(57)【要約】【課題】可変分散補償器の補償分散値設定時間を短縮する。【解決手段】光受信器は、第１及び第２の分散値を選択し、補償のために用いる分散値を、第１から第２の分散値に変化させるために必要な安定化時間、安定化時間よりも短い変化時間、及び変化時間後の分散値と第２の分散値との差分を予め取得し、選択された第１の分散値によって受信した光信号を補償し、第１の分散値についてクロックの第１の抽出情報が生成され、補償のために用いる分散値を、第１の分散値から第２の分散値へ変化させ、分散値を変化させ始めてから変化時間が経過した時の分散値によって、受信した光信号を補償し、変化時間後の分散値について、クロックの第２の抽出情報が生成され、第２の抽出情報が可能を示す場合、第２の分散値及び変化時間後の分散値と第２の分散値との差分に基づいて算出された分散値によって光信号を補償する。【選択図】図６
2011250266.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信した光信号の分散を、所定の範囲の分散値において補償する補償部を備える光受信器であって、
前記光受信器は、補償制御部と、クロック抽出部とを備え、
前記補償制御部は、
前記所定の範囲の分散値から、所定量の差がある第１の前記分散値および第２の前記分散値を選択し、
前記補償部において用いる前記分散値を、前記第１の分散値から前記第２の分散値に変化させるために必要な安定化時間、前記安定化時間よりも短い変化時間、および、前記変化時間後の前記分散値と前記第２の分散値との差分を、あらかじめ取得し、
前記クロック抽出部は、
前記受信した光信号を電気信号に変換し、
前記電気信号からクロックを抽出できるか否かを示す抽出情報を生成し、
前記抽出情報が不可を示す場合、前記補償部は、前記選択された第１の分散値によって、前記受信した光信号を補償し、
前記クロック抽出部は、前記第１の分散値によって補償された光信号について、前記クロックを抽出できるか否かを示す第１の抽出情報を生成し、
前記補償制御部は、前記補償部において用いられる前記分散値を、前記第１の分散値から前記第２の分散値を目標として変化させ、
前記補償部は、前記分散値を変化させ始めてから前記変化時間が経過した時の分散値によって、受信した光信号を補償し、
前記クロック抽出部は、前記変化時間後の分散値によって補償された光信号について、前記クロックが抽出できるか否かを示す第２の抽出情報を生成し、
前記生成された第１の抽出情報が不可を示し、かつ、前記生成された第２の抽出情報が可能を示す場合、前記補償制御部は、前記第２の分散値、および、前記変化時間後の分散値と第２の分散値との差分に基づいて算出された分散値によって、前記補償部に、前記光信号の分散を補償させることを特徴とする光受信器。
【請求項２】
前記補償制御部は、前記分散値を、初期値である前記第１の分散値から、目標値である前記第２の分散値に向けて変化させた後、前記第２の分散値を初期値に設定し、前記第３の分散値を目標値に設定することによって、前記分散値を前記第２の分散値から前記第３の分散値に変化させ、
前記第３の分散値と前記第２の分散値との差は、前記第２の分散値と前記第１の分散値との差と等しくなるように、前記第３の分散値が設定されており、
前記第１の分散値は、前記第２の分散値より低く、
前記第２の分散値は、前記第３の分散値より低く、
前記補償制御部は、前記クロック抽出部及び前記補償制御部が、新たな初期値及び新たな目標値を用いて繰り返し処理を行うことによって、前記生成された第１の抽出情報が不可を示し、かつ前記生成された第２の抽出情報が可能を示す場合、算出された分散値を決定することを特徴とする請求項１に記載の光受信器。
【請求項３】
前記補償制御部は、
前記補償部に指示する前記目標値である分散値を変化させると、前記補償部の分散値が前記目標値である分散値に到達するまで、所定の時間を要することを特徴とする請求項２に記載の光受信器。
【請求項４】
前記光受信器は、前記光信号から変換された電気信号の符号誤りを抽出する符号誤り部を備え、
前記補償制御部は、前記符号誤り部による符号誤りの結果に基づいて、前記補償部の分散値を変化させることを特徴とする請求項１に記載の光受信器。
【請求項５】
前記光受信器は、遅延干渉部を備え、
前記遅延干渉部は、前記補償部によって補償された光信号をから位相を抽出することを特徴とする請求項１に記載の光受信器。
【請求項６】
光信号を送受信する光伝送装置であって、
前記光伝送装置は、前記光信号を増幅するための光増幅器と、所定の範囲の分散値において、前記受信した光信号を補償する光送受信器と、前記光信号をスイッチするマルチプレクサとを備え、
前記光送受信器は、
前記所定の範囲の分散値から、所定量の差がある第１の前記分散値および第２の前記分散値を選択し、
前記補償するために用いる分散値を、前記第１の分散値から前記第２の分散値に変化させるために必要な安定化時間、前記安定化時間よりも短い変化時間、および、前記変化時間後の前記分散値と前記第２の分散値との差分を、あらかじめ取得し、
前記受信した光信号を電気信号に変換し、
前記電気信号からクロックを抽出できるか否かを示す抽出情報を生成し、
前記抽出情報が不可を示す場合、前記第１の分散値によって、前記受信した光信号を補償し、
前記第１の分散値によって補償された光信号について、前記クロックの第１の抽出情報を生成し、
前記補償部において用いられる前記分散値を、前記第１の分散値から前記第２の分散値を目標として変化させ、
前記分散値を変化させ始めてから前記変化時間が経過した後、前記変化時間後の分散値によって、受信した光信号を補償し、
前記変化時間後の分散値によって補償された光信号について、前記クロックの第２の抽出情報を生成し、
前記生成された第１の抽出情報が不可を示し、前記生成された第２の抽出情報が可能を示す場合、前記第２の分散値、および、前記変化時間後の分散値と第２の分散値との差分に基づいて算出された分散値によって、前記光信号の分散を補償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、光受信器に関し、特に光ファイバの分散で劣化した波形を補償する分散補償機能を備えた光受信器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットに代表されるネットワークにおけるデータトラフィックが急増してきたため、大容量通信が可能な光通信ネットワークの開発が必要とされている。光通信ネットワークの大容量化は、波長多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）技術を用いて実現される。
【０００３】
波長多重技術は、１本の光ファイバにおいて、数十の波長を波長多重することによって、光信号を伝送する技術である。さらに、光増幅器または再生中継器等を用いることによって、数百ｋｍを超える長距離伝送を実装することが可能である。現在、１波長あたり１０Ｇｂｉｔ／ｓの波長多重伝送装置が実用化されている。
【０００４】
波長多重技術を用いた波長多重伝送システムを設計する場合、分散補償器（ＤＣ：Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ）が必要である。分散補償器は、光ファイバの波長分散に起因する波形劣化を補償する。例えば、１．５５μｍの通信帯域において、長さ８０ｋｍ、波長分散＋２０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの単一モードファイバ（ＳＭＦ：Ｓｉｎｇｌｅ  Ｍｏｄｅ  Ｆｉｂｅｒ）の波長分散を補償するためには、約−１６００ｐｓ／ｎｍの分散補償量が必要である。
【０００５】
一方、波長多重伝送システムの具体的な設計において、光ファイバを通過する光信号を最適な波形に補正するため、光信号のチャーピングおよび光ファイバの非線形効果を考慮し、前述の補償分散の値とは異なる補償分散の値が選択される場合がある。ＳＭＦにおいて、波長分散がゼロとなるゼロ分散波長は、１．３μｍ（マイクロメータ）である。
【０００６】
光ファイバの種類には、ＳＭＦの他、分散シフトファイバ（ＤＳＦ：Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ−Ｓｈｉｆｔｅｄ  Ｆｉｂｅｒ）等数種類のファイバが使用される。ＤＳＦは、ゼロ分散波長が光信号の波長帯である１．５５μｍにシフトすることによって、光信号波長における分散量が削減された光ファイバである。
【０００７】
これらの光ファイバに対し適切な分散補償量を決定するため、適用する光ファイバ伝送路の分散値が実測または予測され、適切な分散補償の値を持つ分散補償器が光伝送装置に搭載される。現在、一般に用いられている分散補償器は、分散補償ファイバ（ＤＣＦ：Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ  Ｆｉｂｅｒ）など、補償値が固定される固定分散補償器である。
【０００８】
しかし、固定分散補償器を用いる場合、保証値によって品種を多数在庫しておく必要があるという課題が発生する。
【０００９】
さらに、近年、４０Ｇｂｉｔ／ｓ以上に適用可能な送受信器が検討されており、このような超高速の伝送速度において、光伝送はスペクトル幅が広がる。このため、ＤＣＦによるＷＤＭ信号の一括補償と各波長の最適補償値とのずれ（残留分散）が発生したり、ファイバの周囲温度変化等に起因するファイバ分散特性の季節変動などのわずかな補償分散値のずれが発生したり、偏波モード分散（ＰＭＤ：Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｍｏｄｅ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）が伝送特性に大きく影響したりするという課題がある。
【００１０】
これらの課題を解決するため、可変分散補償器が検討されている。
【００１１】
波長分散を光領域において補償する可変分散補償器には、バーチャル・イメージ・フェーズ・アレイ（ＶＩＰＡ）を用いた可変分散補償装置がある（例えば、特許文献１参照）。また、ファイバ型ブラッグ回折格子（ＦＢＧ：Ｆｉｂｅｒ  Ｂｒａｇｇ  Ｇｒａｔｉｎｇ）、または、エタロンを利用した可変分散補償器がある（例えば、特許文献２参照）。
【００１２】
また、偏波モード分散補償器として、光信号から電気信号に変換後、電気領域において波形補正する電気分散補償器の技術が知られている（例えば、特許文献３参照）。このような電気領域での分散補償は、波長分散に対しても有効であることが知られている。
【００１３】
これら可変分散補償器における補償分散値は、物理的なミラー位置が制御されることによって変更されたり、デバイスの温度制御又は多数の電気回路のパラメータ調整が行われることによって変更されたりする。このような可変分散補償器において、補償分散値を安定化させるための時間には、一般的には秒オーダ以上が必要である。
【００１４】
また、補償すべき分散値は、伝送路および主信号の波長によっても異なり、信号を受信する前に精度よく予測することは難しい。このため、ある範囲内で分散補償器の分散値を変更させ、その分散値毎の主信号状態を観測して補償分散値を定める必要がある。
【００１５】
従来の方法には、遅延干渉計と分散補償器とを同時に制御するため、受信側においてクロック信号強度に基づき分散補償器を制御する方法が提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【００１６】
特許文献４に示されるように、適切な補償分散値を決めるためには、可変分散補償器の分散値を所定の範囲に渡って変化させる方法が知られている。特許文献４には、可変分散補償器の後段に設置された再生回路からのクロック信号強度をモニタし、変化させた分散値に対しクロック信号強度がピークになる２つの分散値の中心値を補償分散値とすることによって、分散値の効率的な設定を実現する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特表２０００−５１１６５５号公報
【特許文献２】特開２００４−１９１５２１号公報
【特許文献３】特開２００７−２７４０２２号公報
【特許文献４】特開２００７−０６０５８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
可変分散補償器において、適切な補償分散値を自動で設定するため、分散値を探索するために所定の範囲で可変分散補償器の分散値を変化させる。この際に、分散値毎に可変分散補償器の固有の安定化時間分、待機してからクロック抽出等の処理を行う場合、適正な波形を得るまでに時間を要する。すなわち、波形補正に適切な補償分散値を決めるに時間がかかる。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の代表的な一形態によると、受信した光信号の分散を、所定の範囲の分散値において補償する補償部を備える光受信器であって、前記光受信器は、補償制御部と、クロック抽出部とを備え、前記補償制御部は、前記所定の範囲の分散値から、所定量の差がある第１の前記分散値および第２の前記分散値を選択し、前記補償部において用いる前記分散値を、前記第１の分散値から前記第２の分散値に変化させるために必要な安定化時間、前記安定化時間よりも短い変化時間、および、前記変化時間後の前記分散値と前記第２の分散値との差分を、あらかじめ取得し、前記クロック抽出部は、前記受信した光信号を電気信号に変換し、前記電気信号からクロックを抽出できるか否かを示す抽出情報を生成し、前記抽出情報が不可を示す場合、前記補償部は、前記選択された第１の分散値によって、前記受信した光信号を補償し、前記クロック抽出部は、前記第１の分散値によって補償された光信号について、前記クロックを抽出できるか否かを示す第１の抽出情報を生成し、前記補償制御部は、前記補償部において用いられる前記分散値を、前記第１の分散値から前記第２の分散値を目標として変化させ、前記補償部は、前記分散値を変化させ始めてから前記変化時間が経過した時の分散値によって、受信した光信号を補償し、前記クロック抽出部は、前記変化時間後の分散値によって補償された光信号について、前記クロックが抽出できるか否かを示す第２の抽出情報を生成し、前記生成された第１の抽出情報が不可を示し、かつ、前記生成された第２の抽出情報が可能を示す場合、前記補償制御部は、前記第２の分散値、および、前記変化時間後の分散値と第２の分散値との差分に基づいて算出された分散値によって、前記補償部に、前記光信号の分散を補償させる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の一実施形態によると、可変分散補償器における補償分散値を設定する時間を短縮する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１Ａ】本発明の第１の実施形態の網形態の例を示すブロック図である。
【図１Ｂ】本発明の第１の実施形態の網形態の別の例を示すブロック図である。
【図１Ｃ】本発明の第１の実施形態の網形態の別の例を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の光信号伝送システムを示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の光信号伝送システムの変形例を示すブロック図である。
【図４Ａ】本発明の第１の実施形態の光信号が波長分散される前の波形を示す説明図である。
【図４Ｂ】本発明の第１の実施形態の波長分散後の波形を示す説明図である。
【図４Ｃ】本発明の第１の実施形態の分散補償器の効果を模式的に示す説明図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の光送受信器の物理構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施形態の光送受信器の論理構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第１の実施形態の可変分散補償部の時間応答特性を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施形態の光送受信器の処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第１の実施形態の分散値の補正を示す説明図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態の分散値の別の補正を示す説明図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態の光送受信器の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、実施例を用いて図面を参照しながら説明する。
【００２３】
図１Ａ、図１Ｂ、および図１Ｃによって、本発明の第１の実施形態の光伝送装置が適用される網形態を説明する。
【００２４】
図１Ａは、本発明の第１の実施形態の網形態の例を示すブロック図である。
【００２５】
図１Ａに示す網形態は、統合監視制御部１０１、監視制御用網１０２、光ノード１０３（１０３−１、１０３−２、１０３−５）、および、伝送路ファイバ１１１（１１１−１、１１１−２）を備える。
【００２６】
光ノード１０３は、光信号を伝送するための光伝送装置である。伝送路ファイバ１１１は、光信号を伝送するための光ファイバである。
【００２７】
図１Ａの網形態は、光ノード１０３−１と光ノード１０３−２とが伝送路ファイバ１１２の端点に備わり、光ノード１０３−１と光ノード１０３−２との間に光ノード１０３−５が備わり、光ノード１０３−１、光ノード１０３−２および光ノード１０３−５が、互いに伝送路ファイバ１１１、および、伝送路ファイバ１１２によって接続されるリニア型ネットワークである。
【００２８】
図１Ａに示す網形態において、光ノード１０３−１または光ノード１０３−２に挿入（アド）された信号のうち、少なくとも一部の信号を、光ノード１０３−５は、分岐（ドロップ）することが可能である。また、光ノード１０３−５は、別の信号を挿入することが可能である。
【００２９】
ここで、図１Ａに示す実線矢印は、光ノード１０３−１と光ノード１０３−２との間、光ノード１０３−１と光ノード１０３−５との間、および、光ノード１０３−５と光ノード１０３−２との間に、パスが設定されていることを示す。光ノード１０３−５は、必ずしも信号を分岐する必要がなく、光ノード１０３−１から光ノード１０３−５までのパスを備えていればよい。
【００３０】
光ノード１０３−１、光ノード１０３−２および光ノード１０３−５は、監視制御用網１０２を経由し、統合監視制御部１０１に接続される。統合監視制御部１０１の役割には、各光ノード１０３の状態を含む監視制御用網１０２の構成管理、障害管理、帯域管理、および、性能管理等が含まれる。
【００３１】
また、統合監視制御部１０１の役割は、任意の光ノード１０３間に、需要に応じた通信帯域を確保する。このため統合監視制御部１０１は、構成管理情報および障害管理情報を参照し、該当する光ノード１０３の利用可能なリソースおよび障害情報を参照し、該当する光ノード１０３を含む複数の光ノード１０３を制御し、通信路またはパスを設定する。
【００３２】
図１Ｂは、本発明の第１の実施形態の網形態の別の例を示すブロック図である。
【００３３】
図１Ｂに示す網形態は、統合監視制御部１０１、監視制御用網１０２、光ノード１０３（１０３−１〜１０３−４）、および、伝送路ファイバ１１１（１１１−１〜１１１−４）を備える。図１Ｂに示す網形態は、リング型ネットワークである。リング型ネットワークにおいて、光ノード１０３−１と光ノード１０３−２と光ノード１０３−３と光ノード１０３−４とが、それぞれ隣接した光ノード１０３と伝送路ファイバ１１１−１〜１１１−４によって接続される。
【００３４】
図１Ｂに示す網形態は、監視制御用網１０２がリングを構成しているため、光ファイバ（伝送路ファイバ１１１）の１箇所で障害が発生した場合、逆回りの伝送によってプロテクションすることができる。ここで、実線矢印は、光ノード１０３−１経由で光ノード１０３−２と光ノード１０３−３との間、光ノード１０３−３と光ノード１０３−４との間、光ノード１０３−２と光ノード１０３−４との間にパスが設定されている状態を示す。
【００３５】
図１Ｃは、本発明の第１の実施形態の網形態の別の例を示すブロック図である。
【００３６】
図１Ｃに示す網形態は、統合監視制御部１０１、監視制御用網１０２、光ノード１０３（１０３−１〜１０３−４）、および、伝送路ファイバ１１１（１１１−１〜１１１−５）を備える。図１Ｃに示す網形態は、メッシュ型ネットワークである。
【００３７】
メッシュ型ネットワークは、光ノード１０３−１と光ノード１０３−２と光ノード１０３−３と光ノード１０３−４と図示しない他の光ノード１０３とが、網の目状に伝送路ファイバ１１１によって接続されたネットワークである。ここで、実線矢印は、光ノード１０３−１と光ノード１０３−２との間、光ノード１０３−３経由で光ノード１０３−１と光ノード１０３−４との間、光ノード１０３−１と光ノード１０３−４との間、光ノード１０３−２と光ノード１０３−４との間にパスが設定されている状態を示す。
【００３８】
メッシュ型ネットワークは、リング型ネットワークと比較して運用管理は難しいが、諸条件に従ってパスの経路変更等が可能な自由度の高いネットワークである。
【００３９】
図１Ｂおよび図１Ｃに示す統合監視制御部１０１および監視制御用網１０２の役割も、図１Ａに示す統合監視制御部１０１および監視制御用網１０２の役割と同じである。各網形態において、統合管理制御部１０１は、１台または複数の冗長化されたサーバによる集中制御方法によって実装される。
【００４０】
統合管理制御部１０１の別の実装方法には、例えば、後述する図２に示すノード監視制御部のように、各光ノード１０３に実装された監視制御部が、互いに通信することによって、ネットワークの状態を示す情報を交換したり、経路を計算したりする分散制御方法、または、集中制御方法と分散制御方法とを連携した方法が採用されてもよい。
【００４１】
分散制御方法を採用する場合、統合監視制御部１０１の機能を省略または簡略化することも可能である。また、集中制御方法と分散制御方法とを連携する場合、ネットワークの状態を示す情報の交換、経路計算、パス設定のための各光ノード１０３への制御などを、統合監視制御部１０１と、ノード監視制御部とが分担して行ってもよい。
【００４２】
分散制御方法に用いられる装置間通信制御技術には、インターネットエンジニアリングタスクフォース（Ｔｈｅ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｔａｓｋ  Ｆｏｒｃｅ；ＩＥＴＦ）のＲＦＣ３４７１−３４７３等によって規定されるＧＭＰＬＳ（Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ  ＭｕｌｔｉＰｒｏｔｏｃｏｌ  Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）のプロトコル群を利用することが可能である。
【００４３】
図２は、本発明の第１の実施形態の光信号伝送システム２００を示すブロック図である。
【００４４】
光信号伝送システム２００は、光送受信器を含む光ノード１０３−１および光ノード１０３−２と、光信号を線形中継する光ノード１０３−５と、これら光ノード１０３間を接続する伝送路ファイバ１１１−１および伝送路ファイバ１１１−２を備える。光ノード１０３−１および光ノード１０３−２は、ノード監視制御部２１１−１およびノード監視制御部２１１−２と、複数の光送受信器２２１（２２１−１、２２１−２）と、波長合分波部２３１（２３１−１〜２３１−４）と、光増幅器２４１（２４１−１〜２４１−４）とを各々備える。
【００４５】
光送受信器２２１は、使用する波長数に従って実装される。波長合分波部２３１は、送信側の光ノード１０３において、各波長を付与された光信号（λ１、λ２、…、λｎ）を波長領域で合波して波長多重信号に変換する。また、波長合分波部２３１は、受信側の光ノード１０３において、逆に波長多重信号を各波長の信号分波して元の波長別の光信号に変換する。光増幅器２４１は、波長多重信号を光領域で増幅する。
【００４６】
光送受信器２２１は、光信号によってクライアント装置と接続されるか、または、電気信号によって、光ノード１０３内の、例えば電気スイッチ（図示はされていない）などの別の装置と接続される。光送受信器２２１に用いる光源は、ある固定の波長のみが出力される光源でもよいし、送信波長を遠隔制御によって変更可能な波長可変光源でもよい。光送受信器２２１の構成については、詳細を図５に後述する。
【００４７】
波長は、ＩＴＵ−Ｔ勧告  Ｇ６９４．１およびＧ６９４．２において規定される波長グリッド上に従うように選択される。波長数は、８波、１６波、２０波、４０波、６４波、８０波、１２８波、または、１６０波など、伝送条件を工夫することによって、様々に選択される。
【００４８】
波長合分波部２３１−１〜２３１−４には、例えば、ＡＷＧ（Ａｒｒａｙｅｄ  Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ  Ｇｒａｔｉｎｇ）と呼ばれる平面光回路（Ｐｌａｎａｒ  Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ  Ｃｉｒｃｕｉｔ；ＰＬＣ）型素子を用いてもよい。
【００４９】
光ノード１０３−５は、ノード監視制御部２１１−３、光増幅器２４１−５、および、光増幅器２４１−６を備える。光ノード１０３−５は、伝送距離を延長するため線形中継の役割を持つ。このため光ノード１０３−５は、伝送路ファイバ１１１−１および伝送路ファイバ１１１−２による信号損失を補うため、光増幅器２４１−５および光増幅器２４１−６によって波長多重信号を増幅する。
【００５０】
光増幅器２４１−５および光増幅器２４１−６には、伝送距離および光ファイバの種類に従って、所定の主信号品質の基準を保つ様、適切な機能および性能の光増幅器２４１が選択される。主信号品質の基準には、例えば、ビット誤り率の値が指定され、光増幅器２４１は、ビット誤り率が１０-12以下となるように設定される。
【００５１】
光信号伝送システム２００において、光ノード１０３−１と光ノード１０３−２との間の伝送距離をさらに延長するため、複数の光ノード１０３−５が設置されてもよい。光増幅器２４１−５および光増幅器２４１−６には、エルビウム添加ファイバ型光ファイバ増幅器（Ｅｒｂｉｕｍ  Ｄｏｐｅｄ  Ｆｉｂｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ；ＥＤＦＡ）、または、ラマン増幅器が利用される。
【００５２】
光ノード１０３−５において、ノード監視制御部２１１−３は、光パワー、波長および光信号対雑音比などを監視する。ここでは、図面を簡便化するため、図示を省略するが、主信号に加え、監視制御用の情報を光ノード間で転送するため、監視制御専用の波長を用いた監視制御チャネル（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ  Ｃｈａｎｎｅｌ；ＯＳＣ）を用いてもよい。
【００５３】
なお、図２に示す光信号伝送システム２００は、図１Ａに示すリニア型ネットワークに相当するが、図２に示す光ノード１０３−５は、光信号を中継するのみであり、光信号を分岐または挿入することができない。
【００５４】
図３は、本発明の第１の実施形態の光信号伝送システム２００の変形例を示すブロック図である。
【００５５】
図３に示す光信号伝送システム２００は、光ノード１０３−１および光ノード１０３−２間に、光伝送装置が実装され、本実施形態における光伝送装置は、光ノード１０３−５に備わる。光伝送装置は、光合波・分波フィルタおよび光スイッチを用いて、波長多重された複数の光信号のうち、所望の波長の光信号のみを分岐および挿入する機能を備える装置である。
【００５６】
特に、光信号を電気信号に変換せずに前述のような分岐および挿入を行う光伝送装置は、光挿入分岐装置（ｏｐｔｉｃａｌ  ａｄｄ‐ｄｒｏｐ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ；ＯＡＤＭ）と呼ばれる。ＯＡＤＭは、図１Ａのようなリニア構成あるいは、図１Ｂのようなリング構成において使われることが多い。図３に示す光信号伝送システム２００は、光ノード１０３−５に、ＯＡＤＭの機能を備える光分岐挿入部３５１を実装する。
【００５７】
ＯＡＤＭによって光領域において分岐および挿入を行う装置には、ＰＬＣ型光スイッチ、機械式光スイッチ、マイクロマシン（Ｍｉｃｒｏ−Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ；ＭＥＭＳ）型光スイッチ、液晶型光スイッチ、または、波長合分波機能も集積化された波長選択スイッチ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｓｗｉｔｃｈ；ＷＳＳ）などが市販されている。
【００５８】
ＷＳＳを用いたＯＡＤＭは、図１Ｃに示すようなメッシュ構成でも利用可能である。メッシュ構成において用いられる光信号経路切替装置は、光クロスコネクト装置（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｒｏｓｓ  Ｃｏｎｎｅｃｔ；ＯＸＣ）と呼ばれることがある。
【００５９】
図３に示す光ノード１０３−５は、光増幅器２４１−５〜光増幅器２４１−８と、光分岐挿入部３５１と、使用する波長数に応じた数量の光送受信器２２１−３と、ノード監視制御部２１１―３とを備える。光増幅器２４１−５〜光増幅器２４１−８は、図２に示す光増幅器２４１と同じ機能を備え、光送受信器２２１−３は、図２に示す光送受信器２２１と同じ機能を備え、ノード監視制御部２１１―３は、図２に示すノード監視制御部２１１と、同じ機能を備える。
【００６０】
図３に示す光信号伝送システム２００は、図１Ａに示すリニア型ネットワークに相当し、図３に示す光ノード１０３−５は、光信号を分岐および挿入することが可能である。
【００６１】
なお、光送受信器２２１−３には、必要に応じて再生中継機能を持たせてもよい。即ち光送受信器３２３は、伝送路ファイバ１１１を伝播してきた光信号を一旦電気信号へ変換し、電気信号の波形を整形し、ディジタル的に電気信号の品質を監視し、さらに、再び電気信号を光信号に変換して、伝送路ファイバ１１１へ送信してもよい。信号の品質管理方法には、具体的には、ビットインターリーブトパリティ（Ｂｉｔ  Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｄ  Ｐａｒｉｔｙ；ＢＩＰ）と呼ばれる方法による符号誤り監視等が用いられる。
【００６２】
光ノード１０３−１と光ノード１０３−２との間に、前述の再生中継機能を持つ光ノード１０３−５を設置するか、線形中継機能を備える光ノード１０３−５を設置するか、または、これらのような光ノード１０３を何台設置するかは、分岐設計において、所定の主信号品質を実現できるか否かによって、定められる。
【００６３】
図３に示す光ノード１０３−１、光ノード１０３−２、伝送路ファイバ１１１−１、および、伝送路ファイバ１１１−２は、図２に示す光ノード１０３−１、光ノード１０３−２、伝送路ファイバ１１１−１、および、伝送路ファイバ１１１−２と同じである。
【００６４】
図４Ａ〜図４Ｃを用いて、伝送路ファイバ１１１における波長分散による波形劣化、および、波形劣化に対して行われた分散補償の効果を説明する。なお、この計算はＳＭＦを用いた。
【００６５】
図４Ａは、本発明の第１の実施形態の光信号が波長分散される前の波形を示す説明図である。
【００６６】
図４Ａは、伝送路ファイバ１１１を通過する光信号の１ビット分のパルスを時間軸上で示した波形を示す。図４Ａにおいて、波形はガウス分布型であり、そのピーク強度は１に規格化されている。この波形の半値半幅はおよそ４０ｐｓである。
【００６７】
なお、図４Ａ〜図４Ｃに示す波形は、信号光波長が１５５２ｎｍであり、波形がガウス分布状パルスであり、ファイバ分散／単位長さが１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、ファイバ長が８０ｋｍであり、分散補償量が−１３６０ｐｓ／ｎｍである場合の光信号の波形である。
【００６８】
図４Ｂは、本発明の第１の実施形態の波長分散後の波形を示す説明図である。
【００６９】
図４Ｂは、波長分散が１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであるＳＭＦを、８０ｋｍ伝送された後の光信号の波形を示す。波長分散によって、光信号のパルスに含まれる波長成分毎の群速度に差が生じるため、強度は０．７２に弱まり、半値半幅はおよそ８０ｐｓに広がる。
【００７０】
光信号の強度が弱まり、半値半幅が広がった場合、光信号に含まれる波形を正常に取得できない（すなわち、クロックが抽出できない）可能性が高くなる。従って、光信号伝送システムにおいて、所定の品質を保つために分散による波形劣化を補償する必要がある。このため、図２または図３において示す光伝送システムには、分散補償器が設置される。
【００７１】
図４Ｃは、本発明の第１の実施形態の分散補償器の効果を模式的に示す説明図である。
【００７２】
図４Ｂに示す波形に、−１３６０ｐｓ／ｎｍ（＝−１７×８０ｐｓ／ｎｍ）の分散補償を行った後の波形を、図４Ｃに示す。
【００７３】
図４Ｃに示す分散補償後の波形は、分散前の図４Ａの波形と同程度の波形となり、波形を正常に取得することができる。すなわち、適切な分散補償を行った場合、分散補償後の波形から、クロックを抽出することが可能となる。
【００７４】
分散補償器は、伝送設計に従って、光ノード１０３のうち、送信側、受信側、および、中継ノードに適量が設置される。また、光増幅器２４１または波長合分波部２３１の付近に設置されることによって、波長多重信号を一括して補償することも可能であるし、光送受信器２２１付近に設置されることによって、波長個別に補償することも可能である。
【００７５】
図５は、本発明の第１の実施形態の光送受信器２２１の物理構成を示すブロック図である。
【００７６】
光送受信器２２１は、受信用前置光増幅器５５１、可変分散補償器５５２、送信用光増幅器５５７、伝送路側光送受信部５５４、フレーム処理部５５５、クライアント側光送受信部５５６、制御回路５６１および通信回路５７１を備える。
【００７７】
クライアント側光送受信部５５６によって送信されるクライアント側光信号には、例えば、ＳＴＭ−１６（２．５Ｇｂｉｔ／ｓ）、ＳＴＭ−６４（１０Ｇｂｉｔ／ｓ）、または、ＳＴＭ−２５６（４０Ｇｂｉｔ／ｓ）がある。クライアント側光信号は、他にＩＥＥＥ８０２．３ｚにおいて規定されるＧｂＥ（１Ｇｂｉｔ／ｓ）、ＩＥＥＥ８０２．３ａｅにおいて規定される１０ＧｂＥ（１０．３Ｇｂｉｔ／ｓ）、または、ＩＥＥＥ８０２．３ｂａにおいて議論されている４０ＧｂＥ／１００ＧｂＥでもよい。
【００７８】
フレーム処理部５５５は、クライアント側光像受信部５５６から送受信されるクライアント信号に、ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．７０９のＯＴＮによって規定されるＯＴＵ１（２．７Ｇｂｉｔ／ｓ）、ＯＴＵ２（１０．７Ｇｂｉｔ／ｓ）、または、ＯＴＵ３（４２．８Ｇｂｉｔ／ｓ）などへのマッピングによって、オーバーヘッドや誤り訂正符号の付加あるいは終端を行う。さらに、光信号の変調方法に従った信号処理機能が必要な場合、その信号処理機能を、フレーム処理部５５５に実装してもよいし、伝送路側光送受信部５５４に実装してもよい。フレーム処理部５５５は、１個のＬＳＩによって実装されてもよいし、複数のＬＳＩおよびＦＰＧＡに実装されてもよい。
【００７９】
伝送路側光送受信部５５４は、ＩＴＵ−Ｔによって規定された波長を持つ連続光を内蔵し、それに対して、フレーム処理部５５５からの信号に従って、伝送に適した変調方式によって変調し、変調された光信号を出力する。伝送路側光送受信部５５４における変調方法には、ＮＲＺ（ｎｏｎ  ｒｅｔｕｒｎ−ｔｏ−ｚｅｒｏ）、ＯＤＢ（ｏｐｔｉｃａｌ  ｄｕｏ−ｂｉｎａｒｙ）、ＤＰＳＫ（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ｐｈａｓｅ  ｓｈｉｆｔ  ｋｅｙｉｎｇ）、および、ＤＱＰＳＫ（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  ｐｈａｓｅ  ｓｈｉｆｔ  ｋｅｙｉｎｇ）などの変調方法を用いてもよい。
【００８０】
ＤＱＰＳＫには、ＲＺ−ＤＳＰＫ、ＮＲＺ−ＤＰＳＫ、ＲＺ−ＤＱＰＳＫ、ＮＲＺ−ＤＱＰＳＫ、または、ＣＳＲＺ（ｃａｒｒｉｅｒ−ｓｕｐｐｒｅｓｓｅｄ  ｒｅｔｕｒｎ−ｔｏ−ｚｅｒｏ）−ＤＱＰＳＫなどの各種変調方法が含まれる。
【００８１】
また、伝送路側光送受信部５５４は、可変分散補償器５５２からの光信号を電気信号に変換し、さらに、フレーム処理部５５５が処理可能な信号速度に変換する。ここで受信用前置光増幅器５５１は、伝送路側光送受信部５５４が受信する光信号レベルが受信ダイナミックに入るため、可変分散補償器５５２の損失を補償する。従って、受信用前置光増幅器５５１は、可変分散補償器５５２と伝送路側光送受信部５５４との間に設置されてもよいし、両方に設置されてもよい。
【００８２】
送信用光増幅器５５７は、波長合分波部２３１、および、波長多重の光増幅器２４１を経由して伝送路ファイバ１１１に送信するのに適した強度に、伝送路側光送受信部５５４からの光信号を調整する。伝送路ファイバ１１１へ送信する際の光パワー（強度）は、波長数、光ノード間伝送路損失、光増幅器２４１の雑音指数による光信号対雑音比（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ：ＯＳＮＲ）、光ファイバ中の非線形効果波長分散、偏波分散による波形劣化、および、雑音増加を考慮して定められる。
【００８３】
非線形効果には、自己位相変調（Ｓｅｌｆ  Ｐｈａｓｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：ＳＰＭ）、相互位相変調（Ｃｒｏｓｓ  Ｐｈａｓｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：ＸＰＭ）、および、四波混合といったものが知られている。波形劣化量は、波長数、ファイバの分散、非線形定数、ファイバへの入力パワー、および、光ファイバ損失等に依存する。ファイバの分散および非線形定数は、伝送路ファイバ１１１がシングルモード（ＳＭＦ）か、分散シフトファイバ（ＤＳＦ）か等の種別によって異なる。
【００８４】
可変分散補償器５５２は、ファイバの分散に起因して劣化した光信号の波形に、ファイバ分散とは逆符号の特性をもった分散を光信号に与えて、光信号の波形を改善する。
【００８５】
制御回路５６１は、受信用前置光増幅器５５１、可変分散補償器５５２、送信用光増幅器５５７、伝送路側光送受信モジュール５５４、フレーム処理部５５５、および、クライアント光送受信モジュール５５６から各種情報を取得するとともに、それら情報を用いて、各部位を制御する。
【００８６】
通信回路５７１は、図３に示すノード監視制御部２１１と通信し、光送受信器５２１の情報を統合監視制御部へ送るとともに、統合監視制御部からの制御情報を制御回路５７１に伝える。
【００８７】
図６は、本発明の第１の実施形態の光送受信器２２１の論理構成を示すブロック図である。
【００８８】
図６を用いて、光ノード１０３において用いられる光送受信器２２１の、より詳細な構成を説明する。図６には、図２および図３に示す光ノード１０３、および、図５に示す光送受信器２２１の構成のうち、本実施形態の説明に必要な部分のみを示す。
【００８９】
光送受信器２２１は、光増幅部６５１、可変分散補償部（Ｔｕｎａｂｌｅ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ；ＴＤＣ）６５２、光受信部６６１、クロックデータ再生部（Ｃｌｏｃｋ  Ｄａｔａ  Ｒｅｃｏｖｅｒｙ；ＣＤＲ）６６２、符号誤り監視部６７１、情報処理部６８２、メモリ６８３、および、ＴＤＣ制御部６８１を含む。
【００９０】
光増幅部（ＯｐｔＡｍｐ）６５１は、受信用前置光増幅器５５１に含まれ、ＴＤＣ（可変分散補償部）６５２は、可変分散補償器５５２に含まれる。また、光受信部６６１およびクロックデータ再生部６６２は、図５に示す伝送路側光送受信部５５４に含まれ、誤り訂正および符号誤り監視部６７１は、図５に示すフレーム処理部５５５に含まれ、情報処理部６８２、メモリ６８３およびＴＤＣ制御部６８１は、図５に示す制御回路５６１に含まれる。
【００９１】
図６に示す光送受信器２２１は、受信用前置光増幅器５５１から入力された光信号が処理される要素の経路を示す。図６において、クライアント側光送受信部５５６および、送信用光増幅器５５７に相当する要素は、省略されている。
【００９２】
以下、光送受信器２２１の動作を説明する。入力された光信号は、光増幅部６５１によって所定の光パワーまで増幅される。光増幅部６５１は、光信号の入力有無も監視する。可変分散補償部６５２は、伝送路ファイバ１１１によって与えられた分散と逆の符号の分散を光信号に与えることによって波形を整形する。
【００９３】
光受信部６６１は、入力された光信号を光／電気変換するとともに、入力された光信号の光パワーを監視する。クロックデータ再生部６６２は、電気変換された信号からクロックを抽出し、抽出されたクロックを利用して所定の閾値によって識別再生を行う。
【００９４】
誤り訂正および符号誤り監視部６７１は、誤り訂正情報およびオーバーヘッドに含まれるＢＩＰ情報によって符号誤りを監視する。メモリ部６８３は、ＴＤＣ６５２の初期設定情報、後述する分散値と誤り率との対応情報、分散補正値、および、補償分散値を記憶する。
【００９５】
情報処理部６８２は、クロックデータ再生部６６２からのクロック抽出可否情報と光増幅部６５１の光入力情報とメモリ部６８２の各種情報を読み出してＴＤＣ制御部６８１に制御情報を送るとともに、後述する分散値と誤り率の情報とを、メモリ部６８３に入力する。
【００９６】
ＴＤＣ制御部６８１は、情報処理部６８２から制御情報を送られると、送られた制御情報に従って、可変分散補償部６５２を制御する。ＴＤＣ制御部６８１は、例えば、可変分散補償部６５２の分散値を可変分散補償部６５２に変更させるなどによって、可変分散補償部６５２を制御する。
【００９７】
なお、本実施形態において可変分散補償部６５２と可変分散補償器５５２とは、同じ機能であるため、以降において、可変分散補償部６５２における処理を説明する。
【００９８】
図７は、本発明の第１の実施形態の可変分散補償部６５２の時間応答特性を示す図である。
【００９９】
可変分散補償部６５２は、前述の特許文献２または特許文献３に開示された可変分散補償器と同じく、補償分散値を安定化させるための時間が必要である。すなわち、可変分散補償部６５２は、受信した光信号の分散値を、ある分散値Ｄ１からΔＤの差がある分散値Ｄ２に変化させるため、所定の応答時間が必要である。
【０１００】
図７に示す可変分散補償部６５２は、受信した光信号の分散値Ｄ１を、目標となる分散値Ｄ２に変化させるため、安定化時間ΔＴｓが必要である。分散値の変化を開始してから安定化時間Ｔｓに達するまでの過程の時間Δｔでは、受信した光信号の分散値Ｄは（Ｄ２−ΔＤｃ）の値であり、Δｔにおける分散値Ｄと目標値である分散値Ｄ２との差は、ΔＤｃである。
【０１０１】
本実施形態におけるΔＤｃは、目標値である分散値Ｄ２において取得される光信号の波形と、ほぼ同等な波形を取得できる分散値の範囲である。すなわち、分散値がＤ２−ΔＤｃである範囲において、光信号を電気信号に変換し、さらに、変換された電気信号のクロックを抽出した場合、目標となる分散値Ｄ２とほぼ同じクロック抽出可否の結果を取得できる。
【０１０２】
また、本実施形態におけるΔｔは、分散値を変更し始めた時刻から、分散値がＤ２−ΔＤｃになるまでの時間である。分散値の変化量であるΔＤに対する安定化時間ΔＴｓ、ΔＤｃ、およびΔｔは、可変分散補償部６５２の種類によって一定であり、本実施形態において、あらかじめ測定される。
【０１０３】
次に図６と図８と図９とを用いて、初めて、または、所定の時間光信号を受信していなかった後、可変分散補償部６５２が光信号を受信する際の、パス開通前後の光送受信器２２１の動作を説明する。
【０１０４】
図８は、本発明の第１の実施形態の光送受信器２２１の処理を示すフローチャートである。
【０１０５】
図１で示したように、統合監視制御部１０１からの命令またはＧＭＰＬＳのシグナリングによって、ノード監視制御部２１１経由で光送受信器２２１にパス開通のための設定がなされ、光送受信器２２１は、処理を開始する（Ｓ８０１）。光増幅部６５１は、光信号の入力の有無を判定し（Ｓ８２１）、光信号の入力が無いと判定された場合、光信号の入力が有るまで待機する。
【０１０６】
Ｓ８２１において光信号の入力が有りと判定された場合、光信号は、光増幅器６５１によって所定の光強度に増幅され、可変分散補償部６５２を通過し、光受信部６６１によって光信号から電気信号に変換される。
【０１０７】
その後、光受信部６６１によって処理された電気信号は、クロックデータ再生部６６２に入力され、クロック抽出の可否が判定される（Ｓ８０２）。そして、クロックデータ再生部６６２は、Ｓ８０２における結果を情報処理部６８２に入力する。
【０１０８】
Ｓ８０２においてクロック抽出が可能である場合、可変分散補償部６５２の補償分散値を変更する必要はないため、光送受信器２２１における処理は、Ｓ８２３に移行する。
【０１０９】
Ｓ８０２においてクロック抽出が不可である場合、情報処理部６８２は、クロック抽出不可の情報を入力された後、可変分散補償部６５２の適切な補償分散値を探索するため、ＴＤＣ制御部６８１を介して可変分散補償部６５２の分散値を、後述する所定の範囲において変更させる（Ｓ８０４）。そして、情報処理部６８２は、変更した後の分散値とクロック抽出可否情報とをメモリ部６８３に各々記録し（Ｓ８０５）、これを所定の範囲の分散値全てについて行う（Ｓ８０６）。
【０１１０】
なお、Ｓ８０４において情報処理部６８２は、図７において前述したΔｔの時間間隔に、可変分散補償部６５２の分散値をΔＤずつ変更させる。前述のとおり、ΔＤおよびΔｔはあらかじめ測定されている。また、クロックデータ再生部６６２は、可変分散補償部６５２が分散値を変更してからΔｔの時間が経過した後、クロック抽出結果を取得する。
【０１１１】
図９は、本発明の第１の実施形態の分散値の補正を示す説明図である。
【０１１２】
可変分散補償部６５２の種類によって、変化させることができる分散値の範囲はあらかじめ定まっている。本実施形態における可変分散補償部６５２が変化させることができる分散値の範囲は、−４００［ｐｓ／ｎｍ］から４００［ｐｓ／ｎｍ］である。
【０１１３】
分散目標値Ｔ９０１は、図８に示すＳ８０４において、情報処理部６８２がΔｔごとに変更させる分散値の、目標となる分散値を示す。また、クロック抽出結果Ｔ９０２は、Ｓ８０５における判定の結果を示す。
【０１１４】
例えば、情報処理部６８２は、分散目標値Ｔ９０１が示す−２００［ｐｓ／ｎｍ］を目標として分散値を変化させ、変化させ始めてからΔｔ後に、クロックデータ再生部６６２がＮＧを示すクロック抽出結果Ｔ９０２を取得するとともに、情報処理部６８２は、−１００［ｐｓ／ｎｍ］を目標に分散値を変更させる。そして、−１００［ｐｓ／ｎｍ］を目標に分散値を変更させてからΔｔの時間が経過した後、クロックデータ再生部６６２はＯＫを示すクロック抽出結果を取得する。
【０１１５】
なお、図９に示すクロック抽出結果Ｔ９０２は、Ｓ８０４において情報処理部６８２が、分散目標値Ｔ９０１のうち、低い分散値から高い分散値へ順に選択した場合の、クロック抽出結果を示す。
【０１１６】
Ｓ８０５において、メモリ部６８３に結果が入力された後、情報処理部６８２は、Δｔの時間間隔によって目標分散値を４００［ｐｓ／ｎｍ］まで変化させ、クロック抽出結果を繰り返し判定する（Ｓ８０６）。なお、本実施形態におけるΔＤは、１００［ｐｓ／ｎｍ］である。
【０１１７】
図８に示すＳ８０４〜Ｓ８０６の処理によって、分散目標値Ｔ９０１およびクロック抽出結果Ｔ９０２が生成される。
【０１１８】
なお、情報処理部６８２がクロックデータ再生部６６２から入力されるクロック抽出結果は、クロック強度である必要はなく、所定の周波数でクロック抽出が出来たか否かの結果でよい。これによって回路を簡素化することができる。
【０１１９】
図８に示すＳ８０６までの処理によって、クロック抽出が可能である分散値と不可の分散値が判明するため、情報処理部６８２は、クロック抽出可能と判明した分散値の範囲の中から、補正前の補償分散値（図９に示すＴ９０３）を決定する（Ｓ８０７）。例えば情報処理部６８２は、クロック抽出可能と判定された分散値の範囲の中心値（本実施形態において１００［ｐｓ／ｎｍ］）を、補正前の補償分散値とする。
【０１２０】
なお、本実施形態のＳ８０５において、分散値をΔＤずつ変化させる時間間隔を、前述の安定化時間ΔＴｓでなく、Δｔとする。Δｔは、図７において示す通り、ΔＴｓよりも短い値である。
【０１２１】
これは、分散値を変化させ始めてから、Δｔが経過した後の分散値であれば、目標値となる分散値における光信号の波形とほぼ同等となり、クロック抽出可否の結果を取得することが可能となるためである。そして、待機時間をΔｔとすることによって、安定化時間ΔＴｓを待機するよりも、短時間で分散値を変化させることが可能となり、短時間で補償分散値を探索することが可能となる。
【０１２２】
さらに情報処理部６８２は、可変分散補償部６５２が実際に分散値を変化させ始めてからΔｔが経過した際の分散値を取得するため、Ｔ９０１の値からΔＤｃを各々減算した値を、分散値の到達値Ｔ９０４に格納する。そして情報処理部６８２は、Ｔ９０４の値のうちクロック抽出が可能な分散値の範囲の中心値を取得し、補正後の補償分散値Ｔ９０５に格納する。
【０１２３】
図７に示す可変分散補償部６５２の特性（ΔＤｃおよびΔｔなど）を事前に把握することによって、Δｔの時間における分散値の到達値を予測することができる。従って、可変分散補償部６５２に設定する値には、ΔＤｃを考慮し、補正後の補償分散値を設定する（Ｓ８０７）。
【０１２４】
ここでΔＤｃとΔｔは、相互に依存した値であり、可変分散補償部６５２の特性に従って設定される。また、Δｔを設けることによって、安定化時間ΔＴｓ分待機せずに、各分散値のクロック抽出結果が取得でき、可変分散補償部６５２は、分散値を早く変更することができる。
【０１２５】
Ｓ８０７の後、光送受信器２２１における送受信方法に従って、光送受信器２２１は調整される（Ｓ８２２）。
【０１２６】
Ｓ８２２又はＳ８０２の後、設定された補償分散値によってクロックが抽出でき、データが再生できるようになった場合、さらに補償分散値を最適化するため、誤り訂正および符号誤り監視部６７１から送られる誤り訂正情報または符号誤り情報に従って、それら訂正数または誤り数が最小化または所定値以下となるように、情報処理部６８２によって可変分散補償部６５２の補償分散値が微調整されてもよい（Ｓ８２３）。
【０１２７】
Ｓ８２３の後、光送受信器２２１は、新しいパス開通のための処理を終了する（Ｓ８０８）。
【０１２８】
なお情報処理部６８２は、図８に示すＳ８０４において、分散値を低い値から高い値へ順に変更させ、クロック抽出結果を取得したが、分散値を高い値から低い値へ順に変更させてもよい。
【０１２９】
図１０は、本発明の第１の実施形態の分散値の別の補正を示す説明図である。
【０１３０】
図１０のＴ９０２は、Ｓ８０５において高い分散値から低い分散値へ変化させた場合のクロック抽出結果を示す。図１０の補正前の補償分散値Ｔ９０３は、−１００［ｐｓ／ｎｍ］である。
【０１３１】
そして情報処理部６８２は、Ｔ９０１の値にΔＤｃを加算し、分散値の到達値Ｔ９０４を取得する。これは、分散値が高い値から低い値へ変化する場合、可変分散補償部６５２の時間応答特性は、図７に示す時間応答特性を、横軸を対象軸として線対象にした場合の（すなわち、上下を逆にした）特性であるためである。
【０１３２】
そして情報処理部６８２は、補正前の補償分散値Ｔ９０３にΔＤｃを加算して、補正後の補償分散値Ｔ９０５を取得する。
【０１３３】
図１１は、本発明の第２の実施形態の光送受信器１０２１の構成を示すブロック図である。
【０１３４】
図１１に示す光送受信器１０２１は、第１の実施形態の光送受信器２２１に、遅延干渉部１０９１が追加された装置である。第１の実施形態の光送受信器２２１の要素と同じ要素については、同じ符号を付し、説明を省略する。
【０１３５】
本図では、可変分散補償器１０５２の出力は、遅延干渉部１０９１を通過後、光受信部６６１に入力される。ここで遅延干渉部１０９１は、前述したＤＰＳＫ方法またはＤＱＰＳＫ方法において用いられ、光信号の光強度または位相を取得可能にするための遅延干渉計である。遅延干渉部１０９１の詳細な説明は省くが、本実施形態において遅延干渉部１０９１の調整は、光送受信器２２１の調整の一部であり、図８に示すＳ８２２のステップにおいて実施すればよい。
【０１３６】
第２の実施形態によれば、遅延干渉部１０９１を用いた光送受信器１０２１にも、第１の実施形態に示す補償分散値の探索を実装することができる。
【０１３７】
前述のとおり本実施形態の光ノード１０３によれば、可変分散補償部６５２の分散値を所定の範囲で変化させる時間を、安定化時間ΔＴｓではなく、可変分散補償部６５２固有の時間Δｔとしたため、補償分散値を取得する時間が短縮される。また、安定化時間Ｔｓよりも短い時間Δｔとしたため、目標となる分散値と、Δｔにおいて到達した分散量の差分を補正値として使用することによって、適切な補償分散値を設定できる。このため、波形劣化の補償に必要な時間を短縮し、早期に所定の主信号品質を得ることができるという利点がある。
【０１３８】
本発明の光送受信器２２１は、分散値探索の際、分散値を高速に変化させるとともに補正値を用いて適切な補償分散値に設定できるので、補償分散値を決める時間を短縮でき、その結果、波形劣化の補償に必要な時間を短縮し早期に所定の主信号品質を得ることができるという利点がある。
【０１３９】
特許請求の範囲に記載した以外の本発明の観点の代表的なものとして、次のものがあげられる。
【０１４０】
（１）第１の発明において、前記補償制御部は、前記分散値を、初期値である前記第１の分散値から、目標値である前記第２の分散値に向けて変化させた後、前記第２の分散値を初期値に設定し、前記第３の分散値を目標値に設定することによって、前記分散値を前記第２の分散値から前記第３の分散値に変化させ、
前記第３の分散値と前記第２の分散値との差は、前記第２の分散値と前記第１の分散値との差と等しくなるように、前記第３の分散値が設定されており、
前記第１の分散値は、前記第２の分散値より高く、
前記第２の分散値は、前記第３の分散値より高く、
前記補償制御部は、前記クロック抽出部及び前記補償制御部が、新たな初期値及び新たな目標値を用いて繰り返し処理を行うことによって、前記生成された第１の抽出情報が不可を示し、かつ前記生成された第２の抽出情報が可能を示す場合、算出された分散値を決定することを特徴とする光受信器。
【符号の説明】
【０１４１】
１０１  統合監視制御部
１０２  監視制御用網
１０３、１０３−１〜１０３−ｎ  光ノード（光伝送装置）
１１１、１１１−１、１１１−２  伝送路ファイバ
２１１−１、２１１−２  ノード監視制御部
２２１−１、２２１−２  光送受信器
２３１−１〜２３１−４  波長合分波部
２４１−１〜２４１−４  光増幅器
３５１  光挿入分岐部
５５１  受信用前置光増幅器
５５２  可変分散補償器
５５７  送信用光増幅器
５５４  伝送路側光送受信部
５５５  フレーム処理部
５５６  クライアント側光送受信部
５６１  制御回路
５７１  通信回路
６５１  光増幅部
６５２  可変分散補償部
６６１  光受信部
６６２  ＣＤＲ
６７１  誤り訂正および符号誤り監視部
６８２  情報処理部
６８３  メモリ
６８１  ＴＤＣ制御部
１０９１  遅延干渉部
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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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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