光传输系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及使用数字相干技术和多个接收机来进行M I M O (MultipleI吨utMultiple0u1:put，多输入多输出）信号处理的光传输系统。
【背景技术】
[0002] 在每波长的传输速度是lOOGbit/sW上的超高速传输系统中，组合了相干光通信 技术和数字信号处理技术的数字相干技术被广泛使用。非专利文献1所记载的DP-QPSK (DualPo Iarizat ion-QuadraturePhase化if tKeying，双极化四相相移键控）方式作为 100化it/s长距离光传输系统中的调制解调方式而成为了标准。在lOOGbit/s长距离光传输 系统中，例如使用4值的相位调制来生成32化it/s的信号，且将该信号进行双重多路复用来 生成相干光信号，通过使用两个偏振波(polarized wave)来进行双重多路复用，从而生成 128加 it/s的相干光信号。通过对不同波长的DP-QPSK光信号进行波长多路复用，也能成为 具有几化it/s的传输容量的光传输系统。
[0003] 在接收侧使用与信号光具有相同波长的本地光进行相干接收，并使用A/D转换器 对该接收信号进行数字化之后，进行基于DSP的数字信号处理。由此，通过进行传输路径的 波长色散补偿、偏振色散补偿、偏振信号的分离、相位估计等实现优良的传输特性。
[0004] 另一方面，在无线传输的领域中，作为进一步提高接收特性的途径，在非专利文献 2中提出了使用多个接收机提高接收灵敏度的MIMO分集技术。
[0005] 在先技术文献
[0006] 非专利文献
[0007] 非专利文献 1:0IF，"100G叫traLong化ulDWDMFrameworkDo州ment";
[000引非专利文献2:佐和桥卫、極口健一、前田规行、田冈秀和/'7瓜予7シテ十無線伝 送技術专的l7瓜テアシテナ無線伝送技術的概要"，NTTDoCoMoテ夕二力瓜.公个一十瓜， Vol.13,No.3,PP，68-75,2005；
[0009]非专矛U 文南犬 3 :Yoj iroMori、ChaoZhang、?及KazuroKikuchi， ''Novelconf igurationoff ini t e-impulse-re sponsef i Iterstoleranttocarrier-ph曰sefIuct U曰tionsindigit曰Icoherentoptic曰Ireceiversforhigherorderqu曰dr曰tuream piitudemodulationsignals",OpticsExpress，vol.20,no.24,PP.26236-26251,2012。
【发明内容】
[0010]发明所要解决的问题
[0011] 在MIMO分集技术中，其效果最明显的是合成的信号间的相关性低的情况。但是，在 光传输中，为了得到相关性低的信号而使用沿不同路径传输的信号光和不同波长的信号光 时，从传输容量上看，系统整体的传输容量降低。
[0012] 本发明其目的在于提供一种光传输系统，能够通过针对一个或多个信号光使用多 个相干接收机的构成能够不降低传输容量而改善接收特性。
[0013] 用于解决问题的手段
[0014] 第一发明是一种光传输系统，在经由光纤传输路径连接的发送部和接收部之间传 输信号光，发送部是生成对光频率n的光载波信号利用两个数据信号列进行了偏振多路复 用调制的信号光、并输出给光纤传输路径的构成，接收部是具备两个相干接收机W及数字 信号处理部的构成，两个相干接收机使用两个LO光分别对信号光进行相干检波，两个LO光 具有与信号光的光频率n接近的光频率ni、n2,并被控制为预定的光频率间隔AF,其中， fii<n2,数字信号处理部被输入从各相干接收机输出的电信号，且实施数字信号处理，并 解调出两个数据信号列，数字信号处理部针对两个LO光进行W下处理：当设定有与信号光 的光频率n接近的假想的基准频率n '、且设定有一个LO光相对于该基准频率n '的频率差 A n时，根据A n- A F求出另一个LO光的频率差A f2,数字信号处理部包括:多个相位旋转 补偿电路，多个相位旋转补偿电路被输入从两个相干接收机输出的各电信号，对由于频率 差AfUA f2而在各电信号中产生的相位旋转进行补偿;波形均衡电路，波形均衡电路针对 多个相位旋转补偿电路的输出进行自适应均衡处理；W及相位估计电路，相位估计电路针 对波形均衡电路的输出，对由于信号光的光频率n与假想的基准频率n'之间的频率差而 产生的相位旋转的残余分量进行补偿。
[0015] 在第一发明的光传输系统中，接收部代替将两个LO光的光频率间隔控制为A F而 具备测量两个LO光的频率间隔A F'的频率差测量器，数字信号处理部基于测量的频率间隔 AF'，当设定有一个LO光相对于基准频率n'的频率差Afl时，进行根据Af 1-AF'求出另 一个LO光的频率差A f 2的处理。
[0016] 第二发明是一种光传输系统，在经由光纤传输路径连接的发送部和接收部之间传 输信号光，发送部是生成对光频率n的光载波信号利用两个数据信号列进行了偏振多路复 用调制的信号光、并输出给光纤传输路径的构成，接收部是具备P个相干接收机和数字信号 处理的构成，P个相干接收机使用第1个LO光~第P个LO光分别对信号光进行相干检波，第1 个LO光~第P个LO光具有与信号光的光频率n接近的光频率n 1、fi2、…、fip，且分别被控 制为预定的光频率间隔AFl~AF(p-l)，其中，fll<n2<…<np、p是3W上的整数，数字 信号处理部被输入从各相干接收机输出的电信号，且实施数字信号处理，并解调出两个数 据信号列，数字信号处理部针对第1个LO光~第P个LO光进行W下处理：当设定有与信号光 的光频率n接近的假想的基准频率n '、且设定有第1个LO光相对于该基准频率n '的频率 差A n时，根据A n- A Fl求出第2个LO光的频率差A f2，且根据A f (P-1)- A F(P-1)求出第 P个LO光的频率差Afp,数字信号处理部包括:多个相位旋转补偿电路，多个相位旋转补偿 电路被输入从P个相干接收机输出的各电信号，并对由于频率差A n~A fp而在各电信号 中产生的相位旋转进行补偿;波形均衡电路，波形均衡电路针对多个相位旋转补偿电路的 输出进行自适应均衡处理；W及相位估计电路，相位估计电路针对波形均衡电路的输出，对 由于信号光的光频率n与假想的基准频率n'之间的频率差而产生的相位旋转的残余分量 进行补偿。
[0017] 在第二发明的光传输系统中，接收部代替将第1个LO光~第P个LO光的光频率间隔 控制为A Fl~A F(P-1)而具备测量第1个LO光~第P个LO光的频率间隔A F1'~A F(P-1) ' 的频率差测量器，数字信号处理部基于测量的频率间隔A Fr~A F(p-1 )'，当设定有第1个 LO光相对于基准频率n '的频率差A n时，进行根据Afl-AFl'~Af(P-I)-AF(P-I) '求 出其他的LO光的频率差A f 2~A巧的处理。
[0018] 第=发明是一种光传输系统，在经由光纤传输路径连接的发送部和接收部之间传 输信号光，发送部是生成对光频率n、f2的光载波信号分别利用两个数据信号列进行了偏 振多路复用调制的第一信号光和第二信号光、且对各信号光进行波长多路复用、并输出给 光纤传输路径的构成，接收部是具备两个相干接收机和数字信号处理电路的构成，两个相 干接收机使用两个LO光分别对进行了波长多路复用传输的信号光进行相干检波，两个LO光 具有分别与信号光的光频率n、f2接近的光频率ni、n2,且被控制为预定的光频率间隔A F，其中，fii<n2,数字信号处理部被输入从各相干接收机输出的电信号，且实施数字信号 处理，解调出通过第一信号光传输的两个数据信号列和通过第二信号光传输的两个数据信 号列，数字信号处理部针对两个LO光进行W下处理:当设定有分别与信号光的光频率n、f2 接近的假想的基准频率n '、f2'、且设定有一个LO光相对于基准频率n '、f2'的频率差A ni、Afl2时，根据Afll-AF、Afl2-AF求出另一个LO光的频率差Af21、Af22,数字信号 处理部包括:多个第一相位旋转补偿电路，多个第一相位旋转补偿电路被输入从两个相干 接收机输出的各电信号，对由于频率差Am、A f21而在各电信号中产生的相位旋转进行 补偿，并分离出通过第1信号光传输的信号分量并输出；第一波形均衡电路，第一波形均衡 电路针对多个第一相位旋转补偿电路的输出进行自适应均衡处理;第一相位估计电路，第 一相位估计电路针对第一波形均衡电路的输出，对由于第一信号光的光频率n与假想的基 准频率n '之间的频率差而产生的相位旋转的残余分量进行补偿;多个第二相位旋转补偿 电路，多个第二相位旋转补偿电路被输入从两个相干接收机输出的各电信号，对由于频率 差A fl2、A 而在各电信号中产生的相位旋转进行补偿，并分离出通过第二信号光传输 的信号分量并输出；第二波形均衡电路，第二波形均衡电路针对多个第二相位旋转补偿电 路的输出进行自适应均衡处理；W及第二相位估计电路，第二相位估计电路针对第二波形 均衡电路的输出，对由于信号光的光频率f2与假想的基准频率f2'之间的频率差而产生的 相位旋转的残余分量进行补偿。
[0019] 在第S发明的光传输系统中，接收部接收部代替将两个LO光的光频率间隔控制为 A F而具备测量两个LO光的频率间隔A F'的频率差测量器，数字信号处理部基于测量的频 率间隔A F'，当设定有一个LO光相对于基准频率n '、f2'的频率差A m、A f 12时，进行根 据A ni- A F'、A fl2- A F'求出另一个LO光的频率差A f21、A 的处理。
[0020] 第四发明是一种光传输系统，在经由光纤传输路径连接的发送部和接收部之间传 输信号光，当将n和m设为m上的整数、将k设为1~n的整数、将i设为2~m的整数时，发送部 是生成对光频率n~fn的光载波信号分别利用两个数据信号列进行了偏振多路复用调制 的n个信号光、且对n个信号光进行波长多路复用、并输出给光纤传输路径的构成，接收部是 具备m个相干接收机和数字信号处理部的构成，m个相干接收机使用m个LO光对信号光分别 进行相干检波，m个LO光具有与信号光的光频率n~fn接近的光频率ni~flm，并分别被控 制为预定的光频率间隔AFl~AF(m-l)，其中，fll<n2<…<nm，数字信号处理部被输 入从m个的相干接收机输出的电信号，且实施数字信号处理，并解调出2Xn个数据信号列， 数字信号处理部针对m个LO光进行W下处理：当设定有与信号光的光频率fk接近的假想的 基准频率fk'、且设定有一个LO光相对于该基准频率fk'的频率差A fk时，根据A f (i-1)-A F(i-l)求出其他的LO光的频率差A fi，数字信号处理部包括:多个相位旋转补偿电路，多个 相位旋转补偿电路被输入从m个相干接收机输出的各电信号，并对由于频率差Afk而在各 电信号中产生的相位旋转进行补偿;波形均衡电路，波形均衡电路针对多个相位旋转补偿 电路的输出进行自适应均衡处理；W及相位估计电路，相位估计电路针对波形均衡电路的 输出，对由于信号光的光频率fk与假想的基准频率fk'之间的频率差而产生的相位旋转的 残余分量进行补偿。
[0021] 在第四发明的光传输系统中，接收部代替将m个LO光的光频率间隔控制为A Fl~ A F(m-1)而具备测量m个LO光的频率间隔A F1'~A F(m-l) '的频率差测量器，数字信号处 理部基于测量的频率间隔A F1'~A F(m-l) '，当设定有一个LO光相对于基准频率fk'的频 率差A fk时，进行根据A f (i-1) - A F( i-1)求出其他的LO光的频率差A f i的处理。
[0022] 发明效果
[0023] 本发明将在接收部的多个相干接收机中使用的多个LO光的光频率间隔控制为规 定值，由此即使在信号光的光频率与各LO光的光频率之间存在波动，也能够补偿基于信号 光与各LO光之间的频率差的相位旋转，W进行稳定的解调处理。
[0024] 另外，通过针对一个或多个信号光使用多个相干接收机的构成，能够实现分集效 果，能够不