装置２に伝送する。
送信装置１ａは、ＤＭＴ変調部１０と、デジタル−アナログ変換部（ＤＡ）１１と、増幅器１２と、光源１３と、光変調器１４とを有する。ＤＭＴ変調部１０は、第１変調部の一例であり、外部から入力されたデータ信号ＳｄをＤＭＴ変調する。なお、データ信号Ｓｄは電気信号の一例である。
ＤＭＴ変調部１０は、データ信号Ｓｄを、個別の伝送容量がそれぞれ割り当てられた複数のサブキャリアを含むマルチキャリア信号に変調する。より具体的には、ＤＭＴ変調部１０は、複数のサブキャリアに対して変調の多値度及び信号パワーを割り当てる。
図２には、サブキャリアに対する多値度の割り当て処理の一例が示されている。符号Ｇ３ａで示されるグラフは、プローブ信号の一例を示す。符号Ｇ３ａで示されるグラフにおいて、横軸は周波数を示し、縦軸は信号パワーを示す。
ＤＭＴ変調部１０は、伝送システムの運用が開始される前に、プローブ信号を受信装置２に送信することにより、互いに周波数が異なるサブキャリアＳＣ１，ＳＣ２，・・・，ＳＣｎごとの伝送特性を測定する。プローブ信号は、例えば固定パタンのデータを含むマルチキャリア信号であり、多値度及び信号パワーの等しい複数のサブキャリアＳＣ１，ＳＣ２，・・・，ＳＣｎ（ｎ：正の整数）から構成される。
符号Ｇ３ｂで示されるグラフは、プローブ信号の伝送特性の一例を示す。符号Ｇ３ｂで示されるグラフにおいて、横軸は周波数を示し、縦軸は伝送特性を示す。
伝送特性は、ＳＮＲ（Signal-Noise Ratio）やビットエラーレートなどの信号品質を表す。本例では、周波数が高いほど伝送特性が低下している。このため、信号品質は、周波数が高いほど低く、周波数が低いほど高いと判定される。
符号Ｇ３ｃで示されるグラフは、サブキャリアＳＣ１，ＳＣ２，・・・，ＳＣｎへの多値度の割り当ての一例を示す。符号Ｇ３ｃで示されるグラフにおいて、横軸は周波数を示し、縦軸は信号パワーを示す。
各サブキャリアＳＣ１，ＳＣ２，・・・，ＳＣｎは、符号Ｇ３ｂで示された伝送特性に基づき多値度及び信号パワーが割り当てられる。各サブキャリアＳＣ１，ＳＣ２，・・・，ＳＣｎのデータは、割り当てられた多値度に応じた変調手段により変調される。このような変調手段としては、ＱＡＭやＱＰＳＫが挙げられる。比較的に伝送特性の低いサブキャリアのデータ（ハッチング付きのサブキャリア参照）には、例えばＱＰＳＫが用いられる。
再び図１を参照すると、ＤＡ１１は、ＤＭＴ変調部１０によりＤＭＴ変調されたデータ信号Ｓｄを、デジタル信号からアナログ信号に変換する。増幅器１２は、増幅部の一例であり、アナログ信号に変換されたデータ信号Ｓｄを増幅する。すなわち、増幅器１２は、ＤＭＴ変調されたデータ信号Ｓｄを増幅する。
光源１３は、例えばＬＤ（Laser Diode）であり、所定の波長の光Ｓを生成して光変調器１４に出力する。光変調器１４は、第２変調部の一例であり、ＤＭＴ変調部１０によりＤＭＴ変調されたデータ信号Ｓｄに基づき光Ｓを光信号Ｓｏに光変調する。これにより、光源１３の光Ｓに、ＤＭＴ変調されたデータ信号Ｓｄが重畳される。なお、本例では、光変調器１４としてマッハツェンダ型光変調器を挙げるが、これに限定されない。また、光源１３及び光変調器１４に代えて、直接変調レーザ（Directly Modulated Lase）が用いられてもよい。
光変調器１４の光変調により得られた光信号Ｓｏは、伝送路９０を介し受信装置２に送信される。受信装置２は、送信装置１ａから送信された光信号Ｓｏを受信し、元のデータ信号Ｓｄに復元して外部に出力する。
受信装置２は、ＤＭＴ復調部２０と、アナログ−デジタル変換部（ＡＤ）２１と、光受信器２２とを有する。光受信器２２は、例えばＰＤ（Photo Detector）やＴＩＡ（Trans Impedance Amplifier）などを含み、光信号Ｓｏを電気信号のデータ信号Ｓｄに変換する。
ＡＤ２１は、データ信号Ｓｄをアナログ信号からデジタル信号に変換する。ＤＭＴ復調部２０は、送信装置１ａのＤＭＴ変調部１０でＤＭＴ変調されたデータ信号Ｓｄを復調する。以下にＤＭＴ変調部１０及びＤＭＴ復調部２０の各構成について述べる。
図３は、ＤＭＴ変調部１０及びＤＭＴ復調部２０の一例を示す構成図である。まず、ＤＭＴ変調部１０の構成について述べる。
ＤＭＴ変調部１０は、シリアル／パラレル変換部（Ｓ／Ｐ）２０４、マッピング部２０５、ミラー部２０６、逆高速フーリエ変換部（IFFT: Inverse Fast Fourier Transform）２０７、サイクリックプレフィックス付与部２０８、及びパラレル／シリアル変換部（Ｐ／Ｓ）２０９などを備える。
シリアル／パラレル変換部２０４は、シリアルデータのデータ信号Ｓｄを、サブキャリアＳＣ１〜ＳＣｎに対応させてｎ列のパラレルデータに変換する。マッピング部２０５は、各パラレルデータに対応させて、サブキャリアＳＣ１〜ＳＣｎごとに多値変調のためのマッピング（信号点配置）を行う。このときの変調方式としては、上述したように、ＱＡＭやＱＰＳＫが挙げられるが、これに限定されない。
ミラー部２０６は、サブキャリアＳＣ１〜ＳＣｎに対して、複素共役対称となるようにミラーリングを行い、畳み込み積分を行うことによって、強度情報を得る。逆フーリエ変換部２０７は、各サブキャリアＳＣ１〜ＳＣｎの周波数情報を逆高速フーリエ変換により時間軸情報に変換する。
サイクリックプレフィックス付与部２０８は、各サブキャリアＳＣ１〜ＳＣｎを構成するフレームの先頭にサイクリックプレフィックス（ＣＰ：Cyclic Prefix）を付与する。サイクリックプレフィックスは、各フレームの先頭に設けられる時間的なガード区間である。サイクリックプレフィックスを付与することによって、直線のフレームの遅延波が次のフレームに及ぼすフレーム干渉およびサブキャリアＳＣ１〜ＳＣｎ間の周波数の直交性の崩れに起因するサブキャリア間干渉を抑制することができる。
パラレル／シリアル変換部（Ｐ／Ｓ）２０９は、サイクリックプレフィックスが付与されたパラレルデータを、シリアルデータのデータ信号Ｓｄに変換する。シリアルデータのデータ信号ＳｄはＤＡ１１に出力される。
次に、ＤＭＴ復調部２０の構成について述べる。ＤＭＴ復調部２０は、シリアル／パラレル変換部（Ｓ／Ｐ）３０４、サイクリックプレフィックス除去部３０５、高速フーリエ変換部（FFT: Fast Fourier Transform）３０６、ミラー解除部３０７、等化・マッピング解除部３０８、及びパラレル／シリアル変換部（Ｐ／Ｓ）３０９などを備える。
シリアル／パラレル変換部３０４は、ＡＤ２１から入力されるシリアルデータのデータ信号Ｓｄを、サブキャリアＳＣ１〜ＳＣｎに対応させてｎ列のパラレルデータに変換する。サイクリックプレフィックス除去部３０５は、各サブキャリアＳＣ１〜ＳＣｎのフレームに付与されているサイクリックプレフィックスを除去する。
フーリエ変換部３０６は、各サブキャリアＳＣ１〜ＳＣｎの時間軸情報をフーリエ変換により周波数情報に変換する。ミラー解除部３０７は、複素共役成分であるミラー成分をミラー解除処理により除去する。等化・マッピング解除部３０８は、各サブキャリアＳＣ１〜ＳＣｎに対してデジタルフィルタなどによる等化処理を行い、さらにデマッピング処理を行うことでサブキャリアＳＣ１〜ＳＣｎごとに復調する。
パラレル／シリアル変換部３０９は、等化・マッピング解除部３０８から出力されたパラレルデータのデータ信号Ｓｄをシリアルデータに変換する。なお、ＤＭＴ変調部１０及びＤＭＴ復調部２０は、例えばＤＳＰ（Digital Signal Processor）などのデジタル信号処理を行うデバイスにより構成されてもよい。
再び図１を参照すると、送信装置１は、上述したように、ＤＭＴ変調されデータ信号Ｓｄを光変調器１４により光信号Ｓｏに変換して送信する。しかし、光変調器１４の変調特性には、例えば、以下に述べるように非線形な特性を示す領域が存在するため、光信号Ｓｏの伝送特性が劣化するという問題がある。さらに、増幅器１２の増幅特性にも、光変調器１４と同様に非線形な特性を示す領域が含まれる。
符号Ｇ１で示されるグラフは、増幅器１２の増幅特性を示す。符号Ｇ１で示されるグラフにおいて、横軸はデータ信号Ｓｄの入力パワー(mW)を示し、縦軸はデータ信号Ｓｄの出力パワー(mW)を示す。
入力パワーに対する出力パワーの変化特性は、実質的には線形性を有しているが、部分的に非線形性を示す領域Ａ１を含む。この非線形領域Ａ１において、データ信号Ｓｄが増幅された場合、光信号Ｓｏの伝送特性が劣化する。
また、符号Ｇ２で示されるグラフは、光変調器１４の変調特性を示す。符号Ｇ２で示されるグラフにおいて、横軸は、光変調器１４内の導波路上の信号電極に与えられる駆動電圧(V)を示し、縦軸は光信号Ｓｏの出力パワー(mW)を示す。また、グラフ内の符号Ｐは光変調器１４のバイアス電圧を示し、Ｖπは半波長電圧（Ｖπ電圧）を示す。
出力パワーは、駆動電圧の変化に対してコサイン(COS)の二乗の関数曲線を示すように変化する。この関数の極大値及び極小値の間隔に相当する駆動電圧は、半波長電圧Ｖπである。
光変調器１４は、バイアス電圧Ｐにおいて駆動されるように駆動電圧が印加される。しかし、光変調器１４のバイアス電圧Ｐは、経時劣化や温度変化などに起因してドリフトする。このとき、出力パワーの極大値及び極小値の近傍に存在する非線形な領域Ａ２で光変調が行われると、光信号Ｓｏの伝送特性が劣化する。
光信号Ｓｏの伝送特性の劣化は、ＤＭＴ変調部１０とＤＡ１１の間のポイントＰａにおけるデータ信号Ｓｄの強度の度数分布と、光変調器１４の後段のポイントＰｂにおける光信号Ｓｏの強度の度数分布との差異の程度として表れる。ここで、強度の度数とは、例えば所定時間内に集計された強度ごとの信号のフレーム数である。
図４には、データ信号Ｓｄ及び光信号Ｓｏの強度の度数分布の一例が示されている。図４において、横軸は、データ信号Ｓｄまたは光信号Ｓｏの強度を示し、縦軸は、強度ごとの度数を示す。すなわち、図４は、データ信号Ｓｄまたは光信号Ｓｏの強度のヒストグラムを示す。
このヒストグラムにおいて、符号Ｘａは、ポイントＰａにおけるデータ信号Ｓｄの強度の度数分布を示し、符号Ｘｂは、ポイントＰｂにおける光信号Ｓｏの強度の度数分布を示す。また、符号Ｘｏは、正規分布、つまり、データ信号Ｓｄまたは光信号Ｓｏの強度の理想的な分布を示す。
正規分布Ｘｏとデータ信号Ｓｄの強度の度数分布Ｘａを比較すると理解されるように、データ信号Ｓｄの強度の度数分布Ｘａは理想的な分布を示す。また、正規分布Ｘｏと光信号Ｓｏの強度の度数分布Ｘｂを比較すると理解されるように、増幅器１２及び光変調器１４の変調特性の非線形な領域Ａ２の影響のため、光信号Ｓｏの強度の度数分布Ｘｂは理想的な分布から乖離する。
このため、データ信号Ｓｄと光信号Ｓｏの各々の強度の度数分布Ｘａ，Ｘｂを比較して、度数分布Ｘａ，Ｘｂの乖離の度合い（以下、「乖離度」と表記）として定量的に算出すれば、光信号Ｓｏの品質、つまり光信号Ｓｏの伝送特性の劣化として検出することが可能である。以下に、光変調器１４のバイアス電圧Ｐの変化に伴う光信号Ｓｏの強度の度数分布の変化を例に挙げて説明する。
図５には、光変調器１４のバイアス電圧Ｐごとの光信号Ｓｏの強度の度数分布の一例及び伝送容量の一例が示されている。
符号Ｇ４で示されるグラフには、光変調器１４のバイアス電圧Ｐを半波長電圧Ｖπのｋ倍（ｋ×Ｖπ）とした場合、ｋ＝０．１，０．３，０．５，０．７，０．９としたときの光信号Ｓｏの強度の度数分布が示されている。また、符号Ｇ４のグラフには、比較対象として、データ信号Ｓｄの強度の度数分布Ｘａも示されている。
ｋ＝０．５の場合、つまりバイアス電圧Ｐを０．５×Ｖπとした場合、光信号Ｓｏの強度の度数分布は、データ信号Ｓｄの強度の度数分布と実質的に一致する。また、ｋが０．５から離れるほど（ｋ＝０．１，０．３，０．７，０．９）、光信号Ｓｏの強度の度数分布は、データ信号Ｓｄの強度の度数分布から乖離する。これは、上述したように、光変調器１４の変調特性が、非線形性を示す領域Ａ２の影響を受けるためである。
符号Ｇ５で示されるグラフには、光変調器１４のバイアス電圧Ｐごとの光信号Ｓｏの伝送容量の一例が示されている。符号Ｇ５で示されるグラフにおいて、横軸はｋの値を示し、縦軸は光信号Ｓｏの伝送容量(Gbps)を示す。
ｋ＝０．５の場合、つまりバイアス電圧Ｐを０．５×Ｖπとした場合、光信号Ｓｏの伝送容量は最大値を示す。また、ｋが０．５から離れるほど（ｋ＝０．１，０．３，０．７，０．９）、光信号Ｓｏの伝送容量は低下する。
したがって、光信号Ｓｏの強度の度数分布が、データ信号Ｓｄの強度の度数分布から乖離するほど、光信号Ｓｏの伝送特性が劣化することが理解される。このように、光信号Ｓｏの伝送特性が光信号Ｓｏの強度の度数分布として表れるのは、光信号Ｓｏが、個別の多値度及び信号パワーを有する複数のサブキャリアＳＣ１〜ＳＣｎを含むマルチキャリア信号であるためである。
そこで、以下の実施例では、データ信号Ｓｄ及び光信号Ｓｏの強度の度数分布をそれぞれ測定し、各度数分布の比較結果に応じ光変調器１４などの光変調特性を制御することで、伝送特性を向上する。例えば、ｋ＝０．５の場合の伝送容量は、ｋ＝０．９の場合の伝送容量の２８０（％）であるため、光変調器１４のバイアス電圧Ｐを０．９×Ｖπから０．５×Ｖπに制御した場合、伝送容量が２．８倍に向上する。
（第１実施例）
図６は、第１実施例の伝送システムを示す構成図である。図６において、図１と共通する構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
伝送システムは、ＤＭＴ変調方式の伝送を行う送信装置１及び受信装置２を有する。送信装置１は、伝送装置の一例であり、光信号Ｓｏを、光ファイバなどの伝送路９０を介して受信装置２に伝送する。
送信装置１は、ＤＭＴ変調部１０と、ＤＡ１１と、増幅器１２と、光源１３と、光変調器１４と、光スプリッタ１５と、ＰＤ１６と、度数分布測定部１７０，１７１と、度数分布比較部１８０と、送信制御部１９とを有する。度数分布測定部１７０，１７１と、度数分布比較部１８０と、送信制御部１９は、例えばＤＳＰなどのプロセッサにより構成されてもよい。
度数分布測定部１７０は、第１測定部の一例であり、ＤＭＴ変調部１０によりＤＭＴ変調されたデータ信号Ｓｄの強度の度数分布Ｋｄを測定する。度数分布測定部１７０は、例えば周期的にフレーム単位でデータ信号Ｓｄの強度を検出し、所定間隔で定められた強度の範囲ごとにフレーム数を集計することにより、度数分布Ｋｄを測定する。度数分布測定部１７０は、測定した度数分布Ｋｄを示す分布情報を度数分布比較部１８０に出力する。
光スプリッタ１５は、光変調器１４から入力された光信号Ｓｏを分岐し伝送路９０及びＰＤ１６に導く。ＰＤ１６は、符号Ｇ６で示されるように、光スプリッタ１５から入力された光信号Ｓｏの強度を電気的に検出し度数分布測定部１７１に出力する。
度数分布測定部１７１は、第２測定部の一例であり、符号Ｇ７で示されるように、光変調器１４の光変調により得られた光信号Ｓｏの強度の度数分布Ｋｏを測定する。度数分布測定部１７１は、ＰＤ１６からの入力信号に基づき、例えば周期的にフレーム単位で光信号Ｓｏの強度を検出し、所定間隔で定められた強度の範囲ごとにフレーム数を集計することにより、度数分布Ｋｏを測定する。度数分布測定部１７１は、測定した度数分布Ｋｏを示す分布情報を度数分布比較部１８０に出力する。
度数分布比較部１８０は、第１比較部の一例であり、度数分布測定部１７０，１７１によりそれぞれ測定された度数分布Ｋｄ，Ｋｏを比較する。より具体的には、度数分布比較部１８０は、例えば各度数分布Ｋｄ，Ｋｏの間の乖離度ΔＫを算出する。
度数分布比較部１８０は、例えば各度数分布Ｋｄ，Ｋｏの歪度及び尖度をそれぞれ算出し、歪度及び尖度から乖離度ΔＫを算出する。ここで、歪度とは、強度の平均値を中心とした強度の度数分布の非対称性の度合いを示し、尖度とは、強度の度数分布のピークの鋭さを示す。度数分布比較部１８０は、算出した乖離度ΔＫを送信制御部１９に出力する。
送信制御部１９は、制御部の一例であり、送信装置１の送信特性を制御する。送信制御部１９は、乖離度ΔＫに基づき光変調器１４の変調特性を制御する。送信制御部１９は、上述したように、例えばバイアス電圧Ｐを調整することにより変調特性を制御してもよい。また、送信制御部１９は、後述するように、バイアス電圧Ｐに加えて、変調振幅（図１の符号Ｇ２に示された関数曲線の振幅）を調整してもよい。
このように、送信制御部１９は、度数分布比較部１８０による比較の結果に応じ光変調器１４の変調特性を制御する。また、光信号Ｓｏは、複数のサブキャリアＳＣ１〜ＳＣｎを含むマルチキャリア信号に変調されたデータ信号Ｓｄに基づき光変調したものであるため、光信号Ｓｏの伝送特性の劣化は、データ信号Ｓｄと光信号Ｓｏの各々の強度の度数分布の差異の程度として表れる。
したがって、送信制御部１９は、光信号Ｓｏの伝送特性の劣化に応じ光変調器１４の変調特性を最適に制御できる。このため、送信制御部１９は、光変調器１４の変調特性における非線形性の領域Ａ２の影響を低減して、伝送特性を向上することができる。
さらに、送信制御部１９は、度数分布比較部１８０による比較の結果に応じ増幅器１２の増幅特性を制御してもよい。この場合、送信制御部１９は、例えば乖離度ΔＫに基づき増幅器１２の利得を制御する。
送信制御部１９は、データ信号Ｓｄと光信号Ｓｏの各々の強度の度数分布の差異の程度として表れる光信号Ｓｏの伝送特性の劣化に応じ増幅器１２の増幅特性を最適に制御できる。このため、増幅器１２の増幅特性における非線形性の領域Ａ１の影響を低減して、伝送特性をさらに向上することができる。
図７は、送信装置１の動作の一例を示すフローチャートである。本動作は、送信装置１が光信号Ｓｏを伝送するときに行われる。
まず、ＤＭＴ変調部１０は、データ信号ＳｄをＤＭＴ変調する（ステップＳｔ１）。これにより、データ信号Ｓｄは、個別の伝送容量がそれぞれ割り当てられた複数のサブキャリアＳＣ１〜ＳＣｎを含むマルチキャリア信号に変調される。
次に、度数分布測定部１７０は、ＤＭＴ変調部１０によりＤＭＴ変調されたデータ信号Ｓｄの強度の度数分布Ｋｄを測定する（ステップＳｔ２）。なお、ステップＳｔ２の処理は、ステップＳｔ３〜Ｓｔ６の各処理との間に実行順序の限定がない。
次に、ＤＡ１１は、ＤＭＴ変調されたデータ信号Ｓｄを、デジタル信号からアナログ信号に変換（ＤＡ変換）する（ステップＳｔ３）。次に、増幅器１２は、アナログ信号に変換されたデータ信号Ｓｄを増幅する（ステップＳｔ４）。次に、光変調器１４は、ＤＭＴ変調されたデータ信号Ｓｄに基づき光信号Ｓｏを光変調する（ステップＳｔ５）。
次に、度数分布測定部１７１は、光変調器１４の光変調により得られた光信号Ｓｏの強度の度数分布Ｋｏを測定する（ステップＳｔ６）。
次に、度数分布比較部１８０は、データ信号Ｓｄの強度の度数分布Ｋｄに対する光信号Ｓｏの強度の度数分布Ｋｏの乖離度ΔＫを算出する（ステップＳｔ７）。すなわち、度数分布比較部１８０は、度数分布測定部１７０，１７１によりそれぞれ測定されたデータ信号Ｓｄの強度の度数分布Ｋｄ及び光信号Ｓｏの強度の度数分布Ｋｏを比較する。
次に、送信制御部１９は、乖離度ΔＫと所定の閾値ＴＨを比較する（ステップＳｔ８）。送信制御部１９は、ΔＫ≦ＴＨの場合（ステップＳｔ８のＹｅｓ）、送信特性の制御処理（ステップＳｔ９）を行わずに動作を終了する。また、送信制御部１９は、ΔＫ＞ＴＨの場合（ステップＳｔ８のＮｏ）、送信特性の制御処理（ステップＳｔ９）を行う。
つまり、送信制御部１９は、測定した度数分布Ｋｄ，Ｋｏの比較の結果に応じ光変調器１４の変調特性、あるいは光変調器１４の変調特性及び増幅器１２の増幅特性を制御する。このようにして、送信装置１は動作する。
図８は、送信特性の制御処理（ステップＳｔ９）の一例を示すフローチャートである。なお、本例において、送信制御部１９は、光変調器１４の変調特性だけを制御する。
まず、送信制御部１９は、光変調器１４の変調振幅を初期化する（ステップＳｔ９１）。次に、送信制御部１９は、光変調器１４のバイアス電圧Ｐを一方向（正方向または負方向）に調整する（ステップＳｔ９２）。
次に、送信制御部１９は、乖離度ΔＫが減少したか否かを判定する（ステップＳｔ９３）。より具体的には、送信制御部１９は、例えば度数分布比較部１８０から乖離度ΔＫを取得するたびに保持しておき、新たに取得した乖離度ΔＫを、保持した前回の乖離度ΔＫと比較することにより乖離度ΔＫが減少したか否かを判定する。
送信制御部１９は、乖離度ΔＫが減少していない場合（ステップＳｔ９３のＮｏ）、バイアス電圧Ｐの調整の方向を反転する（ステップＳｔ９７）。例えば、送信制御部１９は、バイアス電圧Ｐを正方向に調整していた場合、負方向への調整に切り替え、バイアス電圧Ｐを負方向に調整していた場合、正方向への調整に切り替える。送信制御部１９は、調整方向の反転後、再びステップＳｔ９２の処理を行う。
また、送信制御部１９は、乖離度ΔＫが減少した場合（ステップＳｔ９３のＹｅｓ）、変調振幅を増加させる（ステップＳｔ９４）。
次に、送信制御部１９は、乖離度ΔＫが増加したか否かを判定する（ステップＳｔ９５）。このとき、送信制御部１９は、例えば、ステップＳｔ９３の判定処理と同様に、新たに取得した乖離度ΔＫを、保持した前回の乖離度ΔＫと比較することにより乖離度ΔＫが増加したか否かを判定する。
送信制御部１９は、乖離度ΔＫが増加していない場合（ステップＳｔ９５のＮｏ）、再びステップＳｔ９４の処理を行う。また、送信制御部１９は、乖離度ΔＫが増加した場合（ステップＳｔ９５のＹｅｓ）、乖離度ΔＫと所定の閾値ＴＨを比較する（ステップＳｔ９６）。
送信制御部１９は、ΔＫ≦ＴＨの場合（ステップＳｔ９６のＹｅｓ）、送信特性の制御処理を終了する。また、送信制御部１９は、ΔＫ＞ＴＨの場合（ステップＳｔ９６のＮｏ）、再びステップＳｔ９１の処理を行う。このようにして、送信特性の制御処理は実行される。
これまで述べたように、本例の送信装置１は、受信装置２に光信号Ｓｏを伝送するものであり、ＤＭＴ変調部１０と、光源１３と、光変調器１４と、度数分布測定部１７０，１７１と、度数分布比較部１８０と、送信制御部１９とを有する。ＤＭＴ変調部１０は、データ信号Ｓｄを、個別の伝送容量がそれぞれ割り当てられた複数のサブキャリアＳＣ１〜ＳＣｎを含むマルチキャリア信号に変調する。
光源１３は所定の波長の光Ｓを出力する。光変調器１４は、ＤＭＴ変調部１０により変調されたデータ信号Ｓｄに基づき光Ｓを光信号Ｓｏに光変調する。度数分布測定部１７０は、ＤＭＴ変調部１０により変調されたデータ信号Ｓｄの強度の度数分布Ｋｄを測定する。度数分布測定部１７１は、光変調器１４の光変調により得られた光信号Ｓｏの強度の度数分布Ｋｏを測定する。
度数分布比較部１８０は、度数分布測定部１７０，１７１によりそれぞれ測定された度数分布Ｋｄ，Ｋｏを比較する。送信制御部１９は、度数分布比較部１８０による比較の結果に応じ光変調器１４の変調特性を制御する。
上記の構成によると、送信制御部１９は、度数分布比較部１８０による比較の結果に応じ光変調器１４の変調特性を制御する。また、光信号Ｓｏは、複数のサブキャリアＳＣ１〜ＳＣｎを含むマルチキャリア信号に変調されたデータ信号Ｓｄに基づき光源１３の光Ｓを光変調したものであるため、光信号Ｓｏの伝送特性の劣化は、データ信号Ｓｄと光信号Ｓｏの各々の強度の度数分布の差異の程度として表れる。
したがって、送信制御部１９は、光信号Ｓｏの伝送特性の劣化に応じ光変調器１４の変調特性を最適に制御できる。このため、送信制御部１９は、光変調器１４の変調特性における非線形性の領域Ａ２の影響を低減して、伝送特性を向上することができる。
また、本例の伝送方法は、光信号Ｓｏを受信装置２に伝送する方法であり、以下のステップを含む。
ステップ（１）：ＤＭＴ変調部１０により、データ信号Ｓｄを、個別の伝送容量がそれぞれ割り当てられた複数のサブキャリアＳＣ１〜ＳＣｎを含むマルチキャリア信号に変調する。
ステップ（２）：光源から所定の波長の光Ｓを出力する。
ステップ（３）：光変調器１４により、その変調されたデータ信号Ｓｄに基づき光Ｓを光信号Ｓｏに光変調する。
ステップ（４）：ＤＭＴ変調部１０により変調されたデータ信号Ｓｄの強度の度数分布Ｋｄを測定する。
ステップ（５）：光変調器１４の光変調により得られた光信号Ｓｏの強度の度数分布Ｋｏを測定する。
ステップ（６）：その測定されたデータ信号Ｓｄの強度の度数分布Ｋｄ及び光信号Ｓｏの強度の度数分布Ｋｏを比較する。
ステップ（７）：その比較の結果に応じ光変調器１４の変調特性を制御する。
本例の伝送方法は、上記の送信装置１と同様の構成を含むので、上述した内容と同様の作用効果を奏する。
（第２実施例）
第１実施例において、送信制御部１９は、ＤＭＴ変調されたデータ信号Ｓｄの強度の度数分布に対する光信号Ｓｏの強度の度数分布の乖離度ΔＫに基づいて送信特性を制御したが、これに限定されない。送信制御部１９は、さらに、ＤＭＴ変調されたデータ信号Ｓｄの強度の度数分布に対する増幅器１２により増幅されたデータ信号Ｓｄの強度の度数分布の乖離度ΔＫ’に基づいて送信特性を制御してもよい。
図９は、第２実施例の伝送システムを示す構成図である。図９において、図６と共通する構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
伝送システムは、ＤＭＴ変調方式の伝送を行う送信装置１及び受信装置２を有する。送信装置１は、ＤＭＴ変調部１０と、ＤＡ１１と、増幅器１２と、光源１３と、光変調器１４と、光スプリッタ１５と、ＰＤ１６と、度数分布測定部１７０〜１７２と、度数分布比較部１８０，１８１と、送信制御部１９ａとを有する。度数分布測定部１７０〜１７２と、度数分布比較部１８０，１８１と、送信制御部１９ａは、例えばＤＳＰなどのプロセッサにより構成されてもよい。
度数分布測定部１７２は、第３測定部の一例であり、増幅器１２により増幅されたデータ信号Ｓｄの強度の度数分布Ｋａを測定する。度数分布測定部１７２は、例えば周期的にフレーム単位でデータ信号Ｓｄの強度を検出し、所定間隔で定められた強度の範囲ごとにフレーム数を集計することにより、度数分布Ｋａを測定する。
度数分布測定部１７２は、測定した度数分布Ｋａを示す分布情報を度数分布比較部１８１に出力する。また、度数分布測定部１７０は、測定した度数分布Ｋｄを示す分布情報を度数分布比較部１８０，１８１に出力する。
度数分布比較部１８１は、第２比較部の一例であり、度数分布測定部１７０，１７２によりそれぞれ測定された度数分布Ｋｄ，Ｋａを比較する。より具体的には、度数分布比較部１８１は、例えば各度数分布Ｋｄ，Ｋａの間の乖離度ΔＫ’を算出する。
度数分布比較部１８１は、例えば各度数分布Ｋｄ，Ｋａの歪度及び尖度をそれぞれ算出し、歪度及び尖度から乖離度ΔＫ’を算出する。度数分布比較部１８１は、算出した乖離度ΔＫ’を送信制御部１９ａに出力する。
送信制御部１９ａは、制御部の一例であり、送信装置１の送信特性を制御する。送信制御部１９ａは、乖離度ΔＫ，ΔＫ’に基づき、増幅器１２の増幅特性及び光変調器１４の変調特性を個別に制御する。より具体的には、送信制御部１９ａは、乖離度ΔＫに基づき光変調器１４の変調特性を制御し、乖離度ΔＫ’に基づき光変調器１４の変調特性を制御する。
このように、送信制御部１９ａは、度数分布比較部１８０による比較の結果に応じ光変調器１４の変調特性を制御し、度数分布比較部１８１による比較の結果に応じ増幅器１２の増幅特性を制御する。このため、送信制御部１９ａは、送信装置１の送信特性を、第１実施例より高精度に制御することができる。
図１０は、本例の送信装置１の動作を示すフローチャートである。図１０において、図７と共通する処理については同一の符号を付し、その説明を省略する。
増幅器１２が、ＤＭＴ変調されたデータ信号Ｓｄを増幅した後（ステップＳｔ４）、度数分布測定部１７２は、増幅器１２により増幅されたデータ信号Ｓｄの強度の度数分布Ｋａを測定する（ステップＳｔ４ａ）。次に、度数分布比較部１８１は、各度数分布Ｋｄ，Ｋａの間の乖離度ΔＫ’を算出する（ステップＳｔ４ｂ）。
また、送信制御部１９ａは、ΔＫ＞ＴＨの場合（ステップＳｔ８のＮｏ）、送信特性の制御処理（ステップＳｔ９ａ）を行う。このようにして、送信装置１は動作する。
図１１は、本例の送信特性の制御処理（ステップＳｔ９ａ）を示すフローチャートである。図１１において、図８と共通する処理については同一の符号を付し、その説明を省略する。
送信制御部１９ａは、変調振幅を増加させた後（ステップＳｔ９４）、乖離度ΔＫ及び乖離度ΔＫ’の少なくとも一方が増加したか否かを判定する（ステップＳｔ９５ａ）。このとき、送信制御部１９ａは、例えば、ステップＳｔ９３の判定処理と同様に、新たに取得した乖離度ΔＫ’を、乖離度ΔＫ’と同様に保持した前回の乖離度ΔＫ’と比較することにより乖離度ΔＫ’が増加したか否かを判定する。
送信制御部１９ａは、乖離度ΔＫ及び乖離度ΔＫ’の何れも増加していない場合（ステップＳｔ９５ａのＮｏ）、再びステップＳｔ９４の処理を行う。また、送信制御部１９ａは、乖離度ΔＫ及び乖離度ΔＫ’の少なくとも一方が増加した場合（ステップＳｔ９５ａのＹｅｓ）、乖離度ΔＫと所定の閾値ＴＨを比較する（ステップＳｔ９６）。このようにして、送信特性の制御処理は実行される。
本例の送信装置１は、第１実施例の送信装置１と同様の構成を有するため、上述した内容と同様の作用効果を奏する。また、本例の伝送方法は、第１実施例の伝送方法と同様の構成を有するため、上述した内容と同様の作用効果を奏する。
（第３実施例）
第１実施例及び第２実施例において、送信制御部１９，１９ａは、光変調器１４の変調特性及び増幅器１２の増幅特性を制御するが、この制御は、送信される光信号Ｓｏのパワーの要求値によっては難しい場合がある。この場合、増幅器１２及び光変調器１４の非線形性な特性（領域Ａ１，Ａ２）を補償する非線形補償部を設けておき、その補償特性を制御することも可能である。
図１２は、第３実施例の伝送システムを示す構成図である。図１２において、図６と共通する構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
伝送システムは、ＤＭＴ変調方式の伝送を行う送信装置１ｂ及び受信装置２を有する。送信装置１ｂは、伝送装置の一例であり、ＤＭＴ変調部１０と、非線形補償部５と、ＤＡ１１と、増幅器１２と、光源１３と、光変調器１４と、光スプリッタ１５と、ＰＤ１６と、度数分布測定部１７０，１７１と、度数分布比較部１８０と、送信制御部１９ｂとを有する。度数分布測定部１７０，１７１と、度数分布比較部１８０と、送信制御部１９ｂは、例えばＤＳＰなどのプロセッサにより構成されてもよい。
非線形補償部５は、例えばデジタルフィルタ回路であり、ＤＭＴ変調部１０により変調されたデータ信号Ｓｄに対して非線形歪みを補償する。より具体的には、非線形補償部５は、データ信号Ｓｄに対し、増幅器１２及び光変調器１４の非線形な特性により生ずる非線形歪みを予め補償する。
図１３は、非線形補償部５の一例を示す構成図である。データ信号Ｓｄは、入力ｘとして非線形補償部５に入力され、出力ｙとして非線形補償部５から出力される。
非線形補償部５は、遅延部２４０ａ，２４１ａと、乗算器２４２ａ〜２４７ａと、合計器２４８ａとを有する。遅延部２４０ａ，２４１ａは、互いに直列に接続され、入力ｘに対して一定の遅延時間τをそれぞれ与える。これにより、非線形補償部５内には、遅延時間τのない入力ｘtと、遅延時間τが与えられた入力ｘt-1と、遅延時間２×τが与えられた入力ｘt-2が存在する。
乗算器２４２ａは、入力ｘt同士を乗算して合計器２４８ａに出力し、乗算器２４３ａは、入力ｘtと入力ｘt-1を乗算して合計器２４８ａに出力する。乗算器２４４ａは、入力ｘt-1同士を乗算して合計器２４８ａに出力し、乗算器２４５ａは、入力ｘtと入力ｘt-2を乗算して合計器２４８ａに出力する。乗算器２４７ａは、入力ｘt-2同士を乗算して合計器２４８ａに出力し、乗算器２４６ａは、入力ｘt-2と入力ｘt-1を乗算して合計器２４８ａに出力する。
合計器２４８は、入力ｘtと係数Ｖ（１） 0の乗算値、入力ｘt-1と係数Ｖ（１） 1の乗算値、入力ｘt-2と係数Ｖ（１） 2の乗算値、及び乗算器２４２ａ〜２４７ａの出力値と係数Ｖ（2） 0,0〜Ｖ（2） 2,2の各乗算値の合計値を出力ｙとして算出する。
Figure 0006589659
上記の式（１）は、２次のボルテラ級数に基づくデジタルフィルタの級数表現である。式（１）において、係数Ｖ（１） kは１次の非線形補償係数（非線形な重み係数）であり、係数Ｖ（2） k,lは２次の非線形補償係数である。なお、次数は２次に限定されない。このように、非線形補償部５は、多項式構造に基づくデジタルフィルタである。
再び図１２を参照すると、光変調器１４は、非線形補償部５により非線形歪みが補償されたデータ信号Ｓｄに基づき光Ｓを光信号Ｓｏに光変調する。
送信制御部１９ｂは、制御部の一例であり、送信装置１の送信特性を制御する。送信制御部１９ｂは、乖離度ΔＫに基づき非線形補償部５の補償特性を制御する。より具体的には、送信制御部１９ｂは、増幅器１２及び光変調器１４の非線形性が補償されるように、乖離度ΔＫに基づき、式（１）の係数Ｖ（１） k及び係数Ｖ（2） k,lを制御する。
このように、送信制御部１９ｂは、度数分布比較部１８０による比較の結果に応じ非線形補償部５の補償特性を制御する。このため、送信制御部１９ｂは、光変調器１４及び増幅器１２を制御する必要が無いので、光信号Ｓｏのパワーに影響を与えることなく、光信号Ｓｏの伝送特性を向上することができる。
図１４は、本例の送信装置１ｂの動作を示すフローチャートである。図１４において、図７と共通する処理については同一の符号を付し、その説明を省略する。
ＤＡ１１が、ＤＭＴ変調されたデータ信号Ｓｄをアナログ信号に変換した後（ステップＳｔ３）、非線形補償部５は、データ信号Ｓｄに対し非線形歪みを補償する（ステップＳｔ３ａ）。また、送信制御部１９ａは、ΔＫ＞ＴＨの場合（ステップＳｔ８のＮｏ）、非線形補償部５の係数Ｖ（１） k及び係数Ｖ（2） k,lを制御する（ステップＳｔ９ｂ）。このようにして、送信装置１ｂは動作する。
これまで述べたように、本例の送信装置１ｂは、受信装置２に光信号Ｓｏを伝送するものであり、ＤＭＴ変調部１０と、非線形補償部５と、光源１３と、光変調器１４と、度数分布測定部１７０，１７１と、度数分布比較部１８０と、送信制御部１９ｂとを有する。ＤＭＴ変調部１０は、データ信号Ｓｄを、個別の伝送容量がそれぞれ割り当てられた複数のサブキャリアＳＣ１〜ＳＣｎを含むマルチキャリア信号に変調する。
非線形補償部５は、ＤＭＴ変調部１０により変調されたデータ信号Ｓｄに対して非線形歪みを補償する。光源１３は所定の波長光を出力する。光変調器１４は、非線形補償部５により非線形歪みが補償されたデータ信号Ｓｄに基づき光Ｓを光信号Ｓｏに光変調する。度数分布測定部１７０は、ＤＭＴ変調部１０により変調され、非線形歪みが補償される前のデータ信号Ｓｄの強度の度数分布Ｋｄを測定する。度数分布測定部１７１は、光変調器１４の光変調により得られた光信号Ｓｏの強度の度数分布Ｋｏを測定する。
度数分布比較部１８０は、度数分布測定部１７０，１７１によりそれぞれ測定された度数分布Ｋｄ，Ｋｏを比較する。送信制御部１９ｂは、度数分布比較部１８０による比較の結果に応じ非線形補償部５の補償特性を制御する。
上記の構成によると、送信制御部１９ｂは、度数分布比較部１８０による比較の結果に応じ非線形補償部５の補償特性を制御する。また、光信号Ｓｏは、複数のサブキャリアＳＣ１〜ＳＣｎを含むマルチキャリア信号に変調されたデータ信号Ｓｄに基づき光変調したものであるため、光信号Ｓｏの伝送特性の劣化は、データ信号Ｓｄと光信号Ｓｏの各々の強度の度数分布の差異の程度として表れる。
したがって、送信制御部１９は、光信号Ｓｏの伝送特性の劣化に応じ非線形補償部５の補償特性を最適に制御できる。このため、送信制御部１９ｂは、光変調器１４及び増幅器１２を制御する必要が無いので、光信号Ｓｏのパワーに影響を与えることなく、伝送特性を向上することができる。
また、本例の伝送方法は、光信号Ｓｏを受信装置２に伝送する方法であり、以下のステップを含む。
ステップ（１）：ＤＭＴ変調部１０により、データ信号Ｓｄを、個別の伝送容量がそれぞれ割り当てられた複数のサブキャリアＳＣ１〜ＳＣｎを含むマルチキャリア信号に変調する。
ステップ（２）：その変調されたデータ信号Ｓｄに対して、非線形補償部５により非線形歪みを補償する。
ステップ（３）：光源から所定の波長の光Ｓを出力する。
ステップ（４）：光変調器１４により、その変調されたデータ信号Ｓｄに基づき光Ｓを光信号Ｓｏに光変調する。
ステップ（５）：ＤＭＴ変調部１０により変調され、非線形補償部５により非線形歪みが補償される前のデータ信号Ｓｄの強度の度数分布Ｋｄを測定する。
ステップ（６）：光変調器１４の光変調により得られた光信号Ｓｏの強度の度数分布Ｋｏを測定する。
ステップ（７）：その測定されたデータ信号Ｓｄの強度の度数分布Ｋｄ及び光信号Ｓｏの強度の度数分布Ｋｏを比較する。
ステップ（８）：その比較の結果に応じ非線形補償部５の補償特性を制御する。
本例の伝送方法は、上記の送信装置１ｂと同様の構成を含むので、上述した内容と同様の作用効果を奏する。
（第４実施例）
第１〜第３実施例において、送信装置１，１ｂは、自装置内で光信号Ｓｏの強度の度数分布Ｋｏを測定したが、受信装置２から光信号Ｓｏの強度の度数分布Ｋｏを取得してもよい。この場合、送信装置１，１ｂは、光信号Ｓｏに対する伝送路９０の特性の影響を低減することができる。
図１５は、第４実施例の伝送システムを示す構成図である。図１５において、図６と共通する構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
伝送システムは、ＤＭＴ変調方式の伝送を行う送信装置１ｃ及び受信装置２ｃを有する。送信装置１ｃは、伝送装置の一例であり、光信号Ｓｏを、光ファイバなどの伝送路９０を介して受信装置２ｃに伝送する。
送信装置１は、ＤＭＴ変調部１０と、ＤＡ１１と、増幅器１２と、光源１３と、光変調器１４と、度数分布測定部１７０と、度数分布比較部１８０と、送信制御部１９と、受信部３とを有する。度数分布測定部１７０と、度数分布比較部１８０と、送信制御部１９は、例えばＤＳＰなどのプロセッサにより構成されてもよい。
また、受信装置２ｃは、ＤＭＴ復調部２０と、ＡＤ２１と、光受信器２２と、度数分布測定部２３と、送信部４とを有する。度数分布測定部２３は、第１実施例の度数分布測定部１７１と同様に、光信号Ｓｏの強度の度数分布Ｋｏを測定する。より具体的には、度数分布測定部２３は、ＡＤ２１によりデジタル信号に変換されたデータ信号Ｓｄの強度の度数分布Ｋｏを測定する。度数分布測定部２３は、光信号Ｓｏの強度の度数分布Ｋｏを示す分布情報を送信部４に出力する。
送信部４は、度数分布Ｋｏを示す分布情報を含む光信号Ｓｏ’を生成して、光ファイバなどの伝送路９１を介し送信装置１ｃの受信部３に光信号Ｓｏ’を送信する。送信部４は、重畳部４０と、ＤＭＴ変調部４１と、ＤＡ４２と、増幅器４３と、光変調器４４と、光源４５とを有する。
重畳部４０は、度数分布測定部２３が測定した度数分布Ｋｏを示す分布情報を、データ信号Ｓｄ’に重畳する。ＤＭＴ変調部４１は、ＤＭＴ変調部１０と同様に、データ信号Ｓｄ’をＤＭＴ変調する。増幅器４３は、ＤＭＴ変調されたデータ信号Ｓｄ’を増幅して光変調器４４に出力する。
光変調器４４は、光変調器１４と同様に、ＬＤなどの光源４５から入力された光信号Ｓｏ’を、ＤＭＴ変調されたデータ信号Ｓｄ’に基づき光変調する。光変調された光信号Ｓｏ’は、伝送路９１を介して送信装置１ｃに送信される。
送信装置１ｃにおいて、受信部３は、受信装置２ｃが受信した光信号Ｓｏの強度の度数分布Ｋｏを示す分布情報を、受信装置２ｃから受信する。受信部３は、光受信器３０と、ＡＤ３１と、ＤＭＴ復調部３２と、取得部３３とを有する。
光受信器３０は、例えばＰＤやＴＩＡなどを含み、送信装置１ｃからの光信号Ｓｏを電気信号のデータ信号Ｓｄ’に変換する。ＡＤ３１は、データ信号Ｓｄ’をアナログ信号からデジタル信号に変換する。ＤＭＴ復調部３２は、ＤＭＴ復調部２０と同様に、受信装置２ｃのＤＭＴ変調部４１でＤＭＴ変調されたデータ信号Ｓｄ’を復調する。取得部３３は、復調されたデータ信号Ｓｄ’から、度数分布Ｋｏを示す分布情報を取得して度数分布比較部１８０に出力する。なお、取得部３３は、例えばデジタル回路により構成される。
度数分布比較部１８０は、度数分布測定部１７０により測定された度数分布Ｋｄと、取得部３３から入力された分布情報が示す度数分布Ｋｏを比較する。送信制御部１９は、度数分布比較部１８０による比較の結果に応じ光変調器１４の変調特性及び増幅器１２の増幅特性を制御する。
したがって、送信制御部１９は、送信装置１ｃと受信装置２ｃの間の伝送路９０の特性の光信号Ｓｏに対する影響を低減することができる。
図１６は、本例の送信装置１ｃの動作を示すフローチャートである。図１６において、図７と共通する処理については同一の符号を付し、その説明を省略する。
光変調器１４が光信号Ｓｏを光変調した後（ステップＳｔ５）、受信部３は、受信装置２ｃの送信部４から光信号Ｓｏの強度の度数分布Ｋｏを受信する（ステップＳｔ６ａ）。次に、度数分布比較部１８０は、データ信号Ｓｄの強度の度数分布Ｋｄに対する光信号Ｓｏの強度の度数分布Ｋｏの乖離度ΔＫを算出する（ステップＳｔ７）。すなわち、度数分布比較部１８０は、度数分布測定部１７０，２３によりそれぞれ測定されたデータ信号Ｓｄの強度の度数分布Ｋｄ及び光信号Ｓｏの強度の度数分布Ｋｏを比較する。このようにして、送信装置１ｃは動作する。
これまで述べたように、本例の送信装置１ｃは、受信装置２ｃに光信号Ｓｏを伝送するものであり、ＤＭＴ変調部１０と、光源１３と、光変調器１４と、度数分布測定部１７０と、度数分布比較部１８０と、送信制御部１９と、受信部３とを有する。ＤＭＴ変調部１０は、データ信号Ｓｄを、個別の伝送容量がそれぞれ割り当てられた複数のサブキャリアＳＣ１〜ＳＣｎを含むマルチキャリア信号に変調する。
光源１３は所定の波長の光Ｓを出力する。光変調器１４は、ＤＭＴ変調部１０により変調されたデータ信号Ｓｄに基づき光Ｓを光信号Ｓｏに光変調する。度数分布測定部１７０は、ＤＭＴ変調部１０により変調されたデータ信号Ｓｄの強度の度数分布Ｋｄを測定する。受信部３は、受信装置２ｃが受信した光信号Ｓｏの強度の度数分布Ｋｏを示す分布情報を、受信装置２ｃから受信する。
度数分布比較部１８０は、度数分布測定部１７０により測定された度数分布Ｋｄと、分布情報が示す度数分布Ｋｏを比較する。送信制御部１９は、度数分布比較部１８０による比較の結果に応じ光変調器１４の変調特性を制御する。
上記の構成によると、送信制御部１９は、度数分布比較部１８０による比較の結果に応じ光変調器１４の変調特性を制御する。また、光信号Ｓｏは、複数のサブキャリアＳＣ１〜ＳＣｎを含むマルチキャリア信号に変調されたデータ信号Ｓｄに基づき光源１３の光Ｓを光変調したものであるため、光信号Ｓｏの伝送特性の劣化は、データ信号Ｓｄと光信号Ｓｏの各々の強度の度数分布の差異の程度として表れる。
したがって、送信制御部１９は、光信号Ｓｏの伝送特性の劣化に応じ光変調器１４の変調特性を最適に制御できる。このため、送信制御部１９は、光変調器１４の変調特性における非線形性の領域Ａ２の影響を低減して、伝送特性を向上することができる。
また、度数分布比較部１８０は、度数分布測定部１７０により測定された度数分布Ｋｄと、受信部３が受信装置２ｃから受信した度数分布Ｋｏを比較する。このため、送信制御部１９は、送信装置１ｃと受信装置２ｃの間の伝送路９０の特性の光信号Ｓｏに対する影響を低減することができる。
また、本例の伝送方法は、光信号Ｓｏを受信装置２に伝送する方法であり、以下のステップを含む。
ステップ（１）：ＤＭＴ変調部１０により、データ信号Ｓｄを、個別の伝送容量がそれぞれ割り当てられた複数のサブキャリアＳＣ１〜ＳＣｎを含むマルチキャリア信号に変調する。
ステップ（２）：光源から所定の波長の光Ｓを出力する。
ステップ（３）：光変調器１４により、その変調されたデータ信号Ｓｄに基づき光Ｓを光信号Ｓｏに光変調する。
ステップ（４）：ＤＭＴ変調部１０により変調されたデータ信号Ｓｄの強度の度数分布Ｋｄを測定する。
ステップ（５）：受信装置２ｃが受信した光信号Ｓｏの強度の度数分布Ｋｏを示す分布情報を、受信装置２ｃから受信する。
ステップ（６）：その測定したデータ信号Ｓｄの強度の度数分布Ｋｄとその受信した分布情報が示す光信号Ｓｏの強度の度数分布Ｋｏを比較する。
ステップ（７）：その比較の結果に応じ光変調器１４の変調特性を制御する。
本例の伝送方法は、上記の送信装置１ｃと同様の構成を含むので、上述した内容と同様の作用効果を奏する。
上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
（付記１） 光信号を伝送する伝送装置において、
電気信号を、個別の伝送容量がそれぞれ割り当てられた複数のサブキャリアを含むマルチキャリア信号に変調する第１変調部と、
所定の波長の光を出力する光源と、
前記第１変調部により変調された前記電気信号に基づき前記光を前記光信号に光変調する第２変調部と、
前記第１変調部により変調された前記電気信号の強度の度数分布を測定する第１測定部と、
前記第２変調部の光変調により得られた前記光信号の強度の度数分布を測定する第２測定部と、
前記第１測定部と前記第２測定部によりそれぞれ測定された前記度数分布を比較する第１比較部と、
前記第１比較部による比較の結果に応じ前記第２変調部の変調特性を制御する制御部とを有することを特徴とする伝送装置。
（付記２） 前記第１変調部により変調された前記電気信号を増幅する増幅部を、さらに有し、
前記制御部は、前記第１比較部による比較の結果に応じ前記増幅部の増幅特性を制御することを特徴とする付記１に記載の伝送装置。
（付記３） 前記第１変調部により変調された前記電気信号を増幅する増幅部と、
前記増幅部により増幅された前記電気信号の強度の度数分布を測定する第３測定部と、
前記第１測定部と前記第３測定部によりそれぞれ測定された前記度数分布を比較する第２比較部とを、さらに有し、
前記第１測定部は、前記増幅部により増幅される前の前記電気信号の強度の度数分布を測定し、
前記制御部は、前記第２比較部による比較の結果に応じ前記増幅部の増幅特性を制御することを特徴とする付記１に記載の伝送装置。
（付記４） 光信号を伝送する伝送装置において、
電気信号を、個別の伝送容量がそれぞれ割り当てられた複数のサブキャリアを含むマルチキャリア信号に変調する第１変調部と、
所定の波長の光を出力する光源と、
前記第１変調部により変調された前記電気信号に対して非線形歪みを補償する非線形補償部と、
前記非線形歪みが補償された前記電気信号に基づき前記光を前記光信号に光変調する第２変調部と、
前記第１変調部により変調され、前記非線形歪みが補償される前の前記電気信号の強度の度数分布を測定する第１測定部と、
前記第２変調部の光変調により得られた前記光信号の強度の度数分布を測定する第２測定部と、
前記第１測定部と前記第２測定部によりそれぞれ測定された前記度数分布を比較する比較部と、
前記比較部による比較の結果に応じ前記非線形補償部の補償特性を制御する制御部とを有することを特徴とする伝送装置。
（付記５） 光信号を他装置に伝送する伝送装置において、
電気信号を、個別の伝送容量がそれぞれ割り当てられた複数のサブキャリアを含むマルチキャリア信号に変調する第１変調部と、
所定の波長の光を出力する光源と、
前記第１変調部により変調された前記電気信号に基づき前記光を前記光信号に光変調する第２変調部と、
前記第１変調部により変調された前記電気信号の強度の度数分布を測定する測定部と、
前記他装置が受信した前記光信号の強度の度数分布を示す分布情報を、前記他装置から受信する受信部と、
前記測定部により測定された前記度数分布と前記分布情報が示す前記度数分布を比較する比較部と、
前記比較部による比較の結果に応じ前記第２変調部の変調特性を制御する制御部とを有することを特徴とする伝送装置。
（付記６） 前記第１変調部により変調された前記電気信号を増幅する増幅部を、さらに有し、
前記制御部は、前記第１比較部による比較の結果に応じ前記増幅部の増幅特性を制御することを特徴とする付記５に記載の伝送装置。
（付記７） 光信号を伝送する伝送方法において、
第１変調部により、電気信号を、個別の伝送容量がそれぞれ割り当てられた複数のサブキャリアを含むマルチキャリア信号に変調し、
光源から所定の波長の光を出力し、
第２変調部により、該変調された前記電気信号に基づき前記光を前記光信号に光変調し、
前記第１変調部により変調された前記電気信号の強度の度数分布を測定し、
前記第２変調部の光変調により得られた前記光信号の強度の度数分布を測定し、
該測定された前記電気信号の強度の度数分布及び前記光信号の強度の度数分布を比較し、
該比較の結果に応じ前記第２変調部の変調特性を制御することを特徴とする伝送方法。
（付記８） 前記第１変調部により変調された前記電気信号を増幅部により増幅し、
前記比較の結果に応じ前記増幅部の増幅特性を制御することを特徴とする付記７に記載の伝送方法。
（付記９） 前記第１変調部により変調された前記電気信号を増幅部により増幅し、
前記増幅部により増幅される前の前記電気信号の強度の度数分布を測定し、
前記増幅部により増幅された前記電気信号の強度の度数分布を測定し、
前記第２変調部により光変調された前記光信号の強度の度数分布と前記増幅部により増幅された前記電気信号の強度の度数分布を比較し、
前記比較の結果に応じ前記増幅部の増幅特性を制御することを特徴とする付記７に記載の伝送方法。
（付記１０） 光信号を伝送する伝送方法において、
第１変調部により、電気信号を、個別の伝送容量がそれぞれ割り当てられた複数のサブキャリアを含むマルチキャリア信号に変調し、
該変調された前記電気信号に対して、非線形補償部により非線形歪みを補償し、
光源から所定の波長の光を出力し、
第２変調部により、前記非線形歪みが補償された前記電気信号に基づき前記光を前記光信号に光変調し、
前記第１変調部により変調され、前記非線形歪みが補償される前の前記電気信号の強度の度数分布を測定し、
前記第２変調部の光変調により得られた前記光信号の強度の度数分布を測定し、
該測定された前記電気信号の強度の度数分布及び前記光信号の強度の度数分布を比較し、
該比較の結果に応じ前記非線形補償部の補償特性を制御することを特徴とする伝送方法。
（付記１１） 光信号を他装置に伝送する伝送方法において、
第１変調部により、電気信号を、個別の伝送容量がそれぞれ割り当てられた複数のサブキャリアを含むマルチキャリア信号に変調し、
光源から所定の波長の光を出力し、
第２変調部により、該変調された前記電気信号に基づき前記光を前記光信号に光変調し、
前記第１変調部により変調された前記電気信号の強度の度数分布を測定し、
前記他装置が受信した前記光信号の強度の度数分布を示す分布情報を、前記他装置から受信し、
該測定した度数分布と該受信した前記分布情報が示す度数分布を比較し、
該比較の結果に応じ前記第２変調部の変調特性を制御することを特徴とする伝送方法。
（付記１２） 前記第１変調部により変調された前記電気信号を増幅部により増幅し、
前記比較の結果に応じ前記増幅部の増幅特性を制御することを特徴とする付記７に記載の伝送方法。
１，１ａ，１ｂ，１ｃ 送信装置
２，２ｃ 受信装置
３ 受信部
５ 非線形補償部
１０ ＤＭＴ変調部
１２ 増幅器
１９，１９ａ、１９ｂ 制御部
１４ 光変調器
２３，１７０，１７１，１７２ 度数分布測定部
１８０，１８１ 度数分布比較部

Claims (8)

  1. 光信号を伝送する伝送装置において、
    電気信号を、個別の伝送容量がそれぞれ割り当てられた複数のサブキャリアを含むマルチキャリア信号に変調する第１変調部と、
    前記第１変調部により変調された前記電気信号を増幅する増幅部と、
    所定の波長の光を出力する光源と、
    前記第１変調部により変調された前記電気信号に基づき前記光を前記光信号に光変調する第２変調部と、
    前記第１変調部により変調された前記電気信号の強度の度数分布を測定する第１測定部と、
    前記第２変調部の光変調により得られた前記光信号の強度の度数分布を測定する第２測定部と、
    前記第１測定部と前記第２測定部によりそれぞれ測定された前記度数分布を比較する第１比較部と、
    前記第１比較部による比較の結果に応じ前記第２変調部の変調特性及び前記増幅部の増幅特性を制御する制御部とを有することを特徴とする伝送装置。
  2. 光信号を伝送する伝送装置において、
    電気信号を、個別の伝送容量がそれぞれ割り当てられた複数のサブキャリアを含むマルチキャリア信号に変調する第１変調部と、
    前記第１変調部により変調された前記電気信号を増幅する増幅部と、
    所定の波長の光を出力する光源と、
    前記第１変調部により変調された前記電気信号に基づき前記光を前記光信号に光変調する第２変調部と、
    前記第１変調部により変調され、前記増幅部により増幅される前の前記電気信号の強度の度数分布を測定する第１測定部と、
    前記第２変調部の光変調により得られた前記光信号の強度の度数分布を測定する第２測定部と、
    前記増幅部により増幅された前記電気信号の強度の度数分布を測定する第３測定部と、
    前記第１測定部と前記第２測定部によりそれぞれ測定された前記度数分布を比較する第１比較部と、
    前記第１測定部と前記第３測定部によりそれぞれ測定された前記度数分布を比較する第２比較部と、
    前記第１比較部による比較の結果に応じ前記第２変調部の変調特性を制御し、前記第２比較部による比較の結果に応じ前記増幅部の増幅特性を制御する制御部とを有することを特徴とする伝送装置。
  3. 光信号を伝送する伝送装置において、
    電気信号を、個別の伝送容量がそれぞれ割り当てられた複数のサブキャリアを含むマルチキャリア信号に変調する第１変調部と、
    所定の波長の光を出力する光源と、
    前記第１変調部により変調された前記電気信号に対して非線形歪みを補償する非線形補償部と、
    前記非線形歪みが補償された前記電気信号に基づき前記光を前記光信号に光変調する第２変調部と、
    前記第１変調部により変調され、前記非線形歪みが補償される前の前記電気信号の強度の度数分布を測定する第１測定部と、
    前記第２変調部の光変調により得られた前記光信号の強度の度数分布を測定する第２測定部と、
    前記第１測定部と前記第２測定部によりそれぞれ測定された前記度数分布を比較する比較部と、
    前記比較部による比較の結果に応じ前記非線形補償部の補償特性を制御する制御部とを有することを特徴とする伝送装置。
  4. 光信号を他装置に伝送する伝送装置において、
    電気信号を、個別の伝送容量がそれぞれ割り当てられた複数のサブキャリアを含むマルチキャリア信号に変調する第１変調部と、
    所定の波長の光を出力する光源と、
    前記第１変調部により変調された前記電気信号に基づき前記光を前記光信号に光変調する第２変調部と、
    前記第１変調部により変調された前記電気信号の強度の度数分布を測定する測定部と、
    前記他装置が受信した前記光信号の強度の度数分布を示す分布情報を、前記他装置から受信する受信部と、
    前記測定部により測定された前記度数分布と前記分布情報が示す前記度数分布を比較する比較部と、
    前記比較部による比較の結果に応じ前記第２変調部の変調特性を制御する制御部とを有することを特徴とする伝送装置。
  5. 光信号を伝送する伝送方法において、
    第１変調部により、電気信号を、個別の伝送容量がそれぞれ割り当てられた複数のサブキャリアを含むマルチキャリア信号に変調し、
    増幅部により、前記第１変調部により変調された前記電気信号を増幅し、
    光源から所定の波長の光を出力し、
    第２変調部により、該変調された前記電気信号に基づき前記光を前記光信号に光変調し、
    前記第１変調部により変調された前記電気信号の強度の度数分布を測定し、
    前記第２変調部の光変調により得られた前記光信号の強度の度数分布を測定し、
    該測定された前記電気信号の強度の度数分布及び前記光信号の強度の度数分布を比較し、
    該比較の結果に応じ前記第２変調部の変調特性及び前記増幅部の増幅特性を制御することを特徴とする伝送方法。
  6. 光信号を伝送する伝送方法において、
    第１変調部により、電気信号を、個別の伝送容量がそれぞれ割り当てられた複数のサブキャリアを含むマルチキャリア信号に変調し、
    増幅部により、前記第１変調部により変調された前記電気信号を増幅し、
    光源から所定の波長の光を出力し、
    第２変調部により、該変調された前記電気信号に基づき前記光を前記光信号に光変調し、
    前記第１変調部により変調され、前記増幅部により増幅される前の前記電気信号の第１の強度の度数分布を測定し、
    前記第２変調部の光変調により得られた前記光信号の第２の強度の度数分布を測定し、
    該測定された前記第１の強度の度数分布及び前記第２の強度の度数分布を比較し、
    前記第１の強度の度数分布及び前記第２の強度の度数分布の比較の結果に応じ前記第２変調部の変調特性を制御し、
    前記増幅部により増幅された前記電気信号の第３の強度の度数分布を測定し、
    該測定された前記第１の強度の度数分布と前記第３の強度の度数分布を比較し、
    前記第１の強度の度数分布及び前記第３の強度の度数分布の比較の結果に応じ前記増幅部の増幅特性を制御することを特徴とする伝送方法。
  7. 光信号を伝送する伝送方法において、
    第１変調部により、電気信号を、個別の伝送容量がそれぞれ割り当てられた複数のサブキャリアを含むマルチキャリア信号に変調し、
    該変調された前記電気信号に対して、非線形補償部により非線形歪みを補償し、
    光源から所定の波長の光を出力し、
    第２変調部により、前記非線形歪みが補償された前記電気信号に基づき前記光を前記光信号に光変調し、
    前記第１変調部により変調され、前記非線形歪みが補償される前の前記電気信号の強度の度数分布を測定し、
    前記第２変調部の光変調により得られた前記光信号の強度の度数分布を測定し、
    該測定された前記電気信号の強度の度数分布及び前記光信号の強度の度数分布を比較し、
    該比較の結果に応じ前記非線形補償部の補償特性を制御することを特徴とする伝送方法。
  8. 光信号を他装置に伝送する伝送方法において、
    第１変調部により、電気信号を、個別の伝送容量がそれぞれ割り当てられた複数のサブキャリアを含むマルチキャリア信号に変調し、
    光源から所定の波長の光を出力し、
    第２変調部により、該変調された前記電気信号に基づき前記光を前記光信号に光変調し、
    前記第１変調部により変調された前記電気信号の強度の度数分布を測定し、
    前記他装置が受信した前記光信号の強度の度数分布を示す分布情報を、前記他装置から受信し、
    該測定した度数分布と該受信した前記分布情報が示す度数分布を比較し、
    該比較の結果に応じ前記第２変調部の変調特性を制御することを特徴とする伝送方法。
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