WO2007141846A1 - 分散補償制御装置および分散制御量探索方法 - Google Patents

分散補償制御装置および分散制御量探索方法 Download PDF

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WO2007141846A1
WO2007141846A1 PCT/JP2006/311346 JP2006311346W WO2007141846A1 WO 2007141846 A1 WO2007141846 A1 WO 2007141846A1 JP 2006311346 W JP2006311346 W JP 2006311346W WO 2007141846 A1 WO2007141846 A1 WO 2007141846A1
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WO
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dispersion
control amount
search
unit
quality index
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Application number
PCT/JP2006/311346
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English (en)
French (fr)
Inventor
Kiyotoshi Noheji
Hiroki Ooi
Original Assignee
Fujitsu Limited
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
    • H04B10/2507—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion
    • H04B10/2513—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion due to chromatic dispersion
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    • H04B—TRANSMISSION
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    • H04B10/2507—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion
    • H04B10/2513—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion due to chromatic dispersion
    • H04B10/25133—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion due to chromatic dispersion including a lumped electrical or optical dispersion compensator

Definitions

  • the present invention relates to a dispersion compensation control device and a dispersion control amount search method, and more particularly to a dispersion compensation control device and a dispersion control amount search method that are suitable for long-distance and large-capacity optical signal transmission. Is.
  • optical transmission systems In recent optical transmission systems, the transmission speed has been further increased, and an optical transmission system having a transmission speed of 10 Gb Zs has already been put into practical use! / Development of an optical transmission system with a transmission speed of 40 GbZs is also underway. Also, for example, optical signals with a transmission speed of 10 Gb Zs are multiplexed by 1000 waves using wavelength multiplexing technology, and this wavelength multiplexed optical signal is amplified and transmitted at once. Development of optical transmission systems is also underway.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram of a conventional example including a dispersion compensator, where 100 is an optical receiver, and 101 is dispersion compensation.
  • 102 is an optical filter
  • 103 is a photoelectric conversion unit (OZE)
  • 104 is a data identification unit including clock recovery means
  • 105 is an error detection unit
  • 106 is an error rate calculation unit
  • 107 is an error rate change amount calculation unit
  • 108 Denotes a compensation amount calculation unit
  • 111 denotes a dispersion compensator arranged at a remote location on the optical fiber transmission line.
  • An optical signal transmitted through an optical fiber is received by an optical receiving device 100, the dispersion compensator 101 compensates the chromatic dispersion of the received optical signal, and the optical filter 102 converts an optical signal including a signal component.
  • the data is extracted and converted into an electrical signal by the photoelectric conversion unit 103, the clock is extracted by the data identification unit 104, the data is identified based on the clock, the data is input to the error detection unit 105, and the error is detected. Detection or error correction is performed, and the result is output as a received signal to a subsequent device (not shown).
  • the error rate calculation unit 106 calculates an error rate based on the error detection signal in the error detection unit 105, and the error rate change amount calculation unit 107 calculates the change rate of the error rate.
  • the compensation amount is input to the compensation amount calculation unit 108.
  • the compensation amount calculator 108 calculates the dispersion compensation amount and controls the dispersion compensator 101. That is, the dispersion compensation amount in the dispersion compensator 101 is controlled so that the error rate does not increase.
  • the signal is transmitted through an optical transmission path serving as a connection path in an initial setting stage (until communication is established between the optical transmitter and the optical receiver 100 (not shown)).
  • the dispersion compensation amount in the dispersion compensator 101 can be searched and set according to signal quality information such as an error rate in which the optical signal power is also calculated. Specifically, the dispersion compensation amount range that can be varied by the dispersion compensator 101 is swept, and the error rate corresponding to the dispersion compensation amount is sequentially measured, and the dispersion compensation amount with the best error rate is dispersed. Set to compensator 101.
  • the dispersion compensator 101 described above for example, a configuration in which the dispersion compensation amount is controlled by optically or mechanically switching the length of the dispersion compensation fiber, or the chromatic dispersion amount is changed by a temperature change.
  • a configuration is known in which an optical fiber is provided with a heater that searches for temperature by supplying current corresponding to the amount of dispersion compensation.
  • a dispersion compensator having these configurations requires, for example, several tens of milliseconds or more for a response to one control. Therefore, the compensation range is swept. For example, it takes about several tens of seconds or more.
  • the dispersion compensation amount sweeping by the dispersion compensator 101 is normally applied for a relatively long time. In order to ensure the desired signal quality, a certain amount of time is required to search for the dispersion compensation amount.
  • the code error rate is calculated by sweeping the variable range of the dispersion compensator at the time of initial setting. At this time, synchronization detection such as frame synchronization detection is performed, and synchronization detection cannot be performed. Regarding the range, a configuration is described in which the search for the dispersion compensation amount is speeded up by making the width of the sweep larger than the range in which synchronous detection is possible.
  • Patent Document 2 a technique described in Patent Document 2 can also be cited.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-236097
  • Patent Document 2 JP 2002-208892 A
  • the dispersion compensation by the dispersion compensator is performed again by the sweep operation.
  • the search operation which requires a relatively long time, may be repeated in the same way during operation.
  • Stable dispersion compensation amount due to the temperature change of the optical fiber and the influence of polarization mode dispersion. There is also a problem that it is difficult to set.
  • an event peculiar to optical transmission that is, variation in optical input level, that is, variation in OSNR (Optical signal to Noise Ratio), polarization mode dispersion (PMD: Polarizati
  • OSNR Optical signal to Noise Ratio
  • PMD Polarization mode dispersion
  • the dispersion when an optical signal is received by the optical receiver is the value on the X-axis and the Q penalty value for that optical signal is the value on the Y-axis
  • the center on the horizontal axis Nearest variance value power Penalty value becomes lower (quality becomes better)
  • the center to the left and right on the horizontal axis that is, as the variance value becomes smaller or larger than the value near the center
  • the value of Q penalty increases (quality deteriorates).
  • the relationship between the dispersion of the optical signal and the Q penalty value in this case forms a parabolic waveform (tolerance curve) with the bottom near the center.
  • the OSNR characteristic fluctuates irregularly on the time axis due to the fluctuation of the optical input level on the time axis.
  • the waveform that forms the relationship between the dispersion of the optical signal and the Q penalty value described above varies in the Y-axis direction (up and down) with time as shown in FIG. 8, for example.
  • the polarization mode dispersion characteristic of the optical transmission line varies on the time axis.
  • the waveform that forms the relationship between the dispersion of the optical signal and the Q penalty value described above varies in the X-axis direction with time, as shown in FIG. 9, for example.
  • the optimum dispersion value when the optical signal is received by the optical receiver and the Q penalty value at that time are the coordinates of the bottom of the tolerance curve.
  • the tolerance curve itself opens more narrowly than the transmission speed of about lOGbitZs.
  • the demand for dispersion becomes even stricter.
  • Figures 12 and 13 show the relationship between the dispersion tolerance width and the Q penalty value for optical signals with transmission speeds of about lOGbitZs and 40 GbitZs, respectively.
  • L2 indicates the coordinate range of the variance value and the corresponding Q penalty value that can ensure the establishment of communication even with OSNR fluctuation and PMD fluctuation.
  • dispersion tolerance width is relatively small with respect to changes in the Q penalty value shown on the vertical axis.
  • the dispersion tolerance width starts from the length L11 of the lower base of the trapezoid L1. Since the length of the upper base of L2 changes to L12, the amount of change in dispersion tolerance with respect to the change in the Q penalty value (the slope of the right hypotenuse L13 and the left hypotenuse L1 4 of the trapezoid L1 with respect to the change in the vertical axis) It is.
  • the dispersion tolerance width changes from the lower base length L21 of the trapezoid L2 to the upper base of the trapezoid L2. Therefore, the amount of change in the dispersion tolerance with respect to the change in the Q penalty value (the slope of the right hypotenuse L23 and the left hypotenuse L2 4 of the trapezoid L2 with respect to the change in the vertical axis) is steep.
  • FIG. 1 In the case of an optical signal having a transmission rate of about 40 GbitZs, for example, FIG.
  • the OSNR value is reduced because the amount of change in the dispersion tolerance width with respect to the change in the Q penalty value is not only a narrow dispersion tolerance width. There is also a problem that even if it is good, there is a situation where an error occurs due to the deterioration of the Q penalty.
  • the dispersion setting of the optical signal that can ensure the establishment of communication becomes sensitive to OSNR, PMD, etc., so even more precise dispersion compensation Is required.
  • Patent Document 2 describes a technique for compensating for both chromatic dispersion and polarization dispersion in an optical receiving device by providing a configuration in which an optical signal is preliminarily provided with a check on the optical transmitting device side.
  • Patent Document 2 it is a premise that the polarization mode dispersion is compensated for by an optical signal that has been subjected to a specific process of giving a check to the optical signal in the optical transmission device. Therefore, the effects of temperature changes in the optical fiber and polarization mode dispersion are minimized, regardless of whether the received optical signal is processed for polarization mode dispersion compensation such as chasing. This is not a technology that provides high-speed setting of the amount of compensation for chromatic dispersion.
  • the present invention has been made in view of such a problem, and an object thereof is to increase the search speed of the dispersion compensation amount as compared with the conventional technique.
  • the amount of compensation for chromatic dispersion that minimizes the effects of optical fiber temperature changes and polarization mode dispersion is set at high speed. For the purpose.
  • the dispersion compensation control device of the present invention shows a dispersion controller that compensates for the waveform degradation of the optical signal due to the dispersion characteristics of the optical transmission line, and the quality of the optical signal output from the dispersion controller.
  • a quality index value generation unit for generating a quality index value, and the quality indicator from the quality information generation unit A search unit that searches for a dispersion control amount in the dispersion controller so that the characteristic value is optimal, and the search unit includes the quality index within a range in which the dispersion control is possible in the distribution controller.
  • a dichotomy search unit that roughly searches for a distributed control amount with a good quality index value generated by the value generation unit by a bisection method, and a limited range based on the distributed control amount searched by the dichotomy search unit Is provided with a sweep search unit that densely searches for a dispersion control amount that optimizes the quality index value generated by the quality index value generation unit.
  • the bisection search unit includes a setting instruction unit that instructs the dispersion controller to set a dispersion control amount for taking in the value of the quality index value to the dispersion controller, and the setting A bisection search capturing unit that captures the quality index value of the optical signal that has been compensated with the dispersion control amount instructed by the instruction unit from the quality index value generation unit, and the bisection search capturing unit.
  • a setting instruction is made in the setting instruction unit, and a distribution control amount determination unit for determining a dispersion control amount for taking in the value of the quality index value in the bisection search acquisition unit;
  • the setting instructing unit sequentially sets two dispersion control amounts preset by default at the start of search and a dispersion control amount that is an intermediate value between the two dispersion control amounts as a default intermediate value in the dispersion controller.
  • a default setting instructing unit wherein the distributed control amount determining unit is a smaller one of the quality index values for the two set distributed control amounts before the setting of the default intermediate value in the distribution controller;
  • a dispersion control amount corresponding to an intermediate value between the dispersion control amount corresponding to the quality index value and the default intermediate value is set in the distribution controller following the default intermediate value, and is set to the default intermediate value.
  • the first processing unit that takes in the quality index value for the distributed control amount set in the above, the quality index value generating unit, the distributed control amount set immediately before in the distributed controller, and the dispersion control amount set immediately before. It is set retroactively before the previously set distributed control amount until the difference between it and the distributed control amount set immediately before the amount is less than or equal to the preset difference threshold or smaller than the difference threshold. Then, the distributed control amount corresponding to the intermediate value between the distributed control amount corresponding to the quality index value on the smaller side of the quality index values for the two distributed control amounts and the dispersion control amount set immediately before is subsequently determined.
  • a process of setting the quality index value for the distributed control amount that is set in the distributed controller and taking in the power of the quality index value generation unit is repeated.
  • the search is performed.
  • the result output unit does not output the search result based on the calculated dispersion control value, and again sets the dispersion control amount in the dispersion controller by the default setting instruction unit. It is also possible to provide a re-search control unit that controls the setting instruction unit to perform a search by the law.
  • the dichotomy search result output unit outputs the dispersion control amount determined by the dichotomy search control unit to the sweep search unit as the search result, whereby the search in the sweep search unit is performed. Processing can also be started.
  • the bisection search control unit controls the setting instruction unit to perform a search by the bisection method until a plurality of preset search result values are output, while the bisection search result output unit
  • the sweep search unit calculates the average of the plurality of search result values output from the bisection search control unit, and outputs the average calculation result to the dispersion controller as the search result.
  • the search process may be started.
  • the limited range in which the search is performed by the sweep search unit is set so as to substantially include a dispersion value width assumed as a fluctuation range of the optimum dispersion control amount due to polarization dispersion. Monkey.
  • the sweep search unit includes a dispersion control amount sweep unit that sweeps the dispersion control amount in an increasing direction or a decreasing direction within a predetermined step width within the limited range, and a dispersion swept by the dispersion control amount sweep unit.
  • the dispersion control amount is swept by the sweep search capturing unit that captures the quality index value based on the control amount, respectively, and the dispersion control amount sweep unit.
  • a sweep search result output unit for determining a dispersion control amount with the best quality index value captured by the sweep search capturing unit and outputting the result as a search result.
  • a quality index value determination unit that determines whether or not the stop criterion is exceeded, and the quality index value determination unit
  • V when it is determined that the taken quality index value exceeds the search progress stop criterion! /, The sweep of the direction in the dispersion control amount sweep unit is stopped, When it is determined that the taken quality index value has reached the excellent quality standard, or when the sweep in the increasing direction and the decreasing direction in the dispersion control amount sweeping unit is stopped or terminated, the sweep of the limit range is performed.
  • the dispersion control amount with the best quality index value can be determined in the range in which the dispersion control amount is swept in the dispersion control amount sweep unit, and can be output as a search result. .
  • the dispersion control amount search method of the present invention is a dispersion controller that compensates for the waveform degradation of the optical signal due to the dispersion characteristics of the optical transmission line with a variable dispersion control amount, and is output from the dispersion controller.
  • a quality index value generating unit that generates a quality index value indicating the quality of the optical signal, and a search for searching for a dispersion control amount in the dispersion controller so that the quality index value of the quality index value generating unit power is optimized
  • Dispersion control amount search method in the search unit in the dispersion compensation control device comprising the control unit, and at the initial setting, a range in which the dispersion controller can be controlled is generated by the quality index value generation unit.
  • the quality control value is generated by the quality index value generation unit for a limited range based on the control value of the coarse search result.
  • a distributed control amount that optimizes the quality index value As characterized by closely searched by pull, Ru.
  • the search by the dichotomy is performed by setting two dispersion control amounts given by default as comparison targets and a dispersion control amount between the two dispersion control amounts as a default intermediate value.
  • each distributed control amount The quality index value is taken from the quality index value generation unit, and the quality index value on the smaller side of the quality index values for the two set distributed control amounts before the setting of the default intermediate value in the dispersion controller
  • a dispersion control amount corresponding to an intermediate value between the dispersion control amount corresponding to the value and the default intermediate value is set in the distribution controller following the default intermediate value, and is connected to the default intermediate value.
  • the first step of fetching all quality index values from the quality index value generation unit according to the set distributed control amount, the distributed control amount set immediately before in the distribution controller, and the distributed control set immediately before It is set retroactively before the previously set distributed control amount until the difference between it and the distributed control amount set immediately before the amount is less than or equal to the preset difference threshold or smaller than the difference threshold.
  • Two distributed systems A dispersion control amount corresponding to an intermediate value between the dispersion control amount corresponding to the smaller quality index value of the quality index values for the control amount and the dispersion control amount set immediately before is subsequently distributed.
  • a second step of repeating the process of setting a quality index value for the distributed control amount set subsequently in the controller and fetching the quality index value from the quality index value generation unit, and the distributed control amount set immediately before in the distribution controller When the difference between the distributed control amount set immediately before the previously set distributed control amount is equal to or less than a preset difference threshold value or smaller than the difference threshold value, the default variance is set.
  • the dispersion control amount determined in the third step is set as the dispersion control amount as a result of the coarse search as a reference for performing the search by the sweep. Further, in the fourth step, an average of a plurality of distributed control amounts determined by repeating the first to third steps a plurality of times is calculated, and the amount obtained by the calculation is calculated. The dispersion control amount as a result of the rough search may be used.
  • the dispersion control amount determined by the third step is larger than a preset re-search threshold value, the dispersion control amount can be re-searched by the bisection method.
  • the limited range in which the search is performed densely by the sweep is an optimum component due to polarization dispersion. It is possible to substantially include the variance fluctuation range assumed as the fluctuation range of the dispersion control amount.
  • the dispersion control amount is searched densely by sweeping, the dispersion control amount is swept in an increasing direction or a decreasing direction within a predetermined range within the limited range,
  • the quality index value based on the swept distributed control amount is fetched from the quality index value generating unit, and the retrieved dispersion index is determined in the range where the distributed control amount is swept, and the search result
  • the sweep in the current direction is stopped.
  • the sweep of the limit range is completed. Even if not, the sweep may be terminated, and the dispersion control amount with the best quality index value in the range where the dispersion control amount is swept may be determined and output as a search result.
  • the quality index value generated by the quality index value generation unit is optimized for the limited range based on the variance control amount searched by the dichotomy search unit by the sweep search unit. Since the control amount can be densely searched by sweeping, there is an advantage that the search speed of the dispersion compensation amount can be made faster than that of the prior art.
  • Another advantage is that the amount of chromatic dispersion compensation that minimizes the effects of temperature changes and polarization mode dispersion of the optical fiber can be set at high speed.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a dispersion compensation control device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of one embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a conventional technique.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining that the waveform forming the relationship between the dispersion of the optical signal and the Q penalty value varies on the time axis.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining that the waveform forming the relationship between the dispersion of the optical signal and the Q penalty value varies on the time axis.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining that the waveform forming the relationship between the dispersion of the optical signal of lOGbitZs and the Q penalty value varies on the time axis.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining that the waveform forming the relationship between the dispersion of the 40 GbitZs optical signal and the Q penalty value varies on the time axis.
  • FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the dispersion tolerance width and the Q penalty value in an optical signal having a transmission speed of about lOGbitZs.
  • FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the dispersion tolerance width and the Q penalty value in an optical signal having a transmission rate of about 40 GbitZs.
  • Data identification unit including clock recovery means Error detection unit
  • Compensation amount calculator 111 dispersion compensator
  • FIG. 1 is a block diagram showing a dispersion compensation control apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the dispersion compensation control device 1 shown in FIG. 1 is for compensating for the waveform degradation of the received optical signal due to the chromatic dispersion characteristic of the optical transmission line 2, and is a variable dispersion compensator (VD C; (Variable Dispersion Compensator) 3.
  • VD C variable Dispersion compensator
  • a reception data processing unit 4 and a search unit 5 constituting a quality index value generation unit are provided.
  • VDC3 is used to compensate for waveform deterioration due to dispersion characteristics of the optical transmission line 2 before the optical signal reception processing in the optical receiver 6, and is used for an input optical signal! Thus, dispersion is controlled by a variable dispersion control amount.
  • the distributed control amount of VDC3 is set by the search unit 5 described later.
  • This VDC3 is similar to the dispersion compensator 101 shown in FIG. 7 described above, for example, a configuration in which the dispersion compensation amount is controlled by optically or mechanically switching the length of the dispersion compensation fiber, or a change in temperature.
  • VDC3 in FIG. 1 is provided on the optical receiver 6 side with respect to the optical transmission path 2, but can be appropriately installed at other locations on the transmission path such as the optical transmission apparatus side (not shown). Monkey.
  • an optical signal subjected to dispersion control at VDC3 is input via the optical fiber 7 or the like, and processing for receiving the optical signal and converting it into an electrical signal is performed.
  • the optical receiver 6 appropriately performs demodulation processing such as delay interference processing and photoelectric conversion detection, clock recovery processing, and the like.
  • the received data processing unit 4 also performs framer processing and error correction processing on the demodulated electrical signal from the optical receiver 6.
  • the number of error corrections which is information relating to the error correction processing performed by the received data processing unit 4
  • the search unit 5 is the search unit 5 as a value (quality index value) indicating the quality of the optical signal compensated for waveform degradation by VDC3. Is being output.
  • the reception data processing unit 4 constitutes a quality index value generation unit that generates a quality index value indicating the quality of the optical signal compensated by the dispersion controller 3.
  • the search unit 5 is configured by, for example, an arithmetic processing unit that has a processor power, a storage unit that stores various settings, programs, and the like, and the number of error corrections that are quality index values from the received data processing unit 8 is optimal.
  • the distributed control amount in VDC3 is searched so as to be functionally provided with a dichotomy search unit 10 and a sweep search unit 20.
  • the dichotomy search unit 10 roughly searches for a distributed control amount by which the quality index value generated by the reception data processing unit 8 is good within a range in which the distribution control in VDC3 can be performed.
  • the sweep search unit 20 sweeps the dispersion control amount for which the quality index value generated by the reception data processing unit 8 is optimal for the limited range based on the dispersion control amount searched by the dichotomy search unit 10. Explore closely.
  • the above-described dichotomy search unit 10 A rough search dispersion control amount for optimizing the signal quality is searched, and a sweep (dithering) within a limited range is performed by using the result roughly searched by the bisection search unit 10.
  • the sweep width by dithering can be greatly reduced compared to the case where the lower limit force forming the total dispersion variable width of VDC3 is swept up to the upper limit or the sweep using only the bisection method is performed.
  • the search speed of the optimum dispersion control amount according to the state of the optical transmission line 2 can be increased compared to the conventional technique.
  • optimal dispersion compensation can be performed by setting the dispersion control amount searched as described above in search unit 5 to VDC3.
  • the search by the sweep search unit 20 is performed appropriately with a time period that can be assumed that the characteristics of the optimal dispersion control amount have changed due to mode dispersion or temperature fluctuation of the optical transmission line 2. This makes it possible to follow the fluctuation factors of the signal quality characteristics with respect to the distributed control amount.
  • the dichotomy search unit 10 includes a setting instruction unit 11, a dichotomy search capturing unit 12, a dispersion control amount determination unit 15, an indexing unit 16, a re-search control unit 17, and a bisection search result output unit 1 Consists of eight.
  • the setting instructing unit 11 instructs the VDC3 to set a distributed control amount for taking in the value of the quality index value in the VDC3, and the two distributed control amounts set in advance by default at the start of the search. And a default setting instructing unit that sequentially sets the distributed control amount of the intermediate value between these two distributed control amounts as the default intermediate value in VDC3.
  • the two default dispersion control amounts from which the default intermediate value is calculated can correspond to, for example, the lower limit value and the upper limit value of the dispersion amount variable width of VDC3, for example.
  • the bisection search capturing unit 12 calculates the number of error corrections (quality index value) for the optical signal that has been compensated for the waveform deterioration by the dispersion control amount set and instructed by the setting instruction unit 11. Received from the received data processing unit 4 sequentially. Further, the dispersion control amount determination unit 15 receives a setting instruction from the setting instruction unit 11 based on the acquisition result of the dichotomy search acquisition unit 12, and subsequently outputs the quality index value in the dichotomy search acquisition unit 12. A distributed control amount to be taken in is determined, and a first processing unit 13 and a second processing unit 14 are provided.
  • the first processing unit 13 distributes the variance corresponding to the quality index value on the smaller side of the number of error corrections for the two distributed control amounts set before the setting of the above-mentioned default intermediate value to VDC3.
  • the distributed control amount corresponding to the intermediate value between the control amount and the default intermediate value is determined as the distributed control amount to be set in VDC3 following the default intermediate value.
  • the setting instructing unit 11 sets the dispersion control amount in VDC3 following the above-described default intermediate value, and sets it in VDC3 in the dichotomy search capturing unit 12.
  • the number of error corrections regarding the distributed control amount can be fetched from the received data processing unit 4.
  • the second processing unit 14 sets the distributed control amount set immediately before VDC3 and the immediately preceding setting. Set retroactively before the previously set distributed control amount until the difference between the distributed control amount and the one previously set before the distributed control amount is less than or equal to the preset difference threshold or smaller than the difference threshold.
  • the distributed control amount corresponding to the intermediate value between the distributed control amount corresponding to the smaller error correction number of the two distributed control amounts and the previously set distributed control amount This is determined as the distributed control amount to be set in VDC3.
  • the setting instruction unit 11 sets the dispersion control amount to VDC3, and the dichotomy search capturing unit 12 sets the dispersion control thus set.
  • the number of error corrections can be taken from the received data processing unit 4 according to the amount.
  • the indexing unit 16 determines that the difference between the distributed control amount set immediately before VDC3 and the distributed control amount set immediately before this immediately before the distributed control amount is equal to or less than a preset difference threshold value or When the difference is smaller than this difference threshold, the distributed control amount with the best number of error corrections is calculated out of all the distributed control amounts set in VDC3 retroactively to the default distributed control amount.
  • the second processing unit 14 continues to determine the distributed control amount for taking in the number of error corrections, and sets the judgment of power / power that has advanced the search resolution to the extent that it is recognized that the rough search has been completed. This is done by comparing the difference between the difference between the latest distributed control amount and the previous distributed control amount that will be instructed to set VDC3 by the instruction unit 11, and the difference threshold value. As a result, until the difference between the distributed control amounts set in the two most recent VDC3s becomes smaller than the preset difference threshold value, the distributed control amount for capturing the next error correction number is set in VDC3. Will be.
  • the dispersion control amount finally set in VDC3 is the best signal quality as a result of the search by the bisection method.
  • the dispersion characteristic of the optical transmission line 2 due to PMD fluctuates during the search by the dichotomy search unit 10
  • the finally selected dispersion control amount changes the signal quality. It can be assumed that the quality of the battery deteriorates.
  • the dichotomy search result output unit 18 outputs the search result of the dichotomy search unit 10 to the sweep search unit 20 based on the distributed control amount determined by the indexing unit 16. For example, the search process in the sweep search unit 20 can be started by outputting the distributed control amount determined in the index unit 16 to the sweep search unit 20 as a search result.
  • the setting instructing unit 11 that divides the search by the bisection method until the search unit 16 outputs a plurality of preset search result values.
  • Actuation retrieval unit 12, distributed control amount determination unit 15 and indexing unit 16 are operated, the average of the plurality of search result values output from indexing unit 16 is calculated, and the average calculation result is searched.
  • the search processing in the sweep search unit 20 may be started by outputting to the sweep search unit 20.
  • the re-search control unit 17 has a case where the number of error corrections for the optical signal compensated for the waveform deterioration by the dispersion control amount calculated by the index unit 16 is larger than a preset re-search threshold. Without setting the distribution control amount to VDC3 in the default setting instruction unit 11a again without outputting the search result based on the distributed control value determined by the dichotomy search result output unit 18, The setting instruction unit 11 is controlled so as to perform a search by a bisection method.
  • This re-search threshold is, for example, an error correction number upper limit value (for example, in the received data processing unit 4) that can ensure the establishment of communication between the optical transmitter and the optical receiver 6 connected via the optical transmission line 2.
  • error The maximum number of error corrections that can be corrected). That is, even if the distributed control amount is determined by the indexing unit 16, even if it is set to VDC3, the establishment of communication cannot be ensured. Thus, a search is made for a distributed control amount that can restore the distribution characteristics and ensure the establishment of communication during the search.
  • the above-described sweep search unit 20 includes a dispersion control amount sweep unit 21, a sweep search capture unit 22, a sweep result output unit 23, a quality index value determination unit 24, a sweep control unit 25, and a re-search control unit 26. Is provided.
  • the dispersion control amount sweep unit 21 increases or decreases the dispersion control amount with a preset step width within a limited range based on the dispersion control amount searched by the above-described dichotomy search unit 10.
  • the sweep search capturing unit 22 obtains the number of error corrections, which are quality index values based on the dispersion control amount swept by the dispersion control amount sweep unit 21, from the received data processing unit 4, respectively. It is something to capture.
  • the above-described limited range in which the search is performed by the sweep search unit 20 is optimal for polarization dispersion assuming the variation of the optimum dispersion control amount due to the PMD being searched by the sweep search unit 20. It can be set so as to substantially include the variance range assumed as the fluctuation range of the variance control amount. Even if the variance value width is set so as to include such a variance value range, it should be sufficiently narrower than the width of the two default variance control amounts at the time of starting the search in the above-described dichotomy search unit 10. be able to.
  • the sweep search result output unit 23 sets the dispersion control amount with the best error correction number captured by the sweep search capturing unit 22 in the range where the dispersion control amount is swept by the dispersion control amount sweep unit 21.
  • An index is output as a search result.
  • the quality index value determination unit 24 determines whether or not the number of error corrections captured by the sweep search capturing unit 22 has reached a preset good quality standard, and the dispersion control amount sweep unit 21 It is determined whether or not the predetermined search progress stop criterion is exceeded, in which the sweep in this direction does not need to be continued.
  • the sweep control unit 25 if the quality index value determination unit 24 determines that the taken quality index value exceeds the above-described search progress stop criterion, the variance is distributed. While the control amount sweeping unit 21 stops the sweeping in the relevant direction, when it is determined that the above-mentioned error correction count has reached the excellent quality standard, or the distributed control amount sweeping unit 21 increases and decreases When the above sweeping is stopped or finished, the dispersion control amount sweeping by the dispersion control amount sweeping unit 21 is finished even if the above-mentioned limit range sweeping is not completed.
  • the dispersion control amount sweep unit 21 sweeps the dispersion control amount.
  • the distributed control amount with the best number of error corrections can be determined and output as a search result.
  • the search result output from the sweep search result output unit 23 is set to VDC3, and dispersion compensation of the received optical signal during subsequent operation is optimally performed with the dispersion control amount of the search result.
  • the re-search control unit 26 performs control so that the distributed control amount determined by the operation of each of the above-described units 21 to 25 is continuously searched for two periods, and the distributed distribution determined for two periods is determined. It is determined whether or not the absolute value difference between the control amounts DSy and DSy-1 exceeds the re-search threshold ⁇ Dth for the sweep search unit 20.
  • the absolute value difference between the distributed control amounts DSy and DSy-1 exceeds the re-search threshold ⁇ Dth set in advance for the sweep search unit 20, and in this case, as a search result as the sweep search unit 20
  • the latest distributed control amount DSy is output and the series of search processes is terminated, while if exceeded, the respective units 21 to 25 constituting the sweep search unit 20 are controlled to perform a re-search.
  • threshold values can be stored as a table configuration in a storage unit (not shown).
  • the sweep control unit 20 roughly searches for the dispersion control amount for which the number is optimal, and then, based on the dispersion control amount obtained as a result of the coarse search by the dichotomy search unit 10 as a reference. Generated by the received data processing unit 4 By finely searching for the dispersion control amount that optimizes the number of error corrections to be performed by sweeping, the dispersion control amount roughly searched by the binary search unit 10 is finely adjusted.
  • one distributed control amount is determined by the indexing unit 16 in one cycle search, but the setting instruction unit 11 in the search during this one cycle. Introduces variable A, which indicates the number of times configuration instructions are sent to VDC3.
  • step A3 When the search in the dichotomy search unit 10 is started, the variable A is incremented by “1” from the initial setting “0” (step A1) (step A2), and the default distribution is set in the setting instruction unit 11. Set one of the controlled variables. In this case, the lower limit in the dispersion control variable width of VDC3 is set as the default dispersion control amount D (l) (Step A3, Step A4
  • control quantity D (2) (step A3, step A4), then this default dispersion control quantity D (2) is set to VDC3 and is used as a force signal quality index value.
  • the number of error correction FEC Count (2) is fetched from received data processing unit 4 (step A5).
  • the dichotomy search unit 10 searches for the optimal dispersion control amount in the range of the above-described lower limit default dispersion control amount D (l) to the upper limit default dispersion control amount D (2). Therefore, for these default distributed control amounts D (l) and D (2), there are at least values that can search for the optimal distributed control amount between these values, for example, the lower and upper limits of the VDC3 variable control variable range. can do.
  • the number of error corrections FEC Count (3) is captured from the received data processing unit 4 by the bisection search capturing unit 12 (step A5).
  • step A6 True "route
  • the second processing unit 14 sets the distributed control amount set immediately before VDC3 and the one immediately before the distributed control amount set immediately before. Until the difference between the distributed control amount and the preset difference threshold Thl becomes smaller (or until the difference threshold Thl or less), the two variances set retroactively before the previously set distributed control amount Set the distributed control amount corresponding to the intermediate value between the distributed control amount corresponding to the smaller number of error corrections for the control amount and the previously set distributed control amount to V VDC3. Then, the process of fetching the number of error corrections from the received data processing unit 4 according to the distributed control amount set in the above is repeated (second process, step A7 to step A2, step A3).
  • the difference between the distributed control amount D (4) set immediately before VDC3 and the distributed control amount D (3) set immediately before the distributed control amount D (4) set immediately before Is greater than the preset difference threshold Thl, the two distributed control amounts D (2) and D (l) set retroactively before the previously set distributed control amount D (4) D (5) is the distributed control amount corresponding to the intermediate value between the distributed control amount corresponding to the error correction number on the smaller side of the number of error corrections and the previously set distributed control amount D (4).
  • the difference between the distributed control amount D (A) set immediately before VDC3 and the distributed control amount D (A-1) set immediately before the previously set distributed control amount is
  • the difference threshold value Thl is smaller than the set threshold value Thl
  • the search operation is terminated at this point in time, assuming that the search has been performed up to the target resolution in the bisection search, and the process proceeds to the optimum distributed control amount extraction process. .
  • Dx represents the optimum dispersion control quantity a distributed control amount set in the x-th by dichotomy
  • FEC Count_ X (y) was obtained when the dispersion control quantity y by the number of times x th dichotomy Number of error corrections.
  • the re-search control unit 17 controls the distributed control by the above bisection method. Re-explore the quantity (from step A9 “False” route to step A1). For example, as shown in FIG. 4, when point # 1 on tolerance curve C1 is determined as a result of the search performed by the dichotomy search unit 10 in the first period, an error of this point # 1 will occur. Since the number of corrections (F EC Count) is larger than the re-search threshold Th2 (see ErrTH-11 in FIG. 4), the re-search is performed under the control of the re-search control unit 17.
  • the point on the calculated tolerance curve C2 is also determined by the search in the second period.
  • the bisection search result output unit 18 repeatedly performs the search by the dichotomy until the search unit 16 outputs a plurality of search result values X set in advance.
  • the bisection search capturing unit 12, the distributed control amount determining unit 15 and the indexing unit 16 are operated.
  • the indexing unit 16 The search result value in the sweep search unit 20 is started by calculating the average of the plurality of search result values output from the search result and outputting the average calculation result as a search result from the sweep search unit 20 to VDC3 ( Fourth step, step A10).
  • the distributed control amount D1 that is determined exceeds the re-search threshold Th2, and the second period to The average calculation result (D2 + D3 + D4) Z3 can be output as the search result by averaging the distributed control amounts D2 to D4 obtained in the search in the fourth period.
  • one dispersion control amount calculated by the indexing unit 16 can be used as a dispersion control amount as a result of coarse search as it is.
  • the maximum fluctuation width is n X Dstep.
  • dithering in the decreasing direction of n steps (variable B at this time is 2 to n + l), that is, the control amount setting and error correction of VDC3 in the direction of decreasing the dispersion value n times.
  • the positive number is taken in, and then dithering in the increasing direction of n steps (variable B at this time is n + 2 to 2n + l).
  • Step B2 determines that the distributed control amount DS (1) as a result of the coarse adjustment output from the dichotomy search result output unit 18 forming the dichotomy search unit 10 is a value to be set in VDC3 (step B3).
  • the distributed control amount sweep unit 21 determines whether or not the force is within a range that can be set as the distributed control amount in VDC3 before setting and controlling the determined DS (1) value in VDC3. (Step B4).
  • the sweep search capturing unit is used as a signal quality index value by the set distributed control amount.
  • the error correction count FEC Count (l) is fetched from the received data processing unit 4 (step B6).
  • the value of the error correction number FEC Count (l) fetched by the sweep search fetch unit 22 in this way is an upper threshold ( It is determined whether or not the search progress stop criterion is exceeded (see Errth-21 in Figure 6) (step B8 from step B7 “True” route).
  • the sweep control unit 25 if the value of the error correction number FEC Countd) does not exceed the upper threshold (search progress stop criterion) that can ensure the establishment of communication based on the determination result of the quality index value determination unit 24, The search will proceed ("True” route in Step B8), but if it is exceeded, dithering in the decreasing direction will be stopped and dithering will continue in the increasing direction (from the "False” route in Step B8) Step Bl 1, "Tlue” route, Step B12, Step Step B2) from B9 "False” route.
  • the upper threshold search progress stop criterion
  • the distributed control amount sweep unit 21 sets the variable B to "1".
  • B 2 (step B2 from step B9 "False" route to step B2)
  • VDC3 from step B4 ⁇ True "route to step B5)
  • this distributed control amount DS (2) is set to VDC3 and the signal quality of the force
  • the sweep search capturing unit 22 captures the error correction count FEC Count (2) from the received data processing unit 4 (step B6).
  • the distributed control amount sweep unit 21 has the DS (B) value S calculated in this manner S within the preset upper and lower limits, that is, within the range of the distributed control amount that can be set in VDC3. It is determined whether there is any prior to setting control to VDC3.
  • sweep control is performed. Part 25 terminates the search process regardless of the current search direction. Then, the sweep result output unit 23 corrects errors out of the distributed control amounts captured so far.
  • the distributed control amount corresponding to the smallest value can be calculated and output (from the “false” route of step B10 to step B14).
  • the lower limit threshold value that constitutes this good judgment criterion can be, for example, a value Errth-22 that is error-free as shown in FIG.
  • the quality index value determination unit 24 determines that the error correction number captured by the sweep search capturing unit 22 does not exceed a preset good quality standard, then the error index value determination unit 24 Number of corrections FEC C 0U nt (B) determines whether or not the value exceeds the upper threshold (search progress stop criteria) that can ensure the establishment of communication!
  • the sweep control unit 25 sets the DS (1) which is the dispersion control amount as a result of the coarse adjustment output from the aforementioned bisection search result output unit 18. ) Is used as a starting point to control the dispersion control amount sweep unit 21 that performs dithering in the increasing direction (step B2, step B3).
  • the dispersion control amount sweep unit 21 can set the DS (B) value calculated in this way within a preset upper / lower limit range, that is, VDC3. Is within the range of the appropriate distributed control amount or force prior to setting control to SVDC3 Deciding. That is, if it is within the range of the distributed control amount that can be set by the value power VDC3 of DS (B), the control amount of the DS (B) is set to VDC3 (from the “True” route in Step B4). Step B5), if not within range, stop dithering in increasing direction. In this case, dithering in both the decreasing direction and increasing direction has been completed.
  • the quality index value determination unit 24 performs excellent quality criteria for the number of error corrections captured by the sweep search capturing unit 22. A determination is made as to whether the force exceeds the search progress stop criteria. That is, if the number of error corrections that have been captured exceeds a preset good quality standard, or specifically, the signal quality is sufficiently good that the number of error corrections that have been captured does not require further searching. If it is determined that the value falls below the lower limit threshold, the sweep control unit 25 ends the search process regardless of the direction of the search, and proceeds to determine the optimum dispersion control amount in the sweep result output unit 23 ( Step B10 from the "False" route of Step B10).
  • the quality index value determination unit 24 determines that the error correction number captured by the sweep search capturing unit 22 does not exceed a preset good quality standard, then the error index value determination unit 24 It is determined whether the number of corrections FEC C 0Unt (B) exceeds the upper threshold (search progress stop criteria) that can ensure the establishment of communication (from “True” route of Step B10 to “Step B8”). False "root”.
  • the sweep result output unit 23 performs the distributed control amounts DS (l) to DS (2n + l) in which the number of error corrections has been captured by the sweep until then. No Then, the dispersion control amount having the smallest error correction number FEC Count value is calculated as the dispersion control amount that makes the signal quality excellent, and is output as the search result of the sweep search unit 20 (step B14).
  • each functional unit constituting the sweep search unit 20 that continuously searches the dispersion control amount determined by the one-cycle search process in steps B1 to B14 for two cycles.
  • the absolute value difference of the distributed control amounts DSy, DSy-1 for the two searched cycles exceeds the re-search threshold ⁇ Dth for the sweep search unit 20. Judgment is made (see Fig. 6).
  • the limited range in the sweep search unit 20 described above is in the decreasing direction and the increasing direction starting from the dispersion control amount DS (1) that is the result of the rough search from the dichotomy search result output unit 18.
  • the value of DSste p X 2 ⁇ , which is the width of this limited range, is at least the dispersion value assumed as the fluctuation range of the optimum dispersion control amount due to polarization dispersion It can be defined as a value that substantially includes the fluctuation range.
  • the search is performed by following the fluctuation component. Can do. For this reason, the tracking capability of the search can be improved with respect to fluctuations in characteristics with respect to OSNR and polarization mode dispersion, compared to the conventional technique in which dispersion characteristics fluctuate and re-searching is performed by force threshold determination.
  • Such a fluctuation range is a range sufficiently narrower than the VDC3 dispersion controllable range.
  • the sweep range can be further narrowed down compared to the conventional technology, and the search speed can be increased.
  • the distribution control in which the quality index value generated by the quality index value generation unit 4 is good by the dichotomy search unit 10 within the range in which the dispersion control by the distribution controller 3 is possible.
  • the quality index value generated by the quality index value generation unit 4 is optimal for the limited range based on the distributed control amount searched by the dichotomy search unit 10 by the sweep search unit 20. Since the dispersion control amount can be searched more closely by sweeping, there is an advantage that the search speed of the dispersion compensation amount can be made faster than that of the prior art.
  • the apparatus of the present invention can be manufactured by disclosing the above-described embodiment.

Abstract

　分散補償量の探索速度を従来技術よりも高速化させるため、本発明の分散補償制御装置は、分散制御器（３）と、該分散制御器より出力された光信号の品質を示す品質指標値を生成する品質指標値生成部（４）と、品質情報生成部（４）からの前記品質指標値が最適となるように分散制御器（３）での分散制御量を探索する探索部（５）と、をそなえ、探索部（５）は、分散制御器（３）での分散制御可能な範囲において、品質指標値生成部（４）で生成される品質指標値が良好となる分散制御量を二分法により粗く探索する二分法探索部（１０）と、二分法探索部（１０）で探索された分散制御量を基準とした限定範囲について、品質指標値生成部（４）で生成される品質指標値が最適となる分散制御量を掃引により密に探索する掃引探索部（２０）と、をそなえる。

Description

明 細 書
分散補償制御装置および分散制御量探索方法
技術分野
[0001] 本発明は、分散補償制御装置および分散制御量探索方法に関し、特に長距離、 大容量の光信号伝送を行なう際に用いて好適の、分散補償制御装置および分散制 御量探索方法に関するものである。
背景技術
[0002] 近年の光伝送システムに於いては、伝送速度の一層の高速ィ匕が進められ、 10Gb Zsの伝送速度の光伝送システムが既に実用化されて！/、る。又 40GbZsの伝送速度 の光伝送システムの開発も進められており、又波長多重技術により、例えば、 10Gb Zsの伝送速度の光信号を 1000波多重化し、この波長多重光信号を一括増幅して 伝送する光伝送システムの開発も行なわれて ヽる。
[0003] 伝送速度の高速化に伴って、光ファイバの波長分散による光信号波形の劣化が顕 著になり、伝送可能距離を制限する主要因となっている。その為に、分散補償フアイ バを用いて、光ファイバの波長分散を補償することにより、数 100kmの長距離伝送を 可能としている。更に伝送速度を大きくして、 40GbZs程度とした場合は、波長分散 による影響が一層大きくなり、数 100kmの長距離伝送を可能とする為には、光フアイ バの波長分散の厳密な補償が必要となると共に、光ファイバの温度変化による波長 分散特性の変化や偏波モード分散による波長分散特性の変化についても無視でき なくなる。
[0004] このように、上述の 40GbZs程度のように lOGbZsよりも大きな伝送速度で光信号 伝送を行なう場合においては、波長分散に対するトレランス (許容量）についても厳し くなる。これに伴い、波長分散を補償した後の残留波長分散値に対しても厳しい条件 が求められるから、装置運用中は光ファイバの温度変化や偏波モード分散によって 受ける影響に対応して分散補償を行な ヽ、残留波長分散を少なくする必要がある。
[0005] 波長分散を補償する従来技術としては各種の手段が提案されている。例えば、図 7 は分散補償器を含む従来例の説明図であり、 100は光受信装置、 101は分散補償 器、 102は光フィルタ、 103は光電変換部（OZE)、 104はクロック再生手段を含む データ識別部、 105はエラー検出部、 106はエラー率計算部、 107はエラー率変化 量算出部、 108は補償量算出部、 111は光ファイバ伝送路上の遠隔地に配置された 分散補償器を示す。
[0006] 光ファイバを介して伝送された光信号を、光受信装置 100で受信し、分散補償器 1 01により受信光信号の波長分散を補償し、光フィルタ 102により信号成分を含む光 信号を抽出し、光電変換部 103により電気信号に変換し、データ識別部 104に於い てクロックを抽出し、そのクロックを基にデータを識別し、そのデータをエラー検出部 1 05に入力し、エラー検出又はエラー訂正を行なって、受信信号として図示を省略し た後段の装置へ出力する。
[0007] また、エラー率計算部 106は、エラー検出部 105に於けるエラー検出信号を基にェ ラー率を計算し、エラー率変化量算出部 107は、エラー率の変化量を算出して、補 償量算出部 108に入力する。補償量算出部 108は、分散補償量を算出して、分散 補償器 101を制御する。即ち、エラー率が増カロしないように、分散補償器 101に於け る分散補償量を制御する。
[0008] このような光受信装置 100においては、初期設定段階（図示しない光送信装置と光 受信装置 100との間の通信確立までの間）に、接続経路となる光伝送路を通じて伝 送され光信号力も算出されるエラー率等の信号品質情報に応じて、分散補償器 101 における分散補償量を探索し設定することができるようになつている。具体的には、 分散補償器 101で可変可能な分散補償量範囲をスイープ (掃引）して、分散補償量 に対応したエラー率を逐次測定して、最もエラー率が良好な分散補償量を分散補償 器 101に設定する。
[0009] ここで、上述の分散補償器 101としては、例えば、分散補償ファイバの長さを光学 的又は機械的に切替えることにより分散補償量を制御する構成や、温度変化により 波長分散量が変化することを利用して、分散補償量に対応した電流を供給して温度 を探索するヒータを光ファイバに設けた構成などが知られている。
なお、これらの構成を有する分散補償器は、例えば 1つの制御に対する応答に例 えば数十ミリ秒程度以上の時間を要する。従って、補償可能範囲をスイープ (掃引） することとなると例えば数十秒程度以上の時間を要することになる。
[0010] したがって、このような手法で分散補償量の探索を行なう場合には、分散補償器 10 1での分散補償量の掃引が通常比較的長時間力かるから、光受信装置 100におい ては、所期の信号品質を確保するためには、分散補償量の探索に一定の時間が必 要である。
すなわち、初期設定に必要な時間を短縮化させるためには、所期の分散補償量の 設定の探索に要する時間を短縮ィ匕することが求められる。
[0011] 特許文献 1には、初期設定時における分散補償器の可変範囲をスイープして符号 誤り率を算出するが、このときに、フレーム同期検出等の同期検出を行なって、同期 検出ができない範囲については、スイープの幅を同期検出ができる範囲よりも大きく することで、分散補償量の探索を高速化させる構成が記載されて ヽる。
なお、本願発明に関連する従来技術としては、特許文献 2に記載された技術も挙げ られる。
特許文献 1：特開 2004— 236097号公報
特許文献 2：特開 2002— 208892号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0012] し力しながら、上述の特許文献 1に記載された技術においても、分散補償器の可変 範囲を少なくとも下限量力 上限量までスイープする必要があるため、分散補償量の 探索速度を十分に高速化させることが困難であるという課題がある。
また、光ファイバの温度変化や偏波モード分散の影響等によって、最初に設定した 分散補償器の分散補償量によってもエラー率等が劣化した場合には、再度スイープ 動作により分散補償器による分散補償量を探索することになるため、比較的長時間 を要する探索動作が運用中においても同様に繰り返される場合があり、光ファイバの 温度変化や偏波モード分散の影響によって、安定的な分散補償量を設定することが 困難であるという課題もある。
[0013] さらには、以下に示すように、光伝送特有の事象、即ち光入力レベルの変動、即ち OSNR (Optical signal to Noise Ratio)の変動や、偏波モード分散（PMD : Polarizati on Mode Dispersion)の特性変動に対して、最適な分散補償を行なうことが困難であ るという課題ちある。
すなわち、光信号が光受信機で受信されるときの分散を X軸上の値とし、その光信 号についての Qペナルティの値を Y軸の値とした場合には、通常は、横軸上中央付 近の分散値力 ペナルティの値が低くなり（品質が良好になり）、横軸上中央から左 右に離れるに従って (即ち分散値が中央付近の値よりも小さく又は大きくなるに従つ て）、 Qペナルティの値が大きくなる（品質が劣化する）特性を有している。即ち、この 場合の光信号の分散と Qペナルティの値との関係は、中心付近を底とする放物線形 の波形（トレランスカーブ）をなす。
[0014] このとき、光入力レベルの時間軸上での変動等により OSNRの特性も時間軸上で 不規則に変動する。これによつて、上述の光信号の分散と Qペナルティの値との関係 をなす波形は、例えば図 8に示すように、時間によって Y軸方向（上下）に変動する。 又、光伝送路が有する偏波モード分散の特性が時間軸上で変動する。これによつて 、上述の光信号の分散と Qペナルティの値との関係をなす波形は、例えば図 9に示 すように、時間によって X軸方向に変動する。
[0015] そして、これらの PMDや OSNRの特性変動は互いに相関がなぐ従って、両者の 特性変動を重ね合わせると、例えば図 10,図 11に示すように、トレランスカーブは、 カーブの傾き自体は実質的な変動がないものの、 X, Y座標軸上でランダムにシフト することになる（図 10のトレランスカーブ TC1〜TC6、図 11のトレランスカーブ TCI 1 〜TC16参照)。尚、図 10は lOGbitZs程度の伝送速度を有する光信号を受信する 場合のトレランスカーブがシフトする様子を示す一例であり、図 11は 40GbitZs程度 の伝送速度を有する光信号を受信する場合のトレランスカーブがシフトする様子を示 す一例である。
[0016] これらの図 10,図 11に示すように、トレランスカーブの底の座標である、光信号が 光受信機で受信されるときの最適な分散値およびそのときの Qペナルティの値につ いても、 X, Y座標軸上でランダムにシフトするようになる力 更に、 40GbitZs程度の 伝送速度を有する光信号の場合には、トレランスカーブ自体の開きも lOGbitZs程 度の伝送速度の場合よりも狭くなるため、分散に対する要求も一層厳格になる。 [0017] 図 12,図 13はそれぞれ、 lOGbitZs程度および 40GbitZs程度の伝送速度を有 する光信号における分散トレランス幅と Qペナルティの値との関係を示し、図 12,図 1 3中の台形 LI, L2はそれぞれ、 OSNR変動や PMD変動によっても通信の確立を確 保できる分散値と対応する Qペナルティの値の座標上の範囲を示す。
この図 12に示すように、 lOGbitZs程度の伝送速度の光信号を受信する場合にお いては、上述の図 10に示すようにトレランスカーブが変動しても通信の確立を確保で きる分散値の幅 (即ち分散トレランス幅）は、縦軸に示された Qペナルティの値の変化 に対する変動幅が比較的小さ 、。
[0018] 即ち、この図 12に示す台形 L1においては、 Qペナルティの値が最良値 Q11から限 界値 Q 12まで変化したとき、分散トレランス幅は台形 L1の下底の長さ L11から、台形 L2の上底の長さ L12まで変化するから、 Qペナルティの値の変化に対する分散トレ ランス幅の変化量 (縦軸方向の変化に対する台形 L1の右斜辺 L13および左斜辺 L1 4の傾斜）は緩やかである。
[0019] これに対し、図 13に示すように、 40GbitZs程度の伝送速度の光信号を受信する 場合にお 、ては、上述の図 11に示すようにトレランスカーブが変動した場合に通信 の確立を確保できる分散値の幅 (分散トレランス幅）は、縦軸に示された Qペナルティ の値の変化に対する変動幅が比較的大きい。
即ち、この図 13に示す台形 L2においては、 Qペナルティの値が最良値 Q21から限 界値 Q22まで変化したとき、分散トレランス幅は台形 L2の下底の長さ L21から、台形 L2の上底の長さ L22まで変化するから、 Qペナルティの値の変化に対する分散トレ ランス幅の変化量 (縦軸方向の変化に対する台形 L2の右斜辺 L23および左斜辺 L2 4の傾斜）は急峻である。
[0020] このように、 40GbitZs程度の伝送速度を有する光信号の場合には、たとえば図 1
3にお 、て台形 L2中の下底の両端部に相当する分散値が光信号に与えられて!/、る ような OSNR値が良好な場合であっても、図 13の矢印 Aのように PMD変動等により ひとたび OSNR値が変動し、 Qペナルティが劣化すると、分散トレランス幅から外れ てしま 、、通信の確立を確保できなくなることが考えられる。
[0021] なお、 PMD変動等により Qペナルティが劣化した場合であっても、図 13の矢印 Bの ように分散トレランス幅の内部に収まる場合も考えられる。しかしながら、定常状態の
OSNR値からは、現在の状態が、矢印 Aのような Qペナルティの劣化によりエラーと なる領域にあるの力、矢印 Bのような Qペナルティの劣化に対してもエラーが生じない 領域にあるのかが判別できない点も問題となる。
[0022] すなわち、 40GbitZs程度の伝送速度を有する光信号の場合、単に分散トレランス 幅が狭くなるだけでなぐ Qペナルティの値の変化に対する分散トレランス幅の変化 量が急峻であることにより、 OSNR値が良好であっても Qペナルティの劣化によりエラ 一が生じてしまう状態が存在することも問題となる。
換言すれば、ビットレートが lOGbitZs程度力も 40GbitZsと高速ィ匕すると、通信 の確立を確保できる光信号の分散の設定は OSNRや PMD等に対して敏感になるた め、一層の高精度な分散補償が求められる。
[0023] ところで、特許文献 2においては、光送信装置側において予め光信号にチヤ一ピン グを付与する構成を設けて、光受信装置において波長分散と偏波分散とを共に補償 する技術について記載されている。し力しながら、この特許文献 2においては、光送 信装置において光信号にチヤ一ビングを付与するという特定の処理がなされた光信 号であることが偏波モード分散を補償する前提となっているため、受信する光信号に チヤ一ビング等の偏波モード分散補償のための処理がなされているか否かに依存せ ずに、光ファイバの温度変化や偏波モード分散の影響を最小限とする波長分散の補 償量を高速設定する技術にっ 、て提供するものではな 、。
[0024] 本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、分散補償量の探索速度を従 来技術よりも高速化させることを目的とする。
また、受信する光信号に偏波モード分散補償のための処理がなされて 、なくても、 光ファイバの温度変化や偏波モード分散の影響を最小限とする波長分散の補償量 を高速設定することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0025] このため、本発明の分散補償制御装置は、光伝送路の分散特性による光信号の波 形劣化を補償する分散制御器と、該分散制御器より出力された光信号の品質を示す 品質指標値を生成する品質指標値生成部と、該品質情報生成部からの前記品質指 標値が最適となるように該分散制御器での分散制御量を探索する探索部と、をそな え、該探索部は、該分散制御器での分散制御可能な範囲において、該品質指標値 生成部で生成される品質指標値が良好となる分散制御量を二分法により粗く探索す る二分法探索部と、該二分法探索部で探索された分散制御量を基準とした限定範 囲について、該品質指標値生成部で生成される品質指標値が最適となる分散制御 量を掃引により密に探索する掃引探索部と、をそなえたことを特徴としている。
また、好ましくは、該二分法探索部は、前記品質指標値の値を取り込むための分散 制御量を該分散制御器に設定するための指示を該分散制御器に行なう設定指示部 と、該設定指示部で設定指示した前記分散制御量で前記補償がなされた光信号に ついての品質指標値を、該品質指標値生成部から取り込む二分法探索用取り込み 部と、該二分法探索用取り込み部での取り込み結果から、該設定指示部において設 定指示がなされて、該二分法探索用取り込み部において続いて前記品質指標値の 値を取り込むための分散制御量を決定する分散制御量決定部と、をそなえるとともに
、該設定指示部は、探索開始時にデフォルトで予め設定された 2つの分散制御量、 および前記 2つの分散制御量の中間値の分散制御量を、デフォルト中間値として該 分散制御器に順次設定するデフォルト設定指示部をそなえ、該分散制御量決定部 は、前記デフォルト中間値の該分散制御器への設定よりも前 2つの前記設定された 分散制御量についての品質指標値のうちで小さい側の品質指標値に対応した分散 制御量と、前記デフォルト中間値との中間値に相当する分散制御量を、前記デフォ ルト中間値に続 、て該分散制御器に設定し、かつ前記デフォルト中間値に続 、て設 定した分散制御量についての品質指標値を該品質指標値生成部力 取り込む第 1 処理部と、該分散制御器に直前に設定した分散制御量と、前記直前に設定した分散 制御量よりも 1つ前に設定した分散制御量と、の差があらかじめ設定された差分閾値 以下又は前記差分閾値よりも小さくなるまで、前記直前に設定した分散制御量よりも 前に遡って設定された 2つの分散制御量についての品質指標値のうちで小さい側の 品質指標値に対応した分散制御量と、前記直前に設定した分散制御量との中間値 に相当する分散制御量を、続いて該分散制御器に設定し、かつ前記続いて設定し た分散制御量についての品質指標値を該品質指標値生成部力 取り込む処理を繰 り返す第 2処理部と、をそなえ、かつ、該分散制御器に直前に設定した分散制御量と 、前記直前に設定した分散制御量よりも 1つ前に設定した分散制御量と、の差があら 力じめ設定された差分閾値以下又は前記差分閾値よりも小さくなつた場合において 、前記デフォルト分散制御量まで遡って該分散制御器に設定された全ての分散制御 量のうちで品質指標値が最も良好な分散制御量を割り出す割り出し部と、該割り出し 部で割り出された分散制御量に基づき前記粗く探索された結果の分散制御量を出 力する二分法探索結果出力部と、をそなえたことを特徴としている。
[0027] また、該二分法探索制御部で割り出された分散制御量により前記補償がなされた 光信号についての品質指標値が、予め設定された再探索閾値よりも大きい場合には 、該探索結果出力部において前記割り出された分散制御値をもとに前記探索結果を 出力させずに、再度、該デフォルト設定指示部で分散制御量を該分散制御器に設 定することにより、前記二分法による探索を行なうべく該設定指示部を制御する再探 索制御部をそなえることとしてもょ 、。
[0028] さらに、該二分法探索結果出力部は、該二分法探索制御部において割り出された 分散制御量を前記探索結果として該掃引探索部へ出力することにより、該掃引探索 部での探索処理を起動させることもできる。
また、該二分法探索制御部においては、予め設定された複数個数の探索結果値を 出力するまで前記二分法による探索を行なうべく該設定指示部を制御する一方、該 二分法探索結果出力部は、該二分法探索制御部から出力された前記複数個数の探 索結果値の平均を演算し、前記平均の演算結果を前記探索結果として該分散制御 器に出力することにより、該掃引探索部での探索処理を起動させることとしてもよい。
[0029] さらに、該掃引探索部で前記探索を行なう前記限定範囲は、偏波分散による最適 分散制御量の変動幅として想定される分散値幅を実質的に包含するように設定され ることちでさる。
また、該掃引探索部は、前記限定範囲内を予め設定されたステップ幅で分散制御 量を増大方向又は減少方向に掃引させる分散制御量掃引部と、該分散制御量掃引 部で掃引された分散制御量による品質指標値を該品質指標値生成部力 各々取り 込む掃引探索用取り込み部と、該分散制御量掃引部で前記分散制御量が掃引され た範囲において、前記掃引探索用取り込み部で取り込んだ前記品質指標値が最も 良好な分散制御量を割り出し、探索結果として出力する掃引探索結果出力部と、を そなえるとともに、該掃引探索用取り込み部で各々取り込まれる品質指標値について 、予め設定された優良品質基準に達しているか否かを判定するとともに、前記分散制 御量掃引部における当該方向の掃引が続行不要となる予め設定された探索進行停 止基準を超えているかを判定する品質指標値判定部と、該品質指標値判定部にお
V、て、前記取り込まれた品質指標値が前記探索進行停止基準を超えて!/、ると判定さ れた場合には、該分散制御量掃引部における当該方向の掃引を停止させる一方、 前記取り込まれた品質指標値が前記優良品質基準に達していると判定された場合、 又は該分散制御量掃引部における増大方向および減少方向の掃引が停止もしくは 終了した場合には、前記限界範囲の掃引が完了していなくても、該分散制御量掃引 部での前記分散制御量の掃引を終了させる掃引制御部と、をそなえ、該掃引探索結 果出力部は、掃引制御部により前記分散制御量掃引部での掃引が終了された場合 、該分散制御量掃引部で前記分散制御量が掃引された範囲において、品質指標値 が最も良好な分散制御量を割り出し、探索結果として出力することもできる。
[0030] さらに、本発明の分散制御量探索方法は、光伝送路の分散特性による光信号の波 形劣化を可変の分散制御量で補償する分散制御器と、該分散制御器より出力され た光信号の品質を示す品質指標値を生成する品質指標値生成部と、該品質指標値 生成部力 の前記品質指標値が最適となるように該分散制御器での分散制御量を 探索する探索部と、をそなえた分散補償制御装置における該探索部での分散制御 量探索方法であって、初期設定時には、該分散制御器での分散制御可能な範囲を 該品質指標値生成部で生成される品質指標値が最適となる分散制御量を二分法に より粗く探索し、ついで、前記粗く探索された結果の分散制御量を基準とした限定範 囲について、該品質指標値生成部で生成される品質指標値が最適となる分散制御 量を掃引により密に探索することを特徴として 、る。
[0031] また、前記二分法による探索は、比較対象としてデフォルトで与えられた 2つの分散 制御量、および前記 2つの分散制御量の中間値の分散制御量をデフォルト中間値と して、該分散制御器に順次設定することにより、それぞれの分散制御量についての 品質指標値を該品質指標値生成部から取り込み、前記デフォルト中間値の該分散 制御器への設定よりも前 2つの前記設定された分散制御量についての品質指標値 のうちで小さい側の品質指標値に対応した分散制御量と、前記デフォルト中間値との 中間値に相当する分散制御量を、前記デフォルト中間値に続 、て該分散制御器に 設定し、かつ前記デフォルト中間値に続 、て設定した分散制御量にっ 、ての品質指 標値を該品質指標値生成部から取り込む第 1工程と、該分散制御器に直前に設定し た分散制御量と、前記直前に設定した分散制御量よりも 1つ前に設定した分散制御 量と、の差があらかじめ設定された差分閾値以下又は前記差分閾値よりも小さくなる まで、前記直前に設定した分散制御量よりも前に遡って設定された 2つの分散制御 量についての品質指標値のうちで小さい側の品質指標値に対応した分散制御量と、 前記直前に設定した分散制御量との中間値に相当する分散制御量を、続、て該分 散制御器に設定し、かつ前記続いて設定した分散制御量についての品質指標値を 該品質指標値生成部から取り込む処理を繰り返す第 2工程と、該分散制御器に直前 に設定した分散制御量と、前記直前に設定した分散制御量よりも 1つ前に設定した 分散制御量と、の差があらかじめ設定された差分閾値以下又は前記差分閾値よりも 小さくなつた場合にぉ 、て、前記デフォルト分散制御量まで遡って該分散制御器に 設定された全ての分散制御量のうちで品質指標値が最も良好な分散制御量を割り 出す第 3工程と、前記割り出された分散制御量に基づき前記粗く探索された結果の 分散制御量を出力する第 4工程と、をそなえることとしてもよ!/、。
[0032] また、前記第 4工程にぉ 、て、前記第 3工程で割り出された分散制御量を、前記掃 引による探索を行なう基準となる前記粗く探索された結果の分散制御量とすることも でき、更には、前記第 4工程において、前記第 1〜第 3工程を複数回繰り返すことに より割り出された複数の分散制御量の平均を演算し、前記演算によって得られた量を 、前記粗く探索された結果の分散制御量とすることもできる。
[0033] また、前記第 3工程によって割り出された分散制御量が、予め設定された再探索閾 値よりも大きい場合には、前記二分法によって分散制御量を再探索することができる さらに、前記掃引により密に探索を行なう前記限定範囲は、偏波分散による最適分 散制御量の変動幅として想定される分散値変動幅を実質的に包含することとすること ができる。
[0034] また、好ましくは、前記分散制御量を掃引により密に探索する際には、前記限定範 囲内を予め設定されたステップ幅で分散制御量を増大方向又は減少方向に掃引さ せ、前記掃引された分散制御量による品質指標値を該品質指標値生成部から各々 取り込み、前記分散制御量が掃引された範囲において、前記取り込んだ品質指標値 が最も良好な分散制御量を割り出し、探索結果として出力する一方、前記各々取り 込まれる品質指標値について、予め設定された優良品質基準に達している力否かを 判定するとともに、進行中の方向の掃引が続行不要となる予め設定された探索進行 停止基準を超えて!/、るかを判定し、前記取り込まれた品質指標値が前記探索進行停 止基準を超えていると判定された場合には、当該進行中の方向の掃引を停止させる 一方、前記取り込まれた品質指標値が前記優良品質基準に達していると判定された 場合、又は増大方向および減少方向双方の掃引が停止もしくは終了した場合には、 前記限界範囲の掃引が完了していなくても、前記掃引を終了させて、前記分散制御 量が掃引された範囲において、品質指標値が最も良好な分散制御量を割り出し、探 索結果として出力することとしてもよい。
発明の効果
[0035] このように、本発明によれば、二分法探索部により、分散制御器での分散制御可能 な範囲において、品質指標値生成部で生成される品質指標値が良好となる分散制 御量を二分法により粗く探索し、掃引探索部により、二分法探索部で探索された分散 制御量を基準とした限定範囲について、品質指標値生成部で生成される品質指標 値が最適となる分散制御量を掃引により密に探索することができるので、分散補償量 の探索速度を従来技術よりも高速化させることができる利点がある。
[0036] また、図 13に示されるように、 OSNR値の上では良好であっても Qペナルティの変 化に対してエラーとなる（矢印 Aのような)状態より、 Qペナルティの変化に対してもェ ラーとならな 、 (矢印 Bのような)状態を探索することができるから、光ファイバの温度 変化や偏波モード分散の影響を小さくすることができる。
さらに受信する光信号に偏波モード分散補償のための処理がなされていなくても、 光ファイバの温度変化や偏波モード分散の影響を最小限とする波長分散の補償量 を高速設定することができる利点もある。
図面の簡単な説明
[0037] [図 1]本発明の一実施形態に力かる分散補償制御装置を示すブロック図である。
[図 2]本発明の一実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。
[図 3]本発明の一実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。
[図 4]本発明の一実施形態の動作を説明するための図である。
[図 5]本発明の一実施形態の動作を説明するための図である。
[図 6]本発明の一実施形態の動作を説明するための図である。
[図 7]従来技術を示すブロック図である。
[図 8]光信号の分散と Qペナルティの値との関係をなす波形が時間軸上で変動する ことを説明するための図である。
[図 9]光信号の分散と Qペナルティの値との関係をなす波形が時間軸上で変動する ことを説明するための図である。
[図 10] lOGbitZsの光信号の分散と Qペナルティの値との関係をなす波形が時間軸 上で変動することを説明するための図である。
[図 ll]40GbitZsの光信号の分散と Qペナルティの値との関係をなす波形が時間軸 上で変動することを説明するための図である。
[図 12] lOGbitZs程度の伝送速度を有する光信号における分散トレランス幅と Qぺ ナルティの値との関係を示す図である。
[図 13]40GbitZs程度の伝送速度を有する光信号における分散トレランス幅と Qぺ ナルティの値との関係を示す図である。
符号の説明
[0038] 1 分散補償制御装置
2 光伝送路
3 VDC (分散制御器）
4 受信データ処理部（品質指標値生成部）
5 探索部 光受信機
光ファイバ
二分法探索部
設定指示部
デフォルト設定指示部
二分法探索用取り込み部
第 1処理部
第 2処理部
分散制御量決定部
割り出し部
再探索制御部
二分法探索結果出力部
掃引探索部
分散制御量掃引部
掃引探索用取り込み部
掃引結果出力部
品質指標値判定部
掃引制御部
再探索制御部
光受信装置
分散補償器
光フィルタ
光電変換部 (OZE)
クロック再生手段を含むデータ識別部 エラー検出部
エラー率計算部
エラー率変化量算出部
補償量算出部 111 分散補償器
発明を実施するための最良の形態
[0039] 以下、図面を参照することにより、本発明の実施の形態について説明する。なお、 実施の形態は以下に示す実施例の形態に限るものではない。又、上述の本願発明 の目的のほか、他の技術的課題，その技術的課題を解決する手段及び作用効果に ついても、以下の実施の形態による開示によって明らかとなる。
〔A〕一実施形態の説明
図 1は本発明の一実施形態に力かる分散補償制御装置を示すブロック図である。こ の図 1に示す分散補償制御装置 1は、光伝送路 2の波長分散特性による受信光信号 の波形劣化を補償するためのものであり、分散制御器としての可変分散補償器 (VD C ; Variable Dispersion Compensator) 3,品質指標値生成部を構成する受信データ 処理部 4および探索部 5をそなえて 、る。
[0040] VDC3は、光受信機 6における光信号受信処理を行なう前段において、光伝送路 2の分散特性による波形劣化を補償するためのものであって、入力される光信号に つ！、て可変分散制御量で分散を制御する。この VDC3の分散制御量は後述の探索 部 5によって設定されるようになって 、る。
なお、この VDC3としては、前述の図 7に示す分散補償器 101と同様、例えば、分 散補償ファイバの長さを光学的又は機械的に切替えることにより分散補償量を制御 する構成や、温度変化により波長分散量が変化することを利用して、分散補償量に 対応した電流を供給して温度を探索するヒータを光ファイバに設けた構成などが知ら れている。又、図 1における VDC3は、光伝送路 2に対して光受信機 6側にそなえら れているが、図示しない光送信装置側などの伝送経路上のその他の箇所に適宜設 けることちでさる。
[0041] 光受信機 6においては、 VDC3で分散制御が施された光信号について光ファイバ 7等を介して入力されて、光信号を受光し電気信号に変換する処理等が行なわれる 。光信号が差動位相偏移変調が施されたものである場合には、当該光受信機 6にお いて適宜遅延干渉処理や光電変換検出等の復調処理やクロック再生処理等が行な われる。 また、受信データ処理部 4は、光受信機 6からの復調電気信号についてフレーマと しての処理や誤り訂正処理を行なう。このとき、受信データ処理部 4で行なわれる誤り 訂正処理に関する情報である例えば誤り訂正数は、 VDC3により波形劣化の補償が なされた光信号の品質を示す値 (品質指標値)として、探索部 5へ出力されるようにな つている。従って、受信データ処理部 4は、分散制御器 3により補償が施された光信 号の品質を示す品質指標値を生成する品質指標値生成部を構成する。
[0042] 探索部 5は、例えばプロセッサ等力 なる演算処理部や各種設定やプログラム等を 記憶する記憶部等により構成されて、受信データ処理部 8からの品質指標値である 誤り訂正数が最適となるように VDC3での分散制御量を探索するものであって、機能 的には、二分法探索部 10および掃引探索部 20をそなえて 、る。
二分法探索部 10は、 VDC3での分散制御可能な範囲において、受信データ処理 部 8で生成される品質指標値が良好となる分散制御量を二分法により粗く探索する。 又、掃引探索部 20は、二分法探索部 10で探索された分散制御量を基準とした限定 範囲について、受信データ処理部 8で生成される品質指標値が最適となる分散制御 量を掃引により密に探索する。
[0043] 特に、光受信機 6において、光伝送路 2を介して接続される図示しない光送信機と の通信が確立する前段階、即ち初期設定時においては、上述の二分法探索部 10で 信号品質を最適にするための大まかな探索分散制御量を探索するとともに、この二 分法探索部 10で大まかに探索された結果を用いることにより限定された範囲での掃 引（ディザリング)を行なうことにより、 VDC3の全分散可変幅をなす下限力も上限ま でを掃引したり、二分法のみを用いた掃引を行なったりする場合に比べて、ディザリ ングによる掃引幅を大幅に絞ることができるようになるので、光伝送路 2の状態に即し た最適な分散制御量を従来技術よりも探索速度を高速化させることができるようにな る。
[0044] なお、通信確立後、即ち運用中においては、探索部 5において上述のごとく探索さ れた分散制御量を VDC3に設定しておくことで最適な分散補償を行なうことができる 力 偏波モード分散や光伝送路 2の温度変動等によって最適な分散制御量の特性 が変化していると想定できる時間周期を置いて、適宜掃引探索部 20での探索を行な うことで、分散制御量に対する信号品質の特性の変動要因に対しても追従することが 可能となる。
[0045] ここで、二分法探索部 10は、設定指示部 11,二分法探索用取り込み部 12,分散 制御量決定部 15,割り出し部 16,再探索制御部 17および二分法探索結果出力部 1 8をそなえて構成される。
設定指示部 11は、品質指標値の値を取り込むための分散制御量を VDC3に設定 するための指示を当該 VDC3に行なうものであり、探索開始時にデフォルトで予め設 定された 2つの分散制御量、およびこれら 2つの分散制御量の中間値の分散制御量 を、デフォルト中間値として VDC3に順次設定するデフォルト設定指示部をそなえて いる。尚、デフォルト中間値が計算されるもととなる 2つのデフォルト分散制御量は、 それぞれ、例えば VDC3の分散量可変幅の下限値および上限値に対応させることが できる。
[0046] また、二分法探索用取り込み部 12は、設定指示部 11で設定指示した分散制御量 で波形劣化の補償がなされた光信号にっ 、ての誤り訂正数 (品質指標値)を、受信 データ処理部 4から順次取り込むものである。更に、分散制御量決定部 15は、二分 法探索用取り込み部 12での取り込み結果から、設定指示部 11において設定指示が なされて、二分法探索用取り込み部 12において続いて品質指標値の値を取り込む ための分散制御量を決定するものであり、第 1処理部 13および第 2処理部 14をそな えている。
[0047] 第 1処理部 13は、前述のデフォルト中間値の VDC3への設定よりも前 2つの設定さ れた分散制御量についての誤り訂正数のうちで小さい側の品質指標値に対応した 分散制御量と、デフォルト中間値との中間値に相当する分散制御量を、デフォルト中 間値に続 、て VDC3に設定すべき分散制御量として決定するようになって 、る。 これにより、設定指示部 11では、第 1処理部 13における決定に従って、上述のデフ オルト中間値に続 、て VDC3に分散制御量を設定し、二分法探索用取り込み部 12 において、 VDC3に設定した分散制御量についての誤り訂正数を受信データ処理 部 4から取り込むことができるようになって 、る。
[0048] また、第 2処理部 14は、 VDC3に直前に設定した分散制御量と、直前に設定した 分散制御量よりも 1つ前に設定した分散制御量と、の差があらかじめ設定された差分 閾値以下又は前記差分閾値よりも小さくなるまで、直前に設定した分散制御量よりも 前に遡って設定された 2つの分散制御量についての誤り訂正数のうちで小さい側の 誤り訂正数に対応した分散制御量と、当該直前に設定した分散制御量との中間値に 相当する分散制御量を、続いて VDC3に設定すべき分散制御量として決定するよう になっている。
[0049] これにより、設定指示部 11では、第 2処理部 14における決定に従って、分散制御 量を VDC3に設定し、かつ、二分法探索用取り込み部 12においては、このように設 定した分散制御量にっ 、ての誤り訂正数を、受信データ処理部 4からから取り込むこ とができるようになつている
さらに、割り出し部 16は、 VDC3に直前に設定した分散制御量と、この直前に設定 した分散制御量よりも 1つ前に設定した分散制御量と、の差があらかじめ設定された 差分閾値以下又はこの差分閾値よりも小さくなつた場合において、デフォルト分散制 御量まで遡って VDC3に設定された全ての分散制御量のうちで誤り訂正数が最も良 好な分散制御量を割り出すものである。
[0050] すなわち、二分法探索部 10では、分散制御量決定部 15で決定していく分散制御 量は、探索が進むに従い直前に VDC3に設定された分散制御量との差分が小さくな つてくる。そこで、第 2処理部 14では、続けて誤り訂正数を取り込むための分散制御 量を決定しながら、粗い探索が完了したと認められる程度まで探索の分解能が進ん だ力否力の判断を、設定指示部 11で VDC3を設定指示することとなる最新の分散制 御量とひとつ前の分散制御量との差分と、差分閾値との大小比較で行なっている。こ れにより、最新 2つの VDC3に設定された分散制御量の差分があら力じめ設定され た差分閾値よりも小さくなるまでは、次なる誤り訂正数を取り込むための分散制御量 が VDC3に設定されることになる。
[0051] また、上述の差分が差分閾値よりも小さくなつた場合において、最後に VDC3に設 定された分散制御量が、二分法による探索の結果として最も信号品質が良好である と期待できるが、当該二分法探索部 10での探索中において PMDによる光伝送路 2 の分散特性が変動することで、最終的に選択された分散制御量が却って信号品質 が劣化する場合も想定できる。
[0052] このため、上述の割り出し部 16においては、これまで設定指示部 11で設定指示さ れた全ての分散制御量のうちで、（二分法探索用取り込み部 12で取り込まれた)対 応する品質指標値が最も良好な分散制御量を、直近の光伝送路 2の特性からもっと も信号品質が良好になると考えられる分散制御量として割り出すようになつている。 さらに、二分法探索結果出力部 18は、割り出し部 16で割り出された分散制御量を もとに二分法探索部 10での探索結果を掃引探索部 20に出力するものである。例え ば、割り出し部 16において割り出された分散制御量を探索結果として掃引探索部 20 へ出力することにより、掃引探索部 20での探索処理を起動させることとすることができ る。
[0053] または、二分法探索結果出力部 18においては、割り出し部 16において予め設定さ れた複数個数の探索結果値を出力するまでは二分法による探索を繰り返し行なうベ ぐ設定指示部 11,二分法探索用取り込み部 12,分散制御量決定部 15および割り 出し部 16を動作させるとともに、割り出し部 16から出力されたその複数個数の探索 結果値の平均を演算し、その平均の演算結果を探索結果として掃引探索部 20に出 力することにより、掃引探索部 20での探索処理を起動させることとしてもよい。
[0054] すなわち、割り出し部 16において割り出された複数個の分散制御量に、偏波モー ド分散の影響による光伝送路 2の分散特性の変動が現れて 、るような場合にお!、て は、これら複数個の分散制御量の平均をとることで、このような偏波モード分散の影 響を丸めることができるようになる。
また、再探索制御部 17は、割り出し部 16で割り出された分散制御量により波形劣 化の補償がなされた光信号についての誤り訂正数が、予め設定された再探索閾値よ りも大きい場合には、二分法探索結果出力部 18において割り出された分散制御値を もとにした探索結果を出力させずに、再度、デフォルト設定指示部 11aで分散制御量 を VDC3に設定することにより、二分法による探索を行なうべく設定指示部 11を制御 するものである。
[0055] この再探索閾値は、例えば、光伝送路 2を介して接続される光送信機と光受信機 6 との通信の確立を確保できる誤り訂正数上限値 (例えば受信データ処理部 4で誤り 訂正を行なうことができる最大の誤り訂正数)として設定することができる。即ち、割り 出し部 16で割り出された分散制御量であっても、その分散制御量は、 VDC3に設定 したとしても通信の確立を確保できな 、程度のものであるため、再度探索を行なって 、探索中に分散特性が回復して通信の確立を確保できる程度の分散制御量を探索 するようにして 、るのである。
[0056] また、上述の掃引探索部 20は、分散制御量掃引部 21,掃引探索用取り込み部 22 ,掃引結果出力部 23,品質指標値判定部 24,掃引制御部 25および再探索制御部 26をそなえている。
ここで、分散制御量掃引部 21は、上述の二分法探索部 10で探索された分散制御 量を基準とした限定範囲内を予め設定されたステップ幅で分散制御量を増大方向又 は減少方向に掃引（ディザリング）させるものであり、掃引探索用取り込み部 22は、分 散制御量掃引部 21で掃引された分散制御量による品質指標値である誤り訂正数を 受信データ処理部 4から各々取り込むものである。
[0057] なお、この掃引探索部 20で探索を行なう上述の限定範囲は、当該掃引探索部 20 での探索中の PMDによる最適分散制御量の変動分を想定して、偏波分散による最 適分散制御量の変動幅として想定される分散値幅を実質的に包含するように設定す ることができる。このような分散値幅を包含するように設定される分散値幅であっても、 前述の二分法探索部 10での探索開始する際の 2つのデフォルト分散制御量の幅よ りも、十分に狭くすることができる。
[0058] また、掃引探索結果出力部 23は、分散制御量掃引部 21で分散制御量が掃引され た範囲において、掃引探索用取り込み部 22で取り込んだ誤り訂正数が最も良好な 分散制御量を割り出し、探索結果として出力するものである。更に、品質指標値判定 部 24は、掃引探索用取り込み部 22で各々取り込まれる誤り訂正数について、予め 設定された優良品質基準に達しているか否かを判定するとともに、分散制御量掃引 部 21における当該方向の掃引が続行不要となる予め設定された探索進行停止基準 を超えて 、るかを判定するものである。
[0059] そして、掃引制御部 25においては、品質指標値判定部 24において、取り込まれた 品質指標値が上述の探索進行停止基準を超えて 、ると判定された場合には、分散 制御量掃引部 21における当該方向の掃引を停止させる一方、上述の取り込まれた 誤り訂正数が優良品質基準に達していると判定された場合、又は分散制御量掃引部 21における増大方向および減少方向の掃引が停止もしくは終了した場合には、上 述の限界範囲の掃引が完了していなくても、分散制御量掃引部 21での分散制御量 の掃引を終了させるものである。
[0060] さらに、上述の掃引探索結果出力部 23においては、掃引制御部 25により分散制 御量掃引部 21での掃引が終了された場合、分散制御量掃引部 21で分散制御量が 掃引された範囲において、誤り訂正数が最も良好な分散制御量を割り出し、探索結 果として出力することができるようになつている。尚、この掃引探索結果出力部 23から 出力された探索結果は、 VDC3に設定されて、以降に続く運用時の受信光信号の 分散補償を、探索結果の分散制御量で最適に行なう。
[0061] 再探索制御部 26は、上述の各部 21〜25の動作によって割り出される分散制御量 を、 2周期分連続して探索させるベく制御するとともに、 2周期分の割り出された分散 制御量 DSy, DSy-1の絶対値差分が、掃引探索部 20用の再探索閾値 Δ Dthを超えて いる力否かを判断する。そして、この分散制御量 DSy, DSy-1の絶対値差分が、掃引 探索部 20用に予め設定された再探索閾値 Δ Dthを超えて 、な 、場合には掃引探索 部 20としての探索結果として最新の分散制御量 DSyを出力して、一連の探索処理を 終了させる一方、超えている場合には再探索を行なうべく掃引探索部 20をなす各部 21〜25を制御する。
[0062] なお、上述の各閾値については、図示しない記憶部にテーブル構成として保持し ておくことができる。
上述のごとく構成された分散補償制御装置 1の探索部 5での具体的な探索動作に ついて、図 2および図 3のフローチャートに従って以下説明する。
すなわち、通信が確立する前の初期設定動作時には、図 2のフローチャートに示す ように、まず二分法探索部 10により、 VDC3での分散制御可能な範囲を受信データ 処理部 4で生成される誤り訂正数が最適となる分散制御量を粗く探索し、ついで、図 3のフローチャートに示すように、掃引探索部 20で、二分法探索部 10にて粗く探索さ れた結果の分散制御量を基準とした限定範囲について、受信データ処理部 4で生成 される誤り訂正数が最適となる分散制御量を掃引により密に探索することで、二分法 探索部 10で粗く探索された分散制御量を微調整する。
[0063] ここで、図 2のフローチャートにおける二分法による探索では、 1周期の探索で 1個 の分散制御量を割り出し部 16で割り出しているが、この 1周期中の探索において設 定指示部 11で VDC3に設定指示を行なう回数を示す変数 Aを導入する。
そして、二分法探索部 10での探索が開始されると、変数 Aを初期設定の「0」から（ ステップ A1)、「1」だけ増加させて (ステップ A2)、設定指示部 11でデフォルト分散 制御量のうちの一つを設定する。この場合においては、 VDC3の分散制御可変幅に おける下限値をデフォルト分散制御量 D(l)として設定する (ステップ A3,ステップ A4
) o
[0064] 次いで、このデフォルト分散制御量 D(l)が VDC3に設定されてから、設定された分 散制御量による信号品質指標値として、二分法探索用取り込み部 12にて誤り訂正数 FEC Count(l)を受信データ処理部 4から取り込む（ステップ A5)。尚、 D(x)は、 A=x回 目の分散制御量を示し、 FEC Count(x)は、 A=x回目の分散制御量での誤り訂正数で ある。
つぎに、変数 Aを A=2として（ステップ A6の" False"ルートからステップ A2)、上述の A=lの場合と基本的に同様に、 VDC3の分散制御可変幅における上限値をデフオル ト分散制御量 D(2)として設定し (ステップ A3,ステップ A4)、つぎに、このデフォルト分 散制御量 D(2)が VDC3に設定されて力 の信号品質指標値として、二分法探索用 取り込み部 12にて誤り訂正数 FEC Count(2)を受信データ処理部 4から取り込む (ス テツプ A5)。
[0065] なお、二分法探索部 10においては、上述の下限値のデフォルト分散制御量 D(l)か ら上限値のデフォルト分散制御量 D(2)の範囲において最適分散制御量が探索され るので、これらのデフォルト分散制御量 D(l), D(2)については、少なくともこれらの値 の間に最適な分散制御量を探索できる値、例えば VDC3の分散制御可変範囲の下 限および上限とすることができる。
[0066] さらに、変数 Aを A=3として（ステップ A6の" False"ルートからステップ A2)、設定指 示部 11をなすデフォルト設定指示部 11 aでは、 D(l)と D(2)の中間値 { D(l) + D(2) } /2 をデフォルト中間値 D(3)として VDC3に設定し (ステップ A3,ステップ A4)、 D(l), D(2 )の場合と同様に、この分散制御量 D(3)が VDC3に設定されて力 の信号品質指標 値として、二分法探索用取り込み部 12にて誤り訂正数 FEC Count(3)を受信データ処 理部 4から取り込む（ステップ A5)。
[0067] つぎに、変数 Aを A=4とし (ステップ A6の" False"ルートからステップ A2)、分散制御 量決定部 15の第 1処理部 13において、分散制御量 D(2)のときの誤り訂正数 FEC Co unt(2)と分散制御量 D(l)のときの誤り訂正数 FEC Count(l)とを比較し、少ない側の FE C Countでの分散値と、 D(2)および D(l)の中間値である分散制御量 D(3)と、の中間値 を D(4)として、 VDC3に設定するとともに (ステップ A3,ステップ A4)、この分散制御 量 D(4)が VDC3に設定されて力 の信号品質指標値として、二分法探索用取り込み 部 12にて誤り訂正数 FEC Count(4)を受信データ処理部 4から取り込む (第 1工程、ス テツプ A5)。
[0068] そして、以降は (ステップ A6の〃 True"ルート）、第 2処理部 14により、 VDC3に直前 に設定した分散制御量と、直前に設定した分散制御量よりも 1つ前に設定した分散 制御量と、の差があらかじめ設定された差分閾値 Thlよりも小さくなるまで (又は差分 閾値 Thl以下となるまで)、直前に設定した分散制御量よりも前に遡って設定された 2つの分散制御量についての誤り訂正数のうちで小さい側の誤り訂正数に対応した 分散制御量と、直前に設定した分散制御量との中間値に相当する分散制御量を、続 Vヽて VDC3に設定し、かつ続 、て設定した分散制御量にっ 、ての誤り訂正数を受信 データ処理部 4から取り込む処理を繰り返す (第 2工程、ステップ A7の〃 True〃ルート からステップ A2,ステップ A3)。
[0069] たとえば、 VDC3に直前に設定した分散制御量 D(4)と、直前に設定した分散制御 量 D(4)よりも 1つ前に設定した分散制御量 D(3)と、の差があらかじめ設定された差分 閾値 Thlよりも大きい場合には、直前に設定した分散制御量 D(4)よりも前に遡って設 定された 2つの分散制御量 D(2), D(l)についての誤り訂正数のうちで小さい側の誤り 訂正数に対応した分散制御量と、直前に設定した分散制御量 D(4)との中間値に相 当する分散制御量を D(5)として、続いて VDC3に設定し、かつ続いて設定した分散 制御量 D(5)につ!/、ての誤り訂正数 FEC Count(5)を受信データ処理部 4から取り込む (ステップ A7の" True"ルートからステップ A2,ステップ A3)。
[0070] そして、 VDC3に直前に設定した分散制御量 D(A)と、直前に設定した分散制御量 よりも 1つ前に設定した分散制御量 D(A-1)と、の差があらかじめ設定された差分閾値 Thlよりも小さくなつた場合においては、この時点において二分法探索での目標の 分解能まで探索が行なわれたとして、探索動作は終了し、最適な分散制御量の抽出 処理に移る。
すなわち、割り出し部 16において、前述のデフォルト分散制御量まで遡って VDC3 に設定された全ての分散制御量 D(l)〜！ A)のうちで品質指標値が最も良好な分散 制御量 Dxおよびそのときの誤り訂正数 FEC Count_x(Dx)を割り出す (第 3工程、ステツ プ A7の" False"ルートからステップ A8)。尚、 Dxは二分法による x回目に設定された 分散制御量であって最適な分散制御量を示し、 FEC Count_X(y)は、二分法の回数 x 回目で分散制御量 yの時に取得した誤り訂正数である。
[0071] また、割り出し部 16において割り出された分散制御量が、予め設定された再探索 閾値 Th2よりも大きい場合には、再探索制御部 17の制御により、上述のごとき二分 法によって分散制御量を再探索する（ステップ A9の" False"ルートからステップ A1)。 例えば図 4に示すように、二分法探索部 10で第 1周期目に行なった探索の結果、トレ ランスカーブ C1上の点 # 1を割り出した場合にぉ 、ては、この点 # 1の誤り訂正数 (F EC Count)は再探索閾値 Th2 (図 4の ErrTH— 11参照）よりも大きい値であるため、 再探索制御部 17の制御により再探索される。
[0072] し力しながら、第 2周期目での探索によっても、割り出したレランスカーブ C2上の点
# 2の誤り訂正数が再探索閾値 Th2よりも大きいため、二分法探索結果出力部 18に 出力することはできない。この場合においては、第 3周期目での探索によって初めて 再探索閾値 Th2を下回る誤り訂正数を有する（トレランスカーブ C3上の）点 # 3を探 索することができる。
[0073] さらに、二分法探索結果出力部 18においては、割り出し部 16において予め設定さ れた複数個数 Xの探索結果値を出力するまでは二分法による探索を繰り返し行なう ベぐ設定指示部 11,二分法探索用取り込み部 12,分散制御量決定部 15および割 り出し部 16を動作させる。そして、二分法探索結果出力部 18では、割り出し部 16か ら出力されたその複数個数の探索結果値の平均を演算し、その平均の演算結果を 探索結果として掃引探索部 20から VDC3に出力することにより、掃引探索部 20での 探索処理を起動させる（第 4工程、ステップ A10)。
[0074] たとえば、図 5に示すように、第 1周期〜第 4周期の探索を行なった結果、割り出し た分散制御量 D1が再探索閾値 Th2を超える第 1回目を除き、第 2周期目〜第 4周期 目での探索で得られた分散制御量 D2〜D4を平均することにより、平均の演算結果 ( D2+D3+D4) Z3を探索結果として出力することができる。これにより、この図 5に示 すそれぞれの周期でのトレランスカーブ CI 1〜C14に見られるように、割り出し部 16 にお 、て割り出された複数個の分散制御量に偏波モード分散の影響による光伝送 路 2の分散特性の変動が現れているような場合においても、これら複数個の分散制 御量の平均をとることで、このような偏波モード分散の影響を丸めることができるように なる。
[0075] 換言すれば、前述の図 13に示すような 40GbitZsの光伝送における厳格な分散 特性が求められる場合においても、後段の掃引探索部 20による探索処理と協同して 、分散 Qペナルティの座標を通信の確立を確保できる台形領域内の点を従来技術 よりも高速に探索することができるようになる。
なお、二分法探索結果出力部 18においては、割り出し部 16で割り出された一つの 分散制御量をそのまま粗く探索された結果の分散制御量とすることもできる。
[0076] さらに、上述の二分法探索部 10で粗い探索がなされると、続いて図 3に示すように 、上述のごとき粗い探索結果の微調整が掃引探索部 20で行なわれる。図 3のフロー チャートにおける掃引（ディザリング）による探索では、 1周期の探索で二分法探索結 果出力部 18から出力される分散制御量を中心として分散値の減少方向および増加 方向の限定範囲で掃引が行なわれるが、この掃引探索部 20の分散制御量掃引部 2 1で VDC3に分散制御量を設定する回数を示す変数 Bを導入する。
[0077] さらに、ディザリングのステップ幅を Dstepとし、一方向（分散値の増加方向又は減 少方向）で最大 テツプディザリングさせるとすると、最大変動幅は n X Dstepとなる 。本実施形態においては、最初に nステップの減少方向のディザリング (このときの変 数 Bは 2〜n+l)、即ち n回の分散値減少方向への VDC3の制御量設定および誤り訂 正数の取り込みを行ない、ついで、 nステップの増大方向のディザリングを行なう（こ のときの変数 Bは n+2〜2n+l)。
[0078] まず、掃引探索部 20での探索が開始されると、変数 Bを初期設定の「0」から (ステツ プ Bl)、「1」だけ増加させて (ステップ B2)、分散制御量掃引部 21で、二分法探索部 10をなす二分法探索結果出力部 18から出力された粗調整の結果としての分散制御 量 DS(1)を VDC3に設定すべき値と定める (ステップ B3)。尚、分散制御量掃引部 21 では、定められた DS(1)の値を VDC3に設定制御するに先立って、 VDC3における 分散制御量として設定可能な範囲内にある力否かを判断している (ステップ B4)。
[0079] すなわち、 DS(1)が VDC3における分散制御量として設定可能な範囲内にあれば、 当該 DS(1)についての VDC3への設定を行なうが（ステップ B4の" True"ルートからス テツプ B5)、 DS(1)が設定可能な範囲を超えている場合には、減少方向への掃引は 停止させて、増大方向の掃引に移行する（ステップ B4の" False"ルート、ステップ B11 の" True"ルート、ステップ B12で B=n+1、ステップ B9の" False"ルートからステップ B2 で B=n+2)。
[0080] ついで、この分散制御量 DS(1)が VDC3に設定されて減少方向へのディザリングが 行なわれる場合において、設定された分散制御量による信号品質指標値として、掃 引探索用取り込み部 22にて誤り訂正数 FEC Count(l)を受信データ処理部 4から取り 込む (ステップ B6)。尚、 DS(y)は、 B=y回目の分散制御量を示し、 FEC Count(y)は、 B=y回目の分散制御量での誤り訂正数である。
[0081] そして、品質指標値判定部 24では、このように掃引探索用取り込み部 22で取り込 まれた誤り訂正数 FEC Count(l)の値が、前述の通信の確立を確保できる上限閾値（ 探索進行停止基準、図 6の Errth— 21参照）を超えて ヽるか否かを判定する (ステツ プ B7の〃 True"ルートからステップ B8)。
掃引制御部 25では、品質指標値判定部 24の判定結果に基づき、誤り訂正数 FEC Countd)の値が、通信の確立を確保できる上限閾値 (探索進行停止基準)を超えて いなければ、更に探索を進めることになるが（ステップ B8の" True"ルート）、超えてい る場合には、減少方向でのディザリングは停止され、増加方向のディザリングに移る（ ステップ B8の" False"ルートからステップ Bl 1の" Tlue"ルート、ステップ B12、ステップ B9の" False"ルートからステップ B2)。
[0082] また、誤り訂正数 FEC Count(l)の値が、上述の上限閾値を超えておらず、更に探 索が進む場合には、分散制御量掃引部 21では、変数 Bを「1」増カロさせることにより B= 2として（ステップ B9の" False"ルートからステップ B2)、分散制御量を減少方向の DS( 2) = DS(1) - DSstep X (2-1) = DS(1) - DSstepとして（ステップ B3)、これを VDC3に設 定する（ステップ B4の〃 True"ルートからステップ B5)。つぎに、この分散制御量 DS(2) が VDC3に設定されて力 の信号品質指標値として、掃引探索用取り込み部 22にて 誤り訂正数 FEC Count(2)を受信データ処理部 4から取り込む (ステップ B6)。
[0083] 以降、分散制御量掃引部 21では、 B=2の場合と同様に、 Bの値力 ¾=n+lとなるまで 、分散制御量を減少方向の DS(B) = DS(1)— DSstep X (B-l)として、得られた分散制 御量を順次 VDC3に設定して 、く（ステップ B2〜ステップ B6)。
この場合においても、分散制御量掃引部 21では、このように算出される DS(B)の値 力 Sあらかじめ設定された上下限の範囲、即ち VDC3で設定可能な当該分散制御量 の範囲内にあるかが VDC3への設定制御に先行して判断している。即ち、 DS(B)の 値が VDC3で設定可能な当該分散制御量の範囲内にあれば、当該 DS(B)の制御量 が VDC3に設定されるが（ステップ B4の〃 True"ルートからステップ B5)、範囲内にな ければ、増加方向のディザリングのための分散制御量の計算に移行する (ステップ B 4の" False"ルート、ステップ B11の" True"ルート、ステップ B12で B=n+1、ステップ B9 の" False"ルートからステップ B2で B=n+2)。
[0084] また、上述の B=2〜n+1での減少方向の DS(B)の値を VDC3に設定して対応する FE C Count(B)を取り込む処理の過程においては、品質指標値判定部 24で、掃引探索 用取り込み部 22で取り込まれた誤り訂正数が、予め設定された優良品質基準を超え て！、る否かを判定する（ステップ B6に続くステップ B7の" False"ルートからステップ B1 0)。
具体的には、取り込まれた誤り訂正数が、優良品質基準として、これ以上探索を不 要とするほど十分に信号品質が良いとされる下限閾値を下回ると判定された場合に は、掃引制御部 25では、現在の探索の方向にかかわらず探索処理を終了させる。そ して、掃引結果出力部 23では、それまで取り込まれた分散制御量のうちで誤り訂正 数力もっとも小さい値に対応する分散制御量を割り出して出力することができる (ステ ップ B10の" False"ルートからステップ B14)。
[0085] これにより、光伝送路 2の特性が優良であり、上述の限定範囲であってもすべて探 索する必要がないほど良好な信号品質をもたらす分散制御量が探索できた場合に は、その時点で探索処理を終了させることができるので、掃引探索部 20での探索処 理をより一層高速化させることができる。尚、この優良判定基準をなす下限閾値として は、例えば図 6に示すエラーフリーとなるような値 Errth— 22とすることができる。
[0086] また、品質指標値判定部 24では、掃引探索用取り込み部 22で取り込まれた誤り訂 正数が、予め設定された優良品質基準を超えていないと判定された場合、次に、誤り 訂正数 FEC C0Unt(B)の値が、通信の確立を確保できる上限閾値 (探索進行停止基 準）を超えて!/、るか否かを判定する（ステップ B10の〃 True"ルートからステップ B8)。 このとき、誤り訂正数 FEC Count(B)の値力 通信の確立を確保できる上限閾値をこ えていなければ、減少方向のディザリングが続行されるが（ステップ B8の〃 True"ルー ト）、上限閾値を超えている場合には (ステップ B8の" False"ルート）、掃引制御部 25 の分散制御量掃引部 21に対する制御により、減少方向でのディザリングは停止され 、増加方向のディザリングに移ることになる（ステップ B11の" Tlue"ルート、ステップ B 12で B = n+1、ステップ B9の" False"ルートからステップ B2で B = n+2)。
[0087] そして、誤り訂正数 FEC Count(B)の値が通信の確立を確保できる上限閾値を越え ることなく、減少方向の掃引端点である D(n+1)まで掃引が行なわれた場合には (ステ ップ B9の "False"ルート）、掃引制御部 25では、次に、前述の二分法探索結果出力 部 18から出力された粗調整の結果としての分散制御量である DS(1)を起点として、増 加方向のディザリングを行なうベぐ分散制御量掃引部 21を制御する (ステップ B2, ステップ B3)。この場合においては、分散制御量を増加方向の DS(B) = DS(l) + DSst ep X (B-l-n)として、得られた分散制御量を順次 VDC3に設定していく（ステップ B2 〜ステップ B6)。
[0088] この増加方向のディザリングを行なう場合においても、分散制御量掃引部 21では、 このように算出される DS(B)の値があらかじめ設定された上下限の範囲、即ち VDC3 で設定可能な当該分散制御量の範囲内にあるか力 SVDC3への設定制御に先行して 判断している。即ち、 DS(B)の値力VDC3で設定可能な当該分散制御量の範囲内に あれば、当該 DS(B)の制御量が VDC3に設定されるが（ステップ B4の" True"ルートか らステップ B5)、範囲内になければ、増加方向のディザリングを停止させる。この場合 においては、減少方向、増加方向双方のディザリングが終了したことになるので、掃 引結果出力部 23での最適分散制御量の抽出に割り出し (ステップ B4の "False"ルー ト、ステップ B11の〃 False"ルート、ステップ B13で B=2n+1、ステップ B9の〃 True"ルー トからステップ B14)。
[0089] さらに、上述の B=n+2〜2n+lの場合の探索の過程でも、品質指標値判定部 24で、 掃引探索用取り込み部 22で取り込まれた誤り訂正数についての優良品質基準およ び探索進行停止基準を超えている力否かの判定が行なわれる。即ち、取り込まれた 誤り訂正数が、予め設定された優良品質基準を超えているか、具体的には、取り込ま れた誤り訂正数が、これ以上探索を不要とするほど十分に信号品質が良いとされる 下限閾値を下回ると判定された場合には、掃引制御部 25では、探索の方向にかか わらず探索処理を終了させ、掃引結果出力部 23での最適分散制御量の割り出しに 進む（ステップ B10の" False"ルートからステップ B14)。
[0090] また、品質指標値判定部 24では、掃引探索用取り込み部 22で取り込まれた誤り訂 正数が、予め設定された優良品質基準を超えていないと判定された場合、次に、誤り 訂正数 FEC C0Unt(B)の値が、通信の確立を確保できる上限閾値 (探索進行停止基 準）を超えて 、るかを判定する（ステップ B10の" True"ルートからステップ B8の" False "ルート)。
このとき、掃引制御部 25では、誤り訂正数 FEC Count(B)の値力 通信の確立を確 保できる上限閾値 (探索進行停止基準)を超えていない場合には、引き続き増加方 向のディザリングが続けられるが（ステップ B8の" True"ルート）、超えている場合には 、一連のディザリング処理を終了させ、掃引結果出力部 23での最適分散制御量の割 り出しに進む（ステップ B8の" False"ルート、ステップ Bl 1の" False"ルート、ステップ B 13で B=2n+1、ステップ B9の" True"ルートからステップ B14)。
[0091] このようにして、増加方向への探索についても終了すると、掃引結果出力部 23では 、それまで掃引により誤り訂正数を取り込んできた分散制御量 DS(l)〜DS(2n+l)のう ちで、一番誤り訂正数 FEC Countの値が少ない分散制御量を、信号品質が優良とな る分散制御量として割り出して、掃引探索部 20の探索結果として出力する (ステップ B14)。
さらに、再探索制御部 26では、上述のステップ B1〜B14による 1周期の探索処理 によって割り出される分散制御量を、 2周期分連続して探索させるベぐ掃引探索部 2 0をなす各機能部 21から 25を制御するとともに、探索された 2周期分の割り出された 分散制御量 DSy, DSy-1の絶対値差分が、掃引探索部 20用の再探索閾値 Δ Dthを 超えて ヽるカゝ否かを判断する（図 6参照)。
[0092] そして、この分散制御量 DSy, DSy-1の絶対値差分が、掃引探索部 20用の再探索 閾値 Δ Dthを超えていない場合には掃引探索部 20としての探索結果として最新の分 散制御量 DSyを出力して、一連の探索処理を終了させる一方 (ステップ B15の〃 True" ルート）、超えている場合には再探索を行なうべく掃引探索部 20をなす各部 21〜25 を制御する（ステップ B15の" False"ルート）。尚、 Dsyは、ディザリング y周期目に探索 結果出力部 23で割り出された分散制御量である。
[0093] なお、上述の掃引探索部 20での限定範囲は、二分法探索結果出力部 18からの粗 い探索の結果となる分散制御量 DS(1)を起点として、減少方向および増加方向に DSs tep X nだけ広がる範囲として規定することができる力 この限定範囲の幅である DSste p X 2ηの値としては、少なくとも、偏波分散による最適分散制御量の変動幅として想 定される分散値変動幅を実質的に包含させる値として規定することができる。
[0094] このようにすれば、掃引探索部 20での探索中において、 OSNRや偏波モード分散 による光伝送路 2の分散特性が変動する場合においても、その変動成分を追従して 探索することができる。このため、分散特性が変動して力 閾値判定等によって再探 索を行なう従来技術に比べて、 OSNRや偏波モード分散に対する特性変動に対し て探索の追従能力を向上させることができる。
[0095] また、このような変動幅としても、 VDC3の分散制御可能範囲よりも十分に狭い範囲
(例えば VDC3の分散制御可能範囲の 1Z3程度以下）に収めることができるので、 従来技術よりも更に掃引範囲を絞り込むことができ、探索速度を高速化させることが できる。 このように、本発明によれば、二分法探索部 10により、分散制御器 3での分散制御 可能な範囲において、品質指標値生成部 4で生成される品質指標値が良好となる分 散制御量を二分法により粗く探索し、掃引探索部 20により、二分法探索部 10で探索 された分散制御量を基準とした限定範囲について、品質指標値生成部 4で生成され る品質指標値が最適となる分散制御量を掃引により密に探索することができるので、 分散補償量の探索速度を従来技術よりも高速化させることができる利点がある。
[0096] また、受信する光信号に偏波モード分散補償のための処理がなされて 、なくても、 光ファイバの温度変化や偏波モード分散の影響を最小限とする波長分散の補償量 を高速設定することができる利点もある。
〔B〕その他
上述した実施形態にかかわらず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々変 形して実施することが可能である。
[0097] その他、上述した実施形態の開示により、本発明の装置を製造することは可能であ る。

Claims

請求の範囲
[1] 入力光信号の波形劣化を補償する分散補償量が可変である分散制御器と、該分 散制御器より出力された光信号の品質を示す品質指標値を生成する品質指標値生 成部と、該品質情報生成部からの前記品質指標値が最適となるように該分散制御器 での分散制御量を探索する探索部と、をそなえ、
該探索部は、
該分散制御器での分散制御可能な範囲において、該品質指標値生成部で生成さ れる品質指標値が良好となる分散制御量を二分法により粗く探索する二分法探索部 と、
該二分法探索部で探索された分散制御量を基準とした限定範囲について、該品質 指標値生成部で生成される品質指標値が最適となる分散制御量を掃引により密に 探索する掃引探索部と、をそなえたことを特徴とする分散補償制御装置。
[2] 該二分法探索部は、
前記品質指標値の値を取り込むための分散制御量を該分散制御器に設定するた めの指示を該分散制御器に行なう設定指示部と、
該設定指示部で設定指示した前記分散制御量で前記補償がなされた光信号につ いての品質指標値を、該品質指標値生成部から取り込む二分法探索用取り込み部 と、
該二分法探索用取り込み部での取り込み結果から、該設定指示部において設定 指示がなされて、該二分法探索用取り込み部において続いて前記品質指標値の値 を取り込むための分散制御量を決定する分散制御量決定部と、をそなえるとともに、 該設定指示部は、探索開始時にデフォルトで予め設定された 2つの分散制御量、 および前記 2つの分散制御量の中間値の分散制御量を、デフォルト中間値として該 分散制御器に順次設定するデフォルト設定指示部をそなえ、
該分散制御量決定部は、
前記デフォルト中間値の該分散制御器への設定よりも前 2つの前記設定された分 散制御量についての品質指標値のうちで小さい側の品質指標値に対応した分散制 御量と、前記デフォルト中間値との中間値に相当する分散制御量を、前記デフォルト 中間値に続 、て該分散制御器に設定し、かつ前記デフォルト中間値に続 、て設定し た分散制御量についての品質指標値を該品質指標値生成部力 取り込む第 1処理 部と、
該分散制御器に直前に設定した分散制御量と、前記直前に設定した分散制御量 よりも 1つ前に設定した分散制御量と、の差があらかじめ設定された差分閾値以下又 は前記差分閾値よりも小さくなるまで、前記直前に設定した分散制御量よりも前に遡 つて設定された 2つの分散制御量についての品質指標値のうちで小さい側の品質指 標値に対応した分散制御量と、前記直前に設定した分散制御量との中間値に相当 する分散制御量を、続いて該分散制御器に設定し、かつ前記続いて設定した分散 制御量についての品質指標値を該品質指標値生成部力 取り込む処理を繰り返す 第 2処理部と、をそなえ、
かつ、該分散制御器に直前に設定した分散制御量と、前記直前に設定した分散制 御量よりも 1つ前に設定した分散制御量と、の差があらかじめ設定された差分閾値以 下又は前記差分閾値よりも小さくなつた場合において、前記デフォルト分散制御量ま で遡って該分散制御器に設定された全ての分散制御量のうちで品質指標値が最も 良好な分散制御量を割り出す割り出し部と、
該割り出し部で割り出された分散制御量に基づき前記粗く探索された結果の分散 制御量を出力する二分法探索結果出力部と、をそなえたことを特徴とする請求項 1記 載の分散補償制御装置。
[3] 該二分法探索制御部で割り出された分散制御量により前記補償がなされた光信号 についての品質指標値が、予め設定された再探索閾値よりも大きい場合には、該探 索結果出力部において前記割り出された分散制御値をもとに前記探索結果を出力さ せずに、再度、該デフォルト設定指示部で分散制御量を該分散制御器に設定するこ とにより、前記二分法による探索を行なうべく該設定指示部を制御する再探索制御部 をそなえたことを特徴とする請求項 2記載の分散補償制御装置。
[4] 該二分法探索結果出力部は、該二分法探索制御部において割り出された分散制 御量を前記探索結果として該掃引探索部へ出力することにより、該掃引探索部での 探索処理を起動させることを特徴とする、請求項 2記載の分散補償制御装置。
[5] 該二分法探索制御部においては、予め設定された複数個数の探索結果値を出力 するまで前記二分法による探索を行なうべく該設定指示部を制御する一方、 該二分法探索結果出力部は、該二分法探索制御部力 出力された前記複数個数 の探索結果値の平均を演算し、前記平均の演算結果を前記探索結果として該分散 制御器に出力することにより、該掃引探索部での探索処理を起動させることを特徴と する、請求項 2記載の分散補償制御装置。
[6] 該掃引探索部で前記探索を行なう前記限定範囲は、偏波分散による最適分散制 御量の変動幅として想定される分散値幅を実質的に包含するように設定されることを 特徴とする請求項 1記載の分散補償制御装置。
[7] 該掃引探索部は、
前記限定範囲内を予め設定されたステップ幅で分散制御量を増大方向又は減少 方向に掃引させる分散制御量掃引部と、
該分散制御量掃引部で掃引された分散制御量による品質指標値を該品質指標値 生成部から各々取り込む掃引探索用取り込み部と、
該分散制御量掃引部で前記分散制御量が掃引された範囲において、前記掃引探 索用取り込み部で取り込んだ前記品質指標値が最も良好な分散制御量を割り出し、 探索結果として出力する掃引探索結果出力部と、をそなえるとともに、
該掃引探索用取り込み部で各々取り込まれる品質指標値について、予め設定され た優良品質基準に達している力否かを判定するとともに、前記分散制御量掃引部に おける当該方向の掃引が続行不要となる予め設定された探索進行停止基準を超え ているかを判定する品質指標値判定部と、
該品質指標値判定部において、前記取り込まれた品質指標値が前記探索進行停 止基準を超えていると判定された場合には、該分散制御量掃引部における当該方 向の掃引を停止させる一方、前記取り込まれた品質指標値が前記優良品質基準に 達していると判定された場合、又は該分散制御量掃引部における増大方向および減 少方向の掃引が停止もしくは終了した場合には、前記限界範囲の掃引が完了してい なくても、該分散制御量掃引部での前記分散制御量の掃引を終了させる掃引制御 部と、をそなえ、 該掃引探索結果出力部は、掃引制御部により前記分散制御量掃引部での掃引が 終了された場合、該分散制御量掃引部で前記分散制御量が掃引された範囲におい て、品質指標値が最も良好な分散制御量を割り出し、探索結果として出力することを 特徴とする請求項 1記載の分散補償制御装置。
[8] 入力光信号の波形劣化を補償する分散補償量が可変である分散制御器と、該分 散制御器より出力された光信号の品質を示す品質指標値を生成する品質指標値生 成部と、該品質指標値生成部からの前記品質指標値が最適となるように該分散制御 器での分散制御量を探索する探索部と、をそなえた分散補償制御装置における該 探索部での分散制御量探索方法であって、
初期設定時には、該分散制御器での分散制御可能な範囲を該品質指標値生成部 で生成される品質指標値が最適となる分散制御量を二分法により粗く探索し、 ついで、前記粗く探索された結果の分散制御量を基準とした限定範囲について、 該品質指標値生成部で生成される品質指標値が最適となる分散制御量を掃引によ り密に探索することを特徴とする、分散制御量探索方法。
[9] 前記二分法による探索は、
比較対象としてデフォルトで与えられた 2つの分散制御量、および前記 2つの分散 制御量の中間値の分散制御量をデフォルト中間値として、該分散制御器に順次設 定することにより、それぞれの分散制御量についての品質指標値を該品質指標値生 成部から取り込み、
前記デフォルト中間値の該分散制御器への設定よりも前 2つの前記設定された分 散制御量についての品質指標値のうちで小さい側の品質指標値に対応した分散制 御量と、前記デフォルト中間値との中間値に相当する分散制御量を、前記デフォルト 中間値に続 、て該分散制御器に設定し、かつ前記デフォルト中間値に続 、て設定し た分散制御量についての品質指標値を該品質指標値生成部力 取り込む第 1工程 と、
該分散制御器に直前に設定した分散制御量と、前記直前に設定した分散制御量 よりも 1つ前に設定した分散制御量と、の差があらかじめ設定された差分閾値以下又 は前記差分閾値よりも小さくなるまで、前記直前に設定した分散制御量よりも前に遡 つて設定された 2つの分散制御量についての品質指標値のうちで小さい側の品質指 標値に対応した分散制御量と、前記直前に設定した分散制御量との中間値に相当 する分散制御量を、続いて該分散制御器に設定し、かつ前記続いて設定した分散 制御量についての品質指標値を該品質指標値生成部力 取り込む処理を繰り返す 第 2工程と、
該分散制御器に直前に設定した分散制御量と、前記直前に設定した分散制御量 よりも 1つ前に設定した分散制御量と、の差があらかじめ設定された差分閾値以下又 は前記差分閾値よりも小さくなつた場合にぉ 、て、前記デフォルト分散制御量まで遡 つて該分散制御器に設定された全ての分散制御量のうちで品質指標値が最も良好 な分散制御量を割り出す第 3工程と、
前記割り出された分散制御量に基づき前記粗く探索された結果の分散制御量を出 力する第 4工程と、をそなえたことを特徴とする、請求項 8記載の分散制御量探索方 法。
[10] 前記第 4工程において、前記第 3工程で割り出された分散制御量を、前記掃引によ る探索を行なう基準となる前記粗く探索された結果の分散制御量とすることを特徴と する、請求項 9記載の分散制御量探索方法。
[11] 前記第 4工程において、前記第 1〜第 3工程を複数回繰り返すことにより割り出され た複数の分散制御量の平均を演算し、前記演算によって得られた量を、前記粗く探 索された結果の分散制御量とすることを特徴とする、請求項 9記載の分散制御量探 索方法。
[12] 前記第 3工程によって割り出された分散制御量が、予め設定された再探索閾値より も大き ヽ場合には、前記二分法によって分散制御量を再探索することを特徴とする、 請求項 9記載の分散制御量探索方法。
[13] 前記掃引により密に探索を行なう前記限定範囲は、偏波分散による最適分散制御 量の変動幅として想定される分散値変動幅を実質的に包含することを特徴とする請 求項 8記載の分散制御量探索方法。
[14] 前記分散制御量を掃引により密に探索する際には、
前記限定範囲内を予め設定されたステップ幅で分散制御量を増大方向又は減少 方向に掃引させ、
前記掃引された分散制御量による品質指標値を該品質指標値生成部から各々取 り込み、
前記分散制御量が掃引された範囲において、前記取り込んだ品質指標値が最も 良好な分散制御量を割り出し、探索結果として出力する一方、
前記各々取り込まれる品質指標値について、予め設定された優良品質基準に達し ている力否かを判定するとともに、進行中の方向の掃引が続行不要となる予め設定さ れた探索進行停止基準を超えて!/、るかを判定し、
前記取り込まれた品質指標値が前記探索進行停止基準を超えていると判定された 場合には、当該進行中の方向の掃引を停止させる一方、前記取り込まれた品質指標 値が前記優良品質基準に達していると判定された場合、又は増大方向および減少 方向双方の掃引が停止もしくは終了した場合には、前記限界範囲の掃引が完了して いなくても、前記掃引を終了させて、
前記分散制御量が掃引された範囲において、品質指標値が最も良好な分散制御 量を割り出し、探索結果として出力することを特徴とする請求項 8記載の分散制御量 探索方法。
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