JP2016144199A - 光送信機及び光送信方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】N(Nは4以上の整数)次元空間における初期座標を決定し、N次元空間中の最密充填格子を用い初期座標回りの最近接格子点座標を算出し、初期座標をシンボル候補点に追加し、シンボル候補点に採用されていない格子点のうち原点からの距離が最小の格子点回りの近接格子点を算出し、近接格子点の算出を行った格子点をシンボル候補点に追加し、シンボル候補点の数が規定の数に達するまでシンボル候補点に採用されていない格子点のうち原点からの距離が最小の格子点回りの近接格子点を算出し近接格子点の算出を行った格子点をシンボル候補点に追加し、シンボル候補点の中から所定の条件を満たすシンボル点を選別して、入力されたビット情報を信号点配置することにより変調信号に変換するシンボルマッピング回路と、変調信号により光を変調する光変調回路とを備えた。
【選択図】図1
Description
以下、図面を参照して、本発明の第1実施形態による光送信機を説明する。始めに、N次元空間における信号点配置を探索する方法について説明する。図1は、N次元空間における信号点配置を探索する処理動作を示すフローチャートである。ここでは、N次元空間中における信号点配置を変調フォーマットと定義する。
参考文献1:J.H.CONWAY, N.J.A.SLOANE "SPHERE PACKINGS, LATTICES AND GROUPS" Springer, 1999. pp.12-20, pp.94-135 Vol. 290.
次に、本発明の第2実施形態による光送信機を説明する。図6は、同実施形態による光送信機の構成を示すブロック図である。図6の光送信機は、バイナリ情報である送信データを、第1実施形態で算出された変調フォーマットにより、シンボルマッピング回路1で多値の変調信号に変換する。そして、変調信号を光変調器3によって光信号に変換する。この時、N次元における信号点配置は、同相搬送波、直交位相搬送波、時間、偏波、波長、空間(マルチモード、マルチコア)に全てまたは一部にマッピングされる。
次に、本発明の第3実施形態による光送信機を説明する。図7は前述の探索方法によって探索された4次元空間における周波数利用効率6bps/Hzの信号点配置を示す図である。図7に示す信号点配置は次元数が4であり、振幅レベル数は等間隔で4レベルであり、相対的にそれぞれのレベルが−3,−1,1,3をとる。次元1と次元2、次元3と次元4が同時に振幅レベルの絶対値で3を取ることはなく、次元1と次元2、次元3と次元4の和を2で割った値が奇数でものをグループ1(図7中の○)、偶数であるものをグループ2(図7中の×)とした場合、取り得る信号点配置は、次元1,2の原点からの距離が√(2)であるとき次元3,4は次元1,2と同じグループの全ての座標を取ることができ、次元1,2の原点からの距離が√(10)であるとき次元3,4は次元1,2の座標と異なる座標でかつ次元1,2と同じグループの座標を取ることができ、信号点配置の数が64個になる。
次に、本発明の第4実施形態による光送信機を説明する。図8は前述の探索方法によって探索された4次元空間における周波数利用効率8bps/Hzの信号点配置を示す図である。図8に示す信号点配置は、次元数が4であり、振幅レベル数は等間隔で6レベルであり、相対的にそれぞれのレベルが−5,−3,−1,1,3,5をとる。次元1と次元2、次元3と次元4が同時に振幅レベルの絶対値で5を取ることはなく、次元1と次元2、次元3と次元4の和を2で割った値が奇数でものをグループ1(図8中の○)、偶数であるものをグループ2(図8中の×)とした場合、次元1,2の原点からの距離が√(2)であるとき次元3,4は次元1,2と同じグループの全ての座標を取ることができる。
次に、本発明の第5実施形態による光送信機を説明する。図9は前述の探索方法によって探索された8次元空間における周波数利用効率6bps/Hzの信号点配置を示す図である。図9に示す信号点配置は、次元数が8であり、振幅レベル数は等間隔で4レベルであり、相対的にそれぞれのレベルが−3,−1,1,3である。次元1と次元2、次元3と次元4、次元5と次元6、次元7と次元8の和を2で割った値が奇数かつ次元1、次元3、次元5、次元7の振幅レベルが1または−3のものをグループ1(図9中の□)とする。奇数かつ次元1、次元3、次元5、次元7の振幅レベルが−1または3のものをグループ2(図9中の×)とする。偶数かつ次元1、次元3、次元5、次元7の振幅レベルが1または−3のものをグループ3(図9中の○)とする。偶数かつ次元1、次元3、次元5、次元7の振幅レベルが−1または3のものをグループ4(図9中の△)とする。
次に、本発明の第6実施形態による光送信機を説明する。図10は、同実施形態による光送信機におけるシンボルマッピング回路11と光変調回路21の構成を示すブロック図である。シンボルマッピング回路11は、N次元における信号点配置を探索する方法によって探索された変調フォーマットを用いて、入力されたビットに対して対応するシンボルとしてN次元ベクトルを算出する。そして、N次元ベクトルを2ポートの出力端子からN/2回のタイムスロットにわたって変調信号として出力する。
次に、本発明の第7実施形態による光送信機を説明する。図11は、同実施形態による光送信機におけるシンボルマッピング回路12と光変調回路22の構成を示すブロック図である。シンボルマッピング回路12は、N次元における信号点配置を探索する方法によって探索された変調フォーマットを用いて、入力されたビットに対して対応するシンボルとしてN次元ベクトルを算出する。そして、N次元ベクトルを4ポートの出力端子からN/4回のタイムスロットにわたって変調信号として出力する。
次に、本発明の第8実施形態による光送信機を説明する。図11は、同実施形態による光送信機におけるシンボルマッピング回路13と光変調回路23の構成を示すブロック図である。シンボルマッピング回路13は、N次元における信号点配置を探索する方法によって探索された変調フォーマットを用いて、入力されたビットに対して対応するシンボルとしてN次元ベクトルを算出する。そして、使用する波長数をM(Mは2以上N/4以下の整数)とすると、N次元ベクトルを4Mポートの出力端子からN/4M回のタイムスロットにわたって変調信号として出力する。
Claims (8)
- 光伝送装置に用いる光送信機であって、
N(Nは4以上の整数)次元空間における初期座標を決定し、
N次元空間中の最密充填格子を用い初期座標回りの最近接格子点座標を算出し、
前記初期座標をシンボル候補点に追加し、
前記シンボル候補点に採用されていない格子点のうち原点からの距離が最小の格子点回りの近接格子点を算出し、
前記近接格子点の算出を行った格子点を前記シンボル候補点に追加し、
前記シンボル候補点の数が規定の数に達するまで前記シンボル候補点に採用されていない格子点のうち原点からの距離が最小の格子点回りの近接格子点を算出し近接格子点の算出を行った格子点をシンボル候補点に追加し、
前記シンボル候補点の中から所定の条件を満たすシンボル点を選別して、入力されたビット情報を信号点配置することにより変調信号に変換するシンボルマッピング回路と、
前記変調信号により光を変調する光変調回路と
を備えたことを特徴とする光送信機。 - 前記N次元の次元数が4であり、
振幅レベル数は等間隔で4レベルであり、
相対的にそれぞれのレベルが−3、−1、1、3であり、
前記信号点配置の数が64個であることを特徴とする請求項1に記載の光送信機。 - 前記N次元の次元数が4であり、
振幅レベル数は等間隔で6レベルであり、
相対的にそれぞれのレベルが−5、−3、−1、1、3、5であり、
前記信号点配置の数が256個であることを特徴とする請求項1に記載の光送信機。 - 前記N次元の次元数が8であり、
振幅レベル数は等間隔で4レベルであり、
相対的にそれぞれのレベルが−3、−1、1、3であり、
前記信号点配置の数が4096個であることを特徴とする請求項1に記載の光送信機。 - 前記シンボルマッピング回路は、
1シンボルにつきタイムスロットN/2個分の長さの変調信号を2系統出力するポートを備え、
前記光変調回路は、
前記2系統の変調信号を1個の光変調器に入力し変調を行う
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の光送信機。 - 前記シンボルマッピング回路は、
1シンボルにつきタイムスロットN/4個分の長さの変調信号を4系統出力するポートを備え、
前記光変調回路は、
前記4系統の変調信号を、直交偏波について変調を行う2個の光変調器に入力し変調を行い、変調されたそれぞれの偏波を合成する
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の光送信機。 - 前記シンボルマッピング回路は、
タイムスロットN/M(Mは2以上の整数)個分の長さの変調信号を4M系統出力するポートを備え、
前記光変調回路は、
前記4M系統の変調信号を入力し、波長λ1〜λMの両偏波について2M個の光変調器に入力し変調を行い、変調されたそれぞれの偏波を合成し、全ての波長を合成する
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の光送信機。 - 光伝送装置に用いる光送信機が行う光送信方法であって、
N(Nは4以上の整数)次元空間における初期座標を決定し、
N次元空間中の最密充填格子を用い初期座標回りの最近接格子点座標を算出し、
前記初期座標をシンボル候補点に追加し、
前記シンボル候補点に採用されていない格子点のうち原点からの距離が最小の格子点回りの近接格子点を算出し、
前記近接格子点の算出を行った格子点を前記シンボル候補点に追加し、
前記シンボル候補点の数が規定の数に達するまで前記シンボル候補点に採用されていない格子点のうち原点からの距離が最小の格子点回りの近接格子点を算出し近接格子点の算出を行った格子点をシンボル候補点に追加し、
前記シンボル候補点の中から所定の条件を満たすシンボル点を選別するシンボルマッピングステップを
有することを特徴とする光送信方法。
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