(57)【要約】  波長分散（ＣＤ）処理装置（１０）はイコライザループ（１２）を含み、イコライザループ（１２）は、残留ＣＤ値を有する分散補正サンプル（１８）を形成するために、ＣＤを有する光通信信号の電気的表現のサンプル（１６）を受信し、かつ、ＣＤ補償をサンプルに適用するよう配設された、周波数領域イコライザ（ＦＤＥ）（１４）と、補正サンプルを受信し、補正サンプルから信号のチャネル線形伝達関数の表現を生成して、前記表現を備えるモニタリング信号（２２）を生成、伝送するよう配設された、時間領域イコライザ（２０、４４）と、モニタリング信号を受信して残留ＣＤ値を推定するよう配設された、光学性能モニタリング装置（２６）、及び、推定残留ＣＤ値を受信してそれを閾値と比較し、推定値が閾値を下回ることがない限り、推定値を含む推定信号（３０）を生成してＦＤＥに伝送するよう配設された、プロセッサ（２８）を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
イコライザループを含む波長分散処理装置であって、前記イコライザループは、
残留波長分散値を有する分散補正サンプルを形成するために、波長分散を有する光通信信号の電気的表現のサンプルを受信するよう配設され、かつ、波長分散補償を前記サンプルに適用するよう配設された、周波数領域イコライザと、
前記分散補正サンプルを受信して、前記分散補正サンプルから前記光通信信号のチャネル線形伝達関数の表現を生成するよう配設され、かつ、前記チャネル線形伝達関数の前記表現を含むモニタリング信号を生成、伝送するよう配設された、時間領域イコライザと、
前記モニタリング信号を受信し、前記チャネル線形伝達関数の前記表現から前記残留波長分散値を推定するよう配設された、光学性能モニタリング装置、及び、
前記推定残留値を受信し、前記推定残留値を閾値と比較するよう配設され、前記推定残留値が前記閾値を下回ることがない限り、前記推定残留値を含む推定信号を生成して、前記周波数領域イコライザに伝送するよう配設された、プロセッサを備える、波長分散処理装置。
【請求項２】
前記時間領域イコライザは、分散補償サンプルを形成するために、前記分散補正サンプルから前記光通信信号の反転チャネル線形伝達関数を生成し、前記反転チャネル線形伝達関数を前記分散補正サンプルに適用するよう配設される、請求項１に記載の波長分散処理装置。
【請求項３】
前記時間領域イコライザは、５から１５の範囲内のいくつかのタップを有する、二次元分数間隔フィードフォワードイコライザを備える、請求項１又は２に記載の波長分散処理装置。
【請求項４】
前記周波数領域イコライザは、波長分散の初期値について前記サンプルを補償するよう配設され、かつ、前記推定信号の受信に応答して、波長分散の後続値について前記サンプルを補償するよう配設され、前記後続値は、前記初期値と、前記推定信号及び既に受領された各推定信号のそれぞれの前記推定残留値との合計である、請求項１から３のいずれか１項に記載の波長分散処理装置。
【請求項５】
前記初期値は、０ｐｓ／ｎｍ、前記光通信信号によって蓄積される既知の最小波長分散、及び、前記光通信信号を受信する光通信ネットワークのリンクの既知の波長分散のうちの１つである、請求項４に記載の波長分散処理装置。
【請求項６】
前記波長分散処理装置は更に、
前記分散補償サンプルのビットエラー率を確定するよう配設された、ビットエラー率モニタリング装置、及び、
前記ビットエラー率を受信し、前記ビットエラー率を第１閾値ビットエラー率と比較するよう配設され、前記ビットエラー率が前記第１閾値ビットエラー率を下回ることがない限り、予め選択されている波長分散増加量が、既に補償された波長分散の値に反復して加算されるようにするよう配設された前記プロセッサを備える、請求項１から５のいずれか１項に記載の波長分散処理装置。
【請求項７】
前記プロセッサは、前記ビットエラー率が前記第１閾値ビットエラー率を下回ることに応答して、前記ビットエラー率を第２閾値ビットエラー率と比較するよう配設され、前記ビットエラー率が前記第２閾値ビットエラー率を下回り、かつ、前記推定残留値が前記閾値を下回ることがない限り、前記推定残留値を含む前記推定信号を生成し、伝送するよう配設される、請求項６に記載の波長分散処理装置。
【請求項８】
前記閾値は１０ｐｓ／ｎｍから５０ｐｓ／ｎｍの範囲内におさまる、請求項１から７のいずれか１項に記載の波長分散処理装置。
【請求項９】
光通信信号の波長分散を処理する方法であって、
ａ．波長分散を有する光通信信号の電気的表現のサンプルを受信すること、
ｂ．残留波長分散値を有する分散補正サンプルを形成するために、波長分散の値について前記サンプルを補償すること、
ｃ．前記分散補正サンプルから、前記光通信信号のチャネル線形伝達関数の表現を生成すること、
ｅ．前記チャネル線形伝達関数の前記表現から、前記残留波長分散値を推定すること、
ｆ．波長分散の後続値を形成するために、前記推定残留値を閾値と比較し、それが前記閾値を下回ることがない限り、前記推定残留値を既に補償された波長分散の値に加算すること、及び、
ｇ．前記推定残留値が前記閾値を下回るまで、波長分散のそれぞれの後続値についてステップｂ．からステップｆ．までを繰り返すことを含む、方法。
【請求項１０】
ステップｃ．は更に、分散補償サンプルを形成するために、前記分散補正サンプルから前記光通信信号の反転チャネル線形伝達関数を生成し、前記反転チャネル線形伝達関数を前記分散補正サンプルに適用することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
ステップｃ．は、５から１５の範囲内のいくつかのタップを有する二次元分数間隔フィードフォワードイコライザを備える時間領域イコライザを使用して実装される、請求項９又は１０に記載の方法。
【請求項１２】
ステップｂ．の初回実装において使用される波長分散の値は、０ｐｓ／ｎｍ、前記光通信信号によって蓄積される既知の最小波長分散、及び、前記光通信信号を受信する光通信ネットワークのリンクの既知の波長分散のうちの１つである、請求項９から１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記方法は更に、
ｄ．前記分散補償サンプルのビットエラー率を確定し、波長分散の増加後の値を形成するために、前記ビットエラー率を第１閾値ビットエラー率と比較し、前記ビットエラー率が前記第１閾値ビットエラー率を下回ることがない限り、予め選択されている波長分散増加量を、前記既に補償された波長分散の値に加算し、かつ、前記ビットエラー率が前記第１閾値ビットエラー率を下回るまで、ステップｂ．からｄ．までを繰り返すことを含む、請求項９から１２のいずれか１項に記載の方法
【請求項１４】
ステップｆ．は、前記ビットエラー率を第２閾値ビットエラー率と比較することを追加的に含み、推定残留値は、前記ビットエラー率が前記第２閾値ビットエラー率を下回り、かつ、前記推定残留値が前記閾値を下回ることがない限り、波長分散の後続値を形成するために、前記既に補償された波長分散の価に加算される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記閾値は１０ｐｓ／ｎｍから５０ｐｓ／ｎｍの範囲内におさまる、請求項９から１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
光学モニタリング装置であって、
光通信信号を受信し、前記光通信信号の電気的表現を生成するよう配設された光検波装置と、
前記電気的表現のサンプルを生成するよう配設されたアナログ−デジタル変換装置、及び、
請求項１から８のいずれか１項に記載の波長分散処理装置を備える、光学モニタリング装置。
【請求項１７】
光受信器であって、
光通信信号を受信し、前記光通信信号の電気的表現を生成するよう配設された光検波装置と、
前記電気的表現のサンプルを生成するよう配設されたアナログ−デジタル変換装置、及び、
請求項１から８のいずれか１項に記載の波長分散処理装置を含むデジタル信号処理装置を備える、光受信器。
【請求項１８】
コンピュータ可読命令が埋め込まれているデータ媒体であって、前記コンピュータ可読命令は、プロセッサで利用可能なリソースへのアクセスを提供するためのものであり、前記コンピュータ可読命令は、前記プロセッサに、請求項９から１５のいずれか１項に記載の、光通信信号の波長分散を補償する前記方法を実行させるための命令を含む、データ媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長分散処理装置、光受信器、光学モニタリング装置、及び、光通信信号の波長分散を処理する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
偏波分割多重化（ＰＤＭ）マルチレベル変調フォーマットのコヒーレント検波及びデジタル信号処理（ＤＳＰ）に基づく光伝送の仕組みは、注目を集めており、次世代光ネットワークのためのものと考えられている。コヒーレント受信器の主たる利点は、受信された光信号の振幅情報と位相情報の両方を提供することである。これらの情報は、ＤＳＰに基づくイコライザによって、伝送された信号を復元するために、チャネル線形伝達関数の反転に使用される。それゆえ、デジタルイコライザは、線形チャネル減損の全て、すなわち波長分散（ＣＤ）と偏波モード分散（ＰＭＤ）を補償する。このことは特に、一般的な光学システムの弱非線形方式に当てはまる。
【０００３】
ＣＤ及びＰＭＤの補償は、チャネルメモリが時間領域イコライザ（ＴＤＥ）長を下回る限りにおいて、単一のＴＤＥを使用して取得可能である。ＰＭＤによってもたらされるシンボル間干渉（ＩＳＩ）は通常限定的なものであるため、ＰＭＤを補償するためにＴＤＥ内で必要なタップの数は少数である。対照的に、残留ＣＤによって誘起されたチャネルメモリは非常に長くなる可能性があることから、ＣＤを補償するには、ＴＤＥ内で多数のタップ数が必要となる。別のアプローチは、ＣＤ補償を実行する周波数領域イコライザ（ＦＤＥ）と結合された、ＰＭＤを補償する計算量削減型ＴＤＥを活用するものである。ＦＤＥ内では、信号は、高速フーリエ変換によって変換され、分散型チャネル伝達関数の逆関数によって多重化される。この解決策の利点は、たとえタップの数が少ない場合でも、ＦＤＥの計算量がＴＤＥを下回ることである。しかし、ＦＤＥの使用は、チャネルの残留ＣＤ値についての先行知識を要する。ほとんどの場合、ＣＤは既知の量であると仮定され、ＦＤＥ内であらかじめ設定される。しかし、光ネットワーク全体にわたる伝送リンクのＣＤは、信号の動的切り換え及びルート変更によって変化しうるため、つまり、リンクの補償されない残留ＣＤは未知だということである。従って、光ネットワーク内の光経路の動的変更に対処するために、適応ＣＤ補償が必要とされている。このことに対する報告済みの解決策は、遅延タップサンプリング、トレーニングシーケンスからのチャネル推定に補助される最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）イコライザ、時間領域又は周波数領域におけるブラインド推定アルゴリズム動作を備えた重複周波数領域イコライザ（ＯＦＤＥ）、及び、時間領域最小二乗平均（ＬＭＳ）適応フィルタの使用を含む。これらの提案済みの解決策の計算量は様々であり、参照表の使用を要すること、トレーニングシーケンスが必要であること、ＣＤ推定を実行するための「アドホック」ブロック、及び、効果的なＣＤ補償のためのタップの数が多いことが含まれる。
【０００４】
光ファイバ線形パラメータ情報を提供するＴＤＥタップ係数の確立に基づく、コヒーレント光受信器向けの光学性能モニタリング装置（ＯＰＭ）アルゴリズムが、Ｏｐｔｉｃｓ  Ｅｘｐｒｅｓｓのｖｏｌ．１８、ｎｏ．１５、ｐｐ．１６２４３〜１６２５７、２０１０の「デジタルフィルタを使用する、コヒーレント伝送システムにおける波長分散補償」で、Ｔ．Ｘｕ氏他によって提案されている。しかし、高い精度でＣＤ推定を実行するためには、このアプローチには、タップの数が多いＴＤＥの使用が必要であり、そのタップ数は、エラーがない状態に到達するためにシステムが求めるタップの数よりも一層多くなるため、ＴＤＥの計算量が更に増大する。
【発明の概要】
【０００５】
改良型の波長分散処理装置を提供することが目的である。光通信信号の波長分散を処理する改良型の方法を提供することが、更なる目的である。改良型の光受信器を提供することが、更なる目的である。改良型の光学モニタリング装置を提供することが、更なる目的である。
【０００６】
本発明の第１の態様は、イコライザループを備える波長分散処理装置を提供する。イコライザループは、周波数領域イコライザ、時間領域イコライザ、光学性能モニタリング装置、及びプロセッサを備える。周波数領域イコライザは、波長分散を有する光通信信号の電気的表現のサンプルを受信するよう配設される。周波数領域イコライザは、残留波長分散値を有する分散補正サンプルを形成するために、波長分散補償をサンプルに適用するよう配設される。時間領域イコライザは、分散補正サンプルを受信し、分散補正サンプルから光通信信号のチャネル線形伝達関数の表現を生成するよう配設される。時間領域イコライザは、チャネル線形伝達関数の表現を含むモニタリング信号を生成し、伝送するよう配設される。光学性能モニタリング装置は、モニタリング信号を受信し、チャネル線形伝達関数の表現から残留波長分散値を推定するよう配設される。プロセッサは、推定残留波長分散値を受信し、推定残留波長分散値を閾値と比較するよう配設される。プロセッサは、推定残留波長分散値が閾値を下回ることがない限り、推定残留波長分散値を含む推定信号を生成し、周波数領域イコライザに伝送するよう配設される。
【０００７】
波長分散処理装置は、波長分散及び／又は推定波長分散を補償する形式で、波長分散を処理するために使用されうる。
【０００８】
周波数領域イコライザ、時間領域イコライザ及び光学性能モニタリング装置のイコライザループ配設は、光通信信号を受信する光通信リンクの波長分散特性について何の知識もなくとも、波長分散処理装置が光通信信号の波長分散を補償することを可能にしうる。波長分散処理装置は、時間領域イコライザ内のブラインド等化と、周波数領域イコライザ内の低計算量を活用して、素早く効果的に、波長分散と推定波長分散を共に補償する。周波数領域イコライザ、時間領域イコライザ、及び光学性能モニタリング装置を１つのイコライザループに配設することで、時間領域イコライザは、最適負荷で作動し、変動に備えてより多くのマージンを有することが可能になる。波長分散処理装置は、動作時に時間領域イコライザのための参照表やトレーニングシーケンスが必要がないことから、既存技術によって達成可能なものよりも正確で、より素早く作動する、波長分散推定を実現することができる。
【０００９】
一実施形態では、イコライザループは、推定残留波長分散値が閾値を下回るまで、反復して作動するよう配設される。従って、波長分散処理装置は、ブラインド状態かつ適応状態で作動する。
【００１０】
一実施形態では、時間領域イコライザは、分散補償サンプルを形成するために、分散補正サンプルから光通信信号の反転チャネル線形伝達関数を生成し、反転チャネル線形伝達関数を分散補正サンプルに適用するよう配設される。従って、波長分散処理装置は、分散補償サンプルを形成するために、サンプルの波長分散を補償することが可能である。
【００１１】
一実施形態では、時間領域イコライザは、５から１５の範囲内のいくつかのタップを有する、二次元分数間隔フィードフォワードイコライザを備える。タップの数は、時間領域イコライザが光通信信号の波長分散を十分に補償するために必要なタップの数よりも少ない。従って、波長分散処理装置は、イコライザループに配設された、周波数領域イコライザ、低計算量時間領域イコライザ、及び、光学性能モニタリング装置に基づく。
【００１２】
一実施形態では、時間領域イコライザは、５つのタップを有する二次元分数間隔フィードフォワードイコライザを備える。従って、推定残留波長分散の閾値への収束を実現するために、非常に少ないタップが使用されることがある。
【００１３】
一実施形態では、Ｇ．Ｃｏｌａｖｏｌｐｅ氏他が、Ｊ．Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌ．、ｖｏｌ．２７、ｎｏ．１３、２３５７〜２３６９ページ、２００９の「受信器における線形処理を備えた頑健なマルチレベルコヒーレント光学システム」で報告しているように、各タップはタップ係数を有し、時間領域イコライザは、動作を二次元整合フィルタに収束させるために、最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）標準を適用してタップ係数を取り入れるよう配設される。
【００１４】
一実施形態では、周波数領域イコライザは、波長分散の初期値についてサンプルを補償するよう配設される。周波数領域イコライザは、前記推定信号の受信に応答して、波長分散の後続値についてサンプルを補償するよう配設される。後続値は、初期値と、前記推定信号及び既に受領された各推定信号の、それぞれの推定残留波長分散の合計である。
【００１５】
一実施形態では、初期値は、０ｐｓ／ｎｍ、光通信信号によって蓄積される既知の最小波長分散、及び、光通信信号を受信する光通信ネットワークのリンクの既知の波長分散のうちの１つである。初期値を０ｐｓ／ｎｍに設定することで、波長分散処理装置が、光通信信号を受信するリンクの波長分散に対して完全にブラインド状態で作動することが可能になることがある。このことにより、波長分散処理装置は、最小限のユーザ入力を備えた、極めて一般的な様態での作動が可能になるかもしれない。光通信信号によって伝播中に蓄積される波長分散が、既知の最小値と最大値の間の範囲におさまることが知られている場合、初期値は既知の最小値に設定することができる。このことにより、完全にブラインド状態で作動する時よりも迅速な、時間領域イコライザの収束が可能になる。光通信信号を受信するリンクの既知の波長分散は、通信ネットワークの制御プレーンからもたらされる。このことによっても、完全にブラインド状態で作動する時よりも迅速な、時間領域イコライザの収束が可能になる。
【００１６】
一実施形態では、波長分散処理装置は更に、分散補償サンプルのビットエラー率を確定するよう配設された、ビットエラー率モニタリング装置を備える。プロセッサは、ビットエラー率を受信し、ビットエラー率を第１閾値ビットエラー率と比較するよう配設される。プロセッサは、ビットエラー率が第１閾値ビットエラー率を下回ることがない限り、予め選択されている波長分散増加量が、既に補償された波長分散の値に反復して加算されるようにするよう配設される。
【００１７】
一実施形態では、波長分散増加量は、光通信信号のビット率及び変調方式に、並びに、時間領域イコライザのタップの数に依拠して、選択される。一実施形態では、波長分散増加量は１０００ｐｓ／ｎｍを下回る。
【００１８】
一実施形態では、ビットエラー率モニタリング装置は前方誤り訂正装置を備える。
【００１９】
一実施形態では、プロセッサは、ビットエラー率が第１閾値ビットエラー率を下回ることに応答して、ビットエラー率を第２閾値ビットエラー率と比較するよう配設される。プロセッサは、ビットエラー率が第２閾値ビットエラー率を下回り、推定残留値が閾値を下回ることがない限り、推定残留波長分散値を含む推定信号を生成し、伝送するよう配設される。
【００２０】
ビットエラー率が第２閾値ビットエラー率を下回り、推定残留値が閾値を下回る時、波長分散の大部分は、周波数領域イコライザによって補償されている。時間領域イコライザは、閾値によって決まる最小波長分散を補償することのみを求められる。従って、時間領域イコライザは、非常に少ないタップを用いて、非常に高い近似精度で、チャネル線形伝達関数を反転させる。このことによって、波長分散の急激な変化に対する波長分散処理装置の頑健性が改善される。
【００２１】
一実施形態では、閾値は１０ｐｓ／ｎｍから５０ｐｓ／ｎｍの範囲内である。一実施形態では、閾値は１０ｐｓ／ｎｍである。閾値が低いほど、周波数領域イコライザによって補償される波長分散の総量は大きくなるが、必要な反復の回数も増える。１０ｐｓ／ｎｍという閾値によって、推定残留波長分散の精度と、容認可能な反復回数の両方を実現しうる。
【００２２】
一実施形態では、第１閾値ビットエラー率は０．４８である。このことによって、時間領域イコライザが収束し、光学性能モニタリング装置が、推定残留波長分散の有益な値を出力することが可能になる。
【００２３】
一実施形態では、第２閾値ビットエラー率は１．０×１０−３である。
【００２４】
一実施形態では、光学性能モニタリング装置は、推定残留波長分散値の表示を含む出力信号を、生成し、伝送するよう配設される。
【００２５】
一実施形態では、光通信信号は光通信トラフィック信号を含む。一実施形態では、光通信信号は光通信トラフィック信号の一部を含む。
【００２６】
本発明の第２の態様は、光通信信号の波長分散を処理する方法を提供する。方法は、波長分散を有する光通信信号の電気的表現のサンプルを受信することである、ステップａ．を含む。方法は、残留波長分散値を有する分散補正サンプルを形成するために、波長分散の値についてサンプルを補償することである、ステップｂ．を含む。方法は、分散補正サンプルから、光通信信号のチャネル線形伝達関数の表現を生成することである、ステップｃ．を含む。方法は、チャネル線形伝達関数の表現から、残留波長分散値を推定することである、ステップｅ．を含む。方法は、波長分散の後続値を形成するために、推定残留波長分散値を閾値と比較し、それが閾値を下回ることがない限り、推定残留波長分散値を既に補償された波長分散の値に加算することである、ステップｆ．を含む。方法は、推定残留波長分散値が閾値を下回るまで、波長分散の後続値それぞれについてステップｂ．からステップｆ．までを繰り返すことである、ステップｇ．を含む。
【００２７】
方法は、波長分散及び／又は推定波長分散を補償する形式で波長分散を処理するために使用されうる。方法を反復的に作動することにより、光通信信号を受信する光通信リンクの波長分散特性について何の知識もなくとも、光通信信号の波長分散を補償することが可能になる。方法は、波長分散の推定と補償を共に、素早く効果的に実行するために、ブラインド状態で、かつ適応状態で作動しうる。方法は、動作時に参照表やトレーニングシーケンスが必要がないことから、既存技術によって達成可能なものよりも正確で、より素早く作動する、波長分散推定を実現することができる。
【００２８】
一実施形態では、ステップｃ．は更に、分散補償サンプルを形成するために、分散補正サンプルから光通信信号の反転チャネル線形伝達関数を生成し、反転チャネル線形伝達関数を分散補正サンプルに適用することを含む。従って、方法は、分散補償サンプルを形成するために、サンプルに分散補償を実行する。
【００２９】
一実施形態では、ステップｃ．は、５から１５の範囲内のいくつかのタップを有する二次元分数間隔フィードフォワードイコライザを備える時間領域イコライザを使用して実装される。一実施形態では、時間領域イコライザは、５つのタップを有する二次元分数間隔フィードフォワードイコライザを備える。従って、推定残留波長分散の閾値への収束を実現するために、非常に少ないタップが使用されることがある。
【００３０】
一実施形態では、Ｇ．Ｃｏｌａｖｏｌｐｅ氏他が、Ｊ．Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌ、ｖｏｌ．２７、ｎｏ．１３、２３５７〜２３６９ページ、２００９の「受信器における線形処理を備えた頑健なマルチレベルコヒーレント光学システム」で報告しているように、各タップはタップ係数を有し、時間領域イコライザは、動作を二次元整合フィルタに収束させるために、最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）標準を適用してタップ係数を取り入れるよう配設される。一実施形態では、ステップｂ．の初回実装において使用される波長分散の値は、０ｐｓ／ｎｍ、光通信信号によって蓄積される既知の最小波長分散、及び、光通信信号を受信する光通信ネットワークのリンクの既知の波長分散のうちの１つである。初期値を０ｐｓ／ｎｍに設定することで、方法は、光通信信号を受信するリンクの波長分散に対して完全にブラインド状態で作動することが可能になる。このことにより、方法は、最小限のユーザ入力を備えた、極めて一般的な様態での作動が可能になるかもしれない。光通信信号によって伝播中に蓄積される波長分散が、既知の最小値と最大値の間の範囲におさまることが知られている場合、初期値は既知の最小値に設定することができる。このことにより、完全にブラインド状態で作動する時よりも迅速な収束が可能になる光通信信号を受信するリンクの既知の波長分散は、通信ネットワークの制御プレーンからもたらされる。このことによっても、完全にブラインド状態で作動する時よりも迅速な収束が可能になる。
【００３１】
一実施形態では、方法は更に、分散補償サンプルのビットエラー率を確定することである、ステップｄ．を含む。ステップｄ．は更に、波長分散の増加後の値を形成するために、ビットエラー率を第１閾値ビットエラー率と比較し、ビットエラー率が第１閾値ビットエラー率を下回ることがない限り、予め選択されている波長分散増加量を既に補償された波長分散の値に加算することを含む。ステップｂ．からｄ．までは、ビットエラー率が第１閾値ビットエラー率を下回るまで繰り返される。
【００３２】
一実施形態では、波長分散増加量は、光通信信号のビット率及び変調方式に、並びに、時間領域イコライザのタップの数に依拠して、選択される。一実施形態では、波長分散増加量は１０００ｐｓ／ｎｍを下回る。
【００３３】
一実施形態では、ステップｆ．は、ビットエラー率を第２閾値ビットエラー率と比較することを、追加的に含む。推定残留波長分散値は、ビットエラー率が第２閾値ビットエラー率を下回り、推定残留波長分散値が閾値を下回ることがない限り、波長分散の後続値を形成するために、既に補償された波長分散の価に加算される。
【００３４】
ビットエラー率が第２閾値ビットエラー率を下回り、推定残留波長分散値が閾値を下回る時、波長分散の大部分は、周波数領域イコライザによって補償されている。時間領域イコライザは、閾値によって決まる最小波長分散を補償することのみを求められる。従って、時間領域イコライザは、非常に少ないタップを用いて、非常に高い近似精度で、チャネル線形伝達関数を反転させる。このことによって、波長分散の急激な変化に対する方法の頑健性が改善される。
【００３５】
一実施形態では、閾値は１０ｐｓ／ｎｍから５０ｐｓ／ｎｍの範囲内である。一実施形態では、閾値は１０ｐｓ／ｎｍである。閾値が低いほど、周波数領域イコライザによって補償される波長分散の総量は大きくなるが、必要な反復の回数も増える。１０ｐｓ／ｎｍという閾値によって、推定残留波長分散の精度と、容認可能な反復回数の両方を実現しうる。
【００３６】
一実施形態では、第１閾値ビットエラー率は０．４８である。このことによって、時間領域イコライザが収束し、光学性能モニタリング装置が、推定残留波長分散の有益な値を出力することが可能になる。
【００３７】
一実施形態では、第２閾値ビットエラー率は１．０×１０−３である。
【００３８】
一実施形態では、方法は更に、推定残留波長分散値の表示を含む出力信号を、生成し、伝送することを含む。
【００３９】
一実施形態では、光通信信号は光通信トラフィック信号を含む。一実施形態では、光通信信号は光通信トラフィック信号の一部を含む。
【００４０】
本発明の第３の態様は、光検波装置、アナログ−デジタル変換装置、及び、波長分散処理装置を備える、光学モニタリング装置を提供する。光検波装置は、光通信信号を受信し、光通信信号の電気的表現を生成するよう配設される。アナログ−デジタル変換装置は、電気的表現のサンプルを生成するよう配設される。波長分散処理装置は、周波数領域イコライザ、時間領域イコライザ、光学性能モニタリング装置、及びプロセッサを備える、イコライザループを含む。周波数領域イコライザは、波長分散を有する光通信信号の電気的表現のサンプルを受信するよう配設される。周波数領域イコライザは、残留波長分散値を有する分散補正サンプルを形成するために、波長分散補償をサンプルに適用するよう配設される。時間領域イコライザは、分散補正サンプルを受信し、分散補正サンプルから光通信信号のチャネル線形伝達関数の表現を生成するよう配設される。時間領域イコライザは、チャネル線形伝達関数の表現を含むモニタリング信号を生成し、伝送するよう配設される。光学性能モニタリング装置は、モニタリング信号を受信し、チャネル線形伝達関数の表現から残留波長分散値を推定するよう配設される。プロセッサは、推定残留波長分散値を受信し、推定残留波長分散値を閾値と比較するよう配設される。プロセッサは、推定残留波長分散値が閾値を下回ることがない限り、推定残留波長分散値を含む推定信号を生成し、周波数領域イコライザに伝送するよう配設される。
【００４１】
光受信器は、波長分散及び／又は推定波長分散を補償するために使用されうる。
【００４２】
周波数領域イコライザ、時間領域イコライザ及び光学性能モニタリング装置のイコライザループ配設は、光通信信号を受信する光通信リンクの波長分散特性について何の知識もなくとも、波長分散処理装置が光通信信号の波長分散を補償することを可能にしうる。波長分散処理装置は、時間領域イコライザ内のブラインド等化と、周波数領域イコライザ内の低計算量を活用して、素早く効果的に、波長分散と推定波長分散を共に補償する。周波数領域イコライザ、時間領域イコライザ、及び光学性能モニタリング装置を１つのイコライザループに配設することで、時間領域イコライザは、最適負荷で作動し、変動に備えてより多くのマージンを有することが可能になる。波長分散処理装置は、動作時に時間領域イコライザのための参照表やトレーニングシーケンスが必要がないことから、既存技術によって達成可能なものよりも正確で、より素早く作動する、波長分散推定を実現することができる。
【００４３】
一実施形態では、イコライザループは、推定残留波長分散値が閾値を下回るまで、反復して作動するよう配設される。従って、波長分散処理装置は、ブラインド状態かつ適応状態で作動する。
【００４４】
一実施形態では、時間領域イコライザは、分散補償サンプルを形成するために、分散補正サンプルから光通信信号の反転チャネル線形伝達関数を生成し、反転チャネル線形伝達関数を分散補正サンプルに適用するよう配設される。従って、波長分散処理装置は、分散補償サンプルを形成するために、サンプルに分散補償を実行することが可能である。
【００４５】
一実施形態では、時間領域イコライザは、５から１５の範囲内のいくつかのタップを有する、二次元分数間隔フィードフォワードイコライザを備える。タップの数は、時間領域イコライザが光通信信号の波長分散を十分に補償するために必要なタップの数よりも少ない。従って、波長分散処理装置は、イコライザループに配設された、周波数領域イコライザ、低計算量時間領域イコライザ、及び、光学性能モニタリング装置に基づく。
【００４６】
一実施形態では、時間領域イコライザは、５つのタップを有する二次元分数間隔フィードフォワードイコライザを備える。従って、推定残留波長分散の閾値への収束を実現するために、非常に少ないタップが使用されることがある。
【００４７】
一実施形態では、Ｇ．Ｃｏｌａｖｏｌｐｅ氏他が、Ｊ．Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌ、ｖｏｌ．２７、ｎｏ．１３、２３５７〜２３６９ページ、２００９の「受信器における線形処理を備えた頑健なマルチレベルコヒーレント光学システム」で報告しているように、各タップはタップ係数を有し、時間領域イコライザは、動作を二次元整合フィルタに収束させるために、最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）標準を適用してタップ係数を取り入れるよう配設される。
【００４８】
一実施形態では、周波数領域イコライザは、波長分散の初期値についてサンプルを補償するよう配設される。周波数領域イコライザは、前記推定信号の受信に応答して、波長分散の後続値についてサンプルを補償するよう配設される。後続値は、初期値と、前記推定信号及び既に受領された各推定信号の、それぞれの推定残留波長分散の合計である。
【００４９】
一実施形態では、初期値は、０ｐｓ／ｎｍ、光通信信号によって蓄積される既知の最小波長分散、及び、光通信信号を受信する光通信ネットワークのリンクの既知の波長分散のうちの１つである。初期値を０ｐｓ／ｎｍに設定することで、光受信器は、光通信信号を受信するリンクの波長分散に対して完全にブラインド状態で作動することが可能になる。このことにより、光受信器は、最小限のユーザ入力を備えた、極めて一般的な様態での作動が可能になるかもしれない。光通信信号によって伝播中に蓄積される波長分散が、既知の最小値と最大値の間の範囲におさまることが知られている場合、初期値は既知の最小値に設定することができる。このことにより、完全にブラインド状態で作動する時よりも迅速な、時間領域イコライザの収束が可能になる。光通信信号を受信するリンクの既知の波長分散は、通信ネットワークの制御プレーンからもたらされる。このことによっても、完全にブラインド状態で作動する時よりも迅速な、時間領域イコライザの収束が可能になる
【００５０】
一実施形態では、波長分散処理装置は更に、分散補償サンプルのビットエラー率を確定するよう配設された、ビットエラー率モニタリング装置を備える。プロセッサは、ビットエラー率を受信し、ビットエラー率を第１閾値ビットエラー率と比較するよう配設される。プロセッサは、ビットエラー率が第１閾値ビットエラー率を下回ることがない限り、予め選択されている波長分散増加量が、既に補償された波長分散の値に反復して加算されるようにするよう配設される。
【００５１】
一実施形態では、波長分散増加量は、光通信信号のビット率及び変調方式に、並びに、時間領域イコライザのタップの数に依拠して、選択される。一実施形態では、波長分散増加量は１０００ｐｓ／ｎｍを下回る。
【００５２】
一実施形態では、ビットエラー率モニタリング装置は前方誤り訂正装置を備える。
【００５３】
一実施形態では、プロセッサは、ビットエラー率が第１閾値ビットエラー率を下回ることに応答して、ビットエラー率を第２閾値ビットエラー率と比較するよう配設される。プロセッサは、ビットエラー率が第２閾値ビットエラー率を下回り、推定残留波長分散値が閾値を下回ることがない限り、推定残留波長分散値を含む推定信号を生成し、伝送するよう配設される。
【００５４】
ビットエラー率が第２閾値ビットエラー率を下回り、推定残留波長分散値が閾値を下回る時、波長分散の大部分は、周波数領域イコライザによって補償されている。時間領域イコライザは、閾値によって決まる最小波長分散を補償することのみを求められる。従って、時間領域イコライザは、非常に少ないタップを用いて、非常に高い近似精度で、チャネル線形伝達関数を反転させる。このことによって、波長分散の急激な変化に対する光受信器の頑健性が改善される。
【００５５】
一実施形態では、閾値は１０ｐｓ／ｎｍから５０ｐｓ／ｎｍの範囲内である。一実施形態では、閾値は１０ｐｓ／ｎｍである。閾値が低いほど、周波数領域イコライザによって補償される波長分散の総量は大きくなるが、必要な反復の回数も増える。１０ｐｓ／ｎｍという閾値によって、推定残留波長分散の精度と、容認可能な反復回数の両方を実現しうる。
【００５６】
一実施形態では、第１閾値ビットエラー率は０．４８である。このことによって、時間領域イコライザが収束し、光学性能モニタリング装置が、推定残留波長分散の有益な値を出力することが可能になる。
【００５７】
一実施形態では、第２閾値ビットエラー率は１．０×１０−３である。
【００５８】
一実施形態では、光学性能モニタリング装置は、推定残留波長分散値の表示を含む出力信号を、生成し、伝送するよう配設される。
【００５９】
一実施形態では、光通信信号は光通信トラフィック信号の一部を含む。
【００６０】
一実施形態では、光検波装置は、波長可変局部発振器を備えるコヒーレント光受信器を含む。従って、光学モニタリング装置は、種々の波長の光通信信号の波長分散の推定に使用されうる。
【００６１】
本発明の第４の態様は、光検波装置、アナログ−デジタル変換装置、及び、デジタル信号処理装置を備える、光受信器を提供する。光検波装置は、光通信信号を受信し、光通信信号の電気的表現を生成するよう配設される。アナログ−デジタル変換装置は、電気的表現のサンプルを生成するよう配設される。デジタル信号処理装置は、波長分散処理装置を備える。波長分散処理装置は、周波数領域イコライザ、時間領域イコライザ、光学性能モニタリング装置、及びプロセッサを備える、イコライザループを含む。周波数領域イコライザは、波長分散を有する光通信信号の電気的表現のサンプルを受信するよう配設される。周波数領域イコライザは、残留波長分散値を有する分散補正サンプルを形成するために、波長分散補償をサンプルに適用するよう配設される。時間領域イコライザは、分散補正サンプルを受信し、分散補正サンプルから光通信信号のチャネル線形伝達関数の表現を生成するよう配設される。時間領域イコライザは、チャネル線形伝達関数の表現を含むモニタリング信号を生成し、伝送するよう配設される。光学性能モニタリング装置は、モニタリング信号を受信し、チャネル線形伝達関数の表現から残留波長分散値を推定するよう配設される。プロセッサは、推定残留波長分散値を受信し、推定残留波長分散値を閾値と比較するよう配設される。プロセッサは、推定残留波長分散値が閾値を下回ることがない限り、推定残留波長分散値を含む推定信号を生成し、周波数領域イコライザに伝送するよう配設される。
【００６２】
光受信器は、波長分散及び／又は推定波長分散を補償するために使用されうる。
【００６３】
周波数領域イコライザ、時間領域イコライザ及び光学性能モニタリング装置のイコライザループ配設は、光通信信号を受信する光通信リンクの波長分散特性について何の知識もなくとも、波長分散処理装置が光通信信号の波長分散を補償することを可能にしうる。波長分散処理装置は、時間領域イコライザ内のブラインド等化と、周波数領域イコライザ内の低計算量を活用して、素早く効果的に、波長分散と推定波長分散を共に補償する。周波数領域イコライザ、時間領域イコライザ、及び光学性能モニタリング装置を１つのイコライザループに配設することで、時間領域イコライザは、最適負荷で作動し、変動に備えてより多くのマージンを有することが可能になる。波長分散処理装置は、動作時に時間領域イコライザのための参照表やトレーニングシーケンスが必要がないことから、既存技術によって達成可能なものよりも正確で、より素早く作動する、波長分散推定を実現することができる。
【００６４】
一実施形態では、イコライザループは、推定残留波長分散値が閾値を下回るまで、反復して作動するよう配設される。従って、波長分散処理装置は、ブラインド状態かつ適応状態で作動する。
【００６５】
一実施形態では、時間領域イコライザは、分散補償サンプルを形成するために、分散補正サンプルから光通信信号の反転チャネル線形伝達関数を生成し、反転チャネル線形伝達関数を分散補正サンプルに適用するよう配設される。従って、波長分散処理装置は、分散補償サンプルを形成するために、サンプルに分散補償を実行することが可能である。
【００６６】
一実施形態では、時間領域イコライザは、５から１５の範囲内のいくつかのタップを有する、二次元分数間隔フィードフォワードイコライザを備える。タップの数は、時間領域イコライザが光通信信号の波長分散を十分に補償するために必要なタップの数よりも少ない。従って、波長分散処理装置は、イコライザループに配設された、周波数領域イコライザ、低計算量時間領域イコライザ、及び、光学性能モニタリング装置に基づく。
【００６７】
一実施形態では、時間領域イコライザは、５つのタップを有する二次元分数間隔フィードフォワードイコライザを備える。従って、推定残留波長分散の閾値への収束を実現するために、非常に少ないタップが使用されることがある。
【００６８】
一実施形態では、Ｇ．Ｃｏｌａｖｏｌｐｅ氏他が、Ｊ．Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌ、ｖｏｌ．２７、ｎｏ．１３、２３５７〜２３６９ページ、２００９の「受信器における線形処理を備えた頑健なマルチレベルコヒーレント光学システム」で報告しているように、各タップはタップ係数を有し、時間領域イコライザは、動作を二次元整合フィルタに収束させるために、最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）標準を適用してタップ係数を取り入れるよう配設される。
【００６９】
一実施形態では、周波数領域イコライザは、波長分散の初期値についてサンプルを補償するよう配設される。周波数領域イコライザは、前記推定信号の受信に応答して、波長分散の後続値についてサンプルを補償するよう配設される。後続値は、初期値と、前記推定信号及び既に受領された各推定信号の、それぞれの推定残留波長分散の合計である。
【００７０】
一実施形態では、初期値は、０ｐｓ／ｎｍ、光通信信号によって蓄積される既知の最小波長分散、及び、光通信信号を受信する光通信ネットワークのリンクの既知の波長分散のうちの１つである。初期値を０ｐｓ／ｎｍに設定することで、光受信器は、光通信信号を受信するリンクの波長分散に対して完全にブラインド状態で作動することが可能になる。このことにより、光受信器は、最小限のユーザ入力を備えた、極めて一般的な様態での作動が可能になるかもしれない。光通信信号によって伝播中に蓄積される波長分散が、既知の最小値と最大値の間の範囲におさまることが知られている場合、初期値は既知の最小値に設定することができる。このことにより、完全にブラインド状態で作動する時よりも迅速な、時間領域イコライザの収束が可能になる。光通信信号を受信するリンクの既知の波長分散は、通信ネットワークの制御プレーンからもたらされる。このことによっても、完全にブラインド状態で作動する時よりも迅速な、時間領域イコライザの収束が可能になる
【００７１】
一実施形態では、波長分散処理装置は更に、分散補償サンプルのビットエラー率を確定するよう配設された、ビットエラー率モニタリング装置を備える。プロセッサは、ビットエラー率を受信し、ビットエラー率を第１閾値ビットエラー率と比較するよう配設される。プロセッサは、ビットエラー率が第１閾値ビットエラー率を下回ることがない限り、予め選択されている波長分散増加量が、既に補償された波長分散の値に反復して加算されるようにするよう配設される。
【００７２】
一実施形態では、波長分散増加量は、光通信信号のビット率及び変調方式に、並びに、時間領域イコライザのタップの数に依拠して、選択される。一実施形態では、波長分散増加量は１０００ｐｓ／ｎｍを下回る。
【００７３】
一実施形態では、ビットエラー率モニタリング装置は前方誤り訂正装置を備える。
【００７４】
一実施形態では、プロセッサは、ビットエラー率が第１閾値ビットエラー率を下回ることに応答して、ビットエラー率を第２閾値ビットエラー率と比較するよう配設される。プロセッサは、ビットエラー率が第２閾値ビットエラー率を下回り、推定残留波長分散値が閾値を下回ることがない限り、推定残留波長分散値を含む推定信号を生成し、伝送するよう配設される。
【００７５】
ビットエラー率が第２閾値ビットエラー率を下回り、推定残留波長分散値が閾値を下回る時、波長分散の大部分は、周波数領域イコライザによって補償されている。時間領域イコライザは、閾値によって決まる最小波長分散を補償することのみを求められる。従って、時間領域イコライザは、非常に少ないタップを用いて、非常に高い近似精度で、チャネル線形伝達関数を反転させる。このことによって、波長分散の急激な変化に対する光受信器の頑健性が改善される。
【００７６】
一実施形態では、閾値は１０ｐｓ／ｎｍから５０ｐｓ／ｎｍの範囲内である。一実施形態では、閾値は１０ｐｓ／ｎｍである。閾値が低いほど、周波数領域イコライザによって補償される波長分散の総量は大きくなるが、必要な反復の回数も増える。１０ｐｓ／ｎｍという閾値によって、推定残留波長分散の精度と、容認可能な反復回数の両方を実現しうる。
【００７７】
一実施形態では、第１閾値ビットエラー率は０．４８である。このことによって、時間領域イコライザが収束し、光学性能モニタリング装置が、推定残留波長分散の有益な値を出力することが可能になる。
【００７８】
一実施形態では、第２閾値ビットエラー率は１．０×１０−３である。
【００７９】
一実施形態では、光学性能モニタリング装置は、推定残留波長分散値の表示を含む出力信号を、生成し、伝送するよう配設される。
【００８０】
一実施形態では、光受信器はデジタルコヒーレント受信器である。
【００８１】
一実施形態では、光通信信号は光通信トラフィック信号を含む。一実施形態では、光通信信号は光通信トラフィック信号の一部を含む。
【００８２】
本発明の第５の態様は、コンピュータ可読命令が埋め込まれているデータ媒体を提供する。前記コンピュータ可読命令は、プロセッサで利用可能なリソースへのアクセスを提供するためのものである。コンピュータ可読命令は、プロセッサに、光通信信号の波長分散を補償する方法の上記ステップのうち任意のものを、実行させるための命令を含む。
【００８３】
一実施形態では、データ媒体は非一時的なデータ媒体である。
【００８４】
本発明の実施形態は、例としてのみ、添付の図面を参照して下記に記述される。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の第１の実施形態による波長分散処理装置を概略的に図示したものである。
【図２】本発明の第２の実施形態による波長分散処理装置を概略的に図示したものである。
【図３】図２の波長分散処理装置を査定するために使用される実験的な装置を概略的に図示したものである。
【図４】１１のタップを有する時間遅延イコライザ（点線）と、５つのタップを有する時間遅延イコライザ（実線）に関する反復の回数に応じて、光学性能モニタリング装置によって取得された推定波長分散（ＣＤ）を示す。
【図５】本発明の第３の実施形態による波長分散処理装置を概略的に図示したものである。
【図６】本発明の第４の実施形態による波長分散処理装置を概略的に図示したものである。
【図７】本発明の第５の実施形態による波長分散処理装置を概略的に図示したものである。
【図８】光通信信号の波長分散を処理する本発明の第６の実施形態による方法のステップを示す。
【図９】光通信信号の波長分散を処理する本発明の第７の実施形態による方法のステップを示す。
【図１０】図９に示された方法のステップを代替的に図示したものである。
【図１１】光通信信号の波長分散を処理する本発明の第８の実施形態による方法のステップを示す。
【図１２】光通信信号の波長分散を処理する本発明の第９の実施形態による方法のステップを示す。
【図１３】図１２の方法の反復の回数に応じた推定残留ＣＤを示す。
【図１４】本発明の第１０の実施形態による光受信器を概略的に図示したものである。
【図１５】本発明の第１１の実施形態による光学モニタリング装置を概略的に図示したものである。
【発明を実施するための形態】
【００８６】
本発明の第１の態様は、図１に示す波長分散（ＣＤ）処理装置１０を提供する。ＣＤ処理装置１０は、周波数領域イコライザ（ＦＤＥ）１４、時間領域イコライザ（ＴＤＥ）２０、光学性能モニタリング（ＯＰＭ）装置２６、及び、プロセッサ２８を備える、イコライザループ１２を含む。ＦＤＥ１４、ＴＤＥ２０及びＯＰＭ２６は、ループ構造に配設される。
【００８７】
ＦＤＥ１４は、光通信信号の電気的表現のサンプル１６を受信するよう配設される。光通信信号は、一般的には通信ネットワークのリンク（図示せず）全体にわたる伝播の結果として獲得されることになる、ＣＤを有する。ＦＤＥ１４は、分散補正サンプル１８を形成するために、ＣＤ補償をサンプルに適用するよう配設される。分散補正サンプルは、残留ＣＤ値を有する。
【００８８】
ＴＤＥ２０は、ＦＤＥ１４から分散補正サンプル受信するよう配設される。ＴＤＥは、分散補正サンプルから光通信信号のチャネル線形伝達関数の表現を生成し、かつ、チャネル線形伝達関数の表現を含むモニタリング信号２２を生成、伝送するよう配設される。ＯＰＭ装置２６は、モニタリング信号２２を受信し、チャネル線形伝達関数の表現から分散補正サンプル１８の残留ＣＤ値を推定するよう配設される。プロセッサ２８は、推定残留値を受信し、推定残留値をＣＤ閾値と比較するよう配設される。プロセッサは、推定残留値が閾値を下回ることがない限り、推定信号３０を生成し、ＦＤＥ１４に伝送するよう配設される。推定信号３０は、推定残留値を含む。
【００８９】
イコライザループ１２は、推定ＣＤ残留値が閾値を下回るまで、反復して作動するよう配設される。
【００９０】
図２は、本発明の第２の実施形態によるＣＤ処理装置４０を示す。この実施形態のＣＤ処理装置４０は、図１の装置１０に類似するが、以下の変更点を備えている。対応する機構に対しては、同一の参照番号が保持される。
【００９１】
この実施形態では、ＴＤＥは、５から１５の範囲内のいくつかのタップを有する二次元分数間隔フィードフォワードイコライザ（ＦＦＥ）４４を備える
【００９２】
ＴＤＥ４４は、バタフライ構造に配設され、かつ、タップ係数の適合のために最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）標準を取り入れて最適化された、４つの複素値有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタで構成される。有効長のＴＤＥは、Ｇ．Ｃｏｌａｖｏｌｐｅ氏他（前出文献同ページ）が報告しているように、整合フィルタを実装することから、ＣＤ及びＰＭＤを完全に補償することが可能である。
【００９３】
ＴＤＥ４４は、分散補正サンプルから、光通信信号の反転チャネル線形伝達関数を生成するよう配設される。ＴＤＥ４４は、分散補正サンプル４８を形成するために、反転チャネル線形伝達関数を分散補正サンプルに適用するよう配設される。
【００９４】
ＣＤ処理装置４０は、ＴＤＥ周波数応答ＨＴＤＥ（ｆ）が、インバースチャネル周波数応答Ｈｃｈ（ｆ）に等しいという事実を利用する。
2015510366.tif 000003
ここで、Ｈｉｊは各ＦＩＲフィルタの周波数応答であり、ＦＩＲフィルタタップの高速フーリエ変換（ＦＦＴ）によって算出される。弱非線形方式では、ＣＤ及びＰＭＤは共に、総チャネルインパルス応答に影響を及ぼす。
2015510366.tif 000004
ここで、ＣＤによる影響Ｄ（ｆ）は、結果的に四相になる偏波無依存線形関数であり、一方ＰＭＤは、周波数依存効果であり、かつ、ユニタリー行列Ｕ（ｆ）によって表される。残留ＣＤは、ＨＴＤＥ（ｆ）から始まり、Ｈ（ｆ）の行列式の四相の第２導関数を適用することによって推定されうる。
2015510366.tif 000005
【００９５】
ＴＤＥ４４によって生成されたチャネル線形伝達関数の表現は、ＦＩＲフィルタの周波数応答、Ｈｉｊ（ｆ）に由来する。ＯＰＭ４６は、（１）から（３）の方程式を適用することによって、ＦＩＲフィルタの周波数応答から残留ＣＤ値を推定するよう配設される。
【００９６】
ＦＤＥ４２は、ＣＤの初期値についてサンプル１６を補償するよう配設される。ＦＤＥ４２は、推定信号３０の受信に応答して、ＣＤの後続値についてサンプルを補償するよう配設される。ＣＤの後続値は、初期ＣＤ値、及び、推定信号に既に受領された各推定残留値を加えることで得られる推定残留値との合計である。ＯＰＭ装置４６によって算出された残留ＣＤは、フィードバックループで使用され、ループ構造においてＦＤＥ４２によって補償されるＣＤを設定する。この実施形態では、ＦＤＥ４２は、０ｐｓ／ｎｍと設定されているＣＤの初期値を補償するよう配設される。これは、補償の対象となる、光通信信号によって蓄積されるＣＤについての知識を要しないことから、ＦＤＥ４２の最も一般的なブラインド構造である。
【００９７】
使用上、第１反復において、ＦＤＥ４２によって補償されるＣＤ値は０ｐｓ／ｎｍと設定される。ゆえにＯＰＭ装置４６は、ＴＤＥ４４によって実行される線形伝達関数再構成が、タップの数が少ないことで大変不正確なものになるため、残留ＣＤの非常に大雑把な推定を提供する。この推定ＣＤ値は、次いで、第２反復中に部分的なＣＤ補償を実装する、ＦＤＥに提供される。第２反復中にＣＤの一部がＦＤＥによって補償されることから、ＴＤＥ４４によって実施される線形伝達関数再構成は、より精密なものになり、ＯＰＭ装置は、第１反復に関してより正確な残留ＣＤの推定を実行する。ＦＤＥによって補償されるＣＤの総量が増すほど、低計算量のＴＤＥはより正確にチャネル線形伝達関数の反転を実行することになるため、ＯＰＭ装置４６が推定する残留ＣＤは精密になる。この工程は、ＯＰＭ装置によって確定された推定残留ＣＤが予め選択されている閾値を下回るまで、反復される。この時点で、ＣＤの大部分はＦＤＥによって補償され、ＴＤＥは、たとえタップ数が少なくとも、非常に高い近似精度でチャネル線形伝達関数を反転させることができる。更に、ＴＤＥ４４は、最小限ＣＤ補償を担うことにより、ＣＤの突然の変化に対するマージンを増加させる。
【００９８】
代替的には、光通信信号によって光通信ネットワークのリンクの全体にわたり伝播中に蓄積されるＣＤが、既知の最小値と最大値の間の範囲におさまることが可能な場合には、ＦＤＥ４２は、既知の最小ＣＤと等しいＣＤの初期値を適用するよう、初期化されうる。通信ネットワーク制御プレーンが、リンクＣＤの大雑把な推定を有する場合、ＦＤＥ４２は、この既知のリンクＣＤ推定の初期ＣＤを適用するよう、初期化されうる。
【００９９】
図２のＣＤ処理装置４０の性能は、図３に示す１１２Ｇｂｉｔ／ｓ  ＰＭ−ＱＰＳＫコヒーレントテストベッドを使用して査定される。７Ｇｂ／ｓの４つのデータストリームが、長さ２１１−１の２８Ｇｂ／ｓ疑似乱数ビットシーケンスを取得するために、電気マルチプレクサ（ＲＦ  ＭＵＸ）を用いて多重送信される。２８Ｇｂ／ｓデータストリームは電力分配され、２つのブランチのうち１つが、４８シンボル時間遅れる。２つの電気信号は、統合Ｉ／ＱＬｉＮｂＯ３二重入れ子型変調器のＩ入力及びＱ入力へと送信される。次いで、５６Ｇｂ／ｓ  ＱＰＳＫ信号が、偏波マルチプレクサ（Ｐｏｌ．Ｍｕｘ．）へと送信され、そこで２つの構成要素に分割される。構成要素の１つは１１２シンボル時間遅れ、偏波内で９０度回転し、次いで、１１２Ｇｂ／ｓ  ＰＭ−ＱＰＳＫ信号を取得するために１つに結合する。
【０１００】
試験の対象となる光通信信号は、ＣＤを獲得するために、Ｇ６５２標準光ファイバに沿って８０ｋｍ伝播する。受信器において、光通信信号と局部発振器が生成した基準信号は、偏波ダイバーシティ９０°ハイブリッドへと送信され、４つのバランスドフォトダイオードによって受信されて、４つの電気信号で構成される光通信信号の電気的表現を生成する。４つの電気信号は、５０Ｇサンプル／ｓ実時間オシロスコープによってサンプリングされ、ＰＣを介して獲得される。収集されたサンプルは、ＦＤＥ４２とＴＤＥ４４によってオフラインで処理され、タップ出力は、ＯＰＭ装置４６によって残留ＣＤを推定するために使用される。試験は、ＴＤＥ４４内で、１１及び５つのタップを使用して実行される。ＯＰＭ装置４６によって推定された残留ＣＤ値は、次いでＦＤＥ４２に提供され、その後、ＯＰＭ装置４６によって推定された残留ＣＤ値が１０ｐｓ／ｎｍという閾値を下回るまで、反復される。
【０１０１】
この実施形態のＣＤ処理装置４０は、分散補償サンプルを出力するためにＣＤ補償とＣＤ推定の両方を実行することに関して説明されているが、当業者には、装置４０は専らＣＤ推定装置として作動するよう配設されうることが認識されよう。ＴＤＥ４４が、分散補正サンプルから光通信信号のチャネル線形伝達関数の表現を生成するように、かつ、モニタリング信号２２を生成、伝送するようにのみ配設される場合、ＯＰＭ４６は、ＣＤ推定を出力するよう配設され、それによってＯＰＭ４６は、ＣＤ処理装置４０を、専らＣＤ推定装置として作動するように設定する。
【０１０２】
図４は、サンプルの６連続獲得のための反復の回数に応じての、ＯＰＭ推定残留ＣＤ値を示す。サンプルの全てのセットに関して３反復で閾値に到達するには、１１のタップで十分であることが読み取れる。閾値に至っての収束には、５つのタップを有するＴＤＥを使用して、６反復以内で到達した。取得された最大ＣＤ推定誤差は、ＣＤ総計の３．７％に相当する５０ｐｓ／ｎｍであった。
【０１０３】
比較対象としては、Ｇ．Ｃｏｌａｖｏｌｐｅ氏他（前出文献同ページ）が報告しているように、専らＴＤＥによって実行されたＣＤ補償が、時間領域二次元（２−Ｄ）分数間隔フィードフォワードイコライザ（ＦＦＥ）を使用して調査された。ＯＰＭ装置４６の性能は、数値シミュレーションによって試験され、標準的な差分符号化規則を備えた１００Ｇｂ／ｓの偏波多重四相シフトキーイング（ＰＭ−ＱＰＳＫ）変調形式を有する光通信信号の伝播中に蓄積される既知の残留ＣＤ値を考察した。ビットをＭ−ａｒｙシンボルに投影するために、グレイマッピングが採用された。電気ベースバンドガウシアンフィルタによってフィルタリングされた非ゼロ復帰信号は、送信器において取り入れられた。受信器では、光学四次ガウシアンフィルタが使用された。ＴＤＥが収束に到達することを可能にした初回トレーニング期間の後に、ＴＤＥのタップは、ＣＤ推定を取得するために、方程式（１）から（３）と共に使用された。
【０１０４】
１５のタップを備えたＴＤＥは、エラーがない状態で、最大１２５０ｐｓ／ｎｍまでの任意の量のＣＤについて、光通信信号を完全に等化するのに十分であることが判明した。ＯＰＭ装置によって算出された推定残留ＣＤは、２３のタップを備えるＴＤＥでは、エラーが４％未満になることが判明した。１５のタップを備えるＴＤＥのエラーは、１０００ｐｓ／ｎｍで５％、１２５０ｐｓ／ｎｍで１８％だった。従って、ＯＰＭ装置を使用して良好なＣＤ推定を取得するためには、チャネルの反転に必要なタップ数（１５）よりも、ずっと多くのタップ数（２３）を備えるＴＤＥが使用されなくてはならない。
【０１０５】
本発明の第３の実施形態は、図５に示すＣＤ処理装置５０を提供する。この実施形態のＣＤ処理装置５０は、図２に示すＣＤ処理装置４０に類似するが、以下の変更点を備えている。この実施形態では、ＦＤＥ４２は、光通信ネットワークのリンク全体にわたる伝送にあたり光通信信号によって蓄積される既知の最小ＣＤと、光通信信号を受信する光通信ネットワークのリンクの既知のＣＤ５２のいずれかであるＣＤの初期値について、サンプル１６を補償するよう配設される。
【０１０６】
本発明の第４の実施形態は、図６に示すＣＤ処理装置６０を提供する。この実施形態のＣＤ処理装置６０は、図２のＣＤ処理装置４０に類似するが、以下の変更点を備えている。対応する機構に対しては、同一の参照番号が保持される。
【０１０７】
この実施形態では、ＣＤ処理装置６０は更に、分散補償サンプル４８のビットエラー率（ＢＥＲ）を確定するよう配設された、ＢＥＲモニタリング装置６２を備える。この実施例では、ＢＥＲモニタリング装置は、前方誤り訂正（ＦＥＣ）装置を備える。
【０１０８】
この実施形態のプロセッサ６４は、ＢＥＲを受信し、ＢＥＲを第１閾値ＢＥＲと比較するよう配設される。プロセッサ６４は、ＢＥＲが第１閾値ＢＥＲを下回ることがない限り、予め選択されているＣＤ増加量が、ＦＤＥ４２によって既に補償されたＣＤの値に反復して加算されるようにするよう配設される。ＢＥＲが第１閾値ＢＥＲを下回っていることに応答して、プロセッサ６４は、ＢＥＲを第２閾値ＢＥＲと比較するよう配設される。プロセッサ６４は、ＢＥＲが第２閾値ＢＥＲを下回り、かつ、推定残留ＣＤ値が閾値を下回ることがない限り、推定残留ＣＤ値を含む推定信号３０を生成し、伝送するよう配設される。
【０１０９】
リンクがより長く、補償されないＣＤが多い場合、ＴＤＥ４４は収束できない。したがって、ＯＰＭ推定残留ＣＤ値は重要でなく、図２のイコライザループは適用不可である。この実施形態のＣＤ処理装置６０は、タップ数が少ないＴＤＥの使用を持続するために先進的ループ戦略を取り入れることを可能にする。
【０１１０】
ＦＤＥ４２による補償の対象となるＣＤの初期値の選択に続き、ＦＤＥ４２、ＴＤＥ４４及びＯＰＭ装置４６は、上述のように作動する。ＦＥＣ装置６２によってもたらされたＢＥＲ値は評価される。ＢＥＲが第１閾値ＢＥＲを上回る場合、それは、ＴＤＥ４４が収束できず、ＯＰＭ装置４６によって推定された残留ＣＤは重要な値ではないことを意味する。そのため、予め選択されているＣＤの増加量が既に補償されたＣＤに加算され（第１反復後のＣＤの初期値である）、ＦＥＤはＣＤのこの新たな値に初期化される。工程は反復され、各反復によって、ＣＤ増加量がＦＤＥにもたらされたＣＤ値に加算される。
【０１１１】
ＢＥＲが第１ＢＥＲ閾値を下回るまで、このループは繰り返される。この条件が満たされると、ＢＥＲ、及び、ＯＰＭ装置によって確定された推定残留ＣＤ値に対する第２確認が実行される。推定残留ＣＤがその閾値を上回る、或いは、ＢＥＲが第２ＢＥＲ閾値を上回る場合、ＯＰＭによって確定された推定残留ＣＤが、ＦＤＥにもたらされた値に、代数的に加算される。このループは、両方の条件が満たされるまで反復される。
【０１１２】
ＢＥＲと推定残留ＣＤの両方がそれぞれの閾値を下回る時に、反復は終止する。この時点で、ＣＤの大部分はＦＤＥによって補償され、ＴＤＥは、残留ＣＤの閾値によって決まる最小ＣＤ量を補償することのみを求められる。補償されたＣＤの総計は、ＦＤＥにもたらされた初期ＣＤ値を各反復中に加算されたＣＤ総量に加えた合計である。
【０１１３】
ＣＤ増加量の値は、ビット率、変調形式及びＴＤＥのタップ数に依拠する。１０８Ｇｂｉｔ／ｓ  ＰＭ−ＱＰＳＫ光通信信号と５つのタップを備えるＴＤＥの場合、ＣＤ増加量は必ず１０００ｐｓ／ｎｍを下回る。第１ＢＥＲ閾値は、光通信信号を受信する受信器が信号のコンステレーション点を知覚することができる最大ＢＥＲ値である、０．４８である。第１ＢＥＲ閾値は、推定残留ＣＤがＯＰＭによって確定されたか否かを判断するのに使用される。第２ＢＥＲ閾値は、ＦＥＣ限界である１．０×１０−３である。第２ＢＥＲ閾値は、反復の終止条件である。
【０１１４】
ＣＤ閾値が小さくなるほど、ＦＤＥによって補償されるＣＤの総量は増加するが、より多くの反復が必要になる。この実施形態では、ＣＤ閾値は、残留ＣＤの推定の精度と必要な反復の回数の釣り合いを保つ、１０ｐｓ／ｎｍである。１０８Ｇｂｉｔ／ｓ  ＰＭ−ＱＰＳＫ信号と５つのタップを備えるＴＤＥについて、１０ｐｓ／ｎｍというＣＤ閾値でＴＤＥが収束するには、５回から１０回の反復が必要である。
【０１１５】
本発明の第５の実施形態は、図７に示すＣＤ処理装置１６０を提供する。この実施形態のＣＤ処理装置１６０は、図２のＣＤ処理装置４０に類似するが、以下の変更点を備えている。対応する機構に対しては、同一の参照番号が保持される。
【０１１６】
一実施形態では、ＯＰＭ４６は、推定残留波長分散値の表示を含む出力信号１６２を、生成し、伝送するよう配設される。従って、この実施形態の装置１６０は、分散補償サンプル４８と残留ＣＤの推定の両方を出力するよう、波長分散処理を実行することが可能である。
【０１１７】
図８は、光通信信号の波長分散を処理する、本発明の第６の実施形態による方法７０のステップを示す。
【０１１８】
方法は、
ａ．波長分散を有する光通信信号の電気的表現のサンプルを受信すること（７２）、
ｂ．残留波長分散値を有する分散補正サンプルを形成するために、波長分散の値についてサンプルを補償すること（７４）、
ｃ．分散補正サンプルから、光通信信号のチャネル線形伝達関数の表現を生成すること（７６）、
ｅ．チャネル線形伝達関数の表現から、残留波長分散値を推定すること（８０）、
ｆ．波長分散の後続値を形成するために、推定残留値を閾値と比較し（８２）、それが閾値を下回ることがない限り、推定残留値を既に補償された波長分散の値に加算すること（８４）、及び、
ｇ．推定残留値が閾値を下回るまで、波長分散のそれぞれの後続値についてステップｂ．からステップｆ．までを繰り返すことを含む。
【０１１９】
図９は、光通信信号の波長分散を処理する、本発明の第７の実施形態による方法９０のステップを示す。この実施形態の方法９０は、図７の方法７０に類似するが、以下の変更点を備えている。対応する機構に対しては、同一の参照番号が保持される。
【０１２０】
この実施形態では、ステップｃ．は、分散補償サンプルを形成するために、分散補正サンプルから光通信信号の反転チャネル線形伝達関数を生成し、反転チャネル線形伝達関数を分散補正サンプルに適用すること９６を、追加的に含む。
【０１２１】
５から１５の範囲内のいくつかのタップを有する二次元分数間隔ＦＦＥを備えるＴＤＥは、分散補正サンプルから光通信信号のチャネル線形伝達関数の表現を生成する（７６）ために、ステップｃ．で使用される。ＴＤＥは、分散補償サンプルを形成する目的で、分散補正サンプルから光通信信号の反転チャネル線形伝達関数を生成し、反転チャネル線形伝達関数を分散補正サンプルに適用する９６ためにも、ステップｃ．で使用される。
【０１２２】
ステップｂ．の初回実行形態で使用されるＣＤの値は、初期値に設定される９２。この実施例では、ＣＤの値は０ｐｓ／ｎｍに設定される。ステップｂ．からステップｆ．までの第１反復中に推定残留値が閾値を下回らない場合８２、推定残留ＣＤ値は、ＣＤの後続値を形成するために、初期ＣＤ値に加算される８４。ステップｂ．からステップｆ．までの後続の反復において使用されることになるＣＤ値は、ＣＤのこの後続値に設定される９４。ステップｂ．からステップｆ．までの、第２の及び後続の反復中に、推定残留値が閾値を下回らない場合８２、推定残留ＣＤ値は、ＣＤの更なる後続値を形成する８４ために、既に補償されたＣＤの値（すなわち、既に設定されているＣＤの値９４）に加算され、ステップｂ．からステップｆ．までの後続の反復で使用されることになるＣＤ値は、ＣＤのこの後続値に設定される９４。
【０１２３】
この実施形態は波長分散の補償に関して説明されているが、ステップｃ．が、分散補正サンプルから光通信信号のチャネル線形伝達関数の表現を生成することのみを含む場合には、方法は、分散補償サンプルを導出することなくＣＤ推定を実行するために使用されうることが、当業者には認識されよう。ＣＤ推定をオフラインで実行するためには、このやり方で方法９０を使用することが望ましい。
【０１２４】
図１０は、図９の方法９０を代替的に図示したものである。
【０１２５】
図１１は、光通信信号の波長分散を処理する、本発明の第８の実施形態による方法１００のステップを示す。この実施形態の方法１００は、図９の方法９０に類似するが、以下の変更点を備えている。対応する機構に対しては、同一の参照番号が保持される。
【０１２６】
この実施形態では、ＣＤの初期値は、光通信信号を受信する光通信ネットワークのリンクの既知のＣＤである。ＣＤの初期値は、通信ネットワークの制御プレーンから受信される１０２。
【０１２７】
ＣＤの初期値は、代替的には、光通信信号によって蓄積される既知の最小ＣＤでありうる。
【０１２８】
図１２は、光通信信号の波長分散を処理する、本発明の第９の実施形態による方法１２０のステップを示す。この実施形態の方法１２０は、図１１の方法１００に類似するが、以下の変更点を備えている。
【０１２９】
この実施形態では、方法は更に、
ｄ．分散補償サンプルのＢＥＲを確定して、
波長分散の増加した値（ＣＤｎ＋１）を形成するために、ＢＥＲを第１閾値ＢＥＲ（Ｔｈ＿ＢＥＲ＿１）と比較し１３０、ＢＥＲが第１閾値ＢＥＲを下回ることがない限り、予め選択されたＣＤ増加量（ＣＤｓｔｅｐ）を、既に補償されたＣＤの値（ＣＤ０）に加算すること１３２を含む。
【０１３０】
ステップｂ．からｄ．までは、ＢＥＲが第１閾値ＢＥＲを下回るまで繰り返される。
【０１３１】
ステップｆ．は、ＢＥＲを第２閾値ＢＥＲ（Ｔｈ＿ＢＥＲ＿２）と比較すること１３４を、追加的に含む。ＢＥＲが第２閾値ＢＥＲを下回り、かつ、推定残留ＣＤ値が閾値を下回ることがない限り、ＣＤの後続値（ＣＤｍ）を形成するために、推定残留値（ＣＤＯＰＭ）は、既に補償されたＣＤの価（ＣＤｍ−１）に加算される１３６。この実施例では閾値は１０ｐｓ／ｎｍであるが、最大５０ｐｓ／ｎｍの任意の値でありうる。
【０１３２】
リンクがより長く、補償されないＣＤが多い場合、ＴＤＥは収束できない。したがって、ＯＰＭ推定残留ＣＤ値は重要でなく、方法７０、９０、１００のイコライザループは適用不可である。この実施形態の方法１２０は、タップ数が少ないＴＤＥの使用を持続するために、先進的ループ戦略を取り入れることを可能にする。
【０１３３】
ＦＤＦがＣＤ０に初期化される１２２場合、
１．ＣＤ０＝０ｐｓ／ｎｍ
２．ＣＤ０＝ＣＤｍｉｎｐｓ／ｎｍ
３．ＣＤ０＝ＣＤｃｐｐｓ／ｎｍ
のいずれかでありうる。
【０１３４】
初期ＣＤ値を０に設定するのは、もっとも一般的かつブラインド的なアプローチである。ネットワーク内で伝播中に信号によって蓄積されるＣＤが、既知の最小値（ＣＤｍｉｎ）と最大値の間の範囲におさまることが可能である場合、ＦＤＥはＣＤｍｉｎに初期化されうる。ネットワーク制御プレーンがリンクＣＤ（ＣＤｃｐ）の大雑把な推定を有する場合、ＦＤＥはＣＤｃｐに初期化されうる。
【０１３５】
次いで、ステップｂ．からステップｆ．までにおいて、ＦＤＥ１２４、ＴＤＥ１２６及びＯＰＭ１２８は上述のように実装される。ＢＥＲが第１閾値ＢＥＲを上回る１３０場合、それは、ＴＤＥ１２６が収束できず、ＯＰＭ１２８によって推定された残留ＣＤは重要な値ではないことを意味する。そのため、予め選択されているＣＤの増加量（ＣＤｓｔｅｐ）は、既に補償されたＣＤに加算される１３２。
ＣＤｎ＋１＝ＣＤ０＋（ｎ＋１）ＣＤｓｔｅｐ
【０１３６】
ＦＤＥ１２４は、ＣＤのこの新たな値に初期化される。工程は反復され、各反復によって、ＣＤ増加量がＦＤＥにもたらされたＣＤ値に加算される。ＢＥＲが第１ＢＥＲ閾値を下回る１３０まで、このループは繰り返される。この条件が満たされると、ＢＥＲ、及び、ＯＰＭ１２８によって確定された推定残留ＣＤ値に対する第２確認が実行される１３４。
Ａｂｓ（ＣＤｓ）＜Ｔｈ＿ＣＤ？
ＢＥＲ＜Ｔｈ＿ＢＥＲ＿２？
【０１３７】
推定残留ＣＤ（Ａｂｓ（ＣＤｓ））がその閾値を上回る、或いは、ＢＥＲが第２ＢＥＲ閾値を上回る場合、ＯＰＭ１２８によって確定された推定残留ＣＤが、ＦＤＥ１３６にもたらされた値に、代数的に加算される。
ＣＤｍ＝ＣＤｍ−１＋ＣＤＯＰＭ
【０１３８】
このループは、両方の条件が満たされるまで反復される。ＢＥＲと推定残留ＣＤの両方がそれぞれの閾値を下回る時に、反復は終止する。この時点で、ＣＤの大部分はＦＤＥによって補償され、ＴＤＥは、残留ＣＤの閾値によって決まる最小ＣＤ量を補償することのみを求められる。補償されたＣＤの総計は、ＦＤＥにもたらされた初期ＣＤ値を各反復中に加算されたＣＤ総量に加えた合計である。
【０１３９】
ＣＤ増加量の値（ＣＤｓｔｅｐ）は、ビット率、変調形式及びＴＤＥ１２６のタップ数に依拠する。１０８Ｇｂｉｔ／ｓ  ＰＭ−ＱＰＳＫ光通信信号と５つのタップを備えるＴＤＥの場合、ＣＤ増加量は必ず１０００ｐｓ／ｎｍを下回る。第１ＢＥＲ閾値は、光通信信号を受信する受信器が信号のコンステレーション点を知覚することができる最大ＢＥＲ値である、０．４８である。第１ＢＥＲ閾値は、推定残留ＣＤがＯＰＭによって確定されたか否かを判断するのに使用される。第２ＢＥＲ閾値は、ＦＥＣ限界である１．０×１０−３である。第２ＢＥＲ閾値は、反復の終止条件である。
【０１４０】
ＣＤ閾値が小さくなるほど、ＦＤＥによって補償されるＣＤの総量は増加するが、より多くの反復が必要になる。この実施形態では、ＣＤ閾値は、残留ＣＤの推定の精度と必要な反復の回数の釣り合いを保つ、１０ｐｓ／ｎｍである。１０８Ｇｂｉｔ／ｓ  ＰＭ−ＱＰＳＫ信号と５つのタップを備えるＴＤＥについて、１０ｐｓ／ｎｍというＣＤ閾値でＴＤＥが収束するには、５回から１０回の反復が必要である。
【０１４１】
図１３は、図１２の方法１２０の反復の数に応じた、推定残留ＣＤを示す。分散補償に先立つ、２００ｋｍ（丸）、５２０ｋｍ（四角）、７６０ｋｍ（三角）及び１０００ｋｍ（菱形）の４つの異なる距離にわたる、光通信信号の伝播が考察されている。図１２のループ１における反復の回数が常に９未満である一方で、図１２のル―プ２の反復の回数は、補償の対象となるＣＤと共に直線的に増加する。ループ１と２の反復の回数は、方法の後続の適用間で若干変化しうるが、３反復で最大の相違が認められた。ループ１における反復は、１０００ｐｓ／ｎｍという一定のＣＤ増加量をもたらし、それは図１３の傾斜した直線上の点によって表されている。ループ２における反復は、変動可能で、より少ない増加量をもたらす。方法１２０は、考察されたあらゆる事例において、十分に機能し、目標残留ＣＤ値に到達することが認められる。ノミナル残留ＣＤと推定残留ＣＤの間のエラーは、常に５％を下回る。
【０１４２】
本発明の第１０の実施形態は、図１４に示す光受信器１４０を提供する。
【０１４３】
光受信器１４０は、光検波装置１４２、アナログ−デジタル変換（ＡＤＣ）装置１５４、及び、デジタル信号処理（ＤＳＰ）装置１５６を備える。
【０１４４】
光検波装置は、光通信信号１４６を受信し、光通信信号の電気的表現を生成するよう配設される。光検波装置１４２は、９００光ハイブリッド１４４と、４つのバランスド受信器１５２を備える。９０°光ハイブリッド１４４は、信号１４６、及び、局所発振器１４８によって生成された基準信号１５０を受信するよう配設される。この種の光検波装置の構造及び動作は、当業者には熟知されることから、更なる詳細は本書に記さない。
【０１４５】
ＡＤＣ装置１５４は、バランスド受信器１５２からから受信された電気出力信号をサンプリングし、光通信信号の電気的表現のサンプル１６を生成するよう配設される。
【０１４６】
ＤＳＰ装置１５６は、図１に示すＣＤ処理装置１０を備える。図２のＣＤ処理装置４０、図５のＣＤ処理装置５０、図６のＣＤ処理装置６０、又は図７のＣＤ処理装置１６０が、代替的に使用されうることが認識されよう。
【０１４７】
本発明の第１１の実施形態は、図１５に示す光学モニタリング装置１６０を提供する。
【０１４８】
光学モニタリング装置１６０は、光検波装置１６２、アナログ−デジタル変換（ＡＤＣ）装置１６４、及び、図１に示すＣＤ処理装置１０を備える。
【０１４９】
ＣＤ処理装置１０は、光通信信号のＣＤを推定するよう配設される。図２のＣＤ処理装置４０、図５のＣＤ処理装置５０、図６のＣＤ処理装置６０、又は図７のＣＤ処理装置１６０が、代替的に使用されうることが認識されよう。
【０１５０】
光検波装置は、光通信信号１６６を受信し、光通信信号の電気的表現を生成するよう配設される。タップされた光通信信号は、光通信トラフィック信号であり、ゆえに、光通信トラフィック信号の一部であって、光通信トラフィック信号の光強度の一部を有し、かつ、光通信トラフィック信号が運ぶトラフィックのレプリカを伝達する。
【０１５１】
光検波装置１６２は、９００光ハイブリッド１６８と、４つのバランスド受信器１７０を備える。９０°光ハイブリッド１６８は、信号１６６、及び、局所発振器１７４によって生成された基準信号１７２を受信するよう配設される。この種の光検波装置の構造及び動作は、当業者には熟知されることから、更なる詳細は本書に記さない。
【０１５２】
局所発振器１７４は、光通信信号が有する可能性がある種々の波長に対応する、予め選択されている複数の波長のうちの１つで基準信号１７２を生成するよう配設された、波長可変局所発振器１７４である。
【０１５３】
ＡＤＣ装置１５４は、バランスド受信器１５２からから受信された電気出力信号をサンプリングし、光通信信号の電気的表現のサンプル１６を生成するよう配設される。
【図１】
2015510366.tif 000006
【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】
2015510366.tif 000015
【図１１】
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【図１２】
2015510366.tif 000017
【図１３】
2015510366.tif 000018
【図１４】
2015510366.tif 000019
【図１５】
2015510366.tif 000020
【国際調査報告】
2015510366.tif 000021
2015510366.tif 000022