JP6693592B1 - 光伝送特性補償方法及び光伝送特性補償システム - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、実施の形態1に係る光伝送特性補償システムを示す図である。この光伝送特性補償システムは、光ファイバ伝送路1を介して互いに接続された送信装置2の光送信機3と受信装置4の光受信機5の伝送特性を補償する。
[ステップ1]
PAPR計算部9が、送信機補償部8の出力信号のPAPRを計算する。送信機補償特性設定部10が、PAPRが所定値以下となるような送信機補償特性を計算し、送信機補償部8に設定する。これによって送信機補償部8の出力信号のPAPRを所定値以下にでき、次段の光送信機3における非線形効果は抑圧される。従って、この時の送信機補償特性は非線形抑圧補償特性とみなせる。なお、PAPRはステップ3のBERによる調整によって所定値以上になっても所定値の周辺に設定されれば、非線形効果は抑圧される。ただし、送信機補償部8と光送信機3の送信機総合特性は必ずしもフラットにはならない。
受信機補償特性設定部13は、受信機補償部12の出力信号の伝送特性が所定の特性になるように受信機補償部12の受信機補償特性を調整する。具体的には、送信機補償部8と光送信機3と光受信機5と受信機補償部12を合わせた特性である送受信機総合特性がフラット特性になるような受信機補償特性を算出し、受信機補償部12に設定する。この受信機補償特性は、例えば、送信機補償特性の通常特性との差(ステップ1の非線形効果を抑圧するための追加特性に相当)の逆特性を、本来受信機総合特性をフラット特性にする通常の受信機補償特性に重畳することで求められる。
送信機補償部8及び受信機補償部12の補償特性が設定された後、信号品質測定部11が信号品質として誤り率(BER)特性を測定する。BER特性は、例えば、送信装置2から既知のランダム信号を入力し、信号処理部15の出力においてそれとの比較によって容易に求めることができる。光送信機3の出力を変えたり、光受信機5の入力を変えたりすることで光信号対雑音比(OSNR: optical signal to noise ratio)に対するBER特性を求めることができる。なお、BER特性の測定は上記方法に限定されず、種々の方法が可能である。また、信号品質の比較はBER特性に限らず、OSNRそのもの、光信号対(雑音+歪)、又はQ値など信号品質を表す指標を測定し所定の値と比較してもよい。歪は、非線形効果による歪を含む。以降のBER特性の説明においても同様である。
f(x)=exp{−(log2/2)*(x/Bw)^(2*order)}
ここで、xは周波数に関連する変数、Bwは3dB帯域、orderは次数である。その他、追加特性は、光送信機3の伝送特性のリップル部分を平均化した特性でもよい。
図3は、実施の形態2に係る光伝送特性補償システムを示す図である。本実施の形態では、送信機補償特性設定部10が非線形抑圧特性生成部16と送信機補償特性生成部17を含む。受信機補償特性設定部13が非線形抑圧逆特性生成部18と受信機補償特性生成部19を含む。その他の構成は実施の形態1と同様である。
図4は、実施の形態3に係る光伝送特性補償システムを示す図である。本実施の形態では、実施の形態2と比較して、送信機補償特性設定部10が非線形抑圧補償特性生成部20を含む。非線形抑圧補償特性生成部20は、送信機補償部8の出力信号のPAPRが所定値よりも低くなるような非線形抑圧補償特性を直接生成し、送信機補償部8に設定する。この非線形抑圧補償特性は、実施の形態2の非線形抑圧特性を通常送信機補償特性に重畳したものに相当する。その他の構成及び動作は実施の形態2と同様であり、実施の形態1,2と同様の効果を得ることができる。
図5は、実施の形態4に係る光伝送特性補償システムを示す図である。本実施の形態では、実施の形態2と比較して、受信機補償特性設定部13が送信機伝達関数推定部21と第1及び第2の受信機伝達関数推定部22,23を含む。
図6は、実施の形態5に係る光伝送特性補償システムを示す図である。本実施の形態では、実施の形態4と比較して、送信機補償特性設定部10が非線形抑圧補償特性生成部20を含む。受信機補償特性設定部13は更に非線形抑圧逆特性生成部18を含む。その他の構成は実施の形態4と同様である。
図7は、実施の形態6に係る光伝送特性補償システムを示す図である。本実施の形態では、実施の形態1と比較して、光送信機3の後段に光等化器24が設けられている。実施の形態1と同様に、送信機補償部8の出力のPAPRが所定値になるように、通常送信機補償特性に非線形抑圧特性を重畳して非線形抑圧補償特性として送信機補償部8に設定する。即ち、送信機補償部8は光送信機3の伝送特性の補償の一部のみを行い、非線形抑圧特性は光送信機3の補償から除外され、送信機補償部8では非補償分となる。
図8は、実施の形態7に係る光伝送特性補償システムを示す図である。本実施の形態では、送信機補償特性設定部10が非線形抑圧特性生成部16と送信機補償特性生成部17を含む。受信機補償特性設定部13が光等化残逆特性生成部25と受信機補償特性生成部19を含む。その他の構成は実施の形態6と同様である。
図9は、実施の形態8に係る光伝送特性補償システムを示す図である。本実施の形態では、実施の形態7と比較して、送信機補償特性設定部10が非線形抑圧補償特性生成部20を含む。送信装置2の非線形抑圧補償特性生成部20は、送信機補償部8の出力信号のPAPRが所定値よりも低くなるような非線形抑圧補償特性を直接生成し、送信機補償部8に設定する。この非線形抑圧補償特性は、実施の形態7の非線形抑圧特性を通常送信機補償特性に重畳したものに相当する。好ましくは、光等化器24の光フィルタの帯域特性は、非線形抑圧補償特性生成部20の非線形抑圧補償特性と通常送信機補償特性との差分(非線形抑圧特性に相当)の逆特性になるように設計される。その他の構成は実施の形態7と同様であり、実施の形態6,7と同様の効果を得ることができる。
図10は、実施の形態9に係る光伝送特性補償システムを示す図である。本実施の形態では、実施の形態7と比較して、受信機補償特性設定部13が送信機伝達関数推定部21と第1及び第2の受信機伝達関数推定部22,23を含む。送信機伝達関数推定部21と第1及び第2の受信機伝達関数推定部22,23の構成及び機能は実施の形態4と同様である。その他の構成は実施の形態7と同様である。
図11は、実施の形態10に係る光伝送特性補償システムを示す図である。本実施の形態では、実施の形態9と比較して、送信機補償特性設定部10が非線形抑圧補償特性生成部20を含む。受信機補償特性設定部13は更に非線形抑圧逆特性生成部18を含む。その他の構成は実施の形態9と同様である。受信機補償特性設定部13及び非線形抑圧補償特性生成部20の機能及び動作は実施の形態4と同様である。これにより実施の形態4と同様の効果を得ることができる。
Claims (21)
- 光伝送路を介して互いに接続された光送信機と光受信機の伝送特性を補償する方法であって、
前記光送信機の伝送特性の補償の一部を前記光送信機の前段に配置した送信機補償部で行うステップと、
前記光送信機の伝送特性の補償の残りの部分と前記光受信機の伝送特性の補償を前記光受信機の後段に配置した受信機補償部で行うステップとを備え、
前記送信機補償部の出力信号のピーク対平均電力比が所定値以下になるように前記送信機補償部の送信機補償特性を設定することを特徴とする光伝送特性補償方法。 - 光伝送路を介して互いに接続された光送信機と光受信機の伝送特性を補償する方法であって、
前記光送信機の伝送特性の補償の一部を前記光送信機の前段に配置した送信機補償部で行うステップと、
前記光送信機の伝送特性の補償の残りの部分を前記光送信機の後段に配置した光フィルタで行うステップと、
前記光受信機の伝送特性の補償を前記光受信機の後段に配置した受信機補償部で行うステップとを備え、
前記送信機補償部の出力信号のピーク対平均電力比が所定値以下になるように前記送信機補償部の送信機補償特性を設定することを特徴とする光伝送特性補償方法。 - 前記光フィルタとして、波長選択スイッチの光フィルタ機能を用いることを特徴とする請求項2に記載の光伝送特性補償方法。
- 前記受信機補償部の出力信号に所定の信号品質が得られる光信号対雑音比が所定値よりも大きい場合は前記送信機補償特性を前記送信機補償部の出力信号のピーク対平均電力比を下げるように前記送信機補償特性を調整し、
前記所定の信号品質が得られる光信号対雑音比が前記所定値より小さい場合は前記送信機補償特性を前記送信機補償部の出力信号のピーク対平均電力比を上げるように前記送信機補償特性を調整することを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の光伝送特性補償方法。 - 前記受信機補償部の出力信号の伝送特性が所定の特性になるように前記受信機補償部の受信機補償特性を調整することを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の光伝送特性補償方法。
- 前記送信機補償特性は、ガウシアン特性、スーパーガウシアン特性、及び前記光送信機の伝送特性の平均化特性の何れか又はそれらの組合せが非線形抑圧特性として重畳されていることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の光伝送特性補償方法。
- 前記送信機補償部の出力信号のピーク対平均電力比が所定値以下になる非線形抑圧特性を生成し、前記非線形抑圧特性を前記送信機補償部の補償特性に重畳し、前記非線形抑圧特性の逆特性を前記受信機補償部の補償特性に重畳することを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の光伝送特性補償方法。
- 前記送信機補償部の出力信号のピーク対平均電力比が所定値以下になる非線形抑圧補償特性を直接生成し、前記送信機補償特性として前記送信機補償部に設定することを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の光伝送特性補償方法。
- 前記送信機補償部の出力信号のピーク対平均電力比が所定値以下になる非線形抑圧特性の逆特性である非線形抑圧逆特性を生成し、前記光受信機の伝達関数に前記非線形抑圧逆特性を重畳したものを利用して前記光送信機の伝達関数を推定し、推定した前記光送信機の前記伝達関数を前記非線形抑圧補償特性として前記送信機補償部に設定することを特徴とする請求項8に記載の光伝送特性補償方法。
- 前記送信機補償特性に前記光伝送路の補償特性の全部又は一部を重畳することを特徴とする請求項1〜9の何れか1項に記載の光伝送特性補償方法。
- 前記受信機補償部の受信機補償特性にボーレートの1/2の周波数における振幅成分を持ち上げる特性を加えることを特徴とする請求項1〜10の何れか1項に記載の光伝送特性補償方法。
- 光伝送路を介して互いに接続された光送信機と光受信機の伝送特性を補償するシステムであって、
前記光送信機の前段に配置され、前記光送信機の伝送特性の補償の一部を行う送信機補償部と、
前記光受信機の後段に配置され、前記光送信機の伝送特性の補償の残りの部分と前記光受信機の伝送特性の補償を行う受信機補償部と、
前記受信機補償部の出力信号の伝送特性が所定の特性になるように前記受信機補償部の受信機補償特性を調整する受信機補償特性設定部と、
前記送信機補償部の出力信号のピーク対平均電力比が所定値以下になるように前記送信機補償部の送信機補償特性を設定する送信機補償特性設定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。 - 光伝送路を介して互いに接続された光送信機と光受信機の伝送特性を補償するシステムであって、
前記光送信機の前段に配置され、前記光送信機の伝送特性の補償の一部を行う送信機補償部と、
前記光送信機の後段に配置され、前記光送信機の伝送特性の補償の残りの部分を行う光フィルタと、
前記光受信機の後段に配置され、前記光受信機の伝送特性の補償を行う受信機補償部と、
前記受信機補償部の出力信号の伝送特性が所定の特性になるように前記受信機補償部の受信機補償特性を調整する受信機補償特性設定部と、
前記送信機補償部の出力信号のピーク対平均電力比が所定値以下になるように前記送信機補償部の送信機補償特性を設定する送信機補償特性設定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。 - 前記光フィルタは、波長選択スイッチの光フィルタ機能であることを特徴とする請求項13に記載の光伝送特性補償システム。
- 前記送信機補償特性設定部は、
前記受信機補償部の出力信号に所定の信号品質が得られる光信号対雑音比が所定値よりも大きい場合は前記送信機補償特性を前記送信機補償部の出力信号のピーク対平均電力比を下げるように前記送信機補償特性を調整し、
前記所定の信号品質が得られる光信号対雑音比が前記所定値より小さい場合は前記送信機補償特性を前記送信機補償部の出力信号のピーク対平均電力比を上げるように前記送信機補償特性を調整することを特徴とする請求項12〜14の何れか1項に記載の光伝送特性補償システム。 - 前記送信機補償特性設定部は、前記送信機補償特性に、ガウシアン特性、スーパーガウシアン特性、及び前記光送信機の伝送特性の平均化特性の何れか又はそれらの組合せが非線形抑圧特性として重畳することを特徴とする請求項12〜15の何れか1項に記載の光伝送特性補償システム。
- 前記送信機補償特性設定部は、前記送信機補償部の出力信号のピーク対平均電力比が所定値以下になる非線形抑圧特性を生成する非線形抑圧特性生成部と、前記非線形抑圧特性を前記送信機補償部の補償特性に重畳する送信機補償特性生成部とを有し、
前記受信機補償特性設定部は、前記非線形抑圧特性の逆特性を前記受信機補償部の補償特性に重畳することを特徴とする請求項12〜16の何れか1項に記載の光伝送特性補償システム。 - 前記送信機補償特性設定部は、前記送信機補償部の出力信号のピーク対平均電力比が所定値以下になる非線形抑圧補償特性を直接生成し、前記送信機補償特性として前記送信機補償部に設定することを特徴とする請求項12〜16の何れか1項に記載の光伝送特性補償システム。
- 前記受信機補償特性設定部は、前記送信機補償部の出力信号のピーク対平均電力比が所定値以下になる非線形抑圧特性の逆特性である非線形抑圧逆特性を生成し、前記光受信機の伝達関数に前記非線形抑圧逆特性を重畳したものを利用して前記光送信機の伝達関数を推定し、
前記送信機補償特性設定部は、推定した前記光送信機の前記伝達関数を前記非線形抑圧補償特性として前記送信機補償部に設定することを特徴とする請求項18に記載の光伝送特性補償システム。 - 前記送信機補償特性設定部は、前記送信機補償特性に前記光伝送路の補償特性の全部又は一部を重畳することを特徴とする請求項12〜19の何れか1項に記載の光伝送特性補償システム。
- 前記受信機補償特性設定部は、前記受信機補償部の受信機補償特性にボーレートの1/2の周波数における振幅成分を持ち上げる特性を加えることを特徴とする請求項12〜20の何れか1項に記載の光伝送特性補償システム。
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