(57)【要約】【課題】透過帯域狭窄に起因する光信号の品質の劣化を緩和する。【解決手段】光伝送装置は、光ネットワークを介して受信する光信号を電気信号に変換するフロントエンド回路と、フロントエンド回路の出力信号をデジタル信号に変換する変換部と、変換部の出力側に設けられ、デジタル信号またはデジタル信号に基づいて生成される第２のデジタル信号を等化する等化部と、等化部の出力信号からシンボルを復元する復元部と、デジタル信号または第２のデジタル信号に基づいて光信号の受信スペクトルを検出するスペクトル検出部と、スペクトル検出部により検出された受信スペクトルに基づいて、光信号の送信元装置において光信号の送信スペクトルの形状を補正するための補正情報を生成する補正情報生成部と、補正情報を送信元装置に送信する送信部と、を備える。【選択図】図４
2020017836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ネットワークを介して受信する光信号を電気信号に変換するフロントエンド回路と、
前記フロントエンド回路の出力信号をデジタル信号に変換する変換部と、
前記変換部の出力側に設けられ、前記デジタル信号または前記デジタル信号に基づいて生成される第２のデジタル信号を等化する等化部と、
前記等化部の出力信号からシンボルを復元する復元部と、
前記デジタル信号または前記第２のデジタル信号に基づいて前記光信号の受信スペクトルを検出するスペクトル検出部と、
前記スペクトル検出部により検出された受信スペクトルに基づいて、前記光信号の送信元装置において前記光信号の送信スペクトルの形状を補正するための補正情報を生成する補正情報生成部と、
前記補正情報を前記送信元装置に送信する送信部と、
を備える光伝送装置。
【請求項２】
前記補正情報生成部は、前記送信スペクトルと前記受信スペクトルとの差分を表す差分スペクトルに基づいて前記補正情報を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の光伝送装置。
【請求項３】
前記補正情報は、前記送信元装置において前記光信号の送信スペクトルの形状を補正するデジタルフィルタのタップ係数であり、
前記補正情報生成部は、前記差分スペクトルを時間領域信号に変換し、前記時間領域信号に基づいて前記タップ係数を生成する
ことを特徴とする請求項２に記載の光伝送装置。
【請求項４】
前記補正情報生成部は、
前記受信スペクトルの形状に基づいて、前記送信元装置と前記光伝送装置との間の透過特性を表す透過帯域スペクトルを推定し、
前記透過帯域スペクトルに基づいて前記補正情報を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の光伝送装置。
【請求項５】
前記補正情報生成部は、ゼロよりも大きく且つ１以下のスケーリング係数で前記透過帯域スペクトルの逆特性をべき乗した結果に基づいて前記補正情報を生成する
ことを特徴とする請求項４に記載の光伝送装置。
【請求項６】
前記補正情報生成部は、前記受信スペクトルの形状の対称性に基づいて、前記送信元装置において前記光信号の中心周波数を補正するための周波数補正指示を生成し、
前記送信部は、前記周波数補正指示を前記送信元装置に送信する
ことを特徴とする請求項１に記載の光伝送装置。
【請求項７】
第１の光伝送装置から第２の光伝送装置へ光信号を伝送する光伝送システムであって、
前記第１の光伝送装置において光信号の送信スペクトルの形状を制御するデジタルフィルタと、
前記第２の光伝送装置において前記第１の光伝送装置から光ネットワークを介して受信する光信号を電気信号に変換するフロントエンド回路と、
前記第２の光伝送装置において前記フロントエンド回路の出力信号をデジタル信号に変換する変換部と、
前記第２の光伝送装置において前記変換部の出力側に設けられ、前記デジタル信号または前記デジタル信号に基づいて生成される第２のデジタル信号を等化する等化部と、
前記第２の光伝送装置において前記等化部の出力信号からシンボルを復元する復元部と、
前記デジタル信号または前記第２のデジタル信号に基づいて前記光信号の受信スペクトルを検出するスペクトル検出部と、
前記スペクトル検出部により検出された受信スペクトルに基づいて、前記光信号の送信スペクトルの形状を補正するための補正情報を生成する補正情報生成部と、を備え、
前記デジタルフィルタは、前記補正情報に基づいて前記光信号の送信スペクトルの形状を制御する
ことを特徴とする光伝送システム。
【請求項８】
前記スペクトル検出部および前記補正情報生成部は、前記第２の光伝送装置に設けられており、
前記第２の光伝送装置は、前記第２の光伝送装置から前記第１の光伝送装置に伝送される光信号に周波数変調方式で前記補正情報を重畳する
ことを特徴とする請求項７に記載の光伝送システム。
【請求項９】
デジタルフィルタを含み、送信データに基づいてデジタル信号を生成するデジタル信号処理部と、
前記デジタルフィルタに異なるフィルタ処理を実行させる複数セットのタップ係数を格納するメモリと、
前記デジタル信号に基づいて光信号を生成するフロントエンド回路と、を備え、
前記デジタル信号処理部は、前記光信号の宛先装置との間の通信に係わるシステム情報に基づいて選択されるタップ係数を前記デジタルフィルタに設定して前記デジタル信号を生成する
ことを特徴とする光伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光伝送装置および光伝送システムに係わる。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバネットワークの大容量化および高速化を実現するために、波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）が普及している。ＷＤＭ伝送においては、波長の異なる複数の光信号が多重化される。
【０００３】
ＷＤＭ信号を伝送する光ファイバネットワークの各ノードには、例えば、光分岐挿入装置（ＲＯＡＤＭ：Reconfigurable Optical Add Drop Multiplexer）が実装される。ＲＯＡＤＭは、波長選択スイッチ（ＷＳＳ：Wavelength Selective Switch）を備える。ＷＳＳは、指定された波長チャネルの光信号をＷＤＭ信号から分岐する。また、ＷＳＳは、ＷＤＭ信号の空きチャネルに光信号を挿入できる。すなわち、ＷＳＳは、波長チャネル毎に光信号を処理できる。
【０００４】
上述の光ファイバネットワークにおいて、近年、光ファイバの帯域利用効率を向上させるために、各波長チャネルに対して割り当てる帯域幅が狭くなってきている。一例としては、３４Ｇｂａｕｄの信号を伝送する波長チャネルに対して３７．５ＧＨｚの帯域が割り当てられることがある。
【０００５】
ところで、光信号が複数のＲＯＡＤＭ（すなわち、複数のＷＳＳ）を通過すると、透過帯域狭窄（ＰＢＮ：Pass Band Narrowing）により、受信ノードにおいてその光信号の品質が劣化することがある。特に、波長チャネルが配置される間隔が狭く、光信号の帯域幅に対してＷＳＳの各波長チャネルの透過帯幅のマージンが小さいときは、光信号が大きく劣化することがある。
【０００６】
透過帯域狭窄に起因する品質の劣化を緩和するために、送信信号に対してプリエンファシスを行う光伝送システムが提案されている（たとえば、特許文献１）。この光伝送システムの光受信器においては、分散補償、クロック回復、偏波多重分離／等化、搬送波周波数／搬送波位相推定が行われた後にシンボルが判定される。ここで、偏波多重分離／等化は、例えば、ＣＭＡ（Constant Modulus Algorithm）でＦＩＲフィルタのタップ係数を決定することで実現される。そして、決定したタップ係数に基づくフィードバック制御により、送信ノードにおいて、送信信号に対してプリエンファシスが行われる。なお、ＷＤＭ光通信システムにおいて、プリエンファシスへの負担を軽減しつつ、伝送特性を有効に均一化かつ最適化する構成が提案されている（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２０１５−５１３２７８号公報
【特許文献２】特開２００１−２５１２４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
透過帯域狭窄に起因する品質の劣化を緩和するための従来技術（例えば、特許文献１に記載されている構成）では、偏波多重分離／等化が正しく実行されることが要求される。このため、受信信号の品質が大きく劣化しているときは、偏波多重分離／等化が正しく実行されず、適切なフィードバック制御が困難となる。この場合、送信信号に対して適切なプリエンファシスが行われず、受信信号の品質が改善されない。或いは、偏波多重分離／等化においてＦＩＲフィルタのタップ係数が収束しない場合には、フィードバック制御を行うことも困難である。
【０００９】
本発明の１つの側面に係わる目的は、透過帯域狭窄に起因する光信号の品質の劣化を緩和することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の１つの態様の光伝送装置は、光ネットワークを介して受信する光信号を電気信号に変換するフロントエンド回路と、前記フロントエンド回路の出力信号をデジタル信号に変換する変換部と、前記変換部の出力側に設けられ、前記デジタル信号または前記デジタル信号に基づいて生成される第２のデジタル信号を等化する等化部と、前記等化部の出力信号からシンボルを復元する復元部と、前記デジタル信号または前記第２のデジタル信号に基づいて前記光信号の受信スペクトルを検出するスペクトル検出部と、前記スペクトル検出部により検出された受信スペクトルに基づいて、前記光信号の送信元装置において前記光信号の送信スペクトルの形状を補正するための補正情報を生成する補正情報生成部と、前記補正情報を前記送信元装置に送信する送信部と、を備える。
【発明の効果】
【００１１】
上述の態様によれば、透過帯域狭窄に起因する光信号の品質の劣化が緩和される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係わる光伝送システムの一例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係わるプリエンファシスの一例を示す図である。
【図３】光送信器の一例を示す図である。
【図４】光受信器の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態による効果を説明する図である。
【図６】第１の実施形態において補正情報を生成する方法の一例を示す図である。
【図７】推定透過帯域スペクトルを生成する方法の一例を示す図である。
【図８】第２の実施形態において補正情報を生成する方法の一例を示す図である。
【図９】周波数ずれを検出する方法の一例を示す図である。
【図１０】第４の実施形態に係わる光伝送方法の一例を示すフローチャートである。
【図１１】周波数変調で補正情報を伝送する方法の一例を示す図である。
【図１２】第５の実施形態に係わる光送信器の一例を示す図である。
【図１３】選択されたタップ係数に対応する品質の比較例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、本発明の実施形態に係わる光伝送システムの一例を示す。図１に示す光伝送システム１００においては、光送受信器１と光送受信器２との間で光信号が伝送される。光送受信器１、２は、それぞれ光送信器１０および光受信器２０を含む。また、光送受信器１、２は、それぞれＷＤＭ伝送装置３、４内に実装される。なお、光送受信器１、２は、光伝送装置の一例である。
【００１４】
ＷＤＭ伝送装置３は、複数の光送受信器１を備える。そして、ＷＤＭ伝送装置３は、複数の光送受信器１により生成される光信号を多重化してＷＤＭ信号を生成する。このＷＤＭ信号は、光ネットワークに出力される。また、ＷＤＭ伝送装置３は、光ネットワークを介して受信するＷＤＭ信号を波長チャネルごとに分離する。各光信号は、対応する光送受信器１に導かれる。
【００１５】
同様に、ＷＤＭ伝送装置４は、複数の光送受信器２を備える。そして、ＷＤＭ伝送装置４は、複数の光送受信器３により生成される光信号を多重化してＷＤＭ信号を生成する。このＷＤＭ信号は、光ネットワークに出力される。また、ＷＤＭ伝送装置４は、光ネットワークを介して受信するＷＤＭ信号を波長チャネルごとに分離する。各光信号は、対応する光送受信器２に導かれる。
【００１６】
光ネットワークの各ノードには、ＲＯＡＤＭ５が実装されている。ＲＯＡＤＭ５は、ＷＳＳ６を備える。そして、ＲＯＡＤＭ５は、ＷＳＳ６を使用してＷＤＭ信号を処理する。すなわち、ＲＯＡＤＭ５は、指定された波長チャネルの光信号をＷＤＭ信号から分岐することができる。また、ＲＯＡＤＭ５は、ＷＤＭ信号の空きチャネルに光信号を挿入することができる。
【００１７】
上記構成の光伝送システム１００において、光送受信器１から光送受信器２にデータが伝送されるものとする。すなわち、光送受信器１に実装される光送信器１０から光送受信器２に実装される光受信器２０にデータが伝送されるものとする。よって、以下の記載では、光送受信器１を送信元装置と呼ぶことがある。また、光送受信器２を宛先装置と呼ぶことがある。
【００１８】
図２は、本発明の実施形態に係わるプリエンファシスの一例を示す。図２に示す実施例では、光送受信器１に実装される光送信器１０から光送受信器２に実装される光受信器２０に光信号が伝送される。ここで、光送受信器１、２間には、複数のＲＯＡＤＭ５が設けられている。なお、各ＲＯＡＤＭ５は、ＷＳＳ６を使用して波長ごとに光信号を処理することができる。
【００１９】
光送信器１０から送信される光信号は、各ＲＯＡＤＭ５においてＷＳＳ６によりフィルタリングされる。このため、光信号のスペクトルは、透過帯域狭窄によって劣化する。なお、図２において、プリエンファシスが行われないときの送信スペクトルおよび受信スペクトルは、それぞれ点線で描かれている。
【００２０】
透過帯域狭窄に起因する受信スペクトルの劣化を緩和するために、光受信器２０は、受信光信号のスペクトルをモニタする。そして、光受信器２０は、この受信スペクトルに基づいて、光信号の送信元装置（すなわち、光送信器１０）においてその光信号の送信スペクトルの形状を補正するための補正情報を生成する。補正情報は、例えば、光送信器１０において光信号の送信スペクトルの形状を補正するデジタルフィルタ（この実施例では、ＦＩＲフィルタ１３）のタップ係数である。
【００２１】
光受信器２０は、生成した補正情報を光送信器１０に送信する。すなわち、ＦＩＲフィルタ１３に設定すべきタップ係数が光受信器２０から光送信器１０に通知される。そうすると、光送信器１０は、補正情報に基づいて光信号の送信スペクトルの形状を制御する。すなわち、ＦＩＲフィルタ１３は、通知されたタップ係数を使用して光信号に対してプリエンファシスを行う。
【００２２】
この結果、送信スペクトルのプリエンファシスが実現される。図２においては、プリエンファシスが行われたときの送信スペクトルおよび受信スペクトルは、それぞれ実線で描かれている。
【００２３】
このように、光受信器２０において受信スペクトルに基づいて、ＦＩＲフィルタ１３のタップ係数が計算される。そして、光送信器１０は、このタップ係数を使用して送信スペクトルの形状を制御する。したがって、タップ係数を適切に算出することにより、透過帯域狭窄に起因する受信スペクトルの劣化が緩和される。
【００２４】
補正情報は、例えば、光送受信器２から光送受信器１へ向かう光信号に多重化されて伝送される。この場合、補正情報は、例えば、周波数シフトキーイング等の周波数変調で光信号に重畳される。また、補正情報は、ネットワーク全体を制御するネットワーク管理システムを経由して光送受信器１に通知されるようにしてもよい。この場合、ネットワーク管理システムは、例えば、ＳＤＮ（Software Defined Network）であってもよい。
【００２５】
上述の例では、光受信器２０においてタップ係数が計算され、このタップ係数が光送信器１０に通知されるが、本発明はこの方式に限定されるものではない。例えば、光受信器２０において検出された受信スペクトルを表す情報が光送信器１０に通知され、光送信器１０においてタップ係数が計算されるようにしてもよい。この場合、受信スペクトルを表す情報は、例えば、光送受信器２から光送受信器１へ伝送される光信号に周波数変調方式で重畳される。
【００２６】
図３は、光送信器１０の一例を示す。光送信器１０は、図３に示すように、デジタル信号処理器（ＤＳＰ：Digital Signal Processor）１１およびフロントエンド回路１４を備える。なお、光送信器１０は、図３に示していない他の回路を備えていてもよい。
【００２７】
ＤＳＰ１１は、マッパ１２およびＦＩＲフィルタ１３（１３ｘ、１３ｙ）を備える。
なお、ＤＳＰ１１は、図３に示していない他の機能を備えていてもよい。例えば、ＤＳＰ１１は、誤り訂正のための符号化機能を備えていてもよい。
【００２８】
マッパ１２は、指定されたシンボルレートおよび変調方式に応じて、入力データから電界情報信号を生成する。この実施例では、光送信器１０は、偏波多重光信号を生成する。したがって、マッパ１２は、データＸから電界情報信号ＸＩ、ＸＱを生成し、データＹから電界情報信号ＹＩ、ＹＱを生成する。
【００２９】
ＦＩＲフィルタ１３は、与えられたタップ係数を使用して、マッパ１２により生成される電界情報信号に対してフィルタリング処理を行う。ここで、ＦＩＲフィルタ１３ｘは、電界情報信号ＸＩ、ＸＱに対してフィルタリング処理を行い、ＦＩＲフィルタ１３ｙは、電界情報信号ＹＩ、ＹＱに対してフィルタリング処理を行う。なお、この実施例では、タップ係数は、光信号の宛先装置において算出される。また、ＦＩＲフィルタ１３ｘ、１３ｙに対して同じタップ係数が与えられる。タップ係数は、実数であってもよいし、複素数であってもよい。
【００３０】
フロントエンド回路１４は、ＤＳＰ１１により生成される電界情報信号に基づいて変調光信号を生成する。具体的には、デジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）１５は、電界情報信号をアナログ信号に変換する。ＤＡＣ１５の出力信号は、不図示のドライバにより増幅される。光源１６は、所定の波長の連続光を生成する。変調器１６は、例えばＩ／Ｑ光変調器であり、光源１６により生成される連続光を電界情報信号で変調して変調光信号を生成する。
【００３１】
この実施例では、電界情報信号ＸＩ、ＸＱから変調光信号Ｘが生成され、電界情報信号ＹＩ、ＹＱから変調光信号Ｙが生成される。偏波ビーム合波器（ＰＢＣ）１８は、変調光信号Ｘおよび変調光信号Ｙを合波して偏波多重光信号を生成する。
【００３２】
図４は、光受信器２０の一例を示す。光受信器２０は、図４に示すように、フロントエンド回路２１、局発光源（ＬＯ）２２、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）２３、補償部２４、適応等化部２５、復元部２６を備える。そして、光受信器２０は、図３に示す光送信器１０により生成される光信号を受信する。
【００３３】
フロントエンド回路２１は、局発光源２２により生成される局発光を利用して、受信光信号を表す電界情報信号（ＨＩ、ＨＱ、ＶＩ、ＶＱ）を生成する。なお、局発光源２２により生成される局発光の周波数は、送信元装置の光源１６により生成される連続光の周波数とほぼ同じである。ＡＤＣ２３は、フロントエンド回路２１により生成される電界情報信号をデジタル信号に変換する。
【００３４】
補償部２４は、光ファイバ伝送路の波長分散を補償する。また、補償部２４は、分散補償に加えて、光ファイバ伝送路に係わる線形補償および非線形補償を行ってもよい。補償部２４は、ＦＩＲフィルタを備え、変動速度が遅く、かつ、偏波依存性の少ない歪みを等化する。したがって、補償部２４のＦＩＲフィルタには、光ファイバの特性および伝送距離などに基づいて予め決定されるタップ係数が与えられる。
【００３５】
適応等化部２５は、補償部２４の出力信号に残留している歪みを補償する。また、適応等化部２５は、偏波分離を行う。適応等化部２５は、例えば、複数のＦＩＲフィルタを含むバタフライ型ＦＩＲフィルタ回路により実現される。この場合、各ＦＩＲフィルタのタップ係数は、例えば、ＣＭＡ（Constant Modulus Algorithm）により適応的に計算される。
【００３６】
復元部２６は、送信元装置に実装される光源１６の光周波数と局発光源２２の光周波数との差分（すなわち、周波数オフセット）を補償する。また、復元部２６は、周波数オフセットが補償された受信信号に基づいて各シンボルの変調位相を推定する。そして、復元部２６は、推定した変調位相に基づいて、各シンボルの値を識別する。この結果、送信データが復元される。なお、光送信器１０においてＦＥＣが付加されるケースでは、光受信器２０は、復元されたデータに対して誤り訂正処理を行う。
【００３７】
光受信器２０は、キャプチャ部３１、スペクトル検出部３２、補正情報生成部３３を更に備える。キャプチャ部３１は、ＡＤＣ２３から出力されるデジタル信号を取得する。このデジタル信号は、受信光信号の電界情報を表す。ここで、キャプチャ部３１は、デジタル信号ＨＩ、ＨＱ、ＶＩ、ＶＱのうちの少なくとも１つを取得する。例えば、互いに直交する偏波のスペクトルがほぼ同じと考えられるケースでは、キャプチャ部３１は、いずれか一方の偏波に対応するデジタル信号を取得してもよい。また、各偏波の電界情報が複素数で表される場合、キャプチャ部３１は、電界情報の実部の値のみを取得してもよいし、実部および虚部の値を取得してもよい。なお、キャプチャ部３１は、複数のデジタル信号を取得したときは、取得した複数のデジタル信号の平均を出力する。
【００３８】
図４に示す例では、キャプチャ部３１はＡＤＣ２３から出力されるデジタル信号を取得するが、本発明はこの構成に限定されるものではない。すなわち、キャプチャ部３１は、ＡＤＣ２３から出力されるデジタル信号の代わりに、受信光信号に基づく他の信号を取得してもよい。例えば、キャプチャ部３１は、補償部２４により補償された電界情報信号を取得してもよい。ただし、キャプチャ部３１は、適応等化部２５による処理が行われえる前の信号を取得する。
【００３９】
スペクトル検出部３２は、キャプチャ部３１が取得したデジタル信号に基づいて受信スペクトルを検出する。すなわち、受信光信号のスペクトルが検出される。そして、補正情報生成部３３は、スペクトル検出部３２により検出された受信スペクトルに基づいて、受信光信号の送信元装置（即ち、光送受信器１に実装される光送信器１０）においてその光信号の送信スペクトルの形状を補正するための補正情報を生成する。この実施例では、補正情報は、光送信器１０において光信号にプリエンファシスを行うＦＩＲフィルタ１３のタップ係数である。すなわち、補正情報生成部３３は、ＦＩＲフィルタ１３に設定すべきタップ係数を計算する。
【００４０】
タップ係数は、光信号の送信元装置に通知される。例えば、図２に示す光伝送システムにおいて、光送受信器１から光送受信器２に光信号が伝送されるときは、光送受信器２に実装される光受信器２０がタップ係数を計算する。この場合、光送受信器２は、計算したタップ係数を光送受信器１に送信する。そして、このタップ係数は、光送受信器１においてＦＩＲフィルタ１３に設定される。
【００４１】
図５は、本発明の実施形態による効果を説明する図である。ここでは、図３〜図４に示す本発明の実施形態に係わる方式と、適応等化部２５で計算されるタップ係数に基づいて補正情報を生成する方式（以下、「比較方式」）とを比較する。
【００４２】
光送受信器１、２間の光伝送路上のＲＯＡＤＭの数が１個であるときは、透過帯域狭窄の影響は小さく、受信スペクトルａの形状は良好である。この場合、プリエンファシスを行わなくても、受信光信号から正しくシンボルが復元されるので、エラーは発生しない。
【００４３】
光伝送路上のＲＯＡＤＭの数が２個であるときは、透過帯域狭窄により、受信スペクトルｂの形状はやや劣化する。この場合、プリエンファシスを行わないと、エラーが発生する。ただし、発生するエラー数は少なく、ＦＥＣにより訂正可能である。また、本発明の実施形態に係わる方式および比較方式のいずれであっても、プリエンファシスを行えば、エラーが発生しなくなる。
【００４４】
光伝送路上のＲＯＡＤＭの数が４個であるときは、透過帯域狭窄の影響が大きくなり、受信スペクトルｃの形状は大幅に劣化する。この例では、適応等化部２５において適切な等化処理を実行できない程度に光信号は劣化している。一例としては、適応等化部２５においてＣＭＡが収束せずにＦＩＲフィルタのタップ係数を適切に算出できない程度に光信号が劣化している。
【００４５】
ここで、比較方式においては、適応等化部２５で算出されるタップ係数を利用してプリエンファシスのための補正情報が生成される。よって、光伝送路上のＲＯＡＤＭの数が４個であるときは、適切なプリエンファシスが実行されない。すなわち、光受信器は、データを復元できない。
【００４６】
これに対して、本発明の実施形態においては、適応等化部２５の入力側において得られる信号を利用してプリエンファシスのための補正情報が生成される。一例としては、受信光信号のスペクトルに基づいて補正情報が生成される。このため、適応等化部２５のＣＭＡが収束するか否かにかかわらず適切な補正情報が生成され、光送信器において適切なプリエンファシスが実行される。この結果、受信スペクトルの形状が大幅に劣化する場合であっても、光受信器は、データを復元できる。
【００４７】
尚、図４に示す実施例において、補償部２４、適応等化部２５、復元部２６、キャプチャ部３１、スペクトル検出部３２、補正情報生成部３３は、例えば、プロセッサおよびメモリを含むプロセッサシステムにより実現される。この場合、プロセッサは、メモリに格納されているプログラムを実行することにより、補償部２４、適応等化部２５、復元部２６、キャプチャ部３１、スペクトル検出部３２、補正情報生成部３３の機能を提供する。ただし、補償部２４、適応等化部２５、復元部２６、キャプチャ部３１、スペクトル検出部３２、補正情報生成部３３の機能の一部は、ハードウェア回路で実現してもよい。
【００４８】
光受信器２０は、補正情報生成部３３を備えていなくてもよい。この場合、スペクトル検出部３２により検出される受信スペクトルを表す情報は、他の装置（例えば、送信元装置またはＳＤＮ）に送られる。他の装置は、受信スペクトルに基づいてタップ係数を計算する。このタップ係数は、送信元装置のＦＩＲフィルタ１３に与えられる。また、光受信器２０は、スペクトル検出部３２および補正情報生成部３３を備えていなくてもよい。この場合、受信光信号の電界情報を表すデジタル信号は他の装置に送られる。他の装置は、電界情報を表すデジタル信号に基づいて受信スペクトル検出し、タップ係数を計算する。このタップ係数は、送信元装置のＦＩＲフィルタ１３に与えられる。ただし、以下の記載では、光受信器２０においてタップ係数が計算されるものとする。
【００４９】
＜第１の実施形態＞
第１の実施形態においては、光送信器１０において予め送信スペクトルが測定される。送信スペクトルは、例えば、図３に示すマッパ１２の出力信号（電界情報信号ＸＩ、ＸＱ、ＹＩ、ＹＱのうちの１つ以上の信号）を利用して測定される。この場合、マッパ１２の出力信号に対してＦＦＴ（Fast Fourier Transform）を実行することにより送信スペクトルが得られる。ただし、他の方法で送信スペクトルを測定してもよい。例えば、光送信器１０により生成される光信号を利用して送信スペクトルを測定してもよい。そして、送信スペクトルを表す送信スペクトル情報は、光受信器２０が備えるメモリに保存される。なお、送信スペクトルが測定されるときは、光送信器１０は、データ通信時と同じ通信モード（例えば、変調方式、シンボルレート等）で光信号を生成する。
【００５０】
光受信器２０において、キャプチャ部３１は、ＡＤＣ２３から出力されるデジタル信号を取得する。このデジタル信号は、受信光信号の電界情報（ＨＩ、ＨＱ、ＶＩ、ＶＱ）を表す。スペクトル検出部３２は、キャプチャ部３１が取得したデジタル信号に基づいて受信スペクトルを検出する。このとき、スペクトル検出部３２は、このデジタル信号に対してＦＦＴを実行することにより受信スペクトルを検出する。そして、補正情報生成部３３は、送信スペクトルおよび受信スペクトルに基づいて補正情報を生成する。
【００５１】
図６は、第１の実施形態において補正情報を生成する方法の一例を示す。第１の実施形態では、予め測定されている送信スペクトルおよびスペクトル検出部３２により検出された受信スペクトルに基づいて、ＦＩＲフィルタ１３のタップ係数が計算される。
【００５２】
補正情報生成部３３は、図６（ａ）に示すように、送信スペクトルと受信スペクトルとの差分を表す差分スペクトルを計算する。ここで、差分スペクトルは、送信スペクトルと受信スペクトルとの間での形状の変化を表す。よって、送信スペクトルおよび受信スペクトルは、それぞれ正規化されていることが好ましい。正規化においては、例えば、送信スペクトルおよび受信スペクトルのピークレベル（または、スペクトルがほぼ平坦となる領域のレベル）が互いに一致するように、送信スペクトルおよび／または受信スペクトルが調整される。図６（ａ）に示す例では、周波数領域「±１０ＧＨｚ」において、送信スペクトルおよび受信スペクトルが互いにほぼ一致している。
【００５３】
なお、差分スペクトルは、送信スペクトルから受信スペクトルを引算することで得られる。したがって、差分スペクトルは、光送信器１０と光受信器２０との間の透過帯域のスペクトルの逆特性を表す。
【００５４】
続いて、補正情報生成部３３は、差分スペクトルに対してＩＦＦＴ（Inverse FFT）を実行することにより差分スペクトルに対応する時間領域信号を計算する。図６（ｂ）は、差分スペクトルに対応する時間領域信号の一例を示す。なお、図６（ｂ）に示すグラフの横軸は時間を表す。
【００５５】
図６（ｃ）は、図６（ｂ）に示す破線枠内の時間領域信号を表す。なお、この例では、光送信器１０に実装されるＦＩＲフィルタ１３は、３３タップ構成であるものとする。すなわち、ＦＩＲフィルタ１３は、３３個のタップ係数に基づいて入力信号を処理する構成である。
【００５６】
補正情報生成部３３は、差分スペクトルに対応する時間領域信号に基づいて、ＦＩＲフィルタ１３に与えるべき３３個のタップ係数を決定する。一例としては、時間領域信号のピーク値に基づいて、ＦＩＲフィルタ１３の中心タップ（すなわち、１７番目のタップ）に与えるタップ係数が計算される。他のタップ係数は、時間領域信号のピークが表れる時刻（図６（ｃ）では、時刻１７）に対して所定時間だけシフトした時刻における時間領域信号の値に基づいて決定される。例えば、１８番目のタップ係数は、時刻１７に対して１シンボル時間だけ後の時刻（図６（ｃ）では、時刻１８）における時間領域信号の値に基づいて決定される。同様に、１９番目のタップ係数は、時刻１７に対して２シンボル時間だけ後の時刻（図６（ｃ）では、時刻１９）における時間領域信号の値に基づいて決定される。このようにして、１セットのタップ係数が得られる。
【００５７】
補正情報生成部３３により決定されたタップ係数は、光送信器１０に通知される。そうすると、光送信器１０は、通知されたタップ係数を使用して送信スペクトルの形状を補正する。具体的には、補正情報生成部３３により決定されたタップ係数は、図３に示すように、ＦＩＲフィルタ１３に与えられる。このとき、この実施例では、Ｘ偏波を使用して伝送される信号を処理するＦＩＲフィルタ１３ＸおよびＹ偏波を使用して伝送される信号を処理するＦＩＲフィルタ１３Ｙに対して同じタップ係数が与えられる。そして、各ＦＩＲフィルタ１３は、与えられたタップ係数を使用して入力信号を処理する。この結果、送信スペクトルの形状は、補正情報生成部３３により決定されたタップ係数に応じて補正される。すなわち、光信号のプリエンファシスが実現される。
【００５８】
ここで、補正情報生成部３３により決定されたタップ係数は、上述した差分スペクトルに基づいて生成される。この差分スペクトルは、光送信器１０と光受信器２０との間の透過帯域のスペクトルの逆特性を表す。したがって、光送信器１０に実装されるＦＩＲフィルタ１３に上述のタップ係数が与えられると、光送信器１０と光受信器２０との間の透過帯域に起因する信号の劣化が補償される。換言すれば、光受信器２０に到着する光信号のスペクトル（すなわち、受信スペクトル）の形状は、送信スペクトルの形状とほぼ同じになる。この結果、光受信器２０に到着する光信号の品質が改善する。
【００５９】
なお、上述の実施例では、光受信器２０においてタップ係数が決定され、このタップ係数が光受信器２０から光送信器１０に通知されるが、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、光受信器２０において検出された受信スペクトルを表す情報が光送信器１０（または、ＳＤＮ）に通知され、光送信器１０においてタップ係数が計算されるようにしてもよい。この場合、補正情報生成部３３は、光送信器１０に実装される。また、光受信器２０のＡＤＣ２３の出力信号を表す情報が光送信器１０（または、ＳＤＮ）に通知され、光送信器１０においてタップ係数が計算されるようにしてもよい。この場合、スペクトル検出部３２および補正情報生成部３３は、光送信器１０に実装される。
【００６０】
＜第２の実施形態＞
第１の実施形態では、予め送信スペクトルが測定され、この送信スペクトルと受信スペクトルの差分に基づいて光送信器１０と光受信器２０との間の透過帯域のスペクトルが計算される。これに対して、第２の実施形態では、送信スペクトルを測定することなく、受信スペクトルに基づいて光送信器１０と光受信器２０との間の透過帯域のスペクトルが推定される。
【００６１】
補正情報生成部３３は、（１）式で表される近似式を使用して光送信器１０と光受信器２０との間の透過帯域のスペクトルを推定する。
【００６２】
【数１】
2020017836.tif 000003
ｇ（ｆ）は、光送信器１０と光受信器２０との間の透過帯域のスペクトルを表す。ｆは、周波数を表す。この例では、周波数範囲は、±３５ＧＨｚである。σおよびαは、シミュレーション等により予め決められている実数である。以下の記載では、受信スペクトルに基づいて推定される、光送信器１０と光受信器２０との間の透過帯域のスペクトルを「推定透過帯域スペクトル」と呼ぶことがある。
【００６３】
図７は、推定透過帯域スペクトルを生成する方法の一例を示す。この実施例では、推定透過帯域スペクトルは、下記の手順１〜３により生成される。
【００６４】
手順１：補正情報生成部３３は、受信スペクトルの上端レベルに対して１５ｄＢ低いレベル（以下、参照レベル）を決定する。また、補正情報生成部３３は、参照レベルにおいて、受信スペクトルの帯域幅を検出する。図７においては、帯域幅ＢＷが検出される。そして、補正情報生成部３３は、この帯域幅ＢＷの値を（１）式に与えることにより、推定透過帯域スペクトルを得る。
【００６５】
手順２：補正情報生成部３３は、信号帯域外の雑音の影響を排除する。具体的には、補正情報生成部３３は、帯域幅「ＳＲ＋β」の外側の周波数領域において、推定透過帯域スペクトルの利得をゼロに設定する。ＳＲは、データ信号のシンボルレートを表す。βは、マージンを表す。図７に示す例では、シンボルレートＳＲは３４Ｇｂａｕｄであり、マージンβは６ＧＨｚである。即ち、帯域幅「ＳＲ＋β」は４０ＧＨｚである。この場合、受信スペクトルの中心周波数に対して±２０ＧＨｚの範囲の外側の周波数領域において、推定透過帯域スペクトルの利得はゼロに設定される。図７においては、周波数領域ｂの利得がゼロに設定されている。
【００６６】
推定透過帯域スペクトルに基づいてＦＩＲフィルタ１３のタップ係数が生成されるときは、推定透過帯域スペクトルの利得がゼロである周波数領域においては、光信号に対して実質的にプリエンファシスが行われない。すなわち、手順２を実行することにより、雑音に起因するプリエンファシスの影響が除去または緩和される。
【００６７】
手順３：補正情報生成部３３は、帯域幅「ＳＲ＋β」の内側の周波数領域において、推定透過帯域スペクトルの利得の下限レベルを決定する。図７に示す例では、利得の下限レベルは−１５ｄＢである。即ち、周波数領域ｃの利得が−１５ｄＢに設定される。なお、受信スペクトルの利得が−１５ｄＢ以上の周波数領域（すなわち、周波数領域ａ）においては、（１）式で計算されるスペクトルが出力される。
【００６８】
図８は、第２の実施形態において補正情報を生成する方法の一例を示す。第２の実施形態では、上述した推定透過帯域スペクトルに基づいて、ＦＩＲフィルタ１３のタップ係数が計算される。
【００６９】
補正情報生成部３３は、図８（ａ）に示す推定透過帯域スペクトルの逆数に対してＩＦＦＴを実行する。なお、逆数は、各周波数における利得の値の符号を反転させることにより計算される。例えば、利得がゼロである周波数においては、逆数はゼロである。また、利得が−１５ｄＢである周波数においては、逆数は１５ｄＢである。
【００７０】
図８（ｂ）は、推定透過帯域スペクトルの逆数に対してＩＦＦＴを実行することで得られる時間領域信号を示す。図８（ｃ）は、図８（ｂ）に示す破線枠内の時間領域信号を表す。なお、上述の時間領域信号からＦＩＲフィルタ１３のタップ係数を決定する方法は、第１の実施形態および第２の実施形態において実質的に同じである。
【００７１】
補正情報生成部３３により決定されたタップ係数は、光送信器１０に通知される。そして、光送信器１０は、第１の実施形態と同様に、通知されたタップ係数を使用して送信スペクトルの形状を補正する。
【００７２】
このように、第２の実施形態では、送信スペクトルを使用することなく、受信スペクトルに基づいて光送信器１０と光受信器２０との間の透過帯域のスペクトルが推定される。そして、この推定透過帯域スペクトルを利用して、光送信器１０と光受信器２０との間で発生する透過帯域狭窄に起因する信号の劣化を補償するように、送信スペクトルの形状が補正される。したがって、第２の実施形態のプリエンファシスによれば、送信スペクトルを取得できないケースであっても、光受信器２０に到着する光信号の品質を改善できる。
【００７３】
＜第３の実施形態＞
第１の実施形態では、差分スペクトルに基づいてタップ係数が決定される。また、第２の実施形態では、推定透過帯域スペクトルに基づいてタップ係数が決定される。ただし、差分スペクトルおよび推定透過帯域スペクトルはいずれも誤差を含んでいる。よって、第３の実施形態では、これらのスペクトルが補正される。
【００７４】
一例としては、差分スペクトルの利得値は、スケーリング係数ｓでべき乗される。すなわち、差分スペクトルがＧ(f)で表されるとき、補正情報生成部３３は、{Ｇ(f)}sを生成する。スケーリング係数ｓは、ゼロよりも大きく且つ１以下の実数である。そして、補正情報生成部３３は、スペクトル{Ｇ(f)}sに基づいてタップ係数を決定する。
【００７５】
スケーリング係数ｓは、所定の指標値を利用して決定される。例えば、ゼロ〜１の範囲でｓの値を変化させながら指標値をモニタし、そのモニタ結果に応じて最適なｓが検出される。指標値は、例えば、ビット誤り率等のＱ値である。この場合、最小のビット誤り率が得られるｓの値が選択される。また、指標値は、クロックリカバリ感度等であってもよい。なお、スケーリング係数を使用して信号の品質を改善する方法は、例えば、Y. Mori et al. Joint Pre-, Inline-, and Post-Compensation of Spectrum Narrowing Caused by Traversing Multiple Optical Nodes, ECOC 2017に記載されている。
【００７６】
このように、第３の実施形態では、タップ係数を決定するために使用されるスペクトルが補正される。よって、より好適なタップ係数を使用してプリエンファシスが行われるので、光受信器２０に到着する光信号の品質がさらに改善する。
【００７７】
なお、第２の実施形態では、上述したように、近似式を用いて推定されるスペクトルに基づいてプリエンファシスが行われる。このため、第１の実施形態と比較すると、第２の実施形態のプリエンファシスの精度が低くなることがある。したがって、第３の実施形態に係わる補正は、第２の実施形態で使用される推定透過帯域スペクトルに対して行うことが好ましい。
【００７８】
第２の実施形態に第３の実施形態の補正を適用する場合、推定透過帯域スペクトルの逆特性を表すスペクトルがスケーリング係数ｓでべき乗される。すなわち、推定透過帯域スペクトルがＴ(f)で表されるときには、補正情報生成部３３は、{１／Ｔ(f)}sを生成する。そして、補正情報生成部３３は、スペクトル{１／Ｔ(f)}sに基づいてタップ係数を決定する。
【００７９】
＜第４の実施形態＞
光送信器１０から送信される光信号は、ＲＯＡＤＭに実装されるＷＳＳを通過する。即ち、光信号は、ＷＳＳの透過フィルタを通過する。ここで、図９（ａ）に示すように、透過フィルタの中心周波数に対して送信スペクトルの中心周波数がシフトしていると、受信スペクトルの形状が歪んでしまう。例えば、図９（ｂ）に示すように、受信スペクトルが対称形でなくなることがある。この場合、補正情報生成部３３は、適切なタップ係数を計算できない。
【００８０】
そこで、補正情報生成部３３は、受信スペクトルの形状に基づいて、透過フィルタの中心周波数に対する送信スペクトルの中心周波数のシフト量を推定する。そして、光送信器１０は、この推定値に基づいて送信スペクトルの中心周波数を調整する。
【００８１】
たとえば、補正情報生成部３３は、受信スペクトルの総パワーを１：１に分割する周波数ｆ0を特定する。図９（ｂ）に示す例では、領域Ｘおよび領域Ｙの面積が互いに同じになる周波数ｆ0が特定される。なお、受信スペクトルのピークパワーに対して所定量（例えば、１５ｄＢ）だけ低いパワーＰzを特定し、ピークパワーとＰzとの間の範囲での受信スペクトルのパワーを１：１に分割する周波数ｆ0を特定してもよい。
【００８２】
補正情報生成部３３は、受信スペクトルのパワーがＰzとなる周波数ｆL、ｆHを特定する。ここで、ａは、ｆ0とｆLとの差分を表し、ｂは、ｆ0とｆHとの差分を表す。そして、補正情報生成部３３は、ａとｂとの差分を所定の閾値よりも小さくするための周波数補正指示を生成する。
【００８３】
周波数補正指示は、光送信器１０のレーザ周波数をシフトさせる方向（以下、周波数シフト方向）を表す情報および周波数シフト量を表す情報を含む。周波数シフト方向は、ａとｂとの比較に基づいて判定される。図９（ｂ）に示す例では、ａよりもｂの方が小さい。この場合、図９（ａ）に示すように、透過フィルタの中心周波数に対して送信スペクトルの中心周波数が低周波数側にシフトしていると判定される。したがって、光送信器１０のレーザ周波数を高くする周波数補正指示が生成される。また、周波数シフト量は、例えば、ａとｂとの差分の２分の１である。
【００８４】
ただし、周波数シフト量は、所定の指標値を利用して決定してもよい。例えば、判定された周波数シフト方向に向かって周波数シフト量を変化させながらＱ値をモニタし、そのモニタ結果に応じて最適な周波数シフト量が検出される。この方法によれば、単純にレーザ周波数を掃引する方法と比較して、最適なレーザ周波数を決定するために要する時間が短くなる。
【００８５】
なお、光送信器１０は、周波数補正指示に従ってレーザ周波数（すなわち、光源１６の発振周波数）を調整する。この結果、送信スペクトルの中心周波数と透過フィルタの中心周波数との差分が小さくなり、受信スペクトルの形状が改善し、補正情報生成部３３において適切なタップ係数が得られる。したがって、光受信器２０に到着する光信号の品質がさらに改善する。
【００８６】
図１０は、第４の実施形態に係わる光伝送方法の一例を示すフローチャートである。なお、このフローチャートは、光受信器２０の動作を示している。
【００８７】
Ｓ１において、光受信器２０は、受信スペクトルをキャプチャする。すなわち、キャプチャ部３１は受信信号をキャプチャし、スペクトル検出部３２は受信スペクトルを検出する。
【００８８】
Ｓ２〜Ｓ３において、補正情報生成部３３は、受信スペクトルの形状に基づいて、透過フィルタの中心周波数に対する送信スペクトルの中心周波数のずれ量を推定する。ずれ量が所定の閾値よりも大きいときは、補正情報生成部３３は、Ｓ４において、周波数補正指示を生成する。周波数補正指示は、例えば、周波数シフト方向および周波数シフト量を表す。そして、この周波数補正指示は、光送信器１０に通知される。この場合、光送信器１０は、周波数補正指示に従ってレーザ周波数を調整する。
【００８９】
周波数ずれを補正する処理が終了すると、光受信器２０は、Ｓ５において、受信スペクトルをキャプチャする。すなわち、レーザ周波数が調整された光信号の受信スペクトルがキャプチャされる。Ｓ６において、補正情報生成部３３は、受信スペクトルを利用して、プリエンファシスのためのタップ係数を計算する。タップ係数は、第１〜第３の実施形態に係わる方法で計算される。Ｓ７において、光受信器２０は、計算したタップ係数を光送信器１０に通知する。
【００９０】
なお、ずれ量が閾値以下であるときは（Ｓ３：Ｎｏ）、Ｓ４〜Ｓ５の処理はスキップされる。すなわち、光受信器２０は、Ｓ１で取得した受信スペクトルに基づいてタップ係数を計算する。
【００９１】
＜補正情報の通知＞
光信号を受信する光送受信器は、上述の方法で決定した補正情報（実施例では、タップ係数）を送信元光送受信器に送信する。例えば、図１に示す光伝送システム１００において、光送受信器２により生成される補正情報は、光送受信器１に通知される。一例としては、補正情報は、ネットワークを管理するネットワーク管理システムを経由して光送受信器２から光送受信器１に通知される。ネットワーク管理システムは、例えば、ＳＤＮにより実現される。
【００９２】
ただし、光伝送システム１００は、データを伝送するための伝送路を介して補正情報を通知してもよい。この場合、補正情報は、光送受信器２から光送受信器１に伝送される光信号に多重化される。例えば、補正情報は、ＦＳＫ（Frequency Shift Keying）等の周波数変調で光信号に重畳される。
【００９３】
図１１は、周波数変調で補正情報を伝送する方法の一例を示す。この実施例では、光送受信器２において、受信スペクトルに基づいて計算されるタップ係数は、ＳＶ信号中に設定される。ＳＶ信号は、制御情報を伝送するために使用される。なお、ＳＶ信号のビットレートは、データ信号のシンボルレートと比較して十分に低速である。
【００９４】
変換部５１は、ＳＶ信号の各ビットを対応する位相情報θに変換する。変換部５１の処理は、例えば、（２）式で表される。ここで、ｍは、ＳＶ信号の値を表す。
【００９５】
【数２】
2020017836.tif 000004
重畳部５２は、データ信号を表す位相情報にＳＶ信号に対応する位相情報θを加える。すなわち、ＳＶ信号に対応する周波数オフセットがデータ信号に付加される。この結果、データ信号にＳＶ信号が重畳される。そして、光送受信器２の光送信器１０は、ＳＶ信号が重畳されたデータ信号を表す光信号を生成する。
【００９６】
光送受信器１は、光送受信器２から送信される光信号を受信する。そうすると、光送受信器１において、ＡＤＣ２３の出力信号は、ＳＶ信号が重畳されたデータ信号を表す。
【００９７】
周波数オフセットモニタ５３は、ＡＤＣ２３の出力信号において、周波数オフセットを検出する。周波数オフセットモニタ５３は、例えば、データ信号のシンボルレートの周波数成分を除去する低域通過フィルタを利用して、ＳＶ信号に対応する周波数オフセット成分を検出してもよい。判定部５４は、検出された周波数オフセットに基づいてＳＶ信号の各ビットを判定する。この結果、光送受信器２において計算されたタップ係数が再生される。
【００９８】
なお、図１１に示す方法によれば、送信ノードおよび受信ノードは、ネットワーク管理システムを介することなく、自律的に送信スペクトルのプリエンファシスを実行できる。また、この方法においては、信号の品質が低く、適応等化部２５が収束しない場合であっても、補正情報としてのタップ係数が送信元ノードに通知される。
【００９９】
＜第５の実施形態＞
第１〜第４の実施形態では、受信スペクトルに基づいてタップ係数が計算され、光送信器１０は、このタップ係数を使用して送信スペクトルに対してプリエンファシスを行う。これに対して、第５の実施形態では、予め複数セットのタップ係数が用意されており、光送信器１０は、送信ノードと受信ノードとの間の通信に係わるシステム情報に基づいて好適なタップ係数を選択する。
【０１００】
図１２は、第５の実施形態に係わる光送信器の一例を示す。この実施例では、光送信器１０にシステム情報が与えられる。システム情報は、宛先ノードとの間の伝送路上に設けられるＷＳＳの個数を表す。ただし、システム情報は、他の情報を含んでいてもよい。例えば、システム情報は、ＷＤＮ信号の波長チャネルの間隔を表す情報、シンボルレートを表す情報などを含んでいてもよい。なお、システム情報は、ＳＤＮ等のネットワーク管理システムから与えられる。或いは、システム情報は、ユーザまたはシステム管理者から与えられてもよい。
【０１０１】
光送信器１０のメモリ６３には、複数セットのタップ係数が格納されている。各タップ係数セットは、伝送路上に設けられるＷＳＳの個数に対して用意される。例えば、タップ係数セット１は、伝送路上に１個のＷＳＳが設けられるときに受信ノードにおいて信号の品質が高くなるように決定されている。また、タップ係数セット２は、伝送路上に２個のＷＳＳが設けられるときに受信ノードにおいて信号の品質が高くなるように決定されている。
【０１０２】
判定表６１は、ＷＳＳの個数と好適なタップ係数セットとの対応関係を表す。そして、光送信器１０にシステム情報が与えられると、判定表６１に基づいて、ＷＳＳの個数に対して好適なタップ係数セットが特定される。選択部６２は、ＷＳＳの個数に対して好適なタップ係数セットを選択してＦＩＲフィルタ１３に与える。そして、ＤＳＰ１１は、選択されたタップ係数セットに基づいてプリエンファシスを行う。
【０１０３】
上述の方法で送信スペクトルに対してプリエンファシスが行われたときに、光受信器２０は、適切なタップ係数が選択されているか否かを推定してもよい。例えば、適切なタップ係数が選択されているときは、図１３（ａ）に示すように、送信スペクトルと受信スペクトルとの乖離が小さく、ほぼ平坦な差分スペクトルが得られる。一方、適切なタップ係数が選択されていないときは、図１３（ｂ）に示すように、送信スペクトルと受信スペクトルとの乖離が大きく、周波数に対して変化の大きい差分スペクトルが得られる。したがって、差分スペクトル（第２の実施形態では、推定透過帯域スペクトル）を計算すれば、光送信器１０において選択されたタップ係数の品質が推定される。すなわち、適切なタップ係数が選択されているか否かが判定される。
【０１０４】
上述の推定結果は、例えば、ネットワーク管理システムに送信される。或いは、ネットワーク管理システムにおいてタップ係数の品質が推定される。このとき、ネットワーク管理システムは、その推定結果に基づいて、タップ係数を変更すべきか否かを判定してもよい。例えば、送信スペクトルと受信スペクトルとの乖離が大きいときは、ネットワーク管理システムは、タップ係数を変更すべきと判定する。この場合、光送信器１０は、ネットワーク管理システムによる判定結果に応じてタップ係数セットを変更する。
【０１０５】
なお、光受信器２０は、第１または第２の実施形態と同様に、補正情報生成部３３を使用してタップ係数を計算してもよい。そして、光受信器２０は、このタップ係数に基づいて、光送信器１０で適切なタップ係数が選択されているか否かを判定してもよい。たとえば、補正情報生成部３３により計算されたタップ係数の分布に基づいて、光送信器１０で適切なタップ係数が選択されているか否かを判定してもよい。
【０１０６】
上述の実施例を含む実施形態に関し、さらに下記の付記を開示する。
（付記１）
光ネットワークを介して受信する光信号を電気信号に変換するフロントエンド回路と、
前記フロントエンド回路の出力信号をデジタル信号に変換する変換部と、
前記変換部の出力側に設けられ、前記デジタル信号または前記デジタル信号に基づいて生成される第２のデジタル信号を等化する等化部と、
前記等化部の出力信号からシンボルを復元する復元部と、
前記デジタル信号または前記第２のデジタル信号に基づいて前記光信号の受信スペクトルを検出するスペクトル検出部と、
前記スペクトル検出部により検出された受信スペクトルに基づいて、前記光信号の送信元装置において前記光信号の送信スペクトルの形状を補正するための補正情報を生成する補正情報生成部と、
前記補正情報を前記送信元装置に送信する送信部と、
を備える光伝送装置。
（付記２）
前記補正情報生成部は、前記送信スペクトルと前記受信スペクトルとの差分を表す差分スペクトルに基づいて前記補正情報を生成する
ことを特徴とする付記１に記載の光伝送装置。
（付記３）
前記補正情報は、前記送信元装置において前記光信号の送信スペクトルの形状を補正するデジタルフィルタのタップ係数であり、
前記補正情報生成部は、前記差分スペクトルを時間領域信号に変換し、前記時間領域信号に基づいて前記タップ係数を生成する
ことを特徴とする付記２に記載の光伝送装置。
（付記４）
前記補正情報生成部は、
前記受信スペクトルの形状に基づいて、前記送信元装置と前記光伝送装置との間の透過特性を表す透過帯域スペクトルを推定し、
前記透過帯域スペクトルに基づいて前記補正情報を生成する
ことを特徴とする付記１に記載の光伝送装置。
（付記５）
前記補正情報生成部は、前記光信号の信号帯域外の透過帯域スペクトルをゼロに設定する
ことを特徴とする付記４に記載の光伝送装置。
（付記６）
前記補正情報生成部は、ゼロよりも大きく且つ１以下のスケーリング係数で前記透過帯域スペクトルの逆特性をべき乗した結果に基づいて前記補正情報を生成する
ことを特徴とする付記４に記載の光伝送装置。
（付記７）
前記補正情報生成部は、前記スケーリング係数を変化させながら前記光信号の品質をモニタし、そのモニタ結果に応じて前記スケーリング係数の値を決定する
ことを特徴とする付記６に記載の光伝送装置。
（付記８）
前記補正情報生成部は、前記受信スペクトルの形状の対称性に基づいて、前記送信元装置において前記光信号の中心周波数を補正するための周波数補正指示を生成し、
前記送信部は、前記周波数補正指示を前記送信元装置に送信する
ことを特徴とする付記１に記載の光伝送装置。
（付記９）
第１の光伝送装置から第２の光伝送装置へ光信号を伝送する光伝送システムであって、
前記第１の光伝送装置において光信号の送信スペクトルの形状を制御するデジタルフィルタと、
前記第２の光伝送装置において前記第１の光伝送装置から光ネットワークを介して受信する光信号を電気信号に変換するフロントエンド回路と、
前記第２の光伝送装置において前記フロントエンド回路の出力信号をデジタル信号に変換する変換部と、
前記第２の光伝送装置において前記変換部の出力側に設けられ、前記デジタル信号または前記デジタル信号に基づいて生成される第２のデジタル信号を等化する等化部と、
前記第２の光伝送装置において前記等化部の出力信号からシンボルを復元する復元部と、
前記デジタル信号または前記第２のデジタル信号に基づいて前記光信号の受信スペクトルを検出するスペクトル検出部と、
前記スペクトル検出部により検出された受信スペクトルに基づいて、前記光信号の送信スペクトルの形状を補正するための補正情報を生成する補正情報生成部と、を備え、
前記デジタルフィルタは、前記補正情報に基づいて前記光信号の送信スペクトルの形状を制御する
ことを特徴とする光伝送システム。
（付記１０）
前記スペクトル検出部および前記補正情報生成部は、前記第２の光伝送装置に設けられており、
前記第２の光伝送装置は、前記第２の光伝送装置から前記第１の光伝送装置に伝送される光信号に周波数変調方式で前記補正情報を重畳する
ことを特徴とする付記９に記載の光伝送システム。
（付記１１）
前記スペクトル検出部は、前記第２の光伝送装置に設けられており、
前記補正情報生成部は、前記第１の光伝送装置に設けられており、
前記第２の光伝送装置は、前記第２の光伝送装置から前記第１の光伝送装置に伝送される光信号に周波数変調方式で前記受信スペクトルを表す情報を重畳する
ことを特徴とする付記９に記載の光伝送システム。
（付記１２）
デジタルフィルタを含み、送信データに基づいてデジタル信号を生成するデジタル信号処理部と、
前記デジタルフィルタに異なるフィルタ処理を実行させる複数セットのタップ係数を格納するメモリと、
前記デジタル信号に基づいて光信号を生成するフロントエンド回路と、を備え、
前記デジタル信号処理部は、前記光信号の宛先装置との間の通信に係わるシステム情報に基づいて選択されるタップ係数を前記デジタルフィルタに設定して前記デジタル信号を生成する
ことを特徴とする光伝送装置。
（付記１３）
第１の光伝送装置から第２の光伝送装置へ光信号を伝送する光伝送システムであって、
前記第１の光伝送装置は、
デジタルフィルタを含み、送信データに基づいてデジタル信号を生成するデジタル信号処理部と、
前記デジタルフィルタに異なるフィルタ処理を実行させる複数セットのタップ係数を格納するメモリと、
前記デジタル信号に基づいて光信号を生成するフロントエンド回路と、を備え、
前記第２の光伝送装置は、
前記第１の光伝送装置から受信する光信号を電気信号に変換するフロントエンド回路と、
前記フロントエンド回路の出力信号をデジタル信号に変換する変換部と、
前記変換部の出力側に設けられ、前記デジタル信号または前記デジタル信号に基づいて生成される第２のデジタル信号を等化する等化部と、
前記等化部の出力信号からシンボルを復元する復元部と、
前記デジタル信号または前記第２のデジタル信号に基づいて前記光信号の受信スペクトルを検出するスペクトル検出部と、
前記スペクトル検出部により検出された受信スペクトルに基づいて、前記第１の光伝送装置において前記光信号の送信スペクトルの形状を補正するための補正情報を生成する補正情報生成部と、を備え、
前記デジタル信号処理部は、前記第１の光伝送装置と前記第２の光伝送装置との間の通信に係わるシステム情報に基づいて選択されるタップ係数を前記デジタルフィルタに設定して前記デジタル信号を生成し、
前記フロントエンド回路により生成される光信号のスペクトルと前記スペクトル検出部により検出された受信スペクトルとの乖離、または、前記補正情報に基づいて、前記第１の光伝送装置において選択されたタップ係数の品質が推定される
ことを特徴とする光伝送システム。
【符号の説明】
【０１０７】
１、２  光送受信器
５  ＲＯＡＤＭ
６  ＷＳＳ
１０  光送信器
１３  ＦＩＲフィルタ
１６  光源
２０  光受信器
２１  フロントエンド回路
２３  アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）２３
２４  補償部
２５  適応等化部
２６  復元部
３１  キャプチャ部
３２  スペクトル検出部
３３  補正情報生成部
１００  光伝送システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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