JP2008061149A - Optical communication system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、符号化した光信号を送受信する光CDM(Code Division Multiplex)方式の光通信システムに関する。 The present invention relates to an optical CDM (Code Division Multiplex) optical communication system that transmits and receives an encoded optical signal.
既設の光通信システムに影響を与えずに、既設の光通信システムに新たに光通信システムを追加する方法として、光CDM方式が有望視されている。光CDM方式では、広帯域の光周波数幅又は時間幅に拡散符号に従って光信号を拡散することで、その符号化利得により、既設の光通信システムに影響を与えない弱い強度の光信号で通信することが可能となるためである。 The optical CDM system is promising as a method for newly adding an optical communication system to an existing optical communication system without affecting the existing optical communication system. In the optical CDM system, an optical signal is spread in accordance with a spread code over a wide-band optical frequency width or time width, and communication is performed with a weak intensity optical signal that does not affect an existing optical communication system due to the coding gain. This is because it becomes possible.
ここで、消光比8〜12dBと想定される既設の光通信システムに影響を与えない光信号の強度レベルは、その数%と十分小さなものが要求される。従って、既設の光通信システムにおいて伝送する光信号の強度は、追加する光CDM方式の光通信システムにおいて伝送する光信号の強度と比較して極めて大きい。そのため、光CDM方式の光通信システムにとっては既設の光通信システムにおいて伝送する光信号が妨害光として作用する。このような妨害光に対する十分な符号化利得の確保は、光周波数帯域幅の拡大を要するため、光伝送路における波長分散に起因する信号波形の劣化により制限される問題がある。また、光検波器が飽和する問題がある。 Here, the intensity level of the optical signal that does not affect the existing optical communication system assumed to have an extinction ratio of 8 to 12 dB is required to be as small as several percent. Therefore, the intensity of the optical signal transmitted in the existing optical communication system is extremely large as compared with the intensity of the optical signal transmitted in the added optical CDM optical communication system. Therefore, for an optical CDM optical communication system, an optical signal transmitted in the existing optical communication system acts as interference light. Ensuring sufficient coding gain for such interference light requires expansion of the optical frequency bandwidth, and thus has a problem that it is limited by signal waveform deterioration caused by chromatic dispersion in the optical transmission line. In addition, there is a problem that the optical detector is saturated.
このような問題を解決する方法として、光信号を構成する各光チップに入力される光の強度を一定の値で制限するハードリミッタの技術がある(例えば、特許文献1及び非特許文献1を参照。)。
As a method for solving such a problem, there is a hard limiter technique that limits the intensity of light input to each optical chip constituting an optical signal with a constant value (for example,
しかし、符号間干渉を十分に抑制できるバイポーラ符号及び擬似バイポーラ符号を用いる場合、符号間干渉を抑制するためのハードリミッタによる抑制の下限は、符号化された光信号を構成する光チップ毎に使用中の全光信号の入力の総和がある光チップに到達しうる最大の強度となる。互いに直交する符号化系列に属する符号で符号化した一群の光信号をすべて用いる場合、あるチップに到達しうる最大の光チップ数と、符号が合致する復号器で復号した時の光信号を構成する光チップ数とが略等しい。そのため、妨害光の影響を軽減するためにハードリミッタによる抑制の下限をさげると、多重数が制限される問題がある。 However, when using bipolar codes and pseudo-bipolar codes that can sufficiently suppress intersymbol interference, the lower limit of suppression by the hard limiter for suppressing intersymbol interference is used for each optical chip that constitutes the encoded optical signal. The total sum of all optical signal inputs is the maximum intensity that can reach the optical chip. When all of a group of optical signals encoded with codes belonging to mutually orthogonal encoded sequences are used, the maximum number of optical chips that can reach a certain chip and the optical signal when decoded by a decoder that matches the code are configured. The number of optical chips to be performed is approximately equal. Therefore, if the lower limit of suppression by the hard limiter is reduced in order to reduce the influence of interference light, there is a problem that the number of multiplexing is limited.
また、妨害光を受信する光チップを復号対象としない方法が推測されるが、この方法は以下に示す問題がある。ここで、擬似バイポーラ符号として用いられるM系列符号に従って符号化した光信号を例に説明する。符号長をL(=2k+1)とすると、送信側で光を送信して受信側でプラスとして取り扱う光チップはk+1で、送信側で光を送信せず受信側でマイナスとして取り扱う光チップはkとなる。符号の特性から復号器の符号に合致する符号で符号化した光信号を構成する光チップは、全てプラスとして加算される。また、復号器の符号に合致しない符号で符号化した光信号を構成する光チップは、受信側でプラスとマイナスとで半分ずつ加算されることで相殺され、符号間干渉が無くなる。 In addition, a method that does not target an optical chip that receives interference light as a decoding target is estimated, but this method has the following problems. Here, an optical signal encoded according to an M-sequence code used as a pseudo bipolar code will be described as an example. If the code length is L (= 2k + 1), the optical chip that transmits light on the transmitting side and handles it as positive on the receiving side is k + 1, and the optical chip that does not transmit light on the transmitting side and handles it as negative on the receiving side is k. Become. All optical chips constituting an optical signal encoded with a code that matches the code of the decoder are added as a plus. Further, the optical chips constituting the optical signal encoded with a code that does not match the code of the decoder are offset by adding half each plus and minus on the receiving side, and there is no intersymbol interference.
しかし、妨害光が混入した1チップを復号対象としないと復号器の符号に合致しない符号で符号化した光信号を構成する光チップが相殺されなくなるため、符号間干渉が発生する。図8に、光信号を7チップM系列とした場合の、使用光信号数と残留干渉チップ数との関係を示す。ここで、残留干渉チップ数とは、復号対象としない符号で符号化した光信号を構成する光チップで相殺されない光チップの数とする。図8には、破線が残留干渉チップ数の最大値、実線が残留干渉チップ数の平均値及び点線が残留干渉チップ数の最小値を示す。図8に示すように、残留干渉チップ数は、光信号を符号化した符号の特性から、確率的には、使用光信号数の半分であるが、通信中の光信号を符号化した符号と妨害光の混入した光チップ(以後、「妨害光が混入した光チップ」を「妨害光混入チップ」と記す。)との関係により、使用光信号数又はk+1の大きい方が上限となる。従って、許容できる残留干渉チップ数が多重数の上限となる問題がある。 However, if one chip mixed with interfering light is not targeted for decoding, the optical chips constituting the optical signal encoded with a code that does not match the code of the decoder will not cancel out, causing intersymbol interference. FIG. 8 shows the relationship between the number of used optical signals and the number of residual interference chips when the optical signal is a 7-chip M series. Here, the number of residual interference chips is the number of optical chips that are not canceled out by the optical chips constituting the optical signal encoded with a code that is not to be decoded. In FIG. 8, the broken line indicates the maximum value of the number of residual interference chips, the solid line indicates the average value of the number of residual interference chips, and the dotted line indicates the minimum value of the number of residual interference chips. As shown in FIG. 8, the number of residual interference chips is stochastically half of the number of optical signals used from the characteristics of the code that encodes the optical signal. Depending on the relationship with the optical chip mixed with interfering light (hereinafter, “optical chip mixed with interfering light” will be referred to as “interfering light mixed chip”), the larger the number of used optical signals or k + 1 becomes the upper limit. Therefore, there is a problem that the allowable number of residual interference chips becomes the upper limit of the number of multiplexing.
図9に、符号長とQ値との関係を示す。なお、図9は、符号長Lと同じ数のL個の光信号を多重化した場合の図であり、図9の矢印は、Q値が6.03であることを示す(但し、符号誤り率が10−9のとき。)。Q値は、影響を明確にするため、符号間干渉の残留のみを雑音とした。図9の矢印に示すように、符号誤り率10−9に要するQ値は、略6であるので、この残留干渉による影響を抑制するためには、符号長127以上が必要である。
FIG. 9 shows the relationship between the code length and the Q value. FIG. 9 is a diagram in the case where L optical signals having the same number as the code length L are multiplexed, and the arrow in FIG. 9 indicates that the Q value is 6.03 (provided that the code error When the rate is 10-9 .) In order to clarify the influence of the Q value, only the residual intersymbol interference is regarded as noise. As indicated by the arrow in FIG. 9, the Q value required for the
本発明は、前記課題を解決するため、妨害光信号存在下での符号誤り率の向上、符号長或いは光信号を構成する使用中の光チップの数の縮小及び多重数の増大を可能とする光通信システムを提供することを目的とする。 In order to solve the above problems, the present invention makes it possible to improve the code error rate in the presence of an interfering optical signal, reduce the code length or the number of optical chips in use constituting the optical signal, and increase the number of multiplexing. An object is to provide an optical communication system.
上記目的を達成するために、第1発明に係る光通信システムは、光受信器が、妨害光が混入した光信号を構成する光チップを検出して復号対象とせず、かつ、復号対象としない符号で符号化した光信号を復号した光チップの復号後の強度の総和の均衡が改善する光チップを復号対象としないことを特徴とする。 In order to achieve the above object, in the optical communication system according to the first aspect of the present invention, the optical receiver detects the optical chip constituting the optical signal mixed with interfering light and does not set it as a decoding target, and does not set it as a decoding target. An optical chip in which the balance of the sum of intensity after decoding of the optical chip obtained by decoding the optical signal encoded with the code is not targeted for decoding.
具体的には、第1発明に係る光通信システムは、所定の符号に従って符号化され、複数の光チップで構成される光信号を送信する光送信器と、前記光信号を受信し、前記光信号を構成する前記光チップをそれぞれ復号対象とする前記符号に従ってプラス又はマイナスとして復号する光受信器と、を備える光通信システムであって、前記符号は、前記光信号を、前記光信号の符号化に用いた前記符号を復号対象として復号する前記光受信器で受信して復号すると、復号した前記光チップの復号後の強度の総和がプラス又はマイナスの所定の閾値以上となり、及び、前記光信号を、前記光信号の符号化に用いていない前記符号を復号対象として復号する前記光受信器で受信して復号すると、復号した前記光チップの復号後の強度の総和が略均衡し、前記光受信器は、妨害光が混入した前記光信号を構成する前記光チップを検出して復号対象とせず、かつ、復号対象としない前記符号で符号化した前記光信号を復号した前記光チップの復号後の強度の総和の均衡が改善する前記光チップを復号対象としない、ことを特徴とする。 Specifically, an optical communication system according to a first aspect of the present invention is an optical transmitter that transmits an optical signal that is encoded according to a predetermined code and includes a plurality of optical chips, and that receives the optical signal and transmits the optical signal. An optical communication system comprising: an optical receiver that decodes each of the optical chips constituting a signal as plus or minus according to the code to be decoded, wherein the code is a code of the optical signal. When the optical receiver that decodes the code used for conversion as a decoding target receives and decodes, the sum of the decoded optical chips after decoding is equal to or greater than a predetermined threshold value of plus or minus, and the optical When a signal is received and decoded by the optical receiver that decodes the code not used for encoding the optical signal as a decoding target, the sum of the decoded intensity of the decoded optical chips is substantially balanced. The optical receiver detects the optical chip constituting the optical signal mixed with interfering light and does not set it as a decoding target, and decodes the optical signal encoded with the code not set as a decoding target. The optical chip whose balance of the sum of the strengths after decoding is improved is not targeted for decoding.
上記光通信システムは、妨害光混入時に復号化が不能となる事態を改善し、符号間干渉の残留を抑制することができる。従って、符号誤り率の向上、符号長或いは光信号を構成する光チップの数の縮小及び多重数の増大を可能とする光通信システムを提供することができる。 The above optical communication system can improve the situation in which decoding becomes impossible when interfering light is mixed, and can suppress residual intersymbol interference. Therefore, it is possible to provide an optical communication system that can improve the code error rate, reduce the code length or the number of optical chips constituting an optical signal, and increase the number of multiplexing.
前記光信号を、前記光信号の符号化に用いていない前記符号を復号対象として復号する前記光受信器は、復号対象としない前記符号で符号化した前記光信号を構成する前記光チップでプラスとして復号される前記光チップとマイナスとして復号される前記光チップとの復号後の強度の総和が0となる前記光チップを復号対象としないことが好ましい。 The optical receiver that decodes the optical signal with the code not used for encoding the optical signal as a decoding target is added by the optical chip constituting the optical signal encoded with the code that is not the decoding target. It is preferable that the optical chip in which the sum of the intensities after decoding of the optical chip to be decoded as negative and the optical chip to be decoded as negative is 0 is not targeted for decoding.
上記光通信システムは、符号間干渉を最小にすることができる。 The optical communication system can minimize intersymbol interference.
上記目的を達成するために、第2発明に係る光通信システムは、光送信器が、妨害光が混入した光信号を構成する光チップを検出して、同一の符号に対応する複数の光信号の相対応する光チップから妨害光が混入していない光チップをそれぞれ同数選択して復号対象とすることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an optical communication system according to a second aspect of the present invention is that an optical transmitter detects an optical chip constituting an optical signal mixed with interfering light, and a plurality of optical signals corresponding to the same code The same number of optical chips that do not contain interfering light are selected from the corresponding optical chips, and are selected as decoding targets.
具体的には、第2発明に係る光通信システムは、所定の符号に従って符号化され、複数の光チップで構成される光信号を送信する光送信器と、前記光信号を受信し、前記光信号を構成する前記光チップをそれぞれ復号対象とする前記符号に従ってプラス又はマイナスとして復号する光受信器と、を備える光通信システムであって、前記所定の符号は、複数のチップから構成され、前記光信号は、前記所定の符号を構成する前記チップに対応する前記光チップから構成され、かつ、前記所定の符号を構成する少なくとも1の前記チップに対応する前記光チップが複数あり、前記符号は、前記光信号を、前記光信号の符号化に用いた前記符号を復号対象として復号する前記光受信器で受信して復号すると、復号した前記光チップの復号後の強度の総和がプラス又はマイナスの所定の閾値以上となり、及び、前記光信号を、前記光信号の符号化に用いていない前記符号を復号対象として復号する前記光受信器で受信して復号すると、復号した前記光チップの復号後の強度の総和が略均衡し、前記光受信器は、妨害光が混入した前記光信号を構成する前記光チップを検出して、同一の前記符号に対応する複数の前記光信号の相対応する前記光チップから前記妨害光が混入していない前記光チップをそれぞれ同数選択して復号対象とする、ことを特徴とする。 Specifically, an optical communication system according to a second invention is encoded according to a predetermined code and transmits an optical signal composed of a plurality of optical chips, receives the optical signal, and transmits the optical signal. An optical receiver that decodes each of the optical chips constituting the signal as a plus or minus according to the code to be decoded, wherein the predetermined code comprises a plurality of chips, The optical signal is composed of the optical chip corresponding to the chip constituting the predetermined code, and there are a plurality of the optical chips corresponding to at least one of the chips constituting the predetermined code. When the optical signal is received and decoded by the optical receiver that decodes the code used for encoding the optical signal as a decoding target, the intensity of the decoded optical chip after decoding is When the sum is equal to or greater than a predetermined threshold of plus or minus and the optical signal is received and decoded by the optical receiver that decodes the code not used for encoding the optical signal as a decoding target, decoding is performed. The sum of the intensity of the optical chips after decoding is substantially balanced, and the optical receiver detects the optical chips constituting the optical signal mixed with interfering light, and a plurality of the codes corresponding to the same code The same number of the optical chips that are not mixed with the interfering light are selected from the optical chips corresponding to the optical signals, and are selected as decoding targets.
上記光通信システムは、妨害光混入時に復号化が不能となる事態を回避し、符号間干渉の残留を発生させない。従って、符号誤り率の向上、符号長或いは光信号を構成する光チップの使用数の縮小及び多重数の増大を可能とする光通信システムを提供することができる。さらに、第1発明に係る光通信システムと比べて、復号対象とする符号で符号化された光信号の復号後の強度を同一に保つことができる。 The above optical communication system avoids a situation in which decoding becomes impossible when interfering light is mixed, and does not cause residual intersymbol interference. Accordingly, it is possible to provide an optical communication system that can improve the code error rate, reduce the code length or the number of optical chips that constitute an optical signal, and increase the number of multiplexing. Furthermore, compared with the optical communication system according to the first invention, the intensity after decoding of an optical signal encoded with a code to be decoded can be kept the same.
前記光送信器は、所定の同一の前記符号に従って符号化された前記複数の光チップで構成される前記光信号を複数連結して送信し、前記複数の光信号を構成する前記光チップは、時間領域及び光周波数領域の少なくとも一方が異なることが好ましい。 The optical transmitter concatenates and transmits a plurality of the optical signals composed of the plurality of optical chips encoded according to a predetermined same code, and the optical chips constituting the plurality of optical signals are: It is preferable that at least one of the time domain and the optical frequency domain is different.
上記目的を達成するために、第3発明に係る光通信システムは、光送信器が、妨害光が混入した光信号を構成する光チップを検出して復号対象とせず、妨害光が混入した光チップに相当し、かつ、妨害光が混入していない予備の光チップの送信を光受信器に指示し、妨害光が混入した光チップの代わりに指示に従って送信された予備の光チップを復号対象に含めることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an optical communication system according to a third aspect of the present invention is an optical communication system in which an optical transmitter detects an optical chip constituting an optical signal mixed with disturbing light and does not set it as a decoding target. Instructs the optical receiver to transmit a spare optical chip that is equivalent to a chip and does not contain interfering light, and decodes the spare optical chip transmitted according to the instruction instead of the optical chip containing interfering light It is characterized by including.
具体的には、第3発明に係る光通信システムは、所定の符号に従って符号化された複数の光チップ及び指示に従って送信する予備の前記光チップで構成される光信号を送信する光送信器と、前記光信号を受信し、前記光信号を構成する前記光チップをそれぞれ復号対象とする前記符号に従ってプラス又はマイナスとして復号する光受信器と、を備える光通信システムであって、前記符号は、前記光信号を、前記光信号の符号化に用いた前記符号を復号対象として復号する前記光受信器で受信して復号すると、復号した前記光チップの復号後の強度の総和がプラス又はマイナスの所定の閾値以上となり、及び、前記光信号を、前記光信号の符号化に用いていない前記符号を復号対象として復号する前記光受信器で受信して復号すると、復号した前記光チップの復号後の強度の総和が略均衡し、前記光受信器は、妨害光が混入した前記光信号を構成する前記光チップを検出して復号対象とせず、前記妨害光が混入した前記光チップに相当し、かつ、前記妨害光が混入していない前記予備の光チップの送信を前記光受信器に指示し、前記妨害光が混入した前記光チップの代わりに前記指示に従って送信された前記予備の光チップを復号対象に含める、ことを特徴とする。 Specifically, an optical communication system according to a third aspect of the present invention includes an optical transmitter that transmits an optical signal composed of a plurality of optical chips encoded according to a predetermined code and the spare optical chip that transmits according to an instruction. An optical receiver that receives the optical signal and decodes the optical chip constituting the optical signal as plus or minus according to the code to be decoded, respectively, wherein the code is When the optical signal is received and decoded by the optical receiver that decodes the code used for encoding the optical signal as a decoding target, the sum of the intensity of the decoded optical chip after decoding is plus or minus. When the optical signal is received and decoded by the optical receiver that decodes the optical signal that is not used for encoding the optical signal as a decoding target, the decoding is performed. The sum of the intensity of the optical chips after decoding is substantially balanced, and the optical receiver detects the optical chip constituting the optical signal mixed with interfering light and does not set it as a decoding target, and the interfering light is mixed. Instructs the optical receiver to transmit the spare optical chip that corresponds to the optical chip and does not contain the interfering light, and is transmitted according to the instruction instead of the optical chip in which the interfering light is mixed. The spare optical chip is included in the decoding target.
上記光通信システムは、妨害光混入時に復号が不能となる事態を回避し、符号間干渉の残留を発生させない。従って、符号誤り率の向上、符号長或いは光信号を構成する光チップの使用数の縮小及び多重数の増大を可能とする光通信システムを提供することができる。さらに、上記光通信システムは、符号化に用いた符号の各チップに対応するそれぞれ複数の光チップによって冗長化していないので、少ない光チップ数で同様の効果が得られる。 The above optical communication system avoids a situation in which decoding becomes impossible when interfering light is mixed, and does not cause residual intersymbol interference. Accordingly, it is possible to provide an optical communication system that can improve the code error rate, reduce the code length or the number of optical chips that constitute an optical signal, and increase the number of multiplexing. Furthermore, since the optical communication system is not made redundant by a plurality of optical chips corresponding to each chip of the code used for encoding, the same effect can be obtained with a small number of optical chips.
前記光送信器及び前記光受信器は、前記光信号の符号化に用いた前記符号を復号対象として復号する前記光受信器で受信して復号すると、一方がプラス及び他方がマイナスとして復号される前記光チップの組み合わせ、かつ、前記光信号の符号化に用いていない前記符号を復号対象として復号する前記光受信器で受信して復号すると、両方ともプラス又はマイナスとなる前記光チップの組み合わせがある前記光信号を、送受信することが好ましい。 When the optical transmitter and the optical receiver receive and decode the code used for encoding the optical signal as a decoding target and decode it, one is decoded as positive and the other as negative. When the optical receiver that decodes the combination of the optical chips and the code that is not used for encoding the optical signal as a decoding target is received and decoded, the combination of the optical chips that is both positive or negative is It is preferable to transmit and receive a certain optical signal.
上記光通信システムは、符号間干渉の残留をより抑制することができる。 The optical communication system can further suppress residual intersymbol interference.
本発明は、符号誤り率の向上、符号長或いは光信号を構成する光チップの使用数の縮小及び多重数の増大を可能とする光通信システムを提供することができる。 The present invention can provide an optical communication system that can improve the code error rate, reduce the code length or the number of optical chips constituting an optical signal, and increase the number of multiplexed signals.
添付の図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。以下に説明する実施の形態は本発明の構成の例であり、本発明は、以下の実施の形態に制限されるものではない。また、同一部材及び同一部位には同一符号を付した。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiment described below is an example of the configuration of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiment. Moreover, the same code | symbol was attached | subjected to the same member and the same site | part.
(第1実施形態)
図1を用いて、第1実施形態に係る光通信システムの例について説明する。図1に、光通信システム100の概略図を示した。光通信システム100は、所定の符号に従って符号化され、複数の光チップで構成される光信号を送信する光送信器10と、光信号を受信し、光信号を構成する光チップをそれぞれ復号対象とする符号に従ってプラス又はマイナスとして復号する光受信器20と、を備える光通信システム100であって、符号は、光信号を、光信号の符号化に用いた符号を復号対象として復号する光受信器20で受信して復号すると、復号した光チップの復号後の強度の総和がプラス又はマイナスの所定の閾値以上となり、及び、光信号を、光信号の符号化に用いていない符号を復号対象として復号する光受信器20で受信して復号すると、復号した光チップの復号後の強度の総和が略均衡し、光受信器20は、妨害光が混入した光信号を構成する光チップを検出して復号対象とせず、かつ、復号対象としない符号で符号化した光信号を復号した光チップの復号後の強度の総和の均衡が改善する光チップを復号対象としない、ことを特徴とする。
(First embodiment)
An example of the optical communication system according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows a schematic diagram of an
光通信システム100は、例えば、PON(Passive Optical Network)であり、3個の光送信器10a,10b,10c、光スプリッタ60a並びに3個の光受信器20a,20b,20c及び光スプリッタ60bからなる光受信器20を備える。光スプリッタ60aは、光送信器10a,10b,10cに接続される。光伝送媒体50としては、例えば、光ファイバ又は光導波路がある。
The
図1に示すように、光受信器20a,20b,20cは、光伝送媒体50の一部を共有する。光CDM方式では、光受信器20a,20b,20cは、それぞれが有する符号と同一の符号で符号化された受信対象の光信号のみ復号化が可能であり、それぞれが有する符号と異なる符号で符号化された受信対象以外の光信号を受信しても復号化できない。よって、光伝送媒体50の一部の共有が可能となり、光通信システム100は、PONに適する。なお、図1には示していないが、光通信システム100は、1個の光送信器10と1個の光受信器20とを備えても良い。
As shown in FIG. 1, the
図2を用いて、光送信器10について説明する。図2に、光送信器10の概略図を示した。光送信器10は、例えば、光を出力する光源12、光源12が出力した光をデータに基づいて変調して変調信号光を出力する変調器14及び変調器14から出力される変調信号光を光信号90に変換して出力する符号器16を有する。
The
光送信器10は、例えば、送信するデータの値がマーク又はスペースのときに符号化に用いた符号を構成するチップの値が1であるチップに対応する光チップで構成される光信号90を送信する。なお、各光信号90の符号化に用いる符号として符号を構成するチップの値が1と0と或いは1と−1との数が平衡するアダマール符号を用いる場合は、伝送するデータの値がマーク及びスペースのそれぞれに対して符号化に用いる符号を構成するチップの値が1のチップに対応する光チップで構成される光信号90、符号化に用いる符号を構成するチップの値が0のチップに対応する光チップで構成される光信号90を送信する場合であっても妨害光の混入がないために、ある光チップを復号対象としない以前には符号間干渉が発生しない。
For example, when the value of data to be transmitted is a mark or a space, the
図3に、光受信器20の第1形態の概略図を示す。図3に示すように、光受信器20は、例えば、復号器30及び選択器40を有する。復号器30は、光周波数チップ毎に光チップを分波させる分波器32、符号のチップの値が1及び0である光チップをそれぞれ合波する合波器34a,34b及び分波されたチップであって光信号90を符号化した符号のチップで「1110010」の1に相当するチップをプラスとして、かつ、0に相当するチップをマイナスとして、それぞれ光検波の後に加える差動光検波器36を有する。
FIG. 3 shows a schematic diagram of the first form of the
なお、光受信器20が「1110010」の7チップからなるM系列の光周波数領域で符号化した光信号90を受信する例で説明するが、この光信号90に限定されず、異なる符号長の符号で符号化した光信号90又は異なる符号系列であるアダマール符号等を用いて符号化した光信号90であっても良い。また、符号化に用いた符号のチップの順序と光チップの光周波数軸上の順序とが異なっていても良い。
Note that an example in which the
分波器32には、光信号90が入力される。分波器32としては、例えば、AWG(Arrayed Waveguide Grating)、ラティスフィルタ、FIR(Finite Impulse Response)フィルタ、マッハツェンダーフィルタ又は誘電体多層膜フィルタがあり、光信号90に適合した光フィルタであれば制限されない。なお、図3において、復号器30は、光周波数領域で拡散した場合であるが、時間領域で拡散、時間と光周波数との2次元領域で拡散又は位相領域で拡散しても良い。時間領域で拡散した場合であれば、例えば、分波器32は、時間領域の符号に対応する遅延を付与する遅延器と光スプリッタとを有しても良い(図3には図示していない。)。時間と光周波数との2次元領域で拡散した場合であれば、例えば、分波器32は、所定の光周波数チップに所定の遅延を付与するために、光周波数に依存するAWGと遅延線とを有しても良い(図3には図示していない。)。また、分波器32は、FBG(Fiber Bragg Grating)によって反射させて所定の光周波数チップに所定の遅延をあたえるものであっても良い(図3には図示していない。)。
An
選択器40は、例えば、符号情報92及び妨害光情報94に基づいて切り替えを指示する指示器42及び所定のチップを復号対象としない切替器44を有する。
The
図4に、光受信器21の第2形態の概略図を示す。図3と図4との差異は、選択器40の配置及び合波器34a,34bと差動光検波器36との代わりに合成器38と光検波器群37とを有することである。図3の光受信器20は、差動光検波器36の前に選択器40を有するため、光検波器2つと一方の出力から他方の出力を減算する合成器からなる差動光検波器36が1つで良い。一方、図4の光受信器21は、選択器40で選択するチップの数だけ、ここでは、7個の光検波器からなる光検波器群37が必要となる。また、図3に示すような差動光検波器36の前に選択器40を有する構成であっても、図4に示すように選択器40で選択するチップの数だけ光検波器と、符号のチップの値が1に相当するチップをプラスとし、符号のチップの値が0に相当するチップをマイナスとして加減算する合成器38と、を有しても良い。
FIG. 4 shows a schematic diagram of the second form of the
図4に示すように、光チップ毎に検波した後に電気的手段の加減算で復号する場合、光チップ毎に検波した出力を光信号90を符号化する符号間で分岐させ、それぞれの符号に応じて加減算する合成器38を有しても良い。これによって、光処理を異なる符号で符号化した光信号90間で共有できる効果がある。
As shown in FIG. 4, when decoding is performed by adding / subtracting electrical means after detection for each optical chip, the output detected for each optical chip is branched between the codes for encoding the
なお、選択器40は、ON/OFFの切り換えができるスイッチでも良く、増倍率を略0から所定値の間で変更できる増幅器でも良い。さらに、図4の光受信器21において、選択器40は、光検波器群37を構成する各光検波器のそれぞれの光検波のON/OFFで代用しても良く、APD(Avalanche Photo Diode)の場合はその増倍率を変更することによって代用しても良い。時間領域の拡散においてゲートスイッチの開閉で復号対象となるチップを選択する場合は、ゲートスイッチを選択器40のスイッチとして流用しても良い。積分等の電気処理により光信号90を光検波した後に処理する場合は、電気処理の過程で該当するチップを復号対象としないことで選択器40を置き変えても良い。また、コヒーレント検波する場合は、局発光の停止、位相又は周波数を所定の値からずらすことで選択器40を置き換えても良い。さらに、光受信器20,21は、出力を識別する識別器及び分散補償器を必要に応じて備えても良い(図3及び図4には示していない。)。
The
以下、光受信器20,21の動作について説明する。光受信器20,21は、例えば、以下の動作を行なう。
(1)妨害光の混入により復号が困難となる場合、妨害光が混入したチップを復号対象としない
(2)さらに、妨害光が混入したチップ以外のチップを復号対象としないことで、復号対象以外の符号で符号化した光信号でプラス及びマイナスとして扱うチップの復号後の強度の総和の均衡が改善する場合、妨害光が混入したチップ以外のチップであって復号後の強度の総和の均衡が改善するチップを復号対象としない
Hereinafter, the operation of the
(1) When decoding becomes difficult due to mixing of interfering light, a chip mixed with interfering light is not set as a decoding target. (2) Furthermore, a chip other than a chip mixed with interfering light is not set as a decoding target. If the balance of the sum of the intensity after decoding of the chips treated as plus and minus in the optical signal encoded with a code other than is improved, the balance of the sum of the intensity after decoding is a chip other than the chip mixed with interfering light Does not target chips that improve
図5に、光信号を符号化した符号を構成するチップの値が1のチップに妨害光が混入した場合の例として「1110010」の符号の第1のチップに混入した例の残留干渉チップ数を示す。図5(a)は、妨害光混入チップのみ復号対象とせず、図5(b)〜(d)は、妨害光混入チップと、妨害光混入チップ以外のチップであって妨害光混入チップの逆の値を有するチップ、すなわち、それぞれ第4チップ、第5チップ又は第7チップを復号対象としない場合である。また、図6に、光信号を構成するチップの値が0のチップに妨害光が混入した場合の例として「1110010」の符号の第7のチップに混入した例の残留干渉チップ数を示す。図6(a)は、妨害光混入チップのみ復号対象とせず、図6(b)〜(e)は、妨害光混入チップと、妨害光混入チップ以外のチップであって妨害光混入チップの逆の値を有するチップ、すなわち、それぞれ第2チップ、第3ップ、第6チップ又は第1チップを復号対象としない場合である。例えば、妨害光混入チップの値が1であれば、妨害光混入チップの逆の値を有するチップの値は0となり、妨害光混入チップの値が0であれば、妨害光混入チップの逆の値を有するチップの値は1となる。 FIG. 5 shows the number of residual interference chips in an example in which interference light is mixed into a chip whose value of a chip constituting a code obtained by encoding an optical signal is 1 and mixed in the first chip of the code “1110010”. Indicates. FIG. 5A shows only the jamming light mixed chip as a decoding target. FIGS. 5B to 5D show the jamming light mixed chip and a chip other than the jamming light mixed chip, which is the reverse of the jamming light mixed chip. This is a case where the chip having the value of i.e., the fourth chip, the fifth chip, or the seventh chip is not set as a decoding target. FIG. 6 shows the number of residual interference chips in an example in which interference light is mixed into a chip whose optical signal value is 0 and mixed in a seventh chip having a code of “1110010”. FIG. 6A shows only the jamming light mixed chip as a decoding target. FIGS. 6B to 6E show the jamming light mixed chip and a chip other than the jamming light mixed chip, which is the reverse of the jamming light mixed chip. In other words, the second chip, the third chip, the sixth chip, or the first chip are not targeted for decoding. For example, if the value of the interfering light mixed chip is 1, the value of the chip having the opposite value of the interfering light mixed chip is 0, and if the value of the interfering light mixed chip is 0, the reverse of the interfering light mixed chip. The value of a chip having a value is 1.
ここで、復号対象チップの行の下向き矢印は、当該チップを復号に用いないことを意味する。プラス記号又はマイナス記号は、それぞれ符号で加算又は減算を行なうチップであることを意味する。他光信号1〜6の1と0との値は、それぞれ復号対象以外の符号を構成するチップの値である。他光信号1〜6の残留干渉チップ数の列の値は、その符号による光信号によるプラス又はマイナス付きの残留干渉チップ数である。自光信号の残留干渉チップ数の列の値は、他光信号1〜6の残留干渉チップ数の総和である。なお、残留干渉チップ数の値が0のものを網掛けで示した。
Here, the downward arrow in the row of the decoding target chip means that the chip is not used for decoding. A plus sign or a minus sign means a chip that performs addition or subtraction by a sign, respectively. The
第1実施形態に係る光通信システムでは、光送信器及び光受信器は、光信号の符号化に用いた符号を復号対象として復号する光受信器で受信して復号すると、一方がプラス及び他方がマイナスとして復号される光チップの組み合わせ、かつ、光信号の符号化に用いていない符号を復号対象として復号する光受信器で受信して復号すると、両方ともプラス又はマイナスとなる光チップの組み合わせがある符号系列で符号化した光信号を、送受信することが好ましい。このとき、妨害光混入チップを含み、復号対象の光信号を符号化した符号を構成するチップの値が0と1となる組み合わせの中から通信中の復号対象以外の光信号を符号化した符号を構成するチップの値が0と0又は1と1となる組み合わせとなる光信号が最も多いチップを選択することがより好ましい。妨害光混入チップが復号側で1、すなわち、加算として扱う光チップと、妨害光混入チップが復号側で0、すなわち、減算として扱う光チップと、に入力する復号対象以外の光信号を符号化した符号を構成するチップの値が1と1となる組み合わせである場合、以下のようになる。加算として扱う光チップに1が入力され、減算として扱う光チップに1が入力され、加算として扱う光チップの値と減算として扱う光チップの値との和が0となり、均衡する。また、妨害光混入チップが復号側で1、すなわち、加算として扱う光チップと、妨害光混入チップが復号側で0、すなわち、減算として扱う光チップと、に入力する復号対象以外の光信号を符号化した符号を構成するチップの値が0と0となる組み合わせである場合、以下のようになる。加算として扱う光チップに0が入力され、減算として扱う光チップに0が入力され、加算として扱う光チップの値と減算として扱う光チップの値との和が0となり、均衡する。よって、第1実施形態に係る光通信システムは、符号間干渉の残留をより抑制することができる。なお、復号から除外すると光チップに対応する復号対象以外の光信号を符号化した符号を構成するチップの値が0と1又は1と0となる組み合わせの通信中の光信号の数だけ、残留干渉チップ数が積みあがる。
In the optical communication system according to the first embodiment, when an optical transmitter and an optical receiver receive and decode an optical receiver that decodes a code used for encoding an optical signal as a decoding target, one is plus and the other is Is a combination of optical chips that are decoded as negative, and a combination of optical chips that are both positive or negative when received and decoded by an optical receiver that decodes a code that is not used to encode an optical signal as a decoding target. It is preferable to transmit and receive an optical signal encoded with a certain code sequence. At this time, a code including an interfering light mixed chip and encoding an optical signal other than the decoding target being communicated from among combinations in which the values of the chips constituting the code obtained by encoding the optical signal to be decoded are 0 and 1 It is more preferable to select a chip that has the largest number of optical signals in a combination in which the values of the chips that make up 0 are 0 and 0 or 1 and 1. The optical signal other than the target to be decoded is input to the optical chip whose interference light mixing chip is 1 on the decoding side, that is, the optical chip that is treated as addition, and the optical chip that is processing the interference light mixing chip is 0 on the decoding side, that is, the optical chip In the case of a combination in which the values of the chips constituting the codes are 1 and 1, the following is obtained. 1 is input to the optical chip handled as addition, 1 is input to the optical chip handled as subtraction, and the sum of the value of the optical chip handled as addition and the value of the optical chip handled as subtraction becomes 0, which is balanced. Also, optical signals other than those to be decoded that are input to the interfering light
第1実施形態に係る光通信システムでは、光信号を、光信号の符号化に用いていない符号を復号対象として復号する光受信器は、復号対象としない符号で符号化した光信号を構成する光チップでプラスとして復号される光チップとマイナスとして復号される光チップとの復号後の強度の総和が0となる光チップを復号対象としないことが好ましい。上記のような好ましい組み合わせ、すなわち、妨害光混入チップと加減算が逆の光チップから1光チップを選択して復号対象から除外することで残留干渉が低減できる場合、その光チップを復号対象としないことで、符号間干渉を最小にすることができる。 In the optical communication system according to the first embodiment, an optical receiver that decodes an optical signal using a code that is not used for encoding the optical signal as a decoding target configures an optical signal that is encoded using a code that is not a decoding target. It is preferable that an optical chip whose sum of intensity after decoding of an optical chip decoded as plus by an optical chip and an optical chip decoded as minus is 0 is not targeted for decoding. When the residual interference can be reduced by selecting one optical chip out of the optical chips having the opposite combination of the interference light mixed chip and the addition / subtraction in the preferred combination as described above and excluding it from the decoding target, the optical chip is not set as the decoding target. Thus, intersymbol interference can be minimized.
なお、妨害光混入チップのみを復号対象としない場合は、妨害光混入チップが復号側で1、すなわち、加算として扱う光チップである場合は、復号対象以外の符号で符号化した光信号の各残留干渉チップ数は非正の値となり、妨害光混入チップが復号側で0、すなわち、減算として扱う光チップである場合は、残留干渉チップ数は非負の値をとる。また、複数の光チップを復号対象としない場合は、残留干渉チップ数は正及び負の値をとる。 If only the interfering light mixed chip is not to be decoded, the interfering light mixed chip is 1 on the decoding side, that is, if it is an optical chip handled as addition, each optical signal encoded with a code other than the decoding target The number of residual interference chips is a non-positive value. When the interference light mixed chip is 0 on the decoding side, that is, an optical chip handled as subtraction, the number of residual interference chips takes a non-negative value. Further, when a plurality of optical chips are not targeted for decoding, the number of residual interference chips takes positive and negative values.
以上説明したように通信中の光信号と、光信号と復号対象としない光チップとによる残留干渉の組み合わせに関する情報を用いて、光受信器は、復号対象以外の符号で符号化した各光信号で、復号器におけるプラスの光チップ数とマイナスの光チップ数との不均衡が最小となる光チップの組み合わせを復号対象としない。ここで、光チップの組み合わせには、妨害光の強度が無視できる程度に低い場合には妨害光混入チップを復号対象から除外しない組み合わせ、妨害光混入チップのみを復号対象としない組み合わせ、及び、妨害光混入チップ以外の光チップも含めて復号対象としない組み合わせがある。 As described above, the optical receiver uses the information regarding the combination of the optical signal being communicated and the residual interference between the optical signal and the optical chip not to be decoded, so that the optical receiver encodes each optical signal encoded with a code other than the decoding target. Therefore, the combination of optical chips that minimizes the imbalance between the number of plus optical chips and the number of minus optical chips in the decoder is not targeted for decoding. Here, in the combination of optical chips, when the intensity of the interference light is low enough to be ignored, the combination that does not exclude the interference light mixed chip from the decoding target, the combination that does not include only the interference light mixed chip, and the interference There are combinations that are not targeted for decoding, including optical chips other than light-mixed chips.
図7に、第1実施形態に係る光通信システムの使用光信号数と残留干渉チップ数との関係を示す。ここで、光信号は、7チップM系列である。図7には、破線が残留干渉チップ数の最大値、実線が残留干渉チップ数の平均値及び点線が残留干渉チップ数の最小値を示す。図8と比較して、使用光信号数が少ない場合には、残留干渉チップ数は、略半分となっている。このようにして、第1実施形態に係る光通信システムは、妨害光混入による復号化が不能となる事態を改善し、その際に発生しうる符号間干渉の残留を抑制することができる。従って、符号誤り率の向上、符号長或いは光信号を構成する光チップの数の縮小及び多重数の増大を可能とする光通信システムを提供することができる。 FIG. 7 shows the relationship between the number of used optical signals and the number of residual interference chips in the optical communication system according to the first embodiment. Here, the optical signal is a 7-chip M series. In FIG. 7, the broken line indicates the maximum value of the remaining interference chips, the solid line indicates the average value of the remaining interference chips, and the dotted line indicates the minimum value of the remaining interference chips. Compared with FIG. 8, when the number of used optical signals is small, the number of residual interference chips is approximately half. In this way, the optical communication system according to the first embodiment can improve the situation in which decoding due to interfering light mixing becomes impossible, and can suppress residual intersymbol interference that may occur at that time. Therefore, it is possible to provide an optical communication system that can improve the code error rate, reduce the code length or the number of optical chips constituting an optical signal, and increase the number of multiplexing.
なお、上記では、1光チップに妨害光が混入した例で説明したが、複数の光チップに妨害光が混入した場合も同様に処理することができる。また、送信するデータの値がマーク又はスペースのときに光信号を符号化した符号を構成するチップの値が1の光チップのみを送信する場合を例として説明したが、以下の場合のようにしても良い。光信号を符号化した符号を構成するチップの値が1のチップと、光信号を符号化した符号を構成するチップの値が0であれば−1として復号されるチップと、を送信し、それぞれに1と−1とを乗じて復号化しても良い。すなわち、妨害光混入チップを含み、復号対象の光信号を符号化した符号を構成するチップの値が0と1となる組み合わせの中から通信中の復号対象以外の光信号を符号化した符号を構成するチップの値が0と0又は1と1となる組み合わせとなる光信号が最も多い光チップを選択する。言い換えれば、妨害光混入チップを含み、復号対象の光信号を符号化した符号を構成するチップの値が1と−1となる組み合わせの中から通信中の復号対象以外の光信号を符号化した符号を構成するチップの値が−1と−1又は1と1として復号される光チップの組み合わせとなる光信号が最も多い光チップを選択する。ここで、バイポーラ符号のとる値として1及び−1を例として説明したが、例えば、0及びπであっても良く、受信時に加減算により受信対象以外の光信号による出力が0となり、均衡すれば良い。また、バイポーラ符号のとる値が、例えば、0、π/2、π及び3π/2の4値であっても良い。更に、光チップの強度が略等しいことを前提に説明したが、複数の光チップ同士の組み合わせで均衡している場合は、それぞれを1つの光チップのように処理すれば同様である。 In the above description, an example in which interference light is mixed in one optical chip has been described. However, the same processing can be performed when interference light is mixed in a plurality of optical chips. Further, the case has been described as an example in which only the optical chip having the value of the chip constituting the code that encodes the optical signal is transmitted when the value of the data to be transmitted is a mark or space, but as in the following case May be. Transmitting a chip whose value of a chip constituting a code obtained by encoding an optical signal is 1 and a chip which is decoded as -1 if the value of a chip constituting a code obtained by encoding an optical signal is 0; Each may be multiplied by 1 and −1 for decoding. That is, a code that includes an interfering light mixed chip and encodes an optical signal other than the decoding target being communicated from among combinations in which the values of the chips that constitute the code that encodes the optical signal to be decoded are 0 and 1 An optical chip having the largest number of optical signals in a combination in which the values of the constituent chips are 0 and 0 or 1 and 1 is selected. In other words, an optical signal other than the decoding target in communication is encoded from among the combinations in which the value of the chip that includes the interfering light mixed chip and the code that encodes the optical signal to be decoded is 1 and −1. An optical chip having the largest number of optical signals that is a combination of optical chips decoded with the value of the chip constituting the code being -1 and -1 or 1 and 1 is selected. Here, 1 and −1 have been described as examples of the values taken by the bipolar code, but may be 0 and π, for example, and may be 0 and π at the time of reception. good. Further, the value taken by the bipolar code may be, for example, four values of 0, π / 2, π, and 3π / 2. Further, the description has been made on the premise that the optical chips have substantially the same strength. However, when the optical chips are balanced by a combination of a plurality of optical chips, the same applies if each is processed as one optical chip.
(第2実施形態)
第2実施形態に係る光通信システムは、所定の符号に従って符号化され、複数の光チップで構成される光信号を送信する光送信器と、光信号を受信し、光信号を構成する光チップをそれぞれ復号対象とする符号に従ってプラス又はマイナスとして復号する光受信器と、を備える光通信システムであって、所定の符号は、複数のチップから構成され、光信号は、所定の符号を構成するチップに対応する光チップから構成され、かつ、所定の符号を構成する少なくとも1のチップに対応する光チップが複数あり、符号は、光信号を、光信号の符号化に用いた符号を復号対象として復号する光受信器で受信して復号すると、復号した光チップの復号後の強度の総和がプラス又はマイナスの所定の閾値以上となり、及び、光信号を、光信号の符号化に用いていない符号を復号対象として復号する光受信器で受信して復号すると、復号した光チップの復号後の強度の総和が略均衡し、光受信器は、妨害光が混入した光信号を構成する光チップを検出して、同一の符号に対応する複数の光信号の相対応する光チップから妨害光が混入していない光チップをそれぞれ同数選択して復号対象とする、ことを特徴とする。
(Second Embodiment)
An optical communication system according to the second embodiment includes an optical transmitter that transmits an optical signal that is encoded according to a predetermined code and includes a plurality of optical chips, and an optical chip that receives the optical signal and configures the optical signal. And an optical receiver that decodes each of the signals as plus or minus according to a code to be decoded, wherein the predetermined code is composed of a plurality of chips, and the optical signal constitutes the predetermined code There are a plurality of optical chips that are made up of optical chips corresponding to the chips and that correspond to at least one chip constituting a predetermined code, and the code is an object to be decoded. As a result, the sum of the intensity of the decoded optical chip after decoding is equal to or greater than a predetermined threshold value of plus or minus, and the optical signal is encoded into the optical signal. When an unrecognized code is received and decoded by an optical receiver that decodes it as a decoding target, the sum of the intensity of the decoded optical chips after decoding is substantially balanced, and the optical receiver constitutes an optical signal mixed with disturbing light An optical chip is detected, and the same number of optical chips not interfering with interfering light are selected from the corresponding optical chips of a plurality of optical signals corresponding to the same code, and set as decoding targets.
第2実施形態に係る光通信システムは、第1実施形態に係る光通信システムとは選択器の動作が異なる。光送信器は、光信号を符号化した符号を構成する各チップに対応した複数の光チップを送信する。 The optical communication system according to the second embodiment differs from the optical communication system according to the first embodiment in the operation of the selector. The optical transmitter transmits a plurality of optical chips corresponding to each chip constituting a code obtained by encoding an optical signal.
第2実施形態に係る光通信システムでは、光送信器は、所定の同一の符号に従って符号化された複数の光チップで構成される光信号を複数連結して送信し、複数の光信号を構成する光チップは、時間領域及び光周波数領域の少なくとも一方が異なることが好ましい。光送信器は、例えば、光信号を符号化する符号として「1110010」を用いるのであれば、同一の符号を繰り返し使用して2個連結した「11100101110010」に対応して符号化した光チップからなる光信号を送信する。なお、符号のチップの順のままで連結しているが、光受信器と光送信器で対応が一致すれば順番を入れ替えても良い。光受信器は、2個連結した符号「11100101110010」から連結前の1符号「1110010」のそれぞれに対応する1光チップを選択して復号に用いる。この選択の際に、妨害光混入チップを復号対象としない。ここで、ビートノイズやショットノイズの最小化のために使用する光チップの数を最小化するように、符号の各チップに対応して1つの光チップを選択するとした。なお、連結前の1光信号のそれぞれに対応する1光チップを選択するとしたが、復号に用いる光チップの数が同じであれば良いので、妨害光が混入していない場合には、2光チップを用いて復号しても良い。 In the optical communication system according to the second embodiment, the optical transmitter concatenates and transmits a plurality of optical signals composed of a plurality of optical chips encoded according to a predetermined same code, thereby configuring a plurality of optical signals. It is preferable that the optical chip to be used is different in at least one of the time domain and the optical frequency domain. For example, if “1110010” is used as a code for encoding an optical signal, the optical transmitter is composed of an optical chip that is encoded corresponding to “11100101110010” in which two identical codes are connected. Send an optical signal. In addition, although it has connected in the order of the code | symbol chip | tip, if a correspondence corresponds with an optical receiver and an optical transmitter, you may replace an order. The optical receiver selects one optical chip corresponding to each of the one code “1110010” before the concatenation from the two concatenated codes “11100101110010” and uses it for decoding. At the time of this selection, the interference light mixed chip is not targeted for decoding. Here, one optical chip is selected corresponding to each chip of the code so as to minimize the number of optical chips used for minimizing beat noise and shot noise. Although one optical chip corresponding to each optical signal before connection is selected, it is sufficient if the number of optical chips used for decoding is the same. You may decode using a chip | tip.
以下に、符号化に用いる1つの符号に対して3つの光信号を連結した光信号を用いた例で示す。符号化に用いる符号を構成するチップをC1,C2,C3,C4とする。連結前の光信号a,b,cはそれぞれ光チップf1a,f2a,f3a,f4a,f1b,f2b,f3b,f4b,f1c,f2c,f3c,f4cから構成する。妨害光が混入していない場合、各符号を構成するチップに対してそれぞれ同数の光チップを選択して復号する。同数であるので、3チップ、2チップ及び1チップずつのいずれを選択しても良い。符号化利得の最大化の観点からは、妨害光が混入していない場合は、3チップが望ましい。妨害光混入の光チップがf1aとf2bである場合、各符号を構成するチップに対応する妨害光が混入していない光信号を構成する光チップは、2チップ以上であるので、各符号を構成するチップに対してそれぞれ同数の光信号を構成する光チップから2チップ又は1チップを選択する。妨害光混入の光チップがf1aとf2bである場合、符号を構成するチップC1に対応する光チップで妨害光が混入していないのはf1cのみなので符号を構成する各チップに対応する妨害光が混入していない光チップをそれぞれ1チップ選択すれば良い。 Hereinafter, an example in which an optical signal obtained by concatenating three optical signals to one code used for encoding will be described. Assume that the chips constituting the code used for encoding are C1, C2, C3, and C4. The optical signals a, b, and c before connection are formed of optical chips f1a, f2a, f3a, f4a, f1b, f2b, f3b, f4b, f1c, f2c, f3c, and f4c, respectively. If the interfering light is not mixed, the same number of optical chips are selected and decoded for the chips constituting each code. Since the number is the same, any of three chips, two chips, and one chip may be selected. From the viewpoint of maximizing the coding gain, three chips are desirable when no interfering light is mixed. When the interfering light-mixed optical chips are f1a and f2b, since there are two or more optical chips that constitute the optical signal that does not contain interfering light corresponding to the chips constituting each code, each code is configured. Two chips or one chip is selected from the optical chips constituting the same number of optical signals with respect to each chip to be performed. When the interfering light-mixed optical chips are f1a and f2b, the optical chip corresponding to the chip C1 constituting the code is only f1c in which no interfering light is mixed, so the interfering light corresponding to each chip constituting the code is present. One chip may be selected for each optical chip that is not mixed.
光受信器は、複数の光チップに妨害光が混入した場合には、各光信号の光チップから妨害光が混入していない光チップを符号化に用いた符号の各チップに対応する光チップと同数選択することが好ましい。このようにして、本願第2実施形態に係る光通信システムは、妨害光混入時の復号化が不能となる事態を回避し、符号間干渉の残留を発生させない。従って、符号誤り率の向上、符号長或いは光信号を構成する光チップの使用数の縮小及び多重数の増大を可能とする光通信システムを提供することができる。 The optical receiver, when interference light is mixed in a plurality of optical chips, is an optical chip corresponding to each chip of the code used for encoding the optical chip in which the interference light is not mixed from the optical chip of each optical signal It is preferable to select the same number. In this way, the optical communication system according to the second embodiment of the present application avoids the situation where decoding becomes impossible when interfering light is mixed, and does not cause residual intersymbol interference. Accordingly, it is possible to provide an optical communication system that can improve the code error rate, reduce the code length or the number of optical chips that constitute an optical signal, and increase the number of multiplexing.
なお、第2実施形態に係る光通信システムは、第1実施形態に係る光通信システムの機能を備えても良い。すなわち、第2実施形態に係る光通信システムは、妨害光が混入した光チップ以外の光チップを復号対象としないことで、受信対象以外の光信号でプラスとマイナスとして扱う光チップの復号後の強度の総和の均衡が改善する場合に、妨害光が混入した光チップ以外の光チップであって復号後の強度の総和の均衡が改善する光チップを復号対象としない機能を備えても良い。第2実施形態に係る光通信システムは、上記の機能を備えることで、光信号を符号化した符号の特定のチップに対応する全光チップに妨害光が混入していない場合は残留干渉チップ数がなく、全光チップに混入している場合にも残留干渉を低減する効果がある。 The optical communication system according to the second embodiment may have the function of the optical communication system according to the first embodiment. That is, in the optical communication system according to the second embodiment, the optical chip other than the optical chip mixed with the disturbing light is not set as the decoding target, so that the optical chip after the decoding of the optical chip that is treated as plus and minus by the optical signal other than the receiving target is performed. When the intensity sum balance is improved, an optical chip other than the optical chip in which the interference light is mixed and an optical chip that improves the intensity sum balance after decoding may be provided as a decoding target. The optical communication system according to the second embodiment has the above-described function, so that when all the optical chips corresponding to the specific chip of the code obtained by encoding the optical signal are not mixed with interference light, the number of residual interference chips There is also an effect of reducing residual interference even when it is mixed in all optical chips.
(第3実施形態)
第3実施形態に係る光通信システムは、所定の符号に従って符号化された複数の光チップ及び指示に従って送信する予備の前記光チップで構成される光信号を送信する光送信器と、光信号を受信し、光信号を構成する光チップをそれぞれ復号対象とする符号に従ってプラス又はマイナスとして復号する光受信器と、を備える光通信システムであって、符号は、光信号を、光信号の符号化に用いた符号を復号対象として復号する光受信器で受信して復号すると、復号した光チップの復号後の強度の総和がプラス又はマイナスの所定の閾値以上となり、及び、光信号を、光信号の符号化に用いていない符号を復号対象として復号する光受信器で受信して復号すると、復号した光チップの復号後の強度の総和が略均衡し、光受信器は、妨害光が混入した光信号を構成する光チップを検出して復号対象とせず、妨害光が混入した光チップに相当し、かつ、妨害光が混入していない予備の光チップの送信を光受信器に指示し、妨害光が混入した光チップの代わりに指示に従って送信された予備の光チップを復号対象に含める、ことを特徴とする。
(Third embodiment)
An optical communication system according to the third embodiment includes an optical transmitter that transmits an optical signal including a plurality of optical chips encoded according to a predetermined code and a spare optical chip that transmits according to an instruction, and an optical signal. An optical communication system comprising: an optical receiver that receives and decodes an optical chip constituting an optical signal as plus or minus according to a code to be decoded, wherein the code is an encoding of the optical signal. When the optical receiver that decodes the code used for decoding as a decoding target receives and decodes, the sum of the intensity of the decoded optical chip after decoding becomes a positive or negative predetermined threshold or more, and the optical signal is converted into the optical signal. When a code that is not used for encoding is received and decoded by an optical receiver that decodes as a decoding target, the sum of the decoded optical chips after decoding is substantially balanced, and the optical receiver is mixed with interfering light. The optical receiver composing the optical signal is not detected and is not subject to decoding, and corresponds to an optical chip mixed with interfering light, and the optical receiver is instructed to transmit a spare optical chip that does not include interfering light. The spare optical chip transmitted according to the instruction is included in the decoding target instead of the optical chip mixed with the interference light.
第3実施形態に係る光通信システムは、第2実施形態に係る光通信システムを改良したものである。また、第3実施形態に係る光通信システムは、妨害光が混入するまでは、予備チップは復号に用いない。妨害光が混入した場合、妨害光混入チップを復号対象としないことは、第1及び第2実施形態に係る光通信システムと同様である。従って、第3実施形態に係る光通信システムは、符号誤り率の向上、符号長或いは光信号を構成する光チップの使用数の縮小及び多重数の増大を可能とする光通信システムを提供することができる。さらに、第3実施形態に係る光通信システムは、光受信器と光送信器とが協調した処理を行なうことで、予備チップを必要なときのみ送受信するので、第2実施形態に係る光通信システムと同様に残留干渉チップがなく、光信号を構成する光チップの数を第2実施形態に係る光通信システムより低減できる。 The optical communication system according to the third embodiment is an improvement of the optical communication system according to the second embodiment. In the optical communication system according to the third embodiment, the spare chip is not used for decoding until interference light is mixed. As in the optical communication systems according to the first and second embodiments, when interference light is mixed, the interference light mixed chip is not set as a decoding target. Therefore, the optical communication system according to the third embodiment provides an optical communication system that can improve the code error rate, reduce the code length or the number of optical chips used in an optical signal, and increase the number of multiplexing. Can do. Furthermore, the optical communication system according to the third embodiment transmits and receives a spare chip only when necessary by performing coordinated processing between the optical receiver and the optical transmitter. Therefore, the optical communication system according to the second embodiment. Similarly to the above, there is no residual interference chip, and the number of optical chips constituting the optical signal can be reduced compared to the optical communication system according to the second embodiment.
なお、第3実施形態に係る光通信システムは、第1実施形態に係る光通信システムの機能を備えても良い。すなわち、第3実施形態に係る光通信システムは、妨害光が混入した光チップ以外の光チップを復号対象としないことで、受信対象以外の光信号でプラスとマイナスとして扱う光チップの復号後の強度の総和の均衡が改善する場合に、妨害光が混入した光チップ以外の光チップであって復号後の強度の総和の均衡が改善する光チップを復号対象としない機能を備えても良い。第3実施形態に係る光通信システムは、上記の機能を備えることで、予備の光チップを超える数の光チップに妨害光が混入している場合にも残留干渉を低減することができる。 Note that the optical communication system according to the third embodiment may include the function of the optical communication system according to the first embodiment. That is, in the optical communication system according to the third embodiment, the optical chip other than the optical chip mixed with the disturbing light is not set as the decoding target, so that the optical chip after the decoding of the optical chip treated as the plus and minus with the optical signal other than the receiving target is performed. When the intensity sum balance is improved, an optical chip other than the optical chip in which the interference light is mixed and an optical chip that improves the intensity sum balance after decoding may be provided as a decoding target. Since the optical communication system according to the third embodiment has the above-described function, it is possible to reduce residual interference even when disturbing light is mixed in the number of optical chips exceeding the number of spare optical chips.
また、第3実施形態に係る光通信システムは、第2実施形態に係る光通信システムの機能を備えても良い。このようにして、光信号を符号化した符号のあるチップに対応する複数の光チップに妨害光が混入している場合の対処が強化できる。また、光受信器から指示があった際、光送信器が送信可能な予備のチップの組み合わせを多く残しておく、いわゆる、予備のチップの使い果たし対策の強化ができる。 Further, the optical communication system according to the third embodiment may have the function of the optical communication system according to the second embodiment. In this way, it is possible to reinforce a countermeasure when interference light is mixed in a plurality of optical chips corresponding to a chip having a code obtained by encoding an optical signal. Further, when there is an instruction from the optical receiver, it is possible to reinforce the countermeasure for so-called spare chip exhaustion, in which many spare chip combinations that can be transmitted by the optical transmitter are left.
第3実施形態に係る光通信システムは、第1及び第2実施形態に係る光通信システムの機能を備えても良い。この場合、第3実施形態に係る光通信システムは、第1及び第2実施形態に係る光通信システムの効果を兼ね備えることができる。 The optical communication system according to the third embodiment may include the functions of the optical communication systems according to the first and second embodiments. In this case, the optical communication system according to the third embodiment can have the effects of the optical communication systems according to the first and second embodiments.
本発明に係る光通信システムは、PONをはじめとする光通信網等で利用することができる。 The optical communication system according to the present invention can be used in an optical communication network such as a PON.
100 光通信システム
10,10a,10b,10c 光送信器
12 光源
14 変調器
16 符号器
20,20a、20b,20c,21 光受信器
30 復号器
32 分波器
34a,34b 合波器
36 差動光検波器
37 光検波器群
38 合成器
40 選択器
42 指示器
44 切替器
50 光伝送媒体
60a,60b 光スプリッタ
90 光信号
92 符号情報
94 妨害光情報
100
Claims (6)
前記光信号を受信し、前記光信号を構成する前記光チップをそれぞれ復号対象とする前記符号に従ってプラス又はマイナスとして復号する光受信器と、を備える光通信システムであって、
前記符号は、前記光信号を、前記光信号の符号化に用いた前記符号を復号対象として復号する前記光受信器で受信して復号すると、復号した前記光チップの復号後の強度の総和がプラス又はマイナスの所定の閾値以上となり、及び、前記光信号を、前記光信号の符号化に用いていない前記符号を復号対象として復号する前記光受信器で受信して復号すると、復号した前記光チップの復号後の強度の総和が略均衡し、
前記光受信器は、妨害光が混入した前記光信号を構成する前記光チップを検出して復号対象とせず、かつ、復号対象としない前記符号で符号化した前記光信号を復号した前記光チップの復号後の強度の総和の均衡が改善する前記光チップを復号対象としない、ことを特徴とする光通信システム。 An optical transmitter that transmits an optical signal that is encoded according to a predetermined code and configured by a plurality of optical chips;
An optical communication system comprising: an optical receiver that receives the optical signal and decodes the optical chip constituting the optical signal as plus or minus according to the code to be decoded, respectively.
When the optical signal is received and decoded by the optical receiver that decodes the code used for encoding the optical signal as a decoding target, the sum of the intensity of the decoded optical chip after decoding is obtained. When the optical signal is received by the optical receiver that decodes the optical signal that is not used for the encoding of the optical signal as a decoding target and is decoded, The total strength after decryption of the chip is approximately balanced,
The optical receiver detects the optical chip constituting the optical signal mixed with interfering light and does not set it as a decoding target, and decodes the optical signal encoded with the code not set as a decoding target. An optical communication system characterized in that the optical chip whose balance of the sum of the strengths after decoding is improved is not targeted for decoding.
前記光信号を受信し、前記光信号を構成する前記光チップをそれぞれ復号対象とする前記符号に従ってプラス又はマイナスとして復号する光受信器と、を備える光通信システムであって、
前記所定の符号は、複数のチップから構成され、
前記光信号は、前記所定の符号を構成する前記チップに対応する前記光チップから構成され、かつ、前記所定の符号を構成する少なくとも1の前記チップに対応する前記光チップが複数あり、
前記符号は、前記光信号を、前記光信号の符号化に用いた前記符号を復号対象として復号する前記光受信器で受信して復号すると、復号した前記光チップの復号後の強度の総和がプラス又はマイナスの所定の閾値以上となり、及び、前記光信号を、前記光信号の符号化に用いていない前記符号を復号対象として復号する前記光受信器で受信して復号すると、復号した前記光チップの復号後の強度の総和が略均衡し、
前記光受信器は、妨害光が混入した前記光信号を構成する前記光チップを検出して、
同一の前記符号に対応する複数の前記光信号の相対応する前記光チップから前記妨害光が混入していない前記光チップをそれぞれ同数選択して復号対象とする、ことを特徴とする光通信システム。 An optical transmitter that transmits an optical signal that is encoded according to a predetermined code and configured by a plurality of optical chips;
An optical communication system comprising: an optical receiver that receives the optical signal and decodes the optical chip constituting the optical signal as plus or minus according to the code to be decoded, respectively.
The predetermined code is composed of a plurality of chips,
The optical signal is composed of the optical chip corresponding to the chip constituting the predetermined code, and there are a plurality of the optical chips corresponding to at least one of the chips constituting the predetermined code,
When the optical signal is received and decoded by the optical receiver that decodes the code used for encoding the optical signal as a decoding target, the sum of the intensity of the decoded optical chip after decoding is obtained. When the optical signal is received by the optical receiver that decodes the optical signal that is not used for the encoding of the optical signal as a decoding target and is decoded, The total strength after decryption of the chip is approximately balanced,
The optical receiver detects the optical chip constituting the optical signal mixed with interfering light,
An optical communication system, wherein the same number of the optical chips not mixed with the interfering light are selected from the corresponding optical chips of the plurality of optical signals corresponding to the same code as decoding targets. .
前記複数の光信号を構成する前記光チップは、時間領域及び光周波数領域の少なくとも一方が異なることを特徴とする請求項3に記載の光通信システム。 The optical transmitter transmits a plurality of the optical signals composed of the plurality of optical chips encoded according to the predetermined same code,
The optical communication system according to claim 3, wherein the optical chips constituting the plurality of optical signals are different in at least one of a time domain and an optical frequency domain.
前記光信号を受信し、前記光信号を構成する前記光チップをそれぞれ復号対象とする前記符号に従ってプラス又はマイナスとして復号する光受信器と、を備える光通信システムであって、
前記符号は、前記光信号を、前記光信号の符号化に用いた前記符号を復号対象として復号する前記光受信器で受信して復号すると、復号した前記光チップの復号後の強度の総和がプラス又はマイナスの所定の閾値以上となり、及び、前記光信号を、前記光信号の符号化に用いていない前記符号を復号対象として復号する前記光受信器で受信して復号すると、復号した前記光チップの復号後の強度の総和が略均衡し、
前記光受信器は、妨害光が混入した前記光信号を構成する前記光チップを検出して復号対象とせず、前記妨害光が混入した前記光チップに相当し、かつ、前記妨害光が混入していない前記予備の光チップの送信を前記光受信器に指示し、前記妨害光が混入した前記光チップの代わりに前記指示に従って送信された前記予備の光チップを復号対象に含める、ことを特徴とする光通信システム。 An optical transmitter for transmitting an optical signal composed of a plurality of optical chips encoded according to a predetermined code and the spare optical chip for transmitting according to an instruction;
An optical communication system comprising: an optical receiver that receives the optical signal and decodes the optical chip constituting the optical signal as plus or minus according to the code to be decoded, respectively.
When the optical signal is received and decoded by the optical receiver that decodes the code used for encoding the optical signal as a decoding target, the sum of the intensity of the decoded optical chip after decoding is obtained. When the optical signal is received by the optical receiver that decodes the optical signal that is not used for the encoding of the optical signal as a decoding target and is decoded, The total strength after decryption of the chip is approximately balanced,
The optical receiver detects the optical chip composing the optical signal mixed with disturbing light and does not subject to decoding, corresponds to the optical chip mixed with the disturbing light, and contains the disturbing light. Instructing the optical receiver to transmit the spare optical chip that is not, and including the spare optical chip transmitted in accordance with the instruction instead of the optical chip mixed with the interfering light as a decoding target. An optical communication system.
When the optical transmitter and the optical receiver receive and decode the code used for encoding the optical signal as a decoding target and decode it, one is decoded as positive and the other as negative. When the optical receiver that decodes the combination of the optical chips and the code that is not used for encoding the optical signal as a decoding target is received and decoded, the combination of the optical chips that is both positive or negative is 6. The optical communication system according to claim 1, wherein the optical signal is transmitted and received.
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