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JP5116636B2 - Optical signal receiving method and optical signal receiving apparatus - Google Patents
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Description

本発明は、光通信における光信号受信方法、及び光信号受信装置に関する。   The present invention relates to an optical signal receiving method and an optical signal receiving apparatus in optical communication.

これまで、光通信において、伝搬路である光ファイバによって生じる波長分散による信号の遅延は、逆特性を持つ分散補償ファイバを用いることで補償していた(例えば、非特許文献1参照)。
「次世代超高速光通信技術−光デバイス開発への技術的課題と克服策−」、第一版、株式会社技術情報協会、2003年6月27日、p.112-p.118
Until now, in optical communication, signal delay due to chromatic dispersion caused by an optical fiber as a propagation path has been compensated by using a dispersion compensating fiber having inverse characteristics (see, for example, Non-Patent Document 1).
"Next Generation Ultra-High-Speed Optical Communication Technology -Technical Issues and Overcoming Solutions for Optical Device Development", First Edition, Technical Information Association, Inc., June 27, 2003, p.112-p.118

しかしながら、上述した従来技術では、光の通信経路毎に最適な分散補償ファイバを設置する必要があり、経路の変更などの柔軟なネットワーク設計の妨げとなっていた。また、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)などの信号処理により、波長分散による特性劣化を防ぐアプローチが考えられているが、時間的に広がりが大きいが時間変動は小さい波長分散と、時間的に広がりが小さいが時間変動は大きい偏波モード分散とに対して同時に信号処理を行うと、時間的に長い領域の信号に対し、時間変動に追随できる高速の演算を行う必要があり、信号品質の劣化や、演算負荷の増大を招くという問題があった。つまり、従来技術では、光通信において、波長分散と偏波モード分散とによる信号の品質劣化が問題であった。   However, in the above-described prior art, it is necessary to install an optimum dispersion compensation fiber for each optical communication path, which hinders flexible network design such as path change. In addition, an approach to prevent characteristic degradation due to chromatic dispersion by signal processing such as OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) has been considered. However, chromatic dispersion with a large temporal spread but small temporal variation and a temporal spread. If signal processing is performed at the same time for polarization mode dispersion that is small but has a large time fluctuation, it is necessary to perform high-speed computation that can follow the time fluctuation for signals in a long time domain, resulting in signal quality degradation and There is a problem in that the calculation load increases. That is, in the prior art, signal quality deterioration due to chromatic dispersion and polarization mode dispersion has been a problem in optical communication.

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、時間的に広がりが大きいが時間変動は小さい波長分散と、時間的に広がりが小さいが時間変動は大きい偏波モード分散とに対する補償をそれぞれ独立して適した方式で信号処理することで、演算負荷を軽減しつつ、大きい時間変動に対しても補償することができる光信号受信方法、及び光信号受信装置を提供することにある。   The present invention has been made in consideration of such circumstances, and its purpose is chromatic dispersion having a large temporal spread but a small temporal variation, and a polarized wave having a small temporal spread but a large temporal variation. An optical signal receiving method and an optical signal receiving apparatus capable of compensating for large temporal fluctuations while reducing the calculation load by performing signal processing on a mode suitable for each mode dispersion independently. It is to provide.

上述した課題を解決するために、本発明は、光通信における光信号受信方法であって、受信した光信号をデジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換ステップと、前記デジタル変換された受信信号に対して、所定の伝送距離補正情報に基づいて、伝送距離に応じた波長分散の効果を補償する信号処理を行う波長分散補償ステップと、前記補償された受信信号を用いて受信ウエイトを演算するウエイト演算ステップと、前記受信ウエイト、もしくは前記受信ウエイトを演算するために用いたチャネル情報のいずれかに基づいて、前記波長分散補償ステップで用いる、前記所定の伝送距離補正情報を出力する経路長判定ステップと、前記補償された受信信号と前記受信ウエイトとを用いて復号を行う復号ステップとを含むことを特徴とする光信号受信方法である。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides an optical signal receiving method in optical communication, an analog-digital conversion step for converting a received optical signal into a digital signal, and the received digitally converted signal. A chromatic dispersion compensation step for performing signal processing for compensating the effect of chromatic dispersion according to the transmission distance based on predetermined transmission distance correction information, and a weight calculation for calculating a reception weight using the compensated received signal. A path length determination step for outputting the predetermined transmission distance correction information used in the chromatic dispersion compensation step based on either the reception weight or the channel information used for calculating the reception weight; And a decoding step for performing decoding using the compensated received signal and the received weight. Is an issue receiving method.

上述した課題を解決するために、本発明は、光通信における光信号受信方法であって、受信した光信号を偏波面で分離する偏波分離ステップと、前記分離された光信号をそれぞれデジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換ステップと、前記デジタル変換されたそれぞれの受信信号に対して、所定の伝送距離補正情報に基づいて、伝送距離に応じた波長分散の効果を補償する信号処理を行う波長分散補償ステップと、前記デジタル変換されたそれぞれの受信信号を用いて受信ウエイトを演算するウエイト演算ステップと、前記デジタル変換されたそれぞれの受信信号と前記受信ウエイトを用いて復号を行う復号ステップと、前記受信ウエイト、もしくは前記受信ウエイトを演算するために用いたチャネル情報、もしくは前記復号された信号と前記補償された受信信号のいずれかに基づいて、前記波長分散補償ステップで用いる前記所定の伝送距離補正情報を出力する経路長判定ステップとを含むことを特徴とする光信号受信方法である。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides an optical signal receiving method in optical communication, in which a polarization separation step of separating a received optical signal on a plane of polarization and each of the separated optical signals is a digital signal. A wavelength for performing an analog / digital conversion step for converting the signal into a signal, and performing signal processing for compensating the effect of chromatic dispersion in accordance with the transmission distance on each of the digitally converted reception signals based on predetermined transmission distance correction information A dispersion compensation step, a weight calculation step of calculating a reception weight using each of the digitally converted reception signals, a decoding step of performing decoding using the digitally converted reception signals and the reception weights, The reception weight, channel information used for calculating the reception weight, or the decoded signal Wherein based on any of the compensated received signal, an optical signal receiving method which comprises a path length determination step of outputting the predetermined transmission distance correction information used by the chromatic dispersion compensation step.

本発明は、上記の発明において、前記復号ステップは、復号された信号、もしくは復号された信号から得られる受信ウエイトまたはチャネル情報、それらの誤差情報のいずれかをウエイト演算ステップにフィードバックし、前記ウエイト演算ステップは、前記復号ステップからフィードバックされる復号された信号、もしくは復号された信号から得られる受信ウエイトまたはチャネル情報、それらの誤差情報のいずれかに基づいて、受信ウエイトを更新することを特徴とする。   According to the present invention, in the above invention, the decoding step feeds back either the decoded signal or reception weight or channel information obtained from the decoded signal, or error information thereof to the weight calculation step, and the weight The calculation step updates the reception weight based on one of the decoded signal fed back from the decoding step, the reception weight or channel information obtained from the decoded signal, and error information thereof. To do.

本発明は、上記の発明において、前記波長分散補償ステップは、複数の伝送距離に応じた波長分散の効果を補償する信号処理を並行して行い、それぞれの伝送距離に対応する補償された受信信号を出力し、前記ウエイト演算ステップは、前記複数の伝送距離に対応する補償された受信信号を用いてそれぞれ受信ウエイトを演算し、前記復号ステップは、それぞれの波長分散補償のため用いられた伝送距離に応じた受信ウエイトと受信信号とを用いて復号を行い、復号可能であった復号された信号を出力することを特徴とする。   According to the present invention, in the above invention, the chromatic dispersion compensation step performs signal processing for compensating for the effect of chromatic dispersion according to a plurality of transmission distances in parallel, and the compensated received signal corresponding to each transmission distance. The weight calculation step calculates a reception weight using the compensated reception signals corresponding to the plurality of transmission distances, and the decoding step uses the transmission distance used for each chromatic dispersion compensation. In this case, decoding is performed using a reception weight and a reception signal corresponding to the received signal, and a decoded signal that can be decoded is output.

本発明は、上記の発明において、前記波長分散補償ステップは、波長分散の効果を補償するとともに、デジタル信号の直流成分に対応する信号を除去することを特徴とする。   The present invention is characterized in that, in the above invention, the chromatic dispersion compensation step compensates for the effect of chromatic dispersion and removes a signal corresponding to a DC component of the digital signal.

また、上述した課題を解決するために、本発明は、光通信における光信号受信装置であって、受信した光信号をデジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換部と、前記デジタル変換された受信信号に対して、所定の伝送距離補正情報に基づいて、伝送距離に応じた波長分散の効果を補償する信号処理を行う波長分散補償部と、前記補償された受信信号を用いて受信ウエイトを演算するウエイト演算部と、前記受信ウエイト、もしくは前記受信ウエイトを演算するために用いたチャネル情報のいずれかに基づいて、前記波長分散補償部で用いる、前記所定の伝送距離補正情報を出力する経路長判定部と、前記補償された受信信号と前記受信ウエイトとを用いて復号を行う復号部とを備えることを特徴とする光信号受信装置である。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides an optical signal receiving apparatus in optical communication, an analog-digital conversion unit that converts a received optical signal into a digital signal, and the digitally converted received signal On the other hand, based on predetermined transmission distance correction information, a chromatic dispersion compensation unit that performs signal processing for compensating for the effect of chromatic dispersion according to the transmission distance, and a reception weight is calculated using the compensated received signal. Based on either the weight calculation unit and the reception weight or the channel information used to calculate the reception weight, the path length determination for outputting the predetermined transmission distance correction information used by the chromatic dispersion compensation unit And a decoding unit that performs decoding using the compensated reception signal and the reception weight.

また、上述した課題を解決するために、本発明は、光通信における光信号受信装置であって、受信した光信号を偏波面で分離する偏波分離部と、前記分離された光信号をそれぞれデジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換部と、前記デジタル変換されたそれぞれの受信信号に対して、所定の伝送距離補正情報に基づいて、伝送距離に応じた波長分散の効果を補償する信号処理を行う波長分散補償部と、前記デジタル変換されたそれぞれの受信信号を用いて受信ウエイトを演算するウエイト演算部と、前記デジタル変換されたそれぞれの受信信号と前記受信ウエイトを用いて復号を行う復号部と、前記受信ウエイト、もしくは前記受信ウエイトを演算するために用いたチャネル情報、もしくは前記復号された信号と前記補償された受信信号のいずれかに基づいて、前記波長分散補償部で用いる前記所定の伝送距離補正情報を出力する経路長判定部とを備えることを特徴とする光信号受信装置である。   Further, in order to solve the above-described problem, the present invention provides an optical signal receiving apparatus in optical communication, in which a polarization separation unit that separates a received optical signal in a polarization plane, and the separated optical signal An analog / digital converter for converting into a digital signal, and signal processing for compensating the effect of chromatic dispersion according to the transmission distance based on predetermined transmission distance correction information for each of the digitally converted received signals A chromatic dispersion compensation unit for performing, a weight calculation unit for calculating a reception weight using each of the digitally converted reception signals, and a decoding unit for performing decoding using the digitally converted reception signals and the reception weights The reception weight, or channel information used to calculate the reception weight, or the decoded signal and the compensated reception signal. Based on one of an optical signal receiving apparatus, characterized in that it comprises a path length determination unit for outputting a predetermined transmission distance correction information used by the wavelength dispersion compensator.

この発明によれば、伝送距離に応じた波長分散の補償を行った後、受信ウエイトを演算することにより、時間的に広がりが大きいが時間変動は小さい波長分散と、時間的に広がりが小さいが時間変動は大きい偏波モード分散とに対する補償をそれぞれ独立して適した方式で信号処理することで、演算負荷を軽減しつつ、大きい時間変動に対しても耐性を持つ通信を実現することができるという利点が得られる。   According to the present invention, after performing chromatic dispersion compensation in accordance with the transmission distance, the reception weight is calculated, so that the chromatic dispersion having a large temporal spread but a small temporal variation is small and the temporal spread is small. Compensation against large polarization mode dispersion for each time variation is signal-processed independently and in a suitable manner, so that communication that is resistant to large time variations can be realized while reducing the computation load. The advantage is obtained.

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

A.第1の実施形態
まず、本発明の第1の実施形態について説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態による受信装置の構成を示すブロック図である。同図において、101はアナログ・デジタル変換部、102は波長分散補償部、103はウエイト演算部、104は復号部である。光信号が受信されると、アナログ・デジタル変換部101において、受信した光信号はデジタル信号に変換され、波長分散補償部102に入力される。この際、光信号を直接デジタル信号に変換しても、光信号を電気信号に変換した後、デジタル信号に変換してもよい。波長分散補償部102は、入力された信号から伝送距離と光ファイバの特性とによって決まる波長分散による影響を信号処理により除去し、ウエイト演算部103に供給する。
A. First Embodiment First, a first embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a receiving apparatus according to the first embodiment of the present invention. In the figure, 101 is an analog / digital conversion unit, 102 is a chromatic dispersion compensation unit, 103 is a weight calculation unit, and 104 is a decoding unit. When the optical signal is received, the analog / digital conversion unit 101 converts the received optical signal into a digital signal and inputs the digital signal to the chromatic dispersion compensation unit 102. At this time, the optical signal may be directly converted into a digital signal, or the optical signal may be converted into an electric signal and then converted into a digital signal. The chromatic dispersion compensation unit 102 removes the influence of chromatic dispersion determined by the transmission distance and the characteristics of the optical fiber from the input signal by signal processing, and supplies the signal to the weight calculation unit 103.

ウエイト演算部103は、入力された信号に含まれるパイロット信号、もしくは入力された信号の変調方式の特徴を用いて受信ウエイトを演算する。ウエイト演算部103は、入力された信号と演算された受信ウエイトとを復号回路104に供給する。復号回路104は、入力された信号に、演算された受信ウエイトを用いて復号を行い、復号された信号を出力する。   The weight calculation unit 103 calculates the reception weight using the pilot signal included in the input signal or the characteristics of the modulation method of the input signal. The weight calculation unit 103 supplies the input signal and the calculated reception weight to the decoding circuit 104. The decoding circuit 104 decodes the input signal using the calculated reception weight, and outputs the decoded signal.

光ファイバによる伝送路を介して受信された受信信号は、波長分散による周波数成分による到来時間差を生じる。この現象は、光ファイバの波長分散値、波長分散スロープ値、光ファイバ長により表現できることが知られている(参考文献1:Govind P. Agrawal, “Nonlinear fiber optics,”Academic press, 2006 p.63-65, 76-77)。波長分散補償部102は、光信号の伝送距離情報と光ファイバの種類の情報とを用いて、波長分散量を補償する。例えば、周波数領域において位相ずれとして表現すると、波長分散により生じる周波数領域での位相回転は、周波数fのキャリアに対して、次式(1)により定義できる。   A reception signal received via a transmission line by an optical fiber causes a difference in arrival time due to frequency components due to chromatic dispersion. It is known that this phenomenon can be expressed by the chromatic dispersion value, chromatic dispersion slope value, and optical fiber length of an optical fiber (Reference 1: Govind P. Agrawal, “Nonlinear fiber optics,” Academic press, 2006 p.63. -65, 76-77). The chromatic dispersion compensation unit 102 compensates the chromatic dispersion amount using the transmission distance information of the optical signal and the information on the type of the optical fiber. For example, when expressed as a phase shift in the frequency domain, the phase rotation in the frequency domain caused by chromatic dispersion can be defined by the following equation (1) for a carrier of frequency f.

Figure 0005116636
Figure 0005116636

ここで、Lは伝送距離[km]、λは波長[nm]、cは光速3×10−7[km/ps]、Dは波長分散係数[ps/nm/km]、Dslopeは分散スロープ係数[ps/nm/km〕、fcは光キャリアの周波数である。波長分散及び分散スロープは、光ファイバの種類によって固有の値を与えることができるため、光ファイバの種類と距離Lとが分かれば、位相回転を推定可能である。数式(1)において、波長分散による影響が大きいファイバでは、Dslope=0として波長分散スロープを無視することもできる。波長分散補償部102は、数式(1)によって表現される波長分散による影響を、逆特性を乗算することにより、除去もしくは低減することができる。 Here, L is the transmission distance [km], λ is the wavelength [nm], c is the speed of light 3 × 10 −7 [km / ps], D is the chromatic dispersion coefficient [ps / nm / km], and D slope is the dispersion slope. The coefficient [ps / nm 2 / km], fc is the frequency of the optical carrier. Since the chromatic dispersion and the dispersion slope can be given specific values depending on the type of the optical fiber, the phase rotation can be estimated if the type of the optical fiber and the distance L are known. In the formula (1), for a fiber that is greatly affected by chromatic dispersion, the chromatic dispersion slope can be ignored by setting D slope = 0. The chromatic dispersion compensation unit 102 can remove or reduce the influence of the chromatic dispersion expressed by the mathematical formula (1) by multiplying the inverse characteristic.

具体的には、数式(1)の逆特性、つまりg(f)の複素共役をoverlap−save法や、overlap−add法(参考文献2:John J. Shynk, “Frequency-domain and multirate adaptive filtering” Signal Processing Magazine, IEEE, 1992, p.14-37.)を用いて、フーリエ変換により周波数領域に受信信号を変換し、数式(1)の係数を乗算し、再び、時間領域に逆フーリエ変換し、適切な箇所を用いるか、または数式(1)の複素共役を時系列で表現した係数を受信信号に対し、畳み込み演算を行なうことによって、波長分散による影響を除去できる。   Specifically, the inverse characteristic of Equation (1), that is, the complex conjugate of g (f) is changed to the overlap-save method or overlap-add method (reference document 2: John J. Shynk, “Frequency-domain and multirate adaptive filtering”. ”Using Signal Processing Magazine, IEEE, 1992, p.14-37.), The received signal is transformed into the frequency domain by Fourier transform, multiplied by the coefficient in Equation (1), and again inverse Fourier transformed into the time domain. Then, the influence of chromatic dispersion can be eliminated by using a suitable location or performing a convolution operation on the received signal with a coefficient representing the complex conjugate of Equation (1) in time series.

このように、波長分散による影響を予め除去すると、信号に影響を与えるのは、回路特性及び偏波モード分散の影響が支配的となる。ここで、回路特性や、偏波モード分散による影響は、波長分散による影響に比べると、時間的広がりが著しく小さくなる。   As described above, if the influence of chromatic dispersion is removed in advance, the influence of the circuit characteristics and polarization mode dispersion is dominant on the signal. Here, the circuit characteristics and the influence due to the polarization mode dispersion are significantly smaller in time spread than the influence due to the chromatic dispersion.

波長分散補償部102で数式(1)の逆特性を乗算された信号は、ウエイト演算部103に入力される。ウエイト演算部103は、信号中に含まれる既知信号や、送信信号の変調方式の情報を用いて、復号のための受信ウエイトを演算する。   The signal multiplied by the inverse characteristic of Equation (1) in the chromatic dispersion compensation unit 102 is input to the weight calculation unit 103. The weight calculation unit 103 calculates a reception weight for decoding using a known signal included in the signal and information on the modulation scheme of the transmission signal.

以下に、10Gsample/secで送信した信号を(R×10)Gsample/secで受信した例を示す。なお、R≧1である。ここで、送信信号がシングルキャリア方式での送信であったとすると、10Gbaudであり、OFDM方式での送信であったとすると、10/(K+G)Gbaudとなる(OFDMシンボルを1つの変調とみなす)。   An example in which a signal transmitted at 10 Gsample / sec is received at (R × 10) Gsample / sec is shown below. Note that R ≧ 1. Here, if the transmission signal is transmission by the single carrier scheme, it is 10 Gbaud, and if transmission by the OFDM scheme is 10 / (K + G) Gbaud (the OFDM symbol is regarded as one modulation).

KとGは、それぞれOFDMのフーリエ変換のポイント数とガードインターバルのシンボル数であり、baudは信号レートの単位であり、1秒当たりの搬送波における変調の回数である。既知信号がs(1)〜s(K)、時間的な長さK×100psecの信号をM回繰り返して送信したとする。Mは1以上の数で、整数である必要はない。回路特性及び偏波モード分散の影響により信号が±500psecに広がりを持っていた場合を考えると、既知信号に対応する受信信号をr(1)〜r(R×M×K+R×10)と表すことができる。受信は、R×10Gsample/secであるため、(100/R)psecごとに1信号を得る。   K and G are the number of points in the Fourier transform of OFDM and the number of symbols in the guard interval, respectively, and baud is a unit of signal rate, which is the number of modulations in the carrier per second. Assume that a signal having a known signal of s (1) to s (K) and a time length of K × 100 psec is transmitted M times repeatedly. M is a number of 1 or more and does not need to be an integer. Considering the case where the signal has a spread of ± 500 psec due to the influence of circuit characteristics and polarization mode dispersion, the received signal corresponding to the known signal is represented as r (1) to r (R × M × K + R × 10). be able to. Since reception is R × 10 Gsample / sec, one signal is obtained every (100 / R) psec.

ここで、前段に波長分散補償を行っているため、考慮する受信信号の長さが短く、演算負荷が著しく軽減されている。波長分散による効果では、回路特性や、偏波モード分散による信号の広がりより著しく大きい信号の広がりを持ち得るため、既知信号に対応する受信信号として、前述より著しく長い受信信号を記憶し、演算しなければならない。   Here, since the chromatic dispersion compensation is performed in the preceding stage, the length of the received signal to be considered is short, and the calculation load is remarkably reduced. The effect of chromatic dispersion can have signal characteristics that are significantly larger than circuit characteristics and signal spread due to polarization mode dispersion. Therefore, a received signal that is significantly longer than the above is stored and calculated as a received signal corresponding to a known signal. There must be.

ウエイト演算部103は、s(1)〜s(K)を元に得られる情報を予め記憶している。例えば、既知信号s(1)〜s(K)をフーリエ変換により周波数領域に変換した信号sf(1)〜sf(K)、もしくは既知信号s(1)〜s(K)をオーバサンプルして(100/R)psecごとのデータとしたオーバサンプル既知信号s’(1)〜s’(R×K)や、オーバサンプル既知信号をフーリエ変換し、周波数領域に変換した信号sf’(1)〜sf’(R×K)を記憶しておくごとができる。   The weight calculation unit 103 stores in advance information obtained based on s (1) to s (K). For example, the signals sf (1) to sf (K) obtained by converting the known signals s (1) to s (K) into the frequency domain by Fourier transform, or the known signals s (1) to s (K) are oversampled. (100 / R) Oversampled known signals s ′ (1) to s ′ (R × K) as data every psec, or signal sf ′ (1) obtained by Fourier transforming the oversampled known signals and converting them to the frequency domain ~ Sf ′ (R × K) can be stored each time.

受信部では、受信信号r(1)〜r(R×M×K+20×R)の中からr(x+1)〜r(x+R×K)のR×Kのデータを取り出し、フーリエ変換を行い、周波数領域の信号rf(1)〜rf(R×K)を得る。xは信号の取得位置を表しており、伝搬経路の時間的広がり(ここでは、最大500psec)より大きい値をとることで、信号間干渉の影響を受けにくくすることができる。rf(1)〜rf(R×K)は、送信経路において生じる伝搬チャネルの影響を受けた後の信号となっているため、伝搬チャネル係数hf’は、次式(2)で表わすことができる。   The receiving unit extracts R × K data of r (x + 1) to r (x + R × K) from the received signals r (1) to r (R × M × K + 20 × R), performs Fourier transform, and performs frequency conversion. Region signals rf (1) to rf (R × K) are obtained. x represents a signal acquisition position. By taking a value larger than the time spread of the propagation path (here, a maximum of 500 psec), x can be made less susceptible to inter-signal interference. Since rf (1) to rf (R × K) are signals after being affected by the propagation channel generated in the transmission path, the propagation channel coefficient hf ′ can be expressed by the following equation (2). .

Figure 0005116636
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送信信号がシングルキャリア送信の場合には、この伝搬チャネル係数を用いて、周波数領域での受信ウエイトは、次式(3)で演算することができる(参考文献3:K. Takeda, F. Adachi, “Frequency-domain MMSE channel estimation for frequency-domain equalization of DS-CDMA Signals,” IEICE Trans. Commun., vol.E90-B, No.7, pp.1746-1753, July 2007.)。   When the transmission signal is single carrier transmission, the reception weight in the frequency domain can be calculated by the following equation (3) using this propagation channel coefficient (Reference 3: K. Takeda, F. Adachi). , “Frequency-domain MMSE channel estimation for frequency-domain equalization of DS-CDMA Signals,” IEICE Trans. Commun., Vol.E90-B, No.7, pp.1746-1753, July 2007.).

Figure 0005116636
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ここで、σは熱雑音の分数値であり、*は複素共役を表す。
また、OFDMによる信号の場合には、単に、wf’(i)=hf’(i)/|hf’(i)|と演算し、各周波数帯における受信信号rf(i)に乗算することで、送信された信号をrf(i)・wf’(i)として推定できる。また、wf’(i)のうち、送信信号、あるいはパイロット信号を載せたKd個のサブキャリアのウエイトのみを算出したり、もしくは受信信号r(x+1)〜r(x+R×K)をダウンサンプリングし、ダウンサンプリングされた受信信号rd(xd+1)〜rd(xd+K)に対し、フーリエ変換を行い、rdf(1)〜rdf(K)を算出することもできる。この場合、伝搬チャネル係数は、数式(4)で表わすことができ、受信ウエイトは数式(3)、もしくは数式(3)でσを0とすることで得ることができる。
Here, σ 2 is a fractional value of thermal noise, and * represents a complex conjugate.
In the case of a signal based on OFDM, simply calculate wf ′ (i) = hf ′ (i) * / | hf ′ (i) | 2 and multiply the received signal rf (i) in each frequency band. Thus, the transmitted signal can be estimated as rf (i) · wf ′ (i). Also, only the weight of Kd subcarriers carrying the transmission signal or pilot signal in wf ′ (i) is calculated, or the received signals r (x + 1) to r (x + R × K) are downsampled. Further, rdf (1) to rdf (K) can be calculated by performing Fourier transform on the down-sampled received signals rd (xd + 1) to rd (xd + K). In this case, the propagation channel coefficient can be expressed by Equation (4), and the reception weight can be obtained by setting σ 2 to 0 in Equation (3) or Equation (3).

Figure 0005116636
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この場合、信号もしくはパイロット信号をのせたKd個のサブキャリアのウエイトのみを算出することができる。   In this case, only the weight of Kd subcarriers carrying signals or pilot signals can be calculated.

あるいは、既知信号を用いることなく、受信された信号の中心周波数、変調方式、偏波などの情報を用いて、デジタルフィルタを構成することで、受信ウエイトを算出できる(参考文献4:菊間 信良、“アレーアンテナによる適応信号処理”、科学技術出版、pp.17-21, 1998)。または、既知信号、及び受信された信号の中心周波数、変調方式、偏波などの情報を用いて、デジタルフィルタを構成することで、受信ウエイトを算出することもできる。なお、デジタルフィルタの動作原理としては、例えば、最小2乗誤差法(MMSE)、最大SNR法(MSN)、拘束付出力電力最小化法(CMP)、定包絡線信号用アルゴリズム(CMA)、などが挙げられる。   Alternatively, the reception weight can be calculated by configuring a digital filter using information such as the center frequency, modulation method, and polarization of the received signal without using a known signal (Reference 4: Nobuyoshi Kikuma, "Adaptive signal processing by array antenna", Science and Technology Publishing, pp.17-21, 1998). Alternatively, the reception weight can be calculated by configuring a digital filter using information such as the known signal and the center frequency, modulation method, and polarization of the received signal. The operation principle of the digital filter is, for example, the least square error method (MMSE), the maximum SNR method (MSN), the constrained output power minimization method (CMP), the constant envelope signal algorithm (CMA), etc. Is mentioned.

受信ウエイトは、周波数領域である必要はなく、上記のデジタルフィルタによるアルゴリズムにより、時間領域の受信ウエイトを用いることができる。時間領域における受信ウエイトの場合には、受信信号に対し、畳み込み演算を行うことにより復号できる。   The reception weight does not need to be in the frequency domain, and the reception weight in the time domain can be used by the algorithm using the digital filter described above. In the case of the reception weight in the time domain, it can be decoded by performing a convolution operation on the reception signal.

復号部104は、入力された受信信号と受信ウエイトとから、信号の復号を行う。入力された受信ウエイトが周波数領域のものであった場合には、受信信号をフーリエ変換により周波数領域に変換し、周波数領域の信号に対し、受信ウエイトを乗算することで復号できる。この場合に、前述のoverlap−saveや、overlap−addなどの周波数領域の復号を用いたり、ガードインターバルを用いた復号では、ガードインターバルを利用した固定の信号位置でフーリエ変換を行うことで、overlapしたフーリエ変換を行うことなく復号することもできる。   The decoding unit 104 decodes the signal from the input reception signal and reception weight. If the received reception weight is in the frequency domain, the received signal can be decoded by converting the received signal into the frequency domain by Fourier transform and multiplying the frequency domain signal by the reception weight. In this case, in the decoding using the frequency domain such as the above-described overlap-save or overlap-add, or decoding using the guard interval, Fourier transform is performed by performing Fourier transform at a fixed signal position using the guard interval. It is also possible to perform the decoding without performing the Fourier transform.

また、入力された受信ウエイトが時間領域のものであった場合には、受信信号に受信ウエイトを畳み込み演算を行い、復号を行う。ディシジョンフィードバックを行う場合には、復号された信号の情報や、復号された信号を用いて算出されたチャネル誤差、伝搬チャネル係数、位相誤差などの情報を、ウエイト演算部103に供給し、ウエイト演算部103における受信ウエイトを更新することもできる。   If the input reception weight is in the time domain, the reception weight is convolved with the reception signal to perform decoding. When performing decision feedback, information on the decoded signal and information such as channel error, propagation channel coefficient, and phase error calculated using the decoded signal are supplied to the weight calculation unit 103 to perform weight calculation. The reception weight in the unit 103 can also be updated.

また、波長分散補償部102は、複数の経路長に対する補償ウエイトを持っていることもできる。この場合には、正しい経路長で補償された信号系列しか復号されない。受信された信号を分配して、複数の伝送距離に対応した波長分散補償を並行して行い、ウエイト演算部103、もしくは復号部104において正しく補償された信号系列を選択して復号結果を出力することができる。   Further, the chromatic dispersion compensation unit 102 can have compensation weights for a plurality of path lengths. In this case, only the signal sequence compensated with the correct path length is decoded. Distributes received signals, performs chromatic dispersion compensation corresponding to a plurality of transmission distances in parallel, selects a signal sequence that has been correctly compensated in weight calculation unit 103 or decoding unit 104, and outputs a decoding result be able to.

このように復号を行うことで、ウエイト演算部103において算出される受信ウエイトの時間的長さ、もしくは周波数領域のフーリエ変換のポイント数を小さく設定することが可能となり、演算負荷を小さくしたり、チャネルの時間変動に対して追随性能を向上したりすることができる。   By performing decoding in this way, it becomes possible to set the time length of the reception weight calculated in the weight calculation unit 103, or the number of points of Fourier transform in the frequency domain, and reduce the calculation load, The following performance can be improved with respect to channel time fluctuation.

また、波長分散補償部102において、受信信号から光ファイバの経路長を推定することもできる。
例えば周波数領域における既知信号Sf(1)〜Sf(K)のうち、A1〜A2で表せるある区間Aの既知信号sf(A1)〜sf(A2)の信号を抜き出し、残りのK−(A2−A1+1)の信号に0を挿入し逆フーリエ変換することで得られる時間領域の周波数区間A既知信号sA(1)〜sA(K)と、同じく周波数領域において区間Bの既知信号sf(B1)〜sf(B2)の信号を抜き出し、残りのK−(B2−B1+1)の信号に0を挿入し逆フーリエ変換することで得られる時間領域の周波数区間B既知信号sB(1)〜sB(K)とを予め記憶しておき、これらの既知信号と受信信号との相関を畳み込み演算により評価することができる。周波数区間AとBを異なる領域としておくと、得られる相関のピークの位置の時間的なずれは、周波数による到来時間のずれ、すなわち波長分散の大きさを表している。この時間的なずれに対応する経路長Lの対応を記憶しておき、数式(1)で表せる位相回転の補正を行なうことができる。
Further, the chromatic dispersion compensator 102 can estimate the path length of the optical fiber from the received signal.
For example, among the known signals Sf (1) to Sf (K) in the frequency domain, the signals of the known signals sf (A1) to sf (A2) in a certain section A represented by A1 to A2 are extracted, and the remaining K- (A2− A time domain frequency interval A known signals sA (1) to sA (K) obtained by inserting 0 into the signal of A1 + 1) and performing inverse Fourier transform, as well as the known signal sf (B1) of interval B in the frequency domain Extract the sf (B2) signal, insert 0 into the remaining K− (B2−B1 + 1) signal, and perform inverse Fourier transform to obtain the frequency domain B known signal sB (1) to sB (K) in the time domain. Can be stored in advance, and the correlation between these known signals and received signals can be evaluated by a convolution operation. If the frequency sections A and B are set as different regions, the temporal shift in the position of the obtained correlation peak represents the shift in arrival time due to frequency, that is, the magnitude of chromatic dispersion. The correspondence of the path length L corresponding to this time shift can be stored, and the phase rotation represented by the formula (1) can be corrected.

または、受信信号に対し、参考文献4により、受信された信号の中心周波数、変調方式、偏波などの情報を用いて受信ウエイトを算出し、この受信ウエイトの情報を用いて経路長を評価することもできる。ただし、ここで得る受信ウエイトwc(1),…,wc(T)は前述の受信ウエイトとは異なり波長分散まで考慮したウエイトであり、ウエイトのサイズも大きく設定する必要がある(T≧K)。   Alternatively, the received weight is calculated for the received signal using information such as the center frequency, modulation scheme, and polarization of the received signal according to Reference 4, and the path length is evaluated using the received weight information. You can also However, the reception weights wc (1),..., Wc (T) obtained here are weights that consider chromatic dispersion unlike the above-described reception weights, and the weight size must be set large (T ≧ K). .

受信ウエイトから経路長を評価するには、例えば、周波数領域における受信ウエイトにおいて、異なる周波数区間に対応する受信ウエイトを選択し、それぞれそれ以外の周波数領域に0を挿入し逆フーリエ変換を行うことで得られる、時間領域の周波数区間A受信ウエイトと周波数区間B受信ウエイトのピーク位置のずれから、波長分散の大きさを推定し、対応する経路長Lを決定できる。
または、周波数領域における受信ウエイトの位相条件が数式(1)で表せる位相条件と高い相関を持つことを利用し、数式(1)の位相において最も受信ウエイトの位相条件と高い相関を与える経路長Lを選択することもできる。
In order to evaluate the path length from the reception weight, for example, by selecting a reception weight corresponding to a different frequency section in the reception weight in the frequency domain, inserting 0 in each of the other frequency domains, and performing an inverse Fourier transform. The magnitude of chromatic dispersion can be estimated from the obtained peak position shift between the frequency section A reception weight and the frequency section B reception weight in the time domain, and the corresponding path length L can be determined.
Alternatively, using the fact that the phase condition of the reception weight in the frequency domain has a high correlation with the phase condition represented by Expression (1), the path length L giving the highest correlation with the phase condition of the reception weight in the phase of Expression (1). Can also be selected.

B.第2の実施形態
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
図2は、本発明の第2の実施形態における受信装置の構成を示すブロック図である。図において、201はアナログ・デジタル変換部、202は波長分散補償部、203はウエイト演算部、204は復号部、205は経路長判定部である。光信号が受信されると、アナログ・デジタル変換部201において、デジタル信号に変換され、波長分散補償部202に入力される。この際、光信号を直接デジタル信号に変換しても、光信号を電気信号に変換した後、デジタル信号に変換してもよい。
B. Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a receiving apparatus according to the second embodiment of the present invention. In the figure, 201 is an analog / digital conversion unit, 202 is a chromatic dispersion compensation unit, 203 is a weight calculation unit, 204 is a decoding unit, and 205 is a path length determination unit. When the optical signal is received, the analog / digital conversion unit 201 converts the optical signal into a digital signal and inputs the digital signal to the chromatic dispersion compensation unit 202. At this time, the optical signal may be directly converted into a digital signal, or the optical signal may be converted into an electric signal and then converted into a digital signal.

デジタル信号に変換された後、波長分散補償部202は、入力された信号から伝送距離と光ファイバの特性とによって決まる波長分散による影響を信号処理により除去し、ウエイト演算部203に出力する。ウエイト演算部203は、入力された信号に含まれるパイロット信号、もしくは入力された信号の変調方式の特徴を用いて受信ウエイトを演算する。ウエイト演算部203は、入力された信号と演算された受信ウエイトとを復号回路204に出力する。復号回路204は、入力された信号に演算された受信ウエイトを用いて復号を行い、復号された信号を出力する。   After being converted to a digital signal, the chromatic dispersion compensator 202 removes the influence of chromatic dispersion determined by the transmission distance and the characteristics of the optical fiber from the input signal by signal processing, and outputs it to the weight calculator 203. The weight calculation unit 203 calculates a reception weight using the pilot signal included in the input signal or the characteristics of the modulation method of the input signal. The weight calculation unit 203 outputs the input signal and the calculated reception weight to the decoding circuit 204. The decoding circuit 204 performs decoding using the reception weight calculated on the input signal, and outputs the decoded signal.

波長分散補償部202は、光信号の伝送距離情報と光ファイバの種類の情報とを用いて、波長分散量を補償する。例えば、周波数領域において位相ずれとして表現し、数式(1)の逆特性を乗算することで波長分散の影響を補償する。   The chromatic dispersion compensation unit 202 compensates the chromatic dispersion amount using the transmission distance information of the optical signal and the information on the type of the optical fiber. For example, it is expressed as a phase shift in the frequency domain, and the influence of chromatic dispersion is compensated by multiplying by the inverse characteristic of Equation (1).

波長分散補償部202において数式(1)の逆特性を乗算、もしくは畳み込みされ、波長分散の影響を補償された信号は、ウエイト演算部203に入力される。ウエイト演算部203は、信号中に含まれる既知信号や、送信信号の変調方式の情報を用いて、復号のための受信ウエイトを、数式(3)や、適応デジタルフィルタによって算出し、受信ウエイトと補償された受信信号とを復号部204に出力し、受信ウエイト、受信ウエイトを求めるために用いた伝搬チャネルの情報、補償された受信信号の一部のうち、いくつか、もしくはいずれかを経路長判定部205に供給する。   A signal that is multiplied or convolved with the inverse characteristic of Equation (1) in the chromatic dispersion compensation unit 202 and compensated for the influence of chromatic dispersion is input to the weight calculation unit 203. The weight calculation unit 203 uses the known signal included in the signal and information on the modulation scheme of the transmission signal to calculate a reception weight for decoding using Equation (3) or an adaptive digital filter, The compensated received signal is output to the decoding unit 204, and the reception weight, information on the propagation channel used to obtain the received weight, and some or any of the compensated received signal are path lengths. It supplies to the determination part 205.

復号部204は、入力された受信信号と受信ウエイトとから、信号の復号を行う。入力された受信ウエイトが周波数領域のものであった場合には、受信信号をフーリエ変換により周波数領域に変換し、周波数領域の信号に対して受信ウエイトを乗算し、入力された受信ウエイトが時間領域のものであった場合には、受信信号に受信ウエイトを畳み込み演算を行う。   The decoding unit 204 decodes a signal from the input reception signal and reception weight. If the input reception weight is in the frequency domain, the received signal is converted to the frequency domain by Fourier transform, and the frequency domain signal is multiplied by the reception weight, and the input reception weight is in the time domain. If it is, the reception weight is convolved with the reception signal.

また、ディシジョンフィードバックを行う場合には、復号された信号の情報や、復号された信号を用いて算出されたチャネル誤差、伝搬チャネル係数、位相誤差などの情報を、ウエイト演算部203に供給することもできる。   In addition, when performing decision feedback, the information of the decoded signal and information such as channel error, propagation channel coefficient, and phase error calculated using the decoded signal are supplied to the weight calculation unit 203. You can also.

経路長判定部205は、ウエイト演算部203で算出された伝搬チャネル係数や、受信ウエイト、もしくは波長分散補償された受信信号の情報を用いて、波長分散を補償された受信信号に含まれる残留波長分散量を評価する。言い換えると、波長分散補償部202で用いた経路長Lの補正を行う。   The path length determination unit 205 uses the propagation channel coefficient calculated by the weight calculation unit 203, the reception weight, or the information of the received signal that has been subjected to chromatic dispersion compensation to use the residual wavelength included in the received signal that has been compensated for chromatic dispersion. Evaluate the amount of dispersion. In other words, the path length L used in the chromatic dispersion compensation unit 202 is corrected.

ここで、受信ウエイト、もしくは伝搬チャネル係数を用いて、経路長を長く見積もったか、短く見積もったかを判断する方法を示す。波長分散の影響は、周波数領域で数式(1)のように表わすことができるが、数式(1)の右辺第2項の波長分散スロープは、右辺第1項の波長分散の影響に比べて小さいため、無視することができる。偏波モード分散や、回路の特性の影響が小さい場合には、波長分散の影響が残留している場合、測定された伝搬チャネル係数の位相特性は2次関数となっている。波長分散が残留している場合に測定される位相回転は、次式(5)で表すことができる。   Here, a method for determining whether the path length is estimated to be long or short using the reception weight or the propagation channel coefficient will be described. The influence of chromatic dispersion can be expressed as in Expression (1) in the frequency domain, but the chromatic dispersion slope of the second term on the right side of Expression (1) is smaller than the influence of chromatic dispersion on the first term on the right side. Can be ignored. When the influence of polarization mode dispersion or circuit characteristics is small, and the influence of chromatic dispersion remains, the phase characteristic of the measured propagation channel coefficient is a quadratic function. The phase rotation measured when chromatic dispersion remains can be expressed by the following equation (5).

Figure 0005116636
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ここで、α=πλD/cであり、ΔLは補正のために用いた経路長Lから実際の経路長を引いたものである。よって、D>0の場合、実際の経路長より用いた経路長Lが短い場合には、ΔL<0であり、実際の経路長がLより良かった場合には、ΔL>0となる。よって、2次関数が負の方向に発散する形状であれば、数式(1)で用いた経路長Lが短いため、ΔLだけ長くして数式(1)に代入する必要があり、正の方向に発散する形状であれば、ΔLだけ短くして数式(1)に代入することで、波長分散の補償効果を向上することができる。 Here, α = πλ 2 D / c, and ΔL is obtained by subtracting the actual path length from the path length L used for correction. Therefore, when D> 0, ΔL <0 when the path length L used is shorter than the actual path length, and ΔL> 0 when the actual path length is better than L. Therefore, if the quadratic function diverges in the negative direction, the path length L used in Equation (1) is short, so it is necessary to increase ΔL and substitute it into Equation (1). If it is a shape that diverges into λ, it is possible to improve the compensation effect of chromatic dispersion by shortening by ΔL and substituting it into Equation (1).

ΔLの正負を知る方法としては、例えば、周波数に対する位相の傾きの変化を用いることができる。伝搬チャネル係数hf(1)〜hf(K)から振幅情報をなくした位相チャネル係数θf(1)〜θf(K)を次式(6)のように定義する。   As a method of knowing the sign of ΔL, for example, a change in phase gradient with respect to frequency can be used. The phase channel coefficients θf (1) to θf (K) obtained by eliminating the amplitude information from the propagation channel coefficients hf (1) to hf (K) are defined as the following equation (6).

Figure 0005116636
Figure 0005116636

この位相チャネル係数の位相の周波数に対する傾きが、周波数の低い領域から高い領域に向かって上昇している場合には、ΔL<0、減少している場合には、ΔL>0を意味する。位相の傾きΦは、例えば、次式(7)のように算出できる。   When the slope of the phase channel coefficient with respect to the frequency increases from a low frequency region toward a high frequency region, ΔL <0, and when it decreases, ΔL> 0. The phase gradient Φ can be calculated, for example, by the following equation (7).

Figure 0005116636
Figure 0005116636

ここで、angle(A)は、複素数Aの複素平面上での実軸や、虚軸などからの角度を抽出する関数であり、arctan、arcsin、arccosなどを用いることができる。yは平均値を取得する開始点であり、Qは平均をとるサンプル数である。数式(7)で、angleに重み付けをして、中央部y+Q/2付近ほど大きい重みがかかるように算出することもできる。   Here, angle (A) is a function for extracting an angle from a real axis or an imaginary axis on the complex plane of the complex number A, and arctan, arcsin, arccos, etc. can be used. y is a starting point for obtaining an average value, and Q is the number of samples to be averaged. In equation (7), the angle may be weighted so that the greater the weight near the center portion y + Q / 2 is.

このようにして得られる位相の傾きΦの正負を判定し、Φが正であれば、θf周波数軸上で高い周波数ほど傾きが大きくなっているため、ΔL<0であり、補正のために用いている経路長が短く、Φが負であれば、補正のための経路長が長く見積もられている。経路長判定部205は、得られた波長分散補償部202において用いている経路長の実際の経路長に対するずれの情報を波長分散補償部202に供給する。   Whether the phase gradient Φ thus obtained is positive or negative is determined. If Φ is positive, the higher the frequency on the θf frequency axis, the larger the gradient, and ΔL <0, which is used for correction. If the path length is short and Φ is negative, the path length for correction is estimated to be long. The path length determination unit 205 supplies the chromatic dispersion compensation unit 202 with information on the deviation of the path length used in the obtained chromatic dispersion compensation unit 202 from the actual path length.

波長分散補償部202は、入力された経路長のずれの情報を用いて、数式(1)で用いる経路長を補正し、補正係数を出力する。例えば、Φが入力された場合には、Φの大きさに対し、補正するΔLの表を予め記憶し、−30°≦Φ<30°では、ΔL=0、30≦Φ<90で、ΔL=100[km]のような表を保持し、L=L+ΔLとして新しい経路長を用いることができる。   The chromatic dispersion compensation unit 202 corrects the path length used in Equation (1) using the input path length deviation information, and outputs a correction coefficient. For example, when Φ is input, a table of ΔL to be corrected is stored in advance for the magnitude of Φ. When −30 ° ≦ Φ <30 °, ΔL = 0, 30 ≦ Φ <90, and ΔL A table such as = 100 [km] is maintained, and a new path length can be used as L = L + ΔL.

あるいは、位相チャネル係数θf(1)〜θf(K)は、受信ウエイトを用いて次式(8)のように定義することもできる。   Alternatively, the phase channel coefficients θf (1) to θf (K) can be defined as the following equation (8) using the reception weight.

Figure 0005116636
Figure 0005116636

また、波長分散補償の残留効果については、受信ウエイト、もしくはチャネル情報を周波数成分で分割し、時系列の信号に変換することで、評価することもできる。   Further, the residual effect of chromatic dispersion compensation can be evaluated by dividing the reception weight or channel information by frequency components and converting them into time-series signals.

伝搬チャネル係数hf(i)を用いた例について説明する。周波数領域の情報hf(1)〜hf(K)に対し、逆フーリエ変換を行うと、時間領域における伝搬チャネル係数が得られるが、ここで、周波数領域を限定すると、高い周波数成分と、低い周波数成分とに対する到来時間の差を得ることもできる。例えば、[hf(1),hf(2),…,hf(K/2),0,0,…,0]と、[0,0,…,0,hf(K/2+1),hf(K/2+2),…,hf(K)]を生成する。それぞれK/2個の0信号を、後半、もしくは前半に伝搬チャネル係数の代わりに挿入している。これらの信号に対し、逆フーリエ変換して得られる信号ha(1),…,ha(K)、及びhb(1),…,hb(K)の電力のピーク位置を検出する。   An example using the propagation channel coefficient hf (i) will be described. When inverse Fourier transform is performed on the frequency domain information hf (1) to hf (K), a propagation channel coefficient in the time domain is obtained. However, when the frequency domain is limited, a high frequency component and a low frequency are obtained. It is also possible to obtain the difference in arrival time with respect to the component. For example, [hf (1), hf (2), ..., hf (K / 2), 0, 0, ..., 0] and [0, 0, ..., 0, hf (K / 2 + 1), hf ( K / 2 + 2),..., Hf (K)]. Each of K / 2 zero signals is inserted in the second half or the first half instead of the propagation channel coefficient. The peak positions of the powers of the signals ha (1),..., Ha (K) and hb (1),.

ここで、時間領域における低周波数成分伝搬チャネル係数ha(i)のピーク位置aと、時間領域における高周波成分伝搬チャネル係数hb(i)のピーク位置bとがずれる場合には、残留波長分散が存在する。Δt=b−aが正であった場合には、D>0の光ファイバに対してLが短く見積もられているため、L=L+|ΔL|とするような正の経路長補正を行い、Δt<0であった場合には、L=L−|ΔL|のように負の経路長補正を行うことができる。ΔLの大きさについては、Φの場合と同様、Δtに対して表を予め記憶しておくことができ、Δtの大きさに応じて、ΔLを設定できる。   Here, when the peak position a of the low-frequency component propagation channel coefficient ha (i) in the time domain and the peak position b of the high-frequency component propagation channel coefficient hb (i) in the time domain deviate, residual chromatic dispersion exists. To do. If Δt = b−a is positive, L is estimated to be short for an optical fiber with D> 0, and therefore, a positive path length correction is performed such that L = L + | ΔL |. , Δt <0, negative path length correction can be performed as L = L− | ΔL |. About the magnitude | size of (DELTA) L, the table | surface can be previously memorize | stored with respect to (DELTA) t similarly to the case of (PHI), and (DELTA) L can be set according to the magnitude | size of (DELTA) t.

また、周波数領域の受信ウエイトを用いて、例えば、[wf(1),wf(2),…,wf(K/2),0,0,…,0]と、[0,0,…,0,wf(K/2+1),wf(K/2+2),…,wf(K)]を生成し、逆フーリエ変換を行うことで、これらの時間領域におけるピーク位置のずれをΔtとして評価することもできる。   In addition, using the frequency domain reception weights, for example, [wf (1), wf (2),..., Wf (K / 2), 0, 0,..., 0] and [0, 0,. 0, wf (K / 2 + 1), wf (K / 2 + 2),..., Wf (K)] and performing inverse Fourier transform to evaluate the peak position shift in these time domains as Δt. You can also.

また、必ず半分ずつの周波数領域を取る必要もなく、異なる周波数領域に対応する複数の伝搬チャネル係数もしくは受信ウエイトを用いて、逆フーリエ変換を行うことで、信号の到来時間差Δtを評価できる。   In addition, it is not always necessary to take half the frequency domain, and the arrival time difference Δt of the signal can be evaluated by performing inverse Fourier transform using a plurality of propagation channel coefficients or reception weights corresponding to different frequency domains.

また、受信信号に対し、予め記憶している既知信号sf(i)や、sf’(i)を用いて、周波数領域での到来時間差Δtを評価できる。例えば、既知信号の異なる周波数領域の信号だけ用い、[sf(1),sf(2),…,sf(K/2),0,0,…,0]と、[0,0,…,0,sf(K/2+1),sf(K/2+2),…,sf(K)]を生成し、時間領域の信号に逆フーリエ変換し、得られる信号sa(1),…,sa(K)とsb(1),…,sb(K)を用いて、既知信号を受信した受信信号に対し、畳み込み演算を行い、相関値のピーク位置のずれをΔtとして定義して用いることもできる。   Further, the arrival time difference Δt in the frequency domain can be evaluated using the known signal sf (i) or sf ′ (i) stored in advance for the received signal. For example, only signals in different frequency regions of known signals are used, and [sf (1), sf (2),..., Sf (K / 2), 0, 0,..., 0] and [0, 0,. , Sf (K / 2 + 1), sf (K / 2 + 2),..., Sf (K)], and inverse Fourier transforms into signals in the time domain, resulting signals sa (1),. ) And sb (1),..., Sb (K) can be used by performing a convolution operation on the received signal that has received the known signal and defining the shift of the peak position of the correlation value as Δt.

また、ΔLの評価は、復号部204によって復号された信号の情報や、復号された信号を用いて算出されたチャネル誤差、伝搬チャネル係数、位相誤差などの情報を、フィードバックされ、再び、ウエイト演算部203により推定された受信ウエイトや、伝搬チャネル係数を用いて行うこともできる。   In addition, ΔL is evaluated by feeding back the information of the signal decoded by the decoding unit 204 and the information such as the channel error, propagation channel coefficient, and phase error calculated using the decoded signal, and performing the weight calculation again. The reception weight estimated by the unit 203 and the propagation channel coefficient can also be used.

また、波長分散補償部202において、受信信号から光ファイバの経路長を推定することもできる。
例えば前述の既知信号sa(1),…,sa(K)とsb(1),…,sb(K)を記憶しておき、既知信号の複素共役を用いて受信信号に対し畳み込み演算を行い、相関値のピーク位置のずれをΔtとして算出し、このΔtから予め記憶した経路長Lとの対応により経路長Lを決定することもできる。
Further, the chromatic dispersion compensator 202 can estimate the path length of the optical fiber from the received signal.
For example, the aforementioned known signals sa (1),..., Sa (K) and sb (1),..., Sb (K) are stored, and a convolution operation is performed on the received signal using the complex conjugate of the known signals. The deviation of the peak position of the correlation value is calculated as Δt, and the path length L can be determined from the correspondence with the path length L stored in advance from Δt.

または、受信信号に対し、参考文献4により、受信された信号の中心周波数、変調方式、偏波などの情報を用いて受信ウエイトを算出し、この受信ウエイトの情報を用いて経路長を評価することもできる。ただし、ここで得る受信ウエイトwc(1),…,wc(T)は前述の受信ウエイトとは異なり波長分散まで考慮したウエイトであり、ウエイトのサイズも大きく設定する必要がある(T≧K)。
例えば、得られた受信ウエイトの周波数領域の受信ウエイトwc(1),…,wc(T)を用いて、数式(8)のように位相情報を算出し、数式(7)から得られるΦを用いて経路長Lを決定することができる。
Alternatively, the received weight is calculated for the received signal using information such as the center frequency, modulation scheme, and polarization of the received signal according to Reference 4, and the path length is evaluated using the received weight information. You can also. However, the reception weights wc (1),..., Wc (T) obtained here are weights that consider chromatic dispersion unlike the above-described reception weights, and the weight size must be set large (T ≧ K). .
For example, using the reception weights wc (1),..., Wc (T) in the frequency domain of the obtained reception weights, phase information is calculated as in Equation (8), and Φ obtained from Equation (7) is calculated. Can be used to determine the path length L.

または、周波数領域の受信ウエイトの異なる周波数領域の情報を残して残りの周波数領域に0を挿入することで、時間領域における受信ウエイトのピーク位置のずれΔtから経路長を推定することもできる。例えば、[wcf(1),wcf(2),…,wcf(T/2),0,0,…,0]と、[0,0,…,0,wcf(T/2+1),wcf(T/2+2),…,wcf(T)]を生成し、逆フーリエ変換を行うことで、これらの時間領域におけるピーク位置のずれをΔtとして評価することもできる。   Alternatively, it is also possible to estimate the path length from the shift Δt of the peak position of the reception weight in the time domain by leaving 0 in the remaining frequency domain while leaving the information of the frequency domain having different reception weights in the frequency domain. For example, [wcf (1), wcf (2), ..., wcf (T / 2), 0,0, ..., 0] and [0,0, ..., 0, wcf (T / 2 + 1), wcf ( T / 2 + 2),..., Wcf (T)] and inverse Fourier transform are performed, so that the peak position shift in these time regions can be evaluated as Δt.

C.第3の実施形態
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。
図3は、本発明第3の実施形態による受信装置の構成を示すブロック図である。図において、300は偏波分離部、301−1、301−2はアナログ・デジタル変換部、302−1、302−2は波長分散補償部、303はウエイト演算部、304は復号部、305は経路長判定部である。
C. Third Embodiment Next, a third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a receiving apparatus according to the third embodiment of the present invention. In the figure, 300 is a polarization separation unit, 301-1 and 301-2 are analog / digital conversion units, 302-1 and 302-2 are chromatic dispersion compensation units, 303 is a weight calculation unit, 304 is a decoding unit, and 305 is A path length determination unit.

光信号は、まず、偏波分離部300において直交する2つの偏波面に分離される。分離された信号は、アナログ・デジタル変換部301−1、301−2において、それぞれデジタル信号に変換され、波長分散補償部302−1、302−2に出力される。この際、光信号を直接デジタル信号に変換しても、光信号を電気信号に変換した後、デジタル信号に変換してもよい。デジタル信号に変換された後、波長分散補償部302−1、302−2は、それぞれ入力された信号から伝送距離と光ファイバの特性とによって決まる波長分散による影響を信号処理により除去し、ウエイト演算部303に出力する。   The optical signal is first separated into two orthogonal polarization planes in the polarization separation unit 300. The separated signals are converted into digital signals by the analog / digital converters 301-1 and 301-2, respectively, and output to the chromatic dispersion compensators 302-1 and 302-2. At this time, the optical signal may be directly converted into a digital signal, or the optical signal may be converted into an electric signal and then converted into a digital signal. After being converted into a digital signal, the chromatic dispersion compensators 302-1 and 302-2 remove the influence of chromatic dispersion determined by the transmission distance and the characteristics of the optical fiber from the input signals by signal processing, and perform weight calculation. The data is output to the unit 303.

ウエイト演算部303は、入力された信号に含まれるパイロット信号、もしくは入力された信号の変調方式の特徴を用いて受信ウエイトを演算する。ウエイト演算部303は、入力された信号と演算された受信ウエイトとを復号回路304に出力する。復号回路304は、入力された信号に演算された受信ウエイトを用いて復号を行い、復号された信号を出力する。   The weight calculation unit 303 calculates a reception weight using a pilot signal included in the input signal or a characteristic of the modulation method of the input signal. The weight calculation unit 303 outputs the input signal and the calculated reception weight to the decoding circuit 304. The decoding circuit 304 performs decoding using the reception weight calculated on the input signal, and outputs the decoded signal.

波長分散補償部302−1、302−2は、さらに、光信号の伝送距離情報と光ファイバの種類の情報とを用いて、波長分数量を補償する。例えば、周波数領域において位相ずれとして表現し、数式(1)の逆特性を乗算することで波長分散の影響を補償する。   The chromatic dispersion compensators 302-1 and 302-2 further compensate for the number of wavelengths by using the transmission distance information of the optical signal and the information on the type of the optical fiber. For example, it is expressed as a phase shift in the frequency domain, and the influence of chromatic dispersion is compensated by multiplying by the inverse characteristic of Equation (1).

波長分散補償部302−1、302−2において、数式(1)の逆特性を乗算、もしくは畳み込みされ、波長分散の影響を補償された信号は、ウエイト演算部303に入力される。ウエイト演算部303は、信号中に含まれる既知信号や、送信信号の変調方式の情報を用いて、復号のための受信ウエイトを数式(3)や、適応デジタルフィルタによって算出し、受信ウエイトと補償された受信信号とを復号部304へ供給し、受信ウエイト、受信ウエイトを求めるために用いた伝搬チャネルの情報、または補償された受信信号の一部のうち、いくつか、もしくはいずれかを経路長判定部305に出力する。   In the chromatic dispersion compensation units 302-1 and 302-2, a signal that has been multiplied or convolved with the inverse characteristic of Equation (1) and compensated for the influence of chromatic dispersion is input to the weight calculation unit 303. The weight calculation unit 303 uses the known signal included in the signal and information on the modulation scheme of the transmission signal to calculate the reception weight for decoding using Equation (3) or an adaptive digital filter, and receives and compensates the reception weight. The received reception signal is supplied to the decoding unit 304, and the reception length, the propagation channel information used for obtaining the reception weight, or a part of the compensated reception signal, or any one of them is the path length. The data is output to the determination unit 305.

復号部304は、入力された受信信号と受信ウエイトとから、信号の復号を行う。入力された受信ウエイトが周波数領域のものであった場合には、受信信号をフーリエ変換により周波数領域に変換し、周波数領域の信号に対して受信ウエイトを乗算し、入力された受信ウエイトが時間領域のものであった場合には、受信信号に受信ウエイトを畳み込み演算を行う。   The decoding unit 304 decodes the signal from the input reception signal and reception weight. If the input reception weight is in the frequency domain, the received signal is converted to the frequency domain by Fourier transform, and the frequency domain signal is multiplied by the reception weight, and the input reception weight is in the time domain. If it is, the reception weight is convolved with the reception signal.

また、ディシジョンフィードバックを行う場合には、復号された信号の情報や、復号された信号を用いて算出されたチャネル誤差、伝搬チャネル係数、位相誤差などの情報を、ウエイト演算部303に供給することもできる。   In addition, when performing decision feedback, information about the decoded signal and information such as channel error, propagation channel coefficient, and phase error calculated using the decoded signal are supplied to the weight calculation unit 303. You can also.

このように、入力が2つの場合においても、参考文献4に記載のデジタルフィルタにより送信された1系列、もしくは2系列の信号を復号することができる。デジタルフィルタの動作原理としては、例えば、最小2乗誤差法(MMSE)、最大SNR法(MSN)、拘束付出力電力最小化法(CMP)、定包絡線信号用アルゴリズム(CKA)、などが挙げられる。   As described above, even when there are two inputs, it is possible to decode one or two series of signals transmitted by the digital filter described in Reference 4. As the operation principle of the digital filter, for example, the least square error method (MMSE), the maximum SNR method (MSN), the constrained output power minimization method (CMP), the constant envelope signal algorithm (CKA), and the like can be cited. It is done.

あるいは、受信ウエイトは、既知信号を用いて、次のように算出することもできる。以下に、10Gsample/secで送信した信号を(R×10)Gsample/secで受信した例について説明する。なお、R≧1である。ここで、送信信号がシングルキャリア方式での送信であったとすると、10Gbaudであり、OFDM方式での送信であったとすると、10/(K+G)baudとなる(OFDMシンボルを1つの変調とみなす)。なお、KとGは、それぞれOFDMのフーリエ変換のポイント数とガードインターバルのシンボル数とであり、baudは信号レートの単位であり、1秒当たりの搬送波における変調の回数である。   Alternatively, the reception weight can be calculated as follows using a known signal. Hereinafter, an example in which a signal transmitted at 10 Gsample / sec is received at (R × 10) Gsample / sec will be described. Note that R ≧ 1. Here, if the transmission signal is transmission by the single carrier scheme, it is 10 Gbaud, and if transmission by the OFDM scheme is 10 / (K + G) baud (the OFDM symbol is regarded as one modulation). Note that K and G are the number of points in the Fourier transform of OFDM and the number of symbols in the guard interval, respectively, and baud is a unit of the signal rate, which is the number of modulations in the carrier per second.

既知信号がs(1)〜s(K)、時間的な長さK×100psecの信号をM回繰り返して送信したとする。Mは1以上の数で、整数である必要はない。送信が2系列の送信信号を、偏波偏波多重通信により同時に送信する場合には、2つの系列でそれぞれ交互に既知信号を送信したり、直交符号化を行い、受信側で分離できるように信号処理を行い、送信したりできる。   Assume that a signal having a known signal of s (1) to s (K) and a time length of K × 100 psec is transmitted M times repeatedly. M is a number of 1 or more and does not need to be an integer. When transmitting two series of transmission signals at the same time by polarization polarization multiplexing communication, it is possible to transmit known signals alternately in the two series, or perform orthogonal coding so that they can be separated on the receiving side. Signal processing can be performed and transmitted.

回路特性及び偏波モード分散の影響により、信号が±500psecに広がりを持っていた場合を考えると、既知信号に対応する受信信号を、r1(1)〜r1(R×M×K+R×20)、r2(1)〜r2(R×M×K+R×10)と表す。ここで、r1はアナログ・デジタル変換部301−1からの信号に対応する受信信号、r2はアナログ・デジタル変換郎301−2からの信号に対応する受信信号である。   Considering the case where the signal has a spread of ± 500 psec due to the influence of circuit characteristics and polarization mode dispersion, r1 (1) to r1 (R × M × K + R × 20) are received signals corresponding to known signals. R2 (1) to r2 (R × M × K + R × 10). Here, r1 is a received signal corresponding to the signal from the analog / digital converter 301-1, and r2 is a received signal corresponding to the signal from the analog / digital converter 301-2.

ウエイト演算部303は、s(1)〜s(K)を元に得られる情報を予め記憶している。例えば、既知信号s(1)〜s(K)をフーリエ変換により周波数領域に変換した信号sf(1)〜sf(K)、もしくは既知信号s(1)〜s(K)をオーバサンプルして(100/R)psecごとのデータとしたオーバサンプル既知信号s’(1)〜s’(R×K)や、オーバサンプル既知信号をフーリエ変換して周波数領域に変換した信号sf’(1)〜sf’(R×K)を記憶しておくことができる。   The weight calculation unit 303 stores information obtained based on s (1) to s (K) in advance. For example, the signals sf (1) to sf (K) obtained by converting the known signals s (1) to s (K) into the frequency domain by Fourier transform, or the known signals s (1) to s (K) are oversampled. (100 / R) Oversampled known signals s ′ (1) to s ′ (R × K) as data every psec, or signal sf ′ (1) obtained by Fourier transforming the oversampled known signals into the frequency domain ˜sf ′ (R × K) can be stored.

ウエイト演算部303では、受信信号r1(1)〜r1(R×M×K+20)、r2(1)〜r2(R×M×K+20)の中からr1(x+1)〜r1(x+R×K)、r2(x+1)〜r2(x+R×K)のR×Kのデータをそれぞれ取り出し、フーリエ変換を行い、周波数領域の信号rf1(1)〜rf1(R×K)、rf2(1)〜rf2(R×K)を得る。xは信号の取得位置を表しており、伝搬経路の時間的広がり(ここでは、最大500psec)より大きい値をとることで、信号間干渉の影響を受けにくくすることができる。rf(1)〜rf(R×K)は送信経路において生じる伝搬チャネルの影響を受けた後の信号となっているため、i番目の周波数チャネルの伝搬チャネル係数hf11’(i)、hf12’(i)は、以下の数式(9)のように求めることができる。   In the weight calculation unit 303, r1 (x + 1) to r1 (x + R × K) out of the received signals r1 (1) to r1 (R × M × K + 20) and r2 (1) to r2 (R × M × K + 20), R × K data of r2 (x + 1) to r2 (x + R × K) are respectively extracted, Fourier-transformed, and frequency domain signals rf1 (1) to rf1 (R × K), rf2 (1) to rf2 (R XK) is obtained. x represents a signal acquisition position. By taking a value larger than the time spread of the propagation path (here, a maximum of 500 psec), x can be made less susceptible to inter-signal interference. Since rf (1) to rf (R × K) are signals after being influenced by the propagation channel generated in the transmission path, the propagation channel coefficients hf11 ′ (i) and hf12 ′ ( i) can be obtained by the following mathematical formula (9).

Figure 0005116636
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このようにして得られる伝搬チャネル係数からなるチャネル行列を以下の数式(10)のように定義する。   A channel matrix composed of propagation channel coefficients obtained in this way is defined as the following formula (10).

Figure 0005116636
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上記にように定義したチャネル行列を用いて受信ウエイトを演算できる。または、2系列の信号を2つの偏波面を用いて同時に送信を行なう場合には、既知信号系列を2つの偏波面に対応する送信ポートからそれぞれ送信することで、チャネル行列を同様に推定できる。例として、異なる時間でそれぞれの偏波面の送信ポートから既知信号を送信した場合のチャネル行列の推定方法を示す。   The reception weight can be calculated using the channel matrix defined as described above. Alternatively, when two series of signals are transmitted simultaneously using two polarization planes, the channel matrix can be similarly estimated by transmitting the known signal series from the transmission ports corresponding to the two polarization planes. As an example, a channel matrix estimation method when a known signal is transmitted from each polarization plane transmission port at different times is shown.

受信信号r1(x+1)〜r1(x+R×K)、r2(x+1)〜r2(x+R×K)のR×Kのデータが第1の偏波面から送信された既知信号に対応する受信信号であり、r1(y+1)〜r1(y+R×K)、r2(y+1)〜r2(y+R×K)のR×Kのデータが第2の偏波面から送信された既知信号に対応する受信信号であったとし、それぞれ周波数領域に変換した際の信号をrf11(1)〜rf11(R×K)、rf12(1)〜rf12(R×K)、およびrf21(1)〜rf2(R×K)、rf22(1)〜rf22(R×K)と表すこととする。すると、i番目の周波数チャネルの伝搬チャネル係数hf11’(i)、hf12’(i)、hf21’(i)、hf22’(i)は、次式(11)のように表すことができ、チャネル行列は数式(12)のように得られる。   R × K data of received signals r1 (x + 1) to r1 (x + R × K) and r2 (x + 1) to r2 (x + R × K) is a received signal corresponding to a known signal transmitted from the first polarization plane. , R1 (y + 1) to r1 (y + R × K), r2 (y + 1) to r2 (y + R × K) R × K data is a received signal corresponding to a known signal transmitted from the second polarization plane The signals when converted into the frequency domain are rf11 (1) to rf11 (R × K), rf12 (1) to rf12 (R × K), and rf21 (1) to rf2 (R × K), rf22, respectively. (1) to rf22 (R × K). Then, the propagation channel coefficients hf11 ′ (i), hf12 ′ (i), hf21 ′ (i), hf22 ′ (i) of the i-th frequency channel can be expressed as the following equation (11), and the channel The matrix is obtained as shown in Equation (12).

Figure 0005116636
Figure 0005116636

Figure 0005116636
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ここで、それぞれの偏波面から送信される既知信号はそれぞれ異なる時間に送信することとしたが、直交条件を満たすように送信すれば、それぞれの偏波面から同時に既知信号を送信することもできる。   Here, the known signals transmitted from the respective polarization planes are transmitted at different times. However, if the orthogonal signals satisfy the orthogonal condition, the known signals can be transmitted simultaneously from the respective polarization planes.

また、数式(10)もしくは(12)で得られたチャネル行列を用いて、受信ウエイトを決定できる。送信信号がシングルキャリア送信の場合には、このチャネル行列を用いて、周波数領域での受信ウエイトはMMSE重みにより、次式(13)で演算することができる(参考文献5:中島昭範、ガーグディープシカ、安達文幸、“シングルキャリアMIMO多重の伝送特性”、信学技報、RCS2004-107、pp.13-18、2004年8月)。ここで、σは熱雑音の分数値であり、Iは2×2の単位行列である。 Further, the reception weight can be determined using the channel matrix obtained by Expression (10) or (12). When the transmission signal is single carrier transmission, using this channel matrix, the reception weight in the frequency domain can be calculated by the following equation (13) using the MMSE weight (Reference 5: Akinori Nakajima, Gargdeep) Sika, Fumiyuki Adachi, “Transmission characteristics of single carrier MIMO multiplexing”, IEICE Technical Report, RCS2004-107, pp.13-18, August 2004). Here, σ 2 is a fractional value of thermal noise, and I is a 2 × 2 unit matrix.

Figure 0005116636
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あるいは、OFDMによる信号の場合には、次式(14)として、各周波数帯で独立した熱雑音の分散値を用いてウエイトを決定することもできる。   Alternatively, in the case of an OFDM signal, the weight can also be determined using the thermal noise dispersion value independent in each frequency band as the following equation (14).

Figure 0005116636
Figure 0005116636

各周波数帯における受信信号Rf(i)=(rf1(i) rf2(i))に乗算することで、送信された信号をWf’(i)Rf(i)として推定できる。また、Wf’(i)のうち、送信信号もしくはパイロット信号を載せたKd個のサブキャリアのウエイトのみを算出したり、もしくは受信信号R(x+1)=(r1(x+1) r2(x+t))〜R(x+R×K)=(r1(x+R×K) r2(x+R×K))をダウンサンプリングし、ダウンサンプリングされた受信信号Rd(xd+1)〜Rd(xd+K)に対してフーリエ変換を行い、Rdf(1)〜Rdf(K)を算出することもできる。なお、上記W、H、Rは、それぞれ行列を表す(数式では太字で表わされる)。 By multiplying the received signal Rf (i) = (rf1 (i) rf2 (i)) T in each frequency band, the transmitted signal can be estimated as Wf ′ (i) Rf (i). Also, only the weight of Kd subcarriers carrying the transmission signal or pilot signal in Wf ′ (i) is calculated, or the reception signal R (x + 1) = (r1 (x + 1) r2 (x + t)) T ~ R (x + R * K) = (r1 (x + R * K) r2 (x + R * K)) T is downsampled, and Fourier transform is performed on the downsampled received signals Rd (xd + 1) to Rd (xd + K). , Rdf (1) to Rdf (K) can also be calculated. In addition, said W, H, and R represent a matrix, respectively (it represents with bold type in a numerical formula).

この場合、伝搬チャネル係数は、次式(15)で表わすことができ、受信ウエイトは数式(13)から得ることができる。この場合も、信号もしくはパイロット信号を載せたKd個のサブキャリアのウエイトのみを算出することができる。または、ダウンサンプリングせずにR=1としても同様である。   In this case, the propagation channel coefficient can be expressed by the following equation (15), and the reception weight can be obtained from equation (13). Also in this case, only the weight of Kd subcarriers carrying signals or pilot signals can be calculated. The same applies to R = 1 without downsampling.

Figure 0005116636
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ここで、rdf1(i)とrdf2(i)はRdf(i)の要素で、Rdf(i)=((rdf1(i) rdf2(i))である。または、2つの偏波面で異なる信号系列を多重して送信する場合には、数式(13)と同様に、各偏波面から異なる時間で送信された既知信号に対応する受信信号を周波数領域に変換することで、以下の数式(16)のように伝搬チャネル係数を得ることができる。 Here, rdf1 (i) and rdf2 (i) are elements of Rdf (i), and Rdf (i) = ((rdf1 (i) rdf2 (i)) T. Alternatively, signals differ in the two polarization planes. When multiplexing and transmitting a sequence, similarly to Equation (13), a received signal corresponding to a known signal transmitted from each polarization plane at a different time is converted into the frequency domain, thereby obtaining the following Equation (16). The propagation channel coefficient can be obtained as shown in FIG.

Figure 0005116636
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経路長判定部305は、ウエイト演算部303で算出された伝搬チャネル係数や、受信ウエイト、もしくは波長分散補償された受信信号の情報を用いて、波長分散を補償された受信信号に含まれる残留波長分数量を評価する。言い換えると、波長分散補償部302−1、302−2で用いた経路長Lの補正を行う。   The path length determination unit 305 uses the propagation channel coefficient calculated by the weight calculation unit 303, the reception weight, or the information of the received signal that has been subjected to chromatic dispersion compensation to use the residual wavelength included in the received signal that has been compensated for chromatic dispersion. Evaluate the quantity. In other words, the path length L used in the chromatic dispersion compensation units 302-1 and 302-2 is corrected.

ここで、受信ウエイト、もしくは伝搬チャネル係数を用いて経路長を、長く見積もったか、短く見積もったかを判断する方法について説明する。波長分散の影響は、周波数領域で数式(1)のように表わすことができるが、数式(1)の右辺第2項の波長分散スロープは、右辺第1項の波長分散の影響に比べて小さいため、無視することができる。偏波モード分散や、回路の特性の影響が小さい場合には、波長分散の影響が残留している場合、測定された伝搬チャネル係数の位相特性は、2次関数となっている。波長分散が残留している場合に測定される位相回転は、数式(5)のように表すことができる。   Here, a method for determining whether the path length is estimated to be long or short using the reception weight or the propagation channel coefficient will be described. The influence of chromatic dispersion can be expressed as in Expression (1) in the frequency domain, but the chromatic dispersion slope of the second term on the right side of Expression (1) is smaller than the influence of chromatic dispersion on the first term on the right side. Can be ignored. When the influence of polarization mode dispersion or circuit characteristics is small, and the influence of chromatic dispersion remains, the phase characteristic of the measured propagation channel coefficient is a quadratic function. The phase rotation measured when chromatic dispersion remains can be expressed as Equation (5).

但し、本第3の実施形態では、1系列で送信した場合には、伝搬チャネル係数は2つ、2系列で送信した場合には4つの伝搬チャネル係数が得られる。これら複数の情報から、数式(6)、(7)や、第2の実施形態におけるΔtを複数得ることができ、平均化処理や、受信電力の大きさに応じた重み付けや、選択を行うことで、経路長の評価の精度を高めることができる。得られた経路長の評価は、波長分散補償部302−1、302−2に供給され、波長分散補償に用いる経路長の値を変更することができる。   However, in the third embodiment, two transmission channel coefficients are obtained when transmitted in one sequence, and four propagation channel coefficients are obtained when transmitted in two sequences. From these plural pieces of information, a plurality of equations (6), (7) and a plurality of Δt in the second embodiment can be obtained, and averaging processing, weighting according to the magnitude of received power, and selection are performed. Thus, the accuracy of path length evaluation can be increased. The evaluation of the obtained path length is supplied to the chromatic dispersion compensation units 302-1 and 302-2, and the path length value used for chromatic dispersion compensation can be changed.

また、2つもしくは4つの伝搬チャネル係数から、波長分散の影響による数式(1)で表せる位相の分布と比較して、経路長の補正値を推定できる。例えば、第2の実施形態における位相の傾きΦを計算し、この値を平均化処理したり、重み付けした上で加算したり、選択を行なうことで対応する経路長を補正値として用いることができる。   Further, the correction value of the path length can be estimated from the two or four propagation channel coefficients as compared with the phase distribution expressed by Equation (1) due to the influence of chromatic dispersion. For example, by calculating the phase gradient Φ in the second embodiment, averaging this value, adding after weighting, or making a selection, the corresponding path length can be used as the correction value. .

また、波長分散補償部302−1、302−2は、複数の経路長に対する補償ウエイトを持つこともできる。この場合には、復号回路304においては正しい経路長で補償された信号系列しか復号されない。ウエイト演算部303、もしくは復号部304において正しく補償された信号系列を選択して復号結果を出力することができる。   Further, the chromatic dispersion compensation units 302-1 and 302-2 can have compensation weights for a plurality of path lengths. In this case, the decoding circuit 304 only decodes the signal sequence compensated with the correct path length. It is possible to select a signal sequence that has been correctly compensated in the weight calculation unit 303 or the decoding unit 304 and output a decoding result.

また、波長分散補償部302−1,302−2において、受信信号から光ファイバの経路長を推定することもできる。
例えば第2の実施形態記載の既知信号sa(1),…,sa(K)とsb(1),…,sb(K)を記憶しておき、既知信号の複素共役を用いて受信信号に対し畳み込み演算を行い、相関値のピーク位置のずれをΔtとして算出し、このΔtから予め記憶した経路長Lとの対応により経路長Lを決定することもできる。この際に、2つもしくは4つのΔtを用いて、平均化や、重み付けした上での加算、または選択を行なうことにより、Δtを決定でき、この値から経路長Lを決定することで経路長の推定精度を向上できる。
In addition, the chromatic dispersion compensation units 302-1 and 302-2 can estimate the path length of the optical fiber from the received signal.
For example, the known signals sa (1),..., Sa (K) and sb (1),..., Sb (K) described in the second embodiment are stored, and the received signal is used as the received signal using the complex conjugate of the known signals. It is also possible to perform a convolution operation, calculate the shift of the peak position of the correlation value as Δt, and determine the path length L from this Δt by correspondence with the path length L stored in advance. At this time, Δt can be determined by averaging, weighted addition, or selection using two or four Δt, and the path length L can be determined by determining the path length L from this value. The estimation accuracy of can be improved.

または、受信信号に対し、参考文献4により、受信された信号の中心周波数、変調方式、偏波などの情報を用いて受信ウエイトを算出し、この受信ウエイトの情報を用いて経路長を評価することもできる。ただし、ここで得る受信ウエイト行列Wc(1),…,Wc(T)は前述の受信ウエイトWとは異なり波長分散まで考慮したウエイト行列であり、ウエイト行列のサイズも大きく設定する必要がある(T≧K)。
例えば、得られた受信ウエイトの周波数領域の受信ウエイト行列Wc(1),…,Wc(T)を用いて、数式(8)のように位相情報を算出し、Wc(i)を構成する係数を用いて数式(7)から得られる2つもしくは4つのΦを用いて経路長Lを決定することができる。この際にも、平均化や、重み付けした上での加算、または選択を行なうことにより、Φを決定でき、この値から経路長Lを決定することで経路長の推定精度を向上できる。
Alternatively, the received weight is calculated for the received signal using information such as the center frequency, modulation scheme, and polarization of the received signal according to Reference 4, and the path length is evaluated using the received weight information. You can also. However, the reception weight matrix Wc (1),..., Wc (T) obtained here is a weight matrix considering wavelength dispersion unlike the above-described reception weight W, and it is necessary to set the size of the weight matrix large ( T ≧ K).
For example, using the reception weight matrix Wc (1),..., Wc (T) in the frequency domain of the reception weight obtained, the phase information is calculated as in Equation (8), and the coefficients constituting Wc (i) Can be used to determine the path length L using two or four Φs obtained from equation (7). Also in this case, Φ can be determined by averaging, weighted addition, or selection, and by determining the path length L from this value, the accuracy of estimating the path length can be improved.

または、周波数領域の受信ウエイトの異なる周波数の情報を残して残りの周波数領域に0を挿入することで、時間領域における受信ウエイトのピーク位置のずれΔtから経路長を推定することもできる。例えば、Wcf(i)の1行1列の係数をwcf11(i)とすると、[wcf11(1),wcf11(2),…,wcf11(T/2),0,0,…,0]と、[0,0,…,0,wcf11(T/2+1),wcf11(T/2+2),…,wcf11(T)]を生成し、逆フーリエ変換を行うことで、これらの時間領域におけるピーク位置のずれをΔtとして評価することもできる。また、この計算は、wcf12(i)、wcf21(i)、wcf22(i)に対してもそれぞれ行なうことができるため、最大4つのΔtに対し、平均化や、重み付けした上での加算、または選択を行なうことにより、Δtを決定し、経路長Lを決定することで経路長の推定精度を向上できる。   Alternatively, it is also possible to estimate the path length from the shift Δt of the peak position of the reception weight in the time domain by leaving information on the different frequencies of the reception weight in the frequency domain and inserting 0 in the remaining frequency domain. For example, if the coefficient of 1 row and 1 column of Wcf (i) is wcf11 (i), [wcf11 (1), wcf11 (2),..., Wcf11 (T / 2), 0, 0,. , [0, 0,..., 0, wcf11 (T / 2 + 1), wcf11 (T / 2 + 2),..., Wcf11 (T)], and performing inverse Fourier transform to obtain peak positions in these time domains. The deviation can be evaluated as Δt. Further, since this calculation can be performed for wcf12 (i), wcf21 (i), and wcf22 (i), respectively, averaging or weighted addition of up to four Δt, or By performing the selection, it is possible to improve the estimation accuracy of the path length by determining Δt and determining the path length L.

また、第1乃至第3の実施形態において、波長分散補償部は直流成分を除去する機能を有することもできる。直流成分は、以下のように演算できる。   In the first to third embodiments, the chromatic dispersion compensator can also have a function of removing a direct current component. The DC component can be calculated as follows.

Figure 0005116636
Figure 0005116636

Figure 0005116636
Figure 0005116636

ここで、a(k)は忘却係数であり、Xポイント前の受信信号から、Yポイント後までの受信信号を用いて直流成分を推定できる。また、Y>−Xを満たし、XとYは負の数もとりうる。このようにして得られたDc(x)をr(x)から減算することで直流成分を除去できる。この演算を、波長分散補償部において周波数同期を取る前に行なうことで、干渉電力を除去することができる。また、波長分散補償により周波数シフトが生じる場合には、波長分散補償前に行なうことで、干渉電力が乗った直流成分を除去することができる。
または、周波数領域で波長分散補償を行なう場合には、受信信号を周波数領域に変換した後、直流成分に対応する一つもしくは複数の周波数チャネルの成分を0に置き換えてから、時間領域の受信信号に変換することで、直流成分を除去することができる。
このようにすることで、後段の受信ウエイト演算及び、復号において、直流成分にのっている干渉電力により特性が劣化することを防ぎ、通信品質を向上できる。
Here, a (k) is a forgetting factor, and the direct current component can be estimated from the reception signal before the X point using the reception signals after the Y point. Further, Y> −X is satisfied, and X and Y can be negative numbers. The DC component can be removed by subtracting Dc (x) thus obtained from r (x). By performing this calculation before frequency synchronization is achieved in the chromatic dispersion compensator, interference power can be removed. In addition, when a frequency shift occurs due to chromatic dispersion compensation, the DC component with interference power can be removed by performing it before chromatic dispersion compensation.
Alternatively, when performing chromatic dispersion compensation in the frequency domain, after converting the received signal to the frequency domain, the component of one or more frequency channels corresponding to the DC component is replaced with 0, and then the received signal in the time domain The direct current component can be removed by converting to.
By doing so, it is possible to prevent the characteristics from deteriorating due to the interference power on the DC component in the subsequent reception weight calculation and decoding, and to improve the communication quality.

図4は、実際にシングルモードファイバ(SMF)を用いて、長距離伝送を行い、本発明の方法により受信した場合の、距離に対するQ値をプロットした結果を示す図である。実験では、12.5Gbaudのシングルキャリア伝送を用い、変調方式QPSK、全信号の7%を既知信号として使用した。波長分散補償部302−1、302−2としてoverlap−save法を用い、FFTウィンドウサイズの半分をオーバラップさせて波長分散を補償した。用いたFFTのウィンドウサイズは、1024、512、256サンプルであり、ウィンドウサイズが大きいほど、長距離伝送に対して特性の劣化が少なく、波長分散耐力が大きいことが分かる。また、後段のウエイト演算部303で用いる受信ウエイトは16サンプル、もしくは4サンプルで行い、16サンプルの受信ウエイトは周波数領域で乗算し、4サンプルの受信ウエイトは時間領域で畳み込みを行った。   FIG. 4 is a diagram showing a result of plotting the Q value with respect to the distance when the long distance transmission is actually performed using the single mode fiber (SMF) and the signal is received by the method of the present invention. In the experiment, 12.5 Gbaud single carrier transmission was used, and the modulation method QPSK and 7% of all signals were used as known signals. The overlap-save method was used as the chromatic dispersion compensation units 302-1 and 302-2, and chromatic dispersion was compensated by overlapping half of the FFT window size. The FFT window size used is 1024, 512, and 256 samples, and it can be seen that the larger the window size, the less the degradation of characteristics with respect to long-distance transmission and the greater the chromatic dispersion tolerance. The reception weight used in the weight calculation unit 303 in the subsequent stage is 16 samples or 4 samples, the reception weight of 16 samples is multiplied in the frequency domain, and the reception weight of 4 samples is convolved in the time domain.

図4から、波長分散補償のために用いたサンプルサイズに比べ、受信ウエイトのためのサンプル数を著しく小さくすることが可能であることが分かる。波長分散補償の際に、復号まで同時に行うことも可能であるが、この場合、100を超えるサンプル数を用いて復号することになり、チャネルの時間変動に追随することが難しく、FFTウィンドウ内で時間変化が生じた場合には、特性が大きく劣化する。本発明の構成で復号を行えば、受信ウエイトのサンプル数を著しく小さく構成することができ、受信ウエイト演算のための演算負荷を軽減し、チャネルの時間変動への追随を容易にすることができる。   From FIG. 4, it can be seen that the number of samples for reception weight can be significantly reduced compared to the sample size used for chromatic dispersion compensation. In the chromatic dispersion compensation, it is possible to simultaneously perform the decoding, but in this case, the decoding is performed using the number of samples exceeding 100, and it is difficult to follow the time variation of the channel. When time changes occur, the characteristics are greatly degraded. If decoding is performed with the configuration of the present invention, the number of received weight samples can be made extremely small, the calculation load for reception weight calculation can be reduced, and the channel time fluctuation can be easily followed. .

以上説明した様に、本発明によれば、デジタル演算処理によって光通信における波長分散の影響を除去することが可能であり、時間変動がある偏波モード分散補償の演算負荷を軽減しつつ、時間変動に対する耐力を向上できる。   As described above, according to the present invention, it is possible to remove the influence of chromatic dispersion in optical communication by digital calculation processing, and while reducing the calculation load of polarization mode dispersion compensation with time fluctuation, The tolerance to fluctuations can be improved.

本発明の第1の実施形態による受信装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the receiver by the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態による受信装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the receiver by the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態による受信装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the receiver by the 3rd Embodiment of this invention. 実際にシングルモードファイバ(SMF)を用いて、長距離伝送を行い、本発明の方法により受信した場合の、距離に対するQ値をプロットした結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having plotted Q value with respect to distance at the time of performing long-distance transmission using a single mode fiber (SMF) and receiving by the method of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

101 アナログ・デジタル変換部
102 波長分散補償部
103 ウエイト演算部
104 復号部
201 アナログ・デジタル変換部
202 波長分散補償部
203 ウエイト演算部
204 復号部
205 経路長判定部
300 偏波分離部
301−1、301−2 アナログ・デジタル変換部
302−1、302−2 波長分散補償部
303 ウエイト演算部
304 復号部
305 経路長判定部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Analog / digital conversion part 102 Wavelength dispersion compensation part 103 Weight calculation part 104 Decoding part 201 Analog / digital conversion part 202 Wavelength dispersion compensation part 203 Weight calculation part 204 Decoding part 205 Path length determination part 300 Polarization separation part 301-1, Reference numeral 301-2 Analog / digital converters 302-1, 302-2 Wavelength dispersion compensation unit 303 Weight calculation unit 304 Decoding unit 305 Path length determination unit

Claims (7)

光通信における光信号受信方法であって、
受信した光信号をデジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換ステップと、
前記デジタル変換された受信信号に対して、所定の伝送距離補正情報に基づいて、伝送距離に応じた波長分散の効果を補償する信号処理を行う波長分散補償ステップと、
前記補償された受信信号を用いて受信ウエイトを演算するウエイト演算ステップと、
前記受信ウエイト、もしくは前記受信ウエイトを演算するために用いたチャネル情報のいずれかに基づいて、前記波長分散補償ステップで用いる、前記所定の伝送距離補正情報を出力する経路長判定ステップと、
前記補償された受信信号と前記受信ウエイトとを用いて復号を行う復号ステップと
を含むことを特徴とする光信号受信方法。
An optical signal receiving method in optical communication,
An analog-digital conversion step for converting the received optical signal into a digital signal;
A chromatic dispersion compensation step for performing signal processing for compensating the effect of chromatic dispersion according to transmission distance based on predetermined transmission distance correction information for the digitally converted received signal;
A weight calculation step of calculating a reception weight using the compensated reception signal;
Based on either the reception weight or the channel information used to calculate the reception weight, a path length determination step for outputting the predetermined transmission distance correction information used in the chromatic dispersion compensation step;
And a decoding step of performing decoding using the compensated reception signal and the reception weight.
光通信における光信号受信方法であって、
受信した光信号を偏波面で分離する偏波分離ステップと、
前記分離された光信号をそれぞれデジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換ステップと、
前記デジタル変換されたそれぞれの受信信号に対して、所定の伝送距離補正情報に基づいて、伝送距離に応じた波長分散の効果を補償する信号処理を行う波長分散補償ステップと、
前記デジタル変換されたそれぞれの受信信号を用いて受信ウエイトを演算するウエイト演算ステップと、
前記デジタル変換されたそれぞれの受信信号と前記受信ウエイトを用いて復号を行う復号ステップと、
前記受信ウエイト、もしくは前記受信ウエイトを演算するために用いたチャネル情報、もしくは前記復号された信号と前記補償された受信信号のいずれかに基づいて、前記波長分散補償ステップで用いる前記所定の伝送距離補正情報を出力する経路長判定ステップと
を含むことを特徴とする光信号受信方法。
An optical signal receiving method in optical communication,
A polarization separation step for separating the received optical signal at the polarization plane;
An analog-to-digital conversion step of converting each of the separated optical signals into a digital signal;
A chromatic dispersion compensation step for performing signal processing for compensating the effect of chromatic dispersion in accordance with the transmission distance based on predetermined transmission distance correction information for each digitally converted reception signal;
A weight calculation step of calculating a reception weight using each of the digitally converted reception signals;
A decoding step of decoding using each of the digitally converted reception signals and the reception weights;
The predetermined transmission distance used in the chromatic dispersion compensation step based on either the reception weight, the channel information used to calculate the reception weight, or the decoded signal and the compensated reception signal And a path length determination step for outputting correction information.
前記復号ステップは、
復号された信号、もしくは復号された信号から得られる受信ウエイトまたはチャネル情報、それらの誤差情報のいずれかをウエイト演算ステップにフィードバックし、
前記ウエイト演算ステップは、
前記復号ステップからフィードバックされる復号された信号、もしくは復号された信号から得られる受信ウエイトまたはチャネル情報、それらの誤差情報のいずれかに基づいて、受信ウエイトを更新する
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の光信号受信方法。
The decoding step includes
Either the decoded signal, or the reception weight or channel information obtained from the decoded signal, and the error information thereof are fed back to the weight calculation step.
The weight calculation step includes:
The reception weight is updated based on one of a decoded signal fed back from the decoding step, a reception weight or channel information obtained from the decoded signal, and error information thereof. Alternatively, the optical signal receiving method according to claim 2 .
前記波長分散補償ステップは、
複数の伝送距離に応じた波長分散の効果を補償する信号処理を並行して行い、それぞれの伝送距離に対応する補償された受信信号を出力し、
前記ウエイト演算ステップは、
前記複数の伝送距離に対応する補償された受信信号を用いてそれぞれ受信ウエイトを演算し、
前記復号ステップは、
それぞれの波長分散補償のため用いられた伝送距離に応じた受信ウエイトと受信信号とを用いて復号を行い、復号可能であった復号された信号を出力する
ことを特徴とする請求項1乃至のいずれかの項に記載の光信号受信方法。
The chromatic dispersion compensation step includes
Perform signal processing to compensate for the effects of chromatic dispersion according to multiple transmission distances in parallel, and output a compensated received signal corresponding to each transmission distance,
The weight calculation step includes:
Each of the received weights is calculated using the compensated received signals corresponding to the plurality of transmission distances,
The decoding step includes
Performs decoding using respective and receiving weight and the received signal corresponding to the transmission distance used for wavelength dispersion compensation, claims 1 to 3 and outputs the decoded signal was decodable The optical signal receiving method according to any one of the above.
前記波長分散補償ステップは、
波長分散の効果を補償するとともに、デジタル信号の直流成分に対応する信号を除去することを特徴とする請求項1乃至のいずれかの項に記載の光信号受信方法。
The chromatic dispersion compensation step includes
As well as compensate for the effects of chromatic dispersion, the optical signal receiving method according to any one of claims 1 to 4, wherein removing the signal corresponding to the DC component of the digital signal.
光通信における光信号受信装置であって、
受信した光信号をデジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換部と、
前記デジタル変換された受信信号に対して、所定の伝送距離補正情報に基づいて、伝送距離に応じた波長分散の効果を補償する信号処理を行う波長分散補償部と、
前記補償された受信信号を用いて受信ウエイトを演算するウエイト演算部と、
前記受信ウエイト、もしくは前記受信ウエイトを演算するために用いたチャネル情報のいずれかに基づいて、前記波長分散補償部で用いる、前記所定の伝送距離補正情報を出力する経路長判定部と、
前記補償された受信信号と前記受信ウエイトとを用いて復号を行う復号部と
を備えることを特徴とする光信号受信装置。
An optical signal receiving device in optical communication,
An analog-digital converter that converts the received optical signal into a digital signal;
A chromatic dispersion compensator that performs signal processing for compensating the effect of chromatic dispersion according to the transmission distance based on predetermined transmission distance correction information for the digitally converted received signal;
A weight calculation unit for calculating a reception weight using the compensated reception signal;
Based on either the reception weight or the channel information used to calculate the reception weight, a path length determination unit that outputs the predetermined transmission distance correction information used in the chromatic dispersion compensation unit;
An optical signal receiving apparatus comprising: a decoding unit that performs decoding using the compensated reception signal and the reception weight.
光通信における光信号受信装置であって、
受信した光信号を偏波面で分離する偏波分離部と、
前記分離された光信号をそれぞれデジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換部と、
前記デジタル変換されたそれぞれの受信信号に対して、所定の伝送距離補正情報に基づいて、伝送距離に応じた波長分散の効果を補償する信号処理を行う波長分散補償部と、
前記デジタル変換されたそれぞれの受信信号を用いて受信ウエイトを演算するウエイト演算部と、
前記デジタル変換されたそれぞれの受信信号と前記受信ウエイトを用いて復号を行う復号部と、
前記受信ウエイト、もしくは前記受信ウエイトを演算するために用いたチャネル情報、もしくは前記復号された信号と前記補償された受信信号のいずれかに基づいて、前記波長分散補償部で用いる前記所定の伝送距離補正情報を出力する経路長判定部と
を備えることを特徴とする光信号受信装置。
An optical signal receiving device in optical communication,
A polarization separator that separates the received optical signal at the polarization plane;
An analog-to-digital converter that converts the separated optical signals into digital signals, and
A chromatic dispersion compensator that performs signal processing for compensating the effect of chromatic dispersion according to the transmission distance based on predetermined transmission distance correction information for each digitally converted reception signal;
A weight calculation unit for calculating a reception weight using each of the digitally converted reception signals;
A decoding unit that performs decoding using each of the digitally converted reception signals and the reception weight;
The predetermined transmission distance used in the chromatic dispersion compensator based on either the reception weight, channel information used to calculate the reception weight, or the decoded signal and the compensated reception signal An optical signal receiving apparatus comprising: a path length determination unit that outputs correction information.
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