(57)【要約】【課題】デジタルコヒーレント受信器において波形歪を補正する回路の調整時間を短縮する。【解決手段】波長多重光信号中の光信号を受信するデジタルコヒーレント受信器は、受信光信号を表すデジタル信号を生成するフロントエンド回路と、複数の分散補償部および複数の非線形補償部を含み、デジタル信号に対してデジタル演算を行うことにより波形歪が補正された受信光信号を表す補正結果信号を生成する波形歪補正部と、複数の分散補償部および複数の非線形補償部のうち、受信光信号の光伝送路のスパン数に対応する数の特定分散補償部およびそのスパン数に対応する数の特定非線形補償部の動作状態を調整する制御部を有する。【選択図】図４
2015201726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長多重光信号を伝送する光伝送装置において前記波長多重光信号中の第１の光信号を受信するデジタルコヒーレント受信器であって、
前記第１の光信号を表すデジタル信号を生成するフロントエンド回路と、
複数の分散補償部および複数の非線形補償部を含み、前記デジタル信号に対してデジタル演算を行うことにより、波形歪が補正された第１の光信号を表す補正結果信号を生成する波形歪補正部と、
前記複数の分散補償部および前記複数の非線形補償部のうち、前記第１の光信号が伝送される光伝送路のスパン数に対応する数の特定分散補償部および前記スパン数に対応する数の特定非線形補償部の動作状態を調整する制御部と、
を有するデジタルコヒーレント受信器。
【請求項２】
前記制御部は、前記光伝送装置内で前記波長多重光信号中の第２の光信号を受信する他のデジタルコヒーレント受信器により前記第２の光信号の波形歪を補正するために使用されているパラメータを取得し、前記特定分散補償部および前記特定非線形補償部に前記他のデジタルコヒーレント受信器から取得したパラメータを設定する
ことを特徴する請求項１に記載のデジタルコヒーレント受信器。
【請求項３】
前記波形歪補正部から出力される補正結果信号に基づいて残留分散を検出する分散モニタをさらに有し、
前記制御部は、前記残留分散がゼロに近づくように前記特定分散補償部のパラメータを調整する
ことを特徴する請求項２に記載のデジタルコヒーレント受信器。
【請求項４】
前記制御部は、前記特定分散補償部のパラメータの調整が終了した後に、前記補正結果信号から再生されるデータの誤りが所定の閾値よりも小さくなるまで前記特定非線形補償部のパラメータを調整する
ことを特徴する請求項３に記載のデジタルコヒーレント受信器。
【請求項５】
前記波形歪補正部から出力される補正結果信号に基づいて残留分散を検出する分散モニタをさらに有し、
前記制御部は、前記残留分散がゼロに近づくように前記特定分散補償部のパラメータを調整し、その後、前記補正結果信号から再生されるデータの誤りが所定の閾値よりも小さくなるまで、前記特定分散補償部のパラメータを調整する処理および前記特定非線形補償部のパラメータを調整する処理を交互に実行する
ことを特徴する請求項２に記載のデジタルコヒーレント受信器。
【請求項６】
波長多重光信号を伝送する光伝送装置において前記波長多重光信号中の１つの光信号を受信する受信方法であって、
前記光信号を表すデジタル信号を生成し、
複数の分散補償部および複数の非線形補償部を含む波形歪補正回路を用いて、前記デジタル信号に対してデジタル演算を行うことにより、波形歪が補正された光信号を表す補正結果信号を生成し、
前記複数の分散補償部および前記複数の非線形補償部のうち、前記光信号が伝送される光伝送路のスパン数に対応する数の特定分散補償部および前記スパン数に対応する数の特定非線形補償部の動作状態を調整し、
前記補正結果信号からデータを再生する
ことを特徴とする受信方法。
【請求項７】
波長多重光信号に多重化されている複数の光信号をそれぞれ受信する複数のデジタルコヒーレント受信器を有する光伝送装置であって、
各デジタルコヒーレント受信器は、
対応する受信光信号を表すデジタル信号を生成するフロントエンド回路と、
複数の分散補償部および複数の非線形補償部を含み、前記デジタル信号に対してデジタル演算を行うことにより、波形歪が補正された受信光信号を表す補正結果信号を生成する波形歪補正部と、
前記補正結果信号からデータを再生するデータ再生部と、
前記複数の分散補償部および前記複数の非線形補償部が前記補正結果信号を生成するためのデジタル演算において使用するパラメータを調整する制御部と、を有し、
第１のデジタルコヒーレント受信器が前記波長多重光信号中の第１の光信号の受信を開始するときに、前記波長多重光信号中の第２の光信号を受信する第２のデジタルコヒーレント受信器において前記制御部による調整が終了している前記パラメータが、前記第１のデジタルコヒーレント受信器の前記波形歪補正部に設定される
ことを特徴とする光伝送装置。
【請求項８】
前記波長多重光信号に多重化されている複数の光信号のそれぞれについて、対応するデジタルコヒーレント受信器の制御部により調整が終了しているパラメータを格納する格納部をさらに有し、
前記第１のデジタルコヒーレント受信器の制御部は、前記第２の光信号についてのパラメータを前記格納部から取得する
ことを特徴とする請求項７に記載の光伝送装置。
【請求項９】
各デジタルコヒーレント受信器は、前記制御部による調整が終了しているパラメータを格納する格納部を有し、
前記第１のデジタルコヒーレント受信器の制御部は、前記第２の光信号に対して調整されているパラメータを前記第２のデジタルコヒーレント受信器の格納部から取得する
ことを特徴とする請求項７に記載の光伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光信号を受信するデジタルコヒーレント受信器および方法に係わる。
【背景技術】
【０００２】
高速モバイル通信サービス、クラウドサービス、動画配信サービスなどの普及に伴い、ネットワーク上のトラヒック量が急速に増大している。このため、ネットワークのバックボーン回線上の伝送装置は、１波長当たり100Gbpsの高速インタフェースが要求されている。さらに、400Gbps〜1Tbpsを実現する技術の研究開発が行われている。
【０００３】
100Gbpsを超える光信号を伝送するための技術の１つとして、デジタルコヒーレント受信が注目されている。デジタルコヒーレント受信器は、コヒーレント受信により受信光から光強度情報および位相情報を抽出する。抽出された光強度情報および位相情報は、Ａ／Ｄコンバータにより量子化された後、デジタル信号処理回路によって復調される。デジタル信号処理回路は、例えば、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）により実現される。
【０００４】
ところで、光信号の波形は、光伝送路上で歪む。即ち、光伝送路において波形歪が発生する。波形歪は、光伝送路の分散（例えば、波長分散）に起因する。また、波形歪は、光伝送路において発生する非線形歪を含む。そして、光信号の波形が劣化していると、受信器において、再生データの誤り率が大きくなるおそれがある。
【０００５】
このため、デジタルコヒーレント受信器のデジタル信号処理回路は、光信号の波形歪を補正する機能を有していることがある。この場合、波形歪補正回路は、複数の分散補償部および複数の非線形補償部を含む。複数の分散補償部および複数の非線形補償部は、交互に接続される。すなわち、受信光信号に対して、分散補償処理および非線形補償処理が交互に実行される。なお、１組の分散補償部および非線形補償部を「ステージ」と呼ぶことがある。そして、ステージ数を大きくすると、補償精度が高くなる。
【０００６】
波形歪補正は、例えば、トレーニング信号を利用して行われる。この場合、送信器は、データ信号にトレーニング信号を付加する。トレーニング信号のデータパターンは既知である。そうすると、受信器（すなわち、デジタルコヒーレント受信器）において、波形歪補正回路は、トレーニング信号に対して波形歪補正を行う。このとき、トレーニング信号が検出されるまで、分散補償部および非線形補償部のパラメータが調整される。ここで、トレーニング信号が検出されたときは、分散補償部および非線形補償部のパラメータが最適値に近い状態に調整されていると考えられる。よって、この後、分散補償部および非線形補償部のパラメータを微調整することにより、波形歪補正回路が好適な動作状態に制御される。
【０００７】
関連技術として、電子式分散補償回路を有する光トランシーバが提案されている（例えば、特許文献１）。また、光信号の波形歪を効率よく改善する光伝送システムが提案されている（例えば、特許文献２）。さらに、波長分散測定器を用いずにデジタルフィルタのタップ係数を設定可能で、且つタップ係数設定時間の短いコヒーレント光受信機が提案されている（例えば、特許文献３）。さらに、光信号の偏波分散および波長分散を検出する装置が提案されている（例えば、特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−５４２１９号公報
【特許文献２】特開２００９−２３９５５５号公報
【特許文献３】ＷＯ２００９／０６０５２６
【特許文献４】ＷＯ２００９／１４４９９７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述のように、デジタルコヒーレント受信器は、送信器においてデータ信号に付加されるトレーニング信号を利用して光信号の波形歪を補正する。ところが、トレーニング信号を使用する構成では、データ信号を処理するための回路に加えて、トレーニング信号を処理するための回路が必要なので、デジタル信号処理回路の規模が大きくなってしまう。また、データ信号に加えてトレーニング信号が伝送されるので、光信号の伝送レートを高くする必要がある。このように、光デバイスの高速化に起因してコストが増加し、また、光信号の高速化に伴って伝送特性が劣化しやすくなる。
【００１０】
この問題は、例えば、トレーニング信号を使用しないブラインド等化で波形歪補正回路のパラメータを調整すれば解決し得る。しかし、ブラインド等化においては、デジタルコヒーレント受信器は伝送信号のデータパターンを知らないので、波形歪補正回路のパラメータが収束するまでに長い時間を要するか、或いは、波形歪補正回路のパラメータが収束しないことがある。
【００１１】
なお、波形歪補正回路のパラメータの調整は、通信サービスの開始時だけでなく、障害などに起因して光パスが切り換えられたときにも行われる。したがって、波形歪補正回路のパラメータの調整は、短い時間で完了することが要求される。
【００１２】
本発明の１つの側面に係わる目的は、デジタルコヒーレント受信器において波形歪を補正する回路の調整時間を短縮することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の１つの態様のデジタルコヒーレント受信器は、波長多重光信号を伝送する光伝送装置において前記波長多重光信号中の第１の光信号を受信する。このデジタルコヒーレント受信器は、前記第１の光信号を表すデジタル信号を生成するフロントエンド回路と、複数の分散補償部および複数の非線形補償部を含み、前記デジタル信号に対してデジタル演算を行うことにより、波形歪が補正された第１の光信号を表す補正結果信号を生成する波形歪補正部と、前記複数の分散補償部および前記複数の非線形補償部のうち、前記第１の光信号が伝送される光伝送路のスパン数に対応する数の特定分散補償部および前記スパン数に対応する数の特定非線形補償部の動作状態を調整する制御部と、を有する。
【発明の効果】
【００１４】
上述の態様によれば、デジタルコヒーレント受信器において波形歪を補正する回路の調整時間が短くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【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】光伝送装置に実装される送信モジュールの一例を示す図である。
【図３】光伝送装置に実装される受信モジュールの一例を示す図である。
【図４】デジタルコヒーレント受信器の構成の一例を示す図である。
【図５】波形歪補正部の構成の一例を示す図である。
【図６】パラメータデータベースの一例を示す図である。
【図７】光ファイバの分散特性の一例を示す図である。
【図８】第１の実施形態において波形歪補正部を調整する処理を示すフローチャートである。
【図９】第２の実施形態において波形歪補正部を調整する処理を示すフローチャートである。
【図１０】波形歪補正部のステージ数とＱ値の改善との関係を示す図である。
【図１１】第３の実施形態において波形歪補正部を調整する処理を示すフローチャートである。
【図１２】分散補償量を調整する処理の一例を示す図である。
【図１３】第４の実施形態で使用される受信モジュールの一例を示す図である。
【図１４】光パスの切替え時の動作を説明する図である。
【図１５】偏波多重光信号に対応する非線形補償部の構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。実施形態の光伝送システム１００は、複数の光伝送装置を有する。図１に示す例では、ノードＮ１〜Ｎ５にそれぞれ光伝送装置が設けられている。以下の記載では、ノードＮ１〜Ｎ５に設けられている光伝送装置をそれぞれ光伝送装置Ｎ１〜Ｎ５と呼ぶことがある。すなわち、光伝送システム１００は、光伝送装置Ｎ１〜Ｎ５を有する。各光伝送装置Ｎ１〜Ｎ５は、波長多重光信号（ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）信号）を伝送することができる。すなわち、各光伝送装置Ｎ１〜Ｎ５は、ＷＤＭ伝送装置である。そして、各光伝送装置Ｎ１〜Ｎ５は、光信号を送信する送信モジュールおよび光信号を受信する受信モジュールを有する。
【００１７】
送信モジュールは、図２に示すように、複数の送信器１およびマルチプレクサ２を有する。各送信器１は、ＦＥＣエンコーダ３および光送信器４を有する。ＦＥＣエンコーダ３は、送信データに対してＦＥＣ処理を行って符号化データを生成する。このとき、ＦＥＣエンコーダ３は、例えば、送信データにＦＥＣ符号を付与する。光送信器４は、符号化データを伝送する光信号を生成する。また、光送信器４は、例えば、レーザ光源および光変調器を有する。この場合、光送信器４は、変調光信号を生成する。なお、送信器１は、偏波多重光信号を生成してもよい。
【００１８】
複数の送信器１により生成される複数の光信号の波長は互いに異なっている。そして、マルチプレクサ２は、複数の送信器１により生成される複数の光信号を多重化してＷＤＭ信号を生成する。
【００１９】
ただし、送信モジュールは、マルチプレクサ２を有していなくてもよい。例えば、光伝送装置が光分岐挿入装置（ＯＡＤＭ：Optical Add-Drop Multiplexer）を有しているときは、各送信器１により生成される光信号はＯＡＤＭに入力されるようにしてもよい。この場合、ＯＡＤＭは、指定された１または複数の光信号を選択する。そして、ＯＡＤＭにより選択された光信号がＷＤＭ信号に多重化されて送信される。
【００２０】
受信モジュールは、図３に示すように、複数のデジタルコヒーレント受信器１１（１１＃１〜１１＃ｍ）および装置制御部１２を有する。なお、図３に示す例では、受信ＷＤＭ信号を逆多重化することにより得られる複数の光信号λ１〜λｍが生成されている。そして、光信号λ１〜λｍは、それぞれ対応するデジタルコヒーレント受信器１１＃１〜１１＃ｍに導かれる。各デジタルコヒーレント受信器１１は、入力光信号から送信データを再生する。装置制御部１２は、デジタルコヒーレント受信器１１＃１〜１１＃ｍの状態を管理し、デジタルコヒーレント受信器１１＃１〜１１＃ｍの動作を制御する。また、装置制御部１２は、パラメータデータベース１３を有している。パラメータデータベース１３については後述する。
【００２１】
光伝送システム１００は、指定された光パスを提供することができる。光パスは、例えば、ユーザからの要求に応じて、不図示のネットワーク管理システムにより設定される。図１に示す例では、ノードＮ１からノードＮ２を経由してノードＮ３へデータを伝送するための光パスλ１〜λ１０が設定されている。また、ノードＮ４からノードＮ５、Ｎ２を経由してノードＮ３へデータを伝送するための光パスλ１１〜λ２０が設定されている。なお、光パスλ１〜λ２０は、それぞれ、光信号λ１〜λ２０を伝送する。
【００２２】
以下の記載では、隣接するノード間の接続または光伝送路を「スパン」と呼ぶことがある。また、任意の２つのノード間の光伝送路上のスパンの数を「スパン数」と呼ぶことがある。例えば、図１において、光パスλ１（光信号λ１の光伝送路）のスパン数は２である。また、光パスλ１１（光信号λ１１の光伝送路）のスパン数は３である。
【００２３】
図４は、デジタルコヒーレント受信器１１の構成の一例を示す。デジタルコヒーレント受信器１１は、図４に示すように、フロントエンド回路２１、ＤＳＰ２２、制御部２３を有する。また、デジタルコヒーレント受信器１１には、図３を参照しながら説明したように、受信ＷＤＭ信号から抽出された１つの光信号が入力される。この光信号は、フロントエンド回路２１に導かれる。
【００２４】
フロントエンド回路２１は、コヒーレント受信により、入力光信号を表すデジタル信号を生成する。このデジタル信号は、入力光信号の光強度情報および位相情報を含む。すなわち、このデジタル信号は、入力光信号のＩ成分およびＱ成分を表す。偏波多重光信号が入力されるときは、このデジタル信号は、Ｈ偏波光信号のＩ成分およびＱ成分、及び、Ｖ偏波光信号のＩ成分およびＱ成分を表す。なお、フロントエンド回路２１は、例えば、局発光源、９０度光ハイブリッド回路、受光回路、Ａ／Ｄ変換回路などを有する。
【００２５】
ＤＳＰ（Digital Signal Processor）２２は、図４に示すように、波形歪補正部２２ａ、データ再生部２２ｂ、ＦＥＣデコーダ２２ｃ、分散モニタ２２ｄを含む。そして、ＤＳＰ２２は、フロントエンド回路２１により生成されるデジタル信号を復調して送信データを再生する。なお、ＤＳＰ２２は、デジタル信号処理回路の一例である。また、ＤＳＰ２２は、他の機能を有していてもよい。
【００２６】
波形歪補正部２２ａは、フロントエンド回路２１から出力されるデジタル信号（すなわち、入力光信号を表すデジタル信号）に対してデジタル演算を行うことにより、波形歪が補正された光信号を表す補正結果信号を生成する。データ再生部２２ｂは、波形歪補正部２２ａから出力される補正結果信号からデータを再生する。このとき、データ再生部２２ｂは、シンボル毎に、変調方式に対応するビット数のデータを再生する。また、データ再生部２２ｂにより再生されるデータは、図２に示すＦＥＣエンコーダ３により生成される符号化データに相当する。
【００２７】
ＦＥＣデコーダ２２ｃは、データ再生部２２ｂにより再生されるデータに対してＦＥＣ処理を行うことにより、再生されたデータの誤りを検出する。そして、再生データが誤りを含んでいるときは、ＦＥＣデコーダ２２ｃは、その誤りを訂正する。この場合、ＦＥＣデコーダ２２ｃは、誤り訂正数をカウントして制御部２３に通知する。誤り訂正数は、ＦＥＣ処理により訂正された誤りの個数を表す。分散モニタ２２ｄは、波形歪補正部２２ａから出力される補正結果信号に基づいて、波形歪が補正された光信号の残留分散を算出する。そして、分散モニタ２２ｄは、算出した残留分散を制御部２３に通知する。
【００２８】
制御部２３は、分散モニタ２２ｄにより算出される残留分散およびＦＥＣデコーダ２２ｃによりカウントされる誤り訂正数に基づいて、波形歪補正部２２ａを制御する。具体的には、制御部２３は、波形歪補正部２２ａによるデジタル演算において使用されるパラメータを調整する。このとき、制御部２３は、波形歪補正部２２ａに設定するパラメータの初期値を装置制御部１２のパラメータデータベース１３から取得してもよい。この場合、制御部２３は、パラメータデータベース１３から取得したパラメータを波形歪補正部２２ａに設定する。その後、制御部２３は、分散モニタ２２ｄにより算出される残留分散およびＦＥＣデコーダ２２ｃによりカウントされる誤り訂正数に基づいて、波形歪補正部２２ａに与えられたパラメータを調整（或いは、最適化）する。
【００２９】
次に、波形歪補正部２２ａの構成および動作について記載する。なお、この例では、波形歪補正部２２ａは、逆伝搬型非線形補償により波形歪を補正する。
【００３０】
光ファイバ中を伝搬する信号は、下記の非線形シュレディンガー方程式で表される。
【００３１】
【数１】
2015201726.tif 000003
【００３２】
Ｄは、線形演算子を表す。Ｎは、非線形演算子を表す。αは、光ファイバによる損失（または、減衰）を表す。β2は、光ファイバの波長分散係数を表す。γは、光ファイバの非線形係数を表す。
【００３３】
ここで、雑音を無視すると、送信端における信号は、受信端から上述の非線形シュレディンガー方程式を逆向きに解くことによって算出される。そして、非線形シュレディンガー方程式の逆演算は、線形補償（即ち、波長分散補償）および非線形補償（即ち、自己位相変調補償）を交互に繰り返す演算によって近似される。特に、この演算の繰返し回数が大きいときは、非線形シュレディンガー方程式の逆演算は、線形補償および非線形補償を交互に繰り返す演算と等価である。なお、上記演算は、例えば、下記の文献１、２に記載されている。
文献１：Ezra Ip et al., “Compensation of Dispersion and Nonlinear Impairments Using Digital Backpropagation”, Journal of Lightwave Technology, vol.26, pp3416-3425, 2008
文献２：谷村崇仁、星田剛司、小田祥一朗、田中俊毅、中島久雄他 「デジタルコヒーレント伝送システムのための逆伝播型非線形効果補償とその半ブラインド最適化」電子情報通信学会技術研究報告 OCS, 光通信システム 110(152), 57-62, 2010-07-22
【００３４】
したがって、波形歪補正部２２ａは、図５に示すように、複数の分散補償部３１（＃１〜＃Ｎ）および複数の非線形補償部３２（＃１〜＃Ｎ）を有する。複数の分散補償部３１および複数の非線形補償部３２は、交互に接続されている。すなわち、フロントエンド回路２１により生成されるデジタル信号は、分散補償部３１および非線形補償部３２により交互に処理される。この結果、補正結果信号が生成される。補正結果信号は、波形歪が補正された入力光信号を表す。
【００３５】
ただし、波形歪補正部２２ａは、必ずしもすべての分散補償部３１および非線形補償部３２を使用しなくてもよい。すなわち、波形歪補正部２２ａは、分散補償部３１（＃１〜＃Ｎ）のうちの一部、および複数の非線形補償部３２（＃１〜＃Ｎ）のうちの一部を利用してデジタル信号を処理してもよい。
【００３６】
以下の記載では、１組の分散補償部３１および非線形補償部３２を「ステージ」と呼ぶことがある。例えば、ステージ＃１は、分散補償部３１＃１および非線形補償部３２＃１から構成され、ステージ＃２は、分散補償部３１＃２および非線形補償部３２＃２から構成される。
【００３７】
分散補償部３１は、波長分散を補償する。この実施例では、分散補償部３１は、デジタルフィルタ（例えば、ＦＩＲフィルタ）により実現される。この場合、デジタルフィルタの各フィルタ係数は、補償すべき分散量から一意に算出される。したがって、各ステージにおいて補償すべき分散量が与えられると、各ステージの分散補償部３１の各フィルタ係数がそれぞれ決定される。
【００３８】
非線形補償部３２は、光伝送路の非線形効果を補償する。この実施例では、非線形補償部３２は、デジタルフィルタ（例えば、ＦＩＲフィルタ）により実現される。この場合、デジタルフィルタの各フィルタ係数は、例えば、２つのパラメータγ、αに基づいて算出される。γは、非線形補正の強度を表す。また、αは、フィルタの形状（時間に対するインパルス応答波形の形状）を表す。したがって、パラメータγ、αが与えられると、非線形補償部３２の各フィルタ係数がそれぞれ決定される。
【００３９】
図６は、パラメータデータベース１３の一例を示す。パラメータデータベース１３は、各デジタルコヒーレント受信器１１において分散補償および非線形補償のために使用されるパラメータを格納する。なお、パラメータデータベース１３は、上述したように、装置制御部１２の中に設けられる。
【００４０】
「受信器」は、光伝送装置内に設けられている複数のデジタルコヒーレント受信器１１を識別する。例えば、＃１は、デジタルコヒーレント受信器１１＃１を表す。「光信号」は、対応するデジタルコヒーレント受信器１１が受信する光信号を識別する。図６に示す例では、デジタルコヒーレント受信器１１＃１が光信号λ１を受信している。
【００４１】
「ＣＤＣ＃１」〜「ＣＤＣ＃Ｎ」は、各ステージの分散補償部３１が補償する分散量を表す。そして、各ステージの分散補償部３１のフィルタ係数は、この分散量に対して一意に算出される。たとえば、光信号λ１についてステージ＃１において補償すべき分散量は50ps/nmである。この場合、デジタルコヒーレント受信器１１＃１において、ステージ＃１の分散補償部３１のフィルタ係数は、50ps/nmを実現するように算出される。
【００４２】
「ＮＬＥ＃１」〜「ＮＬＥ＃Ｎ」は、各ステージの非線形補償部３２が補償する非線形効果に対応するパラメータγ、αを表す。上段の値がγを表し、下段の値のαを表す。そして、各ステージの非線形補償部３２のフィルタ係数は、γ、αの組合せに対して一意に算出される。たとえば、光信号λ１についてステージ＃１において補償すべき非線形効果は、γ＝0.3、α＝0.05である。この場合、デジタルコヒーレント受信器１１＃１において、ステージ＃１の非線形補償部３２のフィルタ係数は、γ＝0.3、α＝0.05に基づいて算出される。
【００４３】
「スパン数」は、光信号が伝送される光伝送路のスパン数を表す。図６に示す例では、光信号λ１のスパン数は５である。「送信元」は、光信号の送信元ノードを識別する。図６に示す例では、光信号λ１の送信元は、ノード１である。
【００４４】
上記構成のパラメータデータベース１３は、新たな光パスが設定されたときに更新される。すなわち、新たな光パスが設定されると、その光パスに対応するレコードがパラメータデータベース１３に追加される。このとき、光信号の送信元およびスパン数は、たとえば、光伝送システムを管理するネットワーク管理システムから与えられる。
【００４５】
各パラメータ（ＣＤＣ＃１〜ＣＤＣ＃Ｎ、ＮＬＥ＃１〜ＮＬＥ＃Ｎ）は、対応するデジタルコヒーレント受信器１１から受信する。すなわち、デジタルコヒーレント受信器１１は、新たな光パスを収容するときに、各ステージのパラメータを調整または最適化する。その後、デジタルコヒーレント受信器１１は、調整または最適化した各ステージのパラメータを装置制御部１２に通知する。そして、装置制御部１２は、デジタルコヒーレント受信器１１から通知されたパラメータをパラメータデータベース１３に格納する。
【００４６】
なお、図６に示す例では、分散補償部３１のパラメータは分散量で表され、非線形補償部３２のパラメータはγ、αで表されているが、本発明はこの構成に限定されるものではない。すなわち、実際のフィルタ係数がパラメータデータベース１３に格納されるようにしてもよい。
【００４７】
次に、新たな光パスが設定されたとき、或いは光パスの切替えが行われたときの、デジタルコヒーレント受信器１１の動作について記載する。新たな光パスが設定されたとき、或いは光パスの切替えが行われたときは、デジタルコヒーレント受信器１１は、波形歪補正部２２ａのパラメータを調整する。以下、幾つかの実施形態を説明する。
【００４８】
＜第１の実施形態＞
ＷＤＭ伝送システムにおいては、同じ光ファイバを介して波長の異なる複数の光信号が伝送され得る。たとえば、図１に示す例では、ＷＤＭ信号中に多重化されている光信号λ１〜λ１０は、同じ光ファイバ伝送路を介してノードＮ１からノードＮ３へ伝送されている。
【００４９】
ところで、光ファイバ伝送において発生する波長分散は、図７に示すように、光信号の波長に依存する。図７は、シングルモードファイバの分散特性の一例を示している。ここで、分散量は、図７に示すように、波長に対してほぼ比例している。すなわち、同じ光伝送路を介して波長の異なる光信号Ａ、Ｂが伝送される場合、光信号Ａの分散量と光信号Ｂの分散量との間には密接な関係がある。
【００５０】
一方、非線形効果は、光ファイバの状態および光信号の入力パワーなどに依存する。ところが、非線形効果は、光信号の波長にはほとんど依存しない。このため、同じ光伝送路を介して波長の異なる光信号Ａ、Ｂが伝送される場合、光信号Ａ、Ｂのパワーがほぼ同じであるものとすると、光信号Ａの非線形効果は、光信号Ｂの非線形と近似しているはずである。なお、ＷＤＭ信号中に多重化されている複数の光信号のパワーは、多くのケースにおいて、等化されている。
【００５１】
これらの特徴を考慮すると、同じ光伝送路を介して波長の異なる光信号Ａ、Ｂが伝送される場合、光信号Ａの分散を補償するための演算と光信号Ｂの分散を補償するための演算との間には密接な関係があると考えられる。また、光信号Ａの非線形効果を補償するための演算は、光信号Ｂの非線形効果を補償するための演算と近似していると考えられる。そこで、第１の実施形態においては、光伝送装置内のあるデジタルコヒーレント受信器が光信号の受信を開始する際には、そのデジタルコヒーレント受信器の制御部２３は、他のデジタルコヒーレント受信器において先に最適化されている波形歪補正部２２ａのパラメータの値を取得する。
【００５２】
尚、各デジタルコヒーレント受信器において先に最適化されているパラメータの値は、上述したように、装置制御部１２内のパラメータデータベース１３に格納されている。よって、制御部２３は、装置制御部１２にアクセスすることにより、他のデジタルコヒーレント受信器において先に最適化されているパラメータの値を取得することができる。
【００５３】
続いて、制御部２３は、パラメータデータベース１３から取得したパラメータの値に対応するフィルタ係数を初期値として波形歪補正部２２ａに設定する。この後、制御部２３は、波形歪補正部２２ａに設定されたフィルタ係数を最適化する。
【００５４】
このように、第１の実施形態では、最適値に近いフィルタ係数が初期値として波形歪補正部２２ａに与えられる。したがって、トレーニング信号を用いなくても、波形歪補正部２２ａの動作状態が最適化されるまでの時間は短い。また、波形歪補正部２２ａのフィルタ係数が収束しなくなる状態が回避される。
【００５５】
図８は、第１の実施形態において波形歪補正部２２ａを調整する処理を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、例えば、光信号を受信する旨の指示がネットワーク管理システムから光伝送装置に与えられたときに実行される。この指示は、光信号の伝送経路を表す情報（光信号のスパン数を表す情報、及び光信号の送信元ノードを表す情報など）を含む。
【００５６】
以下の記載では、光信号の受信を開始するデジタルコヒーレント受信器１１を「対象デジタルコヒーレント受信器１１ｘ」と呼ぶことがある。また、対象デジタルコヒーレント受信器１１ｘが新たに受信する光信号を「対象光信号λｘ」と呼ぶことがある。
【００５７】
Ｓ１において、対象デジタルコヒーレント受信器１１ｘの制御部２３は、他のデジタルコヒーレント受信器１１において先に最適化されているパラメータを取得する。例えば、制御部２３は、装置制御部１２に対して、最適化されているパラメータを要求する。この要求は、対象光信号λｘの送信元ノードを識別する情報を含む。そうすると、装置制御部１２は、パラメータデータベース１３において、対象光信号λｘと同じ送信元ノードから送信される光信号をサーチする。以下、このサーチにより特定された光信号を「参照光信号λｒ」と呼ぶことがある。なお、対象光信号λｘと同じ送信元ノードから送信される光信号が複数ある場合には、その中の任意の１つが参照光信号λｒとして選択される。そして、装置制御部１２は、参照光信号λｒに対して最適化されているパラメータをパラメータデータベース１３から抽出し、対象デジタルコヒーレント受信器１１ｘの制御部２３に与える。或いは、装置制御部１２は、対象デジタルコヒーレント受信器１１ｘから要求を受けることなく、参照光信号λｒに対して最適化されているパラメータを対象デジタルコヒーレント受信器１１ｘに与えるようにしてもよい。
【００５８】
対象デジタルコヒーレント受信器１１ｘの制御部２３は、例えば、分散補償部３１＃１〜３１＃Ｎのためのパラメータとしてそれぞれ対応する分散補償量を取得し、非線形補償部３２＃１〜３２＃Ｎのためのパラメータとしてそれぞれ対応する非線形補償量（即ち、上述したγ、α）を取得する。例えば、対象光信号λｘの送信元がノード１であるときには、図６に示す実施例では、参照光信号λｒとして光信号λ１が特定される。この場合、制御部２３は、分散補償部３１＃１、３１＃２、．．．３１＃Ｎのための分散補償量としてそれぞれ「50ps/nm」「-70ps/nm」．．．「20ps/nm」を取得する。また、制御部２３は、非線形補償部３２＃１、３２＃２、．．．３２＃Ｎのための非線形補償量としてそれぞれ「0.3, 0.05」「0.2, 0.02」．．．「0.3, 0.04」を取得する。
【００５９】
Ｓ２において、制御部２３は、装置制御部１２から取得したパラメータ（分散補償量および非線形補償量）に基づいて、波形歪補正部２２ａに対して初期値を設定する。このとき、制御部２３は、取得したパラメータをフィルタ係数に変換して対応するデジタルフィルタ（分散補償部３１＃１〜３１＃Ｎ、非線形補償部３２＃１〜３２＃Ｎ）に与えてもよい。
【００６０】
Ｓ３において、制御部２３は、分散モニタ２２ｄにより検出される波長分散がゼロに近づくように、分散補償部３１＃１〜３１＃Ｎの分散補償量（すなわち、フィルタ係数）を調整する。各分散補償部３１＃１〜３１＃Ｎに設定された分散補償量の初期値は、参照光信号λｒの分散を補償する値である。ここで、対象光信号λｘおよび参照光信号λｒは、互いに波長が異なっており、互いに分散量が異なっている。すなわち、参照光信号λｒの分散を補償するフィルタ係数が分散補償部３１＃１〜３１＃Ｎに与えられても、対象光信号λｘの分散は適切に補償されない。
【００６１】
ただし、波長分散は、図７に示すように、波長に対してほぼ比例する。よって、分散補償部３１＃１〜３１＃Ｎに対してそれぞれ設定されている分散補償量（即ち、参照光信号λｒの分散を補償する分散補償量）を一括して同じ量だけシフトすることにより、対象光信号λｘの分散を適切に補償する分散補償量が得られる。例えば、参照光信号λｒに対して最適化されている分散補償量「50ps/nm」「-70ps/nm」．．．「20ps/nm」が取得されている場合、分散補償部３１＃１〜３１＃Ｎを用いて対象光信号λｘの分散を補償するための分散補償量は「50ps/nm＋Δｄ」「-70ps/nm＋Δｄ」．．．「20ps/nm＋Δｄ」により実現される。
【００６２】
したがって、制御部２３は、Ｓ３において分散モニタ２２ｄにより検出される波長分散がゼロに近づくように、分散補償部３１＃１〜３１＃Ｎの分散補償量を一括して同じ量だけ調整する。なお、制御部２３は、算出した分散補償量をフィルタ係数に変換して分散補償部３１＃１〜３１＃Ｎに与える。この結果、波形歪補正部２２ａは、対象光信号λｘの分散を概ね補償する状態に調整される。
【００６３】
Ｓ４において、制御部２３は、ＦＥＣデコーダ２２ｃにより訂正される誤りの個数（すなわち、誤り訂正数）が最小になるように、非線形補償部３２＃１〜３２＃Ｎのフィルタ係数を調整する。すなわち、各ステージの非線形補償量が調整される。このとき、制御部２３は、例えば、最急降下法で非線形補償部３２＃１〜３２＃Ｎのフィルタ係数を調整する。或いは、制御部２３は、誤り訂正数が所定の閾値よりも小さくなるように、非線形補償部３２＃１〜３２＃Ｎのフィルタ係数を調整してもよい。
【００６４】
このように、第１の実施形態では、他のデジタルコヒーレント受信器で先に最適化されているパラメータ（分散補償量および非線形補償量）が、新たに光信号の受信を開始するデジタルコヒーレント受信器に設定される。ここで、波長分散は波長に対してほぼ比例しているので、他のデジタルコヒーレント受信器で先に最適化されている分散補償量から容易に対象デジタルコヒーレント受信器の波形歪補正部２２ａの各ステージの分散補償量を得ることができる。また、ＷＤＭ信号中の光信号のパワーはほぼ等化されているので、ＷＤＭ信号中の各光信号に対する好適な非線形補償量は、ほぼ同じである。よって、他のデジタルコヒーレント受信器で先に最適化されているパラメータが初期値として与えられると、新たに光信号の受信を開始するデジタルコヒーレント受信器において、最適値に近い値からフィルタ係数の調整が開始されることになる。したがって、新たに光信号の受信を開始するデジタルコヒーレント受信器において、短い時間で波形歪補正部２２ａの動作状態の調整を完了させることができる。さらに、最適値に近い値からフィルタ係数の調整が開始されるので、波形歪補正部２２ａの状態が収束しない可能性は低い。
【００６５】
＜第２の実施形態＞
第１の実施形態では、各ステージの分散補償部３１を一括して調整した後、制御部２３は、各ステージの非線形補償部３２のフィルタ係数を調整する。これに対して、第２の実施形態では、各ステージの分散補償部３１を一括して調整した後、制御部２３は、各ステージの分散補償部３１のフィルタ係数および各ステージの非線形補償部３２のフィルタ係数を調整する。
【００６６】
図９は、第２の実施形態において波形歪補正部２２ａを調整する処理を示すフローチャートである。なお、Ｓ１〜Ｓ３は、第１および第２の実施形態において実質的に同じなので、説明を省略する。
【００６７】
Ｓ５において、制御部２３は、ＦＥＣデコーダ２２ｃによりカウントされる誤り訂正数が最小になるように、分散補償部３１＃１〜３１＃Ｎのフィルタ係数および非線形補償部３２＃１〜３２＃Ｎのフィルタ係数を調整する。このとき、制御部３２は、分散補償部３１＃１〜３１＃Ｎのフィルタ係数を調整する処理、及び、非線形補償部３２＃１〜３２＃Ｎのフィルタ係数を調整する処理を交互に繰り返す。各フィルタ係数を調整する処理は、例えば、誤り訂正数が所定の閾値よりも小さくなるまで繰り返し実行される。
【００６８】
このように、第２の実施形態では、各ステージの非線形補償部３２だけでなく、各ステージの分散補償部３１のフィルタ係数も微調整される。したがって、第１の実施形態と比較して、第２の実施形態によれば、波形歪の補正の精度が向上する。
【００６９】
＜第３の実施形態＞
複数の分散補償部３１および複数の非線形補償部３２を有する波形歪補正部２２ａにおいては、上述したように、ステージ数を増やすことにより波形歪補償の精度を高くすることができる。以下、図１０を参照しながら、ステージ数とＱ値の改善との関係について記載する。なお、図１０において、横軸は、光伝送路のスパン数と波形歪補正部２２ａのステージ数との比を表す。すなわち、横軸は、スパン数で正規化されたステージ数を表す。縦軸は、Ｑ値の改善量を表す。
【００７０】
図１０に示すように、波形歪補正部２２ａのステージ数が光伝送路のスパン数よりも少ないときは、Ｑ値の改善量は小さい。すなわち、Ｑ値を改善するためには、波形歪補正部２２ａのステージ数が光伝送路のスパン数以上であることが好ましい。ただし、ステージ数がスパン数よりも大きい領域においては、ステージ数を増やしても、Ｑ値の改善効果は小さい。例えば、図１０に示す例では、ステージ数とスパン数の比が１から２に増加しても、Ｑ値の改善量は約0.5dBである。
【００７１】
そこで、第３の実施形態では、新たに光信号の受信を開始するデジタルコヒーレント受信器において、制御部２３は、その光信号が伝送される光伝送路のスパン数に対応する数のステージに対してだけ動作状態を調整する。すなわち、分散補償部３１＃１〜３１＃Ｎおよび非線形補償部３２＃１〜３２＃Ｎのうち、スパン数に対応する数の分散補償部３１およびスパン数に対応する数の非線形補償部３２の動作状態が調整される。
【００７２】
「スパン数に対応する数」は、例えば、スパン数と同数である。この場合、例えば、光信号の伝送路のスパン数が１０であれば、１０個の分散補償部３１および１０個の非線形補償部３２の動作状態が調整される。ただし「スパン数に対応する数」は、スパン数よりも少し大きい値であってもよいし、スパン数よりも少し小さい値であってもよい。以下の記載では「スパン数に対応する数＝スパン数」であるものとする。
【００７３】
図１１は、第３の実施形態において波形歪補正部２２ａを調整する処理を示すフローチャートである。なお、対象デジタルコヒーレント受信器１１ｘ、対象光信号λｘ、参照光信号λｒの意味は、第１および第３の実施形態において同じである。
【００７４】
Ｓ１〜Ｓ２は、第１および第３の実施形態において実質的に同じである。すなわち、制御部２３は、他のデジタルコヒーレント受信器において最適化されているパラメータ（参照光信号λｒの波形歪を補償するための分散補償量および非線形補償量）を取得する。そして、制御部２３は、取得したパラメータを波形歪補正部２２ａに設定する。
【００７５】
Ｓ１１において、制御部２３は、対象光信号λｘが伝送される光伝送路のスパン数を波形歪補正部２２ａに設定する。波形歪補正部２２ａにスパン数を設定する処理は、たとえば、スパン数と同じ数のステージを調整対象ステージとして指定することにより実現される。例えば、スパン数が１０であるときは、波形歪補正部２２ａの先頭ステージから第１０ステージまでが調整対象ステージとして指定される。この場合、分散補償部３１＃１〜３１＃１０および非線形補償部３２＃１〜３２＃１０が調整対象（特定分散補償部および特定非線形補償部）として指定される。
【００７６】
なお、光信号を伝送する光伝送路を表す伝送路情報は、例えば、光パスの設定時に、ネットワーク管理システムから各光伝送装置に通知される。この場合、伝送路情報は、始点ノード、中継ノード、終点ノードを識別する情報を含む。そして、光伝送装置は、受信した伝送路情報に従って、対応するデジタルコヒーレント受信器を指定する。このとき、指定されたデジタルコヒーレント受信器に伝送路情報が渡される。よって、新たに光信号の受信を開始するデジタルコヒーレント受信器の制御部は、その光信号のスパン数を認識している。
【００７７】
Ｓ１２は、図８に示す第１の実施形態のＳ３に対応する。ただし、Ｓ１２においては、制御部２３は、分散モニタ２２ｄにより検出される波長分散がゼロに近づくように、調整対象ステージ内の分散補償部３１のみの分散補償量（すなわち、フィルタ係数）を調整する。具体的には、制御部２３は、分散モニタ２２ｄにより検出される波長分散がゼロに近づくように、調整対象ステージ内の分散補償部３１の分散補償量を一括して同じ量だけ調整する。なお、制御部２３は、算出した分散補償量をフィルタ係数に変換して調整対象ステージ内の分散補償部３１に与える。このとき、他の分散補償部３１（すなわち、調整対象ステージ外の分散補償部３１）の分散補償量は、初期値のまま保持される。
【００７８】
図１２は、Ｓ１２において分散補償量を調整する処理の一例を示す。この例では、各デジタルコヒーレント受信器内の波形歪補正部２２ａは１５ステージを有するものとする。Ｄ１〜Ｄ１５は、他のデジタルコヒーレント受信器において先に最適化されている、対応する分散補償部３１＃１〜３１＃１５の分散補償量を表す。したがって、対象デジタルコヒーレント受信器１１ｘの分散補償部３１＃１〜３１＃１５には、Ｓ２により、初期値として、Ｄ１〜Ｄ１５（実際には、Ｄ１〜Ｄ１５にそれぞれ対応するフィルタ係数）が設定されている。また、スパン数は１０であるものとする。
【００７９】
この場合、対象デジタルコヒーレント受信器１１ｘにおいて制御部２３は、分散モニタ２２ｄにより検出される波長分散に基づいて、分散補償部３１＃１〜３１＃１０に設定されている分散補償量Ｄ１〜Ｄ１０を一括して補正する。この例では、検出される波長分散がほぼゼロになったときに、分散補償量Ｄ１〜Ｄ１０がそれぞれＤ１＋Δｄ〜Ｄ１０＋Δｄに調整されている。換言すれば、分散補償量Ｄ１〜Ｄ１０をそれぞれＤ１＋Δｄ〜Ｄ１０＋Δｄに調整することによって、検出される波長分散がほぼゼロになっている。このとき、制御部２３は、分散補償部３１＃１１〜３１＃１５の分散補償量を調整しない。すなわち、分散補償部３１＃１１〜３１＃１５に設定された分散補償量Ｄ１１〜Ｄ１５は、変化しない。
【００８０】
Ｓ１３は、図９に示す第２の実施形態のＳ５に対応する。ただし、Ｓ１３においては、制御部２３は、ＦＥＣデコーダ２２ｃによりカウントされる誤り訂正数が最小になるように、調整対象ステージ内の非線形補償部３２のみのフィルタ係数を調整する。すなわち、調整対象ステージ内の各ステージの分散補償量および非線形補償量が調整される。このとき、制御部２３は、例えば、最急降下法で調整対象ステージ内の分散補償部３１および非線形補償部３２のフィルタ係数を調整する。或いは、制御部２３は、誤り訂正数が所定の閾値よりも小さくなるように、調整対象ステージ内の分散補償部３１および非線形補償部３２のフィルタ係数を調整してもよい。
【００８１】
このように、第３の実施形態では、波形歪補正部２２ａにおいて、すべてのステージのパラメータを調整するのではなく、伝送スパン数に対応する数のステージにおいてパラメータが調整される。したがって、第１の実施形態と比較して、第３の実施形態によれば、新たに光信号の受信を開始するデジタルコヒーレント受信器において、さらに短い時間で波形歪補正部２２ａの動作状態の調整を完了させることができる。ここで、パラメータが調整されるステージ数が削減されると、波形歪補償の精度が低くなるおそれがある。しかし、図１０を参照しながら説明したように、光信号のスパン数とほぼ同じ数のステージにおいてパラメータを調整すれば、ステージ数を削減したことによる波形歪補償精度の低下は僅かである。
【００８２】
なお、第３の実施形態に係る制御方法は、様々な変形例が考えられる。例えば、図１１に示す例では、Ｓ１３において分散補償量および非線形補償量の双方の微調整が行われているが、本発明はこの方法に限定されるものではない。例えば、分散耐力に余裕があるときは、Ｓ１３において非線形補償量の調整のみを行うようにしてもよい。また、図１１に示す例では、他のデジタルコヒーレント受信器から取得したパラメータが波形歪補正部２２ａ内のすべてのステージに設定されているが、本発明はこの方法に限定されるものではない。例えば、調整対象ステージ外の分散補償部３１および非線形補償部３２は、入力信号に対して「何もしない」状態に設定されるようにしてもよい。
【００８３】
図１１に示すフローチャートの処理が終了した時点で、波形歪補正部２２ａは、入力光信号の波形歪を十分に補償できる動作状態に調整されている。すなわち、上述の調整処理が終了した時点で、このデジタルコヒーレント受信器は、通信サービスの提供を開始することができる。ただし、波形歪補償精度をさらに高くするためには、上述の調整処理が終了した後に、制御部２３は、誤り訂正数を最小化するように、継続的に、調整対象ステージ外の分散補償部３１および非線形補償部３２の動作状態を調整してもよい。この場合、例えば、温度変化などに起因して光伝送路の状態が変わっても、適切に波形歪が補償される。或いは、図１１に示す調整のみで十分に良好な品質が得られるときは、調整対象ステージ外の分散補償部３１および非線形補償部３２への電力供給を停止してもよい。この場合、デジタルコヒーレント受信器の消費電力が削減される。
【００８４】
＜第４の実施形態＞
第１〜第３の実施形態では、上述したように、各デジタルコヒーレント受信器１１において最適化されたパラメータは、装置制御部１２のパラメータデータベース１３に格納されている。そして、新たに光信号の受信を開始するデジタルコヒーレント受信器１１は、他のデジタルコヒーレント受信器において最適化されたパラメータを装置制御部１２から取得する。これに対して第４の実施形態では、デジタルコヒーレント受信器間で波形歪補正部２２ａのためのパラメータが受け渡される。
【００８５】
図１３は、第４の実施形態の光伝送装置において使用される受信モジュールの一例を示す。各デジタルコヒーレント受信器１１は、ハブ回路１４を介して他のデジタルコヒーレント受信器へデータを送信することができる。また、各デジタルコヒーレント受信器１１は、ハブ回路１４を介して他のデジタルコヒーレント受信器からデータを受信することができる。
【００８６】
第４の実施形態のデジタルコヒーレント受信器１１の構成は、図４に示す第１〜第３の実施形態と実質的に同じである。また、第４の実施形態においても、各デジタルコヒーレント受信器１１は、波形歪補正部２２ａの動作状態を表すパラメータ（分散補償量および非線形補償量）を最適化する。ただし、第４の実施形態では、制御部２３は、最適化したパラメータを、デジタルコヒーレント受信器内に実装されているメモリに格納する。すなわち、たとえば、デジタルコヒーレント受信器１１＃１において最適化されたパラメータは、デジタルコヒーレント受信器１１＃１内に保持される。
【００８７】
新たに光信号の受信を開始するデジタルコヒーレント受信器１１（以下、対象デジタルコヒーレント受信器１１ｘ）は、対象光信号λｘと同じ送信元から光信号を受信する他のデジタルコヒーレント受信器１１に対してパラメータを要求する。この要求は、例えば、対象光信号λｘの送信元を識別する情報を含む。この要求を受信したデジタルコヒーレント受信器１１は、対象光信号λｘと同じ送信元から光信号を受信しているときは、要求されたパラメータを対象デジタルコヒーレント受信器１１ｘへ送信する。これにより、対象デジタルコヒーレント受信器１１ｘは、第１〜第３の実施形態と同様に、他のデジタルコヒーレント受信器１１において最適化されたパラメータを取得することができる。パラメータを取得した後の制御部２３の処理は、第１〜第３の実施形態と実質的に同じなので、説明を省略する。
【００８８】
なお、第３の実施形態と同様に光信号のスパン数に応じて波形歪補正部２２ａの調整が行われる場合には、例えば、各デジタルコヒーレント受信器１１に予めスパン数情報が設定される。そして、デジタルコヒーレント受信器１１間でスパン数情報が受け渡される。スパン数情報は、例えば、装置制御部１２から各デジタルコヒーレント受信器１１に与えられる。或いは、光信号のオーバヘッドにスパン数情報が格納されるようにしてもよい。この場合、デジタルコヒーレント受信器１１は、パラメータの最適化が終了した後、受信する光信号のオーバヘッドからスパン数情報を抽出して、そのデジタルコヒーレント受信器１１内に実装されているメモリに格納する。
【００８９】
＜第５の実施形態＞
第５の実施形態は、障害等に起因して光パスが切り替えられたときの動作に係わる。以下の説明では、図１４（ａ）に示すように、ノードＡからノードＢを経由してノードＣへ光信号λ１を伝送する光パスが設定されている。また、ノードＡからノードＢを経由してノードＤへ光信号λ２を伝送する光パスが設定されている。各ノードに設けられているノード装置は、ＷＤＭ信号を伝送するために、図２に示す送信モジュールおよび図３に示す受信モジュールを有している。
【００９０】
ノード装置Ｄにおいて、光信号λ２を受信するデジタルコヒーレント受信器は、波形歪補正部２２ａを利用して光信号λ２の波形歪を補正する。したがって、ノード装置Ｄは、光信号λ２に対して最適化されたパラメータ（分散補償量および非線形補償量）を保持している。
【００９１】
ここで、図１４（ｂ）に示すように、ノードＢ、Ｃ間で障害が発生したものとする。また、この障害に起因して、ノードＡからノードＣへ向かうデータの宛先は、ノードＤに変更されるものとする。すなわち、光パスの切替えが実行される。
【００９２】
この場合、不図示のネットワーク管理システムにより、ノードＡからノードＢを経由してノードＤへ光信号λ３を伝送する光パスが設定される。そうすると、光信号λ３を受信するデジタルコヒーレント受信器１１は、光信号λ３の波形歪を補償するように、波形歪補正部２２ａを調整する。ここで、光信号λ２および光信号λ３の光伝送路は、互いに同じである。よって、光信号λ３を受信するデジタルコヒーレント受信器１１は、光信号λ２を受信しているデジタルコヒーレント受信器１１において先に最適化されているパラメータを取得する。そして、光信号λ３を受信するデジタルコヒーレント受信器１１は、取得したパラメータを初期値として使用して波形歪補正部２２ａの動作状態を調整する。したがって、光パスの切替えが発生したときから波形歪補正部２２ａの調整が終了するまでの時間が短いので、障害発生時の復旧時間が短くなる。
【００９３】
＜偏波多重＞
ＷＤＭ信号に多重化される光信号は、偏波多重光信号であってもよい。すなわち、デジタルコヒーレント受信器１１は、偏波多重光信号を受信してもよい。
【００９４】
光ファイバ中を伝搬する偏波多重光信号は、下記の非線形シュレディンガー方程式で表される。
【００９５】
【数２】
2015201726.tif 000004
【００９６】
αは、光ファイバによる損失（又は、減衰）を表す。β2は、光ファイバの波長分散係数を表す。γ1、γ2は、光ファイバの非線形係数を表す。そして、雑音を無視すると、送信端における信号は、受信端から上述の非線形シュレディンガー方程式を逆向きに解くことによって算出される。よって、受信光信号が偏波多重光信号である場合であっても、波形歪補正部２２ａは、図５に示すように、複数の分散補償部３１および複数の非線形補償部３２を有する。
【００９７】
各分散補償部３１は、Ｈ偏波信号およびＶ偏波信号のそれぞれについて波長分散を補償する演算を実行する。このとき、分散補償部３１は、時間領域で波長分散を補償してもよいし、周波数領域で波長分散を補償してもよい。
【００９８】
各非線形補償部３２は、光信号パワーに比例する位相回転を信号に与える。よって、偏波多重光信号に対応する非線形補償部３２は、例えば、図１５に示す構成により実現される。
【００９９】
以上記載した各実施例を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
波長多重光信号を伝送する光伝送装置において前記波長多重光信号中の第１の光信号を受信するデジタルコヒーレント受信器であって、
前記第１の光信号を表すデジタル信号を生成するフロントエンド回路と、
複数の分散補償部および複数の非線形補償部を含み、前記デジタル信号に対してデジタル演算を行うことにより、波形歪が補正された第１の光信号を表す補正結果信号を生成する波形歪補正部と、
前記複数の分散補償部および前記複数の非線形補償部のうち、前記第１の光信号が伝送される光伝送路のスパン数に対応する数の特定分散補償部および前記スパン数に対応する数の特定非線形補償部の動作状態を調整する制御部と、
を有するデジタルコヒーレント受信器。
（付記２）
前記制御部は、前記光伝送装置内で前記波長多重光信号中の第２の光信号を受信する他のデジタルコヒーレント受信器により前記第２の光信号の波形歪を補正するために使用されているパラメータを取得し、前記特定分散補償部および前記特定非線形補償部に前記他のデジタルコヒーレント受信器から取得したパラメータを設定する
ことを特徴する付記１に記載のデジタルコヒーレント受信器。
（付記３）
前記第２の光信号の光伝送路は、前記第１の光信号の光伝送路と同じである
ことを特徴する付記２に記載のデジタルコヒーレント受信器。
（付記４）
前記波形歪補正部から出力される補正結果信号に基づいて残留分散を検出する分散モニタをさらに有し、
前記制御部は、前記残留分散がゼロに近づくように前記特定分散補償部のパラメータを調整する
ことを特徴する付記２に記載のデジタルコヒーレント受信器。
（付記５）
前記制御部は、前記特定分散補償部のパラメータの調整が終了した後に、前記補正結果信号から再生されるデータの誤りが所定の閾値よりも小さくなるまで前記特定非線形補償部のパラメータを調整する
ことを特徴する付記４に記載のデジタルコヒーレント受信器。
（付記６）
前記波形歪補正部から出力される補正結果信号に基づいて残留分散を検出する分散モニタをさらに有し、
前記制御部は、前記残留分散がゼロに近づくように前記特定分散補償部のパラメータを調整し、その後、前記補正結果信号から再生されるデータの誤りが所定の閾値よりも小さくなるまで、前記特定分散補償部のパラメータを調整する処理および前記特定非線形補償部のパラメータを調整する処理を交互に実行する
ことを特徴する付記２に記載のデジタルコヒーレント受信器。
（付記７）
前記制御部は、前記特定分散補償部以外の分散補償部および前記特定非線形補償部以外の非線形補償部への電力の供給を停止する
ことを特徴する付記１に記載のデジタルコヒーレント受信器。
（付記８）
波長多重光信号を伝送する光伝送装置において前記波長多重光信号中の１つの光信号を受信する受信方法であって、
前記光信号を表すデジタル信号を生成し、
複数の分散補償部および複数の非線形補償部を含む波形歪補正回路を用いて、前記デジタル信号に対してデジタル演算を行うことにより、波形歪が補正された光信号を表す補正結果信号を生成し、
前記複数の分散補償部および前記複数の非線形補償部のうち、前記光信号が伝送される光伝送路のスパン数に対応する数の特定分散補償部および前記スパン数に対応する数の特定非線形補償部の動作状態を調整し、
前記補正結果信号からデータを再生する
ことを特徴とする受信方法。
（付記９）
波長多重光信号に多重化されている複数の光信号をそれぞれ受信する複数のデジタルコヒーレント受信器を有する光伝送装置であって、
各デジタルコヒーレント受信器は、
対応する受信光信号を表すデジタル信号を生成するフロントエンド回路と、
複数の分散補償部および複数の非線形補償部を含み、前記デジタル信号に対してデジタル演算を行うことにより、波形歪が補正された受信光信号を表す補正結果信号を生成する波形歪補正部と、
前記補正結果信号からデータを再生するデータ再生部と、
前記複数の分散補償部および前記複数の非線形補償部が前記補正結果信号を生成するためのデジタル演算において使用するパラメータを調整する制御部と、を有し、
第１のデジタルコヒーレント受信器が前記波長多重光信号中の第１の光信号の受信を開始するときに、前記波長多重光信号中の第２の光信号を受信する第２のデジタルコヒーレント受信器において前記制御部による調整が終了している前記パラメータが、前記第１のデジタルコヒーレント受信器の前記波形歪補正部に設定される
ことを特徴とする光伝送装置。
（付記１０）
前記波長多重光信号に多重化されている複数の光信号のそれぞれについて、対応するデジタルコヒーレント受信器の制御部により調整が終了しているパラメータを格納する格納部をさらに有し、
前記第１のデジタルコヒーレント受信器の制御部は、前記第２の光信号についてのパラメータを前記格納部から取得する
ことを特徴とする付記９に記載の光伝送装置。
（付記１１）
各デジタルコヒーレント受信器は、前記制御部による調整が終了しているパラメータを格納する格納部を有し、
前記第１のデジタルコヒーレント受信器の制御部は、前記第２の光信号に対して調整されているパラメータを前記第２のデジタルコヒーレント受信器の格納部から取得する
ことを特徴とする付記９に記載の光伝送装置。
（付記１２）
前記第２の光信号の光伝送路は、前記第１の光信号の光伝送路と同じである
ことを特徴とする付記９〜１１のいずれか１つに記載の光伝送装置。
【符号の説明】
【０１００】
１１（１１＃１〜１１＃ｍ）  デジタルコヒーレント受信器
１２  装置制御部
１３  パラメータデータベース
１４  ハブ回路
２１  フロントエンド回路
２２  ＤＳＰ
２２ａ  波形歪補正部
２２ｂ  データ再生部
２２ｃ  ＦＥＣデコーダ
２２ｄ  分散モニタ
２３  制御部
３１  分散補償部
３２  非線形補償部
【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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【図１４】
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【図１５】
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