WO2015087448A1 - マルチキャリア光伝送システム、マルチキャリア光伝送方法、光送信器、及び、光受信器 - Google Patents

マルチキャリア光伝送システム、マルチキャリア光伝送方法、光送信器、及び、光受信器 Download PDF

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optical
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西原　真人
田中　俊毅
雄高 甲斐
智夫 ▲高▼原
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富士通株式会社
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    • H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes

Definitions

  • the present invention relates to a multicarrier optical transmission system, a multicarrier optical transmission method, an optical transmitter, and an optical receiver.
  • the DMT modulation method is one of multicarrier transmission technologies based on orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) technology, and is used in DSL technologies such as ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line).
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • bit loading In the DMT modulation method, a technique called “bit loading” is used in which the number of bits corresponding to transmission characteristics is assigned to each subcarrier.
  • An example of transmission characteristics is a signal-to-noise ratio (SNR), a bit error rate (BER), and the like.
  • SNR signal-to-noise ratio
  • BER bit error rate
  • the transmission characteristics may be referred to as transmission conditions. For example, more bits are assigned to subcarriers with high transmission characteristics than subcarriers with low transmission characteristics. Therefore, the frequency utilization efficiency can be improved.
  • an electrical / optical (E / O) converter using a direct modulation method using a semiconductor laser can be applied to the optical transmitter.
  • An optical / electrical (O / E) converter using a light receiving element such as a PD (photodetector or photodiode) can be applied to the optical receiver.
  • DML direct modulation laser
  • an optical transmission system capable of improving frequency utilization efficiency (in other words, improving transmission capacity), downsizing, and cost reduction is provided. be able to.
  • the optical receiver receives the instantaneous worst value of the distortion of the received signal and feeds it back to the optical transmitter.
  • the optical transmitter transmits the frequency based on the received instantaneous worst value.
  • the degree of modulation of the multiplexed digital signal light and the number of frequency multiplexed channels are determined.
  • the transmission characteristics change depending on the driving conditions (for example, the amplitude and bias current of the driving current) of the semiconductor laser that is an example of the light source. Therefore, in order to ensure the transmission characteristics required for the optical transmission system, it is required to optimize the driving conditions of the semiconductor laser.
  • the DMT modulation system changes the bit allocation (multilevel) and transmission power of each subcarrier according to the transmission characteristics, so that each transmission characteristic is different. It is required to optimize the driving conditions of the semiconductor laser.
  • One of the objects of the present invention is to suppress the deterioration of transmission characteristics by optimizing the driving conditions of the light source in the multicarrier optical transmission system.
  • an optical transmitter transmits a multicarrier modulated signal light by driving a light source using a modulated signal modulated by a multicarrier modulation method, and the multicarrier modulation transmitted by the optical transmitter is transmitted.
  • an optical receiver that receives signal light and demodulates the modulated signal, the reception characteristic of any of the subcarrier signals included in the modulated signal is monitored, and the monitoring result is transmitted to the optical transmitter.
  • the driving condition of the light source is controlled based on the monitoring result received from the optical receiver.
  • Optimized light source driving conditions in a multi-carrier optical transmission system can suppress degradation of transmission characteristics.
  • FIG. 1 It is a block diagram which shows the structure of the multicarrier optical transmission system which applied the DMT modulation system based on one Embodiment. It is a figure which shows an example of the subcarrier arrangement
  • FIG. 1 It is a figure which shows the example of a characteristic of the frequency response with respect to the frequency which is one of the characteristics of the direct modulation laser used for the optical transmitter illustrated in FIG. It is a figure which shows the characteristic example of the relative noise intensity (RIN) with respect to the frequency which is one of the characteristics of the direct modulation laser used for the optical transmitter illustrated in FIG. It is a figure explaining the example of a setting of the monitor carrier in the optical receiver illustrated in FIG. It is a figure explaining the example of a setting of the monitor carrier in the optical receiver illustrated in FIG. It is a figure explaining the example of a setting of the monitor carrier in the optical receiver illustrated in FIG. It is a figure which shows an example of the table which the laser drive control part of the optical transmitter illustrated in FIG. 1 memorize
  • stores. 2 is a flowchart illustrating a transmission method using the multicarrier optical transmission system illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a multicarrier optical transmission system to which a DMT modulation scheme is applied according to an embodiment.
  • the multicarrier optical transmission system 1 shown in FIG. 1 exemplarily includes an optical transmitter 10 and an optical receiver connected to the optical transmitter 10 via an optical transmission path 50 using an optical transmission medium such as an optical fiber. 30.
  • the optical transmission line 50 may be provided with one or a plurality of optical amplifiers.
  • the optical transmitter 10 converts transmission data modulated by the DMT modulation method into an optical signal by the direct modulation method, and transmits the obtained transmission modulated signal light to the optical transmission line 50.
  • the DMT modulation scheme is an example of a multicarrier modulation scheme.
  • the transmission modulated signal light may be referred to as DMT modulated signal light.
  • the DMT modulated signal light is an example of multicarrier modulated signal light.
  • the optical receiver 30 obtains received data by converting the DMT modulated signal light received from the optical transmission line 50 into an electric signal and performing DMT demodulation.
  • the optical transmitter 10 includes, for example, a DMT modulation unit 11, a direct modulation laser (DML) 12, a DML driver 13, and a laser drive control unit 14.
  • DML direct modulation laser
  • the DMT modulation unit 11 is an example of a multicarrier modulation unit, and generates DMT modulated signals by DMT modulating transmission data that is electrical signals. Therefore, for example, the DMT modulation unit 11 includes a serial / parallel (S / P) conversion unit 111, a mapper 112, an inverse fast Fourier transform unit (IFFT) 113, and a synthesis unit 114.
  • S / P serial / parallel
  • IFFT inverse fast Fourier transform unit
  • the S / P conversion unit 111 performs S / P conversion on the transmission data, generates a number of parallel data corresponding to the number of transmission subcarriers, and inputs the parallel data to the mapper 112.
  • the mapper 112 maps the parallel data (digital bit string) input from the S / P converter 111 to symbols on the complex plane (IQ plane) for each subcarrier. This mapping may be referred to as subcarrier modulation.
  • An example of the subcarrier arrangement is shown in FIG. FIG. 2 illustrates a state in which N (N is an integer of 2 or more) subcarriers are set in the frequency domain. 1 to N indicate subcarrier numbers.
  • more bits can be assigned to one symbol for subcarriers with high transmission characteristics than for subcarriers with low transmission characteristics. For example, as shown in FIG. 3, when a subcarrier with a smaller subcarrier number has better transmission characteristics, more bits than a subcarrier with a larger subcarrier number are assigned to one symbol for a subcarrier with a smaller subcarrier number. Can do.
  • the IFFT 113 converts a frequency domain signal mapped to a symbol for each subcarrier by the mapper 112 into a time domain signal by performing IFFT processing.
  • the combining unit 114 generates a DMT modulated signal by combining the time domain signals obtained by the IFFT 113.
  • the DML driver 13 amplifies the DMT modulation signal obtained by the DMT modulation unit 11 (synthesis unit 114) so as to satisfy the drive conditions (for example, bias current and amplitude) determined by the laser drive control unit 14. , DML12 drive current is generated.
  • the DML 12 is an example of a light source, for example, a semiconductor laser.
  • the DML 12 generates DMT modulated signal light and outputs it to the optical transmission line 50 when the light emission power fluctuates in accordance with the DMT-modulated drive current supplied from the DML driver 13.
  • the laser drive control unit 14 controls the driving conditions of the DML 12 by the DML driver 13.
  • the driving condition of the DML 12 may be referred to as “laser driving condition”.
  • FIG. 4 shows an example of the relationship between the drive current of the DML 12 and the output optical power of the DML 12.
  • FIG. 5, FIG. 6 and FIG. 7 show examples of characteristics of second harmonic components, frequency characteristics, and characteristics of relative intensity noise (RIN: Relative Intensity Noise) when the drive amplitude changes. Indicates. These characteristics are examples of the characteristics of the DML 12. Note that RIN is obtained by normalizing fluctuations in light intensity caused by interference between stimulated emission light and spontaneous emission light in the laser light with an average optical power.
  • the output optical power of the DML 12 varies by varying the drive current with a certain amplitude on the basis of the bias current value.
  • the amplitude of the drive current may be referred to as drive amplitude.
  • the DML 12 can be operated in the linear region by appropriately setting the bias current value and the drive amplitude.
  • the DML 12 operates in a non-linear region, and as illustrated in FIG. 5, the second harmonic component increases in the optical output light power of the DML 12, so that the transmission characteristics deteriorate. .
  • the frequency characteristic band becomes narrow as illustrated in FIG.
  • reference signs A to D when comparing the frequency response (dB) when the drive current is 40 mA, 60 mA, 80 mA, and 100 mA, the band in which the same frequency response can be obtained as when the drive current is the maximum 100 mA is obtained. The smaller the drive current, the narrower it becomes.
  • FIG. 7 illustrates RIN (dB / Hz) for each frequency when the drive current is 15 mA, 25 mA, 35 mA, 45 mA, 55 mA, and 65 mA, as indicated by reference signs A to F.
  • the multilevel value and transmission power of individual subcarriers are optimized according to the transmission characteristics, so it is important to optimize the driving conditions of the DML 12 for each transmission characteristic.
  • the characteristics of the DML 12 are affected by the RIN and frequency band depending on the frequency as described above. Therefore, there are subcarriers (frequencies) that are more affected by RIN and frequency bands than others.
  • the reception characteristics (for example, SNR, BER, etc.) of such a subcarrier signal are monitored (measured) by the optical receiver 30 (subcarrier monitor unit 33 described later), and based on the monitoring result To control the driving conditions of the DMT 12.
  • the monitoring result can be transmitted (feedback) to the optical transmitter 10 through an optical transmission line that transmits light in a direction opposite to that of the optical transmission line 50 (not shown in FIG. 1).
  • the monitor result can be illustratively placed on an OSC (Optical Supervisory Channel) signal that is an example of the monitor control signal light.
  • OSC Optical Supervisory Channel
  • the laser drive control unit 14 illustrated in FIG. 1 determines the drive condition of the DML 12 based on the monitor result fed back from the optical receiver 30.
  • the laser drive control unit 14 stores a table 141 that defines a combination (correspondence relationship) between the SC monitor result and the laser drive condition, and determines the drive condition with reference to the table 141 from the monitor result. To do.
  • the table 141 may be referred to as an SC monitor result-laser driving condition table 141.
  • the table 141 is stored in a storage unit (not shown) such as a memory provided in the laser drive control unit 14. An example of the contents of the table 141 will be described later with reference to FIG.
  • the optical receiver 30 illustrated in FIG. 1 illustratively includes a PD (photodetector or photodiode) 31 that is an example of a light receiving element, a DMT demodulator 32, a subcarrier (SC) monitor unit 33, and an SC.
  • a monitoring result transmission unit 34 illustratively includes a PD (photodetector or photodiode) 31 that is an example of a light receiving element, a DMT demodulator 32, a subcarrier (SC) monitor unit 33, and an SC.
  • a monitoring result transmission unit 34 illustratively includes a PD (photodetector or photodiode) 31 that is an example of a light receiving element, a DMT demodulator 32, a subcarrier (SC) monitor unit 33, and an SC.
  • SC subcarrier
  • the PD 31 converts the DMT modulated signal light received from the optical transmission line 50 into an electrical signal having an amplitude corresponding to the received light power.
  • the DMT demodulator 32 obtains received data by DMT demodulating the electrical signal obtained by the PD 31. Therefore, the DMT demodulator 32 includes, for example, a dividing unit 321, a fast Fourier transform unit (FFT: Fast Fourier Transformer) 322, a demapper 323, and a parallel-serial (P / S) conversion unit 324.
  • FFT Fast Fourier Transformer
  • P / S parallel-serial
  • the dividing unit 321 divides the electric signal input from the PD 31 into the number of subcarriers and inputs it to the FFT 322.
  • the FFT 322 converts a signal in the time domain into a signal in the frequency domain by performing an FFT process on each signal input from the dividing unit 321.
  • the demapper 323 subtracts the received signal from the frequency domain signal obtained by the FFT 322 by identifying the received symbol on the IQ plane for each subcarrier and extracting (demapping) the bit mapped to the received symbol.
  • Carrier demodulation DMT demodulation
  • the demodulated reception signal (subcarrier signal) for each subcarrier is P / S converted by the P / S conversion unit 324 and output as serial reception data.
  • the subcarrier monitoring unit 33 illustratively monitors (measures) any one or more reception characteristics of the subcarrier signals input from the demapper 323 to the P / S conversion unit 324. Examples of reception characteristics are SNR and BER.
  • the subcarrier signal input to the subcarrier monitoring unit 33 may be fixed to a signal having a predetermined subcarrier number, or may be changed to a signal having a different subcarrier number depending on the setting.
  • a selection unit is provided at the input stage of the subcarrier monitoring unit 33, and one or more of the signals of each subcarrier output from the demapper 323 are selectively selected by setting the selection unit. You may make it input into 33.
  • the subcarrier monitor result transmission unit 34 transmits (feeds back) the reception characteristic (monitor result) of the subcarrier signal monitored (measured) by the subcarrier monitor unit 33 to the laser drive control unit 14 of the optical transmitter 10.
  • the subcarrier monitor result transmission unit 34 may be realized by superimposing the monitor result on the OSC light transmitted to the optical transmitter 10 using the OSC transmission unit.
  • monitor subcarriers monitored by the subcarrier monitoring unit 33 (hereinafter sometimes referred to as “monitor subcarriers”) will be described.
  • the monitor subcarrier is illustratively set to a subcarrier corresponding to a frequency that affects the characteristics of the DML 12 as described above.
  • a setting example of monitor subcarriers will be described with reference to FIGS.
  • Graphs A to F illustrated on the left side of FIG. 8 show examples of RIN characteristics with respect to frequency, which is one of the laser characteristics, as in FIG.
  • Graphs A to C illustrated on the right side of FIG. 8 show examples of RIN characteristics with respect to drive current when the frequencies are 1 GHz, 7 GHz, and 20 GHz, respectively.
  • the frequency of 7 GHz is a frequency in the vicinity of the relaxation oscillation frequency of the DML 12, the fluctuation of RIN due to the change of the drive current tends to be larger than other frequencies. Therefore, by setting a subcarrier corresponding to 7 GHz as a monitor subcarrier in the subcarrier monitor unit 33, the influence of the RIN characteristic, which is one of the laser characteristics, on the transmission characteristic of the DMT modulated signal can be monitored with high sensitivity. Is possible.
  • the relaxation oscillation frequency is a frequency at which wavelength fluctuation (chirping) occurs in the output light of the DML 12 at a frequency exceeding the frequency, and the response characteristic with respect to the drive current is rapidly deteriorated.
  • graphs A to D illustrated on the left side of FIG. 9 show an example of a frequency characteristic which is one of the laser characteristics as in FIG.
  • Graphs A to C illustrated on the right side of FIG. 9 show examples of frequency response characteristics with respect to respective driving currents when the frequencies are 2 GHz, 7 GHz, and 28 GHz, respectively.
  • a subcarrier corresponding to 28 GHz on the higher frequency side among 2 GHz, 7 GHz, and 28 GHz is set as a monitor subcarrier. This makes it possible to monitor with high sensitivity the influence of the frequency (band) characteristic, which is one of the laser characteristics, on the transmission characteristic of the DMT modulated signal.
  • two subcarriers of 7 GHz and 28 GHz are set as monitor subcarriers, and the reception characteristics are monitored by the subcarrier monitor unit 33. To do.
  • the laser drive control unit 14 recognizes the operation state of the DML 12 from the monitor result of each monitor subcarrier, and controls the drive condition of the DML 12.
  • the laser drive control unit 14 refers to the table 141 in which the reception characteristics and the driving conditions of the DML 12 are associated with each other based on the reception characteristics of the subcarrier signal monitored by the subcarrier monitoring unit 33, and Determine operating conditions.
  • FIG. 11 shows an example of a table 141 that the laser drive control unit 14 stores in a storage unit such as a memory.
  • FIG. 11 exemplarily shows a state in which four entries are set in the table 141 as combinations of SNR, which is an example of reception characteristics, and bias current and driving amplitude, which are examples of driving conditions.
  • the first entry is data for setting the bias current and drive amplitude of the DML 12 to 60 mA and 40 mA, respectively, when the reception characteristics (for example, SNR) of the monitor carriers of 7 GHz and 28 GHz are 20 dB and 10 dB, respectively.
  • the second entry has data for setting the bias current and drive amplitude of the DML 12 to 80 mA and 40 mA, respectively, when the SNR of each monitor carrier is 20 dB and 12 dB, respectively.
  • the third entry has data for setting the bias current and drive amplitude of the DML 12 to 60 mA and 60 mA, respectively, when the SNR of each monitor carrier is 25 dB and 10 dB, respectively.
  • the fourth entry has data for setting the bias current and drive amplitude of the DML 12 to 80 mA and 60 mA, respectively, when the SNR of each monitor carrier is 25 dB and 12 dB, respectively.
  • the laser drive control unit 14 selects one of the above four entries based on the reception characteristics of the monitor subcarrier, and sets and controls the DML driver 13 to the laser drive condition indicated in the selected entry. To do.
  • the laser drive control unit 14 may control the laser drive condition by calculation by formulating or approximating the contents of the table 141, for example. However, if the table 141 is used, the response speed of drive control can be increased.
  • monitor subcarrier numbers are set in the subcarrier monitor unit 33 and the laser drive control unit 14 (processing P11), and the drive conditions (for example, bias current and drive amplitude) of the DML 12 are set to the laser drive control unit 14.
  • An initial value is set (process P12).
  • the DMT modulation unit 11 In the optical transmitter 10, the DMT modulation unit 11 generates a DMT modulation signal (processing P13), and the DMT driver 13 sets the DMT modulation signal so as to satisfy the drive condition (initial value) determined by the laser drive control unit 14. And is input to the DML 12 as a drive current. As a result, the DMT modulated signal is converted into an optical signal by the DML 12 and transmitted to the optical transmission line 50 (processing P14).
  • the DMT modulated signal light is received by the PD 31 from the optical transmission path 50 and converted into an electrical signal corresponding to the received light power, and the electrical signal is demodulated by the DMT demodulator 32 (processing P15).
  • the DMT demodulator 32 extracts the received signal of the monitor subcarrier number set in process P11 and inputs it to the subcarrier monitor 33 (process P16).
  • the subcarrier monitor unit 33 monitors the reception characteristics of the monitor subcarrier signal input from the DMT demodulator unit 32 (process P17). The subcarrier monitoring unit 33 determines whether or not the reception characteristic of the monitored subcarrier signal is better than a predetermined value (processing P18).
  • the subcarrier monitor unit 33 determines whether the BER is smaller than a threshold value. For example, if the reception characteristic to be monitored (measured) is SNR, the subcarrier monitoring unit 33 determines whether or not the SNR is larger than a threshold value.
  • the driving condition of the DML 12 may not be changed.
  • the process ends without giving the monitor result to the SC monitor result transmitting unit 34.
  • the subcarrier monitor unit 33 gives the monitor result to the SC monitor result transmitter 34.
  • the SC monitor result transmission unit 34 transmits the monitor result to the optical transmitter 10, and the optical transmitter 10 gives the received monitor result to the laser drive control unit 14 (process P19).
  • the laser drive control unit 14 determines the drive condition of the DML 12 with reference to the table 141 illustrated in FIG. 11 on the basis of the received reception characteristic of the monitor subcarrier signal (process P20), and the determined drive condition
  • the DML driver 13 is controlled so that Thereby, the drive condition of DML12 is changed from an initial value (process P21). Therefore, the monitoring result obtained by the optical receiver 30 is an example of control information for controlling the driving condition of the DML 12 of the optical transmitter 10.
  • the process After the change of the driving condition, the process returns to the process P13, and the DMT modulated signal light is transmitted from the optical transmitter 10 to the optical transmission line 50 again. Thereafter, the processes shown in processes P13 to P21 are repeated until the reception characteristic of the monitor subcarrier shows a value better than the predetermined value (until determined as YES in process P18).
  • the reception characteristic for example, BER, SNR, etc.
  • the driving conditions for example, bias current and driving amplitude
  • the driving conditions of the DML 12 can be optimized, and the deterioration of the transmission characteristics of the DMT modulated signal due to the frequency (band) characteristics and the RIN characteristics, which are examples of laser characteristics, can be suppressed.
  • the monitor subcarrier by setting the monitor subcarrier to a subcarrier that has a greater influence than the other frequencies on the transmission characteristics of the DMT modulation signal due to the laser characteristics, the fluctuation of the transmission characteristics of the DMT modulation signal is improved with high sensitivity. It can be monitored (or detected).
  • the monitor subcarrier by setting the monitor subcarrier to a subcarrier in the vicinity of the relaxation oscillation frequency (for example, 7 GHz), it is possible to monitor the fluctuation of the transmission characteristic due to the RIN characteristic of the DML 12 with high sensitivity. Therefore, it is possible to reliably optimize the driving condition of the DML 12 according to the variation of the transmission characteristic due to the RIN characteristic.
  • the relaxation oscillation frequency for example, 7 GHz
  • the monitor subcarrier to a subcarrier on the high frequency side (for example, 28 GHz), it is possible to monitor the fluctuation of the transmission characteristic due to the frequency (band) characteristic of the DML 12 with high sensitivity. Therefore, it is possible to reliably optimize the driving condition of the DML 12 in accordance with the variation of the transmission characteristic due to the frequency characteristic.
  • the laser drive control unit 14 determines (controls) the drive condition based on the table 141 that defines the correspondence between the reception characteristics of the monitor subcarrier and the drive condition of the DML 12 illustrated in FIG. High speed response of drive control can be achieved.
  • the monitor subcarrier is set to two subcarriers of 7 GHz and 28 GHz, but the monitor subcarrier is set to one (for example, one of 7 GHz and 28 GHz). May be. Three or more subcarriers may be set as monitor subcarriers.
  • Multicarrier Optical Transmission System 10 Optical Transmitter 11 DMT Modulator (Multicarrier Modulator) 111 Serial / Parallel (S / P) Converter 112 Mapper 113 Inverse Fast Fourier Transform (IFFT) 114 Synthesizer 12 Direct Modulation Laser (DML) (Light Source) 13 DML Driver 14 Laser Drive Control Unit 141 Table 30 Optical Receiver 31 Light Receiving Element (PD) 32 DMT demodulator 321 Divider 322 Fast Fourier transform (FFT) 323 Demapper 324 Parallel-serial (P / S) converter 33 Subcarrier (SC) monitor 34 SC monitor result transmitter 50 Optical transmission line

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Abstract

　光送信器（１０）において、マルチキャリア変調方式で変調した変調信号を用いて光源（１２）を駆動することによりマルチキャリア変調信号光を送信し、光受信器（３０）において、前記変調信号に含まれるサブキャリア信号のいずれかの受信特性をモニタし、そのモニタ結果を光送信器（１０）へ送信し、光送信器（１０）において、光受信器（３０）から受信される前記モニタ結果に基づいて、光源（１２）の駆動条件を制御する。

Description

マルチキャリア光伝送システム、マルチキャリア光伝送方法、光送信器、及び、光受信器
　本発明は、マルチキャリア光伝送システム、マルチキャリア光伝送方法、光送信器、及び、光受信器に関する。
　近年、伝送トラフィックの増加に伴い、光伝送システムの大容量化の需要が益々高まっている。また、短距離系伝送システムでは、大容量だけでなく、低コストかつ簡易な構成が求められる。
　そのため、離散マルチトーン（ＤＭＴ：Discrete Multi-tone）変調方式を光伝送システムに適用することが検討されている。ＤＭＴ変調方式は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）技術をベースとしたマルチキャリア伝送技術の１つであり、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）等のＤＳＬ技術で利用されている。
　ＤＭＴ変調方式では、個々のサブキャリアに対して伝送特性に応じたビット数を割り当てる「ビットローディング」と呼ばれる手法を用いる。伝送特性の一例は、信号対雑音比（ＳＮＲ）やビットエラーレート（ＢＥＲ）等である。伝送特性は、伝送条件と称してもよい。例えば、伝送特性の高いサブキャリアには伝送特性の低いサブキャリアよりも多くのビットを割り当てる。したがって、周波数利用効率の向上が可能である。
　ＤＭＴ変調方式を光伝送システムに導入する場合、光送信器には、半導体レーザによる直接変調方式を用いた電気／光（Ｅ／Ｏ）変換器を適用できる。また、光受信器には、ＰＤ（フォトディテクタあるいはフォトダイオード）等の受光素子を用いた光／電気（Ｏ／Ｅ）変換器を適用できる。
　半導体レーザやＰＤは、汎用的な光デバイスであるため安価である。また、直接変調方式では、光源である半導体レーザの駆動電流を送信情報に応じて変調することによって変調信号を生成する。直接変調方式は、光源とは別に光変調器を用いる外部変調方式と比べると高速化は難しいものの、信号光の位相情報を利用しなくてよいので、小型化及び低コスト化が可能である。なお、直接変調方式に用いられる半導体レーザは、直接変調レーザ（ＤＭＬ）と称してもよい。
　したがって、光伝送システムにＤＭＴ変調方式を導入することで、周波数利用効率の向上（別言すると、伝送容量の向上）と小型化及び低コスト化とを図ることが可能な光伝送システムを提供することができる。
　なお、光伝送技術の一例として、下記の特許文献１及び２に記載された技術が知られている。
　特許文献１に記載の技術では、送信側において、送信アナログ信号に、当該送信アナログ信号の周波数帯と大きく離れた単一周波数で且つ振幅一定のパイロット信号を多重化し、多重化した信号を光伝送路へ送信する。そして、光伝送路の途中でパイロット信号をモニタすることにより光伝送路における伝送利得の変動をモニタし、そのモニタ値が一定になるように、光伝送路に設けられた可変利得増幅器の利得を制御する。
　特許文献２に記載の技術では、光受信部において、受信信号の歪の瞬時最悪値を検出して光送信部にフィードバックし、光送信部において、受信した瞬時最悪値を基に、送信する周波数多重デジタル信号光の変調度及び周波数多重チャンネル数を決定する。
特開平１１－１２７１１９号公報 特開平６－３０３１９６号公報
　直接変調方式を用いた光伝送システムでは、光源の一例である半導体レーザの駆動条件（例えば、駆動電流の振幅及びバイアス電流）によって伝送特性が変化する。そのため、光伝送システムに求められる伝送特性を確保するためには半導体レーザの駆動条件を最適化することが求められる。
　また、ＤＭＴ変調方式は、ＮＲＺ（Non-Return-to-Zero）方式とは異なり、伝送特性に応じて個々のサブキャリアのビット割当（多値度）や送信パワーを変えるため、伝送特性毎に半導体レーザの駆動条件を最適化することが求められる。
　しかしながら、少なくとも特許文献１及び２に記載された従来技術においては、光伝送システムにＤＭＴ変調方式を導入することに関して何ら検討されていない。そのため、伝送特性に応じて半導体レーザの駆動条件を最適化することに関しても何ら検討されていない。
　本発明の目的の１つは、マルチキャリア光伝送システムにおいて光源の駆動条件を最適化することにより伝送特性の劣化を抑制することにある。
　光伝送システムの一態様では、光送信器において、マルチキャリア変調方式で変調した変調信号を用いて光源を駆動することによりマルチキャリア変調信号光を送信し、前記光送信器が送信したマルチキャリア変調信号光を受光して前記変調信号を復調する光受信器において、前記変調信号に含まれるサブキャリア信号のいずれかの受信特性をモニタし、そのモニタ結果を前記光送信器へ送信し、前記光送信器において、前記光受信器から受信される前記モニタ結果に基づいて、前記光源の駆動条件を制御する。
　マルチキャリア光伝送システムにおいて光源の駆動条件を最適化することにより伝送特性の劣化を抑制することができる。
一実施形態に係る、ＤＭＴ変調方式を適用したマルチキャリア光伝送システムの構成を示すブロック図である。 図１に例示するマルチキャリア光伝送システムにおけるサブキャリア配置の一例を示す図である。 図１に例示するマルチキャリア光伝送システムにおけるＤＭＴ変調方式の概要を説明する図である。 図１に例示する光送信器に用いられる直接変調レーザの駆動電流に対する出力光パワーの特性例を示す図である。 図１に例示する光送信器に用いられる直接変調レーザの特性の１つである駆動電流振幅に対する二次高調波成分の特性例を示す図である。 図１に例示する光送信器に用いられる直接変調レーザの特性の１つである周波数に対する周波数応答の特性例を示す図である。 図１に例示する光送信器に用いられる直接変調レーザの特性の１つである周波数に対する相対雑音強度（ＲＩＮ）の特性例を示す図である。 図１に例示する光受信器でのモニタキャリアの設定例を説明する図である。 図１に例示する光受信器でのモニタキャリアの設定例を説明する図である。 図１に例示する光受信器でのモニタキャリアの設定例を説明する図である。 図１に例示する光送信器のレーザ駆動制御部が記憶するテーブルの一例を示す図である。 図１に例示するマルチキャリア光伝送システムによる伝送方法を説明するフローチャートである。
　図１は、一実施形態に係る、ＤＭＴ変調方式を適用したマルチキャリア光伝送システムの構成例を示すブロック図である。図１に示すマルチキャリア光伝送システム１は、例示的に、光送信器１０と、光ファイバ等の光伝送媒体を用いた光伝送路５０を介して光送信器１０と接続された光受信器３０と、を備える。なお、光伝送路５０には、１又は複数の光増幅器が設けられてもよい。
　光送信器１０は、ＤＭＴ変調方式で変調した送信データを直接変調方式で光信号に変換し、得られた送信変調信号光を光伝送路５０へ送信する。なお、ＤＭＴ変調方式は、マルチキャリア変調方式の一例である。送信変調信号光は、ＤＭＴ変調信号光と称してもよい。ＤＭＴ変調信号光は、マルチキャリア変調信号光の一例である。
　光受信器３０は、光伝送路５０から受信されるＤＭＴ変調信号光を電気信号に変換しＤＭＴ復調することで受信データを得る。
　（光送信器）
　そのため、光送信器１０は、例示的に、ＤＭＴ変調部１１、直接変調レーザ（ＤＭＬ）１２、ＤＭＬドライバ１３、及び、レーザ駆動制御部１４を備える。
　ＤＭＴ変調部１１は、マルチキャリア変調部の一例であり、電気信号である送信データをＤＭＴ変調してＤＭＴ変調信号を生成する。そのため、ＤＭＴ変調部１１は、例示的に、シリアル／パラレル（Ｓ／Ｐ）変換部１１１、マッパ１１２、逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ：Inverse Fast Fourier Transformer）１１３及び合成部１１４を備える。
　Ｓ／Ｐ変換部１１１は、送信データをＳ／Ｐ変換して送信サブキャリア数に応じた数のパラレルデータを生成しマッパに１１２に入力する。
　マッパ１１２は、Ｓ／Ｐ変換部１１１から入力されるパラレルデータ（デジタルビット列）をサブキャリア毎に複素平面（ＩＱ平面）におけるシンボルにマッピングする。当該マッピングは、サブキャリア変調と称してもよい。サブキャリア配置の一例を図２に示す。図２には周波数領域においてＮ本（Ｎは２以上の整数）のサブキャリアが設定された様子を例示している。なお、１～Ｎは、サブキャリア番号を示す。
　ＤＭＴ変調方式では、伝送特性の高いサブキャリアには伝送特性の低いサブキャリアよりも多くのビットを１シンボルに割り当てることができる。例えば図３に示すように、サブキャリア番号が小さいサブキャリアほど伝送特性が良い場合、サブキャリア番号が小さいサブキャリアに対してサブキャリア番号の大きいサブキャリアよりも多くのビットを１シンボルに割り当てることができる。
　なお、割り当てられるビット数がサブキャリア変調の多値度に相当する。例えば、サブキャリア変調がＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）の場合、多値度は４である。サブキャリア変調が２Ｍ－ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）の場合、多値度はＭ（＝４，６，８等）である。
　ＩＦＦＴ１１３は、マッパ１１２にてサブキャリア毎にシンボルにマッピングされた周波数領域の信号をＩＦＦＴ処理することにより時間領域の信号に変換する。
　合成部１１４は、ＩＦＦＴ１１３により得られた時間領域の信号を合成することによりＤＭＴ変調信号を生成する。
　ＤＭＬドライバ１３は、ＤＭＴ変調部１１（合成部１１４）で得られたＤＭＴ変調信号を、レーザ駆動制御部１４が定めた駆動条件（例示的に、バイアス電流及び振幅）となるように増幅して、ＤＭＬ１２の駆動電流を生成する。
　ＤＭＬ１２は、光源の一例であり、例えば半導体レーザである。ＤＭＬ１２は、ＤＭＬドライバ１３から与えられる、ＤＭＴ変調された駆動電流に応じて発光パワーが変動することにより、ＤＭＴ変調信号光を生成して光伝送路５０へ出力する。
　レーザ駆動制御部１４は、ＤＭＬドライバ１３によるＤＭＬ１２の駆動条件を制御する。なお、ＤＭＬ１２の駆動条件を「レーザ駆動条件」と称することがある。ここで、図４にＤＭＬ１２の駆動電流とＤＭＬ１２の出力光パワーとの関係の一例を示す。また、図５、図６及び図７に、それぞれ、駆動振幅が変化したときの二次高調波成分の特性、周波数特性、及び、周波数に対する相対強度雑音（ＲＩＮ：Relative Intensity Noise）の特性の一例を示す。これらの特性は、ＤＭＬ１２の特性の一例である。なお、ＲＩＮは、レーザ光における誘導放出光と自然放出光との干渉に起因する光強度の揺らぎを平均光パワーにより正規化したものである。
　図４に例示するように、バイアス電流値を基準にして駆動電流を正負に或る振幅で変動させることによりＤＭＬ１２の出力光パワーが変動する。なお、駆動電流の振幅を駆動振幅と称することがある。バイアス電流値及び駆動振幅を適切に設定することで、ＤＭＬ１２を線形領域で動作させることができる。
　しかし、駆動振幅が大きくなり過ぎるとＤＭＬ１２が非線形領域で動作することになり、図５に例示するように、ＤＭＬ１２の光出力光パワーにおいて二次高調波成分が増加するため、伝送特性が劣化する。
　一方、駆動電流が小さくなり過ぎると、図６に例示するように、周波数特性の帯域が狭くなる。例えば、符号Ａ～Ｄでそれぞれ示すように駆動電流が４０ｍＡ，６０ｍＡ，８０ｍＡ及び１００ｍＡの時の周波数応答（ｄＢ）を比べると、駆動電流が最大の１００ｍＡの時と同じ周波数応答の得られる帯域が、駆動電流が小さくなるほど狭くなる。
　また、図７に例示するように、駆動電流が小さくなるほどＲＩＮが増加し、伝送特性が劣化する。なお、図７には、符号Ａ～Ｆで示すように駆動電流が１５ｍＡ，２５ｍＡ，３５ｍＡ，４５ｍＡ，５５ｍＡ及び６５ｍＡの時のそれぞれの周波数に対するＲＩＮ（ｄＢ／Ｈｚ）を例示している。
　したがって、マルチキャリア光伝送システム１に求められる伝送特性（例えば、ＳＮＲやＢＥＲ等）を確保するためには、ＤＭＬ１２の駆動条件を最適化することが重要である。また、ＤＭＴ変調方式では、伝送特性に応じて個々のサブキャリアの多値度や送信パワーを最適化するため、伝送特性毎にＤＭＬ１２の駆動条件を最適化することが重要である。
　ここで、ＤＭＬ１２の特性（以下「レーザ特性」とも称する。）は、上述したように周波数に依存してＲＩＮや周波数帯域の影響を受ける。そのため、ＲＩＮや周波数帯域の影響が他よりも大きいサブキャリア（周波数）が存在する。
　そこで、本実施形態では、そのようなサブキャリア信号の受信特性（例えば、ＳＮＲやＢＥＲ等）を光受信器３０（後述のサブキャリアモニタ部３３）においてモニタ（測定）し、そのモニタ結果に基づいてＤＭＴ１２の駆動条件を制御する。
　なお、モニタ結果は、図１には図示を省略した、光伝送路５０とは逆方向に光を伝送する光伝送路を通じて光送信器１０へ送信（フィードバック）することができる。その際、モニタ結果は、例示的に、監視制御信号光の一例であるＯＳＣ（Optical Supervisory Channel）信号に載せることができる。
　そのため、図１に例示するレーザ駆動制御部１４は、光受信器３０からフィードバックされたモニタ結果に基づいてＤＭＬ１２の駆動条件を決定する。例示的に、レーザ駆動制御部１４は、ＳＣモニタ結果とレーザ駆動条件との組み合せ（対応関係）を規定したテーブル１４１を記憶しておき、モニタ結果から当該テーブル１４１を参照して駆動条件を決定する。
　テーブル１４１は、ＳＣモニタ結果－レーザ駆動条件テーブル１４１と称してもよい。当該テーブル１４１は、レーザ駆動制御部１４に備えられたメモリ等の記憶部（図示省略）に記憶される。テーブル１４１の内容例については、図１１により後述する。
　（光受信器）
　次に、図１に示す光受信器３０は、例示的に、受光素子の一例であるＰＤ（フォトディテクタあるいはフォトダイオード）３１と、ＤＭＴ復調部３２と、サブキャリア（ＳＣ）モニタ部３３と、ＳＣモニタ結果送信部３４と、を備える。
　ＰＤ３１は、光伝送路５０から受光したＤＭＴ変調信号光を受光パワーに応じた振幅を有する電気信号に変換する。
　ＤＭＴ復調部３２は、ＰＤ３１で得られた電気信号をＤＭＴ復調して受信データを得る。そのため、ＤＭＴ復調部３２は、例示的に、分割部３２１、高速フーリエ変換部（ＦＦＴ：Fast Fourier Transformer）３２２、デマッパ３２３、及び、パラレル－シリアル（Ｐ／Ｓ）変換部３２４を備える。
　分割部３２１は、ＰＤ３１から入力される電気信号をサブキャリア数に分割しＦＦＴ３２２に入力する。
　ＦＦＴ３２２は、分割部３２１から入力された各信号のそれぞれをＦＦＴ処理することにより時間領域の信号を周波数領域の信号に変換する。
　デマッパ３２３は、ＦＦＴ３２２にて得られた周波数領域の信号から、サブキャリア毎にＩＱ平面における受信シンボルを識別して受信シンボルにマッピングされたビットを抽出（デマッピング）することにより、受信信号をサブキャリア復調（ＤＭＴ復調）する。
　復調されたサブキャリア毎の受信信号（サブキャリア信号）はＰ／Ｓ変換部３２４にてＰ／Ｓ変換されることによりシリアルの受信データとして出力される。
　サブキャリアモニタ部３３は、例示的に、デマッパ３２３からＰ／Ｓ変換部３２４へ入力されるサブキャリア信号のいずれか１又は複数の受信特性をモニタ（測定）する。受信特性の一例は、ＳＮＲやＢＥＲである。
　なお、サブキャリアモニタ部３３に入力するサブキャリア信号は、予め定めたサブキャリア番号の信号に固定しておいてもよいし、設定に応じて異なるサブキャリア番号の信号に変更できるようにしてもよい。例えば、サブキャリアモニタ部３３の入力段に選択部を設けて、当該選択部に対する設定により、デマッパ３２３から出力される各サブキャリアの信号のうちの１つ又は複数を選択的にサブキャリアモニタ部３３へ入力するようにしてもよい。
　サブキャリアモニタ結果送信部３４は、サブキャリアモニタ部３３でモニタ（測定）された、サブキャリア信号の受信特性（モニタ結果）を、光送信器１０のレーザ駆動制御部１４へ送信（フィードバック）する。サブキャリアモニタ結果送信部３４は、例示的に、ＯＳＣ送信部を用いて、光送信器１０へ送信するＯＳＣ光にモニタ結果を重畳することで実現してよい。
　次に、サブキャリアモニタ部３３でモニタするサブキャリア（以下「モニタサブキャリア」と称することがある。）の設定例について説明する。モニタサブキャリアは、例示的に、既述のようにＤＭＬ１２の特性に影響を与える周波数に相当するサブキャリアに設定する。図８及び図９を参照して、モニタサブキャリアの設定例を説明する。
　図８の左側に例示するグラフＡ～Ｆは、図７と同じく、レーザ特性の１つである、周波数に対するＲＩＮ特性の一例を示す。図８の右側に例示するグラフＡ～Ｃは、それぞれ周波数が１ＧＨｚ、７ＧＨｚ及び２０ＧＨｚである時の駆動電流に対するＲＩＮの特性の一例を示す。
　図８から分かるように、７ＧＨｚという周波数は、ＤＭＬ１２の緩和振動周波数近傍の周波数であるため、駆動電流の変化によるＲＩＮの変動が他周波数に比べて大きい傾向にある。したがって、７ＧＨｚに相当するサブキャリアをサブキャリアモニタ部３３でのモニタサブキャリアに設定することにより、レーザ特性の１つであるＲＩＮ特性がＤＭＴ変調信号の伝送特性に与える影響を感度良くモニタすることが可能となる。なお、緩和振動周波数は、当該周波数を超える周波数においてＤＭＬ１２の出力光に波長揺らぎ（チャーピング）が発生し、駆動電流に対する応答特性が急激に劣化する周波数である。
　また、図９の左側に例示するグラフＡ～Ｄは、図６と同じくレーザ特性の１つである周波数特性の一例を示す。図９の右側に例示するグラフＡ～Ｃは、それぞれ周波数が２ＧＨｚ、７ＧＨｚ及び２８ＧＨｚである時のそれぞれの駆動電流に対する周波数応答特性の一例を示す。
　図９から分かるように、周波数が２８ＧＨｚである時に駆動電流の変化による周波数応答の変動が他周波数に比べて大きく帯域変動の影響が大きい傾向にある。したがって、２ＧＨｚ、７ＧＨｚ及び２８ＧＨｚのうち、より高周波側の２８ＧＨｚに相当するサブキャリアをモニタサブキャリアに設定する。これにより、レーザ特性の１つである周波数（帯域）特性がＤＭＴ変調信号の伝送特性に与える影響を感度良くモニタすることが可能となる。
　以上より、本実施形態では、非限定的な一例として、図１０に示すように７ＧＨｚ及び２８ＧＨｚの２つのサブキャリアをモニタサブキャリアに設定し、サブキャリアモニタ部３３にてそれぞれの受信特性をモニタする。
　レーザ駆動制御部１４は、各モニタサブキャリアのモニタ結果からＤＭＬ１２の動作状況を認識し、ＤＭＬ１２の駆動条件を制御する。例えば、レーザ駆動制御部１４は、サブキャリアモニタ部３３でモニタされたサブキャリア信号の受信特性を基に、当該受信特性とＤＭＬ１２の駆動条件とを対応付けたテーブル１４１を参照して、ＤＭＬ１２の動作条件を決定する。
　図１１に、レーザ駆動制御部１４がメモリ等の記憶部に記憶するテーブル１４１の一例を示す。図１１には、例示的に、受信特性の一例であるＳＮＲと駆動条件の一例であるバイアス電流及び駆動振幅との組み合わせとして４つのエントリがテーブル１４１に設定された様子を示している。
　第１のエントリは、７ＧＨｚ及び２８ＧＨｚの各モニタキャリアの受信特性（例示的に、ＳＮＲ）がそれぞれ２０ｄＢ及び１０ｄＢであった場合に、ＤＭＬ１２のバイアス電流及び駆動振幅をそれぞれ６０ｍＡ及び４０ｍＡに設定するデータを有する。
　第２のエントリは、各モニタキャリアのＳＮＲがそれぞれ２０ｄＢ及び１２ｄＢであった場合に、ＤＭＬ１２のバイアス電流及び駆動振幅をそれぞれ８０ｍＡ及び４０ｍＡに設定するデータを有する。
　第３のエントリは、各モニタキャリアのＳＮＲがそれぞれ２５ｄＢ及び１０ｄＢであった場合に、ＤＭＬ１２のバイアス電流及び駆動振幅をそれぞれ６０ｍＡ及び６０ｍＡに設定するデータを有する。
　第４のエントリは、各モニタキャリアのＳＮＲがそれぞれ２５ｄＢ及び１２ｄＢであった場合に、ＤＭＬ１２のバイアス電流及び駆動振幅をそれぞれ８０ｍＡ及び６０ｍＡに設定するデータを有する。
　レーザ駆動制御部１４は、例示的に、モニタサブキャリアの受信特性を基に以上の４つのエントリのいずれかを選択して、選択したエントリにおいて示されるレーザ駆動条件にＤＭＬドライバ１３を設定、制御する。
　なお、レーザ駆動制御部１４は、テーブル１４１を用いる代わりに、例えばテーブル１４１の内容を数式化あるいは近似式化して演算によりレーザ駆動条件を制御するようにしても構わない。ただし、テーブル１４１を用いれば、駆動制御の応答速度の高速化を図ることができる。
　（動作説明）
　次に、図１２に例示するフローチャートを参照して、上述したマルチキャリア光伝送システム１におけるＤＭＬ１２の駆動制御の一例について説明する。
　まず、モニタサブキャリアの番号をサブキャリアモニタ部３３及びレーザ駆動制御部１４にそれぞれ設定し（処理Ｐ１１）、レーザ駆動制御部１４に対してＤＭＬ１２の駆動条件（例えば、バイアス電流及び駆動振幅）の初期値を設定する（処理Ｐ１２）。
　光送信器１０は、ＤＭＴ変調部１１にてＤＭＴ変調信号を生成し（処理Ｐ１３）、当該ＤＭＴ変調信号を、レーザ駆動制御部１４が定めた駆動条件（初期値）となるようにＤＭＬドライバ１３にて増幅して、ＤＭＬ１２に駆動電流として入力する。これにより、ＤＭＴ変調信号がＤＭＬ１２によって光信号に変換されて光伝送路５０へ伝送される（処理Ｐ１４）。
　光受信器３０では、光伝送路５０からＤＭＴ変調信号光をＰＤ３１にて受光して受光パワーに応じた電気信号に変換し、当該電気信号をＤＭＴ復調部３２にて復調する（処理Ｐ１５）。その際、ＤＭＴ復調部３２は、処理Ｐ１１で設定されたモニタサブキャリア番号の受信信号を抽出してサブキャリアモニタ部３３に入力する（処理Ｐ１６）。
　サブキャリアモニタ部３３は、ＤＭＴ復調部３２から入力されたモニタサブキャリアの信号の受信特性をモニタする（処理Ｐ１７）。サブキャリアモニタ部３３は、モニタしたサブキャリア信号の受信特性が所定値よりも良好であるか否かを判定する（処理Ｐ１８）。
　例えば、モニタ（測定）する受信特性がＢＥＲであれば、サブキャリアモニタ部３３は、ＢＥＲが閾値よりも小さいか否かを判定する。また、例えば、モニタ（測定）する受信特性がＳＮＲであれば、サブキャリアモニタ部３３は、ＳＮＲが閾値よりも大きいか否かを判定する。
　判定の結果、モニタしたサブキャリア信号の受信特性が所定値よりも良好であれば（処理Ｐ１８でＹＥＳの場合）、ＤＭＬ１２の駆動条件を変更しなくてもよいので、サブキャリアモニタ部３３は、モニタ結果をＳＣモニタ結果送信部３４へ与えずに処理を終了する。
　これに対し、モニタしたサブキャリア信号の受信特性が所定値よりも良好でない（例えば、ＢＥＲが閾値以上、あるいはＳＮＲが閾値以下である）場合（処理Ｐ１８でＮＯの場合）、サブキャリアモニタ部３３は、モニタ結果をＳＣモニタ結果送信部３４へ与える。ＳＣモニタ結果送信部３４は、モニタ結果を光送信器１０へ送信し、光送信器１０は、受信したモニタ結果をレーザ駆動制御部１４に与える（処理Ｐ１９）。
　レーザ駆動制御部１４は、与えられたモニタサブキャリアの信号の受信特性を基に、図１１に例示したテーブル１４１を参照して、ＤＭＬ１２の駆動条件を決定し（処理Ｐ２０）、決定した駆動条件となるようにＤＭＬドライバ１３を制御する。これにより、ＤＭＬ１２の駆動条件が初期値から変更される（処理Ｐ２１）。したがって、光受信器３０で得られたモニタ結果は、光送信器１０のＤＭＬ１２の駆動条件を制御する制御情報の一例である。
　駆動条件の変更後は、処理Ｐ１３に戻り、再び、光送信器１０からＤＭＴ変調信号光が光伝送路５０へ送信される。以降、処理Ｐ１３～Ｐ２１に示す処理が、モニタサブキャリアの受信特性が所定値よりも良好な値を示すまで（処理Ｐ１８でＹＥＳと判定されるまで）繰り返される。
　以上のように、上述した実施形態によれば、ＤＭＴ変調信号に含まれる（１又は複数）のサブキャリア信号のいずれかの受信特性（例えば、ＢＥＲやＳＮＲ等）をモニタし、そのモニタ結果に基づいてＤＭＬ１２の駆動条件（例えば、バイアス電流及び駆動振幅）を制御する。
　したがって、ＤＭＬ１２の駆動条件を最適化することができ、レーザ特性の一例である周波数（帯域）特性やＲＩＮ特性に起因するＤＭＴ変調信号の伝送特性の劣化を抑圧することができる。
　ここで、モニタサブキャリアを、レーザ特性に起因してＤＭＴ変調信号の伝送特性に対して他周波数よりも大きな影響を与えるサブキャリアに設定することで、ＤＭＴ変調信号の伝送特性の変動を感度良くモニタ（あるいは検出）することができる。
　例えば、モニタサブキャリアを緩和振動周波数（例えば７ＧＨｚ）近傍のサブキャリアに設定することで、ＤＭＬ１２のＲＩＮ特性に起因する伝送特性の変動を感度良くモニタすることができる。したがって、ＲＩＮ特性に起因する伝送特性の変動に応じてＤＭＬ１２の駆動条件を確実に最適化することができる。
　また、モニタサブキャリアを高周波側（例えば２８ＧＨｚ）のサブキャリアに設定することで、ＤＭＬ１２の周波数（帯域）特性に起因する伝送特性の変動を感度良くモニタすることができる。したがって、周波数特性に起因する伝送特性の変動に応じてＤＭＬ１２の駆動条件を確実に最適化することができる。
　さらに、レーザ駆動制御部１４は、図１１に例示した、モニタサブキャリアの受信特性とＤＭＬ１２の駆動条件との対応関係を規定したテーブル１４１に基づいて駆動条件を決定（制御）するので、ＤＭＬ１２の駆動制御の高速応答化を図ることができる。
　なお、上述した実施形態では、非限定的な一例として、モニタサブキャリアを７ＧＨｚ及び２８ＧＨｚの２つサブキャリアに設定したが、モニタサブキャリアは１つ（例えば、７ＧＨｚ及び２８ＧＨｚの一方）に設定してもよい。また、３つ以上のサブキャリアをモニタサブキャリアに設定してもよい。
　１　マルチキャリア光伝送システム
　１０　光送信器
　１１　ＤＭＴ変調部（マルチキャリア変調部）
　１１１　シリアル／パラレル（Ｓ／Ｐ）変換部
　１１２　マッパ
　１１３　逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）
　１１４　合成部
　１２　直接変調レーザ（ＤＭＬ）（光源）
　１３　ＤＭＬドライバ
　１４　レーザ駆動制御部
　１４１　テーブル
　３０　光受信器
　３１　受光素子（ＰＤ）
　３２　ＤＭＴ復調部
　３２１　分割部
　３２２　高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）
　３２３　デマッパ
　３２４　パラレル－シリアル（Ｐ／Ｓ）変換部
　３３　サブキャリア（ＳＣ）モニタ部
　３４　ＳＣモニタ結果送信部
　５０　光伝送路

Claims (24)

  1. 　光源を備え、マルチキャリア変調方式で変調した変調信号を用いて前記光源を駆動することによりマルチキャリア変調信号光を送信する光送信器と、
    　前記光送信器が送信したマルチキャリア変調信号光を受光して前記変調信号を復調する光受信器と、を備え、
    　前記光受信器は、
    　前記変調信号に含まれるサブキャリア信号のいずれかの受信特性をモニタするモニタと、
    　前記モニタによるモニタ結果を前記光送信器へ送信する送信部と、を備え、
    　前記光送信器は、
    　前記光受信器から受信される前記モニタ結果に基づいて、前記光源の駆動条件を制御する制御部を備えた、マルチキャリア光伝送システム。
  2. 　前記モニタにてモニタするサブキャリア信号は、前記光源の駆動条件の変化が前記マルチキャリア変調信号光の伝送特性に与える影響が他よりも大きい周波数の信号である、請求項１に記載のマルチキャリア光伝送システム。
  3. 　前記周波数は、前記光源の駆動電流の変化による相対強度雑音の変動が他周波数よりも大きい周波数である、請求項２に記載のマルチキャリア光伝送システム。
  4. 　前記周波数は、前記光源の緩和振動周波数に相当する周波数である、請求項３に記載のマルチキャリア光伝送システム。
  5. 　前記周波数は、前記光源の駆動電流の変化による周波数応答の変動が他周波数よりも大きい周波数である、請求項２～４のいずれか１項に記載のマルチキャリア光伝送システム。
  6. 　前記光送信器における前記制御部は、
    　前記モニタ結果と前記駆動条件との対応関係を予め記憶し、前記モニタ結果と前記対応関係とに基づいて前記駆動条件を決定する、請求項１～５のいずれか１項に記載のマルチキャリア光伝送システム。
  7. 　前記マルチキャリア変調方式は、離散マルチトーン変調方式である、請求項１～６のいずれか１項に記載のマルチキャリア光伝送システム。
  8. 　前記受信特性は、ビットエラーレート又は信号対雑音比である、請求項１～７のいずれか１項に記載のマルチキャリア光伝送システム。
  9. 　光送信器において、マルチキャリア変調方式で変調した変調信号を用いて光源を駆動することによりマルチキャリア変調信号光を送信し、
    　前記光送信器が送信したマルチキャリア変調信号光を受光して前記変調信号を復調する光受信器において、前記変調信号に含まれるサブキャリア信号のいずれかの受信特性をモニタし、そのモニタ結果を前記光送信器へ送信し、
    　前記光送信器において、前記光受信器から受信される前記モニタ結果に基づいて、前記光源の駆動条件を制御する、マルチキャリア光伝送方法。
  10. 　マルチキャリア変調方式で変調した変調信号を生成するマルチキャリア変調部と、
    　前記変調信号を用いて駆動されることによりマルチキャリア変調信号光を送信する光源と、
    　前記マルチキャリア変調信号光を受信した光受信器においてモニタされた、前記変調信号に含まれるサブキャリア信号のいずれかの受信特性に基づいて、前記光源の駆動条件を制御する制御部と、を備えた、光送信器。
  11. 　前記光受信器にてモニタされるサブキャリア信号は、前記光源の駆動条件の変化が前記マルチキャリア変調信号光の伝送特性に与える影響が他よりも大きい周波数の信号である、請求項１０に記載の光送信器。
  12. 　前記周波数は、前記光源の駆動電流の変化による相対強度雑音の変動が他周波数よりも大きい周波数である、請求項１１に記載の光送信器。
  13. 　前記周波数は、前記光源の緩和振動周波数に相当する周波数である、請求項１２に記載の光送信器。
  14. 　前記周波数は、前記光源の駆動電流の変化による周波数応答の変動が他周波数よりも大きい周波数である、請求項１１～１３のいずれか１項に記載の光送信器。
  15. 　前記制御部は、
    　前記モニタ結果と前記駆動条件との対応関係を記憶し、前記モニタ結果と前記対応関係とに基づいて前記駆動条件を決定する、請求項１０～１４のいずれか１項に記載の光送信器。
  16. 　前記マルチキャリア変調方式は、離散マルチトーン変調方式である、請求項１０～１５のいずれか１項に記載の光送信器。
  17. 　前記受信特性は、ビットエラーレート又は信号対雑音比である、請求項１０～１６のいずれか１項に記載の光送信器。
  18. 　光源を備え、マルチキャリア変調方式で変調した変調信号を用いて前記光源を駆動することによりマルチキャリア変調信号光を送信する光送信器から送信された前記マルチキャリア変調信号光を受信して復調する光受信器であって、
    　前記変調信号に含まれるサブキャリア信号のいずれかの受信特性をモニタするモニタと、
    　前記モニタによるモニタ結果を前記光源の駆動条件を制御する情報として前記光送信器へ送信する送信部と、を備えた、光受信器。
  19. 　前記モニタにてモニタするサブキャリア信号は、前記光源の駆動条件の変化が前記マルチキャリア変調信号光の伝送特性に与える影響が他よりも大きい周波数の信号である、請求項１８に記載の光受信器。
  20. 　前記周波数は、前記光源の駆動電流の変化による相対強度雑音の変動が他周波数よりも大きい周波数である、請求項１９に記載の光受信器。
  21. 　前記周波数は、前記光源の緩和振動周波数に相当する周波数である、請求項２０に記載の光受信器。
  22. 　前記周波数は、前記光源の駆動電流の変化による周波数応答の変動が他周波数よりも大きい周波数である、請求項１９～２１のいずれか１項に記載の光受信器。
  23. 　前記マルチキャリア変調方式は、離散マルチトーン変調方式である、請求項１８～２２のいずれか１項に記載の光受信器。
  24. 　前記受信特性は、ビットエラーレート又は信号対雑音比である、請求項１８～２３のいずれか１項に記載の光受信器。
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