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JP2008005559A - Wavelength dispersion equalization method and apparatus - Google Patents

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JP2008005559A
JP2008005559A JP2007247583A JP2007247583A JP2008005559A JP 2008005559 A JP2008005559 A JP 2008005559A JP 2007247583 A JP2007247583 A JP 2007247583A JP 2007247583 A JP2007247583 A JP 2007247583A JP 2008005559 A JP2008005559 A JP 2008005559A
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perturbation
dispersion
transmission line
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signal
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JP2007247583A
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Japanese (ja)
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Hiroaki Tomofuji
博朗 友藤
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To optimize wavelength dispersion in a transmission channel during the operation of an optical communication system. <P>SOLUTION: An adder 42 adds a rectangular-wave voltage, outputted by an oscillator 32, to a center value outputted by a center value setting section 40, and supplies the result as a control voltage to a variable dispersion compensator 16, thereby giving perturbation to the wavelength dispersion of the transmission channel. Counters 34 and 36 count the number of errors occurring when the perturbation is applied in respectively designated directions, and their counted values are compared in a comparator 38. The result of the comparison from the comparator 38 is supplied to the center value setting section 40, and the center of the perturbation is changed in the direction directed toward fewer or no errors. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は光通信システムにおける分散量最適化に関するものである。   The present invention relates to dispersion amount optimization in an optical communication system.

インターネット、画像通信等の普及に対応するため、光通信の大容量化が望まれている。そのひとつの方法として、伝送速度の高速化がある。現在、10Gb/s光通信システムが実用化されており、40Gb/s光通信システムが研究されている。本発明は、高速光通信システムにおける分散量制御に関するものである。   In order to cope with the spread of the Internet, image communication, etc., it is desired to increase the capacity of optical communication. One method is to increase the transmission speed. Currently, 10 Gb / s optical communication systems have been put into practical use, and 40 Gb / s optical communication systems are being studied. The present invention relates to dispersion amount control in a high-speed optical communication system.

光ファイバ中を通過する光の速度は波長(周波数)により微妙に異なる(波長分散と呼ぶ。)。光パルスには複数の周波数成分が含まれており、波長分散が存在すると、それぞれの周波数成分の伝送速度が異なるため、その分散量(分散×距離)に応じて伝送波形が歪んでくる。そのため、伝送可能な分散量に限界が存在し、その値は1/(伝送速度)2 に比例し、伝送速度が上昇するほど小さくなる。波長分散は零分散波長で最小となるが波長分散が大きい波長を使用する場合は、逆の分散特性をもつ分散補償器を挿入し、合計の分散量を低減するシステム構成が採用されている。 The speed of light passing through the optical fiber is slightly different depending on the wavelength (frequency) (referred to as chromatic dispersion). The optical pulse includes a plurality of frequency components, and if there is chromatic dispersion, the transmission speed of each frequency component differs, so that the transmission waveform is distorted according to the amount of dispersion (dispersion × distance). Therefore, there is a limit to the amount of dispersion that can be transmitted, and the value is proportional to 1 / (transmission speed) 2, and decreases as the transmission speed increases. When a wavelength having a minimum chromatic dispersion at the zero-dispersion wavelength but a large chromatic dispersion is used, a system configuration is adopted in which a dispersion compensator having reverse dispersion characteristics is inserted to reduce the total dispersion amount.

システム運用中にも分散量の変化が存在する。ファイバの零分散波長に温度依存性があるため、分散値はファイバの敷設環境条件によって変わり、また、使用する送信器のレーザ波長の経時変動で変わる。   There is a change in the amount of dispersion even during system operation. Since the zero-dispersion wavelength of the fiber is temperature-dependent, the dispersion value varies depending on the fiber installation environment condition, and also varies with time in the laser wavelength of the transmitter used.

10Gb/sシステムでは許容分散量が大きいため、分散補償器の補償量は初期設定をすれば固定でも問題なかったが、40Gb/sシステムでは分散耐力が30ps/nmと報告されており、非常に小さい(大井他、1997年信学会総大B−10−165)。このため、運用中でも分散量を調整する必要がある。   Since the allowable dispersion amount is large in the 10 Gb / s system, the compensation amount of the dispersion compensator was fixed even if it was initially set. However, in the 40 Gb / s system, the dispersion tolerance was reported to be 30 ps / nm, which is very Small (Oi et al., 1997 Shinsei Sogakudai B-10-165). For this reason, it is necessary to adjust the amount of dispersion even during operation.

たとえば、送信波長の経年変動を±1nm(幅2nm)、SMF(シングルモードファイバ)の零分散波長の温度依存性を0.03nm/℃、ファイバ伝送路の周囲温度変化を50℃、伝送距離100km、分散スロープ0.07ps/nm2 /kmとすると、(2+0.03×50)×0.07×100=25ps/nm分散量が変動する。 For example, the secular variation of the transmission wavelength is ± 1 nm (width 2 nm), the temperature dependence of the zero dispersion wavelength of SMF (single mode fiber) is 0.03 nm / ° C, the ambient temperature change of the fiber transmission line is 50 ° C, and the transmission distance is 100 km. When the dispersion slope is 0.07 ps / nm 2 / km, (2 + 0.03 × 50) × 0.07 × 100 = 25 ps / nm dispersion varies.

A.Sano et al., ECOC'96 Technical Digests Tud. 3.5 では、運用中でも分散量が最適になるように、クロック成分の大きさをモニタする方法が提案されている。   A.Sano et al., ECOC'96 Technical Digests Tud. 3.5 proposes a method for monitoring the size of the clock component so that the amount of dispersion is optimal even during operation.

クロック成分の大きさをモニタすることによって分散量が最適かどうかを判断する手法は信号波形の形状に依存するため、SPM等の非線形現象により波形が歪んだ場合や送信波形形状のばらつきにより、対応できない可能性がある。   Since the method of determining whether the amount of dispersion is optimal by monitoring the size of the clock component depends on the shape of the signal waveform, it can be handled when the waveform is distorted due to a nonlinear phenomenon such as SPM or due to variations in the transmission waveform shape. It may not be possible.

したがって本発明の目的は、運用中に伝送路の分散値を最適に設定するための方法と装置を提供することにある。   Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for optimally setting the dispersion value of a transmission line during operation.

本発明によれば、信号を伝送路符号としての誤り訂正符号で符号化し、符号化された信号を伝送路上に送出し、該伝送路の波長分散に対して分散量を増加させる方向の摂動と減少させる方向の摂動とを交互に与え、該伝送路上で伝送された信号を受信し、受信された信号を復号することによって誤りを検出しかつ訂正し、復号することによって検出された誤りの数をカウントし、検出された誤りがないか検出された誤りの数が少ない方向に摂動の中心を変更する各ステップを具備する波長分散等化方法が提供される。   According to the present invention, the signal is encoded with an error correction code as a transmission line code, the encoded signal is sent out on the transmission line, and the perturbation is in the direction of increasing the dispersion amount with respect to the chromatic dispersion of the transmission line. The number of errors detected by alternately providing perturbations in a decreasing direction, receiving signals transmitted on the transmission path, detecting and correcting errors by decoding the received signals, and decoding And a chromatic dispersion equalization method comprising the steps of changing the center of the perturbation in the direction in which there is no detected error or the number of detected errors is small.

本発明によれば、信号を伝送路符号としての誤り訂正符号で符号化する符号化器と、符号化された信号を伝送路上に送出する送信器と、該伝送路の波長分散に対して分散量を増加させる方向の摂動と減少させる方向の摂動とを交互に与える手段と、該伝送路上で伝送された信号を受信する受信器と、受信された信号を復号することによって誤りを検出しかつ訂正する復号器と、前記復号器により検出された誤りの数をカウントする手段と、検出された誤りがないか検出された誤りの数が少ない方向に摂動の中心を変更する制御器とを具備する波長分散等化装置もまた提供される。   According to the present invention, an encoder that encodes a signal with an error correction code as a transmission line code, a transmitter that transmits the encoded signal on the transmission line, and dispersion with respect to the chromatic dispersion of the transmission line Means for alternately providing a perturbation in the direction of increasing and a perturbation in the direction of decreasing; a receiver for receiving a signal transmitted on the transmission line; and detecting an error by decoding the received signal; A decoder for correcting, means for counting the number of errors detected by the decoder, and a controller for changing the center of perturbation in a direction in which there is no detected error or the number of detected errors is small. A chromatic dispersion equalizer is also provided.

図1は本発明の一実施例を示すブロック図である。送信側において、送信すべきデータが符号化器10により伝送路符号化される。本発明において、例えばITU−T勧告G.975に記述される、リード・ソロモン符号のような誤り検出および訂正能力を持つ符号が伝送路符号として採用される。特願平4−231067号に開示された、伝送速度の上昇を伴わない誤り訂正符号も適用可能である。符号化器10の出力は光送信器12において光信号に変換され、伝送路14へ送出される。伝送路14に直列に可変分散補償器16が挿入される。可変分散補償器としては、特願平9−224056号の図19〜図22に示されるものが使用できる。   FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. On the transmission side, the data to be transmitted is channel-coded by the encoder 10. In the present invention, for example, ITU-T Recommendation G. A code having an error detection and correction capability such as a Reed-Solomon code described in 975 is adopted as a transmission line code. An error correction code disclosed in Japanese Patent Application No. 4-231067 and not accompanied by an increase in transmission speed is also applicable. The output of the encoder 10 is converted into an optical signal by the optical transmitter 12 and sent to the transmission line 14. A tunable dispersion compensator 16 is inserted in series with the transmission line 14. As the tunable dispersion compensator, the one shown in FIGS. 19 to 22 of Japanese Patent Application No. 9-2224056 can be used.

光受信器18は受信した光信号を電気信号に変換する。復号器20は受信信号中の誤りを検出しかつ訂正する。   The optical receiver 18 converts the received optical signal into an electrical signal. Decoder 20 detects and corrects errors in the received signal.

制御回路22は、可変分散補償器16の補償分散量を図2に示すように矩形波状に変化させて、分散量に増加させる方向の摂動と減少させる方向の摂動とを交互に与える。そして、誤りが発生したらそのときの摂動の方向とは逆の方向へ摂動の中心を移動させる。例えば図2に示すように分散量を減少させる方向の摂動が与えられている時刻(a)において誤りが発生したら、摂動の中心を(c)から(d)に移動させる。逆に分散量を増加させる方向の摂動が与えられている時刻(b)において誤りが発生したら、摂動の中心を(c)から(e)へと移動させる。   The control circuit 22 changes the compensation dispersion amount of the tunable dispersion compensator 16 into a rectangular wave shape as shown in FIG. 2, and alternately gives the perturbation in the direction to increase the dispersion amount and the perturbation in the direction to decrease. If an error occurs, the center of the perturbation is moved in a direction opposite to the direction of the perturbation at that time. For example, if an error occurs at time (a) when perturbation in the direction of decreasing the dispersion amount is given as shown in FIG. 2, the center of the perturbation is moved from (c) to (d). Conversely, if an error occurs at time (b) when the perturbation in the direction of increasing the dispersion amount is given, the center of the perturbation is moved from (c) to (e).

長時間でみると、図3に示すように誤り率は分散量の最適値で最小となり、それをはさんで誤り率が増加するから、上記のような制御をすることにより、分散量を最適値に制御することができる。なお発生した誤りは復号器20において正しく訂正される。   When viewed over a long period of time, the error rate is minimized at the optimum value of the amount of dispersion, as shown in FIG. 3, and the error rate increases across this. By controlling as described above, the amount of dispersion is optimized. The value can be controlled. The generated error is correctly corrected in the decoder 20.

誤りが発生するごとに摂動の中心を移動させる代わりに、それぞれの方向の摂動が与えられているときに発生する誤りをそれぞれカウントし、誤りの発生回数が少ない方向へ摂動の中心を移動させるようにしても良い。   Instead of moving the center of the perturbation every time an error occurs, count the errors that occur when the perturbation in each direction is given, and move the center of the perturbation in the direction with fewer errors. Anyway.

図4は後者の場合の制御回路22の詳細な構成を示す。図1と同一の構成要素には同一の参照番号を付してその説明を省略する。   FIG. 4 shows a detailed configuration of the control circuit 22 in the latter case. The same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

スイッチ30は発振器32が出力する矩形波によって制御され、復号器20において検出された誤りをカウンタ34または36へ交互に通知する。カウンタ34,36は通知された誤りの回数をカウントする。比較器38はカウンタ34,36のカウント値を比較し結果を中心値設定部40に通知する。中心値設定部40は比較器38の比較結果に応じて摂動の中心値を変更する。加算部42は中心値設定部40の出力に発振器32が出力する矩形波を加算して分散量制御信号として可変分散補償器16に与える。   The switch 30 is controlled by a rectangular wave output from the oscillator 32 and alternately notifies the counter 34 or 36 of the error detected in the decoder 20. Counters 34 and 36 count the number of notified errors. The comparator 38 compares the count values of the counters 34 and 36 and notifies the center value setting unit 40 of the result. The center value setting unit 40 changes the center value of the perturbation according to the comparison result of the comparator 38. The adder 42 adds the rectangular wave output from the oscillator 32 to the output of the center value setting unit 40 and supplies the result to the variable dispersion compensator 16 as a dispersion amount control signal.

図5に示すように、可変分散補償器16に代えて分散量が固定の分散補償器44を使用し、信号光の波長を変えて分散量を変えるようにしても良い。   As shown in FIG. 5, a dispersion compensator 44 having a fixed dispersion amount may be used instead of the tunable dispersion compensator 16, and the dispersion amount may be changed by changing the wavelength of the signal light.

図6は本発明の第2の実施例を示す。本実施例においては、伝送路の波長分散の最適化に加えて、それと同様な制御により光受信器18における識別位相と識別電圧が時分割で最適化される。図4と同一の構成要素には同一の参照番号を付してその説明を省略する。   FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention. In this embodiment, in addition to optimizing the chromatic dispersion of the transmission line, the identification phase and the identification voltage in the optical receiver 18 are optimized in a time division manner by the same control. The same components as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

セレクタ46は比較器38における比較結果を中心値設定部40だけでなく中心値設定部48および50にも時分割で通知する。中心値設定部48,50および加算部52,54はそれぞれ中心値設定部40および加算部52と同一の構成を有しているが、加算部52の出力は識別位相の制御電圧として光受信器18へ与えられ、加算部54の出力は識別電圧として光受信器18へ与えられる。   The selector 46 notifies the comparison result in the comparator 38 not only to the central value setting unit 40 but also to the central value setting units 48 and 50 in a time division manner. The center value setting units 48 and 50 and the addition units 52 and 54 have the same configuration as the center value setting unit 40 and the addition unit 52, respectively, but the output of the addition unit 52 is an optical receiver as a control voltage for the identification phase. 18 and the output of the adder 54 is supplied to the optical receiver 18 as an identification voltage.

セレクタ56はセレクタ46と同期して制御される。すなわち、中心値設定部40へ比較器38の識別結果が与えられているときは加算部42へ発振器32からの矩形波電圧が供給されて分散補償量に対して摂動が与えられる。中心値設定部48へ比較器38の識別結果が与えられるようにセレクタ46が切り換わるとそれに同期してセレクタ56も切り換わって加算部52へ矩形波電圧が供給されて識別位相に対して摂動が与えられる。このとき加算部42へは矩形波電圧が供給されないので加算部42からは摂動の中心値が出力される。比較器38の識別結果が中心値設定部50へ与えられるようにセレクタ46が切り換わるとそれに同期してセレクタ56も切り換わって加算部54へ矩形波電圧が供給されて識別電圧に対して摂動が与えられる。このとき加算部52からは摂動の中心値が出力される。   The selector 56 is controlled in synchronization with the selector 46. That is, when the identification result of the comparator 38 is given to the center value setting unit 40, the rectangular wave voltage from the oscillator 32 is supplied to the adding unit 42, and perturbation is given to the dispersion compensation amount. When the selector 46 is switched so that the discrimination result of the comparator 38 is given to the center value setting unit 48, the selector 56 is also switched in synchronization therewith, and a rectangular wave voltage is supplied to the adding unit 52 to perturb the discrimination phase. Is given. At this time, since the rectangular wave voltage is not supplied to the adding unit 42, the center value of the perturbation is output from the adding unit 42. When the selector 46 is switched so that the identification result of the comparator 38 is given to the center value setting unit 50, the selector 56 is also switched in synchronization with it and a rectangular wave voltage is supplied to the adding unit 54 to perturb the identification voltage. Is given. At this time, the center value of the perturbation is output from the adder 52.

図7に図6の光受信器18の構成の詳細を示す。受信した光信号は光検出器58で電気信号に変換され増幅器60で増幅される。増幅器60の2つの出力の一方は識別回路62へ入力されて識別される。非線形抽出回路64は増幅器60の出力の他方から非線形抽出によりクロック成分を発生させる。非線形抽出回路64で抽出したクロック成分は帯域通過フィルタ66を経て可変移相器68で位相が調節されて識別回路62へ識別のタイミングを与えるクロック信号として供給される。   FIG. 7 shows details of the configuration of the optical receiver 18 of FIG. The received optical signal is converted into an electrical signal by the photodetector 58 and amplified by the amplifier 60. One of the two outputs of the amplifier 60 is input to the identification circuit 62 and identified. The nonlinear extraction circuit 64 generates a clock component by nonlinear extraction from the other output of the amplifier 60. The clock component extracted by the non-linear extraction circuit 64 is supplied as a clock signal that gives a discrimination timing to the discrimination circuit 62 after the phase is adjusted by the variable phase shifter 68 through the band pass filter 66.

可変移相器68へは移相量を制御するための信号として加算器52(図6)の出力が供給される。識別回路62へは識別の閾値として加算器54(図6)の出力が供給される。   The output of the adder 52 (FIG. 6) is supplied to the variable phase shifter 68 as a signal for controlling the amount of phase shift. The output of the adder 54 (FIG. 6) is supplied to the identification circuit 62 as an identification threshold value.

図8は図4の制御回路22をコンピュータ及びそのためのソフトウェアで実現したときの動作を示すフローチャートである。   FIG. 8 is a flowchart showing an operation when the control circuit 22 of FIG. 4 is realized by a computer and software for the same.

図8において、まず、以下の(1)〜(3)のいずれかの方法により初期設定が実施される(ステップ1000)。   In FIG. 8, first, initial setting is performed by any of the following methods (1) to (3) (step 1000).

(1)可変分散補償器16の分散量を所定のステップ幅(たとえば40Gb/sで5〜10ps程度)で全可変範囲を掃引し、各ステップ毎に誤り率を測定し(測定時間はたとえば1秒間)、符号誤り率が最小であった分散量に可変分散補償器16の分散量を設定する。   (1) The variable dispersion compensator 16 is swept over the entire variable range with a predetermined step width (for example, about 5 to 10 ps at 40 Gb / s), and the error rate is measured at each step (measurement time is 1 for example) Second), the dispersion amount of the tunable dispersion compensator 16 is set to the dispersion amount with the minimum code error rate.

(2)(1)で符号誤り率を測定する代わりに、光受信器18において光信号から抽出されるクロック成分を測定し、その量が最大となる分散量に可変分散補償器16の分散量を設定する。   (2) Instead of measuring the code error rate in (1), the clock component extracted from the optical signal is measured in the optical receiver 18, and the dispersion amount of the variable dispersion compensator 16 is set to the dispersion amount that maximizes the amount of the clock component. Set.

(3)システム立ち上げ者が光通信、符号誤り率またはクロック成分を監視しながら、良好な光通信、符号誤り率特性、または最大クロック成分が得られる分散量に可変分散補償器16の分散量を設定する。   (3) The amount of dispersion of the variable dispersion compensator 16 is set to the amount of dispersion by which the system startup person can obtain good optical communication, the code error rate characteristic, or the maximum clock component while monitoring the optical communication, the code error rate or the clock component. Set.

次に、可変分散補償器16の分散量DBをΔDだけ増加して(ステップ1002)、Δt秒間だけ誤り数をカウントしN1とする(ステップ1004)。さらに、DBをΔDだけ減少して(ステップ1006)、Δt秒間誤り数をカウントしN2とする(ステップ1008)。N1とN2を比較し(ステップ1010)、N1がN2より大であればDBをDB−D1に変更して(ステップ1012)ステップ1002へ戻る。N1がN2より小さければDBをDB+D1に変更して(ステップ1014)、ステップ1002へ戻る。N1とN2が実質的に等しければ、DBは変更せずにステップ1002へ戻る。   Next, the dispersion DB of the tunable dispersion compensator 16 is increased by ΔD (step 1002), and the number of errors is counted for Δt seconds and set to N1 (step 1004). Further, DB is decreased by ΔD (step 1006), and the number of errors is counted for Δt seconds and set to N2 (step 1008). N1 and N2 are compared (step 1010). If N1 is greater than N2, DB is changed to DB-D1 (step 1012) and the process returns to step 1002. If N1 is smaller than N2, DB is changed to DB + D1 (step 1014), and the process returns to step 1002. If N1 and N2 are substantially equal, the DB returns to step 1002 without being changed.

ここで、Δtは例えば10msec〜1sec であり、1sec よりも長くても良いが最適値が変化したときに安定状態に達するまでの時間が長くなる。D1は目標とする誤り率における分散トレランスよりも小さい値である。たとえば、40Gb/sでBER(誤り率)=10-5以下を想定した場合に0.5〜2ps/nmが適切である。ΔDはD1とほぼ同程度の値とする。 Here, Δt is, for example, 10 msec to 1 sec, and may be longer than 1 sec. However, when the optimum value changes, the time until the stable state is reached becomes longer. D1 is a value smaller than the dispersion tolerance at the target error rate. For example, 0.5 to 2 ps / nm is appropriate when BER (error rate) = 10 −5 or less is assumed at 40 Gb / s. ΔD is approximately the same value as D1.

上記では、D1,ΔDの値は一定であったが、誤り数の測定値に応じてD1またはD1とΔDを変えるようにしても良い。誤り数が多い場合、D1,ΔDを大きくし、誤り数が小さい場合は小さくする。これにより、最適値への収束速度が改善される。一例として、E=誤り数/時間とするとき、103 <E≦107 でD1=5ps/nm(40Gb/s)、80ps/nm(10Gb/s)程度とし、1<E≦103 でD1=2ps/nm(40Gb/s)、30ps/nm(10Gb/s)程度とし、E≦1でD1=0.5ps/nm(40Gb/s)、10ps/nm(10Gb/s)程度とする。 In the above description, the values of D1 and ΔD are constant, but D1 or D1 and ΔD may be changed according to the measured number of errors. D1 and ΔD are increased when the number of errors is large, and decreased when the number of errors is small. Thereby, the convergence speed to the optimum value is improved. As an example, when E = number of errors / time, 10 3 <E ≦ 10 7 , D1 = 5 ps / nm (40 Gb / s), 80 ps / nm (10 Gb / s), and 1 <E ≦ 10 3 D1 = 2 ps / nm (40 Gb / s), 30 ps / nm (10 Gb / s), and E ≦ 1, D1 = 0.5 ps / nm (40 Gb / s), 10 ps / nm (10 Gb / s) .

また、単位時間当たりの誤り数(誤り率)が小さい場合にΔtを増加させるといったように誤り率に応じてΔtを変化させても良い。この場合にΔtに上限を設けることが好ましい。例えば、10-5≦BERでΔt=10msec、10-9≦BER<10-5でΔt=100msecとし、10-12 ≦BER<10-9でΔt=1sec とし、BER<10-12 でt=10sec とする。さらに前記のD1,ΔDの値を変化させる手法と組み合わせることもできる。 Alternatively, Δt may be changed according to the error rate, such as increasing Δt when the number of errors per unit time (error rate) is small. In this case, it is preferable to set an upper limit on Δt. For example, Δt = 10 msec at 10 −5 ≦ BER, Δt = 100 msec at 10 −9 ≦ BER <10 −5 , Δt = 1 sec at 10 −12 ≦ BER <10 −9 , and t = at BER <10 −12. 10 sec. Further, it can be combined with the method of changing the values of D1 and ΔD.

図9は図1−3を参照して説明した制御回路22をコンピュータおよびそのためのソフトウェアで実現したときの動作のフローチャートである。誤りの発生頻度が小さい場合にこの手法を適用することができる。   FIG. 9 is a flowchart of the operation when the control circuit 22 described with reference to FIGS. 1-3 is realized by a computer and software for the same. This method can be applied when the frequency of error occurrence is small.

図9において、ステップ1100の初期設定は図8のステップ1000の初期設定と同じである。ステップ1102において、可変分散補償器16の分散量DBをΔDだけ増加し、Δt秒間誤りを監理する(ステップ1104)。Δt秒間に誤りが発生したら(ステップ1106)、DBをDB−D1に変更してステップ1102へ戻る。次に、DBをΔDだけ減少して(ステップ1110)Δt秒間誤りを監視し(ステップ1112)、誤りが発生したら(ステップ1114)、DBをDB+D1に変更してステップ1102へ戻る。   In FIG. 9, the initial setting in step 1100 is the same as the initial setting in step 1000 in FIG. In step 1102, the dispersion amount DB of the tunable dispersion compensator 16 is increased by ΔD, and an error is monitored for Δt seconds (step 1104). If an error occurs in Δt seconds (step 1106), DB is changed to DB-D1 and the process returns to step 1102. Next, DB is decreased by ΔD (step 1110), and an error is monitored for Δt seconds (step 1112). If an error occurs (step 1114), DB is changed to DB + D1 and the processing returns to step 1102.

この場合にも、誤り率に応じてΔtを変化させΔtに上限を設けても良い。例えば、10-10 ≦BER<10-7でΔt=1μsec 、10-11 ≦BER<10-10 でΔt=10msec、10-12 ≦BER<10-11 でΔt=100msec、BER≦10-12 でΔt=1secとする。なおBER≧10-7のときはこの手法は適用できない。 Also in this case, Δt may be changed according to the error rate, and an upper limit may be provided for Δt. For example, Δt = 1 μsec at 10 −10 ≦ BER <10 −7 , Δt = 10 msec at 10 −11 ≦ BER <10 −10 , Δt = 100 msec at 10 −12 ≦ BER <10 −11 , and BER ≦ 10 −12 Δt = 1 sec. Note that this method cannot be applied when BER ≧ 10 −7 .

図10は図5の制御回路22をコンピュータおよびそのためのソフトウェアで実現したときの動作を示すフローチャートである。DBが波長λBに、ΔDがΔλに、D1がΔλ1に置き換わっただけで、本質的に図8の処理と同一である。Δλ1としては、たとえば、40Gb/sで80km伝送、二次分散係数を0.05ps/nm2 /km、BER=10-15 以下を想定したとき、分散量0.5〜2ps/nmに対応する値として、0.1〜0.5nmである。 FIG. 10 is a flowchart showing an operation when the control circuit 22 of FIG. 5 is realized by a computer and software for the same. 8 is essentially the same as the process in FIG. 8 except that DB is replaced with wavelength λB, ΔD is replaced with Δλ, and D1 is replaced with Δλ1. Δλ1 corresponds to a dispersion amount of 0.5 to 2 ps / nm, assuming 80 km transmission at 40 Gb / s, a secondary dispersion coefficient of 0.05 ps / nm 2 / km, and BER = 10 −15 or less. The value is 0.1 to 0.5 nm.

誤り数が高いとΔλ1,Δλを大きくし、誤り数が小さいとき小さくするというように、誤り数に応じてΔλ1またはΔλ1とΔλを変えるようにすれば最適値への収束速度が改善される。例えば、上記の条件下で、103 <E≦107 のときΔλ1=1.25nm(40Gb/s)、20nm(10Gb/s)、1<E≦103 でΔλ1=0.5nm(40Gb/s)、7.5nm(10Gb/s)、E≦1でΔλ1=0.13nm(40Gb/s)、2.5nm(10Gb/s)とする。 If Δλ1 or Δλ1 and Δλ are changed according to the number of errors, such as increasing Δλ1 and Δλ when the number of errors is high and decreasing when the number of errors is small, the convergence speed to the optimum value is improved. For example, Δλ1 = 1.25 nm (40 Gb / s), 20 nm (10 Gb / s) when 10 3 <E ≦ 10 7 , and Δλ1 = 0.5 nm (40 Gb / 40) when 1 <E ≦ 10 3 . s), 7.5 nm (10 Gb / s), E ≦ 1, and Δλ1 = 0.13 nm (40 Gb / s), 2.5 nm (10 Gb / s).

誤り率が小さいときΔtを大きくするといったように、誤り率に応じてΔtを変化させ、また、それに上限を設けても良い。例えば、10-5≦BERでΔt=10msec、10-9≦BER<10-5でΔt=100msec、10-12 ≦BER<10-9でt=1sec 、BER<10-12 でt=10sec とする。さらに、前記のΔλ1,Δλを変える手法と組み合わせても良い。 It is also possible to change Δt according to the error rate, such as increasing Δt when the error rate is small, and to set an upper limit on it. For example, Δt = 10 msec at 10 −5 ≦ BER, Δt = 100 msec at 10 −9 ≦ BER <10 −5 , t = 1 sec at 10 −12 ≦ BER <10 −9 , t = 10 sec at BER <10 −12 To do. Further, it may be combined with the method of changing Δλ1 and Δλ.

図11は図6の制御をコンピュータおよびそのためのソフトウェアで実現したときの動作のフローチャートである。   FIG. 11 is a flowchart of the operation when the control of FIG. 6 is realized by a computer and software for the same.

ステップ1300の初期設定において、前述の初期設定方法(1)〜(3)のいずれかに従って分散量が設定される。識別位相および識別電圧については、例えば、識別位相は1シンボルの期間の中央になるように、識別電圧は波形振幅の中心に設定される。   In the initial setting in step 1300, the dispersion amount is set according to any of the above-described initial setting methods (1) to (3). For the identification phase and the identification voltage, for example, the identification voltage is set at the center of the waveform amplitude so that the identification phase is at the center of the period of one symbol.

次に、図12にその詳細が示される分散量DBの調整(ステップ1302)、図13にその詳細が示される識別位相φの調整(ステップ1304)、および図14にその詳細が示される識別電圧Vthの調整(ステップ1306)が繰り返し実行される。   Next, adjustment of the dispersion amount DB whose details are shown in FIG. 12 (step 1302), adjustment of the identification phase φ whose details are shown in FIG. 13 (step 1304), and identification voltage whose details are shown in FIG. Vth adjustment (step 1306) is repeatedly executed.

図12はDBの調整の詳細を示す。図12において、パラメータkを用いて、以下の処理がx回繰り返される。DBをΔDだけ増加して(ステップ1402)、Δt秒間だけ誤り数をカウントしてN1とする(ステップ1404)。さらに、DBをΔDだけ減少して(ステップ1406)、Δt秒間だけ誤り数をカウントしてN2とする(ステップ1408)、N1とN2を比較し(ステップ1410)、N1がN2より大であればDBをDB−D1に変更する(ステップ1412)。N1がN2より小さければDBをDB+D1に変更する(ステップ1414)。N1とN2が実質的に等しければDBは変更されない。   FIG. 12 shows details of DB adjustment. In FIG. 12, the following processing is repeated x times using the parameter k. DB is increased by ΔD (step 1402), and the number of errors is counted for Δt seconds and set to N1 (step 1404). Further, DB is reduced by ΔD (step 1406), the number of errors is counted for Δt seconds and set to N2 (step 1408), N1 and N2 are compared (step 1410), and if N1 is greater than N2, DB is changed to DB-D1 (step 1412). If N1 is smaller than N2, DB is changed to DB + D1 (step 1414). If N1 and N2 are substantially equal, DB is not changed.

図13はφの調整の詳細を示す。図13において、パラメータkを用いて、以下の処理がy回繰り返される。φとをΔφだけ増加して(ステップ1502)、Δt秒間だけ誤り数をカウントしてN1とする(ステップ1504)。さらに、φをΔφだけ減少して(ステップ1506)、Δt秒間だけ誤り数をカウントしてN2とする(ステップ1508)。N1とN2を比較し(ステップ1510)、N1がN2より大であればφをφ−φ1に変更する(ステップ1512)。N1がN2より小さければφをφ+φ1に変更する(ステップ1514)。N1とN2が実質的に等しければφは変更されない。   FIG. 13 shows the details of the adjustment of φ. In FIG. 13, the following processing is repeated y times using the parameter k. φ is increased by Δφ (step 1502), and the number of errors is counted for Δt seconds to be N1 (step 1504). Further, φ is decreased by Δφ (step 1506), and the number of errors is counted for Δt seconds and set to N2 (step 1508). N1 and N2 are compared (step 1510). If N1 is greater than N2, φ is changed to φ−φ1 (step 1512). If N1 is smaller than N2, φ is changed to φ + φ1 (step 1514). If N1 and N2 are substantially equal, φ is not changed.

図14はVth の調整の詳細を示す。図14において、パラメータkを用いて、以下の処理がz回繰り返される。Vth をΔVだけ増加して(ステップ1602)、Δt秒間だけ誤り数をカウントしてN1とする(ステップ1604)。さらに、Vth をΔVだけ減少して(ステップ1606)、Δt秒間だけ誤り数をカウントしてN2とする(ステップ1608)。N1とN2を比較し(ステップ1610)、N1がN2より大であればVth を Vth−V1に変更する(ステップ1612)。N1がN2より小さければVth を Vth+V1に変更する(ステップ1614)。N1とN2が実質的に等しければVth は変更されない。   FIG. 14 shows details of the adjustment of Vth. In FIG. 14, the following processing is repeated z times using the parameter k. Vth is increased by ΔV (step 1602), and the number of errors is counted for Δt seconds and set to N1 (step 1604). Further, Vth is decreased by ΔV (step 1606), and the number of errors is counted for Δt seconds and set to N2 (step 1608). N1 and N2 are compared (step 1610), and if N1 is greater than N2, Vth is changed to Vth−V1 (step 1612). If N1 is smaller than N2, Vth is changed to Vth + V1 (step 1614). If N1 and N2 are substantially equal, Vth is not changed.

Δtは10msec〜1sec であり1sec 以上でも問題ないが安定するまでに時間がかかる。D1は目標とする誤り率での分散トレランスよりも小さい値であり、例えば、40Gb/sでBER=10-5以下を想定した場合、0.5〜2ps/nmである。ΔDはD1とほぼ同程度の値である。φ1は1.8〜3.6度が望ましく、Δφはφ1と同程度とする。V1は振幅電圧/100〜振幅電圧/200が望ましく、ΔVはV1と同程度とする。x,y,zは1以上の整数である。 Δt is 10 msec to 1 sec. Even if it is 1 sec or more, there is no problem, but it takes time to stabilize. D1 is a value smaller than the dispersion tolerance at the target error rate, and is, for example, 0.5 to 2 ps / nm when BER = 10 −5 or less is assumed at 40 Gb / s. ΔD is approximately the same value as D1. φ1 is desirably 1.8 to 3.6 degrees, and Δφ is approximately equal to φ1. V1 is preferably amplitude voltage / 100 to amplitude voltage / 200, and ΔV is approximately equal to V1. x, y, and z are integers of 1 or more.

誤り数が多いときD1,ΔD,φ1,Δφ,ΔV,V1を大きくし、小さいとき小さくするというように、、誤り数に応じてD1またはD1とΔD、φ1またはφ1とΔφ、V1またはV1とΔVを変えるようにしてもよい。これにより収束速度が改善される。例えば、103 <E≦107 においてD1=5ps/nm(40Gb/s)、80ps/nm(10Gb/s)程度、φ1=20度、V1=振幅/50とし、1<E≦103 においてD1=2ps/nm(40Gb/s)、30ps/nm(10Gb/s)程度、φ1=10度、V1=振幅/10とし、E≦1において、D1=0.5ps/nm(40Gb/s)、10ps/nm(10Gb/s)程度、φ1=3度、V1=振幅/200とする。 Depending on the number of errors, D1, ΔD, φ1, Δφ, ΔV, V1 is increased when the number of errors is large, and is decreased when the number is small, such as D1 or D1 and ΔD, φ1 or φ1 and Δφ, V1 or V1. ΔV may be changed. This improves the convergence speed. For example, when 10 3 <E ≦ 10 7 , D1 = 5 ps / nm (40 Gb / s), about 80 ps / nm (10 Gb / s), φ1 = 20 degrees, V1 = amplitude / 50, and 1 <E ≦ 10 3 D1 = 2 ps / nm (40 Gb / s), 30 ps / nm (10 Gb / s), φ1 = 10 degrees, V1 = amplitude / 10, and E ≦ 1, D1 = 0.5 ps / nm (40 Gb / s) About 10 ps / nm (10 Gb / s), φ1 = 3 degrees, and V1 = amplitude / 200.

本発明の第1の実施例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the 1st Example of this invention. 図1のシステムの動作を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows operation | movement of the system of FIG. 符号誤り率と分散補償量の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a code error rate and a dispersion compensation amount. 図1の制御回路22の詳細な構成の一例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a detailed configuration of a control circuit 22 in FIG. 1. 図4のシステムの一変形を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram illustrating a variation of the system of FIG. 本発明の第2の実施例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the 2nd Example of this invention. 図6の光受信器18の詳細な構成を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows the detailed structure of the optical receiver 18 of FIG. 図4の制御をソフトウェアで実現したときの動作のフローチャートである。It is a flowchart of operation | movement when the control of FIG. 4 is implement | achieved by software. 図1の制御をソフトウェアで実現したときの動作のフローチャートである。It is a flowchart of operation | movement when the control of FIG. 1 is implement | achieved by software. 図5の制御をソフトウェアで実現したときの動作のフローチャートである。6 is a flowchart of an operation when the control of FIG. 5 is realized by software. 図6の制御をソフトウェアで実現したときの動作のフローチャートである。It is a flowchart of operation | movement when the control of FIG. 6 is implement | achieved by software. 図11のDBの調整のフローチャートである。It is a flowchart of adjustment of DB of FIG. 図11のφの調整のフローチャートである。12 is a flowchart of φ adjustment in FIG. 11. 図11のVth の調整のフローチャートである。12 is a flowchart of Vth adjustment in FIG.

Claims (10)

(a)信号を伝送路符号としての誤り訂正符号で符号化し、
(b)符号化された信号を伝送路上に送出し、
(c)該伝送路の波長分散に対して分散量を増加させる方向の摂動と減少させる方向の摂動とを交互に与え、
(d)該伝送路上で伝送された信号を受信し、
(e)受信された信号を復号することによって誤りを検出しかつ訂正し、
(f)復号することによって検出された誤りの数をカウントし、
(g)検出された誤りがないか検出された誤りの数が少ない方向に摂動の中心を変更する各ステップを具備する波長分散等化方法。
(A) Encode the signal with an error correction code as a transmission line code;
(B) sending the encoded signal onto the transmission line;
(C) Perturbation in the direction of increasing the amount of dispersion and perturbation in the direction of decreasing are alternately given to the chromatic dispersion of the transmission line,
(D) receiving a signal transmitted on the transmission path;
(E) detecting and correcting errors by decoding the received signal;
(F) counting the number of errors detected by decoding;
(G) A chromatic dispersion equalization method comprising the steps of changing the center of the perturbation in a direction in which there is no detected error or the number of detected errors is small.
ステップ(c)において、伝送路に挿入された可変分散補償器の分散量を変更することによって伝送路の波長分散に対して摂動が与えられる請求項1記載の方法。   The method according to claim 1, wherein in step (c), perturbation is given to the chromatic dispersion of the transmission line by changing a dispersion amount of the tunable dispersion compensator inserted in the transmission line. ステップ(c)において、信号波長を変更することによって伝送路の波長分散に対して摂動が与えられる請求項1記載の方法。   The method of claim 1, wherein in step (c), perturbation is provided to the chromatic dispersion of the transmission line by changing the signal wavelength. ステップ(c)において、受信信号の識別位相に対してさらに摂動が与えられる請求項1〜3のいずれかに記載の方法。   The method according to claim 1, wherein in step (c), a perturbation is further given to the identification phase of the received signal. ステップ(c)において、受信信号の識別レベルに対してさらに摂動が与えられる請求項1〜4のいずれかに記載の方法。   The method according to claim 1, wherein in step (c), a perturbation is further given to the identification level of the received signal. 信号を伝送路符号としての誤り訂正符号で符号化する符号化器と、
符号化された信号を伝送路上に送出する送信器と、
該伝送路の波長分散に対して分散量を増加させる方向の摂動と減少させる方向の摂動とを交互に与える手段と、
該伝送路上で伝送された信号を受信する受信器と、
受信された信号を復号することによって誤りを検出しかつ訂正する復号器と、
前記復号器により検出された誤りの数をカウントする手段と、
検出された誤りがないか検出された誤りの数が少ない方向に摂動の中心を変更する制御器とを具備する波長分散等化装置。
An encoder that encodes a signal with an error correction code as a transmission line code;
A transmitter for sending an encoded signal on a transmission line;
Means for alternately giving a perturbation in the direction of increasing the amount of dispersion and a perturbation in the direction of decreasing with respect to the chromatic dispersion of the transmission line;
A receiver for receiving a signal transmitted on the transmission path;
A decoder for detecting and correcting errors by decoding the received signal;
Means for counting the number of errors detected by the decoder;
A chromatic dispersion equalizer comprising: a controller that changes the center of perturbation in a direction in which there is no detected error or the number of detected errors is small.
前記摂動を与える手段は、伝送路に挿入された可変分散補償器の分散量を変更することによって伝送路の波長分散に対して摂動を与える請求項6記載の装置。   7. The apparatus according to claim 6, wherein the perturbation means perturbs the chromatic dispersion of the transmission line by changing a dispersion amount of a tunable dispersion compensator inserted in the transmission line. 前記摂動を与える手段は信号波長を変更することによって伝送路の波長分散に対して摂動を与える請求項6記載の装置。   The apparatus according to claim 6, wherein the perturbation means perturbs the chromatic dispersion of the transmission line by changing a signal wavelength. 前記摂動を与える手段は、受信信号の識別位相に対してさらに摂動を与える請求項6〜8のいずれかに記載の装置。   The apparatus according to claim 6, wherein the perturbation unit further perturbs the discrimination phase of the received signal. 前記摂動を与える手段は、受信信号の識別レベルに対してさらに摂動を与える請求項6〜9のいずれかに記載の装置。   The apparatus according to claim 6, wherein the perturbation means further perturbs the identification level of the received signal.
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