(57)【要約】【課題】  簡易にデスキューを行うことができる光送信器、光受信器、光伝送システム、光送信方法、光受信方法、および光伝送方法を提供する。【解決手段】  光送信器は、サイクリックプレフィックスを有し並列伝送されるマルチキャリア信号を生成するための駆動信号を、独立した複数のデジタル信号処理によって生成するデジタル信号処理部と、前記複数のデジタル信号処理におけるクロックを同期させる同期部と、前記並列伝送後のマルチキャリア信号間で、前記サイクリックプレフィックスの遅延差を低減させる調整部と、を備える。【選択図】  図４
2015053591.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サイクリックプレフィックスを有し並列伝送されるマルチキャリア信号を生成するための駆動信号を、独立した複数のデジタル信号処理によって生成するデジタル信号処理部と、
前記複数のデジタル信号処理におけるクロックを同期させる同期部と、
前記並列伝送後のマルチキャリア信号間で、前記サイクリックプレフィックスの遅延差を低減させる調整部と、を備えることを特徴とする光送信器。
【請求項２】
前記調整部は、前記マルチキャリア信号が伝送される伝送路の特性に基づいて、前記サイクリックプレフィックスの遅延差を低減させることを特徴とする請求項１記載の光送信器。
【請求項３】
前記伝送路の特性は、伝送路距離、波長分散、および伝送路並列数の少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項２記載の光送信器。
【請求項４】
前記伝送路の特性は、前記並列伝送後のマルチキャリア信号のＳＮＲの波長依存性から求められた累積波長分散値および伝送遅延量を含むことを特徴とする請求項２記載の光送信器。
【請求項５】
前記調整部は、前記並列伝送後のマルチキャリア信号のサイクリックプレフィックスのモニタ結果に基づいて、前記並列伝送後のマルチキャリア信号間で前記サイクリックプレフィックスの遅延差を低減させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光送信器。
【請求項６】
サイクリックプレフィックスを有し並列伝送されたマルチキャリア信号を、独立した複数のデジタル信号処理によって復調するデジタル信号処理部と、
前記複数のデジタル信号処理におけるクロックを同期させる同期部と、
前記並列伝送されたマルチキャリア信号間で、前記サイクリックプレフィックスの遅延差を低減させる調整部と、を備えることを特徴とする光受信器。
【請求項７】
前記調整部は、前記マルチキャリア信号が伝送される伝送路の特性に基づいて、前記サイクリックプレフィックスの遅延差を低減させることを特徴とする請求項６記載の光受信器。
【請求項８】
前記伝送路の特性は、伝送路距離、波長分散、および伝送路並列数の少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項７記載の光受信器。
【請求項９】
前記伝送路の特性は、前記並列伝送後のマルチキャリア信号のＳＮＲの波長依存性から求められた累積波長分散値および伝送遅延量を含むことを特徴とする請求項７記載の光受信器。
【請求項１０】
前記調整部は、前記並列伝送後のマルチキャリア信号のサイクリックプレフィックスのモニタ結果に基づいて、前記並列伝送後のマルチキャリア信号間で前記サイクリックプレフィックスの遅延差を低減させることを特徴とする請求項６〜９のいずれか一項に記載の光受信器。
【請求項１１】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の光送信器と、
請求項６〜１０のいずれか一項に記載の光受信器と、
前記光送信器と前記光受信器とを光接続する複数レーンの伝送路と、を備えることを特徴とする光伝送システム。
【請求項１２】
サイクリックプレフィックスを有し並列伝送されるマルチキャリア信号を生成するための駆動信号を、独立した複数のデジタル信号処理によって生成する際に、前記複数のデジタル信号処理におけるクロックを同期させ、
前記並列伝送後のマルチキャリア信号間で、前記サイクリックプレフィックスの遅延差を低減させる、を備えることを特徴とする光送信方法。
【請求項１３】
サイクリックプレフィックスを有し並列伝送されたマルチキャリア信号を、独立した複数のデジタル信号処理によって復調する際に、前記複数のデジタル信号処理におけるクロックを同期させ、
前記並列伝送されたマルチキャリア信号間で、前記サイクリックプレフィックスの遅延差を低減させる、ことを特徴とする光受信方法。
【請求項１４】
サイクリックプレフィックスを有するマルチキャリア信号を並列伝送する光伝送方法において、
請求項１２に記載の光送信方法と、請求項１３に記載の光受信方法とを行うことを特徴とする光伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件は、光送信器、光受信器、光伝送システム、光送信方法、光受信方法、および光伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光伝送システムにおいて、光伝送の高速化のために、複数の光モジュールを使って並列伝送方式で光伝送するシステムが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−５０８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、離散マルチトーン（ＤＭＴ：Discrete Multi-tone）変調方式等は、簡易な構成で周波数利用効率を向上できる技術として検討されている。ＤＭＴ変調方式等を用いた光モジュールを複数用いることによって、より高速な光伝送を実現することが考えられている。しかしながら、各光モジュールが変復調のためのデジタル信号処理部を備える場合、光モジュール内配線間のスキュー、伝送中のチャネル間のスキュー等を補償するために、デスキューを可能とする大きなバッファ回路が必要となってしまう。
【０００５】
１つの側面では、本件は、簡易にデスキューを行うことができる光送信器、光受信器、光伝送システム、光送信方法、光受信方法、および光伝送方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
１つの態様では、光送信器は、サイクリックプレフィックスを有し並列伝送されるマルチキャリア信号を生成するための駆動信号を、独立した複数のデジタル信号処理によって生成するデジタル信号処理部と、前記複数のデジタル信号処理におけるクロックを同期させる同期部と、前記並列伝送後のマルチキャリア信号間で、前記サイクリックプレフィックスの遅延差を低減させる調整部と、を備える。
【０００７】
１つの態様では、光受信器は、サイクリックプレフィックスを有し並列伝送されたマルチキャリア信号を、独立した複数のデジタル信号処理によって復調するデジタル信号処理部と、前記複数のデジタル信号処理におけるクロックを同期させる同期部と、前記並列伝送されたマルチキャリア信号間で、前記サイクリックプレフィックスの遅延差を低減させる調整部と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
簡易にデスキューを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）はＤＭＴ変調方式を用いた光伝送システムの構成図であり、（ｂ）および（ｃ）はＤＭＴ変調方式の動作原理を表す図である。
【図２】（ａ）はＤＭＴ変調部の構成を表すブロック図であり、（ｂ）はＤＭＴ復調部の構成を表すブロック図である。
【図３】４つの１００ＧｂＥ光モジュールで４００ＧｂＥのアーキテクチャを構成する図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は実施例１に係る光伝送システムの全体構成を表すブロック図である。
【図５】伝送路特性の例を表すテーブルである。
【図６】（ａ）および（ｂ）はマルチキャリア信号のフレーム制御について説明するための図である。
【図７】プロービングの際のフレーム制御の一例を表すフローチャートである。
【図８】プロービングの際のフレーム制御の他の例を表すフローチャートである。
【図９】インサービス中のフレーム制御の一例を表すフローチャートである。
【図１０】（ａ）および（ｂ）は実施例２に係る光伝送システムの全体構成を表すブロック図である。
【図１１】（ａ）および（ｂ）は実施例３に係る光伝送システムの全体構成を表すブロック図である。
【図１２】（ａ）はＯＦＤＭ変調部の構成を表すブロック図であり、（ｂ）はＯＦＤＭ復調部の構成を表す図である。
【図１３】ＯＦＤＭ変調方式を利用する実施例４に係る光伝送システムの全体構成を表すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施例の説明に先立って、ＤＭＴ変調方式について説明する。図１（ａ）は、ＤＭＴ変調方式を用いた光伝送システムの構成図である。図１（ａ）で例示するように、光伝送システムは、送信器２００と受信器３００とが伝送路４００を介して接続された構成を有する。送信器２００は、ＤＭＴ変調部２０１、ＤＡＣ（デジタル／アナログコンバータ）２０２、光送信デバイス２０３などを備える。受信器３００は、光受信デバイス３０１、ＡＤＣ（アナログ／デジタルコンバータ）３０２、ＤＭＴ復調部３０３などを備える。
【００１１】
ＤＭＴ変調部２０１は、ＤＭＴ変調のための駆動信号を生成するデジタル信号処理回路である。光送信デバイス２０３は、直接変調半導体レーザ等である。伝送路４００は、光ファイバなどである。光受信デバイス３０１は、例えば、半導体受光素子などである。ＤＭＴ復調部３０３は、光電変換によって得られた電気信号を復調するデジタル信号処理回路である。
【００１２】
図１（ｂ）および図１（ｃ）は、ＤＭＴ変調方式の動作原理を表す図である。図１（ｂ）で例示するように、ＤＭＴ変調方式は、マルチキャリア変調方式であり、複数のサブキャリア１〜Ｎが生成される。各サブキャリアは、互いに異なる周波数（波長）を有している。図１（ｃ）で例示するように、各サブキャリアに伝送特性に応じたビット数を割り当てることによって、周波数利用効率が向上する。なお、ＳＮ比（シグナル−ノイズ比）が良好であれば、多値度を増大させることができる。ただし、サブキャリアごとにビット数（＝容量）が異なる。このＤＭＴ変調方式では、信号光の位相情報を用いないため、簡易な構成の直接変調方式で光伝送が可能となる。
【００１３】
図２（ａ）は、ＤＭＴ変調部２０１の構成を表すブロック図である。図２（ｂ）は、ＤＭＴ復調部３０３の構成を表すブロック図である。図２（ａ）で例示するように、ＤＭＴ変調部２０１は、シリアル／パラレル変換部２０４、マッピング部２０５、ミラー部２０６、逆フーリエ変換部２０７、サイクリックプレフィックス付与部２０８、パラレル／シリアル変換部２０９などを備える。ＤＭＴ復調部３０３は、シリアル／パラレル変換部３０４、サイクリックプレフィックス除去部３０５、フーリエ変換部３０６、ミラー解除部３０７、等化・マッピング解除部３０８、パラレル／シリアル変換部３０９などを備える。
【００１４】
シリアル／パラレル変換部２０４は、シリアルの送信データを、サブキャリア１〜サブキャリアｎに対応させてｎ列のパラレルデータに変換する。マッピング部２０５は、各パラレルデータに対応させて、サブキャリアごとに多値変調のためのマッピング（信号点配置）を行う。ミラー部２０６は、サブキャリア１〜サブキャリアｎに対して、複素共役対称となるようにミラーリングを行い、畳み込み積分を行うことによって、強度情報を得る。逆フーリエ変換部２０７は、サブキャリアごとの周波数情報に対して逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を行うことによって、時間軸情報を得る。
【００１５】
サイクリックプレフィックス付与部２０８は、各サブキャリアのフレームの先頭に、サイクリックプレフィックス（ＣＰ：Cyclic  Prefix）を付与する。サイクリックプレフィックスは、各フレームの先頭に設けられる時間的なガード区間のことである。サイクリックプレフィックスを付与することによって、前フレームの遅延波が次のフレームに及ぼすフレーム干渉およびサブキャリア間の直交性の崩れに起因するサブキャリア間干渉を抑制することができる。パラレル／シリアル変換部２０９は、サイクリックプレフィックス付与部２０８で生成されたパラレルデータをシリアルデータの駆動信号に変換する。得られた駆動信号は、ＤＡＣ２０２に送信される。ＤＡＣ２０２は、駆動信号をアナログの電気信号に変換する。光送信デバイス２０３は、ＤＡＣ２０２から入力される電気信号に応じて、変調信号を出力する。
【００１６】
光受信デバイス３０１は、受信した変調信号をアナログの電気信号に変換する。ＡＤＣ３０２は、アナログの電気信号をデジタル信号に変換する。シリアル／パラレル変換部３０４は、ＡＤＣ３０２から入力されるシリアルのデジタル信号を、サブキャリア１〜サブキャリアｎに対応させてｎ列のパラレルデータに変換する。サイクリックプレフィックス除去部３０５は、各サブキャリアのフレームに付与されているサイクリックプレフィックスを除去する。
【００１７】
フーリエ変換部３０６は、各サブキャリアに対してフーリエ変換を行う。それにより、時間軸情報が周波数情報に変換される。ミラー解除部３０７は、複素共役成分であるミラー成分を解除する。等化・マッピング解除部３０８は、各サブキャリアに対して等化処理を行い、サブキャリアごとに復調する。パラレル／シリアル変換部３０９は、等化・マッピング解除部３０８が出力するパラレルデータをシリアルデータに変換する。
【００１８】
このような直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）では、高速情報レートの広帯域信号を多数の低速シンボルレートのマルチキャリア信号を用いて並列伝送することにより、マルチパス干渉（遅延波からの干渉）に対して耐性の高い信号伝送が実現できる。さらに、ＯＦＤＭは狭帯域幅のサブキャリア信号を用いるために、サブキャリア数を変更することにより広範囲な信号帯域幅のスペクトルに柔軟に対応できる。
【００１９】
ここで、一例として、低速ビットの光モジュールを複数用いて高速なアーキテクチャを実現する例について説明する。一例として、４００ＧｂＥのアーキテクチャを実現するために、比較的低速ビットの１００ＧｂＥの光モジュールを用いることによって、量産効果によるコストダウンが期待できる。そこで、１００ＧｂＥの光モジュールを４つ備える構成が考えられる。
【００２０】
図３は、４つの１００ＧｂＥ光モジュールで４００ＧｂＥのアーキテクチャを構成する図である。図３で例示するように、シリアライザ／デシリアライザ４０１、４つのＤＭＴ変復調部４０２、４つの送信デバイス４０３、４つの受信デバイス４０４が備わっている。シリアライザ／デシリアライザ４０１は、４００ＧｂＥのシリアライザおよびデシリアライザとしての機能を有する。ＤＭＴ変復調部４０２は、１００ＧｂＥの変復調部として機能する。
【００２１】
図３のような構成では、光モジュール内の配線間スキュー、伝送中のチャネル間のスキューなどを補償するために、シリアライザ／デシリアライザ４０１に、多ポートの入出力信号のデスキューを可能にするための大きなバッファ回路が必要となってしまう。そこで、以下の実施例では、簡易な構成でデスキューを行うことができる光送信器、光受信器、光伝送システム、光送信方法、光受信方法、および光伝送方法について説明する。
【実施例１】
【００２２】
図４（ａ）および図４（ｂ）は、実施例１に係る光伝送システム１００の全体構成を表すブロック図である。図４（ａ）は、光送信器１０１を表し、図４（ｂ）は、光受信器１０２を表す。光伝送システム１００は、光送信器１０１と光受信器１０２とが、複数レーンの光伝送路で接続された構成を有する。
【００２３】
光送信器１０１は、シリアライザ１０、ＤＭＴ変調部２０、光送信デバイス３０、クロック発生部４１、クロック抽出部４２、クロック位相調整部４３、フレーム位相制御部４４、光システム情報収集部４５などを備える。ＤＭＴ変調部２０は、マッピング部２１、ミラー・逆フーリエ変換部２２、サイクリックプレフィックス付与部２３、フレーム位相調整部２４、およびＤＡＣ２５を備える。光送信デバイス３０は、直接変調半導体レーザ等である。ＤＭＴ変調部２０および光送信デバイス３０は、光モジュール数分だけ設けられている。例えば、４００ＧｂＥを実現するために１００ＧｂＥの光モジュールが４つ設けられている場合には、ＤＭＴ変調部２０および光送信デバイス３０は、４つずつ設けられている（チャネル１〜チャネル４）。
【００２４】
光受信器１０２は、光受信デバイス５０、ＤＭＴ復調部６０、デシリアライザ７０、クロック発生部８１、クロック抽出部８２、クロック位相調整部８３、フレーム位相制御部８４、光システム情報収集部８５、見積部８６、スキューモニタ部８７などを備える。ＤＭＴ復調部６０は、ＡＤＣ６１、フレーム位相調整部６２、フレーム位相モニタ部６３、サイクリックプレフィックス除去部６４、ミラー解除・フーリエ変換部６５、および等化・マッピング解除部６６を備える。光受信デバイス５０は、例えば、半導体受光素子などである。光受信デバイス５０およびＤＭＴ復調部６０は、モジュール数分だけ設けられている。例えば、４００ＧｂＥを実現するために１００ＧｂＥの光モジュールが４つ設けられている場合には、ＤＭＴ復調部６０および光受信デバイス５０は、４つずつ設けられている（チャネル１〜４）。
【００２５】
まずは、光伝送における光伝送システム１００の各部の動作の概略について説明する。シリアライザ１０は、パラレルで入力される送信データを光モジュール数分のシリアルデータに変換する。本実施例においては、シリアライザ１０は、送信データを４つのシリアルデータに変換する。ＤＭＴ変調部２０は、図示しないシリアル／パラレル変換部によって、シリアルの送信データをサブキャリア１〜サブキャリアｎに対応させてｎ列のパラレルデータに変換する。マッピング部２１は、各パラレルデータに対応させて、サブキャリアごとに多値変調のためのマッピング（信号点配置）を行う。
【００２６】
ミラー・逆フーリエ変換部２２は、サブキャリア１〜サブキャリアｎに対して、複素共役対称となるようにミラーリングを行い、畳み込み積分を行うことによって、強度情報を得る。さらに、ミラー・逆フーリエ変換部２２は、サブキャリアごとの周波数情報に対して逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を行うことによって、時間軸情報を得る。サイクリックプレフィックス付与部２３は、各サブキャリアのフレームに、サイクリックプレフィックスを付与する。フレーム位相調整部２４は、各サブキャリアのフレームの位相を調整する。図示しないパラレル／シリアル変換部によって、フレーム位相調整部２４によって位相が調整されたパラレルデータがシリアルデータに変換される。得られたシリアルデータは、駆動信号としてＤＡＣ２５に送信される。ＤＡＣ２５は、駆動信号をアナログの電気信号に変換する。光送信デバイス３０は、ＤＡＣ２５から入力されるアナログの電気信号に応じて、変調信号を出力する。
【００２７】
光受信デバイス５０は、受信した変調信号をアナログの電気信号に変換する。ＡＤＣ６１は、アナログの電気信号をデジタル信号に変換する。図示しないシリアル／パラレル変換部は、ＡＤＣ６１から入力されるシリアルのデジタル信号を、サブキャリア１〜サブキャリアｎに対応させてｎ列のパラレルデータに変換する。フレーム位相調整部６２は、各パラレルデータのフレームの位相を調整する。フレーム位相モニタ部６３は、フレーム位相をモニタする。
【００２８】
サイクリックプレフィックス除去部６４は、各サブキャリアのフレームに付与されているサイクリックプレフィックスを除去する。ミラー解除・フーリエ変換部６５は、各サブキャリアに対してフーリエ変換を行う。それにより、時間軸情報が周波数情報に変換される。次に、ミラー解除・フーリエ変換部６５は、複素共役成分であるミラー成分を解除する。等化・マッピング解除部６６は、各サブキャリアに対して等化処理を行い、サブキャリアごとに復調する。図示しないパラレル／シリアル変換部は、等化・マッピング解除部６６が出力するパラレルデータをシリアルデータに変換する。デシリアライザ７０は、各モジュールのＤＭＴ復調部６０が出力するシリアルデータをパラレルのデータに変換する。
【００２９】
続いて、サイクリックプレフィックスを用いたスキュー調整の概略について説明する。見積部８６は、各ＤＭＴ復調部６０が求めた復調データに基づいて、各サブキャリアでの伝送後のＳＮＲを見積もり、各サブキャリアに割り当てる最適なビット数およびパワー値を決定する。また、見積部８６は、伝送後のＳＮＲの波長依存性から累積波長分散値および伝搬時間差を見積もる。見積部８６は、見積もった累積波長分散値および伝搬時間差を光システム情報収集部４５，８５に送信する。スキューモニタ部８７は、デシリアライザ７０において、各復調データに基づいて、スキューをモニタする。スキューモニタ部８７のモニタ結果は、光システム情報収集部４５，８５に送信される。
【００３０】
クロック発生部４１は、基準クロックを発生する。クロック抽出部４２は、クロック発生部４１が発生した基準クロックを用いて、シリアライザ１０のクロックを抽出する。クロック位相調整部４３は、クロック抽出部４２が抽出したクロックを用いて、各ＤＭＴ変調部２０のデジタル信号処理に係るクロックを同期させる。その際、クロック位相調整部４３は、各光モジュール間の配線長差を考慮する。クロック位相調整部４３は、上記配線長差を考慮して、サイクリックプレフィックス付与部２３を用い、サイクリックプレフィックスの挿入位置を調整する。クロック位相調整部４３は、サイクリックプレフィックスの調整量の情報をフレーム位相制御部４４に入力する。
【００３１】
光システム情報収集部４５は、伝送路特性、およびスキューモニタ部８７のモニタ結果をフレーム位相制御部４４に入力する。フレーム位相制御部４４は、クロック位相調整部４３および光システム情報収集部４５から得た情報に基づいて、並列伝送後のマルチキャリア信号間におけるサイクリックプレフィックスの遅延差が低減されるように、フレーム位相量を決定する。フレーム位相調整部２４は、フレーム位相制御部４４が決定したフレーム位相量と、サイクリックプレフィックスの位置とに基づいて、フレーム位相調整を行う。それにより、光受信器１０２で受信されるマルチキャリア信号間におけるサイクリックプレフィックスの遅延差が低減される。
【００３２】
図５は、伝送路特性の例を表すテーブルである。図５で例示するように、各例では、チャネル番号に対応させて、信号多重方法、伝送路距離、波長、波長分散、伝搬時間差などが伝送路情報に含まれる。チャネル番号とは、各光モジュールに個別に関連付けられた番号である。チャネル数が伝送路並列数に対応する。なお、波長多重での波長分散算出における計算条件は、ＳＭＦ（シングルモードファイバ）零分散波長を１３１０ｎｍとし、分散スロープを０．０７ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍとしてある。また、空間多重の伝搬時間差算出における伝搬時間差算出における計算条件は、ファイバ中の光伝搬速度を２×１０１８ｍ／ｓとしてある。波長分散および伝搬時間差については、あらかじめ設定された設計値であってもよく、見積部８６から入力された累積波長分散値および伝搬時間差であってもよい。
【００３３】
クロック発生部８１は、基準クロックを発生する。クロック抽出部８２は、クロック発生部８１が発生した基準クロックを用いて、各ＤＭＴ復調部６０のデジタル信号処理のクロックを抽出する。クロック位相調整部８３は、クロック抽出部８２が抽出したクロックを用いて、各ＤＭＴ復調部６０のデジタル信号処理のクロックを同期させる。クロック位相調整部８３は、クロックの調整量の情報をフレーム位相制御部８４に入力する。
【００３４】
光システム情報収集部８５は、伝送路特性、およびスキューモニタ部８７のモニタ結果をフレーム位相制御部８４に入力する。伝送路特性は、光送信器１０１と共通の情報である。フレーム位相制御部８４は、クロック位相調整部８３および光システム情報収集部８５から得られた情報に基づいて、並列伝送後のマルチキャリア信号間におけるサイクリックプレフィックスの遅延差が低減されるように、フレーム位相量を決定する。フレーム位相調整部６２は、フレーム位相制御部８４が決定したフレーム位相量と、サイクリックプレフィックスの位置とに基づいて、フレーム位相調整を行う。それにより、光受信器１０２で受信されるマルチキャリア信号間におけるサイクリックプレフィックスの遅延差が低減される。
【００３５】
また、フレーム位相モニタ部６３は、サイクリックプレフィックスの位置を基に、並列伝送後のマルチキャリア信号のフレーム位相をモニタする。フレーム位相モニタ部６３は、モニタ結果を光システム情報収集部４５，８５に入力する。光システム情報収集部４５は、フレーム位相モニタ部６３のモニタ結果をフレーム位相制御部４４に入力する。フレーム位相制御部４４は、当該モニタ結果に基づいて、並列伝送後のマルチキャリア信号間におけるサイクリックプレフィックスの遅延差が低減されるように、フレーム位相量を決定する。フレーム位相調整部２４は、フレーム位相制御部４４が決定したフレーム位相量に基づいて、フレーム位相調整を行う。フレーム位相制御部８４は、当該モニタ結果に基づいて、並列伝送後のマルチキャリア信号間におけるサイクリックプレフィックスの遅延差が低減されるように、フレーム位相量を決定する。フレーム位相調整部６２は、フレーム位相制御部８４が決定したフレーム位相量に基づいて、フレーム位相調整を行う。それにより、光受信器１０２で受信されるマルチキャリア信号間におけるサイクリックプレフィックスの遅延差が低減される。
【００３６】
光送信器１０１および光受信器１０２は、伝送路特性、およびスキューモニタ部８７のモニタ結果、およびフレーム位相モニタ部６３に基づいて、フレーム位相を制御しているが、上記情報のうち少なくとも１つに基づいてフレーム位相を制御すればよい。例えば、プロービングの際に伝送路特性およびスキューモニタ部８７のモニタ結果に基づいてフレーム位相を粗調整し、インサービス中（主信号の伝送中）にフレーム位相モニタ部６３のモニタ結果に基づいてフレーム位相を微調整してもよい。また、フレーム位相調整部２４，６２による位相調整が重複しないように、フレーム位相調整部２４とフレーム位相調整部６２とでフレーム位相量を分散させてもよい。
【００３７】
図６（ａ）および図６（ｂ）は、マルチキャリア信号のフレーム制御について説明するための図である。図６（ａ）は、光送信器１０１による光伝送前におけるフレーム位相を表す。図６（ａ）で例示するように、光モジュール間で、配線長差などに起因して、サイクリックプレフィックスの時間的な位置が異なっている。最も大きい時間的な遅延差（図６（ａ）の例ではチャネル２とチャネル４との間の遅延差）を遅延差ｔａと称する。光伝送システム１００は、並列伝送後のマルチキャリア信号間における遅延差ｔａが小さくなるようにフレームを制御する。それにより、図６（ｂ）で例示するように、遅延差ｔａが小さくなる。図６（ｂ）の例では、遅延差ｔａがゼロとなっている。
【００３８】
図７は、プロービングの際のフレーム制御の一例を表すフローチャートである。図７で例示するように、シリアライザ１０は、並列化された各ＤＭＴ変調部２０に対して、フレーム先頭を揃えたプロービング用の共通のデジタル信号列を供給する（ステップＳ１）。例えば、各サブキャリアによって「１」と「０」とが交互に並ぶ２ビット信号を伝送させるような信号列を用いることが好ましい。
【００３９】
次に、各ＤＭＴ変調部２０は、プロービング用の信号列に基づいて駆動信号を生成する。光送信デバイス３０は、駆動信号に基づいて変調信号を出力する（ステップＳ２）。それにより、光受信器１０２では、光送信器１０１から受信した変調信号を復調する。次に、光受信器１０２の見積部８６は、ＤＭＴ復調部６０が求めた復調データに基づいて、各サブキャリアでの伝送後のＳＮＲを見積もり、各サブキャリアに割り当てる最適なビット数およびパワー値を決定する（ステップＳ３）。次に、見積部８６は、伝送後のＳＮＲの波長依存性から累積波長分散値および伝搬時間差を見積もる（ステップＳ４）。見積部８６は、見積もった累積波長分散値および伝搬時間差を光システム情報収集部８５に送信する（ステップＳ５）。
【００４０】
ステップＳ３〜Ｓ５と並行して、ステップＳ２の実行後、デシリアライザ７０は、ＤＭＴ復調部６０によって得られた復調データに対して誤り訂正処理を行う。スキューモニタ部８７は、デジタル信号列（「１」と「０」）のフレーム間の各レーン間のスキュー量をモニタする（ステップＳ６）。次に、光システム情報収集部８５は、スキューモニタ部８７のモニタ結果に基づいて、光送信器１０１のフレーム位相調整部２４および光受信器１０２のフレーム位相調整部６２に供給するスキュー補償量を決定する（ステップＳ７）。スキュー補償量とは、並列伝送後のマルチキャリア信号間のサイクリックプレフィックスの遅延差ｔａが低減するような補償量である。
【００４１】
フレーム位相制御部８４は、ステップＳ５で入力された累積波長分散値および伝送遅延量の見積値と、ステップＳ６で決定されたスキュー補償量に基づいて、光受信器１０２のフレーム位相調整部６２でのスキュー補償量を設定する（ステップＳ８）。
【００４２】
次に、光システム情報収集部８５は、各サブキャリアに設定するビット数およびパワー値の情報と、光受信器１０２のフレーム位相調整部６２でのスキュー補償量設定情報を光システム情報収集部４５に送信する（ステップＳ９）。フレーム位相制御部４４は、ステップＳ９で光システム情報収集部４５が受信した情報に基づいて、フレーム位相調整部２４でのスキュー補償量を設定する（ステップＳ１０）。なお、フレーム位相調整部６２でのスキュー補償量設定情報を用いることから、光送信器１０１と光受信器１０２とでスキュー補償量を分散することができる。以上の処理により、プロービングの際に、スキューを調整することができる。
【００４３】
図８は、プロービングの際のフレーム制御の他の例を表すフローチャートである。図７と異なる点について説明する。ステップＳ５の実行の後、光システム情報収集部８５は、フレーム位相調整部２４およびフレーム位相調整部６２に各々供給する粗調整用のスキュー補償量を決定する（ステップＳ１１）。フレーム位相制御部４４およびフレーム位相制御部８４は、ステップＳ１１で決定されたスキュー補償量を、それぞれフレーム位相調整部２４およびフレーム位相調整部６２に設定する。その後、ステップＳ２が再度実行される。図８のスキュー調整方法では、予めスキューを小さくすることができる。それにより、ステップＳ６においてモニタされるスキュー量が、モニタ可能範囲を超えることを抑制することができる。
【００４４】
図９は、インサービス中のフレーム制御の一例を表すフローチャートである。図９で例示するように、フレーム位相モニタ部６３は、フレーム位相をモニタする（ステップＳ２１）。次に、光システム情報収集部８５は、フレーム位相モニタ部６３のモニタ結果に基づいて、光送信器１０１のフレーム位相調整部２４および光受信器１０２のフレーム位相調整部６２に供給するスキュー補償量を決定する（ステップＳ２２）。
【００４５】
フレーム位相制御部８４は、ステップＳ２２で決定されたスキュー補償量に基づいて、光受信器１０２のフレーム位相調整部６２でのスキュー補償量を設定する（ステップＳ２３）。次に、光システム情報収集部８５は、フレーム位相調整部６２でのスキュー補償量設定情報を光システム情報収集部４５に送信する（ステップＳ２４）。フレーム位相制御部４４は、ステップＳ２４で光システム情報収集部４５が受信した情報に基づいて、フレーム位相調整部２４でのスキュー補償量を設定する（ステップＳ２５）。なお、フレーム位相調整部６２でのスキュー補償量設定情報を用いることから、光受信器１０２と重複するスキュー補償を回避することができる。以上の処理により、インサービス中に、スキューを微調整することができる。
【００４６】
本実施例においては、並列伝送されるマルチキャリア信号を生成するための駆動信号を、クロック同期された独立の複数のデジタル信号処理で生成し、伝送後のマルチキャリア信号間でサイクリックプレフィックスの遅延差ｔａを低減させている。このような構成を用いることで、簡易なデスキューが可能となる。また、光モジュール間のスキューを柔軟に補償することができるため、光伝送システムのアーキテクチャの拡張性が向上する。
【００４７】
なお、各光モジュールで適用するサブキャリア数と、サンプリングレート（ＤＭＴ変調部およびＤＭＴ復調部で適用するサブキャリアのボーレート）を一致させることが好ましい。この場合、各光モジュールが伝送する各マルチキャリア信号を多重して高速な信号を生成することが容易となるからである。なお、ＤＭＴ変調部およびＤＭＴ復調部におけるデジタル信号処理におけるクロックは、サブキャリアのボーレートに相当することが好ましい。例えば、６４ＧＳ／ｓで２５６サブキャリアの場合、１２５ＭＨｚ程度（８μｓ）であることが好ましい。この場合、波長分散および配線遅延が生じても、当該遅延はｐｓオーダであり、サイクリックプレフィックスを揃えればフレーム制御が可能となるからである。また、光送信器１０１および光受信器１０２の両方でフレーム位相制御を行っているが、いずれか一方で行えばよい。
【実施例２】
【００４８】
実施例１では、サイクリックプレフィックスが付与されたフレームの位相を制御することによって、遅延差ｔａが低減されていたが、それに限られない。実施例２では、サイクリックプレフィックスの付与位置を制御することによって、遅延差ｔａを低減する。図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、実施例２に係る光伝送システム１００ａの全体構成を表すブロック図である。図１０（ａ）は、光送信器１０１ａを表し、図１０（ｂ）は、光受信器１０２ａを表す。光伝送システム１００ａは、光送信器１０１ａと光受信器１０２ａとが、複数レーンの光伝送路で接続された構成を有する。
【００４９】
実施例１に係る光伝送システム１００と異なる点について説明する。光送信器１０１ａは、さらにフレーム位相モニタ／調整部２６を備えている。フレーム位相モニタ／調整部２６は、ミラー・逆フーリエ変換部２２とフレーム位相調整部２４との間に設けられている。光受信器１０２ａは、さらにフレーム位相調整部６７を備えている。フレーム位相調整部６７は、サイクリックプレフィックス除去部６４とミラー解除・フーリエ変換部６５との間に設けられている。
【００５０】
フレーム位相モニタ／調整部２６は、フレーム位相制御部４４による制御によってサイクリックプレフィックスが挿入される位置をモニタする。フレーム位相モニタ／調整部２６は、当該モニタ結果に基づいて、各マルチキャリア信号間のサイクリックプレフィックスの位置の差分が低減されるように、フレーム位相を制御する。フレーム位相調整部６７は、フレーム位相モニタ／調整部２６によるフレーム位相調整量に基づいて、フレーム位相を調整する。
【００５１】
本実施例においても、並列伝送されるマルチキャリア信号を生成するための駆動信号を、クロック同期された独立の複数のデジタル信号処理で生成し、伝送後のマルチキャリア信号間でサイクリックプレフィックスの遅延差ｔａを低減させている。このような構成を用いることで、簡易なデスキューが可能となる。また、光モジュール間のスキューを柔軟に補償することができるため、光伝送システムのアーキテクチャの拡張性が向上する。なお、光送信器１０１ａおよび光受信器１０２ａの両方で、サイクリックプレフィックスの付与位置を制御しているが、いずれか一方で制御すればよい。ただし、両方で制御する構成とすることで、光伝送システム１００ａの構成が変化した場合等に対する措置が柔軟になる。
【実施例３】
【００５２】
実施例１，２では、クロックの同期の際に位相同期を用いたが、ビット同期を実現するためには、フレーム位相調整で同期することによって可能となる。さらに、ビット同期および位相同期の両方を行ってもよい。実施例３では、ビット同期および位相同期の両方を行う構成について説明する。図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、実施例３に係る光伝送システム１００ｂの全体構成を表すブロック図である。図１１（ａ）は、光送信器１０１ｂを表し、図１１（ｂ）は、光受信器１０２ｂを表す。光伝送システム１００ｂは、光送信器１０１ｂと光受信器１０２ｂとが、複数レーンの光伝送路で接続された構成を有する。
【００５３】
実施例１に係る光伝送システム１００と異なる点について説明する。光送信器１０１ｂは、さらにビット位相調整部４６を備える。ビット位相調整部４６は、シリアライザ１０とＤＭＴ変調部２０との間において、光モジュール数と同数設けられている。光受信器１０２ｂは、さらにビット位相調整部８８を備える。ビット位相調整部８８は、ＤＭＴ復調部６０とデシリアライザ７０との間において、光モジュール数と同数設けられている。
【００５４】
ここで、位相調整されたフレームを構成する復調データは、「１」と「０」とからなるＮＲＺ電気信号である。このＮＲＺ電気信号出力とクロック同期させたビット位相調整部４６，８８において、各ＮＲＺ電気信号をビット単位で位相がそろうようにしてもよい。
【００５５】
以上、実施例１〜３について述べた。各ＤＭＴ変調部は、それぞれ１つのチップによって構成されていてもよいが、複数のＤＭＴ変調部が１つのチップによって構成されていてもよい。また、各ＤＭＴ復調部は、それぞれ１つのチップによって構成されていてもよいが、複数のＤＭＴ復調部が１つのチップによって構成されていてもよい。すなわち、デジタル信号処理部が１つのチップによって構成されていても、複数の独立したデジタル信号処理が行われていればよい。上記各実施例において、ＤＭＴ変調部２０およびＤＭＴ復調部６０がデジタル信号処理部として機能し、クロック位相調整部４３，８３が同期部として機能し、フレーム位相制御部４４，８４が調整部として機能する。
【実施例４】
【００５６】
実施例１〜３では、ＤＭＴ変調方式について説明したが、ＯＦＤＭ変調方式においても同様の作用効果が得られる。図１２（ａ）はＯＦＤＭ変調部の構成を表すブロック図であり、図１２（ｂ）はＯＦＤＭ復調部の構成を表す図である。図２（ａ）のＤＭＴ変調部２０１および図２（ｂ）のＤＭＴ復調部３０３と異なる点は、ミラー部２０６およびミラー解除部３０７が備わっていない点である。
【００５７】
図１３（ａ）および図１３（ｂ）は、ＯＦＤＭ変調方式を利用する実施例４に係る光伝送システム１００ｃの全体構成を表すブロック図である。図４（ａ）および図４（ｂ）と異なる点は、ＤＭＴ変調部２０の代わりにＯＦＤＭ変調部２０ｃが備わり、ＤＭＴ復調部６０の代わりにＯＦＤＭ復調部６０ｃが備わっている点である。ＯＦＤＭ変調部２０ｃがＤＭＴ変調部２０と異なる点は、ミラー・逆フーリエ変換部２２の代わりに逆フーリエ変換部２２ｃが備わる点である。ＯＦＤＭ復調部６０ｃがＤＭＴ復調部６０と異なる点は、ミラー解除・フーリエ変換部６５の代わりにフーリエ変換部６５ｃが備わっている点である。逆フーリエ変換部２２ｃは、ミラーリングを行わずに逆フーリエ変換を行う。フーリエ変換部６５ｃは、ミラー解除を行わずにフーリエ変換を行う。ＯＦＤＭ変調方式は、実施例２，３にも適用可能である。
【００５８】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１０  シリアライザ
２０  ＤＭＴ変調部
２１  マッピング部
２２  ミラー・逆フーリエ変換部
２３  サイクリックプレフィックス付与部
２４  フレーム位相調整部
２５  ＤＡＣ
３０  光送信デバイス
４１，８１  クロック発生部
４２，８２  クロック抽出部
４３，８３  クロック位相調整部
４４，８４  フレーム位相制御部
４５，８５  光システム情報収集部
５０  光受信デバイス
６０  ＤＭＴ復調部
６１  ＡＤＣ
６２  フレーム位相調整部
６３  フレーム位相モニタ部
６４  サイクリックプレフィックス除去部
６５  ミラー解除・フーリエ変換部
６６  等化・マッピング解除部
７０  デシリアライザ
８６  見積部
８７  スキューモニタ部
１００  光伝送システム
１０１  光送信器
１０２  光受信器
【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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