JP7124374B2 - Optical communication device and its control method - Google Patents
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Description
本発明は、光通信装置、及びその制御方法に関し、特に光通信装置の送信波形の調整に関する。 The present invention relates to an optical communication device and its control method, and more particularly to adjustment of a transmission waveform of an optical communication device.
光通信装置の光送信波形は、主に製造時に装置外の測定器類を利用して、最適な波形に調整される。例えば、光通信装置の装置外の光パワーメータ、波長系、コミュニケーションアナライザ、光スペクトラムアナライザといった測定器類を準備し、それら測定器類に光出力を入力する。そして状態を確認しながら、駆動制御回路、変調器制御回路、及びコヒーレントDSP(Digital Signal Processor)の調整箇所を個々に操作しながら、最適な光出力波形に調整する。 An optical transmission waveform of an optical communication device is adjusted to an optimum waveform mainly by using measuring instruments outside the device during manufacturing. For example, measuring instruments such as an optical power meter, a wavelength system, a communication analyzer, and an optical spectrum analyzer outside the optical communication device are prepared, and optical outputs are input to these measuring instruments. Then, while confirming the state, the drive control circuit, the modulator control circuit, and the coherent DSP (Digital Signal Processor) are individually operated to adjust the optical output waveform to an optimum one.
ここで調整されるパラメータ数は数十以上に及び、また調整した際のパラメータ情報は保持しておく必要がある。さらにこの調整は、光通信装置の変調方式ごとに行う必要があり、サポートする変調方式が多いほど、調整に時間を必要とする。またサポートする変調方式が多いほど、調整パラメータを保存する不揮発メモリの容量は増大する。 The number of parameters to be adjusted here is several tens or more, and it is necessary to hold parameter information at the time of adjustment. Furthermore, this adjustment must be made for each modulation scheme of the optical communication device, and the more modulation schemes that are supported, the more time it takes to make the adjustment. Also, the more modulation schemes that are supported, the larger the capacity of the non-volatile memory that stores adjustment parameters.
特許文献1は、光送受信モジュールの管理制御に関するものであり、送受信モジュールの光路に光路を切り替える光スイッチを挿入して、予備とされる送受信モジュールについて可変光減衰器を介して光送受信回路のフォトダイオードで受光することが、提案されている。これによって予備とされる送受信モジュールにおいても、可変光減衰器に対する制御電気信号と光減衰量との対応について、保持しておくことができる。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-100000 relates to management control of an optical transceiver module. An optical switch for switching the optical path is inserted in the optical path of the transceiver module, and the optical transceiver circuit of the spare transceiver module is photo-controlled via a variable optical attenuator. It has been proposed to receive the light with a diode. As a result, the correspondence between the control electric signal for the variable optical attenuator and the optical attenuation amount can be held even in the spare transmission/reception module.
近年の通信回線容量の増大により、単一波長あたりのビットレート上昇の要求が高まっている。しかしながら、40ギガビット/秒や、さらに100ギガビット/秒といった高速回線信号を単一波長で伝送するには、これまでの強度変調/直接検波方式では十分な伝送特性を得るのが困難であり、新たにデジタルコヒーレント方式が採用されている。 Due to the recent increase in communication line capacity, there is a growing demand for a higher bit rate per single wavelength. However, in order to transmit high-speed line signals such as 40 Gbps or even 100 Gbps with a single wavelength, it is difficult to obtain sufficient transmission characteristics with conventional intensity modulation/direct detection methods. uses the digital coherent method.
変調方式も、BPSK(Binary Phase Shift Keying)、DP-QPSK(Dual Polarization-Quadrature Phase Shift Keying)、8QAM(quadrature amplitude modulation)、16QAM、32QAM、64QAMといった多値変調方式が採用されてようとしている。多様な変調方式をサポートするにあたっては、最重要となるコヒーレントDSPの機能として対応されるが、それだけではなくその特性を十分に利用するためには各変調方式に応じた光出力の調整が重要となる。 As for modulation schemes, multilevel modulation schemes such as BPSK (Binary Phase Shift Keying), DP-QPSK (Dual Polarization-Quadrature Phase Shift Keying), 8QAM (quadrature amplitude modulation), 16QAM, 32QAM and 64QAM are about to be adopted. In order to support various modulation methods, it is supported as the most important coherent DSP function, but in addition to that, it is important to adjust the optical output according to each modulation method in order to fully utilize its characteristics. Become.
そしてその調整においては、調整箇所が多数あり、またその変調方式ごとに調整値、あるいは調整最適値が異なるため、それぞれに調整された値を製造時に見つけて、それを保持して動作させる必要がある。その結果、変調方式ごとに調整する必要があるためにサポートする変調方式の数だけ時間を要する。また、変調方式ごとにことなる調整値を保持するための不揮発メモリの容量もサポートする変調方式数に応じて大きくなる。したがって、製造時の調整時間削減及び調整値保持のための不揮発メモリの容量抑制が重要な課題である。 And since there are many adjustment points and the adjustment value or the optimum adjustment value differs for each modulation method, it is necessary to find each adjusted value at the time of manufacture and hold it for operation. be. As a result, since it is necessary to adjust for each modulation scheme, it takes time corresponding to the number of modulation schemes to be supported. In addition, the capacity of the non-volatile memory for holding adjustment values that are different for each modulation method also increases according to the number of supported modulation methods. Therefore, it is important to reduce the adjustment time during manufacturing and to suppress the capacity of the nonvolatile memory for holding adjustment values.
本発明の目的は、光送信波形の最適波形への自動調整を可能とする光通信装置、及びその制御方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an optical communication apparatus and a control method thereof that enable automatic adjustment of an optical transmission waveform to an optimum waveform.
前記目的を達成するため、本発明に係る光通信装置は、信号品質モニタ機能を有するコヒーレントDSP(Digital Signal Processor)手段と、送出される光信号を変調する変調器と、上記変調器を駆動する変調器駆動手段と、上記変調器からの光信号を分岐して上記コヒーレントDSP手段へ導く光スイッチ手段と、上記変調器から導かれた光信号のモニタ結果に応じて、上記変調器駆動手段を調整すると共に、上記変調器の状態を調整する制御手段と、を含む。 To achieve the above object, an optical communication apparatus according to the present invention comprises coherent DSP (Digital Signal Processor) means having a signal quality monitoring function, a modulator for modulating an optical signal to be sent, and a modulator for driving the modulator. modulator drive means; optical switch means for branching an optical signal from the modulator and guiding it to the coherent DSP means; and control means for adjusting and adjusting the state of the modulator.
本発明に係る光通信システムは、上記光通信装置と、光ファイバ伝送路を経由して上記光通信装置と接続され通信する通信相手の光通信装置とを含む。 An optical communication system according to the present invention includes the above-described optical communication device and an optical communication device as a communication partner that is connected to and communicates with the above-described optical communication device via an optical fiber transmission line.
本発明に係る光通信装置の制御方法は、光通信装置の制御方法は、信号品質モニタ機能を有するコヒーレントDSP(Digital Signal Processor)手段と、送出される光信号を変調する変調器と、上記変調器を駆動する変調器駆動手段と、上記変調器からの光信号を分岐して上記コヒーレントDSP手段へ導く光スイッチ手段とを含む光通信装置の制御方法であって、
上記変調器から導かれた光信号のモニタ結果に応じて、上記変調器駆動手段を調整すると共に、上記変調器の状態を調整する。
A control method for an optical communication device according to the present invention comprises coherent DSP (Digital Signal Processor) means having a signal quality monitoring function, a modulator for modulating an optical signal to be sent out, and the modulation and optical switch means for branching an optical signal from the modulator and guiding it to the coherent DSP means, comprising:
The modulator driving means is adjusted and the state of the modulator is adjusted according to the monitoring result of the optical signal guided from the modulator.
本発明によれば、光送信波形の最適波形への自動調整などを可能とする光通信装置、及びその制御方法を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide an optical communication device capable of automatically adjusting an optical transmission waveform to an optimum waveform, and a control method thereof.
本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。具体的な実施形態について説明する前に、本発明の上位レベル実施形態による光通信装置について説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Before describing specific embodiments, optical communication devices according to high-level embodiments of the present invention will be described.
図1は、本発明の光通信装置が用いられる光通信システムを説明するための構成図である。図2は、本発明の上位レベル実施形態による光通信装置のブロック図である。図1の光通信システムは、光通信装置50と、光ファイバ70を経由して光通信装置50と接続された光通信装置60とを含む。
FIG. 1 is a configuration diagram for explaining an optical communication system in which the optical communication device of the present invention is used. FIG. 2 is a block diagram of an optical communication device according to a high level embodiment of the present invention. The optical communication system of FIG. 1 includes an
図2の光通信装置は、コヒーレントDSP手段51と、制御手段52と、変調器駆動手段53と、変調器54と、光スイッチ手段55と、を含む。コヒーレントDSP手段51は、信号品質モニタ機能を有する。変調器54は、光信号を変調する。変調器駆動手段53は、変調器54を駆動する。光スイッチ手段55は、変調器54からの光信号を分岐してコヒーレントDSP手段51へと導く。制御手段52は、変調器54からコヒーレントDSP手段51へと導かれた光信号のモニタ結果に応じて、変調器駆動手段53を調整すると共に、変調器54の状態を調整する。
The optical communication device of FIG. 2 includes coherent DSP means 51 , control means 52 , modulator drive means 53 ,
図2の光通信装置によれば、コヒーレントDSP手段51の信号品質モニタ機能を利用して、コヒーレントDSP手段51へと導かれた光信号のモニタ結果に応じて、変調器駆動手段53を調整すると共に、変調器54の状態を調整する。これにより光送信波形の自動調整が可能となる。以下、より具体的な実施形態について説明する。
According to the optical communication apparatus of FIG. 2, the signal quality monitoring function of the coherent DSP means 51 is used to adjust the modulator driving means 53 according to the monitoring result of the optical signal guided to the coherent DSP means 51. Together, it adjusts the state of the
〔一実施形態〕
図3は、本発明の一実施形態の光通信装置として、光送受信装置を説明するためのブロック図である。図3の光送受信装置100は、光ファイバ伝送路101を経由して通信相手の光送受信装置と接続され通信する。
[One embodiment]
FIG. 3 is a block diagram for explaining an optical transmitter/receiver as an optical communication device according to one embodiment of the present invention. The optical transmitter/
図3の光送受信装置100は、コヒーレントDSP(Digital Signal Processor)1と、制御部2と、変調器駆動回路3と、第1ITLA(Integrated Tunable Laser Assembly)4と、変調器5と、変調器制御回路6と、第1光スイッチ7と、を含む。さらに図3の光送受信装置100は、不揮発メモリ8と、ICR(Integrated Coherent Receiver)10と、ICR制御回路9と、第2ITLA(Integrated Tunable Laser Assembly)11と、モニタ回路12と、カプラ13と、第2光スイッチ14と、を含む。
The
変調器駆動回路3は、変調器5を駆動する。変調器制御回路6は、変調器5を制御する。モニタ回路12は、カプラ13から分岐した光路の光レベルをモニタする。ICR制御回路9は、ICR10を制御する。
A
第1ITLA4、第2ITLA11は、外部からその周波数を可変できる波長可変光源であり、所定の波長を有するレーザ光を出射する。 The first ITLA 4 and the second ITLA 11 are wavelength tunable light sources whose frequency can be varied from the outside, and emit laser light having a predetermined wavelength.
制御部2は、変調器駆動回路3、変調器制御回路6、第1光スイッチ7、第2光スイッチ14、モニタ回路12、及びICR制御回路9を制御する。
The
(光送信波形の調整方法)
図3の光送受信装置100の光送信波形の調整方法について、説明する。図3の光送受信装置100の電源投入後、光出力波形が安定するまでは、第1光スイッチ7及び第2光スイッチ14を制御部2により、第1光スイッチ7と第2光スイッチ14とが接続される方向に設定しておく。
(Method for adjusting optical transmission waveform)
A method for adjusting the optical transmission waveform of the optical transmission/
このとき、以下のより具体的な調整手順で説明するような設定をしておくと、コヒーレントDSP1の有する信号品質モニタ機能により、現状の送信信号の品質状態をモニタすることができる。この状態において、使用したい変調モードでの変調器駆動回路3の有する調整可能な各パラメータ、変調器制御回路6の有する調整可能な各パラメータを順々に変化させ、コヒーレントDSP1でモニタできる信号品質、カプラ13から分岐されたモニタ回路12でモニタする光入力レベルを最適レベルになるように制御する。
At this time, if settings are made as described in the following more specific adjustment procedure, the signal quality monitor function of the coherent DSP 1 can monitor the current quality state of the transmission signal. In this state, the signal quality that can be monitored by the coherent DSP 1 by sequentially changing each adjustable parameter of the
その後、図3の光送受信装置100は送信側主信号を、コヒーレントDSP1を経由し変調器駆動回路3、変調器5、第1光スイッチ7を経由して、光ファイバ伝送路101へと送出する。また図3の光送受信装置100の受信側主信号は光ファイバ伝送路101から、第2光スイッチ14、カプラ13、ICR10を経由して、コヒーレントDSP1へと送られる。さらにコヒーレントDSPを経由して、装置外へ出力されるという通常動作を行う。
After that, the optical transmitter/
(より具体的な調整手順)
図3の光送受信装置100について、より具体的な調整手順について説明する。
(more specific adjustment procedure)
A more specific adjustment procedure for the
(1)変調モードの選択
外部から変調モードの情報を入手して、制御部2内でそれに合わせた調整パラメータの設定を行う。
(1) Selection of Modulation Mode Information on the modulation mode is obtained from the outside, and adjustment parameters are set in the
(2)外部からデータ信号入力
図3の光送受信装置100の外部から、データ信号を入力する。
(2) Data signal input from the outside A data signal is input from the outside of the optical transmitter/
(3)光信号折り返し状態に設定
図3の光送受信装置100の送信側の出力(変調器5の出力)が、受信側(カプラ13)に入るように、第1光スイッチ7と第2光スイッチ14とを切り替える。
(3) Set the optical signal loopback state.
(4)送信光源である、第1ITLA4の光出力の仮調整
モニタ回路12でモニタして、光送信出力を設定する。
(4) Temporary adjustment of the optical output of the
(5)変調器5の初期設定
不揮発メモリ8内の初期設定パラメータを用いて、変調器駆動回路3を調整し、変調器制御回路6を駆動して変調器5のパラメータを初期設定する。
(5) Initial Setting of
(6)受信側の設定
(6a)局発光源である、第2ITLA11を、所望の光送信出力に設定する。
(6) Settings on the receiving side (6a) The second ITLA 11, which is a local light source, is set to a desired optical transmission output.
(6b)ICR10の出力レベルを調整する。ICR10の出力レベルは、コヒーレントDSP1への入力レベルである。 (6b) adjust the output level of the ICR 10; The output level of ICR10 is the input level to coherent DSP1.
(7)送信側の設定
(7a)コヒーレントDSP1の信号品質モニタ機能を用いて、変調器駆動回路3のデータ信号振幅を調整する。さらにコヒーレントDSP1の信号品質モニタ機能を用いて、変調器制御回路6のバイアスを調整する。
(7) Settings on the transmitting side (7a) Adjust the data signal amplitude of the
(7b)モニタ回路12でモニタして、光送信出力を調整する。
(7b) The
(8)光信号折り返し状態の解除
上記パラメータが各々のターゲット値を満足していることを確認した後、図3の光送受信装置100の送信側の出力(変調器5の出力)が、光ファイバ伝送路101へ、また光ファイバ伝送路101からの光信号が、受信側(カプラ13)に入るように、第1光スイッチ7と第2光スイッチ14とを切り替える。
(8) Release of optical signal loopback state After confirming that the above parameters satisfy the respective target values, the output (output of modulator 5) on the transmission side of
図3の光送受信装置100の送信機能に関わるパラメータとしては、次のものが挙げられる。なおここで送信機能に関わるパラメータは、変調モード毎に必要なものである。
<送信側>
・光出力
バイアス制御に関するパラメータ(ABC:auto bias control)
・LNOUTMON x2 (X/Y)
・PHDCMON x2 (X/Y)
・Dither x4 (XI/XQ/YI/YQ/XPhase/YPhase)
(波長特性) x波長数
・光出力
・LNOUTMON x2 (X/Y)
・DAC SKEW
<受信側>
・LO出力(LO:Local Oscillatorの光出力)
・LOS
・OPR
・RX SKEW
・AD入力振幅
(効果の説明)
本実施形態によれば、次のような効果がもたらされる。
Parameters relating to the transmission function of the
<Sending side>
・Parameters related to optical output bias control (ABC: auto bias control)
・LNOUTMON x2 (X/Y)
・PHDCMON x2 (X/Y)
・Dither x4 (XI/XQ/YI/YQ/XPhase/YPhase)
(Wavelength characteristics) xNumber of wavelengths/optical output/LNOUTMON x2 (X/Y)
・DAC SKEW
<Receiving side>
・LO output (LO: Optical output of Local Oscillator)
・LOS
・OPR
・RX SKEW
・AD input amplitude (description of effect)
According to this embodiment, the following effects are brought about.
第一の効果は、図3の光送受信装置100内にて自律で光出力波形の調整を行うことができるので、製造時に個別に調整し、調整パラメータを求める必要がない。これにより、調整にかかる時間を抑制できる。
The first effect is that the optical output waveform can be adjusted autonomously within the optical transmitter-
第二の効果は、図3の光送受信装置100では変調方式ごとに調整パラメータを保存する必要がないため、不揮発メモリの容量を抑制できる。
The second effect is that the optical transmitter-
第一、第二の効果は、いずれも製品となるときの原価低減に寄与する。 The first and second effects both contribute to cost reduction when the product is produced.
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲に含まれることはいうまでもない。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto. Various modifications are possible within the scope of the invention described in the claims, and it goes without saying that they are also included in the scope of the present invention.
本発明の利用分野として、光伝送装置、ネットワーク装置における光送受信装置が挙げられる。 Fields of application of the present invention include optical transmission devices and optical transmission/reception devices in network devices.
1 コヒーレントDSP
2 制御部
3 変調器駆動回路
4 第1ITLA
5 変調器
6 変調器制御回路
7 第1光スイッチ
8 不揮発メモリ
9 ICR制御回路
10 ICR
11 第2ITLA
12 モニタ回路
13 カプラ
14 第2光スイッチ
1 Coherent DSP
2
5 modulator 6
11 Second ITLA
12
Claims (8)
前記変調器駆動手段に対する調整においては、前記変調器駆動手段を調整するためのパラメータがターゲット値を満たしていることを確認して調整を完了する 、
光通信装置。 A coherent DSP (Digital Signal Processor) means having a signal quality monitoring function, a modulator for modulating an optical signal to be sent out, a modulator driving means for driving the modulator, and a branching optical signal from the modulator. and optical switch means for guiding to said coherent DSP means, and said modulator driving means according to the monitoring result of the optical signal guided from said modulator.data signal amplitude ofand adjusting the modulatorbias toand a control means for adjusting the fruit,
In adjusting the modulator driving means, it is confirmed that parameters for adjusting the modulator driving means satisfy target values, and the adjustment is completed. ,
Optical communication device.
前記制御手段は、前記モニタ結果に応じて、前記変調器制御手段が前記変調器へ与えるバイアスを調整する、請求項1又は請求項2に記載の光通信装置。 further comprising modulator control means for controlling the modulator;
3. The optical communication device according to claim 1, wherein said control means adjusts the bias applied to said modulator by said modulator control means according to said monitoring result.
前記変調器から導かれた光信号のモニタ結果に応じて、前記変調器駆動手段のデータ信号振幅を調整すると共に、前記変調器へ与えるバイアスを調整 し、
前記変調器駆動手段に対する調整においては、前記変調器駆動手段を調整するためのパラメータがターゲット値を満たしていることを確認して調整を完了 する、
光通信装置の制御方法。 A coherent DSP (Digital Signal Processor) means having a signal quality monitoring function, a modulator for modulating an optical signal to be sent out, a modulator driving means for driving the modulator, and a branching optical signal from the modulator. and optical switch means for guiding to the coherent DSP means,
the modulator driving means in accordance with the monitoring result of the optical signal guided from the modulator;data signal amplitude ofand adjusting the modulatorbias toadjust the death,
In adjusting the modulator driving means, the adjustment is completed by confirming that the parameters for adjusting the modulator driving means satisfy target values. do,
A control method for an optical communication device.
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