(57)【要約】  光受信フロントエンドの帯域特性を十分確保できない場合であっても、光受信フロントエンドの数をサブキャリア信号の数よりも少なくしても受信特性の劣化を抑制することが可能な光通信システム及び光周波数制御方法を提供する。受信側システム（１０）は、波長多重された複数のサブキャリア信号の数よりも少ない数の光受信フロントエンド（１２）を有する。それぞれの光受信フロントエンド（１２）は、複数のサブキャリア信号のうちの２つ以上のサブキャリア信号を受信する。周波数オフセット監視部（２２）は、光受信フロントエンド（１２）で受信された各サブキャリア信号の周波数オフセットを監視する。光源周波数制御部（２４）は、周波数オフセット監視部（２２）による監視結果に基づいて、送信側システム（２）の光源周波数及び受信側システム（１０）の光源周波数の少なくとも一方を制御する。
2018164035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のサブキャリア信号を波長多重して送信する送信側システムと、
前記波長多重された複数のサブキャリア信号を受信する受信側システムと、
前記送信側システムの光源周波数及び前記受信側システムの光源周波数の少なくとも一方を制御する光源周波数制御システムと
を有し、
前記受信側システムは、
前記波長多重された複数のサブキャリア信号の数よりも少ない数の光受信フロントエンドであって、それぞれの光受信フロントエンドは、前記複数のサブキャリア信号のうちの２つ以上のサブキャリア信号を受信する、光受信フロントエンド
を有し、
前記光源周波数制御システムは、
前記光受信フロントエンドで受信された各サブキャリア信号の周波数オフセットを監視する周波数オフセット監視手段と、
前記周波数オフセット監視手段による監視結果に基づいて、前記送信側システムの光源周波数及び前記受信側システムの光源周波数の少なくとも一方を制御する光源周波数制御手段と
を有する光通信システム。
【請求項２】
前記周波数オフセット監視手段は、各サブキャリア信号の周波数オフセットの和を示す周波数オフセット和情報、及び、各サブキャリア信号の周波数オフセットの差を示す周波数オフセット差情報を生成し、
前記光源周波数制御手段は、前記周波数オフセット和情報及び前記周波数オフセット差情報に基づいて、前記送信側システムの光源周波数及び前記受信側システムの光源周波数の少なくとも一方を制御する
請求項１に記載の光通信システム。
【請求項３】
前記光源周波数制御手段は、前記周波数オフセット和情報で示される周波数オフセットが打ち消されるように、前記受信側システムの光源周波数を制御する
請求項２に記載の光通信システム。
【請求項４】
前記光源周波数制御手段は、前記光受信フロントエンドで受信された各サブキャリア信号のうちの第１のサブキャリア信号については、前記周波数オフセット差情報で示される周波数オフセットと逆の方向にシフトするように前記送信側システムの光源周波数を制御し、前記光受信フロントエンドで受信された各サブキャリア信号のうち前記第１のサブキャリア信号とは異なる第２のサブキャリア信号については、前記周波数オフセット差情報で示される周波数オフセットと同じ方向にシフトするように前記送信側システムの光源周波数を制御する
請求項２又は３に記載の光通信システム。
【請求項５】
前記送信側システムで波長多重された前記複数のサブキャリア信号のチャネル間隔に基づいて、前記光受信フロントエンドで受信された各サブキャリア信号に対応した周波数シフトを当該サブキャリア信号に施す周波数シフト手段
をさらに有し、
前記周波数オフセット監視手段は、前記周波数シフトが施された各サブキャリア信号の周波数オフセットを監視する
請求項１から４のいずれか１項に記載の光通信システム。
【請求項６】
前記光源周波数制御システムは、
前記受信側システムにおいて各サブキャリア信号の復調の際に得られるビットエラーレートを監視するビットエラー監視手段
をさらに有し、
前記光源周波数制御手段は、前記ビットエラー監視手段による監視結果に基づいて、前記送信側システムにおいて各サブキャリア信号のチャネル間隔が狭くなるように、前記送信側システムの光源周波数を制御する
請求項１から５のいずれか１項に記載の光通信システム。
【請求項７】
前記光源周波数制御手段は、前記ビットエラーレートが所定値よりも悪化していない場合は、前記チャネル間隔が狭くなるように前記送信側システムの光源周波数を制御し、前記ビットエラーレートが所定値以上に悪化した場合は、前記チャネル間隔が拡がるように前記送信側システムの光源周波数を制御する
請求項６に記載の光通信システム。
【請求項８】
前記光源周波数制御システムは、
前記受信側システムにおける各サブキャリア信号の信号スペクトルから、前記光受信フロントエンドで受信された各サブキャリア信号のチャネル間隔を推定するスペクトル監視手段
をさらに有し、
前記光源周波数制御手段は、前記推定されたチャネル間隔に基づいて、前記送信側システムにおいて各サブキャリア信号のチャネル間隔が狭くなるように、前記送信側システムの光源周波数を制御する
請求項１から５のいずれか１項に記載の光通信システム。
【請求項９】
送信側システムによって波長多重されて送信された複数のサブキャリア信号を、受信側システムにおいて、前記波長多重された複数のサブキャリア信号の数よりも少ない数の光受信フロントエンドを用いて受信し、
それぞれの前記光受信フロントエンドは、前記複数のサブキャリア信号のうちの２つ以上のサブキャリア信号を受信し、
前記光受信フロントエンドで受信された各サブキャリア信号の周波数オフセットを監視し、
前記周波数オフセットの監視結果に基づいて、前記送信側システムの光源周波数及び前記受信側システムの光源周波数の少なくとも一方を制御する
光周波数制御方法。
【請求項１０】
各サブキャリア信号の周波数オフセットの和を示す周波数オフセット和情報、及び、各サブキャリア信号の周波数オフセットの差を示す周波数オフセット差情報を生成し、
前記周波数オフセット和情報及び前記周波数オフセット差情報に基づいて、前記送信側システムの光源周波数及び前記受信側システムの光源周波数の少なくとも一方を制御する
請求項９に記載の光周波数制御方法。
【請求項１１】
前記周波数オフセット和情報で示される周波数オフセットが打ち消されるように、前記受信側システムの光源周波数を制御する
請求項１０に記載の光周波数制御方法。
【請求項１２】
前記光受信フロントエンドで受信された各サブキャリア信号のうちの第１のサブキャリア信号については、前記周波数オフセット差情報で示される周波数オフセットと逆の方向にシフトするように前記送信側システムの光源周波数を制御し、前記光受信フロントエンドで受信された各サブキャリア信号のうち前記第１のサブキャリア信号とは異なる第２のサブキャリア信号については、前記周波数オフセット差情報で示される周波数オフセットと同じ方向にシフトするように前記送信側システムの光源周波数を制御する
請求項１０又は１１に記載の光周波数制御方法。
【請求項１３】
前記送信側システムで波長多重された前記複数のサブキャリア信号のチャネル間隔に基づいて、前記光受信フロントエンドで受信された各サブキャリア信号に対応した周波数シフトを当該サブキャリア信号に施し、
前記周波数シフトが施された各サブキャリア信号の周波数オフセットを監視する
請求項９から１２のいずれか１項に記載の光周波数制御方法。
【請求項１４】
前記受信側システムにおいて各サブキャリア信号の復調の際に得られるビットエラーレートを監視し、
前記ビットエラーレートの監視結果に基づいて、前記送信側システムにおいて各サブキャリア信号のチャネル間隔が狭くなるように、前記送信側システムの光源周波数を制御する
請求項９から１３のいずれか１項に記載の光周波数制御方法。
【請求項１５】
前記ビットエラーレートが所定値よりも悪化していない場合は、前記チャネル間隔が狭くなるように前記送信側システムの光源周波数を制御し、前記ビットエラーレートが所定値以上に悪化した場合は、前記チャネル間隔が拡がるように前記送信側システムの光源周波数を制御する
請求項１４に記載の光周波数制御方法。
【請求項１６】
前記受信側システムにおける各サブキャリア信号の信号スペクトルから、前記光受信フロントエンドで受信された各サブキャリア信号のチャネル間隔を推定し、
前記推定されたチャネル間隔に基づいて、前記送信側システムにおいて各サブキャリア信号のチャネル間隔が狭くなるように、前記送信側システムの光源周波数を制御する
請求項９から１３のいずれか１項に記載の光周波数制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光通信システム及び光周波数制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、１００Ｇｂｐｓ超の大容量基幹系光通信では、デジタルコヒーレント方式の採用によって、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）や１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）といった多値変調方式が実用化されつつある。そして、現在では更なる大容量化を目指して３２ＱＡＭ／６４ＱＡＭといった高次多値変調方式の研究開発が盛んに行われている。また、４００Ｇｂｐｓ／１Ｔｂｐｓ級の容量を実現する大容量伝送システムでは、その実現可能性を考慮すると、複数のサブキャリア信号を束ねて１チャネルとするサブキャリア多重方式が検討されている。【０００３】
この技術に関連し、特許文献１は、複数の送受信器を実装したシステムを開示している。このようなシステムでは、複数の送受信器をいかに実装して小型化・低電力化を図るかがシステム実用化の鍵を握っている。そのため、シリコンフォトニクスによる光集積化技術や、ＣＦＰ（Ｃｅｎｔｕｍ  ｇｉｇａｂｉｔ  Ｆｏｒｍ  ｆａｃｔｏｒ  Ｐｌｕｇｇａｂｌｅ）４、ＣＦＰ８等の小型光モジュールの標準化等が盛んに行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−  １１５０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような問題に対し、複数のサブキャリア信号を１つの光受信フロントエンド（ＲｘＦＥ）で受信すれば、システム全体として光受信フロントエンドの数をサブキャリア信号の数よりも減らすことができるため、小型集積化・低電力化を実現することができる。しかしながら、光受信フロントエンドの帯域特性（周波数帯域）を十分確保できない場合に、送信側及び受信側の光源に発生した周波数ドリフトにより周波数オフセットが生じると、複数のサブキャリア信号の帯域幅が光受信フロントエンドの帯域特性を超えてしまう可能性がある。そのような場合、複数のサブキャリア信号を適切に切り出す（抽出する）ことができないおそれがある。したがって、受信特性が劣化するおそれがある。【０００６】
本発明の目的は、このような課題を解決するためになされたものであり、光受信フロントエンドの帯域特性を十分確保できない場合であっても、光受信フロントエンドの数をサブキャリア信号の数よりも少なくしても受信特性の劣化を抑制することが可能な光通信システム及び光周波数制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明にかかる光通信システムは、複数のサブキャリア信号を波長多重して送信する送信側システムと、前記波長多重された複数のサブキャリア信号を受信する受信側システムと、前記送信側システムの光源周波数及び前記受信側システムの光源周波数の少なくとも一方を制御する光源周波数制御システムとを有し、前記受信側システムは、前記波長多重された複数のサブキャリア信号の数よりも少ない数の光受信フロントエンドであって、それぞれの光受信フロントエンドは、前記複数のサブキャリア信号のうちの２つ以上のサブキャリア信号を受信する、光受信フロントエンドを有し、前記光源周波数制御システムは、前記光受信フロントエンドで受信された各サブキャリア信号の周波数オフセットを監視する周波数オフセット監視手段と、前記周波数オフセット監視手段による監視結果に基づいて、前記送信側システムの光源周波数及び前記受信側システムの光源周波数の少なくとも一方を制御する光源周波数制御手段とを有する。【０００８】
また、本発明にかかる光周波数制御方法は、送信側システムによって波長多重されて送信された複数のサブキャリア信号を、受信側システムにおいて、前記波長多重された複数のサブキャリア信号の数よりも少ない数の光受信フロントエンドを用いて受信し、それぞれの前記光受信フロントエンドは、前記複数のサブキャリア信号のうちの２つ以上のサブキャリア信号を受信し、前記光受信フロントエンドで受信された各サブキャリア信号の周波数オフセットを監視し、前記周波数オフセットの監視結果に基づいて、前記送信側システムの光源周波数及び前記受信側システムの光源周波数の少なくとも一方を制御する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、光受信フロントエンドの帯域特性を十分確保できない場合であっても、光受信フロントエンドの数をサブキャリア信号の数よりも少なくしても受信特性の劣化を抑制することが可能な光通信システム及び光周波数制御方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態にかかる光通信システムの概要を示す図である。
【図２】実施の形態１にかかる光通信システムの構成を示す図である。
【図３】図２に示す受信側システムのＡ点における信号スペクトルイメージを示す。
【図４】図２に示す受信側システムのＢ点における信号スペクトルイメージを示す。
【図５】図２に示す受信側システムのＣ点における信号スペクトルイメージを示す。
【図６】図２に示す受信側システムのＤ点における信号スペクトルイメージを示す。
【図７】図２に示す受信側システムのＥ点における信号スペクトルイメージを示す。
【図８】図２に示す受信側システムのＦ点における信号スペクトルイメージを示す。
【図９】受信ＬＯ光源の光源周波数がドリフトした場合のＡ点（図２）の信号スペクトルイメージを示す。
【図１０】受信ＬＯ光源の光源周波数がドリフトした場合のＢ点（図２）の信号スペクトルイメージを示す。
【図１１】送信光源の光源周波数がドリフトした場合のＡ点（図２）の信号スペクトルイメージを示す。
【図１２】送信光源の光源周波数がドリフトした場合のＢ点（図２）の信号スペクトルイメージを示す。
【図１３】実施の形態１にかかる光通信システムで行われる光周波数制御方法を示すフローチャートである。
【図１４】比較例にかかる光通信システムを示す図である。
【図１５】実施の形態２にかかる光通信システムを示す図である。
【図１６】実施の形態２にかかる信号スペクトルイメージを示す図である。
【図１７】実施の形態３にかかる光通信システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（本開示にかかる実施の形態の概要）
本開示の実施形態の説明に先立って、本開示にかかる実施の形態の概要について説明する。図１は、本開示の実施の形態にかかる光通信システム１の概要を示す図である。図１に示すように、光通信システム１は、送信側システム２と、受信側システム１０と、光源周波数制御システム２０とを有する。送信側システム２は、複数のサブキャリア信号を波長多重して送信する。受信側システム１０は、波長多重された複数のサブキャリア信号を受信する。光源周波数制御システム２０は、送信側システム２の光源周波数及び受信側システム１０の少なくとも一方の光源周波数を制御する。
【００１２】
受信側システム１０は、波長多重された複数のサブキャリア信号の数よりも少ない数の光受信フロントエンド１２を有する。それぞれの光受信フロントエンド１２は、複数のサブキャリア信号のうちの２つ以上のサブキャリア信号を受信する。なお、受信側システム１０は、送信側システム２で波長多重された複数のサブキャリア信号のチャネル間隔に基づいて、光受信フロントエンド１２で受信された各サブキャリア信号に対応した周波数シフトを当該サブキャリア信号に施す周波数シフト部１４（周波数シフト手段）を有してもよい。
【００１３】
光源周波数制御システム２０は、周波数オフセット監視部２２（周波数オフセット監視手段）と、光源周波数制御部２４（光源周波数制御手段）とを有する。周波数オフセット監視部２２は、光受信フロントエンド１２で受信された各サブキャリア信号の周波数オフセットを監視する。光源周波数制御部２４は、周波数オフセット監視部２２による監視結果に基づいて、送信側システム２の光源周波数及び受信側システム１０の光源周波数の少なくとも一方を制御する。
【００１４】
本実施の形態にかかる光通信システム１は、上記のように構成されているので、光受信フロントエンドの帯域特性を十分確保できない場合であっても、送受信側に配備される光源周波数を適切に制御して、複数のサブキャリア信号を光受信フロントエンドの周波数帯域内に最も効果的に配置することができ、複数のサブキャリア信号を適切に抽出することが可能となる。したがって、光受信フロントエンドの数をサブキャリア信号の数よりも少なくしても受信特性の劣化を抑制することが可能となる。なお、光通信システム１で実現可能な光周波数制御方法を用いても、光受信フロントエンドの数をサブキャリア信号の数よりも少なくしても受信特性の劣化を抑制することが可能となる。
【００１５】
（実施の形態１）
図２は、実施の形態１にかかる光通信システム５０の構成を示す図である。実施の形態１にかかる光通信システム５０は、光受信フロントエンドの数を低減することが可能な複数サブキャリア一括受信方式のデジタル光通信システムの構成となっている。図２の例では、Ｎ個のサブキャリア信号が伝送されるとする。なお、以下に説明する例では、２つのサブキャリア信号を１つの光受信フロントエンドで一括受信する構成が示されている。ここでは、説明簡略化のため、Ｎ個のサブキャリア信号のうち、２個のサブキャリア信号の送受信に係る部分のみ説明する。
【００１６】
光通信システム５０は、送信側システム１００と、受信側システム２００と、光源周波数制御システム３００とを有する。送信側システム１００と受信側システム２００とは、光伝送路６０を介して接続されている。なお、図面に記載した矢印の方向は、信号等の主要な流れ方向を示すが、この方向は例示であって、逆方向の流れを除外するものではない。つまり、図面に記載した一方向性の矢印は、ある信号（データ）の流れの方向を端的に示したものであって、双方向性を排除するものではない。
【００１７】
送信側システム１００は、Ｎ個の光送信器１１０−１〜１１０−Ｎと合波器１２０とを有する。光送信器１１０−１〜１１０−Ｎは、それぞれ、送信サブキャリア信号Ｓｓｃ１〜ＳｓｃＮを受信する。光送信器１１０−１は、送信デジタル処理部１１２−１、光送信フロントエンド１１４−１及び送信光源１１６−１を有する。同様に、光送信器１１０−２は、送信デジタル処理部１１２−２、光送信フロントエンド１１４−２及び送信光源１１６−２を有する。他の光送信器１１０−３〜１１０−Ｎについても同様である。なお、以下、光送信器１１０−１〜１１０−Ｎ等の複数ある構成要素を区別することなく説明するときは、単に、光送信器１１０と記載することがある。以下、光送信器１１０−１の処理について主に説明するが、他の光送信器１１０についても同様である。
【００１８】
送信サブキャリア信号Ｓｓｃ１は、送信デジタル処理部１１２−１に入力される。送信デジタル処理部１１２−１は、送信サブキャリア信号Ｓｓｃ１に対し適切な変調処理及び等化処理などの信号処理を施す。送信デジタル処理部１１２−１は、信号処理が施された送信サブキャリア信号Ｓｓｃ１を光送信フロントエンド１１４−１に送信する。光送信フロントエンド１１４−１は、送信光源１１６−１を用いて光信号に変換（変調）する。光送信フロントエンド１１４−１は、光信号に変換された送信サブキャリア信号Ｓｓｃ１を、合波器１２０に送信する。なお、光送信フロントエンド１１４−１は、デジタル信号をアナログ信号に変換するデジタル−アナログ変換器を含む。
【００１９】
同様に、送信サブキャリア信号Ｓｓｃ２は、送信デジタル処理部１１２−２に入力され、適切な変調処理や等化処理などの信号処理が施される。そして、送信サブキャリア信号Ｓｓｃ２は、光送信フロントエンド１１４−２を介して光信号に変換されて合波器１２０へと送られる。合波器１２０は、光カプラ等で構成されている。合波器１２０は、光信号に変換された送信サブキャリア信号Ｓｓｃ１〜ＳｓｃＮに対して波長多重を行って送信サブキャリア信号Ｓｓｃ１〜ＳｓｃＮを合波する。そして、合波器１２０は、合波（波長多重）された送信サブキャリア信号Ｓｓｃを、光伝送路６０を介して受信側システム２００へ送信する。
【００２０】
ここで、送信光源１１６−１および送信光源１１６−２の光周波数に所定の周波数差が設けられている。したがって、光送信フロントエンド１１４−１および光送信フロントエンド１１４−２で各サブキャリア信号を変調することにより、各サブキャリア信号は、合波器１２０によって所望のチャネル間隔（ＣＳ：Ｃｈａｎｅｌ  Ｓｐａｃｉｎｇ）で波長多重される。合波器１２０では、同様な処理によって光信号に変換された他のサブキャリア信号も含めてＮ個のサブキャリア信号をまとめて合波することにより、Ｎ個のサブキャリア信号で１チャネルとするサブキャリア多重信号を生成する。なお、送信光源１１６には、一般的にＩＴＬＡ（Ｉｎｔｅｇｒａｂｌｅ  Ｔｕｎａｂｌｅ  Ｌａｓｅｒ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ）モジュールに代表されるような可変波長レーザを用い、外部からその周波数を可変できる光源を使用する場合が考えられる。
【００２１】
受信側システム２００は、Ｍ個の光受信器２１０−１〜２１０−Ｍを有する。光受信器２１０は、各サブキャリア信号Ｓｓｃを処理する。ここで、Ｍ＜Ｎである。つまり、光受信器２１０の数は、サブキャリア信号Ｓｓｃの数よりも少ない。なお、上述したように、１つの光受信器２１０が２つのサブキャリア信号Ｓｓｃを処理する場合、ＭはＮの半分（Ｎが偶数の場合はＭ＝Ｎ／２、Ｎが奇数の場合はＭ＝（Ｎ＋１）／２）である。以下に説明する例では、１つの光受信器２１０が２つのサブキャリア信号Ｓｓｃを処理する場合について説明するが、１つの光受信器２１０は、３つ以上のサブキャリア信号Ｓｓｃを処理してもよい。
【００２２】
光受信器２１０は、光受信フロントエンド２１２と、受信ＬＯ（Ｌｏｃａｌ  ｏｓｃｉｌｌａｔｅ；局部発振）光源２１４と、周波数シフト部２２１及び周波数シフト部２２２と、受信デジタル信号処理部２３１及び受信デジタル信号処理部２３２とを有する。受信側システム２００は、光伝送路を介して受信したサブキャリア多重信号（複数のサブキャリア信号Ｓｓｃ）を、複数の光受信器２１０に分岐（分配）する。受信側システム２００は、例えば分配器等によって、各光受信器２１０に対して同じようにサブキャリア多重信号を分配してもよい。なお、以下の説明では、サブキャリア信号Ｓｓｃ１及びサブキャリア信号Ｓｓｃ２を処理する光受信器２１０−１について説明するが、他の光受信器２１０についても同様である。
【００２３】
光受信フロントエンド２１２は、アナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換（ＡＤ変換）器を含み、受信信号（サブキャリア多重信号）に対してＡＤ変換を行う。また、光受信フロントエンド２１２は、ミキサを含む。光受信フロントエンド２１２は、受信ＬＯ光源２１４からの受信ＬＯ光との干渉効果によって、分岐された受信信号から、送信サブキャリア信号Ｓｓｃ１および送信サブキャリア信号Ｓｓｃ２に相当する部分の信号を切り出す。つまり、本実施の形態においては、単一の光受信フロントエンド２１２が、２つのサブキャリア信号Ｓｓｃを処理する。具体的には、光受信フロントエンド２１２は、受信ＬＯ光源２１４の光周波数を中心にして、光受信フロントエンド２１２の持つ帯域特性（帯域幅）に従って、サブキャリア多重された受信信号から、送信サブキャリア信号Ｓｓｃ１及び送信サブキャリア信号Ｓｓｃ２に相当する部分の信号を抽出する。そして、光受信フロントエンド２１２は、抽出された信号を、２つの周波数シフト部２２１及び周波数シフト部２２２に対して送信する。詳しくは後述する。なお、受信ＬＯ光源２１４には、一般的にＩＴＬＡモジュールに代表されるような可変波長レーザを用い、外部からその周波数を可変できる光源を使用する場合が考えられる。
【００２４】
光受信フロントエンド２１２で処理された受信信号は、サブキャリア信号Ｓｓｃごとに個別に復調処理を行うため、サブキャリア信号Ｓｓｃ１を処理する周波数シフト部２２１と、サブキャリア信号Ｓｓｃ２を処理する周波数シフト部２２２とに分配（分岐）される。周波数シフト部２２１及び周波数シフト部２２２は、それぞれ、各受信信号に対し、＋ＣＳ／２及び−ＣＳ／２の周波数シフトを与える。周波数シフト部２２１は、＋ＣＳ／２の周波数シフトを与えた受信信号を受信デジタル信号処理部２３１に送信する。周波数シフト部２２２は、−ＣＳ／２の周波数シフトを与えた受信信号を受信デジタル信号処理部２３２に送信する。
【００２５】
受信デジタル信号処理部２３１及び受信デジタル信号処理部２３２は、受信信号に対して、光伝送路６０で受けた波長分散の補償、ナイキストフィルタ処理、偏波分離処理、偏波モード分散補償等の信号処理を行う。そして、受信デジタル信号処理部２３１は、送信サブキャリア信号Ｓｓｃ１に対応する受信サブキャリア信号Ｓｓｃ１を復元する。同様に、受信デジタル信号処理部２３２は、送信サブキャリア信号Ｓｓｃ２に対応する受信サブキャリア信号Ｓｓｃ２を復元する。詳しくは後述する。
【００２６】
光源周波数制御システム３００は、送信側システム１００に設けられた送信光源１１６の光源周波数及び受信側システム２００に設けられた受信ＬＯ光源２１４の光源周波数の最適制御を行う。光源周波数制御システム３００は、周波数オフセットモニタ部３１０と、受信ＬＯ光源周波数制御部３２２と、送信光源周波数制御部３２４とを有する。また、受信ＬＯ光源周波数制御部３２２と送信光源周波数制御部３２４とにより、光源周波数制御部３２０が構成される。
【００２７】
周波数シフト部２２１及び周波数シフト部２２２の出力が、周波数オフセットモニタ部３１０へと分岐されている。言い換えると、周波数オフセットモニタ部３１０は、周波数シフト部２２１及び周波数シフト部２２２の出力を抽出している。周波数オフセットモニタ部３１０は、サブキャリア信号Ｓｓｃ１に対応するＣ点の信号の周波数オフセット、及び、サブキャリア信号Ｓｓｃ２に対応するＤ点の信号の周波数オフセットをそれぞれ監視（モニタ）し、モニタ結果を生成する。また、周波数オフセットモニタ部３１０は、２つのモニタ結果の和を示す周波数オフセット和情報Ｏｓｕｍを生成する。また、周波数オフセットモニタ部３１０は、２つのモニタ結果の差を示す周波数オフセット差情報Ｏｄｉｆを生成する。そして、周波数オフセットモニタ部３１０は、周波数オフセット和情報Ｏｓｕｍを、受信ＬＯ光源周波数制御部３２２へ伝達する。また、周波数オフセットモニタ部３１０は、周波数オフセット差情報Ｏｄｉｆを、送信光源周波数制御部３２４へ伝達する。
【００２８】
受信ＬＯ光源周波数制御部３２２は、周波数オフセット和情報Ｏｓｕｍに基づいて、受信ＬＯ光源２１４の光源周波数を制御する。また、送信光源周波数制御部３２４は、周波数オフセット差情報Ｏｄｉｆに基づいて、送信光源１１６−１及び送信光源１１６−２の光周波数を、互いに加算、減算の異なる方向に制御する。詳しくは後述する。
【００２９】
次に、実施の形態１にかかる光通信システム５０の受信側システム２００の動作を説明する。図３〜図８は、送信側システム１００及び受信側システム２００に設けられている光源（つまり送信光源１１６及び受信ＬＯ光源２１４）の光周波数が理想的に配置されている場合の信号スペクトルイメージを示す図である。
【００３０】
図３は、図２に示す受信側システム２００のＡ点における信号スペクトルイメージを示す。Ａ点は、光受信器２１０−１の手前の点である。図３は、サブキャリア信号Ｓｓｃ１〜ＳｓｃＮのＮ個のサブキャリア信号Ｓｓｃが、送受信間で予め決められたチャネル間隔ＣＳの幅で波長多重されたスペクトルを示している。ここで、各サブキャリア信号Ｓｓｃ１〜ＳｓｃＮのキャリア周波数をそれぞれｆｓｃ１〜ｆｓｃＮとする。また、図３には、光受信器２１０−１における、受信ＬＯ光源２１４による受信ＬＯ光の周波数ｆＬＯが示されている。さらに、図３には、光受信器２１０−１における、光受信フロントエンド２１２の帯域特性（周波数特性；周波数帯域）が、破線で重ねて示されている。受信ＬＯ光は、サブキャリア信号Ｓｓｃ１とサブキャリア信号Ｓｓｃ２との中間位置に配置されている。
【００３１】
図３に示すように、光受信器２１０−１においては、Ｎ個のサブキャリア信号Ｓｓｃ１〜ＳｓｃＮのうち、サブキャリア信号Ｓｓｃ１及びサブキャリア信号Ｓｓｃ２の２つの信号が、受信ＬＯ光を中心とした光受信フロントエンド帯域特性の内側に含まれている。したがって、光受信器２１０−１の光受信フロントエンド２１２は、受信ＬＯ光との干渉効果によって、サブキャリア信号Ｓｓｃ１及びサブキャリア信号Ｓｓｃ２の２つのサブキャリア信号Ｓｓｃを切り出す（抽出する）。そして、光受信フロントエンド２１２は、抽出されたサブキャリア信号Ｓｓｃ１，Ｓｓｃ２をベースバンド信号に変換して、周波数シフト部２２１，２２２へ出力する。なお、他の光受信器２１０−２〜２１０−Ｍにおいても、同様の方法で、他のサブキャリア信号Ｓｓｃ３〜ＳｓｃＮが抽出される。
【００３２】
図４は、図２に示す受信側システム２００のＢ点における信号スペクトルイメージを示す。Ｂ点は、光受信フロントエンド２１２の後段であって、周波数シフト部２２１，２２２に分岐する前の点である。つまり、図４は、光受信フロントエンド２１２によって抽出された信号スペクトルイメージを示す。図３に示したように、受信ＬＯ光がサブキャリア信号Ｓｓｃ１とサブキャリア信号Ｓｓｃ２との中間位置に配置されている。したがって、ダウンコンバートされたＢ点におけるベースバンド信号では、負周波数−ＣＳ／２を中心としてサブキャリア信号Ｓｓｃ１が、正周波数＋ＣＳ／２を中心としてサブキャリア信号Ｓｓｃ２が、周波数０について対称に配置されている。そして、Ｂ点の信号は、周波数シフト部２２１および周波数シフト部２２２へと２方向に分岐される。
【００３３】
図５は、図２に示す受信側システム２００のＣ点における信号スペクトルイメージを示す。Ｃ点は、周波数シフト部２２１の後段の点である。周波数シフト部２２１は、周波数シフト部２２１へと分岐された信号（図４に示したＢ点の信号）からサブキャリア信号Ｓｓｃ１を切り出すため、この信号に＋ＣＳ／２の周波数シフトを加える。その結果、図５に示すように、信号スペクトルにおいて、サブキャリア信号Ｓｓｃ１が周波数０を中心として配置される。つまり、周波数シフト部２２１は、抽出された信号に対して、正方向に、チャネル間隔の半分に対応する周波数シフトを与える。
【００３４】
図６は、図２に示す受信側システム２００のＤ点における信号スペクトルイメージを示す。Ｄ点は、周波数シフト部２２２の後段の点である。周波数シフト部２２２は、周波数シフト部２２２へと分岐された信号（図４に示したＢ点の信号）からサブキャリア信号Ｓｓｃ２を切り出すため、この信号に−ＣＳ／２の周波数シフトを加える。その結果、図６に示すように、信号スペクトルにおいて、サブキャリア信号Ｓｓｃ２が周波数０を中心として配置される。つまり、周波数シフト部２２１は、抽出された信号に対して、負方向に、チャネル間隔の半分に対応する周波数シフトを与える。
【００３５】
図７は、図２に示す受信側システム２００のＥ点における信号スペクトルイメージを示す。Ｅ点は、受信デジタル信号処理部２３１の後段の点である。受信デジタル信号処理部２３１は、周波数シフトが加えられたＣ点の信号（図５）から、高域遮断フィルタ等を用いてサブキャリア信号Ｓｓｃ２を除去する。これにより、受信デジタル信号処理部２３１は、サブキャリア信号Ｓｓｃ１のみを抽出し、Ｅ点に出力する。なお、ナイキスト方式の伝送システムであれば、高域遮断フィルタは、ナイキストフィルタ等で代用することも可能である。
【００３６】
図８は、図２に示す受信側システム２００のＦ点における信号スペクトルイメージを示す。Ｆ点は、受信デジタル信号処理部２３２の後段の点である。受信デジタル信号処理部２３２は、周波数シフトが加えられたＤ点の信号（図６）から、高域遮断フィルタ等を用いてサブキャリア信号Ｓｓｃ１を除去する。これにより、受信デジタル信号処理部２３２は、サブキャリア信号Ｓｓｃ２のみを抽出し、Ｆ点に出力する。なお、上述したように、ナイキスト方式の伝送システムであれば、高域遮断フィルタは、ナイキストフィルタ等で代用することも可能である。
【００３７】
信号スペクトルが図３〜図８に示した状態であれば、つまり送信側及び受信側の光源（つまり送信光源１１６及び受信ＬＯ光源２１４）の光周波数（光源周波数）が適切に配置されている場合であれば、送信側及び受信側の光源周波数を制御する必要はない。つまり、単一の光受信フロントエンド２１２が、波長多重された複数のサブキャリア信号Ｓｓｃ１〜ＳｓｃＮから、２つのサブキャリア信号Ｓｓｃ（上述した例ではサブキャリア信号Ｓｓｃ１及びＳｓｃ２）を一括して抽出して信号処理を行う。したがって、効率的に２つのサブキャリア信号を波長多重された複数のサブキャリア信号から分離することが可能となる。
【００３８】
次に、送信側及び受信側の光源周波数がドリフト（変動）した場合の影響について説明する。図９〜図１０は、受信ＬＯ光源２１４の光源周波数がドリフトした場合の影響を説明する図である。図１１〜図１２は、送信光源１１６の光源周波数がドリフトした場合の影響を説明する図である。
【００３９】
図９は、受信ＬＯ光源２１４の光源周波数がドリフトした場合のＡ点（図２）の信号スペクトルイメージを示す。図３に示した信号スペクトルイメージと比較すると、受信ＬＯ光の周波数ｆＬＯが、受信ＬＯ光源２１４における周波数ドリフトによってΔｆＬＯだけ左（光周波数の負の方向）にシフトしている。これに伴って、光受信フロントエンド２１２の帯域特性も、ΔｆＬＯだけ左にシフトしている。これにより、サブキャリア信号Ｓｓｃ１は光受信フロントエンド２１２の周波数帯域内に含まれているが、矢印Ａで示すように、サブキャリア信号Ｓｓｃ２のスペクトルの一部は、光受信フロントエンド２１２の周波数帯域の外側に外れてしまうこととなる。
【００４０】
図１０は、受信ＬＯ光源２１４の光源周波数がドリフトした場合のＢ点（図２）の信号スペクトルイメージを示す。図１０において、実際のサブキャリア信号Ｓｓｃ２を実線で示すとともに、理想のサブキャリア信号Ｓｓｃ２’を破線で示す。また、受信ＬＯ光源２１４の光源周波数の左方向の周波数ドリフトの影響により、図４に示した信号スペクトルと比較して、サブキャリア信号Ｓｓｃ１及びサブキャリア信号Ｓｓｃ２について、受信ＬＯ光から相対的に見て右方向に（つまり周波数ドリフトの方向とは逆方向に）ΔｆＬＯの周波数オフセットが発生したように見える。
【００４１】
図９で示した状態の場合、図１０に示すように、光受信フロントエンド２１２によって抽出された信号スペクトルにおいては、矢印Ｂで示すように、光受信フロントエンド２１２の周波数帯域から外れたサブキャリア信号Ｓｓｃ２の右側の信号スペクトルが、理想のサブキャリア信号Ｓｓｃ２’と比較して削られてしまうこととなる。したがって、信号スペクトルが削られた分の情報が失われてしまうので、波形が大きく歪みサブキャリア信号Ｓｓｃ２の受信特性のみが大きく劣化する。なお、光通信システム５０の全体性能としては、最も特性の悪いサブキャリア信号Ｓｓｃの特性の影響が支配的となり、サブキャリア信号Ｓｓｃ２の受信特性のみが大きく劣化すると、光通信システム５０の全体性能も大きく劣化する。
【００４２】
図１１は、送信光源１１６の光源周波数がドリフトした場合のＡ点（図２）の信号スペクトルイメージを示す。図１１は、サブキャリア信号Ｓｓｃ１及びサブキャリア信号Ｓｓｃ２をそれぞれ形成する送信光源１１６−１及び送信光源１１６−２の周波数が、それぞれ左側及び右側にドリフトした場合の例を示している。
【００４３】
送信光源１１６−１の光周波数ｆｓｃ１及び送信光源１１６−２の光周波数ｆｓｃ２が、図３に示す状態からそれぞれ変動して、チャネル間隔ＣＳが拡がる方向にドリフトしたとする。この場合、図１１の矢印Ｃ１及び矢印Ｃ２で示すように、サブキャリア信号Ｓｓｃ１及びサブキャリア信号Ｓｓｃ２の一部が、光受信フロントエンド２１２の周波数帯域の外側に外れてしまうこととなる。具体的には、サブキャリア信号Ｓｓｃ１の左側及びサブキャリア信号Ｓｓｃ２の右側が、光受信フロントエンド２１２の周波数帯域の外側に外れてしまうこととなる。なお、送信光源１１６−１及び送信光源１１６−２の周波数が、それぞれ左側及び右側にΔＣＳ／２だけドリフトした場合、チャネル間隔は、ＣＳ＋ΔＣＳとなる。
【００４４】
図１２は、送信光源１１６の光源周波数がドリフトした場合のＢ点（図２）の信号スペクトルイメージを示す。図１２において、実際のサブキャリア信号Ｓｓｃ１及び実際のサブキャリア信号Ｓｓｃ２を実線で示すとともに、理想のサブキャリア信号Ｓｓｃ１’及び理想のサブキャリア信号Ｓｓｃ２’を破線で示す。
【００４５】
図１１で示した状態の場合、図１２の矢印Ｄ１で示すように、光受信フロントエンド２１２の周波数帯域から外れたサブキャリア信号Ｓｓｃ１の左側の部分の信号スペクトルが、理想のサブキャリア信号Ｓｓｃ１’と比較して削られてしまうこととなる。同様に、図１２の矢印Ｄ２で示すように、光受信フロントエンド２１２の周波数帯域から外れたサブキャリア信号Ｓｓｃ２の右側の部分の信号スペクトルが、理想のサブキャリア信号Ｓｓｃ２’と比較して削られてしまうこととなる。これにより、信号スペクトルが削られた分の情報が失われてしまうので、サブキャリア信号Ｓｓｃ１及びサブキャリア信号Ｓｓｃ２の両方について、波形が歪み特性が劣化する事となる。
【００４６】
このように、帯域特性のマージンが大きくない光受信フロントエンド２１２を用いて２つのサブキャリア信号Ｓｓｃを一括受信すると、送信側及び受信側の光源の周波数ドリフトの影響により、受信特性が大きく劣化する可能性がある。この問題を解決するため、本実施の形態にかかる光通信システム５０は、周波数オフセットモニタ部３１０を有する光源周波数制御システム３００を設けることによって、送信側及び受信側の光源周波数を制御するように構成されている。
【００４７】
図１３は、実施の形態１にかかる光通信システム５０で行われる光周波数制御方法を示すフローチャートである。まず、単一の光受信フロントエンド２１２が、２つのサブキャリア信号Ｓｓｃ（光受信器２１０の光受信フロントエンド２１２では、サブキャリア信号Ｓｓｃ１，Ｓｓｃ２）を受信する（ステップＳ１０２）。具体的には、上述したように、光受信フロントエンド２１２は、上述した方法によって、サブキャリア多重された受信信号から、２つのサブキャリア信号Ｓｓｃを含む信号（図４，図１０，図１２）を抽出する。さらに、光受信フロントエンド２１２は、この抽出された２つのサブキャリア信号Ｓｓｃを含む信号を、２つの周波数シフト部２２１，２２２に対して送信する。
【００４８】
２つの周波数シフト部２２１，２２２は、光受信フロントエンド２１２から受け付けた２つのサブキャリア信号Ｓｓｃを含む信号に対し、各サブキャリア信号Ｓｓｃに対応した周波数シフトを施す（ステップＳ１０４）。具体的には、図５を用いて説明したように、周波数シフト部２２１は、２つのサブキャリア信号Ｓｓｃを含む信号に対し、＋ＣＳ／２の周波数シフトを加える。同様に、図６を用いて説明したように、周波数シフト部２２２は、２つのサブキャリア信号Ｓｓｃを含む信号に対し、−ＣＳ／２の周波数シフトを加える。
【００４９】
次に、周波数オフセットモニタ部３１０は、各サブキャリア信号Ｓｓｃの周波数オフセットを監視する（ステップＳ１０６）。具体的には、上述したように、周波数オフセットモニタ部３１０は、図２のＣ点及びＤ点、つまり周波数シフト部２２１及び周波数シフト部２２２の後段から、周波数シフト部２２１及び周波数シフト部２２２の出力を抽出している。周波数オフセットモニタ部３１０は、サブキャリア信号Ｓｓｃ１およびサブキャリア信号Ｓｓｃ２のそれぞれの周波数オフセットを検出する。周波数オフセットモニタ部３１０は、検出された周波数オフセットに関する情報を、監視結果である周波数オフセットモニタ結果として取得する。
【００５０】
さらに、周波数オフセットモニタ部３１０は、サブキャリア信号Ｓｓｃ１の周波数オフセットとサブキャリア信号Ｓｓｃ２の周波数オフセットとの和を示す情報である周波数オフセット和情報Ｏｓｕｍを生成する。また、周波数オフセットモニタ部３１０は、サブキャリア信号Ｓｓｃ１の周波数オフセットとサブキャリア信号Ｓｓｃ２の周波数オフセットとの差を示す情報である周波数オフセット差情報Ｏｄｉｆを生成する。なお、周波数オフセットモニタ結果は、周波数オフセット和情報Ｏｓｕｍ及び周波数オフセット差情報Ｏｄｉｆを含む。周波数オフセットモニタ部３１０は、周波数オフセット和情報Ｏｓｕｍを、光源周波数制御部３２０の受信ＬＯ光源周波数制御部３２２に送信（伝達）する。また、周波数オフセットモニタ部３１０は、周波数オフセット差情報Ｏｄｉｆを、光源周波数制御部３２０の送信光源周波数制御部３２４に送信（伝達）する。
【００５１】
次に、光源周波数制御部３２０は、周波数オフセットモニタ部３１０による監視結果に基づいて、送信側及び受信側の少なくとも一方の光源の周波数を制御する（ステップＳ１０８）。具体的には、光源周波数制御部３２０の受信ＬＯ光源周波数制御部３２２は、周波数オフセット和情報Ｏｓｕｍを用いて、受信ＬＯ光源２１４の光周波数を制御する。また、光源周波数制御部３２０の送信光源周波数制御部３２４は、周波数オフセット差情報Ｏｄｉｆを用いて、送信光源１１６（送信光源１１６−１，１１６−２）の光周波数を制御する。
【００５２】
図９及び図１０に示すように、受信ＬＯ光に周波数ドリフトが発生した場合の処理について説明する。上述したように、図９に示すように受信ＬＯ光の光周波数ｆＬＯがΔｆＬＯだけ左方向にシフトしたとする。この場合、図１０に示すように、サブキャリア信号Ｓｓｃ１（−ＣＳ／２）及びサブキャリア信号Ｓｓｃ２（＋ＣＳ／２）に対して、同じΔｆＬＯの分だけ逆方向（右方向）にシフトしたように見える。
【００５３】
ここで、サブキャリア信号Ｓｓｃ１の周波数オフセットをｆｏｓ１とし、サブキャリア信号Ｓｓｃ２の周波数オフセットをｆｏｓ２とする。周波数オフセットモニタ部３１０は、ｆｏｓ１＝ｆｏｓ２＝＋ΔｆＬＯの周波数オフセットモニタ結果を取得する。さらに、周波数オフセットモニタ部３１０は、（ｆｏｓ１＋ｆｏｓ２）／２＝＋ΔｆＬＯを示す、周波数オフセット和情報Ｏｓｕｍを生成する。そして、受信ＬＯ光源周波数制御部３２２は、周波数オフセット和情報Ｏｓｕｍによって示される（ｆｏｓ１＋ｆｏｓ２）／２＝＋ΔｆＬＯがゼロとなるように、受信ＬＯ光源２１４の周波数をフィードバック制御する。つまり、受信ＬＯ光源周波数制御部３２２は、結果として受信ＬＯ光における周波数ドリフトが打ち消されるように、受信ＬＯ光源２１４の周波数を制御する。
【００５４】
この受信ＬＯ光の光周波数制御により、受信ＬＯ光をサブキャリア信号Ｓｓｃ１とサブキャリア信号Ｓｓｃ２との中間点に配置させることが可能となる。なお、このフィードバック制御は、光源の光周波数ドリフトの特性に応じて、間欠的に制御しても良いし、常時モニタおよび制御してもよい。常時制御を行えば、受信ＬＯ光源の光周波数がドリフトしても、常に受信ＬＯ光をサブキャリア信号Ｓｓｃ１とサブキャリア信号Ｓｓｃ２との中間点に維持する事が可能となる。つまり、光受信フロントエンド２１２の帯域特性は、周波数０を中心として左右対称であるため、上記受信ＬＯ光の光周波数制御を行うことにより、サブキャリア信号Ｓｓｃ１及びサブキャリア信号Ｓｓｃ２を均等に切り出すことが可能となる。言い換えると、サブキャリア信号Ｓｓｃ１及びサブキャリア信号Ｓｓｃ２のどちらか一方の特性が劣化するのではなく、サブキャリア信号Ｓｓｃ１及びサブキャリア信号Ｓｓｃ２を均等に切り出すことが可能となる。
【００５５】
次に、図１１及び図１２に示すように、送信光源１１６−１及び送信光源１１６−２に周波数ドリフトが発生したした場合の処理について説明する。上述したように、図１１に示すように、送信光源１１６−１の光周波数ｆｓｃ１が左方向つまりチャネル間隔ＣＳが拡がる方向にΔｆｓｃ１だけシフトし、送信光源１１６−２の光周波数ｆｓｃ２が右方向つまりチャネル間隔ＣＳが拡がる方向にΔｆｓｃ２だけシフトしたとする。この場合、右方向を正とすると、結果的に、チャネル間隔ＣＳは、ΔＣＳ＝Δｆｓｃ２−Δｆｓｃ１の分だけチャネル間隔が拡がることとなる。
【００５６】
図１２に示すように、受信ＬＯ光源２１４により周波数の制御が適切に行われた後では、ΔＣＳの影響として、サブキャリア信号Ｓｓｃ１及びサブキャリア信号Ｓｓｃ２に対して、ΔＣＳの１／２の周波数オフセットが、それぞれ逆方向に加わったように見える。つまり、周波数オフセットモニタ部３１０は、サブキャリア信号Ｓｓｃ１の周波数オフセットｆｏｓ１＝−ΔＣＳ／２、サブキャリア信号Ｓｓｃ２の周波数オフセットｆｏｓ２＝＋ΔＣＳ／２という周波数オフセットモニタ結果を取得する。さらに、周波数オフセットモニタ部３１０は、（ｆｏｓ１−ｆｏｓ２）／２＝−ΔＣＳ／２を示す、周波数オフセット差情報Ｏｄｉｆを生成する。
【００５７】
したがって、送信光源周波数制御部３２４は、周波数オフセット差情報Ｏｄｉｆを用いて、送信光源１１６−１を、−（ｆｏｓ１−ｆｏｓ２）／２＝＋ΔＣＳ／２の周波数シフトを与えるように制御する。一方、送信光源周波数制御部３２４は、送信光源１１６−２を、＋（ｆｏｓ１−ｆｏｓ２）／２＝−ΔＣＳ／２の周波数シフトを与えるように制御する。これにより、送信光源１１６−１と送信光源１１６−２との周波数間隔は、所定のＣＳに維持され得る。つまり、送信元である送信サブキャリア信号Ｓｓｃ１と送信サブキャリア信号Ｓｓｃ２とのチャネル間隔を適切に設定することが可能となる。
【００５８】
なお、受信ＬＯ光の光周波数制御と同様に、この送信光源１１６の光周波数のフィードバック制御は、光源の周波数ドリフトの特性に応じて、間欠的に制御しても良いし、常時モニタおよび制御してもよい。常時制御を行えば、送信光源１１６−１及び送信光源１１６−２の光周波数間隔が常に所定のＣＳに維持することが可能となる。これにより、図１２に示したような、送信光源１１６の周波数ドリフトにより光受信フロントエンド２１２の周波数帯域外に信号が外れることが、抑制される。したがって、光受信フロントエンド２１２が２つのサブキャリア信号Ｓｓｃを適切に抽出することが可能となる。
【００５９】
なお、受信ＬＯ光源周波数制御及び送信光源周波数制御の両方のフィードバック制御を行って初めて、送信側及び受信側における光源周波数が適切な関係となり得る。したがって、光受信フロントエンド２１２の帯域特性を最大限活かすためには、送信側及び受信側の両方の光周波数制御を行うことが望ましい。もちろん、どちらか一方の制御を行うだけでも効果はある。
【００６０】
また、図１１及び図１２に示すように送信光源１１６の光源周波数にドリフトが発生している場合、周波数オフセット和情報Ｏｓｕｍが示す和の値は、略０であり得る。また、図９及び図１０に示すように受信ＬＯ光源２１４の光源周波数にドリフトが発生している場合、周波数オフセット差情報Ｏｄｉｆが示す差の値は、略０である。したがって、上記のように、受信ＬＯ光源周波数制御及び送信光源周波数制御の両方のフィードバック制御を同時に行っても、問題はない。
【００６１】
（比較例）
図１４は、比較例にかかる光通信システム９００を示す図である。比較例にかかる光通信システム９００において、送信側システム１００の構成については、実施の形態１と実質的に同様である。受信側システム２００の構成については、サブキャリア信号Ｓｓｃの数と同じＮ個の光受信器９１０−１〜９１０−Ｎを有する点で、実施の形態１と異なる。
【００６２】
比較例にかかる構成では、サブキャリア信号Ｓｓｃ数が増えればそのまま比例してシステム全体の回路規模が大きくなる。なお、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ−ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）微細化等の進歩にともなって複数サブキャリア信号Ｓｓｃの処理を同一チップ上に集積化可能なデジタル信号処理部に関しては、今後集積化されて小型低電力化されていく可能性はある。しかしながら、光デバイスを含むアナログフロントエンドは、厳しい広帯域性が要求されるがゆえに、小型集積化が難しい。
【００６３】
このような問題に対し、複数のサブキャリア信号Ｓｓｃを１つの光受信フロントエンド２１２（ＲｘＦＥ）で受信すれば、システム全体として光受信フロントエンド２１２の数を減らすことができるため、小型集積化・低電力化を実現できる可能性がある。フロントエンドの帯域特性が十分確保できる無線通信では、このような方式は実現可能である。しかしながら、大容量を実現する光通信システムでは、扱う信号帯域幅が、無線と比較して１００倍以上広く、数１０ＧＨｚ以上の帯域を要する。さらに、キャリア周波数を決定する送信側及び受信側の光源の周波数ドリフトが発生することによって、サブキャリア間隔のズレやサブキャリア信号Ｓｓｃの周波数オフセットが生じる。その結果、光受信フロントエンド２１２の帯域制限を受けて複数サブキャリア信号Ｓｓｃを適切に切り出すことが困難となり受信特性が劣化する。
【００６４】
これに対し、本実施の形態においては、受信側システム２００は、サブキャリア信号Ｓｓｃの数よりも少ない光受信器２１０（光受信フロントエンド２１２）のみを有している。したがって、比較例にかかる構成と比較して、システム全体として光受信フロントエンドの数を減らすことができるため、小型集積化・低電力化を実現することが可能となる。さらに、実施の形態１にかかる光通信システム５０は、送信側及び受信側の光源の光周波数制御を行うことによって、送信側及び受信側の光源に周波数ドリフトが発生した場合であっても、光受信フロントエンド２１２の帯域特性に応じて適切にサブキャリア信号Ｓｓｃを抽出することができる。したがって、光受信フロントエンド２１２の持つ帯域特性を最も効果的に活用して、複数サブキャリア信号Ｓｓｃを抽出することが可能となる。つまり、光受信フロントエンド２１２の帯域特性を十分確保できない場合であっても、複数のサブキャリア信号を適切に抽出することが可能となる。したがって、光受信フロントエンド２１２の数をサブキャリア信号の数よりも少なくしても受信特性の劣化を抑制することが可能となる。
【００６５】
なお、周波数オフセットの検出手段としては、特に方式は問われない。しかしながら、Ｃ点及びＤ点で観測される信号は、波長分散補償や偏波処理等のデジタル処理や復調処理が行われる前の信号であるため、波長分散、偏波、変調方式等に依存しない周波数オフセットモニタを用いるのが好ましい。また、サブキャリア信号Ｓｓｃ１（Ｃ点）の周波数オフセットをモニタする際は、必要に応じてサブキャリア信号Ｓｓｃ２を高域遮断フィルタで除去してから周波数オフセットをモニタしてもよい。同様に、サブキャリア信号Ｓｓｃ２（Ｄ点）の周波数オフセットをモニタする際は、必要に応じてサブキャリア信号Ｓｓｃ１を高域遮断フィルタで除去してから周波数オフセットをモニタしてもよい。更にいえば、図２では、Ｃ点及びＤ点から周波数オフセットモニタ部３１０に信号を分岐しているが、Ｅ点及びＦ点から分岐してもよい。
【００６６】
また、上述した例では、複数サブキャリア信号Ｓｓｃを単一の光受信フロントエンド２１２で一括受信する場合の最小構成である２つのサブキャリア信号Ｓｓｃの抽出に関して説明したが、本実施の形態は、このような構成に限られない。光受信フロントエンド２１２は、３つ以上のサブキャリア信号Ｓｓｃを一括受信してもよい。この場合、上述したような周波数制御のコンセプトを３つ以上のサブキャリア信号の受信の場合に拡張可能であることは言うまでもない。
【００６７】
なお、光受信フロントエンド２１２が２つのサブキャリア信号Ｓｓｃを受信するためには、光受信フロントエンド２１２の帯域特性として、２つのサブキャリア信号Ｓｓｃを受信するための最低限の受信帯域幅を有する必要はある。しかしながら、図１４に示した比較例と比較して、光受信フロントエンド２１２の数を半減することができるため、システム全体の小型化及び低電力化を図ることが可能となる。
【００６８】
例えば、現在実用化されている、あるいは、実用化の目処がたっている光受信フロントエンドの帯域幅として、ボーレート３０Ｇｂａｕｄ帯のもので約２０〜２５ＧＨｚ程度、更に高速なボーレート４５Ｇｂａｕｄ帯のもので約３０〜３５ＧＨｚ程度の広帯域特性が得られている。したがって、信号帯域幅の狭窄化が可能なナイキスト伝送方式などを用いた光受信フロントエンドは、広帯域特性に対するマージンは少ないものの、実質的に１６ＧＨｚ強の信号帯域幅を有する３２Ｇｂａｕｄのサブキャリア信号Ｓｓｃを２個まで受信し得る。したがって、図２に示した構成を実現することができる。
【００６９】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。実施の形態２は、チャネル間隔を可能な限り狭幅化する構成を有する点で、実施の形態１と異なる。なお、この実施の形態２にかかる制御は、実施の形態１にかかる制御により光受信フロントエンド２１２の持つ帯域特性内にサブキャリア信号Ｓｓｃを調整できた後で行われることが好ましい。これにより、２つの制御が互いに独立となるので、制御が容易となる。
【００７０】
図１５は、実施の形態２にかかる光通信システム５０を示す図である。光通信システム５０は、送信側システム１００と、受信側システム２００と、光源周波数制御システム３００とを有する。送信側システム１００の構成は、実施の形態１と実質的に同様である。受信側システム２００は、Ｍ個の光受信器２１０−１〜２１０−Ｍを有する。図１５に示すように、実施の形態２にかかる光受信器２１０は、実施の形態１にかかる光受信器２１０と同じ構成要素を有する。
【００７１】
さらに、実施の形態２にかかる光受信器２１０は、受信デジタル信号処理部２３１及び受信デジタル信号処理部２３２の後段に、それぞれ、復調部２５１及び復調部２５２を有する。復調部２５１は、サブキャリア信号Ｓｓｃ１に対して復調処理を行う。復調部２５２は、サブキャリア信号Ｓｓｃ２に対して復調処理を行う。
【００７２】
実施の形態２にかかる光源周波数制御システム３００は、周波数オフセットモニタ部３１０、受信ＬＯ光源周波数制御部３２２及び送信光源周波数制御部３２４に加えて、ビットエラーモニタ３３２（ビットエラー監視手段）及び受信周波数シフト制御部３３４を有する。ビットエラーモニタ３３２は、復調処理におけるエラー訂正処理の際に得られるビットエラーレートを示す情報であるエラー情報Ｅｒｒを監視し、検出する。ビットエラーモニタ３３２は、エラー情報Ｅｒｒを送信光源周波数制御部３２４に対して送信する。
【００７３】
送信光源周波数制御部３２４は、エラー情報Ｅｒｒに基づいて送信光源１１６−１および送信光源１１６−２の光周波数を制御して、チャネル間隔を可能な限り狭幅化する。受信周波数シフト制御部３３４は、送信光源周波数制御部３２４によって制御されたチャネル間隔に基づいて、受信側の周波数シフト部２２１及び周波数シフト部２２２の周波数シフト量を適切に制御する。詳しくは後述する。
【００７４】
図１６は、実施の形態２にかかる信号スペクトルイメージを示す図である。実施の形態２においては、サブキャリア間の波長多重間隔にマージンがある場合、つまり隣り合うサブキャリア信号Ｓｓｃの間が空いている場合に、ビットエラーモニタ３３２によって得られたエラー情報Ｅｒｒを用いて、受信特性が劣化しない範囲で、徐々に送信光源１１６−１および送信光源１１６−２の光周波数を変化させて、チャネル間隔を狭くする方向に制御する。
【００７５】
具体的には、図３に示すように、サブキャリア信号Ｓｓｃ１とサブキャリア信号Ｓｓｃ２とが重なっていない場合、ビットエラーレートは、ほとんど変動しない。しかしながら、チャネル間隔を狭くした結果、サブキャリア信号Ｓｓｃ１とサブキャリア信号Ｓｓｃ２とが重なった場合に、ビットエラーレートが、サブキャリア信号Ｓｓｃ１とサブキャリア信号Ｓｓｃ２とが重なっていない場合と比較して、所定値よりも大きく悪化する。したがって、送信光源周波数制御部３２４は、エラー情報Ｅｒｒが示すビットエラーレートが悪化していない場合には、チャネル間隔を狭くする方向に、徐々に送信光源１１６−１および送信光源１１６−２の光周波数を変化させる。一方、送信光源周波数制御部３２４は、エラー情報Ｅｒｒが示すビットエラーレートが悪化した場合には、チャネル間隔を拡げる方向に、送信光源１１６−１および送信光源１１６−２の光周波数を変化させる。
【００７６】
そして、図１６に示すように、サブキャリア信号Ｓｓｃ１の信号スペクトルとサブキャリア信号Ｓｓｃ２の信号スペクトルとが互いに接するまで、チャネル間隔を狭くすることができる。つまり、２つのサブキャリア間にギャップの無い最も高密度な波長多重間隔に最適化される。このとき、元々のチャネル間隔がＣＳであるとすると、サブキャリア信号Ｓｓｃ１とサブキャリア信号Ｓｓｃ２とのチャネル間隔はＣＳ−ΔＣＳｍｉｎに狭くなっている。この場合、送信光源１１６−１の周波数は、元々の周波数から、＋ΔＣＳｍｉｍ／２だけシフト（変動）したこととなる。また、送信光源１１６−２の周波数は、元々の周波数から、−ΔＣＳｍｉｍ／２だけシフト（変動）したこととなる。
【００７７】
受信周波数シフト制御部３３４は、変化したチャネル間隔に応じて（つまりチャネル間隔の変化量に応じて）、周波数シフト部２２１及び周波数シフト部２２２における周波数シフト量を調整する。例えば、図１６に示した例では、チャネル間隔がＣＳ−ΔＣＳｍｉｎであるので、受信周波数シフト制御部３３４は、周波数シフト部２２１に対して、＋（ＣＳ−ΔＣＳｍｉｎ）／２の周波数シフトを信号に与えるように制御する。また、受信周波数シフト制御部３３４は、周波数シフト部２２２に対して、−（ＣＳ−ΔＣＳｍｉｎ）／２の周波数シフトを信号に与えるように制御する。
【００７８】
なお、受信周波数シフト制御部３３４が変化したチャネル間隔（つまりチャネル間隔の変化量）を検知する方法は、種々の方法がある。例えば、受信周波数シフト制御部３３４は、送信光源周波数制御部３２４が送信光源１１６−１，１１６−２に対して指示した光周波数の値を取得して、変化後のチャネル間隔を検知してもよい。これにより、受信周波数シフト制御部３３４はリアルタイムで周波数シフト量を制御することができる。一方、送信側から情報を取得する必要があるので、配線等が複雑化する可能性がある。
【００７９】
また、受信周波数シフト制御部３３４は、周波数オフセット差情報Ｏｄｉｆを用いて、変化後のチャネル間隔を検知してもよい。具体的には、送信光源周波数制御部３２４によってチャネル間隔が狭くなるように制御された状態で光送信器１１０がサブキャリア信号Ｓｓｃ１及びサブキャリア信号Ｓｓｃ２を送信したため、光受信器２１０は、チャネル間隔が狭くなった状態で、サブキャリア信号Ｓｓｃ１及びサブキャリア信号Ｓｓｃ２を受信する。したがって、図１１〜図１２の例とは逆に、チャネル間隔が狭くなる。チャネル間隔が変動しているので、周波数オフセットモニタ部３１０は、この変動量を、周波数オフセット差情報Ｏｄｉｆを生成することができる。なお、周波数オフセット差情報Ｏｄｉｆが示す値の正負の符号は、実施の形態１の場合とは逆になり得る。したがって、受信周波数シフト制御部３３４は、周波数オフセット差情報Ｏｄｉｆを用いて、変化後のチャネル間隔を検知できる。これにより、受信側のみで信号を送受信できるので、送信光源周波数制御部３２４の制御値を用いる方法と比較して、配線等が容易となる。一方、光送信器１１０がチャネル間隔を狭くするようにして送信したサブキャリア信号におけるチャネル間隔の変動量を検知するので、送信光源周波数制御部３２４の制御値を用いる方法と比較すると、リアルタイム性は劣る。
【００８０】
実施の形態２では、実施の形態１による周波数利用効率の向上に加えて、光受信フロントエンド２１２の帯域特性に対するマージンが増大する方向に光周波数を制御することができる。そして、このマージンを光受信フロントエンド２１２の帯域特性に対する要求仕様緩和のために使用することも可能である。なお、本実施の形態の説明ではビットエラーレートに基づいて光源周波数の制御を行っているが、このような構成に限られない。例えば、ビットエラーレートに相関のあるＱ値、又は、ＥＶＭ（Ｅｒｒｏｒ  Ｖｅｃｔｏｒ  Ｍａｇｎｉｔｕｄｅ）等を用いてもよい。
【００８１】
（実施の形態３）
次に、実施の形態３について説明する。実施の形態３は、チャネル間隔を可能な限り狭幅化する構成を有する点で、実施の形態１と異なる。また、実施の形態３は、スペクトルモニタを用いてチャネル間隔を狭幅化する点で、実施の形態２と異なる。なお、この実施の形態３にかかる制御は、実施の形態１にかかる制御により光受信フロントエンド２１２の持つ帯域特性内にサブキャリア信号Ｓｓｃを調整できた後で行われることが好ましい。これにより、２つの制御が互いに独立となるので、制御が容易となる。
【００８２】
図１７は、実施の形態３にかかる光通信システム５０を示す図である。光通信システム５０は、送信側システム１００と、受信側システム２００と、光源周波数制御システム３００とを有する。送信側システム１００の構成は、実施の形態１と実質的に同様である。受信側システム２００は、Ｍ個の光受信器２１０−１〜２１０−Ｍを有する。図１５に示すように、実施の形態３にかかる光受信器２１０は、実施の形態１にかかる光受信器２１０と同じ構成要素を有する。
【００８３】
実施の形態３にかかる光源周波数制御システム３００は、周波数オフセットモニタ部３１０、受信ＬＯ光源周波数制御部３２２及び送信光源周波数制御部３２４に加えて、スペクトルモニタ３４２（スペクトル監視手段）及び受信周波数シフト制御部３４４を有する。なお、受信周波数シフト制御部３４４の構成及び動作は、実施の形態２にかかる受信周波数シフト制御部３３４と実質的に同様であるので、説明を省略する。
【００８４】
スペクトルモニタ３４２は、Ｃ点及びＤ点の信号を抽出する。Ｃ点及びＤ点の両信号（どちらか片方でもよい）は、サブキャリア信号Ｓｓｃ１およびサブキャリア信号Ｓｓｃ２の２つのサブキャリア信号Ｓｓｃ成分が含まれた信号である。したがって、スペクトルモニタ３４２は、信号スペクトルの形状（エンベロープ）から、２つのサブキャリア信号Ｓｓｃのチャネル間隔を推定する。スペクトルモニタ３４２は、推定されたチャネル間隔の情報を含むスペクトルモニタ情報Ｓｐｍ（監視結果）を、送信光源周波数制御部３２４に対して送信する。
【００８５】
送信光源周波数制御部３２４は、スペクトルモニタ情報Ｓｐｍに基づいて送信光源１１６−１および送信光源１１６−２の光周波数を制御して、チャネル間隔を可能な限り狭幅化する。具体的には、送信光源周波数制御部３２４は、両サブキャリア信号Ｓｓｃのスペクトルがクロストークしない（重ならない）最小のチャネル間隔となるように、送信光源１１６の周波数を制御する。このように、チャネル間隔を可能な限り狭くする制御を行うことで、実施の形態２と同様に、図１６で示したようなスペクトルイメージを実現することが可能となる。このように、本実施の形態によれば、スペクトルモニタ情報Ｓｐｍに基づいて、チャネル間隔を制御することにより、実施の形態２と同様な効果が得られる。
【００８６】
（変形例）
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、光源周波数制御システム３００は、受信側システム２００と物理的に別個でなくてもよい。つまり、光源周波数制御システム３００は、受信側システム２００を構成する装置の内部に設けられていてもよい。
【００８７】
また、上述した実施の形態においては、周波数シフト部が、光受信フロントエンドで受信された各サブキャリア信号に対応した周波数シフトを当該サブキャリア信号に施し、周波数オフセットモニタ部３１０が、周波数シフトが施された各サブキャリア信号の周波数オフセットを監視するように構成されている。しかしながら、このような構成に限られない。周波数シフト部は、必ずしも必要ではない。つまり、適切に周波数オフセットを監視できれば、周波数オフセットモニタ部３１０は、周波数シフトが施された各サブキャリア信号の周波数オフセットを監視する必要はない。しかしながら、周波数シフトが施された各サブキャリア信号の周波数オフセットを監視することにより、より適切に、周波数オフセットを監視することが可能となる。
【００８８】
また、上述した実施の形態２及び実施の形態３では、ビットエラーレート又はスペクトルモニタ情報に基づき制御を行っているが、このような構成に限られない。例えば、受信特性に関連するモニタ情報を用いて、チャネル間隔を制御してもよい。
【００８９】
また、上述の実施の形態では、本発明をハードウェアの構成として説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明は、無線通信装置内の各回路の処理を、ＣＰＵ（Central Processing Unit）にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。
【００９０】
上述の例において、プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【００９１】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
複数のサブキャリア信号を波長多重して送信する送信側システムと、
前記波長多重された複数のサブキャリア信号を受信する受信側システムと、
前記送信側システムの光源周波数及び前記受信側システムの光源周波数の少なくとも一方を制御する光源周波数制御システムと
を有し、
前記受信側システムは、
前記波長多重された複数のサブキャリア信号の数よりも少ない数の光受信フロントエンドであって、それぞれの光受信フロントエンドは、前記複数のサブキャリア信号のうちの２つ以上のサブキャリア信号を受信する、光受信フロントエンド
を有し、
前記光源周波数制御システムは、
前記光受信フロントエンドで受信された各サブキャリア信号の周波数オフセットを監視する周波数オフセット監視手段と、
前記周波数オフセット監視手段による監視結果に基づいて、前記送信側システムの光源周波数及び前記受信側システムの光源周波数の少なくとも一方を制御する光源周波数制御手段と
を有する光通信システム。
（付記２）
前記周波数オフセット監視手段は、各サブキャリア信号の周波数オフセットの和を示す周波数オフセット和情報、及び、各サブキャリア信号の周波数オフセットの差を示す周波数オフセット差情報を生成し、
前記光源周波数制御手段は、前記周波数オフセット和情報及び前記周波数オフセット差情報に基づいて、前記送信側システムの光源周波数及び前記受信側システムの光源周波数の少なくとも一方を制御する
付記１に記載の光通信システム。
（付記３）
前記光源周波数制御手段は、前記周波数オフセット和情報で示される周波数オフセットが打ち消されるように、前記受信側システムの光源周波数を制御する
付記２に記載の光通信システム。
（付記４）
前記光源周波数制御手段は、前記光受信フロントエンドで受信された各サブキャリア信号のうちの第１のサブキャリア信号については、前記周波数オフセット差情報で示される周波数オフセットと逆の方向にシフトするように前記送信側システムの光源周波数を制御し、前記光受信フロントエンドで受信された各サブキャリア信号のうち前記第１のサブキャリア信号とは異なる第２のサブキャリア信号については、前記周波数オフセット差情報で示される周波数オフセットと同じ方向にシフトするように前記送信側システムの光源周波数を制御する
付記２又は３に記載の光通信システム。
（付記５）
前記送信側システムで波長多重された前記複数のサブキャリア信号のチャネル間隔に基づいて、前記光受信フロントエンドで受信された各サブキャリア信号に対応した周波数シフトを当該サブキャリア信号に施す周波数シフト手段
をさらに有し、
前記周波数オフセット監視手段は、前記周波数シフトが施された各サブキャリア信号の周波数オフセットを監視する
付記１から４のいずれか１項に記載の光通信システム。
（付記６）
前記光源周波数制御システムは、
前記受信側システムにおいて各サブキャリア信号の復調の際に得られるビットエラーレートを監視するビットエラー監視手段
をさらに有し、
前記光源周波数制御手段は、前記ビットエラー監視手段による監視結果に基づいて、前記送信側システムにおいて各サブキャリア信号のチャネル間隔が狭くなるように、前記送信側システムの光源周波数を制御する
付記１から５のいずれか１項に記載の光通信システム。
（付記７）
前記光源周波数制御手段は、前記ビットエラーレートが所定値よりも悪化していない場合は、前記チャネル間隔が狭くなるように前記送信側システムの光源周波数を制御し、前記ビットエラーレートが所定値以上に悪化した場合は、前記チャネル間隔が拡がるように前記送信側システムの光源周波数を制御する
付記６に記載の光通信システム。
（付記８）
前記光源周波数制御システムは、
前記受信側システムにおける各サブキャリア信号の信号スペクトルから、前記光受信フロントエンドで受信された各サブキャリア信号のチャネル間隔を推定するスペクトル監視手段
をさらに有し、
前記光源周波数制御手段は、前記推定されたチャネル間隔に基づいて、前記送信側システムにおいて各サブキャリア信号のチャネル間隔が狭くなるように、前記送信側システムの光源周波数を制御する
付記１から５のいずれか１項に記載の光通信システム。
（付記９）
送信側システムによって波長多重されて送信された複数のサブキャリア信号を、受信側システムにおいて、前記波長多重された複数のサブキャリア信号の数よりも少ない数の光受信フロントエンドを用いて受信し、
それぞれの前記光受信フロントエンドは、前記複数のサブキャリア信号のうちの２つ以上のサブキャリア信号を受信し、
前記光受信フロントエンドで受信された各サブキャリア信号の周波数オフセットを監視し、
前記周波数オフセットの監視結果に基づいて、前記送信側システムの光源周波数及び前記受信側システムの光源周波数の少なくとも一方を制御する
光周波数制御方法。
（付記１０）
各サブキャリア信号の周波数オフセットの和を示す周波数オフセット和情報、及び、各サブキャリア信号の周波数オフセットの差を示す周波数オフセット差情報を生成し、
前記周波数オフセット和情報及び前記周波数オフセット差情報に基づいて、前記送信側システムの光源周波数及び前記受信側システムの光源周波数の少なくとも一方を制御する
付記９に記載の光周波数制御方法。
（付記１１）
前記周波数オフセット和情報で示される周波数オフセットが打ち消されるように、前記受信側システムの光源周波数を制御する
付記１０に記載の光周波数制御方法。
（付記１２）
前記光受信フロントエンドで受信された各サブキャリア信号のうちの第１のサブキャリア信号については、前記周波数オフセット差情報で示される周波数オフセットと逆の方向にシフトするように前記送信側システムの光源周波数を制御し、前記光受信フロントエンドで受信された各サブキャリア信号のうち前記第１のサブキャリア信号とは異なる第２のサブキャリア信号については、前記周波数オフセット差情報で示される周波数オフセットと同じ方向にシフトするように前記送信側システムの光源周波数を制御する
付記１０又は１１に記載の光周波数制御方法。
（付記１３）
前記送信側システムで波長多重された前記複数のサブキャリア信号のチャネル間隔に基づいて、前記光受信フロントエンドで受信された各サブキャリア信号に対応した周波数シフトを当該サブキャリア信号に施し、
前記周波数シフトが施された各サブキャリア信号の周波数オフセットを監視する
付記９から１２のいずれか１項に記載の光周波数制御方法。
（付記１４）
前記受信側システムにおいて各サブキャリア信号の復調の際に得られるビットエラーレートを監視し、
前記ビットエラーレートの監視結果に基づいて、前記送信側システムにおいて各サブキャリア信号のチャネル間隔が狭くなるように、前記送信側システムの光源周波数を制御する
付記９から１３のいずれか１項に記載の光周波数制御方法。
（付記１５）
前記ビットエラーレートが所定値よりも悪化していない場合は、前記チャネル間隔が狭くなるように前記送信側システムの光源周波数を制御し、前記ビットエラーレートが所定値以上に悪化した場合は、前記チャネル間隔が拡がるように前記送信側システムの光源周波数を制御する
付記１４に記載の光周波数制御方法。
（付記１６）
前記受信側システムにおける各サブキャリア信号の信号スペクトルから、前記光受信フロントエンドで受信された各サブキャリア信号のチャネル間隔を推定し、
前記推定されたチャネル間隔に基づいて、前記送信側システムにおいて各サブキャリア信号のチャネル間隔が狭くなるように、前記送信側システムの光源周波数を制御する
付記９から１３のいずれか１項に記載の光周波数制御方法。
【００９２】
以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【００９３】
この出願は、２０１７年３月６日に出願された日本出願特願２０１７−０４１２８０を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【００９４】
１  光通信システム
２  送信側システム
１０  受信側システム
１２  光受信フロントエンド
１４  周波数シフト部
２０  光源周波数制御システム
２２  周波数オフセット監視部
２４  光源周波数制御部
５０  光通信システム
６０  光伝送路
１００  送信側システム
１１０  光送信器
１１２  送信デジタル処理部
１１４  光送信フロントエンド
１１６  送信光源
１２０  合波器
２００  受信側システム
２１０  光受信器
２１２  光受信フロントエンド
２１４  受信ＬＯ光源
２２１，２２２  周波数シフト部
２３１，２３２  受信デジタル信号処理部
２５１，２５２  復調部
３００  光源周波数制御システム
３１０  周波数オフセットモニタ部
３２０  光源周波数制御部
３２２  受信ＬＯ光源周波数制御部
３２４  送信光源周波数制御部
３３２  ビットエラーモニタ
３３４  受信周波数シフト制御部
３４２  スペクトルモニタ
３４４  受信周波数シフト制御部
【図１】
2018164035.tif 000003
【図２】
2018164035.tif 000004
【図３】
2018164035.tif 000005
【図４】
2018164035.tif 000006
【図５】
2018164035.tif 000007
【図６】
2018164035.tif 000008
【図７】
2018164035.tif 000009
【図８】
2018164035.tif 000010
【図９】
2018164035.tif 000011
【図１０】
2018164035.tif 000012
【図１１】
2018164035.tif 000013
【図１２】
2018164035.tif 000014
【図１３】
2018164035.tif 000015
【図１４】
2018164035.tif 000016
【図１５】
2018164035.tif 000017
【図１６】
2018164035.tif 000018
【図１７】
2018164035.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】令和1年8月19日(2019.8.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のサブキャリア信号を波長多重して送信する送信側システムと、
前記波長多重された複数のサブキャリア信号を受信する受信側システムと、
前記送信側システムの光源周波数及び前記受信側システムの光源周波数の少なくとも一方を制御する光源周波数制御システムと
を有し、
前記受信側システムは、
前記波長多重された複数のサブキャリア信号の数よりも少ない数の光受信フロントエンドであって、それぞれの光受信フロントエンドは、前記複数のサブキャリア信号のうちの２つ以上のサブキャリア信号を受信する、光受信フロントエンド
を有し、
前記光源周波数制御システムは、
前記光受信フロントエンドで受信された各サブキャリア信号の周波数オフセットを監視する周波数オフセット監視手段と、
前記周波数オフセット監視手段による監視結果に基づいて、前記送信側システムの光源周波数及び前記受信側システムの光源周波数の少なくとも一方を制御する光源周波数制御手段と
を有する光通信システム。
【請求項２】
前記周波数オフセット監視手段は、各サブキャリア信号の周波数オフセットの和を示す周波数オフセット和情報、及び、各サブキャリア信号の周波数オフセットの差を示す周波数オフセット差情報を生成し、
前記光源周波数制御手段は、前記周波数オフセット和情報及び前記周波数オフセット差情報に基づいて、前記送信側システムの光源周波数及び前記受信側システムの光源周波数の少なくとも一方を制御する
請求項１に記載の光通信システム。
【請求項３】
前記光源周波数制御手段は、前記周波数オフセット和情報で示される周波数オフセットが打ち消されるように、前記受信側システムの光源周波数を制御する
請求項２に記載の光通信システム。
【請求項４】
前記光源周波数制御手段は、前記光受信フロントエンドで受信された各サブキャリア信号のうちの第１のサブキャリア信号については、前記周波数オフセット差情報で示される周波数オフセットと逆の方向にシフトするように前記送信側システムの光源周波数を制御し、前記光受信フロントエンドで受信された各サブキャリア信号のうち前記第１のサブキャリア信号とは異なる第２のサブキャリア信号については、前記周波数オフセット差情報で示される周波数オフセットと同じ方向にシフトするように前記送信側システムの光源周波数を制御する
請求項２又は３に記載の光通信システム。
【請求項５】
前記送信側システムで波長多重された前記複数のサブキャリア信号のチャネル間隔に基づいて、前記光受信フロントエンドで受信された各サブキャリア信号に対応した周波数シフトを当該サブキャリア信号に施す周波数シフト手段
をさらに有し、
前記周波数オフセット監視手段は、前記周波数シフトが施された各サブキャリア信号の周波数オフセットを監視する
請求項１から４のいずれか１項に記載の光通信システム。
【請求項６】
前記光源周波数制御システムは、
前記受信側システムにおいて各サブキャリア信号の復調の際に得られるビットエラーレートを監視するビットエラー監視手段
をさらに有し、
前記光源周波数制御手段は、前記ビットエラー監視手段による監視結果に基づいて、前記送信側システムにおいて各サブキャリア信号のチャネル間隔が狭くなるように、前記送信側システムの光源周波数を制御する
請求項１から５のいずれか１項に記載の光通信システム。
【請求項７】
前記光源周波数制御手段は、前記ビットエラーレートが所定値よりも悪化していない場合は、前記チャネル間隔が狭くなるように前記送信側システムの光源周波数を制御し、前記ビットエラーレートが所定値以上に悪化した場合は、前記チャネル間隔が拡がるように前記送信側システムの光源周波数を制御する
請求項６に記載の光通信システム。
【請求項８】
前記光源周波数制御システムは、
前記受信側システムにおける各サブキャリア信号の信号スペクトルから、前記光受信フロントエンドで受信された各サブキャリア信号のチャネル間隔を推定するスペクトル監視手段
をさらに有し、
前記光源周波数制御手段は、前記推定されたチャネル間隔に基づいて、前記送信側システムにおいて各サブキャリア信号のチャネル間隔が狭くなるように、前記送信側システムの光源周波数を制御する
請求項１から５のいずれか１項に記載の光通信システム。
【請求項９】
送信側システムによって波長多重されて送信された複数のサブキャリア信号を、受信側システムにおいて、前記波長多重された複数のサブキャリア信号の数よりも少ない数の光受信フロントエンドを用いて受信し、
それぞれの前記光受信フロントエンドは、前記複数のサブキャリア信号のうちの２つ以上のサブキャリア信号を受信し、
前記光受信フロントエンドで受信された各サブキャリア信号の周波数オフセットを監視し、
前記周波数オフセットの監視結果に基づいて、前記送信側システムの光源周波数及び前記受信側システムの光源周波数の少なくとも一方を制御する
光周波数制御方法。
【請求項１０】
各サブキャリア信号の周波数オフセットの和を示す周波数オフセット和情報、及び、各サブキャリア信号の周波数オフセットの差を示す周波数オフセット差情報を生成し、
前記周波数オフセット和情報及び前記周波数オフセット差情報に基づいて、前記送信側システムの光源周波数及び前記受信側システムの光源周波数の少なくとも一方を制御する
請求項９に記載の光周波数制御方法。
【国際調査報告】
2018164035.tif 000020
2018164035.tif 000021
2018164035.tif 000022
2018164035.tif 000023