(57)【要約】  本発明は、WDM（DWDM等）波長の多重チャネル環境において、DPSK、又は更に高次のPSKが、チャネル当たり20ギガビットで又はより高いビットレートで、実行されるファイバ光伝送技術である。本技術は波長エラー分散の補償技術を用い、全部ではないが過半数のチャネルが最小絶対累積分散（光チャネル長さ内部（例えば、中央点）で発生する）の１部分を有するように構成する。事後補償は受信器で実施され、波長分散が低減又は除去される。本技術により、きわめて長い範囲（例えば海洋間又は陸地間）の光ファイバリンクに亘って、全てのチャネルについて、高ビットレートのビットエラーレートが低減される。【選択図】図４
2011501549.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光信号を送信するための光端末であって、
複数の光源と(各光源は、複数のWDM波長光チャネルの対応する１のチャネルに亘り少なくとも20Gbits/sのビットレートで通信するためのものである)、
データチャネルからのデータを複数のWDM波長光チャネルの各々に対し光信号に変調するように動作する、少なくとも2のPSK変調メカニズムと、
端末間光ファイバリンクに伝送する準備として、複数のWDM波長チャネルの全てを単一の光信号に組合わせるための光多重化メカニズムと、
を有する光端末。
但し、前記光端末は更に、複数のWDM波長光チャネルの少なくとも１に対し以下のものを有している：
複数のデータチャネル、及び、
データがWDM波長チャネル上で変調されるデータチャネル上に、データチャネルを組合わせるための電気的多重化メカニズム：
【請求項２】
更に、複数WDM波長チャネルの少なくとも過半数に対し波長分散事前補償を行う事前補償メカニズムを備える請求項１に記載の光端末。
【請求項３】
構成データチャネルは、地上波ファイバに対応する、各地上データチャンネルであり、前記光端末は海底光ファイバシステムに亘り、光信号を伝送するための光端末である請求項１または２に記載の光端末。
【請求項４】
構成データチャネルは、それぞれ約10 Gbit/sの光チャネルである請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光端末。
【請求項５】
少なくとも2のPSK変調のメカニズムは、DPSK信号（または2 PSK）変調メカニズムである請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光端末。
【請求項６】
少なくとも2のPSK変調メカニズムはQPSK（または4 PSK）変調メカニズムである請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光端末。
【請求項７】
複数の光源の各々は、複数のWDM波長チャネルの内の対応する１のチャネル上で20Gbits/ｓのビットレートで通信する請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光端末。
【請求項８】
複数の光源の各々は、複数のWDM波長チャネルの内の対応する１のチャネル上で少なくとも40Gbits/ｓのビットレートで通信する請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光端末。
【請求項９】
複数の光源の各々は、複数のWDM波長チャネルの内の対応する１のチャネル上で80Gbits/ｓのビットレートで通信する請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光端末。
【請求項１０】
複数のWDM波長チャネルの各々はCバンドである請求項１乃至９のいずれか１項に記載の光端末。
【請求項１１】
複数のWDM波長チャネルのチャネル分離は約50 GHzである請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の光端末。
【請求項１２】
事前補償メカニズムは適応型である請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の光端末。
【請求項１３】
適応型事前補償メカニズムの初期状態は、
少なくとも複数のWDM波長チャネルの過半数に対する事前補償を行い、最小累積分散は、予定伝送距離の40及び60パーセントの地点に発生する請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の光端末。
【請求項１４】
伝送距離が少なくとも3000ｋｍである請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の光端末。
【請求項１５】
光端末からの光信号を送信するため方法であって、以下を含む方法。
複数のWDM波長光チャネルの少なくとも１のチャネルに対し、複数の構成（constituent）データチャネルを、WDM波長光学チャネルに対する１の各データチャネルに多重化するステップ、
データチャネルからのデータを複数のWDM波長光チャネルの各々に対し、少なくとも20Gbits/sで、少なくとも2のPSK変調光学信号を生成するステップ（複数のWDM光チャネルの各々は各データチャネルを使って変調される）、及び、
複数のWDM波長チャネルの変調光信号を光学的に多重化するステップ。
【請求項１６】
前記構成データチャネルは、地上ファイバ光チャネルに対応する各地上データチャネルであり、前記光端末は海底光ファイバシステムに亘り光信号を伝送するための光端末である、請求項15に記載の方法。
【請求項１７】
前記構成データチャネルは、各々約10Gbits/s光チャネルである請求項１５又は１６に記載の方法。
【請求項１８】
更に、前記複数の変調光信号は事前補償するステップを含む請求項１５乃至１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記事前補償は、対応するWDM波長チャネルに対する絶対累積分散地点が予定伝送距離長の４０乃至６９パーセント内で発生する、請求項１８に記載された方法。
【請求項２０】
少なくとも１の方向に送信端末、受信端末及び分散管理ファイバリンク（それらの間に接続され、伝送光信号が分散管理光ファイバリンクを介して送信端末により受信端末に送信することができる）を有する光学システムを設ける方法であって、
累積波長分散のマップトレンドスロープが水平ではなく、該マップトレンドスロープは、送信端末と受信端末との間の予定伝送距離の中央領域におけるゼロ分散と交差するように、前記分散管理光ファイバリンクを形成するステップと、
送信端末において長石可能な事前補償メカニズムを調整し、ビットエラーレートを低減するステップとを、含む方法。
【請求項２１】
更に前記送信端末において調整可能な事前補償メカニズムを調整する間に、前記受信端末において調整可能な事後補償メカニズムを調整し、受信端末で受信する光信号の累積分散を低減するステップを含む請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
受信端末でビットエラーレートを測定し、更に、許容可能なエラービットレートが達成されるまで調整可能な事前補償メカニズム及び事後補償メカニズムを調整する閉制御ループを使って、調整が行われる請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
事前補償を調整するステップは、少なくとも最初はゼロで事前補償を設定するステップを含む請求項２０乃至２２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２４】
前記中央領域は分散管理光ファイバリンクの長さの30乃至70％である請求項２０乃至２３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２５】
前記中央領域は分散管理光ファイバリンクの長さの40乃至60％である請求項２０乃至２３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２６】
前記中央領域は前記分散管理光ファイバリンクの長さの45乃至55％である請求項２０乃至２３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２７】
前記中央領域は前記分散管理光ファイバリンクの長さの4８乃至52％である請求項２０乃至２３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２８】
前記中央領域は分散管理光ファイバリンクの中心点を全ての方向について1000ｋｍで取り囲む請求項２０乃至２７に記載のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２９】
前記中央領域は分散管理光ファイバリンクの中心点を全ての方向について500ｋｍで取り囲む請求項２０乃至２７に記載のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３０】
前記中央領域は分散管理光ファイバリンクの中心点を全ての方向について200ｋｍで取り囲む請求項２０乃至２７に記載のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３１】
前記トレンドスロープは正である請求項２０乃至３０に記載のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３２】
前記トレンドスロープは負である請求項２０乃至３０に記載のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３３】
送信光信号の複数の波長分割多重チャンネルの各々は、少なくとも20Gbits/sのビットレートを持ち、少なくとも2のPSKデータ変調を使用して変調される請求項２０乃至３２に記載のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３４】
少なくとも一方向において、送信端末、受信端末および光ファイバリンク（その間に結合され、光ファイバリンクを介して送信光信号を送信端末により受信端末に送信できるように構成された）を有する光システムを構成する方法であって、
：送信光信号の波長分割多重チャネルの複数の少なくとも過半数は、少なくとも最初は、光ファイバリンクの長さの中心距離内で、最小累積分散に達するように送信端末において、調整可能な事前補償メカニズムを調整するステップを含む方法。
【請求項３５】
中心領域は分散管理光ファイバリンクの長さの30乃至70％である請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
中心領域は分散管理光ファイバリンクの長さの40乃至60％である請求項３４に記載の方法。
【請求項３７】
中心領域は分散管理光ファイバリンクの長さの45乃至55％である請求項３４に記載の方法。
【請求項３８】
中心領域は分散管理光ファイバリンクの長さの48乃至52％である請求項３４に記載の方法。
【請求項３９】
前記中央領域は前記分散管理光ファイバリンクの中心点を全ての方向について1000ｋｍで取り囲む請求項３４乃至３８に記載のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４０】
前記中央領域は前記分散管理光ファイバリンクの中心点を全ての方向について500ｋｍで取り囲む請求項３４乃至３８に記載のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４１】
前記中央領域は前記分散管理光ファイバリンクの中心点を全ての方向について200ｋｍで取り囲む請求項３４乃至３８に記載のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４２】
受信端末でビットエラーレートを測定し、更に、許容可能なエラービットレートが達成されるまで調整可能な事前補償メカニズムを調整する閉制御ループを使って、調整が行われる請求項３４乃至４１に記載のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関係出願に対するクロスレファレンス
本願は英国特許出願番号0720227.8（2007年10月16日出願）に対する優先権を主張する。該出願はこの引用により本書に組み込まれる。本願は英国特許出願番号0806826.4（2008年4月15日出願）に対する優先権を主張する。本出願はこの引用により本書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、ファイバ光伝送システムにおける位相シフトキーイング（PSK）シグナリングに関する。また、特に、波長多重システムにおける高速度シグナリングのための差分のPSK又は高次のPSKに関する。
【背景技術】
【０００３】
ファイバ光通信ネットワークは、ネットワークノード間に高速データを提供して、情報時代の大きな需要に応えるものである。ファイバ光通信ネットワークは、相互接続したファイバ光リンクの総体を含む。簡単にいえば、ファイバ光リンクは、光ファイバに光の形の情報を送信する光学信号源を含むものである。内部反射の原理に基づいて、光学信号は、光信号受信器に受信されるまで、光ファイバを通って伝播する。ファイバ光リンクが双方向的である場合、情報は別の光ファイバを使って逆方向に送信することができる。
【０００４】
ファイバ光 ネットワークは、多様なアプリケーションで使われている。それらアプリケーションは異なる長さの光ファイバリンクを必要とする。例えば、比較的短い光ファイバリンクはコンピュータとその近くの周辺機器との間の、又はローカルビデオ源（例えばDVD,DVR）とテレビとの間の情報のやり取りに使われる。これとは対照的に、情報が地球規模で通信されるときには、光ファイバリンクは何千キロに延びることがある。例えば、海中の光ファイバリンクは海底に設けられ、全大洋を跨ぎ、離れている大陸をつなぐ。
【０００５】
長距離の光信号の伝送は大きな技術的課題を呈する。海底技術と他の長距離光通信の分野における改良のためには、かなりの時間と資源が必要となる。このような改良は地球規模に通信を広範に利用することにつながるので、それぞれの改良は重要な進歩を示すことになる。したがって、地球上のどの地域に個人が居住するかに拘らず、このような進歩が潜在的に、協力し、学習する人類の能力を加速する。
【０００６】
従来、設置された海底（submarine）システムは、高密度波長分割多重方式（DWDM）を用いるように設計されていた。その方式では、情報は、Nチャネル（Nは16以上の整数である）で伝送され、各チャネルは特定波長に対応している。
従来設置された海底システム光ファイバリンク（複数）は、毎秒2.5 Gbit/sのNチャネル（Gbit/ｓ）又は10Gbit/ｓデータのNチャネルを有し、振幅シフトキーイング（ASK）（また、On-Off-Keying(OOK)変調ともいう）。10Gbit/sで、このようなチャネルは、例えば、100ギガヘルツ、50ギガヘルツで、または更に小さく（インターチャネル干渉が信号の劣化を始めないことを条件として）分離することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
海底ファイバ光リンクは、シングルモード光ファイバを使用する。その主分散メカニズムは、"波長分散"（"材料分散（"material dispersion "）とも呼ばれる）と呼ばれている。
種々の波長の光信号がわずかに異なる速度で光ファイバを伝播することにより、この波長分散が発生する。適切に補償しないと、これにより、光ファイバの長距離長さに亘って信号の歪み、損失が発生する。
【０００８】
より長い波長（低周波）の光が、より短い波長（高周波）の光よりも僅かにゆっくりファイバを通るとき、光ファイバは、"ポジティブ分散"ファイバである。他方、より長い波長（低周波数）の光がより短い波長（高周波数）の光より、僅かに速くファイバを伝播するとき、光ファイバは、"ネガティブ分散"ファイバである。
ネガティブ分散とポジティブ分散ファイバを混合して使用することにより、分散はかなり（しかし完全ではない）キャンセルすることができる。
【０００９】
従来の海底システムは、標準シングルモードファイバ（Standard Single Mode Fiber ：SSMF）とノンゼロ分散シフトファイバ（Non-Zero Dispersion Shifted Fiber ：NZDSF）とをミックスしたものが広く使用されていた。その結果、累積分散（accumulated dispersion）としての特定の分散マップが、種々の波長チャネルに対し、光ファイバの長さに亘って追跡されていた。
【００１０】
差分位相シフトキーイング（DPSK）変調は、ASKに比して、約3デシベル（dB）改善されたノイズ パフォーマンスを示す変調方式である。しかし、DPSKはこの種の分散マップを持つから、DPSKを海底システムに応用することは、簡単なことではない。
例えば、10ギガビットのreturn-to-zero DPSK (RZ-DPSK)のパフォーマンスが、NZDSFファイバの蓄積された“分散ゼロ”領域付近（この領域では分散がシステム長さに沿って規則的に十分に補償されていても）の波長に対し、かなり低下していることが分かっている。
しかし、システムゲイン帯域幅の端部（ここで、分散スロープは、ラインに沿う分散蓄積（dispersion accumulation）とビット重複伝送を導いている）に対する長短の波長チャネルにおいて、RZ−DPSK信号のパフォーマンスがASKと比して予想した改善を示した。
【００１１】
"分散ゼロ"領域付近においてパフォーマンスが低下するが、この低下は、ビットエラーレートを大きくする非線形位相雑音に導く相互作用に基づくKerr効果に起因するとされてきた。
自己位相変調（Self Phase Modulation：SPM）のみならずクロス位相変調（cross (X) Phase Modulation ：XPM)がこのような低下を導くことが判明された。特に、10Gbits/sの低ビットレート及び狭チャネルスペーシング（<50 GHz）に対して。
【００１２】
この問題に対する１つの潜在的な解決策は、劣化(degraded)DPSKの中央チャンネルを、Return to Zero ASK (RZ-ASK)変調で置き換えることである。該変調は、"ゼロ分散（zero dispersion）"領域と同様に、低蓄積分散でパフォーマンスが良好であるからである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
[発明の要約]
この実施例は、差分位相シフトキーイング（DPSK信号または2 PSK）又はチャネルあたり、20bits/sで実行される位相シフトキーイング及びWDM（例えばDWDM）波長多重チャネリング環境における高次ビットレートを可能にする光ファイバ伝送技術に関係する。
該技術は、波長分散の事前補償（pre-compensation）方式を採用しており、全部ではないが、多くのチャネルは、光チャネル長さ内のどこかで発生する最小絶対蓄積分散（minimum absolute accumulated dispersion）を持っている。一つの実施例では、例えば、前記最小絶対蓄積分散は、長距離伝送の中途で、発生する。
受信器側で事後補償処理（post-compensation）が行われ、波長分散が低減又は除去される。この技術により、長距離（例えば、大洋間海底通信、又は長距離の大陸通信）の光ファイバリンクについて、すべてのチャネルに対し、高ビットレートのビットエラーレートが低減される。
【００１４】
光リンクがアップグレードされている環境で、波長分散の事前補償処理(pre−compensation）を実行することができる。それは、新しい光リンクが設計及び/又はインストールされている地域で使用することができる。例えば、新しい光リンクが分散管理光ファイバシーケンスを使用してインストールされたとしよう。
従来の分散管理光ファイバリンクとは異なり、前記分散管理光ファイバリンクは、蓄積された波長分散のマップトレンドの傾きは意図的に水平ではないように設計され、設定される。
前記非水平地図トレンドの傾きを達成するためには、正と負の分散ファイバの割合（即ち、"インライン補償"）が調整される。
【００１５】
ファイバが分散管理されていない可能性がある既存システムでは、累積波長分散のトレンドスロープは、既に、おそらく一つの波長を除き全部の波長に対して、非水平である。
どちらの場合でも、材料分散（material dispersion）の事前補償処理（pre-compensation）（及び事後補償処理（post-compensation））を、最小累積分散の１の点が光ファイバリンクリモート内において遠くで発生するように実行することができる。１の実施例では、事前補償と事後補償は、当初、このような最小累積分散の点は、おおよそ中間の点、又は光ファイバリンクの伝送距離の中央部のそれ以外の場所で発生するように実行される。事前、事後補償処理が適応型である場合、ビットエラーレートを減らすために、これは事前補償と事後補償の更なる適応のための出発点として役に立つ。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
上記の利点および特徴が得られるやり方を説明するために、添付の図面を参照しながら、種々の実施例について具体的に説明する。これら図面は例示的な実施例であり、従って、本発明の範囲を制限するものではない。上記実施例は添付の図面を使いながら具体的に詳細に説明する。
【００１７】
【図１】２の遠隔の光学通信端末を有する光通信ネットワークの１例である。
【００１８】
【図２Ａ】各内部中継器（inter-repeater）光学ファイバリンクにおいて波長分散が正しく補償される特定の場合の分散マップを示す。上記リンクでは、14の補償サイクルがある。各補償サイクルの光学パスは同じである。
【００１９】
【図２Ｂ】図２Ａと同じような分散マップである。ただし、ポジティブ トレンド スロープになる波長分散の補償が不足する場合は除く。
【００２０】
【図２Ｃ】図２Ａと同じような分散マップである。ただし、ネガティブ トレンド スロープになる波長分散の補償が過剰である場合は除く。
【００２１】
【図２Ｄ】分散管理光（dispersion-managed）ファイバシステムと関連する分散マップを示す。
【００２２】
【図３】Cバンドの種々の波長に対する複数の発散分散マップ（diverging dispersion maps）を示す。この場合、波長分散の事前補償処理はなく、光ファイバリンクは分散管理されていない。
【００２３】
【図４】拡張光ファイバリンクに亘って、光信号を伝送するための光端末を示す。
【００２４】
【図５】図４の光端末のような光端末から、光信号を送信するための方法を示すフローチャートである。
【００２５】
【図６】図３の種々の分散マップのグラフである。前記マップが、目的の伝送距離のほぼ中間地点における累積分散を最小にするための事前補償処理の段階で出現する時間は除く。
【００２６】
【図７Ａ】分散管理光ファイバシステムを使用する際の、海底通信システム又は他の長距離光システムを設置するための方法のフローチャートである。
【００２７】
【図７Ｂ】分散管理光ファイバシステムを使用しない、従来の海底通信システム又は他の長距離光システムを構成するための方法のフローチャートである。
【００２８】
【図８】ビットエラーレートを低減させるための、調整可能な事前補償及び事後補償メカニズムを繰り返し調整するための方法のフローチャートである。
【００２９】
【図９】光チャネルのPSK変調を駆動するように結合される複数データチャネルの具体的概略図である。
【００３０】
【図１０】事前補償処理の具体的概略図、及び、送信端末で実行される多重化を示す。
【００３１】
【図１１】事後補償処理の具体的概略図、及び、受信端末で実行されるデマルチプレキシングを示す。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
前記の実施例に基づいて、本光ファイバ伝送技術を使うと、WDM（例えばDWDM）波長多重チャネリング環境において、差分位相シフトキーイング（DPSK信号または2 PSK）又は高次位相シフトキーイングをチャネルあたり、秒あたり20Gbits/sで実行することが可能である。
該技術は、波長分散の事前補償処理を採用し、チャネルの多く（全部ではないが）は最小絶対累積分散の一部を有している。この分散は、光チャネルの長さ内のどこかで（多分、中間地点あたりで）発生するものである。
次に、受信側で事後補償処理が行われ、波長分散を低減される又は除去される。該技術を使うと、全チャネルに対し、非常に長い距離（例えば、大洋の海底通信又は長い地上通信）の光ファイバリンクに亘って、高ビットレートのビットエラーレートを低減させることができる。
材料分散（material dispersion）の事前補償処理を、最小累積分散の１の点が光ファイバリンクリモート内において遠くで発生するように実行することができる。
事前補償処理が適応型である場合、ビットエラーレートを減らすために、これは事前補償の更なる適応のための出発点として役に立つ。
【００３３】
図１は、一例として前記原理に基づく光通信システム100を概略的に示す。光通信システム100において、情報は光信号を使って端末101と102との間で通信される。この出願において、端末102から端末101に伝わる光信号を“eastern”として呼ぶこととする。これに対し、端末101から端末102に伝わる光信号を“western”として呼ぶこととする。用語“eastern”と“western”は、反対方向に伝播する２の光信号を簡単に区別できるように使用される。用語“eastern”と“western”は、図１の部品の地理的な関係を意味するものではない。また、光信号の実際の物理的な方向を意味するものでもない。例えば、たとえ、端末101から端末102へ伝播される“eastern”光信号を有していたとしても、端末101は端末02の東側に位置することができる。
【００３４】
１の実施例において、光信号は、波長分割多重（WDM）、例えば、高密度波長分割多重を方式（DWDM）である。
WDM又はDWDMにおいては、情報は、各複数の個別光チャネル（以下、"波長分割光チャネル"と呼ばれる）上で伝達される。各波長分割光チャネルには光通信用特定周波数が割り当てられる。従って、WDM又はDWDM光信号を使って通信するために、端末101は、"n"個の光送信器111（光送信器111(1)乃至111(n)を含む、但し、ｎは正の整数）を有している。各光送信器は対応するeastern波長分割光チャネル上に送信する。同様に、端末102は、"n"個の光送信器121（光送信器121(1)乃至121(n)を含む、但し、ｎは正の整数）を有している。各光送信器は対応するwestern波長分割光チャネル上に送信する。
【００３５】
しかしながら、上記原則は、eastern波長分割光チャネル数がwestern波長分割光チャネル数と同一である通信に限定されるものではない。更に、上記原則は、各光送信器の正確な構成に限定されるものではない。しかし、レーザー(装置)は、特定の周波数で送信するための適切な光送信器である。つまり、光送信器は、各複数のレーザー送信器であってもよい。また、周波数レンジ内で調整可能であってもよい。
【００３６】
eastern方向へ光伝送を行うためのeasternチャネルに関して、端末101は光送信器111からの各eastern光信号を、光マルチプレクサ112を使って単一のeastern光信号に多重化する。該単一のeastern光信号は、次に、第１のeasternファイバリンク114（1）に伝送される前に、いずれかのeastern光増幅器113により光学的に増幅されることができる。
【００３７】
Easternチャネル及びwesternチャネルの各々のチャネルには、全体で“ｍ”個の中継器115と‘端末101と102との間の"m+1"光ファイバリンク114が存在している。しかし、easternチャネル及びwesternチャネルの各々のチャネルに存在する中継器の数が同一である必要性はない。無中継通信システムでは、"m"はゼロで、シングルファイバリンク114（1）しか存在せず、端末101と102との間には中継器は存在しない。中継光通信システムでは、"m"は１以上になる。各中継器は、eastern光信号を増幅するために電力を消費する。
【００３８】
最終光ファイバリンク114（m+1）からのeastern光信号は、次に、オプションでいずれかの光増幅器116により端末102で増幅される。次に、eastern光信号は、光デマルチプレクサ117を使って、種々の波長分割光チャネルにデマルチプレックスされる。種々の波長分割光チャネルは、対応する光受信器（受信器118（1）乃至118（n）を含む）により受信され、処理される。
【００３９】
western方向へ光送信するためのwesternチャネルに関して、端末102は光送信器121（光送信器121（1）乃至121(n)を含む）からの各western光信号を、光マルチプレクサ122を使って、単一のwestern光信号に多重化する。該多重化された光信号は、次に、第１のファイバリンク124（ｍ+1）に伝送される前に、いずれかのwestern光増幅器123により光学的に増幅されることができる。western光チャネルが、eastern光チャネルとシンメトリである場合、“ｍ”中継器125（125（1）乃至125（m)とラベル付けされる）、及び“ｍ+１”の光ファイバリンク124（124（1）乃至124（m)とラベル付けされる）が存在する。無中継環境では、“ｍ”は０であり、光ファイバリンクが唯一存在するだけであり、westernチャネルには中継器125は存在しない。
【００４０】
次に、最終的な光ファイバリンク124（1）のwestern光信号は、いずれかの光増幅器126によって端末101で増幅される。更に、western光信号は、光デマルチプレクサ127を使ってデマルチプレックスされる。すると、個々の波長分割光チャネルが受信器128(受信器128(1)乃至128（n)）を使って、受信され、処理される。端末101及び/又は102は、光学通信システム100に示される全要素を必要とするものではない。例えば、光増幅器113、116、123、及び/又は126は、ある構成では使用されないことがある。さらに、存在する場合、対応する光増幅器113、116、123及び/又は126は、必要に応じて、複数の光増幅器の組合せであってよい。
【００４１】
ほとんどの場合、中継器間の光路長は、ほぼ同一である。中継器間の距離は端末−端子の総光路距離、データレート、光ファイバの特性、ファイバの損失特性、中継器数は（もしあれば）、前記各中継器に必要な電力量等に依存する。しかし、高品質シングルモード光ファイバのための、中継器間の典型的な光路長は数十キロメータでありえる。つまり、上記原則は、中継器間の特定の光路距離に限定されるものではないし、中継部品から次の中継部品への光路距離が同一である中継器システムに限定されるものではない。
【００４２】
光通信システム100は、図と実施例を示す目的のために簡略に示されている。上記原則は、より多くの複雑な光学通信システムに拡張することができる。上記原則は、多重化されたWDM光学信号を伝送するための複数のファイバペア（fiber pairs）がある光通信に適用することができる。また、上記原則はここでも、１又は複数の分岐ノード（１又は複数のファイバペアを分割する）及び/又は１方向における波長分割光学チャネルをもつ、及び、１又は複数のファイバペア及び/又は１方向における波長分割光学チャネルをもつ、光通信に適用することができる。
【００４３】
混乱を避けるために、光ファイバリンク114(1)乃至114（m+1）及び124（1）乃至124（m+1）は、以下“中継器間（inter-repeater）と呼ぶ。端末101から端末102全体の距離にまたがる、より大きい光ファイバリンクは、"端末間（inter-terminal）"光ファイバリンクと呼ぶ。
【００４４】
光信号が光ファイバを伝播するときに、光信号には波長分散（"材料分散（material dispersion ）"とも呼ばれる）が起こる。適切に補償処理しないと、過度の累積波長分散はビットエラーレート（BER）を大きくする。少なくとも部分的に材料分散を補償するための１の従来メカニズムは、それぞれの補償サイクルを（各補償サイクルに関して、各々の中継器間光ファイバリンクにおいて、正分散ファイバのバランスが取れるように）設計することである。
補償サイクルが、単一の中継器間光ファイバリンクであったとしても、より頻繁に複数の連続の中継器間光ファイバリンクを含むことができる。
【００４５】
図2Aは、材料分散が、正確に各補償サイクルの各々を補償している特別なケース（全部で１４の補償サイクルがあり、補償サイクルの光路が等しい）における分散マップ200Aを示している。例えば、分散マップ(dispersion map)200Aは、14個の鋸歯形状201A（1）乃至201A（14）を含んでいる。それぞれは、補償サイクルにおいて、正確に補償されるチャネルで発生する分散に対応している。
【００４６】
各補償のサイクルにおいて、材料分散は、補償された後（各鋸歯形状の比較的短い正のスロープにより示している式）で、ほぼ直線的に（各鋸歯形状の負のスロープにより示している）累積され、各中継器及び受信端末で材料分散がゼロに戻る。例えば、光ファイバリンク114（1）において、負のスロープエッジ211（負のマップスロープ(map slope)を持つ）をもたらす負の分散光ファイバが存在する。また、正のスロープエッジ212正のマップスロープを持つ）正のスロープエッジ212をもたらす正の分散光ファイバが存在する。
【００４７】
この説明においては、技術用語“マップスロープ（map slope）"は、ｘ軸上に伝送距離、y軸上に累積分散をプロットするときの、分散マップ自身の上の直線の傾きを指す。したがって、用語“マップスロープ"と用語“分散スロープ（dispersion slope）”とを混同してはならない。ここで使用されるときには、”分散スロープ“は、ｙ軸上のユニット長さ当たりの分散とｘ軸上の波長のグラフ上でプロットされたときの、線の傾き(slope)を意味する。
従って、“正の分散スロープ”は、より長い波長の光は、累積分散がより大きい（光ファイバにおけるそのような）傾向があり、また、より短い波長の光信号は、累積分散がより小さいという傾向がある。これとは対照的に、“負の分散スロープ”は、より長い波長の光は、累積分散がより小さい（光ファイバにおけるそのような）傾向があり、また、より短い波長の光学的信号は、累積分散がより大きいという傾向がある。"map slope" と "dispersion slope"との区別は図２Dの分散マップを扱う時に更に明らかとなる。
【００４８】
図2Dのグラフ200Dは、y軸上の累積分散と、x軸上の距離を表している。グラフ200Dは、実際には、221D、222D、223Dおよび224Dの4つの補償サイクルを示している。グラフ200Dは、２つのほぼ一致する分散マップ（２つの波長の各々に対し１つの）を示している。例えば、ライン231乃至238は、上側の分散マップを形成し、ライン241乃至248は下側の分散マップを形成している。
【００４９】
次に、補償サイクル221Dについて、ライン２３１と２３２に対応する下側分散マップに関して詳細に評価する。最初に、１の波長（この実施例において、“第１波長”又は“λ1”と呼ぶ）を持つ光信号は、負のマップスロープを持つライン231が生じる、負の分散光ファイバを通過する。前記第１波長は、次に、正の分散ファイバ（正のマップスロープを持つライン231が生じる）を通過する。このケースでは、累積管理補償サイクル221Dは、正負の分散ファイバが正確にバランスされ、第１波長の光信号が正確に補償サイクル221Dの最初と最後で同一の累積分散を持つように設計されている。
【００５０】
次に、補償サイクル221Dにおける、ライン241と242に対応する低分散マップについて詳細に評価する。
最初に、第２波長（この実施例において、第１波長と区別するために、第２波長又は“λ２”と呼ぶ）を持つ光信号は、負の分散光ファイバ（負のマップスロープを持つライン241が生じる）を経験する。しかしながら、このケースでは、累積分散の減少は、第１波長の光と比べると、第２波長に対して激しい。従って、ライン241は、ライン231に比べより負のマップスロープを持っている。仮に第２波長がより長い波長をもつならば、分散231と241を起こす光ファイバは“負の分散スロープ”をもつといわれる。なぜなら、光の波長がより長いと、ファイバの単位長さ当たり、より少ない正の分散（即ち、このケースではより多い負）を経験するからである。
もし、第２波長が第１波長より短いならば、分散231と241を引き起こす光ファイバは”正の分散スロープ”をもつといわれる。なぜなら、光の波長がより長いと、ファイバの単位長さ当たり、より正の分散（即ち、このケースではより小さい負）を経験するからである。
【００５１】
次に、第２波長の光信号は、正の分散光ファイバ（正のマップスロープを持つライン242を生成する）を通過する。しかし、累積分散の増加は、第１波長の光信号と比べ、第２波長のほうが急峻である。したがって、ライン242は、ライン232より更に正のマップスロープをもつ。累積分散の増加率の傾斜は、蓄積分散の減少をカバーするのに十分である。このように、補償サイクルの終了時に、光信号は、その波長に関係なく、同一の累積分散量に戻る。該補償サイクルは「分散管理（dispersion- managed）」と呼ばれる。
第２波長が第１波長より長い波長をもつならば、分散232、242を起こす光ファイバは「正分散スロープ」を持つといわれる。なぜなら、より長い波長の光が、光ファイバの単位長さ当たり、より大きい正（more positive）の分散（又は、同様に、別のケースではより小さい負（less negative）の分散）を経るからである。もし第２波長が第１波長と比べ、より短い波長をもつならば、分散232、242を起こす光ファイバは「負の分散スロープ」を持つといわれる。なぜなら、より長い波長の光が、光ファイバの単位長さ当たり、より小さい正の分散（又は、同様に、別のケースではより大きい負の分散）を経るからである。
【００５２】
したがって、分散管理システムは、分散自体が正と負の分散ファイバのバランスを使って補償される補償サイクルを含んでいる。更に、波長依存性を減らすために、仮に正分散光ファイバが、正分散スロープをもつならば、負分散ファイバは負分散スロープを持つように構成する。他方、正分散光ファイバが負分散スロープを持つ場合、負分散ファイバは正分散スロープを持つようにする。
【００５３】
分散管理されていない従来の海底光ファイバシステムでは、図２A、２Bで示されているように、各補償サイクルにおいて、負分散光ファイバが正分散光ファイバに先行する。また、これらの従来の非分散管理システムでは、両光ファイバ タイプは、正の分散スロープをもつ。したがって、波長依存性を補正することはできない。その代わりに、種々の波長の分散マップは、後で図3に関して説明するが、発散する傾向がある。地上の光ファイバシステムでは、補償サイクルは、正分散ファイバの後に負分散ファイバが続く傾向がある。ここで述べた原則は、地上システム、海底システム、地上と海底の組合せ光ファイバシステムに適用可能である。地上システムは可変長の補償サイクルを持つ傾向にあるが、ここで説明した原則は適用可能である。
【００５４】
分散管理光システムにおいては、正分散ファイバが負分散ファイバに先行する。なぜならば、正分散ファイバはより大きいコアエリアを持つからである。前述したように、このシステムでは、正分散ファイバは正分散スロープをもち、他方、負分散ファイバは負分散スロープを持つからである。したがって、分散と分散スロープが補償される。
【００５５】
各補償サイクルにおける分散プロファイルは、同様の形式（すなわち、鋸歯形状）を持つものとして表示されるが、また、その中には、種々の中継器間光ファイバリンク114（1）乃至114（14）において、様々な組合せ、及び/又は、D+とD-光ファイバの順序がある（複数）ケースがあってよい。これは多少異なる形をもたらすかもしれないが、もし光ファイバリンクが正確に補償されるならば、累積材料分散は、各中継器において、ほぼゼロに戻るであろう。
【００５６】
ここで使用される用語として、「マップ トレンド スロープ（"map trend slope）」は、分散マップの長さに沿って、中央分散マップ長さに沿って通過するトレンドラインのスロープである。たとえば、図2Aにおいて、このラインは、トレンドラインの210Aで表されるように水平である。
【００５７】
水平トレンドラインが発生する場合は、かなり特定の場合である。たとえば、従来の分散管理光ファイバシステムでは、D+光ファイバとD-光ファイバのバランスが、光信号の波長に関係なく、材料分散を正確に補償するように管理されていた（少なくとも、伝送に用いられる波長限界内で）。
【００５８】
しかしながら、分散管理ファイバは、かなり最近開発されたものである。現在設置されている海底光ファイバシステムのほとんどは、分散管理されていない光ファイバリンクを組み込んでいる。したがって、光信号のいくつかの波長に対して、過大補償（各補償サイクルにおいて、負分散ファイバの後に、正分散ファイバの補償が続く場合）又は過小補償（各補償サイクルにおいて、正分散ファイバの後に、負分散ファイバの補償が続く場合）が発生する。この場合、分散マップは正のトレンドラインを持つ。ただし、分散マップはトレンドライン210Bで示すように上向きの傾向がある場合は除く。
これとは対照的に、光信号のいくつかの波長に対し、負のスロープ トレンドラインは過小補償（各補償サイクルにおいて、負分散ファイバの後に、正分散ファイバの補償が続く場合）又は過大補償（各補償サイクルにおいて、正分散ファイバの後に、負分散ファイバの補償が続く場合）から生じる。
例えば、図2Cは、図2Aと同様な分散マップ200Cを表している。ただし、この場合、トレンドライン210Cは下向きの傾向がある場合は除く。
【００５９】
図３は、Cバンドの種々の波長に関する、分散マップ301A乃至300Gのグラフ300である。この実施例では、波長は、次の波長に対応する：1546.92 nm、1548.51 nm、1550.12 nm、1551.72 nm、1553.33 nm、1554.94 nm、1556.55 nm、1558.17nmである。この実施例では、より長い波長は（分散マップ301Gに対応する）は、より大きい正のトレンドスロープを持つ傾向がある。これに対して、より短い波長（分散マップ301aに対応する）は、より大きい負のトレンドスロープを持つ傾向がある。図3がCバンドの波長に関して検討されたが、ここで説明した原則は、広く、どの波長帯域の光信号にも適用できる。
【００６０】
図4は、拡張された光ファイバリンクを介して光信号を伝送するための光端末400を示す。例えば、端末101から端末102にeastern光信号を送信する場合は、光端末400は図1の端末101であってよい。eastern光信号の場合には、端末101は送信端末であり、端末102は受信端末である。また、端末102から端末101にwestern光信号を送信する場合は、光端末400は図1の端末102であってよい。western光信号の場合には、端末102は送信端末であり、端末101は受信端末である。
【００６１】
端末400は、"n"の光源（又は「送信器」）411（1）乃至411（n）及び光マルチプレクサ412を有している。この光マルチプレクサは、伝送のために、複数のWDM光信号を組合せ、単一の光ファイバに入れるためのものである。
例えば、端末400が図1の端末101であるならば、光源411（1）乃至411（n）は図１の光送信器111（1）乃至111（n）と同一であってよい。また、光マルチプレクサ412は、図1の光マルチプレクサ112であってよい。同様に、端末400が図1の端末102である場合、光源411（1）乃至411（n）は、図１の光送信器121（1）乃至121（n）と同一であってよい。また、光マルチプレクサ412は、図1の光マルチプレクサ122であってよい。
【００６２】
各光源411（1）乃至411（n）（光源411と総称される）は、対応する波長分割多重（WDM）の波長チャネル上で少なくとも毎秒20Gbits/sのビットレートで伝送するためのものである。
WDM波長チャネルは高密度WDM波長（即ちDWDM）チャネルであることができる。また、おそらくCバンドの波長チャネルで通信するためのあってよい。チャンネルあたりのビットレートは、任意のビットレート20Gbit/s又はこれより高くてもよい（例えば、20 Gbit/s, 40 Gbit/s, 80 Gbit/s, 100 Gbit/s、又はこれらの中間又はより高くてよい）。以下の実施例において、ビットレートは、例えば、50GHzのチャネル分離をもつ20Gbit/sであってよい。
【００６３】
各チャネルに対し、少なくとも2の位相シフトキーイング（PSK）変調メカニズム413がある。これは、各WDM波長の光信号のデータを変調するように動作する。例えば、PSK変調メカニズム413は、各チャンネルに対し、PSK変調器113（1）乃至113（n）を有している。それぞれに対応するチャネルについて、PSK変調器は、そのチャネルのデータを受信し、対応する光源からの光信号を変調し、光源が少なくとも2のPSK変調メカニズムを使って変調されたデータを送信するように構成する。
【００６４】
１の実施例において、少なくとも2のPSK変調メカニズムは、正確に2 PSK、即ち、差分PSK（DPSK）である。DPSK信号は、標準振幅シフトキーイング（ＡＳＫ）に対して、約3デシベル（dB）の光の信号対ノイズ比（OSNR）ゲインを可能にするので、有利である。しかし、延長された距離に亘って、20Gbits/sのDPSKチャネルは、従来採用されていなかった。ここで述べた原則は、洗練された分散の事前補償を使って、全てのＤＰＳＫチャネルが更に実行可能になるようにするものである。同一の洗練された波長分散の事前補償が行われて、より高次のＰＳＫ変調（例えば、QPSK（即ち4PSK）、8 PSK、16 PSK、又は、他の高次PSKの変調）を可能にする。同一の洗練された波長分散の事前補償が使われて、高速チャネル当たりのビットレートが可能になる。
【００６５】
例えば、図4において、事前補償メカニズム114は、少なくとも過半数、全WDM波長チャネルに対し、波長分散を事前に補償するように動作することが好ましい。各チャネルが独立して事前に補償される１の実施例において、対応するチャンネル毎の事前補償メカニズム114（1）乃至114（n）は、各チャネルを独立に事前補償するように動作する。
【００６６】
図９は、より具体的な実施例900を説明するものである。いくつかの構成チャネルがまとめられて、単一のデータ信号に変換され、DPS変調器（このケースではPSK変調器920）を駆動するために使用される。具体的には、この実施例のデータチャネルは、2個の10Ｇbit/sデータ信号である。これらは、フォワード エラー訂正回路901A と901Bに入力され、２：１マルチプレクサ902によりまとめられる。DPSK信号変調器20はレーザ源910を変調する。該変調された信号は、マルチプレクサ940を使って多重化される前に、事前補償回路930に入力される。
【００６７】
図１０は、１の実施例において、変調された信号がどのように事前補償され、多重化されるかを示す伝送システム1000を表す。この場合、信号TX1乃至TX2Nは20Gbit/s又はそれ以上の変調された光信号を表している。もし、図９と一体化された場合、光信号TX1乃至TX2Nは、21.4Gbit/sのビットレートの変調されたフォワードエラー訂正光信号を表す。可変チャネル補償メカニズム1010は、チャネル毎に対応する光信号を、事前に補償する事前補償コンポーネント10111乃至10112Nを有している。
【００６８】
次に、１の波長帯からの事前補償信号は、チャネルマルチプレクサ1021によって多重化される。別の波長帯からの前記事前補償された信号は、チャネルマルチプレクサ1022によって多重される。もちろん、マルチプレクサには、種々の階層があってよい。このケースにおいて、光信号は、２つの異なる帯域に多重化される。結合された光信号バンドは、次に、ファイバベースのバンド補償回路1030を使って、帯域レベルで、事前補償回路に入力される。次に、バンドマルチプレクサ1040は、これら光信号を単一の光信号に結合する。このとき、ファイバベースの集合事前補償1050が、光信号チャネルの全域で実行される。
したがって、事前補償は、各事前補償メカニズムを制御することによって、階層内の各レベルで柔軟に制御される。どのアンプ1061、1062、1063も、光信号を増幅することができる。
【００６９】
図11は、受信システム1100を表している。この受信システムは、図10の伝送システムを反映し、この受信システムにより同様に種々のレベルで事後補償が実行される。光信号を受信すると、ファイバベースの集合が、光信号の全域に事後補償1150を行う。次に、バンドデマルチプレクサ（band demultiplexer）1140は、種々の光学バンドに分離する。種々のバンドは、更に、バンドレベルで、ファイバベースのバンドで事後補償コンポーネント1130を使って事後補償される。種々の光学信号チャンネルは、次に、チャネルデマルチプレクサ1121、1122により、分離されてもよい。そこでは、チャネル特定の事後補償が、可変チャネル事後補償メカニズム1110を使用して実行されてもよい。該可変チャネル事後補償メカニズムは、各受信された光チャネル信号RX1乃至RX2Nに対する、事後補償メカニズム11111乃至11112Nを含んでいる。
従って、事後補償は、階層内の各レベルで各事前補償を制御することにより柔軟に制御することができる。
【００７０】
図５は、図４の光端末400のような光端末から光信号を伝送するための方法500のフローチャートを表している。少なくとも2のPSK変調信号は、各WDM波長チャネルに対して、20Gbit/sビットレートで生成される（act 501）。図4を参照すると、“k”が１からn（nも含む）の整数であるとき、PSK変調器413（k）は光源411（k）を変調し、ｋ’番目のチャネルに対し、少なくとも2のPSK変調信号を生成する。
【００７１】
前記生成された信号は、累積分散（act 502）の事前補償を受ける。これは、全部ではないが、過半数（majority）に対して実行される。図4を参照すると、一般的に、光源411（k）は、事前補償メカニズム414(k)を使って、事前補償される。但し、kは１からn（nも含む）の整数である。次に、前記生成され、補償された信号は、光ファイバに伝送するために、光学的に多重化される（act 503）。
【００７２】
１の実施例において、事前補償メカニズム114は、光信号の予定伝送距離(intended transmission distance)に基づいて、光信号の事前補償を行う。通常、光ファイバリンクにおける光信号の予定伝送距離は一般的に知られている。例えば、図2A、2B、2C、3の分散マップ、及び後述する分散マップにおいては、予定した伝送距離は6600キロである。これは、海洋(trans-oceanic)、大陸間、海底の光ファイバリンクにより使われる、より長距離の範囲内である。しかし、この6600キロの例は何も特別なことはない。種々の海洋の海底光ファイバリンクは、それぞれの端末間の距離が与えられる適切な距離をもつことができるからである。ここに述べた原則は、他の長距離伝送にも適用される。
【００７３】
ビットエラーレートを最小にするのに必要な事前補償の量は、チャネル当たりのビットレートに依存する。チャンネル当たりのビットレートが高いほど、より正確な事前補償が必要になる。或るビットレートでは、事前補償（送信端末で発生する）と事後補償（受信端末で発生する）とのバランスが必要である。DPSK、QPSK及び高次PSK変調の場合、事前補償と事後補償は、それらがほぼ同一であるようにバランスされることができる。しかし、分散マップに存在する非対称を理論的なバランスの観点から説明すると、事前補償と事後補償において不一致であるかもしれない。
その場合には、おそらく事前補償は制御の閉ループを使って、より適応的なものにし、ビット誤り率チェックを繰り返し、ビット誤り率が許容されるまで、事前補償を洗練したものにする必要がある。
いくつかの状況では、単に事前補償量について初期に適正な推定を的確に行えば十分でありえる。事前補償の精度に関係なく、初期の適正な推定はチャネルの事前補償をより効率的にする。
【００７４】
１の実施例では、事前補償の初期推定は、予定伝送距離に関係している。例えば、任意のチャネルについて、十分な事前補償が行われ、最小累積分散が予定伝送距離の長さの中央部で発生する。例えば、送信端末と受信端末間の光ファイバリンクの光伝送路距離が、6600キロメータである場合、初期の事前補償量の計算において、予定距離としての6600キロメータ、及び、該チャネルに対する分散特性を考慮することができる。初期の事前補償量が十分であれば、最小絶対累積分散の地点は光路のほぼ3300キロメータの地点で発生するだろう。一般的に、伝送距離がながければ長いほど、初期推定は伝送距離の中間地点に近いと推定される。
【００７５】
すなわち、他の初期推定は、どのように定義されるかに依存する。例えば、許容される初期事前補償については、初期事前補償がより一般的な中央領域内にあるかどうかについて検討される。中央領域は、例えば、予定伝送距離の30〜70％、予定伝送距離の40〜60％、予定伝送距離の45〜55％、又は、予定伝送距離の48〜52％、であってよい。中央領域は、代わりに、伝送路の中間からの距離に基づいて定義してもよい。例えば、中央領域は中央地点から、1000キロ、500キロ、200キロのスパン、又はその他の絶対的な距離であることができる。許容中央部は、更に複雑な関数に基づいて計算してもよい。該中央領域の許容サイズは、具体的アプリケーションに依存する。しかし、この実施例において事案を単純にするため、事前補償の初期推定として、最小累積分散が予定伝送距離のほぼ中間点にするように試みるとしよう。
【００７６】
図６は、種々の分散マップ301A’乃至301G’(ほぼ中間地点における累積分散を最小にする目的で行う初期推定時に事前補償が存在する段階で出現する）のグラフ600である。全分散マップ301A′乃至301G′が伝送距離33000キロメータのほぼ中間地点で収束することに注意するべきである。その地点では分散マップはゼロ分散ライン（正負領域を分離する）で２分割される。更に、補償適応が実行される場合（図７，８に関して以下に詳述する）、各分散マップ301A′乃至301G′は、各チャネルについて所望のビットエラーレートに達するまで、独立的に上下にシフトされる可能性がある。
１の実施例において、事前補償と事後補償の調整は、各チャネルに対するビットエラーレートがほぼ等しくなるように行われる。ビットレートが大きいほど、より正確な事前補償と事後補償がより正確である必要がある。
【００７７】
ここで述べた原則は、既存の光ファイバリンクをアップグレードするか、又は新規な光ファイバリンクを設計し、設立するか、について適用することができる。既存の光ファイバリンクをアップグレードする場合、光ファイバシステムは分散管理しない傾向であり、各波長チャネルは図３で説明した発散する分散マップをもつ傾向がある。その場合、種々の事前補償量は、当然、図６の場合と同様に各チャネルに適用されてよい。この場合、より大きい量の事前補償が波長チャネルの長短の端部でチャネルに適用される。また、中程度の量の事前補償がより中央の波長チャネル（the more central wavelength channels）に適用される。
【００７８】
新しい既存の光ファイバリンクを設計する場合は、光ファイバリンクが分散管理される可能性が高い。その場合、図６に示したように各波長チャネルに対する分散マップは発散しないが、その代わりに、前記したように、各波長チャネルに対する分散マップは全て単一分散マップに収束する。
従来、分散管理光ファイバシステムは水平分散マップを持つように設計されている。しかし、上述したように、多少正又は負のトレンドスロープを持つ分散管理の光ファイバシステムを設計することにより、直感では得られないような利益が得られる。
【００７９】
図７は、分散管理ファイバを使って新しい端末間の光ファイバリンクを設定するための方法700Aのフローチャートを表している。例えば、端末間の光ファイバリンクは、海底光システムのためのものである可能性がある。前述のとおり、方法700Aは、光ファイバリンクの設計と設定（formulate）を含んでいる。そこでは、累積波長分散のトレンドスロープは意図的に水平ではない（act 701A）。例えば、マップ トレンド スロープは、水平方向から、少なくとも１度であるように設計することができる。いずれの場合でも、マップトレンドスロープがこの量の前後であるかどうか、又は、マップトレンドスロープが正又は負であるかに関係なく、事前補償に関する初期推定は、いずれの事前補償にも全く行わない。
その場合、分散管理光ファイバは、マップ トレンド スロープがほぼ予定伝送距離の中間の地点（即ち、少なくとも中央領域）におけるゼロ分散と交差するように形成される（act 701A）。
一般的に、伝送距離が長くなればなるほど、また、各補償サイクルの分散プロファイルの振幅が小さくなればなるほど、マップ トレンド スロープは小さくなる。従来の分散管理ファイバは、トレンドスロープが水平であるように設計されている。ステップ（act 701A）において、非水平マップ トレンド スロープは、例えば、正分散および負分散光ファイバのバランスを変更して実現できる事前補償のレベルに関係なく、事後補償メカニズムは、受信器において、蓄積分散をゼロに戻したり、ゼロ付近にするようにしている。
【００８０】
次に、調整可能な事前補償メカニズム（及び、可変事後補償メカニズム）は、ビット誤り率を最小にするように調整される。例えば、事前補償は、すべての可能な値に亘って行うことができる（swept)。それにより全ての対応する値を制御する（act 702A）。事前補償と事後補償が実行されると（act 702A）、ビットエラーレートが測定される（act 703A）。次に、事前補償と事後補償は、ビットエラーレートを最小にするように設定される（act 704A）。この調整は、受信端末におけるビットエラーレートを測定する閉制御ループを使って、実行することができる。更に、ビット誤り率が許容値に達成されるまで可変事前補償メカニズムを調整する。
【００８１】
図７Ｂは、非分散管理光ファイバを使って、端子間の光ファイバリンクを構成するための方法700Bのフローチャートを示す。各光チャネルに対して、事前補償は、対応する分散マップに対するマップ トレンドラインが、光ファイバリンクの中央領域でゼロの累積分散点をクロスするように調整される。例えば、6600キロ光ファイバリンクについて、任意の光ファイバチャネルに対する事前補償は、分散マップの平均が、約3300キロでゼロ分散ポイントを横切るように行われる。
【００８２】
また、事後補償は、受信光信号に存在する残留累積分散が除去される又は少なくとも大幅に低減されるように調整される（act 702B）。次に、可変事前補償メカニズム（及び、可変事後補償メカニズム）はビットエラーレートが最小になるように調整される。
例えば、事前補償は、全ての可能な値全体に亘り行われる（swept）。これにより、全ての対応する値に亘り事後補償が制御される（act 703B）。事前補償と事後補償が実行されると（act 703B）、ビットエラーレートが測定される（act 704B）。次に、事前補償と事後補償がビットエラーレートを最小にするように設定される（act 705B）。
【００８３】
図８は、可変事前補償メカニズムを繰り返し（継続的に）調整するための方法800のフローチャートを示す。分散管理システム上で実行した場合、この方法800は、全てのチャネルに対して同時に実行されることができる。そうでない場合、この方法800は、全てのチャネルに対し独立に実行されることができる。
【００８４】
事後補償は最初のレベルに調整されている。そのとき、送信光信号は、分散管理光学ファイバリンク長さの中央距離内における最小累積分散に到達している（act 801）。また、事後補償は、受信端末における残留累積分散を低減又は除去するように調整される（act 802）。対応するビットエラーレートが測定され（act 803）、送信端末に閉制御ループを介して通知される。
ビットエラーレートが許容されるならば（判断ブロック804のYes）、調整プロセスは終了する（act 805）。敏感ではない環境では、おそらく、最初のレベルは、目標としたビットエラーレートレベルに達成するために十分であり、事前補償を更に調整する必要はない。いくつかのケースでは、事前補償に関する初期推定が、アプリケーションに対して常に十分であえる。これらのケースでは、事前補償メカニズムは、全く適応的である必要はない。
【００８５】
いずれにせよ、ビットエラーレートが許容できない場合（判断ブロック804におけるNo）、測定されたビットエラーレートは事前補償量（act 806）についての次の繰り返し計算に使われる。次に、前記事前補償は、次の事前補償値に調整される（act 807）。これは、そのチャネルの事後補償に対し、対応する変更を行うステップを含んでもよい。フローは、ステップact 803に戻り、ビットエラーレートが新しい事前補償量で測定される。
【００８６】
したがって、ここで述べた原則により、効果的なメカニズムが提供され、波長分割多重光信号を、高ビットレート、低ビットエラーレートで、長距離に亘り、送信することができる。本発明は、その技術思想または本質的な特徴から逸脱することなく他の形で実施することができる。
説明した実施例は、例示であって、制限的ではなく、すべての点において考慮されるべきである。したがって、本発明の技術範囲は、前述の説明よりもむしろ特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲の意味と均等の範囲に入る全ての変更は、その範囲内に包含される。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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