CN116325674B - 发送码处理装置、发送码处理方法及光发送器 - Google Patents

发送码处理装置、发送码处理方法及光发送器 Download PDF

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Abstract

发送码处理装置(100)具备进行信号点配置整形编码并转换成由mi列构成的整形比特的信号点配置整形编码部(110)、将整形比特作为信息比特进行系统纠错编码并生成mp列的奇偶校验比特的系统纠错编码部(120)、将整形比特转换成第1调制符号的第1符号映射部(130)、将奇偶校验比特转换成第2调制符号的第2符号映射部(140)、以及对第1调制符号和第2调制符号进行复用并生成第3调制符号的符号复用部(150)，第1调制符号取由包含原点的ci个信号点构成的第1信号点集合中的信号点元素，第2调制符号取不包含原点的cp个信号点中的信号点元素，信号点配置整形编码部(110)进行使第1调制符号取第1信号点集合中包含的信号点元素的信号点配置整形。

Description

发送码处理装置、发送码处理方法及光发送器
技术领域
本公开涉及发送码处理装置、发送码处理方法及光发送器。
背景技术
在使用光纤传输通信对象比特串的光通信系统中，为了高效地提高所传输的信息速率，有时对通信对象比特串进行纠错或信号点配置整形。
作为光通信系统中的实用的纠错，例如，具有利用单一码大致均匀地保护信号整体的比特交织编码调制、以及着眼于构成多值调制符号的上位比特和下位比特的性能差而组合不同的码并从下位比特依次进行解码的多级编码/多阶段解码。
例如，在非专利文献1中公开了一种通信方法，在该通信方法中，通过组合了比特交织编码调制、生成具有多个比特级的调制符号的多值调制、以及概率分布整形的发送码处理方法而生成发送信号，将生成的发送信号发送到接收侧的装置。具体而言，在非专利文献1所公开的发送码处理方法(以下称为“以往的发送码处理方法”。)中，针对振幅不为0的调制符号利用外码对该调制符号的振幅的绝对值进行概率整形，进而利用内码进行系统纠错。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：G.Boecherer※1等，“Bandwidth Efficient and Rate-MatchedLow-Density Parity-Check Coded Modulation”，IEEE Transactions onCommunications，vоl.63，nо.12，pp.4651-4665，December 2015.(※1“Boecherer”中的“oe”将“o(元音变音)”表述为“oe”。)
发明内容
发明要解决的问题
通常，纠错奇偶校验比特无法进行概率整形，因此，纠错奇偶校验比特被分配给决定调制符号的正负极性的比特。以往的发送码处理方法通过利用外部进行概率分布整形，能够使接收侧的装置中的解码处理变得容易。此外，以往的发送码处理方法通过概率分布整形使发送信号中的振幅值为原点附近的发送信号的概率上升，由此，相比于收发均匀分布的发送信号的情况，能够提高平均功率制约的加性高斯白噪声环境下的通信的理论性能。因此，应用了以往的发送码处理方法的光通信系统相比于收发均匀分布的发送信号的情况，能够使多级光放大传输时的信息速率上升，或者能够提高多级光放大传输时的性能。
但是，通过以往的发送码处理方法生成发送信号的发送器在发送较低的信息速率的信号时也需要振幅值不为0的调制符号，因此，作为发送信号，例如需要将16值正交振幅调制(以下称为“16QAM(Quadrature Amplitude Modulation：正交调幅)”。)用作二维坐标空间内的信号点配置。
作为远低于16QAM的信息速率，例如具有4值相位调制(以下称为“QPSK(Quadrature Phase Shift Keying：正交相移键控)”。)。然而，在以往的发送码处理方法中，在要控制16QAM的信号点配置的概率分布而实现QPSK附近的信息速率时，信号的峰值平均功率比(以下称为“PAPR(Peak to Average Power Ratio)”。)的上升变得显著，结果是存在如下问题：依赖于模拟部件的非线性度或数字电路的有限的运算比特精度等，针对理论性能的性能劣化变得显著。
本公开用于解决上述的问题点，其目的在于，提供一种发送码处理装置，在传输低信息速率的通信对象比特串的情况下，能够不使用高值的QAM而生成理论性能高的发送信号。
用于解决问题的手段
本公开的发送码处理装置构成为，具备：信号点配置整形编码部，其对从外部输入的通信对象比特进行信号点配置整形编码，将通信对象比特转换成由mi(mi为1以上的整数)列构成的整形比特；系统纠错编码部，其将信号点配置整形编码部转换后的整形比特作为信息比特进行系统纠错编码，生成基于整形比特的mp(mp为1以上的整数)列的奇偶校验比特；第1符号映射部，其将信号点配置整形编码部转换后的整形比特转换成第1调制符号；第2符号映射部，其将系统纠错编码部生成的奇偶校验比特转换成第2调制符号；以及符号复用部，其对第1符号映射部转换后的第1调制符号和第2符号映射部转换后的第2调制符号进行复用，生成第3调制符号，第1调制符号取由包含原点的ci(ci为1以上的整数)个信号点构成的第1信号点集合中的任意1个信号点元素，第2调制符号取由不包含原点的cp(cp为1以上的整数)个信号点构成的第2信号点集合中的任意1个信号点元素，信号点配置整形编码部进行使第1调制符号取第1信号点集合中包含的任意1个信号点元素的信号点配置整形。
发明的效果
根据本公开，在传输低信息速率的通信对象比特串的情况下，能够不使用高值的QAM而生成理论性能高的发送信号。
附图说明
图1是示出实施方式1的光发送器的主要部分的结构的一例的结构图。
图2是示出实施方式1的发送码处理装置的主要部分的结构的一例的结构图。
图3是示出实施方式1的发送码处理装置具备的符号复用部所生成的第3调制符号的数据形式的一例的说明图。
图4是示出通过以往的发送码处理方法而生成的信息的数据形式的说明图。
图5是示意性地示出作为通过以往的发送码处理方法而生成的信息的8PAM符号的比特的组合、振幅值、以及每个振幅值的概率的说明图。
图6是示出实施方式1的发送码处理装置具备的第1符号映射部所生成的第1调制符号的一例的说明图。
图7是示出实施方式1的发送码处理装置具备的第2符号映射部所生成的第2调制符号的一例的说明图。
图8A和图8B是示出实施方式1的发送码处理装置的硬件结构的一例的图。
图9是示出实施方式1的发送码处理装置的处理的一例的流程图。
图10是示出实施方式2的光发送器的主要部分的结构的一例的结构图。
图11是示出实施方式2的发送码处理装置的主要部分的结构的一例的结构图。
图12是示出实施方式2的发送码处理装置具备的系统纠错编码部的主要部分的结构的一例的结构图。
图13是示出实施方式2的发送码处理装置具备的符号复用部所生成的作为第3调制符号的调制符号X的数据形式的一例的说明图。
图14A和图14B是示出实施方式2的发送码处理装置具备的第1符号映射部所使用的符号映射规则的一例的说明图。
图15A和图15B是示出实施方式2的发送码处理装置具备的符号复用部所生成的作为第3调制符号的调制符号X的数据形式中的纠错的信息比特区域和奇偶校验比特的区域的划分的一例的说明图。
图16A是示出实施方式2的发送码处理装置100a的处理的一例的流程图。图16B是示出实施方式2的发送码处理装置100a具备的系统纠错编码部120a的处理的一例的流程图。
图17是示出实施方式3的光发送器的主要部分的结构的一例的结构图。
图18是示出实施方式3的发送码处理装置的主要部分的结构的一例的结构图。
图19A是示出实施方式3的发送码处理装置具备的符号复用部向复旋转部输出的第3调制符号中的复平面上的信号点配置的一例的说明图。图19B是示出实施方式3的发送码处理装置具备的符号复用部向复旋转部160输出的第3调制符号中的复平面上的信号点配置的一例的说明图。图19C是示出实施方式3的发送码处理装置具备的复旋转部所生成的调制符号中的复平面上的信号点配置的一例的说明图。
图20是示出实施方式3的发送码处理装置的处理的一例的流程图。
具体实施方式
以下，为了更加详细地说明本公开，参照附图对用于实施本公开的方式进行说明。
实施方式1.
参照图1至图9，对实施方式1的发送码处理装置100、以及应用了发送码处理装置100的光发送器1进行说明。
参照图1，对实施方式1的光发送器1的主要部分的结构进行说明。
图1是示出实施方式1的光发送器1的主要部分的结构的一例的结构图。
光发送器1具备发送码处理装置100、发送波形整形器10、D/A转换器11、发送光源12、以及光调制器13。
发送码处理装置100取得从外部输入的通信对象比特，基于所取得的通信对象比特，生成作为PAM(Pulse Amplitude Modulation：脉冲调幅)符号的调制符号(以下称为“调制符号X”。)。发送码处理装置100将生成的调制符号X输出到发送波形整形器10。
之后详细叙述发送码处理装置100。
发送波形整形器10接收由发送码处理装置100输出的调制符号X，通过将该调制符号X转换成数字基带信号而生成数字基带信号。发送波形整形器10将生成的数字基带信号输出到D/A转换器11。
具体而言，例如，发送波形整形器10使用2个由发送码处理装置100输出的作为PAM符号的调制符号X而生成QAM(Quadrature Amplitude Modulation：正交调幅)符号。发送波形整形器10通过对生成的QAM符号进行波形均衡而生成数字基带信号，将生成的数字基带信号输出到外部。发送波形整形器10也可以在对QAM符号进行波形均衡之后，在进行子载波复用时对多个子载波进行复用，生成数字基带信号。另外，使用2个PAM符号生成QAM符号的方法、以及基于QAM符号生成数字基带信号的方法是公知的，因此省略详细的说明。
D/A转换器11接收由发送波形整形器10输出的数字基带调制信号，将该数字基带调制信号转换成作为模拟基带调制信号的模拟电信号，将转换后的模拟电信号输出到光调制器13。D/A转换器11也可以将数字基带调制信号转换成模拟基带调制信号并且进行电放大，将放大后的模拟基带调制信号作为模拟电信号输出到光调制器13。
发送光源12输出无调制光。发送光源12例如生成中心波长为1550纳米(以下表述为“nm”。)的无调制光，将生成的无调制光输出到光调制器13。发送光源12由外部谐振器型的波长可变光源等构成。
光调制器13接收由D/A转换器11输出的模拟电信号和由发送光源12输出的无调制光，按照模拟电信号对该无调制光进行调制而生成调制光，将生成的调制光作为调制光信号输出到未图示的光传输路。光调制器13由偏振复用正交相位调制器等构成。
参照图2，对实施方式1的发送码处理装置100的主要部分的结构进行说明。
图2是示出实施方式1的发送码处理装置100的主要部分的结构的一例的结构图。
发送码处理装置100具备信号点配置整形编码部110、系统纠错编码部120、第1符号映射部130、第2符号映射部140、以及符号复用部150。
另外，发送码处理装置100在上述结构的基础上，也可以具备由发送波形整形器10构成的在图2中未图示的发送波形处理部，还可以具备由发送波形整形器10构成的在图2中未图示的发送波形处理部、以及由D/A转换器11构成的在图2中未图示的D/A转换部。在发送码处理装置100在上述结构的基础上还具备发送波形处理部的情况下，光发送器1无需具备发送波形整形器10，此外，在发送码处理装置100在上述结构的基础上还具备发送波形处理部和D/A转换部的情况下，光发送器1无需具备发送波形整形器10和D/A转换器11。
以下，设为发送码处理装置100不具备发送波形处理部和D/A转换部而进行说明。
信号点配置整形编码部110取得从外部输入的通信对象比特。信号点配置整形编码部110对取得的通信对象比特进行信号点配置整形编码，将通信对象比特转换成由mi(mi为1以上的整数)列构成的整形比特(以下表述为“整形比特BSP”。)。
系统纠错编码部120将由信号点配置整形编码部110转换后的整形比特BSP作为信息比特进行系统纠错编码，生成基于整形比特BSP的mp(mp为1以上的整数)列的奇偶校验比特((以下表述为“奇偶校验比特BP”)。
第1符号映射部130将由信号点配置整形编码部110转换后的整形比特BSP转换成第1调制符号(以下称为“信息符号XI”。)。
第2符号映射部140将由系统纠错编码部120生成的奇偶校验比特BP转换成第2调制符号(以下称为“奇偶校验符号XP”。)。
由第1符号映射部130转换后的作为第1调制符号的信息符号XI取由包含原点的ci(ci为1以上的整数)个信号点构成的信号点集合(以下称为“第1信号点集合sci”。)中的任意1个信号点元素。
此外，由第2符号映射部140转换后的作为第2调制符号的奇偶校验符号XP取由不包含原点的cp(cp为1以上的整数)个信号点构成的信号点集合(以下称为“第2信号点集合scp”。)中的任意1个信号点元素。
信号点配置整形编码部110进行信号点配置整形，使得作为第1调制符号的信息符号XI取第1信号点集合sci中包含的信号点元素中的任意1个信号点元素。
符号复用部150对由第1符号映射部130转换后的作为第1调制符号的信息符号XI和由第2符号映射部140转换后的作为第2调制符号的奇偶校验符号XP进行复用，生成作为调制符号X的第3调制符号。符号复用部150将生成的作为第3调制符号的调制符号X输出到光发送器1具备的发送波形整形器10。
另外，例如由A.Elzanaty等在““Adaptive Coded Modulation for IM/DD Free-Space Optical Backhauling：A Probabilistic Shaping Approach”，IEEE Transactionson Communications，DOI：10.1109/TCOMM.2020.3006575，July 2020.”中公开了如下方法：针对从外部输入的通信对象比特，使用仅由应用概率的整形编码得到的整形比特构成的作为调制符号的信息符号、以及对保护整形比特的纠错码的奇偶校验比特进行转换而得到的作为调制符号的奇偶校验符号，转换成不同的调制符号并传输该调制符号。
参照图3，针对实施方式1的发送码处理装置100具备的符号复用部150所生成的作为第3调制符号的调制符号X的数据形式进行说明。
图3是示出实施方式1的发送码处理装置100具备的符号复用部150所生成的作为第3调制符号的调制符号X的数据形式的一例的说明图。
图3示出mi＝3、mp＝2的情况下的调制符号X的数据形式。
在实施方式1中，设第1符号映射部130和第2符号映射部140均进行一维调制来进行说明。第1符号映射部130和第2符号映射部140所进行的调制不限定于一维调制，也可以是多维调制。
在第1符号映射部130进行一维调制的情况下，例如，第1符号映射部130根据整形比特BSP而生成的信息符号XI为最大8值的脉冲振幅调制(Pulse Amplitude Mоdulatiоn：PAM)符号。此外，在第2符号映射部140进行一维调制的情况下，例如，第2符号映射部140根据奇偶校验比特BP而生成的奇偶校验符号XP为4值的PAM符号。以下，有时将n(n为正整数)值的PAM符号表述为nPAM。
图4是示出通过在作为“现有技术文献”而举出的作为“非专利文献1”的“G.Boecherer※2等，“Bandwidth Efficient and Rate-Matched Low-Density Parity-Check Coded Modulation”，IEEE Transactions on Communications，vоl.63，nо.12，pp.4651-4665，December 2015.(※2“Boecherer”中的“oe”将“o(元音变音)”表述为“oe”。)”中公开的以往的发送码处理方法而生成的信息(以下称为“以往的信息”。)的数据形式的一例的说明图。
如图4所示，例如，非专利文献1中公开的以往的发送码处理方法应用格雷编码，例如，作为以往的信息的8PAM符号能够取-7、-5、-3、-1、1、3、5或者7作为其值。
图5是示意性地示出作为通过非专利文献1中公开的以往的发送码处理方法而生成的信息的8PAM符号的比特的组合、振幅值、以及每个振幅值的概率的说明图。
关于作为以往的信息的8PAM符号，由3个比特构成的比特系统中的最上位比特(Most Significant Bit：MSB)用于切换PAM符号的正负的极性，该比特系统中的除了MSB之外的2个下位比特用于规定PAM符号的振幅的绝对值。
为了降低在加性高斯白噪声(Additive White Gaussian Noise：AWGN)通信路径中得到所希望的通信品质而需要的信噪比(Signal-to-Noise Ratio：SNR)，优选将PAM符号的绝对值整形为接近离散高斯分布的分布。因此，非专利文献1中公开的以往的发送码处理方法(以下简称为“以往的发送码处理方法”。)对MSB以外的比特进行整形，使得成为PAM符号的绝对值接近离散高斯分布的分布。
此外，由于奇偶校验比特无法整形，因此，在以往的发送码处理方法中，将奇偶校验比特配置到MSB区域中的规定的MSB，向MSB区域中的未配置奇偶校验比特的MSB区域分配未整形的从外部输入的通信对象比特的一部分。
在以往的发送码处理方法中，在PAM符号的绝对值为0的条件下，无法传输奇偶校验比特，因此，PAM符号的绝对值无法取0。因此，以往的发送码处理方法无法使用比4PAM符号小的次数的PAM符号。此外，以往的发送码处理方法由于PAM符号的值可能取0，因此，无法生成奇数的信号点数量的PAM符号。
与此相对，在实施方式1的发送码处理装置100中，全部的比特系统为整形对象，因此，例如能够生成8值、7值、6值、5值、4值、3值的PAM符号。
参照图6，对实施方式1的发送码处理装置100具备的第1符号映射部130所生成的作为第1调制符号的信息符号XI进行说明。
图6是示出实施方式1的发送码处理装置100具备的第1符号映射部130所生成的作为第1调制符号的信息符号XI的一例的说明图。
由第1符号映射部130生成的信息符号XI是PAM符号。
例如如图6中作为一例所示，第1符号映射部130生成8值、7值、6值、5值、4值、3值的PAM符号。在由第1符号映射部130生成的作为信息符号XI的PAM符号的信号点的数量为奇数的情况下，该PAM符号包含在信号点集合中振幅值为0的信号点。因此，第1符号映射部130能够生成信号点的数量为所需最小限度的PAM符号。第1符号映射部130通过生成信号点的数量为所需最小限度的PAM符号，能够增大PAM符号中的彼此相邻的信号点间的欧几里德距离。因此，第1符号映射部130能够降低基于PAM符号的传输用的信号的峰值平均功率比(以下称为“PAPR(Peak to Average Power Ratio)”。)。
作为结果，发送码处理装置100在传输低信息速率的通信对象比特串的情况下，能够不使用高值的QAM而生成理论性能高的发送信号。
参照图7，对实施方式1的发送码处理装置100具备的第2符号映射部140所生成的作为第2调制符号的奇偶校验符号XP进行说明。
图7是示出实施方式1的发送码处理装置100具备的第2符号映射部140所生成的作为第2调制符号的奇偶校验符号XP的一例的说明图。
例如如图7中作为一例所示，由第2符号映射部140生成的奇偶校验符号XP是信号点在振幅值从-A2到+A2之间均匀地分布的PAM符号。如果考虑通过对信息符号XI进行信号点配置整形而提高理论性能，则整形对象外的奇偶校验符号XP的信号点的数量优选被抑制为信息符号XI的信号点的数量以下。即，优选设mp为mi以下。此外，优选设cp为ci以下。
在信号点配置整形编码部110进行的信号点配置整形编码中，例如能够应用由T.Yoshida等在““Hierarchical Distribution Matching for ProbabilisticallyShaped Coded Modulation”，Journal of Lightwave Technology，vol.37，no.6，pp.1579-1589，March 2019.”中公开的公知技术。
该技术能够严格地规定出现在PAM符号中的信号点，此外，也能够对信息符号进行整形，使得可能出现在PAM符号中的信号点的出现概率接近高斯分布。反之，为了使基于PAM符号的传输用信号的PAPR最小化，该技术也能够以使振幅的绝对值较大的信号点的出现概率上升的方式对信息符号进行整形。在使振幅的绝对值较大的信号点的出现概率上升的情况下，相对于在图5所示的概率分布中PAM符号的振幅值较小的地方的概率最高而成为山状，PAM符号的振幅值较小的地方的概率最低而成为谷状。
另外，在光发送器1及接收侧的装置(以下称为“接收器”。)以及光发送器1与接收器之间均不包含光放大器或者仅包含光放大器的个数为1或2等非常少的个数的短距离光纤传输中，为了扩大损耗预算，优选降低基于PAM符号的传输用信号的PAPR。因此，在该短距离光纤传输中，优选将图6所示的信息符号XI的振幅的绝对值的最大值即A1与图7所示的奇偶校验符号XP的振幅的绝对值的最大值即A2设定为相等。
换言之，发送码处理装置100通过将信息符号XI的振幅的绝对值的最大值与奇偶校验符号XP的振幅的绝对值的最大值设定为相等，能够扩大短距离光纤传输中的损耗预算。
参照图8，对实施方式1的发送码处理装置100的主要部分的硬件结构进行说明。
图8A和图8B是示出实施方式1的发送码处理装置100的硬件结构的一例的图。
如图8A所示，发送码处理装置100由计算机构成，该计算机具有处理器801和存储器802。在存储器802中，存储有用于使该计算机作为信号点配置整形编码部110、系统纠错编码部120、第1符号映射部130、第2符号映射部140及符号复用部150发挥功能的程序。通过处理器801读出并执行存储于存储器802的程序，来实现信号点配置整形编码部110、系统纠错编码部120、第1符号映射部130、第2符号映射部140及符号复用部150的功能。
此外，如图8B所示，发送码处理装置100也可以由处理电路803构成。在该情况下，信号点配置整形编码部110、系统纠错编码部120、第1符号映射部130、第2符号映射部140及符号复用部150的功能也可以由处理电路803实现。
此外，发送码处理装置100也可以由处理器801、存储器802及处理电路803构成(未图示)。在该情况下，也可以是，信号点配置整形编码部110、系统纠错编码部120、第1符号映射部130、第2符号映射部140及符号复用部150的功能中的一部分功能由处理器801和存储器802实现，剩余的功能由处理电路803实现。
处理器801例如使用CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)、GPU(Graphics Processing Unit：图形处理单元)、微处理器、微控制器或者DSP(DigitalSignal Processor：数字信号处理器)。
存储器802例如使用半导体存储器或者磁盘。更具体而言，存储器802例如使用RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)、闪存、EPROM(Erasable Programmable ROM：可擦可编程只读存储器)、EEPROM(ElectricallyErasable Programmable Read-Only Memory：电可擦可编程只读存储器)、SSD(SolidState Drive：固态硬盘)、或者HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)。
处理电路803例如使用ASIC(Application Specific Integrated Circuit：专用集成电路)、PLD(Programmable Logic Device：可编程逻辑器件)、FPGA(Field-Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)、SoC(System-on-a-Chip：片上系统)、或者系统LSI(Large-Scale Integration：大规模集成)。
参照图9对实施方式1的发送码处理装置100的动作进行说明。
图9是示出实施方式1的发送码处理装置100的处理的一例的流程图。
发送码处理装置100重复执行图9所示的流程图的处理。
首先，在步骤ST910中，信号点配置整形编码部110取得通信对象比特。
接着，在步骤ST920中，信号点配置整形编码部110将通信对象比特转换成整形比特BSP。
接着，在步骤ST930中，系统纠错编码部120生成基于整形比特BSP的奇偶校验比特BP。
接着，在步骤ST940中，第1符号映射部130将整形比特BSP转换成作为第1调制符号的信息符号XI。
接着，在步骤ST950中，第2符号映射部140将奇偶校验比特BP转换成作为第2调制符号的奇偶校验符号XP。
接着，在步骤ST960中，符号复用部150对信息符号XI和奇偶校验符号XP进行复用，生成作为第3调制符号的调制符号X。
接着，在步骤ST970中，符号复用部150输出所生成的作为第3调制符号的调制符号X。
在步骤ST970之后，发送码处理装置100结束图9所示的流程图的处理，发送码处理装置100返回到步骤ST910的处理，重复执行图9所示的流程图的处理。
另外，步骤ST940的处理在从步骤ST920的处理完成之后到执行步骤ST960的处理为止的期间执行即可。
此外，在步骤ST930的处理完成之后执行步骤ST940的处理和步骤ST950的处理的情况下，步骤ST940的处理和步骤ST950的处理可以按照任意的顺序执行，也可以通过并行处理并行地执行。
如以上那样，实施方式1的发送码处理装置100构成为，具备：信号点配置整形编码部110，其对从外部输入的通信对象比特进行信号点配置整形编码，将通信对象比特转换成由mi列构成的整形比特BSP；系统纠错编码部120，其将由信号点配置整形编码部110转换后的整形比特BSP作为信息比特进行系统纠错编码，生成基于整形比特BSP的mp列的奇偶校验比特BP；第1符号映射部130，其将由信号点配置整形编码部110转换后的整形比特BSP转换成第1调制符号；第2符号映射部140，其将由系统纠错编码部120生成的奇偶校验比特BP转换成第2调制符号；以及符号复用部150，其对由第1符号映射部130转换后的第1调制符号和由第2符号映射部140转换后的第2调制符号进行复用，生成第3调制符号，第1调制符号取由包含原点的ci个信号点构成的第1信号点集合sci中的任意1个信号点元素，第2调制符号取由不包含原点的cp个信号点构成的第2信号点集合scp中的任意1个信号点元素，信号点配置整形编码部110进行使第1调制符号取第1信号点集合sci中包含的任意1个信号点元素的信号点配置整形。
通过像这样构成，发送码处理装置100在传输低信息速率的通信对象比特串的情况下，能够不使用高值的QAM而生成理论性能高的发送信号。
此外，如以上那样，发送码处理装置100构成为在上述结构的基础上，使mp为mi以下。
通过像这样构成，发送码处理装置100在传输低信息速率的通信对象比特串的情况下，与mp大于mi的情况相比，能够生成理论性能更高的发送信号。
此外，如以上那样，发送码处理装置100构成为在上述结构的基础上，使cp为ci以下。
通过像这样构成，发送码处理装置100在传输低信息速率的通信对象比特串的情况下，与cp大于ci的情况相比，能够生成理论性能更高的发送信号。
实施方式2.
参照图10至图16，对实施方式2的发送码处理装置100a和应用了发送码处理装置100a的光发送器1a进行说明。
参照图10，对实施方式2的光发送器1a的主要部分的结构进行说明。
图10是示出实施方式2的光发送器1a的主要部分的结构的一例的结构图。
光发送器1a具备发送码处理装置100a、发送波形整形器10、D/A转换器11、发送光源12、以及光调制器13。
实施方式2的光发送器1a与实施方式1的光发送器1相比，将实施方式1的发送码处理装置100变更为了发送码处理装置100a。
在图10中，针对与图1所示的块相同的块标注相同的标号并省略说明。
发送码处理装置100a取得从外部输入的通信对象比特，基于取得的通信对象比特，生成作为PAM符号的调制符号X。发送码处理装置100a将生成的调制符号X输出到发送波形整形器10。
参照图11，对实施方式2的发送码处理装置100a的主要部分的结构进行说明。
图11是示出实施方式2的发送码处理装置100a的主要部分的结构的一例的结构图。
发送码处理装置100a具备信号点配置整形编码部110、系统纠错编码部120a、第1符号映射部130a、第2符号映射部140a、以及符号复用部150。
实施方式2的发送码处理装置100a与实施方式1的发送码处理装置100相比，系统纠错编码部120、第1符号映射部130及第2符号映射部140被变更为系统纠错编码部120a、第1符号映射部130a及第2符号映射部140a。
在图11中，针对与图2所示的块相同的块标注相同的标号并省略说明。
另外，发送码处理装置100a可以在上述结构的基础上具备由发送波形整形器10构成的在图11中未图示的发送波形处理部，也可以具备在图11中未图示的发送波形处理部、以及由D/A转换器11构成的在图11中未图示的D/A转换部。在发送码处理装置100a在上述结构的基础上具备发送波形处理部的情况下，光发送器1a无需具备发送波形整形器10，此外，在发送码处理装置100a在上述结构的基础上具备发送波形处理部和D/A转换部的情况下，光发送器1a无需具备发送波形整形器10和D/A转换器11。
以下，设发送码处理装置100a不具备发送波形处理部和D/A转换部而进行说明。
系统纠错编码部120a将由信号点配置整形编码部110转换后的整形比特BSP作为信息比特进行系统纠错编码，生成基于整形比特BSP的mp列的奇偶校验比特BP。
参照图12，对实施方式2的发送码处理装置100a具备的系统纠错编码部120a的主要部分的结构进行说明。
图12是示出实施方式2的发送码处理装置100a具备的系统纠错编码部120a的主要部分的结构的一例的结构图。
系统纠错编码部120a具备比特标签转换部121、硬判决纠错编码部122、软判决纠错编码部123、以及奇偶校验比特复用部124。
实施方式2的第1信号点集合sci所包含的信号点元素的坐标由与第1信息符号的维数对应的Di(Di为2以上的整数)个一维坐标的组合表现。
比特标签转换部121使投射到Di个一维坐标中的1个一维坐标上的信号点元素对应于mi1(mi1为1以上且mi以下的整数)列的比特，针对mi1列中的除了作为最下位比特(Least Significant Bit：LSB)的BSP1L之外的上位比特BSP1M，进行按照格雷编码的比特分配。此外，比特标签转换部121针对mi1列中的LSB，进行组分割用的比特分配。通过以上方式，比特标签转换部121生成由mi1列构成的一维整形比特(以下表述为“一维整形比特BSP1”。)。
硬判决纠错编码部122将由比特标签转换部121生成的由mi1列构成的一维整形比特BSP1的从MSB到LSB的全部比特作为信息比特进行系统硬判决纠错编码，生成硬判决纠错奇偶校验比特(以下称为“硬判决纠错奇偶校验比特BPHF”。)。
软判决纠错编码部123将由比特标签转换部121生成的由mi1列构成的一维整形比特BSP1的LSB即BSP1L和由硬判决纠错编码部122生成的硬判决纠错奇偶校验比特BPHF作为信息比特进行系统软判决纠错编码，生成软判决纠错奇偶校验比特(以下称为“软判决纠错奇偶校验比特BPSF”。)。
奇偶校验比特复用部124对由硬判决纠错编码部122生成的硬判决纠错奇偶校验比特BPHF和由软判决纠错编码部123生成的软判决纠错奇偶校验比特BPSF进行复用，生成奇偶校验比特BP。
通过如以上那样构成，系统纠错编码部120a生成基于整形比特BSP的mp列的奇偶校验比特BP。
第1符号映射部130a将由信号点配置整形编码部110转换后的整形比特BSP转换成作为第1调制符号的信息符号XI。
具体而言，第1符号映射部130a通过使用以下满足比特与符号的对应关系的规则进行符号映射，从而将整形比特BSP转换成信息符号XI，该规则为，针对mi1列中的除了作为LSB的BSP1L之外的作为上位比特的BSP1M，进行按照格雷编码的比特分配，针对mi1列中的作为LSB的BSP1L，进行组分割用的比特分配。
第2符号映射部140a将由系统纠错编码部120a生成的奇偶校验比特BP转换成作为第2调制符号的奇偶校验符号XP。
具体而言，第2符号映射部140a通过进行使用了格雷编码的符号映射，将奇偶校验比特BP转换成奇偶校验符号XP。
符号复用部150对由第1符号映射部130a转换后的作为第1调制符号的信息符号XI和由第2符号映射部140a转换后的作为第2调制符号的奇偶校验符号XP进行复用，生成作为调制符号X的第3调制符号。符号复用部150将生成的作为第3调制符号的调制符号X输出到光发送器1a具备的发送波形整形器10。
参照图13，对实施方式2的发送码处理装置100a具备的符号复用部150所生成的作为第3调制符号的调制符号X的数据形式进行说明。
图13是示出实施方式2的发送码处理装置100a具备的符号复用部150所生成的作为第3调制符号的调制符号X的数据形式的一例的说明图。
图13示出mi＝3、mp＝2的情况下的调制符号X的数据形式。
另外，在实施方式2中，设第1符号映射部130a和第2符号映射部140a均进行一维调制来进行说明。第1符号映射部130a和第2符号映射部140a所进行的调制不限定于一维调制，也可以是多维调制。
参照图14，对实施方式2的发送码处理装置100a具备的第1符号映射部130a所使用的符号映射规则进行说明。
图14A和图14B是示出实施方式2的发送码处理装置100a具备的第1符号映射部130a所使用的符号映射规则的一例的说明图。
具体而言，图14是示出一维整形比特BSP1与作为一维的PAM符号的信息符号XI之间的对应关系的一例的说明图。
图14A所示的符号映射规则例如能够用于4值、6值、8值、10值、12值、14值、16值的PAM符号的符号映射。此外，图14B所示的符号映射规则例如能够用于3值、5值、7值、9值、11值、13值、15值的PAM符号的符号映射。
例如，比特标签转换部121首先生成25值的QAM信号。接着，比特标签转换部121将生成的25值的QAM信号转换成与2个系统的一维分别对应的5值的PAM符号，由此，生成2个系统的PAM符号。25值的QAM信号能够由2个系统的PAM符号表述，该PAM符号是各系统中的值为5值的PAM符号。这里，5值的PAM符号能够由3比特表述。
在上述的例子中，比特标签转换部121进行以下处理：将能够由5比特表述的0至24的25值的整数值的QAM信号分解为使用0至4的5值的整数值的2个系统的整数值，将作为分解后的2个系统的整数值的5值转换成各系统的比特数为3的2个系统的PAM符号，即，合计为6比特。
在图14B所示的符号映射规则中，5值的PAM符号的信号点集合为{-4，-2，0，2，4}，与这些信号点对应的比特能够由{0010，0001，0000，1001，1000}、或者去除始终为0的从上位起第2位的不使用比特之外的{010，001，000，101，100}表述。
另外，在上述的例子中，设比特标签转换部121生成25值的QAM信号而进行了说明，但比特标签转换部121所生成的QAM信号不限定于25值，也可以是9值或49值等。
通过如以上那样构成，第1符号映射部130a能够生成信号点的数量成为所需最小限度的PAM符号。第1符号映射部130a通过生成信号点的数量成为所需最小限度的PAM符号，能够增大PAM符号中的彼此相邻的信号点间的欧几里德距离。因此，第1符号映射部130能够降低基于PAM符号的传输用信号的PAPR。
作为结果，发送码处理装置100a在传输低信息速率的通信对象比特串的情况下，能够不使用高值的QAM而生成理论性能高的发送信号，并且，能够降低电路安装上的性能劣化或硬件安装上的性能劣化，进行性能劣化小的光纤传输。
另外，发送码处理装置100a将所需最低限度的信号点数量的PAM符号作为原型，并且对各信号点的出现概率进行控制，或者使不同的信号点数量的PAM符号混合，由此，也能够以细粒度变更信息速率。
参照图15，对实施方式2的发送码处理装置100a具备的符号复用部150所生成的作为第3调制符号的调制符号X的数据形式中的纠错的信息比特区域以及奇偶校验比特的区域进行说明。
图15A和图15B是示出实施方式2的发送码处理装置100a具备的符号复用部150所生成的作为第3调制符号的调制符号X的数据形式中的纠错的信息比特区域以及奇偶校验比特的区域的分区的一例的说明图。
由硬判决纠错编码部122进行的系统硬判决纠错编码保护除了软判决纠错奇偶校验比特BPSF之外的全部区域的比特。由软判决纠错编码部123进行的系统软判决纠错编码保护一维整形比特BSP1的LSB即BSP1L和硬判决纠错奇偶校验比特BPHF。
图15A所示的调制符号X的数据形式是如下情况下的数据形式的一例：信息符号XI为最大8值的PAM符号，且奇偶校验符号XP为4值的PAM符号。图15B所示的调制符号X的数据形式是如下情况下的数据形式的一例：信息符号XI为最大4值的PAM符号，且奇偶校验符号XP为2值的PAM符号。
实施方式2的发送码处理装置100a应用通过硬判决纠错和软判决纠错这样的强度不同的2个码而保护不同的信号区域的多级编码。作为接收侧的装置的接收器通过与发送码处理装置100a具备的系统纠错编码部120a所进行的多级编码相反的步骤来进行多阶段解码。通过以上那样的多级编码/多阶段解码，能够缩小软判决纠错的保护区域。因此，通过使用应用了发送码处理装置100a的发送器1a，能够削减消耗功率特别大的软判决纠错解码的消耗功率。
另外，实施方式2的发送码处理装置100a具备的信号点配置整形编码部110、系统纠错编码部120a、第1符号映射部130a、第2符号映射部140a及符号复用部150的各功能可以由在实施方式1的图8A和图8B中示出一例的硬件结构中的处理器801和存储器802实现，或者也可以由处理电路803实现。
参照图16，对实施方式2的发送码处理装置100a的动作进行说明。
图16A是示出实施方式2的发送码处理装置100a的处理的一例的流程图。
发送码处理装置100a重复执行图16A所示的流程图的处理。
首先，在步骤ST1610中，信号点配置整形编码部110取得通信对象比特。
接着，在步骤ST1620中，信号点配置整形编码部110将通信对象比特转换成整形比特BSP。
接着，在步骤ST1630中，系统纠错编码部120a生成基于整形比特BSP的奇偶校验比特BP。
接着，在步骤ST1640中，第1符号映射部130a将整形比特BSP转换成作为第1调制符号的信息符号XI。
接着，在步骤ST1650中，第2符号映射部140a将奇偶校验比特BP转换成作为第2调制符号的奇偶校验符号XP。
接着，在步骤ST1660中，符号复用部150对信息符号XI和奇偶校验符号XP进行复用，生成作为第3调制符号的调制符号X。
接着，在步骤ST1670中，符号复用部150输出所生成的作为第3调制符号的调制符号X。
在步骤ST1670之后，发送码处理装置100a结束图16A所示的流程图的处理，发送码处理装置100a返回到步骤ST1610的处理，重复执行图16A所示的流程图的处理。
另外，步骤ST1640的处理在从步骤ST1620的处理完成之后到步骤ST1660的处理执行之前的期间执行即可。
此外，在步骤ST1630的处理完成之后执行步骤ST1640的处理和步骤ST1650的处理的情况下，步骤ST1640的处理和步骤ST1650的处理可以按照任意的顺序执行，也可以通过并行处理并行地执行。
图16B是示出实施方式2的发送码处理装置100a具备的系统纠错编码部120a的处理的一例的流程图。
具体而言，图16B是示出图16A所示的步骤ST1630中的内部处理的一例的流程图。
在图16A所示的步骤ST1620之后，首先，在步骤ST1631中，比特标签转换部121生成一维整形比特BSP1。
接着，在步骤ST1632中，硬判决纠错编码部122生成硬判决纠错奇偶校验比特BPHF。
接着，在步骤ST1633中，软判决纠错编码部123生成软判决纠错奇偶校验比特BPSF。
接着，在步骤ST1634中，奇偶校验比特复用部124对硬判决纠错奇偶校验比特BPHF和软判决纠错奇偶校验比特BPSF进行复用，生成奇偶校验比特BP。
在步骤ST1634之后，系统纠错编码部120a结束图16B所示的流程图的处理，发送码处理装置100a执行图16A所示的步骤ST1640的处理。
如以上那样，实施方式2的发送码处理装置100a构成为，具备：信号点配置整形编码部110，其对从外部输入的通信对象比特进行信号点配置整形编码，将通信对象比特转换成由mi列构成的整形比特BSP；系统纠错编码部120a，其将由信号点配置整形编码部110转换后的整形比特BSP作为信息比特进行系统纠错编码，生成基于整形比特BSP的mp列的奇偶校验比特BP；第1符号映射部130a，其将由信号点配置整形编码部110转换后的整形比特BSP转换成第1调制符号；第2符号映射部140a，其将由系统纠错编码部120a生成的奇偶校验比特BP转换成第2调制符号；以及符号复用部150，其对由第1符号映射部130a转换后的第1调制符号和由第2符号映射部140a转换后的第2调制符号进行复用，生成第3调制符号，第1调制符号取由包含原点的ci个信号点构成的第1信号点集合sci中的任意1个信号点元素，第2调制符号取由不包含原点的cp个信号点构成的第2信号点集合scp中的任意1个信号点元素，信号点配置整形编码部110进行使第1调制符号取第1信号点集合sci中包含的任意1个信号点元素的信号点配置整形。
此外，实施方式2的发送码处理装置100a在上述结构的基础上，第1信号点集合sci所包含的信号点元素的坐标由与第1信息符号的维数对应的Di(Di为2以上的整数)个一维坐标的组合来表现，系统纠错编码部120a具有：比特标签转换部121，其使投射到Di个一维坐标中的1个一维坐标上的信号点元素对应于mi1列的比特，针对mi1列中的除了最下位比特BSP1L之外的上位比特BSP1M进行按照格雷编码的比特分配，并且，针对mi1列中的最下位比特BSP1L进行组分割用的比特分配，由此，生成由mi1列构成的一维整形比特BSP1；硬判决纠错编码部122，其将由比特标签转换部121生成的由mi1列构成的一维整形比特BSP1的从最上位到最下位的全部比特作为信息比特进行系统硬判决纠错编码，生成硬判决纠错奇偶校验比特BPHF；软判决纠错编码部123，其将由比特标签转换部121生成的由mi1列构成的一维整形比特BSP1的最下位比特BSP1L和由硬判决纠错编码部122生成的硬判决纠错奇偶校验比特BPHF作为信息比特进行系统软判决纠错编码，生成软判决纠错奇偶校验比特BPSF；以及奇偶校验比特复用部124，其对由硬判决纠错编码部122生成的硬判决纠错奇偶校验比特BPHF和由软判决纠错编码部123生成的软判决纠错奇偶校验比特BPSF进行复用，生成奇偶校验比特BP。
通过像这样构成，发送码处理装置100a在传输低信息速率的通信对象比特串的情况下，能够不使用高值的QAM而生成理论性能高的发送信号。
此外，通过像这样构成，发送码处理装置100a应用通过硬判决纠错和软判决纠错这样的强度不同的2个码而保护不同的信号区域的多级编码。发送码处理装置100a能够通过该多级编码，进行基于软判决纠错的保护区域的缩小。作为结果，发送码处理装置100a能够削减在接收侧的装置中消耗功率特别大的软判决纠错解码的消耗功率。
此外，如以上那样，实施方式2的发送码处理装置100a在上述结构的基础上，构成为，第1符号映射部130a针对mi1列中的除了最下位比特BSP1L之外的上位比特BSP1M进行按照格雷编码的比特分配，针对mi1列中的最下位比特BSP1L进行组分割用的比特分配，由此进行使用了满足比特与符号的对应关系的规则的符号映射，将整形比特BSP转换成第1调制符号，第2符号映射部140a进行使用了格雷编码的符号映射，将奇偶校验比特BP转换成第2调制符号。
通过像这样构成，发送码处理装置100a在传输低信息速率的通信对象比特串的情况下，能够不使用高值的QAM而生成理论性能高的发送信号。
此外，通过像这样构成，发送码处理装置100a能够使信号点的数量成为所需最小限度。通过使信号点的数量成为所需最小限度，发送码处理装置100a能够增大PAM符号中的彼此相邻的信号点间的欧几里德距离，能够降低基于PAM符号的传输用信号的PAPR。作为结果，发送码处理装置100a在传输低信息速率的通信对象比特串的情况下，能够不使用高值的QAM而生成理论性能高的发送信号，并且能够降低电路安装上的性能劣化或硬件安装上的性能劣化，进行性能劣化小的光纤传输。
实施方式3.
参照图17至图20，对实施方式3的发送码处理装置100b以及应用了发送码处理装置100b的光发送器1b进行说明。
参照图17，对实施方式3的光发送器1b的主要部分的结构进行说明。
图17是示出实施方式3的光发送器1b的主要部分的结构的一例的结构图。
光发送器1b具备发送码处理装置100b、发送波形整形器10、D/A转换器11、发送光源12以及光调制器13。
实施方式3的光发送器1b与实施方式1的光发送器1相比，将实施方式1的发送码处理装置100变更为了发送码处理装置100b。
在图17中，针对与图1所示的块相同的块标注相同的标号并省略说明。
发送码处理装置100b取得从外部输入的通信对象比特，基于取得的通信对象比特，生成作为PAM符号的调制符号X。发送码处理装置100b将生成的调制符号X输出到发送波形整形器10。
参照图18，对实施方式3的发送码处理装置100b的主要部分的结构进行说明。
图18是示出实施方式3的发送码处理装置100b的主要部分的结构的一例的结构图。
发送码处理装置100b具备信号点配置整形编码部110、系统纠错编码部120、第1符号映射部130、第2符号映射部140、符号复用部150、以及复旋转部160。
实施方式3的发送码处理装置100b与实施方式1的发送码处理装置100相比，追加了复旋转部160。
在图18中，针对与图2所示的块相同的块标注相同的标号并省略说明。
另外，发送码处理装置100b可以在上述结构的基础上具备由发送波形整形器10构成的在图18中未图示的发送波形处理部，也可以具备在图18中未图示的发送波形处理部、以及由D/A转换器11构成的在图18中未图示的D/A转换部。在发送码处理装置100b在上述结构的基础上具备发送波形处理部的情况下，光发送器1b无需具备发送波形整形器10，此外，在发送码处理装置100b在上述结构的基础上具备发送波形处理部和D/A转换部的情况下，光发送器1b无需具备发送波形整形器10和D/A转换器11。
以下，设发送码处理装置100b不具备发送波形处理部和D/A转换部而进行说明。
此外，发送码处理装置100b也可以取代系统纠错编码部120、第1符号映射部130及第2符号映射部140，而具备实施方式2的发送码处理装置100a具备的系统纠错编码部120a、第1符号映射部130a及第2符号映射部140a。
以下，设发送码处理装置100b具备系统纠错编码部120、第1符号映射部130及第2符号映射部140而进行说明。
符号复用部150对由第1符号映射部130转换后的作为第1调制符号的信息符号XI和由第2符号映射部140转换后的作为第2调制符号的奇偶校验符号XP进行复用，生成第3调制符号。符号复用部150将生成的第3调制符号输出到复旋转部160。
复旋转部160针对由符号复用部150生成的第3调制符号，以每一维度的PAPR变小的方式施加任意的复旋转，由此生成调制符号X。复旋转部160将生成的调制符号X输出到光发送器1b具备的发送波形整形器10。
参照图19，对实施方式3的发送码处理装置100b具备的复旋转部160所生成的调制符号X中的复平面上的信号点配置进行说明。
图19A是示出实施方式3的发送码处理装置100b具备的符号复用部150向复旋转部160输出的第3调制符号中的复平面上的信号点配置的一例的说明图。
具体而言，图19A所示的第3调制符号中的复平面上的信号点配置是符号复用部150向复旋转部160输出的第3调制符号所包含的信息符号XI为9值的QAM符号的情况下的信号点偏置。
符号复用部150向复旋转部160输出的第3调制符号所包含的信息符号XI不限定于9值的QAM符号。
以下，设符号复用部150向复旋转部160输出的第3调制符号所包含的信息符号XI为9值的QAM符号而进行说明。
在符号复用部150向复旋转部160输出的第3调制符号所包含的信息符号XI为9值的QAM符号的情况下，信息符号XI在每一维度中为3值的PAM符号。另外，一维整形比特BSP1与作为信息符号XI的3值的PAM符号之间的对应关系遵循于图14B所示的符号映射规则。即，在信息符号XI的值为“2”的情况下，一维整形比特BSP1成为“0001”，当仅用第1位和第4位对其进行表现时，成为“01”。此外，在信息符号XI的值为“0”的情况下，一维整形比特BSP1成为“0000”，当仅用第1位和第4位对其进行表现时，成为“00”。此外，在信息符号XI的值为“-2”的情况下，一维整形比特BSP1成为“1001”，当仅用第1位和第4位对其进行表现时，成为“11”。
此外，符号复用部150向复旋转部160输出的第3调制符号所包含的奇偶校验符号XP是4值相位调制(以下称为“QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)”。)。在奇偶校验符号XP是QPSK的情况下，在每一维度中为2值的PAM符号。以下，设2值的PAM的信号坐标为“1”或“-1”。
图19B是示出实施方式3的发送码处理装置100b具备的符号复用部150向复旋转部160输出的第3调制符号中的复平面上的信号点配置的一例的说明图。
具体而言，图19B所示的第3调制符号中的复平面上的信号点配置是符号复用部150向复旋转部160输出的第3调制符号所包含的信息符号XI为5值的QAM符号的情况下的信号点配置。
图19B所示的第3调制符号中的复平面上的信号点配置与图19A所示的第3调制符号中的复平面上的信号点配置中的去除了由全黑圆表示的4个点的信号点配置相等。
图19C是实施方式3的发送码处理装置100b具备的复旋转部160所生成的调制符号X中的复平面上的信号点配置的一例的说明图。
复旋转部160使图19B所示的第3调制符号中的复平面上的信号点中的、第3调制符号所包含的信息符号XI的信号点在复平面内例如相位旋转45度，由此降低基于PAM符号的传输用信号的每一维度的PAPR。
通过复旋转部160对由符号复用部150生成的第3调制符号施加复旋转，从而与复旋转前相比，发送码处理装置100b能够降低基于PAM符号的传输用信号的每一维度的PAPR。
具体而言，例如，通过复旋转部160对第3调制符号施加复旋转而将图19B所示的信号点配置变更为图19C所示的信号点配置，从而与复旋转前相比，发送码处理装置100b能够将基于PAM符号的传输用信号的每一维度的PAPR降低到大约一半。
另外，发送码处理装置100b也可以如实施方式1所说明的那样，将5值的QAM符号或9值的QAM符号等作为原型，并且对各信号点的出现概率进行控制。发送码处理装置100b例如通过将5值的QAM符号或9值的QAM符号作为原型并对各信号点的出现概率进行控制，由此相比于在以往的发送码处理方法中将16值的QAM符号作为原型的情况，能够进一步降低基于PAM符号的传输用信号的PAPR。作为结果，发送码处理装置100b在传输低信息速率的通信对象比特串的情况下，能够不使用高值的QAM而生成理论性能高的发送信号，并且能够进一步降低电路安装上的性能劣化或者硬件安装上的性能劣化。另外，基于5值的QAM符号或9值的QAM符号的信号的传输在超长距离光纤传输中是有用的。
另外，实施方式3的发送码处理装置100b具备的信号点配置整形编码部110、系统纠错编码部120、第1符号映射部130、第2符号映射部140、符号复用部150及复旋转部160的各功能可以由在实施方式1的图8A和图8B中示出一例的硬件结构中的处理器801和存储器802实现，或者也可以由处理电路803实现。
参照图20，对实施方式3的发送码处理装置100b的动作进行说明。
图20是示出实施方式3的发送码处理装置100b的处理的一例的流程图。
发送码处理装置100b重复执行图20所示的流程图的处理。
首先，在步骤ST2010中，信号点配置整形编码部110取得通信对象比特。
接着，在步骤ST2020中，信号点配置整形编码部110将通信对象比特转换成整形比特BSP。
接着，在步骤ST2030中，系统纠错编码部120生成基于整形比特BSP的奇偶校验比特BP。
接着，在步骤ST2040中，第1符号映射部130将整形比特BSP转换成作为第1调制符号的信息符号XI。
接着，在步骤ST2050中，第2符号映射部140将奇偶校验比特BP转换成作为第2调制符号的奇偶校验符号XP。
接着，在步骤ST2060中，符号复用部150对信息符号XI和奇偶校验符号XP进行复用，生成第3调制符号。
接着，在步骤ST2070中，复旋转部160通过对第3调制符号施加复旋转而生成调制符号X。
接着，在步骤ST2080中，复旋转部160输出所生成的调制符号X。
在步骤ST2080之后，发送码处理装置100b结束图20所示的流程图的处理，发送码处理装置100b返回到步骤ST2010的处理，重复执行图20所示的流程图的处理。
另外，步骤ST2040的处理在从步骤ST2020的处理完成之后到步骤ST2060的处理执行之前的期间执行即可。
此外，在步骤ST2030的处理完成之后执行步骤ST2040的处理和步骤ST2050的处理的情况下，步骤ST2040的处理和步骤ST2050的处理可以按照任意的顺序执行，也可以通过并行处理并行地执行。
如以上那样，实施方式3的发送码处理装置100b构成为，具备：信号点配置整形编码部110，其对从外部输入的通信对象比特进行信号点配置整形编码，将通信对象比特转换成由mi列构成的整形比特BSP；系统纠错编码部120，其将由信号点配置整形编码部110转换后的整形比特BSP作为信息比特进行系统纠错编码，生成基于整形比特BSP的mp列的奇偶校验比特BP；第1符号映射部130，其将由信号点配置整形编码部110转换后的整形比特BSP转换成第1调制符号；第2符号映射部140，其将由系统纠错编码部120生成的奇偶校验比特BP转换成第2调制符号；符号复用部150，其对由第1符号映射部130转换后的第1调制符号和由第2符号映射部140转换后的第2调制符号进行复用，生成第3调制符号；以及复旋转部160，其针对由符号复用部150生成的第3调制符号，以每一维度的峰值平均功率比变小的方式施加任意的复旋转，第1调制符号取由包含原点的ci个信号点构成的第1信号点集合sci中的任意1个信号点元素，第2调制符号取由不包含原点的cp个信号点构成的第2信号点集合scp中的任意1个信号点元素，信号点配置整形编码部110进行使第1调制符号取第1信号点集合sci中包含的任意1个信号点元素的信号点配置整形。
通过像这样构成，发送码处理装置100b在传输低信息速率的通信对象比特串的情况下，能够不使用高值的QAM而生成理论性能高的发送信号，并且与复旋转前相比，能够降低基于PAM符号的传输用信号的每一维度的PAPR。作为结果，发送码处理装置100b在传输低信息速率的通信对象比特串的情况下，能够不使用高值的QAM而生成理论性能高的发送信号，并且能够降低电路安装上的性能劣化或硬件安装上的性能劣化。
另外，本公开能够在该发明的范围内进行各实施方式的自由组合或者各实施方式的任意的结构要素的变形、或者在各实施方式中能够省略任意的结构要素。
产业上的可利用性
本公开适合于以下的光通信系统，该光通信系统为，在从光发送器向接收侧的装置发送信息时，通过光发送器对要发送的信息进行纠错编码，通过接收侧的装置对接收到的信息进行纠错。
附图标记说明
1、1a、1b光发送器，10发送波形整形器，11D/A转换器，12发送光源，13光调制器，100、100a、100b发送码处理装置，110信号点配置整形编码部，120、120a系统纠错编码部，121比特标签转换部，122硬判决纠错编码部，123软判决纠错编码部，124奇偶校验比特复用部，130、130a第1符号映射部，140、140a第2符号映射部，150符号复用部，160复旋转部，801处理器，802存储器，803处理电路。

Claims (8)

1.一种发送码处理装置，其特征在于，
所述发送码处理装置具备：
信号点配置整形编码部，其对从外部输入的通信对象比特进行信号点配置整形编码，将所述通信对象比特转换成由mi列构成的整形比特，mi为1以上的整数；
系统纠错编码部，其将所述信号点配置整形编码部转换后的所述整形比特作为信息比特进行系统纠错编码，生成基于所述整形比特的mp列的奇偶校验比特，mp为1以上的整数；
第1符号映射部，其将所述信号点配置整形编码部转换后的所述整形比特转换成第1调制符号；
第2符号映射部，其将所述系统纠错编码部生成的所述奇偶校验比特转换成第2调制符号；以及
符号复用部，其对所述第1符号映射部转换后的所述第1调制符号和所述第2符号映射部转换后的所述第2调制符号进行复用，生成第3调制符号，
所述第1调制符号取由包含原点的ci个信号点构成的第1信号点集合中的任意1个信号点元素，ci为1以上的整数，
所述第2调制符号取由不包含所述原点的cp个信号点构成的第2信号点集合中的任意1个信号点元素，cp为1以上的整数，
所述信号点配置整形编码部进行使所述第1调制符号取所述第1信号点集合中包含的任意1个信号点元素的信号点配置整形。
2.根据权利要求1所述的发送码处理装置，其特征在于，
使mp为mi以下。
3.根据权利要求1所述的发送码处理装置，其特征在于，
使cp为ci以下。
4.根据权利要求1所述的发送码处理装置，其特征在于，
所述发送码处理装置具备复旋转部，该复旋转部针对由所述符号复用部生成的所述第3调制符号，以每一维度的峰值平均功率比变小的方式施加任意的复旋转。
5.根据权利要求1所述的发送码处理装置，其特征在于，
包含在所述第1信号点集合中的所述信号点元素的坐标由与第1信息符号的维数对应的Di个一维坐标的组合来表现，Di为2以上的整数，
所述系统纠错编码部具有：
比特标签转换部，其使投射到所述Di个一维坐标中的1个一维坐标上的所述信号点元素对应于mi1列的比特，针对所述mi1列中的除了最下位比特之外的上位比特进行按照格雷编码的比特分配，并且，针对所述mi1列中的所述最下位比特进行组分割用的比特分配，由此，生成由所述mi1列构成的一维整形比特，其中，mi1为1以上且mi以下的整数；
硬判决纠错编码部，其将所述比特标签转换部生成的由所述mi1列构成的所述一维整形比特的从最上位到最下位的全部比特作为信息比特进行系统硬判决纠错编码，生成硬判决纠错奇偶校验比特；
软判决纠错编码部，其将所述比特标签转换部生成的由所述mi1列构成的所述一维整形比特的所述最下位比特和所述硬判决纠错编码部生成的所述硬判决纠错奇偶校验比特作为信息比特进行系统软判决纠错编码，生成软判决纠错奇偶校验比特；以及
奇偶校验比特复用部，其对所述硬判决纠错编码部生成的所述硬判决纠错奇偶校验比特和所述软判决纠错编码部生成的所述软判决纠错奇偶校验比特进行复用，生成所述奇偶校验比特。
6.根据权利要求1所述的发送码处理装置，其特征在于，
所述第1符号映射部针对mi1列中的除了最下位比特之外的上位比特进行按照格雷编码的比特分配，针对所述mi1列中的所述最下位比特进行组分割用的比特分配，由此进行使用了满足比特与符号的对应关系的规则的符号映射，将所述整形比特转换成所述第1调制符号，其中，mi1为1以上且mi以下的整数，
所述第2符号映射部进行使用了格雷编码的符号映射，将所述奇偶校验比特转换成所述第2调制符号。
7.一种光发送器，其特征在于，
所述光发送器具备：
权利要求1所述的发送码处理装置；
发送波形整形器，其将所述发送码处理装置生成的所述第3调制符号转换成数字基带信号；
D/A转换器，其将所述发送波形整形器转换后的所述数字基带信号转换成模拟电信号；
发送光源，其发出无调制光；以及
光调制器，其通过由所述D/A转换器转换后的所述模拟电信号对所述发送光源发出的所述无调制光进行调制。
8.一种发送码处理方法，其特征在于，
所述发送码处理方法具备：
信号点配置整形编码步骤，信号点配置整形编码部对从外部输入的通信对象比特进行信号点配置整形编码，将所述通信对象比特转换成由mi列构成的整形比特，mi为1以上的整数；
系统纠错编码步骤，系统纠错编码部将通过所述信号点配置整形编码步骤转换后的所述整形比特作为信息比特进行系统纠错编码，生成基于所述整形比特的mp列的奇偶校验比特，mp为1以上的整数；
第1符号映射步骤，第1符号映射部将通过所述信号点配置整形编码步骤转换后的所述整形比特转换成第1调制符号；
第2符号映射步骤，第2符号映射部将通过所述系统纠错编码步骤生成的所述奇偶校验比特转换成第2调制符号；以及
符号复用步骤，符号复用部对通过所述第1符号映射步骤转换后的所述第1调制符号和通过所述第2符号映射步骤转换后的所述第2调制符号进行复用，生成第3调制符号，
所述第1调制符号取由包含原点的ci个信号点构成的第1信号点集合中的任意1个信号点元素，ci为1以上的整数，
所述第2调制符号取由不包含所述原点的cp个信号点构成的第2信号点集合中的任意1个信号点元素，cp为1以上的整数，
所述信号点配置整形编码部在所述信号点配置整形编码步骤中，进行使所述第1调制符号取所述第1信号点集合中包含的任意1个信号点元素的信号点配置整形。
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