JP5015284B2 - 光送信器、光送信方法、及び、光送受信システム - Google Patents
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Description
図2は、第一実施形態に係る光送信器及び光送受信システムの構成図である。
光送信器は、予等化回路(第一の補償部)、適応型等化回路(第二の補償部)、誤差決定部を備える。誤差決定部は、第二の補償部から出力された信号と、受信器での復調により得られた受信信号から生成された基準信号との誤差を決定する。第二の補償部は、この誤差に基づいて、畳み込み演算で印加する逆関数を調整する。このため、環境変化に伴って光ファイバ伝送路の波長分散が変動する場合でも、データの伝送を中断することなく、波長分散耐力が向上する。
第一実施形態では、適応型等化回路203は、予等化回路202の後段に設けられ、予等化回路202から出力された複素信号が適応型等化回路203に入力される。しかし、第二実施形態では、適応型等化回路203は、予等化回路202の前段に設けられ、適応型等化回路203から出力された複素信号が予等化回路202に入力される。他の構成は、第一実施形態と同じである。
図8は、本発明の第三実施形態に係る光送信器及び光送受信システムの構成図である。第三実施形態では、第一実施形態と異なり、予等化回路702を構成する線形FIRフィルタのタップ係数は変更可能である。
第三実施形態では、光送信器は、光ファイバ伝送路の経路変更を検出する機能や、ビット誤り率の急激な劣化を検出する機能を備える。経路変更があった場合、又は、前記受信信号のビット誤り率が閾値以上である場合に、タップ係数制御部は、予等化回路(第一の補償部)のプリセット型線形FIRフィルタのタップ係数を更新する。これにより、波長分散耐力が向上させながら、より安定したデータ伝送が可能となる。
201 符号化回路
202 予等化回路
203 適応型等化回路
204−1 DA変換器
204−2 DA変換器
205 光電界変調器
206 レーザ光源
207 光ファイバ伝送路
208 光受信器
209 データ復調部
210 受信側情報送信部
211 受信側情報受信部
212 誤差決定部
302 シフトレジスタ
303 タップ係数
402 シフトレジスタ
403 タップ係数
405 基準信号
406 出力
408 フィルタ制御部
710 劣化観測部
714 タップ係数制御部
Claims (15)
- 入力されるビット列を複素信号に変換する符号化回路と、レーザ光源から出力された光を変調し光ファイバ伝送路を介して送信する光電界変調器と、を有する光送信器であって、
送信される光信号の線形歪を予め補償するため、前記複素信号に対して、前記光ファイバ伝送路の基準の波長分散に対応する第一の伝達関数の逆関数を印加する第一の畳み込み演算を行う第一の補償部と、
前記送信される光信号の時間変動する線形歪を予め補償するため、前記複素信号に対して、前記光ファイバ伝送路の波長分散の時間変動分に対応する第二の伝達関数の逆関数を印加する第二の畳み込み演算を行う第二の補償部と、
前記第二の補償部から出力された信号と、受信器での復調により得られた受信信号から生成された基準信号との誤差を決定する誤差決定部と、を備え、
前記第二の補償部は、
複素係数の適応型線形FIRフィルタからなる適応型等化回路を備え、
前記誤差決定部によって決定された前記誤差を最小とするブラインド等化アルゴリズムに従って、前記適応型線形FIRフィルタのタップ係数を更新することによって、前記第二の畳み込み演算によって印加される逆関数を調整することを特徴とする光送信器。 - 前記第一の補償部は、前記第二の補償部の前段に設けられ、前記第一の伝達関数の逆関数を印加した複素信号を、前記第二の補償部に入力し、
前記第二の補償部は、前記第一の補償部から入力された複素信号に対して、前記第二の伝達関数の逆関数を印加することを特徴とする請求項1に記載の光送信器。 - 前記第二の補償部は、前記第一の補償部の前段に設けられ、前記第二の伝達関数の逆関数を印加した複素信号を、前記第一の補償部に入力し、
前記第一の補償部は、前記第二の補償部から入力された複素信号に対して、前記第一の伝達関数の逆関数を印加することを特徴とする請求項1に記載の光送信器。 - 前記第一と第二の補償部を通過した前記複素信号をアナログ信号に変換し、前記アナログ信号を前記光電界変調器に入力するDA変換器と、
前記受信器での復調により得られた受信信号の情報を受信する受信側情報受信部と、を備え、
前記符号化回路は、入力される2値のビット列を、オーバーサンプリング処理によって1ビットあたり少なくとも2つのサンプル点をもつ複素信号に変換し、
前記符号化回路から前記第一と第二の補償部を通過した前記複素信号の実部と虚部は、前記DA変換器に入力され、
前記DA変換器は、前記アナログ信号を前記光電界変調器の電気信号入力端子に入力し、
前記光電界変調器は、前記レーザ光源から出力された光を、前記アナログ信号を用いて光信号に変調し、前記光信号を前記光ファイバ伝送路に入力し、
前記光信号は、前記光ファイバ伝送路を通過し、前記受信器の復調部に入力され、
前記復調部は、前記入力された光信号を前記2値のビット列に復調して前記受信信号を生成し、前記受信信号を前記受信器の受信側情報送信部に入力し、
前記受信側情報送信部は、前記受信信号を前記光送信器の前記受信側情報受信部に伝達することを特徴とする請求項1に記載の光送信器。 - 前記第一の補償部は、複素係数のプリセット型線形FIRフィルタからなる予等化回路を備え、
前記プリセット型線形FIRフィルタのタップ係数は、前記光ファイバ伝送路の波長分散量とルックアップテーブルを利用して決定されるか、又は、既知の2値データ列をトレーニング信号として用いて、前記プリセット型線形FIRフィルタへ入力されたトレーニング信号と受信されたトレーニング信号との誤差を最小とするアルゴリズムで決定されることを特徴とする請求項1に記載の光送信器。 - 前記光ファイバ伝送路の経路変更があった場合、又は、前記受信信号のビット誤り率が閾値以上である場合に、前記プリセット型線形FIRフィルタのタップ係数を更新するタップ係数制御部を備えることを特徴とする請求項5に記載の光送信器。
- 前記第一の補償部は、複素係数のプリセット型線形FIRフィルタからなる予等化回路を備え、
前記第二の補償部は、複素係数の適応型線形FIRフィルタからなる適応型等化回路を備え、
前記第一の補償部の前記プリセット型線形FIRフィルタのタップ係数は、前記基準の波長分散に比例し、
前記第二の補償部の前記適応型線形FIRフィルタのタップ係数は、波長分散の最大変動量に比例することを特徴とする請求項1に記載の光送信器。 - 送信器と、前記送信器から光信号が入力される光ファイバ伝送路と、前記光ファイバ伝送路を通って前記光信号が伝達される受信器とを有する光送受信システムであって、
前記送信器は、
入力されるビット列を複素信号に変換する符号化回路と、レーザ光源から出力された光を変調し光ファイバ伝送路を介して送信する光電界変調器と、を有する光送信器であって、
送信される光信号の線形歪を予め補償するため、前記複素信号に対して、前記光ファイバ伝送路の基準の波長分散に対応する第一の伝達関数の逆関数を印加する第一の畳み込み演算を行う第一の補償部と、
前記送信される光信号の時間変動する線形歪を予め補償するため、前記複素信号に対して、前記光ファイバ伝送路の波長分散の時間変動分に対応する第二の伝達関数の逆関数を印加する第二の畳み込み演算を行う第二の補償部と、
前記第二の補償部から出力された信号と、前記受信器での復調により得られた受信信号から生成された基準信号との誤差を決定する誤差決定部と、を備え、
前記第二の補償部は、
複素係数の適応型線形FIRフィルタからなる適応型等化回路を備え、
前記誤差決定部によって決定された前記誤差を最小とするブラインド等化アルゴリズムに従って、前記適応型線形FIRフィルタのタップ係数を更新することによって、前記第二の畳み込み演算によって印加される逆関数を調整することを特徴とする光送受信システム。 - 前記第一の補償部は、前記第二の補償部の前段に設けられ、前記第一の伝達関数の逆関数を印加した複素信号を、前記第二の補償部に入力し、
前記第二の補償部は、前記第一の補償部から入力された複素信号に対して、前記第二の伝達関数の逆関数を印加することを特徴とする請求項8に記載の光送受信システム。 - 前記第二の補償部は、前記第一の補償部の前段に設けられ、前記第二の伝達関数の逆関数を印加した複素信号を、前記第一の補償部に入力し、
前記第一の補償部は、前記第二の補償部から入力された複素信号に対して、前記第一の伝達関数の逆関数を印加することを特徴とする請求項8に記載の光送受信システム。 - 前記送信器は、前記第一と第二の補償部を通過した前記複素信号をアナログ信号に変換し、前記アナログ信号を前記光電界変調器に入力するDA変換器と、前記受信器での復調により得られた受信信号の情報を取得する受信側情報受信部と、を備え、
前記受信器は、前記伝達された光信号を復調して受信信号を生成する復調部と、前記受信信号が入力される受信側情報送信部と、を備え、
前記符号化回路は、入力される2値のビット列を、オーバーサンプリング処理によって1ビットあたり少なくとも2つのサンプル点をもつ複素信号に変換し、
前記符号化回路から前記第一と第二の補償部を通過した前記複素信号の実部と虚部は、前記DA変換器に入力され、
前記DA変換器は、前記アナログ信号を前記光電界変調器の電気信号入力端子に入力し、
前記光電界変調器は、前記レーザ光源から出力された光を、前記アナログ信号を用いて光信号に変調し、前記光信号を前記光ファイバ伝送路に入力し、
前記光信号は、前記光ファイバ伝送路を通過し、前記受信器の復調部に入力され、
前記復調部は、前記入力された光信号を前記2値のビット列に復調して前記受信信号を生成し、前記受信信号を前記受信器の受信側情報送信部に入力し、
前記受信側情報送信部は、前記受信信号を前記光送信器の前記受信側情報受信部に伝達することを特徴とする請求項8に記載の光送受信システム。 - 前記第一の補償部は、複素係数のプリセット型線形FIRフィルタからなる予等化回路を備え、
前記プリセット型線形FIRフィルタのタップ係数は、前記光ファイバ伝送路の波長分散量とルックアップテーブルを利用して決定されるか、又は、既知の2値データ列をトレーニング信号として用いて、前記プリセット型線形FIRフィルタへ入力されたトレーニング信号と受信されたトレーニング信号との誤差を最小とするアルゴリズムで決定されることを特徴とする請求項8に記載の光送受信システム。 - 前記光ファイバ伝送路の経路変更があった場合、又は、前記受信信号のビット誤り率が閾値以上の場合に、前記プリセット型線形FIRフィルタのタップ係数を更新するタップ係数制御部を備えることを特徴とする請求項12に記載の光送受信システム。
- 前記第一の補償部は、複素係数のプリセット型線形FIRフィルタからなる予等化回路を備え
前記第二の補償部は、複素係数の適応型線形FIRフィルタからなる適応型等化回路を備え、
前記第一の補償部の前記プリセット型線形FIRフィルタのタップ係数は、前記基準の波長分散に比例し、
前記第二の補償部の前記適応型線形FIRフィルタのタップ係数は、波長分散の最大変動量に比例することを特徴とする請求項8に記載の光送受信システム。 - 入力されるビット列を複素信号に変換する符号化回路と、レーザ光源から出力された光を変調し光ファイバ伝送路を介して送信する光電界変調器と、を有する光送信器において使用する光送信方法であって、
前記光送信機は、複素係数の適応型線形FIRフィルタからなる適応型等化回路を備え、
前記方法は、
送信される光信号の線形歪を予め補償するため、前記複素信号に対して、前記光ファイバ伝送路の基準の波長分散に対応する第一の伝達関数の逆関数を印加する第一の畳み込み演算を行う第一の補償ステップと、
前記送信される光信号の時間変動する線形歪を予め補償するため、前記複素信号に対して、前記光ファイバ伝送路の波長分散の時間変動分に対応する第二の伝達関数の逆関数を印加する第二の畳み込み演算を行う第二の補償ステップと、
前記第二の補償ステップにより出力された信号と、受信器での復調により得られた受信信号から生成された基準信号との誤差を決定する誤差決定ステップと、を備え、
前記第二の補償ステップでは、
前記誤差決定ステップによって決定された前記誤差を最小とするブラインド等化アルゴリズムに従って、前記適応型線形FIRフィルタのタップ係数が更新されることによって、前記第二の畳み込み演算によって印加される逆関数が調整されることを特徴とする光送信方法。
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