(57)【要約】  分散補償量の探索速度を従来技術よりも高速化させるため、本発明の分散補償制御装置は、分散制御器（３）と、該分散制御器より出力された光信号の品質を示す品質指標値を生成する品質指標値生成部（４）と、品質情報生成部（４）からの前記品質指標値が最適となるように分散制御器（３）での分散制御量を探索する探索部（５）と、をそなえ、探索部（５）は、分散制御器（３）での分散制御可能な範囲において、品質指標値生成部（４）で生成される品質指標値が良好となる分散制御量を二分法により粗く探索する二分法探索部（１０）と、二分法探索部（１０）で探索された分散制御量を基準とした限定範囲について、品質指標値生成部（４）で生成される品質指標値が最適となる分散制御量を掃引により密に探索する掃引探索部（２０）と、をそなえる。
2007141846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力光信号の波形劣化を補償する分散補償量が可変である分散制御器と、該分散制御器より出力された光信号の品質を示す品質指標値を生成する品質指標値生成部と、該品質情報生成部からの前記品質指標値が最適となるように該分散制御器での分散制御量を探索する探索部と、をそなえ、
該探索部は、
該分散制御器での分散制御可能な範囲において、該品質指標値生成部で生成される品質指標値が良好となる分散制御量を二分法により粗く探索する二分法探索部と、
該二分法探索部で探索された分散制御量を基準とした限定範囲について、該品質指標値生成部で生成される品質指標値が最適となる分散制御量を掃引により密に探索する掃引探索部と、をそなえたことを特徴とする分散補償制御装置。
【請求項２】
該二分法探索部は、
前記品質指標値の値を取り込むための分散制御量を該分散制御器に設定するための指示を該分散制御器に行なう設定指示部と、
該設定指示部で設定指示した前記分散制御量で前記補償がなされた光信号についての品質指標値を、該品質指標値生成部から取り込む二分法探索用取り込み部と、
該二分法探索用取り込み部での取り込み結果から、該設定指示部において設定指示がなされて、該二分法探索用取り込み部において続いて前記品質指標値の値を取り込むための分散制御量を決定する分散制御量決定部と、をそなえるとともに、
該設定指示部は、探索開始時にデフォルトで予め設定された２つの分散制御量、および前記２つの分散制御量の中間値の分散制御量を、デフォルト中間値として該分散制御器に順次設定するデフォルト設定指示部をそなえ、
該分散制御量決定部は、
前記デフォルト中間値の該分散制御器への設定よりも前２つの前記設定された分散制御量についての品質指標値のうちで小さい側の品質指標値に対応した分散制御量と、前記デフォルト中間値との中間値に相当する分散制御量を、前記デフォルト中間値に続いて該分散制御器に設定し、かつ前記デフォルト中間値に続いて設定した分散制御量についての品質指標値を該品質指標値生成部から取り込む第１処理部と、
該分散制御器に直前に設定した分散制御量と、前記直前に設定した分散制御量よりも１つ前に設定した分散制御量と、の差があらかじめ設定された差分閾値以下又は前記差分閾値よりも小さくなるまで、前記直前に設定した分散制御量よりも前に遡って設定された２つの分散制御量についての品質指標値のうちで小さい側の品質指標値に対応した分散制御量と、前記直前に設定した分散制御量との中間値に相当する分散制御量を、続いて該分散制御器に設定し、かつ前記続いて設定した分散制御量についての品質指標値を該品質指標値生成部から取り込む処理を繰り返す第２処理部と、をそなえ、
かつ、該分散制御器に直前に設定した分散制御量と、前記直前に設定した分散制御量よりも１つ前に設定した分散制御量と、の差があらかじめ設定された差分閾値以下又は前記差分閾値よりも小さくなった場合において、前記デフォルト分散制御量まで遡って該分散制御器に設定された全ての分散制御量のうちで品質指標値が最も良好な分散制御量を割り出す割り出し部と、
該割り出し部で割り出された分散制御量に基づき前記粗く探索された結果の分散制御量を出力する二分法探索結果出力部と、をそなえたことを特徴とする請求項１記載の分散補償制御装置。
【請求項３】
該二分法探索制御部で割り出された分散制御量により前記補償がなされた光信号についての品質指標値が、予め設定された再探索閾値よりも大きい場合には、該探索結果出力部において前記割り出された分散制御値をもとに前記探索結果を出力させずに、再度、該デフォルト設定指示部で分散制御量を該分散制御器に設定することにより、前記二分法による探索を行なうべく該設定指示部を制御する再探索制御部をそなえたことを特徴とする請求項２記載の分散補償制御装置。
【請求項４】
該二分法探索結果出力部は、該二分法探索制御部において割り出された分散制御量を前記探索結果として該掃引探索部へ出力することにより、該掃引探索部での探索処理を起動させることを特徴とする、請求項２記載の分散補償制御装置。
【請求項５】
該二分法探索制御部においては、予め設定された複数個数の探索結果値を出力するまで前記二分法による探索を行なうべく該設定指示部を制御する一方、
該二分法探索結果出力部は、該二分法探索制御部から出力された前記複数個数の探索結果値の平均を演算し、前記平均の演算結果を前記探索結果として該分散制御器に出力することにより、該掃引探索部での探索処理を起動させることを特徴とする、請求項２記載の分散補償制御装置。
【請求項６】
該掃引探索部で前記探索を行なう前記限定範囲は、偏波分散による最適分散制御量の変動幅として想定される分散値幅を実質的に包含するように設定されることを特徴とする請求項１記載の分散補償制御装置。
【請求項７】
該掃引探索部は、
前記限定範囲内を予め設定されたステップ幅で分散制御量を増大方向又は減少方向に掃引させる分散制御量掃引部と、
該分散制御量掃引部で掃引された分散制御量による品質指標値を該品質指標値生成部から各々取り込む掃引探索用取り込み部と、
該分散制御量掃引部で前記分散制御量が掃引された範囲において、前記掃引探索用取り込み部で取り込んだ前記品質指標値が最も良好な分散制御量を割り出し、探索結果として出力する掃引探索結果出力部と、をそなえるとともに、
該掃引探索用取り込み部で各々取り込まれる品質指標値について、予め設定された優良品質基準に達しているか否かを判定するとともに、前記分散制御量掃引部における当該方向の掃引が続行不要となる予め設定された探索進行停止基準を超えているかを判定する品質指標値判定部と、
該品質指標値判定部において、前記取り込まれた品質指標値が前記探索進行停止基準を超えていると判定された場合には、該分散制御量掃引部における当該方向の掃引を停止させる一方、前記取り込まれた品質指標値が前記優良品質基準に達していると判定された場合、又は該分散制御量掃引部における増大方向および減少方向の掃引が停止もしくは終了した場合には、前記限界範囲の掃引が完了していなくても、該分散制御量掃引部での前記分散制御量の掃引を終了させる掃引制御部と、をそなえ、
該掃引探索結果出力部は、掃引制御部により前記分散制御量掃引部での掃引が終了された場合、該分散制御量掃引部で前記分散制御量が掃引された範囲において、品質指標値が最も良好な分散制御量を割り出し、探索結果として出力することを特徴とする請求項１記載の分散補償制御装置。
【請求項８】
入力光信号の波形劣化を補償する分散補償量が可変である分散制御器と、該分散制御器より出力された光信号の品質を示す品質指標値を生成する品質指標値生成部と、該品質指標値生成部からの前記品質指標値が最適となるように該分散制御器での分散制御量を探索する探索部と、をそなえた分散補償制御装置における該探索部での分散制御量探索方法であって、
初期設定時には、該分散制御器での分散制御可能な範囲を該品質指標値生成部で生成される品質指標値が最適となる分散制御量を二分法により粗く探索し、
ついで、前記粗く探索された結果の分散制御量を基準とした限定範囲について、該品質指標値生成部で生成される品質指標値が最適となる分散制御量を掃引により密に探索することを特徴とする、分散制御量探索方法。
【請求項９】
前記二分法による探索は、
比較対象としてデフォルトで与えられた２つの分散制御量、および前記２つの分散制御量の中間値の分散制御量をデフォルト中間値として、該分散制御器に順次設定することにより、それぞれの分散制御量についての品質指標値を該品質指標値生成部から取り込み、
前記デフォルト中間値の該分散制御器への設定よりも前２つの前記設定された分散制御量についての品質指標値のうちで小さい側の品質指標値に対応した分散制御量と、前記デフォルト中間値との中間値に相当する分散制御量を、前記デフォルト中間値に続いて該分散制御器に設定し、かつ前記デフォルト中間値に続いて設定した分散制御量についての品質指標値を該品質指標値生成部から取り込む第１工程と、
該分散制御器に直前に設定した分散制御量と、前記直前に設定した分散制御量よりも１つ前に設定した分散制御量と、の差があらかじめ設定された差分閾値以下又は前記差分閾値よりも小さくなるまで、前記直前に設定した分散制御量よりも前に遡って設定された２つの分散制御量についての品質指標値のうちで小さい側の品質指標値に対応した分散制御量と、前記直前に設定した分散制御量との中間値に相当する分散制御量を、続いて該分散制御器に設定し、かつ前記続いて設定した分散制御量についての品質指標値を該品質指標値生成部から取り込む処理を繰り返す第２工程と、
該分散制御器に直前に設定した分散制御量と、前記直前に設定した分散制御量よりも１つ前に設定した分散制御量と、の差があらかじめ設定された差分閾値以下又は前記差分閾値よりも小さくなった場合において、前記デフォルト分散制御量まで遡って該分散制御器に設定された全ての分散制御量のうちで品質指標値が最も良好な分散制御量を割り出す第３工程と、
前記割り出された分散制御量に基づき前記粗く探索された結果の分散制御量を出力する第４工程と、をそなえたことを特徴とする、請求項８記載の分散制御量探索方法。
【請求項１０】
前記第４工程において、前記第３工程で割り出された分散制御量を、前記掃引による探索を行なう基準となる前記粗く探索された結果の分散制御量とすることを特徴とする、請求項９記載の分散制御量探索方法。
【請求項１１】
前記第４工程において、前記第１〜第３工程を複数回繰り返すことにより割り出された複数の分散制御量の平均を演算し、前記演算によって得られた量を、前記粗く探索された結果の分散制御量とすることを特徴とする、請求項９記載の分散制御量探索方法。
【請求項１２】
前記第３工程によって割り出された分散制御量が、予め設定された再探索閾値よりも大きい場合には、前記二分法によって分散制御量を再探索することを特徴とする、請求項９記載の分散制御量探索方法。
【請求項１３】
前記掃引により密に探索を行なう前記限定範囲は、偏波分散による最適分散制御量の変動幅として想定される分散値変動幅を実質的に包含することを特徴とする請求項８記載の分散制御量探索方法。
【請求項１４】
前記分散制御量を掃引により密に探索する際には、
前記限定範囲内を予め設定されたステップ幅で分散制御量を増大方向又は減少方向に掃引させ、
前記掃引された分散制御量による品質指標値を該品質指標値生成部から各々取り込み、
前記分散制御量が掃引された範囲において、前記取り込んだ品質指標値が最も良好な分散制御量を割り出し、探索結果として出力する一方、
前記各々取り込まれる品質指標値について、予め設定された優良品質基準に達しているか否かを判定するとともに、進行中の方向の掃引が続行不要となる予め設定された探索進行停止基準を超えているかを判定し、
前記取り込まれた品質指標値が前記探索進行停止基準を超えていると判定された場合には、当該進行中の方向の掃引を停止させる一方、前記取り込まれた品質指標値が前記優良品質基準に達していると判定された場合、又は増大方向および減少方向双方の掃引が停止もしくは終了した場合には、前記限界範囲の掃引が完了していなくても、前記掃引を終了させて、
前記分散制御量が掃引された範囲において、品質指標値が最も良好な分散制御量を割り出し、探索結果として出力することを特徴とする請求項８記載の分散制御量探索方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分散補償制御装置および分散制御量探索方法に関し、特に長距離、大容量の光信号伝送を行なう際に用いて好適の、分散補償制御装置および分散制御量探索方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の光伝送システムに於いては、伝送速度の一層の高速化が進められ、１０Ｇｂ／ｓの伝送速度の光伝送システムが既に実用化されている。又４０Ｇｂ／ｓの伝送速度の光伝送システムの開発も進められており、又波長多重技術により、例えば、１０Ｇｂ／ｓの伝送速度の光信号を１０００波多重化し、この波長多重光信号を一括増幅して伝送する光伝送システムの開発も行なわれている。【０００３】
伝送速度の高速化に伴って、光ファイバの波長分散による光信号波形の劣化が顕著になり、伝送可能距離を制限する主要因となっている。その為に、分散補償ファイバを用いて、光ファイバの波長分散を補償することにより、数１００ｋｍの長距離伝送を可能としている。更に伝送速度を大きくして、４０Ｇｂ／ｓ程度とした場合は、波長分散による影響が一層大きくなり、数１００ｋｍの長距離伝送を可能とする為には、光ファイバの波長分散の厳密な補償が必要となると共に、光ファイバの温度変化による波長分散特性の変化や偏波モード分散による波長分散特性の変化についても無視できなくなる。【０００４】
このように、上述の４０Ｇｂ／ｓ程度のように１０Ｇｂ／ｓよりも大きな伝送速度で光信号伝送を行なう場合においては、波長分散に対するトレランス（許容量）についても厳しくなる。これに伴い、波長分散を補償した後の残留波長分散値に対しても厳しい条件が求められるから、装置運用中は光ファイバの温度変化や偏波モード分散によって受ける影響に対応して分散補償を行ない、残留波長分散を少なくする必要がある。【０００５】
波長分散を補償する従来技術としては各種の手段が提案されている。例えば、図７は分散補償器を含む従来例の説明図であり、１００は光受信装置、１０１は分散補償器、１０２は光フィルタ、１０３は光電変換部（Ｏ／Ｅ）、１０４はクロック再生手段を含むデータ識別部、１０５はエラー検出部、１０６はエラー率計算部、１０７はエラー率変化量算出部、１０８は補償量算出部、１１１は光ファイバ伝送路上の遠隔地に配置された分散補償器を示す。【０００６】
光ファイバを介して伝送された光信号を、光受信装置１００で受信し、分散補償器１０１により受信光信号の波長分散を補償し、光フィルタ１０２により信号成分を含む光信号を抽出し、光電変換部１０３により電気信号に変換し、データ識別部１０４に於いてクロックを抽出し、そのクロックを基にデータを識別し、そのデータをエラー検出部１０５に入力し、エラー検出又はエラー訂正を行なって、受信信号として図示を省略した後段の装置へ出力する。【０００７】
また、エラー率計算部１０６は、エラー検出部１０５に於けるエラー検出信号を基にエラー率を計算し、エラー率変化量算出部１０７は、エラー率の変化量を算出して、補償量算出部１０８に入力する。補償量算出部１０８は、分散補償量を算出して、分散補償器１０１を制御する。即ち、エラー率が増加しないように、分散補償器１０１に於ける分散補償量を制御する。【０００８】
このような光受信装置１００においては、初期設定段階（図示しない光送信装置と光受信装置１００との間の通信確立までの間）に、接続経路となる光伝送路を通じて伝送され光信号から算出されるエラー率等の信号品質情報に応じて、分散補償器１０１における分散補償量を探索し設定することができるようになっている。具体的には、分散補償器１０１で可変可能な分散補償量範囲をスイープ（掃引）して、分散補償量に対応したエラー率を逐次測定して、最もエラー率が良好な分散補償量を分散補償器１０１に設定する。【０００９】
ここで、上述の分散補償器１０１としては、例えば、分散補償ファイバの長さを光学的又は機械的に切替えることにより分散補償量を制御する構成や、温度変化により波長分散量が変化することを利用して、分散補償量に対応した電流を供給して温度を探索するヒータを光ファイバに設けた構成などが知られている。
なお、これらの構成を有する分散補償器は、例えば１つの制御に対する応答に例えば数十ミリ秒程度以上の時間を要する。従って、補償可能範囲をスイープ（掃引）することとなると例えば数十秒程度以上の時間を要することになる。【００１０】
したがって、このような手法で分散補償量の探索を行なう場合には、分散補償器１０１での分散補償量の掃引が通常比較的長時間かかるから、光受信装置１００においては、所期の信号品質を確保するためには、分散補償量の探索に一定の時間が必要である。
すなわち、初期設定に必要な時間を短縮化させるためには、所期の分散補償量の設定の探索に要する時間を短縮化することが求められる。【００１１】
特許文献１には、初期設定時における分散補償器の可変範囲をスイープして符号誤り率を算出するが、このときに、フレーム同期検出等の同期検出を行なって、同期検出ができない範囲については、スイープの幅を同期検出ができる範囲よりも大きくすることで、分散補償量の探索を高速化させる構成が記載されている。
なお、本願発明に関連する従来技術としては、特許文献２に記載された技術も挙げられる。
【特許文献１】特開２００４−２３６０９７号公報
【特許文献２】特開２００２−２０８８９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上述の特許文献１に記載された技術においても、分散補償器の可変範囲を少なくとも下限量から上限量までスイープする必要があるため、分散補償量の探索速度を十分に高速化させることが困難であるという課題がある。
また、光ファイバの温度変化や偏波モード分散の影響等によって、最初に設定した分散補償器の分散補償量によってもエラー率等が劣化した場合には、再度スイープ動作により分散補償器による分散補償量を探索することになるため、比較的長時間を要する探索動作が運用中においても同様に繰り返される場合があり、光ファイバの温度変化や偏波モード分散の影響によって、安定的な分散補償量を設定することが困難であるという課題もある。【００１３】
さらには、以下に示すように、光伝送特有の事象、即ち光入力レベルの変動、即ちＯＳＮＲ（Optical signal to Noise Ratio）の変動や、偏波モード分散（ＰＭＤ：Polarization Mode Dispersion）の特性変動に対して、最適な分散補償を行なうことが困難であるという課題もある。
すなわち、光信号が光受信機で受信されるときの分散をＸ軸上の値とし、その光信号についてのＱペナルティの値をＹ軸の値とした場合には、通常は、横軸上中央付近の分散値がＱペナルティの値が低くなり（品質が良好になり）、横軸上中央から左右に離れるに従って（即ち分散値が中央付近の値よりも小さく又は大きくなるに従って）、Ｑペナルティの値が大きくなる（品質が劣化する）特性を有している。即ち、この場合の光信号の分散とＱペナルティの値との関係は、中心付近を底とする放物線形の波形（トレランスカーブ）をなす。【００１４】
このとき、光入力レベルの時間軸上での変動等によりＯＳＮＲの特性も時間軸上で不規則に変動する。これによって、上述の光信号の分散とＱペナルティの値との関係をなす波形は、例えば図８に示すように、時間によってＹ軸方向（上下）に変動する。又、光伝送路が有する偏波モード分散の特性が時間軸上で変動する。これによって、上述の光信号の分散とＱペナルティの値との関係をなす波形は、例えば図９に示すように、時間によってＸ軸方向に変動する。【００１５】
そして、これらのＰＭＤやＯＳＮＲの特性変動は互いに相関がなく、従って、両者の特性変動を重ね合わせると、例えば図１０，図１１に示すように、トレランスカーブは、カーブの傾き自体は実質的な変動がないものの、Ｘ，Ｙ座標軸上でランダムにシフトすることになる（図１０のトレランスカーブＴＣ１〜ＴＣ６、図１１のトレランスカーブＴＣ１１〜ＴＣ１６参照）。尚、図１０は１０Ｇｂｉｔ／ｓ程度の伝送速度を有する光信号を受信する場合のトレランスカーブがシフトする様子を示す一例であり、図１１は４０Ｇｂｉｔ／ｓ程度の伝送速度を有する光信号を受信する場合のトレランスカーブがシフトする様子を示す一例である。【００１６】
これらの図１０，図１１に示すように、トレランスカーブの底の座標である、光信号が光受信機で受信されるときの最適な分散値およびそのときのＱペナルティの値についても、Ｘ，Ｙ座標軸上でランダムにシフトするようになるが、更に、４０Ｇｂｉｔ／ｓ程度の伝送速度を有する光信号の場合には、トレランスカーブ自体の開きも１０Ｇｂｉｔ／ｓ程度の伝送速度の場合よりも狭くなるため、分散に対する要求も一層厳格になる。【００１７】
図１２，図１３はそれぞれ、１０Ｇｂｉｔ／ｓ程度および４０Ｇｂｉｔ／ｓ程度の伝送速度を有する光信号における分散トレランス幅とＱペナルティの値との関係を示し、図１２，図１３中の台形Ｌ１，Ｌ２はそれぞれ、ＯＳＮＲ変動やＰＭＤ変動によっても通信の確立を確保できる分散値と対応するＱペナルティの値の座標上の範囲を示す。
この図１２に示すように、１０Ｇｂｉｔ／ｓ程度の伝送速度の光信号を受信する場合においては、上述の図１０に示すようにトレランスカーブが変動しても通信の確立を確保できる分散値の幅（即ち分散トレランス幅）は、縦軸に示されたＱペナルティの値の変化に対する変動幅が比較的小さい。【００１８】
即ち、この図１２に示す台形Ｌ１においては、Ｑペナルティの値が最良値Ｑ１１から限界値Ｑ１２まで変化したとき、分散トレランス幅は台形Ｌ１の下底の長さＬ１１から、台形Ｌ２の上底の長さＬ１２まで変化するから、Ｑペナルティの値の変化に対する分散トレランス幅の変化量（縦軸方向の変化に対する台形Ｌ１の右斜辺Ｌ１３および左斜辺Ｌ１４の傾斜）は緩やかである。【００１９】
これに対し、図１３に示すように、４０Ｇｂｉｔ／ｓ程度の伝送速度の光信号を受信する場合においては、上述の図１１に示すようにトレランスカーブが変動した場合に通信の確立を確保できる分散値の幅（分散トレランス幅）は、縦軸に示されたＱペナルティの値の変化に対する変動幅が比較的大きい。
即ち、この図１３に示す台形Ｌ２においては、Ｑペナルティの値が最良値Ｑ２１から限界値Ｑ２２まで変化したとき、分散トレランス幅は台形Ｌ２の下底の長さＬ２１から、台形Ｌ２の上底の長さＬ２２まで変化するから、Ｑペナルティの値の変化に対する分散トレランス幅の変化量（縦軸方向の変化に対する台形Ｌ２の右斜辺Ｌ２３および左斜辺Ｌ２４の傾斜）は急峻である。【００２０】
このように、４０Ｇｂｉｔ／ｓ程度の伝送速度を有する光信号の場合には、たとえば図１３において台形Ｌ２中の下底の両端部に相当する分散値が光信号に与えられているようなＯＳＮＲ値が良好な場合であっても、図１３の矢印ＡのようにＰＭＤ変動等によりひとたびＯＳＮＲ値が変動し、Ｑペナルティが劣化すると、分散トレランス幅から外れてしまい、通信の確立を確保できなくなることが考えられる。【００２１】
なお、ＰＭＤ変動等によりＱペナルティが劣化した場合であっても、図１３の矢印Ｂのように分散トレランス幅の内部に収まる場合も考えられる。しかしながら、定常状態のＯＳＮＲ値からは、現在の状態が、矢印ＡのようなＱペナルティの劣化によりエラーとなる領域にあるのか、矢印ＢのようなＱペナルティの劣化に対してもエラーが生じない領域にあるのかが判別できない点も問題となる。【００２２】
すなわち、４０Ｇｂｉｔ／ｓ程度の伝送速度を有する光信号の場合、単に分散トレランス幅が狭くなるだけでなく、Ｑペナルティの値の変化に対する分散トレランス幅の変化量が急峻であることにより、ＯＳＮＲ値が良好であってもＱペナルティの劣化によりエラーが生じてしまう状態が存在することも問題となる。
換言すれば、ビットレートが１０Ｇｂｉｔ／ｓ程度から４０Ｇｂｉｔ／ｓと高速化すると、通信の確立を確保できる光信号の分散の設定はＯＳＮＲやＰＭＤ等に対して敏感になるため、一層の高精度な分散補償が求められる。【００２３】
ところで、特許文献２においては、光送信装置側において予め光信号にチャーピングを付与する構成を設けて、光受信装置において波長分散と偏波分散とを共に補償する技術について記載されている。しかしながら、この特許文献２においては、光送信装置において光信号にチャーピングを付与するという特定の処理がなされた光信号であることが偏波モード分散を補償する前提となっているため、受信する光信号にチャーピング等の偏波モード分散補償のための処理がなされているか否かに依存せずに、光ファイバの温度変化や偏波モード分散の影響を最小限とする波長分散の補償量を高速設定する技術について提供するものではない。【００２４】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、分散補償量の探索速度を従来技術よりも高速化させることを目的とする。
また、受信する光信号に偏波モード分散補償のための処理がなされていなくても、光ファイバの温度変化や偏波モード分散の影響を最小限とする波長分散の補償量を高速設定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
このため、本発明の分散補償制御装置は、光伝送路の分散特性による光信号の波形劣化を補償する分散制御器と、該分散制御器より出力された光信号の品質を示す品質指標値を生成する品質指標値生成部と、該品質情報生成部からの前記品質指標値が最適となるように該分散制御器での分散制御量を探索する探索部と、をそなえ、該探索部は、該分散制御器での分散制御可能な範囲において、該品質指標値生成部で生成される品質指標値が良好となる分散制御量を二分法により粗く探索する二分法探索部と、該二分法探索部で探索された分散制御量を基準とした限定範囲について、該品質指標値生成部で生成される品質指標値が最適となる分散制御量を掃引により密に探索する掃引探索部と、をそなえたことを特徴としている。【００２６】
また、好ましくは、該二分法探索部は、前記品質指標値の値を取り込むための分散制御量を該分散制御器に設定するための指示を該分散制御器に行なう設定指示部と、該設定指示部で設定指示した前記分散制御量で前記補償がなされた光信号についての品質指標値を、該品質指標値生成部から取り込む二分法探索用取り込み部と、該二分法探索用取り込み部での取り込み結果から、該設定指示部において設定指示がなされて、該二分法探索用取り込み部において続いて前記品質指標値の値を取り込むための分散制御量を決定する分散制御量決定部と、をそなえるとともに、該設定指示部は、探索開始時にデフォルトで予め設定された２つの分散制御量、および前記２つの分散制御量の中間値の分散制御量を、デフォルト中間値として該分散制御器に順次設定するデフォルト設定指示部をそなえ、該分散制御量決定部は、前記デフォルト中間値の該分散制御器への設定よりも前２つの前記設定された分散制御量についての品質指標値のうちで小さい側の品質指標値に対応した分散制御量と、前記デフォルト中間値との中間値に相当する分散制御量を、前記デフォルト中間値に続いて該分散制御器に設定し、かつ前記デフォルト中間値に続いて設定した分散制御量についての品質指標値を該品質指標値生成部から取り込む第１処理部と、該分散制御器に直前に設定した分散制御量と、前記直前に設定した分散制御量よりも１つ前に設定した分散制御量と、の差があらかじめ設定された差分閾値以下又は前記差分閾値よりも小さくなるまで、前記直前に設定した分散制御量よりも前に遡って設定された２つの分散制御量についての品質指標値のうちで小さい側の品質指標値に対応した分散制御量と、前記直前に設定した分散制御量との中間値に相当する分散制御量を、続いて該分散制御器に設定し、かつ前記続いて設定した分散制御量についての品質指標値を該品質指標値生成部から取り込む処理を繰り返す第２処理部と、をそなえ、かつ、該分散制御器に直前に設定した分散制御量と、前記直前に設定した分散制御量よりも１つ前に設定した分散制御量と、の差があらかじめ設定された差分閾値以下又は前記差分閾値よりも小さくなった場合において、前記デフォルト分散制御量まで遡って該分散制御器に設定された全ての分散制御量のうちで品質指標値が最も良好な分散制御量を割り出す割り出し部と、該割り出し部で割り出された分散制御量に基づき前記粗く探索された結果の分散制御量を出力する二分法探索結果出力部と、をそなえたことを特徴としている。【００２７】
また、該二分法探索制御部で割り出された分散制御量により前記補償がなされた光信号についての品質指標値が、予め設定された再探索閾値よりも大きい場合には、該探索結果出力部において前記割り出された分散制御値をもとに前記探索結果を出力させずに、再度、該デフォルト設定指示部で分散制御量を該分散制御器に設定することにより、前記二分法による探索を行なうべく該設定指示部を制御する再探索制御部をそなえることとしてもよい。【００２８】
さらに、該二分法探索結果出力部は、該二分法探索制御部において割り出された分散制御量を前記探索結果として該掃引探索部へ出力することにより、該掃引探索部での探索処理を起動させることもできる。
また、該二分法探索制御部においては、予め設定された複数個数の探索結果値を出力するまで前記二分法による探索を行なうべく該設定指示部を制御する一方、該二分法探索結果出力部は、該二分法探索制御部から出力された前記複数個数の探索結果値の平均を演算し、前記平均の演算結果を前記探索結果として該分散制御器に出力することにより、該掃引探索部での探索処理を起動させることとしてもよい。【００２９】
さらに、該掃引探索部で前記探索を行なう前記限定範囲は、偏波分散による最適分散制御量の変動幅として想定される分散値幅を実質的に包含するように設定されることもできる。
また、該掃引探索部は、前記限定範囲内を予め設定されたステップ幅で分散制御量を増大方向又は減少方向に掃引させる分散制御量掃引部と、該分散制御量掃引部で掃引された分散制御量による品質指標値を該品質指標値生成部から各々取り込む掃引探索用取り込み部と、該分散制御量掃引部で前記分散制御量が掃引された範囲において、前記掃引探索用取り込み部で取り込んだ前記品質指標値が最も良好な分散制御量を割り出し、探索結果として出力する掃引探索結果出力部と、をそなえるとともに、該掃引探索用取り込み部で各々取り込まれる品質指標値について、予め設定された優良品質基準に達しているか否かを判定するとともに、前記分散制御量掃引部における当該方向の掃引が続行不要となる予め設定された探索進行停止基準を超えているかを判定する品質指標値判定部と、該品質指標値判定部において、前記取り込まれた品質指標値が前記探索進行停止基準を超えていると判定された場合には、該分散制御量掃引部における当該方向の掃引を停止させる一方、前記取り込まれた品質指標値が前記優良品質基準に達していると判定された場合、又は該分散制御量掃引部における増大方向および減少方向の掃引が停止もしくは終了した場合には、前記限界範囲の掃引が完了していなくても、該分散制御量掃引部での前記分散制御量の掃引を終了させる掃引制御部と、をそなえ、該掃引探索結果出力部は、掃引制御部により前記分散制御量掃引部での掃引が終了された場合、該分散制御量掃引部で前記分散制御量が掃引された範囲において、品質指標値が最も良好な分散制御量を割り出し、探索結果として出力することもできる。【００３０】
さらに、本発明の分散制御量探索方法は、光伝送路の分散特性による光信号の波形劣化を可変の分散制御量で補償する分散制御器と、該分散制御器より出力された光信号の品質を示す品質指標値を生成する品質指標値生成部と、該品質指標値生成部からの前記品質指標値が最適となるように該分散制御器での分散制御量を探索する探索部と、をそなえた分散補償制御装置における該探索部での分散制御量探索方法であって、初期設定時には、該分散制御器での分散制御可能な範囲を該品質指標値生成部で生成される品質指標値が最適となる分散制御量を二分法により粗く探索し、ついで、前記粗く探索された結果の分散制御量を基準とした限定範囲について、該品質指標値生成部で生成される品質指標値が最適となる分散制御量を掃引により密に探索することを特徴としている。【００３１】
また、前記二分法による探索は、比較対象としてデフォルトで与えられた２つの分散制御量、および前記２つの分散制御量の中間値の分散制御量をデフォルト中間値として、該分散制御器に順次設定することにより、それぞれの分散制御量についての品質指標値を該品質指標値生成部から取り込み、前記デフォルト中間値の該分散制御器への設定よりも前２つの前記設定された分散制御量についての品質指標値のうちで小さい側の品質指標値に対応した分散制御量と、前記デフォルト中間値との中間値に相当する分散制御量を、前記デフォルト中間値に続いて該分散制御器に設定し、かつ前記デフォルト中間値に続いて設定した分散制御量についての品質指標値を該品質指標値生成部から取り込む第１工程と、該分散制御器に直前に設定した分散制御量と、前記直前に設定した分散制御量よりも１つ前に設定した分散制御量と、の差があらかじめ設定された差分閾値以下又は前記差分閾値よりも小さくなるまで、前記直前に設定した分散制御量よりも前に遡って設定された２つの分散制御量についての品質指標値のうちで小さい側の品質指標値に対応した分散制御量と、前記直前に設定した分散制御量との中間値に相当する分散制御量を、続いて該分散制御器に設定し、かつ前記続いて設定した分散制御量についての品質指標値を該品質指標値生成部から取り込む処理を繰り返す第２工程と、該分散制御器に直前に設定した分散制御量と、前記直前に設定した分散制御量よりも１つ前に設定した分散制御量と、の差があらかじめ設定された差分閾値以下又は前記差分閾値よりも小さくなった場合において、前記デフォルト分散制御量まで遡って該分散制御器に設定された全ての分散制御量のうちで品質指標値が最も良好な分散制御量を割り出す第３工程と、前記割り出された分散制御量に基づき前記粗く探索された結果の分散制御量を出力する第４工程と、をそなえることとしてもよい。【００３２】
また、前記第４工程において、前記第３工程で割り出された分散制御量を、前記掃引による探索を行なう基準となる前記粗く探索された結果の分散制御量とすることもでき、更には、前記第４工程において、前記第１〜第３工程を複数回繰り返すことにより割り出された複数の分散制御量の平均を演算し、前記演算によって得られた量を、前記粗く探索された結果の分散制御量とすることもできる。【００３３】
また、前記第３工程によって割り出された分散制御量が、予め設定された再探索閾値よりも大きい場合には、前記二分法によって分散制御量を再探索することができる。
さらに、前記掃引により密に探索を行なう前記限定範囲は、偏波分散による最適分散制御量の変動幅として想定される分散値変動幅を実質的に包含することとすることができる。【００３４】
また、好ましくは、前記分散制御量を掃引により密に探索する際には、前記限定範囲内を予め設定されたステップ幅で分散制御量を増大方向又は減少方向に掃引させ、前記掃引された分散制御量による品質指標値を該品質指標値生成部から各々取り込み、前記分散制御量が掃引された範囲において、前記取り込んだ品質指標値が最も良好な分散制御量を割り出し、探索結果として出力する一方、前記各々取り込まれる品質指標値について、予め設定された優良品質基準に達しているか否かを判定するとともに、進行中の方向の掃引が続行不要となる予め設定された探索進行停止基準を超えているかを判定し、前記取り込まれた品質指標値が前記探索進行停止基準を超えていると判定された場合には、当該進行中の方向の掃引を停止させる一方、前記取り込まれた品質指標値が前記優良品質基準に達していると判定された場合、又は増大方向および減少方向双方の掃引が停止もしくは終了した場合には、前記限界範囲の掃引が完了していなくても、前記掃引を終了させて、前記分散制御量が掃引された範囲において、品質指標値が最も良好な分散制御量を割り出し、探索結果として出力することとしてもよい。
【発明の効果】
【００３５】
このように、本発明によれば、二分法探索部により、分散制御器での分散制御可能な範囲において、品質指標値生成部で生成される品質指標値が良好となる分散制御量を二分法により粗く探索し、掃引探索部により、二分法探索部で探索された分散制御量を基準とした限定範囲について、品質指標値生成部で生成される品質指標値が最適となる分散制御量を掃引により密に探索することができるので、分散補償量の探索速度を従来技術よりも高速化させることができる利点がある。【００３６】
また、図１３に示されるように、ＯＳＮＲ値の上では良好であってもＱペナルティの変化に対してエラーとなる（矢印Ａのような）状態より、Ｑペナルティの変化に対してもエラーとならない（矢印Ｂのような）状態を探索することができるから、光ファイバの温度変化や偏波モード分散の影響を小さくすることができる。
さらに受信する光信号に偏波モード分散補償のための処理がなされていなくても、光ファイバの温度変化や偏波モード分散の影響を最小限とする波長分散の補償量を高速設定することができる利点もある。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施形態にかかる分散補償制御装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態の動作を説明するための図である。
【図５】本発明の一実施形態の動作を説明するための図である。
【図６】本発明の一実施形態の動作を説明するための図である。
【図７】従来技術を示すブロック図である。
【図８】光信号の分散とＱペナルティの値との関係をなす波形が時間軸上で変動することを説明するための図である。
【図９】光信号の分散とＱペナルティの値との関係をなす波形が時間軸上で変動することを説明するための図である。
【図１０】１０Ｇｂｉｔ／ｓの光信号の分散とＱペナルティの値との関係をなす波形が時間軸上で変動することを説明するための図である。
【図１１】４０Ｇｂｉｔ／ｓの光信号の分散とＱペナルティの値との関係をなす波形が時間軸上で変動することを説明するための図である。
【図１２】１０Ｇｂｉｔ／ｓ程度の伝送速度を有する光信号における分散トレランス幅とＱペナルティの値との関係を示す図である。
【図１３】４０Ｇｂｉｔ／ｓ程度の伝送速度を有する光信号における分散トレランス幅とＱペナルティの値との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１    分散補償制御装置
２    光伝送路
３    ＶＤＣ（分散制御器）
４    受信データ処理部（品質指標値生成部）
５    探索部
６    光受信機
７    光ファイバ
１０    二分法探索部
１１    設定指示部
１１ａ    デフォルト設定指示部
１２    二分法探索用取り込み部
１３    第１処理部
１４    第２処理部
１５    分散制御量決定部
１６    割り出し部
１７    再探索制御部
１８    二分法探索結果出力部
２０    掃引探索部
２１    分散制御量掃引部
２２    掃引探索用取り込み部
２３    掃引結果出力部
２４    品質指標値判定部
２５    掃引制御部
２６    再探索制御部
１００  光受信装置
１０１  分散補償器
１０２  光フィルタ
１０３  光電変換部（Ｏ／Ｅ）
１０４  クロック再生手段を含むデータ識別部
１０５  エラー検出部
１０６  エラー率計算部
１０７  エラー率変化量算出部
１０８  補償量算出部
１１１  分散補償器
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、図面を参照することにより、本発明の実施の形態について説明する。なお、実施の形態は以下に示す実施例の形態に限るものではない。又、上述の本願発明の目的のほか、他の技術的課題，その技術的課題を解決する手段及び作用効果についても、以下の実施の形態による開示によって明らかとなる。
〔Ａ〕一実施形態の説明
図１は本発明の一実施形態にかかる分散補償制御装置を示すブロック図である。この図１に示す分散補償制御装置１は、光伝送路２の波長分散特性による受信光信号の波形劣化を補償するためのものであり、分散制御器としての可変分散補償器（ＶＤＣ；Variable Dispersion Compensator）３，品質指標値生成部を構成する受信データ処理部４および探索部５をそなえている。【００４０】
ＶＤＣ３は、光受信機６における光信号受信処理を行なう前段において、光伝送路２の分散特性による波形劣化を補償するためのものであって、入力される光信号について可変分散制御量で分散を制御する。このＶＤＣ３の分散制御量は後述の探索部５によって設定されるようになっている。
なお、このＶＤＣ３としては、前述の図７に示す分散補償器１０１と同様、例えば、分散補償ファイバの長さを光学的又は機械的に切替えることにより分散補償量を制御する構成や、温度変化により波長分散量が変化することを利用して、分散補償量に対応した電流を供給して温度を探索するヒータを光ファイバに設けた構成などが知られている。又、図１におけるＶＤＣ３は、光伝送路２に対して光受信機６側にそなえられているが、図示しない光送信装置側などの伝送経路上のその他の箇所に適宜設けることもできる。【００４１】
光受信機６においては、ＶＤＣ３で分散制御が施された光信号について光ファイバ７等を介して入力されて、光信号を受光し電気信号に変換する処理等が行なわれる。光信号が差動位相偏移変調が施されたものである場合には、当該光受信機６において適宜遅延干渉処理や光電変換検出等の復調処理やクロック再生処理等が行なわれる。
また、受信データ処理部４は、光受信機６からの復調電気信号についてフレーマとしての処理や誤り訂正処理を行なう。このとき、受信データ処理部４で行なわれる誤り訂正処理に関する情報である例えば誤り訂正数は、ＶＤＣ３により波形劣化の補償がなされた光信号の品質を示す値（品質指標値）として、探索部５へ出力されるようになっている。従って、受信データ処理部４は、分散制御器３により補償が施された光信号の品質を示す品質指標値を生成する品質指標値生成部を構成する。【００４２】
探索部５は、例えばプロセッサ等からなる演算処理部や各種設定やプログラム等を記憶する記憶部等により構成されて、受信データ処理部８からの品質指標値である誤り訂正数が最適となるようにＶＤＣ３での分散制御量を探索するものであって、機能的には、二分法探索部１０および掃引探索部２０をそなえている。
二分法探索部１０は、ＶＤＣ３での分散制御可能な範囲において、受信データ処理部８で生成される品質指標値が良好となる分散制御量を二分法により粗く探索する。又、掃引探索部２０は、二分法探索部１０で探索された分散制御量を基準とした限定範囲について、受信データ処理部８で生成される品質指標値が最適となる分散制御量を掃引により密に探索する。【００４３】
特に、光受信機６において、光伝送路２を介して接続される図示しない光送信機との通信が確立する前段階、即ち初期設定時においては、上述の二分法探索部１０で信号品質を最適にするための大まかな探索分散制御量を探索するとともに、この二分法探索部１０で大まかに探索された結果を用いることにより限定された範囲での掃引（ディザリング）を行なうことにより、ＶＤＣ３の全分散可変幅をなす下限から上限までを掃引したり、二分法のみを用いた掃引を行なったりする場合に比べて、ディザリングによる掃引幅を大幅に絞ることができるようになるので、光伝送路２の状態に即した最適な分散制御量を従来技術よりも探索速度を高速化させることができるようになる。【００４４】
なお、通信確立後、即ち運用中においては、探索部５において上述のごとく探索された分散制御量をＶＤＣ３に設定しておくことで最適な分散補償を行なうことができるが、偏波モード分散や光伝送路２の温度変動等によって最適な分散制御量の特性が変化していると想定できる時間周期を置いて、適宜掃引探索部２０での探索を行なうことで、分散制御量に対する信号品質の特性の変動要因に対しても追従することが可能となる。【００４５】
ここで、二分法探索部１０は、設定指示部１１，二分法探索用取り込み部１２，分散制御量決定部１５，割り出し部１６，再探索制御部１７および二分法探索結果出力部１８をそなえて構成される。
設定指示部１１は、品質指標値の値を取り込むための分散制御量をＶＤＣ３に設定するための指示を当該ＶＤＣ３に行なうものであり、探索開始時にデフォルトで予め設定された２つの分散制御量、およびこれら２つの分散制御量の中間値の分散制御量を、デフォルト中間値としてＶＤＣ３に順次設定するデフォルト設定指示部をそなえている。尚、デフォルト中間値が計算されるもととなる２つのデフォルト分散制御量は、それぞれ、例えばＶＤＣ３の分散量可変幅の下限値および上限値に対応させることができる。【００４６】
また、二分法探索用取り込み部１２は、設定指示部１１で設定指示した分散制御量で波形劣化の補償がなされた光信号についての誤り訂正数（品質指標値）を、受信データ処理部４から順次取り込むものである。更に、分散制御量決定部１５は、二分法探索用取り込み部１２での取り込み結果から、設定指示部１１において設定指示がなされて、二分法探索用取り込み部１２において続いて品質指標値の値を取り込むための分散制御量を決定するものであり、第１処理部１３および第２処理部１４をそなえている。【００４７】
第１処理部１３は、前述のデフォルト中間値のＶＤＣ３への設定よりも前２つの設定された分散制御量についての誤り訂正数のうちで小さい側の品質指標値に対応した分散制御量と、デフォルト中間値との中間値に相当する分散制御量を、デフォルト中間値に続いてＶＤＣ３に設定すべき分散制御量として決定するようになっている。
これにより、設定指示部１１では、第１処理部１３における決定に従って、上述のデフォルト中間値に続いてＶＤＣ３に分散制御量を設定し、二分法探索用取り込み部１２において、ＶＤＣ３に設定した分散制御量についての誤り訂正数を受信データ処理部４から取り込むことができるようになっている。【００４８】
また、第２処理部１４は、ＶＤＣ３に直前に設定した分散制御量と、直前に設定した分散制御量よりも１つ前に設定した分散制御量と、の差があらかじめ設定された差分閾値以下又は前記差分閾値よりも小さくなるまで、直前に設定した分散制御量よりも前に遡って設定された２つの分散制御量についての誤り訂正数のうちで小さい側の誤り訂正数に対応した分散制御量と、当該直前に設定した分散制御量との中間値に相当する分散制御量を、続いてＶＤＣ３に設定すべき分散制御量として決定するようになっている。【００４９】
これにより、設定指示部１１では、第２処理部１４における決定に従って、分散制御量をＶＤＣ３に設定し、かつ、二分法探索用取り込み部１２においては、このように設定した分散制御量についての誤り訂正数を、受信データ処理部４からから取り込むことができるようになっている
さらに、割り出し部１６は、ＶＤＣ３に直前に設定した分散制御量と、この直前に設定した分散制御量よりも１つ前に設定した分散制御量と、の差があらかじめ設定された差分閾値以下又はこの差分閾値よりも小さくなった場合において、デフォルト分散制御量まで遡ってＶＤＣ３に設定された全ての分散制御量のうちで誤り訂正数が最も良好な分散制御量を割り出すものである。【００５０】
すなわち、二分法探索部１０では、分散制御量決定部１５で決定していく分散制御量は、探索が進むに従い直前にＶＤＣ３に設定された分散制御量との差分が小さくなってくる。そこで、第２処理部１４では、続けて誤り訂正数を取り込むための分散制御量を決定しながら、粗い探索が完了したと認められる程度まで探索の分解能が進んだか否かの判断を、設定指示部１１でＶＤＣ３を設定指示することとなる最新の分散制御量とひとつ前の分散制御量との差分と、差分閾値との大小比較で行なっている。これにより、最新２つのＶＤＣ３に設定された分散制御量の差分があらかじめ設定された差分閾値よりも小さくなるまでは、次なる誤り訂正数を取り込むための分散制御量がＶＤＣ３に設定されることになる。【００５１】
また、上述の差分が差分閾値よりも小さくなった場合において、最後にＶＤＣ３に設定された分散制御量が、二分法による探索の結果として最も信号品質が良好であると期待できるが、当該二分法探索部１０での探索中においてＰＭＤによる光伝送路２の分散特性が変動することで、最終的に選択された分散制御量が却って信号品質が劣化する場合も想定できる。【００５２】
このため、上述の割り出し部１６においては、これまで設定指示部１１で設定指示された全ての分散制御量のうちで、（二分法探索用取り込み部１２で取り込まれた）対応する品質指標値が最も良好な分散制御量を、直近の光伝送路２の特性からもっとも信号品質が良好になると考えられる分散制御量として割り出すようになっている。
さらに、二分法探索結果出力部１８は、割り出し部１６で割り出された分散制御量をもとに二分法探索部１０での探索結果を掃引探索部２０に出力するものである。例えば、割り出し部１６において割り出された分散制御量を探索結果として掃引探索部２０へ出力することにより、掃引探索部２０での探索処理を起動させることとすることができる。【００５３】
または、二分法探索結果出力部１８においては、割り出し部１６において予め設定された複数個数の探索結果値を出力するまでは二分法による探索を繰り返し行なうべく、設定指示部１１，二分法探索用取り込み部１２，分散制御量決定部１５および割り出し部１６を動作させるとともに、割り出し部１６から出力されたその複数個数の探索結果値の平均を演算し、その平均の演算結果を探索結果として掃引探索部２０に出力することにより、掃引探索部２０での探索処理を起動させることとしてもよい。【００５４】
すなわち、割り出し部１６において割り出された複数個の分散制御量に、偏波モード分散の影響による光伝送路２の分散特性の変動が現れているような場合においては、これら複数個の分散制御量の平均をとることで、このような偏波モード分散の影響を丸めることができるようになる。
また、再探索制御部１７は、割り出し部１６で割り出された分散制御量により波形劣化の補償がなされた光信号についての誤り訂正数が、予め設定された再探索閾値よりも大きい場合には、二分法探索結果出力部１８において割り出された分散制御値をもとにした探索結果を出力させずに、再度、デフォルト設定指示部１１ａで分散制御量をＶＤＣ３に設定することにより、二分法による探索を行なうべく設定指示部１１を制御するものである。【００５５】
この再探索閾値は、例えば、光伝送路２を介して接続される光送信機と光受信機６との通信の確立を確保できる誤り訂正数上限値（例えば受信データ処理部４で誤り訂正を行なうことができる最大の誤り訂正数）として設定することができる。即ち、割り出し部１６で割り出された分散制御量であっても、その分散制御量は、ＶＤＣ３に設定したとしても通信の確立を確保できない程度のものであるため、再度探索を行なって、探索中に分散特性が回復して通信の確立を確保できる程度の分散制御量を探索するようにしているのである。【００５６】
また、上述の掃引探索部２０は、分散制御量掃引部２１，掃引探索用取り込み部２２，掃引結果出力部２３，品質指標値判定部２４，掃引制御部２５および再探索制御部２６をそなえている。
ここで、分散制御量掃引部２１は、上述の二分法探索部１０で探索された分散制御量を基準とした限定範囲内を予め設定されたステップ幅で分散制御量を増大方向又は減少方向に掃引（ディザリング）させるものであり、掃引探索用取り込み部２２は、分散制御量掃引部２１で掃引された分散制御量による品質指標値である誤り訂正数を受信データ処理部４から各々取り込むものである。【００５７】
なお、この掃引探索部２０で探索を行なう上述の限定範囲は、当該掃引探索部２０での探索中のＰＭＤによる最適分散制御量の変動分を想定して、偏波分散による最適分散制御量の変動幅として想定される分散値幅を実質的に包含するように設定することができる。このような分散値幅を包含するように設定される分散値幅であっても、前述の二分法探索部１０での探索開始する際の２つのデフォルト分散制御量の幅よりも、十分に狭くすることができる。【００５８】
また、掃引探索結果出力部２３は、分散制御量掃引部２１で分散制御量が掃引された範囲において、掃引探索用取り込み部２２で取り込んだ誤り訂正数が最も良好な分散制御量を割り出し、探索結果として出力するものである。更に、品質指標値判定部２４は、掃引探索用取り込み部２２で各々取り込まれる誤り訂正数について、予め設定された優良品質基準に達しているか否かを判定するとともに、分散制御量掃引部２１における当該方向の掃引が続行不要となる予め設定された探索進行停止基準を超えているかを判定するものである。【００５９】
そして、掃引制御部２５においては、品質指標値判定部２４において、取り込まれた品質指標値が上述の探索進行停止基準を超えていると判定された場合には、分散制御量掃引部２１における当該方向の掃引を停止させる一方、上述の取り込まれた誤り訂正数が優良品質基準に達していると判定された場合、又は分散制御量掃引部２１における増大方向および減少方向の掃引が停止もしくは終了した場合には、上述の限界範囲の掃引が完了していなくても、分散制御量掃引部２１での分散制御量の掃引を終了させるものである。【００６０】
さらに、上述の掃引探索結果出力部２３においては、掃引制御部２５により分散制御量掃引部２１での掃引が終了された場合、分散制御量掃引部２１で分散制御量が掃引された範囲において、誤り訂正数が最も良好な分散制御量を割り出し、探索結果として出力することができるようになっている。尚、この掃引探索結果出力部２３から出力された探索結果は、ＶＤＣ３に設定されて、以降に続く運用時の受信光信号の分散補償を、探索結果の分散制御量で最適に行なう。【００６１】
再探索制御部２６は、上述の各部２１〜２５の動作によって割り出される分散制御量を、２周期分連続して探索させるべく制御するとともに、２周期分の割り出された分散制御量DSy，DSy-1の絶対値差分が、掃引探索部２０用の再探索閾値ΔDthを超えているか否かを判断する。そして、この分散制御量DSy，DSy-1の絶対値差分が、掃引探索部２０用に予め設定された再探索閾値ΔDthを超えていない場合には掃引探索部２０としての探索結果として最新の分散制御量DSyを出力して、一連の探索処理を終了させる一方、超えている場合には再探索を行なうべく掃引探索部２０をなす各部２１〜２５を制御する。【００６２】
なお、上述の各閾値については、図示しない記憶部にテーブル構成として保持しておくことができる。
上述のごとく構成された分散補償制御装置１の探索部５での具体的な探索動作について、図２および図３のフローチャートに従って以下説明する。
すなわち、通信が確立する前の初期設定動作時には、図２のフローチャートに示すように、まず二分法探索部１０により、ＶＤＣ３での分散制御可能な範囲を受信データ処理部４で生成される誤り訂正数が最適となる分散制御量を粗く探索し、ついで、図３のフローチャートに示すように、掃引探索部２０で、二分法探索部１０にて粗く探索された結果の分散制御量を基準とした限定範囲について、受信データ処理部４で生成される誤り訂正数が最適となる分散制御量を掃引により密に探索することで、二分法探索部１０で粗く探索された分散制御量を微調整する。【００６３】
ここで、図２のフローチャートにおける二分法による探索では、１周期の探索で１個の分散制御量を割り出し部１６で割り出しているが、この１周期中の探索において設定指示部１１でＶＤＣ３に設定指示を行なう回数を示す変数Aを導入する。
そして、二分法探索部１０での探索が開始されると、変数Aを初期設定の「０」から（ステップＡ１）、「１」だけ増加させて（ステップＡ２）、設定指示部１１でデフォルト分散制御量のうちの一つを設定する。この場合においては、ＶＤＣ３の分散制御可変幅における下限値をデフォルト分散制御量D(1)として設定する（ステップＡ３，ステップＡ４）。【００６４】
次いで、このデフォルト分散制御量D(1)がＶＤＣ３に設定されてから、設定された分散制御量による信号品質指標値として、二分法探索用取り込み部１２にて誤り訂正数FEC Count(1)を受信データ処理部４から取り込む（ステップＡ５）。尚、D(x)は、A=x回目の分散制御量を示し、FEC Count(x)は、A=x回目の分散制御量での誤り訂正数である。
つぎに、変数AをA=2として（ステップＡ６の"False"ルートからステップＡ２）、上述のA=1の場合と基本的に同様に、ＶＤＣ３の分散制御可変幅における上限値をデフォルト分散制御量D(2)として設定し（ステップＡ３，ステップＡ４）、つぎに、このデフォルト分散制御量D(2)がＶＤＣ３に設定されてからの信号品質指標値として、二分法探索用取り込み部１２にて誤り訂正数FEC Count(2)を受信データ処理部４から取り込む（ステップＡ５）。【００６５】
なお、二分法探索部１０においては、上述の下限値のデフォルト分散制御量D(1)から上限値のデフォルト分散制御量D(2)の範囲において最適分散制御量が探索されるので、これらのデフォルト分散制御量D(1)，D(2)については、少なくともこれらの値の間に最適な分散制御量を探索できる値、例えばＶＤＣ３の分散制御可変範囲の下限および上限とすることができる。【００６６】
さらに、変数AをA=3として（ステップＡ６の"False"ルートからステップＡ２）、設定指示部１１をなすデフォルト設定指示部１１ａでは、D(1)とD(2)の中間値｛D(1)＋D(2)｝/2をデフォルト中間値D(3)としてＶＤＣ３に設定し（ステップＡ３，ステップＡ４）、D(1)，D(2)の場合と同様に、この分散制御量D(3)がＶＤＣ３に設定されてからの信号品質指標値として、二分法探索用取り込み部１２にて誤り訂正数FEC Count(3)を受信データ処理部４から取り込む（ステップＡ５）。【００６７】
つぎに、変数AをA=4とし（ステップＡ６の"False"ルートからステップＡ２）、分散制御量決定部１５の第１処理部１３において、分散制御量D(2)のときの誤り訂正数FEC Count(2)と分散制御量D(1)のときの誤り訂正数FEC Count(1)とを比較し、少ない側のFEC Countでの分散値と、D(2)およびD(1)の中間値である分散制御量D(3)と、の中間値をD(4)として、ＶＤＣ３に設定するとともに（ステップＡ３，ステップＡ４）、この分散制御量D(4)がＶＤＣ３に設定されてからの信号品質指標値として、二分法探索用取り込み部１２にて誤り訂正数FEC Count(4)を受信データ処理部４から取り込む（第１工程、ステップＡ５）。【００６８】
そして、以降は（ステップＡ６の"True"ルート）、第２処理部１４により、ＶＤＣ３に直前に設定した分散制御量と、直前に設定した分散制御量よりも１つ前に設定した分散制御量と、の差があらかじめ設定された差分閾値Ｔｈ１よりも小さくなるまで（又は差分閾値Ｔｈ１以下となるまで）、直前に設定した分散制御量よりも前に遡って設定された２つの分散制御量についての誤り訂正数のうちで小さい側の誤り訂正数に対応した分散制御量と、直前に設定した分散制御量との中間値に相当する分散制御量を、続いてＶＤＣ３に設定し、かつ続いて設定した分散制御量についての誤り訂正数を受信データ処理部４から取り込む処理を繰り返す（第２工程、ステップＡ７の"True"ルートからステップＡ２，ステップＡ３）。【００６９】
たとえば、ＶＤＣ３に直前に設定した分散制御量D(4)と、直前に設定した分散制御量D(4)よりも１つ前に設定した分散制御量D(3)と、の差があらかじめ設定された差分閾値Ｔｈ１よりも大きい場合には、直前に設定した分散制御量D(4)よりも前に遡って設定された２つの分散制御量D(2)，D(1)についての誤り訂正数のうちで小さい側の誤り訂正数に対応した分散制御量と、直前に設定した分散制御量D(4)との中間値に相当する分散制御量をD(5)として、続いてＶＤＣ３に設定し、かつ続いて設定した分散制御量D(5)についての誤り訂正数FEC Count(5)を受信データ処理部４から取り込む（ステップＡ７の"True"ルートからステップＡ２，ステップＡ３）。【００７０】
そして、ＶＤＣ３に直前に設定した分散制御量D(A)と、直前に設定した分散制御量よりも１つ前に設定した分散制御量D(A-1)と、の差があらかじめ設定された差分閾値Ｔｈ１よりも小さくなった場合においては、この時点において二分法探索での目標の分解能まで探索が行なわれたとして、探索動作は終了し、最適な分散制御量の抽出処理に移る。
すなわち、割り出し部１６において、前述のデフォルト分散制御量まで遡ってＶＤＣ３に設定された全ての分散制御量D(1)〜D(A)のうちで品質指標値が最も良好な分散制御量Dxおよびそのときの誤り訂正数FEC Count_x(Dx)を割り出す（第３工程、ステップＡ７の"False"ルートからステップＡ８）。尚、Dxは二分法によるｘ回目に設定された分散制御量であって最適な分散制御量を示し、FEC Count_x(y)は、二分法の回数ｘ回目で分散制御量yの時に取得した誤り訂正数である。【００７１】
また、割り出し部１６において割り出された分散制御量が、予め設定された再探索閾値Ｔｈ２よりも大きい場合には、再探索制御部１７の制御により、上述のごとき二分法によって分散制御量を再探索する（ステップＡ９の"False"ルートからステップＡ１）。例えば図４に示すように、二分法探索部１０で第１周期目に行なった探索の結果、トレランスカーブＣ１上の点♯１を割り出した場合においては、この点♯１の誤り訂正数（FEC Count）は再探索閾値Ｔｈ２（図４のＥｒｒＴＨ＿１１参照）よりも大きい値であるため、再探索制御部１７の制御により再探索される。【００７２】
しかしながら、第２周期目での探索によっても、割り出したレランスカーブＣ２上の点♯２の誤り訂正数が再探索閾値Ｔｈ２よりも大きいため、二分法探索結果出力部１８に出力することはできない。この場合においては、第３周期目での探索によって初めて再探索閾値Ｔｈ２を下回る誤り訂正数を有する（トレランスカーブＣ３上の）点♯３を探索することができる。【００７３】
さらに、二分法探索結果出力部１８においては、割り出し部１６において予め設定された複数個数ｘの探索結果値を出力するまでは二分法による探索を繰り返し行なうべく、設定指示部１１，二分法探索用取り込み部１２，分散制御量決定部１５および割り出し部１６を動作させる。そして、二分法探索結果出力部１８では、割り出し部１６から出力されたその複数個数の探索結果値の平均を演算し、その平均の演算結果を探索結果として掃引探索部２０からＶＤＣ３に出力することにより、掃引探索部２０での探索処理を起動させる（第４工程、ステップＡ１０）。【００７４】
たとえば、図５に示すように、第１周期〜第４周期の探索を行なった結果、割り出した分散制御量Ｄ１が再探索閾値Ｔｈ２を超える第１回目を除き、第２周期目〜第４周期目での探索で得られた分散制御量Ｄ２〜Ｄ４を平均することにより、平均の演算結果（Ｄ２+Ｄ３+Ｄ４）／３を探索結果として出力することができる。これにより、この図５に示すそれぞれの周期でのトレランスカーブＣ１１〜Ｃ１４に見られるように、割り出し部１６において割り出された複数個の分散制御量に偏波モード分散の影響による光伝送路２の分散特性の変動が現れているような場合においても、これら複数個の分散制御量の平均をとることで、このような偏波モード分散の影響を丸めることができるようになる。【００７５】
換言すれば、前述の図１３に示すような４０Ｇｂｉｔ／ｓの光伝送における厳格な分散特性が求められる場合においても、後段の掃引探索部２０による探索処理と協同して、分散−Ｑペナルティの座標を通信の確立を確保できる台形領域内の点を従来技術よりも高速に探索することができるようになる。
なお、二分法探索結果出力部１８においては、割り出し部１６で割り出された一つの分散制御量をそのまま粗く探索された結果の分散制御量とすることもできる。【００７６】
さらに、上述の二分法探索部１０で粗い探索がなされると、続いて図３に示すように、上述のごとき粗い探索結果の微調整が掃引探索部２０で行なわれる。図３のフローチャートにおける掃引（ディザリング）による探索では、１周期の探索で二分法探索結果出力部１８から出力される分散制御量を中心として分散値の減少方向および増加方向の限定範囲で掃引が行なわれるが、この掃引探索部２０の分散制御量掃引部２１でＶＤＣ３に分散制御量を設定する回数を示す変数Bを導入する。【００７７】
さらに、ディザリングのステップ幅をＤstepとし、一方向（分散値の増加方向又は減少方向）で最大ｎステップディザリングさせるとすると、最大変動幅はｎ×Ｄstepとなる。本実施形態においては、最初にｎステップの減少方向のディザリング（このときの変数Bは2〜n+1）、即ちｎ回の分散値減少方向へのＶＤＣ３の制御量設定および誤り訂正数の取り込みを行ない、ついで、ｎステップの増大方向のディザリングを行なう（このときの変数Bはn+2〜2n+1）。【００７８】
まず、掃引探索部２０での探索が開始されると、変数Bを初期設定の「０」から（ステップＢ１）、「１」だけ増加させて（ステップＢ２）、分散制御量掃引部２１で、二分法探索部１０をなす二分法探索結果出力部１８から出力された粗調整の結果としての分散制御量DS(1)をＶＤＣ３に設定すべき値と定める（ステップＢ３）。尚、分散制御量掃引部２１では、定められたDS(1)の値をＶＤＣ３に設定制御するに先立って、ＶＤＣ３における分散制御量として設定可能な範囲内にあるか否かを判断している（ステップＢ４）。【００７９】
すなわち、DS(1)がＶＤＣ３における分散制御量として設定可能な範囲内にあれば、当該DS(1)についてのＶＤＣ３への設定を行なうが（ステップＢ４の"True"ルートからステップＢ５）、DS(1)が設定可能な範囲を超えている場合には、減少方向への掃引は停止させて、増大方向の掃引に移行する（ステップＢ４の"False"ルート、ステップＢ１１の"True"ルート、ステップＢ１２でB=n+1、ステップＢ９の"False"ルートからステップＢ２でB=n+2）。【００８０】
ついで、この分散制御量DS(1)がＶＤＣ３に設定されて減少方向へのディザリングが行なわれる場合において、設定された分散制御量による信号品質指標値として、掃引探索用取り込み部２２にて誤り訂正数FEC Count(1)を受信データ処理部４から取り込む（ステップＢ６）。尚、DS(y)は、Ｂ=y回目の分散制御量を示し、FEC Count(y)は、Ｂ=y回目の分散制御量での誤り訂正数である。【００８１】
そして、品質指標値判定部２４では、このように掃引探索用取り込み部２２で取り込まれた誤り訂正数FEC Count(1)の値が、前述の通信の確立を確保できる上限閾値（探索進行停止基準、図６のＥｒｒｔｈ＿２１参照）を超えているか否かを判定する（ステップＢ７の"True"ルートからステップＢ８）。
掃引制御部２５では、品質指標値判定部２４の判定結果に基づき、誤り訂正数FEC Count(1)の値が、通信の確立を確保できる上限閾値（探索進行停止基準）を超えていなければ、更に探索を進めることになるが（ステップＢ８の"True"ルート）、超えている場合には、減少方向でのディザリングは停止され、増加方向のディザリングに移る（ステップＢ８の"False"ルートからステップＢ１１の"Tlue"ルート、ステップＢ１２、ステップＢ９の"False"ルートからステップＢ２）。【００８２】
また、誤り訂正数FEC Count(1)の値が、上述の上限閾値を超えておらず、更に探索が進む場合には、分散制御量掃引部２１では、変数Bを「１」増加させることによりB=2として（ステップＢ９の"False"ルートからステップＢ２）、分散制御量を減少方向のDS(2)＝DS(1)−DSstep×(2-1)＝DS(1)−DSstepとして（ステップＢ３）、これをＶＤＣ３に設定する（ステップＢ４の"True"ルートからステップＢ５）。つぎに、この分散制御量DS(2)がＶＤＣ３に設定されてからの信号品質指標値として、掃引探索用取り込み部２２にて誤り訂正数FEC Count(2)を受信データ処理部４から取り込む（ステップＢ６）。【００８３】
以降、分散制御量掃引部２１では、B=2の場合と同様に、Bの値がB=n+１となるまで、分散制御量を減少方向のDS(B)＝DS(1)−DSstep×(B-1)として、得られた分散制御量を順次ＶＤＣ３に設定していく（ステップＢ２〜ステップＢ６）。
この場合においても、分散制御量掃引部２１では、このように算出されるDS(B)の値があらかじめ設定された上下限の範囲、即ちＶＤＣ３で設定可能な当該分散制御量の範囲内にあるかがＶＤＣ３への設定制御に先行して判断している。即ち、DS(B)の値がＶＤＣ３で設定可能な当該分散制御量の範囲内にあれば、当該DS(B)の制御量がＶＤＣ３に設定されるが（ステップＢ４の"True"ルートからステップＢ５）、範囲内になければ、増加方向のディザリングのための分散制御量の計算に移行する（ステップＢ４の"False"ルート、ステップＢ１１の"True"ルート、ステップＢ１２でB=n+1、ステップＢ９の"False"ルートからステップＢ２でB=n+2）。【００８４】
また、上述のB=2〜n+1での減少方向のDS(B)の値をＶＤＣ３に設定して対応するFEC Count(B)を取り込む処理の過程においては、品質指標値判定部２４で、掃引探索用取り込み部２２で取り込まれた誤り訂正数が、予め設定された優良品質基準を超えている否かを判定する（ステップＢ６に続くステップＢ７の"False"ルートからステップＢ１０）。
具体的には、取り込まれた誤り訂正数が、優良品質基準として、これ以上探索を不要とするほど十分に信号品質が良いとされる下限閾値を下回ると判定された場合には、掃引制御部２５では、現在の探索の方向にかかわらず探索処理を終了させる。そして、掃引結果出力部２３では、それまで取り込まれた分散制御量のうちで誤り訂正数がもっとも小さい値に対応する分散制御量を割り出して出力することができる（ステップＢ１０の"False"ルートからステップＢ１４）。【００８５】
これにより、光伝送路２の特性が優良であり、上述の限定範囲であってもすべて探索する必要がないほど良好な信号品質をもたらす分散制御量が探索できた場合には、その時点で探索処理を終了させることができるので、掃引探索部２０での探索処理をより一層高速化させることができる。尚、この優良判定基準をなす下限閾値としては、例えば図６に示すエラーフリーとなるような値Ｅｒｒｔｈ＿２２とすることができる。【００８６】
また、品質指標値判定部２４では、掃引探索用取り込み部２２で取り込まれた誤り訂正数が、予め設定された優良品質基準を超えていないと判定された場合、次に、誤り訂正数FEC Count(B)の値が、通信の確立を確保できる上限閾値（探索進行停止基準）を超えているか否かを判定する（ステップＢ１０の"True"ルートからステップＢ８）。
このとき、誤り訂正数FEC Count(B)の値が、通信の確立を確保できる上限閾値をこえていなければ、減少方向のディザリングが続行されるが（ステップＢ８の"True"ルート）、上限閾値を超えている場合には（ステップＢ８の"False"ルート）、掃引制御部２５の分散制御量掃引部２１に対する制御により、減少方向でのディザリングは停止され、増加方向のディザリングに移ることになる（ステップＢ１１の"Tlue"ルート、ステップＢ１２でB＝n+1、ステップＢ９の"False"ルートからステップＢ２でB＝n+2）。【００８７】
そして、誤り訂正数FEC Count(B)の値が通信の確立を確保できる上限閾値を越えることなく、減少方向の掃引端点であるＤ(n+1)まで掃引が行なわれた場合には（ステップＢ９の"False"ルート）、掃引制御部２５では、次に、前述の二分法探索結果出力部１８から出力された粗調整の結果としての分散制御量であるDS(1)を起点として、増加方向のディザリングを行なうべく、分散制御量掃引部２１を制御する（ステップＢ２，ステップＢ３）。この場合においては、分散制御量を増加方向のDS(B)＝DS(1)＋DSstep×(B-1-n)として、得られた分散制御量を順次ＶＤＣ３に設定していく（ステップＢ２〜ステップＢ６）。【００８８】
この増加方向のディザリングを行なう場合においても、分散制御量掃引部２１では、このように算出されるDS(B)の値があらかじめ設定された上下限の範囲、即ちＶＤＣ３で設定可能な当該分散制御量の範囲内にあるかがＶＤＣ３への設定制御に先行して判断している。即ち、DS(B)の値がＶＤＣ３で設定可能な当該分散制御量の範囲内にあれば、当該DS(B)の制御量がＶＤＣ３に設定されるが（ステップＢ４の"True"ルートからステップＢ５）、範囲内になければ、増加方向のディザリングを停止させる。この場合においては、減少方向、増加方向双方のディザリングが終了したことになるので、掃引結果出力部２３での最適分散制御量の抽出に割り出し（ステップＢ４の"False"ルート、ステップＢ１１の"False"ルート、ステップＢ１３でB=2n+1、ステップＢ９の"True"ルートからステップＢ１４）。【００８９】
さらに、上述のB＝n+2〜2n+1の場合の探索の過程でも、品質指標値判定部２４で、掃引探索用取り込み部２２で取り込まれた誤り訂正数についての優良品質基準および探索進行停止基準を超えているか否かの判定が行なわれる。即ち、取り込まれた誤り訂正数が、予め設定された優良品質基準を超えているか、具体的には、取り込まれた誤り訂正数が、これ以上探索を不要とするほど十分に信号品質が良いとされる下限閾値を下回ると判定された場合には、掃引制御部２５では、探索の方向にかかわらず探索処理を終了させ、掃引結果出力部２３での最適分散制御量の割り出しに進む（ステップＢ１０の"False"ルートからステップＢ１４）。【００９０】
また、品質指標値判定部２４では、掃引探索用取り込み部２２で取り込まれた誤り訂正数が、予め設定された優良品質基準を超えていないと判定された場合、次に、誤り訂正数FEC Count(B)の値が、通信の確立を確保できる上限閾値（探索進行停止基準）を超えているかを判定する（ステップＢ１０の"True"ルートからステップＢ８の"False"ルート）。
このとき、掃引制御部２５では、誤り訂正数FEC Count(B)の値が、通信の確立を確保できる上限閾値（探索進行停止基準）を超えていない場合には、引き続き増加方向のディザリングが続けられるが（ステップＢ８の"True"ルート）、超えている場合には、一連のディザリング処理を終了させ、掃引結果出力部２３での最適分散制御量の割り出しに進む（ステップＢ８の"False"ルート、ステップＢ１１の"False"ルート、ステップＢ１３でB=2n+1、ステップＢ９の"True"ルートからステップＢ１４）。【００９１】
このようにして、増加方向への探索についても終了すると、掃引結果出力部２３では、それまで掃引により誤り訂正数を取り込んできた分散制御量DS(1)〜DS(2n+1)のうちで、一番誤り訂正数FEC Countの値が少ない分散制御量を、信号品質が優良となる分散制御量として割り出して、掃引探索部２０の探索結果として出力する（ステップＢ１４）。
さらに、再探索制御部２６では、上述のステップＢ１〜Ｂ１４による１周期の探索処理によって割り出される分散制御量を、２周期分連続して探索させるべく、掃引探索部２０をなす各機能部２１から２５を制御するとともに、探索された２周期分の割り出された分散制御量DSy，DSy-1の絶対値差分が、掃引探索部２０用の再探索閾値ΔDthを超えているか否かを判断する（図６参照）。【００９２】
そして、この分散制御量DSy，DSy-1の絶対値差分が、掃引探索部２０用の再探索閾値ΔDthを超えていない場合には掃引探索部２０としての探索結果として最新の分散制御量DSyを出力して、一連の探索処理を終了させる一方（ステップＢ１５の"True"ルート）、超えている場合には再探索を行なうべく掃引探索部２０をなす各部２１〜２５を制御する（ステップＢ１５の"False"ルート）。尚、Dsyは、ディザリングｙ周期目に探索結果出力部２３で割り出された分散制御量である。【００９３】
なお、上述の掃引探索部２０での限定範囲は、二分法探索結果出力部１８からの粗い探索の結果となる分散制御量DS(1)を起点として、減少方向および増加方向にDSstep×nだけ広がる範囲として規定することができるが、この限定範囲の幅であるDSstep×２nの値としては、少なくとも、偏波分散による最適分散制御量の変動幅として想定される分散値変動幅を実質的に包含させる値として規定することができる。【００９４】
このようにすれば、掃引探索部２０での探索中において、ＯＳＮＲや偏波モード分散による光伝送路２の分散特性が変動する場合においても、その変動成分を追従して探索することができる。このため、分散特性が変動してから閾値判定等によって再探索を行なう従来技術に比べて、ＯＳＮＲや偏波モード分散に対する特性変動に対して探索の追従能力を向上させることができる。【００９５】
また、このような変動幅としても、ＶＤＣ３の分散制御可能範囲よりも十分に狭い範囲（例えばＶＤＣ３の分散制御可能範囲の１／３程度以下）に収めることができるので、従来技術よりも更に掃引範囲を絞り込むことができ、探索速度を高速化させることができる。
このように、本発明によれば、二分法探索部１０により、分散制御器３での分散制御可能な範囲において、品質指標値生成部４で生成される品質指標値が良好となる分散制御量を二分法により粗く探索し、掃引探索部２０により、二分法探索部１０で探索された分散制御量を基準とした限定範囲について、品質指標値生成部４で生成される品質指標値が最適となる分散制御量を掃引により密に探索することができるので、分散補償量の探索速度を従来技術よりも高速化させることができる利点がある。【００９６】
また、受信する光信号に偏波モード分散補償のための処理がなされていなくても、光ファイバの温度変化や偏波モード分散の影響を最小限とする波長分散の補償量を高速設定することができる利点もある。
〔Ｂ〕その他
上述した実施形態にかかわらず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。【００９７】
その他、上述した実施形態の開示により、本発明の装置を製造することは可能である。
【図１】
2007141846.tif 000003
【図２】
2007141846.tif 000004
【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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【手続補正書】
【提出日】平成20年11月20日(2008.11.20)
【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】
入力光信号の波形劣化を補償する分散補償量が可変である分散制御器と、該分散制御器より出力された光信号の品質を示す品質指標値を生成する品質指標値生成部と、該品質情報生成部からの前記品質指標値が最適となるように該分散制御器での分散制御量を探索する探索部と、をそなえ、
該探索部は、
該分散制御器での分散制御可能な範囲において、該品質指標値生成部で生成される品質指標値が良好となる分散制御量を二分法により粗く探索する二分法探索部と、
該二分法探索部で探索された分散制御量を基準とした限定範囲について、該品質指標値生成部で生成される品質指標値が最適となる分散制御量を掃引により密に探索する掃引探索部と、をそなえたことを特徴とする分散補償制御装置。
【請求項２】
入力光信号の波形劣化を補償する分散補償量が可変である分散制御器と、該分散制御器より出力された光信号の品質を示す品質指標値を生成する品質指標値生成部と、該品質指標値生成部からの前記品質指標値が最適となるように該分散制御器での分散制御量を探索する探索部と、をそなえた分散補償制御装置における該探索部での分散制御量探索方法であって、
初期設定時には、該分散制御器での分散制御可能な範囲を該品質指標値生成部で生成される品質指標値が最適となる分散制御量を二分法により粗く探索し、
ついで、前記粗く探索された結果の分散制御量を基準とした限定範囲について、該品質指標値生成部で生成される品質指標値が最適となる分散制御量を掃引により密に探索することを特徴とする、分散制御量探索方法。
【請求項３】
前記二分法による探索は、
比較対象としてデフォルトで与えられた２つの分散制御量、および前記２つの分散制御量の中間値の分散制御量をデフォルト中間値として、該分散制御器に順次設定することにより、それぞれの分散制御量についての品質指標値を該品質指標値生成部から取り込み、
前記デフォルト中間値の該分散制御器への設定よりも前２つの前記設定された分散制御量についての品質指標値のうちで小さい側の品質指標値に対応した分散制御量と、前記デフォルト中間値との中間値に相当する分散制御量を、前記デフォルト中間値に続いて該分散制御器に設定し、かつ前記デフォルト中間値に続いて設定した分散制御量についての品質指標値を該品質指標値生成部から取り込む第１工程と、
該分散制御器に直前に設定した分散制御量と、前記直前に設定した分散制御量よりも１つ前に設定した分散制御量と、の差があらかじめ設定された差分閾値以下又は前記差分閾値よりも小さくなるまで、前記直前に設定した分散制御量よりも前に遡って設定された２つの分散制御量についての品質指標値のうちで小さい側の品質指標値に対応した分散制御量と、前記直前に設定した分散制御量との中間値に相当する分散制御量を、続いて該分散制御器に設定し、かつ前記続いて設定した分散制御量についての品質指標値を該品質指標値生成部から取り込む処理を繰り返す第２工程と、
該分散制御器に直前に設定した分散制御量と、前記直前に設定した分散制御量よりも１つ前に設定した分散制御量と、の差があらかじめ設定された差分閾値以下又は前記差分閾値よりも小さくなった場合において、前記デフォルト分散制御量まで遡って該分散制御器に設定された全ての分散制御量のうちで品質指標値が最も良好な分散制御量を割り出す第３工程と、
前記割り出された分散制御量に基づき前記粗く探索された結果の分散制御量を出力する第４工程と、をそなえたことを特徴とする、請求項２記載の分散制御量探索方法。
【請求項４】
前記第４工程において、前記第１〜第３工程を複数回繰り返すことにより割り出された複数の分散制御量の平均を演算し、前記演算によって得られた量を、前記粗く探索された結果の分散制御量とすることを特徴とする、請求項３記載の分散制御量探索方法。
【請求項５】
前記分散制御量を掃引により密に探索する際には、
前記限定範囲内を予め設定されたステップ幅で分散制御量を増大方向又は減少方向に掃引させ、
前記掃引された分散制御量による品質指標値を該品質指標値生成部から各々取り込み、
前記分散制御量が掃引された範囲において、前記取り込んだ品質指標値が最も良好な分散制御量を割り出し、探索結果として出力する一方、
前記各々取り込まれる品質指標値について、予め設定された優良品質基準に達しているか否かを判定するとともに、進行中の方向の掃引が続行不要となる予め設定された探索進行停止基準を超えているかを判定し、
前記取り込まれた品質指標値が前記探索進行停止基準を超えていると判定された場合には、当該進行中の方向の掃引を停止させる一方、前記取り込まれた品質指標値が前記優良品質基準に達していると判定された場合、又は増大方向および減少方向双方の掃引が停止もしくは終了した場合には、前記限界範囲の掃引が完了していなくても、前記掃引を終了させて、
前記分散制御量が掃引された範囲において、品質指標値が最も良好な分散制御量を割り出し、探索結果として出力することを特徴とする請求項２記載の分散制御量探索方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
また、前記第４工程において、前記第１〜第３工程を複数回繰り返すことにより割り出された複数の分散制御量の平均を演算し、前記演算によって得られた量を、前記粗く探索された結果の分散制御量とすることもできる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９７】
その他、上述した実施形態の開示により、本発明の装置を製造することは可能である。
（付記１）
入力光信号の波形劣化を補償する分散補償量が可変である分散制御器と、該分散制御器より出力された光信号の品質を示す品質指標値を生成する品質指標値生成部と、該品質情報生成部からの前記品質指標値が最適となるように該分散制御器での分散制御量を探索する探索部と、をそなえ、
該探索部は、
該分散制御器での分散制御可能な範囲において、該品質指標値生成部で生成される品質指標値が良好となる分散制御量を二分法により粗く探索する二分法探索部と、
該二分法探索部で探索された分散制御量を基準とした限定範囲について、該品質指標値生成部で生成される品質指標値が最適となる分散制御量を掃引により密に探索する掃引探索部と、をそなえたことを特徴とする分散補償制御装置。
（付記２）
該二分法探索部は、
前記品質指標値の値を取り込むための分散制御量を該分散制御器に設定するための指示を該分散制御器に行なう設定指示部と、
該設定指示部で設定指示した前記分散制御量で前記補償がなされた光信号についての品質指標値を、該品質指標値生成部から取り込む二分法探索用取り込み部と、
該二分法探索用取り込み部での取り込み結果から、該設定指示部において設定指示がなされて、該二分法探索用取り込み部において続いて前記品質指標値の値を取り込むための分散制御量を決定する分散制御量決定部と、をそなえるとともに、
該設定指示部は、探索開始時にデフォルトで予め設定された２つの分散制御量、および前記２つの分散制御量の中間値の分散制御量を、デフォルト中間値として該分散制御器に順次設定するデフォルト設定指示部をそなえ、
該分散制御量決定部は、
前記デフォルト中間値の該分散制御器への設定よりも前２つの前記設定された分散制御量についての品質指標値のうちで小さい側の品質指標値に対応した分散制御量と、前記デフォルト中間値との中間値に相当する分散制御量を、前記デフォルト中間値に続いて該分散制御器に設定し、かつ前記デフォルト中間値に続いて設定した分散制御量についての品質指標値を該品質指標値生成部から取り込む第１処理部と、
該分散制御器に直前に設定した分散制御量と、前記直前に設定した分散制御量よりも１つ前に設定した分散制御量と、の差があらかじめ設定された差分閾値以下又は前記差分閾値よりも小さくなるまで、前記直前に設定した分散制御量よりも前に遡って設定された２つの分散制御量についての品質指標値のうちで小さい側の品質指標値に対応した分散制御量と、前記直前に設定した分散制御量との中間値に相当する分散制御量を、続いて該分散制御器に設定し、かつ前記続いて設定した分散制御量についての品質指標値を該品質指標値生成部から取り込む処理を繰り返す第２処理部と、をそなえ、
かつ、該分散制御器に直前に設定した分散制御量と、前記直前に設定した分散制御量よりも１つ前に設定した分散制御量と、の差があらかじめ設定された差分閾値以下又は前記差分閾値よりも小さくなった場合において、前記デフォルト分散制御量まで遡って該分散制御器に設定された全ての分散制御量のうちで品質指標値が最も良好な分散制御量を割り出す割り出し部と、
該割り出し部で割り出された分散制御量に基づき前記粗く探索された結果の分散制御量を出力する二分法探索結果出力部と、をそなえたことを特徴とする付記１記載の分散補償制御装置。
（付記３）
該二分法探索制御部で割り出された分散制御量により前記補償がなされた光信号についての品質指標値が、予め設定された再探索閾値よりも大きい場合には、該探索結果出力部において前記割り出された分散制御値をもとに前記探索結果を出力させずに、再度、該デフォルト設定指示部で分散制御量を該分散制御器に設定することにより、前記二分法による探索を行なうべく該設定指示部を制御する再探索制御部をそなえたことを特徴とする付記２記載の分散補償制御装置。
（付記４）
該二分法探索結果出力部は、該二分法探索制御部において割り出された分散制御量を前記探索結果として該掃引探索部へ出力することにより、該掃引探索部での探索処理を起動させることを特徴とする、付記２記載の分散補償制御装置。
（付記５）
該二分法探索制御部においては、予め設定された複数個数の探索結果値を出力するまで前記二分法による探索を行なうべく該設定指示部を制御する一方、
該二分法探索結果出力部は、該二分法探索制御部から出力された前記複数個数の探索結果値の平均を演算し、前記平均の演算結果を前記探索結果として該分散制御器に出力することにより、該掃引探索部での探索処理を起動させることを特徴とする、付記２記載の分散補償制御装置。
（付記６）
該掃引探索部で前記探索を行なう前記限定範囲は、偏波分散による最適分散制御量の変動幅として想定される分散値幅を実質的に包含するように設定されることを特徴とする付記１記載の分散補償制御装置。
（付記７）
該掃引探索部は、
前記限定範囲内を予め設定されたステップ幅で分散制御量を増大方向又は減少方向に掃引させる分散制御量掃引部と、
該分散制御量掃引部で掃引された分散制御量による品質指標値を該品質指標値生成部から各々取り込む掃引探索用取り込み部と、
該分散制御量掃引部で前記分散制御量が掃引された範囲において、前記掃引探索用取り込み部で取り込んだ前記品質指標値が最も良好な分散制御量を割り出し、探索結果として出力する掃引探索結果出力部と、をそなえるとともに、
該掃引探索用取り込み部で各々取り込まれる品質指標値について、予め設定された優良品質基準に達しているか否かを判定するとともに、前記分散制御量掃引部における当該方向の掃引が続行不要となる予め設定された探索進行停止基準を超えているかを判定する品質指標値判定部と、
該品質指標値判定部において、前記取り込まれた品質指標値が前記探索進行停止基準を超えていると判定された場合には、該分散制御量掃引部における当該方向の掃引を停止させる一方、前記取り込まれた品質指標値が前記優良品質基準に達していると判定された場合、又は該分散制御量掃引部における増大方向および減少方向の掃引が停止もしくは終了した場合には、前記限界範囲の掃引が完了していなくても、該分散制御量掃引部での前記分散制御量の掃引を終了させる掃引制御部と、をそなえ、
該掃引探索結果出力部は、掃引制御部により前記分散制御量掃引部での掃引が終了された場合、該分散制御量掃引部で前記分散制御量が掃引された範囲において、品質指標値が最も良好な分散制御量を割り出し、探索結果として出力することを特徴とする付記１記載の分散補償制御装置。
（付記８）
入力光信号の波形劣化を補償する分散補償量が可変である分散制御器と、該分散制御器より出力された光信号の品質を示す品質指標値を生成する品質指標値生成部と、該品質指標値生成部からの前記品質指標値が最適となるように該分散制御器での分散制御量を探索する探索部と、をそなえた分散補償制御装置における該探索部での分散制御量探索方法であって、
初期設定時には、該分散制御器での分散制御可能な範囲を該品質指標値生成部で生成される品質指標値が最適となる分散制御量を二分法により粗く探索し、
ついで、前記粗く探索された結果の分散制御量を基準とした限定範囲について、該品質指標値生成部で生成される品質指標値が最適となる分散制御量を掃引により密に探索することを特徴とする、分散制御量探索方法。
（付記９）
前記二分法による探索は、
比較対象としてデフォルトで与えられた２つの分散制御量、および前記２つの分散制御量の中間値の分散制御量をデフォルト中間値として、該分散制御器に順次設定することにより、それぞれの分散制御量についての品質指標値を該品質指標値生成部から取り込み、
前記デフォルト中間値の該分散制御器への設定よりも前２つの前記設定された分散制御量についての品質指標値のうちで小さい側の品質指標値に対応した分散制御量と、前記デフォルト中間値との中間値に相当する分散制御量を、前記デフォルト中間値に続いて該分散制御器に設定し、かつ前記デフォルト中間値に続いて設定した分散制御量についての品質指標値を該品質指標値生成部から取り込む第１工程と、
該分散制御器に直前に設定した分散制御量と、前記直前に設定した分散制御量よりも１つ前に設定した分散制御量と、の差があらかじめ設定された差分閾値以下又は前記差分閾値よりも小さくなるまで、前記直前に設定した分散制御量よりも前に遡って設定された２つの分散制御量についての品質指標値のうちで小さい側の品質指標値に対応した分散制御量と、前記直前に設定した分散制御量との中間値に相当する分散制御量を、続いて該分散制御器に設定し、かつ前記続いて設定した分散制御量についての品質指標値を該品質指標値生成部から取り込む処理を繰り返す第２工程と、
該分散制御器に直前に設定した分散制御量と、前記直前に設定した分散制御量よりも１つ前に設定した分散制御量と、の差があらかじめ設定された差分閾値以下又は前記差分閾値よりも小さくなった場合において、前記デフォルト分散制御量まで遡って該分散制御器に設定された全ての分散制御量のうちで品質指標値が最も良好な分散制御量を割り出す第３工程と、
前記割り出された分散制御量に基づき前記粗く探索された結果の分散制御量を出力する第４工程と、をそなえたことを特徴とする、付記８記載の分散制御量探索方法。
（付記１０）
前記第４工程において、前記第３工程で割り出された分散制御量を、前記掃引による探索を行なう基準となる前記粗く探索された結果の分散制御量とすることを特徴とする、付記９記載の分散制御量探索方法。
（付記１１）
前記第４工程において、前記第１〜第３工程を複数回繰り返すことにより割り出された複数の分散制御量の平均を演算し、前記演算によって得られた量を、前記粗く探索された結果の分散制御量とすることを特徴とする、付記９記載の分散制御量探索方法。
（付記１２）
前記第３工程によって割り出された分散制御量が、予め設定された再探索閾値よりも大きい場合には、前記二分法によって分散制御量を再探索することを特徴とする、付記９記載の分散制御量探索方法。
（付記１３）
前記掃引により密に探索を行なう前記限定範囲は、偏波分散による最適分散制御量の変動幅として想定される分散値変動幅を実質的に包含することを特徴とする付記８記載の分散制御量探索方法。
（付記１４）
前記分散制御量を掃引により密に探索する際には、
前記限定範囲内を予め設定されたステップ幅で分散制御量を増大方向又は減少方向に掃引させ、
前記掃引された分散制御量による品質指標値を該品質指標値生成部から各々取り込み、
前記分散制御量が掃引された範囲において、前記取り込んだ品質指標値が最も良好な分散制御量を割り出し、探索結果として出力する一方、
前記各々取り込まれる品質指標値について、予め設定された優良品質基準に達しているか否かを判定するとともに、進行中の方向の掃引が続行不要となる予め設定された探索進行停止基準を超えているかを判定し、
前記取り込まれた品質指標値が前記探索進行停止基準を超えていると判定された場合には、当該進行中の方向の掃引を停止させる一方、前記取り込まれた品質指標値が前記優良品質基準に達していると判定された場合、又は増大方向および減少方向双方の掃引が停止もしくは終了した場合には、前記限界範囲の掃引が完了していなくても、前記掃引を終了させて、
前記分散制御量が掃引された範囲において、品質指標値が最も良好な分散制御量を割り出し、探索結果として出力することを特徴とする付記８記載の分散制御量探索方法。
【国際調査報告】
2007141846.tif 000016
2007141846.tif 000017
2007141846.tif 000018
2007141846.tif 000019