JP7099125B2 - 光伝送装置および光伝送システム - Google Patents
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Description
なお、DSP11は、図3に示していない他の機能を備えていてもよい。例えば、DSP11は、誤り訂正のための符号化機能を備えていてもよい。
第1の実施形態においては、光送信器10において予め送信スペクトルが測定される。送信スペクトルは、例えば、図3に示すマッパ12の出力信号(電界情報信号XI、XQ、YI、YQのうちの1つ以上の信号)を利用して測定される。この場合、マッパ12の出力信号に対してFFT(Fast Fourier Transform)を実行することにより送信スペクトルが得られる。ただし、他の方法で送信スペクトルを測定してもよい。例えば、光送信器10により生成される光信号を利用して送信スペクトルを測定してもよい。そして、送信スペクトルを表す送信スペクトル情報は、光受信器20が備えるメモリに保存される。なお、送信スペクトルが測定されるときは、光送信器10は、データ通信時と同じ通信モード(例えば、変調方式、シンボルレート等)で光信号を生成する。
第1の実施形態では、予め送信スペクトルが測定され、この送信スペクトルと受信スペクトルの差分に基づいて光送信器10と光受信器20との間の透過帯域のスペクトルが計算される。これに対して、第2の実施形態では、送信スペクトルを測定することなく、受信スペクトルに基づいて光送信器10と光受信器20との間の透過帯域のスペクトルが推定される。
第1の実施形態では、差分スペクトルに基づいてタップ係数が決定される。また、第2の実施形態では、推定透過帯域スペクトルに基づいてタップ係数が決定される。ただし、差分スペクトルおよび推定透過帯域スペクトルはいずれも誤差を含んでいる。よって、第3の実施形態では、これらのスペクトルが補正される。
光送信器10から送信される光信号は、ROADMに実装されるWSSを通過する。即ち、光信号は、WSSの透過フィルタを通過する。ここで、図9(a)に示すように、透過フィルタの中心周波数に対して送信スペクトルの中心周波数がシフトしていると、受信スペクトルの形状が歪んでしまう。例えば、図9(b)に示すように、受信スペクトルが対称形でなくなることがある。この場合、補正情報生成部33は、適切なタップ係数を計算できない。
光信号を受信する光送受信器は、上述の方法で決定した補正情報(実施例では、タップ係数)を送信元光送受信器に送信する。例えば、図1に示す光伝送システム100において、光送受信器2により生成される補正情報は、光送受信器1に通知される。一例としては、補正情報は、ネットワークを管理するネットワーク管理システムを経由して光送受信器2から光送受信器1に通知される。ネットワーク管理システムは、例えば、SDNにより実現される。
第1~第4の実施形態では、受信スペクトルに基づいてタップ係数が計算され、光送信器10は、このタップ係数を使用して送信スペクトルに対してプリエンファシスを行う。これに対して、第5の実施形態では、予め複数セットのタップ係数が用意されており、光送信器10は、送信ノードと受信ノードとの間の通信に係わるシステム情報に基づいて好適なタップ係数を選択する。
(付記1)
光ネットワークを介して受信する光信号を電気信号に変換するフロントエンド回路と、
前記フロントエンド回路の出力信号をデジタル信号に変換する変換部と、
前記変換部の出力側に設けられ、前記デジタル信号または前記デジタル信号に基づいて生成される第2のデジタル信号を等化する等化部と、
前記等化部の出力信号からシンボルを復元する復元部と、
前記デジタル信号または前記第2のデジタル信号に基づいて前記光信号の受信スペクトルを検出するスペクトル検出部と、
前記スペクトル検出部により検出された受信スペクトルに基づいて、前記光信号の送信元装置において前記光信号の送信スペクトルの形状を補正するための補正情報を生成する補正情報生成部と、
前記補正情報を前記送信元装置に送信する送信部と、
を備える光伝送装置。
(付記2)
前記補正情報生成部は、前記送信スペクトルと前記受信スペクトルとの差分を表す差分スペクトルに基づいて前記補正情報を生成する
ことを特徴とする付記1に記載の光伝送装置。
(付記3)
前記補正情報は、前記送信元装置において前記光信号の送信スペクトルの形状を補正するデジタルフィルタのタップ係数であり、
前記補正情報生成部は、前記差分スペクトルを時間領域信号に変換し、前記時間領域信号に基づいて前記タップ係数を生成する
ことを特徴とする付記2に記載の光伝送装置。
(付記4)
前記補正情報生成部は、
前記受信スペクトルの形状に基づいて、前記送信元装置と前記光伝送装置との間の透過特性を表す透過帯域スペクトルを推定し、
前記透過帯域スペクトルに基づいて前記補正情報を生成する
ことを特徴とする付記1に記載の光伝送装置。
(付記5)
前記補正情報生成部は、前記光信号の信号帯域外の透過帯域スペクトルをゼロに設定する
ことを特徴とする付記4に記載の光伝送装置。
(付記6)
前記補正情報生成部は、ゼロよりも大きく且つ1以下のスケーリング係数で前記透過帯域スペクトルの逆特性をべき乗した結果に基づいて前記補正情報を生成する
ことを特徴とする付記4に記載の光伝送装置。
(付記7)
前記補正情報生成部は、前記スケーリング係数を変化させながら前記光信号の品質をモニタし、そのモニタ結果に応じて前記スケーリング係数の値を決定する
ことを特徴とする付記6に記載の光伝送装置。
(付記8)
前記補正情報生成部は、前記受信スペクトルの形状の対称性に基づいて、前記送信元装置において前記光信号の中心周波数を補正するための周波数補正指示を生成し、
前記送信部は、前記周波数補正指示を前記送信元装置に送信する
ことを特徴とする付記1に記載の光伝送装置。
(付記9)
第1の光伝送装置から第2の光伝送装置へ光信号を伝送する光伝送システムであって、
前記第1の光伝送装置において光信号の送信スペクトルの形状を制御するデジタルフィルタと、
前記第2の光伝送装置において前記第1の光伝送装置から光ネットワークを介して受信する光信号を電気信号に変換するフロントエンド回路と、
前記第2の光伝送装置において前記フロントエンド回路の出力信号をデジタル信号に変換する変換部と、
前記第2の光伝送装置において前記変換部の出力側に設けられ、前記デジタル信号または前記デジタル信号に基づいて生成される第2のデジタル信号を等化する等化部と、
前記第2の光伝送装置において前記等化部の出力信号からシンボルを復元する復元部と、
前記デジタル信号または前記第2のデジタル信号に基づいて前記光信号の受信スペクトルを検出するスペクトル検出部と、
前記スペクトル検出部により検出された受信スペクトルに基づいて、前記光信号の送信スペクトルの形状を補正するための補正情報を生成する補正情報生成部と、を備え、
前記デジタルフィルタは、前記補正情報に基づいて前記光信号の送信スペクトルの形状を制御する
ことを特徴とする光伝送システム。
(付記10)
前記スペクトル検出部および前記補正情報生成部は、前記第2の光伝送装置に設けられており、
前記第2の光伝送装置は、前記第2の光伝送装置から前記第1の光伝送装置に伝送される光信号に周波数変調方式で前記補正情報を重畳する
ことを特徴とする付記9に記載の光伝送システム。
(付記11)
前記スペクトル検出部は、前記第2の光伝送装置に設けられており、
前記補正情報生成部は、前記第1の光伝送装置に設けられており、
前記第2の光伝送装置は、前記第2の光伝送装置から前記第1の光伝送装置に伝送される光信号に周波数変調方式で前記受信スペクトルを表す情報を重畳する
ことを特徴とする付記9に記載の光伝送システム。
(付記12)
デジタルフィルタを含み、送信データに基づいてデジタル信号を生成するデジタル信号処理部と、
前記デジタルフィルタに異なるフィルタ処理を実行させる複数セットのタップ係数を格納するメモリと、
前記デジタル信号に基づいて光信号を生成するフロントエンド回路と、を備え、
前記デジタル信号処理部は、前記光信号の宛先装置との間の通信に係わるシステム情報に基づいて選択されるタップ係数を前記デジタルフィルタに設定して前記デジタル信号を生成する
ことを特徴とする光伝送装置。
(付記13)
第1の光伝送装置から第2の光伝送装置へ光信号を伝送する光伝送システムであって、
前記第1の光伝送装置は、
デジタルフィルタを含み、送信データに基づいてデジタル信号を生成するデジタル信号処理部と、
前記デジタルフィルタに異なるフィルタ処理を実行させる複数セットのタップ係数を格納するメモリと、
前記デジタル信号に基づいて光信号を生成するフロントエンド回路と、を備え、
前記第2の光伝送装置は、
前記第1の光伝送装置から受信する光信号を電気信号に変換するフロントエンド回路と、
前記フロントエンド回路の出力信号をデジタル信号に変換する変換部と、
前記変換部の出力側に設けられ、前記デジタル信号または前記デジタル信号に基づいて生成される第2のデジタル信号を等化する等化部と、
前記等化部の出力信号からシンボルを復元する復元部と、
前記デジタル信号または前記第2のデジタル信号に基づいて前記光信号の受信スペクトルを検出するスペクトル検出部と、
前記スペクトル検出部により検出された受信スペクトルに基づいて、前記第1の光伝送装置において前記光信号の送信スペクトルの形状を補正するための補正情報を生成する補正情報生成部と、を備え、
前記デジタル信号処理部は、前記第1の光伝送装置と前記第2の光伝送装置との間の通信に係わるシステム情報に基づいて選択されるタップ係数を前記デジタルフィルタに設定して前記デジタル信号を生成し、
前記フロントエンド回路により生成される光信号のスペクトルと前記スペクトル検出部により検出された受信スペクトルとの乖離、または、前記補正情報に基づいて、前記第1の光伝送装置において選択されたタップ係数の品質が推定される
ことを特徴とする光伝送システム。
5 ROADM
6 WSS
10 光送信器
13 FIRフィルタ
16 光源
20 光受信器
21 フロントエンド回路
23 アナログ/デジタル変換器(ADC)23
24 補償部
25 適応等化部
26 復元部
31 キャプチャ部
32 スペクトル検出部
33 補正情報生成部
100 光伝送システム
Claims (6)
- 光ネットワークを介して受信する光信号を電気信号に変換するフロントエンド回路と、
前記フロントエンド回路の出力信号をデジタル信号に変換する変換部と、
前記変換部の出力側に設けられ、前記デジタル信号または前記デジタル信号に基づいて生成される第2のデジタル信号を等化する等化部と、
前記等化部の出力信号からシンボルを復元する復元部と、
前記デジタル信号または前記第2のデジタル信号に基づいて前記光信号の受信スペクトルを検出するスペクトル検出部と、
前記光信号の送信スペクトルおよび前記受信スペクトルのピークレベルが互いに一致するように、又は、前記送信スペクトルおよび前記受信スペクトルが平坦となる領域のレベルが互いに一致するように、前記送信スペクトルおよび前記受信スペクトルをそれぞれ正規化し、正規化した送信スペクトルと正規化した受信スペクトルとの差分を計算し、前記差分を表す差分スペクトルに基づいて、前記光信号の送信元装置において前記送信スペクトルの形状を補正するための補正情報を生成する補正情報生成部と、
前記補正情報を前記送信元装置に送信する送信部と、
を備える光伝送装置。 - 前記補正情報は、前記送信元装置において前記光信号の送信スペクトルの形状を補正するデジタルフィルタのタップ係数であり、
前記補正情報生成部は、前記差分スペクトルを時間領域信号に変換し、前記時間領域信号に基づいて前記タップ係数を生成する
ことを特徴とする請求項1に記載の光伝送装置。 - 前記補正情報生成部は、前記受信スペクトルの形状の対称性に基づいて、前記送信元装置において前記光信号の中心周波数を補正するための周波数補正指示を生成し、
前記送信部は、前記周波数補正指示を前記送信元装置に送信する
ことを特徴とする請求項1に記載の光伝送装置。 - 光ネットワークを介して受信する光信号を電気信号に変換するフロントエンド回路と、
前記フロントエンド回路の出力信号をデジタル信号に変換する変換部と、
前記変換部の出力側に設けられ、前記デジタル信号または前記デジタル信号に基づいて生成される第2のデジタル信号を等化する等化部と、
前記等化部の出力信号からシンボルを復元する復元部と、
前記デジタル信号または前記第2のデジタル信号に基づいて前記光信号の受信スペクトルを検出するスペクトル検出部と、
前記スペクトル検出部により検出された受信スペクトルに基づいて、前記光信号の送信元装置において前記光信号の送信スペクトルの形状を補正するための補正情報を生成する補正情報生成部と、
前記補正情報を前記送信元装置に送信する送信部と、を備え、
前記補正情報生成部は、
前記受信スペクトルの形状に基づいて、前記送信元装置と前記フロントエンド回路との間の透過特性を表す透過帯域スペクトルを推定し、
ゼロよりも大きく且つ1以下のスケーリング係数で前記透過帯域スペクトルの逆特性をべき乗した結果に基づいて前記補正情報を生成する
ことを特徴とする光伝送装置。 - 第1の光伝送装置から第2の光伝送装置へ光信号を伝送する光伝送システムであって、
前記第1の光伝送装置において光信号の送信スペクトルの形状を制御するデジタルフィルタと、
前記第2の光伝送装置において前記第1の光伝送装置から光ネットワークを介して受信する光信号を電気信号に変換するフロントエンド回路と、
前記第2の光伝送装置において前記フロントエンド回路の出力信号をデジタル信号に変換する変換部と、
前記第2の光伝送装置において前記変換部の出力側に設けられ、前記デジタル信号または前記デジタル信号に基づいて生成される第2のデジタル信号を等化する等化部と、
前記第2の光伝送装置において前記等化部の出力信号からシンボルを復元する復元部と、
前記デジタル信号または前記第2のデジタル信号に基づいて前記光信号の受信スペクトルを検出するスペクトル検出部と、
前記送信スペクトルおよび前記受信スペクトルのピークレベルが互いに一致するように、又は、前記送信スペクトルおよび前記受信スペクトルが平坦となる領域のレベルが互いに一致するように、前記送信スペクトルおよび前記受信スペクトルをそれぞれ正規化し、正規化した送信スペクトルと正規化した受信スペクトルとの差分を計算し、前記差分を表す差分スペクトルに基づいて、前記光信号の送信スペクトルの形状を補正するための補正情報を生成する補正情報生成部と、を備え、
前記デジタルフィルタは、前記補正情報に基づいて前記光信号の送信スペクトルの形状を制御する
ことを特徴とする光伝送システム。 - 前記スペクトル検出部および前記補正情報生成部は、前記第2の光伝送装置に設けられており、
前記第2の光伝送装置は、前記第2の光伝送装置から前記第1の光伝送装置に伝送される光信号に周波数変調方式で前記補正情報を重畳する
ことを特徴とする請求項5に記載の光伝送システム。
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