JP2019047397A - Optical transmission characteristic estimation method, optical transmission characteristic compensation method, optical transmission characteristic estimation system and optical transmission characteristic compensation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光伝送路を介して互いに接続された第1及び第2の光送受信機の伝送特性を推定又は補償する光伝送特性推定方法、光伝送特性補償方法、光伝送特性推定システム及び光伝送特性補償システムに関する。 The present invention provides an optical transmission characteristic estimation method, an optical transmission characteristic compensation method, an optical transmission characteristic estimation system, and an optical transmission characteristic estimation method for estimating or compensating transmission characteristics of first and second optical transceivers connected to each other via an optical transmission line. The present invention relates to a transmission characteristic compensation system.
通信トラヒックの増大に対応するために、光送受信機の高速・大容量化が求められている。近年、導入が進む光送受信機は、デジタル信号処理(DSP)とコヒーレント検波を組み合わせたデジタルコヒーレント技術を用いている。 In order to cope with the increase in communication traffic, it is required to increase the speed and capacity of the optical transceiver. In recent years, optical transceivers that are being introduced use digital coherent technology that combines digital signal processing (DSP) and coherent detection.
1チャネルあたり100Gb/sの光送受信機では、Baud rateと変調方式は例えば32Gbaud PDM−QPSK(偏波多重−4位相偏移変調)である。光送信機は直交した直線偏光(X偏波とY偏波)を、それぞれQPSKのベースバンド信号で変調することでPDM−QPSK光信号を生成する。光受信機は受信した光信号と局発光をコヒーレント検波することで光信号をベースバンド信号に変換し、デジタル信号処理(DSP)によってQPSKを復調し送信データを再生する。 In an optical transceiver of 100 Gb / s per channel, the Baud rate and modulation scheme are, for example, 32 Gbaud PDM-QPSK (polarization multiplex-4 phase shift keying). The optical transmitter generates a PDM-QPSK optical signal by modulating orthogonal linearly polarized light (X polarization and Y polarization) with a QPSK base band signal. The optical receiver converts the optical signal to a baseband signal by coherently detecting the received optical signal and local light, and demodulates QPSK by digital signal processing (DSP) to regenerate transmission data.
1チャンネルあたりの伝送容量を増やすために、400Gb/sの光送受信機では、Baud rateと変調方式は例えば64Gbaud PDM−16QAM(偏波多重−16Quadrature amplitude modulation)、又は43Gbaud PDM−64QAMである。このように、今後の光送受信機では、1チャネルあたりの伝送容量を拡大させるためにBaud rateの増加と変調方式の多値化が進む。 In order to increase the transmission capacity per channel, for a 400 Gb / s optical transceiver, the Baud rate and modulation scheme are, for example, 64 Gbaud PDM-16 QAM (polarization multiplexing-16 Quadrature amplitude modulation) or 43 Gbaud PDM-64 QAM. As described above, in the future optical transmitter-receivers, in order to expand the transmission capacity per channel, the increase in Baud rate and the multi-value modulation of the modulation scheme proceed.
Baud rateの増加と多値化に伴い、光送受信機には広帯域に良好な伝送特性が求められる。この光送受信機内の伝送信号の伝送特性は伝達関数で表現され、一般に光送受信機は複数のレーン(X偏波の同相成分XI、X偏波の直交成分XQ、Y偏波の同相成分YI、Y偏波の直交成分YQ)を有し、レーン間の伝達関数の差はシステムの総合伝送特性劣化を引き起こすため、レーン間の伝達関数の差を十分抑えることも求められる。光送受信機の伝達関数の周波数特性が不十分な場合又はレーン間に差がある場合は、例えばDSPによって伝送特性又はそのレーン間差を補償する必要がある。これに対して、光伝送路の波長分散又は受信側のレーン間の差を受信側で補償する方法(例えば、非特許文献1,2参照)、及び、送信側のレーン間の差を送信側で補償する方法(例えば、特許文献1及び非特許文献3参照)が提案されている。
With the increase in Baud rate and multi-leveling, the optical transmitter / receiver is required to have good transmission characteristics over a wide band. The transmission characteristics of the transmission signal in the optical transmitter / receiver are represented by a transfer function. Generally, the optical transmitter / receiver has a plurality of lanes (in-phase component XI of X polarization, orthogonal component XQ of X polarization, in-phase component YI of Y polarization, Since it has an orthogonal component YQ of Y polarization and the difference in transfer function between lanes causes the overall transmission characteristic of the system to be degraded, it is also required to sufficiently reduce the difference in transfer function between lanes. If the frequency characteristic of the transfer function of the optical transceiver is insufficient or if there is a difference between the lanes, it is necessary to compensate the transmission characteristics or the difference between the lanes, for example, by the DSP. On the other hand, a method of compensating on the receiving side the wavelength dispersion of the optical transmission path or the difference between the lanes on the receiving side (see, for example,
光送受信機の伝達関数をDSPで補償する場合、光送受信機を構成する光回路又はアナログ電気回路などの伝達関数を予め把握し、それらをもとに必要に応じて補償値を設定する必要がある。光送信機と光受信機はそれぞれBaud rateに応じて補償が必要な範囲の伝達関数の周波数特性がある。従来の光送受信機において上記の伝達関数を補償するための補償値を設定する場合、例えば、光回路又はアナログ電気回路ベンダが示す伝達関数の仕様値又は予め測定した代表個体の伝達関数の評価結果などに基づいて光送信機補償部と受信機補償部に対して補償値を設定することで、十分な総合伝送特性を得ることができた。 When compensating the transfer function of an optical transceiver with a DSP, it is necessary to grasp in advance the transfer function of the optical circuit or analog electrical circuit that constitutes the optical transceiver, and set the compensation value as necessary based on them is there. The optical transmitter and the optical receiver each have the frequency characteristic of the transfer function in the range that needs compensation according to the baud rate. When setting the compensation value for compensating the above transfer function in the conventional optical transceiver, for example, the evaluation value of the transfer function indicated by the optical circuit or the analog circuit vendor or the evaluation result of the transfer function of the representative individual measured in advance By setting the compensation value to the light transmitter compensation unit and the receiver compensation unit based on the above, it is possible to obtain sufficient comprehensive transmission characteristics.
しかし、400Gb/sなどの高速伝送システムではBaud rateの上昇と多値化に伴い、光回路又はアナログ電気回路の伝達関数の個体バラつきが原因で、ベンダの示す仕様値又は代表個体の評価結果に基づいた補償値設定では十分な総合伝送特性が得られないという問題があった。更に、光伝送路を介して互いに接続された第1及び第2の光送受信機は互いに遠隔に設置されているため、一方の光送受信機側において両者の光送受信機の伝達関数を推定し、その補償値を設定することは難しいという問題があった。 However, in high-speed transmission systems such as 400 Gb / s, due to the individual variation of the transfer function of the optical circuit or the analog electric circuit along with the increase of Baud rate and multi-leveling, the specification value indicated by the vendor or the evaluation result of the representative individual There is a problem that sufficient comprehensive transmission characteristics can not be obtained by the compensation value setting based on. Furthermore, since the first and second optical transceivers connected to each other via the optical transmission line are installed remotely from each other, one transfer transceiver side estimates transfer functions of the two optical transceivers, There is a problem that it is difficult to set the compensation value.
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は光伝送路を介して互いに接続された第1及び第2の光送受信機の伝送特性を遠隔で推定することができる光伝送特性推定方法、光伝送特性補償方法、光伝送特性推定システム及び光伝送特性補償システムを得るものである。 The present invention has been made to solve the problems as described above, and its object is to remotely estimate the transmission characteristics of the first and second optical transceivers connected to each other via an optical transmission line. An optical transmission characteristic estimation method, an optical transmission characteristic compensation method, an optical transmission characteristic estimation system, and an optical transmission characteristic compensation system that can
本発明に係る光伝送特性推定方法は、光伝送路を介して互いに接続された第1及び第2の光送受信機の伝送特性を光伝送特性推定システムが推定する方法であって、前記第1の光送受信機から前記第2の光送受信機に第1の既知信号を伝送した時に前記第2の光送受信機が取得した第1のデータと、前記第2の光送受信機の受信部の仮の伝達関数又は逆伝達関数とから、前記第1の光送受信機の送信部の伝達関数又は逆伝達関数を推定する第1のステップと、前記第1のステップで推定した前記第1の光送受信機の前記送信部の伝達関数又は逆伝達関数を、前記第2の光送受信機から前記第1の光送受信機へ伝送させる第2のステップと、前記第2のステップで伝送させた前記第1の光送受信機の前記送信部の伝達関数又は逆伝達関数によって補償した第2の既知信号を前記第1の光送受信機から前記第2の光送受信機に伝送した時に前記第2の光送受信機が取得した第2のデータから、前記第2の光送受信機の前記受信部の伝達関数又は逆伝達関数を推定する第3のステップとを備えることを特徴とする。 The optical transmission characteristic estimation method according to the present invention is a method in which an optical transmission characteristic estimation system estimates transmission characteristics of first and second optical transceivers connected to each other via an optical transmission line, Data transmitted from the optical transmitter-receiver to the second optical transmitter-receiver, the first data acquired by the second optical transmitter-receiver, and a temporary portion of the receiver of the second optical transmitter-receiver A first step of estimating a transfer function or an inverse transfer function of the transmission unit of the first optical transceiver from the transfer function or the inverse transfer function of the first optical transceiver, and the first optical transmission / reception estimated in the first step A second step of transmitting a transfer function or an inverse transfer function of the transmission unit of the second unit from the second optical transceiver to the first optical transceiver, and the first step of transmitting the second optical transceiver in the second step Transfer function or inverse transfer function of the transmission unit of the optical transceiver The second optical transceiver from the second data acquired by the second optical transceiver when the compensated second known signal is transmitted from the first optical transceiver to the second optical transceiver. And a third step of estimating a transfer function or an inverse transfer function of the receiving unit.
本発明により光伝送路を介して互いに接続された第1及び第2の光送受信機の伝送特性を遠隔で推定することができる。 According to the present invention, it is possible to remotely estimate the transmission characteristics of the first and second optical transceivers connected to each other via the optical transmission line.
本発明の実施の形態に係る光伝送特性推定方法、光伝送特性補償方法、光伝送特性推定システム及び光伝送特性補償システムについて図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。なお、以下で使用する「伝達関数」という用語は、装置、部品、伝搬路等の伝送特性を表す所定の関数に限定されず、ある2地点間の伝送特性を表す関数、数式、回路、或いは線路等であればどのようなものでもよい。また、伝達関数は線形に限らず、非線形な特性を表す関数等でもよい。更に、「伝送」と「伝達」については、本発明の範囲内では基本的に同意として捉える。また、「遠隔」は、一般的には光ファイバの敷設距離が長いことを意味するが、2つの光送受信装置を光ファイバ(光伝送路)で接続した状態であれば、装置間の距離には依存しない。同じ室内で本システムを構成し動作させる場合も本発明の範囲内である。 An optical transmission characteristic estimation method, an optical transmission characteristic compensation method, an optical transmission characteristic estimation system, and an optical transmission characteristic compensation system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same or corresponding components may be assigned the same reference numerals and repetition of the description may be omitted. Note that the term "transfer function" used below is not limited to a predetermined function that represents the transmission characteristics of a device, a component, a propagation path, etc., but is a function, a formula, a circuit, or a function that represents transmission characteristics between certain points. Any kind of line may be used. Also, the transfer function is not limited to linear, but may be a function or the like that represents non-linear characteristics. Furthermore, “transmission” and “transmission” are basically regarded as consent within the scope of the present invention. Also, "remote" generally means that the laying distance of the optical fiber is long, but if two optical transceivers are connected by an optical fiber (optical transmission line), Does not depend. It is also within the scope of the present invention to construct and operate the system in the same room.
図1は、本発明の実施の形態に係る光伝送特性推定システム及び光伝送特性補償システムを備える光送受信装置を示す図である。第1の光送受信装置1と第2の光送受信装置2が光伝送路A,Bを介して互いに接続されている。第1の光送受信装置1は遠隔に設置された第2の光送受信装置2との間で光信号を交信する。光伝送路A,Bは例えば光ファイバと光増幅器からなる。
FIG. 1 is a diagram showing an optical transmission / reception apparatus provided with an optical transmission characteristic estimation system and an optical transmission characteristic compensation system according to an embodiment of the present invention. The first optical transmitter /
第1の光送受信装置1は、第1の送信信号処理部3、第1の送信機補償部4、第1の送信機データバッファ5、第1の受信信号処理部6、第1の受信機補償部7、第1の受信機データバッファ8、及び第1の光送受信機9を備える。第1の光送受信機9は送信部9a及び受信部9bを含む。第1の送信信号処理部3、第1の送信機補償部4、第1の送信機データバッファ5、第1の受信信号処理部6、第1の受信機補償部7、第1の受信機データバッファ8の一部又は全部は、例えばASIC(Application Specific Integrated Circuit)又はFPGA(Field-Programmable Gate Array)等のハードウェアで構成できる。また、これらの一部又は全部は、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサが記憶部に記憶されたプログラムを実行することにより機能するソフトウェアでも構成できる。
The first optical transmission /
第2の光送受信装置2も第1の光送受信装置1と同様の構成を有する。即ち、第2の光送受信装置2は、第2の送信信号処理部10、第2の送信機補償部11、第2の送信機データバッファ12、第2の受信信号処理部13、第2の受信機補償部14、第2の受信機データバッファ15、及び第2の光送受信機16を備える。第2の光送受信機16は送信部16a及び受信部16bを含む。但し、両装置の各部は同じ機能を有すればよく同じ製品である必要はない。また、両装置の各部の特性もばらつきを有する。
The second
第1の送信信号処理部3に供給されたデータは、第1の送信機補償部4、第1の送信機データバッファ5、第1の光送受信機9の送信部9aを介して、光信号として光伝送路Aに送信される。光伝送路Aから第2の光送受信機16の受信部16bが受信した光信号は、第2の受信機データバッファ15、第2の受信機補償部14、第2の受信信号処理部13を介して、データとして出力される。この時、各データバッファ及び各補償部はバイパス可能である。同様に、第2の送信信号処理部10に供給されたデータは、第2の送信機補償部11、第2の送信機データバッファ12、第2の光送受信機16の送信部16aを介して、光信号として光伝送路Bに送信される。光伝送路Bから第1の光送受信機9の受信部9bが受信した光信号は、第1の受信機データバッファ8、第1の受信機補償部7、第1の受信信号処理部6を介して、データとして出力される。この時、各データバッファ及び各補償部はバイパス可能である。上述のようにデータ通信が行われる。
The data supplied to the first transmission
また、第1の推定部17は、第1の光送受信装置1に接続され、第1の光送受信機9の受信部9bの伝達関数、及び第2の光送受信機16の送信部16aの伝達関数を推定する。一方、第2の推定部18は、第2の光送受信装置2に接続され、第1の光送受信機9の送信部9aの伝達関数、及び第2の光送受信機16の受信部16bの伝達関数を推定する。第1の推定部17及び第2の推定部18は、後述する第1の受信機伝達関数推定部、第2の受信機伝達関数推定部、送信機伝達関数推定部、及び制御部を有する。制御部は、内部の各推定部の動作を制御したり、推定した伝達関数を転送したり補償部へ設定したりする。
In addition, the
第1の推定部17及び第2の推定部18は、第1及び第2の光送受信装置1,2とは独立した外部装置、例えばPC又はそれに相当する装置によって構成することができる。即ち、内在する各部の動作をソフトウェアとして実装することができる。従って、各部の動作は、適宜切り替えられながら実行される。なお、第1の推定部17及び第2の推定部18は第1及び第2の光送受信装置1,2に接続又は取り外し可能であり、手荷物レベルでの運搬が可能である。また、第1の推定部17及び第2の推定部18は第1及び第2の光送受信装置1,2と一体化することも可能である。更には第1及び第2の光送受信装置1,2内の第1の受信信号処理部6及び第2の受信信号処理部13は、それぞれ第1の推定部17及び第2の推定部18と同様の機能を有することができ、それらとの共用化も可能である。
The
第1の光送受信装置1、光伝送路A,B及び第2の光送受信装置2が光データ通信システムを構成する。本システムに、第1の推定部17及び第2の推定部18を適用することで、光伝送特性推定システム及び光伝送特性補償システムを構成できる。具体的には、データ通信を行う前に、第1の推定部17及び第2の推定部18を用いることによって、第1の光送受信機9の伝達関数又は逆伝達関数、及び第2の光送受信機16の伝達関数又は逆伝達関数を推定し、第1及び第2の送信機補償部4,11及び第1及び第2の受信機補償部7,14に設定することができる。これにより、データ通信を行う前に第1及び第2の光送受信機9,16の不完全性を改善できる。従って、データ通信中は、その他の劣化要因の効率的な改善を各信号処理部によって実行できる。この結果、伝送特性が大幅に向上する。
The first
第1の送信信号処理部3は、送信データ系列に基づいてフレームデータを生成する。フレームデータは、第1の光送受信機9において変調処理を施すための信号系列(変調対象信号系列)である。具体的には、第1の送信信号処理部3は、XIレーン(第1レーン)、XQレーン(第2レーン)、YIレーン(第3レーン)、YQレーン(第4レーン)の変調対象信号系列を生成する。
The first transmission
第1の送信機補償部4には、第2の推定部18が推定した第1の光送受信機9の送信部9aの伝達関数が第1の推定部17により設定される。第1の送信機補償部4は、推定された伝達関数に基づいて第1の光送受信機9の送信部9aのXIレーン、XQレーン、YIレーン、及びYQレーンの伝達関数と、そのレーン間差を補償する。第1の送信機補償部4は、例えばFIR(Finite Impulse Response)フィルタ等のデジタルフィルタにより構成できるが、アナログフィルタ等により構成してもよい。また、第1の送信機補償部4は、個別に4レーン間の遅延時間差を保証する機能を持つ機能部を備えてもよい。
In the first
第1の送信機データバッファ5は、第1の送信機補償部4からのフレームデータを一時的に蓄え、第2の光送受信機16へ送信するために第1の光送受信機9に供給する。また、第1の推定部17から供給されたデータも第1の送信機データバッファ5を介して第1の光送受信機9に供給され、第2の光送受信機16へ送信される。なお、第1の送信機補償部4からのフレームデータは、第1の送信機データバッファ5を介さずに直接的に第1の光送受信機9に供給することもできる。また、第1の送信機データバッファ5は、そのバッファにデータをセットすることによって自動で第2の光送受信装置2に送信する機能を有している。その場合、データ通信を行う高い多値変調ではなく、制御信号の伝送に適した比較的耐雑音特性に優れた変調方式(BPSK、QPSK)で伝送することができる。この時、第1の光送受信機9と第2の光送受信機16の間の経路は、未校正であり、伝送特性は大きく劣化している。しかし、受信した信号を復調処理する機能は、各推定部内のプログラムによって実現できる。特に、推定部をPC等の高性能な計算機によって構成すれば、リアルタイムで処理する必要がなく必要十分な時間で、幅広い範囲まで補償を行うことができ、精度よく復調することが可能となる。このように、耐雑音特性に優れた変調方式を使用することと、PCによって十分な補償機能を実装できることから、必要なデータ(例えば、制御シーケンス用コマンドや伝達関数又は逆伝達関数)の伝送は実現可能である。これは、第2の送信機データバッファ12でも同様である。
The first
第1の光送受信機9の送信部9aは、補償されたフレームデータで直交した直線偏光を変調することで、変調対象信号系列の光信号を生成する。送信部9aは図示していないが、ドライバアンプ、レーザモジュール(信号LD)、90°合成器、及び偏波合成器を備える。ドライバアンプは、補償されたフレームデータの電気信号を適切な振幅になるように増幅して90°合成器に送信する。90°合成器は、マッハツェンダ型ベクトル変調器であり、レーザモジュールから送信された直線偏光のCW(Continuous Wave)光を直交した直線偏光に分離し、それぞれの直線偏光に対してフレームデータで変調することで、変調対象信号系列の光信号を生成する。水平偏波による光信号と垂直偏波による光信号が、偏波合成器で合成され、光伝送路Aを介して第2の光送受信装置2に供給される。
The
第2の光送受信装置2で受信した光信号は、第2の光送受信機16の受信部16bに供給される。この受信部16bは、図示していないが、偏波分離器、レーザモジュール(局発LD)、偏波ダイバーシティ90°ハイブリッド、フォトダイオード (PD: Photo Diode)、TIA(Transimpedance Amplifier)、及びA/D変換器を備える。レーザモジュールは、直線偏光のCW光を偏波ダイバーシティ90°ハイブリッドに送る。偏波ダイバーシティ90°ハイブリッドは受信した光信号とCW光を干渉させる。フォトダイオードがそれを光電変換する。TIAがその電流信号を電圧信号に変換する。A/D変換器がその電圧信号をA/D変換する。これらにより、受信した光信号をベースバンドのデジタル信号に変換する。
The optical signal received by the second
第2の受信機データバッファ15は、一般的にはメモリ回路(RAM)で構成でき、第2の光送受信機16の受信部16bで受信しA/D変換したデータを一時的に蓄えておく。第2の受信機データバッファ15に蓄えられたデータは、順次的に後段の第2の受信機補償部14と第2の受信信号処理部13へ送られる。なお、A/D変換されたデータは、第2の受信機データバッファを介さずに直接的に第2の受信機補償部14に供給することもできる。第2の受信機データバッファ15に蓄えられたデータを第2の推定部18が取得することも可能である。なお、第2の受信機データバッファ15を使用せず、第2の推定部18がA/D変換されたデータをリアルタイムで直接的に取得してもよい。以後、第2の受信機データバッファ15のデジタルデータを用いて説明する全ての例は、受信データをリアルタイムで直接的に取得する方法も含んでいる。
The second
第2の受信機補償部14は、第2の光送受信機16の受信部16bの伝達関数の推定結果を第2の推定部18から取得し、その推定結果に基づいて第2の光送受信機16の受信部16bのXIレーン、XQレーン、YIレーン、YQレーンの伝達関数とそのレーン間差を補償する。第2の受信機補償部14は、例えばFIRフィルタ等のデジタルフィルタにより構成できる。また、第2の受信機補償部14は、個別に4レーン間の遅延時間差を補償する機能を持つ機能部を持っても良い。第2の受信機補償部14の詳細な例は後述する。
The second
第2の受信信号処理部13には、第2の受信機補償部14からデジタル信号が供給される。光伝送路Aでは例えば波長分散、偏波モード分散、偏波変動又は非線形光学効果によって光信号に波形歪が生じる。第2の受信信号処理部13は光伝送路Aにおいて生じた波形歪を補償する。また、第2の受信信号処理部13は、第1の光送受信機9のレーザモジュールの周波数と第2の光送受信機16の局発光としてのレーザモジュールの周波数との差を補償する。更に、第2の受信信号処理部13は、第1の光送受信機9のレーザモジュールの線幅と第2の光送受信機16の局発光としてのレーザモジュールの線幅とに応じた位相雑音を補償する。
The second received
なお、図1では、第1の光送受信装置1の第1の送信機補償部4と第1の受信機補償部7を個別のブロックで表現しているが、第1の送信機補償部4は第1の送信信号処理部3の一部であってもよく、第1の受信機補償部7は第1の受信信号処理部6の一部であってもよい。第2の光送受信装置2の第2の送信機補償部11と第2の受信機補償部14も同様である。
In FIG. 1, although the first
続いて、本実施の形態に係る光伝送特性推定システムが光送受信機の光伝送特性を推定する方法について図面を用いて説明する。図2は、本発明の実施の形態に係る光伝送特性推定方法を示すフローチャートである。光伝送特性推定方法は、推定シーケンス1及び推定シーケンス2を有する。推定シーケンス1は、第2の推定部18により第1の光送受信機9の送信部9a及び第2の光送受信機16の受信部16bの伝達関数又は逆伝達関数を推定するシーケンスである。推定シーケンス2は、第1の推定部17により第2の光送受信機16の送信部16a及び第1の光送受信機9の受信部9bの伝達関数又は逆伝達関数を推定するシーケンスである。推定シーケンス1と推定シーケンス2の動作は、伝送方向が逆である以外は基本的に同じである。
Subsequently, a method for the optical transmission characteristic estimation system according to the present embodiment to estimate the optical transmission characteristic of the optical transceiver will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a flowchart showing an optical transmission characteristic estimation method according to an embodiment of the present invention. The optical transmission characteristic estimation method has an estimated
また、例えば、推定シーケンス1の各ステップは、第2の推定部18の制御により順次的に実行される。推定シーケンス2も同様である。一般的には、両方の推定シーケンスが実施されるが、片方のみが実施される場合もある。また、順番が逆になってもよい。また、片方の光送受信機、例えば第2の光送受信機16の伝送特性が既知であり、第2の受信機補償部14と第2の送信機補償部11の補償値(第2の光送受信機16の送信部16aと受信部16bの伝達関数又は逆伝達関数)が既に設定されている場合は、第1の送信機補償部4と第1の受信機補償部7の補償値(第1の光送受信機9の送信部9aと受信部9bの伝達関数又は逆伝達関数)を推定するシーケンスのみを実行し、第2の送信機補償部11と第2の受信機補償部14の補償値を推定するステップはスキップする。両方の推定シーケンスが実施される場合は後述の「制御シーケンス」に則る。
Also, for example, each step of the estimated
推定シーケンス1の動作(ステップS1〜S4)について説明する。まず、第2の推定部18が、第2の光送受信機16の受信部16bの仮の伝達関数又は逆伝達関数を推定する(ステップS1)。次に、第2の推定部18が、第1の光送受信機9の送信部9aの伝達関数又は逆伝達関数を推定する(ステップS2)。次に、ステップS2で推定した第1の光送受信機9の送信部9aの伝達関数又は逆伝達関数を、第2の推定部18が第2の光送受信機16から第1の光送受信機9へ伝送させる(ステップS3)。次に、第2の推定部18が、第2の光送受信機16の受信部16bの真の伝達関数又は逆伝達関数を推定する(ステップS4)。
The operation (steps S1 to S4) of the estimated
ステップS1では、第2の光送受信機16の受信部16bの入力端に、白色雑音に相当するASE(Amplified Spontaneous Emission)信号を入力した時に、受信部16bが取得したデジタルデータから、第2の光送受信機16の受信部16bの仮の伝達関数又は逆伝達関数が推定される。但し、ステップS1を省略し予め別途用意した仮の伝達関数又は逆伝達関数を使用する場合もある。これはステップS5でも同様である。
In step S1, when an ASE (Amplified Spontaneous Emission) signal corresponding to white noise is input to the input terminal of the
ステップS2では、第2の推定部18からの指示により、第1の推定部17から第1の光送受信機9の送信部9aを介して第2の光送受信機16に向けて第1の既知信号を伝送する。その時に第2の光送受信機16の受信部16bが取得した第1のデジタルデータと、第2の光送受信機16の受信部16bの仮の伝達関数又は逆伝達関数、及び共有された第1の既知信号とから、第1の光送受信機9の送信部9aの伝達関数又は逆伝達関数が第2の推定部18において推定される。推定方法としては、例えば適応フィルタを用いて推定する。適応フィルタは、例えばLMSアルゴリズムに基づくフィルタ又はRMSアルゴリズムに基づくフィルタである。
In step S2, according to an instruction from the
ステップS3では、第2の推定部18で推定した第1の光送受信機9の送信部9aの伝達関数又は逆伝達関数が、第2の推定部18から、第2の光送受信機16、光伝送路B、及び第1の光送受信機9を介して、第1の推定部17に転送される。
In step S3, the transfer function or the inverse transfer function of the
ステップS4では、まず、第1の推定部17において、第2の既知信号が、第2の推定部18から送られた第1の光送受信機9の送信部9aの伝達関数又は逆伝達関数で補償され、補償された第2の既知信号が、第1の推定部17から、第1の光送受信機9及び光伝送路Aを介して第2の光送受信機16へ転送される。その時に、第2の光送受信機16の受信部16bが取得した第2のデジタルデータと、共有された第2の既知信号とから、第2の光送受信機16の受信部16bの真の伝達関数又は逆伝達関数が推定される。推定方法としては、例えば適応フィルタを用いて推定する。適応フィルタは、例えばLMSアルゴリズムに基づくフィルタ又はRLSアルゴリズムに基づくフィルタである。
In step S4, first, in the
ステップS2及びステップS4では、第1の推定部17が既知信号を生成し、XIレーン(第1レーン)、XQレーン(第2レーン)、YIレーン(第3レーン)、YQレーン(第4レーン)の変調対象信号系列にそれぞれ既知信号の系列を挿入する。既知信号の系列は第1の推定部17と第2の推定部18との間で共有されている。既知信号は、所定のビット又はシンボルで構成できる。既知信号の系列の長さは、最低限、算出するFIRフィルタ長より長いことが求められる。
In steps S2 and S4, the
推定シーケンス2の動作(ステップS5〜S8)は推定シーケンス1と同様である。即ち、まず、第1の推定部17が、第1の光送受信機9の受信部9bの仮の伝達関数又は逆伝達関数を推定する(ステップS5)。次に、第2の光送受信機16から第1の光送受信機9に第3の既知信号を伝送した時に第1の光送受信機9が取得した第3のデジタルデータと、第1の光送受信機9の受信部9bの仮の伝達関数又は逆伝達関数、及び共有された第3の既知信号とから、第1の推定部17が、第2の光送受信機16の送信部16aの伝達関数又は逆伝達関数を推定する(ステップS6)。次に、ステップS6で推定した第2の光送受信機16の送信部16aの伝達関数又は逆伝達関数を、第1の推定部17が第1の光送受信機9から第2の光送受信機16へ伝送させる(ステップS7)。次に、ステップS7で伝送させた第2の光送受信機16の送信部16aの伝達関数又は逆伝達関数によって第2の推定部18が第4の既知信号を補償して第2の光送受信機16から第1の光送受信機9に伝送させ、補償された第4の既知信号が伝送された時に第1の光送受信機9が取得した第4のデジタルデータと、共有された第4の既知信号とから、第1の推定部17が、第1の光送受信機9の受信部9bの真の伝達関数又は逆伝達関数を推定する(ステップS8)。
The operation (steps S5 to S8) of the estimated
次に、それぞれのステップの詳細な動作について説明する。図3は、本発明の実施の形態に係る光送受信機の受信部の仮の伝達関数を推定するステップS1の詳細なフローチャートである。まず、第2の光送受信機16の入力にASE信号を挿入する(ステップS101)。ASE信号のスペクトラムは白色雑音と同様に均一であることが既知であるため、それを通すことで周波数特性を取得することができる。次に、ASE信号を入力した状態で、第2の受信機データバッファ15が受信データを取得する(ステップS102)。次に、第2の推定部18が第2の受信機データバッファ15からデジタルデータを取得してFFT処理し、仮の伝達関数を得る(ステップS103)。次に、取得した仮の伝達関数から仮の逆伝達関数を計算する(ステップS104)。
Next, the detailed operation of each step will be described. FIG. 3 is a detailed flowchart of step S1 of estimating a temporary transfer function of the receiver of the optical transceiver according to the embodiment of the present invention. First, an ASE signal is inserted into the input of the second optical transceiver 16 (step S101). The spectrum of the ASE signal is known to be as uniform as white noise, so it can be passed to obtain frequency characteristics. Next, in a state where the ASE signal is input, the second
ASE信号は光アンプから発生させることができる。ASE信号のみを出力する場合は、何も入力しない状態で光アンプを用いる。この光アンプは別途用意してもよいが、光伝送路の光アンプを用いることもできる。ASE信号のスペクトラム(周波数特性)は均一であるため、それを通すことで周波数特性を取得することができる。従って、ASE信号を入力した状態で、第2の受信機データバッファ15に保存されたデータを、第2の推定部18が取得することで、周波数特性を推定することができる。これらは、レーンごとに推定可能である。
The ASE signal can be generated from an optical amplifier. When only the ASE signal is output, the optical amplifier is used in the state where nothing is input. Although this optical amplifier may be prepared separately, an optical amplifier of an optical transmission line can also be used. Since the spectrum (frequency characteristic) of the ASE signal is uniform, the frequency characteristic can be acquired by passing it. Therefore, the frequency characteristic can be estimated by the
周波数特性の推定は、デジタルデータをフーリエ変換することで伝達関数として得られる。更に逆伝達関数を求める手法としては、逆数を計算する他に、適応フィルタの解を求める方法がある。適応フィルタの解を求める方法として、一般的にウィナー解を求める方法、及び、LMS(least mean square)アルゴリズム又はRLS(recursive least square)アルゴリズム等によっても求める方法がある。ここで、伝達関数は時間的には比較的変化しないため、「適応」は時間的な対応を意味しない。以降、「適応」は、収束解を求めるためのフィードバック回路に対する適応を意味することとする。なお、上記の説明ではASE信号を使用したが、ASE信号には限定されず、スペクトラムが既知な信号であればどのような試験信号でも使用可能である。上述した周波数特性の推定は、以下に説明する第2の推定部18の第1の受信機伝達関数推定部において行われる。
The estimation of frequency characteristics is obtained as a transfer function by Fourier-transforming digital data. Furthermore, as a method of obtaining an inverse transfer function, there is a method of finding a solution of an adaptive filter in addition to calculating an inverse. As a method of finding the solution of the adaptive filter, generally, there is a method of finding a winner solution, and also a method of finding it by LMS (least mean square) algorithm or RLS (recursive least square) algorithm or the like. Here, "adaptation" does not mean temporal correspondence because the transfer function does not change relatively in time. Hereinafter, "adaptation" shall mean adaptation to the feedback circuit for finding a convergent solution. Although the ASE signal is used in the above description, the present invention is not limited to the ASE signal, and any test signal having a known spectrum can be used. The estimation of the frequency characteristic described above is performed in the first receiver transfer function estimation unit of the
図4は、本発明の実施の形態1に係る第2の推定部の第1の受信機伝達関数推定部を示す図である。ここでは、第2の光送受信装置2の受信経路が併せて示されている。なお、第1の推定部17も同様の構成を有する。第1の受信機伝達関数推定部19は、X偏波の受信信号とY偏波の受信信号をそれぞれFFT(高速フーリエ変換)処理するFFTと、それらの出力をそれぞれ(1/伝達関数)処理して逆伝達関数を計算する回路とを備える。なお、X偏波の受信信号をXI+jXQ、Y偏波の受信信号をYI+jYQとしているが、XIとXQの間、及びYIとYQの間に遅延差が無い場合を想定している。遅延差がある場合は、XI、XQ、YI、YQを個別にフーリエ変換及び(1/伝達関数)処理することが可能である。なお、フーリエ変換できればFFT処理に限定する必要はなく、その他の方法でもよい。以降の「FFT」の表記はフーリエ変換の機能を意味する。
FIG. 4 is a diagram showing a first receiver transfer function estimation unit of a second estimation unit according to
第2の受信機データバッファ15にて取得したデジタルデータは、時間領域のデータのため、X偏波及びY偏波のレーンで、それぞれFFT処理によって周波数領域のデータに変換される。
図5は、本発明の実施の形態2に係る第2の推定部の第1の受信機伝達関数推定部を示す図である。また、ここでは第2の光送受信装置2の受信経路が併せて示されている。なお、第1の推定部17も同様の構成を有する。第2の受信機データバッファ15のデジタルデータをFFT処理し、振幅情報の伝達関数を求める処理までは図4に示した実施の形態1と同じであるが、本実施の形態では逆伝達関数を求める方法が異なる。一般的な適応フィルタを用いた適応等化と称される手法で逆伝達関数を求める。ここでは、任意波形信号に伝達関数を乗じ、再び逆伝達関数で補償し、その結果が当初の任意波形信号と同じ(実際には、二乗誤差が最小)になるように処理される。この処理によって、適応フィルタを構成するFIRフィルタのフィルタ係数を、逆伝達関数の時間応答として求めることができる。この逆伝達関数を求める手法は一般的に下記に示すウィナー解又はLMS(Least Mean Square)アルゴリズムとして知られている。
伝達関数の逆数によって逆伝達関数を計算する実施の形態1の方法では、伝達関数のある周波数成分が非常に小さくゼロに近い場合、逆数は無限大に発散し、不安定な逆特性となる。本実施の形態の方法では、そのような不安定性を防いで、安定に逆伝達関数を求めることができる。一方、適応フィルタを用いた手法では、入力信号が非常に小さくなる場合又は帯域外で非常に小さい場合に対して、発散が生じたり解が不安定になる場合がある。その場合は、入力信号に微小なノイズを付加することで回避できる。なお、ノイズは計算上、信号に付加してもよいし、また実際に光伝送路上で信号に付加してもよい。以後の適当フィルタにおいても同様である。 In the method according to the first embodiment for calculating the inverse transfer function by the inverse of the transfer function, when a frequency component of the transfer function is very small and close to zero, the inverse diverges to infinity and has an unstable inverse characteristic. In the method of the present embodiment, it is possible to stably obtain the inverse transfer function while preventing such instability. On the other hand, in the method using an adaptive filter, divergence may occur or the solution may become unstable when the input signal is very small or very small outside the band. In that case, it can be avoided by adding a minute noise to the input signal. Note that noise may be added to the signal in calculation, or may be actually added to the signal on the optical transmission line. The same applies to the subsequent appropriate filters.
図6は、本発明の実施の形態3に係る第2の推定部の第1の受信機伝達関数推定部を示す図である。また、ここでは、第2の光送受信装置2の受信経路が併せて示されている。なお、第1の推定部17も同様の構成を有する。本実施の形態は、実施の形態2と比べて任意波形信号に伝達関数を乗算する代わりにその伝達関数から逆フーリエ変換した時間応答でFIRフィルタ処理している。どちらも伝達関数を適用する動作原理は等価である。その他の回路と逆伝達関数の解法は実施の形態2と同じである。この場合も、逆伝達関数を求める実施の形態1の方法と比べて安定に逆伝達関数を求めることができる。
FIG. 6 is a diagram showing a first receiver transfer function estimation unit of a second estimation unit according to
以上により、実施の形態1〜3に係る第1の受信機伝達関数推定部19によって第2の光送受信機16の受信部16bの仮の伝達関数又は逆伝達関数を求めることができる。図7は、本発明の実施の形態に係る光送受信機の受信部の仮の伝達関数の周波数応答(振幅情報)を示す図である。図8は、本発明の実施の形態に係る光送受信機の受信部の仮の逆伝達関数の周波数応答(振幅情報)を示す図である。これらは各レーン毎に求められている。
As described above, the first receiver transfer
図9は、本発明の実施の形態に係る第1の光送受信機の送信部の伝達関数又は逆伝達関数を推定するステップS2の詳細なフローチャートである。まず、第2の推定部18からの指示により、第1の推定部17が、第1の既知信号を第1の光送受信機9から第2の光送受信機16へ光伝送路Aを介して光変調信号として転送する(ステップS201)。次に、第2の光送受信機16で受信した第1の既知信号を第2の受信機データバッファ15でデジタルデータとして取得する(ステップS202)。次に、第2の推定部18の送信機伝達関数推定部は、第2の受信機データバッファ15からデジタルデータを取得し、第2の光送受信機16の受信部16bの仮の伝達関数、及び共有された第1の既知信号を用いて、第1の光送受信機9の送信部9aの伝達関数を推定する(ステップS203)。続いて、推定した第1の光送受信機9の送信部9aの伝達関数から逆伝達関数を算出する(ステップS204)。
FIG. 9 is a detailed flowchart of step S2 of estimating the transfer function or inverse transfer function of the transmission unit of the first optical transceiver according to the embodiment of the present invention. First, according to an instruction from the
ステップS201では、第2の推定部18からの信号をトリガとして、第1の推定部17が既知信号を生成し、第1の送信機データバッファ5に供給する。第1の送信機データバッファ5に供給された第1の既知信号は、第1の光送受信機9から第2の光送受信機16へ自動的に転送される。ステップS202では、第2の光送受信機16で受信した第1の既知信号が、第2の受信機データバッファ15においてデジタルデータとして取得される。
In step S201, with the signal from the
ステップS203では、第2の推定部18が、第2の受信機データバッファ15から第1の既知信号を含むデジタルデータを取得する。この時、第2の推定部18は、そのデジタルデータを第2の受信機データバッファ15を介さずに直接的に取得することも可能である。その第1の既知信号を含むデジタルデータは、第2の推定部18の送信機伝達関数推定部に供給され、第1の光送受信機9の送信部9aの伝達関数が推定される。
In step S203, the
図10は、本発明の実施の形態に係る第2の推定部の送信機伝達関数推定部を示す図である。ここでは、第1の光送受信装置1及び第2の光送受信装置2が併せて示されている。なお、第1の推定部17も同様の構成を有する。送信機伝達関数推定部20は、既知信号同期部20a、種々の伝送特性補償部20b、受信機補償部20c、及びFIRフィルタ20d及び二乗誤差最小化部20eを有する適応フィルタを備える。種々の伝送特性補償部20bは、波長分散補償、周波数オフセット補償、偏波分散・偏波回転補償、クロック位相補償、位相雑音補償等の伝送時の歪を補償する種々の補償回路を含む。なお、既知信号同期部20aは、デジタルデータから既知信号を抽出する機能を有し、抽出した既知信号の状態から後段の種々の伝送特性補償に設定する補償データを各種推定ブロックにて推定する。即ち、第1の光送受信機9の送信部9aの伝達関数又は逆伝達関数の推定は光伝送路Aの伝送特性を推定する処理を含む。なお、受信機補償部20cは種々の伝送特性補償部20bの前段に配置することも可能である。
FIG. 10 is a diagram showing a transmitter transfer function estimation unit of the second estimation unit according to the embodiment of the present invention. Here, the first
波長分散補償部は既知信号同期部20aの前段に配置することも可能である。種々の伝送特性補償部の各補償部の順番は入れ替え可能である。また、偏波分散・偏波回転補償の(1TAP 2×2MIMO(Multi Input Multi Output))の意味は、フィルタのタップ数を1にして、光送受信機の帯域特性をこのブロックで補償せず、偏波回転のみ行うことを示している(一般的な複数タップの2×2MIMOフィルタでは帯域についても補償する。)。
The chromatic dispersion compensation unit can also be disposed in the previous stage of the known
また、送信機伝達関数推定部20は、図4の第1の受信機伝達関数推定部19と同様に、X偏波及びY偏波のそれぞれについて複素ベクトル信号として処理しているが、XI、XQ、YI、及びYQのそれぞれのレーンについて独立的に処理することも可能である。この場合、レーン間の遅延差についても抽出及び補償することが可能となる。X偏波について複素ベクトル信号として処理することは、XIとXQとの間に遅延差(Skew)がゼロとみなしている。遅延差が無視できない場合はレーン毎に伝達関数の抽出及び補償を行う必要がある。Y偏波についても同様である。
Further, the transmitter transfer
既知信号同期部20aは、取得したデジタルデータから既知信号を抽出する。抽出した既知信号に対して、種々の伝送特性の補償及び光受信機補償が行われる。光受信機補償は、ステップS1で推定した第2の光送受信機16の受信部16bの仮の逆伝達関数を用いて行う。
The known
種々の伝送特性の補償及び光受信機補償が処理された既知信号には、第1の光送受信機9の送信部9aの伝達関数の影響が残されている。従って、その信号に、その逆特性を設定したFIRフィルタ20dを適応フィルタとして適用し、その出力と既知信号との差分の二乗が最小になるように再び逆特性を修正する。この処理によって、適応フィルタを構成するFIRフィルタ20dのフィルタ係数を、逆伝達関数の時間応答として求めることができる。この逆伝達関数を求める手法は、一般的に下記に示すウィナー解又はLMSアルゴリズムとして知られている。
上記の例では、適応等化の回路によって第1の光送受信機9の送信部9aの逆伝達関数を直接求めることができるため、ステップS203とステップS204は一体として処理できる。一方、一度第1の光送受信機9の送信部9aの伝達関数が求められる場合は逆伝達関数を計算する(ステップS204)。
In the above example, since the inverse transfer function of the
以上より、送信機伝達関数推定部20によって第1の光送受信機9の送信部9aの伝達関数又は逆伝達関数を求めることができる。図11は、送信機伝達関数推定部で求めた光送受信機の送信部の逆伝達関数の時間応答を示す図である。図12は、送信機伝達関数推定部で求めた光送受信機の送信部の逆伝達関数の周波数応答(振幅特性及び位相特性)を示す図である。
As described above, the transmitter transfer
次に、ステップS3において、第2の推定部18において推定された第1の光送受信機9の送信部9aの伝達関数が、第1の光送受信機9へ転送される。図13は、本発明の実施の形態に係る第2の推定部で推定された第1の光送受信機の送信部の伝達関数を第1の推定部へ転送するステップS3の詳細なフローチャートである。以下、この転送の具体的なステップについて図10も使用して説明する。
Next, in step S3, the transfer function of the
まず、第2の推定部18の送信機伝達関数推定部20で推定した第1の光送受信機9の送信部9aの伝達関数又は逆伝達関数が、データ送信の変調フォーマットに変換され、第2の送信機データバッファ12へ供給される(ステップS301)。伝達関数のデータが第2の送信機データバッファ12に供給されると、そのデータは自動的に第2の光送受信機16の送信部16aから変調した光信号として第1の光送受信機9へ送信される(ステップS302)。第1の光送受信機9の受信部9bが光信号を受信し、そのデータを第1の受信機データバッファ8に書き込む(ステップS303)。そのデータは受信機データバッファ8から取り出して第1の推定部17によって復調され取得される(ステップ304)。上述のように、第1の推定部17は、第2の推定部18で推定された第1の光送受信機9の送信部9aの伝達関数を遠隔で取得することができる。
First, the transfer function or inverse transfer function of the
次に、ステップS4において、第1の推定部17から送られてくる第2の既知信号に基づいて、第2の推定部18において、第2の光送受信機16の受信部16bの真の伝達関数又は逆伝達関数が推定される。図14は、本発明の実施の形態に係る第2の光送受信機の受信部の真の伝達関数又は逆伝達関数を推定するステップS4の詳細なフローチャートである。図15は、本発明の実施の形態1に係る第2の推定部の第2の受信機伝達関数推定部を示す図である。ここでは、第1の光送受信装置1及び第2の光送受信装置2が併せて示されている。なお、第1の推定部17も同様の構成を有する。
Next, in step S4, based on the second known signal sent from the
第2の推定部18の第2の受信機伝達関数推定部21は、既知信号同期部21a、波長分散補償、周波数オフセット付加、偏波分散・偏波回転付加、クロック位相付加、位相雑音付加等の伝送時の歪を模擬する回路21b、適応等化用のFIRフィルタ21c、二乗誤差最小化回路21dを有する。既知信号同期部21aは、第2の受信機データバッファ15から取得したデジタルデータから既知信号を抽出する機能を有し、抽出した既知信号の状態から後段の歪を模擬する回路に設定する付加データを各種推定ブロックにて推定する。即ち、第2の光送受信機16の受信部16bの伝達関数又は逆伝達関数の推定は光伝送路Aの伝送特性を推定する処理を含む。なお、波長分散補償、周波数オフセット付加、偏波分散・偏波回転付加、クロック位相付加、位相雑音付加等の伝送時の歪を模擬する回路21bの順番は入れ替え可能である。
The second receiver transfer
第2の受信機伝達関数推定部21では、図4の第1の受信機伝達関数推定部19の場合と同様に、X偏波及びY偏波のそれぞれについて複素ベクトル信号として処理しているが、XI、XQ、YI、及びYQのそれぞれのレーンについて独立的に処理することも可能である。この場合、レーン間の遅延差についても抽出及び補償することが可能となる。X偏波について複素ベクトル信号として処理することは、XIとXQとの間に遅延差がゼロとみなしている。遅延差が無視できない場合は、レーン毎に伝達関数の抽出及び補償を行う必要がある。Y偏波についても同様である。
The second receiver transfer
ステップS4において、第2の光送受信機16の受信部16bの真の伝達関数又は逆伝達関数を推定する場合、まず、第1の光送受信装置1に接続された第1の推定部17において、第2の既知信号が事前に補償される。第2の既知信号は、ステップS2で使用する第1の既知信号と同じでも異なってもよい。この事前補償のために、先のステップS2及びS3にて取得した第1の光送受信機9の送信部9aの伝達関数又は逆伝達関数によって第2の既知信号の送信機補償が行われる。次に、送信機補償された第2の既知信号が、第1の推定部17によって、第1の送信機データバッファ5に供給され、第1の光送受信機9を経由して第2の光送受信機16へ転送される(S401)。
When the true transfer function or inverse transfer function of the
次に、第2の光送受信機16へ転送された事前補償された第2の既知信号は、第2の光送受信機16で受信される。受信された信号は、デジタルデータとして、第2の受信機データバッファ15で取得される(ステップS402)。第2の推定部18が、第2の受信機データバッファ15からそのデジタル信号を取得し、第2の受信機伝達関数推定部21において、第2の光送受信機16の受信部16bの真の伝達関数を推定する(ステップS403)。第2の受信機伝達関数推定部21において、既知信号同期部21aは、取得したデジタルデータから第2の既知信号を抽出する。抽出した第2の既知信号は、適応フィルタとしてのFIRフィルタ21cに供給される。一方、第2の既知信号に対して、光伝送路歪として推定される波長分散、周波数オフセット、偏波分散・偏波回転、クロック位相、位相雑音が付加され、適応フィルタの出力と比較される。波長分散、周波数オフセット、偏波分散・偏波回転、クロック位相、位相雑音の付加量は、第2の既知信号の状態から種々の推定ブロックにて推定される。
Next, the pre-compensated second known signal transferred to the second
ここで、適応フィルタの出力において、第1の光送受信機9の送信部9aの伝達関数は第1の推定部17で補償されているとみなされる。第2の光送受信機16の受信部16bの伝達関数が適応フィルタによって補償されれば、適応フィルタの出力は光伝送路歪の影響のみ受ける。この信号が、光伝送路歪が付加された既知信号と比較され、その差分(二乗誤差)が最小化されることで、適応フィルタであるFIRフィルタ21cのフィルタ係数を第2の光送受信機16の受信部16bの逆伝達関数の時間応答として求めることができる。この逆伝達関数を求める手法は、一般的に下記に示すウィナー解又はLMSアルゴリズムとして知られている。
上記の例では、適応等化の回路によって、第2の光送受信機16の受信部16bの真の逆伝達関数を直接求めることができたため、ステップS403とステップS404は一体として処理できる。一方、第2の光送受信機16の受信部16bの真の伝達関数が求められる場合は、その伝達関数の逆数から真の逆伝達関数を計算する(ステップS404)。
In the above example, since the true inverse transfer function of the
以上より、第2の推定部18の第2の受信機伝達関数推定部21によって第2の光送受信機16の受信部16bの真の伝達関数又は逆伝達関数を求めることができる。図16は、第2の受信機伝達関数推定部で求めた光送受信機の受信部の逆伝達関数の時間応答を示す図である。図17は、第2の受信機伝達関数推定部で求めた光送受信機の受信部の逆伝達関数の周波数応答(振幅特性、位相特性)を示す図である。
As described above, the second receiver transfer
図18は、本発明の実施の形態2に係る第2の推定部の第2の受信機伝達関数推定部を示す図である。図15に示した実施の形態1と比べて、図14に示すステップS401での第1の推定部17における第2の既知信号の送信機補償は行わず、そのまま第2の光送受信機16へ転送する。代わりに、第2の推定部18の第2の受信機伝達関数推定部21において、第2の既知信号に各種の光伝送路歪を付加する他に、第1の光送受信機9の送信部9aの伝達関数による影響を付加する。その他の処理は実施の形態1と同じである。
FIG. 18 is a diagram showing a second receiver transfer function estimator of the second estimator according to
本実施の形態では送信側での第1の推定部17における第2の既知信号の事前の送信機補償が不要となるため、第2の推定部18での計算のみで第1の光送受信機9の送信部9aの伝達関数又は逆伝達関数と第2の光送受信機16の受信部16bの伝達関数又は逆伝達関数を推定することができる。従って、伝達関数の推定の計算を一つの推定部で行うことができ、送受の推定部から成る推定システムを簡易化できる。一方、前述の図15に示す送受の推定部からなる推定システムでは、送信側の補償は送信側で行えるので、受信側はより正確な補償を行うことができる。
In the present embodiment, since the prior transmitter compensation of the second known signal in the
以上説明したように、本実施の形態によれば、第1の推定部17を第1の光送受信装置1に接続し、第2の推定部18を第1の光送受信装置1と離れて位置する第2の光送受信装置2に接続し、推定シーケンス1(ステップS1〜ステップS4)を実行することで、第1の光送受信機9の送信部9aの伝達関数及び第2の光送受信機16の受信部16bの伝達関数が自動的に推定できる。合わせて、推定シーケンス2(ステップS5〜ステップS8)を実行することで、第2の光送受信機16の送信部16aの伝達関数及び第1の光送受信機9の受信部9bの伝達関数も自動的に推定できる。
As described above, according to the present embodiment, the
更に、推定シーケンス1及び推定シーケンス2で求められた伝達関数又は逆伝達関数を第1及び第2の光送受信装置1,2の送信機補償部及び受信機補償部にそれぞれ設定することで、第1及び第2の光送受信機9,16の補償を個別に行うことができる。
Furthermore, by setting transfer functions or inverse transfer functions obtained in the estimated
図19は、本実施の形態に係る光伝送特性補償方法を説明するフローチャートであり、図20は、本実施の形態に係る光伝送特性補償システムを示す図である。本実施の形態に係る光伝送特性補償方法は、まず、第1の推定部17が、推定した第1の光送受信機9の送信部9aの伝達関数又は逆伝達関数を第1の送信機補償部4へ設定し(ステップS901)、第1の光送受信機9の受信部9bの伝達関数又は逆伝達関数を第1の受信機補償部7へ設定する(ステップS902)。更に、第2の推定部18が、推定した第2の光送受信機16の送信部16aの伝達関数又は逆伝達関数を第2の送信機補償部11へ設定し(ステップS903)、第2の光送受信機16の受信部16bの伝達関数又は逆伝達関数を第2の受信機補償部14へ設定する(ステップS904)。その後、第1の光送受信装置1と第2の光送受信装置2との間でデータ通信を開始する(ステップS905)。
FIG. 19 is a flow chart for explaining an optical transmission characteristic compensation method according to the present embodiment, and FIG. 20 is a view showing an optical transmission characteristic compensation system according to the present embodiment. In the optical transmission characteristic compensation method according to the present embodiment, first, the
図21は、本発明の実施の形態に係る光伝送特性補償方法による補償後の周波数スペクトラムである。光送受信機の補償が無い場合、光送受信機の送信部の帯域特性によりスペクトラムの両肩が落ちている。一方、受信側周波数特性の切り分けをせずに送信側だけで補償を行った場合、周波数特性の両肩が上がっている。対して、送信部と受信部で個別に補償を行った場合、理想的な矩形スペクトルが確認できる。光伝送において、光アンプによる雑音(帯域的にフラット)が支配的となるので、光スペクトルが理想的な形状(今回のケースでは矩形)となる場合においてノイズエンハンスの影響を避けることができる。このように、送信部の伝達関数は光送受信機の送信部側で補償し、受信部の伝達関数は光送受信機の受信部側で補償することがノイズエンハンスの影響を抑制する上で重要である。本発明の実施の形態によりそれが実現可能となる。 FIG. 21 is a frequency spectrum after compensation by the optical transmission characteristic compensation method according to the embodiment of the present invention. When there is no compensation of the optical transceiver, both shoulders of the spectrum are dropped due to the band characteristic of the transmitter of the optical transceiver. On the other hand, when compensation is performed only on the transmission side without separation of the reception-side frequency characteristics, the shoulders of the frequency characteristics rise. On the other hand, when compensation is separately performed in the transmission unit and the reception unit, an ideal rectangular spectrum can be confirmed. In optical transmission, noise (flat in the band) by the optical amplifier is dominant, so that the influence of noise enhancement can be avoided when the optical spectrum has an ideal shape (rectangular in this case). As described above, it is important to compensate the transfer function of the transmission unit on the transmission unit side of the optical transceiver and compensate the transfer function of the reception unit on the reception unit side of the optical transceiver in order to suppress the influence of noise enhancement. is there. The embodiment of the present invention makes this possible.
図22は、本発明の実施の形態に係る光伝送特性補償方法による補償後のQ値改善効果を示す図である。Q値は、誤り率を示す指標である。誤り率が低いほど高いQ値が得られる。OSNRは光信号対雑音比である。図21で示したスペクトラムと同様に、この場合も光送受信機の送信側と光伝送路を介して設置した光送受信機の受信側で個別に補償を行った場合の方が、広いOSNRに対してQ値の改善量が大きい。 FIG. 22 is a diagram showing a Q value improvement effect after compensation by the optical transmission characteristic compensation method according to the embodiment of the present invention. The Q value is an index indicating an error rate. The lower the error rate, the higher the Q value. OSNR is the optical signal to noise ratio. Similarly to the spectrum shown in FIG. 21, also in this case, the case where the compensation is separately performed on the transmission side of the optical transceiver and on the reception side of the optical transceiver installed via the optical transmission path is wider than the OSNR. The amount of improvement in Q value is large.
以上説明したように、光伝送路A,Bを介して接続された第1の光送受信機9と第2の光送受信機16の伝送特性を個別に補償することができる。そのため、図21及び図22に示したように最適な伝送特性を得ることができる。また、本実施の形態に係る光伝送特性推定方法、光伝送特性補償方法、光伝送特性推定システム及び光伝送特性補償システムはPC等で容易に構成が可能であり、光通信における校正システムとしても有用となる。
As described above, the transmission characteristics of the first
また、本実施の形態では、第1の光送受信機9と第2の光送受信機16とを接続状態にして、第2の光送受信機16の受信部16bの仮の伝達関数又は逆伝達関数を求め、それを利用して第1の光送受信機9の送信部9aの伝達関数又は逆伝達関数を求め、最終的に第2の光送受信機16の受信部16bの真の伝達関数又は真の逆伝達関数を求めた。しかしながら、第1の光送受信機9と第2の光送受信機16の一方の伝達関数又は逆伝達関数が事前に取得又は校正されている場合は、第1の光送受信機9から第2の光送受信機16に既知信号を伝送した時の受信部16bにおけるデジタルデータと、その事前に取得又は校正された伝達関数又は逆伝達関数とから、第1の光送受信機9と第2の光送受信機16の他方の伝達関数又は逆伝達関数を推定することができる。この場合、未知の伝達関数を持つ装置側のみを順次交換して、複数の装置の伝達関数又は逆伝達関数を求めることができる。事前に取得又は校正された伝達関数又は逆伝達関数は、第1の光送受信機9と第2の光送受信機16との間で伝送される。これらの方法も本発明の技術的思想の範囲に含まれる。
Further, in the present embodiment, with the first
また、図2のフローチャートに示すステップS4で推定した第2の光送受信機16の受信部16bの真の伝達関数又は逆伝達関数をステップS1の第2の光送受信機16の受信部16bの仮の伝達関数又は逆伝達関数として用いてステップS2からステップS4を2回以上繰り返してもよい。これにより、光送受信機の伝達関数又は逆伝達関数をより精度高く推定することができる。これも本発明の技術的思想の範囲に含まれる。
Further, the true transfer function or inverse transfer function of the
以上説明したように、本実施の形態によれば、遠隔に設置された光送受信装置でデータ通信を開始する前に、遠隔に設置された光送受信機の送信部及び受信部の伝達関数を効率よく推定し、かつ補償することができるため、高速かつ大容量のデータ通信を短時間に開始することができる。 As described above, according to the present embodiment, the transfer functions of the transmitting unit and the receiving unit of the remotely installed optical transceiver are made to be efficient before data communication is started by the remotely installed optical transceiver. Because it can be well estimated and compensated, high speed and large capacity data communication can be started in a short time.
以下に、本発明の実施の形態に係る光伝送特性推定方法及び光伝送特性補償方法の制御シーケンスについて説明する。以下の制御シーケンスでは、第1の光送受信装置1に接続された第1の推定部17と、第2の光送受信装置2に接続された第2の推定部18との間の通信プロトコルが示されている。この通信プロトコルを用いて第1の推定部17と第2の推定部18との間でフラグを送受信し、それぞれの推定部がフラグを受信したタイミングに応じて、ステップS2〜S4の推定シーケンス1とステップS6〜S8の推定シーケンス2のどちらを先に実施するかを決める。
Hereinafter, control sequences of the optical transmission characteristic estimation method and the optical transmission characteristic compensation method according to the embodiment of the present invention will be described. In the following control sequence, the communication protocol between the
図23は、本発明の実施の形態1に係る光伝送特性推定方法の制御シーケンスを示す図である。実施の形態1では、第1の推定部17が送信コマンド実行側となり、第2の推定部18が受信コマンド実行側になり、図2に示した推定シーケンス1が先に実行される。
FIG. 23 is a diagram showing a control sequence of the optical transmission characteristic estimation method according to the first embodiment of the present invention. In the first embodiment, the
続いて、本制御シーケンスの具体的な動作について説明する。第1の推定部17及び第2の推定部18は、共にstartフラグを相手側に第1及び第2の光送受信装置1,2を介して送信する。同時に、第1の推定部17及び第2の推定部18はそれぞれ相手側のstartフラグを間欠的に受信しながら待つ。仮に、第2の推定部18が第1の推定部17からのstartフラグを受信すると、第2の推定部18は受信コマンド実行側となり、startフラグの送信を停止しackを送信する。第1の推定部17はstartフラグを受信する前にackを受信したため、第1の推定部17が送信コマンド実行側になる。上述したように、相手側のstartフラグを先に受信した方が送信コマンド実行側となる。この場合、受信するタイミングは、同期を防ぐようにランダムに設定される。
Subsequently, the specific operation of this control sequence will be described. The
なお、startフラグを送信する前に予め受信動作を行い、対向する装置がstartフラグを送信していないことを確認してからstartフラグを送信する手順を追加しても良い。また、第1の推定部17と第2の推定部18が同時にstartフラグを送信しており、第1の推定部17と第2の推定部18が同時にstartフラグを受信し、両者が同時にackを送信した場合は、両者が受信コマンド実行側となってしまう。これを回避するためにack送信後にackを受信した場合はそれぞれランダムに発生した遅延時間をおいて、startフラグの送信に戻る手順を追加しても良い。
A procedure may be added in which the reception operation is performed in advance before the start flag is transmitted, and the start flag is transmitted after it is confirmed that the opposing device has not transmitted the start flag. Further, the
上述のシーケンスによって、第1の推定部17が送信コマンド実行側、第2の推定部18が受信コマンド実行側になる。これによって、第1の光送受信装置1から第2の光送受信装置2への通信方向に対して、送受信機の伝達関数の推定が行われる。具体的には、図2に示した推定シーケンス1が先に実行される。この時、推定シーケンス1のステップS1(仮の伝達関数の推定)は、事前に行われていることとする。また、図23には示していないが、通常は、上記推定シーケンス1が実行された後に続いて推定シーケンス2が実行される。最後に、それぞれのシーケンスによって推定された伝達関数によって送信機補償及び受信機補償が行われ、光送受信装置の通常運用でのデータ通信が行われる。なお、送信機補償及び受信機補償は、各推定シーケンス毎に実行してもよい。
According to the above-described sequence, the
図24は、本発明の実施の形態2に係る光伝送特性推定方法の制御シーケンスを示す図である。実施の形態2では、第2の推定部18が送信コマンド実行側となり、第2の推定部18が受信コマンド実行側になり、図2に示した推定シーケンス2が先に実行される。
FIG. 24 is a diagram showing a control sequence of the optical transmission characteristic estimation method according to the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the
続いて、本制御シーケンスの具体的な動作について説明する。第1の推定部17及び第2の推定部18は、共にstartフラグを相手側に第1及び第2の光送受信装置1,2を介して送信する。同時に、第1の推定部17及び第2の推定部18はそれぞれ相手側のstartフラグを待つ。両方の推定部とも相手側のstartフラグを受信すると、相手の推定部にackを送信する。仮に、第1の推定部17が、startフラグのackを送信中に、第2の推定部18からのstartフラグのackを受信すると、第1の推定部17が受信コマンド実行側となり、startフラグのackの受信通知を含む制御信号cntを相手側に送信する。startフラグのackを送信中に第1の推定部17からの制御信号cntを受信した第2の推定部18は、送信コマンド実行側となる。
Subsequently, the specific operation of this control sequence will be described. The
上述したように、本実施の形態では、startフラグのack送信中に相手側のstartフラグのackを受信すると、受信コマンド実行側となる。この場合も、受信するタイミングは、同期を防ぐようにランダムに設定される。 As described above, in the present embodiment, when the ack of the start flag on the other side is received during the ack transmission of the start flag, the reception command execution side is selected. Also in this case, the timing of reception is randomly set to prevent synchronization.
上述のシーケンスでは、第2の推定部18が送信コマンド実行側、第1の推定部17が受信コマンド実行側になる。これによって、第2の光送受信装置2から第1の光送受信装置1への通信方向に対して、送受信機の伝達関数の推定が行われる。具体的には、図2に示した推定シーケンス2が先に実行される。この時、推定シーケンス2のステップS5(仮の伝達関数の推定)は、事前に行われていることとする。また、図24には示していないが、通常は、上記推定シーケンス2が実行されると続いて推定シーケンス1が実行される。最後に、それぞれのシーケンスによって推定された伝達関数によって送信機補償及び受信機補償が行われ、光送受信装置の通常運用でのデータ通信が行われる。この場合も、送信機補償及び受信機補償は、各推定シーケンス毎に実行してもよい。
In the above-described sequence, the
上述したように、第1の推定部17及び第2の推定部18を第1及び第2の光送受信装置1,2に接続して推定シーケンスを実行すると、例え同時に実行が開始されても、制御シーケンスによって通信の衝突を避けてどちらかが送信コマンド実行側及び受信コマンド実行側となり、図2に示した2種類の推定シーケンスが順次的に実行できる。
As described above, when the
また、送信側はデータを繰り返し送信し続けることで、再送制御等の複雑な通信制御シーケンスは実装しなくて済む。最終的にタイムアウト通知で完了させる。このように、本制御シーケンスは、複雑なシーケンスは使用せず、簡易なシーケンスで構成している。 In addition, the transmitting side does not have to implement complicated communication control sequences such as retransmission control by continuously transmitting data repeatedly. Finally, complete with timeout notification. Thus, this control sequence does not use a complicated sequence, but is configured by a simple sequence.
また、図23の実施の形態1では、第2の推定部18からのstartフラグ送信によって第2の推定部18において伝達関数の計算が行われる。図24の実施の形態2では、第1の推定部17からのstartフラグ送信によって第1の推定部17において伝達関数の計算が行われる。しかし、第1の推定部17からのstartフラグ送信によって第2の推定部18において伝達関数の計算を行ったり、第2の推定部18からのstartフラグ送信によって第1の推定部17において伝達関数の計算を行うようにすることも可能である。
Further, in the first embodiment of FIG. 23, the
なお、上述のstartフラグの送信と受信、ackの送信と受信などは図13に示す第1の光送受信機の送信部9aの伝達関数を第2の推定部18から第1の光送受信機9に転送する場合と同様にstartフラグのデータやackのデータをデータ送信の変調フォーマットに変換し、第1の送信機のデータバッファ5または第2の送信機のデータバッファ12へ供給することで第2の光送受信装置または第1の光送受信装置に届けられる。
In addition, transmission and reception of the above-mentioned start flag, transmission and reception of ack, etc. are performed by the first
また、第1の送信機のデータバッファ5および第2の送信機のデータバッファ12に書き込まれたデータは第1の光送受信機の送信部9aおよび第2の光送受信機の送信部16aから繰り返し送信し続けられる。また、第1の受信機データバッファ8および第2の受信機データバッファ15のデータはそれぞれ間欠的に第1の推定部および第2の推定部に供給されることで、間欠的に受信処理がなされる。
Also, the data written to the
A,B 光伝送路、4 第1の送信機補償部、5 第1の送信機データバッファ、7 第1の受信機補償部、8 第1の受信機データバッファ、9 第1の光送受信機、9b,16b 受信部、9a,16a 送信部、11 第2の送信機補償部、12 第2の送信機データバッファ、14 第2の受信機補償部、15 第2の受信機データバッファ、16 第2の光送受信機、17 第1の推定部、18 第2の推定部 A, B optical transmission line, 4 first transmitter compensation unit, 5 first transmitter data buffer, 7 first receiver compensation unit, 8 first receiver data buffer, 9 first optical transceiver , 9b, 16b receiver, 9a, 16a transmitter, 11 second transmitter compensator, 12 second transmitter data buffer, 14 second receiver compensator, 15 second receiver data buffer, 16 Second optical transceiver, 17 first estimation unit, 18 second estimation unit
本発明に係る光伝送特性推定方法は、光伝送路を介して互いに接続された第1及び第2の光送受信機の伝送特性を光伝送特性推定システムが推定する方法であって、前記第2の光送受信機のみにおいて前記第2の光送受信機の受信部の仮の伝達関数又は逆伝達関数を推定する推定ステップと、前記第1の光送受信機から前記第2の光送受信機に第1の既知信号を伝送した時に前記第2の光送受信機が取得した第1のデータと、前記第2の光送受信機の前記受信部の仮の伝達関数又は逆伝達関数とから、前記第1の光送受信機の送信部の伝達関数又は逆伝達関数を推定する第1のステップと、前記第1のステップで推定した前記第1の光送受信機の前記送信部の伝達関数又は逆伝達関数を、前記第2の光送受信機から前記第1の光送受信機へ伝送させる第2のステップと、前記第2のステップで伝送させた前記第1の光送受信機の前記送信部の伝達関数又は逆伝達関数によって補償した第2の既知信号を前記第1の光送受信機から前記第2の光送受信機に伝送した時に前記第2の光送受信機が取得した第2のデータから、前記第2の光送受信機の前記受信部の伝達関数又は逆伝達関数を推定する第3のステップとを備えることを特徴とする。
Light transmission characteristics estimation method according to the present invention is a method of first and second optical transmission characteristic estimating system transmission characteristics of an optical transceiver connected to each other via the optical transmission path is estimated, the second Estimating the temporary transfer function or the inverse transfer function of the receiver of the second optical transceiver only in the optical transceiver, and the first optical transceiver transmits the first optical transceiver to the second optical transceiver. of the first data to which the known signal when transmitting the second optical transceiver is acquired, and a second transfer function or inverse transfer function of provisional the receiving portion of the optical transceiver, the first A first step of estimating a transfer function or inverse transfer function of a transmission unit of the optical transceiver, and a transfer function or inverse transfer function of the transmission unit of the first optical transceiver estimated in the first step; Transmission from the second optical transceiver to the first optical transceiver A second known signal, and a second known signal compensated by the transfer function or inverse transfer function of the transmission unit of the first optical transceiver transmitted in the second step is the first optical transceiver Estimating a transfer function or a reverse transfer function of the reception unit of the second optical transceiver from the second data acquired by the second optical transceiver when transmitted from the second optical transceiver to the second optical transceiver. And 3 steps.
Claims (15)
前記第1の光送受信機から前記第2の光送受信機に第1の既知信号を伝送した時に前記第2の光送受信機が取得した第1のデータと、前記第2の光送受信機の受信部の仮の伝達関数又は逆伝達関数とから、前記第1の光送受信機の送信部の伝達関数又は逆伝達関数を推定する第1のステップと、
前記第1のステップで推定した前記第1の光送受信機の前記送信部の伝達関数又は逆伝達関数を、前記第2の光送受信機から前記第1の光送受信機へ伝送させる第2のステップと、
前記第2のステップで伝送させた前記第1の光送受信機の前記送信部の伝達関数又は逆伝達関数によって補償した第2の既知信号を前記第1の光送受信機から前記第2の光送受信機に伝送した時に前記第2の光送受信機が取得した第2のデータから、前記第2の光送受信機の前記受信部の伝達関数又は逆伝達関数を推定する第3のステップとを備えることを特徴とする光伝送特性推定方法。 A method for an optical transmission characteristic estimation system to estimate transmission characteristics of first and second optical transceivers connected to each other via an optical transmission line,
First data acquired by the second optical transceiver when the first known signal is transmitted from the first optical transceiver to the second optical transceiver, and reception of the second optical transceiver A first step of estimating a transfer function or an inverse transfer function of the transmission unit of the first optical transceiver from the temporary transfer function or the inverse transfer function of the unit;
A second step of transmitting the transfer function or the inverse transfer function of the transmission unit of the first optical transceiver estimated in the first step from the second optical transceiver to the first optical transceiver When,
The second optical transmission / reception from the first optical transceiver to the second known signal compensated by the transfer function or the inverse transfer function of the transmission unit of the first optical transceiver transmitted in the second step And a third step of estimating a transfer function or an inverse transfer function of the reception unit of the second optical transceiver from the second data acquired by the second optical transceiver when transmitted to the device. The optical transmission characteristic estimation method characterized by the above.
前記第1の光送受信機の送信部から前記第2の光送受信機の受信部に既知信号を伝送した時の前記第2の光送受信機の前記受信部が出力するデータと、前記第1の光送受信機の前記送信部と前記第2の光送受信機の前記受信部の一方の事前に取得又は校正された伝達関数又は逆伝達関数とから、前記第1の光送受信機の前記送信部と前記第2の光送受信機の前記受信部の他方の伝達関数又は逆伝達関数を推定するステップと、
前記事前に取得又は校正された伝達関数又は逆伝達関数を前記第1の光送受信機と前記第2の光送受信機との間で伝送させるステップとを備えることを特徴とする光伝送特性推定方法。 A method for an optical transmission characteristic estimation system to estimate transmission characteristics of first and second optical transceivers connected to each other via an optical transmission line,
Data output from the receiving unit of the second optical transceiver when the known signal is transmitted from the transmitting unit of the first optical transceiver to the receiving unit of the second optical transceiver; The transmission unit of the first optical transceiver and the transmission unit or the inverse transfer function obtained or calibrated in advance of the transmission unit of the optical transceiver and one of the reception units of the second optical transceiver Estimating the other transfer function or inverse transfer function of the receiver of the second optical transceiver;
Transmitting the pre-acquired or calibrated transfer function or inverse transfer function between the first optical transceiver and the second optical transceiver. Method.
前記第1の光送受信機から前記第2の光送受信機に第1の既知信号を伝送した時に前記第2の光送受信機が取得した第1のデータと、前記第2の光送受信機の受信部の仮の伝達関数又は逆伝達関数とから、前記第1の光送受信機の送信部の伝達関数又は逆伝達関数を推定する第1のステップと、
前記第1の光送受信機から前記第2の光送受信機に第2の既知信号を伝送した時に前記第2の光送受信機が取得した第2のデータと、推定した前記第1の光送受信機の前記送信部の伝達関数又は逆伝達関数とから、前記第2の光送受信機の受信部の伝達関数又は逆伝達関数を推定する第2のステップと、
推定した前記第1の光送受信機の前記送信部の伝達関数又は逆伝達関数を前記第2の光送受信機から前記第1の光送受信機へ伝送させる第3のステップとを備えることを特徴とする光伝送特性推定方法。 A method for an optical transmission characteristic estimation system to estimate transmission characteristics of first and second optical transceivers connected to each other via an optical transmission line,
First data acquired by the second optical transceiver when the first known signal is transmitted from the first optical transceiver to the second optical transceiver, and reception of the second optical transceiver A first step of estimating a transfer function or an inverse transfer function of the transmission unit of the first optical transceiver from the temporary transfer function or the inverse transfer function of the unit;
The second optical transceiver acquired by the second optical transceiver when transmitting a second known signal from the first optical transceiver to the second optical transceiver, and the first optical transceiver estimated Estimating a transfer function or inverse transfer function of the receiver of the second optical transceiver from the transfer function or inverse transfer function of the transmitter of
And transmitting the estimated transfer function or inverse transfer function of the transmitter of the first optical transceiver from the second optical transceiver to the first optical transceiver. Optical transmission characteristic estimation method.
前記第1の光送受信機から前記第2の光送受信機に第1の既知信号を伝送した時に前記第2の光送受信機が取得した第1のデータと、前記第2の光送受信機の受信部の仮の伝達関数又は逆伝達関数とから、前記第2の推定部が前記第1の光送受信機の送信部の伝達関数又は逆伝達関数を推定する第1のステップと、
前記第1のステップで推定した前記第1の光送受信機の前記送信部の伝達関数又は逆伝達関数を、前記第2の推定部が前記第2の光送受信機から前記第1の光送受信機へ伝送させる第2のステップと、
前記第2のステップで伝送させた前記第1の光送受信機の前記送信部の伝達関数又は逆伝達関数によって前記第1の推定部が第2の既知信号を補償して前記第1の光送受信機から前記第2の光送受信機に伝送させ、補償された前記第2の既知信号が伝送された時に前記第2の光送受信機が取得した第2のデータから、前記第2の推定部が前記第2の光送受信機の前記受信部の伝達関数又は逆伝達関数を推定する第3のステップと、
前記第2の光送受信機から前記第1の光送受信機に第3の既知信号を伝送した時に前記第1の光送受信機が取得した第3のデータと、前記第1の光送受信機の受信部の仮の伝達関数又は逆伝達関数とから、記第1の推定部が前記第2の光送受信機の送信部の伝達関数又は逆伝達関数を推定する第4のステップと、
前記第4のステップで推定した前記第2の光送受信機の前記送信部の伝達関数又は逆伝達関数を、前記第1の推定部が前記第1の光送受信機から前記第2の光送受信機へ伝送させる第5のステップと、
前記第5のステップで伝送させた前記第2の光送受信機の前記送信部の伝達関数又は逆伝達関数によって前記第2の推定部が第4の既知信号を補償して前記第2の光送受信機から前記第1の光送受信機に伝送させ、補償された前記第4の既知信号が伝送された時に前記第1の光送受信機が取得した第4のデータから、前記第1の光送受信機の前記受信部の伝達関数又は逆伝達関数を前記第1の推定部が推定する第6のステップとを備え、
前記第1の推定部と前記第2の推定部との間でフラグを送受信し、それぞれの推定部が前記フラグを受信したタイミングに応じて、前記第1から第3のステップと前記第4から第6のステップのどちらを先に実施するかを決めることを特徴とする光伝送特性推定方法。 A method in which first and second estimation units estimate transmission characteristics of first and second optical transceivers connected to each other via an optical transmission path,
First data acquired by the second optical transceiver when the first known signal is transmitted from the first optical transceiver to the second optical transceiver, and reception of the second optical transceiver A second step of estimating the transfer function or the inverse transfer function of the transmission unit of the first optical transceiver from the temporary transfer function or the inverse transfer function of the unit;
The transfer function or the inverse transfer function of the transmission unit of the first optical transceiver estimated in the first step is transmitted from the second optical transceiver to the second optical transceiver according to the second estimation unit. The second step of transmitting to
The first estimation unit compensates a second known signal according to the transfer function or the inverse transfer function of the transmission unit of the first optical transceiver transmitted in the second step to perform the first light transmission / reception The second estimation unit from the second data acquired by the second optical transceiver when the compensated second known signal is transmitted from the second optical transceiver to the second optical transceiver. A third step of estimating a transfer function or an inverse transfer function of the receiving unit of the second optical transceiver;
Third data acquired by the first optical transceiver when transmitting a third known signal from the second optical transceiver to the first optical transceiver, and reception of the first optical transceiver A fourth estimation step of estimating the transfer function or inverse transfer function of the transmission unit of the second optical transceiver from the temporary transfer function or inverse transfer function of the unit;
The transfer function or the inverse transfer function of the transmission unit of the second optical transmitter-receiver estimated in the fourth step, the first estimation unit from the first optical transmitter-receiver to the second optical transmitter-receiver The fifth step of transmitting to
The second estimation unit compensates a fourth known signal according to the transfer function or the inverse transfer function of the transmission unit of the second optical transceiver transmitted in the fifth step to perform the second light transmission / reception From the fourth data acquired by the first optical transmitter / receiver when the fourth known signal which is transmitted from the transmitter to the first optical transmitter / receiver and compensated is transmitted, the first optical transmitter / receiver And a sixth step in which the first estimation unit estimates a transfer function or an inverse transfer function of the reception unit of
A flag is transmitted and received between the first estimation unit and the second estimation unit, and each of the estimation units receives the flag according to the timing at which the flag is received. A method of estimating optical transmission characteristics, comprising deciding which of the sixth steps is to be performed first.
前記第2の推定部は、前記第1の光送受信機から前記第2の光送受信機に第1の既知信号を伝送した時に前記第2の光送受信機が取得した第1のデータと、前記第2の光送受信機の受信部の仮の伝達関数又は逆伝達関数とから、前記第1の光送受信機の送信部の伝達関数又は逆伝達関数を推定し、推定した前記第1の光送受信機の前記送信部の伝達関数又は逆伝達関数を前記第2の光送受信機から前記第1の光送受信機へ伝送させ、
前記第1の推定部は、伝送された前記第1の光送受信機の前記送信部の伝達関数又は逆伝達関数によって第2の既知信号を補償し、補償された前記第2の既知信号を前記第1の光送受信機から前記第2の光送受信機に伝送させ、
前記第2の推定部は、補償された前記第2の既知信号を伝送した時に前記第2の光送受信機が取得した第2のデータから、前記第2の光送受信機の前記受信部の伝達関数又は逆伝達関数を推定することを特徴とする光伝送特性推定システム。 First and second estimation units for estimating transmission characteristics of the first and second optical transceivers connected to each other via the optical transmission path,
The second estimation unit is configured to transmit the first data acquired by the second optical transceiver when the first known signal is transmitted from the first optical transceiver to the second optical transceiver, The first optical transmission / reception estimated by estimating the transfer function or the inverse transfer function of the transmitter of the first optical transceiver from the temporary transfer function or the inverse transfer function of the receiver of the second optical transceiver Transmitting the transfer function or the reverse transfer function of the transmission unit of the device from the second optical transceiver to the first optical transceiver,
The first estimation unit compensates for a second known signal according to a transfer function or an inverse transfer function of the transmission unit of the first optical transceiver transmitted, and the compensated second known signal Transmitting from the first optical transceiver to the second optical transceiver;
The second estimation unit transmits the reception data of the second optical transceiver from the second data acquired by the second optical transceiver when transmitting the compensated second known signal. An optical transmission characteristic estimation system characterized by estimating a function or an inverse transfer function.
推定した前記第1の光送受信機の前記送信部の伝達関数又は逆伝達関数を用いて前記第1の光送受信機の前記送信部の伝送特性を補償する送信機補償部と、
推定した前記第2の光送受信機の前記受信部の伝達関数又は逆伝達関数を用いて前記第2の光送受信機の前記受信部の伝送特性を補償する受信機補償部とを備えることを特徴とする光伝送特性補償システム。 The optical transmission characteristic estimation system according to claim 11.
A transmitter compensation unit that compensates transmission characteristics of the transmission unit of the first optical transceiver using the estimated transfer function or inverse transfer function of the transmission unit of the first optical transceiver;
A receiver compensation unit that compensates for the transmission characteristic of the reception unit of the second optical transceiver using the estimated transfer function or inverse transfer function of the reception unit of the second optical transceiver Optical transmission characteristic compensation system.
前記第1の光送受信機の送信部から前記第2の光送受信機の受信部に既知信号を伝送した時の前記第2の光送受信機の前記受信部が出力するデータと、前記第1の光送受信機の前記送信部と前記第2の光送受信機の前記受信部の一方の事前に取得又は校正された伝達関数又は逆伝達関数とから、前記第1の光送受信機の前記送信部と前記第2の光送受信機の前記受信部の他方の伝達関数又は逆伝達関数を推定し、前記事前に取得又は校正された伝達関数又は逆伝達関数を前記第1の光送受信機と前記第2の光送受信機との間で伝送させることを特徴とする光伝送特性推定システム。 A system for estimating transmission characteristics of first and second optical transceivers connected to each other via an optical transmission path, comprising:
Data output from the receiving unit of the second optical transceiver when the known signal is transmitted from the transmitting unit of the first optical transceiver to the receiving unit of the second optical transceiver; The transmission unit of the first optical transceiver and the transmission unit or the inverse transfer function obtained or calibrated in advance of the transmission unit of the optical transceiver and one of the reception units of the second optical transceiver The other transfer function or inverse transfer function of the receiving unit of the second optical transceiver is estimated, and the previously obtained transfer function or inverse transfer function is calculated using the first optical transceiver and the first An optical transmission characteristic estimation system characterized in that transmission is performed between the two optical transceivers.
前記第1の光送受信機から前記第2の光送受信機に第1の既知信号を伝送した時に前記第2の光送受信機が取得した第1のデータと、前記第2の光送受信機の受信部の仮の伝達関数又は逆伝達関数とから、前記第1の光送受信機の送信部の伝達関数又は逆伝達関数を推定し、
前記第1の光送受信機から前記第2の光送受信機に第2の既知信号を伝送した時に前記第2の光送受信機が取得した第2のデータと、推定した前記第1の光送受信機の前記送信部の伝達関数又は逆伝達関数とから、前記第2の光送受信機の受信部の伝達関数又は逆伝達関数を推定し、
推定した前記第1の光送受信機の前記送信部の伝達関数又は逆伝達関数を前記第2の光送受信機から前記第1の光送受信機へ伝送させることを特徴とする光伝送特性推定システム。 A system for estimating transmission characteristics of first and second optical transceivers connected to each other via an optical transmission path, comprising:
First data acquired by the second optical transceiver when the first known signal is transmitted from the first optical transceiver to the second optical transceiver, and reception of the second optical transceiver Estimating the transfer function or the inverse transfer function of the transmission unit of the first optical transceiver from the temporary transfer function or the inverse transfer function of the unit;
The second optical transceiver acquired by the second optical transceiver when transmitting a second known signal from the first optical transceiver to the second optical transceiver, and the first optical transceiver estimated Estimating the transfer function or inverse transfer function of the receiver of the second optical transceiver from the transfer function or inverse transfer function of the transmitter of
An optical transmission characteristic estimation system characterized in that the estimated transfer function or inverse transfer function of the transmission unit of the first optical transceiver is transmitted from the second optical transceiver to the first optical transceiver.
第1のステップにおいて、前記第1の光送受信機から前記第2の光送受信機に第1の既知信号を伝送した時に前記第2の光送受信機が取得した第1のデータと、前記第2の光送受信機の受信部の仮の伝達関数又は逆伝達関数とから、前記第2の推定部が前記第1の光送受信機の送信部の伝達関数又は逆伝達関数を推定し、
第2のステップにおいて、前記第1のステップで推定した前記第1の光送受信機の前記送信部の伝達関数又は逆伝達関数を、前記第2の推定部が前記第2の光送受信機から前記第1の光送受信機へ伝送させ、
第3のステップにおいて、前記第2のステップで伝送させた前記第1の光送受信機の前記送信部の伝達関数又は逆伝達関数によって前記第1の推定部が第2の既知信号を補償して前記第1の光送受信機から前記第2の光送受信機に伝送させ、補償された前記第2の既知信号が伝送された時に前記第2の光送受信機が取得した第2のデータから、前記第2の推定部が前記第2の光送受信機の前記受信部の伝達関数又は逆伝達関数を推定し、
第4のステップにおいて、前記第2の光送受信機から前記第1の光送受信機に第3の既知信号を伝送した時に前記第1の光送受信機が取得した第3のデータと、前記第1の光送受信機の受信部の仮の伝達関数又は逆伝達関数とから、記第1の推定部が前記第2の光送受信機の送信部の伝達関数又は逆伝達関数を推定し、
第5のステップにおいて、前記第4のステップで推定した前記第2の光送受信機の前記送信部の伝達関数又は逆伝達関数を、前記第1の推定部が前記第1の光送受信機から前記第2の光送受信機へ伝送させ、
第6のステップにおいて、前記第5のステップで伝送させた前記第2の光送受信機の前記送信部の伝達関数又は逆伝達関数によって前記第2の推定部が第4の既知信号を補償して前記第2の光送受信機から前記第1の光送受信機に伝送させ、補償された前記第4の既知信号が伝送された時に前記第1の光送受信機が取得した第4のデータから、前記第1の光送受信機の前記受信部の伝達関数又は逆伝達関数を前記第1の推定部が推定し、
前記第1の推定部と前記第2の推定部との間でフラグを送受信し、それぞれの推定部が前記フラグを受信したタイミングに応じて、前記第1から第3のステップと前記第4から第6のステップのどちらを先に実施するかを決めることを特徴とする光伝送特性推定システム。 First and second estimation units for estimating transmission characteristics of the first and second optical transceivers connected to each other via the optical transmission path,
In the first step, the first data acquired by the second optical transceiver when the first known signal is transmitted from the first optical transceiver to the second optical transceiver, and the second data The second estimation unit estimates the transfer function or the inverse transfer function of the transmission unit of the first optical transceiver from the temporary transfer function or the inverse transfer function of the reception unit of the optical transceiver;
In the second step, the transfer function or the inverse transfer function of the transmission unit of the first optical transceiver estimated in the first step is transmitted from the second optical transceiver to the second estimation unit. Transmit to the first optical transceiver,
In the third step, the first estimation unit compensates for the second known signal by the transfer function or inverse transfer function of the transmission unit of the first optical transceiver transmitted in the second step. From the second data acquired by the second optical transceiver when the second known signal is transmitted from the first optical transceiver to the second optical transceiver and compensated. A second estimation unit estimates a transfer function or an inverse transfer function of the reception unit of the second optical transceiver;
In a fourth step, third data acquired by the first optical transceiver when transmitting a third known signal from the second optical transceiver to the first optical transceiver, and the first data The first estimation unit estimates the transfer function or inverse transfer function of the transmission unit of the second optical transceiver from the temporary transfer function or inverse transfer function of the reception unit of the optical transceiver according to
In a fifth step, the transfer function or the inverse transfer function of the transmission unit of the second optical transceiver estimated in the fourth step is transmitted from the first optical transceiver to the first estimation unit. Transmit to the second optical transceiver,
In a sixth step, the second estimation unit compensates a fourth known signal according to the transfer function or the inverse transfer function of the transmission unit of the second optical transceiver transmitted in the fifth step. From the fourth data acquired by the first optical transceiver when the fourth known signal is transmitted from the second optical transceiver to the first optical transceiver and compensated. The first estimation unit estimates a transfer function or an inverse transfer function of the reception unit of the first optical transceiver;
A flag is transmitted and received between the first estimation unit and the second estimation unit, and each of the estimation units receives the flag according to the timing at which the flag is received. An optical transmission characteristic estimation system characterized by deciding which of the sixth steps is to be performed first.
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