"パイロットシンボルおよび複数のデータシンボルを有する光信号を受信するステップと、前記パイロットシンボルに隣接する前記複数のデータシンボルのうちの少なくとも1つのキャリア位相を検出するステップと、前記パイロットシンボルに隣接する前記複数のデータシンボルのうちの少なくとも1つの位相と前記パイロットシンボルの位相との間の位相差を判定するステップとを備える、方法。前記複数のデータシンボルのうちの少なくとも1つのキャリア位相を検出するステップの前に、それらの複数のデータシンボルのキャリア位相を推定するステップをさらに備える、請求項1に記載の方法。前記データシンボルのキャリア位相を推定するステップが、共同偏波キャリア位相推定を用いたM乗方式を使用し、キャリア位相を推定するステップをさらに備える、請求項2に記載の方法。前記位相差を判定するステップの後に、前記位相差が位相許容差を超えたとき、線形補間を使用し、前記データシンボルのキャリア位相を推定するステップをさらに備える、請求項1に記載の方法。前記位相許容差がπ/3ラジアンである、請求項4に記載の方法。受信された光変調信号を処理するための方法であって、データシンボルと第1のおよび第2のパイロットシンボルとを有する光信号を受信するステップであって、前記データシンボルが前記第1のパイロットシンボルと第2のパイロットシンボルの間に配置され、前記データシンボルのそれぞれおよびそれらのパイロットシンボルが関連位相を有する、ステップと、前記受信されたパイロットシンボルの位相を検出するステップと、前記受信されたパイロットシンボルの検出された位相と第2のパイロットシンボルに隣接する前記データシンボルのうちの少なくとも1つの位相との間の位相差を判定するステップと、前記位相差を定義済みの位相許容差と比較するステップと、前記判定された位相差が前記定義済みの位相許容差を超えたとき、前記データシンボルの位相を推定するステップとを備える、方法。前記判定された位相差が前記定義済みの位相許容差を超えたとき前記データシンボルの位相を推定するステップがさらに、線形補間を使用し、前記データシンボルの位相を推定するステップを備える、請求項6に記載の方法。位相差を判定する前に前記データシンボルのキャリア位相を推定するステップがさらに、M乗方式を前記データシンボルに適用するステップを備える、請求項6に記載の方法。共同偏波キャリア位相推定を使用して前記データシンボルの位相を推定するステップをさらに備える、請求項8に記載の方法。第1のパイロットシンボルが、少なくとも2つの隣接パイロットシンボルを備える第1のセットのパイロットシンボルである、請求項6に記載の方法。第2のパイロットシンボルが、少なくとも2つの隣接パイロットシンボルを備える第2のセットのパイロットシンボルである、請求項6に記載の方法。前記データシンボルが50の連続データシンボルを備える、請求項6に記載の方法。前記位相許容差がπ/3ラジアンである、請求項6に記載の方法。前記受信されたパイロットシンボルの位相を検出するステップの後に、前記データシンボルの位相を推定するステップをさらに備える、請求項6に記載の方法。各々がパイロットシンボルおよびデータシンボルを含む複数のチャネルを有する受信される光信号に比例して電気信号を生成するように各々構成された、複数の光検出器と、前記電気信号の各々をデジタル信号に変換するように構成された、アナログデジタル変換器と、前記アナログデジタル変換器と通信するデジタル信号プロセッサDSPであって、前記パイロットシンボルに隣接する前記データシンボルのうちの1つと前記パイロットシンボルとの間の位相差を判定するように構成されたキャリア位相推定モジュールを備える、デジタル信号プロセッサDSPとを備える、光受信機。前記キャリア位相推定モジュールがさらに、前記パイロットシンボルのキャリア位相を判定し、前記データシンボルのキャリア位相を推定し、前記パイロットシンボルに隣接する前記データシンボルのうちの1つの位相を検出するようにさらに構成された、請求項15に記載の光受信機。ローカル発振器回路と、前記ローカル発振器回路と通信する複数のハイブリッド干渉計であって、各干渉計が複数の光信号チャネルを受信し、受信された光チャネルと前記ローカル発振器から受信された信号との間の位相および振幅を表す信号を抽出し、前記複数の光検出器のうちの対応する1つに前記位相および振幅信号を供給するように構成された、ハイブリッド干渉計とをさらに備える、請求項15に記載の光受信機。前記複数のハイブリッド干渉計の各々に前記複数の光信号チャネルを供給するように構成された偏波ビームスプリッタをさらに備える、請求項17に記載の光受信機。本発明はここで、本発明の好ましい実施形態が示された添付の図面を参照して以下にさらに十分に説明される。しかし、本発明は多数の異なる形で実施可能であり、本明細書に記載の実施形態に限定されるものとして解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が完全になり完結し、当業者に本発明の範囲を十分に伝えるように、提供される。図面では、始めから終わりまで同様の番号は同様の要素を指す。ここで開示される実施形態は、さらに高いトラッキング能力を有する改良されたキャリア位相推定を介して非線形位相ノイズの影響を緩和する。キャリア位相推定と関連する位相アンビギュイティは、変調された光信号の知られている場所に挿入された、参照シンボルである、1つまたは複数のパイロットシンボルを挿入することによって、取り除くことができる。その1つまたは複数のパイロットシンボルは、知られているデータ情報を表し、変調された信号内のデータシンボル間に周期的に挿入される。1つまたは複数のパイロットシンボルのキャリア位相は、1つまたは複数のパイロットシンボルと隣接するまたは前のデータシンボルのキャリア位相との間の位相差を判定することによって、推定される。変調された信号でパイロットシンボルを使用することによって、プリコーディングなしのコヒーレントPSKが利用可能であり、以前に実現されたものよりも低い光信号対雑音比でよりよいシステム性能を提供する。図1は概して、例示的な送信端末11、受信端末12、および、その間に配置された光伝送媒体15を含む簡略化した光通信システム10を示す。光伝送媒体は、端末11と端末12の間で通信信号を伝播するように構成された複数のファイバ対を有する光ファイバケーブルでもよい。端末11は、マルチプレクサ30に複数の波長のうちの特定の1つを有する変調された光信号25を供給する複数の送信機20を含む。マルチプレクサ30は、送信機20からの変調された光チャネルを結合させ、光ファイバケーブル15を介する伝播のために高密度波長分割多重DWDM信号内でそれらを結合させる。例示的な送信機20はまた、双方向伝送のための端末12に含まれ得ることを理解されたい。端末12は、受信されたDWDM光信号を個々の波長またはチャネル50に分けるために使用されるデマルチプレクサ40を含む。分けられた後、各チャネルは、それぞれの受信機60に供給され、処理されて復調された光データ信号を提供する。例示的な受信機60はまた、双方向伝送のための端末エンド11に含まれ得ることを理解されたい。前述のように、これらの光信号を長距離で送信および受信するために、様々な変調技法が使用されて受信機60で検出可能な光信号を提供する。これらの変調技法は、たとえば、QPSK4位相偏移変調、DP-QPSK二重偏波4位相偏移変調などを含み、その中でデータが光キャリアの位相によって識別される。しかし、様々な知られている非線形効果は、ケーブル15を介する伝播の後に受信機60によって受信される光信号の完全性に影響を及ぼす。送信機20で光信号を提供するために使用される光源は通常は、100KHzの範囲の線幅を提供する能力のある外部キャビティレーザである。しかし、ケーブル15を介する伝播の後、その光の受信される線幅は、4波混合、相互位相変調CPM、自己位相変調SPMなどの非線形効果により数十MHzに広がっていることがある。これらの非線形効果のため、受信機60で受信される光信号の位相は、復号されるシンボルが送信機20によって生成されたものと一致しないように、循環していることがある。これはシンボルまたはデータエラーを引き起こす。図1Aは、本開示による図1に示す受信機60の簡略化したブロック図である。送信されたDWDMチャネル50は、受信され、偏波ビームスプリッタPBS61に供給される。偏波分割信号は、受信信号とローカル発振器63の間の位相および振幅を抽出する一対の90°光ハイブリッド干渉計62Aおよび62Bに提供される。全体として64として示される複数の光検出器が、ハイブリッド干渉計62Aおよび62Bから受信された光信号に比例してそれぞれの電気信号を生成する。それぞれの光検出器64に接続された複数のアナログデジタルA/D変換器65が、電気信号を受信し、対応するデジタル信号をデジタル信号プロセッサDSP70に供給する。DSP70は、分散補償回路71、クロック修復回路72、同期化データ再サンプリングモジュール73、偏波トラッキングおよび偏波モード分散補償モジュール74、キャリア位相推定モジュール75、ならびに決定モジュール76を含む様々なモジュール/回路を含み得る。受信機60は、受信される変調されたデータシンボルを復号するように構成される。QPSK変調された信号の復号に関連するキャリア位相推定は、変調されたデータが受信される光信号内に存在するので、困難である。受信信号を復号するために、変調されたデータは、キャリア位相を判定するために、信号から取り除かれて、それによって、そのキャリアの位相に基づいてデータシンボルの復調を同期させる必要がある。しかし、典型的なコヒーレントQPSKシステムに関連する固有の問題は、受信機での位相アンビギュイティの問題である。この位相アンビギュイティは、関連受信機内のキャリア回復回路が一般的に受信されるキャリアの他の1つまたは複数の位相と参照位相を区別することができないことに起因する。キャリアの位相アンビギュイティを取り除くために、知られているデータ情報を有するパイロットシンボルが、本開示にしたがって、変調された光信号内に周期的に挿入される。図2は、例示的な光通信システム10内の送信機20によって生成される変調された光信号25内にシンボル110Nおよび周期長を有する例示的な送信される一連のデータ100を示す。第1のセットの1つまたは複数のパイロットシンボル110-0、110-1が、搬送波で変調されることになるデータシーケンス100に挿入される。第2のセットの1つまたは複数のパイロットシンボル110-50、110-51が、データシンボル110-2110-49の後にデータシーケンス100に挿入される。データシンボル110-2110-49は、たとえば、データ情報値1、-1、i、または-iを有し得る。パイロットシンボルのセットの各々は、一対の隣接パイロットシンボルを備え得る。たとえば、第1のセットのパイロットシンボルは、第1のパイロットシンボル110-0および隣接パイロットシンボル110-1を含み得る。第2のセットのパイロットシンボルは、第1のパイロットシンボル110-50および隣接パイロットシンボル110-51を含み得る。したがって、シンボル110-1から110-50までの50のシンボル周期すなわちN=50は、第1のパイロットシンボル110-1と第2のパイロットシンボル110-50との間に配置されたデータシンボル110-2110-49によって定義される。もちろん、代替数のパイロットシンボルおよび対応するデータシンボルの順序付けもまた、使用され得る。データシンボル110-2はパイロットシンボル110-1に隣接し、データシンボル110-49はパイロットシンボル110-50に隣接し、それぞれ、パイロットシンボルの第1のおよび第2のセットを形成する。結果として生じるストリーム100は、光ケーブル15を介して受信機60に送信される。50シンボル周期ごとの2つのパイロットシンボル110-1、110-50の挿入の前述の例は、送信信号のシンボル率を4増やし、それにより約0.17dBの光信号対雑音比OSNRが犠牲になる。しかし、パイロットシンボルの挿入は、有利なことに、位相トラッキングエラーを軽減し、シンボルプリコーディングの必要なしにコヒーレントPSKの使用を可能にし、全体的システム性能は、低いOSNRで約1dB改善する。変調された光信号25は、受信機60によって受信され、そこでデータシンボルたとえば110-2110-49およびパイロットシンボル110-0、110-1、110-50、110-51の各々は、たとえば送信機20によって供給されるQPSKなどの変調フォーマットと一致する関連位相を有する。受信機60は、受信されたパイロットシンボルを検出し、以下の方程式を使用して、これらのパイロットシンボルのキャリア位相を推定する:但し、Φnは第1のパイロットシンボルのキャリア位相を表し、Φn1は隣接パイロットシンボルのキャリア位相を表し、Φn-1は第1のパイロットシンボルに隣接するデータシンボルのキャリア位相を表し、rnは受信されたデータシンボルを表す。たとえば、Φnはパイロットシンボル110-50の位相を表し、Φn1はパイロットシンボル110-51すなわち、それぞれ、nおよびn1のキャリア位相を表し、Φn-1はデータシンボル110-49のキャリア位相を表し、それらのすべては図2に示される。方程式1の末項は、パイロットシンボルと前の直前のデータシンボルとの間の位相差を表す。前述の例では、データシンボル110-49はパイロットシンボル110-50の直前にあるので、これは、パイロットシンボル110-50のキャリア位相とデータシンボル110-49のキャリア位相との間の位相差の判定に相当する。この位相差は、定義済みの位相許容差と比較され、その位相差がこの許容差を超えた場合には、これは受信機60での信号の位相トラッキングが失われたことを示す。この位相許容差は、たとえばπ/3ラジアンよりも大きいなど、比較的大きい。前述の例で、位相差動がπ/3ラジアンよりも大きい場合には、パイロットシンボル110-50とパイロットシンボル110-1との間のキャリア位相の位相トラッキングは失われた。もちろん、π/3ラジアンの位相許容差は、本明細書で一例として使用され、他の許容差が、変調方式、伝送の長さなどに基づいて適用可能であり得る。位相差が位相許容差外にあり、位相トラッキングがそのパイロットシンボル間で失われたという判定が行われた後は、位相は直線的に傾くと仮定されるので、位相トラッキングのこの損失は線形補間を介して訂正され得る。以下の方程式2は、この線形補間に基づく訂正に使用され、その周期は図2を参照して説明されるように50シンボルの長さを有すると仮定する。但し、ΦnおよびΦn-50は、パイロットシンボル110-50および110-1の推定キャリア位相であり、さらにΦは関連データシンボルの位相である。もちろん、周期長は、特定のアプリケーションに基づいて修正され得る。図3は、前述の方程式2を使用する線形補間を介した位相トラッキング訂正の概念図原寸に比例して描かれていないである。位相200は、たとえばP1にあるパイロットシンボル110-1に、対応する第1のパイロットシンボルと、たとえばP2にあるパイロットシンボル110-50に、対応する第2のパイロットシンボルとの間に示される。位相差グラフでは210に示されるは、P2にあるパイロットシンボルとP2にあるパイロットシンボルに先行するデータシンボルの位相の間で判定される。位相差がπ/3ラジアンよりも大きくない場合には、パイロットシンボルの間のデータシンボルの位相トラッキングは進行する。さらに、作動位相210が、たとえばπ/3ラジアンよりも大きいなど、十分に大きい場合、訂正が次いで破線220によって示されるような線形補間に基づいてデータシンボルのキャリア位相に適用されて、訂正された位相トラック230をもたらす。パイロットシンボル110-1および110-50の間のデータシンボルのキャリア位相Φnが、推定される。これは、共同偏波キャリア位相推定を用いたまたは用いないM乗方式を使用し、行うことができる。M=4すなわち4乗のM乗方式の方程式は以下のとおりである:但し、μはカルマンフィルタ係数である。前記で参照されたM乗方式に関連する欠点すなわち位相推定エラーは、キャリア位相を推定するためにパイロットシンボルの使用なしで信号からデータ変調を取り除くことに関連することに留意することが重要である。方程式3のM乗方式の使用は、パイロットシンボルの対の間のデータシンボルのキャリア位相に関する。別法として、パイロットシンボルの対の間のデータシンボルのキャリア位相は、その内容を参照により本明細書に組み込む、ECOC‘2008、paperNo.4、D.2、M.Kuschnerovら、Brussels、2008年9月に記載されるような共同偏波キャリア位相推定でM乗方式を使用することによって推定することができる。変調されたデータシンボルに関連するXおよびY偏波従属の位相は、以下の方程式を使用し、別個に計算される:および但し、CはX偏波とY偏波従属の間の結合係数である。共同偏波位相推定は、平均ウィンドウサイズを効果的に増やすことによって、キャリア位相推定の性能を向上させる。最適結合係数C∈[0,1]は、QPSK偏波従属のキャリア位相間の相関の低下をもたらす非線形XPM効果に応じて変わり得る。しかし、パイロットシンボルの使用は最適化されていないC値を許容するのに大いに役立つ。これは、パイロットシンボルの位相が、曖昧さなしに、高い精度で推定され得るためである。結合係数の値は、デフォルトたとえば、0.7で選択可能であり、非最適C値によるデータシンボルの累積された位相エラーは、パイロットシンボルで周期的に訂正される。この方式で、受信されたシンボルシーケンス内のパイロットシンボル間のデータシンボルのキャリア位相が推定可能であり、QPSKを使用するコヒーレント復号が、よりよいシステム性能を実現するために、使用され得る。図4は、パイロットシンボル支援のキャリア位相推定400の前述の方法を図で説明する流れ図である。特に、ステップ401で、知られているデータ情報を有するパイロットシンボルが、光送信機で変調された光信号の一連のデータシンボル内に周期的に挿入される。そのデータシンボルおよびパイロットシンボルは各々、光信号伝送のための事前定義のデータ変調と一致する関連位相を有する。各々のパイロットシンボルの位相は、受信機においてステップ402で検出される。パイロットシンボル間のデータシンボルのキャリア位相が、推定される。これは、ステップ403で、共同偏波キャリア位相推定を用いたM乗方式を使用して行われる。パイロットシンボルたとえば図2のパイロットシンボル110-50の直前のまたはそれと隣接するデータシンボルたとえば図2のデータシンボル110-49の位相が、ステップ404で、推定される。そのパイロットシンボルのキャリア位相とそのパイロットシンボルの直前のデータシンボルのキャリア位相との間の位相差が、ステップ405で、判定される。この位相差は、ステップ406で位相許容差たとえばπ/3ラジアンと比較されて、そのデータシンボルのサイクルスリップまたは位相エラーがパイロットシンボルたとえばパイロットシンボル110-50の前に生じたかを判定する。位相差が位相許容差よりも大きくない場合、本プロセスはステップ408に進み、位相トラッキングの損失は検出されず、そのデータは復号される。位相差が位相許容差よりも大きい場合、本プロセスは次いでステップ407に進み、線形補間を使用し、パイロットシンボルの間のデータシンボルの位相トラッキングに訂正が適用される。そのプロセスはステップ408に進み、位相トラッキングの損失は存在せず、データは復号され得る。前述のキャリア位相推定方法は、パイロットシンボルを有する直交的に放たれた独立したQPSK変調信号を使用してテストされ、受信機で復号された。本受信機は、パイロットシンボルの支援なしのキャリア周波数推定CFE方法を使用し、パイロットシンボルを有するキャリア位相推定CPE方法と比較された。理想的性能とともにこれらの2つの方法を比較するために、ビットエラー率BERが図5に曲線で表される。パイロットシンボルは本開示にしたがって送信信号に追加されたので、そのシンボルを復号するために差動復号DC-QPSKのみを使用することができる従来のM乗CPEを使用するのではなくて、コヒーレントQPSKがシンボル情報を復号するために使用され得ることに留意することが重要である。その復号結果は、低SNRで1dBのQ値Q-factorの改善、そして高SNRで0.6dBの改善を示す。当業者には知られているように、Q値という用語は、所与の受信信号について特定のBERを取得する必要がある最低SNRを意味する。図6Aおよび6Bは、それぞれ、パイロットシンボルを使用しない位相トラッキング結果とパイロットシンボルを使用した位相トラッキング結果をグラフに示す。特に、図6Aは、データ位相が知られていると仮定した推定キャリア位相のプロット600を示し、プロット601は、従来の4乗推定方法すなわち、本明細書で開示される実施形態でのようなパイロットシンボル支援の共同偏波推定を使用しないによって取得される推定キャリア位相である。プロット600および601の相違からわかるように、トラック損失は訂正されなかった。対照的に、図6Bは、データ位相が知られていると仮定した推定キャリア位相のプロット602と、コヒーレントQPSKとともにパイロットシンボル支援の共同偏波CPEを使用して取得される推定キャリア位相のプロット603とを示す。パイロットシンボルは、それらの間のデータシンボルのトラッキングでポイント605Aおよび605Bに指示される。プロット602および603によって指示されるように、位相トラッキングは、有利なことに、維持され、それによってシンボル復号のためのコヒーレントPSKの使用を可能にする。パイロットシンボル支援の共同偏波CPEでは、位相アンビギュイティが存在しないので、位相トラッキングは保証される。トラッキングの損失はパイロットシンボルの間でやはり生じることがあるが、そのようなトラック損失は有利なことに検出および修正され、これは先行技術に比べた改善である。本開示の実施形態は、光通信システムの送信機および受信機で実装され得る。当業者には知られているように、プロセッサが、通信システムに関連する動作をもたらすために使用され得る。本明細書では、プロセッサは、タスクを実施するために、記憶された機械可読命令を実行するためのデバイスであり、ハードウェア、ソフトウェア、およびファームウェアのうちの任意の1つまたは組合せを含み得る。プロセッサはまた、タスクを実施するために実行可能な機械可読命令を記憶するメモリも含み得る。プロセッサは、実行可能手順もしくは情報デバイスによって使用するために情報を操作、分析、修正、変換もしくは送信することによって、および/または、出力デバイスにその情報を経路指定することによって、情報に作用する。プロセッサは、たとえばコントローラまたはマイクロプロセッサの能力を使用する、または備えることができる。プロセッサは、任意の他のプロセッサと電気的に結合可能であり、それらの間の対話および/または通信を可能にする。実行可能命令を備えるプロセッサは、別のプロセッサを備える実行可能命令との対話および/または通信を可能にする記憶された実行可能命令内にあることによって電気的に結合可能である。ユーザインターフェースプロセッサまたはジェネレータは、表示画像またはその部分を形成するための電子回路もしくはソフトウェアまたはその両方の組合せを備える知られている要素である。実行可能アプリケーションは、たとえばユーザコマンドまたは入力に応答して、オペレーティングシステム、コンテキストデータ収集システム、または他の情報処理システムのものなど所定の機能を実装するために本プロセッサを条件付けるための符号または機械可読命令を備える。実行可能手順は、符号もしくは機械可読命令のセグメント、サブルーチン、または、1つもしくは複数の特定のプロセスを実行するための実行可能アプリケーションの符号の他の明確なセクションもしくは部分である。これらのプロセスは、入力データおよび/またはパラメータを受信すること、受信された入力データに対して演算を実施することおよび/または受信された入力パラメータに応答して機能を実施すること、ならびに、結果として生じる出力データおよび/またはパラメータを提供することを含み得る。本開示は、本明細書に記載の特定の実施形態による範囲に限定されない。実際に、本明細書に記載のそれらに加えて、本開示の他の様々な実施形態およびその修正が、前述の説明および添付の図面から、当業者には明らかとなろう。したがって、そのような他の実施形態および修正形態は本開示の範囲内にあるものとする。さらに、本開示は特定の目的で特定の環境における特定の実装との関連で本明細書で説明されているが、その有用性はそれらに限定されず、本開示は任意の数の目的で任意の数の環境において有益に実装され得ることが当業者には理解されよう。"