(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信機において、
復調のために選択された波長分割多重（ＷＤＭ）チャネルに対応するＷＤＭチャネル波長をほぼ中心とする局部発振器信号を生成するために、光システムノードから受け取られた入力キュー長さ情報に基づく波長スケジュールに基づいて同調されることにより、マルチチャネル光信号の複数のＷＤＭチャネルのうちのいずれか１つを復調のために選択するように構成可能な、同調可能な局部発振器であって、前記復調のために選択されたＷＤＭチャネルは、前記複数のＷＤＭチャネルのうちの１つのＷＤＭチャネルである、同調可能な局部発振器と、
第１の入力において局部発振器信号を受信し、第２の入力においてマルチチャネル光信号を受信するように構成可能な光ハイブリッドであって、復調のために選択されたＷＤＭチャネルの同相および直交成分を出力するように構成された光ハイブリッドとを備え、
受信機は、光ハイブリッドによって出力された同相および直交成分に基づいて、復調のために選択されたＷＤＭチャネルによって搬送されたデータを回復するように構成されている、受信機。
【請求項２】
同調可能な局部発振器が、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）プロトコルに基づいて局部発振器信号の波長を同調するように構成された、請求項１に記載の受信機。
【請求項３】
光ハイブリッドによって出力された同相および直交成分を検出するように構成された複数の検波器と、
複数の検出器によって検出された同相および直交成分をディジタル化するように構成された複数のアナログディジタル変換器と、
復調のために選択されたＷＤＭチャネルによって搬送されたデータを回復するために、ディジタル化された同相および直交成分を処理するように構成されたディジタル信号プロセッサとをさらに備える、請求項１に記載の受信機。
【請求項４】
マルチチャネル光信号が偏波分割多重（ＰＤＭ）であり、ディジタル信号プロセッサが、混合信号偏波を直交伝送偏波にソース分離するためのフィルタリングを実施するように構成された適応等化モジュールを備える、請求項３に記載の受信機。
【請求項５】
適応等化モジュールが、訓練シーケンスを必要とせずに有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタ係数を適応させるための３段階ＣＭＡを実施するように構成された定モジュラスアルゴリズム（ＣＭＡ）モジュールを備え、ＣＭＡモジュールが、
復調のために選択されたＷＤＭチャネルの各偏波に対応するディジタル信号を、別個のそれぞれのブランチ中で同時に処理するように構成された第１段階サブモジュールと、
一方のブランチが収束するまで第１段階サブモジュールの別個のブランチによって発生されたディジタル信号を、復調のために選択されたＷＤＭチャネルの両方の偏波に関して最適化するように構成された第２段階サブモジュールであって、前記最適化は、別個のブランチのそれぞれに対して独立して実行される、第２段階サブモジュールと、
収束したブランチからのＦＩＲフィルタ係数を利用して両方の偏波を処理するように構成された第３段階サブモジュールとを備える、請求項４に記載の受信機。
【請求項６】
アナログディジタル変換器によって出力されたディジタル化された同相および直交成分の少なくとも一部を記憶するためのメモリをさらに備える、請求項３に記載の受信機。
【請求項７】
ＤＳＰがさらに、適応等化の試みの結果として収束が得られた後で、ディジタル化された同相および直交成分の記憶済み部分を使用して、復調のために選択されたＷＤＭチャネルによって搬送されたデータを回復するように構成された、請求項６に記載の受信機。
【請求項８】
前記復調のために選択されたＷＤＭチャネルは、Ｍ変数変調方式を使用して変調され、Ｍは、２より大きい整数である、請求項１に記載の受信機。
【請求項９】
光通信の方法において、
複数の波長分割多重（ＷＤＭ）チャネルを有するマルチチャネル光信号を得ることと、
復調のために選択されたＷＤＭチャネルに対応するＷＤＭチャネル波長をほぼ中心とする局部発振器信号を生成するために、光システムノードから受け取られた入力キュー長さ情報に基づく波長スケジュールに基づいて、同調可能な局部発振器を同調することにより、マルチチャネル光信号の前記複数のＷＤＭチャネルのうちの１つのＷＤＭチャネルを復調のために選択し、同調可能な局部発振器は、相応した中心の局部発信器信号を発生するように同調されることにより、マルチチャネル光信号の前記複数のＷＤＭチャネルのうちのいずれかを復調のために選択するように構成可能であることと、
局部発信器信号を光ハイブリッドの第１の入力に加え、マルチチャネル光信号を光ハイブリッドの第２の入力に加えることによって、復調のために選択されたＷＤＭチャネルの同相および直交成分を生じさせ、光ハイブリッドは、前記同相および直交成分を出力するように構成されることと、
光ハイブリッドによって出力された同相および直交成分を処理することによって、復調のために選択されたＷＤＭチャネルによって搬送されたデータを回復することとを含む、方法。
【請求項１０】
媒体アクセス制御（ＭＡＣ）プロトコルに基づいて、同調可能な局部発信器を同調することをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
複数の検出器を使用して、光ハイブリッドによって出力された同相および直交成分を検出することと、
複数のアナログディジタル変換器を使用して、複数の検出器によって検出された同相および直交成分をディジタル化することと、
復調のために選択されたＷＤＭチャネルによって搬送されたデータを回復するために、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）を使用して、ディジタル化された同相および直交成分を処理することとをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
マルチチャネル光信号が偏波分割多重（ＰＤＭ）であり、処理することが、混合信号偏波を直交伝送偏波にソース分離するためのフィルタリングを実施することを含み、前記フィルタリングを実施することが、
復調のために選択されたＷＤＭチャネルの各偏波に対応するディジタル信号を、ＣＭＡモジュールの第１段階サブモジュールの別個のそれぞれのブランチ中で同時に処理することと、
一方のブランチが収束するまで第１段階サブモジュールの別個のブランチによって発生されたディジタル信号を、復調のために選択されたＷＤＭチャネルの両方の偏波に関して最適化し、前記最適化は、別個のブランチのそれぞれに対して独立して実行されることと、
収束したブランチからのＦＩＲフィルタ係数を利用して第１のチャネルの両方の偏波を処理することとを含む、請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１０年３月２１日に出願された仮出願第６１／３１５９６１号の優先権を主張する。
【０００２】
本発明は、光伝送システムに関し、特に、マルチチャネル光信号のディジタルコヒーレント検波のためのシステム、装置、および技法に関する。
【背景技術】
【０００３】
既存の波長分割多重（ＷＤＭ）ネットワークは、全波長の帯域幅よりも少ない帯域幅を接続が必要とする場合に帯域幅を無駄にしている２つのノード間で、ポイントツーポイント通信チャネルを生み出す。
【０００４】
既存のネットワークはまた、時分割多重（ＴＤＭ）、または、イーサネット（登録商標）やレジリエントパケットリング（ＲＰＲ）などのパケットベースのアーキテクチャを使用して、ノード間で波長を共有する。この解決法は、各ノードにおいて、共有されている波長の光−電気−光変換を必要とする。この解決法は、各ノードにおいて追加できる帯域幅を制限する。というのは、トランジットトラフィックをトランスポンダによって処理しなければならず、利用可能なアド／ドロップ帯域幅を使い尽くすからである。
【０００５】
ディジタルコヒーレント検波は、クリティカルに影響を及ぼす波長分散（ＣＤ）や偏波モード分散（ＰＭＤ）などの伝送障害を補償するための、高い受信機感度および高速伝送の性能のため、将来の高速光伝送のための有望な技法と考えられる。現在、１００Ｇｂ／秒のイーサネットが次世代の光トランスポートシステムに向けて研究開発されているが、テラビット／秒のイーサネットが、光トランスポートシステムの将来の方向としてすでに挙げられている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
開示する主題のいくつかの態様の理解を提供するために、開示する主題の簡略化した概要を以下に提示する。この概要は、開示する主題の網羅的な概観ではなく、開示する主題の重要なまたはクリティカルな要素を識別するものとはせず、また開示する主題の範囲を線引きするものともしない。この概要は、いくつかの概念を、以下に論じるより詳細な記述に対する前置きとして簡略化した形で提示するものとする。
【０００７】
バースト性のデータトラフィックに対応できマルチキャスト能力を有するネットワーク上の複数のノード間で波長の帯域幅を共有するためのシステム、装置、および方法の実施形態が提供される。
【０００８】
同調可能な受信機がＷＤＭ信号の第１のチャネルを選択し復調する、光通信に関する実施形態が提供される。例示的な受信機の１つは、第１のチャネル波長をほぼ中心とする局部発振器信号を生成するための同調可能な局部発振器を備える。受信機の光ハイブリッドが、第１の入力においてＭ変数変調方式による波長分割多重（ＷＤＭ）信号を受信し（Ｍは３以上の整数）、第２の入力において局部発振器信号を受信する。複数の検波器が、光ハイブリッドの第１のチャネル波長の出力の同相および直交成分を検出し、これらの同相および直交成分は、複数のアナログディジタル変換器によってディジタル化される。ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）が、ＷＤＭ信号の第１のチャネルによって搬送されたデータを回復するために、ディジタル化された同相および直交成分を処理する。
【０００９】
一実施形態では、同調可能な局部発振器は、波長スケジュールに基づいて局部発振器信号を生成するように構成される。波長スケジュールは、光システムノードから受け取られた入力キュー長さ情報に基づいてよい。波長スケジュールは、媒体アクセス制御プロトコル（ＭＡＣ）に基づいてよい。
【００１０】
一実施形態では、光ハイブリッドは、偏波ダーバーシティ９０度の光ハイブリッドである。別の実施形態では、複数の検波器は、平衡検波器、シングルエンド検波器、またはこれらの組合せである。ＤＳＰは、フロントエンド補正、波長分散補償、クロック回復、アップサンプリング、適応等化、周波数回復、タイミング回復のうちの少なくとも１つを実施するように構成された、少なくとも１つのモジュールを備えてよい。
【００１１】
一実施形態では、ＷＤＭ信号は偏波分割多重（ＰＤＭ）であり、ＤＳＰは、混合信号偏波を直交伝送偏波にソース分離するためのフィルタリングを実施するように構成された適応等化モジュールを備える。フィルタリングは、有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタリングであってよい。フィルタリングは、無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタリングであってよい。
【００１２】
一実施形態では、適応等化モジュールは、訓練シーケンスを必要とせずに有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタ係数を適応させる（ブラインド適応）ための３段階ＣＭＡを実施するように構成された、定モジュラスアルゴリズム（ＣＭＡ）モジュールを備える。受信機ＣＭＡモジュールは、光ハイブリッドの第１のチャネル波長の出力の各偏波を別個のブランチ中で同時に処理するための第１段階サブモジュールと、一方のブランチが収束するまで第１のチャネル波長の出力の両方の偏波を各ブランチ中で独立して最適化するための第２段階サブモジュールと、収束したブランチからのＦＩＲフィルタ係数を利用して両方の偏波を処理するための第３段階サブモジュールとを備えてよい。
【００１３】
別の実施形態では、受信機はさらに、アナログディジタル変換器によって出力されたディジタル化された同相および直交成分の少なくとも一部を記憶するためのメモリを備える。他の実施形態では、ＤＳＰは、適応等化の試みの結果として収束が得られた後で、ディジタル化された同相および直交成分の記憶済み部分を使用して、ＷＤＭ信号の第１のチャネルによって搬送されたデータを回復するように構成される。
【００１４】
例示的な方法の１つは、局部発振器を複数のチャネル波長のうちのほぼ第１のチャネル波長に同調させること、Ｍ変数変調方式による波長分割多重（ＷＤＭ）信号を得ること（Ｍは３以上の整数）、および、局部発振器に基づいてＷＤＭ信号の第１のチャネルを選択することを含む。例示的な方法はまた、第１のチャネルの同相および直交成分を検出すること、同相および直交成分をディジタル化すること、ならびに、ＷＤＭ信号の第１のチャネルによって搬送されたデータを回復するために、ディジタル化された同相および直交成分を処理することを含む。
【００１５】
方法は、波長スケジュールに基づいて同調されてよい。一実施形態では、波長スケジュールは、光システムノードから受け取られた入力キュー長さ情報に基づく。別の実施形態では、波長スケジュールは、媒体アクセス制御プロトコル（ＭＡＣ）に基づく。
【００１６】
ディジタル化された同相および直交成分を処理することは、フロントエンド補正を実施すること、波長分散を補償すること、クロックを回復すること、アップサンプリングすること、適応等化を実施すること、周波数を回復すること、タイミングを回復することのうちの少なくとも１つを実施することを含んでよい。一実施形態では、ＷＤＭ信号は偏波分割多重（ＰＤＭ）であり、ディジタル化された同相および直交成分を処理することは、混合信号偏波を直交伝送偏波にソース分離するためのフィルタリングを実施することを含む。フィルタリングは、有限または無限インパルス応答フィルタリングであってよい。
【００１７】
一実施形態では、実施されるフィルタリングは、訓練シーケンスを必要とせずに有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタ係数を適応させるための３段階ＣＭＡである。フィルタリングは、第１のチャネルの各偏波を別個のブランチ中で同時に処理すること、一方のブランチが収束するまで第１のチャネルの両方の偏波を各ブランチ中で独立して最適化すること、および、収束したブランチからのＦＩＲフィルタ係数を利用して第１のチャネルの両方の偏波を処理することを含んでよい。
【００１８】
一実施形態では、方法はまた、第１のチャネルのディジタル化された同相および直交成分の少なくとも一部を記憶することを含む。方法はまた、第１のチャネルに対して適応等化を実施した後で、ディジタル化された同相および直交成分の記憶済み部分によって搬送されたデータを回復するために記憶済み部分を処理することを含んでよい。
【００１９】
例示的な実施形態は、以下に提供する詳細な記述および添付の図面から、より完全に理解されるようになるであろう。図面では、同じ要素は同じ参照番号によって表される。図面は、例示として提供されるものに過ぎず、したがって本発明を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の原理による例示的な同調可能受信機を配置することのできる例示的な光パケットリングの概略図である。
【図２】マルチチャネル光信号を受信するための、本発明の原理による例示的な受信機の概略図である。
【図３】本発明の原理による３段階ブラインド定モジュラスアルゴリズムモジュールの図示である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に、添付の図面を参照しながら様々な例示的な実施形態についてより完全に述べるが、本明細書に開示する特定の構造上および機能上の詳細は、例示的な実施形態について述べるための代表に過ぎないことに留意されたい。例示的な実施形態は、多くの代替形で具体化することができ、本明細書に示す実施形態のみに限定されるものと解釈すべきではない。
【００２２】
様々な要素について述べるために第１、第２などの用語を明細書において使用する場合があるが、このような用語は、ある要素を別の要素と区別するのに使用するに過ぎないので、これらの要素がこれらの用語によって限定されるべきでないことは理解されるであろう。例えば、例示的な実施形態の範囲を逸脱することなく、第１の要素を第２の要素と呼ぶこともでき、同様に第２の要素を第１の要素と呼ぶこともできる。本明細書の記述において、用語「および（ａｎｄ）」は、接続的と離接的の両方の意味で使用され、関連する列挙された項目の１つまたは複数の、いずれかおよび全ての組合せを含む。さらに、用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、および「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」は、本明細書においては、述べる特徴、整数、ステップ、動作、要素、および／またはコンポーネントの存在を指定するが、１つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、コンポーネント、および／またはこれらのグループの存在または追加を除外しないことも理解されるであろう。
【００２３】
本明細書における全ての用語（技術的および科学的用語を含む）は、別段の定義がない限り、例示的な実施形態が属する技術分野の当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。また、いくつかの代替の実施形態では、言及される機能／行為が、図面で言及される順序以外の順序で行われる場合があることにも留意されたい。例えば、連続して示される２つの図面が、関連する機能／行為に応じて、実際にはほぼ同時に実行される場合もあり、あるいは時として逆の順序で実行される場合もある。
【００２４】
図１は、本発明の原理による例示的な同調可能受信機を配置することのできる例示的な光パケットリングの概略図である。リングは、コヒーレント光通信を利用する。各ノードは、そのノードを識別する一意の波長に同調した連続的な波長のレーザを使用して、データパケットを送信する。連続的な波長において送信されているデータパケットは、ネットワーク中の種々のノードに向けられている。各ノードは、他のあらゆるノードからの連続的な波長の送信の全てを受信するように、光パワースプリッタを有する。ノードは、このデータパケットを復号するために、その局部発振器を適切な波長に素早く同調させることによってノードに向けられている特定のデータパケットを選択する。
【００２５】
ネットワーク中のノードは、その局部発振器（ＬＯ）を適切な波長に素早く同調させることによって、波長を共有する。従来のＷＤＭネットワークでは各接続が各ノードにおける専用トランスポンダを必要とするが、波長共有を可能にすることにより、従来のＷＤＭネットワーク中で必要とされることになるよりも少ない光トランスポンダを使用してネットワークの接続性を達成することができる。波長共有はまた、ノードを迂回するトラフィックの電子的処理なしに達成される。迂回トラフィックの電子的処理は、ノードにおいて追加できる帯域幅の量を制限し、結果的に、追加の光−電気変換とデータ処理とからの電力消費がより大きくなる可能性がある。
【００２６】
従来の光パケットアーキテクチャは、本発明による実施形態におけるような受信機の代わりに、波長を素早く変更する送信機を使用する。波長同調送信機の構成では、光パケットが波長に追加されないとき、または光データストリームからドロップされるときに、データストリーム中に間隙が生じる。パケットの欠落は、ネットワーク中の光増幅器の性能に悪影響を及ぼす可能性があり、システム中の大きな出力過渡変動およびペナルティにつながる可能性がある。本発明の原理による例示的な実施形態の別の利点は、波長を複数のエンドポイント間で容易に共有できることであり、これにより必然的にデータブロードキャスト能力が可能となる。
【００２７】
ネットワークは、意図されたデータ送信をノードが受信するように局部発振器受信機の同調を調和させるための、制御プレーンを必要とする。制御プレーンの実現には、様々な異なるオプションがある。一実施形態では、ノードは、その入力キュー長さ情報を他の全てのノードに配信し、各ノードは、既知のアルゴリズムに従って波長スケジュールを計算する。この動作モードは、トラフィック需要の変化に応じて大きさを変えることのできるＴＤＭ接続に類似する半静的な帯域幅接続を生み出すことになる。別の実施形態では、各ノードが電子的に処理する帯域外制御チャネルを、スケジューリングに利用することができる。制御チャネルは、ノードに到着するあらゆるデータパケットに関するヘッダ情報を含むことになる。この情報に基づいて、各ノードは、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）プロトコルを実施してデータパケットをネットワーク中に送信することができる。この動作モードは、バースト性のデータトラフィックの多くの部分を搬送するネットワークの場合に効率的である。
【００２８】
本発明の一実施形態は、コヒーレントネットワークをリング構成で実現する。リングはしばしば、メトロポリタンエリアサービスプロバイダネットワーク中で展開される。図１に示すように、各ノード（ノード１，ノード２，．．．ノードｋ，．．．ノードＮ）は、固定波長送信機１１０によってトラフィックをリングに追加し（１１０）、リングからの波長は、挿入前にブロックされる（１３０）。例えば、ノードｋは、ノード２から受け取った波長ｋをブロックし、波長ｋをノードＮへの送達に向けてリングに追加する。４つの異なるノードのみが例示されているが、リングはＮ個のノードを含み得る（Ｎは整数）。
【００２９】
ノード（例示されるようにノードｋ）は、リング上の全ての波長を受け取り、これらの波長は、受信機に提供できるようにタップされる（１４０）。リング上の全ての波長は、復号のためのチャネルおよびデータパケットを選択する高速の波長同調可能な局部発振器（ＬＯ）レーザ１５０からの光と結合される。この例では、各波長に対するビットレートは１００Ｇｂ／秒であり、これは、来たるべきＷＤＭ光ネットワーク中で一般に展開されることになるビットレートである。しかし、他の実施形態では、１０Ｇｂ／秒、４０Ｇｂ／秒など、波長に対する他のビットレートを使用することができる。
【００３０】
各ノードはまた、２つの主要な機能を実施するパケット変換電子部品も備える。一方の機能は、イーサネットや光トランスポートネットワーク（ＯＴＮ）などの標準に準拠する外部機器から来たクライアントトラフィックを、リング光データパケットフォーマットに変換することである。例えば、パケット変換ＡＳＩＣ１６０を利用して、クライアントトラフィックフォーマットを変換することができる。ノードにおけるこの電子部品の他方の機能は、受信機におけるディジタル化された波長を処理して、データ回復と、波長分散などの障害の補償とを達成し、データパケットを送信に向けて符号化することとなる。
【００３１】
エルビウム添加ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）などの光増幅器（図示せず）をリングネットワーク中で使用することもできる。光データパケットに使用される波長は、ポイントツーポイント接続のための連続的データを搬送する他の波長との区別が実際にはできないようにすることができることに留意されたい。したがって、ネットワークは、ファイバ上の種々の波長の種々のタイプのトラフィックを混合することができる。この能力により、コヒーレント光データパケット波長は、既存のシステムと同じファイバインフラストラクチャを共有することができ、したがって、新しい光ファイバおよび増幅器インフラストラクチャを展開する必要はない。受信機は、全ての波長を受信機にドロップする光タップ１４０を必要とする。既存の再構成可能な光アド−ドロップマルチプレクサ（ＲＯＡＤＭ）はこの能力を有する場合があり、あるいはこの能力は、既存のネットワークノードにアップグレードで追加されてもよい。
【００３２】
図２は、マルチチャネル光信号を受信するための、本発明の原理による例示的な受信機の概略図である。一実施形態では、受信機２００は、素早く同調可能なコヒーレント受信機である。本発明の一実施形態では、受信機は、ディジタルイントラダインアーキテクチャを使用する。受信機において、ＷＤＭ信号波長は、ＬＯレーザ２２０からの高速同調可能ＬＯと共に、光ハイブリッド２１０、例えば偏波ダイバーシティ９０度の光ハイブリッドに入る。
【００３３】
一実施形態では、同調可能な局部発振器は、波長スケジュールに基づいて局部発振器信号を生成するように構成される。波長スケジュールは、光システムノードから受け取られた入力キュー長さ情報に基づいてよい。波長スケジュールは、媒体アクセス制御プロトコル（ＭＡＣ）に基づく。
【００３４】
ＬＯはまた、例えばエルビウム添加ファイバ増幅器によって増幅されてもよい。加えて、ＷＤＭ信号はＭ変数変調方式を有してよく、Ｍは３以上の整数である。例えば、ＷＤＭ信号はＱＰＳＫ変調を有してよい。光ハイブリッドの後には、複数の検波器、例えば４つの平衡検波器が続く。複数の検波器は、平衡検波器、シングルエンド検波器、またはこれらの組合せとすることができる。受信機の前に光フィルタは使用されず、したがって、４つのＷＤＭチャネルは全て同時に入射し、ＬＯを使用してこれらのうちの１つが選択される。
【００３５】
ｘおよびｙ偏波信号の同相および直交成分を表す、ハイブリッドの４つの出力Ｉｘ、Ｑｘ、Ｉｙ、Ｑｙが、アナログディジタル変換器（ＡＤＣ）２４０を使用してディジタル化される。パルス発生器２２４が、同調可能レーザ２２０のための駆動電流を生み出す。任意選択で、パルス発生器からの駆動電流は、遅延のために遅延発生器２２６に供給されてよく、その後、遅延された駆動電流は、トリガとしてＡＤＣに提供される。
【００３６】
ＡＤＣ２４０の後、信号は、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）２５０によってディジタル処理することができ、ＤＳＰ２５０は、フロントエンド補正２５２と、波長分散補償２５４と、クロック回復２５６と、アップサンプリング２５８と、適応等化２６０と、周波数回復、位相回復、タイミング回復２６２とのうちの１つまたは複数を実施する。これらの処理機能のいくつかは、様々な実施形態で任意選択とすることができる。例えば、アップサンプリングは、全ての実施形態で実施する必要はない。これらの名付けられた機能を実施するのに必要な処理は、同様に名付けられたＤＳＰモジュール中で実現されて、このＤＳＰモジュールによって実施されてよいことに留意されたい。
【００３７】
例えば、分散補償モジュールは、処理中のチャネルに対して分散補償を実施し、クロック回復モジュールは、変調されたチャネルのためにクロックを回復する、などである。例えば、周波数回復は、ＬＯとチャネルとの間の差分またはオフセットを回復することを含んでよく、フロントエンド補正は、光ハイブリッドによるチャネル分割の比率を調整することを含んでよい。例えば、適応等化モジュール２６０は、混合信号偏波を直交伝送偏波にソース分離するためのフィルタリングを実施するように構成されてよい。一実施形態では、フィルタリングは有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタリングとすることができる。別の実施形態では、フィルタリングは無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタリングとすることができる。一実施形態では、適応等化モジュールは、４つの１６タップＴ／２間隔ＦＩＲフィルタ（Ｈｘｘ、Ｈｘｙ、Ｈｙｘ、Ｈｙｙ）によるバタフライフィルタを実施して、受け取った２つの混合信号偏波を２つの直交伝送偏波にソース分離することを達成するように構成される。
【００３８】
図３は、本発明の原理による３段階ブラインド定モジュラスアルゴリズムモジュールの図示である。提供される３段階ブラインド定モジュラスアルゴリズムを使用して、訓練シーケンスの必要なしにＦＩＲフィルタ係数を適応させる（ブラインド適応）。ＣＭＡは、その元の単一段階バージョンでは、知られている単一性問題があり、その結果、いくつかの初期偏波角度に従属する単一の信号偏波だけしか回復されない。連続した非パケット送信の場合、非縮退開始位置が見つかるまでディジタル領域中で偏波開始条件を回転させることにより、セットアップ時間がより遅くなることを犠牲にしてこの縮退条件を回避することができる。しかしこれは、十分なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）のないパケット受信機にとっては許容されず、したがって、データパケットを素早く追尾するには高速偏波分解が必要とされる。
【００３９】
このため、図３に例示するような３段階ＣＭＡを使用することができる。第１段階は、両方の信号偏波が独立して回復されるように、第２段階のための初期偏波を設定する。一般に、収束の結果は初期ＦＩＲタップ値の選択に依存し、したがって、従属偏波に対する適切な初期タップ値を選択することによってＣＭＡの単一性問題を回避することができる。例えば、周波数領域におけるユニタリ行列によってファイバのチャネル伝達行列が与えられてよく、この逆もまた周波数領域におけるユニタリ行列である。この関係を利用して、単一性問題に対処できるように、一方の従属ＦＩＲフィルタタップ値を他方の従属ＦＩＲフィルタタップ値に従って決定することができる。この関係を利用して、２つの従属偏波が縮退すべきでないように、初期タップ値を決定することができる。
【００４０】
縮退条件を防止することに加えて、ビット誤り率（ＢＥＲ）が素早く収束することもまた望ましい。発明者らは、ＣＭＡ収束時間が、ＣＭＡの段階１で最適化されている偏波（ｘまたはｙ）に依存することを見出し、したがって、ＣＭＡを２つの同時処理ブランチに分割して、２つのブランチのより高速な収束を決定した（図３参照）。段階１のブランチ１は、第１段階の等化器の収束パラメータおよび出力フィールドポートに依存する確率勾配アルゴリズムに従って調整された４つのサブ等化器を例えば使用して、ｘ偏波について最適化する。この関係により、第１段階の等化器の伝達関数をユニタリ行列に正規化することができる。一方、段階１のブランチ２は、ｙ偏波について最適化する。
【００４１】
次いで段階２は、一方のブランチの両方の偏波が収束するまで、両方の偏波を独立して最適化する。次いで、より高速な段階からのこれらのＦＩＲフィルタ係数は段階３に渡され、段階３で、すでに収束されているＣＭＡは両方の偏波を追跡し、データが回復される。
【００４２】
ラインレートでアクセスできる十分な量のＲＡＭをパケット受信機が有する場合は、ディジタルＦＩＲフィルタがデータストリームに収束するまで、ＡＤＣからのディジタル化された波形をメモリに記憶することができる。収束が達成されるとデータをメモリから取り出すことができ、したがって、ＣＭＡまたは他の回復アルゴリズムが収束する間にどんな情報も失われない。
【００４３】
例示的な方法に関して上に述べた様々な機能は、例えば、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、またはこれらの何らかの組合せ、に組み入れられた適切な命令の下で動作する、専用または汎用ディジタル情報処理デバイスによって容易に実施される。例えば、ある要素を専用ハードウェアとして実現することができる。専用ハードウェア要素は、「プロセッサ」、「コントローラ」、または何らかの類似の術語として呼ぶことができる。これらの機能がプロセッサによって提供されるとき、これらの機能は、単一の専用プロセッサ、単一の共有プロセッサ、または複数の個別プロセッサ（これらのいくつかは共有され得る）によって提供することができる。
【００４４】
さらに、用語「プロセッサ」または「コントローラ」の明示的な使用は、ソフトウェアを実行できるハードウェアのみを指すと解釈すべきではなく、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）ハードウェア、ネットワークプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）もしくは他の回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、ソフトウェアを記憶するための読取専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、不揮発性記憶装置、ロジック、または他の何らかの物理ハードウェアコンポーネントもしくはモジュールを、限定ではなく暗黙的に含み得る。例えば、ＤＳＰおよび他の論理回路の機能モジュールを、半導体技術で構築されたＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）として実現することができ、また、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）またはいずれか他のハードウェアブロックによって実現することもできる。
【００４５】
また、ある要素を、その要素の機能を実施するための、プロセッサまたはコンピュータによって実行可能な命令として実現することもできる。命令のいくつかの例は、ソフトウェア、プログラムコード、およびファームウェアである。命令は、プロセッサによって実行されたときに、プロセッサに要素の機能を実施させるように動作する。命令は、プロセッサによって読取り可能な記憶デバイスに記憶することができる。記憶デバイスのいくつかの例は、ディジタルもしくは固体メモリ、磁気ディスクや磁気テープなどの磁気記憶媒体、ハードドライブ、または、光学的に読取り可能なディジタルデータ記憶媒体である。
【００４６】
特定の実施形態について本明細書に述べたが、本発明の範囲は、これらの特定の実施形態に限定されない。本発明の範囲は、後続の特許請求の範囲およびそれらの任意の均等物によって定義される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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