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JP6941633B2 - A device for determining the chirp parameters of an optical signal transmitted by an optical communication system - Google Patents
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JP6941633B2 - A device for determining the chirp parameters of an optical signal transmitted by an optical communication system - Google Patents

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Description

本発明は、直接検波方式を使用する光通信システムで送信される光信号のチャープパラメータの決定技術に関する。 The present invention relates to a technique for determining a chirp parameter of an optical signal transmitted by an optical communication system using a direct detection method.

光通信システムにおいては、波長分散フェージングが生じる。また、波長分散フェージングにより、強度変調(IM)光信号(又は、振幅変調(AM)光信号)が位相変調(PM)光信号に変換され、PM光信号がIM(又は、AM)光信号に変換される、IM(AM)−PM変換と呼ばれる現象が生じることが知られている(以下、IM−PM変換)。例えば、送信装置が送信したIM光信号は、伝送距離に応じて徐々にPM光信号に変化する。このPM光信号は、さらに伝送距離に応じて徐々にIM光信号に変化する。なお、このIM−PM変換は、周波数特性を有する。例えば、複数のIM光信号を波長多重して送信装置から送信すると、所定の距離を伝送後においては、その一部がPM光信号になり、その一部がIM光信号のままであり、残りがその中間、つまり、強度変調及び位相変調された光信号になる。直接検波方式の受信装置は、IM光信号の強度の変化を電気信号として取り出すため、強度が変化しないPM光信号を検出できない。したがって、送信装置が送信したIM光信号がPM光信号に変換されるところで受信装置が受光する様な場合、この光通信システムは動作できない。また、送信装置が送信したIM光信号が、完全なPM光信号に変換されておらず、強度変調及び位相変調された光信号となるところで受信装置が受光する様な場合、受信装置は、光信号の強度の変化を取り出すことができるが、そのレベルは小さくなり信号対雑音比が劣化する。 Wavelength dispersion fading occurs in optical communication systems. Further, the wavelength dispersion fading converts the intensity modulation (IM) optical signal (or amplitude modulation (AM) optical signal) into a phase modulation (PM) optical signal, and the PM optical signal becomes an IM (or AM) optical signal. It is known that a phenomenon called IM (AM) -PM conversion, which is converted, occurs (hereinafter, IM-PM conversion). For example, the IM optical signal transmitted by the transmitting device gradually changes to a PM optical signal according to the transmission distance. This PM optical signal further gradually changes to an IM optical signal according to the transmission distance. This IM-PM conversion has frequency characteristics. For example, when a plurality of IM optical signals are frequency-multiplexed and transmitted from a transmission device, after transmitting a predetermined distance, a part of the IM optical signal becomes a PM optical signal, a part of the IM optical signal remains as an IM optical signal, and the rest. Is in the middle, that is, an optical signal that is intensity-modulated and phase-modulated. Since the direct detection type receiving device extracts the change in the intensity of the IM optical signal as an electric signal, it cannot detect the PM optical signal whose intensity does not change. Therefore, if the receiving device receives light when the IM optical signal transmitted by the transmitting device is converted into a PM optical signal, this optical communication system cannot operate. Further, when the IM optical signal transmitted by the transmitting device is not converted into a complete PM optical signal and the receiving device receives light at a place where the optical signal is intensity-modulated and phase-modulated, the receiving device is optical. The change in signal strength can be extracted, but the level becomes smaller and the signal-to-noise ratio deteriorates.

図1は、チャープパラメータαが0、∞、1、−1である変調光信号を20km伝送して直接検波、つまり、光電変換を行って得られる電気信号の周波数応答特性を示している。なお、図1は、光電変換後の電気信号の受信レベルの最大値を0dBとしている。ここで、チャープパラメータα=0はIM光信号に対応し、α=∞はPM光信号に対応し、α=1及びα=−1は、強度変調及び位相変調の両方が行われた光信号に対応する。なお、α=1とα=−1では、データ値による位相の回転方向が異なる。 FIG. 1 shows the frequency response characteristics of an electric signal obtained by transmitting a modulated optical signal having a chirp parameter α of 0, ∞, 1, -1 for 20 km and performing direct detection, that is, photoelectric conversion. In FIG. 1, the maximum value of the reception level of the electric signal after photoelectric conversion is set to 0 dB. Here, the chirp parameter α = 0 corresponds to the IM optical signal, α = ∞ corresponds to the PM optical signal, and α = 1 and α = -1 are optical signals in which both intensity modulation and phase modulation are performed. Corresponds to. Note that the rotation direction of the phase differs depending on the data value between α = 1 and α = -1.

図1から、周波数帯域が凡そ7GHzまでの電気信号で連続光を変調する場合には、チャープパラメータα=0にすることが適切であり、7GHz〜12GHzまでの電気信号で連続光を変調する場合には、チャープパラメータα=1にすることが適切であり、12GHz〜15GHzまでの電気信号で連続光を変調する場合には、チャープパラメータα=∞にすることが適切であり、15GHz〜18GHzまでの電気信号で連続光を変調する場合には、チャープパラメータα=−1にすることが適切であることが分かる。 From FIG. 1, when the continuous light is modulated by an electric signal having a frequency band up to about 7 GHz, it is appropriate to set the chirp parameter α = 0, and when the continuous light is modulated by an electric signal from 7 GHz to 12 GHz. It is appropriate to set the chirp parameter α = 1, and when modulating continuous light with an electric signal from 12 GHz to 15 GHz, it is appropriate to set the chirp parameter α = ∞ to 15 GHz to 18 GHz. It can be seen that it is appropriate to set the chirp parameter α = -1 when the continuous light is modulated by the electric signal of.

このため非特許文献1は、周波数が互いに異なる複数の電気信号それぞれで連続光を変調する際、当該複数の電気信号それぞれの周波数帯域に基づき連続光を変調する際のチャープパラメータαを制御する構成を開示している。なお、各電気信号とチャープパラメータαとの対応関係は、事前に図1の特性を調べておき、電気信号の周波数と図1に示す特性とに基づき決定される。 Therefore, Non-Patent Document 1 has a configuration in which a chirp parameter α is controlled when the continuous light is modulated by each of a plurality of electric signals having different frequencies, and when the continuous light is modulated based on the frequency band of each of the plurality of electric signals. Is disclosed. The correspondence between each electric signal and the chirp parameter α is determined based on the frequency of the electric signal and the characteristic shown in FIG. 1 by examining the characteristics of FIG. 1 in advance.

S.Ishimura,et al.,"Direct−Detection OFDM Transmission Using Four-State Chirp Control With a Dual−Electrode MZM for Dispersion Compensation",IEEE Photonics Journal,vol.10,no.5,pp.1−8,2018年S. Ishimura, et al. , "Direct-Electrode OFDM Transmission Usage Four-State Chirp Control With a Dual-Electrode MZM for Dispersion Compression", IEEE Physical. 10, no. 5, pp. 1-8, 2018

非特許文献1の構成では、図1に示す特性を調べるため、4つのチャープパラメータそれぞれで試験光信号を順に送信し、受信装置が設置される位置において試験光信号を光電変換して得た電気信号の各周波数の受信レベル(受信電力)を測定する必要があった。 In the configuration of Non-Patent Document 1, in order to investigate the characteristics shown in FIG. 1, the test optical signal is transmitted in order for each of the four chirp parameters, and the test optical signal is photoelectrically converted at the position where the receiving device is installed to obtain electricity. It was necessary to measure the reception level (reception power) of each frequency of the signal.

本発明は、1つのチャープパラメータによる試験光信号の送信により、適切なチャープパラメータを決定できる決定装置を提供するものである。 The present invention provides a determination device capable of determining an appropriate chirp parameter by transmitting a test optical signal with one chirp parameter.

本発明の一態様によると、決定装置は、連続光を互いに周波数の異なる複数の第1電気信号それぞれにより同じチャープパラメータで変調した試験光信号であって、光通信システムの送信端から送信された前記試験光信号を、前記光通信システムの受信端において受信する受信手段と、前記受信手段が受信した前記試験光信号を光電変換して前記複数の第1電気信号を出力する変換手段と、前記変換手段が出力した前記複数の第1電気信号それぞれの受信レベルを測定する測定手段と、前記複数の第1電気信号の内の周波数軸上で隣接する2つの第1電気信号の周波数の差及び前記測定手段が測定した当該2つの第1電気信号の受信レベルの差に基づき、周波数と受信レベルの傾きとの関係を判定する判定手段と、前記判定手段が判定した周波数と受信レベルの傾きとの関係に基づき、前記光通信システムで送信する第2電気信号により連続光を変調する際のチャープパラメータを決定する決定手段と、を備えていることを特徴とする。 According to one aspect of the present invention, the determination device is a test optical signal in which continuous light is modulated by a plurality of first electric signals having different frequencies with the same charp parameter, and is transmitted from a transmission end of an optical communication system. A receiving means for receiving the test optical signal at the receiving end of the optical communication system, a converting means for photoelectrically converting the test optical signal received by the receiving means and outputting the plurality of first electric signals, and the above. The difference in frequency between the measuring means for measuring the reception level of each of the plurality of first electric signals output by the conversion means and the two adjacent first electric signals on the frequency axis of the plurality of first electric signals. A determination means for determining the relationship between the frequency and the inclination of the reception level based on the difference between the reception levels of the two first electric signals measured by the measuring means, and the frequency and the inclination of the reception level determined by the determination means. Based on the relationship of

本発明によると、1つのチャープパラメータによる試験光信号の送信により、適切なチャープパラメータを決定することができる。 According to the present invention, an appropriate chirp parameter can be determined by transmitting a test optical signal with one chirp parameter.

背景技術の開示内容の説明図。Explanatory drawing of disclosure contents of background technology. 一実施形態による光通信システムの構成図。The block diagram of the optical communication system by one Embodiment. 一実施形態による決定処理において送信装置が送信する試験光信号の生成方法の説明図。An explanatory diagram of a method of generating a test optical signal transmitted by a transmitting device in a determination process according to an embodiment. 一実施形態による受信装置が受信する信号と、理想的な信号とを示す図。The figure which shows the signal received by the receiving apparatus by one Embodiment, and the ideal signal. 一実施形態による傾きの求め方の説明図。An explanatory diagram of how to obtain the inclination according to one embodiment. 一実施形態による傾きに基づくチャープパラメータ決定方法の説明図。Explanatory drawing of the chirp parameter determination method based on the inclination by one Embodiment.

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴うち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments do not limit the invention according to the claims, and not all combinations of features described in the embodiments are essential to the invention. Two or more of the plurality of features described in the embodiments may be arbitrarily combined. In addition, the same or similar configuration will be given the same reference number, and duplicated explanations will be omitted.

図2は、本実施形態による光通信システムの構成図である。光通信システムは、送信装置1と、受信装置2と、送信装置1と受信装置2とを接続する光伝送路と、を有する。送信装置1の変調部11には、光源10から連続光が入力される。また、変調部11には、それぞれが情報を搬送する電気信号#1〜#N(Nは2以上の整数)が入力される。なお、電気信号#1〜#Nの周波数帯域はそれぞれ異なる。変調部11は、電気信号#1〜#Nそれぞれで連続光を変調して生成した変調光信号を光伝送路に出力する。ここで、電気信号#1〜#Nそれぞれには、4つのチャープパラメータα=0、1、−1及び∞の何れかが割り当てられている。 FIG. 2 is a configuration diagram of an optical communication system according to the present embodiment. The optical communication system includes a transmitting device 1, a receiving device 2, and an optical transmission line connecting the transmitting device 1 and the receiving device 2. Continuous light is input from the light source 10 to the modulation unit 11 of the transmission device 1. Further, electric signals # 1 to # N (N is an integer of 2 or more) for carrying information are input to the modulation unit 11. The frequency bands of the electric signals # 1 to # N are different from each other. The modulation unit 11 outputs a modulated optical signal generated by modulating continuous light with each of the electric signals # 1 to #N to an optical transmission line. Here, any of the four chirp parameters α = 0, 1, -1 and ∞ is assigned to each of the electric signals # 1 to # N.

例えば、本光通信システムの特性が図1に示すものである場合、電気信号#1〜#Nのうち、その周波数帯域が7GHzまでのものには、チャープパラメータα=0が割り当てられ、7GHz〜12GHzのものには、チャープパラメータα=1が割り当てられ、12GHz〜15GHzのものにはチャープパラメータα=∞が割り当てられ、15GHz〜18GHzまでのものには、チャープパラメータα=−1が割り当てられる。そして、変調部11は、電気信号#n(nは1〜Nまでの整数)に割り当てられたチャープパラメータαに従い連続光を変調する。なお、1つの連続光を複数の異なるチャープパラメータαに従い複数の電気信号#1〜#Nで変調する変調器11としては、例えば、非特許文献1に記載されている変調器を使用することができる。しかしながら、本発明は、非特許文献1に記載されている変調器を使用するものに限定されない。例えば、同じチャープパラメータαが割り当てられている電気信号を周波数多重し、当該チャープパラメータα専用の変調器において、周波数多重した電気信号で連続光を変調し、各チャープパラメータα専用の変調器が出力する信号を合波して変調光信号を生成する構成とすることもできる。 For example, when the characteristics of this optical communication system are as shown in FIG. 1, the chirp parameter α = 0 is assigned to the electric signals # 1 to #N whose frequency band is up to 7 GHz, and the chirp parameter α = 0 to 7 GHz to A chirp parameter α = 1 is assigned to those of 12 GHz, a chirp parameter α = ∞ is assigned to those of 12 GHz to 15 GHz, and a chirp parameter α = -1 is assigned to those of 15 GHz to 18 GHz. Then, the modulation unit 11 modulates the continuous light according to the chirp parameter α assigned to the electric signal #n (n is an integer from 1 to N). As the modulator 11 that modulates one continuous light with a plurality of electric signals # 1 to # N according to a plurality of different chirp parameters α, for example, the modulator described in Non-Patent Document 1 can be used. can. However, the present invention is not limited to those using the modulator described in Non-Patent Document 1. For example, an electric signal to which the same chirp parameter α is assigned is frequency-multiplexed, and in a modulator dedicated to the chirp parameter α, continuous light is modulated by the frequency-multiplexed electric signal, and a modulator dedicated to each chirp parameter α outputs. It is also possible to generate a modulated optical signal by combining the signals to be generated.

受信装置2の光電変換部21は、光伝送路を介して、送信装置1が送信した変調光信号を受信し、受信した変調光信号を光電変換して電気信号#1〜電気信号#Nを出力する。上述した様に、電気信号#1〜電気信号#Nに対しては、図1の特性に基づきチャープパラメータを割り当てる。したがって、受信装置2の位置においては、総ての周波数帯域に渡り、略強度変調となっているため、直接検波により電気信号#1〜電気信号#Nを出力することができる。電気信号#1〜電気信号#Nのそれぞれは、その後、図示しない復調部により、それぞれが搬送している情報のデータ値の判定が行われる。測定部22及び決定部23は、それぞれ、後述する決定処理で使用される。 The photoelectric conversion unit 21 of the receiving device 2 receives the modulated optical signal transmitted by the transmitting device 1 via the optical transmission line, photoelectrically converts the received modulated optical signal, and obtains electric signals # 1 to electric signal # N. Output. As described above, the chirp parameters are assigned to the electric signals # 1 to the electric signals # N based on the characteristics of FIG. Therefore, at the position of the receiving device 2, since the intensity is modulated over the entire frequency band, the electric signal # 1 to the electric signal # N can be output by direct detection. After that, each of the electric signals # 1 to the electric signal # N is determined by a demodulation unit (not shown) to determine the data value of the information carried by each. The measuring unit 22 and the determining unit 23 are used in the determination process described later, respectively.

送信装置1が送信する電気信号#1〜#Nに割り当てるチャープパラメータαについては、事前に決定して送信装置1の変調部11に設定する必要がある。そのためには、図1に示す様な、光通信システムの周波数特性を事前に調べる必要がある。従来の方法では、電気信号#1〜#Nの総てを同じチャープパラメータαとして試験光信号を送信し、受信装置2において光電変換後の電気信号#1〜#Nの受信レベルを測定することを、使用する4つのチャープパラメータそれぞれについて行う必要があった。 The chirp parameter α assigned to the electric signals # 1 to # N transmitted by the transmission device 1 needs to be determined in advance and set in the modulation unit 11 of the transmission device 1. For that purpose, it is necessary to investigate the frequency characteristics of the optical communication system in advance as shown in FIG. In the conventional method, the test optical signal is transmitted with all the electric signals # 1 to #N as the same chirp parameter α, and the reception level of the electric signals # 1 to #N after photoelectric conversion is measured in the receiving device 2. Had to be done for each of the four chirp parameters used.

本実施形態では、4つのチャープパラメータのいずれか1つで生成した試験光信号を送信装置1が送信するのみで、受信装置2が光通信システムの周波数特性を判定し、これにより、電気信号#1〜#Nに割り当てるチャープパラメータαを決定する決定処理を行う。つまり、従来では、4つのチャープパラメータそれそれで試験光信号を4回送信する必要があったが、本実施形態では、1つのチャープパラメータで試験光信号を1回送信するのみとなる。受信装置2は、決定処理により決定した電気信号#1〜#Nに割り当てるチャープパラメータαを、図示しない受信装置2から送信装置1への通信線により送信装置1に通知する。送信装置1は、受信装置2から通知された電気信号#1〜#Nそれぞれのチャープパラメータαに従い変調器11の設定を行う。 In the present embodiment, only the transmitting device 1 transmits the test optical signal generated by any one of the four chirp parameters, and the receiving device 2 determines the frequency characteristic of the optical communication system, whereby the electric signal # Performs a determination process to determine the chirp parameter α to be assigned to 1 to #N. That is, in the past, it was necessary to transmit the test optical signal four times with four chirp parameters, but in the present embodiment, the test optical signal is transmitted only once with one chirp parameter. The receiving device 2 notifies the transmitting device 1 of the chirp parameters α assigned to the electric signals # 1 to # N determined by the determination process by a communication line from the receiving device 2 to the transmitting device 1 (not shown). The transmitting device 1 sets the modulator 11 according to the chirp parameters α of the electric signals # 1 to # N notified from the receiving device 2.

以下、本実施形態による決定処理について説明する。なお、以下の説明においては、決定処理で使用するチャープパラメータαを0とするが、1、−1又は∞であっても良い。本実施形態の送信装置1は、決定処理において、図3に示す電気信号(以下、試験電気信号と呼ぶ)を生成して変調部11に入力する。試験電気信号は、それぞれが異なる周波数の複数の正弦波信号で構成される。なお、電気信号#1〜#Nそれぞれの周波数帯域内に、複数の正弦波信号が含まれる様に、各正弦波信号の周波数は選択される。本実施形態においては、チャープパラメータαが0であるため、変調部11は、試験電気信号で連続光をIM変調することで試験光信号を生成し、光伝送路を介して、生成した試験光信号を受信装置2に送信する。 Hereinafter, the determination process according to the present embodiment will be described. In the following description, the chirp parameter α used in the determination process is set to 0, but it may be 1, -1 or ∞. In the determination process, the transmission device 1 of the present embodiment generates an electric signal (hereinafter, referred to as a test electric signal) shown in FIG. 3 and inputs it to the modulation unit 11. The test electrical signal is composed of a plurality of sinusoidal signals, each having a different frequency. The frequency of each sine wave signal is selected so that a plurality of sine wave signals are included in the frequency bands of the electric signals # 1 to # N. In the present embodiment, since the chirp parameter α is 0, the modulation unit 11 generates a test light signal by IM-modulating continuous light with the test electric signal, and the generated test light is generated via an optical transmission line. The signal is transmitted to the receiving device 2.

決定処理において、受信装置2の光電変換部21は、光伝送路を介して、送信装置1が送信した試験光信号を受信し、受信した試験光信号を光電変換して試験電気信号を出力する。受信装置2の測定部22は、光電変化後の試験電気信号に含まれる正弦波信号それぞれの受信レベル(受信電力)を測定する。各正弦波信号の周波数と、その受信レベルから、図4(A)に示す様な、周波数と受信レベルとの関係が得られる。図4(A)に示す様に、IM−PM変換の影響により、受信装置2における受信レベルが落ち込む周波数帯域が存在する。また、周波数が高い程、減衰量が大きくなるため、受信レベルは、周波数が高くなる程、小さくなっている。 In the determination process, the photoelectric conversion unit 21 of the receiving device 2 receives the test optical signal transmitted by the transmitting device 1 via the optical transmission line, photoelectrically converts the received test optical signal, and outputs the test electric signal. .. The measuring unit 22 of the receiving device 2 measures the reception level (received power) of each sine wave signal included in the test electric signal after the photoelectric change. From the frequency of each sinusoidal signal and its reception level, the relationship between the frequency and the reception level can be obtained as shown in FIG. 4 (A). As shown in FIG. 4A, there is a frequency band in which the reception level in the receiving device 2 drops due to the influence of IM-PM conversion. Further, the higher the frequency, the larger the amount of attenuation. Therefore, the higher the frequency, the smaller the reception level.

一方、図4(B)は、周波数が高くなることによる減衰量の増加がなく、受信装置2における各正弦波信号の受信レベルの変動がIM−PM変換の影響のみによるものとした場合における、周波数と受信レベルとの関係を示している。図4(B)に示す様に、周波数が高くなることによる減衰量の増加がないものとすると、図4(B)のグラフから各光信号#1〜#Nに使用するチャープパラメータαを決定することができる。例えば、図1のグラフは、IM−PM変換の影響のみによる受信レベルの変動を示すものであり、図1から、チャープパラメータα=0の光信号の受信レベルが3dB〜10dB程度減衰し、かつ、周波数の増加に応じて減衰量が増加する周波数7GHz〜12GHzにおいては、チャープパラメータα=1を使用することが適切であると判定できる。また、チャープパラメータα=0の光信号の受信レベルが10dB以上減衰する周波数12GHzから15GHzにおいては、チャープパラメータα=∞を使用することが適切であると判定できる。さらに、チャープパラメータα=0の光信号の受信レベルが3dB〜10dB減衰し、かつ、周波数の増加に応じて減衰量が減少する周波数15GHz〜18GHzにおいては、チャープパラメータα=−1を使用することが適切であると判定できる。そして、チャープパラメータα=0の光信号の受信レベルの減衰量が3dB以下である周波数帯域においては、チャープパラメータα=0を使用することが適切であると判定できる。 On the other hand, FIG. 4B shows a case where there is no increase in the amount of attenuation due to the increase in frequency and the fluctuation of the reception level of each sinusoidal signal in the receiving device 2 is solely due to the influence of IM-PM conversion. It shows the relationship between frequency and reception level. As shown in FIG. 4 (B), assuming that there is no increase in the amount of attenuation due to the increase in frequency, the chirp parameter α used for each optical signal # 1 to # N is determined from the graph of FIG. 4 (B). can do. For example, the graph of FIG. 1 shows the fluctuation of the reception level only due to the influence of the IM-PM conversion. From FIG. 1, the reception level of the optical signal with the chirp parameter α = 0 is attenuated by about 3 dB to 10 dB, and the reception level is attenuated by about 3 dB to 10 dB. At frequencies of 7 GHz to 12 GHz, where the amount of attenuation increases as the frequency increases, it can be determined that it is appropriate to use the chirp parameter α = 1. Further, it can be determined that it is appropriate to use the chirp parameter α = ∞ at the frequency of 12 GHz to 15 GHz at which the reception level of the optical signal with the chirp parameter α = 0 is attenuated by 10 dB or more. Further, at a frequency of 15 GHz to 18 GHz in which the reception level of the optical signal with the chirp parameter α = 0 is attenuated by 3 dB to 10 dB and the amount of attenuation decreases as the frequency increases, the chirp parameter α = -1 should be used. Can be determined to be appropriate. Then, it can be determined that it is appropriate to use the chirp parameter α = 0 in the frequency band in which the attenuation of the reception level of the optical signal with the chirp parameter α = 0 is 3 dB or less.

しかしながら、実際には、IM−PM変換の影響に加えて、周波数が高い程減衰量が増加するため、上記の通り、測定した正弦波信号の受信レベルの範囲で、各光信号#nに適用するチャープパラメータαを決定することはできない。例えば、図4(A)の参照符号50の周波数位置においては、チャープパラメータα=0の受信レベルの減衰量は大きいため、受信レベルのみで判定すると、チャープパラメータα=0以外を使用すると決定され得る。しかしながら、実際には、参照符号50の周波数位置は、チャープパラメータα=0の受信レベルがピークとなる位置であり、チャープパラメータαを使用することが適切である。 However, in reality, in addition to the influence of IM-PM conversion, the amount of attenuation increases as the frequency increases, so as described above, it is applied to each optical signal #n within the range of the measured reception level of the sinusoidal signal. It is not possible to determine the chirp parameter α to be used. For example, at the frequency position of reference numeral 50 in FIG. 4 (A), the amount of attenuation of the reception level of the chirp parameter α = 0 is large. obtain. However, in reality, the frequency position of the reference numeral 50 is the position where the reception level of the chirp parameter α = 0 peaks, and it is appropriate to use the chirp parameter α.

このため、本実施形態において、決定部23は、測定部22が測定した各正弦波信号の受信レベルに基づき、図4(A)に示す周波数と受信レベルとの関係を示すグラフを微分したグラフを求める。具体的には、試験電気信号の周波数軸上において隣接する2つの正弦波信号の周波数差と、当該2つの正弦波信号の受信レベルの差と、に基づき傾きを求める。例えば、図5に示す様に、隣接する2つの正弦波信号の内の一方の正弦波信号の周波数をf1とし、他方の正弦波信号の周波数をf2(f2>f1)とし、周波数f1の受信レベルをp1とし、周波数f2の受信レベルをp2とすると、決定部23は、周波数(f2+f1)/2における傾き(微分値)を(p2−p1)/(f2−f1)として求める。これにより、決定部23は、図6に示す様に、周波数と傾きとの関係を示す情報を得る。なお、本実施形態においては、周波数f1の正弦波信号と周波数f2の正弦波信号の受信レベルに基づき求められる傾きを、その中間の周波数(f2+f1)/2における傾きとしたが、周波数f1の傾きとすることや、周波数f2の傾きとすることもできる。つまり、周波数f1の正弦波信号と周波数f2の正弦波信号の受信レベルに基づき求められる傾きについては、周波数f1から周波数f2の間の任意の周波数の傾きとすることができる。 Therefore, in the present embodiment, the determination unit 23 differentiates the graph showing the relationship between the frequency and the reception level shown in FIG. 4A based on the reception level of each sine wave signal measured by the measurement unit 22. Ask for. Specifically, the gradient is obtained based on the frequency difference between two adjacent sine wave signals on the frequency axis of the test electric signal and the difference in the reception level of the two sine wave signals. For example, as shown in FIG. 5, the frequency of one of the two adjacent sine wave signals is f1, the frequency of the other sine wave signal is f2 (f2> f1), and the reception of the frequency f1. Assuming that the level is p1 and the reception level of the frequency f2 is p2, the determination unit 23 obtains the inclination (differential value) at the frequency (f2 + f1) / 2 as (p2-p1) / (f2-f1). As a result, the determination unit 23 obtains information indicating the relationship between the frequency and the inclination, as shown in FIG. In the present embodiment, the slope obtained based on the reception level of the sine wave signal of frequency f1 and the sine wave signal of frequency f2 is the slope at the intermediate frequency (f2 + f1) / 2, but the slope of frequency f1. Or the slope of the frequency f2. That is, the gradient obtained based on the reception level of the sine wave signal of the frequency f1 and the sine wave signal of the frequency f2 can be an arbitrary frequency gradient between the frequency f1 and the frequency f2.

本実施形態では、図6に示す様に、傾きの範囲と使用するチャープパラメータαとの関係を決定情報として予め決めておき、決定部23に予め設定しておく。そして、決定部23は、電気信号#nの周波数帯域内の傾きの平均値に基づき、電気信号#nのチャープパラメータαを決定する。例えば、電気信号#nの周波数帯域内の傾きの平均値が、Th1〜Th2の範囲内であると、決定部23は、電気信号#nのチャープパラメータαを−1に決定する。また、電気信号#nの周波数帯域内の傾きの平均値が、Th2〜Th3の範囲内であると、決定部23は、電気信号#nのチャープパラメータαを0に決定する。また、電気信号#nの周波数帯域内の傾きの平均値が、Th3〜Th4の範囲内であると、決定部23は、電気信号#nのチャープパラメータαを1に決定する。そして、決定部23は、それ以外の場合には、電気信号#nのチャープパラメータαを∞に決定する。そして、決定部23は、決定した各電気信号#nのチャープパラメータαを送信装置1に通知する。 In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the relationship between the tilt range and the charp parameter α to be used is determined in advance as determination information, and is set in advance in the determination unit 23. Then, the determination unit 23 determines the chirp parameter α of the electric signal #n based on the average value of the slopes of the electric signal #n in the frequency band. For example, when the average value of the slopes of the electric signal #n in the frequency band is within the range of Th1 to Th2, the determination unit 23 determines the chirp parameter α of the electric signal #n to be -1. Further, when the average value of the slopes of the electric signal #n in the frequency band is within the range of Th2 to Th3, the determination unit 23 determines the chirp parameter α of the electric signal #n to be 0. Further, when the average value of the slopes of the electric signal #n in the frequency band is within the range of Th3 to Th4, the determination unit 23 determines the chirp parameter α of the electric signal #n to 1. Then, the determination unit 23 determines the chirp parameter α of the electric signal #n to ∞ in other cases. Then, the determination unit 23 notifies the transmission device 1 of the chirp parameter α of each determined electric signal #n.

以上、各周波数における正弦波信号の受信レベルの傾き、つまり、周波数と受信レベルの関係の微分値を求め、微分値に基づき各電気信号#nのチャープパラメータαを決定する。これにより、周波数が高くなることによる減衰量の増加の影響を排除でき、1つのチャープパラメータαによる試験光信号を1度送信するのみで、各電気信号#nに割り当てるチャープパラメータαを決定することができる。 As described above, the slope of the reception level of the sinusoidal signal at each frequency, that is, the differential value of the relationship between the frequency and the reception level is obtained, and the chirp parameter α of each electric signal #n is determined based on the differential value. As a result, the influence of the increase in the amount of attenuation due to the increase in frequency can be eliminated, and the chirp parameter α to be assigned to each electric signal #n can be determined by transmitting the test optical signal with one chirp parameter α only once. Can be done.

なお、本実施形態においては、決定部23を受信装置22に設けていた。しかしながら、決定部23を送信装置1に設ける構成とすることもできる。この場合、受信装置2の測定部22は、各正弦波信号の受信レベルを示す受信レベル情報を送信装置1に通知する。また、決定部23を、例えば、送信装置1及び受信装置2を制御する図示しない制御装置に設けることもできる。この場合、受信装置2の測定部22は、受信レベル情報を制御装置に通知する。そして、制御装置の決定部23は、決定した各電気信号#nのチャープパラメータαを送信装置1に通知する。 In this embodiment, the determination unit 23 is provided in the receiving device 22. However, the determination unit 23 may be provided in the transmission device 1. In this case, the measuring unit 22 of the receiving device 2 notifies the transmitting device 1 of the receiving level information indicating the receiving level of each sine wave signal. Further, the determination unit 23 may be provided, for example, in a control device (not shown) that controls the transmission device 1 and the reception device 2. In this case, the measuring unit 22 of the receiving device 2 notifies the control device of the receiving level information. Then, the determination unit 23 of the control device notifies the transmission device 1 of the chirp parameter α of each determined electric signal #n.

さらに、本実施形態においては、決定処理の際、送信装置1が試験光信号を生成して送信し、受信装置2が、電気信号#nのチャープパラメータαを決定するものとした。この送信装置1及び受信装置2は、光通信システムにおいて、実際に使用されるものである。しかしながら、本実施形態において受信装置2として説明した機能を、各電気信号#nのチャープパラメータαを決定する、専用の決定装置として実現することもできる。この決定装置は、光通信システムの使用前に、受信装置2が設置される位置、つまり、測定対象の光通信システムの受信端において送信装置1からの試験光信号を受光して各電気信号#nのチャープパラメータαを決定し、決定した各電気信号#nのチャープパラメータαを示す情報を、送信装置1に通知、或いは、ユーザに出力する。そして、光通信システムを通信サービスの提供のために使用する際、決定装置は取り除かれて、受信装置2が設置される。なお、決定装置は、決定した各電気信号#nのチャープパラメータαを示す情報をディスプレイに表示することで、印刷することで、或いは、メモリに記憶することで、ユーザに提示することができる。同様に、本実施形態では、実際に光通信システムで使用する送信装置1が決定処理において試験光信号を送信するものとしたが、送信装置1ではなく、専用の試験光信号送信装置が、測定対象の光通信システムの送信端から試験光信号を送信する構成とすることもできる。 Further, in the present embodiment, during the determination process, the transmission device 1 generates and transmits a test optical signal, and the reception device 2 determines the chirp parameter α of the electric signal #n. The transmitting device 1 and the receiving device 2 are actually used in an optical communication system. However, the function described as the receiving device 2 in the present embodiment can also be realized as a dedicated determining device that determines the chirp parameter α of each electric signal #n. Before using the optical communication system, this determination device receives a test optical signal from the transmission device 1 at the position where the receiving device 2 is installed, that is, at the receiving end of the optical communication system to be measured, and receives each electric signal #. The chirp parameter α of n is determined, and the information indicating the chirp parameter α of each determined electric signal #n is notified to the transmission device 1 or output to the user. Then, when the optical communication system is used for providing the communication service, the determination device is removed and the receiving device 2 is installed. The determination device can present the determined electric signal #n to the user by displaying the information indicating the chirp parameter α on the display, printing the information, or storing the information in the memory. Similarly, in the present embodiment, the transmitting device 1 actually used in the optical communication system transmits the test optical signal in the determination process, but the dedicated test optical signal transmitting device, not the transmitting device 1, measures. The test optical signal may be transmitted from the transmission end of the target optical communication system.

21:光電変換部、22:測定部、23:決定部 21: Photoelectric conversion unit, 22: Measurement unit, 23: Determining unit

Claims (9)

連続光を互いに周波数の異なる複数の第1電気信号それぞれにより同じチャープパラメータで変調した試験光信号であって、光通信システムの送信端から送信された前記試験光信号を、前記光通信システムの受信端において受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した前記試験光信号を光電変換して前記複数の第1電気信号を出力する変換手段と、
前記変換手段が出力した前記複数の第1電気信号それぞれの受信レベルを測定する測定手段と、
前記複数の第1電気信号の内の周波数軸上で隣接する2つの第1電気信号の周波数の差及び前記測定手段が測定した当該2つの第1電気信号の受信レベルの差に基づき、周波数と受信レベルの傾きとの関係を判定する判定手段と、
前記判定手段が判定した周波数と受信レベルの傾きとの関係に基づき、前記光通信システムで送信する第2電気信号により連続光を変調する際のチャープパラメータを決定する決定手段と、
を備えていることを特徴とする決定装置。
A test optical signal in which continuous light is modulated by a plurality of first electric signals having different frequencies with the same chirp parameters, and the test optical signal transmitted from a transmission end of the optical communication system is received by the optical communication system. The receiving means to receive at the end and
A conversion means that photoelectrically converts the test optical signal received by the receiving means and outputs the plurality of first electric signals.
A measuring means for measuring the reception level of each of the plurality of first electric signals output by the converting means, and a measuring means.
Based on the difference in frequency between two adjacent first electric signals on the frequency axis of the plurality of first electric signals and the difference in reception level of the two first electric signals measured by the measuring means, the frequency and Judgment means for determining the relationship with the slope of the reception level,
Based on the relationship between the frequency determined by the determination means and the slope of the reception level, the determination means for determining the chirp parameter when the continuous light is modulated by the second electric signal transmitted by the optical communication system, and the determination means.
A determination device characterized by being equipped with.
前記決定装置は、前記光通信システムの受信装置であることを特徴とする請求項1に記載の決定装置。 The determination device according to claim 1, wherein the determination device is a receiving device of the optical communication system. 連続光を互いに周波数の異なる複数の第1電気信号それぞれにより同じチャープパラメータで変調した試験光信号であって、光通信システムの送信端から送信された前記試験光信号を、前記光通信システムの受信端において受信し、前記受信した前記試験光信号を光電変換して出力した前記複数の第1電気信号それぞれの受信レベルを示す受信レベル情報を取得する取得手段と、
前記複数の第1電気信号の内の周波数軸上で隣接する2つの第1電気信号の周波数の差及び前記受信レベル情報が示す当該2つの第1電気信号の受信レベルの差に基づき、周波数と受信レベルの傾きとの関係を判定する判定手段と、
前記判定手段が判定した周波数と受信レベルの傾きとの関係に基づき、前記光通信システムで送信する第2電気信号により連続光を変調する際のチャープパラメータを決定する決定手段と、
を備えていることを特徴とする決定装置。
A test optical signal in which continuous light is modulated by a plurality of first electric signals having different frequencies with the same charp parameter, and the test optical signal transmitted from a transmission end of the optical communication system is received by the optical communication system. An acquisition means for acquiring reception level information indicating the reception level of each of the plurality of first electric signals received at the end and output by photoelectric conversion of the received test optical signal.
Based on the difference in frequency between two adjacent first electric signals on the frequency axis of the plurality of first electric signals and the difference in reception levels of the two first electric signals indicated by the reception level information, the frequency and Judgment means for determining the relationship with the slope of the reception level,
Based on the relationship between the frequency determined by the determination means and the slope of the reception level, the determination means for determining the chirp parameter when the continuous light is modulated by the second electric signal transmitted by the optical communication system, and the determination means.
A determination device characterized by being equipped with.
前記決定装置は、前記光通信システムの送信装置であることを特徴とする請求項3に記載の決定装置。 The determination device according to claim 3, wherein the determination device is a transmission device of the optical communication system. 前記試験光信号を生成する生成手段をさらに備えていることを特徴とする請求項3又は4に記載の決定装置。 The determination device according to claim 3 or 4, further comprising a generation means for generating the test optical signal. 前記判定手段は、前記2つの第1電気信号の内の周波数の高い高周波電気信号の受信レベルから前記2つの第1電気信号の内の周波数の低い低周波電気信号の受信レベルを減じた値を、前記高周波電気信号と前記低周波電気信号の周波数の差で除した値を、前記低周波電気信号の周波数から前記高周波電気信号の周波数までの間の所定の周波数の傾きの値として求めることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の決定装置。 The determination means is a value obtained by subtracting the reception level of the low frequency electric signal among the two first electric signals from the reception level of the high frequency electric signal having a high frequency among the two first electric signals. , The value divided by the frequency difference between the high-frequency electric signal and the low-frequency electric signal is obtained as the value of the slope of a predetermined frequency between the frequency of the low-frequency electric signal and the frequency of the high-frequency electric signal. The determination device according to any one of claims 1 to 5, which is characterized. 前記決定手段は、前記判定手段が判定した周波数と受信レベルの傾きとの関係に基づき、前記第2電気信号の周波数帯域における傾きを求め、前記第2電気信号の周波数帯域における傾きに基づき、前記第2電気信号により連続光を変調する際のチャープパラメータを決定することを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の決定装置。 The determination means obtains the inclination of the second electric signal in the frequency band based on the relationship between the frequency determined by the determination means and the inclination of the reception level, and based on the inclination of the second electric signal in the frequency band, the determination means. The determination device according to any one of claims 1 to 6, wherein a chirp parameter for modulating continuous light by a second electric signal is determined. 前記決定手段は、傾きとチャープパラメータとの対応関係を示す決定情報を有し、前記決定情報が示す、前記第2電気信号の周波数帯域における傾きに対応するチャープパラメータを、前記第2電気信号により連続光を変調する際のチャープパラメータに決定することを特徴とする請求項7に記載の決定装置。 The determination means has determination information indicating a correspondence relationship between the inclination and the chirp parameter, and the chirp parameter corresponding to the inclination in the frequency band of the second electric signal indicated by the determination information is obtained by the second electric signal. The determination device according to claim 7, wherein the chirp parameter for modulating continuous light is determined. 前記第2電気信号の周波数帯域における傾きは、前記第2電気信号の周波数帯域内の、前記判定手段が判定した各周波数の傾きの平均値であることを特徴とする請求項7又は8に記載の決定装置。 7. Determination device.
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