JP2009130935A - 光コヒーレント受信機、周波数オフセット推定装置、及び光コヒーレント受信機の方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光コヒーレント受信機は、光信号をベースバンド・デジタル電気信号に変換するフロントエンド処理部を有する。周波数オフセット推定装置は、前記ベースバンド・デジタル電気信号の位相オフセットを計算する位相オフセット計算部、前記位相オフセットの変化、つまり位相オフセット変化を前記位相オフセット計算部により計算された位相オフセットに従い計算する位相オフセット変化計算部、位相オフセット変化の加重平均を得るループ・フィルタリング部、を有する。
【選択図】図3
Description
アンドリアス・リーベン他(Andreas Leven et.al)、Frequency Estimation in Intradyne Reception、IEEE Photonics Technology Letters、2007年3月15日、19巻、6号、p.366−368
本発明の第13の態様によると、第12の態様に従った周波数オフセット推定方法が提供される。前記周波数オフセット推定方法は:前記位相オフセット変化計算段階で計算された前記位相オフセット変化に曖昧さがあるか否かを決定し、曖昧さを有さない位相オフセット変化を出力する曖昧さ決定段階;を更に有する。
コンピューター・プログラム又は一式のプログラムは、コンピューター可読記憶媒体に格納されてよい。コンピューター可読記憶媒体は、例えばCD,DVD、フロッピー(登録商標)・ディスク、フラッシュ・メモリー、磁気ディスク、又は当業者に知られている如何なる他の媒体であってもよい。
(付記1) 光コヒーレント受信機のための周波数オフセット推定装置であって、前記光コヒーレント受信機は、光信号をベースバンド・デジタル電気信号に変換するフロントエンド処理部を有し、前記周波数オフセット推定装置は:
前記ベースバンド・デジタル電気信号の位相オフセットを計算する位相オフセット計算部;
前記位相オフセットの変化である位相オフセット変化を前記位相オフセット計算部により計算された前記位相オフセットに従い計算する位相オフセット変化計算部;及び
前記曖昧さ決定部により出力された前記位相オフセット変化の加重平均を得るループ・フィルタリング部、を有する周波数オフセット推定装置。
(付記2) 前記位相オフセット変化計算部により計算された前記位相オフセット変化に曖昧さがあるか否かを決定し、曖昧さを有さない位相オフセット変化を出力する曖昧さ決定部;を更に有する付記1記載の光コヒーレント受信機のための周波数オフセット推定装置。
(付記3) 前記曖昧さ決定部は、前記位相オフセット変化の絶対値を所定の閾値と比較することにより、前記位相オフセット変化に曖昧さがあるか否かを決定する、付記2記載の光コヒーレント受信機のための周波数オフセット推定装置。
(付記4) 前記所定の閾値はπ/4又はπ/2又はπである、付記3記載の光コヒーレント受信機のための周波数オフセット推定装置。
(付記5) 前記光コヒーレント受信機はQPSK変調方式を用いる、付記1記載の光コヒーレント受信機のための周波数オフセット推定装置。
(付記6) 前記位相オフセット計算部は、位相角計算機、前置決定器、及び位相オフセット計算機、を有し;前記位相角計算機は前記ベースバンド・デジタル電気信号の位相角を取得し;前記前置決定器は前記ベースバンド・デジタル電気信号のデータ情報を前記位相角計算機により取得された前記位相角、前記位相オフセット計算部により計算された前の位相オフセット、及び前記ループ・フィルタリング部の前の出力に従い決定し;及び前記位相オフセット計算機は前記ベースバンド・デジタル電気信号の前記位相オフセットを前記前置決定器の決定結果に従い計算し;
前記位相オフセット変化計算部は、位相オフセット・レジスタ部及び減算部を有し;前記位相オフセット・レジスタ部は前記位相オフセット計算部により計算された前記位相オフセットを記録し;前記減算部は前記位相オフセット・レジスタ部に記録された前の位相オフセットを前記位相オフセット計算部により計算された現在の位相オフセットから減算し、前記位相オフセット変化を得る、付記1乃至5の何れか一項記載の光コヒーレント受信機のための周波数オフセット推定装置。
(付記7) 前記位相オフセット計算部は、データ間引き回路、第1の位相オフセット計算部、及び第2の位相オフセット計算部、を有し;前記データ間引き回路は前記ベースバンド・デジタル電気信号の隣接するシンボルにより形成される第1の信号及び第2の信号である2つの信号を取得し;前記第1の位相オフセット計算部は前記第1の信号の位相オフセットを計算し;及び前記第2の位相オフセット計算部は前記第2の信号の位相オフセットを計算し;
前記位相オフセット変化計算部は、前記第2の位相オフセット計算部により計算された前記第2の信号の位相オフセットを、前記第1の位相オフセット計算部により計算された前記第1の信号の位相オフセットから減算し、前記位相オフセット変化を得る、付記1乃至5の何れか一項記載の光コヒーレント受信機のための周波数オフセット推定装置。
(付記8) 前記第1の位相オフセット計算部は、第1の位相角計算機、第1の前置決定器、及び第1のオフセット計算機、を有し;前記第1の位相角計算機は前記第1の信号の位相角を取得し;前記第1の前置決定器は前記第1の信号のデータ情報を前記第1の位相角計算機により取得した前記位相角に従い決定し;及び前記第1のオフセット計算機は前記第1の信号の前記位相オフセットを前記第1の前置決定器の決定結果に従い計算し;
前記第2の位相オフセット計算部は、第2の位相角計算機、第2の前置決定器、及び第2のオフセット計算機、を有し;前記第2の位相角計算機は前記第2の信号の位相角を取得し;前記第2の前置決定器は前記第2の信号のデータ情報を前記第2の位相角計算機により取得した前記位相角、前記第1の位相オフセット計算部により計算された前記第1の信号の前記位相オフセット、及び前記ループ・フィルタリング部から帰還される出力に従い決定し;及び前記第2のオフセット計算機は前記第2の信号の前記位相オフセットを前記第2の前置決定器の決定結果に従い計算する、付記7記載の光コヒーレント受信機のための周波数オフセット推定装置。
(付記9) 光コヒーレント受信機であって、付記1乃至8の何れか一項記載の光コヒーレント受信機のための周波数オフセット推定装置を有する光コヒーレント受信機。
(付記10) 粗周波数オフセット監視装置、デジタル等化器、及びセレクタを更に有し、前記粗周波数オフセット監視装置は、前記デジタル等化器より前に信号を受信し;前記光コヒーレント受信機のための周波数オフセット推定装置は前記デジタル等化器から出力された信号を受信し;及び前記セレクタは前記粗周波数オフセット監視装置及び前記光コヒーレント受信機のための周波数オフセット推定装置の1つの出力を、前記デジタル等化器から出力された信号の残留波長分散及び偏波モード分散に従い選択する、付記9記載の光コヒーレント受信機。
(付記11) 光コヒーレント受信機のための周波数オフセット推定方法であって、前記光コヒーレント受信機は、光信号をベースバンド・デジタル電気信号に変換するフロントエンド処理部を有し、前記周波数オフセット推定方法は:
前記ベースバンド・デジタル電気信号の位相オフセットを計算する位相オフセット計算段階;
前記位相オフセットの変化である位相オフセット変化を前記位相オフセット計算段階で計算された前記位相オフセットに従い計算する位相オフセット変化計算段階;及び
前記位相オフセット変化の加重平均を得るループ・フィルタリング段階、を有する周波数オフセット推定方法。
(付記12) 前記位相オフセット変化計算段階で計算された前記位相オフセット変化に曖昧さがあるか否かを決定し、曖昧さを有さない位相オフセット変化を出力する曖昧さ決定段階;を更に有する付記11記載の周波数オフセット推定方法。
102 光周波数混合器
103 局発光
104、105 受光器
106、107 アナログ−デジタル変換器(ADC)
108 ベースバンド・デジタル電気信号I+jQ
109 データ復元器
110 周波数オフセット推定装置
112 制御部
201 レジスタ
202 共役計算機
203 乗算器
205 複素加算器
206 1/4計算機
303 前置決定器
311 ループ・フィルター
345 論理テーブル
401 データ間引き回路
404 位相オフセット及び変化計算
405、406 N:1ダウン・サンプリング
418 シリアル−パラレル変換器
501 粗周波数オフセット監視装置
504 セレクタ
509 高精度周波数オフセット推定装置
701 送信機
702 ノード
703 光ファイバ
704 増幅器
705 コヒーレント受信機
Claims (12)
- 光コヒーレント受信機のための周波数オフセット推定装置であって、前記光コヒーレント受信機は、光信号をベースバンド・デジタル電気信号に変換するフロントエンド処理部を有し、前記周波数オフセット推定装置は:
前記ベースバンド・デジタル電気信号の位相オフセットを計算する位相オフセット計算部;
前記位相オフセットの変化である位相オフセット変化を前記位相オフセット計算部により計算された前記位相オフセットに従い計算する位相オフセット変化計算部;及び
前記位相オフセット変化の加重平均を得るループ・フィルタリング部、を有する周波数オフセット推定装置。 - 前記位相オフセット変化計算部により計算された前記位相オフセット変化に曖昧さがあるか否かを決定し、曖昧さを有さない位相オフセット変化を出力する曖昧さ決定部;を更に有する請求項1記載の光コヒーレント受信機のための周波数オフセット推定装置。
- 前記曖昧さ決定部は、前記位相オフセット変化の絶対値を所定の閾値と比較することにより、前記位相オフセット変化に曖昧さがあるか否かを決定する、請求項2記載の光コヒーレント受信機のための周波数オフセット推定装置。
- 前記所定の閾値はπ/4又はπ/2又はπである、請求項3記載の光コヒーレント受信機のための周波数オフセット推定装置。
- 前記光コヒーレント受信機はQPSK変調方式を用いる、請求項1記載の光コヒーレント受信機のための周波数オフセット推定装置。
- 前記位相オフセット計算部は、位相角計算機、前置決定器、及び位相オフセット計算機、を有し;前記位相角計算機は前記ベースバンド・デジタル電気信号の位相角を取得し;前記前置決定器は前記ベースバンド・デジタル電気信号のデータ情報を前記位相角計算機により取得された前記位相角、前記位相オフセット計算部により計算された前の位相オフセット、及び前記ループ・フィルタリング部の前の出力に従い決定し;及び前記位相オフセット計算機は前記ベースバンド・デジタル電気信号の前記位相オフセットを前記前置決定器の決定結果に従い計算し;
前記位相オフセット変化計算部は、位相オフセット・レジスタ部及び減算部を有し;前記位相オフセット・レジスタ部は前記位相オフセット計算部により計算された前記位相オフセットを記録し;前記減算部は前記位相オフセット・レジスタ部に記録された前の位相オフセットを前記位相オフセット計算部により計算された現在の位相オフセットから減算し、前記位相オフセット変化を得る、請求項1乃至5の何れか一項記載の光コヒーレント受信機のための周波数オフセット推定装置。 - 前記位相オフセット計算部は、データ間引き回路、第1の位相オフセット計算部、及び第2の位相オフセット計算部、を有し;前記データ間引き回路は前記ベースバンド・デジタル電気信号の隣接するシンボルにより形成される第1の信号及び第2の信号である2つの信号を取得し;前記第1の位相オフセット計算部は前記第1の信号の位相オフセットを計算し;及び前記第2の位相オフセット計算部は前記第2の信号の位相オフセットを計算し;
前記位相オフセット変化計算部は、前記第2の位相オフセット計算部により計算された前記第2の信号の位相オフセットを、前記第1の位相オフセット計算部により計算された前記第1の信号の位相オフセットから減算し、前記位相オフセット変化を得る、請求項1乃至5の何れか一項記載の光コヒーレント受信機のための周波数オフセット推定装置。 - 前記第1の位相オフセット計算部は、第1の位相角計算機、第1の前置決定器、及び第1のオフセット計算機、を有し;前記第1の位相角計算機は前記第1の信号の位相角を取得し;前記第1の前置決定器は前記第1の信号のデータ情報を前記第1の位相角計算機により取得した前記位相角に従い決定し;及び前記第1のオフセット計算機は前記第1の信号の前記位相オフセットを前記第1の前置決定器の決定結果に従い計算し;
前記第2の位相オフセット計算部は、第2の位相角計算機、第2の前置決定器、及び第2のオフセット計算機、を有し;前記第2の位相角計算機は前記第2の信号の位相角を取得し;前記第2の前置決定器は前記第2の信号のデータ情報を前記第2の位相角計算機により取得した前記位相角、前記第1の位相オフセット計算部により計算された前記第1の信号の前記位相オフセット、及び前記ループ・フィルタリング部から帰還される出力に従い決定し;及び前記第2のオフセット計算機は前記第2の信号の前記位相オフセットを前記第2の前置決定器の決定結果に従い計算する、請求項7記載の光コヒーレント受信機のための周波数オフセット推定装置。 - 光コヒーレント受信機であって、請求項1乃至8の何れか一項記載の光コヒーレント受信機のための周波数オフセット推定装置を有する光コヒーレント受信機。
- 粗周波数オフセット監視装置、デジタル等化器、及びセレクタを更に有し、前記粗周波数オフセット監視装置は、前記デジタル等化器より前に信号を受信し;前記光コヒーレント受信機のための周波数オフセット推定装置は前記デジタル等化器から出力された信号を受信し;及び前記セレクタは前記粗周波数オフセット監視装置及び前記光コヒーレント受信機のための周波数オフセット推定装置の1つの出力を、前記デジタル等化器から出力された信号の残留波長分散及び偏波モード分散に従い選択する、請求項9記載の光コヒーレント受信機。
- 光コヒーレント受信機のための周波数オフセット推定方法であって、前記光コヒーレント受信機は、光信号をベースバンド・デジタル電気信号に変換するフロントエンド処理部を有し、前記周波数オフセット推定方法は:
前記ベースバンド・デジタル電気信号の位相オフセットを計算する位相オフセット計算段階;
前記位相オフセットの変化である位相オフセット変化を前記位相オフセット計算段階で計算された前記位相オフセットに従い計算する位相オフセット変化計算段階;及び
前記位相オフセット変化の加重平均を得るループ・フィルタリング段階、を有する周波数オフセット推定方法。 - 前記位相オフセット変化計算段階で計算された前記位相オフセット変化に曖昧さがあるか否かを決定し、曖昧さを有さない位相オフセット変化を出力する曖昧さ決定段階;を更に有する請求項11記載の周波数オフセット推定方法。
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