(57)【要約】【課題】コスト上昇を抑えつつ、複素光変調信号のＩ信号とＱ信号間の軸間信号強度差を低減して複素光変調信号の受信品質を向上させることができる多値光信号伝送方法、送信装置、受信装置、及び多値光信号伝送システムを提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、軸間信号強度差の検出機能をＰＯＮシステムの受信装置に配置し、軸間信号強度差の補正機能をＰＯＮシステムの送信装置に配置し、送信装置と受信装置で連携して軸間信号強度差を低減することとした。すなわち、従来の受信装置のみで位相回転と軸間信号強度差を一括して補償することに対し、本発明は受信装置で位相補償と軸間信号強度差の検出を行い、号送信装置で軸間信号強度差を補正する。【選択図】図１
2015100053.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｉ信号及びＱ信号を用いて変調した複素光変調信号を伝送する多値光信号伝送方法であって、
送信装置が前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号の出力強度情報を含む調査用の複素光変調信号を送信する調査要求手順と、
受信装置が前記調査用の複素光変調信号を受信し、受信した前記調査用の複素光変調信号のＩ軸方向強度とＱ軸方向強度との差分である軸間信号強度差を検出し、前記送信装置へ通知する検出手順と、
前記送信装置が前記受信装置からの通知に基づいて前記軸間信号強度差を最小にするように前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号の出力強度を補正する補正手順と、
を順に行う多値光信号伝送方法。
【請求項２】
前記調査要求手順では、予め出力強度が設定された前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号で前記調査用の複素光変調信号を生成することを特徴とする請求項１に記載される多値光信号伝送方法。
【請求項３】
前記調査要求手順では、前回補正された出力強度の前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号で前記調査用の複素光変調信号を生成することを特徴とする請求項１に記載される多値光信号伝送方法。
【請求項４】
Ｉ信号及びＱ信号を用いて変調した複素光変調信号を受信装置へ送信する送信装置であって、
前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号の出力強度情報を含む調査用の複素光変調信号を送信する調査要求機能と、
前記受信装置から通知された前記調査用の複素光変調信号のＩ軸方向強度とＱ軸方向強度との差分である軸間信号強度差に基づいて前記軸間信号強度差を最小にするように前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号の出力強度を補正する補正機能と、
を備える送信装置。
【請求項５】
前記補正機能は、
前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号の出力強度を指示するデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）と、
前記受信装置から前記通知を受信し、前記軸間信号強度差を解析して前記ＤＳＰへ前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号の出力強度の補正量を指示する応答メッセージ解析器と、
で構成されることを特徴とする請求項４に記載される送信装置。
【請求項６】
前記補正機能は、
前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号の出力強度を調整する可変増幅器と、
前記受信装置から前記通知を受信し、前記軸間信号強度差を解析して前記可変増幅器へ前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号の出力強度の増幅量を指示する応答メッセージ解析器と、
で構成されることを特徴とする請求項４に記載される送信装置。
【請求項７】
Ｉ信号及びＱ信号を用いて変調した複素光変調信号を送信装置から受信する受信装置であって、
前記送信装置が送信した前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号の出力強度情報を含む調査用の複素光変調信号を受信し、受信した前記調査用の複素光変調信号のＩ軸方向強度とＱ軸方向強度との差分である軸間信号強度差を検出して前記送信装置へ通知する検出機能を備える受信装置。
【請求項８】
請求項４から６のいずれかに記載される送信装置と、
請求項７に記載される受信装置と、
を備える多値光信号伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｉ信号及びＱ信号を用いて変調した複素光変調信号でデータを伝送する多値光信号伝送方法、送信装置、受信装置、及び多値光信号伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムに代表される光伝送システムにおいて、多値信号を送信することにより伝送容量を増大させた多値伝送システムに対する期待が高まっている。
【０００３】
例えば、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｅｒ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）や１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を用いることにより２値あるいは４値伝送が可能となり、新たな周波数帯域を開拓することなく伝送ビットレートを向上させることができる。
【０００４】
また、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式では、サブキャリア毎に異なる多値度を設定することが可能であり、より柔軟な伝送容量増大が期待できる。
【０００５】
このような多値伝送システムでは、振幅情報と位相情報を用いた複素光変調信号によりデータを伝送する。具体的には、Ｉ軸方向とＱ軸方向の２軸を用いて信号を変調および伝送する。ここで、送信する信号はＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）によってデジタル信号として生成され、ＤＡＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｎａｌｏｇ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）を介してアナログ信号に変換し、増幅器等を介して光信号変調器の入力電圧レンジに合わせる必要がある。
【０００６】
ここで、光信号変調器に入力として与えられる複数の入力電圧信号が異なる場合、光信号変調器から出力される複素光変調信号にＩ信号とＱ信号間の軸間信号強度差が生じる。また、Ｉ信号とＱ信号に等しい入力電圧を与えた場合であっても、光信号変調器の入力電圧特性によっては光信号変調器から出力される複素光変調信号に軸間信号強度差が生じる。特に、経済性が重視されるＰＯＮシステムにおいては、安価な光信号変調器や増幅器の利用により製品毎のバラつきが顕在化し、複素光変調信号のＩ信号とＱ信号間で軸間信号強度差が生じる可能性がある。
【０００７】
このように、Ｉ信号とＱ信号に軸間信号強度差が生じる場合には、多値信号受信装置において復調が困難となる。位相情報のみを用いるＱＰＳＫ信号受信時にはＩ信号とＱ信号の増幅率の差が与える影響は小さいが、１６ＱＡＭなどの直角位相振幅変調方式やＯＦＤＭ方式では複素光変調信号の軸間信号強度差により復調が困難となる。このため、複素光変調信号の受信品質を向上させるためには複素光変調信号のＩ信号とＱ信号間の軸間信号強度差を低減する必要がある。
【０００８】
例えば、多値光信号送信装置で軸間信号強度差を低減する手法が知られている（例えば、非特許文献１を参照。）。非特許文献１の手法は、無線システムや基幹光伝送システムを対象としており、送信装置単体で誤差補正を行うものである。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】直交変調器のＩＱ誤差補正に関する検討（２００６年電子情報通信学会エレクトロニクスソサイエティ大会、Ｃ−１２−３１、橋本経、大高章二）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ここで、前述のＰＯＮシステムは、単一のＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）と複数のＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）からなるＰｏｉｎｔ−ｔｏ−ＭｕｌｔｉＰｏｉｎｔ接続システムである。非特許文献１のように複素光変調信号の軸間信号強度差の検出且つ低減を多値光信号送信装置（ＯＮＵ）で行うことも可能である。しかし、軸間信号強度差の検出は複雑な機能であり、この機能を多数存在するＯＮＵに搭載すればコストが上昇するという課題があった。コストの観点から、ＰＯＮシステムでは軸間信号強度差の検出機能は単一装置であるＯＬＴに集約することが望ましい。
【００１１】
そこで、本発明は、上記課題を解決するために、コスト上昇を抑えつつ、複素光変調信号のＩ信号とＱ信号間の軸間信号強度差を低減して複素光変調信号の受信品質を向上させることができる多値光信号伝送方法、送信装置、受信装置、及び多値光信号伝送システム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】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明は、軸間信号強度差の検出機能をＰＯＮシステムの受信装置に配置し、軸間信号強度差の補正機能をＰＯＮシステムの送信装置に配置し、送信装置と受信装置で連携して軸間信号強度差を低減することとした。すなわち、従来の受信装置のみで位相回転と軸間信号強度差を一括して補償することに対し、本発明は受信装置で位相補償と軸間信号強度差の検出を行い、送信装置で軸間信号強度差を補正する。
【００１３】
具体的には、本発明に係る多値光信号伝送方法は、Ｉ信号及びＱ信号を用いて変調した複素光変調信号を伝送する多値光信号伝送方法であって、
送信装置が前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号の出力強度情報を含む調査用の複素光変調信号を送信する調査要求手順と、
受信装置が前記調査用の複素光変調信号を受信し、受信した前記調査用の複素光変調信号のＩ軸方向強度とＱ軸方向強度との差分である軸間信号強度差を検出し、前記送信装置へ通知する検出手順と、
前記送信装置が前記受信装置からの通知に基づいて前記軸間信号強度差を最小にするように前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号の出力強度を補正する補正手順と、
を順に行う。
【００１４】
前記多値光信号伝送方法を実現する送信装置は、Ｉ信号及びＱ信号を用いて変調した複素光変調信号を受信装置へ送信する送信装置であって、
前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号の出力強度情報を含む調査用の複素光変調信号を送信する調査要求機能と、
前記受信装置から通知された前記調査用の複素光変調信号のＩ軸方向強度とＱ軸方向強度との差分である軸間信号強度差に基づいて前記軸間信号強度差を最小にするように前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号の出力強度を補正する補正機能と、
を備える。
【００１５】
前記多値光信号伝送方法を実現する受信装置は、Ｉ信号及びＱ信号を用いて変調した複素光変調信号を送信装置から受信する受信装置であって、
前記送信装置が送信した前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号の出力強度情報を含む調査用の複素光変調信号を受信し、受信した前記調査用の複素光変調信号のＩ軸方向強度とＱ軸方向強度との差分である軸間信号強度差を検出して前記送信装置へ通知する検出機能を備える。
【００１６】
また、本発明に係る多値光信号伝送システムは、前記送信装置と前記受信装置を備える。
【００１７】
本発明は、軸間信号強度差の検出機能をＰＯＮシステムの受信装置に配置するので、コストの上昇を抑えることができる。また、送信装置は、受信装置から通知された軸間信号強度差の情報に基づく補正機能を有し、軸間信号強度差を低減することができる。従って、本発明は、コスト上昇を抑えつつ、複素光変調信号のＩ信号とＱ信号間の軸間信号強度差を低減して複素光変調信号の受信品質を向上させることができる多値光信号伝送方法、送信装置、受信装置、及び多値光信号伝送システムを提供することができる。
【００１８】
前記調査要求手順では、予め出力強度が設定された前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号で前記調査用の複素光変調信号を生成することとしてもよい。
【００１９】
前記調査要求手順では、前回補正された出力強度の前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号で前記調査用の複素光変調信号を生成することとしてもよい。
【００２０】
前記補正機能は、
前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号の出力強度を指示するデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）と、
前記受信装置から前記通知を受信し、前記軸間信号強度差を解析して前記ＤＳＰへ前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号の出力強度の補正量を指示する応答メッセージ解析器と、
で構成されることとしてもよい。
【００２１】
前記補正機能は、
前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号の出力強度を調整する可変増幅器と、
前記受信装置から前記通知を受信し、前記軸間信号強度差を解析して前記可変増幅器へ前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号の出力強度の増幅量を指示する応答メッセージ解析器と、
で構成されることとしてもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、コスト上昇を抑えつつ、複素光変調信号のＩ信号とＱ信号間の軸間信号強度差を低減して複素光変調信号の受信品質を向上させることができる多値光信号伝送方法、送信装置、受信装置、及び多値光信号伝送システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る多値光信号伝送システムの動作を説明する図である。多値光信号伝送システムは、多値光信号送信装置と多値光信号受信装置間でメッセージを交換することでＩ信号とＱ信号間の軸間信号強度差を補正する。
【図２】本発明に係る多値光信号伝送システム及び多値光信号伝送方法の効果を説明する図である。受信装置が受信して検出した調査用複素光変調信号の軸間信号強度差に基づいて、送信装置がＩ信号とＱ信号間の軸間信号強度差を補正することで受信信号品質が向上する。
【図３】本発明に係る送信装置の構成を説明する図である。送信装置は、Ｉ信号とＱ信号間の軸間信号強度差を補正するために多値光信号受信装置に対して測定メッセージを送信し、その応答メッセージを用いてＤＳＰから出力される信号の信号強度を変更する。
【図４】本発明に係る送信装置の構成を説明する図である。送信装置は、Ｉ信号とＱ信号間の軸間信号強度差を補正するために多値光信号受信装置に対して測定メッセージを送信し、その応答メッセージを用いて可変増幅器の増幅率を変更する。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書および図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００２５】
（実施形態１）
図１は、本実施形態の多値光信号伝送システムを説明する図である。本多値光信号伝送システムは、Ｉ軸方向とＱ軸方向の２軸を用いて変調した光信号を伝送する。本多値光信号伝送システムは、ＯＮＵである複数の多値光信号送信装置（１０−１〜１０−ｎ）と、ＯＬＴである単一の多値光信号受信装置１１と、多値光信号受信装置１１と各多値光信号送信装置１０−ｎとを接続する光伝送路１６からなる。光伝送路１６は、スプリッタ１５を有しており、多値光信号受信装置１１からの光信号を分岐して各多値光信号送信装置１０−ｎへ結合し、各多値光信号送信装置１０−ｎからの光信号を合波して多値光信号受信装置１１へ結合する。本多値光信号伝送システムは、Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−ＭｕｌｔｉＰｏｉｎｔ接続システムであるＰＯＮシステムである。
【００２６】
多値光信号送信装置１０−ｎは、多値光信号送信器１０１−ｎ、応答メッセージ解析器１０２−ｎ、及び分波器１０３−ｎからなる。多値光信号受信装置１１は、軸間信号強度差応答送信器１１１、軸間信号強度差検出器１１２、及び分波器１１３からなる。
【００２７】
本多値光信号伝送システムは、初回時又は定期的に各多値光信号送信装置１０−ｎから多値光信号受信装置１１への上り光信号についてＩ軸方向とＱ軸方向の軸間信号強度差を補正する。その補正方法は、Ｉ信号及びＱ信号を用いて変調した複素光変調信号を伝送する多値光信号を補正する方法であって、
送信装置が前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号の出力強度情報を含む調査用の複素光変調信号を送信する調査要求手順と、
受信装置が前記調査用の複素光変調信号を受信し、受信した前記調査用の複素光変調信号のＩ軸方向強度とＱ軸方向強度との差分である軸間信号強度差を検出し、前記送信装置へ通知する検出手順と、
前記送信装置が前記受信装置からの通知に基づいて前記軸間信号強度差を最小にするように前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号の出力強度を補正する補正手順と、
を順に行う。
【００２８】
図１を用いて補正方法をさらに詳細に説明する。本多値光信号伝送システムは、多値光信号送信装置１０−ｎと多値光信号受信装置１１間でメッセージを交換することにより、Ｉ信号とＱ信号間の軸間信号強度差を補正する。
【００２９】
上記補正方法を実現するために多値光信号送信装置１０−ｎは、
前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号の出力強度情報を含む調査用の複素光変調信号を送信する調査要求機能と、
前記受信装置から通知された前記調査用の複素光変調信号のＩ軸方向強度とＱ軸方向強度との差分である軸間信号強度差に基づいて前記軸間信号強度差を最小にするように前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号の出力強度を補正する補正機能と、
を備える。
【００３０】
上記補正方法を実現するために多値光信号受信装置１１は、前記送信装置が送信した前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号の出力強度情報を含む調査用の複素光変調信号を受信し、受信した前記調査用の複素光変調信号のＩ軸方向強度とＱ軸方向強度との差分である軸間信号強度差を検出して前記送信装置へ通知する検出機能を備える。
【００３１】
［調査要求手順］
多値光信号送信装置１０−ｎは、調査要求機能を用いて、多値光信号受信装置１１に対してデータを送信する前に多値光信号送信器１０１−ｎから複素光変調信号軸間強度差要求メッセージ（調査用複素光変調信号）を送信する（ａ）。軸間信号強度差要求メッセージは、多値光信号送信装置１０−ｎにおいて変調することで生成されるＩ信号およびＱ信号の出力強度情報を含む。
【００３２】
［検出手順］
多値光信号受信装置１１は、複素光変調信号軸間強度差要求メッセージを受信し、検出機能を用いて、軸間信号強度差検出器１１２で複素光変調信号の軸間信号強度差を検出する（ｂ）。その後、軸間信号強度差応答送信器１１１は、多値光信号送信装置１０−ｎへ複素光変調信号軸間強度差応答メッセージを送信する（ｃ）。
【００３３】
［補正手順］
多値光信号送信装置１０−ｎの応答メッセージ解析器１０２−ｎは、複素光変調信号軸間強度差応答メッセージを解析し、補正機能を用いて、多値光信号送信装置１１から送信される複素光変調信号の軸間信号強度差を補正する（ｄ）。例えば、応答メッセージ解析器１０２−ｎは、軸間信号強度差が最小となるようにＩ信号及びＱ信号の出力強度を補正する。
【００３４】
図２は、多値光信号送信装置１０−ｎから送信された複素光変調信号軸間強度差要求メッセージ（調査用複素光変調信号）を用いて、どのように軸間信号強度差を補正するかをコンスタレーションを用いて説明する図である。図２では、１６ＱＡＭで説明しているが、本発明は１６ＱＡＭに限定されない。
【００３５】
まず、多値光信号受信装置１１は、軸間信号強度差要求メッセージを受信し位相補償を行う（α）。例えば、多値光信号受信装置１１は、軸間信号強度差要求メッセージの各シンボル位置を線分で結び、その線分の回転量の平均値を位相補償値とする。
【００３６】
多値光信号受信装置１１は、位相補償を行った後の軸間信号強度差要求メッセージについてＩ軸方向強度とＱ軸方向強度を測定し、軸間信号強度差を検出する（β）。例えば、多値光信号受信装置１１は、軸間信号強度差要求メッセージの各シンボル位置を確認し、Ｉ軸方向の最大値と最小値からＩ軸信号幅を測定し、Ｑ軸方向の最大値と最小値からＱ軸信号幅を測定する。そして、Ｉ軸信号幅とＱ軸信号幅との差を軸間信号強度差とする。なお、多値光信号受信装置１１は、軸間信号強度差要求メッセージに含まれるＩ信号とＱ信号の出力強度情報と各シンボルの位置情報とからスケーリングデータ（コンスタレーションの原点を元にしたシンボルの理想位置と実際位置との倍率）を取得してもよい。また、多値光信号受信装置１１は、全シンボルのＩ軸方向平均値とＱ軸方向平均値からシフトデータ（コンスタレーションのシンボルの理想位置と実際位置とのずれ量）を取得してもよい。
【００３７】
多値光信号受信装置１１は、多値光信号送信装置１０−ｎへ複素光変調信号軸間強度差応答メッセージで軸間信号強度差を通知する。多値光信号送信装置１０−ｎは、変調時のＩ信号とＱ信号の強度を調整して軸間信号強度差を補正する（γ）。ここで、スケーリングデータやシフトデータを基に倍率やずれを補正してもよい。δは、補正された光信号のコンスタレーションである。多値光信号送信装置１０−ｎが軸間信号強度差を補正した複素光変調信号を送信することで、多値光信号受信装置１１の受信品質が向上する。
【００３８】
さらに、ＰＯＮシステムにおいては軸間信号強度差検出器１１２を多値光信号受信装置１１に設置することで、複数の多値光信号送信装置１０−ｎで軸間信号強度差検出機能を共有することが可能となり、多値光信号送信装置および多値光信号伝送システムのコストを削減することができる。
【００３９】
本多値光信号伝送システムは、実データの送受信を行う前に複素光変調信号の軸間信号強度差を補正する。さらに、定期的に軸間信号強度差を補正しても良い。このとき、多値光信号送信装置１０−ｎは、軸間信号強度差要求メッセージを予め出力強度が設定された前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号で生成してもよいし、前回補正された出力強度の前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号で生成してもよい。
【００４０】
（実施形態２）
本実施形態は、複素光変調信号の軸間信号強度差測定を多値光信号受信装置に対して要求し、軸間信号強度差測定結果に応じて多値光信号送信器のＤＳＰから出力する電気信号の信号強度を変更することにより光信号変調部に入力される電気信号の信号強度を変更し、複素光変調信号の軸間信号強度差を平準化することを特徴とした多値光信号送信装置である。
【００４１】
具体的には、本実施形態の多値光信号送信装置の前記補正機能は、前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号の出力強度を指示するデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）と、前記受信装置から前記通知を受信し、前記軸間信号強度差を解析して前記ＤＳＰへ前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号の出力強度の補正量を指示する応答メッセージ解析器と、で構成される。
【００４２】
図３は、本実施形態の多値光信号送信装置１０ａを説明する図である。多値光信号送信装置１０ａは、多値光信号送信器３０、応答メッセージ解析器３１、及び分波器３２を有する。多値光信号送信器３０は、ＤＳＰ３００、ＤＡＣ（３０１、３０２）、増幅部（３０３、３０４）、光源３０５、及び光信号変調部３０６を含む。応答メッセージ解析器３１は、受信部３１０及び複素光変調信号軸間強度差応答メッセージ解析部３１１を含む。
【００４３】
多値光信号送信器３０は、複素光変調信号を用いてデータの送受信を行う前に複素光変調信号軸間強度差要求メッセージを送信する。ＤＳＰ３００において基準となる信号を生成し、例えばＤＡＣ３０１を介してＩ信号、ＤＡＣ３０２を介してＱ信号を出力する。すなわち、Ｉ信号及びＱ信号はあらかじめ定められた出力強度となる。Ｉ信号及びＱ信号は、増幅部（３０３、３０４）で所定増幅され光信号変調部３０６に入力される。光信号変調部３０６はＩ信号とＱ信号で光源３０５からの光を変調し、多値光信号受信装置に対して複素光変調信号軸間強度差要求メッセージ（調査用複素光変調信号）を送信する。
【００４４】
複素光変調信号軸間強度差要求メッセージは、基準となる電圧強度の電気信号を光信号変調部に与えることで生成する。例えば、多値光信号受信装置１１においてＩ信号とＱ信号間の軸間信号強度差が無くなることを期待した複素光変調信号を生成するよう信号変調部に電気信号を与えても良いし、最大振幅時における軸間信号強度差を検出すべくＩ信号およびＱ信号ともに電気信号の最大振幅を与えても良い。
【００４５】
多値光信号受信装置１１は、図１及び図２で説明したように複素光変調信号軸間強度差要求メッセージを受信し、基準となる信号におけるＩ信号とＱ信号間の軸間信号強度差を検出する。この軸間信号強度差は、光信号変調部３０６の入力信号として与えられる複数の電気信号（Ｉ信号とＱ信号）間の信号強度差や光信号変調部３０６の入力電圧特性に起因する。
【００４６】
多値光信号受信装置１１は、検出した軸間信号強度差を含む複素光変調信号軸間強度差応答メッセージを多値光信号送信装置１０ａに通知する。多値光信号送信装置１０ａは、受信部３１０で複素光変調信号軸間強度差応答メッセージを受信し、複素光変調信号軸間強度差応答メッセージ解析部３１１で当該メッセージを解析し、Ｉ信号及びＱ信号の補正量を計算する。
【００４７】
そして、複素光変調信号軸間強度差応答メッセージ解析部３１１は、計算した補正量に基づいてＤＳＰ３００の出力強度を調整する。例えば、複素光変調信号軸間強度差応答メッセージ解析部３１１は、Ｉ軸方向強度がＱ軸方向強度に比べて信号強度が高いことを示す複素光変調信号軸間強度差応答メッセージを受信した場合、ＤＳＰ３００にＩ信号の電気信号強度を低下させるかＱ信号の電気信号強度を上昇させる指示を出す。
【００４８】
本実施形態では、光信号変調部３０６の入力信号として与えられる複数の電気信号（Ｉ信号とＱ信号）間の信号強度差を観測するのではなく、光信号変調部３０６から出力される複素光変調信号を用いて多値光信号受信装置１１で軸間信号強度差を観測する。これにより、光信号変調部３０６の特性を考慮した複素光変調信号の軸間信号強度差の平準化が可能となる。
【００４９】
また、複素光変調信号の軸間信号強度差検出装置を多値光信号受信装置に設置することにより、ＰＯＮシステムにおいては複数の多値光信号送信装置で軸間信号強度差検出機能を共有することが可能となり、多値光信号送信装置および多値光信号伝送システムのコストを削減することができる。
【００５０】
（実施形態３）
本実施形態は、複素光変調信号の軸間信号強度差測定を多値光信号受信装置に対して要求し、軸間信号強度差測定結果に応じて可変増幅器の増幅率を変更することにより光信号変調部に入力される電気信号の信号強度を変更し、複素光変調信号の軸間信号強度差を平準化することを特徴とした多値光信号送信装置である。
【００５１】
具体的には、本実施形態の多値光信号送信装置の前記補正機能は、前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号の出力強度を調整する可変増幅器と、前記受信装置から前記通知を受信し、前記軸間信号強度差を解析して前記可変増幅器へ前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号の出力強度の増幅量を指示する応答メッセージ解析器と、で構成される。
【００５２】
図４は、本実施形態の多値光信号送信装置１０ｂを説明する図である。多値光信号送信装置１０ｂは、光信号送信器４０、応答メッセージ解析器４１、及び分波器４２を有する。光信号送信器４０は、ＤＳＰ４００、ＤＡＣ（４０１、４０２）、可変増幅器（４０３、４０４）、光源４０５、及び光信号変調部４０６を含む。応答メッセージ解析器４１は、受信部４１０及び複素光変調信号軸間強度差応答メッセージ解析部４１１を含む。
【００５３】
本実施形態は、複素光変調信号軸間強度差応答メッセージを基としてＤＳＰ３００ではなく可変増幅器（４０３、４０４）の増幅率を変更する以外は実施形態２と同様である。本実施形態は、可変増幅器（４０３、４０４）の増幅率を調整することで、光信号変調部４０６へ入力するＩ信号及びＱ信号の強度を変更し、多値光信号受信装置１１で受信する複素光変調信号のＩ軸方向強度とＱ軸方向強度を平準化する。
【００５４】
本実施形態でも、基準信号を用いて多値光信号送信装置より複素光変調信号軸間強度差要求メッセージを送信し、多値光信号受信装置において複素光変調信号軸間強度差を観測、複素光変調信号軸間強度差の観測結果をもとに多値光信号送信装置の可変増幅器（４０３、４０４）の増幅量を調整することにより、光信号変調部４０６から出力される複素光変調信号のＩ軸方向強度とＱ軸方向強度との間の信号強度差を平準化することができる。
【００５５】
（付記）
以下は、本実施形態の多値光信号伝送システム及び送信装置を説明したものである。
［課題］
従来の多値光伝送では、Ｉ軸方向とＱ軸方向の２軸を用いて信号を変調および伝送するが、光信号変調器に入力として与えられる複数の入力電圧信号が異なる場合、光信号変調器から出力される複素光変調信号にＩ信号とＱ信号間の軸間信号強度差が生じ、復調が困難となるという課題があった。
【００５６】
［解決手段］
本発明は、多値光信号送信装置の光信号変調器から出力される複素光変調信号の軸間信号強度差をＤＳＰから出力される信号の信号強度、若しくは増幅器の増幅率、またはその両方を変更することにより平準化し、複素光変調信号の受信品質を向上させる。
【００５７】
（１）：
振幅位相情報を用いて複素光変調信号の送受信を行う光伝送システムであって、多値光信号送信装置から送信される複素光変調信号の軸間信号強度差を検出し、検出した前記軸間信号強度差をもとに多値光信号送信装置は複素光変調信号の軸間信号強度差を補正することを特徴とした多値光信号伝送手法および多値光信号伝送システム。
【００５８】
（２）：
上記（１）の多値光信号伝送手法であって、光信号変調器に与える複数の信号強度を変更することにより、光信号変調器から出力される複素光変調信号の軸間信号強度差を平準化することを特徴とした多値光信号送信手法および多値光信号送信装置。
【００５９】
（３）：
上記（２）の多値光信号送信手法であって、多値光信号送信装置は多値光信号受信装置に対して複素光変調信号の軸間信号強度差測定を要求し、軸間信号強度差測定結果に応じて多値光信号送信器のＤＳＰから出力する電気信号の信号強度を変更することにより光信号変調部に入力される電気信号の信号強度を変更し、複素光変調信号の軸間信号強度差を平準化することを特徴とした多値光信号送信装置。
【００６０】
（４）：
上記（２）の多値光信号送信手法であって、複素光変調信号の軸間信号強度差測定を多値光信号受信装置に対して要求し、軸間信号強度差測定結果に応じて可変増幅器の増幅率を変更することにより光信号変調部に入力される電気信号の信号強度を変更し、複素光変調信号の軸間信号強度差を平準化することを特徴とした多値光信号送信装置。
【００６１】
［効果］
本発明は、直角位相振幅変調方式やＯＦＤＭ方式など複素光変調信号を用いてデータを伝送する光伝送システムにおいて、多値光信号送信装置の光信号変調器から出力される複素光変調信号の軸間信号強度差を平準化し、多値光信号受信装置において複素光変調信号の受信品質を向上させる。
【符号の説明】
【００６２】
１０、１０−１、・・・、１０−ｎ、１０ａ、１０ｂ：多値光信号送信装置
１１：多値光信号受信装置
１５：スプリッタ
１６：光伝送路
３０、４０、１０１：多値光信号送信器
３１、４１、１０２：応答メッセージ解析器
３２、４２、１０３：分波器
１１１：軸間信号強度差応答送信器（強度レベル差応答送信器）
１１２：軸間信号強度差検出器（強度レベル差検出器）
１１３：分波器
３００、４００：ＤＳＰ
３０１、３０２、４０１、４０２：ＤＡＣ
３０３、３０４：増幅部
４０３、４０４：可変増幅器
３０５、４０５：光源
３０６、４０６：光信号変調部
３１０、４１０：受信部
３１１、４１１：複素光変調信号軸間強度差応答メッセージ解析部
【図１】
2015100053.tif 000003
【図２】
2015100053.tif 000004
【図３】
2015100053.tif 000005
【図４】
2015100053.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成26年7月17日(2014.7.17)
【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】
１つのＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）と複数のＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）とを光伝送路で接続したＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムにおいて、Ｉ信号及びＱ信号を用いて変調した複素光変調信号を伝送する多値光信号伝送方法であって、
前記ＯＮＵが前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号の出力強度情報を含む調査用の複素光変調信号を前記ＯＬＴへ送信する調査要求手順と、
前記ＯＬＴが前記調査用の複素光変調信号を受信し、受信した前記調査用の複素光変調信号のＩ軸方向強度とＱ軸方向強度との差分である軸間信号強度差を検出し、前記光伝送路を介して前記ＯＮＵへ通知する検出手順と、
前記ＯＮＵが前記ＯＬＴからの通知に基づいて前記軸間信号強度差を最小にするように前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号の出力強度を補正する補正手順と、
を順に行う多値光信号伝送方法。
【請求項２】
前記調査要求手順では、予め出力強度が設定された前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号で前記調査用の複素光変調信号を生成することを特徴とする請求項１に記載される多値光信号伝送方法。
【請求項３】
前記調査要求手順では、前回補正された出力強度の前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号で前記調査用の複素光変調信号を生成することを特徴とする請求項１に記載される多値光信号伝送方法。
【請求項４】
ＰＯＮシステムにおいて、Ｉ信号及びＱ信号を用いて変調した複素光変調信号を光伝送路を介してＯＬＴへ送信するＯＮＵであって、
前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号の出力強度情報を含む調査用の複素光変調信号を送信する調査要求機能と、
前記ＯＬＴから前記光伝送路を介して通知された、前記調査用の複素光変調信号のＩ軸方向強度とＱ軸方向強度との差分である軸間信号強度差に基づいて前記軸間信号強度差を最小にするように前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号の出力強度を補正する補正機能と、
を備えるＯＮＵ。
【請求項５】
前記補正機能は、
前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号の出力強度を指示するデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）と、
前記受信装置から前記通知を受信し、前記軸間信号強度差を解析して前記ＤＳＰへ前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号の出力強度の補正量を指示する応答メッセージ解析器と、
で構成されることを特徴とする請求項４に記載される送信装置。
【請求項６】
前記補正機能は、
前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号の出力強度を調整する可変増幅器と、
前記受信装置から前記通知を受信し、前記軸間信号強度差を解析して前記可変増幅器へ前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号の出力強度の増幅量を指示する応答メッセージ解析器と、
で構成されることを特徴とする請求項４に記載される送信装置。
【請求項７】
ＰＯＮシステムにおいて、Ｉ信号及びＱ信号を用いて変調した複素光変調信号を光伝送路を介してＯＮＵから受信するＯＬＴであって、
前記ＯＮＵが送信した前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号の出力強度情報を含む調査用の複素光変調信号を受信し、受信した前記調査用の複素光変調信号のＩ軸方向強度とＱ軸方向強度との差分である軸間信号強度差を検出して前記ＯＮＵへ通知する検出機能を備えるＯＬＴ。
【請求項８】
請求項４から６のいずれかに記載されるＯＮＵと、
請求項７に記載されるＯＬＴと、
を光伝送路で接続し、多値光信号を伝送するＰＯＮシステム。