(57)【要約】【課題】本発明は、チャネル間隔推定装置、波長検出装置及び受信機を提供する。【解決手段】前記チャネル間隔推定装置は、受信信号の周波数スペクトル情報に基づいて、周波数スペクトル間隙幅を測定する測定ユニット；及び、予め設定されたチャネル間隔と周波数スペクトル間隙幅との間の対応関係に基づいて、前記周波数スペクトル間隙幅を用いてチャネル間隔を確定する確定ユニットを含む。測定ユニットは、予め設定された参考パワーレベルを基づいて参考パワーを確定し、受信信号の周波数スペクトル情報中の中央チャネルの左側又は右側の間隙において前記参考パワーに対応する二つの周波数点の周波数の差を前記周波数スペクトル間隙幅とする。本発明により、波長検出精度を向上させることができる。【選択図】図１
2016144207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチキャリア光通信システムにおけるチャネル間隔推定装置であって、
受信信号の周波数スペクトル情報に基づいて、周波数スペクトル間隙幅を測定するための測定ユニット；及び
予め設定された、チャネル間隔と周波数スペクトル間隙幅との間の対応関係に基づいて、前記周波数スペクトル間隙幅によりチャネル間隔を確定するための確定ユニットを含む、装置。
【請求項２】
請求項1に記載の装置であって、
前記測定ユニットは、
前記受信信号を得るための取得モジュール；
前記取得モジュールが得た前記受信信号から、前記周波数スペクトル情報を抽出するための抽出モジュール；及び
予め設定された参考パワーレベルに基づいて参考パワーを確定し、前記受信信号の前記周波数スペクトル情報中の中央チャネルの左側又は右側の間隙において前記参考パワーに対応する二つの周波数点の周波数の差を前記周波数スペクトル間隙幅とするための測定モジュールを含む、装置。
【請求項３】
請求項2に記載の装置であって、
前記抽出モジュールは、
前記受信信号を所定数量のセクションに分割するための直並列変換モジュール；
各セクションの信号に対してフーリエ変換を行い、各セクションの信号の周波数スペクトルを得るためのフーリエ変換モジュール；及び
各セクションの信号の周波数スペクトルのモジュラー平方を計算し、各セクションの信号のパワースペクトルを取得し、そして、全てのセクションの信号のパワースペクトルに対して平均又は加重平均を行い、全てのセクションの信号の平均パワースペクトルを前記周波数スペクトル情報とするための計算モジュールを含む、装置。
【請求項４】
請求項2に記載の装置であって、
前記測定ユニットは、更に、
入力信号に対して周波数スペクトル復元を行い、周波数スペクトル復元された信号を次の処理の入力信号とするための復元モジュールを含む、装置。
【請求項５】
請求項4に記載の装置であって、
前記復元モジュールは、前記入力信号の周波数スペクトルの各周波数点の値に修正係数を乗算することにより、前記入力信号に対して周波数スペクトル復元を行う、装置。
【請求項６】
請求項5に記載の装置であって、
前記修正係数は、受信機の各周波数点におけるレスポンスの値の逆数である、装置。
【請求項７】
請求項2に記載の装置であって、
前記測定ユニットは、更に、
入力信号のノイズフロアの値を確定し、前記入力信号の各周波数点において前記イズフロアの値を減算し、ノイズ除去後の信号を次の処理の入力信号とするための除去モジュールを含む、装置。
【請求項８】
請求項1に記載の装置であって、更に、
隣接受信機が送信した参考情報を受信し、前記参考情報に基づいて前記周波数スペクトル間隙幅に対して調整を行うためのジョイント処理ユニットを含む、装置。
【請求項９】
波長検出装置であって、
前記波長検出装置は、請求項１〜８の任意の１項に記載のチャネル間隔推定装置が推定したチャネル間隔に基づいて波長検出を行う、波長検出装置。
【請求項１０】
コヒーレント光受信機であって、
前記コヒーレント光受信機は、請求項１〜８の任意の１項に記載のチャネル間隔推定装置を含む、コヒーレント光受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチキャリア光通信システムに関し、特に、チャネル間隔推定装置、波長検出装置及び受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチキャリア光通信システムでは、各サブキャリアのデータが若干個の相互独立的光キャリアに変調される。理想の条件では、各レーザーの波長が安定し、キャリアの波長間隔が固定不変である。しかし、実際のシステムでは、レーザーの波長が駆動電流の変化、温度の波動、共振空洞の劣化などの影響を受けるので、出力されたキャリアの波長が一定の範囲内でドリフトする。このような波長の不確定な変化は、マルチキャリア光通信システムに大きな影響を与えることがあり、このような影響は、主に、1）各サブキャリアのチャネル間に、隣接チャネルへのクロストークが出現し；2）酷いディストーションがエッジ（edge）サブキャリアに与えられるとして現れる。
【０００３】
有効な波長監視（検出）方法は、レーザー波長のドリフトを回避する重要な手段である。波長監視を行った上で、各レーザーの波長に対してフィードバックによる調整を行い、波長の大幅な変化を避けることで、各サブキャリアの波長へのロッキングを実現することができる。安定なサブキャリア波長は、隣接チャネルへのクロストークを避けることができるのみならず、周波数スペクトルのリソースをより有効に利用して周波数スペクトルの利用率を増加させることもできる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
波長監視は、サブキャリアの波長へのロッキングの実現の基礎であり、マルチキャリア光通信システムをさらに最適化するための有効な手段でもある。波長監視の実現過程では、余分なハードウェアオーバーヘッドが望ましくないため、受信機中でデジタル信号処理に基づく波長監視を行うことが重要視されている。
【０００５】
本発明の目的は、光受信機中で信号処理を行うことにより、低複雑度でサブキャリア間隔又は波長情報を得ることができるチャネル間隔推定装置、波長検出装置及び受信機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面によれば、マルチキャリア光通信システムにおけるチャネル間隔推定装置が提供され、前記装置は、
受信信号の周波数スペクトル情報に基づいて、周波数スペクトル間隙幅を測定するための測定ユニット；及び
予め設定された、チャネル間隔と周波数スペクトル間隙幅との間の対応関係に基づいて、前記周波数スペクトル間隙幅を用いてチャネル間隔を確定するための確定ユニットを含む。
【０００７】
本発明の有益な効果は、ハードウェアオーバーヘッドが増えずに、サブキャリア間隔推定精度を向上させ、波長検出誤差を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例によるチャネル間隔推定装置の構成を示す図である。
【図２】チャネル間隔推定の基本原理を示す図である。
【図３】受信信号から周波数スペクトル情報を抽出することを示す図である。
【図４】周波数スペクトル情報に基づいて周波数スペクトル間隙幅を測定することを示す図である。
【図５】ディストーション周波数スペクトルに対して周波数スペクトル復元を行うことを示す図である。
【図６】ノイズ有り周波数スペクトルに対してノイズ除去を行うことを示す図である。
【図７】実施例によるコヒーレント光受信機の構成を示す図である。
【図８】実施例によるマルチキャリア光通信システムのトポロジーを示す図である。
【図９】実施例によるチャネル間隔推定方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付した図面を参照しながら、本発明を実施するための形態を詳しく説明する。
【００１０】
本発明は、光受信機が得た周波数スペクトル情報を用いて、受信機の周波数スペクトル間隙幅に対して推定を行うことで、サブキャリア間隔に対しての判断を実現することができる。そのうち、上述の周波数スペクトル情報に対して必要な処理を行うことで、周波数スペクトル間隙推定精度を向上させることができる。また、推定されたサブキャリア間隔に基づいて波長検出を行うことで、波長検出精度を向上させることもできる。
【実施例１】
【００１１】
本発明の実施例はマルチキャリア光通信システムにおけるチャネル間隔推定装置を提供する。図1は該装置の構成図であり、図1に示すように、該装置は、測定ユニット11及び確定ユニット12を含む。
【００１２】
測定ユニット11は、受信信号の周波数スペクトル情報に基づいて、周波数スペクトル間隙幅を測定するために用いられる。
【００１３】
確定ユニット12は、予め設定された、チャネル間隔と周波数スペクトル間隙幅との間の対応関係に基づいて、前記周波数スペクトル間隙幅によりチャネル間隔を確定するために用いられる。
【００１４】
図2は本実施例のチャネル間隔推定の基本原理を示す図である。図2に示すように、一つの光受信機のバンド幅範囲内において、復調する必要がある中間チャネル（中央チャネルと称され、以下、同じ。）の他、同時に受信される左右の一部の隣接チャネル情報も含まれる。光受信機のバンド幅が限られているため、左右の二つの隣接チャネル情報は、一部のみの情報が受信され、周波数スペクトル上で図中の太い実線に示す範囲として表される。この範囲内では、隣接チャネルの周波数スペクトルが完全でないので、二つのチャネルの中心波長の間隔を直接的に判断することができない。本実施例では、隣接チャネル（即ち、隣接するチャネル）の間の周波数スペクトル間隙幅を測定する方法により、チャネル間隔を間接的に推定することができる。図2に示すように、周波数スペクトル間隙幅は、あるパワーレベル上でのローカルチャネルの周波数スペクトルの負勾配（slope）エッジから隣接チャネル正勾配エッジまでの距離と定義される。受信機のバンド幅範囲内において周波数スペクトル間隙の存在を常に保証することができるので、特定の受信周波数スペクトルについては、間隙幅によってチャネル間隔を常に反映することができる。本発明は、このよう原理に基づいて、周波数スペクトル間隙幅を測定することで、チャネル間隔を確定することができる。
【００１５】
測定ユニット11の一つの実施方式では、図1に示すように、測定ユニット11は、取得モジュール111、抽出モジュール112、及び測定モジュール113を含む。
【００１６】
取得モジュール111は、受信信号を取得するために用いられる。
【００１７】
抽出モジュール112は、取得モジュール111が取得した受信信号から、周波数スペクトル情報を抽出するために用いられる。
【００１８】
測定モジュール113は、予め設定された参考パワーレベルに基づいて参考パワーを確定し、受信信号の周波数スペクトル情報中の中央チャネルの左側又は右側の間隙において前記参考パワーに対応する二つの周波数点の周波数の差を前記周波数スペクトル間隙幅とするために用いられる。
【００１９】
本実施例では、取得モジュール111は、光受信機から受信信号を受信することができ、該受信信号は、受信機から抽出されたM×N点のサンプリングシーケンスであっても良く、その周波数スペクトルは、図3の左側に示すようであり、該周波数スペクトルは、サブキャリアのチャネル形状を反映することができるが、データ信号のランダム性が原因で、該周波数スペクトルは、かなり大きな範囲内で波動する。間隙幅測定が周波数スペクトルのエンベロープ情報のみ要するので、そのランダムデータ情報を除去すべきである。
【００２０】
本実施例では、抽出モジュール112は、平均法を採用してランダムデータによる影響を除去しても良く、また、その同時に、ウィンドウ関数を用いて畳み込み演算を行うことで平滑効果を実現しても良い。
【００２１】
図3は、抽出モジュール112の一つの実施方式を示す図である。図3の中間に示すように、該実施方式では、抽出モジュール112は、一つの直並列変換モジュール31、一つのフーリエ変換モジュール32、及び一つの計算モジュール33を含んでも良い。直並列変換モジュール31は、受信信号を所定数量のセクションに分割するために用いられ、セクションとセクションとの間は重なりがあっても良く、なくても良く、例えば、上述のM×N点のサンプリングシーケンスをMセクションのサブシーケンスに直並列変換し、各セクションはN点を有する。フーリエ変換モジュール32は、各セクションの信号に対してフーリエ変換を行い、各セクションの信号の周波数スペクトルを得るために用いられ、即ち、各セクションの信号を時間領域から周波数領域に変換し、例えば、各セクションのサブシーケンスに対してそれぞれ高速フーリエ変換を行い、その周波数スペクトルを得ることができる。計算モジュール33は、各セクションの信号の周波数スペクトルのモジュラー平方を計算し、周波数領域のパワースペクトル形状を反映するために各セクションの信号のパワースペクトルを取得し、そして、全てのセクションの信号のパワースペクトルに対して平均又は加重平均を行い、全てのセクションの信号の平均パワースペクトルを、抽出される周波数スペクトル情報とするために用いられる。このように、各セクションの信号上でのランダム情報が平均後に有効に抑制されたため、出力された平滑な周波数スペクトルは、図3の右側に示すようである。
【００２２】
そのうち、オプションで、抽出モジュール112は更に時間領域加ウィンドウモジュール（畳み込み演算モジュールとも言う）34を含んでも良い。図3に示すように、時間領域加ウィンドウモジュール34は、直並列変換モジュール31の後に位置し、かつ、フーリエ変換モジュール32の前に位置し、それは、直接的に、各セクションの信号の周波数スペクトルに対してウィンドウ関による数畳み込み演算を行うことができ、例えば、各セクションの信号の周波数スペクトルに対して一つの特定のウィンドウ関数を用いて畳み込み演算を行うことで、周波数スペクトルの平滑効果を達成することができる。
【００２３】
本実施例では、受信信号の周波数スペクトル情報を得た後に、測定モジュール113は、該周波数スペクトル情報に基づいて前記周波数スペクトル間隙幅を測定することができる。
【００２４】
図4は、測定モジュール113の一つの実施方式を示す図である。図4に示す周波数スペクトルは、受信信号から直接抽出したものであっても良く、受信信号から抽出した周波数スペクトルに対して処理を行った後の周波数スペクトルであって良く、例えば、抽出した周波数スペクトルに対して周波数スペクトル復元、ノイズ除去などを行っても良く、具体的には後述する。
【００２５】
本実施例では、図4に示すように、周波数スペクトル間隙の幅を測定するために、先ず参考パワーレベルを選定する必要があり、一つの実施方式では、中央チャネルの平坦域のパワー値より3dB低いパワーレベルを参考パワーレベルとして選択しても良い。なお、3dBに限定されず、本実施例では、他の適切な値を取っても良い。参考パワーレベルを選択した後に、左側又は右側の間隙上でこの参考パワーに対応する周波数点f1及びf2を確定することができる。周波数点f1及びf2を見つけた後に、Δf=|f2-f1|の値を計算して周波数スペクトル間隙幅とする。
【００２６】
本実施例では、図2に示すように、周波数スペクトル間隙幅とチャネル間隔とは、一対一の対応関係を有し、本実施例では、周波数スペクトル間隙幅とチャネル間隔との間の対応関係を予め設定しても良く、確定ユニット12は、該対応関係に基づいて、測定ユニット11によって周波数スペクトル間隙幅を得た後に、間接的に該チャネル間隔を得ることができる。チャネル間隔を得たら、波長検出の根拠を得るようになる。
【００２７】
測定ユニット11のもう一つの実施方式では、図1に示すように、測定ユニット11は更に、周波数スペクトル復元モジュール（復元モジュールとも言う）114を含んでも良く、それは、入力信号に対して周波数スペクトル復元を行い、周波数スペクトル復元された信号を次の処理の入力信号とするために用いられる。
【００２８】
図1に示すように、本実施例では、周波数スペクトル復元モジュール114が抽出モジュール112の後に位置する場合、その入力は、抽出モジュール112が抽出した周波数スペクトル情報であり、その出力は、次の処理の入力である。そのうち、周波数スペクトル復元モジュール114は、抽出モジュール112が抽出した周波数スペクトル情報に対して周波数スペクトル復元を行うことで、周波数スペクトル復元後の信号を次の処理の入力として得ることができる。次の処理が測定モジュール113によるものであれば、測定モジュール113は、周波数スペクトル復元モジュール114が出力した周波数スペクトルを根拠そして、周波数スペクトル間隙幅を測定することができる。
【００２９】
図5は、周波数スペクトル復元モジュール114の一つの実施方式を示す図である。抽出モジュール112が抽出した周波数スペクトル情報、即ち、ランダムデータ影響除去後の平滑な周波数スペクトルは、図5の左側の周波数スペクトル図に示すようである。受信機の周波数スペクトルのレスポンスが平坦でないため、隣接チャネルの周波数スペクトルのディストーションがかなり酷くなる。周波数スペクトル復元を行わないと、かなり大きな間隙幅推定偏差を引き起こすことがある。
【００３０】
本実施例では、周波数スペクトル復元モジュール114により平滑なディストーション周波数スペクトルに対して周波数スペクトル復元処理を行うことができる。具体的な方法としては、ディストーション周波数スペクトルの各周波数点の値に修正係数を除算することであり、そのうち、該修正係数の値は、受信機の各周波数点におけるレスポンスの値の逆数（reciprocal）であっても良く、他の値であって良い。この処理を行った後に、復元された周波数スペクトルは、図5の右側の周波数スペクトル図に示すようであり、隣接チャネルパワーがかなり上昇したと同時に、中間チャネルの周波数スペクトルも平坦になっている。また、このような周波数スペクトルを用いて間隙幅推定を行う時の精度もかなり向上している。
【００３１】
そのうち、図5の左右の二つの周波数スペクトル図における±8GHzの位置には一対のパイロット信号があり、それは、本実施例では必須なものでないが、間隙推定精度に影響しない。
【００３２】
測定ユニット11のもう一つの実施方式では、測定ユニット11は更にノイズ除去モジュール（除去モジュールとも言う）115を含んでも良く、それは、入力信号のノイズフロアの値を確定し、前記入力信号の各周波数点上で前記ノイズフロアの値を減算し、ノイズ除去後の信号を次の処理の入力信号として得るために用いられる。
【００３３】
図1に示すように、本実施例では、ノイズ除去モジュール115は、周波数スペクトル復元モジュール114の後に位置し、その入力は、周波数スペクトル復元モジュール114が復元した周波数スペクトルであり、その出力は、測定モジュール113の入力であり、即ち、測定モジュール113は、ノイズ除去後の周波数スペクトルを基にして周波数スペクトル間隙測定を行っても良い。なお、本実施例では、これに限定されず、具体的な実施過程では、ノイズ除去モジュール115は、周波数スペクトル復元モジュール114の前、抽出モジュール112の後に位置しても良く、この時に、その入力は、抽出モジュール112が抽出した周波数スペクトルであり、その出力は、周波数スペクトル復元モジュール114の入力であり、ノイズ除去モジュール115は、抽出モジュール112が抽出した周波数スペクトルに対してノイズ除去を行い、ノイズ除去後の周波数スペクトルを周波数スペクトル復元モジュール114に出力する。
【００３４】
図6は、ノイズ除去モジュール115の一つの実施方式を示す図である。左側の周波数スペクトル図に示すのは、異なるノイズレベルの下での受信機の周波数スペクトル図である。分かるように、ノイズレベルの違いにより、周波数スペクトル間隙の底部の値には大きな差異が生じ、この差異も間隙幅推定精度に影響することがある。間隙推定値とノイズレベルとの相関現象を避けるために、本実施例では、ノイズ除去モジュール115により間隙推定の前に、ノイズフロアに対して除去処理を行うことができる。具体的な方法としては、周波数スペクトルの値が最低である点をノイズフロアとして見つけ、その後、各周波数点において該ノイズフロアの値を減算（線形的演算）する。ノイズフロア除去後の周波数スペクトルは、図6の右側の周波数スペクトル図に示すようである。分かるように、異なるノイズレベルが周波数スペクトル形状に影響しないため、間隙推定値は、ノイズレベルに依存しない。
【００３５】
本実施例の一つの実施方式では、該チャネル間隔推定装置は更に一つのジョイント処理ユニット13を含んでも良く、それは、隣接受信機が送信した参考情報を受信し、そして、前記参考情報に基づいて、確定ユニット12が確定した周波数スペクトル間隙幅に対して調整を行うために用いられる。
【００３６】
本実施例では、光受信機が得た周波数スペクトル情報を利用して周波数スペクトル間隙推定を行うことで、サブキャリア間隔に対しての判断を実現することができ、また、周波数スペクトル情報に対して必要な処理を行うことで、ハードウェアオーバーヘッドが増えずに、サブキャリア間隔推定精度を向上させ、波長検出誤差を小さくすることができ、これにより、波長制御モジュールの製品化に役立つことができる。
【実施例２】
【００３７】
本発明の実施例は更に波長検出装置を提供し、該波長検出装置は、実施例1によるチャネル間隔推定装置が推定したチャネル間隔に基づいて、波長検出を行うことができる。なお、本実施例では、具体的な検出プロセル及び方法については、限定せず、従来技術を参照しても良く、他の任意の実施可能な方式を採用しても良い。例えば、チャネル間隔に対しての推定結果があれば、波長の差を得ることができ、該波長検出装置は、該波長の差及び波長の絶対値に基づいて波長検出を行うことができる。
【００３８】
本実施例による波長検出装置は、実施例1によるチャネル間隔推定装置が推定したチャネル間隔に基づいて波長検出を行うことで、ハードウェアオーバーヘッドが増えずに、サブキャリア間隔推定精度を向上させ、波長検出誤差を小さくすることができる。
【実施例３】
【００３９】
本発明の実施例は更にマルチキャリア光通信システムにおけるコヒーレント光受信機を提供し、該コヒーレント光受信機は、実施例1に記載のチャネル間隔推定装置を含んでも良い。
【００４０】
図7は、本実施例によるコヒーレント光受信機の構成図である。図7に示すように、コヒーレント光受信機700は、中央処理装置（CPU）701及び記憶装置702を含んでも良く、記憶装置702は中央処理装置701に結合される。なお、該図は例示に過ぎず、他の類型の構造を用いて補充又は代替することで、電気通信機能又は他の機能を実現しても良い。
【００４１】
一つの実施方式では、実施例1に記載のチャネル間隔推定装置の機能が中央処理装置701に集積されても良い。中央処理装置701は、受信信号の周波数スペクトル情報に基づいて周波数スペクトル間隙幅を測定し、そして、予め設定されたチャネル間隔と周波数スペクトル間隙幅との間の対応関係に基づいて、前記周波数スペクトル間隙幅を用いてチャネル間隔を確定するように構成されても良い。
【００４２】
オプションで、中央処理装置701は更に、受信信号を取得し；取得した受信信号から周波数スペクトル情報を抽出し；予め設定された参考パワーレベルに基づいて参考パワーを確定し、前記周波数スペクトル情報中の中央チャネルの左側又は右側の間隙上での前記参考パワーに対応する二つの周波数点の周波数の差を周波数スペクトル間隙幅とするように構成されても良い。
【００４３】
オプションで、中央処理装置701は更に、前記受信信号を所定数量のセクションに分割し；各セクションの信号に対してフーリエ変換を行い、各セクションの信号の周波数スペクトルを取得し；各セクションの信号の周波数スペクトルのモジュラー平方を計算し、各セクションの信号のパワースペクトルを取得し、そして、全てのセクションの信号のパワースペクトルに対して平均又は加重平均を行い、全てのセクションの信号の平均パワースペクトルを前記周波数スペクトル情報として得るように構成されても良い。
【００４４】
そのうち、受信信号を所定数量のセクションを分割した後に、先ず、各セクションの信号の周波数スペクトに対してウィンドウ関数による畳み込み処理を行い、それから、前述のフーリエ変換を行い、周波数スペクトルの平滑効果を達成しても良い。
【００４５】
オプションで、中央処理装置701は更に、入力信号に対して周波数スペクトルの復元を行い、周波数スペクトルが復元された信号を次の処理の入力信号とするように構成されても良い。そのうち、前記入力信号の周波数スペクトルの各周波数点の値に修正係数を乗算することで、前記入力信号に対して周波数スペクトル復元を行っても良い。そのうち、前記修正係数は、該コヒーレント光受信機の各周波数点におけるレスポンスの値の逆数であっても良い。
【００４６】
オプションで、中央処理装置701は更に、入力信号のノイズフロアを確定し、前記入力信号の各周波数点上で前記ノイズフロアの値を減算し、ノイズ除去後の信号を次の処理の入力信号として得るように構成されても良い。
【００４７】
オプションで、中央処理装置701は更に、隣接コヒーレント光受信機が送信した参考情報を受信し、前記参考情報に基づいて前記周波数スペクトル間隙幅に対して調整を行うように構成されても良い。
【００４８】
もう一つの実施方式では、該チャネル間隔推定装置は、中央処理装置701とは別に配置されても良く、例えば、該チャネル間隔推定装置を、中央処理装置701と接続されるチップとして構成し、中央処理装置701の制御により、該チャネル間隔推定装置の機能を実現しても良い。
【００４９】
図7に示すように、コヒーレント光受信機700は更に、通信モジュール703、入力ユニット704、ローカルレーザー705、顕示器706、電源707を含んでも良い。なお、コヒーレント光受信機700は、図7に示す全ての部品を含む必要がない。また、コヒーレント光受信機700は更に、図7に示していない部品を含んでも良く、これについては、従来技術を参照することができる。
【００５０】
図7に示すように、中央処理装置701は制御器又は操作コントローラと称される場合もあり、マイクロ処理器又は他の処理装置及び／又は論理装置を含んでも良く、中央処理装置701は、入力を受信し、コヒーレント光受信機700の各部品の操作を制御することができる。
【００５１】
そのうち、記憶装置702は、例えば、バッファー、フレッシュメモリ、ハードディスクドライブ、移動可能な媒体、揮発性記憶装置、非揮発性記憶装置又は他の適切な装置のうちの一つ又は複数であっても良い。予め定義又は構成された情報を記憶しても良く、また、関連情報を実行するためのプログラムを記憶しても良い。また、中央処理装置701は、記憶装置702に記憶されたプログラムを実行することで、情報の記憶又は処理などを実現することができる。なお、他の部部品の機能は従来技術に類似したため、ここではその詳しい説明を省略する。コヒーレント光受信機700の各部部品は、専用ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア又はそれらの組み合わせにより実現されても良く、これらも本発明の範囲に属する。
【００５２】
本発明の実施例によるコヒーレント光受信機は、本発明の実施例によるチャネル間隔推定装置を採用してチャネル間隔を推定し、そして、推定したチャネル間隔に基づいて波長検出を行うことで、ハードウェアオーバーヘッドが増えずに、サブキャリア間隔推定精度を向上させ、波長検出誤差を小さくすることができる。
【実施例４】
【００５３】
本発明の実施例は更にマルチキャリア光通信システムを提供する。図8は該システムの構成図であり、図8に示すように、システム800は送信機801及びコヒーレント光受信機802を含み、そのうち、コヒーレント光受信機802は実施例3のコヒーレント光受信機700により実現されても良く、その内容はここに合併され、ここでの記載が省略される。
【００５４】
本発明の実施例によるマルチキャリア光通信システムにより、ハードウェアオーバーヘッドが増えずに、サブキャリア間隔推定精度を向上させ、波長検出誤差を小さくすることができる。
【実施例５】
【００５５】
本発明の実施例は更にチャネル間隔推定方法を提供する。図9は該方法のフローチャートであり、該方法が問題を解決する原理は実施例1の装置に類似したため、その具体的な実施は実施例1の装置の実施を参照することができるので、ここで内容が同じである説明は省略される。
【００５６】
図9に示すように、該方法は次のステップを含み、即ち、
ステップ901：受信信号の周波数スペクトル情報に基づいて周波数スペクトル間隙幅を測定し；
ステップ902：予め設定されたチャネル間隔と周波数スペクトル間隙幅との間の対応関係に基づいて、前記周波数スペクトル間隙幅を用いてチャネル間隔を確定する。
【００５７】
一つの実施方式では、ステップ901は次のステップを含んでも良く、即ち、
S1：受信信号を取得し；
S2：取得した受信信号から周波数スペクトル情報を抽出し；
S3：予め設定された参考パワーレベルに基づいて参考パワーを確定し、受信信号の周波数スペクトル情報中の中央チャネルの左側又は右側の間隙上での前記参考パワーに対応する二つの周波数点の周波数の差を周波数スペクトル間隙幅とする。
【００５８】
そのうち、ステップS2は次のステップを含んでも良く、即ち、
S21：前記受信信号を所定数量のセクションに分割し；
S22：各セクションの信号に対してフーリエ変換を行い、各セクションの信号の周波数スペクトルを取得し；
S23：各セクションの信号の周波数スペクトルのモジュラー平方を計算し、各セクションの信号のパワースペクトルを取得し、そして、全てのセクションの信号のパワースペクトルに対して平均又は加重平均を行い、全てのセクション信号の平均パワースペクトルを前記周波数スペクトル情報として得る。
【００５９】
そのうち、S21の後、S22の前に、先ず各セクションの信号の周波数スペクトルに対してウィンドウ関数に基づく畳み込み演算を行い、平滑処理の結果を得ても良い。
【００６０】
一つの実施方式では、ステップ901は更に次のステップを含んでも良く、
S4：入力信号に対して周波数スペクトルの復元を行い、周波数スペクトルが復元された信号を次の処理の入力信号とする。
【００６１】
そのうち、S4はオプションで、且つS2の後に位置しても良く、S2の前に位置しても良い。
【００６２】
そのうち、前記入力信号の周波数スペクトルの各周波数点の値に修正係数を乗算することで、前記入力信号に対して周波数スペクトルの復元を行っても良い。
【００６３】
そのうち、該修正係数は、受信機の各周波数点におけるレスポンスの値の逆数であっても良いが、本実施例ではこれに限定されない。
【００６４】
一つの実施方式では、ステップ901は更に次のステップを含んでも良く、
S5：入力信号のノイズフロアを確定し、前記入力信号の各周波数点上で前記ノイズフロア値を減算し、ノイズ除去後の信号を次の処理の入力信号として得る。
【００６５】
そのうち、S5はオプションで、S2の後に位置しても良く、S2の前に位置しても良く；S4の後に位置しても良く、S4の前に位置しても良い。
【００６６】
一つの実施方式では、該方法は更に次のステップを含んでも良く、
ステップ903：隣接受信機が送信した参考情報を受信し、前記参考情報に基づいて前記周波数スペクトル間隙幅に対して調整を行う。
【００６７】
本実施例の方法を用いてチャネル間隔推定を行うことで、ハードウェアオーバーヘッドが増えずに、サブキャリア間隔推定精度を向上させ、波長検出誤差を小さくすることができる。
【００６８】
本発明の実施例は更にコンピュータ可読プログラムを提供し、そのうち、チャネル間隔推定装置又は受信機中で前記プログラムを実行する時に、前記プログラムは、コンピュータに、前記チャネル間隔推定装置又は受信機中で実施例5に記載のチャネル間隔推定方法を実行させる。
【００６９】
本発明の実施例は更にコンピュータ可読プログラムを記憶した記憶媒体を提供し、そのうち、前記コンピュータ可読プログラムは、コンピュータに、チャネル間隔推定装置又は受信機中で実施例5に記載のチャネル間隔推定装置方法を実行させる。
【００７０】
本発明の上述の装置及び方法は、ハードウェアにより実現されてもよく、ハードウェア及びソフトウェアの組み合わせにより実現されても良い。また、本発明はこのようなコンピュータ可読プログラムにも関し、即ち、該プログラムは、ロジック部品により実行される時に、該ロジック部品に、上述の装置又は構成要素を実現させることができ、又は、該ロジック部品に、上述の各種の方法又はステップを実現させることができる。さらに、本発明は上述のプログラムを記憶するための記憶媒体、例えば、ハードディスク、磁気ディスク、光ディスク、DVD、flashメモリなどにも関する。
【００７１】
また、上述の実施例を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【００７２】
（付記1）
チャネル間隔推定方法であって、
受信信号の周波数スペクトル情報に基づいて周波数スペクトル間隙幅を測定し；及び
予め設定されたチャネル間隔と周波数スペクトル間隙幅との間の対応関係に基づいて、前記周波数スペクトル間隙幅を用いてチャネル間隔を確定することを含む、方法。
【００７３】
（付記2）
付記1に記載の方法であって、
受信信号の周波数スペクトル情報に基づいて周波数スペクトル間隙幅を測定することは、
受信信号を取得し；
取得した受信信号から周波数スペクトル情報を抽出し；及び
予め設定された参考パワーレベルに基づいて参考パワーを確定し、前記周波数スペクトル情報中の中央チャネルの左側又は右側の間隙において前記参考パワーに対応する二つの周波数点の周波数の差を周波数スペクトル間隙幅とすることを含む、方法。
【００７４】
（付記3）
付記2に記載の方法であって、
取得した受信信号から周波数スペクトル情報を抽出することは、
前記受信信号を所定数量のセクションに分割し；
各セクションの信号に対してフーリエ変換を行い、各セクションの信号の周波数スペクトルを取得し；及び
各セクションの信号の周波数スペクトルのモジュラー平方を計算し、各セクションの信号のパワースペクトルを取得し、そして、全てのセクションの信号のパワースペクトルに対して平均又は加重平均を行い、全てのセクションの信号の平均パワースペクトルを前記周波数スペクトル情報とすることを含む、方法。
【００７５】
（付記4）
付記3に記載の方法であって、
前記受信信号を所定数量のセクションに分割した後に、前記方法は、更に、
各セクションの信号の周波数スペクトルに対してウィンドウ関数による畳み込み演算を行うことを含む、方法。
【００７６】
（付記5）
付記2に記載の方法であって、
受信信号の周波数スペクトル情報に基づいて周波数スペクトル間隙幅を測定することは、更に、
入力信号に対して周波数スペクトル復元を行い、周波数スペクトル復元された信号を次の処理の入力信号とすることを含む、方法。
【００７７】
（付記6）
付記5に記載の方法であって、
前記入力信号の周波数スペクトルの各周波数点の値に修正係数を乗算することで、前記入力信号に対して周波数スペクトル復元を行う、方法。
【００７８】
（付記7）
付記6に記載の方法であって、
前記修正係数は、受信機の各周波数点におけるレスポンスの値の逆数である、方法。
【００７９】
（付記8）
付記2に記載の方法であって、
受信信号の周波数スペクトル情報に基づいて周波数スペクトル間隙幅を測定することは、更に、
入力信号のノイズフロアを確定し、前記入力信号の各周波数点において前記イズフロア値を減算し、ノイズ除去後の信号を次の処理の入力信号として得ることを含む、方法。
【００８０】
（付記9）
付記1に記載の方法であって、更に、
隣接受信機が送信した参考情報を受信し、前記参考情報に基づいて前記周波数スペクトル間隙幅に対して調整を行うことを含む、方法。
【００８１】
（付記10）
マルチキャリア光通信システムにおけるチャネル間隔推定装置であって、
受信信号の周波数スペクトル情報に基づいて周波数スペクトル間隙幅を測定するための測定ユニット；及び
予め設定されたチャネル間隔と周波数スペクトル間隙幅との間の対応関係に基づいて、前記周波数スペクトル間隙幅を用いてチャネル間隔を確定するための確定ユニットを含む、装置。
【００８２】
（付記11）
付記10に記載の装置であって、
前記測定ユニットは、
受信信号を得るための取得モジュール；
前記取得モジュールが得た受信信号から、周波数スペクトル情報を抽出するための抽出モジュール；及び
予め設定された参考パワーレベルに基づいて参考パワーを確定し、受信信号の周波数スペクトル情報中の中央チャネルの左側又は右側の間隙において前記参考パワーに対応擦る二つの周波数点の周波数の差を前記周波数スペクトル間隙幅とするための測定モジュールを含む、装置。
【００８３】
（付記12）
付記11に記載の装置であって、
前記抽出モジュールは、
前記受信信号を所定数量のセクションに分割するための直並列変換モジュール；
各セクションの信号に対してフーリエ変換を行い、各セクションの信号の周波数スペクトルを得るためのフーリエ変換モジュール；及び
各セクションの信号の周波数スペクトルのモジュラー平方を計算し、各セクションの信号のパワースペクトルを取得し、そして、全てのセクションの信号のパワースペクトルに対して平均又は加重平均を行い、全てのセクションの信号の平均パワースペクトルを前記周波数スペクトル情報として得るための計算モジュールを含む、装置。
【００８４】
（付記13）
付記12に記載の装置であって、
前記抽出モジュールは、更に、
各セクションの信号の周波数スペクトルに対してウィンドウ関数に基づく畳み込み演算を行うための時間領域加ウィンドウモジュールを含む、装置。
【００８５】
（付記14）
付記12に記載の装置であって、
前記測定ユニットは、更に、
入力信号に対して周波数スペクトル復元を行い、周波数スペクトル復元された信号を次の処理の入力信号とするための周波数スペクトル復元モジュールを含む、装置。
【００８６】
（付記15）
付記14に記載の装置であって、
前記周波数スペクトル復元モジュールは、前記入力信号の周波数スペクトルの各周波数点の値に修正係数を乗算することで、前記入力信号に対して周波数スペクトル復元を行う、装置。
【００８７】
（付記16）
付記15に記載の装置であって、
前記修正係数は、受信機の各周波数点におけるレスポンスの値の逆数である、装置。
【００８８】
（付記17）
付記12に記載の装置であって、
前記測定ユニットは、更に、
入力信号のノイズフロアを確定し、前記入力信号の各周波数点において前記イズフロア値を減算し、ノイズ除去後の信号作を次の処理の入力信号として得るためのノイズ除去モジュールを含む、装置。
【００８９】
（付記18）
付記10に記載の装置であって、更に、
隣接受信機が送信した参考情報を受信し、前記参考情報に基づいて前記周波数スペクトル間隙幅に対して調整を行うためのジョイント処理ユニットを含む、装置。
【００９０】
（付記19）
波長検出装置であって、
前記波長検出装置、付記10〜18の任意の１項に記載のチャネル間隔推定装置が推定したチャネル間隔に基づいて波長検出を行う、装置。
【００９１】
（付記20）
受信機であって、
前記受信機は、付記10〜18の任意の１項に記載のチャネル間隔推定装置を含む、受信機。
【００９２】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこのような実施形態に限定されず、本発明の趣旨を離脱しない限り、本発明に対するあらゆる変更は本発明の技術的範囲に属する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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