光傳輸裝置和光傳輸方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光傳輸裝置和光傳輸方法，尤其涉及使用了數(shù)字相干方式的光傳輸裝置和光傳輸方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為了進(jìn)行大容量的光傳輸，克服光信號(hào)對(duì)噪聲功率的極限或高密度波分復(fù)用成為課題。
[0003]作為克服光信號(hào)對(duì)噪聲功率的極限的技術(shù)，以往使用開關(guān)鍵控(On-Off Keying:00K) ο但是，近年來使用二進(jìn)制相移鍵控(Binary Phase-Shift Keying:BPSK)、或者四相相移鍵控(Quaternary Phase-Shift Keying:QPSK)。
[0004]作為用于實(shí)現(xiàn)高密度波分復(fù)用的技術(shù)，公知有使用偏振復(fù)用方式(Polarizat1nMultiplexing)使每一符號(hào)的傳輸比特?cái)?shù)增加到2倍的方式。在偏振復(fù)用方式中，向正交的2個(gè)偏振成分(垂直偏振波、水平偏振波)分別分配獨(dú)立的發(fā)送信號(hào)。
[0005]另外，作為其它的方式，公知有如QPSK或十六進(jìn)制正交幅度調(diào)制(QuadratureAmplitude Modulat1n:QAM)那樣，增加信號(hào)點(diǎn)，而使每一符號(hào)的傳輸比特?cái)?shù)增加的方式。在QPSK和16QAM中，在光發(fā)送器中，向同相軸(In-Phase軸:1軸)和正交軸(Quadrature-Phase軸:Q軸)分配發(fā)送信號(hào)。
[0006]另外，作為這些光調(diào)制信號(hào)的傳輸方式，數(shù)字相干方式正受到關(guān)注(例如，參照非專利文獻(xiàn)1、2)。在數(shù)字相干方式中，組合同步檢測方式和數(shù)字信號(hào)處理來接收這些光調(diào)制信號(hào)。在該方式中，進(jìn)行基于同步檢測的線性的光電轉(zhuǎn)換、和基于數(shù)字信號(hào)處理的線性均衡。在線性均衡中存在固定線性均衡、半固定線性均衡以及自適應(yīng)線性均衡。一般來說，在傳輸路徑中產(chǎn)生由波長色散和偏振模色散(Polarizat1n-Mode Dispers1n:PMD)等引起的線性波形失真。在數(shù)字相干方式中，如上述所述，因?yàn)檫M(jìn)行光電轉(zhuǎn)換和線性均衡，所以能夠降低該波形失真的影響，能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)良的均衡特性和優(yōu)良的抗噪性。
[0007]以往，在數(shù)字相干方式中，主要使用偏振復(fù)用QPSK方式(例如，參照非專利文獻(xiàn)1、
2) ο
[0008]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0009]非專利文獻(xiàn)
[0010]非專利文獻(xiàn)1:0ptical Internetworking Forum,「100G Ultra Long Haul DffDMFramework Document J,2009 年 6 月
[0011]非專利文獻(xiàn)2:Ε.Yamazaki，另 27 名，「Fast optical channel recovery in fielddemonstrat1n of 100-Gbit/s Ethernet (注冊商標(biāo))over OTN using real-time DSPj,Optics Express, 2011 年 7 月 4 日，vol.19, n0.14, p.13179— 13184
[0012]非專利文獻(xiàn)3:C.B.Papadias,「On the existence of undesirable globalminima of godard equalizers」，1997 年，in Proc.1CASSP 5, p.3941-3944

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]發(fā)明要解決的課題
[0014]但是，尤其在超過3000km那樣的長距離傳輸中，光纖中產(chǎn)生非線性光學(xué)效應(yīng)導(dǎo)致的波形失真。上述非專利文獻(xiàn)1、2的方法存在無法降低非線性光學(xué)效應(yīng)導(dǎo)致的波形失真的影響、信號(hào)質(zhì)量受到較大損害的問題。
[0015]在使用偏振復(fù)用二進(jìn)制相位調(diào)制方式作為調(diào)制方式的情況下，上述非線性光學(xué)效應(yīng)導(dǎo)致的波形失真的影響被降低。在該情況下，能夠擴(kuò)大傳輸距離。但是，在偏振復(fù)用二進(jìn)制相位調(diào)制方式中，如果使用基于一般性的包絡(luò)線恒模標(biāo)準(zhǔn)(CMA:Constant ModulusAlgorithm:恒模算法)的自適應(yīng)濾波器的偏振分離/自適應(yīng)均衡方式，則存在無法正常地進(jìn)行偏振分離、或者偏振波即使被正常地分離也在相同偏振波內(nèi)的自適應(yīng)均衡中產(chǎn)生異常的問題(例如，參照非專利文獻(xiàn)3)。
[0016]本發(fā)明就是用于解決所涉及的問題的，其目的在于獲得一種具有等于或優(yōu)于偏振復(fù)用BPSK方式的抗非線性影響的能力，且使在發(fā)送部中被偏振波復(fù)用的信號(hào)能夠在接收部正常地進(jìn)行偏振分離/自適應(yīng)均衡的光傳輸裝置和光傳輸方法。
[0017]用于解決課題的手段
[0018]本發(fā)明是一種具有光發(fā)送部和光接收部的光傳輸裝置，其中，所述光發(fā)送部具有多個(gè)調(diào)制規(guī)則，切換這些調(diào)制規(guī)則生成光信號(hào)，將該光信號(hào)復(fù)用為正交偏振波并對(duì)該光信號(hào)的相位進(jìn)行隨機(jī)化后進(jìn)行發(fā)送，所述光接收部具有:相干檢波部，其使接收到的光信號(hào)與本地振蕩光干涉，而將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；偏振分離/自適應(yīng)均衡部，其對(duì)相干檢波后的所述電信號(hào)進(jìn)行偏振分離；以及差分檢波部，其進(jìn)行經(jīng)偏振分離/自適應(yīng)均衡后的所述電信號(hào)的差分檢波。
[0019]發(fā)明效果
[0020]本發(fā)明是一種具有光發(fā)送部和光接收部的光傳輸裝置，其中，所述光發(fā)送部具有多個(gè)調(diào)制規(guī)則，切換這些調(diào)制規(guī)則生成光信號(hào)，將該光信號(hào)復(fù)用為正交偏振波并對(duì)該光信號(hào)的相位進(jìn)行隨機(jī)化后進(jìn)行發(fā)送，所述光接收部具有:相干檢波部，其使接收到的光信號(hào)與本地振蕩光干涉，而將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；偏振分離/自適應(yīng)均衡部，其對(duì)相干檢波后的所述電信號(hào)進(jìn)行偏振分離；以及差分檢波部，其進(jìn)行經(jīng)偏振分離/自適應(yīng)均衡后的所述電信號(hào)的差分檢波。因此，該光傳輸裝置具有等于或優(yōu)于偏振復(fù)用BPSK方式的非線性耐受性能，能夠使被發(fā)送部偏振復(fù)用的信號(hào)由接收部正常地進(jìn)行偏振分離/自適應(yīng)均衡。
【附圖說明】
[0021]圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I的光傳輸裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0022]圖2是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I的光傳輸裝置的調(diào)制規(guī)則的圖。
[0023]圖3是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I的光傳輸裝置的多個(gè)調(diào)制規(guī)則的圖。
[0024]圖4是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I的調(diào)制規(guī)則的切換的圖。
[0025]圖5是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2的光傳輸裝置的光發(fā)送部的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0026]圖6是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2的光發(fā)送部的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0027]圖7是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部的調(diào)制規(guī)則和光信號(hào)之間的關(guān)系的圖。
[0028]圖8是示出本發(fā)明的實(shí)施方式3的光傳輸裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0029]圖9是示出本發(fā)明的實(shí)施方式3的光傳輸裝置的調(diào)制規(guī)則的圖。
[0030]圖10是示出本發(fā)明的實(shí)施方式3的光接收部的偏振分離/自適應(yīng)均衡部中的處理內(nèi)容的一例的圖。
[0031]圖11是示出本發(fā)明的實(shí)施方式3的光傳輸裝置的調(diào)制規(guī)則的特征的圖。
[0032]圖12是示出本發(fā)明的實(shí)施方式3的光傳輸裝置的調(diào)制規(guī)則的特征的圖。
[0033]圖13是示出本發(fā)明的實(shí)施方式3的光傳輸裝置的調(diào)制規(guī)則的特征的圖。
[0034]圖14是示出本發(fā)明的實(shí)施方式3的光傳輸裝置的調(diào)制規(guī)則的特征的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]以下根據(jù)附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的光傳輸裝置的實(shí)施方式。此外，以下說明的實(shí)施方式是具體說明本發(fā)明時(shí)的一個(gè)方式，本發(fā)明并不限定于該范圍內(nèi)。
[0036]實(shí)施方式1.
[0037]圖1是示出使用了本發(fā)明的實(shí)施方式I的光傳輸方法的光傳輸系統(tǒng)的一例的圖。如圖1所示，本實(shí)施方式I的光傳輸系統(tǒng)由發(fā)送光信號(hào)的光發(fā)送部100、由光纖構(gòu)成且傳輸光信號(hào)的光傳輸部200、以及接收光信號(hào)的光接收部300構(gòu)成。本實(shí)施方式的光傳輸裝置具有光發(fā)送部100和光接收部300中的至少任一方。光接收部300由相干檢波部301、偏振分離部302、差分檢波部303以及Ji /4相位旋轉(zhuǎn)部304構(gòu)成。
[0038]以下說明本實(shí)施方式涉及的光傳輸裝置的動(dòng)作。
[0039]光發(fā)送部100組合多個(gè)調(diào)制規(guī)則而生成兩個(gè)光信號(hào)，且將那些光信號(hào)復(fù)用為正交偏振波(垂直偏振波、水平偏振波)，而生成偏振復(fù)用π/4相移差分BPSK信號(hào)。光發(fā)送部100向光傳輸部200輸出該偏振復(fù)用JT /4相移差分BPSK信號(hào)。
[0040]圖2示出/4相移差分BPSK信號(hào)的調(diào)制規(guī)則的一例。在圖2中，橫軸表示I軸，縱軸表不Q軸，t表不時(shí)間，m是整數(shù)。差分BPSK信號(hào)以I符號(hào)為單位每次相位旋轉(zhuǎn)π/4(在此是順時(shí)針)。可知，如果比較t = 8m時(shí)的相位和t = 8m+1時(shí)的相位，則t = 8m+1時(shí)的相位比t = Sm時(shí)的相位向順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)了 31/4。因?yàn)镮個(gè)符號(hào)旋轉(zhuǎn)/4，所以8個(gè)符號(hào)旋轉(zhuǎn)8Χ(π/4) =2 H，而返回到原來的相位位置。對(duì)此進(jìn)行重復(fù)。在I符號(hào)間產(chǎn)生的相位差是-π /4或者+3 π /4。
[0041]這樣，在本實(shí)施方式中，調(diào)制規(guī)則使光