JP2013131842A - Optical transmission system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To design and operate an optical transmission system according to the transmission loss characteristic of a transmission line, thereby cutting back on power consumption.SOLUTION: An optical transmission system of the invention herein applied for is an optical transmission system in which an optical signal from an OFDM optical signal transmitter 30 is transmitted via an optical transmission line and is received by an OFDM optical signal receiver 31. The OFDM optical signal transmitter 30 comprises a subcarrier modulator 302, an IFFT arithmetic unit 303 which performs IFFT arithmetic in the number of bit digits determined by the transmission loss of the optical transmission line, and an optical signal transmitter 306. The OFDM optical signal receiver 31 comprises an optical signal receiver 316, an FFT arithmetic unit 313 which performs FFT arithmetic in the number of bit digits determined by the transmission loss of the optical transmission line, and a subcarrier demodulator 312.

Description

本発明は、OFDM信号を送受信する光伝送システムに関する。   The present invention relates to an optical transmission system that transmits and receives an OFDM signal.

PON(Passive Optical Network)システムに代表される光伝送システム上でOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信号を送受信する研究開発が活発に行われている。OFDM信号はIFFT(Inverse Fast Fourier Transform)演算により信号を生成、FFT(Fast Fourier Transform)演算によって信号を解読することが可能であり、信号処理技術や集積回路技術の向上に伴ってOFDMを用いた光伝送システムに対する期待が高まっている。   Research and development for transmitting and receiving OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) signals on an optical transmission system typified by a PON (Passive Optical Network) system has been actively conducted. The OFDM signal can be generated by IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) operation, and the signal can be decoded by FFT (Fast Fourier Transform) operation. With the improvement of signal processing technology and integrated circuit technology, OFDM was used. Expectations for optical transmission systems are increasing.

PONシステムは一つのOLT(Optical Line Terminal)と複数のONU(Optical Network Unit)、これらを接続する光伝送ケーブルからなる光伝送システムである。OLTからONUまでの距離や光伝送路における伝送損失はONUによって異なる。このため、PONシステムにおいてOFDM信号を送信する場合には、伝送路損失の最も大きいONUで信号を正しく受信できるよう設計する必要がある。   The PON system is an optical transmission system including one OLT (Optical Line Terminal), a plurality of ONUs (Optical Network Units), and an optical transmission cable connecting these. The distance from the OLT to the ONU and the transmission loss in the optical transmission path vary depending on the ONU. For this reason, when transmitting an OFDM signal in a PON system, it is necessary to design so that the signal can be correctly received by an ONU having the largest transmission path loss.

PONシステムの下り信号、すなわちOLTからONUに対する信号としてOFDM信号を用いた場合、OFDM光信号送信装置となるOLTではOFDM信号の生成、OFDM光信号受信装置となるONUではOFDM信号の解読を信号処理技術によって実現する。   When an OFDM signal is used as a downstream signal of a PON system, that is, an OLT-to-ONU signal, an OLT that is an OFDM optical signal transmitter generates an OFDM signal, and an ONU that is an OFDM optical signal receiver is a signal processor that decodes the OFDM signal Realized by technology.

OFDM信号を用いたPONシステムでは消費電力の増加が課題である。使用する搬送波数に応じてOFDM光信号送信装置/受信装置におけるIFFT/FFT演算の回路規模が増大し、消費電力が増加する。これまでに、IFFT/FFT演算器の簡素化や集積回路技術の向上によりOFDM光信号送信装置/受信装置の消費電力を削減してきた。   An increase in power consumption is a problem in a PON system using an OFDM signal. Depending on the number of carriers used, the circuit scale of IFFT / FFT operation in the OFDM optical signal transmitter / receiver increases, and the power consumption increases. So far, the power consumption of the OFDM optical signal transmitter / receiver has been reduced by simplifying the IFFT / FFT arithmetic unit and improving the integrated circuit technology.

これまで、無線通信の分野でOFDMの研究が盛んに行われてきた。OFDM信号には、IFFT/FFT演算の演算精度、伝送損失、OFDM信号伝送ビットエラー率に関係があることが知られている。OFDM信号送信装置で生成された信号は、図11に示すように、伝送路を介してOFDM信号受信装置に到達する。この時、OFDM信号送信装置10のIFFT演算器102ではIFFT演算の演算精度に応じた演算誤差、伝送路では伝送損失に起因する伝送誤差、OFDM信号受信装置11〜12のFFT演算器112〜122ではFFT演算の演算精度に応じた演算誤差が発生するが、これらの誤差の合計が一定値以下であればOFDM信号受信装置12において信号を正しく復調することが可能であり、OFDM信号伝送ビットエラー率は増加しない。   So far, OFDM has been actively researched in the field of wireless communication. It is known that the OFDM signal is related to the calculation accuracy of IFFT / FFT operation, transmission loss, and OFDM signal transmission bit error rate. As shown in FIG. 11, the signal generated by the OFDM signal transmitting apparatus reaches the OFDM signal receiving apparatus via the transmission path. At this time, the IFFT arithmetic unit 102 of the OFDM signal transmitting apparatus 10 has an arithmetic error corresponding to the arithmetic precision of the IFFT calculation, a transmission error due to transmission loss in the transmission path, and the FFT arithmetic units 112 to 122 of the OFDM signal receiving apparatuses 11 to 12. However, if the sum of these errors is less than a certain value, the OFDM signal receiving device 12 can correctly demodulate the signal, resulting in an OFDM signal transmission bit error. The rate does not increase.

例えば、√2に相当する値として、有効桁数の小さい1.41と有効桁数の大きい1.4142を考える。これらの値をIFFT演算の入力データとして与え、伝送路を介して信号を送信する。OFDM信号受信装置は、伝送路の伝送損失に応じて劣化した信号を受信する。図11の例では、伝送損失の小さいOFDM信号受信装置11でFFT演算後の信号に0.001の誤差、伝送損失の大きいOFDM信号受信装置12でFFT演算後の信号に0.1の誤差を含み、FFT演算で誤差は発生しないものとしている。IFFT演算、伝送損失、FFT演算に起因する誤差の合計値が一定値以下であるか否かによって復調の可否が決まる。図11の例において1.3142から1.5142の範囲の信号であれば正しく復調出来ると仮定した場合、有効ビット桁数が小さく伝送損失が大きい環境で受信したOFDM信号は正しく復調出来ない。   For example, as a value corresponding to √2, consider 1.41 with a small effective digit number and 1.4142 with a large effective digit number. These values are given as input data for IFFT calculation, and a signal is transmitted via the transmission path. The OFDM signal receiving apparatus receives a signal that has deteriorated according to the transmission loss of the transmission path. In the example of FIG. 11, an error of 0.001 is applied to the signal after the FFT calculation in the OFDM signal receiving apparatus 11 with a small transmission loss, and an error of 0.1 is applied to the signal after the FFT calculation in the OFDM signal receiving apparatus 12 with a large transmission loss. It is assumed that no error occurs in the FFT operation. Whether or not demodulation is possible depends on whether or not the total value of errors resulting from IFFT calculation, transmission loss, and FFT calculation is equal to or less than a certain value. In the example of FIG. 11, if it is assumed that a signal in the range of 1.3142 to 1.5142 can be demodulated correctly, an OFDM signal received in an environment with a small number of effective bits and a large transmission loss cannot be demodulated correctly.

以上のような背景から、IFFT/FFT演算の有効ビット桁数を制御することで演算精度を調整し、OFDM信号伝送ビットエラー率を制御することが可能であることが分かっている。   From the background as described above, it has been found that it is possible to control the OFDM signal transmission bit error rate by adjusting the calculation accuracy by controlling the number of effective bit digits of IFFT / FFT calculation.

非特許文献1では、IFFT/FFT演算に用いられる2入力バタフライ演算器の演算ステージごとに演算精度を制御することで信号伝送ビットエラー率と消費電力を制御する手法を提案している。図12に非特許文献1で示された可変精度IFFT演算器20を示す。バタフライ演算器に与える入力信号の有効ビット桁数を演算精度変換器によって制御し、演算精度を変更する。有効ビット桁数を小さくすることで、バタフライ演算器の下位ビットに関する演算が不要となり、消費電力の削減が期待できる。   Non-Patent Document 1 proposes a method of controlling the signal transmission bit error rate and the power consumption by controlling the calculation accuracy for each calculation stage of a two-input butterfly calculator used for IFFT / FFT calculation. FIG. 12 shows a variable precision IFFT calculator 20 shown in Non-Patent Document 1. The number of significant bits of the input signal given to the butterfly calculator is controlled by the calculation precision converter to change the calculation precision. By reducing the number of effective bits, it is not necessary to perform calculations related to the lower bits of the butterfly calculator, and power consumption can be expected to be reduced.

非特許文献1では、演算ステージごとにバタフライ演算の有効ビット桁数を制御する。このため、バタフライ演算器221、222における入力データの有効ビット桁数はX bits、バタフライ演算器241、242における入力データの有効ビット桁数はY bitsのようにバタフライ演算器に与える入力データの有効ビット桁数がすべてのバタフライ演算器で同一であるとは限らない。非特許文献1では、OFDM信号伝送エラー率がバタフライ演算ステージの有効ビット桁数に依存することを示している。   In Non-Patent Document 1, the number of effective bit digits of butterfly computation is controlled for each computation stage. Therefore, the valid bit digits of the input data in the butterfly calculators 221 and 222 are X bits, and the valid bit digits of the input data in the butterfly calculators 241 and 242 are valid of the input data to be given to the butterfly calculator. The number of bit digits is not necessarily the same for all butterfly computing units. Non-Patent Document 1 shows that the OFDM signal transmission error rate depends on the number of effective bit digits of the butterfly operation stage.

非特許文献1では、無線による移動体伝送システムを対象としている。これまでOFDMに関する研究が盛んに行われてきた無線通信の分野では、時刻とともに端末が移動するため伝送路の伝送損失は常に変化する。したがって、OFDM信号送信装置におけるIFFT演算器とOFDM信号受信装置におけるFFT演算器では、許容する伝送損失の最悪値を想定して演算精度を設定する必要があった。伝送損失の変化に追従し、伝送ビットエラー率を増加させない最低の演算精度で通信を行うためには、OFDM信号受信装置が運用時に伝送損失を計測するとともに伝送損失をOFDM信号送信装置に伝送することで共有し、その後OFDM信号送信装置が伝送損失情報をもとにIFFT演算の有効ビット桁数を決定する、といったフィードバック制御が必要である。このため、運用時に伝送損失の測定装置を必要とし、伝送損失を伝送するための伝送帯域も必要であった。   Non-Patent Document 1 is directed to a wireless mobile transmission system. In the field of wireless communication where research related to OFDM has been actively conducted so far, the transmission loss of the transmission path always changes because the terminal moves with time. Therefore, the IFFT arithmetic unit in the OFDM signal transmitting apparatus and the FFT arithmetic unit in the OFDM signal receiving apparatus need to set the calculation accuracy assuming the worst value of allowable transmission loss. In order to follow the change in transmission loss and perform communication with the lowest calculation accuracy without increasing the transmission bit error rate, the OFDM signal receiver measures the transmission loss during operation and transmits the transmission loss to the OFDM signal transmitter. Therefore, it is necessary to perform feedback control such that the OFDM signal transmission apparatus determines the number of effective bit digits of the IFFT calculation based on the transmission loss information. For this reason, a transmission loss measuring device is required during operation, and a transmission band for transmitting the transmission loss is also required.

非特許文献1では、図12の演算精度変換器25に示すように、ビットマスクにより有効ビット桁数を決定し演算精度を制御している。演算精度変換器25において、入力データ251とビットマスク252のビット論理積を計算し、演算器に与えるデータの下位ビットの値を0とする。これにより、演算器では下位ビットの演算を行う必要が無くなる。非特許文献1の手法では、ビットマスクにより下位ビットの演算を不要化するものの、下位ビットを取り扱う演算回路に対する通電は継続される。このため、トランジスタのスイッチングに起因するダイナミック消費電力は削減できるが、トランジスタ非動作時のリーク電流(漏れ電流)に起因するスタティック消費電力は削減することが出来ない。集積回路の微細化とともに、リーク電流に起因するスタティック消費電力の割合が増加しており、ビットマスクによる有効ビット桁数制御のみでは消費電力の大幅な削減は期待できない。   In Non-Patent Document 1, as shown in the calculation accuracy converter 25 of FIG. 12, the number of effective bit digits is determined by a bit mask to control the calculation accuracy. The arithmetic precision converter 25 calculates the bit logical product of the input data 251 and the bit mask 252 and sets the value of the lower bit of the data to be supplied to the arithmetic unit to 0. This eliminates the need for the arithmetic unit to perform the lower bit operation. In the method of Non-Patent Document 1, although the operation of the lower bits is made unnecessary by the bit mask, energization to the arithmetic circuit that handles the lower bits is continued. For this reason, dynamic power consumption due to transistor switching can be reduced, but static power consumption due to leakage current (leakage current) when the transistor is not operating cannot be reduced. With the miniaturization of integrated circuits, the proportion of static power consumption due to leakage current is increasing, and a significant reduction in power consumption cannot be expected only by controlling the number of effective bits using a bit mask.

また非特許文献1の手法では、2入力バタフライ演算回路の演算ステージごとに演算精度を制御しており、演算ステージごとに有効ビット桁数を変更している。M入力バタフライ演算回路からなるN点IFFT/FFT演算ではN*logMN回の有効ビット桁数変更が必要となり、多くの演算精度変換器、およびこれを制御するための制御信号が必要である。   In the method of Non-Patent Document 1, the calculation accuracy is controlled for each calculation stage of the two-input butterfly calculation circuit, and the number of effective bit digits is changed for each calculation stage. In the N-point IFFT / FFT operation composed of the M input butterfly operation circuit, the number of effective bit digits must be changed N * logMN times, and many operation accuracy converters and control signals for controlling this are required.

さらに非特許文献1では、OFDM信号送信装置とOFDM信号受信装置がそれぞれ1台のみ存在する環境を対象としており、OFDM−PONに代表される複数のOFDM信号受信装置が存在する環境に対しては演算精度制御により消費電力を削減することが出来なかった。さらに、複数のOFDM受信装置に対して同時に信号を送信する場合、例えば、複数の搬送波に異なるOFDM信号受信装置に対する信号を割り当てた場合についても演算精度を制御することは出来なかった。   Furthermore, Non-Patent Document 1 is intended for an environment where only one OFDM signal transmission device and one OFDM signal reception device exist, and for an environment where a plurality of OFDM signal reception devices represented by OFDM-PON exist. Power consumption could not be reduced by calculation accuracy control. Further, when signals are simultaneously transmitted to a plurality of OFDM receivers, for example, even when signals for different OFDM signal receivers are assigned to a plurality of carriers, the calculation accuracy cannot be controlled.

徳永将之他“ディジタル無線通信用FFT回路のビット幅制御による低消費エネルギー化手法の検討”、電子情報通信学会技術研究報告、SDM2005−129、ICD2005−68、pp.7−12、August、2005Masayuki Tokunaga et al. “Study of Low Energy Consumption Method by Bit Width Control of FFT Circuit for Digital Wireless Communication”, IEICE Technical Report, SDM2005-129, ICD2005-68, pp. 7-12, August, 2005

前記課題を解決するために、本発明は、光伝送路の伝送損失特性に応じて光伝送システムを設計及び運用を行うことにより消費電力を削減することを目的とする。   In order to solve the above-described problems, an object of the present invention is to reduce power consumption by designing and operating an optical transmission system according to transmission loss characteristics of an optical transmission line.

上記目的を達成するために、本願発明の光伝送システムは、OFDM光信号送信装置からの光信号を光伝送路で伝送してOFDM光信号受信装置で受信する光伝送システムであって、前記OFDM光信号送信装置は、伝送信号をサブキャリア変調するサブキャリア変調器と、前記サブキャリア変調器の変調したデータ信号を、前記光伝送路の伝送損失で定められるビット桁数でIFFT演算を行う固定精度IFFT演算器と、前記固定精度IFFT演算器のIFFT演算した信号で光信号を変調し、変調した光信号を前記OFDM光信号受信装置へ送信する光信号送信器と、を備え、前記OFDM光信号受信装置は、前記OFDM光信号送信装置からの光信号を受信する光信号受信器と、前記光信号受信器の受信した信号を、前記光伝送路の伝送損失で定められるビット桁数でFFT演算を行う固定FFT演算器と、前記FFT演算器の演算した信号をサブキャリア復調するサブキャリア復調器と、を備える。   In order to achieve the above object, an optical transmission system according to the present invention is an optical transmission system for transmitting an optical signal from an OFDM optical signal transmitting apparatus through an optical transmission line and receiving the optical signal by the OFDM optical signal receiving apparatus. An optical signal transmitting apparatus performs a subcarrier modulator that subcarrier modulates a transmission signal, and performs an IFFT operation on the data signal modulated by the subcarrier modulator with the number of bit digits determined by the transmission loss of the optical transmission path An optical signal transmitter that modulates an optical signal with an IFFT arithmetic signal of the fixed precision IFFT arithmetic unit, and transmits the modulated optical signal to the OFDM optical signal receiving device. The signal receiving apparatus includes: an optical signal receiver that receives an optical signal from the OFDM optical signal transmitting apparatus; and a signal received by the optical signal receiver in the optical transmission path. Comprising a fixed FFT processor for performing FFT operation on bit digits defined by the transmission loss, and a subcarrier demodulator for subcarrier demodulating operation signal of the FFT processor.

PONシステムに代表される光伝送システムは、無線通信システムとは異なりシステム構築後に装置が移動しないため、時刻による伝送損失の変化は小さい。このため、運用時にOFDM光信号受信装置において光伝送路の伝送損失を計測し、OFDM光信号送信装置とOFDM光信号受信装置間で伝送損失に関する情報を共有するフィードバック制御を行うことなくIFFT演算の有効ビット桁数を決定できる。   In an optical transmission system typified by a PON system, unlike a wireless communication system, the apparatus does not move after the system is constructed, so that the change in transmission loss with time is small. For this reason, during operation, the transmission loss of the optical transmission line is measured in the OFDM optical signal receiver, and IFFT calculation is performed without performing feedback control for sharing information on the transmission loss between the OFDM optical signal transmitter and the OFDM optical signal receiver. The number of significant bits can be determined.

本発明では、OFDM光信号送信装置のIFFT演算器やOFDM光信号受信装置のFFT演算器のビット桁数を決定することで、不要な演算の省略が可能となる。このときに電力供給を停止するスリープ制御を行えば、トランジスタのスイッチングに起因するダイナミック消費電力とトランジスタ非動作時のリーク電流に起因するスタティック消費電力を削減することができる。   In the present invention, it is possible to omit unnecessary calculations by determining the number of bit digits of the IFFT calculator of the OFDM optical signal transmitter and the FFT calculator of the OFDM optical signal receiver. If sleep control is performed to stop power supply at this time, dynamic power consumption due to transistor switching and static power consumption due to leakage current when the transistor is not operating can be reduced.

また、OFDM光信号送信装置のIFFT演算器やOFDM光信号受信装置のFFT演算器にバタフライ演算を用いた場合、バタフライ演算の演算ステージごとの有効ビット桁数制御を行わず、バタフライ演算の演算ステージ1段目の入力信号に対してのみ演算精度変換を行うことも可能になる。これにより、N点のIFFT/FFT演算の有効ビット桁数変更はN回となり演算精度変換器数を削減するとともに、バタフライ演算回路に対する制御信号を簡略化することができる。   In addition, when the butterfly operation is used for the IFFT arithmetic unit of the OFDM optical signal transmission device and the FFT arithmetic unit of the OFDM optical signal reception device, the control stage of the butterfly operation is not performed without performing the effective bit digit control for each operation stage of the butterfly operation. It is also possible to perform calculation accuracy conversion only on the first stage input signal. As a result, the number of effective bit digits in the N-point IFFT / FFT operation is changed to N times, so that the number of operation accuracy converters can be reduced and the control signal for the butterfly operation circuit can be simplified.

上記目的を達成するために、本願発明の光伝送システムは、1つの可変精度OFDM光信号送信装置からの光信号を光伝送路で伝送して分光器で分岐し、前記分光器からの光信号を複数のOFDM光信号受信装置で受信する光伝送システムであって、前記可変精度OFDM光信号送信装置は、伝送信号をサブキャリア変調するサブキャリア変調器と、前記サブキャリア変調器の変調したデータ信号を、送信先のOFDM光信号受信装置までの前記光伝送路の伝送損失で定められるビット桁数でIFFT演算を行う可変精度IFFT演算器と、前記可変精度IFFT演算器のIFFT演算した信号で光信号を変調し、変調した光信号を前記OFDM光信号受信装置のいずれかへ送信する光信号送信器と、を備え、前記複数のOFDM光信号受信装置は、前記可変精度OFDM光信号送信装置からの光信号を受信する光信号受信器と、前記光信号受信器の受信した信号を、前記可変精度OFDM光信号送信装置から自装置までの前記光伝送路の伝送損失で定められるビット桁数でFFT演算を行う固定精度FFT演算器と、前記固定精度FFT演算器の演算した信号をサブキャリア復調するサブキャリア復調器と、を備える。   In order to achieve the above object, an optical transmission system according to the present invention transmits an optical signal from one variable precision OFDM optical signal transmission device through an optical transmission line and branches the optical signal from the spectroscope. Is transmitted by a plurality of OFDM optical signal receivers, wherein the variable precision OFDM optical signal transmitter includes a subcarrier modulator that subcarrier modulates a transmission signal, and data modulated by the subcarrier modulator. A variable precision IFFT computing unit that performs an IFFT computation with a number of bits determined by the transmission loss of the optical transmission path to the transmission destination OFDM optical signal receiving device, and an IFFT computed signal of the variable precision IFFT computing unit An optical signal transmitter for modulating an optical signal and transmitting the modulated optical signal to any one of the OFDM optical signal receivers, and receiving the plurality of OFDM optical signals The optical signal receiver that receives the optical signal from the variable precision OFDM optical signal transmitter, and the signal received by the optical signal receiver, the optical signal from the variable precision OFDM optical signal transmitter to the own apparatus. A fixed precision FFT computing unit that performs an FFT computation with the number of bit digits determined by the transmission loss of the transmission path; and a subcarrier demodulator that performs subcarrier demodulation on the signal computed by the fixed precision FFT computing unit.

本発明では、OFDM光信号送信装置のIFFT演算器やOFDM光信号受信装置のFFT演算器のビット桁数を決定することで、不要な演算の省略が可能となる。このときに電力供給を停止するスリープ制御を行えば、トランジスタのスイッチングに起因するダイナミック消費電力とトランジスタ非動作時のリーク電流に起因するスタティック消費電力を削減することができる。   In the present invention, it is possible to omit unnecessary calculations by determining the number of bit digits of the IFFT calculator of the OFDM optical signal transmitter and the FFT calculator of the OFDM optical signal receiver. If sleep control is performed to stop power supply at this time, dynamic power consumption due to transistor switching and static power consumption due to leakage current when the transistor is not operating can be reduced.

また、OFDM光信号送信装置のIFFT演算器やOFDM光信号受信装置のFFT演算器にバタフライ演算を用いた場合、バタフライ演算の演算ステージごとの有効ビット桁数制御を行わず、バタフライ演算の演算ステージ1段目の入力信号に対してのみ演算精度変換を行うことも可能になる。これにより、N点のIFFT/FFT演算の有効ビット桁数変更はN回となり演算精度変換器数を削減するとともに、バタフライ演算回路に対する制御信号を簡略化することができる。   In addition, when the butterfly operation is used for the IFFT arithmetic unit of the OFDM optical signal transmission device and the FFT arithmetic unit of the OFDM optical signal reception device, the control stage of the butterfly operation is not performed without performing the effective bit digit control for each operation stage of the butterfly operation. It is also possible to perform calculation accuracy conversion only on the first stage input signal. As a result, the number of effective bit digits in the N-point IFFT / FFT operation is changed to N times, so that the number of operation accuracy converters can be reduced and the control signal for the butterfly operation circuit can be simplified.

さらに、OFDM光信号送信装置が、OFDM光信号受信装置ごとに管理した伝送損失情報を参照して有効ビット桁数を決定することにより、複数のOFDM信号受信装置からなる光伝送システムにおいても消費電力を削減する。   Further, the optical power transmission apparatus determines the number of effective bit digits by referring to transmission loss information managed for each OFDM optical signal receiver, so that power consumption is also achieved in an optical transmission system including a plurality of OFDM signal receivers. To reduce.

本願発明の光伝送システムでは、前記可変精度IFFT演算器は、送信先のOFDM光信号受信装置への伝送損失が小さくなるほどビット桁数を少なくし、送信先のOFDM光信号受信装置への伝送損失が大きくなるほどビット桁数を多くしてもよい。   In the optical transmission system according to the present invention, the variable precision IFFT computing unit reduces the number of bit digits as the transmission loss to the transmission destination OFDM optical signal reception device decreases, and the transmission loss to the transmission destination OFDM optical signal reception device. As the value of becomes larger, the number of bit digits may be increased.

本願発明の光伝送システムでは、前記可変精度IFFT演算器は、前記可変精度OFDM光信号送信装置から前記OFDM光信号受信装置までの光伝送路の伝送損失で定められるビット桁数がOFDM光信号受信装置ごとに表された伝送損失情報テーブルを参照し、送信先のOFDM光信号受信装置に対応するビット桁数を決定する演算精度決定部と、前記演算精度決定部の決定したビット桁数で、前記サブキャリア変調部の変調したデータ信号のIFFT演算を行う可変有効ビット桁数IFFT演算部と、を備えてもよい。   In the optical transmission system according to the present invention, the variable precision IFFT computing unit is configured to receive an OFDM optical signal having a number of bit digits determined by a transmission loss of an optical transmission path from the variable precision OFDM optical signal transmitting apparatus to the OFDM optical signal receiving apparatus. With reference to the transmission loss information table represented for each device, the calculation accuracy determination unit that determines the number of bit digits corresponding to the transmission destination OFDM optical signal reception device, and the number of bit digits determined by the calculation accuracy determination unit, A variable effective bit digit number IFFT calculation unit that performs IFFT calculation of the data signal modulated by the subcarrier modulation unit.

本願発明の光伝送システムでは、前記演算精度決定部は、送信先のOFDM光信号受信装置に対応しないビット桁数の前記可変有効ビット桁数IFFT演算部へスリープ制御信号を出力し、前記スリープ制御信号の入力された前記可変有効ビット桁数IFFT演算部は、電力供給を停止してもよい。   In the optical transmission system of the present invention, the calculation accuracy determination unit outputs a sleep control signal to the variable effective bit number IFFT calculation unit having a bit number that does not correspond to a transmission destination OFDM optical signal receiver, and the sleep control The variable effective bit digit number IFFT calculation unit to which the signal is input may stop supplying power.

本願発明の光伝送システムでは、前記サブキャリア変調器は、前記可変精度OFDM光信号送信装置から前記OFDM光信号受信装置までの光伝送路の伝送損失と要求される伝送レートに応じたサブキャリア変調方式を選択するサブキャリア変調方式選択部と、前記サブキャリア変調方式選択部の選択したサブキャリア変調方式で伝送信号をサブキャリア変調するサブキャリア変調部と、を備え、前記演算精度決定部は、前記可変精度OFDM光信号送信装置から前記OFDM光信号受信装置までの光伝送路の伝送損失と前記サブキャリア変調方式選択部の選択したサブキャリア変調方式をもとにビット桁数を決定し、決定したビット桁数の前記可変有効ビット桁数IFFT演算部に、前記サブキャリア変調部の変調したデータ信号を入力してもよい。   In the optical transmission system according to the present invention, the subcarrier modulator includes a subcarrier modulation according to a transmission loss of the optical transmission path from the variable precision OFDM optical signal transmitting apparatus to the OFDM optical signal receiving apparatus and a required transmission rate. A subcarrier modulation scheme selection unit that selects a scheme, and a subcarrier modulation unit that subcarrier modulates a transmission signal in accordance with the subcarrier modulation scheme selected by the subcarrier modulation scheme selection unit, and the calculation accuracy determination unit includes: Determine the number of bit digits based on the transmission loss of the optical transmission path from the variable precision OFDM optical signal transmitter to the OFDM optical signal receiver and the subcarrier modulation scheme selected by the subcarrier modulation scheme selector. The data signal modulated by the subcarrier modulation unit is input to the variable effective bit digit number IFFT operation unit having the number of bit digits. It may be.

なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。   The above inventions can be combined as much as possible.

本発明によれば、光伝送路の伝送損失特性に応じて光伝送システムを設計及び運用を行うことにより消費電力を削減することができる。   According to the present invention, power consumption can be reduced by designing and operating an optical transmission system according to the transmission loss characteristics of the optical transmission line.

本発明第一の光伝送システムの第1例を示す図である。It is a figure which shows the 1st example of the 1st optical transmission system of this invention. 本発明第一の光伝送システムの第2例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd example of the 1st optical transmission system of this invention. 1台のOFDM光信号送信装置とN台のOFDM光信号受信装置からなる伝送路特性に応じて消費電力の削減を実現する本発明第二の光伝送システムを示す図である。It is a figure which shows the 2nd optical transmission system of this invention which implement | achieves reduction of power consumption according to the transmission-line characteristic which consists of one OFDM optical signal transmitter and N OFDM optical signal receivers. N台のOFDM光信号送信装置と1台のOFDM光信号受信装置からなる伝送路特性に応じて消費電力の削減を実現する光伝送システムを示す図である。It is a figure which shows the optical transmission system which implement | achieves reduction of power consumption according to the transmission-line characteristic which consists of N OFDM optical signal transmitters and one OFDM optical signal receiver. 本発明第二の光伝送システムで用いられる、有効ビット桁数の異なる複数のIFFT演算器を有する可変精度IFFT演算器を示す図である。It is a figure which shows the variable precision IFFT calculator which has several IFFT calculators from which the number of effective bit digits differs used in the 2nd optical transmission system of this invention. 可変精度IFFT演算器で用いられる、バタフライ演算回路を示す図である。It is a figure which shows the butterfly arithmetic circuit used with a variable precision IFFT arithmetic unit. 本発明第二の光伝送システムで用いられる、演算ビット単位で個別に電力供給を制御することが可能なIFFT演算器を有する可変精度IFFT演算器を示す図である。It is a figure which shows the variable precision IFFT arithmetic unit which has an IFFT arithmetic unit which can be used for the 2nd optical transmission system of this invention and can control electric power supply by a calculation bit unit separately. 1台のOFDM光信号送信装置とN台のOFDM光信号受信装置からなる伝送路特性に応じて消費電力の削減と伝送レートの向上を実現する本発明第三の光伝送システムを示す図である。It is a figure which shows the 3rd optical transmission system of this invention which implement | achieves reduction of a power consumption, and improvement of a transmission rate according to the transmission-line characteristic which consists of one OFDM optical signal transmitter and N OFDM optical signal receivers. . 本発明第三の光伝送システムで用いられる、可変サブキャリア変調器と有効ビット桁数の異なる複数のIFFT演算器を有する可変精度IFFT演算器を示す図である。It is a figure which shows the variable precision IFFT calculator which has several IFFT calculators in which the number of effective bit digits differs from the variable subcarrier modulator used in the 3rd optical transmission system of this invention. 本発明第三の光伝送システムで用いられる、演算ビット単位で個別に電力供給を制御することが可能なIFFT演算器を有するOFDM光信号送信装置を示す図である。It is a figure which shows the OFDM optical signal transmission apparatus which has an IFFT arithmetic unit which can be used for the 3rd optical transmission system of this invention and which can control an electric power supply separately for every calculation bit unit. OFDM信号送信装置とOFDM信号受信装置の演算精度制御と通信の可否を示す図である。It is a figure which shows the propriety of the calculation precision control and communication of an OFDM signal transmitter and an OFDM signal receiver. バタフライ演算の演算ステージごとに有効ビット桁数を変更する既存手法を示す図である。It is a figure which shows the existing method which changes the number of effective bit digits for every calculation stage of a butterfly calculation.

添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are examples of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments. In the present specification and drawings, the same reference numerals denote the same components.

(実施形態1)
図1及び図2に、本発明第一の光伝送システムの第1例及び第2例を示す。本発明第一の光伝送システムは、1台のOFDM光信号送信装置と1台のOFDM光信号受信装置が光伝送ケーブルで接続されてなる光伝送システムであって、光伝送ケーブルの伝送路特性に応じて消費電力の削減を実現する。
(Embodiment 1)
1 and 2 show a first example and a second example of the first optical transmission system of the present invention. The first optical transmission system of the present invention is an optical transmission system in which one OFDM optical signal transmitting device and one OFDM optical signal receiving device are connected by an optical transmission cable, and the transmission path characteristics of the optical transmission cable. Reduce power consumption according to

本発明は、OFDM光信号送信装置とOFDM光信号受信装置の演算精度を制御することにより消費電力の削減を達成するが、OFDM光信号送信装置/受信装置以外の装置からなる伝送システムにおいても、伝送路特性に応じて動作モードを制御することにより、消費電力を削減することが可能である。   The present invention achieves a reduction in power consumption by controlling the calculation accuracy of the OFDM optical signal transmission device and the OFDM optical signal reception device, but in a transmission system comprising devices other than the OFDM optical signal transmission device / reception device, Power consumption can be reduced by controlling the operation mode in accordance with the transmission path characteristics.

信号送信装置でデジタル信号をアナログ信号に変換し、伝送路を介してアナログ信号を伝送、信号受信装置でアナログ信号をデジタル信号に復調する伝送システムにおいて、デジタル/アナログ変換、アナログ/デジタル変換時にデジタル信号の有効ビット桁数制限に応じて端数処理を行うことで誤差が生じる。この信号変換に起因する誤差と伝送路の伝送損失に起因する誤差の合計が一定値以下になるよう、信号送信装置と信号受信装置のデジタル信号処理方式を変更することで、伝送ビットエラー率を増加させることなく最小の消費電力で信号を伝送することが可能である。   In a transmission system that converts a digital signal to an analog signal by a signal transmission device, transmits the analog signal via a transmission line, and demodulates the analog signal to a digital signal by a signal reception device, digital at the time of digital / analog conversion and analog / digital conversion An error occurs when the fraction processing is performed in accordance with the limit on the number of significant bits of the signal. By changing the digital signal processing method of the signal transmitting device and the signal receiving device so that the sum of the error due to this signal conversion and the error due to the transmission loss of the transmission line is below a certain value, the transmission bit error rate is reduced. It is possible to transmit a signal with minimum power consumption without increasing it.

本発明第一の光伝送システムの第1例は、図1に示すように、1台の低精度OFDM光信号送信装置30と1台の低精度OFDM光信号受信装置31、および伝送損失の小さい光伝送ケーブル32からなる。低精度OFDM光信号送信装置30は直並列変換器301、サブキャリア変調器302、低精度IFFT演算器303、GI(ガードインターバル)付与器304、D/A変換器305、光信号送信器306で構成される。   As shown in FIG. 1, the first example of the first optical transmission system of the present invention includes one low-precision OFDM optical signal transmission device 30, one low-precision OFDM optical signal reception device 31, and a small transmission loss. It consists of an optical transmission cable 32. The low-accuracy OFDM optical signal transmission apparatus 30 includes a series-parallel converter 301, a subcarrier modulator 302, a low-precision IFFT calculator 303, a GI (guard interval) adder 304, a D / A converter 305, and an optical signal transmitter 306. Composed.

サブキャリア変調器302は、直並列変換器301からの伝送信号をサブキャリア変調する。ここで、サブキャリア変調は、BPSK(Binary Phase Shift Keying)、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)、16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)及び64QAMなどの変調方式を用いて、搬送波を伝送信号で変調する。固定精度IFFT演算器としての低精度IFFT演算器303は、サブキャリア変調器302の変調したデータ信号を、光伝送ケーブル32の伝送損失で定められるビット桁数でIFFT演算を行う。   The subcarrier modulator 302 performs subcarrier modulation on the transmission signal from the serial / parallel converter 301. Here, the subcarrier modulation uses modulation schemes such as BPSK (Binary Phase Shift Keying), QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation), and 64QAM. A low precision IFFT computing unit 303 as a fixed precision IFFT computing unit performs an IFFT computation on the data signal modulated by the subcarrier modulator 302 with the number of bit digits determined by the transmission loss of the optical transmission cable 32.

低精度OFDM光信号受信装置31は並直列変換器311、サブキャリア復調器312、低精度FFT演算器313、GI除去器314、A/D変換器315、光信号受信器316で構成される。光信号受信器316は、低精度OFDM光信号送信装置30からの光信号を受信する。固定FFT演算器としての低精度FFT演算器313は、光信号受信器316の受信した信号を、光伝送ケーブル32の伝送損失で定められるビット桁数でFFT演算を行う。   The low-accuracy OFDM optical signal receiver 31 includes a parallel-serial converter 311, a subcarrier demodulator 312, a low-accuracy FFT calculator 313, a GI remover 314, an A / D converter 315, and an optical signal receiver 316. The optical signal receiver 316 receives the optical signal from the low-accuracy OFDM optical signal transmitter 30. The low-precision FFT calculator 313 as a fixed FFT calculator performs an FFT calculation on the signal received by the optical signal receiver 316 with the number of bit digits determined by the transmission loss of the optical transmission cable 32.

本発明第一の光伝送システムの第2例は、図2に示すように、1台の高精度OFDM光信号送信装置33と1台の高精度OFDM光信号受信装置34、および伝送損失の大きい光伝送ケーブル35からなる。高精度OFDM光信号送信装置33は直並列変換器331、サブキャリア変調器332、高精度IFFT演算器333、GI付与器334、D/A変換器335、光信号送信器336で構成される。高精度OFDM光信号受信装置34は並直列変換器341、サブキャリア復調器342、高精度FFT演算器343、GI除去器344、A/D変換器345、光信号受信器346で構成される。   As shown in FIG. 2, the second example of the first optical transmission system of the present invention includes one high-precision OFDM optical signal transmitter 33, one high-precision OFDM optical signal receiver 34, and a large transmission loss. It consists of an optical transmission cable 35. The high-precision OFDM optical signal transmission device 33 includes a serial-parallel converter 331, a subcarrier modulator 332, a high-precision IFFT calculator 333, a GI adder 334, a D / A converter 335, and an optical signal transmitter 336. The high-accuracy OFDM optical signal receiver 34 includes a parallel-serial converter 341, a subcarrier demodulator 342, a high-precision FFT calculator 343, a GI remover 344, an A / D converter 345, and an optical signal receiver 346.

光伝送システム設計時に計測した光伝送ケーブルの伝送損失に応じて低精度OFDM光信号送信/受信装置あるいは高精度OFDM光信号送信/受信装置を選択して設置することにより、OFDM光信号伝送ビットエラー率を一定値以下に保ちつつ、光伝送システムの消費電力を削減する機能を具備したことを特徴とする光伝送システムである。   OFDM optical signal transmission bit error by selecting and installing a low-precision OFDM optical signal transmission / reception device or high-precision OFDM optical signal transmission / reception device according to the transmission loss of the optical transmission cable measured when designing the optical transmission system An optical transmission system having a function of reducing power consumption of an optical transmission system while maintaining a rate below a certain value.

ここで本発明の特徴とするところは、光伝送ケーブルの伝送損失に応じてOFDM光信号送信装置/受信装置のIFFT/FFT演算器に与える入力データの有効ビット桁数を静的に決定することで、OFDM光信号受信装置で正しく受信可能な信号を運用時に動的な制御を行うことなく最小の消費電力で生成、伝送するところにある。   Here, a feature of the present invention is that the number of effective bit digits of input data given to the IFFT / FFT calculator of the OFDM optical signal transmitter / receiver is statically determined according to the transmission loss of the optical transmission cable. Thus, a signal that can be correctly received by the OFDM optical signal receiving apparatus is generated and transmitted with minimum power consumption without performing dynamic control during operation.

OFDM光信号送信装置では有限のビット桁数によるIFFT演算によって信号を生成する。この有限のビット桁数によりIFFTの演算精度が制限され、端数処理により誤差が生じる。OFDM光信号受信装置では、IFFT演算の有効ビット桁数に起因する誤差、ならびに光伝送ケーブルの伝送損失による誤差を含んだ信号を受信し、さらに復調時にはFFT演算の有効ビット桁数に起因する誤差が生じる。しかしながら、これらの合計が一定値以下であればOFDM光信号受信装置において信号を正しく復調することが可能であり、OFDM光信号伝送ビットエラー率は増加しない。   In the OFDM optical signal transmission apparatus, a signal is generated by IFFT calculation using a finite number of bits. This finite number of bit digits limits the calculation accuracy of IFFT, and an error occurs due to fraction processing. The OFDM optical signal receiving apparatus receives a signal including an error caused by the number of effective bits of IFFT operation and an error caused by transmission loss of the optical transmission cable, and further, an error caused by the number of effective bit digits of FFT operation at the time of demodulation. Occurs. However, if the sum of these is below a certain value, the OFDM optical signal receiving apparatus can correctly demodulate the signal, and the OFDM optical signal transmission bit error rate does not increase.

位置情報が変化しない光伝送システムは時刻による伝送損失の変化が小さい。1台のOFDM光信号送信装置と1台のOFDM光信号受信装置からなる光伝送システムではOFDM光信号送信装置/受信装置を一意に特定できるためOFDM光信号送信装置/受信装置におけるIFFT/FFT演算の演算精度を静的に決定することができる。これにより、運用時にIFFT/FFT演算の有効ビット桁数の切り替えや、光伝送ケーブルを用いた有効ビット桁数に関する制御情報の伝達が不要となる。すなわち、運用時に動的な制御を行わず、静的な設定のみで光伝送システムの消費電力を削減できる。   In an optical transmission system in which position information does not change, a change in transmission loss with time is small. In an optical transmission system composed of one OFDM optical signal transmitter and one OFDM optical signal receiver, the OFDM optical signal transmitter / receiver can be uniquely identified, so that IFFT / FFT operations in the OFDM optical signal transmitter / receiver Can be determined statically. This eliminates the need for switching the number of effective bit digits of IFFT / FFT operations and transmitting control information regarding the number of effective bit digits using an optical transmission cable during operation. That is, the power consumption of the optical transmission system can be reduced with only static settings without performing dynamic control during operation.

(実施形態2)
本発明第二の光伝送システムは、図3に示すように、1台の可変精度OFDM光信号送信装置40とN台のOFDM光信号受信装置41〜4N、光伝送ケーブル417〜4N7、および分光器43からなる。
(Embodiment 2)
As shown in FIG. 3, the second optical transmission system of the present invention includes one variable precision OFDM optical signal transmitter 40, N OFDM optical signal receivers 41 to 4N, optical transmission cables 417 to 4N7, and a spectroscopic unit. It consists of a container 43.

可変精度OFDM光信号送信装置40から送信された信号は分光器43、距離や設置環境に応じて伝送損失が異なる光伝送ケーブル417〜4N7を介してOFDM光信号受信装置41〜4Nに到達する。分光器43は、1つの可変精度OFDM光信号送信装置からの光信号を複数のOFDM光信号受信装置に分岐する。   The signal transmitted from the variable precision OFDM optical signal transmitter 40 reaches the OFDM optical signal receivers 41 to 4N via the spectroscope 43 and optical transmission cables 417 to 4N7 having different transmission losses depending on the distance and installation environment. The spectroscope 43 branches an optical signal from one variable precision OFDM optical signal transmitter to a plurality of OFDM optical signal receivers.

可変精度OFDM光信号送信装置40は直並列変換器401、サブキャリア変調器402、可変精度IFFT演算器403、GI付与器404、D/A変換器405、光信号送信器406、伝送損失情報テーブル407で構成される。サブキャリア変調器402は、伝送信号をサブキャリア変調する。可変精度IFFT演算器403は、サブキャリア変調器402の変調したデータ信号を、可変精度OFDM光信号送信装置40から送信先のOFDM光信号受信装置41〜4Nまでの光伝送路の伝送損失で定められるビット桁数でIFFT演算を行う。光信号送信器406は、可変精度IFFT演算器403のIFFT演算した信号で光信号を変調し、変調した光信号をOFDM光信号受信装置41〜4Nのいずれかへ送信する。   The variable precision OFDM optical signal transmission apparatus 40 includes a serial / parallel converter 401, a subcarrier modulator 402, a variable precision IFFT calculator 403, a GI adder 404, a D / A converter 405, an optical signal transmitter 406, a transmission loss information table. 407. Subcarrier modulator 402 subcarrier modulates the transmission signal. The variable precision IFFT calculator 403 determines the data signal modulated by the subcarrier modulator 402 by the transmission loss of the optical transmission path from the variable precision OFDM optical signal transmitter 40 to the destination OFDM optical signal receivers 41 to 4N. IFFT operation is performed with the number of bit digits. The optical signal transmitter 406 modulates the optical signal with the signal subjected to the IFFT calculation by the variable precision IFFT calculator 403, and transmits the modulated optical signal to any one of the OFDM optical signal receivers 41 to 4N.

各OFDM光信号受信装置は、光信号受信器と、固定精度FFT演算器と、サブキャリア復調器と、を備える。例えば、伝送損失が小さい光伝送ケーブル417を介して接続される低精度OFDM光信号受信装置41は並直列変換器411、サブキャリア復調器412、固定精度FFT演算器としての低精度FFT演算器413、GI除去器414、A/D変換器415、光信号受信器416で構成される。光信号受信器416は、可変精度OFDM光信号送信装置40からの光信号を受信する。低精度FFT演算器413は、光信号受信器416の受信した信号を、可変精度OFDM光信号送信装置40から送信先の低精度OFDM光信号受信装置41までの光伝送路の伝送損失で定められるビット桁数でFFT演算を行う。サブキャリア復調器412は、低精度FFT演算器413の演算した信号をサブキャリア復調する。   Each OFDM optical signal receiver includes an optical signal receiver, a fixed precision FFT calculator, and a subcarrier demodulator. For example, the low-accuracy OFDM optical signal receiver 41 connected via an optical transmission cable 417 with a small transmission loss includes a parallel-serial converter 411, a subcarrier demodulator 412, and a low-accuracy FFT calculator 413 as a fixed-precision FFT calculator. , A GI remover 414, an A / D converter 415, and an optical signal receiver 416. The optical signal receiver 416 receives the optical signal from the variable precision OFDM optical signal transmitter 40. The low-accuracy FFT calculator 413 determines the signal received by the optical signal receiver 416 by the transmission loss of the optical transmission path from the variable-precision OFDM optical signal transmitter 40 to the low-precision OFDM optical signal receiver 41 at the transmission destination. Performs FFT operation with the number of bits. The subcarrier demodulator 412 demodulates the signal calculated by the low precision FFT calculator 413.

伝送損失が大きい光伝送ケーブル4N7を介して接続される高精度OFDM光信号受信装置4Nは並直列変換器4N1、サブキャリア復調器4N2、固定精度FFT演算器としての高精度FFT演算器4N3、GI除去器4N4、A/D変換器4N5、光信号受信器4N6で構成される。光信号受信器4N6は、可変精度OFDM光信号送信装置40からの光信号を受信する。高精度FFT演算器4N3は、光信号受信器4N6の受信した信号を、可変精度OFDM光信号送信装置40から送信先の高精度OFDM光信号受信装置4Nまでの光伝送路の伝送損失で定められるビット桁数でFFT演算を行う。サブキャリア復調器4N2は、高精度FFT演算器4N3の演算した信号をサブキャリア復調する。   A high-precision OFDM optical signal receiving apparatus 4N connected via an optical transmission cable 4N7 having a large transmission loss includes a parallel-serial converter 4N1, a subcarrier demodulator 4N2, a high-precision FFT calculator 4N3 as a fixed-precision FFT calculator, GI It comprises a remover 4N4, an A / D converter 4N5, and an optical signal receiver 4N6. The optical signal receiver 4N6 receives the optical signal from the variable precision OFDM optical signal transmitter 40. The high-precision FFT calculator 4N3 determines the signal received by the optical signal receiver 4N6 by the transmission loss of the optical transmission path from the variable-precision OFDM optical signal transmitter 40 to the destination high-precision OFDM optical signal receiver 4N. Performs FFT operation with the number of bits. The subcarrier demodulator 4N2 demodulates the signal calculated by the high-precision FFT calculator 4N3.

光伝送システム設計時に計測した光伝送ケーブルの損失に応じて低精度OFDM光信号受信装置と高精度OFDM光信号受信装置を選択して設置するとともに、運用時にOFDM光信号送信先に応じて可変精度OFDM光信号送信装置40における可変精度IFFT演算器403の演算精度を動的に制御することにより、OFDM光信号伝送ビットエラー率を一定値以下に保ちつつ、光伝送システムの消費電力を削減する機能を具備する。   Select and install low-accuracy OFDM optical signal receiver and high-accuracy OFDM optical signal receiver according to optical transmission cable loss measured at the time of designing optical transmission system, and variable accuracy according to OFDM optical signal destination during operation A function of reducing the power consumption of the optical transmission system while maintaining the OFDM optical signal transmission bit error rate below a certain value by dynamically controlling the calculation accuracy of the variable precision IFFT calculator 403 in the OFDM optical signal transmitter 40 It comprises.

ここで本発明の特徴とするところは、光伝送システム設計時に光伝送ケーブルの伝送損失に応じてOFDM光信号受信装置の有効ビット桁数を静的に決定するとともに、運用時にOFDM光信号送信装置がIFFT演算器に与える入力データの有効ビット桁数を動的に制御することで、OFDM光信号受信装置に対して正しく受信可能な信号を最小の消費電力で生成、伝送、復号するところにある。可変精度IFFT演算器403は、送信先のOFDM光信号受信装置への伝送損失が小さくなるほどビット桁数を少なくし、送信先のOFDM光信号受信装置への伝送損失が大きくなるほどビット桁数を多くする。   Here, the present invention is characterized in that the number of effective bit digits of the OFDM optical signal receiver is statically determined according to the transmission loss of the optical transmission cable when designing the optical transmission system, and the OFDM optical signal transmitter is in operation. By dynamically controlling the number of significant bits of input data given to the IFFT calculator, a signal that can be correctly received by the OFDM optical signal receiver is generated, transmitted, and decoded with minimum power consumption. . The variable precision IFFT calculator 403 decreases the number of bit digits as the transmission loss to the transmission destination OFDM optical signal reception device decreases, and increases the number of bit digits as the transmission loss to the transmission destination OFDM optical signal reception device increases. To do.

PONに代表される1台の可変精度OFDM光信号送信装置40とN台の任意精度OFDM光信号受信装置41〜4Nからなる光伝送システムにおいて、可変精度OFDM光信号送信装置40は可変精度IFFT演算器403と光伝送ケーブルを介して接続されたOFDM光信号受信装置に対する伝送損失を保存した伝送損失情報テーブル407を持つ。OFDM光信号受信装置41〜4Nに対する伝送損失の計測は光伝送システム設計時に一度だけ行い、伝送損失情報は伝送損失情報テーブル407に保存される。   In an optical transmission system comprising one variable precision OFDM optical signal transmission device 40 represented by PON and N arbitrary precision OFDM optical signal reception devices 41 to 4N, the variable precision OFDM optical signal transmission device 40 performs variable precision IFFT computation. And a transmission loss information table 407 storing transmission loss for the OFDM optical signal receiving apparatus connected to the device 403 via the optical transmission cable. Transmission loss measurement for the OFDM optical signal receivers 41 to 4N is performed only once at the time of designing the optical transmission system, and the transmission loss information is stored in the transmission loss information table 407.

可変精度OFDM光信号送信装置40はデータ送信時に伝送損失情報テーブル407を参照し、OFDM光信号受信装置41〜4Nで復元可能な最小の有効ビット桁数でIFFT演算を実行する。運用時にOFDM光信号受信装置において伝送損失の計測を行う必要は無く、伝送損失に関する情報をOFDM光信号受信装置からOFDM光信号送信装置に伝送する必要もない。OFDM光信号送信装置は伝送損失情報テーブルを参照することでIFFT演算に必要な最小の有効ビット桁数を求め、可変精度IFFT演算器403の入力に与える有効ビット桁数を決定する。OFDM光信号送信先に応じてIFFT演算器の演算精度を動的に制御し、高い演算精度を必要としないOFDM光信号受信装置に対するOFDM光信号生成に要する消費電力を削減する。   The variable precision OFDM optical signal transmission device 40 refers to the transmission loss information table 407 at the time of data transmission, and executes IFFT calculation with the minimum number of effective bit digits that can be restored by the OFDM optical signal reception devices 41 to 4N. It is not necessary to measure the transmission loss in the OFDM optical signal receiving apparatus during operation, and it is not necessary to transmit information on the transmission loss from the OFDM optical signal receiving apparatus to the OFDM optical signal transmitting apparatus. The OFDM optical signal transmission apparatus obtains the minimum number of effective bit digits necessary for the IFFT calculation by referring to the transmission loss information table, and determines the number of effective bit digits to be given to the input of the variable precision IFFT calculator 403. The calculation accuracy of the IFFT calculator is dynamically controlled according to the OFDM optical signal transmission destination, and the power consumption required for generating the OFDM optical signal for the OFDM optical signal receiving apparatus that does not require high calculation accuracy is reduced.

位置情報が変化しない光伝送システムは時刻による伝送損失の変化が小さい。1台のOFDM光信号送信装置とN台のOFDM光信号受信装置からなる光伝送システムではOFDM光信号の送信装置が一意に特定されるためOFDM光信号受信装置におけるFFT演算の演算精度を静的に決定することができる。これにより、OFDM光信号受信装置においては、運用時にFFT演算の有効ビット桁数の切り替えや、光伝送ケーブルを用いた有効ビット桁数に関する制御情報の伝達が不要となる。すなわち、OFDM光信号受信装置は動的な制御を行わず、静的な設定のみで消費電力を削減できる。   In an optical transmission system in which position information does not change, a change in transmission loss with time is small. In an optical transmission system consisting of one OFDM optical signal transmitter and N OFDM optical signal receivers, the OFDM optical signal transmitter is uniquely identified, so that the calculation accuracy of the FFT operation in the OFDM optical signal receiver is static. Can be determined. As a result, the OFDM optical signal receiving apparatus does not require switching of the effective bit digit number of the FFT operation or transmission of control information regarding the effective bit digit number using the optical transmission cable during operation. That is, the OFDM optical signal receiving apparatus does not perform dynamic control and can reduce power consumption only by static setting.

PONシステムの下り信号、すなわち1台のOFDM光信号送信装置とN台の光信号受信装置からなる環境においては、上述の通りOFDM光信号送信装置において送信先の伝送損失情報テーブルを参照することで演算精度を決定することができる。一方、PONシステムの上り信号、すなわち、図4に示すように、1台の可変精度OFDM光信号受信装置50とN台のOFDM光信号送信装置51〜5Nからなる環境において演算精度制御による光伝送システムの消費電力削減を実現するためには、制約が必要である。   In an environment consisting of a downstream signal of a PON system, that is, one OFDM optical signal transmitter and N optical signal receivers, the transmission loss information table of the transmission destination is referred to in the OFDM optical signal transmitter as described above. The calculation accuracy can be determined. On the other hand, the upstream signal of the PON system, that is, as shown in FIG. 4, optical transmission by arithmetic accuracy control in an environment comprising one variable precision OFDM optical signal receiver 50 and N OFDM optical signal transmitters 51 to 5N. In order to realize a reduction in power consumption of the system, restrictions are necessary.

図4において、可変精度OFDM光信号受信装置50のFFT演算器503には2種類の実現方法がある。
1つ目は、可変精度OFDM光信号受信装置50のFFT演算精度を光伝送システムで許容する最高精度とする方法である。有効ビット桁数の小さい信号をIFFT演算によって変調し、有効ビット桁数の大きいFFT演算によって復調した場合、復調した信号の下位ビットに伝送路による誤差が含まれるものの、光OFDM信号送信装置が期待する有効ビット桁数は保証される。もっとも単純な実装方法であるが、必要以上に多くの桁数でビット演算を行う必要があり、大きな消費電力を要する。
2つ目は、時刻により有効ビット桁数を変更する方法である。時分割多重により信号を送信可能なOFDM光信号送信装置を制限する。例えば、時刻T1は低精度OFDM光信号送信装置51、時刻TNは高精度OFDM光信号装置5Nからの信号のみを許容する。これにより、信号を送信したOFDM光信号送信装置を一意に特定することができ、伝送損失情報テーブル507を参照することでFFT演算の有効ビット桁数を決定することができ、最小の消費電力でOFDM光信号を正しく受信することが可能となる。
In FIG. 4, there are two implementation methods for the FFT calculator 503 of the variable precision OFDM optical signal receiver 50.
The first is a method in which the FFT calculation accuracy of the variable accuracy OFDM optical signal receiving device 50 is set to the highest accuracy allowed in the optical transmission system. When a signal having a small effective bit number is modulated by IFFT operation and demodulated by an FFT operation having a large effective bit number, an error due to the transmission path is included in the lower bits of the demodulated signal, but an optical OFDM signal transmission device is expected. The number of valid bit digits to be guaranteed is guaranteed. Although it is the simplest implementation method, it is necessary to perform bit operations with a larger number of digits than necessary, which requires large power consumption.
The second is a method of changing the number of effective bit digits according to the time. Limit the number of OFDM optical signal transmitters that can transmit signals by time division multiplexing. For example, only a signal from the low-precision OFDM optical signal transmitter 51 is allowed at time T1, and a signal from the high-precision OFDM optical signal device 5N is allowed at time TN. As a result, the OFDM optical signal transmitter that transmitted the signal can be uniquely identified, and the number of effective bit digits of the FFT operation can be determined by referring to the transmission loss information table 507, with minimum power consumption. It becomes possible to correctly receive the OFDM optical signal.

図5に、本発明第二の光伝送システムで用いられる、有効ビット桁数の異なる複数のIFFT演算器を有する可変精度IFFT演算器60を示す。可変精度IFFT演算器60は伝送損失情報テーブル61を参照して演算精度を変換する演算精度決定部601、低精度IFFT演算部602、高精度IFFT演算部603、演算結果選択部604から構成される。   FIG. 5 shows a variable precision IFFT calculator 60 having a plurality of IFFT calculators having different effective bit digits numbers used in the second optical transmission system of the present invention. The variable precision IFFT calculator 60 includes a calculation precision determining unit 601, a low precision IFFT calculator 602, a high precision IFFT calculator 603, and a calculation result selector 604 that convert the calculation precision with reference to the transmission loss information table 61. .

低精度IFFT演算部602と高精度IFFT演算部603は演算精度決定部601から送信されるスリープ制御信号を受信することにより個別に電力供給を停止する機能を有する。低精度IFFT演算部602と高精度IFFT演算部603の違いは、各IFFT演算器で行われるバタフライ演算で用いる入力データの有効ビット桁数である。有効ビット桁数を小さくすることでIFFT演算の誤差は増加するが、IFFT演算器を構成するバタフライ演算の回路規模を小さくすることができ、演算に要する消費電力を減少させることができる。   The low-precision IFFT calculation unit 602 and the high-precision IFFT calculation unit 603 have a function of individually stopping power supply by receiving a sleep control signal transmitted from the calculation accuracy determination unit 601. The difference between the low-precision IFFT calculation unit 602 and the high-precision IFFT calculation unit 603 is the number of effective bit digits of input data used in the butterfly calculation performed by each IFFT calculation unit. Although the error of IFFT calculation increases by reducing the number of effective bit digits, the circuit scale of the butterfly calculation constituting the IFFT calculator can be reduced, and the power consumption required for the calculation can be reduced.

演算精度決定部601は、サブキャリア変調器の変調したデータ信号が入力され、伝送損失情報テーブル61を参照し、送信先のOFDM光信号受信装置に対応するビット桁数のIFFT演算部へ、入力されたデータ信号を出力する。伝送損失情報テーブル61には、各OFDM光信号受信装置への光伝送ケーブルの伝送損失によってビット桁数を定められている。   The calculation accuracy determination unit 601 receives the data signal modulated by the subcarrier modulator, refers to the transmission loss information table 61, and inputs it to the IFFT calculation unit having the number of bit digits corresponding to the transmission destination OFDM optical signal reception device. Output the data signal. In the transmission loss information table 61, the number of bit digits is determined by the transmission loss of the optical transmission cable to each OFDM optical signal receiver.

図6にIFFT演算器で行われるバタフライ演算の各演算ステージで行われる処理を示す。データx(k)とデータx(k+N/2)が入力される2入力のバタフライ演算の場合、一方の入力データx(k+N/2)に対して乗算器702を用いて回転因子Wを乗じ、加算器703及び減算器704を用いて2回の加減算を行うことによって、x(k)+x(k+N/2) 及びx(k)−x(k+N/2) の2つの出力データを得る。 FIG. 6 shows processing performed at each calculation stage of the butterfly calculation performed by the IFFT calculator. In the case of a two-input butterfly operation in which data x (k) and data x (k + N / 2) are input, one input data x (k + N / 2) is multiplied by a twiddle factor W k using a multiplier 702. , X (k) + x (k + N / 2) * W k N and x (k) −x (k + N / 2) * W k N by performing addition / subtraction twice using the adder 703 and the subtractor 704. Are obtained.

低い演算精度のIFFT演算によりOFDM信号を生成する場合、バタフライ演算の各入力に与える有効ビット桁数を削減する。さらに、入力データに合わせて回転因子Wの有効ビット桁数も削減でき、回転因子Wの生成に要する演算量、回転因子Wの保存に要するメモリ容量、およびこれらに要する消費電力も減少する。バタフライ演算回路では有効ビット桁数の少ない加算、減算、乗算が行われ、それぞれ下位ビットを取り扱う演算回路に対して電力供給を停止することにより少ない消費電力で演算を実行できる。 When an OFDM signal is generated by IFFT calculation with low calculation accuracy, the number of effective bit digits given to each input of the butterfly calculation is reduced. In addition, reduces the effective bit digits twiddle factor W k in accordance with the input data, the calculation amount required for generating the rotation factor W k, the memory capacity required to store twiddle factors W k, and also the power consumption required for these reduced To do. In the butterfly operation circuit, addition, subtraction, and multiplication with a small number of effective bits are performed, and the operation can be executed with less power consumption by stopping the power supply to the operation circuit that handles the lower bits.

図5に示した低精度IFFT演算部602では、有効ビット桁数を削減したバタフライ演算回路を持ち、高精度IFFT演算部603を使用した場合と比較して少ない消費電力でOFDM光信号を生成することができる。   The low-precision IFFT calculation unit 602 shown in FIG. 5 has a butterfly calculation circuit with a reduced number of effective bits, and generates an OFDM optical signal with less power consumption than when the high-precision IFFT calculation unit 603 is used. be able to.

サブキャリア変調されたデータ信号の送信先情報を用いて伝送損失情報テーブル61を参照することでIFFT演算の有効ビット桁数を決定し、演算精度決定部601においてデータ信号の有効ビット桁数を変換する。有効ビット桁数は、可変精度IFFT演算器60に存在するIFFT演算部によって制限され、複数のOFDM光信号受信装置に対するデータが含まれるOFDM光信号を生成する場合、伝送損失が最も大きいOFDM光信号受信装置に対する伝送損失情報を用いる。   The number of effective bit digits of the IFFT calculation is determined by referring to the transmission loss information table 61 using the transmission destination information of the data signal subjected to subcarrier modulation, and the calculation accuracy determining unit 601 converts the number of effective bit digits of the data signal. To do. The number of effective bit digits is limited by the IFFT calculation unit existing in the variable precision IFFT calculator 60, and when generating an OFDM optical signal including data for a plurality of OFDM optical signal receivers, the OFDM optical signal with the largest transmission loss is generated. Transmission loss information for the receiving device is used.

有効ビット桁数を変換したデータ信号を有効ビット桁数の一致するIFFT演算器に送信するとともに、使用しないIFFT演算器に対してスリープ制御信号を送信し、電力供給を停止する。可変精度IFFT演算器が持つ複数のIFFT演算器を排他的に使用する。OFDM光信号受信装置で正しく受信可能な信号を生成するために必要な最低限の演算精度で動作するIFFT演算器のみに電力供給を行い、他のIFFT演算器に対する電力供給は停止する。演算精度、消費電力の異なるIFFT演算器を送信相手に応じて選択することにより、OFDM光信号受信装置で正しく受信可能な信号を最小の消費電力で生成する。ビットマスクによる演算精度変更とは異なり、消費電力の異なる複数のIFFT演算器を排他的に使用するため、トランジスタのスイッチングに起因するダイナミック消費電力の削減とともにトランジスタ非動作時のリーク電流に起因するスタティック消費電力も削減できる。
演算結果選択部604は、低精度IFFT演算部602、あるいは高精度IFFT演算部603のいずれかからデータを受信する。受信したデータは、そのままGI付与器に送られる。
A data signal converted from the number of valid bit digits is transmitted to an IFFT computing unit having the same number of valid bit digits, and a sleep control signal is transmitted to an unused IFFT computing unit to stop power supply. A plurality of IFFT calculators possessed by the variable precision IFFT calculator are exclusively used. Power is supplied only to the IFFT calculator that operates with the minimum calculation accuracy necessary to generate a signal that can be correctly received by the OFDM optical signal receiver, and the power supply to the other IFFT calculators is stopped. By selecting an IFFT calculator with different calculation accuracy and power consumption according to the transmission partner, a signal that can be correctly received by the OFDM optical signal receiving apparatus is generated with a minimum power consumption. Unlike changing the calculation accuracy by bit mask, multiple IFFT calculators with different power consumption are used exclusively, reducing the dynamic power consumption due to transistor switching and static due to leakage current when the transistor is not operating. Power consumption can also be reduced.
The calculation result selection unit 604 receives data from either the low precision IFFT calculation unit 602 or the high precision IFFT calculation unit 603. The received data is sent to the GI adder as it is.

図5は、低精度IFFT演算部602と高精度IFFT演算部603の2種類の有効ビット桁数を入力データとして許容する可変精度IFFT演算器60を示しているが、演算精度の異なる多種類のIFFT演算器と演算精度決定部を実装することによりOFDM光信号送信装置/受信装置間の伝送損失に応じて消費電力を柔軟に制御することが可能である。   FIG. 5 shows a variable precision IFFT computing unit 60 that allows two types of effective bit digits, low precision IFFT computing unit 602 and high precision IFFT computing unit 603, as input data. By mounting the IFFT calculator and the calculation accuracy determination unit, it is possible to flexibly control the power consumption according to the transmission loss between the OFDM optical signal transmitter / receiver.

図7に、本発明第二の光伝送システムで用いられる、演算ビット単位で個別に電力供給を制御することが可能であるバタフライ演算回路を有する可変精度IFFT演算器80を示す。可変精度IFFT演算器80は伝送損失情報テーブル81を参照して演算精度を変換する演算精度決定部801、演算ビット単位で個別に電力供給を制御する機能を有する可変ビット桁数IFFT演算部802から構成される。   FIG. 7 shows a variable precision IFFT arithmetic unit 80 having a butterfly arithmetic circuit that can control power supply individually in units of arithmetic bits used in the second optical transmission system of the present invention. The variable precision IFFT computing unit 80 includes a computation precision determining unit 801 that converts computation precision with reference to the transmission loss information table 81, and a variable bit digit number IFFT computing unit 802 having a function of individually controlling power supply in units of computation bits. Composed.

サブキャリア変調されたデータ信号の送信先情報を用いて伝送損失情報テーブル81を参照することでIFFT演算の有効ビット桁数を決定し、演算精度決定部801においてデータ信号の有効ビット桁数を変換する。複数のOFDM光信号受信装置に対するデータが含まれるOFDM光信号を生成する場合、伝送損失が最も大きいOFDM光信号受信装置の伝送損失情報を用いる。   By referring to the transmission loss information table 81 using the destination information of the subcarrier-modulated data signal, the number of effective bit digits of the IFFT calculation is determined, and the calculation accuracy determining unit 801 converts the number of effective bit digits of the data signal. To do. When generating an OFDM optical signal including data for a plurality of OFDM optical signal receiving apparatuses, transmission loss information of the OFDM optical signal receiving apparatus having the largest transmission loss is used.

有効ビット桁数を変換したデータ信号を可変ビット桁数IFFT演算部802に送信するとともに、可変ビット桁数IFFT演算部802を構成する各バタフライ演算回路に対してスリープ制御信号を送信し、各バタフライ演算回路の下位ビットを取り扱う演算回路に対する電力供給を停止する。演算回路の電力供給を停止することにより、トランジスタのスイッチングに起因するダイナミック消費電力の削減とともに、トランジスタ非動作時のリーク電流に起因するスタティック消費電力も削減する。可変ビット桁数IFFT演算部802を構成するバタフライ演算回路において、入力データおよび回転因子の下位ビットを扱う回路から順に電力供給を遮断することにより、バタフライ演算の有効ビット桁数を制御する。下位ビットを扱う回路から順に電力供給を遮断することにより、有効ビット桁数削減による演算誤差の影響を最小化する。   A data signal obtained by converting the number of effective bit digits is transmitted to the variable bit digit number IFFT calculation unit 802, and a sleep control signal is transmitted to each butterfly calculation circuit constituting the variable bit digit number IFFT calculation unit 802. The power supply to the arithmetic circuit that handles the lower bits of the arithmetic circuit is stopped. By stopping the power supply of the arithmetic circuit, dynamic power consumption caused by transistor switching is reduced, and static power consumption caused by leakage current when the transistor is not operating is also reduced. In the butterfly operation circuit constituting the variable bit number IFFT operation unit 802, the number of effective bit digits of the butterfly operation is controlled by cutting off the power supply sequentially from the circuit that handles the lower bits of the input data and the twiddle factor. By cutting off the power supply in order from the circuit that handles the lower bits, the influence of calculation errors due to the reduction in the number of effective bits is minimized.

M入力バタフライ演算回路からなるN点IFFT/FFT演算ではNlogN回の有効ビット桁数変更が必要となる。伝送に使用する搬送波数が多い場合、すなわちIFFT演算の入力データ点数Nが大きい場合、多数のバタフライ演算回路に対してスリープ制御信号を送信する必要がある。バタフライ演算回路ごとに個別の有効ビット桁数を設定する場合、制御信号が複雑化する。また、伝送損失と有効ビット桁数の対応関係を表す伝送損失情報テーブルに対して搬送波数や演算ステージに関する情報を付与する必要があり、伝送損失情報テーブルは肥大化する。本発明では、すべてのバタフライ演算回路に対して一律の有効ビット桁数を設定することにより制御信号の複雑化、伝送損失情報テーブルの肥大化を回避する。 In the N-point IFFT / FFT operation including the M input butterfly operation circuit, the number of effective bit digits needs to be changed N * log M N times. When the number of carrier waves used for transmission is large, that is, when the number of input data points N for IFFT computation is large, it is necessary to transmit sleep control signals to a large number of butterfly computation circuits. When the number of individual effective bit digits is set for each butterfly operation circuit, the control signal becomes complicated. In addition, it is necessary to add information on the number of carriers and the operation stage to the transmission loss information table indicating the correspondence between the transmission loss and the number of effective bits, and the transmission loss information table is enlarged. In the present invention, the control signal is complicated and the transmission loss information table is enlarged by setting a uniform number of effective bits for all butterfly operation circuits.

可変精度IFFT演算器80によって生成された信号は、GI付与器に送られる。   The signal generated by the variable precision IFFT calculator 80 is sent to the GI adder.

図5に示す可変精度IFFT演算器60は有効ビット桁数の異なる複数のIFFT演算器を有し、排他的に使用する。このため、取り扱う有効ビット桁数の種類に応じて可変精度IFFT演算器60の回路規模は大きくなる。一方、図7に示す可変精度IFFT演算器80は、演算ビット単位でバタフライ演算回路に対する電力供給を制御する。このため1ビット当たりの回路規模が大きくなる傾向があり、可変精度IFFT演算器80の回路規模は取り扱う最大有効ビット桁数に比例する。   The variable precision IFFT calculator 60 shown in FIG. 5 has a plurality of IFFT calculators having different effective bit digits and is used exclusively. For this reason, the circuit scale of the variable precision IFFT arithmetic unit 60 increases depending on the type of effective bit digits to be handled. On the other hand, the variable precision IFFT calculator 80 shown in FIG. 7 controls power supply to the butterfly calculation circuit in units of calculation bits. For this reason, the circuit scale per bit tends to increase, and the circuit scale of the variable precision IFFT calculator 80 is proportional to the maximum number of significant bit digits handled.

光伝送システムに存在するOFDM光信号受信装置の数や光伝送ケーブルの伝送損失に応じて、必要となる有効ビット桁数の種類や最大有効ビット桁数は異なる。可変精度IFFT演算器60と80を使い分けて光伝送システムを設計する。   Depending on the number of OFDM optical signal receivers existing in the optical transmission system and the transmission loss of the optical transmission cable, the types of required effective bit digits and the maximum effective bit digits are different. The optical transmission system is designed using the variable precision IFFT calculators 60 and 80 properly.

(実施形態3)
本発明第三の光伝送システムは、図8に示すように、1台の可変精度OFDM光信号送信装置90とN台の可変精度OFDM光信号受信装置91〜9N、光伝送ケーブル917〜9N7、および分光器93からなる。
(Embodiment 3)
As shown in FIG. 8, the third optical transmission system of the present invention includes one variable precision OFDM optical signal transmitter 90, N variable precision OFDM optical signal receivers 91 to 9N, optical transmission cables 917 to 9N7, And a spectroscope 93.

可変精度OFDM光信号送信装置90から送信された信号は分光器93、距離や設置環境に応じて伝送損失が異なる光伝送ケーブル917〜9N7を介して可変精度OFDM光信号受信装置91〜9Nに到達する。   The signal transmitted from the variable precision OFDM optical signal transmitter 90 reaches the variable precision OFDM optical signal receivers 91 to 9N via the spectroscope 93 and optical transmission cables 917 to 9N7 having different transmission losses depending on the distance and installation environment. To do.

可変精度OFDM光信号送信装置90は直並列変換器901、可変サブキャリア変調器902、可変精度IFFT演算器903、GI付与器904、D/A変換器905、光信号送信器906、伝送損失情報テーブル907から構成される。   The variable precision OFDM optical signal transmission apparatus 90 includes a serial-parallel converter 901, a variable subcarrier modulator 902, a variable precision IFFT calculator 903, a GI adder 904, a D / A converter 905, an optical signal transmitter 906, and transmission loss information. The table 907 is configured.

光伝送ケーブル917〜9N7を介して接続される可変精度OFDM光信号受信装置91〜9Nは並直列変換器911〜9N1、可変サブキャリア復調器912〜9N2、可変精度FFT演算器913〜9N3、GI除去器914〜9N4、A/D変換器915〜9N5、光信号受信器916〜9N6で構成される。   Variable precision OFDM optical signal receivers 91 to 9N connected via optical transmission cables 917 to 9N7 are parallel-serial converters 911 to 9N1, variable subcarrier demodulators 912 to 9N2, variable precision FFT calculators 913 to 9N3, GI. It consists of removers 914 to 9N4, A / D converters 915 to 9N5, and optical signal receivers 916 to 9N6.

光伝送システム設計時に計測した光伝送ケーブルの伝送損失および伝送レート要求に応じて、運用時に、可変精度OFDM光信号送信装置90は可変サブキャリア変調器902の変調方式、および可変精度IFFT演算器903の演算精度を動的に制御し、可変精度OFDM光信号受信装置は可変サブキャリア復調器912〜9N2の復調方式、および可変精度FFT演算器913〜9N3の演算精度を制御することにより、OFDM光信号伝送ビットエラー率を一定値以下に保ちつつ、光伝送システムの消費電力を削減および伝送レートを向上する機能を具備する。   In accordance with the transmission loss and transmission rate requirement of the optical transmission cable measured at the time of designing the optical transmission system, the variable precision OFDM optical signal transmission device 90 operates in accordance with the modulation scheme of the variable subcarrier modulator 902 and the variable precision IFFT calculator 903 during operation. The variable precision OFDM optical signal receiving apparatus controls the demodulation accuracy of the variable subcarrier demodulators 912 to 9N2 and the calculation precision of the variable precision FFT calculators 913 to 9N3 to A function of reducing the power consumption of the optical transmission system and improving the transmission rate while maintaining the signal transmission bit error rate below a certain value is provided.

図8に示す本発明第三の光伝送システムは、図3に示す本発明第二の光伝送システムに加え、外部から与えられ変化する伝送レート要求に応じてサブキャリア変調方式を変更する。シンボル当たりの伝送ビット数が多いサブキャリア変調方式を用いることで伝送レートを向上させる。一方、光伝送ケーブルにおける伝送損失が大きい環境においてシンボル当たりの伝送ビット数が多い、すなわちシンボル間の距離が小さいOFDM光信号の復調は困難である。伝送損失に応じて利用可能なサブキャリア変調方式が制限され、最大伝送可能レートが決定する。   In addition to the second optical transmission system of the present invention shown in FIG. 3, the third optical transmission system of the present invention shown in FIG. 8 changes the subcarrier modulation system according to the transmission rate requirement given and changed from the outside. The transmission rate is improved by using a subcarrier modulation scheme with a large number of transmission bits per symbol. On the other hand, in an environment where transmission loss in an optical transmission cable is large, it is difficult to demodulate an OFDM optical signal having a large number of transmission bits per symbol, that is, a small distance between symbols. The available subcarrier modulation schemes are limited according to the transmission loss, and the maximum transmittable rate is determined.

可変精度OFDM光信号送信装置90は、時刻によって変化する伝送レート要求および光伝送システム設計時に計測した伝送損失情報から算出した最大伝送可能レートを用いてサブキャリア変調方式を決定する。与えられた伝送レート要求を満足し、最もシンボル間距離が大きくなるサブキャリア変調方式を選択する。シンボル間距離の大きいサブキャリア変調方式を選択することで、可変精度OFDM光信号受信装置91〜9Nで受信する信号に含まれるIFFT演算誤差と伝送損失に起因する伝送誤差の合計値が大きな場合であっても、正しく復調出来る可能性が増加する。これは、伝送損失に起因する誤差が一定であるならばIFFT演算の演算誤差を大きくすることができる、すなわち演算ビット桁数を小さくし、少ない消費電力で伝送レート要求を満足する信号を生成することができることを意味する。   The variable precision OFDM optical signal transmission apparatus 90 determines the subcarrier modulation scheme using the maximum transmission possible rate calculated from the transmission rate request changing with time and the transmission loss information measured at the time of designing the optical transmission system. A subcarrier modulation scheme that satisfies a given transmission rate requirement and has the largest intersymbol distance is selected. By selecting a subcarrier modulation method with a large inter-symbol distance, the total value of IFFT calculation errors and transmission errors caused by transmission loss included in signals received by the variable precision OFDM optical signal receivers 91 to 9N is large. Even if it is, the possibility of correct demodulation increases. If the error due to transmission loss is constant, the calculation error of IFFT calculation can be increased, that is, the calculation bit number can be reduced, and a signal satisfying the transmission rate requirement can be generated with less power consumption. Means that you can.

サブキャリア変調方式を決定した後、IFFT演算の有効ビット桁数を決定する。IFFT演算の有効ビット桁数は伝送損失とサブキャリア変調方式に応じて決定する。シンボル間距離が小さいサブキャリア変調方式を選択した場合、他シンボルとの混信によるOFDM光信号伝送ビットエラー率の増加を防ぐため、IFFT演算の演算誤差と伝送路における伝送誤差の合計値を小さくしなければならない。したがって、IFFT演算において高い演算精度を得るために、IFFT演算の有効ビット桁数を大きくする必要がある。一方、シンボル間距離が大きいサブキャリア変調方式を用いた場合、有効ビット桁数の小さい演算によって生成した一定の誤差を含む信号であっても他のシンボルと混信することなく正しく復調できる。   After determining the subcarrier modulation method, the number of effective bit digits of IFFT calculation is determined. The number of effective bit digits of the IFFT calculation is determined according to the transmission loss and the subcarrier modulation scheme. When a subcarrier modulation method with a small inter-symbol distance is selected, the total value of the IFFT calculation error and the transmission error in the transmission path is reduced to prevent an increase in the OFDM optical signal transmission bit error rate due to interference with other symbols. There must be. Therefore, in order to obtain high calculation accuracy in IFFT calculation, it is necessary to increase the number of effective bit digits of IFFT calculation. On the other hand, when a subcarrier modulation method with a large inter-symbol distance is used, even a signal including a certain error generated by an operation with a small number of effective bits can be correctly demodulated without interfering with other symbols.

演算誤差と伝送誤差の合計値が、サブキャリア変調方式によって異なるシンボル間距離により規定される許容誤差の範囲内に収まるよう、IFFT演算の有効ビット桁数を制御する。これにより、外部から与えられ動的に変化する伝送レート要求に追従しつつ、最小の消費電力でOFDM光信号を生成することが可能となる。   The number of effective bit digits of the IFFT calculation is controlled so that the total value of the calculation error and the transmission error falls within the allowable error range defined by the inter-symbol distance depending on the subcarrier modulation method. This makes it possible to generate an OFDM optical signal with minimum power consumption while following a dynamically changing transmission rate request given from the outside.

本発明第三の光伝送システムにおいてサブキャリア変調方式とIFFT演算の有効ビット桁数を選択する方法として、伝送損失情報テーブル907を参照する方法が考えられる。可変サブキャリア変調器902は、伝送レート要求と伝送損失情報テーブル907からサブキャリア変調方式を決定する。さらに、可変精度IFFT演算器903では、選択したサブキャリア変調方式とOFDM光信号受信装置までの伝送損失情報を参照し、有効ビット桁数を決定する。設計時に規定されるものであり、運用時にこの値が変化することはない。   In the third optical transmission system of the present invention, a method of referring to the transmission loss information table 907 is conceivable as a method of selecting the subcarrier modulation method and the number of effective bit digits of IFFT calculation. Variable subcarrier modulator 902 determines a subcarrier modulation scheme from transmission rate request and transmission loss information table 907. Further, the variable precision IFFT calculator 903 refers to the selected subcarrier modulation scheme and transmission loss information to the OFDM optical signal receiving apparatus, and determines the number of effective bit digits. This value is specified at the time of design, and this value does not change during operation.

伝送レート要求に応じてサブキャリア変調方式を変更する場合、図3に示した本発明第二の光伝送システムとは異なり、OFDM光信号送信装置/受信装置間でサブキャリア変調方式に関する情報を共有する必要がある。本発明第三の光伝送システムにおいて伝送損失を運用時に計測しOFDM光信号送信装置/受信装置間で共有する必要はないが、サブキャリア変調方式については伝送ケーブルを用いて伝送し、OFDM光信号送信装置/受信装置間で共有する必要がある。   When changing the subcarrier modulation scheme according to the transmission rate request, unlike the second optical transmission system of the present invention shown in FIG. 3, information on the subcarrier modulation scheme is shared between the OFDM optical signal transmitter / receiver. There is a need to. In the third optical transmission system of the present invention, it is not necessary to measure the transmission loss during operation and share it between the OFDM optical signal transmitter / receiver, but the subcarrier modulation method is transmitted using a transmission cable, and the OFDM optical signal is transmitted. It is necessary to share between the transmitting device / receiving device.

また、OFDM光信号受信装置においても使用するサブキャリア変調方式に応じてFFT演算の有効ビット桁数を動的に制御する必要がある。これは、使用するサブキャリア変調方式のシンボル間距離に応じて要求する有効ビット桁数が異なるためである。OFDM光信号送信装置/受信装置間で伝送損失は変化しないが、サブキャリア変調方式に応じて有効ビット桁数を変更する必要がある。   Also, it is necessary to dynamically control the number of effective bit digits of the FFT operation according to the subcarrier modulation method used in the OFDM optical signal receiving apparatus. This is because the required number of effective bit digits differs according to the inter-symbol distance of the subcarrier modulation scheme to be used. Although the transmission loss does not change between the OFDM optical signal transmitter / receiver, it is necessary to change the number of effective bit digits according to the subcarrier modulation scheme.

さらに、1台のOFDM光信号送信装置と1台のOFDM光受信装置からなる光伝送システムにおいても、伝送レート要求に応じてサブキャリア変調方式を変更する場合はサブキャリア変調方式とともにFFT演算器の有効ビット桁数も運用時に変更する必要がある。図1に示す本発明第一の光伝送システムとは異なり、システム設計時にOFDM光信号送信装置におけるIFFT演算器、OFDM光信号受信装置におけるFFT演算器の有効ビット桁数を固定値とすることは出来ない。   Furthermore, even in an optical transmission system composed of one OFDM optical signal transmitter and one OFDM optical receiver, when changing the subcarrier modulation method according to the transmission rate requirement, the subcarrier modulation method and the FFT computing unit The number of valid bits also needs to be changed during operation. Unlike the first optical transmission system of the present invention shown in FIG. 1, the number of effective bit digits of the IFFT arithmetic unit in the OFDM optical signal transmitting apparatus and the FFT arithmetic unit in the OFDM optical signal receiving apparatus is fixed at the time of system design. I can't.

図9に、本発明第三の光伝送システムで用いられる、複数のサブキャリア変調器を有する可変サブキャリア変調器a0と有効ビット桁数の異なる複数のIFFT演算器を有する可変精度IFFT演算器a1を示す。可変サブキャリア変調器a0はサブキャリア変調方式選択部a01、複数のサブキャリア変調部a02、a03を有し、可変精度IFFT演算器a1はサブキャリア変調方式選択部a01で選択したサブキャリア変調方式と伝送損失情報テーブルa2を用いて演算精度を決定する演算精度決定部a11、低精度IFFT演算部a12、高精度IFFT演算部a13、演算結果選択部a14から構成される。低精度IFFT演算部a12と高精度IFFT演算部a13は、演算精度決定部a11から送信されるスリープ制御信号を受信することにより個別に電力供給を停止する機能を有する。   FIG. 9 shows a variable subcarrier modulator a0 having a plurality of subcarrier modulators and a variable precision IFFT calculator a1 having a plurality of IFFT calculators having different effective bit digits used in the third optical transmission system of the present invention. Indicates. The variable subcarrier modulator a0 includes a subcarrier modulation scheme selection unit a01 and a plurality of subcarrier modulation units a02 and a03, and the variable precision IFFT calculator a1 includes the subcarrier modulation scheme selected by the subcarrier modulation scheme selection unit a01. It comprises an operation accuracy determination unit a11 that determines operation accuracy using the transmission loss information table a2, a low accuracy IFFT operation unit a12, a high accuracy IFFT operation unit a13, and an operation result selection unit a14. The low-precision IFFT calculation unit a12 and the high-precision IFFT calculation unit a13 have a function of individually stopping power supply by receiving a sleep control signal transmitted from the calculation accuracy determination unit a11.

図5に示す可変精度IFFT演算器60と図9に示す可変精度IFFT演算器a1の違いは、サブキャリア変調方式の変更に関する情報を取得するところにある。可変サブキャリア変調器a0は、外部から与えられる伝送レート要求と伝送損失情報テーブルa2により提供される最大伝送可能レートをもとに、使用するサブキャリア変調器を選択する。使用するサブキャリア変調器に対してデータ信号を送信するとともに、使用しないサブキャリア変調器に対してはスリープ制御信号を送信し電力供給を停止する。   The difference between the variable precision IFFT calculator 60 shown in FIG. 5 and the variable precision IFFT calculator a1 shown in FIG. 9 is that information related to the change of the subcarrier modulation scheme is acquired. The variable subcarrier modulator a0 selects a subcarrier modulator to be used based on the transmission rate request given from the outside and the maximum transmittable rate provided by the transmission loss information table a2. A data signal is transmitted to a subcarrier modulator to be used, and a sleep control signal is transmitted to a subcarrier modulator that is not used to stop supplying power.

図9においては、2種類のサブキャリア変調部a02、a03を持つ可変サブキャリア変調器a0を示しているが、異なる多種類のサブキャリア変調器を用いることで多数の伝送レート要求に対応できる。
サブキャリア変調されたデータ信号は、可変精度IFFT演算器a1に送信される。演算精度決定部a11において、サブキャリア変調方式と伝送損失情報テーブルから有効ビット桁数を決定する。有効ビット桁数に応じてIFFT演算器にデータ信号を送信し、使用しないIFFT演算器に対してはスリープ制御信号を送信し電力供給を停止する。これにより、伝送レート要求を満たしつつIFFT演算に要する消費電力を削減する。
In FIG. 9, a variable subcarrier modulator a0 having two types of subcarrier modulators a02 and a03 is shown. However, by using different types of subcarrier modulators, a large number of transmission rate requirements can be met.
The subcarrier-modulated data signal is transmitted to the variable precision IFFT calculator a1. The calculation accuracy determination unit a11 determines the number of significant bits from the subcarrier modulation scheme and the transmission loss information table. A data signal is transmitted to the IFFT arithmetic unit according to the number of effective bits, and a sleep control signal is transmitted to an unused IFFT arithmetic unit to stop power supply. Thereby, the power consumption required for the IFFT calculation is reduced while satisfying the transmission rate requirement.

図10に、本発明第三の光伝送システムで用いられる、複数のサブキャリア変調器を有する可変サブキャリア変調器b0と演算ビット単位で個別に電力供給を制御することが可能であるバタフライ演算回路を有する可変精度IFFT演算器b1を示す。可変サブキャリア変調器b0はサブキャリア変調方式選択部b01、複数のサブキャリア変調部b02、b03を有し、可変精度IFFT演算器b1はサブキャリア変調方式選択部b01の選択結果と伝送損失情報テーブルb2を用いて演算精度を決定する演算精度決定部b11、演算ビット単位で個別に電力供給を制御する機能を有す可変有効ビット桁数IFFT演算部b12から構成される。   FIG. 10 shows a variable subcarrier modulator b0 having a plurality of subcarrier modulators used in the third optical transmission system of the present invention and a butterfly arithmetic circuit capable of individually controlling power supply in units of arithmetic bits. 1 shows a variable precision IFFT calculator b1 having The variable subcarrier modulator b0 includes a subcarrier modulation scheme selection unit b01 and a plurality of subcarrier modulation units b02 and b03, and the variable precision IFFT calculator b1 includes a selection result of the subcarrier modulation scheme selection unit b01 and a transmission loss information table. The calculation accuracy determination unit b11 that determines the calculation accuracy using b2 and the variable effective bit digit number IFFT calculation unit b12 having a function of individually controlling power supply in units of calculation bits.

図7に示す可変精度IFFT演算器80と図10に示す可変精度IFFT演算器b1の違いは、サブキャリア変調方式の変更に関する情報を取得するところにある。可変サブキャリア変調器b0は、外部から与えられる伝送レート要求と伝送損失情報テーブルb2をもとに、使用するサブキャリア変調部を選択する。使用するサブキャリア変調部に対してデータ信号を送信するとともに、使用しないサブキャリア変調部に対してはスリープ制御信号を送信し電力供給を停止する。   The difference between the variable precision IFFT computing unit 80 shown in FIG. 7 and the variable precision IFFT computing unit b1 shown in FIG. 10 is that information relating to the change of the subcarrier modulation scheme is acquired. The variable subcarrier modulator b0 selects a subcarrier modulation unit to be used based on a transmission rate request and a transmission loss information table b2 given from the outside. A data signal is transmitted to a subcarrier modulation unit to be used, and a sleep control signal is transmitted to a subcarrier modulation unit that is not used to stop power supply.

サブキャリア変調されたデータ信号は、可変精度IFFT演算器b1に送信される。演算精度決定部b11において、サブキャリア変調方式と伝送損失情報テーブルから有効ビット桁数を決定する。有効ビット桁数に応じてバタフライ演算回路に対してスリープ制御信号を送信し、下位ビットを扱う演算回路の電力供給を停止する。これにより、伝送レート要求を満たしつつIFFT演算に要する消費電力を削減する。   The subcarrier-modulated data signal is transmitted to the variable precision IFFT calculator b1. The calculation accuracy determination unit b11 determines the number of significant bits from the subcarrier modulation scheme and the transmission loss information table. A sleep control signal is transmitted to the butterfly arithmetic circuit according to the number of effective bit digits, and the power supply of the arithmetic circuit that handles the lower bits is stopped. Thereby, the power consumption required for the IFFT calculation is reduced while satisfying the transmission rate requirement.

本発明は情報通信産業に適用することができる。   The present invention can be applied to the information communication industry.

10:OFDM信号送信装置
101:サブキャリア変調器
102:IFFT演算器
103:送信器
11:OFDM信号受信装置
111:サブキャリア復調器
112:FFT演算器
113:受信器
12:OFDM信号受信装置
121:サブキャリア復調器
122:FFT演算器
123:受信器
20:可変精度IFFT演算器
211:演算精度決定部
212:演算精度決定部
213:演算精度決定部
214:演算精度決定部
221:バタフライ演算回路
222:バタフライ演算回路
231:演算精度変換器
232:演算精度変換器
233:演算精度変換器
234:演算精度変換器
241:バタフライ演算回路
242:バタフライ演算回路
25:演算精度演算器
251:入力データ
252:ビットマスク
253:出力データ
26:可変精度IFFT演算器
261:入力データ
262:入力データ
263:出力データ
30:低精度OFDM光信号送信装置
301:直並列変換器
302:サブキャリア変調器
303:低精度IFFT演算器
304:GI付与器
305:D/A変換器
306:光信号送信器
31:低精度OFDM光信号受信装置
311:並直列変換器
312:サブキャリア復調器
313:低精度FFT演算器
314:GI除去器
315:A/D変換器
316:光信号受信器
32:光伝送ケーブル(伝送損失:小)
33:高精度OFDM光信号送信装置
331:直並列変換器
332:サブキャリア変調器
333:高精度IFFT演算器
334:GI付与器
335:D/A変換器
336:光信号送信器
34:高精度OFDM光信号受信装置
341:並直列変換器
342:サブキャリア復調器
343:高精度FFT演算器
344:GI除去器
345:A/D変換器
346:光信号受信器
35:光伝送ケーブル(伝送損失:大)
40:可変精度OFDM光信号送信装置
401:直並列変換器
402:サブキャリア変調器
403:可変精度IFFT演算器
404:GI付与器
405:D/A変換器
406:光信号送信器
407:伝送損失情報テーブル
41:低精度OFDM光信号受信装置
411:並直列変換器
412:サブキャリア復調器
413:低精度FFT演算器
414:GI除去器
415:A/D変換器
416:光信号受信器
417:光伝送ケーブル(伝送損失:小)
4N:高精度OFDM光信号受信装置
4N1:並直列変換器
4N2:サブキャリア復調器
4N3:高精度FFT演算器
4N4:GI除去器
4N5:A/D変換器
4N6:光信号受信器
4N7:光伝送ケーブル(伝送損失:大)
43:分光器
50:可変精度OFDM光信号受信装置
501:並直列変換器
502:サブキャリア復調器
503:FFT演算器
504:GI除去器
505:A/D変換器
506:光信号受信器
507:伝送損失情報テーブル
51:低精度OFDM光信号送信装置
511:直並列変換器
512:サブキャリア変調器
513:低精度IFFT演算器
514:GI付与器
515:D/A変換器
516:光信号送信器
517:光伝送ケーブル(伝送損失:小)
5N:高精度OFDM光信号送信装置
5N1:直並列変換器
5N2:サブキャリア変調器
5N3:高精度IFFT演算器
5N4:GI付与器
5N5:D/A変換器
5N6:光信号送信器
5N7:光伝送ケーブル(伝送損失:大)
53:分光器
60:可変精度IFFT演算器
601:演算精度決定部
602:低精度IFFT演算部
603:高精度IFFT演算部
604:演算結果選択部
61:伝送損失情報テーブル
70:バタフライ演算ステージ
701:回転因子テーブル
702:乗算器
703:加算器
704:減算器
80:可変精度IFFT演算器
801:演算精度変換部
802:可変ビット桁数IFFT演算部
81:伝送損失情報テーブル
90:可変精度OFDM光信号送信装置
901:直並列変換器
902:可変サブキャリア変調器
903:可変精度IFFT演算器
904:GI付与器
905:D/A変換器
906:光信号送信器
907:伝送損失情報テーブル
91:可変精度OFDM光信号受信装置
911:並直列変換器
912:可変サブキャリア復調器
913:可変精度FFT演算器
914:GI除去器
915:A/D変換器
916:光信号受信器
917:光伝送ケーブル(伝送損失:小)
9N:可変精度OFDM光信号受信装置
9N1:並直列変換器
9N2:可変サブキャリア復調器
9N3:可変精度FFT演算器
9N4:GI除去器
9N5:A/D変換器
9N6:光信号受信器
9N7:光伝送ケーブル(伝送損失:大)
93:分光器
a0:可変サブキャリア変調器
a01:サブキャリア変調方式選択部
a02:サブキャリア変調部
a03:サブキャリア変調部
a1:可変精度IFFT演算器
a11:演算精度決定部
a12:低精度IFFT演算部
a13:高精度IFFFT演算部
a14:演算結果選択部
a2:伝送損失情報テーブル
b0:可変サブキャリア変調器
b01:サブキャリア変調方式選択部
b02:サブキャリア変調部
b03:サブキャリア変調部
b1:可変精度IFFT演算器
b11:演算精度決定部
b12:可変有効ビット桁数IFFT演算部
b2:伝送損失情報テーブル
10: OFDM signal transmitter 101: subcarrier modulator 102: IFFT calculator 103: transmitter 11: OFDM signal receiver 111: subcarrier demodulator 112: FFT calculator 113: receiver 12: OFDM signal receiver 121: Subcarrier demodulator 122: FFT calculator 123: Receiver 20: Variable precision IFFT calculator 211: Calculation accuracy determination unit 212: Calculation accuracy determination unit 213: Calculation accuracy determination unit 214: Calculation accuracy determination unit 221: Butterfly calculation circuit 222 : Butterfly operation circuit 231: operation accuracy converter 232: operation accuracy converter 233: operation accuracy converter 234: operation accuracy converter 241: butterfly operation circuit 242: butterfly operation circuit 25: operation accuracy calculator 251: input data 252: Bit mask 253: Output data 26: Variable precision IFFT Calculator 261: Input data 262: Input data 263: Output data 30: Low precision OFDM optical signal transmitter 301: Series-parallel converter 302: Subcarrier modulator 303: Low precision IFFT calculator 304: GI adder 305: D / A converter 306: optical signal transmitter 31: low precision OFDM optical signal receiver 311: parallel-serial converter 312: subcarrier demodulator 313: low precision FFT calculator 314: GI remover 315: A / D converter 316: Optical signal receiver 32: Optical transmission cable (Transmission loss: small)
33: High-precision OFDM optical signal transmitter 331: Series-parallel converter 332: Subcarrier modulator 333: High-precision IFFT calculator 334: GI adder 335: D / A converter 336: Optical signal transmitter 34: High-precision OFDM optical signal receiver 341: parallel-serial converter 342: subcarrier demodulator 343: high-precision FFT calculator 344: GI remover 345: A / D converter 346: optical signal receiver 35: optical transmission cable (transmission loss) :Big)
40: Variable precision OFDM optical signal transmitter 401: Series-parallel converter 402: Subcarrier modulator 403: Variable precision IFFT calculator 404: GI adder 405: D / A converter 406: Optical signal transmitter 407: Transmission loss Information table 41: Low-precision OFDM optical signal receiver 411: Parallel / serial converter 412: Subcarrier demodulator 413: Low-precision FFT calculator 414: GI remover 415: A / D converter 416: Optical signal receiver 417: Optical transmission cable (Transmission loss: small)
4N: High precision OFDM optical signal receiver 4N1: Parallel / serial converter 4N2: Subcarrier demodulator 4N3: High precision FFT calculator 4N4: GI remover 4N5: A / D converter 4N6: Optical signal receiver 4N7: Optical transmission Cable (Transmission loss: Large)
43: Spectrometer 50: Variable precision OFDM optical signal receiver 501: Parallel / serial converter 502: Subcarrier demodulator 503: FFT calculator 504: GI remover 505: A / D converter 506: Optical signal receiver 507: Transmission loss information table 51: Low-precision OFDM optical signal transmitter 511: Series-parallel converter 512: Subcarrier modulator 513: Low-precision IFFT calculator 514: GI adder 515: D / A converter 516: Optical signal transmitter 517: Optical transmission cable (Transmission loss: small)
5N: High-precision OFDM optical signal transmitter 5N1: Series-parallel converter 5N2: Subcarrier modulator 5N3: High-precision IFFT calculator 5N4: GI adder 5N5: D / A converter 5N6: Optical signal transmitter 5N7: Optical transmission Cable (Transmission loss: Large)
53: Spectrometer 60: Variable precision IFFT calculator 601: Calculation precision determination unit 602: Low precision IFFT calculation unit 603: High precision IFFT calculation unit 604: Calculation result selection unit 61: Transmission loss information table 70: Butterfly calculation stage 701: Rotation factor table 702: Multiplier 703: Adder 704: Subtractor 80: Variable precision IFFT calculator 801: Calculation precision converter 802: Variable bit digit number IFFT calculator 81: Transmission loss information table 90: Variable precision OFDM optical signal Transmitter 901: Series-parallel converter 902: Variable subcarrier modulator 903: Variable precision IFFT calculator 904: GI adder 905: D / A converter 906: Optical signal transmitter 907: Transmission loss information table 91: Variable precision OFDM optical signal receiving device 911: parallel to serial converter 912: variable subcarrier demodulator 913 Variable precision FFT processor 914: GI remover 915: A / D converter 916: an optical signal receiver 917: optical cable (transmission loss: small)
9N: Variable precision OFDM optical signal receiver 9N1: Parallel / serial converter 9N2: Variable subcarrier demodulator 9N3: Variable precision FFT calculator 9N4: GI remover 9N5: A / D converter 9N6: Optical signal receiver 9N7: Optical Transmission cable (Transmission loss: Large)
93: Spectrometer a0: Variable subcarrier modulator a01: Subcarrier modulation scheme selection unit a02: Subcarrier modulation unit a03: Subcarrier modulation unit a1: Variable accuracy IFFT calculator a11: Calculation accuracy determination unit a12: Low accuracy IFFT calculation Unit a13: high-precision IFFFT calculation unit a14: calculation result selection unit a2: transmission loss information table b0: variable subcarrier modulator b01: subcarrier modulation scheme selection unit b02: subcarrier modulation unit b03: subcarrier modulation unit b1: variable Accuracy IFFT calculator b11: Calculation accuracy determination unit b12: Variable effective bit digit number IFFT calculation unit b2: Transmission loss information table

Claims (6)

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)光信号送信装置からの光信号を光伝送路で伝送してOFDM光信号受信装置で受信する光伝送システムであって、
前記OFDM光信号送信装置は、
伝送信号をサブキャリア変調するサブキャリア変調器と、
前記サブキャリア変調器の変調したデータ信号を、前記光伝送路の伝送損失で定められるビット桁数でIFFT(Inverse Fast Fourier Transform)演算を行う固定精度IFFT演算器と、
前記固定精度IFFT演算器のIFFT演算した信号で光信号を変調し、変調した光信号を前記OFDM光信号受信装置へ送信する光信号送信器と、を備え、
前記OFDM光信号受信装置は、
前記OFDM光信号送信装置からの光信号を受信する光信号受信器と、
前記光信号受信器の受信した信号を、前記光伝送路の伝送損失で定められるビット桁数でFFT(Fast Fourier Transform)演算を行う固定FFT演算器と、
前記FFT演算器の演算した信号をサブキャリア復調するサブキャリア復調器と、
を備える光伝送システム。
An optical transmission system for transmitting an optical signal from an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) optical signal transmission apparatus through an optical transmission line and receiving the optical signal from the OFDM optical signal reception apparatus,
The OFDM optical signal transmitter is
A subcarrier modulator for subcarrier modulating the transmission signal;
A fixed-precision IFFT calculator that performs an IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) operation on the data signal modulated by the subcarrier modulator with the number of bits determined by the transmission loss of the optical transmission line;
An optical signal transmitter that modulates an optical signal with an IFFT-calculated signal of the fixed precision IFFT arithmetic unit, and transmits the modulated optical signal to the OFDM optical signal receiver;
The OFDM optical signal receiver
An optical signal receiver for receiving an optical signal from the OFDM optical signal transmitter; and
A fixed FFT computing unit that performs FFT (Fast Fourier Transform) computation on the signal received by the optical signal receiver with the number of bits determined by the transmission loss of the optical transmission path;
A subcarrier demodulator for subcarrier demodulating the signal computed by the FFT computing unit;
An optical transmission system comprising:
1つの可変精度OFDM光信号送信装置からの光信号を光伝送路で伝送して分光器で分岐し、前記分光器からの光信号を複数のOFDM光信号受信装置で受信する光伝送システムであって、
前記可変精度OFDM光信号送信装置は、
伝送信号をサブキャリア変調するサブキャリア変調器と、
前記サブキャリア変調器の変調したデータ信号を、送信先のOFDM光信号受信装置までの前記光伝送路の伝送損失で定められるビット桁数でIFFT演算を行う可変精度IFFT演算器と、
前記可変精度IFFT演算器のIFFT演算した信号で光信号を変調し、変調した光信号を前記OFDM光信号受信装置のいずれかへ送信する光信号送信器と、を備え、
前記複数のOFDM光信号受信装置は、
前記可変精度OFDM光信号送信装置からの光信号を受信する光信号受信器と、
前記光信号受信器の受信した信号を、前記可変精度OFDM光信号送信装置から自装置までの前記光伝送路の伝送損失で定められるビット桁数でFFT演算を行う固定精度FFT演算器と、
前記固定精度FFT演算器の演算した信号をサブキャリア復調するサブキャリア復調器と、
を備える光伝送システム。
An optical transmission system in which an optical signal from one variable precision OFDM optical signal transmitter is transmitted through an optical transmission line, branched by a spectrometer, and received by a plurality of OFDM optical signal receivers. And
The variable precision OFDM optical signal transmitter is
A subcarrier modulator for subcarrier modulating the transmission signal;
A variable precision IFFT calculator that performs IFFT calculation on the data signal modulated by the subcarrier modulator with the number of bit digits determined by the transmission loss of the optical transmission path to the destination OFDM optical signal receiver;
An optical signal transmitter that modulates an optical signal with an IFFT-calculated signal of the variable precision IFFT calculator, and transmits the modulated optical signal to any of the OFDM optical signal receivers;
The plurality of OFDM optical signal receivers are:
An optical signal receiver for receiving an optical signal from the variable precision OFDM optical signal transmitter; and
A fixed-accuracy FFT calculator that performs an FFT operation on the signal received by the optical signal receiver with the number of bits determined by the transmission loss of the optical transmission path from the variable-precision OFDM optical signal transmitter to the own apparatus;
A subcarrier demodulator that subcarrier demodulates the signal computed by the fixed precision FFT computing unit;
An optical transmission system comprising:
前記可変精度IFFT演算器は、
送信先のOFDM光信号受信装置への伝送損失が小さくなるほどビット桁数を少なくし、
送信先のOFDM光信号受信装置への伝送損失が大きくなるほどビット桁数を多くする
ことを特徴とする請求項2に記載の光伝送システム。
The variable precision IFFT calculator is
Decrease the number of bit digits as the transmission loss to the destination OFDM optical signal receiver decreases,
The optical transmission system according to claim 2, wherein the number of bit digits is increased as the transmission loss to the transmission destination OFDM optical signal receiver increases.
前記可変精度IFFT演算器は、
前記可変精度OFDM光信号送信装置から前記OFDM光信号受信装置までの光伝送路の伝送損失で定められるビット桁数がOFDM光信号受信装置ごとに表された伝送損失情報テーブルを参照し、送信先のOFDM光信号受信装置に対応するビット桁数を決定する演算精度決定部と、
前記演算精度決定部の決定したビット桁数で、前記サブキャリア変調部の変調したデータ信号のIFFT演算を行う可変有効ビット桁数IFFT演算部と、
を備える請求項2又は3に記載の光伝送システム。
The variable precision IFFT calculator is
Refer to the transmission loss information table in which the number of bit digits determined by the transmission loss of the optical transmission path from the variable precision OFDM optical signal transmitter to the OFDM optical signal receiver is represented for each OFDM optical signal receiver. An operation accuracy determination unit that determines the number of bit digits corresponding to the OFDM optical signal receiver of
A variable effective bit digit number IFFT calculation unit for performing an IFFT calculation of the data signal modulated by the subcarrier modulation unit with the number of bit digits determined by the calculation accuracy determination unit;
An optical transmission system according to claim 2 or 3.
前記演算精度決定部は、送信先のOFDM光信号受信装置に対応しないビット桁数の前記可変有効ビット桁数IFFT演算部へスリープ制御信号を出力し、
前記スリープ制御信号の入力された前記可変有効ビット桁数IFFT演算部は、電力供給を停止することを特徴とする請求項4に記載の光伝送システム。
The calculation accuracy determination unit outputs a sleep control signal to the variable effective bit number IFFT calculation unit of the number of bit digits not corresponding to the transmission destination OFDM optical signal receiving device,
The optical transmission system according to claim 4, wherein the variable effective bit digit number IFFT calculation unit to which the sleep control signal is input stops power supply.
前記サブキャリア変調器は、
前記可変精度OFDM光信号送信装置から前記OFDM光信号受信装置までの光伝送路の伝送損失と要求される伝送レートに応じたサブキャリア変調方式を選択するサブキャリア変調方式選択部と、
前記サブキャリア変調方式選択部の選択したサブキャリア変調方式で伝送信号をサブキャリア変調するサブキャリア変調部と、
を備え、
前記演算精度決定部は、前記可変精度OFDM光信号送信装置から前記OFDM光信号受信装置までの光伝送路の伝送損失と前記サブキャリア変調方式選択部の選択したサブキャリア変調方式をもとにビット桁数を決定し、決定したビット桁数の前記可変有効ビット桁数IFFT演算部に、前記サブキャリア変調部の変調したデータ信号を入力する
ことを特徴とする請求項4又は5に記載の光伝送システム。
The subcarrier modulator is
A subcarrier modulation scheme selection unit that selects a subcarrier modulation scheme according to a transmission loss of the optical transmission path from the variable precision OFDM optical signal transmitter to the OFDM optical signal receiver and a required transmission rate;
A subcarrier modulation unit that subcarrier modulates a transmission signal by the subcarrier modulation method selected by the subcarrier modulation method selection unit;
With
The calculation accuracy determination unit is configured to determine a bit based on a transmission loss of an optical transmission path from the variable accuracy OFDM optical signal transmission device to the OFDM optical signal reception device and a subcarrier modulation method selected by the subcarrier modulation method selection unit. 6. The optical signal according to claim 4, wherein the number of digits is determined, and the data signal modulated by the subcarrier modulation unit is input to the variable effective bit number IFFT operation unit of the determined number of bit digits. Transmission system.
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