WO2022249458A1 - 光伝送装置、システム、方法、及び非一時的なコンピュータ可読媒体 - Google Patents

Abstract

本開示は、サブキャリア多重方式において、ＩＱミキシングにより発生する雑音を低減することが可能な光伝送装置、システム、方法、及び非一時的なコンピュータ可読媒体を提供することを目的とする。本開示に係る光伝送装置（１１）は、第１データ信号に第１パイロット信号を付加して第１デジタル信号を生成し、第２データ信号に第２パイロット信号を付加して第２デジタル信号を生成するパイロット付加手段（１１１）と、使用周波数帯域の中心周波数に対して負の周波数帯域に含まれる第１サブキャリア（ＳＣ１）で第１デジタル信号を光変調し、使用周波数帯域の中心周波数に対して正の周波数帯域に含まれる第２サブキャリア（ＳＣ２）で第２デジタル信号を光変調して光変調信号を生成し、光変調信号を送信する光変調手段（１１２）を備え、パイロット付加手段（１１１）は、第１パイロット信号の送信中は、第２パイロット信号を送信しない。

Description

光伝送装置、システム、方法、及び非一時的なコンピュータ可読媒体

　本開示は、光伝送装置、システム、方法、及び非一時的なコンピュータ可読媒体に関するものであり、特に、サブキャリア多重方式において、ＩＱミキシングにより発生する雑音を低減することが可能な光伝送装置、システム、方法、及び非一時的なコンピュータ可読媒体に関する。

　１Ｔｂｐｓ（テラビーピーエス）以上の通信速度を実現するデジタルコヒーレント光伝送システムでは、デジタルサブキャリア（ＳＣ：Sub Carrier）多重方式が必須となる。デジタルＳＣ多重方式では直交変調方式を用いた場合、同相（Ｉ：Inphase）成分と直交（Ｑ：Quadrature）成分との間の遅延差、振幅誤差、及び周波数特性等の差により、対になるサブキャリアにＩＱミキシング（IQ mixing）による雑音が発生し、該雑音に起因して受信特性が劣化するという課題があった。具体的には、同相成分と直交成分との間の周波数特性差を補償するために受信側に設けられたＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）等化器が、ＩＱミキシングによる雑音が含まれている状態で、ＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタのフィルタ係数を導出するので受信特性が劣化していた。なお、同相成分をＩレーンと称し、直交成分をＱレーンと称することもある。

　非特許文献１には、無線通信において、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）の片側サブキャリアのパイロット信号を周期的に交互にゼロとすることでＩＱミキシングの影響を回避し、送受信の最適なフィルタ係数を導出することが開示されている。非特許文献１には、複数のサブキャリア多重方式のデジタルコヒーレント光伝送システムにおいて、ＩＱミキシングにより発生する雑音を低減することは開示されていない。

　非特許文献２には、シングルキャリアのデジタルコヒーレント光伝送において、受信側に設けられた８ｘ２ＭＩＭＯを使用して送受信デバイスの周波数特性を補償することが開示されている。非特許文献２には、複数のサブキャリア多重方式のデジタルコヒーレント光伝送システムにおいて、ＩＱミキシングにより発生する雑音を低減することは開示されていない。

　非特許文献３には、シングルキャリアのデジタルコヒーレント光伝送において、受信側に設けられた４ｘ２ＭＩＭＯを使用して受信デバイスの周波数特性を補償することが開示されている。非特許文献３には、複数のサブキャリア多重方式のデジタルコヒーレント光伝送システムにおいて、ＩＱミキシングにより発生する雑音を低減することは開示されていない。

M. Sandell et al., "Novel IQ imbalance estimation for wideband MIMO OFDM systems with CFO", 2019 IEEE Global Communications Conference (GLOBECOM) T. Kobayashi et al., "35-Tb/s C-Band Transmission Over 800 km Employing 1-Tb/s PS-64QAM Signals Enhanced by Complex 8 × 2 MIMO Equalizer ", 2019 Optical Fiber Communications Conference and Exhibition (OFC) Edson Porto da Silva et al., "Widely Linear Equalization for IQ Imbalance and Skew Compensation in Optical Coherent Receivers", Journal of Lightwave Technology ( Volume: 34, Issue: 15, Aug.1, 1 2016)

　前述のとおり、高速通信のデジタルコヒーレント光伝送システムで使用するＳＣ多重方式では、対になるサブキャリアに発生するＩＱミキシングによる雑音により受信特性が劣化するという課題があった。

　本開示の目的は、前述した課題を解決する光伝送装置、システム、方法、及び非一時的なコンピュータ可読媒体を提供することにある。

　本開示に係る光伝送装置は、
　第１データ信号に第１パイロット信号を付加して第１デジタル信号を生成し、第２データ信号に第２パイロット信号を付加して第２デジタル信号を生成するパイロット付加手段と、
　使用周波数帯域の中心周波数に対して負の周波数帯域に含まれる第１サブキャリアで前記第１デジタル信号を光変調し、前記使用周波数帯域の前記中心周波数に対して正の周波数帯域に含まれる第２サブキャリアで前記第２デジタル信号を光変調して光変調信号を生成し、前記光変調信号を送信する光変調手段と、
　を備え、
　前記パイロット付加手段は、
　前記第１パイロット信号の送信中は、前記第２パイロット信号を送信せず、
　前記第２パイロット信号を送信中は、前記第１パイロット信号を送信しない。

　本開示に係る光伝送装置は、
　第１データ信号に第１パイロット信号を付加して第１デジタル信号を生成し、第２データ信号に第２パイロット信号を付加して第２デジタル信号を生成し、第３データ信号に第３パイロット信号を付加して第３デジタル信号を生成し、第４データ信号に第４パイロット信号を付加して第４デジタル信号を生成するパイロット付加手段と、
　使用周波数帯域の中心周波数に対して負の周波数帯域に含まれる第１サブキャリアを使用しＸ偏波で前記第１デジタル信号を光変調し、前記使用周波数帯域の前記中心周波数に対して正の周波数帯域に含まれる第２サブキャリアを使用しＸ偏波で前記第２デジタル信号を光変調してＸ光変調信号を生成し、前記第１サブキャリアを使用しＹ偏波で前記第３デジタル信号を光変調して、前記第２サブキャリアを使用しＹ偏波で前記第４デジタル信号を光変調してＹ光変調信号を生成し、前記Ｘ光変調信号と前記Ｙ光変調信号とを送信する光変調手段と、
　前記Ｘ光変調信号と、前記Ｙ光変調信号と、を合成する偏波合成手段と、
　を備え、
　前記パイロット付加手段は、
　前記第１パイロット信号と前記第３パイロット信号の送信中は、前記第２パイロット信号と前記第４パイロット信号を送信せず、
　前記第２パイロット信号と前記第４パイロット信号の送信中は、前記第１パイロット信号と前記第３パイロット信号を送信しない。

　本開示に係る光伝送装置は、
　第１データ信号に第１パイロット信号を付加して第１デジタル信号を生成し、第２データ信号に第２パイロット信号を付加して第２デジタル信号を生成し、第３データ信号に第３パイロット信号を付加して第３デジタル信号を生成し、第４データ信号に第４パイロット信号を付加して第４デジタル信号を生成するパイロット付加手段と、
　使用周波数帯域の中心周波数に対して負の周波数帯域に含まれる第１サブキャリアで前記第１デジタル信号を光変調し、前記使用周波数帯域の前記中心周波数に対して負の周波数帯域に含まれる第２サブキャリアで前記第２デジタル信号を光変調し、前記使用周波数帯域の前記中心周波数に対して正の周波数帯域に含まれる第３サブキャリアで前記第３デジタル信号を光変調し、前記使用周波数帯域の前記中心周波数に対して正の周波数帯域に含まれる第４サブキャリアで前記第４デジタル信号を光変調して光変調信号を生成し、前記光変調信号を送信する光変調手段と、
　を備え、
　前記パイロット付加手段は、
　前記第１パイロット信号と前記第２パイロット信号の送信中は、前記第３パイロット信号と前記第４パイロット信号を送信せず、
　前記第３パイロット信号と前記第４パイロット信号の送信中は、前記第１パイロット信号と前記第２パイロット信号を送信しない。

　本開示に係るシステムは、
　光伝送装置と、
　前記光伝送装置から光伝送路を介して光変調信号を受光する別の前記光伝送装置と、
　を備え、
　前記光伝送装置は、
　第１データ信号に第１パイロット信号を付加して第１デジタル信号を生成し、第２データ信号に第２パイロット信号を付加して第２デジタル信号を生成するパイロット付加手段と、
　使用周波数帯域の中心周波数に対して負の周波数帯域に含まれる第１サブキャリアで前記第１デジタル信号を光変調し、前記使用周波数帯域の前記中心周波数に対して正の周波数帯域に含まれる第２サブキャリアで前記第２デジタル信号を光変調して前記光変調信号を生成し、前記光変調信号を送信する光変調手段と、
　を有し、
　前記パイロット付加手段は、
　前記第１パイロット信号の送信中は、前記第２パイロット信号を送信せず、
　前記第２パイロット信号を送信中は、前記第１パイロット信号を送信せず、
　別の前記光伝送装置は、
　前記光変調信号をコヒーレント検波した前記第１デジタル信号と、前記光変調信号を前記コヒーレント検波した前記第２デジタル信号と、を受信する光信号受信手段と、
　前記第１デジタル信号内の前記第１パイロット信号の位置と、前記第２デジタル信号内の前記第２パイロット信号の位置と、を検出する位置検出手段と、
　前記第１パイロット信号と前記第２パイロット信号とを用いて、前記第１データ信号の同相成分と直交成分との間の周波数特性差と、前記第２データ信号の同相成分と直交成分との間の周波数特性差と、を補償する周波数特性差補償手段と、
　を有する。

　本開示に係る方法は、
　第１データ信号に第１パイロット信号を付加して第１デジタル信号を生成し、第２データ信号に第２パイロット信号を付加して第２デジタル信号を生成することと、
　使用周波数帯域の中心周波数に対して負の周波数帯域に含まれる第１サブキャリアで前記第１デジタル信号を光変調し、前記使用周波数帯域の前記中心周波数に対して正の周波数帯域に含まれる第２サブキャリアで前記第２デジタル信号を光変調して光変調信号を生成し、前記光変調信号を送信することと、
　前記第１パイロット信号の送信中は、前記第２パイロット信号を送信しないことと、
　前記第２パイロット信号を送信中は、前記第１パイロット信号を送信しないことと、
　を備える。

　本開示に係る非一時的なコンピュータ可読媒体は、
　第１データ信号に第１パイロット信号を付加して第１デジタル信号を生成し、第２データ信号に第２パイロット信号を付加して第２デジタル信号を生成することと、
　使用周波数帯域の中心周波数に対して負の周波数帯域に含まれる第１サブキャリアで前記第１デジタル信号を光変調し、前記使用周波数帯域の前記中心周波数に対して正の周波数帯域に含まれる第２サブキャリアで前記第２デジタル信号を光変調して光変調信号を生成し、前記光変調信号を送信することと、
　前記第１パイロット信号の送信中は、前記第２パイロット信号を送信しないことと、
　前記第２パイロット信号を送信中は、前記第１パイロット信号を送信しないことと、
　をコンピュータに実行させるプログラムが格納される。

　本開示によれば、サブキャリア多重方式のＩＱミキシングにより発生する雑音を低減することが可能な光伝送装置、システム、方法、及び非一時的なコンピュータ可読媒体を提供することができる。

デジタルコヒーレント光伝送システムを例示するブロック図である。 サブキャリア合成後の波形を例示する模式図である。 サブキャリア合成後の波形を例示する模式図である。 光伝送装置のＭＩＭＯ等化器とその入出力を例示するブロック図である。 実施の形態１に係る光伝送装置を例示するブロック図である。 実施の形態１に係る光伝送装置を例示するブロック図である。 実施の形態１に係る光伝送装置を例示するブロック図である。 実施の形態１に係るシステムを例示するブロック図である。 実施の形態１に係るＭＩＭＯ等化器を例示するブロック図である。 実施の形態１に係るパイロット信号の送信の様子を例示する模式図である。 実施の形態１に係る光伝送装置のＭＩＭＯ等化器とその入出力を例示する模式図である。 実施の形態１に係る光伝送装置のＭＩＭＯ等化器とその入出力を例示する模式図である。 実施の形態１に係るＭＩＭО等化器を例示するブロック図である。 実施の形態１に係るＭＩＭО等化器を例示するブロック図である。 実施の形態２に係る２ｘ２ＭＩＭＯ等化器を例示するブロック図である。 実施の形態３に係る４ｘ２ＭＩＭＯ等化器を例示するブロック図である。 実施の形態４に係る４ｘ２ＭＩＭＯ等化器を例示するブロック図である。 実施の形態５に係る光伝送装置の受信手段の一部を例示する模式図である。 実施の形態５に係る光伝送装置の送信手段の一部を例示する模式図である。 実施の形態６に係る光伝送装置の受信手段の一部を例示する模式図である。 実施の形態６に係る光伝送装置の送信手段の一部を例示する模式図である。 実施の形態７に係るパイロット信号の送信の様子を例示する模式図である。 実施の形態７に係るパイロット信号の送信の様子を例示する模式図である。 実施の形態７に係るパイロット信号の送信の様子を例示する模式図である。

　以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。各図面において、同一又は対応する要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明を省略する。

　＜課題＞
　先ず、課題の詳細を説明する。
　図１は、デジタルコヒーレント光伝送システムを例示するブロック図である。

　図１に示すように、光伝送システムの光伝送装置の送信手段は、送信すべき情報に符号化等の処理をしてデータ信号を生成する。光伝送装置の送信手段は、データ信号から第１サブキャリアのＸ偏波のＩ成分ＳＣ１－ＸＩと第１サブキャリアのＸ偏波のＱ成分ＳＣ１－ＸＱと第１サブキャリアのＹ偏波のＩ成分ＳＣ１－ＹＩと第１サブキャリアのＹ偏波のＱ成分ＳＣ１－ＹＱとを生成する。光伝送装置の送信手段は、これらの成分のそれぞれを、マッハツェンダー（ＭＺ：Mach-Zender）型変調器で光変調して光変調信号を生成する。光伝送装置の送信手段は、生成した光変調信号を偏波合成して光伝送路を介して別の光伝送装置に送信する。なお、Ｉ成分を同相成分と称し、Ｑ成分を直交成分と称することもある。光伝送路を光ファイバと称することもある。

　別の光伝送装置の受信手段は、光伝送装置から受信した光変調信号を偏波分離した後、９０度ハイブリッドを用いて第１サブキャリアのＸ偏波のＩ成分と第１サブキャリアのＸ偏波のＱ成分とに変換する。別の光伝送装置の受信手段は、別の９０度ハイブリッドを用いて第１サブキャリアのＹ偏波のＩ成分と第１サブキャリアのＹ偏波のＱ成分とに変換する。別の光伝送装置の受信手段は、変換したこれらの成分（信号）をコヒーレント検波して電気信号に変換し、これらの電気信号を高速ＡＤＣ（Analog Digital Converter）を用いてサンプリングする。光伝送装置の受信手段は、サンプリングした信号をデジタル信号処理して波形歪を補正する。デジタル信号処理では、後述するＭＩＭＯ等化器を用いて波形歪を補正する。光伝送装置の受信手段は、補正後のデータに誤り訂正を施して情報を再生する。

　ここで、光伝送装置の送信手段において、ＩＱミキシングが発生した場合の影響を説明する。

　図２は、サブキャリア合成後の波形を例示する模式図である。
　図２は、第１サブキャリアと第２サブキャリアとを合成した後の波形を示す。
　図２は、Ｉレーンの周波数特性＝Ｑレーンの周波数特性の場合を示す。
　図３は、サブキャリア合成後の波形を例示する模式図である。
　図３は、第１サブキャリアと第２サブキャリアとを合成した後の波形を示す。
　図３は、Ｉレーンの周波数特性≠Ｑレーンの周波数特性の場合を示す。
　図２及び図３に示す横軸は周波数を示し、縦軸は電力を示す。
　図４は、光伝送装置のＭＩＭＯ等化器とその入出力を例示するブロック図である。

　図２に示すように、Ｉレーンの周波数特性＝Ｑレーンの周波数特性の場合、すなわち、Ｉレーンの周波数特性とＱレーンの周波数特性との差が無い場合には、ＩＱミキシングによる影響はない。

　一方、図３に示すように、Ｉレーンの周波数特性≠Ｑレーンの周波数特性の場合、すなわち、Ｉレーンの周波数特性とＱレーンの周波数特性との差が有る場合には、ＩＱミキシングにより、第１サブキャリアＳＣ１に第２サブキャリアの共役成分ＳＣ２^＊が発生する。また、ＩＱミキシングにより、第２サブキャリアＳＣ２に第１サブキャリアの共役成分ＳＣ１^＊が発生する。すなわち、互いのサブキャリアＳＣの共役成分によるＩＱミキシングが発生する。なお、ＩＱミキシングは、ＩレーンとＱレーン間の遅延、振幅、周波数特性等の差により、対になるサブキャリアＳＣ間（図３では、第１サブキャリアＳＣ１と第２サブキャリアＳＣ２）に発生する。

　ＩＱミキシングにより、第２サブキャリアの共役成分ＳＣ２^＊と、第１サブキャリアの共役成分ＳＣ１^＊と、が発生した結果、ＭＩＭＯ等化器の入力には、図４に示すような波形の信号が入力する。ここで、ＭＩＭＯ等化器にとっては、第２サブキャリアの共役成分ＳＣ２^＊と第１サブキャリアの共役成分ＳＣ１^＊とは、干渉又は雑音となる。ＭＩＭＯ等化器は、光伝送装置の受信機のＩＱ間の周波数特性差を補償するための機器である。よって、ＭＩＭＯ等化器に雑音が入力するような環境の場合、ＭＩＭＯ等化器を用いて受信機のＩＱ間の周波数特性差を補償することは難しい。

　ＩＱミキシングにより雑音が含まれている環境下では、ＭＩＭＯ等化器の最適なフィルタ係数を導出することが難しく、受信特性が低下（劣化）する。すなわち、フィルタ係数が最適な値に収束しないので、受信特性が低下する。

　そこで、実施の形態１では、ＩＱミキシングにより、第２サブキャリアの共役成分ＳＣ２^＊と、第１サブキャリアの共役成分ＳＣ１^＊と、が発生する場合でも、ＭＩＭＯ等化器がその影響を受けないようにする。ＭＩＭＯ等化器がＩＱミキシングの影響を受けないようにするための具体的な構成を、実施の形態１で説明する。

　［実施の形態１］
　＜装置の構成：２ＳＣ構成（最小構成）＞
　図５は、実施の形態１に係る光伝送装置を例示するブロック図である。
　図５は、実施の形態１に係る光伝送装置の最小構成を示す。
　図５は、簡単のため、光伝送装置の送信手段の構成だけを示す。

　図５に示すように、実施の形態１に係る光伝送装置１１は、パイロット付加手段１１１と光変調手段１１２と、を備える。

　パイロット付加手段１１１は、第１データ信号に第１パイロット信号を付加（挿入）して第１デジタル信号を生成し、第２データ信号に第２パイロット信号を付加（挿入）して第２デジタル信号を生成する。

　なお、光伝送装置１１は、送信すべき情報に符号化等の処理をしてデータ信号を生成するデータ信号生成手段を備えていてもよい。また、データ信号は第１データ信号と第２データ信号とを含む。また、パイロット付加手段をパイロット挿入手段と称することもある。また、第１パイロット信号と第２パイロット信号を総称してパイロット信号と称することもある。また、パイロット信号は、データ信号を再生するために必要な既知の信号である。

　光変調手段１１２は、デジタルサブキャリア多重した信号を以下のようにして光変調する。
　光変調手段１１２は、使用周波数帯域の中心周波数に対して負の周波数帯域に含まれる第１サブキャリアＳＣ１で第１デジタル信号を光変調し、使用周波数帯域の中心周波数に対して正の周波数帯域に含まれる第２サブキャリアＳＣ２で第２デジタル信号を光変調して光変調信号を生成する。具体的には、光変調手段１１２は、第１サブキャリアＳＣ１で第１デジタル信号の同相成分ＳＣ１－Ｉと直交成分ＳＣ１－Ｑをそれぞれ光変調し、第２サブキャリアＳＣ２で第２デジタル信号の同相成分ＳＣ２－Ｉと直交成分ＳＣ２－Ｑをそれぞれ光変調して光変調信号を生成する。その後、光変調手段１１２は、生成した光変調信号を送信する。なお、中心周波数に対して負の周波数帯域とは、中心周波数よりも低い周波数帯域を示す。また、中心周波数に対して正の周波数帯域とは、中心周波数以上の周波数帯域を示す。

　光変調手段１１２は、第１デジタル信号と第２デジタル信号のそれぞれを位相変調方式又は直交変調方式で光変調してもよい。

　光変調手段１１２は、マッハツェンダー（ＭＺ：Mach-Zender）型変調器で光変調してもよい。

　パイロット付加手段１１１は、第１パイロット信号の送信中は、第２パイロット信号を送信しない。また、パイロット付加手段１１１は、第２パイロット信号を送信中は、第１パイロット信号を送信しない。

　これにより、第１サブキャリアＳＣ１の第１パイロット信号の送信中は、ＩＱミキシングに起因する第２サブキャリアの共役成分ＳＣ２^＊が発生しない。同様に、第２サブキャリアＳＣ２の第２パイロット信号の送信中は、ＩＱミキシングに起因する第１サブキャリアの共役成分ＳＣ１^＊が発生しない。その結果、干渉又は雑音（第２サブキャリアの共役成分ＳＣ２^＊や第１サブキャリアの共役成分ＳＣ１^＊）が発生しない環境下において、ＭＩＭＯ等化器が最適なフィルタ係数を導出することができ、受信特性が低下（劣化）しない。

　その結果、実施の形態１によれば、サブキャリア多重方式において、ＩＱミキシングにより発生する雑音を低減することが可能な光伝送装置、システム、方法、及び非一時的なコンピュータ可読媒体を提供することができる。

　なお、光伝送装置１１は、第１デジタル信号を同相成分と直交成分とに変換する第１ＩＱ変換手段と、第２デジタル信号を同相成分と直交成分とに変換する第２ＩＱ変換手段と、を備えてもよい。このとき、光変調手段１１２は、第１サブキャリアＳＣ１で第１デジタル信号の同相成分と直交成分のそれぞれを光変調し、第２サブキャリアＳＣ２で第２デジタル信号の同相成分と直交成分のそれぞれを光変調して光変調信号を生成する。

　また、光伝送装置１１は、複数のサブキャリアを生成するサブキャリア生成手段を備えてもよい。このとき、第１サブキャリアＳＣ１と第２サブキャリアＳＣ２は、複数のサブキャリア内から選択されてもよい。

　また、光伝送装置１１の光変調手段１１２は、光変調後の光変調信号の同相成分と直交成分とを合成する光信号合成手段をさらに備えてもよい。

　また、光伝送装置１１は、第１パイロット信号と第２パイロット信号とを生成するパイロット信号生成手段を備えてもよい。

　また、パイロット付加手段１１１は、第１パイロット信号と第２パイロット信号とを、交互に送信してもよい。

　また、パイロット付加手段１１１は、第１データ信号のデータ量に基づいて、第１データ信号を送信する送信時間の長さと、第１パイロット信号を送信する送信時間の長さと、を決定してもよい。パイロット付加手段１１１は、例えば、第１データ信号のデータ量が第１パイロット信号のデータ量よりも多い場合、第１データ信号を送信する送信時間の長さを、第１パイロット信号を送信する送信時間の長さよりも長くする。

　＜装置の構成：２ＳＣのＸＹ偏波構成＞
　２サブキャリアのＸＹ偏波構成の場合を説明する。
　図６は、実施の形態１に係る光伝送装置を例示するブロック図である。
　図６は、実施の形態１に係る光伝送装置の２ＳＣのＸＹ偏波構成を示す。
　図６は、簡単のため、光伝送装置の送信部の構成だけを示す。

　図６に示すように、２ＳＣのＸＹ偏波構成の光伝送装置１１は、パイロット付加手段１１１と光変調手段１１２と偏波合成手段１１３を備える。

　パイロット付加手段１１１は、第１データ信号に第１パイロット信号を付加して第１デジタル信号を生成し、第２データ信号に第２パイロット信号を付加して第２デジタル信号を生成する。また、パイロット付加手段１１１は、第３データ信号に第３パイロット信号を付加して第３デジタル信号を生成し、第４データ信号に第４パイロット信号を付加して第４デジタル信号を生成する。

　光変調手段１１２は、使用周波数帯域の中心周波数に対して負の周波数帯域に含まれる第１サブキャリアＳＣ１を使用しＸ偏波で第１デジタル信号を光変調し、使用周波数帯域の中心周波数に対して正の周波数帯域に含まれる第２サブキャリアＳＣ２を使用しＸ偏波で第２デジタル信号を光変調してＸ光変調信号を生成する。具体的には、光変調手段１１２は、第１サブキャリアＳＣ１を使用しＸ偏波で第１デジタル信号の同相成分ＳＣ１－ＸＩと直交成分ＳＣ１－ＸＱをそれぞれ光変調し、第２サブキャリアＳＣ２を使用しＸ偏波で第２デジタル信号の同相成分ＳＣ２－ＸＩと直交成分ＳＣ２－ＸＱをそれぞれ光変調して光変調信号を生成する。

　光変調手段１１２は、使用周波数帯域の中心周波数に対して負の周波数帯域に含まれる第１サブキャリアＳＣ１を使用しＹ偏波で第３デジタル信号を光変調し、使用周波数帯域の中心周波数に対して正の周波数帯域に含まれる第２サブキャリアＳＣ２を使用しＹ偏波で第４デジタル信号を光変調してＹ光変調信号を生成する。具体的には、光変調手段１１２は、第１サブキャリアＳＣ１を使用しＹ偏波で第３デジタル信号の同相成分ＳＣ１－ＹＩと直交成分ＳＣ１－ＹＱをそれぞれ光変調し、第２サブキャリアＳＣ２を使用しＹ偏波で第４デジタル信号の同相成分ＳＣ２－ＹＩと直交成分ＳＣ２－ＹＱをそれぞれ光変調して光変調信号を生成する。

　光変調手段１１２は、生成したＸ光変調信号とＹ光変調信号とを送信する。偏波合成手段１１３は、Ｘ光変調信号とＹ光変調信号とを合成する。

　パイロット付加手段１１１は、第１パイロット信号と第３パイロット信号の送信中は、第２パイロット信号と第４パイロット信号を送信しない。また、パイロット付加手段１１１は、第２パイロット信号と第４パイロット信号の送信中は、第１パイロット信号と第３パイロット信号を送信しない。

　＜装置の構成：４ＳＣ構成＞
　４サブキャリア構成の場合を説明する。
　図７は、実施の形態１に係る光伝送装置を例示するブロック図である。
　図７は、実施の形態１に係る光伝送装置の４ＳＣ構成を示す。
　図７は、簡単のため、光伝送装置の送信部の構成だけを示す。

　図７に示すように、４ＳＣの光伝送装置１１は、パイロット付加手段１１１と光変調手段１１２とを備える。

　パイロット付加手段１１１は、第１データ信号に第１パイロット信号を付加して第１デジタル信号を生成し、第２データ信号に第２パイロット信号を付加して第２デジタル信号を生成する。また、パイロット付加手段１１１は、第３データ信号に第３パイロット信号を付加して第３デジタル信号を生成し、第４データ信号に第４パイロット信号を付加して第４デジタル信号を生成する。

　光変調手段１１２は、使用周波数帯域の中心周波数に対して負の周波数帯域に含まれる第１サブキャリアＳＣ１で第１デジタル信号を光変調し、使用周波数帯域の中心周波数に対して負の周波数帯域に含まれる第２サブキャリアＳＣ２で第２デジタル信号を光変調し、使用周波数帯域の中心周波数に対して正の周波数帯域に含まれる第３サブキャリアＳＣ３で第３デジタル信号を光変調し、使用周波数帯域の中心周波数に対して正の周波数帯域に含まれる第４サブキャリアＳＣ４で第４デジタル信号を光変調して光変調信号を生成する。

　具体的には、光変調手段１１２は、第１サブキャリアＳＣ１で第１デジタル信号の同相成分ＳＣ１－Ｉと直交成分ＳＣ１－Ｑをそれぞれ光変調し、第２サブキャリアＳＣ２で第２デジタル信号の同相成分ＳＣ２－Ｉと直交成分ＳＣ２－Ｑをそれぞれ光変調し、第３サブキャリアＳＣ３で第３デジタル信号の同相成分ＳＣ３－Ｉと直交成分ＳＣ３－Ｑをそれぞれ光変調し、第４サブキャリアＳＣ４で第４デジタル信号の同相成分ＳＣ４－Ｉと直交成分ＳＣ４－Ｑをそれぞれ光変調して光変調信号を生成する。

　光変調手段１１２は、生成した光変調信号を送信する。

　パイロット付加手段１１１は、第１パイロット信号と第２パイロット信号の送信中は、第３パイロット信号と第４パイロット信号を送信しない。また、パイロット付加手段１１１は、第３パイロット信号と第４パイロット信号の送信中は、第１パイロット信号と第２パイロット信号を送信しない。

　＜システムの構成＞
　システム構成を説明する。
　図８は、実施の形態１に係るシステムを例示するブロック図である。

　図８に示すように、システム１０は、光伝送装置１１と、光伝送装置１１から光伝送線路を介して光変調信号を受光する別の光伝送装置１２と、を備える。光伝送装置１１は、既に説明したので説明を省略する。光伝送装置と別の光伝送装置とは、同一機能を有する。システムを、光伝送システムと称することもある。

　システムの説明に際して、光変調信号が光伝送装置１１から別の光伝送装置１２に伝送されることを例に挙げて説明する。その際、簡単のため、光伝送装置１１は送信手段だけを説明し、別の光伝送装置１２は受信手段だけを説明する。

　別の光伝送装置１２は、光信号受信手段１２６と位置検出手段１２７と周波数特性差補償手段１２８とを備える。

　光信号受信手段１２６は、光変調信号をコヒーレント検波した第１デジタル信号と、光変調信号をコヒーレント検波した第２デジタル信号と、を受信する。

　位置検出手段１２７は、第１デジタル信号内の第１パイロット信号の位置と、第２デジタル信号内の第２パイロット信号の位置と、を検出する。

　周波数特性差補償手段１２８は、第１パイロット信号を用いて第１データ信号の同相成分と直交成分との間の周波数特性差を補償する。

　周波数特性差補償手段１２８は、第２パイロット信号を用いて第２データ信号の同相成分と直交成分との間の周波数特性差を補償する。

　なお、周波数特性差補償手段１２８は、周波数特性差を求め、周波数特性差に基づいて補償するためのＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）等化器を有する。ＭＩＭＯ等化器が同相成分と直交成分との間の周波数特性差を補償する。

　図９は、実施の形態１に係るＭＩＭＯ等化器を例示するブロック図である。
　図９は、２ｘ２ＭＩＭＯ等化器を示す。
　図９は、第１サブキャリアＳＣ１がオンで第２サブキャリアＳＣ２がオフの場合を示す。

　図９に示すように、周波数特性差補償手段１２８は、ＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）等化器を有する。ＭＩＭО等化器は、周波数特性差を補償するための複数のＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタを有する。複数のＦＩＲフィルタのそれぞれは、フィルタ係数を有する。ｈ_１１、ｈ_１２、ｈ_２１、ｈ_２２は、ＦＩＲフィルタのフィルタ係数を示す。

　周波数特性差補償手段１２８は、ＭＩＭО等化器を用いて、パイロット信号の周波数特性差を検出する。周波数特性差補償手段１２８は、ＭＩＭО等化器を用いて、検出した周波数特性差に基づいてデータ信号の周波数特性差を補償する。

　なお、同相成分と直交成分との間（ＩＱ間）の周波数特性差は、主として光伝送装置に実装されたデバイス（部品）に起因するものである。このため、周波数特性差の変動周期は、分単位、又は時間単位である。このため、ＭＩＭО等化器のような適応等化は必要ではなく、フィルタ係数を固定した等化器（固定等化器）でもよい。

　そこで、周波数特性差補償手段１２８は、ＭＩＭО等化器を用いて所定のフィルタ係数を、予め、システムの運用前に取得し求めてもよい。また、周波数特性差補償手段１２８は、所定のフィルタ係数を、システムの運用中に取得してもよい。このように、予め取得した所定のフィルタ係数を用いたＭＩＭО等化器を、固定等化器と称する。

　周波数特性差補償手段１２８は、予め求めた所定のフィルタ係数を用いてＭＩＭО等化器を動作させて周波数特性差を検出してもよい。また、周波数特性差補償手段１２８は、検出した周波数特性差に基づいてデータ信号の周波数特性差を補償する。

　＜動作＞
　実施の形態１に係る光伝送装置の動作を説明する。
　図１０は、実施の形態１に係るパイロット信号の送信の様子を例示する模式図である。
　図１０の横軸は時間を示し、縦軸は周波数を示す。
　図１１は、実施の形態１に係る光伝送装置のＭＩＭＯ等化器とその入出力を例示する模式図である。
　図１１は、第１パイロット信号の送信時の様子を示す。
　図１２は、実施の形態１に係る光伝送装置のＭＩＭＯ等化器とその入出力を例示する模式図である。
　図１２は、第２パイロット信号の送信時の様子を示す。

　ＩＱミキシングは、ＤＣを中心として対になるサブキャリアＳＣ間、例えば、第１サブキャリアＳＣ１と第２サブキャリアＳＣ２に発生する（図３参照）。

　ＩＱミキシングによる影響を低減するため、実施の形態１に係る光伝送装置１１は、図１０に示すように、第１サブキャリアＳＣ１の第１パイロット信号の送信中は、第２サブキャリアＳＣ２の第２パイロット信号を送信しない。また、光伝送装置１１は、第２サブキャリアＳＣ２の第２パイロット信号を送信中は、第１サブキャリアＳＣ１の第１パイロット信号を送信しない。すなわち、光伝送装置１１は、周波数軸上でＤＣに対して対象な位置にあるサブキャリアＳＣ（第１サブキャリアＳＣ１と第２サブキャリアＳＣ２）の組を、時間軸上で交互にゼロとするサブキャリア多重信号を生成し送信する。

　なお、サブキャリアＳＣの数は２つに限定されない。サブキャリアＳＣの数は、２の倍数（偶数）個であれば、２以外の数でもよい。

　光伝送装置１１が、一方のサブキャリアＳＣのパイロット信号を周期的に交互にゼロとすることで、図１１に示すように、受信された第１サブキャリアＳＣ１ｒには、第２サブキャリアの共役ＳＣ２ｒ^＊が含まれない。また、図１２に示すように、受信された第２サブキャリアＳＣ２ｒには、第１サブキャリアの共役ＳＣ１ｒ^＊が含まれない。

　その結果、光伝送装置の受信部において、同相成分と直交成分との間（ＩレーンとＱレーン間）の周波数特性差を補償するＭＩＭＯ等化器のフィルタ係数を導出する際に、ＩＱミキシングの影響を回避し、最適なフィルタ係数を導出することができる。

　その結果、実施の形態１によれば、サブキャリア多重方式において、ＩＱミキシングにより発生する雑音を低減することが可能な光伝送装置、システム、方法、及び非一時的なコンピュータ可読媒体を提供することができる。

　なお、パイロット信号は、データ信号に対して周期的に挿入されてもよい。また、光伝送装置１１は、パイロット信号を用いてＭＩＭＯ等化器のフィルタ係数を逐次更新してもよい。また、全体の送信時間に対するパイロット信号の送信時間は決まっているので、一方のサブキャリアＳＣのパイロット信号の送信がオフになっても、データ信号の伝送容量は変わらない。

　＜ＭＩＭО等化器の具体例＞
　＜２ｘ２ＭＩＭО＞
　ここで、別の光伝送装置１２（光伝送装置１１でもよい）に設けられるＭＩＭО等化器の具体例について説明する。２ｘ２ＭＩＭОを説明する。

　前述の図９に示すように、周波数特性差補償手段１２８のＭＩＭО等化器には、別の光伝送装置１２が受信した第１サブキャリアＳＣ１ｒと第１サブキャリアの共役ＳＣ１ｒ^＊とが入力する。実施の形態１では、第１サブキャリアＳＣ１の送信中は、第２サブキャリアＳＣ２を送信しない（図１０参照）。よって、ＭＩＭО等化器には、第２サブキャリアＳＣ２ｒと第２サブキャリアの共役ＳＣ２ｒ^＊は入力しない。

　ＭＩＭО等化器は、別の光伝送装置１２の受信機（受信部）のＩＱ間の周波数特性差を補償する。ＭＩＭО等化器は、受信した第１サブキャリアＳＣ１ｒに含まれるパイロット信号に基づいてＩＱ間の周波数特性差を補償する。

　第１サブキャリアＳＣ１と、受信したサブキャリアＳＣ１ｒと、の関係を式１に示す。また、第２サブキャリアＳＣ２と、受信したサブキャリアＳＣ１ｒと、の関係を式２に示す。ただし、ｈ_１１、ｈ_２１、ｈ_１２、ｈ_２２は、ＭＩＭО等化器が有するＦＩＲフィルタのフィルタ係数を示す。また、第１サブキャリアＳＣ１がオンで第２サブキャリアＳＣ２がオフなので、ＳＣ２＝０である。

　ＳＣ１＝ｈ_１１ＳＣ１ｒ＋ｈ_２１ＳＣ１ｒ^＊＊　　　　　（式１）
　ＳＣ２＝ｈ_１２ＳＣ１ｒ^＊＋ｈ_２２ＳＣ１ｒ^＊＝０　　　（式２）

　図１３は、実施の形態１に係るＭＩＭО等化器を例示するブロック図である。
　図１３は、２ｘ２ＭＩＭＯ等化器を示す。
　図１３は、第１サブキャリアＳＣ１がオフで第２サブキャリアＳＣ２がオンの場合を示す。

　図１３に示すように、ＭＩＭО等化器には、別の光伝送装置１２が受信した第２サブキャリアＳＣ２ｒと第２サブキャリアの共役ＳＣ２ｒ^＊とが入力する。実施の形態１では、第２サブキャリアＳＣ２の送信中は、第１サブキャリアＳＣ１を送信しない（図１０参照）。よって、ＭＩＭО等化器には、第１サブキャリアＳＣ１ｒと第１サブキャリアの共役ＳＣ１ｒ^＊とは入力しない。

　ＭＩＭО等化器は、別の光伝送装置１２の受信機（受信部）のＩＱ間の周波数特性差を補償する。ＭＩＭО等化器は、受信した第２サブキャリアＳＣ２ｒに含まれるパイロット信号に基づいてＩＱ間の周波数特性差を補償する。

　第１サブキャリアＳＣ１と、受信したサブキャリアＳＣ１ｒと、の関係を式３に示す。また、第２サブキャリアＳＣ２と、受信したサブキャリアＳＣ２ｒと、の関係を式４に示す。第１サブキャリアＳＣ１がオフで第２サブキャリアＳＣ２がオンなので、ＳＣ１＝０である。

　ＳＣ１＝ｈ_１１ＳＣ２ｒ^＊＋ｈ_２１ＳＣ２ｒ^＊＝０　　　（式３）
　ＳＣ２＝ｈ_１２ＳＣ２ｒ^＊＊＋ｈ_２２ＳＣ２ｒ　　　　　（式４）

　ＭＩＭО等化器は、式１、式２、式３及び式４に基づいてＦＩＲフィルタのフィルタ係数を求める。ＭＩＭО等化器は、求めたＦＩＲフィルタのフィルタ係数を用いて受信手段のＩＱ間の周波数特性差を補償する。

　＜４ｘ４ＭＩＭО＞
　４ｘ４ＭＩＭОを説明する。
　図１４は、実施の形態１に係るＭＩＭО等化器を例示するブロック図である。
　図１４は、ＸＹ偏波の偏波多重の場合の４ｘ４ＭＩＭＯ等化器を示す。

　図１４に示すように、ＭＩＭО等化器には、所定の期間中には第１サブキャリアのＸ偏波ＳＣ１ｘｒと第１サブキャリアのＹ偏波ＳＣ１ｙｒと第２サブキャリアのＸ偏波の共役ＳＣ２ｘｒ^＊と第２サブキャリアのＹ偏波の共役ＳＣ２ｙｒ^＊とが入力する。また、ＭＩＭО等化器には、別の期間中には第１サブキャリアのＸ偏波の共役ＳＣ１ｘｒ^＊と第１サブキャリアのＹ偏波の共役ＳＣ１ｙｒ^＊と第２サブキャリアのＸ偏波ＳＣ２ｘｒと第２サブキャリアのＹ偏波ＳＣ２ｙｒとが入力する。

　第１サブキャリアのＸ偏波ＳＣ１ｘと、受信したサブキャリア（ＳＣ１ｘｒ、ＳＣ１ｙｒ、ＳＣ２ｘｒ^＊、ＳＣ２ｙｒ^＊）と、の関係を式５に示す。また、第１サブキャリアのＹ偏波ＳＣ１ｙと、受信したサブキャリアと、の関係を式６に示す。また、第２サブキャリアのＸ偏波ＳＣ２ｘと、受信したサブキャリアと、の関係を式７に示す。また、第２サブキャリアのＹ偏波ＳＣ２ｙと、受信したサブキャリアと、の関係を式８に示す。ただし、ｈ_１１からｈ_４４は、ＭＩＭО等化器が有するＦＩＲフィルタのフィルタ係数を示す。

　ＳＣ１ｘ
＝ｈ_１１ＳＣ１ｘｒ＋ｈ_２１ＳＣ１ｙｒ＋ｈ_３１ＳＣ２ｘｒ^＊＋ｈ_４１ＳＣ２ｙｒ^＊　（式５）
　ＳＣ１ｙ
＝ｈ_１２ＳＣ１ｘｒ＋ｈ_２２ＳＣ１ｙｒ＋ｈ_３２ＳＣ２ｘｒ^＊＋ｈ_４２ＳＣ２ｙｒ^＊　（式６）
　ＳＣ２ｘ
＝ｈ_１３ＳＣ１ｘｒ^＊＋ｈ_２３ＳＣ１ｙｒ^＊＋ｈ_３３ＳＣ２ｘｒ＋ｈ_４３ＳＣ２ｙｒ　（式７）
　ＳＣ２ｙ
＝ｈ_１４ＳＣ１ｘｒ^＊＋ｈ_２４ＳＣ１ｙｒ^＊＋ｈ_３４ＳＣ２ｘｒ＋ｈ_４４ＳＣ２ｙｒ　（式８）

　実施の形態１では、Ｘ偏波、Ｙ偏波のサブキャリアそれぞれが組になる。Ｘ偏波、Ｙ偏波のサブキャリアＳＣのパイロット信号は、同じタイミングでオンオフ制御する。具体的には、第１サブキャリアのＸ偏波ＳＣ１ｘと第１サブキャリアのＹ偏波ＳＣ１ｙがオンで、第２サブキャリアのＸ偏波ＳＣ２ｘと第２サブキャリアのＹ偏波ＳＣ２ｙがオフとなる。また、第１サブキャリアのＸ偏波ＳＣ１ｘと第１サブキャリアのＹ偏波ＳＣ１ｙがオフで、第２サブキャリアのＸ偏波ＳＣ２ｘと第２サブキャリアのＹ偏波ＳＣ２ｙがオンとなる。なお、ＩＱミキシングはＸ偏波のＩ成分とＱ成分間、Ｙ偏波のＩ成分とＱ成分間で発生するので、Ｘ偏波とＹ偏波でそれぞれ独立させてオンオフ制御してもよい。具体的には、第１サブキャリアのＸ偏波ＳＣ１ｘがオンで第２サブキャリアのＸ偏波ＳＣ２ｘがオフとなる。また、第１サブキャリアのＹ偏波ＳＣ１ｙがオンで第２サブキャリアのＹ偏波ＳＣ２ｙがオフとなる。また、サブキャリアのオンオフ条件は、上記条件に限定されない。例えば、いずれか１つのサブキャリアをオンで他の全てのサブキャリアをオフにしてもよい。

　ＭＩＭО等化器は、式５、式６、式７、式８、及びサブキャリアのオンオフ条件に基づいてＦＩＲフィルタのフィルタ係数を求める。ＭＩＭО等化器は、求めたＦＩＲフィルタのフィルタ係数を用いて受信部のＩＱ間の周波数特性差を補償する。

　以上、説明したように、４ｘ４ＭＩＭＯ等化器を用いることでＸＹ偏波多重にも対応することができる。なお、サブキャリアＳＣの数は２の整数倍（２、４、６、…）に対応可能である。その場合、サブキャリアＳＣの組ごとに２ｘ２ＭＩＭＯを使用する。例えば、２つのサブキャリアの場合、１組の２ｘ２ＭＩＭＯを使用し、４つのサブキャリアの場合、２組の２ｘ２ＭＩＭＯを使用する。

　［実施の形態２］
　実施の形態２に係るシステム２０は、実施の形態１に係るシステム１０と比べて、別の光伝送装置１２が光源誤差補償手段を有する点が異なる。光源誤差補償手段は、光伝送装置１１が光変調するために有する変調用光源と、別の光伝送装置１２がコヒーレント検波するために有する検波用光源と、の間の周波数誤差を補償する。

　図１５は、実施の形態２に係る２ｘ２ＭＩＭＯ等化器を例示するブロック図である。
　実施の形態２に係る２ｘ２ＭＩＭＯ等化器は、周波数誤差検出手段と補償手段と光源誤差補償手段とを含む。

　第１サブキャリアＳＣ１と、受信したサブキャリア（ＳＣ１ｒ、ＳＣ２ｒ^＊）と、の関係を式９に示す。また、第２サブキャリアＳＣ２と、受信したサブキャリア（ＳＣ１ｒ^＊、ＳＣ２ｒ）と、の関係を式９に示す。

　ＳＣ１
＝（Δｆｈ_１１－Δｆｈ_１３）ＳＣ１ｒ＋（Δｆｈ_２１－Δｆｈ_２３）ＳＣ２ｒ^＊　（式９）
　ＳＣ２
＝（Δｆｈ_１２－Δｆｈ_１４）ＳＣ１ｒ^＊＋（Δｆｈ_２２－Δｆｈ_２４）ＳＣ２ｒ　（式１０）
　ただし、Δｆは、光伝送装置１１の送信手段の光源と、別の光伝送装置１２の受信手段の光源と、の間の周波数誤差を示す。
　実施の形態２に係るＭＩＭО等化器は、求めたＦＩＲフィルタのフィルタ係数を用いて送信手段（送信部）と受信手段（受信部）それぞれのＩＱ間の周波数特性差を補償する。

　［実施の形態３］
　実施の形態３に係るシステム３０は、実施の形態１に係るシステム１０と比べて、別の光伝送装置１２が波長分散補償手段を有する点が異なる。波長分散補償手段は、光変調信号が光伝送路を伝送することよって発生する波長分散の同相成分と直交成分とを補償する。

　図１６は、実施の形態３に係る４ｘ２ＭＩＭＯ等化器を例示するブロック図である。
　図１６では、第１サブキャリアＳＣ１を同相成分Ｉ_ＳＣ１と直交成分Ｑ_ＳＣ１とに分け、第２サブキャリアＳＣ２を同相成分Ｉ_ＳＣ２と直交成分Ｑ_ＳＣ２とに分けた。また、波長分散補償器（ＣＤＣ：Chromatic Dispersion Compensation）を通過した後の成分（波長分散補償後の成分）をＩ_ＳＣ１ｃ、Ｑ_ＳＣ１ｃ、Ｉ_ＳＣ２ｃ、Ｑ_ＳＣ２とした。
　実施の形態３に係る４ｘ２ＭＩＭＯ等化器は、周波数誤差検出手段と補償手段と（ＣＤＣ：Chromatic Dispersion Compensation）とを含む。

　図１６に示すように、波長分散補償手段は、波長分散補償器（ＣＤＣ：Chromatic Dispersion Compensation）を用いて、第１サブキャリアＳＣ１の波長分散の同相成分Ｉ_ＳＣ１と直交成分Ｑ_ＳＣ１と、第２サブキャリアＳＣ２の波長分散の同相成分Ｉ_ＳＣ２と直交成分Ｑ_ＳＣ２とを補償する。波長分散補償器は、例えば、４ｘ２ＭＩＭＯ等化器の前段に配置される。波長分散補償手段は、例えば、波長分散補償フィルタを用いて波長分散を補償してもよい。

　同相成分と直交成分とが混合したＩＱ信号を波長分散補償器で補償すると、ＩＱミキシングが発生する。そこで、実施の形態３では、同相成分（Ｉ信号）と直交成分（Ｑ信号）を独立して分散補償する。これにより、ＩＱミキシングの発生を低減することができる。

　第１サブキャリアＳＣ１と、受信した第１サブキャリアＳＣ１の同相成分のＣＤＣ後の成分Ｉ_ＳＣ１ｃと直交成分のＣＤＣ後の成分Ｑ_ＳＣ１ｃと受信した第２サブキャリアＳＣ２の同相成分のＣＤＣ後の成分Ｉ_ＳＣ２ｃと直交成分のＣＤＣ後の成分Ｑ_ＳＣ２ｃと、の関係を式１１に示す。また、第２サブキャリアＳＣ２と、受信した第１サブキャリアＳＣ１の同相成分のＣＤＣ後の成分Ｉ_ＳＣ１ｃと直交成分のＣＤＣ後の成分Ｑ_ＳＣ１ｃと受信した第２サブキャリアＳＣ２の同相成分のＣＤＣ後の成分Ｉ_ＳＣ２ｃと直交成分のＣＤＣ後の成分Ｑ_ＳＣ２ｃと、の関係を式１２に示す。

　ＳＣ１
＝（ｈ_１１Ｉ_ＳＣ１ｃ＋ｊｈ_２１Ｑ_ＳＣ１ｃ）＋（ｈ_３１Ｉ^＊ _ＳＣ２ｃ＋ｊｈ_４１Ｑ^＊ _ＳＣ２ｃ）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（式１１）
　ＳＣ２
＝（ｈ_１２Ｉ^＊ _ＳＣ１ｃ＋ｊｈ_２２Ｑ^＊ _ＳＣ１ｃ）＋（ｈ_３２Ｉ_ＳＣ２ｃ＋ｊｈ_４２Ｑ_ＳＣ２ｃ）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（式１２）

　［実施の形態４］
　実施の形態４に係るシステム４０は、実施の形態２に係るシステム２０と実施の形態３に係るシステムとを同時に適用したシステムである。

　図１７は、実施の形態４に係る４ｘ２ＭＩＭＯ等化器を例示するブロック図である。
　実施の形態４に係る４ｘ２ＭＩＭＯ等化器は、波長分散補償器が前段に配置され、送信機側と受信機側のＩＱ間の周波数特性差を補償する。

　第１サブキャリアＳＣ１と、受信した第１サブキャリアＳＣ１の同相成分Ｉ_ＳＣ１と直交成分Ｑ_ＳＣ１と受信した第２サブキャリアＳＣ２の同相成分Ｉ_ＳＣ２と直交成分Ｑ_ＳＣ２と、の関係を式１３に示す。また、第２サブキャリアＳＣ２と、受信した第１サブキャリアＳＣ１の同相成分Ｉ_ＳＣ１と直交成分Ｑ_ＳＣ１と受信した第２サブキャリアＳＣ２の同相成分Ｉ_ＳＣ２と直交成分Ｑ_ＳＣ２と、の関係を式１４に示す。

　ＳＣ１
＝（（Δｆｈ_１１－Δｆｈ_１３）Ｉ_ＳＣ１ｃ＋ｊ（Δｆｈ_２１－Δｆｈ_２３）Ｑ_ＳＣ１ｃ）
＋（（Δｆｈ_３１－Δｆｈ_３３）Ｉ^＊ _ＳＣ２ｃ＋ｊ（Δｆｈ_４１－Δｆｈ_４３）Ｑ^＊ _ＳＣ２ｃ）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（式１３）
　ＳＣ２
＝（（Δｆｈ_１２－Δｆｈ_１４）Ｉ^＊ _ＳＣ１ｃ＋ｊ（Δｆｈ_２２－Δｆｈ_２４）Ｑ^＊ _ＳＣ１ｃ）
＋（（Δｆｈ_３２－Δｆｈ_３４）Ｉ_ＳＣ２ｃ＋ｊ（Δｆｈ_４２－Δｆｈ_４４）Ｑ_ＳＣ２ｃ）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（式１４）

　［実施の形態５］
　実施の形態５に係るシステム５０は、複数のサブキャリアＳＣがそれぞれ独立している状態で等化器を用いて周波数特性差を検出し補償する。例えば、光伝送装置の受信手段に等化器が設けられる場合、複数のサブキャリアＳＣの分離後に等化器が設けられる。また、例えば、光伝送装置の送信手段に等化器が設けられる場合、複数のサブキャリアＳＣの合成前に等化器が設けられる。なお、合成を多重と称することもある。

　＜サブキャリアの分離後に設けられる場合＞
　等化器が複数のサブキャリアＳＣの分離後に設けられる場合を説明する。
　図１８は、実施の形態５に係る光伝送装置の受信手段の一部を例示する模式図である。
　図１８では、受信した第１サブキャリアをＳＣ１ｒとし、受信した第２サブキャリアをＳＣ２ｒとして示す。
　実施の形態５では、第１サブキャリアＳＣ１ｒの第１パイロット信号の受信中は第２サブキャリアＳＣ２ｒの第２パイロット信号を受信せず、第２サブキャリアＳＣ２ｒの第２パイロット信号の受信中は第１サブキャリアＳＣ１ｒの第１パイロット信号を受信しない。図１８では、簡単のため、第１サブキャリアＳＣ１ｒの受信中の波形と、第２サブキャリアＳＣ２ｒの受信中の波形と、を重ねて示す。なお、第１サブキャリアＳＣ１ｒの第１データ信号と第２サブキャリアＳＣ１ｒの第２データ信号は、どちらも受信する。

　図１８に示すように、等化器は、第１サブキャリアＳＣ１ｒと第２サブキャリアＳＣ２ｒに分離した後に、周波数特性差を補償する。第１サブキャリアＳＣ１は第１デジタル信号を含み、第２サブキャリアＳＣ２は第２デジタル信号を含む。ＩＱミキシングはデバイスに起因するものであり、ＭＩＭО等化器のような適応等化は必要ではない。そこで、実施の形態５に係る等化器は、固定等化器とする。固定等化器では、予め決定したフィルタ係数を等化器のフィルタ係数として用いる。固定等化器のフィルタ係数は、ＡＤＣの出力データ（図１参照）に基づいて、外部の計算機で算出した値を用いる。固定等化器のフィルタ係数は、例えば、外部の計算機が予め前述の実施の形態１から４のいずれかのＭＩＭＯ等化器の処理を行って算出した値を用いる。

　＜サブキャリアの合成（多重）前に設けられる場合＞
　等化器が複数のサブキャリアＳＣの合成前に設けられる場合を説明する。
　図１９は、実施の形態５に係る光伝送装置の送信手段の一部を例示する模式図である。

　図１９に示すように、光伝送装置の送信側において、サブキャリアＳＣの同相成分と直交成分との間（ＩＱ間）の周波数特性差を補償するため、光伝送装置の送信手段に送信側ＭＩＭＯ等化器を設ける場合がある。光伝送装置は、等化器を用いて送信手段における周波数特性差を補償する。

　周波数特性差は、例えば、第１パイロット信号の同相成分と直交成分との間の遅延と振幅の周波数特性の差である。また、例えば、周波数特性差は、第２パイロット信号の同相成分と直交成分との間の遅延と振幅の周波数特性の差である。

　具体的には、光伝送装置は、受信側と同様に、送信側に、送信側周波数特性差補償手段を有する。送信側周波数特性差補償手段は、送信側において、第１パイロット信号を用いて第１データ信号の同相成分と直交成分との間の送信側周波数特性差を補償し、第２パイロット信号を用いて第２データ信号の同相成分と直交成分との間の送信側周波数特性差を補償する。

　送信側周波数特性差補償手段は、送信側ＭＩＭＯ等化器を有する。送信側ＭＩＭＯ等化器は、送信側周波数特性差を補償するための複数の送信側ＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタを有する。複数の送信側ＦＩＲフィルタのそれぞれは、送信側フィルタ係数を有する。

　送信側周波数特性差補償手段は、サブキャリアＳＣを受信する光伝送装置の周波数特性差補償手段の代わりに送信側ＭＩＭＯ等化器を用いて、送信側周波数特性差を補償する。

　同相成分と直交成分との間（ＩＱ間）の周波数特性差は、主として光伝送装置に実装されたデバイス（部品）に起因するものである。このため、周波数特性差の変動周期は、分単位、又は時間単位である。このため、ＭＩＭО等化器のような適応等化は必要ではない。そこで、実施の形態５に係る等化器は、フィルタ係数を固定した等化器（固定等化器）とする。

　送信側周波数特性差補償手段は、予め、送信側ＭＩＭＯ等化器を用いて、所定の送信側フィルタ係数を求める。具体的には、所定の送信側フィルタ係数は、ＡＤＣの出力データ（図１参照）に基づいて、外部の計算機で算出した値を用いる。所定の送信側フィルタ係数は、例えば、外部の計算機が予め前述の実施の形態２または４のＭＩＭＯ等化器の処理を行って算出した値を用いる。その後、送信側周波数特性差補償手段は、求めた所定の送信側フィルタ係数を用いて送信側ＭＩＭＯ等化器を動作させて送信側周波数特性差を補償する。

　すなわち、所定の送信側フィルタ係数が設定された送信側ＭＩＭＯ等化器（固定等化器）は、第１サブキャリアＳＣ１の第１デジタル信号と第２サブキャリアＳＣ２の第２デジタル信号を合成する前に、送信側周波数特性差を補償する。

　［実施の形態６］
　実施の形態６に係るシステム６０は、複数のサブキャリアＳＣが多重（合成）した状態で等化器を用いて周波数特性差を補償する。例えば、光伝送装置の受信手段に等化器が設けられる場合、複数のサブキャリアＳＣの分離前に等化器が設けられる。また、例えば、光伝送装置の送信手段に等化器が設けられる場合、複数のサブキャリアＳＣの合成後に等化器が設けられる。なお、多重を合成と称することもある。

　＜複数のサブキャリアの分離前に設けられる場合＞
　等化器が複数のサブキャリアＳＣの分離前に設けられる場合を説明する。
　図２０は、実施の形態６に係る光伝送装置の受信手段の一部を例示する模式図である。
　図２０では、受信した第１サブキャリアをＳＣ１ｒとし、受信した第２サブキャリアをＳＣ２ｒとして示す。
　実施の形態６では、第１サブキャリアＳＣ１ｒの第１パイロット信号の受信中は第２サブキャリアＳＣ２ｒの第２パイロット信号を受信せず、第２サブキャリアＳＣ２ｒの第２パイロット信号の受信中は第１サブキャリアＳＣ１ｒの第１パイロット信号を受信しない。図２０では、簡単のため、第１サブキャリアＳＣ１ｒの受信中の波形と、第２サブキャリアＳＣ２ｒの受信中の波形と、を重ねて示す。なお、第１サブキャリアＳＣ１ｒの第１データ信号と第２サブキャリアＳＣ１ｒの第２データ信号は、どちらも受信する。

　図２０に示すように、ＳＣ一括等化器は、第１サブキャリアＳＣ１ｒの第１デジタル信号と第２サブキャリアＳＣ２ｒの第２デジタル信号に分離する前に、周波数特性差を補償する。ＩＱミキシングはデバイスに起因するものであり、ＭＩＭО等化器のような適応等化は必要ではない。そこで、実施の形態６に係るＳＣ一括等化器は、固定等化器とする。固定等化器では、予め決定したフィルタ係数を等化器のフィルタ係数として用いる。固定等化器のフィルタ係数は、ＡＤＣの出力データ（図１参照）に基づいて、外部の計算機で算出した値を用いる。固定等化器のフィルタ係数は、例えば、外部の計算機が予め前述の実施の形態１から４のいずれかのＭＩＭＯ等化器の処理を行って算出した値を用いる。ＳＣ一括等化器のフィルタ係数として予め決定したフィルタ係数を使用し、ＳＣ一括等化器を固定等化器として動作させＩＱ間の周波数特性差をＳＣ一括補償する。なお、ＳＣ一括等化器（固定等化器）のフィルタ係数は定期的に更新してもよい。

　＜複数のサブキャリアの合成後に設けられる場合＞
　等化器が複数のサブキャリアＳＣの合成後に設けられる場合を説明する。

　図２１は、実施の形態６に係る光伝送装置の送信手段の一部を例示する模式図である。
　実施の形態６では、第１サブキャリアＳＣ１の第１パイロット信号の送信中は第２サブキャリアＳＣ２の第２パイロット信号を送信せず、第２サブキャリアＳＣ２の第２パイロット信号の送信中は第１サブキャリアＳＣ１の第１パイロット信号を送信しない。なお、第１サブキャリアＳＣ１の第１データ信号と第２サブキャリアＳＣ１の第２データ信号は、どちらも受信する。

　図２１に示すように、送信側のＳＣ一括等化器は、第１サブキャリアＳＣ１の第１デジタル信号と第２サブキャリアＳＣ２の第２デジタル信号を合成した後に、送信側の周波数特性差を補償する。ＩＱミキシングはデバイスに起因するものであり、ＭＩＭО等化器のような適応等化は必要ではない。そこで、実施の形態６に係る送信側のＳＣ一括等化器は、固定等化器とする。固定等化器では、予め決定したフィルタ係数を等化器のフィルタ係数として用いる。固定等化器のフィルタ係数は、ＡＤＣの出力データ（図１参照）に基づいて、外部の計算機で算出した値を用いる。固定等化器のフィルタ係数は、例えば、外部の計算機が予め前述の実施の形態２または４のＭＩＭＯ等化器の処理を行って算出した値を用いる。ＳＣ一括等化器のフィルタ係数として予め決定したフィルタ係数を使用し、ＳＣ一括等化器を固定等化器として動作させＩＱ間の周波数特性差をＳＣ一括補償する。なお、ＳＣ一括等化器（固定等化器）のフィルタ係数は定期的に更新してもよい。

　［実施の形態７］
　実施の形態７に係る光伝送装置７１は、サブキャリアＳＣの送信パターンに特徴がある。
　図２２は、実施の形態７に係るパイロット信号の送信の様子を例示する模式図である。
　図２３は、実施の形態７に係るパイロット信号の送信の様子を例示する模式図である。
　図２４は、実施の形態７に係るパイロット信号の送信の様子を例示する模式図である。
　図２２から図２４の横軸は時間を示し、縦軸は周波数を示す。

　図２２に示すように、光伝送装置７１は、データ信号と別のデータ信号との間にパイロット信号が挿入されるパターンで、データ信号とパイロット信号を送信する。

　また、図２３に示すように、光伝送装置７１は、ＩＱ間の周波数特性差を生じさせるデバイスのキャリブレーションを目的として、全ての時間でパイロット信号を送信してもよい。この送信パターン第１送信パターンと称する。

　また、図２４に示すように、光伝送装置７１は、全ての時間でパイロット信号を送信してもよい。この送信パターン第２送信パターンと称する。第２送信パターンにおける第１サブキャリアＳＣ１から第２サブキャリアＳＣ２への切り替え周期は、第１送信パターンのそれよりも長い。

　尚、上記の実施の形態では、本発明をハードウェアの構成として説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、各構成要素の処理を、ＣＰＵ（Central Processing Unit）にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。

　上記の実施の形態において、プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実態のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（具体的にはフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（具体的には光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（具体的には、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ(Erasable PROM)）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ(Random Access Memory)を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

　以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

　尚、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

　上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
　（付記１）
　第１データ信号に第１パイロット信号を付加して第１デジタル信号を生成し、第２データ信号に第２パイロット信号を付加して第２デジタル信号を生成するパイロット付加手段と、
　使用周波数帯域の中心周波数に対して負の周波数帯域に含まれる第１サブキャリアで前記第１デジタル信号を光変調し、前記使用周波数帯域の前記中心周波数に対して正の周波数帯域に含まれる第２サブキャリアで前記第２デジタル信号を光変調して光変調信号を生成し、前記光変調信号を送信する光変調手段と、
　を備え、
　前記パイロット付加手段は、
　前記第１パイロット信号の送信中は、前記第２パイロット信号を送信せず、
　前記第２パイロット信号を送信中は、前記第１パイロット信号を送信しない、
　光伝送装置。
　（付記２）
　送信すべき情報に符号化処理をしてデータ信号を生成するデータ信号生成手段をさらに備え、
　前記データ信号は前記第１データ信号と前記第２データ信号とを含む、
　付記１に記載の光伝送装置。
　（付記３）
　前記第１デジタル信号を同相成分と直交成分とに変換する第１ＩＱ変換手段と、
　前記第２デジタル信号を同相成分と直交成分とに変換する第２ＩＱ変換手段と、
　をさらに備え、
　前記光変調手段は、
　前記第１サブキャリアで前記第１デジタル信号の同相成分と直交成分のそれぞれを光変調し、前記第２サブキャリアで前記第２デジタル信号の同相成分と直交成分のそれぞれを光変調して前記光変調信号を生成する、
　付記１又は２に記載の光伝送装置。
　（付記４）
　前記光変調手段は、光変調後の前記光変調信号の同相成分と直交成分とを合成する光信号合成手段を有する、
　付記１から３のいずれか１つに記載の光伝送装置。
　（付記５）
　複数のサブキャリアを生成するサブキャリア生成手段をさらに備え、
　前記第１サブキャリアと前記第２サブキャリアは、前記複数のサブキャリア内から選択される、
　付記１から４のいずれか１つに記載の光伝送装置。
　（付記６）
　前記光変調手段は、前記第１デジタル信号と前記第２デジタル信号のそれぞれを位相変調方式又は直交変調方式で光変調する、
　付記１から５のいずれか１つに記載の光伝送装置。
　（付記７）
　前記光変調手段は、マッハツェンダー（ＭＺ：Mach-Zender）型変調器で光変調する、
　付記１から６のいずれか１つに記載の光伝送装置。
　（付記８）
　前記第１パイロット信号と前記第２パイロット信号とを生成するパイロット信号生成手段をさらに備える、
　付記１から７のいずれか１つに記載の光伝送装置。
　（付記９）
　前記パイロット付加手段は、前記第１パイロット信号と前記第２パイロット信号とを、交互に送信する、
　付記１から８のいずれか１つに記載の光伝送装置。
　（付記１０）
　前記パイロット付加手段は、前記第１データ信号のデータ量に基づいて、前記第１データ信号を送信する送信時間の長さと、前記第１パイロット信号を送信する送信時間の長さと、を決定する、
　付記１から９のいずれか１つに記載の光伝送装置。
　（付記１１）
　第１データ信号に第１パイロット信号を付加して第１デジタル信号を生成し、第２データ信号に第２パイロット信号を付加して第２デジタル信号を生成し、第３データ信号に第３パイロット信号を付加して第３デジタル信号を生成し、第４データ信号に第４パイロット信号を付加して第４デジタル信号を生成するパイロット付加手段と、
　使用周波数帯域の中心周波数に対して負の周波数帯域に含まれる第１サブキャリアを使用しＸ偏波で前記第１デジタル信号を光変調し、前記使用周波数帯域の前記中心周波数に対して正の周波数帯域に含まれる第２サブキャリアを使用しＸ偏波で前記第２デジタル信号を光変調してＸ光変調信号を生成し、前記第１サブキャリアを使用しＹ偏波で前記第３デジタル信号を光変調して、前記第２サブキャリアを使用しＹ偏波で前記第４デジタル信号を光変調してＹ光変調信号を生成し、前記Ｘ光変調信号と前記Ｙ光変調信号とを送信する光変調手段と、
　前記Ｘ光変調信号と、前記Ｙ光変調信号と、を合成する偏波合成手段と、
　を備え、
　前記パイロット付加手段は、
　前記第１パイロット信号と前記第３パイロット信号の送信中は、前記第２パイロット信号と前記第４パイロット信号を送信せず、
　前記第２パイロット信号と前記第４パイロット信号の送信中は、前記第１パイロット信号と前記第３パイロット信号を送信しない、
　光伝送装置。
　（付記１２）
　第１データ信号に第１パイロット信号を付加して第１デジタル信号を生成し、第２データ信号に第２パイロット信号を付加して第２デジタル信号を生成し、第３データ信号に第３パイロット信号を付加して第３デジタル信号を生成し、第４データ信号に第４パイロット信号を付加して第４デジタル信号を生成するパイロット付加手段と、
　使用周波数帯域の中心周波数に対して負の周波数帯域に含まれる第１サブキャリアで前記第１デジタル信号を光変調し、前記使用周波数帯域の前記中心周波数に対して負の周波数帯域に含まれる第２サブキャリアで前記第２デジタル信号を光変調し、前記使用周波数帯域の前記中心周波数に対して正の周波数帯域に含まれる第３サブキャリアで前記第３デジタル信号を光変調し、前記使用周波数帯域の前記中心周波数に対して正の周波数帯域に含まれる第４サブキャリアで前記第４デジタル信号を光変調して光変調信号を生成し、前記光変調信号を送信する光変調手段と、
　を備え、
　前記パイロット付加手段は、
　前記第１パイロット信号と前記第２パイロット信号の送信中は、前記第３パイロット信号と前記第４パイロット信号を送信せず、
　前記第３パイロット信号と前記第４パイロット信号の送信中は、前記第１パイロット信号と前記第２パイロット信号を送信しない、
　光伝送装置。
　（付記１３）
　光伝送装置と、
　前記光伝送装置から光伝送路を介して光変調信号を受光する別の前記光伝送装置と、
　を備え、
　前記光伝送装置は、
　第１データ信号に第１パイロット信号を付加して第１デジタル信号を生成し、第２データ信号に第２パイロット信号を付加して第２デジタル信号を生成するパイロット付加手段と、
　使用周波数帯域の中心周波数に対して負の周波数帯域に含まれる第１サブキャリアで前記第１デジタル信号を光変調し、前記使用周波数帯域の前記中心周波数に対して正の周波数帯域に含まれる第２サブキャリアで前記第２デジタル信号を光変調して前記光変調信号を生成し、前記光変調信号を送信する光変調手段と、
　を有し、
　前記パイロット付加手段は、
　前記第１パイロット信号の送信中は、前記第２パイロット信号を送信せず、
　前記第２パイロット信号を送信中は、前記第１パイロット信号を送信せず、
　別の前記光伝送装置は、
　前記光変調信号をコヒーレント検波した前記第１デジタル信号と、前記光変調信号を前記コヒーレント検波した前記第２デジタル信号と、を受信する光信号受信手段と、
　前記第１デジタル信号内の前記第１パイロット信号の位置と、前記第２デジタル信号内の前記第２パイロット信号の位置と、を検出する位置検出手段と、
　前記第１パイロット信号を用いて前記第１データ信号の同相成分と直交成分との間の周波数特性差を補償し、前記第２パイロット信号とを用いて前記第２データ信号の同相成分と直交成分との間の周波数特性差を補償する周波数特性差補償手段と、
　を有する、
　システム。
　（付記１４）
　別の前記光伝送装置は、前記光伝送装置が光変調するために有する変調用光源と、前記コヒーレント検波するための検波用光源と、の間の周波数誤差を補償するための光源誤差補償手段を有する、
　付記１３に記載のシステム。
　（付記１５）
　前記光信号受信手段は、前記光変調信号が前記光伝送路を伝送することよって発生する波長分散の同相成分と直交成分とを補償する波長分散補償手段を有する、
　付記１３又は１４に記載のシステム。
　（付記１６）
　前記波長分散補償手段は、波長分散補償器（ＣＤＣ：Chromatic Dispersion Compensation）を用いて、前記波長分散の同相成分と直交成分を補償する、
　付記１５に記載のシステム。
　（付記１７）
　前記周波数特性差補償手段は、ＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）等化器を有し、
　前記ＭＩＭО等化器は、前記周波数特性差を補償するための複数のＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタを有し、
　複数の前記ＦＩＲフィルタのそれぞれは、フィルタ係数を有し、
　前記周波数特性差補償手段は、前記ＭＩＭО等化器を用いて、前記周波数特性差を補償する、
　付記１３に記載のシステム。
　（付記１８）
　前記周波数特性差補償手段は、
　前記ＭＩＭО等化器を用いて所定の前記フィルタ係数を求め、
　所定の前記フィルタ係数を用いて前記ＭＩＭО等化器を動作させて前記周波数特性差を補償する、
　付記１７に記載のシステム。
　（付記１９）
　前記ＭＩＭО等化器は、前記第１デジタル信号と前記第２デジタル信号に分離した後に、前記周波数特性差を補償する、
　付記１７又は１８に記載のシステム。
　（付記２０）
　前記ＭＩＭО等化器は、前記第１デジタル信号と前記第２デジタル信号に分離する前に、前記周波数特性差を補償する、
　付記１７又は１８に記載のシステム。
　（付記２１）
　前記光伝送装置は、送信側において、前記第１パイロット信号を用いて前記第１データ信号の同相成分と直交成分との間の送信側周波数特性差を補償し、前記第２パイロット信号を用いて前記第２データ信号の同相成分と直交成分との間の送信側周波数特性差を補償する送信側周波数特性差補償手段を有し、
　前記送信側周波数特性差補償手段は、送信側ＭＩＭＯ等化器を有し、
　前記送信側ＭＩＭＯ等化器は、前記送信側周波数特性差を補償するための複数の送信側ＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタを有し、
　複数の前記送信側ＦＩＲフィルタのそれぞれは、送信側フィルタ係数を有し、
　前記送信側周波数特性差補償手段は、別の前記光伝送装置の前記周波数特性差補償手段の代わりに前記送信側ＭＩＭＯ等化器を用いて、前記送信側周波数特性差を補償する、
　付記１３に記載のシステム。
　（付記２２）
　前記送信側周波数特性差補償手段は、
　前記送信側ＭＩＭＯ等化器を用いて所定の前記送信側フィルタ係数を求め、
　所定の前記送信側フィルタ係数を用いて前記送信側ＭＩＭＯ等化器を動作させて前記送信側周波数特性差を補償する、
　付記２１記載のシステム。
　（付記２３）
　前記送信側ＭＩＭＯ等化器は、前記第１デジタル信号と前記第２デジタル信号に合成する前に、前記送信側周波数特性差を補償する、
　付記２２に記載のシステム。
　（付記２４）
　前記送信側ＭＩＭＯ等化器は、前記第１デジタル信号と前記第２デジタル信号を合成した後に、前記送信側周波数特性差を補償する、
　付記２１又は２２に記載のシステム。
　（付記２５）
　第１データ信号に第１パイロット信号を付加して第１デジタル信号を生成し、第２データ信号に第２パイロット信号を付加して第２デジタル信号を生成することと、
　使用周波数帯域の中心周波数に対して負の周波数帯域に含まれる第１サブキャリアで前記第１デジタル信号を光変調し、前記使用周波数帯域の前記中心周波数に対して正の周波数帯域に含まれる第２サブキャリアで前記第２デジタル信号を光変調して光変調信号を生成し、前記光変調信号を送信することと、
　前記第１パイロット信号の送信中は、前記第２パイロット信号を送信しないことと、
　前記第２パイロット信号を送信中は、前記第１パイロット信号を送信しないことと、
　を備える方法。
　（付記２６）
　第１データ信号に第１パイロット信号を付加して第１デジタル信号を生成し、第２データ信号に第２パイロット信号を付加して第２デジタル信号を生成することと、
　使用周波数帯域の中心周波数に対して負の周波数帯域に含まれる第１サブキャリアで前記第１デジタル信号を光変調し、前記使用周波数帯域の前記中心周波数に対して正の周波数帯域に含まれる第２サブキャリアで前記第２デジタル信号を光変調して光変調信号を生成し、前記光変調信号を送信することと、
　前記第１パイロット信号の送信中は、前記第２パイロット信号を送信しないことと、
　前記第２パイロット信号を送信中は、前記第１パイロット信号を送信しないことと、
　をコンピュータに実行させるプログラムが格納される非一時的なコンピュータ可読媒体。

　１０、２０、３０、４０、５０、６０：システム
　１１、７１：光伝送装置
　１１１：パイロット付加手段
　１１２：光変調手段
　１１３：偏波合成手段
　１２：別の光伝送装置
　１２６：光信号受信手段
　１２７：位置検出手段
　１２８：周波数特性差補償手段
　ＳＣ：サブキャリア
　ＳＣ１：第１サブキャリア
　ＳＣ２：第２サブキャリア
　ＳＣ３：第３サブキャリア
　ＳＣ４：第４サブキャリア

Claims (26)

1. 　第１データ信号に第１パイロット信号を付加して第１デジタル信号を生成し、第２データ信号に第２パイロット信号を付加して第２デジタル信号を生成するパイロット付加手段と、
   　使用周波数帯域の中心周波数に対して負の周波数帯域に含まれる第１サブキャリアで前記第１デジタル信号を光変調し、前記使用周波数帯域の前記中心周波数に対して正の周波数帯域に含まれる第２サブキャリアで前記第２デジタル信号を光変調して光変調信号を生成し、前記光変調信号を送信する光変調手段と、
   　を備え、
   　前記パイロット付加手段は、
   　前記第１パイロット信号の送信中は、前記第２パイロット信号を送信せず、
   　前記第２パイロット信号を送信中は、前記第１パイロット信号を送信しない、
   　光伝送装置。
2. 　送信すべき情報に符号化処理をしてデータ信号を生成するデータ信号生成手段をさらに備え、
   　前記データ信号は前記第１データ信号と前記第２データ信号とを含む、
   　請求項１に記載の光伝送装置。
3. 　前記第１デジタル信号を同相成分と直交成分とに変換する第１ＩＱ変換手段と、
   　前記第２デジタル信号を同相成分と直交成分とに変換する第２ＩＱ変換手段と、
   　をさらに備え、
   　前記光変調手段は、
   　前記第１サブキャリアで前記第１デジタル信号の同相成分と直交成分のそれぞれを光変調し、前記第２サブキャリアで前記第２デジタル信号の同相成分と直交成分のそれぞれを光変調して前記光変調信号を生成する、
   　請求項１又は２に記載の光伝送装置。
4. 　前記光変調手段は、光変調後の前記光変調信号の同相成分と直交成分とを合成する光信号合成手段を有する、
   　請求項１から３のいずれか１つに記載の光伝送装置。
5. 　複数のサブキャリアを生成するサブキャリア生成手段をさらに備え、
   　前記第１サブキャリアと前記第２サブキャリアは、前記複数のサブキャリア内から選択される、
   　請求項１から４のいずれか１つに記載の光伝送装置。
6. 　前記光変調手段は、前記第１デジタル信号と前記第２デジタル信号のそれぞれを位相変調方式又は直交変調方式で光変調する、
   　請求項１から５のいずれか１つに記載の光伝送装置。
7. 　前記光変調手段は、マッハツェンダー（ＭＺ：Mach-Zender）型変調器で光変調する、
   　請求項１から６のいずれか１つに記載の光伝送装置。
8. 　前記第１パイロット信号と前記第２パイロット信号とを生成するパイロット信号生成手段をさらに備える、
   　請求項１から７のいずれか１つに記載の光伝送装置。
9. 　前記パイロット付加手段は、前記第１パイロット信号と前記第２パイロット信号とを、交互に送信する、
   　請求項１から８のいずれか１つに記載の光伝送装置。
10. 　前記パイロット付加手段は、前記第１データ信号のデータ量に基づいて、前記第１データ信号を送信する送信時間の長さと、前記第１パイロット信号を送信する送信時間の長さと、を決定する、
    　請求項１から９のいずれか１つに記載の光伝送装置。
11. 　第１データ信号に第１パイロット信号を付加して第１デジタル信号を生成し、第２データ信号に第２パイロット信号を付加して第２デジタル信号を生成し、第３データ信号に第３パイロット信号を付加して第３デジタル信号を生成し、第４データ信号に第４パイロット信号を付加して第４デジタル信号を生成するパイロット付加手段と、
    　使用周波数帯域の中心周波数に対して負の周波数帯域に含まれる第１サブキャリアを使用しＸ偏波で前記第１デジタル信号を光変調し、前記使用周波数帯域の前記中心周波数に対して正の周波数帯域に含まれる第２サブキャリアを使用しＸ偏波で前記第２デジタル信号を光変調してＸ光変調信号を生成し、前記第１サブキャリアを使用しＹ偏波で前記第３デジタル信号を光変調して、前記第２サブキャリアを使用しＹ偏波で前記第４デジタル信号を光変調してＹ光変調信号を生成し、前記Ｘ光変調信号と前記Ｙ光変調信号とを送信する光変調手段と、
    　前記Ｘ光変調信号と、前記Ｙ光変調信号と、を合成する偏波合成手段と、
    　を備え、
    　前記パイロット付加手段は、
    　前記第１パイロット信号と前記第３パイロット信号の送信中は、前記第２パイロット信号と前記第４パイロット信号を送信せず、
    　前記第２パイロット信号と前記第４パイロット信号の送信中は、前記第１パイロット信号と前記第３パイロット信号を送信しない、
    　光伝送装置。
12. 　第１データ信号に第１パイロット信号を付加して第１デジタル信号を生成し、第２データ信号に第２パイロット信号を付加して第２デジタル信号を生成し、第３データ信号に第３パイロット信号を付加して第３デジタル信号を生成し、第４データ信号に第４パイロット信号を付加して第４デジタル信号を生成するパイロット付加手段と、
    　使用周波数帯域の中心周波数に対して負の周波数帯域に含まれる第１サブキャリアで前記第１デジタル信号を光変調し、前記使用周波数帯域の前記中心周波数に対して負の周波数帯域に含まれる第２サブキャリアで前記第２デジタル信号を光変調し、前記使用周波数帯域の前記中心周波数に対して正の周波数帯域に含まれる第３サブキャリアで前記第３デジタル信号を光変調し、前記使用周波数帯域の前記中心周波数に対して正の周波数帯域に含まれる第４サブキャリアで前記第４デジタル信号を光変調して光変調信号を生成し、前記光変調信号を送信する光変調手段と、
    　を備え、
    　前記パイロット付加手段は、
    　前記第１パイロット信号と前記第２パイロット信号の送信中は、前記第３パイロット信号と前記第４パイロット信号を送信せず、
    　前記第３パイロット信号と前記第４パイロット信号の送信中は、前記第１パイロット信号と前記第２パイロット信号を送信しない、
    　光伝送装置。
13. 　光伝送装置と、
    　前記光伝送装置から光伝送路を介して光変調信号を受光する別の前記光伝送装置と、
    　を備え、
    　前記光伝送装置は、
    　第１データ信号に第１パイロット信号を付加して第１デジタル信号を生成し、第２データ信号に第２パイロット信号を付加して第２デジタル信号を生成するパイロット付加手段と、
    　使用周波数帯域の中心周波数に対して負の周波数帯域に含まれる第１サブキャリアで前記第１デジタル信号を光変調し、前記使用周波数帯域の前記中心周波数に対して正の周波数帯域に含まれる第２サブキャリアで前記第２デジタル信号を光変調して前記光変調信号を生成し、前記光変調信号を送信する光変調手段と、
    　を有し、
    　前記パイロット付加手段は、
    　前記第１パイロット信号の送信中は、前記第２パイロット信号を送信せず、
    　前記第２パイロット信号を送信中は、前記第１パイロット信号を送信せず、
    　別の前記光伝送装置は、
    　前記光変調信号をコヒーレント検波した前記第１デジタル信号と、前記光変調信号を前記コヒーレント検波した前記第２デジタル信号と、を受信する光信号受信手段と、
    　前記第１デジタル信号内の前記第１パイロット信号の位置と、前記第２デジタル信号内の前記第２パイロット信号の位置と、を検出する位置検出手段と、
    　前記第１パイロット信号を用いて前記第１データ信号の同相成分と直交成分との間の周波数特性差を補償し、前記第２パイロット信号とを用いて前記第２データ信号の同相成分と直交成分との間の周波数特性差を補償する周波数特性差補償手段と、
    　を有する、
    　システム。
14. 　別の前記光伝送装置は、前記光伝送装置が光変調するために有する変調用光源と、前記コヒーレント検波するための検波用光源と、の間の周波数誤差を補償するための光源誤差補償手段を有する、
    　請求項１３に記載のシステム。
15. 　前記光信号受信手段は、前記光変調信号が前記光伝送路を伝送することよって発生する波長分散の同相成分と直交成分とを補償する波長分散補償手段を有する、
    　請求項１３又は１４に記載のシステム。
16. 　前記波長分散補償手段は、波長分散補償器（ＣＤＣ：Chromatic Dispersion Compensation）を用いて、前記波長分散の同相成分と直交成分を補償する、
    　請求項１５に記載のシステム。
17. 　前記周波数特性差補償手段は、ＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）等化器を有し、
    　前記ＭＩＭО等化器は、前記周波数特性差を補償するための複数のＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタを有し、
    　複数の前記ＦＩＲフィルタのそれぞれは、フィルタ係数を有し、
    　前記周波数特性差補償手段は、前記ＭＩＭО等化器を用いて、前記周波数特性差を補償する、
    　請求項１３に記載のシステム。
18. 　前記周波数特性差補償手段は、
    　前記ＭＩＭО等化器を用いて所定の前記フィルタ係数を求め、
    　所定の前記フィルタ係数を用いて前記ＭＩＭО等化器を動作させて前記周波数特性差を補償する、
    　請求項１７に記載のシステム。
19. 　前記ＭＩＭО等化器は、前記第１デジタル信号と前記第２デジタル信号に分離した後に、前記周波数特性差を補償する、
    　請求項１７又は１８に記載のシステム。
20. 　前記ＭＩＭО等化器は、前記第１デジタル信号と前記第２デジタル信号に分離する前に、前記周波数特性差を補償する、
    　請求項１７又は１８に記載のシステム。
21. 　前記光伝送装置は、送信側において、前記第１パイロット信号を用いて前記第１データ信号の同相成分と直交成分との間の送信側周波数特性差を補償し、前記第２パイロット信号を用いて前記第２データ信号の同相成分と直交成分との間の送信側周波数特性差を補償する送信側周波数特性差補償手段を有し、
    　前記送信側周波数特性差補償手段は、送信側ＭＩＭＯ等化器を有し、
    　前記送信側ＭＩＭＯ等化器は、前記送信側周波数特性差を補償するための複数の送信側ＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタを有し、
    　複数の前記送信側ＦＩＲフィルタのそれぞれは、送信側フィルタ係数を有し、
    　前記送信側周波数特性差補償手段は、別の前記光伝送装置の前記周波数特性差補償手段の代わりに前記送信側ＭＩＭＯ等化器を用いて、前記送信側周波数特性差を補償する、
    　請求項１３に記載のシステム。
22. 　前記送信側周波数特性差補償手段は、
    　前記送信側ＭＩＭＯ等化器を用いて所定の前記送信側フィルタ係数を求め、
    　所定の前記送信側フィルタ係数を用いて前記送信側ＭＩＭＯ等化器を動作させて前記送信側周波数特性差を補償する、
    　請求項２１記載のシステム。
23. 　前記送信側ＭＩＭＯ等化器は、前記第１デジタル信号と前記第２デジタル信号に合成する前に、前記送信側周波数特性差を補償する、
    　請求項２２に記載のシステム。
24. 　前記送信側ＭＩＭＯ等化器は、前記第１デジタル信号と前記第２デジタル信号を合成した後に、前記送信側周波数特性差を補償する、
    　請求項２１又は２２に記載のシステム。
25. 　第１データ信号に第１パイロット信号を付加して第１デジタル信号を生成し、第２データ信号に第２パイロット信号を付加して第２デジタル信号を生成することと、
    　使用周波数帯域の中心周波数に対して負の周波数帯域に含まれる第１サブキャリアで前記第１デジタル信号を光変調し、前記使用周波数帯域の前記中心周波数に対して正の周波数帯域に含まれる第２サブキャリアで前記第２デジタル信号を光変調して光変調信号を生成し、前記光変調信号を送信することと、
    　前記第１パイロット信号の送信中は、前記第２パイロット信号を送信しないことと、
    　前記第２パイロット信号を送信中は、前記第１パイロット信号を送信しないことと、
    　を備える方法。
26. 　第１データ信号に第１パイロット信号を付加して第１デジタル信号を生成し、第２データ信号に第２パイロット信号を付加して第２デジタル信号を生成することと、
    　使用周波数帯域の中心周波数に対して負の周波数帯域に含まれる第１サブキャリアで前記第１デジタル信号を光変調し、前記使用周波数帯域の前記中心周波数に対して正の周波数帯域に含まれる第２サブキャリアで前記第２デジタル信号を光変調して光変調信号を生成し、前記光変調信号を送信することと、
    　前記第１パイロット信号の送信中は、前記第２パイロット信号を送信しないことと、
    　前記第２パイロット信号を送信中は、前記第１パイロット信号を送信しないことと、
    　をコンピュータに実行させるプログラムが格納される非一時的なコンピュータ可読媒体。

Images