CN105391662A - 光传输装置、非线性失真补偿方法和非线性失真预均衡方法 - Google Patents

Abstract

光传输装置、非线性失真补偿方法和非线性失真预均衡方法。一种光接收器包括：分割单元、控制单元和补偿单元。所述分割单元按照设置的频率分割数和设置的分割带宽将光传输信号分割成多个频率分量。所述控制单元基于与传输所述光传输信号的传输路径相关的传输路径信息和关于所述光传输信号的信号信息而控制所述频率分割数和所述分割带宽。所述补偿单元补偿由所述分割单元分割得到的所述多个频率分量中的每一个频率分量的光学非线性失真。

Description

光传输装置、非线性失真补偿方法和非线性失真预均衡方法

技术领域

这里讨论的实施方式涉及光传输装置、非线性失真补偿方法和非线性失真预均衡方法。

背景技术

在传输光传输信号的光传输装置中，例如，由于光纤或光纤上布置的放大器等的光传输线路的非线性特性引起的非线性失真触发光传输信号的特性的劣化。因此，近年来，已经研究了通过使用数字信号处理来补偿光传输线路的非线性特性的技术。

图15是例示了光传输装置中的光接收器中的接收侧数字信号处理器(DSP)100的示例的框图。接收侧DSP100是例如光传输装置中内嵌的接收侧上的数字信号处理电路。接收侧DSP100包括补偿单元101、自适应均衡器(AEQ)102、频偏补偿单元(FOC)103和载波相位恢复单元(CPR)104。补偿单元101对接收信号执行数字反向传播的补偿处理。补偿单元101包括色散补偿单元(CDC)101A和非线性补偿单元(NLC)101B。

CDC101A是例如补偿光纤中生成的光传输信号的波长色散的波长色散补偿单元。NLC101B是例如计算以光纤中的接收信号的振幅生成的非线性失真并且通过从接收信号减去计算的非线性失真来补偿非线性失真的非线性补偿单元。

AEQ102是自适应地追随诸如接收信号的偏振波动、偏振模色散的时间波动等的现象执行偏振分割的自适应均衡器。而且，AEQ102补偿不能被CDC101A补偿的波长色散的残留色散，并且补偿电气装置、光学装置等中生成的窄信号带。

FOC103是评估作为发送侧上的光源的波长频率与接收侧上的光源的波长频率之间的差的频偏并且补偿频偏的频偏补偿单元。CPR104是，例如，补偿光源的相位噪声或不能被FOC103补偿的高速频偏的变化分量的载波相位恢复单元。

接收侧DSP100对从光纤接收的接收信号执行电转换，并且将接收信号输入到CDC101A。CDC101A补偿接收信号内的波长色散，并且向NLC101B输入补偿后的接收信号。NLC101B补偿接收信号的非线性失真，并且向AEQ102输入补偿后的接收信号。而且，补偿单元101使用数字反向传播，并且为了按照非线性补偿来考虑由于光纤中的波长色散而引起的波长变化，交替重复波长色散补偿和非线性补偿，直到补偿了非线性失真为止。

AEQ102对接收信号执行偏振分割，补偿接收单元的残留色散或窄信号带，并且向FOC103输入补偿后的接收信号。FOC103评估频偏，补偿经评估的频偏，并且向CPR104输入补偿后的接收信号。CPR104补偿光源的相位噪声或频偏的变化分量，并且向未例示的信号处理单元输出补偿后的接收信号。

接收侧DSP100通过使用补偿单元101交替重复波长色散补偿和非线性补偿，直到补偿了非线性失真为止，并且因此接收侧DSP100可以补偿接收信号的波长色散和非线性失真。

专利文献1：日本特开专利第2012-75097号公报

然而，在光传输装置中的补偿单元101中，如果增大光传输信号的信号带宽，则为非线性补偿要考虑的波长色散量增加，这导致增加了经由数字反向传播交替重复波长色散补偿和非线性补偿的处理步骤的数量。因此，在补偿单元101中，随着处理步骤的数量增加，非线性特性的计算更加复杂，并且因此增大了处理电路的尺寸。

因此，本发明的实施方式的一个方面中的目的是提供可以在减小电路的尺寸的同时补偿非线性失真的光传输装置、非线性失真补偿方法和非线性失真预均衡方法。

发明内容

根据实施方式的一方面，一种光传输装置包括：分割单元、控制单元和补偿单元。所述分割单元按照设置的频率分割数和设置的分割带宽将光传输信号分割成多个频率分量。所述控制单元基于与传输所述光传输信号的传输路径相关的传输路径信息和关于所述光传输信号的信号信息而控制所述频率分割数和所述分割带宽。所述补偿单元补偿由所述分割单元分割得到的所述多个频率分量中的每一个频率分量的光学非线性失真。

附图说明

图1是例示根据第一实施方式的光传输系统的示例的框图；

图2是例示根据第一实施方式的光接收器中的接收侧DSP的示例的框图；

图3是例示与接收信号有关的FWM效率与频差之间的关系的图；

图4是例示与分割设置处理有关的由接收侧DSP中的控制单元执行的处理的操作的示例的流程图；

图5是例示根据第二实施方式的接收侧DSP的示例的框图；

图6是例示根据第三实施方式的接收侧DSP的示例的框图；

图7是例示根据第四实施方式的接收侧DSP的示例的框图；

图8是例示根据第五实施方式的光传输系统的示例的框图；

图9是例示根据第六实施方式的接收侧DSP的示例的框图；

图10是例示NLC设置方法的示例的图；

图11是例示NLC设置方法的示例的图；

图12是例示NLC设置方法的示例的图；

图13是例示接收侧DSP的示例的框图；

图14是例示发送侧DSP的示例的框图；以及

图15是例示光传输装置中的光接收器中的接收侧DSP的示例的框图。

具体实施方式

下面将参照附图说明本发明的优选实施方式。所公开的技术不限于实施方式。而且，下面描述的实施方式可以适当组合使用，只要它们不彼此冲突即可。

[a]第一实施方式

图1是例示根据第一实施方式的光传输系统的示例的框图。图1中例示的光传输系统1包括光传输装置中的光发送器2、相对侧上的光传输装置中的光接收器3、以及在光发送器2与光接收器3之间传输光传输信号的光传输线路4。而且，不言而喻，各个光传输装置在其中包括光发送器2和光接收器3。

光传输线路4包括光纤4A和诸如光放大器等的光学装置4B。而且，光传输线路4捆绑例如长度为100km的光纤4A，并且在各个捆绑点处布置光学装置4B。传输方法(例如，传输光传输信号的超级信道(superchannel)方法)用作光传输系统1的示例。

光发送器2包括发送侧DSP21、数模转换器(DAC)22和电/光转换器(E/O)23。发送侧DSP21从输入信号生成发送信号。DAC22对发送信号(该发送信号是发送侧DSP21的输出信号)执行模拟转换。E/O23对已经经过模拟转换的发送信号执行电光转换，并且向光传输线路4传输发送信号作为光传输信号。

光接收器3包括光/电转换器(O/E)31、模数转换器(ADC)32和接收侧DSP33。O/E31对接收信号(该接收信号是从光传输线路4接收到的光传输信号)执行电转换，并且向ADC32输入接收信号。ADC32对接收信号执行数字转换，并且向接收侧DSP33传输已经经过数字转换的接收信号。接收侧DSP33将已经经过数字转换的接收信号分割成频率分量，并且对于各个频率分量补偿从数字信号处理生成的非线性失真。

接收侧DSP33包括分割单元41、控制单元42、补偿单元43和合成单元44。分割单元41由带通滤波器(BPF)等构成，该带通滤波器(BPF)等形成为分割数是例如N的阵列，并且基于所设置的分割数N和所设置的分割宽带Bdiv将接收信号分割为多个频率分量，这将在后面进行描述。控制单元42控制分割单元41的分割数N和分割带宽Bdiv。

控制单元42包括获取单元51、计算单元52、确定单元53和设置单元54。获取单元51例如从未例示的管理装置获取传输路径信息和信号信息。传输路径信息对应于关于光传输线路4的设置信息，并且包括例如色散系数D、色散系数DDCF、损失系数α、光纤长度L、光纤长度LDCF、拃数Ns、色散补偿率ρ、真空中的光速c和光波长λ。色散系数D是光纤4A的色散系数。色散系数DDCF是色散补偿光纤的色散系数。损失系数α是光纤4A的损失系数。光纤长度L是与光传输线路4的单拃相对应的光纤4A的长度。光纤长度LDCF是与光传输线路4的单拃相对应的色散补偿光纤的长度。拃数Ns是光传输线路4的拃数。光波长λ是要考虑的光波长。

信号信息对应于关于传输信号的设置信息，并且包括例如接收带宽B、符号率、脉冲形式、接收信道数M、各个接收信道的通信带等。接收带宽是接收信号的信号带。符号率是接收信号中符号的调制速率。脉冲形式是例如归零(RZ)、不归零(NRZ)、奈奎斯特脉冲等，并且用于接收信号。接收信道数M是接收信号中信道的数量。通信带是接收信号中的各个接收信道的通信带。

计算单元52基于传输路径信息计算接收信号的四波混频(FWM)效率η。在光纤长度为L和拃数为Ns的光纤4A中具有频差Δf的频率分量之间的FWM效率η用方程式(1)、方程式(2)、方程式(3)和方程式(4)计算。而且，假定传输路径是可以在对于每一拃具有距离LDCF的色散补偿光纤中以恒定速率执行色散补偿的路径。

$\mathrm{\η}=\frac{{\mathrm{\α}}^2}{{\mathrm{\α}}^2+{\mathrm{\Δ\β}}^2}\left\{1+\frac{4\exp (-\mathrm{\α}L){\sin }^2(\mathrm{\Δ}\mathrm{\β}L/2)}{{(1-\exp (-\mathrm{\α}L\left)\right)}^2}\right\}\frac{{\sin }^2\left(N_S\mathrm{\Δ}\widetilde{\mathrm{\β}}/2\right)}{{\sin }^2\left(\mathrm{\Δ}\widetilde{\mathrm{\β}}/2\right)}---\left(1\right)$

$\mathrm{\Δ}\mathrm{\β}=\frac{2{\mathrm{\π\λ}}^2}{c}{\mathrm{\Δf}}^{2}D---\left(2\right)$

D_r＝DL+D_DCFL_DCF＝DL(1-p)(4)

图3是例示与接收信号有关的FWM效率与频差之间的关系的图。在图3例示的示例中，假定光纤4A具有100km×10拃的、免于色散补偿的单一模式。图3中例示的FWM效率η随着效率从基准信号的频率偏离而降低。当前光传输信号的频带是大约例如30GHz。FWM效率η高的范围(例如，FWM分量之间的频差大于或等于-3dB的范围)是大约例如1.8GHz带。因此，即使从接收信号提取大约1.8GHz带的频率分量，但是对于所提取的频率分量的非线性失真，频率分量中生成的非线性失真是支配的。

在计算FWM效率η之后，计算单元52基于非线性补偿中要考虑的FWM分量之间的频差的范围(FWM效率等于或大于-XdB)，从FWM效率η计算FWM带BF。如图3例示，FWM分量之间的频差的范围对应于其中FWM效率η等于或大于-3dB的频差的范围，并且作为与该范围关联的频差，1.8GHz对应于FWM带BF。而且，“-XdB”设置在光传输系统1侧。然后，计算单元52使FWM带BF加倍，并且计算最小分割带宽Bmin。

确定单元53将接收带宽B除以最小分割带宽Bmin并且将通过在除得的值(B/Bmin)的小数点之后上舍入获得的值确定为分割数N。而且，确定单元53将接收带宽B除以分割数N并且将除得的值B/N确定为分割带宽Bidv。

设置单元54在分割单元41中设置由确定单元53确定的分割数N和分割带宽Bdiv。即，设置单元54基于分割数N和分割带宽Bdiv，在分割单元41中从接收信号设置各个频率分量的中心频率和通带。分割单元41基于各个频率分量的中心频率和通带将接收信号分割成频率分量。

补偿单元43补偿经由分割单元41按照频率分割数分割成的各个频率分量的非线性失真。补偿单元43使用例如数字反向传播的补偿处理并且对频率分量重复执行波长色散补偿和非线性补偿处理，直到补偿了非线性失真为止。而且，因为与接收信号的频带相比，频率分量的频带窄，并且补偿对象的波长色散量减小，所以减少了为波长色散补偿和非线性补偿重复执行的处理的步骤数。而且，合成单元44合成由各个补偿单元43补偿的频率分量并且输出频率分量作为合成后的接收信号。

下面将描述根据第一实施方式的光传输系统1的操作。图4是例示与分割设置处理有关的经由接收侧DSP33中的控制单元42执行的处理的操作的示例的流程图。图4中例示的接收侧DSP33中的控制单元42中的获取单元51从未例示的管理单元获取传输路径信息和信号信息(步骤S11)。控制单元42中的计算单元52基于传输路径信息计算接收信号的FWM效率η(步骤S12)。

计算单元52从FWM效率η计算与具有所设置的-XdB或更大的FWM分量之间的频差相对应的FWM带BF(S13)。计算单元52使FWM带BF加倍并且计算最小分割带宽Bmin(S14)。

而且，控制单元42中的确定单元53从信号信息获取接收信号的接收带宽B并且将通过在通过将获取的接收带宽B除以最小分割带宽Bmin而获得的结果值(B/Bmin)的小数点之后上舍入而获得的值确定为分割数N(S15)。确定单元53将通过接收带宽B除以分割数N而获得的值(B/N)确定为分割带宽Bdiv(S16)。

而且，控制单元42中的设置单元54将确定后的分割数N和和分割带宽Bdiv设置在分割单元25中(S17)，并且结束图4中例示的处理的操作。结果，分割单元41在各个BPF中设置分割数N、分割带宽Bdiv的频率分量的中心频率、和通带。

执行图4中例示的分割设置处理的控制单元42基于传输路径信息计算接收信号的FWM效率η；基于该FWM效率η和接收信号的接收带宽B确定分割数N；并且基于其接收带宽B和分割数N确定分割带宽Bdiv。而且，控制单元42在分割单元41中设置确定后的分割数N和分割带宽Bdiv。分割单元41通过使用所设置的分割数N和所设置的分割带宽Bdiv，将接收信号分割成分割数为N的频率分量。因此，因为接收信号中的各个频率分量的带宽变窄，所以要考虑的波长色散量相应地减少。

然后，分割单元41基于所设置的分割带宽Bdiv和分割数N，将接收信号分割成分割数为N的频率分量，并且向一个关联的补偿单元43输入各个频率分量。因此，因为经由补偿单元43处理的接收信号的带宽变窄，所以频率分量中要考虑的波长色散量相应地减少。而且，各个补偿单元43补偿所输入的频率分量的非线性失真。因此，因为减小了频率分量的波长色散量并且相应地减少了数字反向传播中的处理步骤的数量，所以，补偿单元43可以在补偿由于光传输线路4的非线性特性引起的非线性失真的同时，减小处理电路的尺寸。

然后，通过对所输入的频率分量执行波长色散补偿和非线性补偿，各个补偿单元43补偿频率分量的线性特性和非线性特性，然后向合成单元44输入补偿后的频率分量。合成单元44合成各个补偿单元43的补偿后的频率分量并且输出合成后的频率分量。

在第一实施方式中，基于传输路径信息和信号信息，计算接收信号的分割数N和分割带宽Bdiv并且在分割单元41中设置计算的分割数N和分割带宽Bdiv。分割单元41基于所设置的分割数N和所设置的分割带宽Bdiv将接收信号分割成分割数为N的频率分量，并且在各个补偿单元43中输入各个频率分量。结果，因为各个补偿单元43将通过分割接收信号而获得的频率分量设置为补偿对象，所以减少了频率分量的波长色散量并且相应地减少了数字反向传播中的处理步骤的数量；因此，可以减小处理电路的尺寸。

本来，如果信号的处理带被分割并且执行补偿处理，则色散补偿可以减小电路的尺寸；然而，如果信号被分割成过小的块，则无法补偿非线性失真。因此，为了通过考虑传输路径信息和信号信息这两者来控制要由分割单元41分割的接收信号的带宽，可以在补偿非线性失真的同时减小电路的尺寸。

而且，在上述第一实施方式中，已经描述了将接收信号分割成分割数为N的频率分量并且针对各个频率分量执行非线性补偿处理的接收侧DSP33的情况。然而，该实施方式还可以应用于将发送信号分割成分割数为N的频率分量并且生成针对各个频率分量执行非线性补偿的发送信号的发送侧DSP21。

而且，根据上述第一实施方式的分割单元41和补偿单元43还可以如下进行具体构造，并且作为第二实施方式，下面将描述这种情况的实施方式。

[b]第二实施方式

图5是例示根据第二实施方式的接收侧DSP33A的示例的框图。通过将相同的附图标记分配给与根据第一实施方式的光传输系统1中的部件相同的部件，将省略这些部件的描述。

图5中例示的接收侧DSP33A包括分割单元41A、控制单元42A、N个(#1至#N)补偿单元43A、N个(#1至#N)移位返回单元45A和合成单元44A。假定分割数是N。分割单元41A包括N个(#1至#N)带通滤波器(BPF)51和N个(#1至#N)移位单元52。各个移位单元52包括频移单元(FS)52A和下采样单元(DS)52B。

基于所设置的分割数N和所设置的分割带宽Bdiv，分割单元41A在各个BPF15中设置与分割数N和分割通带Bdiv关联的频率分量的中心频率和通带。各个BPF51是从接收信号提取关联的频率分量的带通滤波器。FS52A是执行频移使得与相关联的BPF51的输出相对应的频率分量的中心频率变成0Hz的频移单元。各个DS52B是执行对其中已经使相关联的FS52A的频率移位的频率分量的采样速率取十分之一的下采样处理的下采样处理单元。

与一个DS52B相关联的各个补偿单元43A是对其中已经进行频移的频率分量执行数字反向传播中的补偿处理的数字反向传播(DBP)。各个补偿单元43A包括CDC61和NLC62。CDC61补偿频率分量的波长色散。NLC62补偿已经经过波长色散补偿的频率分量的非线性失真。

与一个补偿单元43A关联的各个移位返回单元45A将补偿后的频率分量的中心频率恢复为在移位单元52中执行的移位之前的先前频率。各个移位返回单元45A包括上采样单元(US)63和FS64。各个US63是执行将补偿单元43A中的NLC62的补偿后的频率分量的采样速率恢复到在DS52B中执行的处理之前的速率的上采样处理的上采样单元。各个FS64将关联的US63的频率分量的中心频率恢复到在FS52A中执行的频移之前的频率。合成单元44A合成来自各个移位返回单元45A的频率分量并且输出合成后的接收信号。

接收侧DSP33A中的控制单元42A中的设置单元54基于确定的分割数N和确定的分割带宽Bdiv，在各个BPF51中设置要从接收信号分割的频率分量的中心频率和通带。

下面将描述根据第二实施方式的接收侧DSP33A的操作。接收侧DSP33A中的控制单元42A基于确定的分割数N和确定的分割带宽Bdiv，在各个BPF51中设置通过分割接收信号而获得的各个频率分量的中心频率和通带。

分割单元41A将接收信号分支到各个BPF51中。各个BPF51基于所设置的中心频率和通带将接收信号分割成频率分量。而且，与BPF51关联的移位单元52经由FS52A将频率分量的中心频率移位到0Hz，并且经由DS52B对已经经过频移的频率分量执行下采样。

而且，与DS52B中的一个相关联的各个补偿单元43A经由关联的CDC61补偿已经经过下采样的频率分量的波长色散。而且，各个补偿单元43A经由关联的NLC62补偿已经经过波长色散补偿的频率分量的非线性失真。然后，补偿单元43A重复在CDC61中执行的波长色散补偿和在NLC62中执行的非线性补偿，直到已经补偿了频率分量的非线性失真为止。

然后，与补偿单元43A关联的移位返回单元45A输入已经经过补偿单元43A中执行的非线性补偿的频率分量，并且经由US63将频率分量恢复到在DS52B中执行的处理之前的先前采样速率。而且，移位返回单元45A经由FS64将频率分量的中心频率恢复到在FS52A中执行的处理之前的中心频率。

然后，各个移位返回单元45A向合成单元44A输入移位返回之后的非线性补偿之后的频率分量。合成单元44A输入来自#1至#N移位返回单元45A中的每一个的各个频率分量；合成所有的频率分量；生成合成后的接收信号；并且向另一个信号处理单元输出信号。结果，接收侧DSP33A可以输出已经经过其中已经补偿了光传输线路4的非线性失真的非线性补偿的接收信号。

根据上述第二实施方式的接收侧DSP33A在各个BPF51(在各个BPF51中设置了分割数N和分割带宽Bdiv)中将接收信号分割成分割数为N的频率分量并且对分割后的频率分量执行使用数字反向传播的补偿处理。结果，因为补偿单元43将通过将接收信号按照分割数N进行分割而获得的频率分量用作补偿对象，所以减少了频率分量的波长色散量并且相应地减少了数字反向传播中的处理步骤的数量；因此，可以减小了处理电路的尺寸。

而且，因为合成单元44A合成从各个补偿单元43A接收到的补偿后的频率分量并且输出合成后的频率分量，所以合成单元44A可以输出已经经过非线性补偿的接收信号。

而且，补偿单元43A对在前一步骤中在DS52B中已经经过下采样处理的频率分量执行非线性补偿处理。因此，因为对采样速率取十分之一，所以处理电路的尺寸变小。

而且，在根据上述第二实施方式的接收侧DSP33A中，已经描述了输入单个信道中的接收信号的情况；然而，当输入包括多个信道的接收信号时，可以使用该实施方式，并且作为第三实施方式，下面将描述该情况的实施方式。

[c]第三实施方式

图6是例示根据第三实施方式的接收侧DSP的示例的框图。通过将相同的附图标记分配给具有与图5例示的接收侧DSP33A中相同构造的部件，将省略这些部件的描述。

图6中例示的接收侧DSP33B与图5中例示的接收侧DSP33A的不同之处在于经由分割单元分割包括多个信道的接收信号作为对象。接收侧DSP33B与接收侧DSP33A的不同之处在于接收侧DSP33B包括合成分离单元46而不是合成单元44A，该合成分离单元46通过合成从移位返回单元45A接收到的经过非线性补偿的频率分量而生成合成接收信号，从合成接收信号中分离以信道为单位的信道信号，并且输出分离的信道信号。

下面将描述根据第三实施方式的接收侧DSP33B的操作。接收侧DSP33B中的控制单元42B基于传输路径信息和信号信息确定分割数N和分割带宽Bdiv。控制单元42B基于确定的分割数N和确定的分割带宽Bdiv在分割单元41A中的各个BPF51中设置频率分量的中心频率和通带。分割单元41A通过使用分割数为N个的BPF51将接收信号分割成频率分量，并且向各个补偿单元43A输入已经经过由各个移位单元52执行的频移的频率分量。

各个补偿单元43A对已经经过频移的频率分量重复执行波长分散处理和非线性补偿处理，直到已经补偿了非线性失真为止。然后，各个补偿单元43A向移位返回单元45A输入经过非线性补偿的频率分量。而且，各个移位返回单元45A将经过非线性补偿的频率分量的中心频率恢复到在执行频移之前的频率并且向合成分离单元46输入频率分量。

合成分离单元46通过合成从各个移位返回单元45A接收到的补偿后的频率分量而生成合成接收信号。而且，合成分离单元46将所生成的合成接收信号分离为信道单位，然后向另一个信号处理单元输出各个信道信号。

根据上述第三实施方式的接收侧DSP33B基于所设置的分割数N和所设置的分割带宽Bdiv，将包括多个信道的接收信号分割成多个频率分量并且针对各个频率分量补偿非线性失真。结果，因为补偿单元43将通过按照分割数N分割包括信道的接收信号而获得的频率分量用作补偿对象，所以减小了频率分量的波长色散量并且相应地减少了数字反向传播中的处理步骤的数量；因此，可以减小处理电路的尺寸。

而且，接收侧DSP33B通过合成已经经过非线性补偿的频率分量而生成合成接收信号，并且以分离的方式以信道为单位输出合成接收信号。因此，接收侧DSP33B可以从已经经过非线性补偿的接收信号输出期望的信道。

而且，在上述第三实施方式中，包括多个信道的接收信号经由与分割数N和分割带宽Bdiv关联的BPF51分割成N个频率分量。然而，可以通过考虑接收信道的数量和接收信道的通信带这两者来确定分割数和分割带宽，并且基于分割数和分割带宽将接收信号分割为以信道为单位的频率分量。作为第四实施方式，下面将描述这种情况的实施方式。

[d]第四实施方式

图7是例示根据第四实施方式的接收侧DSP33C的示例的框图。通过将相同的附图标记分配给具有与图6例示的接收侧DSP33B中相同构造的部件，将省略这些部件的描述。

接收侧DSP33C与接收侧DSP33B的不同之处在于接收信号的接收信道的数量M被设置为分割数N，接收信道的通信带被设置成分割带宽Bdiv，并且基于分割数N和分割带宽Bdiv以信道为单位分割接收信号。而且，接收侧DSP33C与接收侧DSP33B的不同之处在于接收侧DSP33C不包括移位返回单元45A和合成分离单元46。

控制单元42C确定接收信号的接收信道的数量M被设置为分割数N并且确定接收信号的接收信道的通信带被设置为分割带宽Bdiv。控制单元42C基于分割数N和分割带宽Bdiv在分割单元41A中的各个BPF51中设置以信道为单位的频率分量的中心频率和通带。而且，因为控制单元42C确定从信号信息获取的接收信道的数量M被设置成分割数N并且确定从信号信息获取的信道的频率间隔被设置为分割带宽Bdiv，所以不必如第一实施方式中执行FWM效率的计算。

分割单元41A在以信道为单位的BPF51中将接收信号分割成以信道为单位的频率分量并且在移位单元52中使频率分量的中心频率移位到0Hz。而且，与BPF51中的一个关联的各个补偿单元43A对经过频移的频率分量重复执行波长色散补偿和非线性补偿，直到已经补偿了非线性失真为止。然后，各个补偿单元43A向另一个信号处理单元输出经过非线性补偿的频率分量作为信道信号。

第四实施方式中的接收侧DSP33C将从信号信息获取的接收信道的数量M设置为分割数N，将从信号信息获取的接收信道的通信带设置为分割带宽Bdiv，并且基于分割数N和分割带宽Bdiv将接收信号分割为以信道为单位的频率分量。接收侧DSP33C针对以信道为单位的各个频率分量补偿非线性失真。结果，因为补偿单元43使用通过分割包括多个信道的接收信号而获得的以信道为单位的频率分量作为补偿对象，所以减小了频率分量的波长色散量并且相应地减少了数字反向传播中的处理步骤的数量；因此，可以减小处理电路的尺寸。

而且，接收侧DSP33C对频率分量执行非线性补偿并且以信道为单位输出已经经过非线性补偿的频率分量。因此，接收侧DSP33C不需要经由图6例示的合成分离单元46执行的、合成和分离频率分量的处理并且可以以信道为单位输出经过非线性补偿的频率分量。即，可以抑制由于频率分量的分割和统合而引起的信道信号的劣化。

而且，因为接收侧DSP33C可以以信道为单位输出已经经过非线性补偿的频率分量，所以不需要执行经由图6例示的移位返回单元45A执行的恢复频率分量的中心频率的移位的处理。

而且，基于信号信息，上述第四实施方式中的接收侧DSP33C将接收信道的数量M设置为分割数N并且将接收信道的通信带设置为分割带宽Bdiv。然而，还可以在其中根据信号信息中的接收信道的数量和接收信道的通信带设置分割数N和分割带宽Bdiv的模式与其中根据从第三实施方式中描述的FWM效率计算的最小分割带宽设置分割数N和分割带宽Bdiv的模式之间切换模式。

而且，根据上述第四实施方式的接收侧DSP33C确定接收信道的数量M被设置为分割数N，确定接收信道的通信带被设置为分割带宽Bdiv并且在分割单元41A中设置确定的分割数N和确定的分割频带Bdiv。然而，光传输系统1中未例示的管理装置也可以确定分割数N和分割带宽Bdiv并且在光接收器3中的分割单元41中设置确定的分割数N和确定的分割带宽Bdiv。作为第五实施方式，下面将描述该情况的实施方式。

[e]第五实施方式

图8是例示根据第五实施方式的光传输系统1A的示例的框图。图8中例示的光传输系统1A包括光发送器2、光接收器3A、连接光发送器2和光接收器3A的光传输线路4、和管理装置6。通过将相同的附图标记分配给具有与图7例示的接收侧DSP33C中相同构造的部件，将省略这些部件的描述。

管理装置6是管理光传输系统1A中的光发送器2和光接收器3A的装置。管理装置6包括整体控制单元6A。

整体控制单元6A从信号信息获取接收信道的数量M和接收信道的通信带。而且，整体控制单元6A确定所获取的接收信道的数量M被设置为分割数N并且确定所获取到的接收信道的通信带被设置为分割带宽Bdiv。然后，整体控制单元6A在光接收器3中的接收侧DSP33D中的分割单元41A设置确定的分割数N和确定的分割带宽Bdiv。即，因为接收侧DSP33D中的控制单元42D不需要作为负担执行确定分割数N和分割带宽Bdiv的处理，所以控制单元42D从整体控制单元6A获取分割数N和分割带宽Bdiv并且在分割单元41A中设置所获取的分割数N和分割带宽Bdiv。

而且，针对光发送器2中的发送侧DSP21，整体控制单元6A将发送信号的符号率设置为等于或小于分割带宽的符号率。而且，使光发送器2侧上的发送信道的数量与分割数N相同。

下面将描述根据第五实施方式的光传输系统1A的操作。光传输系统1A中的管理装置6中的整体控制单元6A获取信号信息并且从所获取的信号信息获取接收信道的数量M和接收信道的通信带。整体控制单元6A将所获取的接收信道的数量M确定为分割数N，将所获取的接收信道的通信带确定为分割带宽Bdiv，并且在光接收器3A中的接收侧DSP33D中的分割单元41A中设置确定的分割数N和分割带宽Bdiv。而且，为了设置光发送器2侧上的发送信号的符号率，整体控制单元6A在光发送器2中的发送侧DSP21中设置分割带宽Bdiv。

光发送器2中的发送侧DSP21通过使用所设置的符号率向DAC22输入发送信号。DAC22对发送信号执行模拟转换并且向E/O23输入经过模拟转换的发送信号。E/O23对发送信号执行电光转换，并且向光传输线路4传输经过电光转换的发送信号。

光接收器3A中的O/E31对经由光传输线路4接收到的接收信号执行电转换并且向ADC32输入经过电转换的接收信号。ADC32对接收信号执行数字转换，并且向接收侧DSP33D输入经过数字转换的接收信号。接收侧DSP33D中的分割单元41A基于所设置的分割数N和分割带宽Bdiv将接收信号分割成以信道为单位的频率分量，并且向补偿单元43A输入各个频率分量。补偿单元43A对针对各个信道的频率分量执行数字反向传播的补偿处理。补偿单元43A执行数字反向传播的补偿处理并且以信道为单位输出补偿后的频率分量。

根据第五实施方式的管理装置6确定信号信息中的接收信道的数量M被设置为分割数N，确定信号信息中的信道的通信带被设置为分割带宽Bdiv，并且在光接收器3A中的接收侧DSP33D中的分割单元41A中设置分割数N和分割带宽Bdiv。结果，接收侧DSP33D仅需要从管理装置6获取分割数N和分割带宽Bdiv；因此，可以减轻接收侧DSP33D的处理负荷。

光接收器3中的接收侧DSP33D基于所设置的分割数N和分割带宽Bdiv，将接收信号分割为以信道为单位的频率分量，并且对所分割的频率分量执行数字反向传播的补偿处理。补偿单元43A执行数字反向传播的补偿处理并且以信道为单位输出补偿后的频率分量。结果，因为减小了以信道为单位的频率分量的波长色散量并且相应地减少了数字反向传播中的处理步骤的数量，所以补偿单元43A可以抑制电路的尺寸。

而且，根据上述第五实施方式的接收侧DSP33D中的补偿单元43A执行数字反向传播的非线性补偿；然而，该实施方式不限于数字反向传播。例如，还可以执行扰动均衡的非线性补偿。作为第六实施方式，下面将描述该情况的实施方式。

[f]第六实施方式

图9是例示根据第六实施方式的接收侧DSP33E的示例的框图。通过将相同的附图标记分配给具有与图7例示的接收侧DSP33C中相同构造的部件，将省略这些部件的描述。

图9例示的接收侧DSP33E与图7中例示的接收侧DSP33C的不同之处在于使用扰动均衡而不是数字反向传播。接收侧DSP33E包括分割单元41A、控制单元42E、N个(#1至#N)CDC61A、N个(#1至#N)AEQ65、N个(#1至#N)FOC66、N个(#1至#N)CPR67和N个(#1至#N)NLC62A。分割单元41A包括N个(#1至#N)BPF51和N个(#1至#N)移位单元52。控制单元42E在分割单元41A中设置基于传输路径信息或信号信息而确定的分割数N和分割带宽Bdiv。

各个CDC61A是补偿从分割单元41A接收到的频率分量的波长色散的波长色散补偿单元。各个AEQ65是对频率分量执行例如偏振分割、残留色散补偿和窄信号带的补偿的自适应均衡器。FOC66是估计作为光发送器2侧上的光源的频率的与频率分量有关的差的偏移、并且补偿该差的频率偏差补偿单元。CPR67是对于频率分量补偿例如光源的相位噪声或无法由FOC66补偿的高速频率偏差的变化分量的载波相位恢复单元。NLC62A是对于经由CPR67补偿后的频率分量补偿非线性失真的非线性补偿单元。

下面将描述根据第六实施方式的接收侧DSP33E的操作。针对与来自控制单元42E的分割数N和分割带宽Bdiv相关联的各个频率分量，分割单元41A将频率分量的中心频率和通带设置到BPF51。分割数N被设置为接收信道的数量M并且分割带宽Bdiv被设置为接收信道的通信带。

各个BPE51将接收信号分割成以信道为单位的频率分量。与BPF51关联的移位单元52中的FS52A使频率分量的中心频率移位到0Hz。与FS52A关联的移位单元52中的DS52B执行下采样处理，该下采样处理对已经经过频移的频率分量的采样速率取十分之一。

而且，与DS52B关联的CDC61A补偿已经经过下采样的频率分量的波长色散。AEQ65对已经经过波长色散补偿的频率分量执行例如偏振分割、残留色散补偿和窄信号带的补偿。而且，与CDC61A关联的FOC66估计频率偏差(该频率偏差是光发送器2侧上的光源的频率的差(该差与经过由AEQ65执行的自适应处理的频率分量相关))并且补偿该频率偏差。而且，与FOC66关联的CPR67对于由FOC66补偿的频率分量补偿例如光源的相位噪音或无法由FOC66补偿的偏差。然后，与CPR67关联的NLC62A对于由CPR67补偿后的频率分量补偿非线性失真并且向与信道相关联的信号处理单元输出该频率分量。

根据第六实施方式的接收侧DSP33E经由分割单元41A将接收信号分割成以信道为单位的频率分量并且经由CPR67补偿分割后的频率分量，然后，由NLC62A补偿经由CPR67补偿后的频率分量的非线性失真。即，即使执行了扰动均衡的非线性补偿，接收侧DSP33E也将接收信号分割成以信道为单位的频率分量。因此，减小了频率分量的波长色散量并且可以通过减小电路的尺寸来实现非线性补偿。

而且，在上述第二至第六实施方式中，因为针对被分割单元41A分割的各个频率分量设置NLC62A(62)，所以增加了NLC62A(62)的数量并且因此需要设置NLC62A(62)的设置值的处理。因此，将描述将设置值设置到各个NLC61A(62)的方法。图10至图12是各例示NLC设置方法的示例的图。

在图10例示的设置方法中，接收侧DSP33包括设置值存储器71，该设置值存储器71在其中存储各设置到各个NLC62A(62)的设置值。接收侧DSP33中的控制单元42根据设置定时将设置值储存器71中存储的设置值设置到NLC62A(62)。因此，即使增加了NLC62A(62)的数量，但是可以减轻为设置设置值而施加于NLC62A(62)的负荷。

在图11例示的设置方法中，接收侧DSP33包括查找表72，该查找表72在其中存储各设置到各个NLC62A(62)的设置值。接收侧DSP33中的控制单元42根据设置定时将查找表72中存储的设置值设置到NLC62A(62)。因此，即使增加了NLC62A(62)的数量，但是可以减轻为设置设置值而施加于NLC62A(62)的负荷。

在图12例示的设置方法中，接收侧DSP33包括：设置值存储器71，该设置值存储器71在其中存储各设置到各个NLC62A(62)的设置值；和校正设置值的校正电路73。假定设置值存储器71中存储的设置值是公共设置值。校正电路73在其中存储用于获得为各个NLC62A(62)设置的设置值的系数，然后读取与要在各个NLC62A(62)中经过非线性补偿的频率分量关联的系数。而且，校正电路73基于系数校正从设置值存储器71读取的设置值，然后将校正后的设置值设置到NLC62A(62)。因此，可以提供与NLC62A(62)关联的最佳设置值。

而且，在上述第一至第六实施方式中，补偿了在例如光纤4A等的光传输线路4中产生的非线性失真。然而，除了光传输线路4中的非线性失真之外，在光学接收器3或光发送器2中的诸如ADC32、DAC22之类的电子装置、光学装置4B等或诸如包括光调制器等的光学装置之类的装置中产生非线性失真。因此，为了补偿这些装置中的非线性失真，还可以布置装置补偿单元。图13是例示接收侧DSP33的示例的框图。图13中例示的接收侧DSP33内部的装置补偿单元81布置在各个NLC62A(62)的上游，该各个NLC62A(62)补偿光传输线路4中的各个分割后的频率分量的非线性失真。

装置补偿单元81输入各个分割后的频率分量并且执行装置非线性补偿处理，以便执行装置中的输入频率分量的非线性失真。然后，装置补偿单元81向与对象频率分量关联的NLC62A(62)输出经过非线性补偿的频率分量。各个NLC62A(62)执行非线性补偿处理并且输出频率分量，以便补偿光传输线路4中的频率分量的非线性失真。

因此，在接收侧DSP33中，除了光传输线路4中的非线性失真之外，还补偿装置中的非线性失真。

而且，图14是例示发送侧DSP21的示例的框图。图14中例示的发送侧DSP21内部的装置补偿单元82布置在各个NLC62B的下游，该各个NLC62B为各个分割后的频率分量补偿在光传输线路4中产生的非线性失真。

装置补偿单元82输入已经经过由各个NLC62B执行的非线性补偿的频率分量并且执行装置非线性补偿处理，以便补偿装置中的经过非线性补偿的频率分量的所输入的非线性失真。然后，装置补偿单元82输出已经经过非线性补偿的各个频率分量。

因此，除了光传输线路4中的非线性失真之外，发送侧DSP21还可以补偿装置中的非线性失真。

而且，根据上述第二和第三实施方式的接收侧DSP33A(33B)包括移位单元52，该移位单元52执行使分割后的频率分量的中心频率移位到0Hz的频移；和移位返回单元45A，该移位返回单元45A将在已经移位频率之后的频率分量的中心频率恢复到初始值。然而，构造不限于其中包括移位单元52和移位返回单元45A的构造。例如，可以不布置移位单元52和移位返回单元45A。而且，可以不包括FS52A和US63并且可以不包括DS52B和FS64。

而且，在上述第一至第六实施方式中，作为示例已经给出了光接收器3侧上的接收侧DSP33等的描述；然而，实施方式还可以用于在光发送器2侧上的发送侧DSP21中对发送信号执行非线性补偿的预均衡电路。即，当发送侧DSP21输出发送信号时，发送侧DSP21基于分割数N和分割带宽Bdiv将发送信号分割成分割数为N的频率分量，对各个分割后的频率分量执行非线性补偿处理，合成已经经过非线性补偿的频率分量，并且输出合成后的频率分量作为发送信号。因此，因为发送侧DSP21中的预均衡电路分割发送信号并且减小了分割后的频率分量的波长色散量，所以可以在减小其电路的尺寸的同时实施非线性补偿。

在第二实施方式中，补偿单元43A布置在分割单元41A的下游；然而，另一个处理块还可以布置在分割单元41A的下游并且补偿单元43A可以布置在该处理块的下游。

超级信道方法用作根据上述实施方式的光传输系统1；然而，该方法不限于超级信道方法，并且还可以使用传输光信号的其它传输方法。

而且，附图中例示的各个单元的部件不总是如附图所例示来实际构造。换言之，单独或集成单元的具体形状不限于附图；然而，可以通过根据各种负荷或使用情况功能性地或物理性地分离或集成任意单元来构造单元的全部或部分。

而且，还可以经由中央处理器(CPU)(或微计算机，诸如微处理单元(MPU)或微控制器单元(MCU)等)执行经由各个单元执行的处理功能的全部或任意部分。而且，处理功能的全部或任意部分还可以经由被CPU(或诸如MPU或MCU等的微计算机)解析并执行的程序来执行或被经由布线逻辑的硬件来执行。

根据本发明的实施方式的一方面，所提供的优点在于可以在减小电路的尺寸的同时补偿非线性失真。

Claims (10)

1.一种光传输装置，该光传输装置包括：

分割单元，该分割单元按照设置的频率分割数和设置的分割带宽将光传输信号分割成多个频率分量；

控制单元，该控制单元基于与传输所述光传输信号的传输路径相关的传输路径信息和关于所述光传输信号的信号信息而控制所述频率分割数和所述分割带宽；以及

补偿单元，该补偿单元补偿由所述分割单元分割得到的所述多个频率分量中的每一个频率分量的光学非线性失真。

2.根据权利要求1所述的光传输装置，其中，所述控制单元基于所述传输路径信息而计算所述传输路径的FWM效率，基于所述信号信息而获取所述光传输信号的接收带宽，并且基于所述FWM效率和所述接收带宽而控制所述频率分割数和所述分割带宽。

3.根据权利要求1所述的光传输装置，其中，所述控制单元基于所述信号信息中的接收带宽、接收信道的数量和信道的频率间隔而控制所述频率分割数和所述分割带宽，使得以接收信道为单位分割所述光传输信号。

4.根据权利要求1所述的光传输装置，所述光传输装置还包括：

发送侧分割单元，该发送侧分割单元按照设置的频率分割数和设置的分割带宽将待发送的光传输信号分割成多个频率分量；

发送侧控制单元，该发送侧控制单元基于与传输所述光传输信号的传输路径相关的传输路径信息和关于所述光传输信号的信号信息而控制在所述发送侧分割单元中设置的所述频率分割数和所述分割带宽；以及

预均衡单元，该预均衡单元预均衡由所述发送侧分割单元分割得到的所述多个频率分量中的每一个频率分量的光学非线性失真。

5.一种使光传输装置执行处理的非线性失真补偿方法，所述处理包括以下步骤：

按照设置的频率分割数和设置的分割带宽将光传输信号分割成多个频率分量；

基于与传输所述光传输信号的传输路径相关的传输路径信息和关于所述光传输信号的信号信息而控制所述频率分割数和所述分割带宽；以及

补偿通过分割得到的所述多个频率分量中的每一个频率分量的光学非线性失真。

6.根据权利要求5所述的非线性失真补偿方法，所述处理还包括以下步骤：

按照设置的频率分割数和设置的分割带宽将待发送的光传输信号分割成多个频率分量；

基于与传输所述光传输信号的传输路径相关的传输路径信息和关于所述光传输信号的信号信息而控制当分割待发送的所述光传输信号时所设置的所述频率分割数和所述分割带宽；以及

预均衡通过分割得到的所述多个频率分量中的每一个频率分量的光学非线性失真。

7.一种光传输装置，该光传输装置包括：

分割单元，该分割单元按照设置的频率分割数和设置的分割带宽将光传输信号分割成多个频率分量；

控制单元，该控制单元基于与传输所述光传输信号的传输路径相关的传输路径信息和关于所述光传输信号的信号信息而控制所述频率分割数和所述分割带宽；以及

预均衡单元，该预均衡单元预均衡由所述分割单元分割得到的所述多个频率分量中的每一个频率分量的光学非线性失真。

8.根据权利要求7所述的光传输装置，其中，所述控制单元基于所述传输路径信息而计算所述传输路径的FWM效率，基于所述信号信息而获取所述光传输信号的发送带宽，并且基于所述FWM效率和所述发送带宽而控制所述频率分割数和所述分割带宽。

9.根据权利要求7所述的光传输装置，其中，所述控制单元基于所述信号信息中的发送带宽、发送信道的数量和信道的频率间隔而控制所述频率分割数和所述分割带宽，使得以发送信道为单位分割所述光传输信号。

10.一种使光传输装置执行处理的非线性失真预均衡方法，所述处理包括以下步骤：

按照设置的频率分割数和设置的分割带宽将光传输信号分割成多个频率分量；

基于与传输所述光传输信号的传输路径相关的传输路径信息和关于所述光传输信号的信号信息而控制所述频率分割数和所述分割带宽；以及

预均衡通过分割得到的所述多个频率分量中的每一个频率分量的光学非线性失真。