JP2022546405A - 送信機テストパラメータを獲得するための方法および装置、ならびに記憶媒体 - Google Patents

送信機テストパラメータを獲得するための方法および装置、ならびに記憶媒体 Download PDF

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Abstract

本出願の実施形態は、送信機テストパラメータを使用することによって、送信機に対する整合性テストを実行する受信機のタイプを限定することなく、サンプリングされた電気信号のレベル振幅に対応するノイズ量を獲得するための、送信機テストパラメータを獲得するための方法および装置、ならびに記憶媒体を開示する。方法は、サンプリングされた電気信号を獲得するために、送信機によって送信された光信号に対する波形サンプリングを実行するステップと、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量を、事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、サンプリングされた電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得するステップであって、サンプリングされた電気信号のレベル振幅は、最小レベルより大きく、最大レベルよりも小さく、初期ノイズ比率パラメータは、最小ノイズ量に対する最大ノイズ量の比率であり、第1のノイズ量は、最小ノイズ量よりも大きく、最大ノイズ量よりも小さい、ノイズ量である、ステップと、理想的な電気信号に対応する第2のノイズ量を、初期ノイズ比率パラメータと、理想的な電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得するステップであって、第1のノイズ量および第2のノイズ量は、送信機に対する整合性テストを実行するために使用される、ステップとを含む。

Description

本出願は、光通信技術の分野に関し、詳細には、送信機テストパラメータを獲得するための方法および装置、ならびに記憶媒体に関する。
本出願は、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる、2019年8月31日に中国国家知識産権局に出願された、「送信機テストパラメータを獲得するための方法および装置、ならびに記憶媒体」と題する、中国特許出願第201910819211.0号に基づく優先権を主張する。
光通信ネットワークにおいては、1つの受信機と、異なるタイプの送信機との間の通信を実施するために、受信機は、異なるタイプの送信機に対する整合性テストを実行する必要がある。現在、送信機に対する整合性テストを実行する方法は、主に、アイマスク(eye mask)と、送信機および分散ペナルティ(transmitter and dispersion penalty、TDP)と、送信機および分散アイクロージャペナルティ(transmitter and dispersion eye closure penalty、TDEC)とを含む。
整合性テストが、送信機に対して実行されるとき、送信機テストパラメータが、以下の解決策を使用することによって獲得され得、すなわち、最初に、オシロスコープが、送信機によって送信された光信号に対する波形サンプリングを実行するために、使用されて、サンプリングされた電気信号を獲得する。次に、サンプリングされた電気信号に対応するノイズ量が、獲得される。サンプリングされた電気信号のレベルが、1であるか、それとも0であるかに関わらず、同じノイズ量が、獲得される。サンプリングされた電気信号に対応するノイズ量は、受信機のノイズ耐性能力を評価するための、送信機テストパラメータとして使用される。
送信機テストパラメータを獲得するための解決策においては、すべてのサンプリングされた電気信号が、同じノイズ量に対応する。この解決策は、一般に、PIN受信機だけに適用可能であり、アバランシェフォトダイオード(avalanche photodiode、APD)受信機には適用可能ではない。理由は、以下の通りであり、すなわち、APD受信機上においては、ショットノイズの影響のために、異なる振幅におけるサンプリングされた電気信号に対応するノイズ量が、異なる。例えば、レベル1における信号は、レベル0における信号よりも多くのノイズを必要とする。送信機テストパラメータを獲得するための上述の解決策に基づくと、すべてのサンプリングされた電気信号は、同じノイズ量に対応するので、APD受信機は、送信機テストパラメータと同じノイズ量を使用することができるだけである。その結果、送信機整合性テスト結果は、送信機の実際の性能を反映することができない。送信機テストパラメータを獲得するための上述の解決策は、PIN受信機だけに適用可能である。したがって、現在の解決策においては、現在の解決策が適用可能である受信機のタイプが、限定される。
本出願の実施形態は、送信機テストパラメータを使用することによって、送信機に対する整合性テストを実行する受信機のタイプを限定することなく、サンプリングされた電気信号のレベル振幅に対応するノイズ量を獲得するための、送信機テストパラメータを獲得するための方法および装置、ならびに記憶媒体を提供する。
上述の技術的問題を解決するために、本出願の実施形態は、以下の技術的解決策を提供する。
第1の態様に従うと、本出願の実施形態は、送信機テストパラメータを獲得するための方法を提供し、それは、サンプリングされた電気信号を獲得するために、送信機によって送信された光信号に対する波形サンプリングを実行するステップと、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量を、事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、サンプリングされた電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得するステップであって、サンプリングされた電気信号のレベル振幅は、最小レベルより大きく、最大レベルよりも小さく、初期ノイズ比率パラメータは、最小ノイズ量に対する最大ノイズ量の比率であり、最大ノイズ量は、最大レベルにおける電気信号に対応するノイズ量であり、最小ノイズ量は、最小レベルにおける電気信号に対応するノイズ量であり、第1のノイズ量は、最小ノイズ量よりも大きく、最大ノイズ量よりも小さい、ノイズ量である、ステップと、理想的な電気信号に対応する第2のノイズ量を、初期ノイズ比率パラメータと、理想的な電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得するステップであって、理想的な電気信号は、サンプリングされた電気信号と同じ光変調振幅を有し、理想的な電気信号のレベル振幅は、最大レベルまたは最小レベルであり、第1のノイズ量および第2のノイズ量は、送信機に対する整合性テストを実行するために使用される、ステップとを含む。この解決策においては、本出願のこの実施形態において、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量は、事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、サンプリングされた電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得され得、決定された第1のノイズ量は、最小ノイズ量よりも大きく、最大ノイズ量よりも小さい、ノイズ量である。したがって、本出願のこの実施形態においては、異なるレベル振幅におけるサンプリングされた電気信号に対応するノイズ量は、異なり、すなわち、サンプリングされた電気信号のレベル振幅に対応するノイズ量が、獲得され得る。したがって、この解決策は、異なるタイプの受信機に適用可能である。送信機テストパラメータを使用することによって、送信機に対する整合性テストを実行する受信機のタイプは、本出願のこの実施形態においては、限定されない。
本出願のいくつかの実施形態においては、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量を、事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、サンプリングされた電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得するステップは、サンプリングされた電気信号のレベル振幅が、最大レベルと最小レベルとの間にあると決定するステップと、第1のノイズ量を獲得するために、最大ノイズ量および最小ノイズ量を補間条件として使用し、サンプリングされた電気信号のレベル振幅に対する補間計算を、初期ノイズ比率パラメータに基づいて、実行するステップとを含む。この解決策においては、サンプリングされた電気信号のレベル振幅が、獲得された後、サンプリングされた電気信号のレベル振幅が、最大レベルと最小レベルとの間にあるかどうかが決定される。例えば、最大レベルが、1であり、最小レベルが、0である場合、サンプリングされた電気信号のレベル振幅は、0.8、0.9、または0.6などであり得る。最大ノイズ量および最小ノイズ量は、補間条件として使用され、すなわち、最大ノイズ量および最小ノイズ量は、補間アルゴリズムの2つの端点値として使用され、第1のノイズ量を獲得するために、補間計算が、初期ノイズ比率パラメータに基づいて、サンプリングされた電気信号のレベル振幅に対して実行される。サンプリングされた電気信号のより大きいレベル振幅は、サンプリングされた電気信号に対応するより大きい第1のノイズ量を示す。サンプリングされた電気信号のよりも小さいレベル振幅は、サンプリングされた電気信号に対応するよりも小さい第1のノイズ量を示す。補間アルゴリズムは、最大ノイズ量および最小ノイズ量が、知られているときに、補間関数を使用することによって、結果を計算するために使用される、アルゴリズムである。複数の補間アルゴリズムが、本出願のこの実施形態においては、使用され得る。例えば、補間アルゴリズムは、線形補間、最近傍補間、または双線形補間であり得る。
本出願のいくつかの実施形態においては、第1のノイズ量を獲得するために、最大ノイズ量および最小ノイズ量を補間条件として使用し、サンプリングされた電気信号のレベル振幅に対する補間計算を、初期ノイズ比率パラメータに基づいて、実行するステップは、事前設定されたサンプリング点におけるサンプリングされた電気信号の許容可能ノイズ量σGを獲得するステップと、最大レベルにおける電気信号に対応する最大ノイズσmaxを、以下の方式で、すなわち、σmax=MσGによって、決定するステップであって、Mは、初期ノイズ比率パラメータを表す、ステップと、最小レベルにおける電気信号に対応する最小ノイズ量が、σGであると決定するステップと、N個のレベル値を獲得するために、最大レベルと最小レベルとの間における量子化を実行するステップであって、N個のレベル値は、すべて、最大レベルと最小レベルとの間にあり、Nは、正の整数である、ステップと、事前設定された補間アルゴリズムに従って、N個のレベル値にそれぞれ対応するN個のノイズ量を計算するステップと、サンプリングされた電気信号のレベル振幅が、N個のレベル値のうちの第1のレベル値であると決定するステップと、第1のレベル値に対応する第1のノイズ量を、N個のレベル値とN個のノイズ量との間の対応に基づいて、獲得するステップとを含む。この解決策においては、最大レベルと最小レベルとの間の量子化を通して、N個のレベル値を獲得するために、レベル振幅量子化が、最大レベルと最小レベルに基づいて、実行される。N個のレベル値にそれぞれ対応するN個のノイズ量は、事前設定された補間アルゴリズムに従って、計算され、すなわち、量子化を通して獲得されたN個のレベル値の各々に対して、1つのノイズ量が、補間アルゴリズムに従って、計算される。このケースにおいては、N個のレベル値に対して、N個のノイズ量が、計算され得る。例えば、レベル振幅とノイズ量との間の対応は、N個のレベル値にそれぞれ対応するN個のノイズ量を含み得る。サンプリングされた電気信号のレベル振幅が、N個のレベル値のうちの第1のレベル値であると決定された場合、第1のレベル値は、N個のレベル値のうちのレベル値である。最後に、第1のレベル値に対応する第1のノイズ量が、N個のレベル値とN個のノイズ量との間の対応に基づいて、獲得される。本出願のこの実施形態においては、サンプリングされた電気信号のレベル振幅は、N個のレベル値のうちの第1のレベル値であると決定され、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量を決定するために、N個のレベル値とN個のノイズ量との間の対応が、第1のレベル値を使用することによって、探索される。本出願のこの実施形態においては、サンプリングされた電気信号の異なるレベル振幅に対して、異なるノイズ量が、決定され得る。本出願のこの実施形態は、サンプリングされた電気信号の異なるレベル振幅に対応する、きめ細かいノイズ量を獲得するための、解決策を提供する。したがって、本出願のこの本実施形態においては、送信機によって送信された異なる光信号の実際の光パワー減衰が、送信機の実際の性能を反映させるように、シミュレートされ得る。本出願のこの実施形態においては、異なるレベル振幅におけるサンプリングされた電気信号に対応するノイズ量は、異なり、すなわち、サンプリングされた電気信号のレベル振幅に対応するノイズ量が、獲得され得る。したがって、この解決策は、異なるタイプの受信機に適用可能である。送信機テストパラメータを使用することによって、送信機に対する整合性テストを実行する受信機のタイプは、本出願のこの実施形態においては、限定されない。
本出願のいくつかの実施形態においては、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量を、事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、サンプリングされた電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得するステップは、レベル振幅とノイズ量との間の対応を、事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、最大ノイズ量と、最小ノイズ量とに基づいて、獲得するステップであって、レベル振幅とノイズ量との間の対応は、最小レベルよりも大きく、最大レベルよりも小さい、各レベル振幅に対応するノイズ量を含む、ステップと、第1のノイズ量を獲得するために、サンプリングされた電気信号のレベル振幅を使用することによってレベル振幅とノイズ量との間の対応を探索するステップとを含む。本出願のこの実施形態においては、レベル振幅とノイズ量との間の対応は、初期ノイズ比率パラメータと、最大ノイズ量と、最小ノイズ量とに基づいて、事前確立され得る。例えば、レベル振幅とノイズ量との間の対応は、最大レベルにおける電気信号に対応する最大ノイズ量と、最小レベルにおける電気信号に対応する最小ノイズ量とを含む。レベル振幅とノイズ量との間の対応は、最大レベルと最小レベルとの間のレベルにおける電気信号に対応するノイズ量をさらに含む。言い換えると、対応は、すべてのレベル振幅にそれぞれ対応するノイズ量を含み得る。例えば、対応は、表またはセットであり得る。例えば、表は、すべてのレベル振幅にそれぞれ対応する異なるノイズ量を含む。サンプリングされた電気信号のレベル振幅が、獲得された後、サンプリングされた電気信号のレベル振幅に対応するノイズ量が、対応を探索することによって、決定され得る。このケースにおいては、対応を探索することによって獲得されたノイズ量は、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量である。
この解決策においては、連続するサンプリング点における、レベル振幅とノイズ量との間の対応は、複数の連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量の値との間の対応である。例えば、対応は、表またはセットであり得る。例えば、対応は、P個の連続するサンプリング点におけるレベル振幅に対応するノイズ量を含み得る。サンプリングされた電気信号のレベル振幅が、獲得された後、異なる連続するサンプリング点におけるレベル振幅に対応する異なるノイズ量が、対応を探索することによって、決定され得る。連続するサンプリング点における、レベル振幅とノイズ量との間の対応が、確立された後、最大レベルにおける電気信号に対応する第3のノイズ量、および最小レベルにおける電気信号に対応する第4のノイズ量が、対応を探索することによって、決定され得る。サンプリングされた電気信号が、等化器によってさらに処理された後、等化された電気信号が、出力される。等化器の時間領域畳み込み機能のために、最大レベルおよび最小レベルに対応するノイズが、平均化され、最小ノイズ量に対する最大ノイズ量の比率は、上述の初期ノイズ比率パラメータMよりも小さくなる。したがって、サンプリングされた電気信号が、等化器によって、処理された後、上述の初期ノイズ比率パラメータは、等化パラメータに基づいて、変更される必要があり、すなわち、変更されたノイズ比率パラメータを獲得するために、初期ノイズ比率パラメータは、第3のノイズ量と、第4のノイズ量とに基づいて、変更される。等化器は、等化された電気信号を獲得するために、サンプリングされた電気信号に対する時間領域等化処理を実行する。異なる等化器は、異なるノイズ増強度を有する。したがって、ノイズ増強係数が、等化パラメータに基づいて、さらに獲得され得、ノイズ増強係数は、現在使用されている等化器のノイズ増強度を測定するために、使用され得る。等化された電気信号に対応する第1のノイズ量は、サンプリングされた電気信号の獲得されたレベル振幅と、変更されたノイズ比率パラメータと、ノイズ増強係数と、平均光パワーとに基づいて、獲得され得る。等化器の等化パラメータが、変更されたノイズ比率パラメータ、およびノイズ増強係数を決定するために、使用され得るので、サンプリングされた電気信号のレベル振幅、変更されたノイズ比率パラメータ、ノイズ増強係数、および平均光パワーが、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量を獲得するために、使用され得る。等化器が受信機において使用されたときの、ノイズに起因する信号の光パワー減衰が、送信機の実際の性能を反映させるように、シミュレートされることが可能となるように、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量が、送信機テストパラメータとして使用される。本出願のこの実施形態においては、異なるレベル振幅におけるサンプリングされた電気信号に対応するノイズ量は、異なり、すなわち、サンプリングされた電気信号のレベル振幅に対応するノイズ量が、獲得され得る。したがって、この解決策は、異なるタイプの受信機に適用可能である。送信機テストパラメータを使用することによって、送信機に対する整合性テストを実行する受信機のタイプは、本出願のこの実施形態においては、限定されない。
本出願のいくつかの実施形態においては、サンプリングされた電気信号を獲得するために、送信機によって送信された光信号に対する波形サンプリングを実行した後、方法は、等化された電気信号を獲得するために、等化器を使用することによって、サンプリングされた電気信号に対する時間領域等化処理を実行するステップをさらに含む。この解決策においては、受信機は、等化器をさらに含み得る。このケースにおいては、サンプリングされた電気信号は、さらに等化器に入力される。等化器は、サンプリングされた電気信号に対する時間領域等化処理を実行するので、等化された電気信号が、獲得される。等化器の時間領域畳み込み機能のために、異なるレベル振幅に対応するノイズは、平均化される。したがって、等化された電気信号に対して、第1のノイズ量が、再び決定される必要がある。
本出願のいくつかの実施形態においては、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量を、事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、サンプリングされた電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得するステップは、等化器に対応する等化パラメータを獲得するステップであって、等化パラメータは、等化器のタップ長と、等化器のタップ係数とを含む、ステップと、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量を、サンプリングされた電気信号のレベル振幅と、等化パラメータと、初期ノイズ比率パラメータとに基づいて、獲得するステップとを含む。この解決策においては、受信機は、等化器をさらに含み得る。このケースにおいては、サンプリングされた電気信号は、さらに等化器に入力される。等化器は、サンプリングされた電気信号に対する時間領域等化処理を実行するので、等化された電気信号が、獲得され、等化器に対応する等化パラメータが、獲得される。等化器の時間領域畳み込み機能のために、最大レベルおよび最小レベルに対応するノイズが、平均化され、最小ノイズ量に対する最大ノイズ量の比率は、上述の初期ノイズ比率パラメータMよりも小さくなる。したがって、サンプリングされた電気信号が、等化器によって処理された後、等化された電気信号に対して、第1のノイズ量が、サンプリングされた電気信号のレベル振幅と、等化パラメータと、初期ノイズ比率パラメータとに基づいて、再び獲得される必要がある。等化器の等化パラメータは、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量に影響する。したがって、等化器が受信機において使用されたときの、ノイズに起因する信号の光パワー減衰が、送信機の実際の性能を反映させるように、シミュレートされることが可能となるように、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量が、獲得され得る。
本出願のいくつかの実施形態においては、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量を、サンプリングされた電気信号のレベル振幅と、等化パラメータと、初期ノイズ比率パラメータとに基づいて、獲得するステップは、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応を、サンプリングされた電気信号のレベル振幅と、等化パラメータと、初期ノイズ比率パラメータとに基づいて、獲得するステップと、最大レベルにおける電気信号に対応する第3のノイズ量、および最小レベルにおける電気信号に対応する第4のノイズ量を、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応に基づいて、決定するステップと、変更されたノイズ比率パラメータを獲得するために、初期ノイズ比率パラメータを、第3のノイズ量と、第4のノイズ量とに基づいて、変更するステップと、ノイズ増強係数を、等化パラメータに基づいて、獲得するステップであって、ノイズ増強係数は、等化器のノイズ増強度を表すために使用される、ステップと、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量を、サンプリングされた電気信号のレベル振幅と、変更されたノイズ比率パラメータと、ノイズ増強係数と、平均光パワーとに基づいて、獲得するステップであって、平均光パワーは、異なるレベル振幅におけるサンプリングされた電気信号の光パワーの平均値である、ステップとを含む。
本出願のいくつかの実施形態においては、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量を、サンプリングされた電気信号のレベル振幅と、変更されたノイズ比率パラメータと、ノイズ増強係数と、平均光パワーとに基づいて、獲得するステップは、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量σDUT_estimatedを、以下の方式で、すなわち、
Figure 2022546405000002
によって、計算するステップであって、
yは、サンプリングされた電気信号が配置されたサンプリング点において収集された、信号パワーを表し、Pthは、平均光パワーを表し、fu(y)は、光パワーがPthよりも大きいサンプリング点における、振幅分布であり、fl(y)は、光パワーがPthよりも小さいサンプリング点における、振幅分布であり、M(y)は、変更されたノイズ比率パラメータを表し、Ceqは、ノイズ増強係数であり、BERtargetは、ビット誤り率しきい値であり、Qは、標準正規分布を有するテール関数を表す、ステップを含む。
この解決策においては、上述の式は、ガウスノイズモデルを使用することによって確立され、ビット誤り決定は、前方誤り訂正を通して実行され、指定されたビット誤り率しきい値は、BERtargetとして表され、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量σDUT_estimatedは、上述の式を満たし、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量σDUT_estimatedは、上述の式を使用することによって、出力され得る。限定は、課されない。本出願のこの実施形態においては、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量σDUT_estimatedを計算するための上述の式は、いかなる限定も課し得ず、第1のノイズ量σDUT_estimatedは、上述の式の等価変形または等式変換に基づいて、計算され得る。
本出願のいくつかの実施形態においては、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応を、等化パラメータに基づいて、獲得するステップは、等化器におけるP個のタップに対応する、P個の連続するサンプリング点を決定するステップであって、Pの値は、正の整数である、ステップと、第nのサンプリング点にあり、等化後に存在する、ノイズ量noiseeq(n)を、以下の式で、すなわち、
Figure 2022546405000003
によって、計算するステップであって、
Lは、等化器のタップ長を表し、heqは、等化器のタップ係数を表し、noise(n-m)は、第(n-m)のサンプリング点にあり、時間領域等化処理が実行される前に存在する、ノイズ量を表し、σaverageは、異なるレベル振幅における平均ノイズ量である、ステップと、
W個のレベルを獲得するために、サンプリングされた電気信号のレベル振幅を量子化するステップであって、Wは、正の整数である、ステップと、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応を、noiseeq(n)の計算方式に基づいて、獲得するステップであって、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応は、P個の連続するサンプリング点におけるレベル振幅に対応するWP個のノイズ量を含む、ステップとを含む。
本出願のいくつかの実施形態においては、理想的な電気信号に対応する第2のノイズ量を、初期ノイズ比率パラメータと、理想的な電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得するステップは、理想的な電気信号に対応する第2のノイズ量
Figure 2022546405000004
を、以下の方式で、すなわち、
Figure 2022546405000005
によって、計算するステップであって、
yは、理想的な電気信号が配置されたサンプリング点において収集された、信号パワーを表し、Pthは、平均光パワーを表し、平均光パワーは、異なるレベル振幅における理想的な電気信号の光パワーの平均値であり、Mは、初期ノイズ比率パラメータを表し、BERtargetは、ビット誤り率しきい値であり、Qは、標準正規分布を有するテール関数を表す、ステップを含む。
本出願のいくつかの実施形態においては、方法は、第1のノイズ量および第2のノイズ量を使用することによって、送信機および分散アイクロージャペナルティを計算するステップをさらに含む。
本出願のいくつかの実施形態においては、第1のノイズ量および第2のノイズ量を使用することによって、送信機および分散アイクロージャペナルティを計算するステップは、送信機および分散アイクロージャペナルティTDECcalculatedを、以下の方式で、すなわち、
Figure 2022546405000006
によって、計算するステップであって、
σDUTは、第1のノイズ量を表し、σidealは、第2のノイズ量を表す、ステップを含む。
この解決策においては、送信機および分散アイクロージャペナルティは、TDECcalculatedと表され、送信機および分散アイクロージャペナルティTDECcalculatedは、上述の式を使用することによって、計算され得、計算されたTDEC結果は、送信機整合性テスト結果として使用され得る。限定は、課されない。本出願のこの実施形態においては、送信機および分散アイクロージャペナルティTDECcalculatedを計算するための上述の式は、いかなる限定も課し得ず、送信機および分散アイクロージャペナルティTDECcalculatedは、上述の式の等価変形または等式変換に基づいて、計算され得る。
本出願のいくつかの実施形態においては、方法は、ビット誤り率しきい値が使用されるとき、サンプリングされた電気信号および理想的な電気信号にそれぞれ対応するノイズ量を獲得するステップと、送信機および分散アイクロージャペナルティとノイズ量との間の変更関係を、サンプリングされた電気信号および理想的な電気信号にそれぞれ対応し、ビット誤り率しきい値が使用されるときに獲得される、ノイズ量に基づいて、獲得するステップと、計算された送信機および分散アイクロージャペナルティTDECcalculatedを、以下の方式で、すなわち、
TDECactual=TDECcalculatedf(TDECactual,TDECcalculated
によって、変更するステップであって、
TDECacualは、変更された送信機および分散アイクロージャペナルティを表し、f(TDECactual,TDECcalculated)は、送信機および分散アイクロージャペナルティとノイズ量との間の変更関係を表す、ステップとをさらに含む。
この解決策においては、ノイズ分布に対する影響を評価するために、送信機および分散アイクロージャペナルティとノイズ量との間の変更関係が、サンプリングされた電気信号および理想的な電気信号にそれぞれ対応し、ビット誤り率しきい値が使用されるときに獲得される、ノイズ量に基づいて、獲得される。例えば、送信機および分散アイクロージャペナルティとノイズ量との間の変更関係は、TDEC変更ルックアップテーブルであり得、ルックアップテーブルに基づいて、異なる変更値が、異なる送信機および分散アイクロージャペナルティTDECcalculatedに割り当てられる。変更されたTDECは、送信機の実際の性能を反映させるように、等化器が受信機において使用されたときの、ノイズに起因する信号の光パワー減衰をシミュレートするために、使用されることが可能となる。
第2の態様に従うと、本出願の実施形態は、サンプリングされた電気信号を獲得するために、送信機によって送信された光信号に対する波形サンプリングを実行するように構成された、処理モジュールを含む、送信機テストパラメータを獲得するための装置をさらに提供し、処理モジュールは、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量を、事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、サンプリングされた電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得するように構成され、サンプリングされた電気信号のレベル振幅は、最小レベルよりも大きく、最大レベルよりも小さく、初期ノイズ比率パラメータは、最小ノイズ量に対する最大ノイズ量の比率であり、最大ノイズ量は、最大レベルにおける電気信号に対応するノイズ量であり、最小ノイズ量は、最小レベルにおける電気信号に対応するノイズ量であり、第1のノイズ量は、最小ノイズ量よりも大きく、最大ノイズ量よりも小さい、ノイズ量であり、処理モジュールは、理想的な電気信号に対応する第2のノイズ量を、初期ノイズ比率パラメータと、理想的な電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得するように構成され、理想的な電気信号は、サンプリングされた電気信号と同じ光変調振幅を有し、理想的な電気信号のレベル振幅は、最大レベルまたは最小レベルであり、第1のノイズ量および第2のノイズ量は、送信機に対する整合性テストを実行するために、使用される。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、サンプリングされた電気信号のレベル振幅が、最大レベルと最小レベルとの間にあると決定することと、第1のノイズ量を獲得するために、最大ノイズ量および最小ノイズ量を補間条件として使用し、サンプリングされた電気信号のレベル振幅に対する補間計算を、初期ノイズ比率パラメータに基づいて、実行することとを行うようにさらに構成される。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、事前設定されたサンプリング点におけるサンプリングされた電気信号の許容可能ノイズ量σGを獲得することと、最大レベルにおける電気信号に対応する最大ノイズσmaxを、以下の方式で、すなわち、σmax=MσGによって、決定することであって、Mは、初期ノイズ比率パラメータを表す、ことと、最小レベルにおける電気信号に対応する最小ノイズ量が、σGであると決定することと、N個のレベル値を獲得するために、最大レベルと最小レベルとの間における量子化を実行することであって、N個のレベル値は、すべて、最大レベルと最小レベルとの間にあり、Nは、正の整数である、ことと、事前設定された補間アルゴリズムに従って、N個のレベル値にそれぞれ対応するN個のノイズ量を計算することと、サンプリングされた電気信号のレベル振幅が、N個のレベル値のうちの第1のレベル値であると決定することと、第1のレベル値に対応する第1のノイズ量を、N個のレベル値とN個のノイズ量との間の対応に基づいて、獲得することとを行うようにさらに構成される。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、レベル振幅とノイズ量との間の対応を、事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、最大ノイズ量と、最小ノイズ量とに基づいて、獲得することであって、レベル振幅とノイズ量との間の対応は、最小レベルよりも大きく、最大レベルよりも小さい、各レベル振幅に対応するノイズ量を含む、ことと、第1のノイズ量を獲得するために、サンプリングされた電気信号のレベル振幅を使用することによってレベル振幅とノイズ量との間の対応を探索することとを行うようにさらに構成される。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、サンプリングされた電気信号を獲得するために、光信号に対する波形サンプリングを実行した後、等化された電気信号を獲得するために、等化器を使用することによって、サンプリングされた電気信号に対する時間領域等化処理を実行するようにさらに構成される。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、等化器に対応する等化パラメータを獲得することであって、等化パラメータは、等化器のタップ長と、等化器のタップ係数とを含む、ことと、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量を、サンプリングされた電気信号のレベル振幅と、等化パラメータと、初期ノイズ比率パラメータとに基づいて、獲得することとを行うようにさらに構成される。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応を、サンプリングされた電気信号のレベル振幅と、等化パラメータと、初期ノイズ比率パラメータとに基づいて、獲得することと、最大レベルにおける電気信号に対応する第3のノイズ量、および最小レベルにおける電気信号に対応する第4のノイズ量を、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応に基づいて、決定することと、変更されたノイズ比率パラメータを獲得するために、初期ノイズ比率パラメータを、第3のノイズ量と、第4のノイズ量とに基づいて、変更することと、ノイズ増強係数を、等化パラメータに基づいて、獲得することであって、ノイズ増強係数は、等化器のノイズ増強度を表すために使用される、ことと、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量を、サンプリングされた電気信号のレベル振幅と、変更されたノイズ比率パラメータと、ノイズ増強係数と、平均光パワーとに基づいて、獲得することであって、平均光パワーは、異なるレベル振幅におけるサンプリングされた電気信号の光パワーの平均値である、こととを行うようにさらに構成される。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量σDUT_estimatedを、以下の方式で、すなわち、
Figure 2022546405000007
によって、計算することであって、
yは、サンプリングされた電気信号が配置されたサンプリング点において収集された、信号パワーを表し、Pthは、平均光パワーを表し、fu(y)は、光パワーがPthよりも大きいサンプリング点における、振幅分布であり、fl(y)は、光パワーがPthよりも小さいサンプリング点における、振幅分布であり、M(y)は、変更されたノイズ比率パラメータを表し、Ceqは、ノイズ増強係数であり、BERtargetは、ビット誤り率しきい値であり、Qは、標準正規分布を有するテール関数を表す、ことを行うようにさらに構成される。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、等化器におけるP個のタップに対応する、P個の連続するサンプリング点を決定することであって、Pの値は、正の整数である、ことと、第nのサンプリング点にあり、等化後に存在する、ノイズ量noiseeq(n)を、以下の方式で、すなわち、
Figure 2022546405000008
によって、計算することであって、
Lは、等化器のタップ長を表し、heqは、等化器のタップ係数を表し、noise(n-m)は、第(n-m)のサンプリング点にあり、時間領域等化処理が実行される前に存在する、ノイズ量を表し、σaverageは、異なるレベル振幅における平均ノイズ量である、ことを行うようにさらに構成され、
処理モジュールは、W個のレベルを獲得するために、サンプリングされた電気信号のレベル振幅を量子化することであって、Wは、正の整数である、ことと、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応を、noiseeq(n)の計算方式に基づいて、獲得することであって、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応は、P個の連続するサンプリング点におけるレベル振幅に対応するWP個のノイズ量を含む、こととを行うようにさらに構成される。
この解決策においては、ノイズ分布に対する受信機の影響を評価するために、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応が、等化パラメータに基づいて、獲得され得る。例えば、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応は、レベル振幅および等化後に存在するノイズに関連するルックアップテーブルであり得、異なるノイズ量が、ルックアップテーブルに基づいて、異なるレベル振幅におけるサンプリングされた電気信号に割り当てられる。等化器のP個の連続する中間サンプリング点に対応するノイズだけが、考慮されることが仮定される。実際の適用シナリオにおいては、レベル振幅およびノイズ量に関連するルックアップテーブルだけが、確立される必要がある。レベル振幅は、W個のレベルを獲得するために、量子化され、深度がPのルックアップテーブルが、確立され、テーブルは、合計でWP個の探索項目を含み、WP個の探索項目は、P個の連続するサンプリング点におけるレベル振幅に対応する、WP個のノイズ量を含む。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、理想的な電気信号に対応する第2のノイズ量
Figure 2022546405000009
を、以下の方式で、すなわち、
Figure 2022546405000010
によって、計算することであって、
yは、理想的な電気信号が配置されたサンプリング点において収集された、信号パワーを表し、Pthは、平均光パワーを表し、平均光パワーは、異なるレベル振幅における理想的な電気信号の光パワーの平均値であり、Mは、初期ノイズ比率パラメータを表し、BERtargetは、ビット誤り率しきい値であり、Qは、標準正規分布を有するテール関数を表す、ことを行うようにさらに構成される。
この解決策においては、理想的な電気信号に対応する平均光パワーが、さらに決定される必要があり、平均光パワーは、異なるレベル振幅における理想的な電気信号の光パワーの平均値である。例えば、後続の実施形態においては、PthまたはPaveが、平均光パワーを表す。獲得された初期ノイズ比率パラメータと、理想的な電気信号のレベル振幅とに基づいて、理想的な電気信号に対応する第2のノイズ量
Figure 2022546405000011
が、獲得され得、第2のノイズ量
Figure 2022546405000012
は、送信機に対する後続の整合性テストのために、使用され得る。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、第1のノイズ量および第2のノイズ量を使用することによって、送信機および分散アイクロージャペナルティを計算することを行うようにさらに構成される。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、送信機および分散アイクロージャペナルティTDECcalculatedを、以下の方式で、すなわち、
Figure 2022546405000013
によって、計算することであって、
σDUTは、第1のノイズ量を表し、σidealは、第2のノイズ量を表す、ことを行うようにさらに構成される。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、ビット誤り率しきい値が、使用されるとき、サンプリングされた電気信号および理想的な電気信号にそれぞれ対応するノイズ量を獲得することと、送信機および分散アイクロージャペナルティと、ノイズ量との間の変更関係を、サンプリングされた電気信号および理想的な電気信号にそれぞれ対応し、ビット誤り率しきい値が使用されるときに獲得される、ノイズ量に基づいて、獲得することと、計算された送信機および分散アイクロージャペナルティTDECcalculatedを、以下の方式で、すなわち、
TDECactual=TDECcalculatedf(TDECactual,TDECcalculated
によって、変更することであって、
TDECactualは、変更された送信機および分散アイクロージャペナルティを表し、f(TDECactual,TDECcalculated)は、送信機および分散アイクロージャペナルティとノイズ量との間の変更関係を表す、こととを行うようにさらに構成される。
本出願の第2の態様においては、送信機テストパラメータを獲得するための装置内に含まれるモジュールは、第1の態様およびその可能な実装において説明されるステップをさらに実行し得る。詳細については、第1の態様およびその可能な実装についての説明を参照されたい。
第3の態様に従うと、本出願の実施形態は、コンピュータ可読記憶媒体を提供する。コンピュータ可読記憶媒体は、命令を記憶する。命令がコンピュータ上において動作させられたとき、コンピュータは、第1の態様に従った方法を実行することを可能にされる。
第4の態様に従うと、本出願の実施形態は、命令を含むコンピュータプログラム製品を提供する。コンピュータプログラム製品がコンピュータ上において動作したとき、コンピュータは、第1の態様に従った方法を実行することを可能にされる。
第5の態様に従うと、本出願の実施形態は、受信機を提供し、受信機は、端末デバイスまたはチップなどの、エンティティを含み得、受信機は、プロセッサと、メモリとを含み、メモリは、命令を記憶するように構成され、プロセッサは、受信機が、第1の態様において説明された方法を実行するように、メモリ内の命令を実行するように構成される。
第6の態様に従うと、本出願は、チップシステムを提供する。チップシステムは、上述の態様における機能を実施する際に、送信機テストパラメータを獲得するための、例えば、上述の方法においてデータおよび/または情報を送信または処理するための、装置をサポートするように構成された、プロセッサを含む。可能な設計においては、チップシステムは、メモリをさらに含む。メモリは、送信機テストパラメータを獲得するための装置に必要な、プログラム命令およびデータを記憶するように構成される。チップシステムは、チップを含み得、またはチップと、他の個別デバイスとを含み得る。
本出願の実施形態に従った、送信機に対する整合性テストを実行するためのシステムの構成の概略図である。 本出願の一実施形態に従った、受信機の構成の概略図である。 本出願の実施形態に従った、別の受信機の構成の概略図である。 本出願の実施形態に従った、送信機テストパラメータを獲得するための方法の概略ブロックフローチャートである。 本出願の実施形態に従った、サンプリングされた電気信号のアイダイアグラムの概略図である。 本出願の実施形態に従った、TDECを計算および変更することについてのフローチャートである。 本出願の実施形態に従った、送信機テストパラメータを獲得するための装置の構成の概略図である。 本出願の実施形態に従った、送信機テストパラメータを獲得するための別の装置の構成の概略図である。
本出願の実施形態は、送信機テストパラメータを使用することによって、送信機に対する整合性テストを実行する受信機のタイプを限定することなく、サンプリングされた電気信号のレベル振幅に対応するノイズ量を獲得するための、送信機テストパラメータを獲得するための方法および装置、ならびに記憶媒体を提供する。
以下では、添付図面を参照して、本出願の実施形態について説明する。
本明細書、特許請求の範囲、および添付図面においては、「第1の」および「第2の」などの用語は、類似の対象を区別することを意図しており、必ずしも特定の順序またはシーケンスを示していない。そのような方法で使用される用語は、適切な状況においては互換可能であることを理解されたい。これは、単に、同じ属性を有するオブジェクトが、本出願の実施形態において説明されるときに使用される、区別の方式である。加えて、「含む」、「有する」という用語、およびそれらの他の任意の変形は、一連のユニットを含む処理、方法、システム、製品、またはデバイスが、必ずしも、それらのユニットに限定されず、明示的に列挙されていない他のユニット、またはそのような処理、方法、システム、製品、もしくはデバイスに固有の他のユニットを含み得るように、非排他的な包含をカバーすることを意図している。
本出願の実施形態における技術的解決策は、送信機に対する整合性テストを実行するためのシステムに適用され得る。図1は、本出願の実施形態に従って、送信機に対する整合性テストを実行するためのシステムの構成の概略図である。送信機に対する整合性テストを実行するためのシステムは、送信機と、受信機とを含み得、光送信チャネルが、送信機と受信機との間に構成され得、例えば、光送信チャネルは、光ファイバを含む。送信機は、受信機に光信号を送信し得、受信機は、光信号を受信し、光信号を使用することによって、送信機に対する整合性テストを遂行し得る。
本出願のこの実施形態においては、受信機が、送信機に対する整合性テストを実行するとき、送信機テストパラメータが、獲得される必要がある。例えば、受信機は、送信機テストパラメータを獲得するための装置を含み得、すなわち、送信機テストパラメータを獲得するための装置は、受信機のコンポーネントである。送信機テストパラメータを獲得するための装置は、本出願の実施形態における、送信機テストパラメータを獲得するための方法を実行し得る。代替として、送信機テストパラメータを獲得するための装置は、受信機から独立したデバイスである。送信機テストパラメータを獲得するための装置は、送信機テストパラメータを獲得するための後続の方法を実行する。受信機は、送信機テストパラメータを獲得するための装置から、送信機テストパラメータを獲得し、その後、受信機は、送信機に対する整合性テストを実行し得る。受信機が送信機テストパラメータを獲得するための方法を実行する例が、後続の実施形態における説明のために使用される。
本出願のこの実施形態においては、受信機が送信機に対する整合性テストを実行する複数の方法が、存在する。例えば、方法は、送信機および分散アイクロージャペナルティ(transmitter dispersion eye closure penalty、TDEC)と、送信機および分散アイクロージャペナルティ四元(transmitter dispersion eye closure penalty quaternary、TDECQ)とを含み得る。限定は、課されない。本出願のこの実施形態においては、受信機は、別の解決策を使用することによって、送信機に対する整合性テストを実行し得る。これは、本明細書においては、限定されない。
本出願のいくつかの実施形態においては、図2は、本出願の実施形態に従った、受信機の構成の概略図である。受信機は、光スプリッタと、光ファイバと、光電検出器と、クロック回復モジュールと、オシロスコープと、プロセッサとを含み得る。最初に、光スプリッタは、光送信チャネルを通して、送信機によって送信された光信号を分割する。次に、光スプリッタは、光信号を、光ファイバを使用することによって、光電検出器に送信する。光電検出器は、光信号を電気信号に変換する。その後、クロック回復モジュールが、電気信号に対するクロック回復を実行し、その後、電気信号をオシロスコープに送信する。オシロスコープは、パターントリガ(pattern triggered)方式で、またはオシロスコープをリアルタイムで直接的に使用することによって、完全なサンプリングされた電気信号を収集する。最後に、プロセッサは、サンプリングされた電気信号に対応するノイズ量を獲得し、プロセッサは、送信機に対する整合性テストを実行する。詳細については、後続の実施形態における、プロセッサによって実行される、送信機テストパラメータを獲得するための方法の詳細な説明を参照されたい。
本出願のいくつかの他の実施形態においては、図3は、本出願の実施形態に従った、別の受信機の構成の概略図である。光スプリッタ、光ファイバ、光電検出器、クロック回復モジュール、オシロスコープ、およびプロセッサに加えて、受信機は、等化器をさらに含み得る。等化器は、等化された電気信号を獲得するために、サンプリングされた電気信号に対する時間領域等化処理を実行するように構成される。最後に、プロセッサは、等化された電気信号に対応するノイズ量を獲得し、プロセッサは、送信機に対する整合性テストを実行する。詳細については、後続の実施形態における、プロセッサによって実行される、送信機テストパラメータを獲得するための方法の詳細な説明を参照されたい。
上述の受信機に基づいて、本出願の実施形態における、送信機テストパラメータを獲得するための方法が、以下で説明される。送信機テストパラメータを獲得するための方法は、送信機テストパラメータを獲得するための装置によって、実行され得る。例えば、送信機テストパラメータを獲得するための装置は、受信機のコンポーネントであり得る。受信機が送信機テストパラメータ獲得するための方法を実行する例が、後続の実施形態における説明のために、使用される。図4に示されるように、本出願のこの実施形態において提供される、送信機テストパラメータを獲得するための方法は、以下のステップを含む。
401.サンプリングされた電気信号を獲得するために、送信機によって送信された光信号に対する波形サンプリングを実行する。
受信機は、送信機から光信号を受信し得、光信号は、送信機によって受信機に送信されるデータを搬送する。
本出願のいくつかの実施形態においては、送信機テストパラメータを獲得するための方法が、送信機テストパラメータを獲得するための装置によって、実行される場合、送信機テストパラメータを獲得するための装置は、送信機によって送信された光信号を、受信機を使用することによって、獲得し得る。
本出願のこの実施形態においては、受信機は、光信号を電気信号に変換し、電気信号をサンプリングして、サンプリングされた電気信号を獲得するために、光スプリッタ、光電検出器、およびオシロスコープを使用することによって、波形サンプリングを実行し得ることが、図2および図3から知られ得る。サンプリングされた電気信号は、レベル振幅を有する。サンプリングを通して獲得された、サンプリングされた電気信号のレベル振幅は、限定されない。本出願のこの実施形態においては、サンプリングされた電気信号のレベル振幅は、サンプリングされた電気信号のノイズ量を決定するための基準である。送信機によって送信された異なる光信号の実際の光パワー減衰が、送信機の実際の性能を反映させるように、シミュレートされることが可能となるように、サンプリングされた電気信号の異なるレベル振幅に対して、異なるノイズ量が、決定され得る。詳細については、後続のステップ402におけるノイズ量決定についての詳細な説明を参照されたい。
402.サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量を、事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、サンプリングされた電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得し、サンプリングされた電気信号のレベル振幅は、最小レベルよりも大きく、最大レベルよりも小さく、初期ノイズ比率パラメータは、最小ノイズ量に対する最大ノイズ量の比率であり、最大ノイズ量は、最大レベルにおける電気信号に対応するノイズ量であり、最小ノイズ量は、最小レベルにおける電気信号に対応するノイズ量であり、第1のノイズ量は、最小ノイズ量よりも大きく、最大ノイズ量よりも小さい、ノイズ量である。
本出願のこの実施形態においては、サンプリングされた電気信号が、獲得された後、サンプリングされた電気信号のレベル振幅が、決定され得、事前設定された初期ノイズ比率パラメータが、さらに獲得され得る。初期ノイズ比率パラメータは、最小ノイズ量に対する最大ノイズ量の比率である。最大ノイズ量は、最大レベルにおける電気信号に対応するノイズ量であり、例えば、最大レベルは、1であり得る。最小ノイズ量は、最小レベルにおける電気信号に対応するノイズ量であり、例えば、最小レベルは、0であり得る。最大ノイズ量および最小ノイズ量は、事前決定された最大レベルにおける電気信号と、事前決定された最小レベルにおける電気信号とに基づいて、決定され得る。最大ノイズ量および最小ノイズ量が、決定された後、事前設定された初期ノイズ比率パラメータが、決定され得る。
本出願のこの実施形態においては、初期ノイズ比率パラメータは、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量を計算するために、使用され得る。第1のノイズ量は、具体的には、送信機テストパラメータを獲得するための装置によって獲得された、サンプリングされた電気信号に対応する、ノイズ量である。本出願のこの実施形態においては、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量は、最小ノイズ量よりも大きく、最大ノイズ量よりも小さい、ノイズ量である。例えば、第1のノイズ量は、第1の区間内のノイズ量であり得、第1の区間の最大値が、最大ノイズ量であり、第1の区間の最小値が、最小ノイズ量である。第1のノイズ量が、最大ノイズ量と最小ノイズ量との間にあるならば、第1のノイズ量の具体的な値は、限定されない。サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量は、サンプリングされた電気信号のレベル振幅と、初期ノイズ比率パラメータとに依存する。本出願のこの実施形態においては、受信機は、サンプリングされた電気信号の異なるレベル振幅に対して、異なるノイズ量を決定し得る。これは、すべてのサンプリングされた電気信号に対して、同じノイズ量が決定される、現在の解決策とは実質的に異なる。したがって、本出願のこの実施形態においては、受信機が、サンプリングされた電気信号に対応するノイズ量を使用することによって、送信機に対する整合性テストを実行するとき、送信機によって送信された異なる光信号の実際の光パワー減衰が、送信機の実際の性能を反映させるように、シミュレーションされることが可能となる。加えて、本出願のこの実施形態においては、異なるレベル振幅にあるサンプリングされた電気信号に対応するノイズ量は、異なり、すなわち、サンプリングされた電気信号のレベル振幅に対応するノイズ量が、獲得され得る。したがって、この解決策は、異なるタイプの受信機に適用可能である。送信機テストパラメータを使用することによって、送信機に対する整合性テストを実行する受信機のタイプは、本出願のこの実施形態においては、限定されない。例えば、本出願のこの実施形態は、PIN受信機に適用可能であり、APD受信機にも適用可能である。
本出願のこの実施形態においては、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量を獲得する複数の具体的な方式が、存在する。例えば、初期ノイズ比率パラメータと、サンプリングされた電気信号のレベル振幅とを、入力条件として使用する、事前設定された計算方法が、使用され得る。計算された第1のノイズ量が、最大ノイズ量と最小ノイズ量との間にあるならば、第1のノイズ量の具体的な値は、計算方法を使用することによって、獲得され得る。
本出願のいくつかの実施形態においては、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量を、事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、サンプリングされた電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得する、ステップ402は、
レベル振幅とノイズ量との間の対応を、事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、最大ノイズ量と、最小ノイズ量とに基づいて、獲得するステップであって、レベル振幅とノイズ量との間の対応は、最小レベルよりも大きく、最大レベルよりも小さい、各レベル振幅に対応するノイズ量を含む、ステップと
第1のノイズ量を獲得するために、サンプリングされた電気信号のレベル振幅を使用することによってレベル振幅とノイズ量との間の対応を探索するステップと
を含む。
本出願のこの実施形態においては、レベル振幅とノイズ量との間の対応は、初期ノイズ比率パラメータと、最大ノイズ量と、最小ノイズ量とに基づいて、事前確立され得る。例えば、レベル振幅とノイズ量との間の対応は、最大レベルにおける電気信号に対応する最大ノイズ量と、最小レベルにおける電気信号に対応する最小ノイズ量とを含む。レベル振幅とノイズ量との間の対応は、最大レベルと最小レベルとの間のレベルにおける電気信号に対応するノイズ量をさらに含む。言い換えると、対応は、すべてのレベル振幅にそれぞれ対応するノイズ量を含み得る。例えば、対応は、表またはセットであり得る。例えば、表は、すべてのレベル振幅にそれぞれ対応する異なるノイズ量を含む。サンプリングされた電気信号のレベル振幅が、獲得された後、サンプリングされた電気信号のレベル振幅に対応するノイズ量が、対応を探索することによって、決定され得る。このケースにおいては、対応を探索することによって獲得されたノイズ量は、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量である。
本出願のいくつかの実施形態においては、サンプリングされた電気信号の異なるレベル振幅に対して、異なるノイズ量が、決定され得る。例えば、サンプリングされた電気信号が、最大レベルにおける電気信号であるとき、第1のノイズ量は、最大ノイズ量であると決定される。別の例として、サンプリングされた電気信号が、最小レベルにおける電気信号であるとき、第1のノイズ量は、最小のノイズ量であると決定される。加えて、本出願のいくつかの実施形態においては、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量を、事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、サンプリングされた電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得する、ステップ402は、以下のステップを含む。
4021.サンプリングされた電気信号のレベル振幅が、最大レベルと最小レベルとの間にあると決定するステップ。
4022.第1のノイズ量を獲得するために、最大ノイズ量および最小ノイズ量を補間条件として使用し、サンプリングされた電気信号のレベル振幅に対する補間計算を、初期ノイズ比率パラメータに基づいて、実行するステップ。
サンプリングされた電気信号のレベル振幅が、獲得された後、サンプリングされた電気信号のレベル振幅が、最大レベルと最小レベルとの間にあるかどうかが決定される。例えば、最大レベルが、1であり、最小レベルが、0である場合、サンプリングされた電気信号のレベル振幅は、0.8、0.9、0.6等であり得る。最大ノイズ量および最小ノイズ量は、補間条件として使用され、すなわち、最大ノイズ量および最小ノイズ量は、補間アルゴリズムの2つの端点値として使用され、第1のノイズ量を獲得するために、補間計算が、初期ノイズ比率パラメータに基づいて、サンプリングされた電気信号のレベル振幅に対して実行される。サンプリングされた電気信号のより大きいレベル振幅は、サンプリングされた電気信号に対応するより大きい第1のノイズ量を示す。サンプリングされた電気信号のよりも小さいレベル振幅は、サンプリングされた電気信号に対応するよりも小さい第1のノイズ量を示す。
本出願のいくつかの実施形態においては、補間アルゴリズムは、最大ノイズ量および最小ノイズ量が、知られているときに、補間関数を使用することによって、結果を計算するために使用される、アルゴリズムである。複数の補間アルゴリズムが、本出願のこの実施形態において、使用され得る。例えば、補間アルゴリズムは、線形補間、最近傍補間、または双線形補間であり得る。これは、本明細書においては、限定されない。
さらに、本出願のいくつかの実施形態においては、第1のノイズ量を獲得するために、最大ノイズ量および最小ノイズ量を補間条件として使用し、サンプリングされた電気信号のレベル振幅に対する補間計算を、初期ノイズ比率パラメータに基づいて、実行する、ステップ4022は、以下のステップを含む。
A1.事前設定されたサンプリング点におけるサンプリングされた電気信号の許容可能ノイズ量σGを獲得するステップ。
A2.最大レベルにおける電気信号に対応する最大ノイズσmaxを、以下の方式で、すなわち、
σmax=MσG
によって、決定するステップであって、Mは、初期ノイズ比率パラメータを表す、ステップ。
A3.最小レベルにおける電気信号に対応する最小ノイズ量がσGであることを決定するステップ。
A4.N個のレベル値を獲得するために、最大レベルと最小レベルとの間における量子化を実行するステップであって、N個のレベル値は、すべて、最大レベルと最小レベルとの間にあり、Nは、正の整数である、ステップ。
A5.事前設定された補間アルゴリズムに従って、N個のレベル値にそれぞれ対応するN個のノイズ量を計算するステップ。
A6.サンプリングされた電気信号のレベル振幅が、N個のレベル値のうちの第1のレベル値であると決定するステップ。
A7.第1のレベル値に対応する第1のノイズ量を、N個のレベル値とN個のノイズ量との間の対応に基づいて、獲得するステップ。
サンプリングされた電気信号の事前設定されたサンプリング点が、最初に決定される。例えば、TDECシナリオにおいては、決定されたサンプリング点は、0.4単位区間(unit interval、UI)位置におけるサンプリング点、および0.6UI位置におけるサンプリング点であり得る。事前設定されたサンプリング点におけるサンプリングされた電気信号の許容可能ノイズ量σGが、獲得される。例えば、サンプリングされた電気信号に対応するノイズ量は、左位置および右位置(0.4UI位置および0.6UI位置)にあるサンプリング点における最大許容可能ノイズ量σR、σLを獲得するために、ガウスノイズモデルを使用することによって、獲得される。このケースにおいては、事前設定されたサンプリング点におけるサンプリングされた電気信号の許容可能ノイズ量σGは、左位置(0.4UI)または右位置(0.6UI)にあるサンプリング点における許容可能ノイズ量σLまたはσRである。σGが、獲得された後、最大レベルにおける電気信号に対応する最大ノイズσmaxは、σmax=MσGによって、決定され得、Mは、初期ノイズ比率パラメータを表す。最小レベルにおける電気信号に対応する最小ノイズ量が、σGであることが決定される。
最大レベルと最小レベルとの間における量子化を通して、N個のレベル値を獲得するために、レベル振幅量子化が、最大レベルと、最小レベルとに基づいて、実行される。このケースにおいては、N個のレベル値は、すべて、最大レベルと最小レベルとの間にあり、Nは、正の整数である。次に、N個のレベル値にそれぞれ対応するN個のノイズ量が、事前設定された補間アルゴリズムに従って、計算され、すなわち、量子化を通して獲得されたN個のレベル値の各々に対して、1つのノイズ量が、補間アルゴリズムに従って、計算される。このケースにおいては、N個のレベル値に対して、N個のノイズ量が、計算され得る。例えば、レベル振幅とノイズ量との間の対応は、N個のレベル値にそれぞれ対応するN個のノイズ量を含み得る。サンプリングされた電気信号のレベル振幅は、N個のレベル値のうちの第1のレベル値であると決定された場合、第1のレベル値は、N個のレベル値のうちのレベル値である。最後に、第1のレベル値に対応する第1のノイズ量が、N個のレベル値とN個のノイズ量との間の対応に基づいて、獲得される。本出願のこの実施形態においては、サンプリングされた電気信号のレベル振幅は、N個のレベル値のうちの第1のレベル値であると決定され、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量を決定するために、N個のレベル値とN個のノイズ量との間の対応が、第1のレベル値を使用することによって、探索される。本出願のこの実施形態においては、サンプリングされた電気信号の異なるレベル振幅に対して、異なるノイズ量が、決定され得る。本出願のこの実施形態は、サンプリングされた電気信号の異なるレベル振幅に対応するきめ細かいノイズ量を獲得するための、解決策を提供する。したがって、本出願のこの実施形態においては、送信機によって送信された異なる光信号の実際の光パワー減衰が、送信機の実際の性能を反映させるように、シミュレートされ得る。本出願のこの実施形態においては、異なるレベル振幅におけるサンプリングされた電気信号に対応するノイズ量は、異なり、すなわち、サンプリングされた電気信号のレベル振幅に対応するノイズ量が、獲得され得る。したがって、この解決策は、異なるタイプの受信機に適用可能である。送信機テストパラメータを使用することによって、送信機に対する整合性テストを実行する受信機のタイプは、本出願のこの実施形態においては、限定されない。
例えば、図5は、本出願の実施形態に従った、サンプリングされた電気信号のアイダイアグラムの概略図である。受信機がAPD受信機である例が、使用されている。送信機によって送信された光信号を受信したとき、APD受信機は、光信号をサンプリングして、サンプリングされた電気信号を獲得し得る。APD受信機は、初期ノイズ比率パラメータMを獲得し、その後、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量を獲得し得る。例えば、サンプリングされた電気信号のレベル振幅は、レベル1またはレベル0であり得る。レベルが決定しきい値よりも高いサンプリング点に対応するノイズは、MσGであり、レベルが決定しきい値より低いサンプリング点に対応するノイズは、σGであると決定される。しかしながら、制限された帯域幅および非線形性などの要因のために、アイダイアグラムは、3つ以上のレベルを有し、様々なクロスレベルをさらに含み、すなわち、サンプリングされた電気信号のレベル振幅は、最大レベルと最小レベルとの間にあり、例えば、サンプリング点におけるレベルは、0および1に限定されず、0.9または0.8などのクロスレベルであり得る。
本出願のこの実施形態においては、サンプリングされた電気信号のレベル振幅に対応する、より正確なノイズ量が、獲得され得る。例えば、線形補間アルゴリズムに従って獲得された、N個のノイズ量は、それぞれ、(M-(M-1)/N)×σG、(M-2(M-1)/N)×σG、...、(1+2(M-1)/N)×σG、(1+(M-1)/N)×σGである。サンプリング点におけるレベルが、1および0であるとき、対応するノイズ量は、MσGおよびσGである。0.9または0.8などの中間レベルに対応するサンプリング点については、ノイズ量は、補間アルゴリズムに従って、獲得される。図5は、線形補間の結果を示している。例えば、サンプリングされた電気信号のレベル振幅が、0.5であるとき、サンプリングされた電気信号について決定されたノイズ量は、(M+1)σG/2である。
本出願のいくつかの実施形態においては、図3に示される受信機の構成に基づいて、受信機が、サンプリングされた電気信号を獲得するために、オシロスコープを使用することによって、電気信号に対する波形サンプリングを実行した後、本出願のこの実施形態において提供される方法は、以下のステップをさらに含む。
B1.等化された電気信号を獲得するために、等化器を使用することによって、サンプリングされた電気信号に対する時間領域等化処理を実行するステップ。
受信機は、等化器をさらに含み得る。このケースにおいては、サンプリングされた電気信号は、さらに等化器に入力される。等化器は、サンプリングされた電気信号に対する時間領域等化処理を実行するので、等化された電気信号が、獲得される。等化器の時間領域畳み込み機能のために、異なるレベル振幅に対応するノイズは、平均化される。したがって、第1のノイズ量が、等化された電気信号に対して、再び決定される必要がある。
本出願のいくつかの実施形態においては、ステップB1が実行される実装シナリオにおいて、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量を、事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、サンプリングされた電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得する、ステップ402は、以下のステップを含む。
C1.等化器に対応する等化パラメータを獲得するステップであって、等化パラメータは、等化器のタップ長と、等化器のタップ係数とを含む、ステップ。
C2.等化された電気信号に対応する第1のノイズ量を、サンプリングされた電気信号のレベル振幅と、等化パラメータと、初期ノイズ比率パラメータとに基づいて、獲得するステップ。
受信機は、等化器をさらに含み得る。このケースにおいては、サンプリングされた電気信号は、さらに等化器に入力される。等化器は、サンプリングされた電気信号に対する時間領域等化処理を実行するので、等化された電気信号が、獲得され、等化器に対応する等化パラメータが、獲得される。具体的には、獲得された等化パラメータは、等化器のタップ長と、等化器のタップ係数とを含み得る。タップ長は、Lによって表され得、タップ係数は、等化器のパラメータに依存する。
本出願のこの実施形態においては、サンプリングされた電気信号が、さらに等化器によって処理された後、等化された電気信号が、出力される。等化器の時間領域畳み込み機能のために、最大レベルおよび最小レベルに対応するノイズは、平均化され、最小ノイズ量に対する最大ノイズ量の比率は、上述の初期ノイズ比率パラメータMよりも小さい。したがって、サンプリングされた電気信号が、等化器によって処理された後、等化された電気信号に対して、第1のノイズ量が、サンプリングされた電気信号のレベル振幅と、等化パラメータと、初期ノイズ比率パラメータとに基づいて、再び獲得される必要がある。等化器の等化パラメータは、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量に影響する。したがって、等化器が受信機において使用されたときの、ノイズに起因する信号の光パワー減衰が、送信機の実際の性能を反映させるように、シミュレートされることが可能となるように、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量が、獲得され得る。
本出願のいくつかの実施形態においては、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量を、サンプリングされた電気信号のレベル振幅と、等化パラメータと、初期ノイズ比率パラメータとに基づいて、獲得する、ステップC2は、具体的には、以下のステップを含み得る。
C21.連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応を、サンプリングされた電気信号のレベル振幅と、等化パラメータと、初期ノイズ比率パラメータとに基づいて、獲得するステップ。
C22.最大レベルにおける電気信号に対応する第3のノイズ量、および最小レベルにおける電気信号に対応する第4のノイズ量を、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応に基づいて、決定するステップ。
C23.変更されたノイズ比率パラメータを獲得するために、初期ノイズ比率パラメータを、第3のノイズ量と、第4のノイズ量とに基づいて、変更するステップ。
C24.ノイズ増強係数を、等化パラメータに基づいて、獲得するステップであって、ノイズ増強係数は、等化器のノイズ増強度を表すために、使用される、ステップ。
C25.等化された電気信号に対応する第1のノイズ量を、サンプリングされた電気信号のレベル振幅と、変更されたノイズ比率パラメータと、ノイズ増強係数と、平均光パワーとに基づいて、獲得するステップであって、平均光パワーは、異なるレベル振幅におけるサンプリングされた電気信号の光パワーの平均値である、ステップ。
具体的には、ステップC21において、連続したサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応が、サンプリングされた電気信号のレベル振幅と、等化パラメータと、初期ノイズ比率パラメータとに基づいて、最初に獲得される。連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応は、複数の連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量の値との間の対応である。例えば、対応は、表またはセットであり得る。例えば、対応は、P個の連続するサンプリング点におけるレベル振幅に対応するノイズ量を含み得る。サンプリングされた電気信号のレベル振幅が、獲得された後、異なる連続するサンプリング点におけるレベル振幅に対応する異なるノイズ量が、対応を探索することによって、決定され得る。連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応は、P個の連続するサンプリング点における異なるレベル振幅に対応する異なるノイズ量を含み得る。
さらに、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応を、等化パラメータに基づいて、獲得する、ステップC21は、以下のステップを含む。
C211.等化器におけるP個のタップに対応するP個の連続したサンプリング点を、決定するステップであって、Pの値は、正の整数である、ステップ。
C212.第nのサンプリング点にあり、等化後に存在する、ノイズ量noiseeq(n)を、以下の方式で、すなわち、
Figure 2022546405000014
によって、計算するステップであって、
Lは、等化器のタップ長を表し、heqは、等化器のタップ係数を表し、noise(n-m)は、第(n-m)のサンプリング点にあり、時間領域等化処理が実行される前に存在する、ノイズ量を表し、σaverageは、異なるレベル振幅における平均ノイズ量である、ステップ。
C213.W個のレベルを獲得するために、サンプリングされた電気信号のレベル振幅を量子化するステップであって、Wは、正の整数である、ステップ。
C214.連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応を、noiseeq(n)の計算方式に基づいて、獲得するステップであって、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応は、P個の連続するサンプリング点におけるレベル振幅に対応するWP個のノイズ量を含む、ステップ。
ノイズ分布に対する受信機の影響を評価するために、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応が、等化パラメータに基づいて、獲得され得る。例えば、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応は、レベル振幅および等化後に存在するノイズに関連するルックアップテーブルであり得、異なるノイズ量が、ルックアップテーブルに基づいて、異なるレベル振幅におけるサンプリングされた電気信号に割り当てられる。
例えば、受信機内の等化器が、サンプリングされた電気信号に対する時間領域等化処理を実行した後、第nのサンプリング点y(n)におけるノイズは、以下のように、すなわち、
Figure 2022546405000015
のように、時間領域において離散化され得、
noise(n)は、等化前に存在するノイズであり、受信された信号のパワーy(n)に関連し、noiseeq(n)は、等化後に存在するノイズであり、Lは、等化器のタップ長であり、heq(n)は、等化器のタップ係数である。等化器のP個の連続する中間サンプリング点に対応するノイズだけが、考慮されることが仮定され、連続するP個のサンプリング点は、P個のカーソル(cursor)と呼ばれることもある。このケースにおいては、P個の連続するサンプリング点の2つのサイド上におけるサンプリング点に対応するノイズnoise(n)は、σaverageとして簡略化され得る。このケースにおいては、ステップC212における式が、使用される。ノイズ(n-m)は、レベル振幅に依存するので、実際の適用シナリオにおいては、レベル振幅とnoiseeq(n)に関連するルックアップテーブルだけが、確立される必要がある。W個のレベル(level)を獲得するために、レベル振幅が、量子化され、深度がPである、ルックアップテーブルが、heq(n)に基づいて、またステップC212の式に従って、確立され、テーブルは、合計でWP個の探索項目を含む。ルックアップテーブルは、以下の表1によって示される。
Figure 2022546405000016
上述の表1に基づいて、本出願のこの実施形態においては、ノイズ分布は、以下の2つの方式で、変化され得る。例えば、ノイズ分布を変化させるために、異なるノイズ量が、上述の表1に基づいて、異なるレベル振幅におけるサンプリング信号に割り当てられ得る。別の例として、ノイズ分布を変化させるために、初期ノイズ比率パラメータMが、変更され得る。例えば、後続のステップC23において、初期ノイズ比率パラメータMが、変更される。レベル1に対応するノイズは、第3のノイズ量
Figure 2022546405000017
であり、レベル0に対応するノイズは、第4のノイズ量noise1であることが仮定される。したがって、変更されたノイズ比率パラメータは、第4のノイズ量noise1に対する第3のノイズ量
Figure 2022546405000018
の比率を使用することによって、獲得され得る。
ステップC22においては、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応が、確立された後、最大レベルにおける電気信号に対応する第3のノイズ量、および最小レベルにおける電気信号に対応する第4のノイズ量が、対応を探索することによって、決定され得る。第3のノイズ量は、最大レベルにおける電気信号に対応し、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応に基づいて、見つけられる、ノイズ量であり、第4のノイズ量は、最小レベルにおける電気信号に対応し、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応に基づいて、見つけられる、ノイズ量である。
ステップC23においては、サンプリングされた電気信号が、等化器によって、さらに処理された後、等化された電気信号が、出力される。等化器の時間領域畳み込み機能のために、最大レベルおよび最小レベルに対応するノイズが、平均化され、最小ノイズ量に対する最大ノイズ量の比率は、上述の初期ノイズ比率パラメータMよりも小さくなる。したがって、サンプリングされた電気信号が、等化器によって、処理された後、上述の初期ノイズ比率パラメータは、等化パラメータに基づいて、変更される必要があり、すなわち、変更されたノイズ比率パラメータを獲得するために、初期ノイズ比率パラメータは、第3のノイズ量と、第4のノイズ量とに基づいて、変更される。
例えば、変更されたノイズ比率パラメータを獲得するために、第3のノイズ量と、第4のノイズ量とに基づいて、初期ノイズ比率パラメータを変更することは、以下の方式で、すなわち、
Figure 2022546405000019
によって、実施され得、
最大レベルに対応する第3のノイズ量が、
Figure 2022546405000020
であり、最小レベルに対応する第4のノイズ量が、noise1であり、変更されたノイズ比率パラメータが、M’である。
ステップC24においては、等化器は、等化された電気信号を獲得するために、サンプリングされた電気信号に対する時間領域等化処理を実行する。異なる等化器は、異なるノイズ増強度を有する。したがって、ノイズ増強係数が、等化パラメータに基づいて、さらに獲得され得、ノイズ増強係数は、現在使用されている等化器のノイズ増強度を測定するために、使用され得る。
ステップC25においては、サンプリングされた電気信号に対応する平均光パワーが、さらに決定される必要があり、平均光パワーは、異なるレベル振幅におけるサンプリングされた電気信号の光パワーの平均値である。例えば、後続の実施形態においては、PthまたはPaveが、平均光パワーを表す。等化された電気信号に対応する第1のノイズ量は、サンプリングされた電気信号の獲得されたレベル振幅と、変更されたノイズ比率パラメータと、ノイズ増強係数と、平均光パワーとに基づいて、獲得され得る。等化器の等化パラメータが、変更されたノイズ比率パラメータ、およびノイズ増強係数を決定するために、使用され得るので、サンプリングされた電気信号のレベル振幅、変更されたノイズ比率パラメータ、ノイズ増強係数、および平均光パワーが、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量を獲得するために、使用され得る。等化器が受信機において使用されたときの、ノイズに起因する信号の光パワー減衰が、送信機の実際の性能を反映させるように、シミュレートされることが可能となるように、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量が、送信機テストパラメータとして使用される。本出願のこの実施形態においては、異なるレベル振幅におけるサンプリングされた電気信号に対応するノイズ量は、異なり、すなわち、サンプリングされた電気信号のレベル振幅に対応するノイズ量が、獲得され得る。したがって、この解決策は、異なるタイプの受信機に適用可能である。送信機テストパラメータを使用することによって、送信機に対する整合性テストを実行する受信機のタイプは、本出願のこの実施形態においては、限定されない。
本出願のいくつかの実施形態においては、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量を、サンプリングされた電気信号のレベル振幅と、変更されたノイズ比率パラメータと、ノイズ増強係数と、平均光パワーとに基づいて、獲得する、ステップC25は、以下のステップを含む。
C251.等化された電気信号に対応する第1のノイズ量σDUT_estimatedを、以下の方式で、すなわち、
Figure 2022546405000021
によって、計算するステップであって、
yは、サンプリングされた電気信号が配置されたサンプリング点において収集された、信号パワーを表し、Pthは、平均光パワーを表し、fu(y)は、光パワーがPthよりも大きいサンプリング点における、振幅分布であり、fl(y)は、光パワーがPthよりも小さいサンプリング点における、振幅分布であり、M(y)は、変更されたノイズ比率パラメータを表し、Ceqは、ノイズ増強係数であり、BERtargetは、ビット誤り率しきい値であり、Qは、標準正規分布を有するテール関数を表す、ステップ。
上述の式は、ガウスノイズモデルを使用することによって確立され、ビット誤り決定は、前方誤り訂正(forward error correction、FEC)を通して実行され、指定されたビット誤り率しきい値は、BERtargetとして表され、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量σDUT_estimatedは、ステップC251における式を満たし、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量σDUT_estimatedは、ステップC251における上述の式を使用することによって、出力され得る。限定は、課されない。本出願のこの実施形態においては、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量σDUT_estimatedを計算するための、ステップC251における、上述の式は、いかなる限定も課し得ず、第1のノイズ量σDUT_estimatedは、ステップC251における上述の式の等価変形または等式変換に基づいて、計算され得る。
403.理想的な電気信号に対応する第2のノイズ量を、初期ノイズ比率パラメータと、理想的な電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得するステップであって、理想的な電気信号は、サンプリングされた電気信号と同じ光変調振幅を有し、理想的な電気信号のレベル振幅は、最大レベルまたは最小レベルである、ステップ。
本出願のこの実施形態においては、ステップ402とステップ403との間に、論理的な順序は、存在しない。ステップ402は、ステップ403の前に実行され得、またはステップ403は、ステップ402の前に実行され得、またはステップ402とステップ403は、同時に実行され得る。これは、本明細書においては、限定されない。
本出願のこの実施形態においては、事前設定された初期ノイズ比率パラメータが、獲得される。初期ノイズ比率パラメータは、最小ノイズ量に対する最大ノイズ量の比率である。最大ノイズ量は、最大レベルにおける電気信号に対応するノイズ量であり、例えば、最大レベルは、1であり得る。最小ノイズ量は、最小レベルにおける電気信号に対応するノイズ量であり、例えば、最小レベルは、0であり得る。最大ノイズ量および最小ノイズ量は、事前決定された最大レベルにおける電気信号と、事前決定された最小レベルにおける電気信号とに基づいて、決定され得る。最大ノイズ量および最小ノイズ量が、決定された後、事前設定された初期ノイズ比率パラメータが、決定され得る。
本出願のこの実施形態においては、理想的な電気信号が、サンプリングされた電気信号の光変調振幅に基づいて、決定される。このケースにおいては、理想的な電気信号は、テスト対象のサンプリングされた電気信号と同じ光変調振幅(optical modulation amplitude、OMA)を有する仮想信号であり、理想的な電気信号のレベル振幅は、最大レベルまたは最小レベルであり得、すなわち、理想的な電気信号のレベル振幅は、最大レベルと最小レベルとの間のレベル値ではない。理想的な電気信号に対応する第2のノイズ量は、初期ノイズ比率パラメータと、理想的な電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得される。第2のノイズ量は、理想的な電気信号に対応するノイズ量であり、第2のノイズ量は、理想的な電気信号の最大許容可能ノイズ量である。
本出願のいくつかの実施形態においては、理想的な電気信号に対応する第2のノイズ量を、初期ノイズ比率パラメータと、理想的な電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得する、ステップ403は、
理想的な電気信号に対応する第2のノイズ量
Figure 2022546405000022
を、以下の方式で、すなわち、
Figure 2022546405000023
によって、計算するステップであって、
yは、理想的な電気信号が配置されたサンプリング点において収集された、信号パワーを表し、Pthは、平均光パワーを表し、平均光パワーは、異なるレベル振幅における理想的な電気信号の光パワーの平均値であり、Mは、初期ノイズ比率パラメータを表し、BERtargetは、ビット誤り率しきい値であり、Qは、標準正規分布を有するテール関数を表す、ステップ
を含む。
具体的には、理想的な電気信号に対応する平均光パワーが、さらに決定される必要があり、平均光パワーは、異なるレベル振幅における理想的な電気信号の光パワーの平均値である。例えば、後続の実施形態においては、PthまたはPaveが、平均光パワーを表す。獲得された初期ノイズ比率パラメータと、理想的な電気信号のレベル振幅とに基づいて、理想的な電気信号に対応する第2のノイズ量
Figure 2022546405000024
が、獲得され得、第2のノイズ量
Figure 2022546405000025
は、送信機に対する後続の整合性テストのために、使用され得る。
本出願のこの実施形態においては、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量が、上述のステップ402を使用することによって、獲得され、理想的な電気信号に対応する第2のノイズ量が、上述のステップ403を使用することによって、獲得された後、第1のノイズ量および第2のノイズ量が、送信機に対する整合性テストを実行するために、使用され得る。TDECまたはTDECQテスト方法が、第1のノイズ量および第2のノイズ量を使用することによって、最終的な送信機整合性テスト結果を獲得するための、送信機に対する整合性テストを実行するために、使用され得る。
本出願のいくつかの実施形態においては、本出願のこの実施形態において提供される方法は、以下のステップをさらに含み得る。
D1.第1のノイズ量および第2のノイズ量を使用することによって、送信機および分散アイクロージャペナルティを計算するステップ。
第1のノイズ量および第2のノイズ量は、送信機に対する整合性テストを実行するために、使用される。例えば、TDECまたはTDECQテスト方法が、送信機に対する整合性テストを実行するために、使用され得る。後続の実施形態においては、TDECの計算が、例として、使用される。このケースにおいては、計算されたTDECの結果は、送信機整合性テスト結果として、使用され得る。
例えば、本出願のいくつかの実施形態においては、第1のノイズ量および第2のノイズ量を使用することによって、送信機および分散アイクロージャペナルティを計算する、ステップD1は、以下のステップを含む。
D11.送信機および分散アイクロージャペナルティTDECcalculatedを、以下の方式で、すなわち、
Figure 2022546405000026
によって、計算するステップであって、
σDUTは、第1のノイズ量を表し、σidealは、第2のノイズ量を表す、ステップ。
具体的には、送信機および分散アイクロージャペナルティは、TDECcalculatedとして表され得、送信機および分散アイクロージャペナルティTDECcalculatedは、ステップD11における上述の式を使用することによって、計算され得、計算されたTDEC結果は、送信機整合性テスト結果として、使用され得る。限定は、課されない。本出願のこの実施形態においては、送信機および分散アイクロージャペナルティTDECcalculatedを計算するための、ステップD11における、上述の式は、いかなる限定も課し得ず、送信機および分散アイクロージャペナルティTDECcalculatedは、ステップD11における上述の式の等価変形または等式変換に基づいて、計算され得る。
本出願のいくつかの実施形態においては、ステップD1またはD11が実行される実装シナリオにおいて、本出願のこの実施形態において提供される方法は、以下のステップをさらに含み得る。
E1.ビット誤り率しきい値が使用されるとき、サンプリングされた電気信号および理想的な電気信号にそれぞれ対応するノイズ量を獲得するステップ。
E2.送信機および分散アイクロージャペナルティとノイズ量との間の変更関係を、サンプリングされた電気信号および理想的な電気信号にそれぞれ対応し、ビット誤り率しきい値が使用されるときに獲得される、ノイズ量に基づいて、獲得するステップ。
E3.計算された送信機および分散アイクロージャペナルティTDECcalculatedを、以下の方式で、すなわち、
TDECactual=TDECcalculatedf(TDECactual,TDECcalculated
によって、変更するステップであって、
TDECactualは、変更された送信機および分散アイクロージャペナルティを表し、f(TDECactual,TDECcalculated)は、送信機および分散アイクロージャペナルティとノイズ量との間の変更関係を表す、ステップ。
具体的には、ノイズ分布に対する影響を評価するために、送信機および分散アイクロージャペナルティとノイズ量との間の変更関係が、サンプリングされた電気信号および理想的な電気信号とにそれぞれ対応し、ビット誤り率しきい値が使用されたときに獲得される、ノイズ量に基づいて、獲得される。例えば、送信機および分散アイクロージャペナルティとノイズ量との間の変更関係は、TDEC変更ルックアップテーブルであり得、ルックアップテーブルに基づいて、異なる変更値が、異なる送信機および分散アイクロージャペナルティTDECcalculatedに割り当てられる。
例えば、TDECテスト方法が、送信機に対する整合性テストを実行するために、使用され、感度(パワー)ペナルティが、TDECテスト方法を使用することによって、評価されることが可能となる。前方誤り訂正(forward error correction、FEC)ビット誤り率しきい値のケースにおいては、感度ペナルティは、テスト対象のサンプリングされた電気信号の許容可能な光パワー減衰と、理想的な電気信号の許容可能な光パワー減衰との間の差である。TDECテスト方法においては、信号の光パワー減衰は、ノイズを信号に追加することによって、シミュレートされる。PIN受信機については、総ノイズ量は、限定された熱ノイズのために、光パワーとともに変化しない。したがって、ノイズをn倍追加することは、光パワーをn倍引き下げることと等価である。この方式は、熱ノイズによる支配が優勢なPIN受信機に適用可能である。しかしながら、APD受信機においては、ノイズの追加は、光パワー減衰と等価ではない。APD受信機については、ショットノイズの影響のために、光パワーを引き下げることは、総ノイズ量も引き下げる。したがって、ノイズをn倍追加することは、光パワーをn倍引き下げることと等価ではない。したがって、本出願のこの実施形態においては、TDEC変更方法は、光パワー減衰とノイズ量追加との間の関係に基づいて、決定される必要がある。まず、2つの物理的な処理、すなわち、光パワー減衰とノイズ量追加は、数学モデルを使用することによって、別々に記述される。
信号y(t)が、ガウスノイズ分布のために、βDUTによって減衰させられるとき、以下の数学的モデル、すなわち、
Figure 2022546405000027
が、光パワー減衰モデルを表すために、使用され得、
σDUTは、システムにおける実際のノイズであり、βDUTは、信号減衰係数であり、fu(y)は、振幅がPaveよりも大きいサンプリング点における振幅分布であり、fl(y)は、振幅がPaveよりも小さいサンプリング点における振幅分布であり、Paveは、平均光パワーを表す。
σDUT_estimatedノイズが、信号y(t)に追加されるとき、以下の数学的モデル、すなわち
Figure 2022546405000028
が、ノイズ追加モデルを表すために、使用され得る。
上述の2つの式に基づいて、テスト対象のサンプリングされた電気信号については、光パワー減衰とノイズ量追加との間の関係は、以下の通り、すなわち、
βDUTσDUT=σDUT_estimated
であり、
σDUTは、サンプリングされた電気信号が受信された後に存在するノイズであり、βDUTは、サンプリングされた電気信号の信号減衰係数であり、σDUT_estimatedは、サンプリングされた電気信号の許容可能なノイズ量の推定値である。
理想的な電気信号については、光パワー減衰量とノイズ量追加との間の関係は、以下の通り、すなわち、
βidealσideal=σideal_estimated
であり、
σidealは、理想的な電気信号が受信された後に存在するノイズであり、βidealは、理想的な電気信号の信号減衰係数であり、σideal_estimatedは、理想的な電気信号の許容可能なノイズ量の推定値である。
したがって、実際のTDEC値は、以下の通り、すなわち、
Figure 2022546405000029
であり、
σDUTおよびσidealは、それぞれ、テスト対象のサンプリングされた電気信号および理想的な電気信号にそれぞれ対応し、FECビット誤りしきい値が1e-2のときに存在する、ノイズ量である。ビット誤りしきい値が、1e-2のとき、理想的な電気信号とテスト対象のサンプリングされた電気信号の光パワーは、異なるので、σDUTとσidealは、異なり、計算されたTDEC値は、
Figure 2022546405000030
の値を推定することによって、変更される必要がある。本出願のこの実施形態においては、
Figure 2022546405000031
の値は、ルックアップテーブルを使用することによって、推定される。ルックアップテーブルは、以下の表2によって示される。
Figure 2022546405000032
表において、
Figure 2022546405000033
は、TDECactualおよびTDECcalculatedに関連する。したがって、送信機および分散アイクロージャペナルティとノイズ量との間の変更関係は、f(TDECactual,TDECcalculated)として、表され得る。送信機および分散アイクロージャペナルティTDECcalculatedは、ステップE3における式を使用することによって、変更され得る。
上述の実施形態における例示的な説明から、サンプリングされた電気信号を獲得するために、送信機によって送信された光信号に対する波形サンプリングが、実行されることと、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量は、事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、サンプリングされた電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得され、サンプリングされた電気信号のレベル振幅は、最小レベルよりも大きく、最大レベルよりも小さく、初期ノイズ比率パラメータは、最小ノイズ量に対する最大ノイズ量の比率であり、最大ノイズ量は、最大レベルにおける電気信号に対応するノイズ量であり、最小ノイズ量は、最小レベルにおける電気信号に対応するノイズ量であり、第1のノイズ量は、最小ノイズ量よりも大きく、最大ノイズ量よりも小さい、ノイズ量であることと、理想的な電気信号に対応する第2のノイズ量が、初期ノイズ比率パラメータと、理想的な電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得され、理想的な電気信号は、サンプリングされた電気信号と同じ光変調振幅を有し、理想的な電気信号のレベル振幅は、最大レベルまたは最小レベルであり、第1のノイズ量および第2のノイズ量は、送信機に対する整合性テストを実行するために、使用されることとが、知られ得る。本出願のこの実施形態においては、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量が、事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、サンプリングされた電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得され得、決定された第1のノイズ量は、最小ノイズ量よりも大きく、最大ノイズ量よりも小さい、ノイズ量である。したがって、本出願のこの実施形態においては、異なるレベル振幅におけるサンプリングされた電気信号に対応するノイズ量は、異なり、すなわち、サンプリングされた電気信号のレベル振幅に対応するノイズ量が、獲得され得る。したがって、この解決策は、異なるタイプの受信機に適用可能である。送信機テストパラメータを使用することによって、送信機に対する整合性テストを実行する受信機のタイプは、本出願のこの実施形態においては、限定されない。
本出願の実施形態における上述の解決策をより良く理解し、実施するために、以下では、対応する適用シナリオの例を使用することによって、詳細な説明を提供する。
本出願のこの実施形態においては、受信機がTDECテスト方法を実行する例が、使用される。受信機内のオシロスコープが、サンプリングされた電気信号を収集した後、受信機は、サンプリングされた電気信号のレベル振幅、初期ノイズ比率パラメータ、および平均光パワーなどの、データを獲得し、その後、TDECを計算する。図6は、本出願の実施形態に従った、TDECを計算および変更することについてのフローチャートである。以下の手順が、主に含まれる。
S11.受信機が、等化パラメータを計算する。
等化パラメータは、等化器のタップ長およびタップ係数を含み得る。
S12.受信機が、ノイズ増強係数Ceqを計算する。
受信機は、ノイズ増強係数Ceqを、以下の方式で、すなわち、
Figure 2022546405000034
によって、計算し得、
N(f)は、ガウス白色ノイズのスペクトル分布であり、Heq(f)は、等化器の周波数領域表現である。
S13.受信機が、ルックアップテーブルを確立する。
例えば、上述の表1によって示されるルックアップテーブルが、確立される。
S14.受信機が、Mの値を変更する。
受信機は、上述の表1を使用することによって獲得される、第3のノイズ量および第4のノイズ量を使用することによって、初期ノイズ比率パラメータMを変更し得る。
例えば、レベル振幅とノイズに関連するルックアップテーブルは、等化パラメータに基づいて、確立され、Mの値が、変更され、
Figure 2022546405000035
である。
S15.受信機が、サンプリングされた電気信号の許容可能ノイズ量を計算する。
テスト対象の信号の許容可能ノイズ量σDUTが、計算され、以下の式が、成り立つように、ノイズが、テスト対象の信号に追加され(それは、σDUT_estimatedの値によって増やされ)、BERtargetは、システムによって許容されるビット誤り率しきい値、すなわち、
Figure 2022546405000036
である。
このケースにおいては、σDUT_estimatedは、σDUTである。
S16.受信機が、理想的な電気信号の許容可能ノイズ量を計算する。
理想的な電気信号の許容可能ノイズ量σidealが、計算され、以下の式が、成り立つように、ノイズが、理想的な電気信号に追加され(それは、
Figure 2022546405000037
の値によって増やされ)、BERtargetは、システムによって許容されるビット誤り率しきい値、すなわち、
Figure 2022546405000038
である。
このケースにおいては、
Figure 2022546405000039
は、σidealである。
S17.受信機が、TDECを計算する。
TDECcalculatedは、以下の方式で、すなわち、
Figure 2022546405000040
によって、計算される。
S18.受信機が、TDECを変更する。
例えば、変更されたTDECactualは、上述の表2に基づいて、計算され、すなわち、
TDECactual=TDECcalculatedf(TDECactual,TDECcalculated
である。
本出願のこの実施形態における例示的な説明から、APD受信機のシナリオにおいては、TDECを計算および変更するための解決策が、本出願のこの実施形態において、提案されていることが、知られ得る。この解決策は、APD受信機が使用されるシナリオ、例えば、アクセスネットワークまたは40km短距離光送信に適用され得る。
具体的には、本出願のこの実施形態においては、TDECについては、信号のノイズ耐性能力は、ノイズが信号に追加される方法に基づいて、評価される。したがって、本出願のこの実施形態においては、対応するノイズ量は、サンプリング点における電気信号のレベル振幅に基づいて、決定され、サンプリング点における電気信号に対応するノイズ量は、補間を通して、計算される。TDECテスト方法においては、ノイズを増強することに加えて、等化器は、APD受信機のノイズ分布にも影響する。本出願のこの実施形態においては、ルックアップテーブルを使用することによって、APD受信機のノイズ分布に対する等化器の影響を評価することが提案され、上述の表1によって示されるルックアップテーブルは、時間領域においてノイズを計算することによって、確立される。APD受信機においては、光パワーを引き下げることは、ノイズを追加することと等価ではない。本出願のこの実施形態においては、光パワー引き下げと、ノイズ追加との間の関係が、確立される。関係に基づいて、TDECを変更するための解決策が、提案される。変更されたTDECは、送信機の実際の性能を反映させるように、等化器が受信機において使用されたときの、ノイズに起因する信号の光パワー減衰をシミュレーションするために、使用されることが可能となる。
簡潔な説明のために、上述の方法実施形態は、一連のアクションの組み合わせとして表されていることに留意されたい。しかしながら、本出願に従って、いくつかのステップは、他の順序で、または同時に実行され得るので、本出願が、アクションの説明された順序に限定されないことを、当業者は、理解すべきである。本明細書において説明された実施形態は、すべて、実施形態に属し、含まれるアクションおよびモジュールは、本出願において、必ずしも必要とされないことを、当業者は、さらに理解すべきである。
本出願の実施形態における上述の解決策をより良く実施するために、以下では、上述の解決策を実施するように構成された、関連する装置をさらに提供する。
図7を参照する。本出願の実施形態において提供される、送信機テストパラメータを獲得するための装置700は、処理モジュール701を含み得る。
処理モジュールは、サンプリングされた電気信号を獲得するために、送信機によって送信された光信号に対する波形サンプリングを実行するように構成される。
処理モジュールは、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量を、事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、サンプリングされた電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得するように構成され、サンプリングされた電気信号のレベル振幅は、最小レベルよりも大きく、最大レベルよりも小さく、初期ノイズ比率パラメータは、最小ノイズ量に対する最大ノイズ量の比率であり、最大ノイズ量は、最大レベルにおける電気信号に対応するノイズ量であり、最小ノイズ量は、最小レベルにおける電気信号に対応するノイズ量であり、第1のノイズ量は、最小ノイズ量よりも大きく、最大ノイズ量よりも小さい、ノイズ量である。
処理モジュールは、理想的な電気信号に対応する第2のノイズ量を、初期ノイズ比率パラメータと、理想的な電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得するように構成され、理想的な電気信号は、サンプリングされた電気信号と同じ光変調振幅を有し、理想的な電気信号のレベル振幅は、最大レベルまたは最小レベルである。
第1のノイズ量および第2のノイズ量は、送信機に対する整合性テストを実行するために、使用される。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、サンプリングされた電気信号のレベル振幅が、最大レベルと最小レベルとの間にあると決定することと、第1のノイズ量を獲得するために、最大ノイズ量および最小ノイズ量を補間条件として使用し、サンプリングされた電気信号のレベル振幅に対する補間計算を、初期ノイズ比率パラメータに基づいて、実行することとを行うようにさらに構成される。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、事前設定されたサンプリング点におけるサンプリングされた電気信号の許容可能ノイズ量σGを獲得することと、最大レベルにおける電気信号に対応する最大ノイズσmaxを、以下の方式で、すなわち、σmax=MσGによって、決定することであって、Mは、初期ノイズ比率パラメータを表す、ことと、最小レベルにおける電気信号に対応する最小ノイズ量が、σGであると決定することと、N個のレベル値を獲得するために、最大レベルと最小レベルとの間における量子化を実行することであって、N個のレベル値は、すべて、最大レベルと最小レベルとの間にあり、Nは、正の整数である、ことと、事前設定された補間アルゴリズムに従って、N個のレベル値にそれぞれ対応するN個のノイズ量を計算することと、サンプリングされた電気信号のレベル振幅が、N個のレベル値のうちの第1のレベル値であると決定することと、第1のレベル値に対応する第1のノイズ量を、N個のレベル値とN個のノイズ量との間の対応に基づいて、獲得することとを行うようにさらに構成される。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、レベル振幅とノイズ量との間の対応を、事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、最大ノイズ量と、最小ノイズ量とに基づいて、獲得することであって、レベル振幅とノイズ量との間の対応は、最小レベルよりも大きく、最大レベルよりも小さい、各レベル振幅に対応するノイズ量を含む、ことと、第1のノイズ量を獲得するために、レベル振幅とノイズ量との間の対応を、サンプリングされた電気信号のレベル振幅を使用することによって探索することとを行うようにさらに構成される。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、サンプリングされた電気信号を獲得するために、光信号に対する波形サンプリングを実行した後、等化された電気信号を獲得するために、サンプリングされた電気信号に対する時間領域等化処理を、等化器を使用することによって、実行するようにさらに構成される。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、等化器に対応する等化パラメータを獲得することであって、等化パラメータは、等化器のタップ長と、等化器のタップ係数とを含む、ことと、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量を、サンプリングされた電気信号のレベル振幅と、等化パラメータと、初期ノイズ比率パラメータとに基づいて、獲得することとを行うようにさらに構成される。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応を、サンプリングされた電気信号のレベル振幅と、等化パラメータと、初期ノイズ比率パラメータとに基づいて、獲得することと、最大レベルにおける電気信号に対応する第3のノイズ量、および最小レベルにおける電気信号に対応する第4のノイズ量を、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応に基づいて、決定することと、変更されたノイズ比率パラメータを獲得するために、第3のノイズ量と、第4のノイズ量とに基づいて、初期ノイズ比率パラメータを変更することと、ノイズ増強係数を、等化パラメータに基づいて、獲得することであって、ノイズ増強係数は、等化器のノイズ増強度を表すために使用される、ことと、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量を、サンプリングされた電気信号のレベル振幅と、変更されたノイズ比率パラメータと、ノイズ増強係数と、平均光パワーとに基づいて、獲得することであって、平均光パワーは、異なるレベル振幅におけるサンプリングされた電気信号の光パワーの平均値である、こととを行うようにさらに構成される。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量σDUT_estimatedを、以下の方式で、すなわち、
Figure 2022546405000041
によって、計算することであって、
yは、サンプリングされた電気信号が配置されたサンプリング点において収集された、信号パワーを表し、Pthは、平均光パワーを表し、fu(y)は、光パワーがPthよりも大きいサンプリング点における、振幅分布であり、fl(y)は、光パワーがPthよりも小さいサンプリング点における、振幅分布であり、M(y)は、変更されたノイズ比率パラメータを表し、Ceqは、ノイズ増強係数であり、BERtargetは、ビット誤り率しきい値であり、Qは、標準正規分布を有するテール関数を表す、ことを行うようにさらに構成される。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、等化器におけるP個のタップに対応する、P個の連続するサンプリング点を決定することであって、Pの値は、正の整数である、ことと、第nのサンプリング点にあり、等化後に存在する、ノイズ量noiseeq(n)を、以下の方式で、すなわち、
Figure 2022546405000042
によって、計算するステップであって、
Lは、等化器のタップ長を表し、heqは、等化器のタップ係数を表し、noise(n-m)は、第(n-m)のサンプリング点にあり、時間領域等化処理が実行される前に存在する、ノイズ量を表し、σaverageは、異なるレベル振幅における平均ノイズ量である、ことを行うようにさらに構成される。
処理モジュールは、W個のレベルを獲得するために、サンプリングされた電気信号のレベル振幅を量子化することであって、Wは、正の整数である、ことと、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応を、noiseeq(n)の計算方式に基づいて、獲得することであって、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応は、P個の連続するサンプリング点におけるレベル振幅に対応するWP個のノイズ量を含む、こととを行うようにさらに構成される。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、理想的な電気信号に対応する第2のノイズ量
Figure 2022546405000043
を、以下の方式で、すなわち、
Figure 2022546405000044
によって、計算することであって、
yは、理想的な電気信号が配置されたサンプリング点において収集された、信号パワーを表し、Pthは、平均光パワーを表し、平均光パワーは、異なるレベル振幅における理想的な電気信号の光パワーの平均値であり、Mは、初期ノイズ比率パラメータを表し、BERtargetは、ビット誤り率しきい値であり、Qは、標準正規分布を有するテール関数を表す、ことを行うようにさらに構成される。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、第1のノイズ量および第2のノイズ量を使用することによって、送信機および分散アイクロージャペナルティを計算することを行うようにさらに構成される。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、送信機および分散アイクロージャペナルティTDECcalculatedを、以下の方式で、すなわち、
Figure 2022546405000045
によって、計算することであって、
σDUTは、第1のノイズ量を表し、σidealは、第2のノイズ量を表す、ことを行うようにさらに構成される。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、ビット誤り率しきい値が使用されるとき、サンプリングされた電気信号および理想的な電気信号にそれぞれ対応するノイズ量を獲得することと、送信機および分散アイクロージャペナルティと、ノイズ量との間の変更関係を、サンプリングされた電気信号および理想的な電気信号にそれぞれ対応し、ビット誤り率しきい値が使用されるときに獲得される、ノイズ量に基づいて、獲得することと、計算された送信機および分散アイクロージャペナルティTDECcalculatedを、以下の方式で、すなわち、
TDECactual=TDECcalculatedf(TDECactual,TDECcalculated
によって、変更することであって、
TDECactualは、変更された送信機および分散アイクロージャペナルティを表し、f(TDECactual,TDECcalculated)は、送信機および分散アイクロージャペナルティとノイズ量との間の変更関係を表す、こととを行うようにさらに構成される。
上述の実施形態における例示的な説明から、サンプリングされた電気信号を獲得するために、送信機によって送信された光信号に対する波形サンプリングが、実行されることと、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量は、事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、サンプリングされた電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得され、サンプリングされた電気信号のレベル振幅は、最小レベルよりも大きく、最大レベルよりも小さく、初期ノイズ比率パラメータは、最小ノイズ量に対する最大ノイズ量の比率であり、最大ノイズ量は、最大レベルにおける電気信号に対応するノイズ量であり、最小ノイズ量は、最小レベルにおける電気信号に対応するノイズ量であり、第1のノイズ量は、最小ノイズ量よりも大きく、最大ノイズ量よりも小さい、ノイズ量であることと、理想的な電気信号に対応する第2のノイズ量が、初期ノイズ比率パラメータと、理想的な電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得され、理想的な電気信号は、サンプリングされた電気信号と同じ光変調振幅を有し、理想的な電気信号のレベル振幅は、最大レベルまたは最小レベルであり、第1のノイズ量および第2のノイズ量は、送信機に対する整合性テストを実行するために、使用されることとが、知られ得る。本出願のこの実施形態においては、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量が、事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、サンプリングされた電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得され得、決定された第1のノイズ量は、最小ノイズ量よりも大きく、最大ノイズ量よりも小さい、ノイズ量である。したがって、本出願のこの実施形態においては、異なるレベル振幅におけるサンプリングされた電気信号に対応するノイズ量は、異なり、すなわち、サンプリングされた電気信号のレベル振幅に対応するノイズ量が、獲得され得る。したがって、この解決策は、送信機テストパラメータを獲得するための異なるタイプの装置に適用可能である。送信機テストパラメータを使用することによって、送信機に対する整合性テストを実行する、送信機テストパラメータを獲得するための装置のタイプは、本出願のこの実施形態においては、限定されない。
装置のモジュール/ユニット間およびそれらの実行処理間の情報交換などの内容は、本出願の方法実施形態と同じアイデアに基づいており、したがって、本出願の方法実施形態と同じ技術的効果をもたらすことに留意されたい。具体的な内容については、本出願の方法実施形態における上述の説明を参照されたい。詳細が、ここで再び説明されることはない。
本出願の実施形態は、コンピュータ記憶媒体をさらに提供する。コンピュータ記憶媒体は、プログラムを記憶し、プログラムの実行は、上述の方法実施形態において説明されたステップの一部または全部を含む。
以下では、本出願の実施形態において提供される、送信機テストパラメータを獲得するための別の装置について説明する。図8を参照する。送信機テストパラメータを獲得するための装置800は、
受信機801と、プロセッサ802と、メモリ803とを含む(送信機テストパラメータを獲得するための装置800内には、1つまたは複数のプロセッサ802が存在し得、図8においては、例として、1つのプロセッサが使用される)。本出願のいくつかの実施形態においては、受信機801と、プロセッサ802と、メモリ803は、バスを使用することによって、または別の方式で、接続され得る。図8においては、受信機801と、プロセッサ802と、メモリ803が、バスを使用することによって接続される例が、使用される。
メモリ803は、リードオンリメモリと、ランダムアクセスメモリとを含み、プロセッサ802に命令およびデータを提供し得る。メモリ803の一部は、不揮発性ランダムアクセスメモリ(non-volatile random access memory、NVRAM)をさらに含み得る。メモリ803は、オペレーティングシステムおよび動作命令、実行可能モジュールまたはデータ構造、そのサブセットまたはその拡張セットを記憶する。動作命令は、様々な動作を実施するための様々な動作命令であり得る。オペレーティングシステムは、様々な基本サービスを実施し、ハードウェアベースのタスクを処理するための、様々なシステムプログラムを含み得る。
プロセッサ802は、送信機テストパラメータを獲得するための装置の動作を制御し、プロセッサ802は、中央処理ユニット(central processing unit、CPU)と呼ばれることもある。具体的な適用においては、送信機テストパラメータを獲得するための装置のコンポーネントは、バスシステムを使用することによって、一緒に結合される。データバスに加えて、バスシステムは、電力バスと、制御バスと、ステータス信号バスとを含む。しかしながら、明確な説明のために、図における様々なバスは、バスシステムと呼ばれる。
本出願の実施形態において開示される方法は、プロセッサ802に適用され得、またはプロセッサ802によって実施され得る。プロセッサ802は、集積回路チップであり得、信号処理能力を有する。実装処理においては、上述の方法におけるステップは、プロセッサ802内のハードウェア集積論理回路を使用することによって、またはソフトウェアの形態の命令を使用することによって、実施され得る。プロセッサ802は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(digital signal processor、DSP)、特定用途向け集積回路(application-specific integrated circuit、ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(field-programmable gate array、FPGA)もしくは別のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートもしくはトランジスタ論理デバイス、または個別ハードウェアコンポーネントであり得る。プロセッサは、本出願の実施形態において開示される方法、ステップ、および論理ブロック図を実施または実行し得る。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであり得、またはプロセッサは、任意の従来のプロセッサなどであり得る。本出願の実施形態を参照して開示される方法のステップは、ハードウェア復号プロセッサによって、直接的に実行および遂行され得、または復号プロセッサにおけるハードウェアモジュールとソフトウェアモジュールとの組み合わせを使用することによって、実行および遂行され得る。ソフトウェアモジュールは、ランダムアクセスメモリ、フラッシュメモリ、リードオンリメモリ、プログラマブルリードオンリメモリ、電気的消去可能プログラマブルメモリ、またはレジスタなど、当技術分野における成熟した記憶媒体内に配置され得る。記憶媒体は、メモリ803内に配置され、プロセッサ802は、メモリ803内の情報を読み、プロセッサのハードウェアと組み合わせて、上述の方法におけるステップを遂行する。
受信機801は、送信機によって送信された光信号を受信し、送信機テストパラメータを獲得するための装置の関連する設定および機能制御に関連する信号入力を生成するように構成され得る。
本出願のこの実施形態においては、プロセッサ802は、送信機テストパラメータを獲得するための上述の方法を実行するように構成される。
別の可能な設計においては、送信機テストパラメータを獲得するための装置が、チップであり得るとき、チップは、処理ユニットと、通信ユニットとを含む。処理ユニットは、例えば、プロセッサであり得る。通信ユニットは、例えば、入力/出力インターフェース、ピン、または回路であり得る。処理ユニットは、装置内のチップが、上述の第1の態様のいずれかの実装に従って、無線通信方法を実行することを可能にするために、記憶ユニット内に記憶されたコンピュータ実行可能命令を実行し得る。任意選択で、記憶ユニットは、チップ内の記憶ユニット、例えば、レジスタもしくはバッファであり、または記憶ユニットは、代替として、チップ外にある、端末内の記憶ユニット、例えば、リードオンリメモリ(read-only memory、ROM)、静的情報および命令を記憶することができる別のタイプの静的記憶デバイス、もしくはランダムアクセスメモリ(random access memory、RAM)であり得る。
どこで言及されるプロセッサも、汎用中央処理ユニット、マイクロプロセッサ、ASIC、または送信機テストパラメータを獲得するための上述の方法のプログラム実行を制御するための1つもしくは複数の集積回路であり得る。
加えて、説明された装置実施形態は、単なる例であることに留意されたい。別個のパーツとして説明されたユニットは、物理的に別個であってよく、またはそうでなくてよく、ユニットとして表示されたパーツは、物理的なユニットであってよく、またはそうでなくてよく、すなわち、1つの場所に配置されてよく、または複数のネットワークユニット上に分散されてよい。いくつかまたはすべてのモジュールは、実施形態の解決策の目的を達成するための実際の必要に従って、選択され得る。加えて、本出願によって提供される装置実施形態の添付図面においては、モジュール間の接続関係は、モジュールが、互いに通信接続を有することを示し、それは、具体的には、1つまたは複数の通信バスまたは信号ケーブルとして、実施され得る。
上述の実装の説明に基づいて、当業者は、本出願が、必要な汎用ハードウェアと組み合わせて、ソフトウェアを使用することによって、実施され得、または確かに、専用集積回路、専用CPU、専用メモリ、もしくは専用コンポーネントなどを含む、専用ハードウェアを使用することによって、実施され得ることを、明確に理解することができる。一般に、コンピュータプログラムを使用することによって遂行されることが可能となる、いずれの機能も、対応するハードウェアを使用することによって、非常に容易に実施されることが可能となる。さらに、同じ機能を実施するために使用される、特定のハードウェア構造は、様々な形態、例えば、アナログ回路、デジタル回路、または専用回路などの形態をとり得る。しかしながら、本出願に関しては、ソフトウェアプログラム実装が、ほとんどのケースにおいて、より良好な実装である。そのような理解に基づいて、本出願の技術的解決策は、基本的に、または先行技術に寄与する部分は、ソフトウェア製品の形態で実施され得る。ソフトウェア製品は、コンピュータのフロッピディスク、USBフラッシュドライブ、リムーバブルハードディスク、ROM、RAM、磁気ディスク、光ディスクなどの、可読記憶媒体内に記憶され、(パーソナルコンピュータ、サーバ、またはネットワークデバイスなどであり得る)コンピュータデバイスに、本出願の実施形態における方法を実行するように指示するための、いくつかの命令を含む。
上述の実施形態の全部または一部は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組み合わせを使用することによって、実施され得る。ソフトウェアが、実装のために使用されるとき、実施形態の全部または一部は、コンピュータプログラム製品の形態で実施され得る。
コンピュータプログラム製品は、1つまたは複数のコンピュータ命令を含む。コンピュータプログラム命令がコンピュータ上にロードされて、実行されたとき、本出願の実施形態に従った手順または機能の全部または一部が、生成される。コンピュータは、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、コンピュータネットワーク、または別のプログラマブル装置であり得る。コンピュータ命令は、コンピュータ可読記憶媒体内に記憶され得、またはコンピュータ可読記憶媒体から別のコンピュータ可読記憶媒体に送信され得る。例えば、コンピュータ命令は、有線方式(例えば、同軸ケーブル、光ファイバ、もしくはデジタル加入者線(DSL))、または無線方式(例えば、赤外線、無線、もしくはマイクロ波)で、ウェブサイト、コンピュータ、サーバ、またはデータセンタから、別のウェブサイト、コンピュータ、サーバ、またはデータセンタに送信され得る。コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータによってアクセス可能な任意の使用可能な媒体、またはデータ記憶デバイス、例えば、1つもしくは複数の使用可能な媒体を統合した、サーバもしくはデータセンタであり得る。使用可能な媒体は、磁気媒体(例えば、フロッピディスク、ハードディスク、もしくは磁気テープ)、光媒体(例えば、DVD)、または半導体媒体(例えば、ソリッドステートドライブ(solid state drive、SSD))などであり得る。
本出願は、光通信技術の分野に関し、詳細には、送信機テストパラメータを獲得するための方法および装置、ならびに記憶媒体に関する。
本出願は、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる、2019年8月31日に中国国家知識産権局に出願された、「送信機テストパラメータを獲得するための方法および装置、ならびに記憶媒体」と題する、中国特許出願第201910819211.0号に基づく優先権を主張する。
光通信ネットワークにおいては、1つの受信機と、異なるタイプの送信機との間の通信を実施するために、受信機は、異なるタイプの送信機に対する整合性テストを実行する必要がある。現在、送信機に対する整合性テストを実行する方法は、主に、アイマスク(eye mask)と、送信機および分散ペナルティ(transmitter and dispersion penalty、TDP)と、送信機および分散アイクロージャペナルティ(transmitter and dispersion eye closure penalty、TDEC)とを含む。
整合性テストが、送信機に対して実行されるとき、送信機テストパラメータが、以下の解決策を使用することによって獲得され得、すなわち、最初に、オシロスコープが、送信機によって送信された光信号に対する波形サンプリングを実行するために、使用されて、サンプリングされた電気信号を獲得する。次に、サンプリングされた電気信号に対応するノイズ量が、獲得される。サンプリングされた電気信号のレベルが、1であるか、それとも0であるかに関わらず、同じノイズ量が、獲得される。サンプリングされた電気信号に対応するノイズ量は、受信機のノイズ耐性能力を評価するための、送信機テストパラメータとして使用される。
送信機テストパラメータを獲得するための解決策においては、すべてのサンプリングされた電気信号が、同じノイズ量に対応する。この解決策は、一般に、PIN受信機だけに適用可能であり、アバランシェフォトダイオード(avalanche photodiode、APD)受信機には適用可能ではない。理由は、以下の通りであり、すなわち、APD受信機上においては、ショットノイズの影響のために、異なる振幅におけるサンプリングされた電気信号に対応するノイズ量が、異なる。例えば、レベル1における信号は、レベル0における信号よりも多くのノイズを必要とする。送信機テストパラメータを獲得するための上述の解決策に基づくと、すべてのサンプリングされた電気信号は、同じノイズ量に対応するので、APD受信機は、送信機テストパラメータと同じノイズ量を使用することができるだけである。その結果、送信機整合性テスト結果は、送信機の実際の性能を反映することができない。送信機テストパラメータを獲得するための上述の解決策は、PIN受信機だけに適用可能である。したがって、現在の解決策においては、現在の解決策が適用可能である受信機のタイプが、限定される。
本出願の実施形態は、送信機テストパラメータを使用することによって、送信機に対する整合性テストを実行する受信機のタイプを限定することなく、サンプリングされた電気信号のレベル振幅に対応するノイズ量を獲得するための、送信機テストパラメータを獲得するための方法および装置、ならびに記憶媒体を提供する。
上述の技術的問題を解決するために、本出願の実施形態は、以下の技術的解決策を提供する。
第1の態様に従うと、本出願の実施形態は、送信機テストパラメータを獲得するための方法を提供し、それは、サンプリングされた電気信号を獲得するために、送信機によって送信された光信号に対する波形サンプリングを実行するステップと、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量を、事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、サンプリングされた電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得するステップであって、サンプリングされた電気信号のレベル振幅は、最小レベルより大きく、最大レベルよりも小さく、初期ノイズ比率パラメータは、最小ノイズ量に対する最大ノイズ量の比率であり、最大ノイズ量は、最大レベルにおける電気信号に対応するノイズ量であり、最小ノイズ量は、最小レベルにおける電気信号に対応するノイズ量であり、第1のノイズ量は、最小ノイズ量よりも大きく、最大ノイズ量よりも小さい、ノイズ量である、ステップと、理想的な電気信号に対応する第2のノイズ量を、初期ノイズ比率パラメータと、理想的な電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得するステップであって、理想的な電気信号は、サンプリングされた電気信号と同じ光変調振幅を有し、理想的な電気信号のレベル振幅は、最大レベルまたは最小レベルであり、第1のノイズ量および第2のノイズ量は、送信機に対する整合性テストを実行するために使用される、ステップとを含む。この解決策においては、本出願のこの実施形態において、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量は、事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、サンプリングされた電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得され得、決定された第1のノイズ量は、最小ノイズ量よりも大きく、最大ノイズ量よりも小さい、ノイズ量である。したがって、本出願のこの実施形態においては、異なるレベル振幅におけるサンプリングされた電気信号に対応するノイズ量は、異なり、すなわち、サンプリングされた電気信号のレベル振幅に対応するノイズ量が、獲得され得る。したがって、この解決策は、異なるタイプの受信機に適用可能である。送信機テストパラメータを使用することによって、送信機に対する整合性テストを実行する受信機のタイプは、本出願のこの実施形態においては、限定されない。
本出願のいくつかの実施形態においては、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量を、事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、サンプリングされた電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得するステップは、サンプリングされた電気信号のレベル振幅が、最大レベルと最小レベルとの間にあると決定するステップと、第1のノイズ量を獲得するために、最大ノイズ量および最小ノイズ量を補間条件として使用し、サンプリングされた電気信号のレベル振幅に対する補間計算を、初期ノイズ比率パラメータに基づいて、実行するステップとを含む。この解決策においては、サンプリングされた電気信号のレベル振幅が、獲得された後、サンプリングされた電気信号のレベル振幅が、最大レベルと最小レベルとの間にあるかどうかが決定される。例えば、最大レベルが、1であり、最小レベルが、0である場合、サンプリングされた電気信号のレベル振幅は、0.8、0.9、または0.6などであり得る。最大ノイズ量および最小ノイズ量は、補間条件として使用され、すなわち、最大ノイズ量および最小ノイズ量は、補間アルゴリズムの2つの端点値として使用され、第1のノイズ量を獲得するために、補間計算が、初期ノイズ比率パラメータに基づいて、サンプリングされた電気信号のレベル振幅に対して実行される。サンプリングされた電気信号のより大きいレベル振幅は、サンプリングされた電気信号に対応するより大きい第1のノイズ量を示す。サンプリングされた電気信号のよりも小さいレベル振幅は、サンプリングされた電気信号に対応するよりも小さい第1のノイズ量を示す。補間アルゴリズムは、最大ノイズ量および最小ノイズ量が、知られているときに、補間関数を使用することによって、結果を計算するために使用される、アルゴリズムである。複数の補間アルゴリズムが、本出願のこの実施形態においては、使用され得る。例えば、補間アルゴリズムは、線形補間、最近傍補間、または双線形補間であり得る。
本出願のいくつかの実施形態においては、第1のノイズ量を獲得するために、最大ノイズ量および最小ノイズ量を補間条件として使用し、サンプリングされた電気信号のレベル振幅に対する補間計算を、初期ノイズ比率パラメータに基づいて、実行するステップは、事前設定されたサンプリング点におけるサンプリングされた電気信号の許容可能ノイズ量σGを獲得するステップと、最大レベルにおける電気信号に対応する最大ノイズσmaxを、以下の方式で、すなわち、σmax=MσGによって、決定するステップであって、Mは、初期ノイズ比率パラメータを表す、ステップと、最小レベルにおける電気信号に対応する最小ノイズ量が、σGであると決定するステップと、N個のレベル値を獲得するために、最大レベルと最小レベルとの間における量子化を実行するステップであって、N個のレベル値は、すべて、最大レベルと最小レベルとの間にあり、Nは、正の整数である、ステップと、事前設定された補間アルゴリズムに従って、N個のレベル値にそれぞれ対応するN個のノイズ量を計算するステップと、サンプリングされた電気信号のレベル振幅が、N個のレベル値のうちの第1のレベル値であると決定するステップと、第1のレベル値に対応する第1のノイズ量を、N個のレベル値とN個のノイズ量との間の対応に基づいて、獲得するステップとを含む。この解決策においては、最大レベルと最小レベルとの間の量子化を通して、N個のレベル値を獲得するために、レベル振幅量子化が、最大レベルと最小レベルに基づいて、実行される。N個のレベル値にそれぞれ対応するN個のノイズ量は、事前設定された補間アルゴリズムに従って、計算され、すなわち、量子化を通して獲得されたN個のレベル値の各々に対して、1つのノイズ量が、補間アルゴリズムに従って、計算される。このケースにおいては、N個のレベル値に対して、N個のノイズ量が、計算され得る。例えば、レベル振幅とノイズ量との間の対応は、N個のレベル値にそれぞれ対応するN個のノイズ量を含み得る。サンプリングされた電気信号のレベル振幅が、N個のレベル値のうちの第1のレベル値であると決定された場合、第1のレベル値は、N個のレベル値のうちのレベル値である。最後に、第1のレベル値に対応する第1のノイズ量が、N個のレベル値とN個のノイズ量との間の対応に基づいて、獲得される。本出願のこの実施形態においては、サンプリングされた電気信号のレベル振幅は、N個のレベル値のうちの第1のレベル値であると決定され、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量を決定するために、N個のレベル値とN個のノイズ量との間の対応が、第1のレベル値を使用することによって、探索される。本出願のこの実施形態においては、サンプリングされた電気信号の異なるレベル振幅に対して、異なるノイズ量が、決定され得る。本出願のこの実施形態は、サンプリングされた電気信号の異なるレベル振幅に対応する、きめ細かいノイズ量を獲得するための、解決策を提供する。したがって、本出願のこの本実施形態においては、送信機によって送信された異なる光信号の実際の光パワー減衰が、送信機の実際の性能を反映させるように、シミュレートされ得る。本出願のこの実施形態においては、異なるレベル振幅におけるサンプリングされた電気信号に対応するノイズ量は、異なり、すなわち、サンプリングされた電気信号のレベル振幅に対応するノイズ量が、獲得され得る。したがって、この解決策は、異なるタイプの受信機に適用可能である。送信機テストパラメータを使用することによって、送信機に対する整合性テストを実行する受信機のタイプは、本出願のこの実施形態においては、限定されない。
本出願のいくつかの実施形態においては、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量を、事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、サンプリングされた電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得するステップは、レベル振幅とノイズ量との間の対応を、事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、最大ノイズ量と、最小ノイズ量とに基づいて、獲得するステップであって、レベル振幅とノイズ量との間の対応は、最小レベルよりも大きく、最大レベルよりも小さい、各レベル振幅に対応するノイズ量を含む、ステップと、第1のノイズ量を獲得するために、サンプリングされた電気信号のレベル振幅を使用することによってレベル振幅とノイズ量との間の対応を探索するステップとを含む。本出願のこの実施形態においては、レベル振幅とノイズ量との間の対応は、初期ノイズ比率パラメータと、最大ノイズ量と、最小ノイズ量とに基づいて、事前確立され得る。例えば、レベル振幅とノイズ量との間の対応は、最大レベルにおける電気信号に対応する最大ノイズ量と、最小レベルにおける電気信号に対応する最小ノイズ量とを含む。レベル振幅とノイズ量との間の対応は、最大レベルと最小レベルとの間のレベルにおける電気信号に対応するノイズ量をさらに含む。言い換えると、対応は、すべてのレベル振幅にそれぞれ対応するノイズ量を含み得る。例えば、対応は、表またはセットであり得る。例えば、表は、すべてのレベル振幅にそれぞれ対応する異なるノイズ量を含む。サンプリングされた電気信号のレベル振幅が、獲得された後、サンプリングされた電気信号のレベル振幅に対応するノイズ量が、対応を探索することによって、決定され得る。このケースにおいては、対応を探索することによって獲得されたノイズ量は、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量である。
この解決策においては、連続するサンプリング点における、レベル振幅とノイズ量との間の対応は、複数の連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量の値との間の対応である。例えば、対応は、表またはセットであり得る。例えば、対応は、P個の連続するサンプリング点におけるレベル振幅に対応するノイズ量を含み得る。サンプリングされた電気信号のレベル振幅が、獲得された後、異なる連続するサンプリング点におけるレベル振幅に対応する異なるノイズ量が、対応を探索することによって、決定され得る。連続するサンプリング点における、レベル振幅とノイズ量との間の対応が、確立された後、最大レベルにおける電気信号に対応する第3のノイズ量、および最小レベルにおける電気信号に対応する第4のノイズ量が、対応を探索することによって、決定され得る。サンプリングされた電気信号が、等化器によってさらに処理された後、等化された電気信号が、出力される。等化器の時間領域畳み込み機能のために、最大レベルおよび最小レベルに対応するノイズが、平均化され、最小ノイズ量に対する最大ノイズ量の比率は、上述の初期ノイズ比率パラメータMよりも小さくなる。したがって、サンプリングされた電気信号が、等化器によって、処理された後、上述の初期ノイズ比率パラメータは、等化パラメータに基づいて、変更される必要があり、すなわち、変更されたノイズ比率パラメータを獲得するために、初期ノイズ比率パラメータは、第3のノイズ量と、第4のノイズ量とに基づいて、変更される。等化器は、等化された電気信号を獲得するために、サンプリングされた電気信号に対する時間領域等化処理を実行する。異なる等化器は、異なるノイズ増強度を有する。したがって、ノイズ増強係数が、等化パラメータに基づいて、さらに獲得され得、ノイズ増強係数は、現在使用されている等化器のノイズ増強度を測定するために、使用され得る。等化された電気信号に対応する第1のノイズ量は、サンプリングされた電気信号の獲得されたレベル振幅と、変更されたノイズ比率パラメータと、ノイズ増強係数と、平均光パワーとに基づいて、獲得され得る。等化器の等化パラメータが、変更されたノイズ比率パラメータ、およびノイズ増強係数を決定するために、使用され得るので、サンプリングされた電気信号のレベル振幅、変更されたノイズ比率パラメータ、ノイズ増強係数、および平均光パワーが、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量を獲得するために、使用され得る。等化器が受信機において使用されたときの、ノイズに起因する信号の光パワー減衰が、送信機の実際の性能を反映させるように、シミュレートされることが可能となるように、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量が、送信機テストパラメータとして使用される。本出願のこの実施形態においては、異なるレベル振幅におけるサンプリングされた電気信号に対応するノイズ量は、異なり、すなわち、サンプリングされた電気信号のレベル振幅に対応するノイズ量が、獲得され得る。したがって、この解決策は、異なるタイプの受信機に適用可能である。送信機テストパラメータを使用することによって、送信機に対する整合性テストを実行する受信機のタイプは、本出願のこの実施形態においては、限定されない。
本出願のいくつかの実施形態においては、サンプリングされた電気信号を獲得するために、送信機によって送信された光信号に対する波形サンプリングを実行した後、方法は、等化された電気信号を獲得するために、等化器を使用することによって、サンプリングされた電気信号に対する時間領域等化処理を実行するステップをさらに含む。この解決策においては、受信機は、等化器をさらに含み得る。このケースにおいては、サンプリングされた電気信号は、さらに等化器に入力される。等化器は、サンプリングされた電気信号に対する時間領域等化処理を実行するので、等化された電気信号が、獲得される。等化器の時間領域畳み込み機能のために、異なるレベル振幅に対応するノイズは、平均化される。したがって、等化された電気信号に対して、第1のノイズ量が、再び決定される必要がある。
本出願のいくつかの実施形態においては、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量を、事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、サンプリングされた電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得するステップは、等化器に対応する等化パラメータを獲得するステップであって、等化パラメータは、等化器のタップ長と、等化器のタップ係数とを含む、ステップと、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量を、サンプリングされた電気信号のレベル振幅と、等化パラメータと、初期ノイズ比率パラメータとに基づいて、獲得するステップとを含む。この解決策においては、受信機は、等化器をさらに含み得る。このケースにおいては、サンプリングされた電気信号は、さらに等化器に入力される。等化器は、サンプリングされた電気信号に対する時間領域等化処理を実行するので、等化された電気信号が、獲得され、等化器に対応する等化パラメータが、獲得される。等化器の時間領域畳み込み機能のために、最大レベルおよび最小レベルに対応するノイズが、平均化され、最小ノイズ量に対する最大ノイズ量の比率は、上述の初期ノイズ比率パラメータMよりも小さくなる。したがって、サンプリングされた電気信号が、等化器によって処理された後、等化された電気信号に対して、第1のノイズ量が、サンプリングされた電気信号のレベル振幅と、等化パラメータと、初期ノイズ比率パラメータとに基づいて、再び獲得される必要がある。等化器の等化パラメータは、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量に影響する。したがって、等化器が受信機において使用されたときの、ノイズに起因する信号の光パワー減衰が、送信機の実際の性能を反映させるように、シミュレートされることが可能となるように、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量が、獲得され得る。
本出願のいくつかの実施形態においては、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量を、サンプリングされた電気信号のレベル振幅と、等化パラメータと、初期ノイズ比率パラメータとに基づいて、獲得するステップは、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応を、サンプリングされた電気信号のレベル振幅と、等化パラメータと、初期ノイズ比率パラメータとに基づいて、獲得するステップと、最大レベルにおける電気信号に対応する第3のノイズ量、および最小レベルにおける電気信号に対応する第4のノイズ量を、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応に基づいて、決定するステップと、変更されたノイズ比率パラメータを獲得するために、初期ノイズ比率パラメータを、第3のノイズ量と、第4のノイズ量とに基づいて、変更するステップと、ノイズ増強係数を、等化パラメータに基づいて、獲得するステップであって、ノイズ増強係数は、等化器のノイズ増強度を表すために使用される、ステップと、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量を、サンプリングされた電気信号のレベル振幅と、変更されたノイズ比率パラメータと、ノイズ増強係数と、平均光パワーとに基づいて、獲得するステップであって、平均光パワーは、異なるレベル振幅におけるサンプリングされた電気信号の光パワーの平均値である、ステップとを含む。
本出願のいくつかの実施形態においては、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量を、サンプリングされた電気信号のレベル振幅と、変更されたノイズ比率パラメータと、ノイズ増強係数と、平均光パワーとに基づいて、獲得するステップは、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量σDUT_estimatedを、以下の方式で、すなわち、
Figure 2022546405000063
によって、計算するステップであって、
yは、サンプリングされた電気信号が配置されたサンプリング点において収集された、信号パワーを表し、Pthは、平均光パワーを表し、fu(y)は、光パワーがPthよりも大きいサンプリング点における、振幅分布であり、fl(y)は、光パワーがPthよりも小さいサンプリング点における、振幅分布であり、M(y)は、変更されたノイズ比率パラメータを表し、Ceqは、ノイズ増強係数であり、BERtargetは、ビット誤り率しきい値であり、Qは、標準正規分布を有するテール関数を表す、ステップを含む。
この解決策においては、上述の式は、ガウスノイズモデルを使用することによって確立され、ビット誤り決定は、前方誤り訂正を通して実行され、指定されたビット誤り率しきい値は、BERtargetとして表され、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量σDUT_estimatedは、上述の式を満たし、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量σDUT_estimatedは、上述の式を使用することによって、出力され得る。限定は、課されない。本出願のこの実施形態においては、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量σDUT_estimatedを計算するための上述の式は、いかなる限定も課し得ず、第1のノイズ量σDUT_estimatedは、上述の式の等価変形または等式変換に基づいて、計算され得る。
本出願のいくつかの実施形態においては、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応を、等化パラメータに基づいて、獲得するステップは、等化器におけるP個のタップに対応する、P個の連続するサンプリング点を決定するステップであって、Pの値は、正の整数である、ステップと、第nのサンプリング点にあり、等化後に存在する、ノイズ量noiseeq(n)を、以下の式で、すなわち、
Figure 2022546405000064
によって、計算するステップであって、
Lは、等化器のタップ長を表し、heqは、等化器のタップ係数を表し、noise(n-m)は、第(n-m)のサンプリング点にあり、時間領域等化処理が実行される前に存在する、ノイズ量を表し、σaverageは、異なるレベル振幅における平均ノイズ量である、ステップと、
W個のレベルを獲得するために、サンプリングされた電気信号のレベル振幅を量子化するステップであって、Wは、正の整数である、ステップと、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応を、noiseeq(n)の計算方式に基づいて、獲得するステップであって、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応は、P個の連続するサンプリング点におけるレベル振幅に対応するWP個のノイズ量を含む、ステップとを含む。
本出願のいくつかの実施形態においては、理想的な電気信号に対応する第2のノイズ量を、初期ノイズ比率パラメータと、理想的な電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得するステップは、理想的な電気信号に対応する第2のノイズ量σ ideal_estimated を、以下の方式で、すなわち、
Figure 2022546405000065
によって、計算するステップであって、
yは、理想的な電気信号が配置されたサンプリング点において収集された、信号パワーを表し、Pthは、平均光パワーを表し、平均光パワーは、異なるレベル振幅における理想的な電気信号の光パワーの平均値であり、Mは、初期ノイズ比率パラメータを表し、BERtargetは、ビット誤り率しきい値であり、Qは、標準正規分布を有するテール関数を表す、ステップを含む。
本出願のいくつかの実施形態においては、方法は、第1のノイズ量および第2のノイズ量を使用することによって、送信機および分散アイクロージャペナルティを計算するステップをさらに含む。
本出願のいくつかの実施形態においては、第1のノイズ量および第2のノイズ量を使用することによって、送信機および分散アイクロージャペナルティを計算するステップは、送信機および分散アイクロージャペナルティTDECcalculatedを、以下の方式で、すなわち、
Figure 2022546405000066
によって、計算するステップであって、
σDUTは、第1のノイズ量を表し、σidealは、第2のノイズ量を表す、ステップを含む。
この解決策においては、送信機および分散アイクロージャペナルティは、TDECcalculatedと表され、送信機および分散アイクロージャペナルティTDECcalculatedは、上述の式を使用することによって、計算され得、計算されたTDEC結果は、送信機整合性テスト結果として使用され得る。限定は、課されない。本出願のこの実施形態においては、送信機および分散アイクロージャペナルティTDECcalculatedを計算するための上述の式は、いかなる限定も課し得ず、送信機および分散アイクロージャペナルティTDECcalculatedは、上述の式の等価変形または等式変換に基づいて、計算され得る。
本出願のいくつかの実施形態においては、方法は、ビット誤り率しきい値が使用されるとき、サンプリングされた電気信号および理想的な電気信号にそれぞれ対応するノイズ量を獲得するステップと、送信機および分散アイクロージャペナルティとノイズ量との間の変更関係を、サンプリングされた電気信号および理想的な電気信号にそれぞれ対応し、ビット誤り率しきい値が使用されるときに獲得される、ノイズ量に基づいて、獲得するステップと、計算された送信機および分散アイクロージャペナルティTDECcalculatedを、以下の方式で、すなわち、
TDECactual=TDECcalculatedf(TDECactual,TDECcalculated
によって、変更するステップであって、
TDECactualは、変更された送信機および分散アイクロージャペナルティを表し、f(TDECactual,TDECcalculated)は、送信機および分散アイクロージャペナルティとノイズ量との間の変更関係を表す、ステップとをさらに含む。
この解決策においては、ノイズ分布に対する影響を評価するために、送信機および分散アイクロージャペナルティとノイズ量との間の変更関係が、サンプリングされた電気信号および理想的な電気信号にそれぞれ対応し、ビット誤り率しきい値が使用されるときに獲得される、ノイズ量に基づいて、獲得される。例えば、送信機および分散アイクロージャペナルティとノイズ量との間の変更関係は、TDEC変更ルックアップテーブルであり得、ルックアップテーブルに基づいて、異なる変更値が、異なる送信機および分散アイクロージャペナルティTDECcalculatedに割り当てられる。変更されたTDECは、送信機の実際の性能を反映させるように、等化器が受信機において使用されたときの、ノイズに起因する信号の光パワー減衰をシミュレートするために、使用されることが可能となる。
第2の態様に従うと、本出願の実施形態は、サンプリングされた電気信号を獲得するために、送信機によって送信された光信号に対する波形サンプリングを実行するように構成された、処理モジュールを含む、送信機テストパラメータを獲得するための装置をさらに提供し、処理モジュールは、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量を、事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、サンプリングされた電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得するように構成され、サンプリングされた電気信号のレベル振幅は、最小レベルよりも大きく、最大レベルよりも小さく、初期ノイズ比率パラメータは、最小ノイズ量に対する最大ノイズ量の比率であり、最大ノイズ量は、最大レベルにおける電気信号に対応するノイズ量であり、最小ノイズ量は、最小レベルにおける電気信号に対応するノイズ量であり、第1のノイズ量は、最小ノイズ量よりも大きく、最大ノイズ量よりも小さい、ノイズ量であり、処理モジュールは、理想的な電気信号に対応する第2のノイズ量を、初期ノイズ比率パラメータと、理想的な電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得するように構成され、理想的な電気信号は、サンプリングされた電気信号と同じ光変調振幅を有し、理想的な電気信号のレベル振幅は、最大レベルまたは最小レベルであり、第1のノイズ量および第2のノイズ量は、送信機に対する整合性テストを実行するために、使用される。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、サンプリングされた電気信号のレベル振幅が、最大レベルと最小レベルとの間にあると決定することと、第1のノイズ量を獲得するために、最大ノイズ量および最小ノイズ量を補間条件として使用し、サンプリングされた電気信号のレベル振幅に対する補間計算を、初期ノイズ比率パラメータに基づいて、実行することとを行うようにさらに構成される。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、事前設定されたサンプリング点におけるサンプリングされた電気信号の許容可能ノイズ量σGを獲得することと、最大レベルにおける電気信号に対応する最大ノイズσmaxを、以下の方式で、すなわち、σmax=MσGによって、決定することであって、Mは、初期ノイズ比率パラメータを表す、ことと、最小レベルにおける電気信号に対応する最小ノイズ量が、σGであると決定することと、N個のレベル値を獲得するために、最大レベルと最小レベルとの間における量子化を実行することであって、N個のレベル値は、すべて、最大レベルと最小レベルとの間にあり、Nは、正の整数である、ことと、事前設定された補間アルゴリズムに従って、N個のレベル値にそれぞれ対応するN個のノイズ量を計算することと、サンプリングされた電気信号のレベル振幅が、N個のレベル値のうちの第1のレベル値であると決定することと、第1のレベル値に対応する第1のノイズ量を、N個のレベル値とN個のノイズ量との間の対応に基づいて、獲得することとを行うようにさらに構成される。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、レベル振幅とノイズ量との間の対応を、事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、最大ノイズ量と、最小ノイズ量とに基づいて、獲得することであって、レベル振幅とノイズ量との間の対応は、最小レベルよりも大きく、最大レベルよりも小さい、各レベル振幅に対応するノイズ量を含む、ことと、第1のノイズ量を獲得するために、サンプリングされた電気信号のレベル振幅を使用することによってレベル振幅とノイズ量との間の対応を探索することとを行うようにさらに構成される。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、サンプリングされた電気信号を獲得するために、光信号に対する波形サンプリングを実行した後、等化された電気信号を獲得するために、等化器を使用することによって、サンプリングされた電気信号に対する時間領域等化処理を実行するようにさらに構成される。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、等化器に対応する等化パラメータを獲得することであって、等化パラメータは、等化器のタップ長と、等化器のタップ係数とを含む、ことと、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量を、サンプリングされた電気信号のレベル振幅と、等化パラメータと、初期ノイズ比率パラメータとに基づいて、獲得することとを行うようにさらに構成される。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応を、サンプリングされた電気信号のレベル振幅と、等化パラメータと、初期ノイズ比率パラメータとに基づいて、獲得することと、最大レベルにおける電気信号に対応する第3のノイズ量、および最小レベルにおける電気信号に対応する第4のノイズ量を、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応に基づいて、決定することと、変更されたノイズ比率パラメータを獲得するために、初期ノイズ比率パラメータを、第3のノイズ量と、第4のノイズ量とに基づいて、変更することと、ノイズ増強係数を、等化パラメータに基づいて、獲得することであって、ノイズ増強係数は、等化器のノイズ増強度を表すために使用される、ことと、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量を、サンプリングされた電気信号のレベル振幅と、変更されたノイズ比率パラメータと、ノイズ増強係数と、平均光パワーとに基づいて、獲得することであって、平均光パワーは、異なるレベル振幅におけるサンプリングされた電気信号の光パワーの平均値である、こととを行うようにさらに構成される。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量σDUT_estimatedを、以下の方式で、すなわち、
Figure 2022546405000067
によって、計算することであって、
yは、サンプリングされた電気信号が配置されたサンプリング点において収集された、信号パワーを表し、Pthは、平均光パワーを表し、fu(y)は、光パワーがPthよりも大きいサンプリング点における、振幅分布であり、fl(y)は、光パワーがPthよりも小さいサンプリング点における、振幅分布であり、M(y)は、変更されたノイズ比率パラメータを表し、Ceqは、ノイズ増強係数であり、BERtargetは、ビット誤り率しきい値であり、Qは、標準正規分布を有するテール関数を表す、ことを行うようにさらに構成される。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、等化器におけるP個のタップに対応する、P個の連続するサンプリング点を決定することであって、Pの値は、正の整数である、ことと、第nのサンプリング点にあり、等化後に存在する、ノイズ量noiseeq(n)を、以下の方式で、すなわち、
Figure 2022546405000068
によって、計算することであって、
Lは、等化器のタップ長を表し、heqは、等化器のタップ係数を表し、noise(n-m)は、第(n-m)のサンプリング点にあり、時間領域等化処理が実行される前に存在する、ノイズ量を表し、σaverageは、異なるレベル振幅における平均ノイズ量である、ことを行うようにさらに構成され、
処理モジュールは、W個のレベルを獲得するために、サンプリングされた電気信号のレベル振幅を量子化することであって、Wは、正の整数である、ことと、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応を、noiseeq(n)の計算方式に基づいて、獲得することであって、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応は、P個の連続するサンプリング点におけるレベル振幅に対応するWP個のノイズ量を含む、こととを行うようにさらに構成される。
この解決策においては、ノイズ分布に対する受信機の影響を評価するために、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応が、等化パラメータに基づいて、獲得され得る。例えば、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応は、レベル振幅および等化後に存在するノイズに関連するルックアップテーブルであり得、異なるノイズ量が、ルックアップテーブルに基づいて、異なるレベル振幅におけるサンプリングされた電気信号に割り当てられる。等化器のP個の連続する中間サンプリング点に対応するノイズだけが、考慮されることが仮定される。実際の適用シナリオにおいては、レベル振幅およびノイズ量に関連するルックアップテーブルだけが、確立される必要がある。レベル振幅は、W個のレベルを獲得するために、量子化され、深度がPのルックアップテーブルが、確立され、テーブルは、合計でWP個の探索項目を含み、WP個の探索項目は、P個の連続するサンプリング点におけるレベル振幅に対応する、WP個のノイズ量を含む。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、理想的な電気信号に対応する第2のノイズ量σ ideal_estimated を、以下の方式で、すなわち、
Figure 2022546405000069
によって、計算することであって、
yは、理想的な電気信号が配置されたサンプリング点において収集された、信号パワーを表し、Pthは、平均光パワーを表し、平均光パワーは、異なるレベル振幅における理想的な電気信号の光パワーの平均値であり、Mは、初期ノイズ比率パラメータを表し、BERtargetは、ビット誤り率しきい値であり、Qは、標準正規分布を有するテール関数を表す、ことを行うようにさらに構成される。
この解決策においては、理想的な電気信号に対応する平均光パワーが、さらに決定される必要があり、平均光パワーは、異なるレベル振幅における理想的な電気信号の光パワーの平均値である。例えば、後続の実施形態においては、PthまたはPaveが、平均光パワーを表す。獲得された初期ノイズ比率パラメータと、理想的な電気信号のレベル振幅とに基づいて、理想的な電気信号に対応する第2のノイズ量σ ideal_estimated が、獲得され得、第2のノイズ量σ ideal_estimated は、送信機に対する後続の整合性テストのために、使用され得る。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、第1のノイズ量および第2のノイズ量を使用することによって、送信機および分散アイクロージャペナルティを計算することを行うようにさらに構成される。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、送信機および分散アイクロージャペナルティTDECcalculatedを、以下の方式で、すなわち、
Figure 2022546405000070
によって、計算することであって、
σDUTは、第1のノイズ量を表し、σidealは、第2のノイズ量を表す、ことを行うようにさらに構成される。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、ビット誤り率しきい値が、使用されるとき、サンプリングされた電気信号および理想的な電気信号にそれぞれ対応するノイズ量を獲得することと、送信機および分散アイクロージャペナルティと、ノイズ量との間の変更関係を、サンプリングされた電気信号および理想的な電気信号にそれぞれ対応し、ビット誤り率しきい値が使用されるときに獲得される、ノイズ量に基づいて、獲得することと、計算された送信機および分散アイクロージャペナルティTDECcalculatedを、以下の方式で、すなわち、
TDECactual=TDECcalculatedf(TDECactual,TDECcalculated
によって、変更することであって、
TDECactualは、変更された送信機および分散アイクロージャペナルティを表し、f(TDECactual,TDECcalculated)は、送信機および分散アイクロージャペナルティとノイズ量との間の変更関係を表す、こととを行うようにさらに構成される。
本出願の第2の態様においては、送信機テストパラメータを獲得するための装置内に含まれるモジュールは、第1の態様およびその可能な実装において説明されるステップをさらに実行し得る。詳細については、第1の態様およびその可能な実装についての説明を参照されたい。
第3の態様に従うと、本出願の実施形態は、コンピュータ可読記憶媒体を提供する。コンピュータ可読記憶媒体は、命令を記憶する。命令がコンピュータ上において動作させられたとき、コンピュータは、第1の態様に従った方法を実行することを可能にされる。
第4の態様に従うと、本出願の実施形態は、命令を含むコンピュータプログラム製品を提供する。コンピュータプログラム製品がコンピュータ上において動作したとき、コンピュータは、第1の態様に従った方法を実行することを可能にされる。
第5の態様に従うと、本出願の実施形態は、受信機を提供し、受信機は、端末デバイスまたはチップなどの、エンティティを含み得、受信機は、プロセッサと、メモリとを含み、メモリは、命令を記憶するように構成され、プロセッサは、受信機が、第1の態様において説明された方法を実行するように、メモリ内の命令を実行するように構成される。
第6の態様に従うと、本出願は、チップシステムを提供する。チップシステムは、上述の態様における機能を実施する際に、送信機テストパラメータを獲得するための、例えば、上述の方法においてデータおよび/または情報を送信または処理するための、装置をサポートするように構成された、プロセッサを含む。可能な設計においては、チップシステムは、メモリをさらに含む。メモリは、送信機テストパラメータを獲得するための装置に必要な、プログラム命令およびデータを記憶するように構成される。チップシステムは、チップを含み得、またはチップと、他の個別デバイスとを含み得る。
本出願の実施形態に従った、送信機に対する整合性テストを実行するためのシステムの構成の概略図である。 本出願の一実施形態に従った、受信機の構成の概略図である。 本出願の実施形態に従った、別の受信機の構成の概略図である。 本出願の実施形態に従った、送信機テストパラメータを獲得するための方法の概略ブロックフローチャートである。 本出願の実施形態に従った、サンプリングされた電気信号のアイダイアグラムの概略図である。 本出願の実施形態に従った、TDECを計算および変更することについてのフローチャートである。 本出願の実施形態に従った、送信機テストパラメータを獲得するための装置の構成の概略図である。 本出願の実施形態に従った、送信機テストパラメータを獲得するための別の装置の構成の概略図である。
本出願の実施形態は、送信機テストパラメータを使用することによって、送信機に対する整合性テストを実行する受信機のタイプを限定することなく、サンプリングされた電気信号のレベル振幅に対応するノイズ量を獲得するための、送信機テストパラメータを獲得するための方法および装置、ならびに記憶媒体を提供する。
以下では、添付図面を参照して、本出願の実施形態について説明する。
本明細書、特許請求の範囲、および添付図面においては、「第1の」および「第2の」などの用語は、類似の対象を区別することを意図しており、必ずしも特定の順序またはシーケンスを示していない。そのような方法で使用される用語は、適切な状況においては互換可能であることを理解されたい。これは、単に、同じ属性を有するオブジェクトが、本出願の実施形態において説明されるときに使用される、区別の方式である。加えて、「含む」、「有する」という用語、およびそれらの他の任意の変形は、一連のユニットを含む処理、方法、システム、製品、またはデバイスが、必ずしも、それらのユニットに限定されず、明示的に列挙されていない他のユニット、またはそのような処理、方法、システム、製品、もしくはデバイスに固有の他のユニットを含み得るように、非排他的な包含をカバーすることを意図している。
本出願の実施形態における技術的解決策は、送信機に対する整合性テストを実行するためのシステムに適用され得る。図1は、本出願の実施形態に従って、送信機に対する整合性テストを実行するためのシステムの構成の概略図である。送信機に対する整合性テストを実行するためのシステムは、送信機と、受信機とを含み得、光送信チャネルが、送信機と受信機との間に構成され得、例えば、光送信チャネルは、光ファイバを含む。送信機は、受信機に光信号を送信し得、受信機は、光信号を受信し、光信号を使用することによって、送信機に対する整合性テストを遂行し得る。
本出願のこの実施形態においては、受信機が、送信機に対する整合性テストを実行するとき、送信機テストパラメータが、獲得される必要がある。例えば、受信機は、送信機テストパラメータを獲得するための装置を含み得、すなわち、送信機テストパラメータを獲得するための装置は、受信機のコンポーネントである。送信機テストパラメータを獲得するための装置は、本出願の実施形態における、送信機テストパラメータを獲得するための方法を実行し得る。代替として、送信機テストパラメータを獲得するための装置は、受信機から独立したデバイスである。送信機テストパラメータを獲得するための装置は、送信機テストパラメータを獲得するための後続の方法を実行する。受信機は、送信機テストパラメータを獲得するための装置から、送信機テストパラメータを獲得し、その後、受信機は、送信機に対する整合性テストを実行し得る。受信機が送信機テストパラメータを獲得するための方法を実行する例が、後続の実施形態における説明のために使用される。
本出願のこの実施形態においては、受信機が送信機に対する整合性テストを実行する複数の方法が、存在する。例えば、方法は、送信機および分散アイクロージャペナルティ(transmitter dispersion eye closure penalty、TDEC)と、送信機および分散アイクロージャペナルティ四元(transmitter dispersion eye closure penalty quaternary、TDECQ)とを含み得る。限定は、課されない。本出願のこの実施形態においては、受信機は、別の解決策を使用することによって、送信機に対する整合性テストを実行し得る。これは、本明細書においては、限定されない。
本出願のいくつかの実施形態においては、図2は、本出願の実施形態に従った、受信機の構成の概略図である。受信機は、光スプリッタと、光ファイバと、光電検出器と、クロック回復モジュールと、オシロスコープと、プロセッサとを含み得る。最初に、光スプリッタは、光送信チャネルを通して、送信機によって送信された光信号を分割する。次に、光スプリッタは、光信号を、光ファイバを使用することによって、光電検出器に送信する。光電検出器は、光信号を電気信号に変換する。その後、クロック回復モジュールが、電気信号に対するクロック回復を実行し、その後、電気信号をオシロスコープに送信する。オシロスコープは、パターントリガ(pattern triggered)方式で、またはオシロスコープをリアルタイムで直接的に使用することによって、完全なサンプリングされた電気信号を収集する。最後に、プロセッサは、サンプリングされた電気信号に対応するノイズ量を獲得し、プロセッサは、送信機に対する整合性テストを実行する。詳細については、後続の実施形態における、プロセッサによって実行される、送信機テストパラメータを獲得するための方法の詳細な説明を参照されたい。
本出願のいくつかの他の実施形態においては、図3は、本出願の実施形態に従った、別の受信機の構成の概略図である。光スプリッタ、光ファイバ、光電検出器、クロック回復モジュール、オシロスコープ、およびプロセッサに加えて、受信機は、等化器をさらに含み得る。等化器は、等化された電気信号を獲得するために、サンプリングされた電気信号に対する時間領域等化処理を実行するように構成される。最後に、プロセッサは、等化された電気信号に対応するノイズ量を獲得し、プロセッサは、送信機に対する整合性テストを実行する。詳細については、後続の実施形態における、プロセッサによって実行される、送信機テストパラメータを獲得するための方法の詳細な説明を参照されたい。
上述の受信機に基づいて、本出願の実施形態における、送信機テストパラメータを獲得するための方法が、以下で説明される。送信機テストパラメータを獲得するための方法は、送信機テストパラメータを獲得するための装置によって、実行され得る。例えば、送信機テストパラメータを獲得するための装置は、受信機のコンポーネントであり得る。受信機が送信機テストパラメータ獲得するための方法を実行する例が、後続の実施形態における説明のために、使用される。図4に示されるように、本出願のこの実施形態において提供される、送信機テストパラメータを獲得するための方法は、以下のステップを含む。
401.サンプリングされた電気信号を獲得するために、送信機によって送信された光信号に対する波形サンプリングを実行する。
受信機は、送信機から光信号を受信し得、光信号は、送信機によって受信機に送信されるデータを搬送する。
本出願のいくつかの実施形態においては、送信機テストパラメータを獲得するための方法が、送信機テストパラメータを獲得するための装置によって、実行される場合、送信機テストパラメータを獲得するための装置は、送信機によって送信された光信号を、受信機を使用することによって、獲得し得る。
本出願のこの実施形態においては、受信機は、光信号を電気信号に変換し、電気信号をサンプリングして、サンプリングされた電気信号を獲得するために、光スプリッタ、光電検出器、およびオシロスコープを使用することによって、波形サンプリングを実行し得ることが、図2および図3から知られ得る。サンプリングされた電気信号は、レベル振幅を有する。サンプリングを通して獲得された、サンプリングされた電気信号のレベル振幅は、限定されない。本出願のこの実施形態においては、サンプリングされた電気信号のレベル振幅は、サンプリングされた電気信号のノイズ量を決定するための基準である。送信機によって送信された異なる光信号の実際の光パワー減衰が、送信機の実際の性能を反映させるように、シミュレートされることが可能となるように、サンプリングされた電気信号の異なるレベル振幅に対して、異なるノイズ量が、決定され得る。詳細については、後続のステップ402におけるノイズ量決定についての詳細な説明を参照されたい。
402.サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量を、事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、サンプリングされた電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得し、サンプリングされた電気信号のレベル振幅は、最小レベルよりも大きく、最大レベルよりも小さく、初期ノイズ比率パラメータは、最小ノイズ量に対する最大ノイズ量の比率であり、最大ノイズ量は、最大レベルにおける電気信号に対応するノイズ量であり、最小ノイズ量は、最小レベルにおける電気信号に対応するノイズ量であり、第1のノイズ量は、最小ノイズ量よりも大きく、最大ノイズ量よりも小さい、ノイズ量である。
本出願のこの実施形態においては、サンプリングされた電気信号が、獲得された後、サンプリングされた電気信号のレベル振幅が、決定され得、事前設定された初期ノイズ比率パラメータが、さらに獲得され得る。初期ノイズ比率パラメータは、最小ノイズ量に対する最大ノイズ量の比率である。最大ノイズ量は、最大レベルにおける電気信号に対応するノイズ量であり、例えば、最大レベルは、1であり得る。最小ノイズ量は、最小レベルにおける電気信号に対応するノイズ量であり、例えば、最小レベルは、0であり得る。最大ノイズ量および最小ノイズ量は、事前決定された最大レベルにおける電気信号と、事前決定された最小レベルにおける電気信号とに基づいて、決定され得る。最大ノイズ量および最小ノイズ量が、決定された後、事前設定された初期ノイズ比率パラメータが、決定され得る。
本出願のこの実施形態においては、初期ノイズ比率パラメータは、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量を計算するために、使用され得る。第1のノイズ量は、具体的には、送信機テストパラメータを獲得するための装置によって獲得された、サンプリングされた電気信号に対応する、ノイズ量である。本出願のこの実施形態においては、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量は、最小ノイズ量よりも大きく、最大ノイズ量よりも小さい、ノイズ量である。例えば、第1のノイズ量は、第1の区間内のノイズ量であり得、第1の区間の最大値が、最大ノイズ量であり、第1の区間の最小値が、最小ノイズ量である。第1のノイズ量が、最大ノイズ量と最小ノイズ量との間にあるならば、第1のノイズ量の具体的な値は、限定されない。サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量は、サンプリングされた電気信号のレベル振幅と、初期ノイズ比率パラメータとに依存する。本出願のこの実施形態においては、受信機は、サンプリングされた電気信号の異なるレベル振幅に対して、異なるノイズ量を決定し得る。これは、すべてのサンプリングされた電気信号に対して、同じノイズ量が決定される、現在の解決策とは実質的に異なる。したがって、本出願のこの実施形態においては、受信機が、サンプリングされた電気信号に対応するノイズ量を使用することによって、送信機に対する整合性テストを実行するとき、送信機によって送信された異なる光信号の実際の光パワー減衰が、送信機の実際の性能を反映させるように、シミュレーションされることが可能となる。加えて、本出願のこの実施形態においては、異なるレベル振幅にあるサンプリングされた電気信号に対応するノイズ量は、異なり、すなわち、サンプリングされた電気信号のレベル振幅に対応するノイズ量が、獲得され得る。したがって、この解決策は、異なるタイプの受信機に適用可能である。送信機テストパラメータを使用することによって、送信機に対する整合性テストを実行する受信機のタイプは、本出願のこの実施形態においては、限定されない。例えば、本出願のこの実施形態は、PIN受信機に適用可能であり、APD受信機にも適用可能である。
本出願のこの実施形態においては、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量を獲得する複数の具体的な方式が、存在する。例えば、初期ノイズ比率パラメータと、サンプリングされた電気信号のレベル振幅とを、入力条件として使用する、事前設定された計算方法が、使用され得る。計算された第1のノイズ量が、最大ノイズ量と最小ノイズ量との間にあるならば、第1のノイズ量の具体的な値は、計算方法を使用することによって、獲得され得る。
本出願のいくつかの実施形態においては、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量を、事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、サンプリングされた電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得する、ステップ402は、
レベル振幅とノイズ量との間の対応を、事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、最大ノイズ量と、最小ノイズ量とに基づいて、獲得するステップであって、レベル振幅とノイズ量との間の対応は、最小レベルよりも大きく、最大レベルよりも小さい、各レベル振幅に対応するノイズ量を含む、ステップと
第1のノイズ量を獲得するために、サンプリングされた電気信号のレベル振幅を使用することによってレベル振幅とノイズ量との間の対応を探索するステップと
を含む。
本出願のこの実施形態においては、レベル振幅とノイズ量との間の対応は、初期ノイズ比率パラメータと、最大ノイズ量と、最小ノイズ量とに基づいて、事前確立され得る。例えば、レベル振幅とノイズ量との間の対応は、最大レベルにおける電気信号に対応する最大ノイズ量と、最小レベルにおける電気信号に対応する最小ノイズ量とを含む。レベル振幅とノイズ量との間の対応は、最大レベルと最小レベルとの間のレベルにおける電気信号に対応するノイズ量をさらに含む。言い換えると、対応は、すべてのレベル振幅にそれぞれ対応するノイズ量を含み得る。例えば、対応は、表またはセットであり得る。例えば、表は、すべてのレベル振幅にそれぞれ対応する異なるノイズ量を含む。サンプリングされた電気信号のレベル振幅が、獲得された後、サンプリングされた電気信号のレベル振幅に対応するノイズ量が、対応を探索することによって、決定され得る。このケースにおいては、対応を探索することによって獲得されたノイズ量は、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量である。
本出願のいくつかの実施形態においては、サンプリングされた電気信号の異なるレベル振幅に対して、異なるノイズ量が、決定され得る。例えば、サンプリングされた電気信号が、最大レベルにおける電気信号であるとき、第1のノイズ量は、最大ノイズ量であると決定される。別の例として、サンプリングされた電気信号が、最小レベルにおける電気信号であるとき、第1のノイズ量は、最小のノイズ量であると決定される。加えて、本出願のいくつかの実施形態においては、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量を、事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、サンプリングされた電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得する、ステップ402は、以下のステップを含む。
4021.サンプリングされた電気信号のレベル振幅が、最大レベルと最小レベルとの間にあると決定するステップ。
4022.第1のノイズ量を獲得するために、最大ノイズ量および最小ノイズ量を補間条件として使用し、サンプリングされた電気信号のレベル振幅に対する補間計算を、初期ノイズ比率パラメータに基づいて、実行するステップ。
サンプリングされた電気信号のレベル振幅が、獲得された後、サンプリングされた電気信号のレベル振幅が、最大レベルと最小レベルとの間にあるかどうかが決定される。例えば、最大レベルが、1であり、最小レベルが、0である場合、サンプリングされた電気信号のレベル振幅は、0.8、0.9、0.6等であり得る。最大ノイズ量および最小ノイズ量は、補間条件として使用され、すなわち、最大ノイズ量および最小ノイズ量は、補間アルゴリズムの2つの端点値として使用され、第1のノイズ量を獲得するために、補間計算が、初期ノイズ比率パラメータに基づいて、サンプリングされた電気信号のレベル振幅に対して実行される。サンプリングされた電気信号のより大きいレベル振幅は、サンプリングされた電気信号に対応するより大きい第1のノイズ量を示す。サンプリングされた電気信号のよりも小さいレベル振幅は、サンプリングされた電気信号に対応するよりも小さい第1のノイズ量を示す。
本出願のいくつかの実施形態においては、補間アルゴリズムは、最大ノイズ量および最小ノイズ量が、知られているときに、補間関数を使用することによって、結果を計算するために使用される、アルゴリズムである。複数の補間アルゴリズムが、本出願のこの実施形態において、使用され得る。例えば、補間アルゴリズムは、線形補間、最近傍補間、または双線形補間であり得る。これは、本明細書においては、限定されない。
さらに、本出願のいくつかの実施形態においては、第1のノイズ量を獲得するために、最大ノイズ量および最小ノイズ量を補間条件として使用し、サンプリングされた電気信号のレベル振幅に対する補間計算を、初期ノイズ比率パラメータに基づいて、実行する、ステップ4022は、以下のステップを含む。
A1.事前設定されたサンプリング点におけるサンプリングされた電気信号の許容可能ノイズ量σGを獲得するステップ。
A2.最大レベルにおける電気信号に対応する最大ノイズσmaxを、以下の方式で、すなわち、
σmax=MσG
によって、決定するステップであって、Mは、初期ノイズ比率パラメータを表す、ステップ。
A3.最小レベルにおける電気信号に対応する最小ノイズ量がσGであることを決定するステップ。
A4.N個のレベル値を獲得するために、最大レベルと最小レベルとの間における量子化を実行するステップであって、N個のレベル値は、すべて、最大レベルと最小レベルとの間にあり、Nは、正の整数である、ステップ。
A5.事前設定された補間アルゴリズムに従って、N個のレベル値にそれぞれ対応するN個のノイズ量を計算するステップ。
A6.サンプリングされた電気信号のレベル振幅が、N個のレベル値のうちの第1のレベル値であると決定するステップ。
A7.第1のレベル値に対応する第1のノイズ量を、N個のレベル値とN個のノイズ量との間の対応に基づいて、獲得するステップ。
サンプリングされた電気信号の事前設定されたサンプリング点が、最初に決定される。例えば、TDECシナリオにおいては、決定されたサンプリング点は、0.4単位区間(unit interval、UI)位置におけるサンプリング点、および0.6UI位置におけるサンプリング点であり得る。事前設定されたサンプリング点におけるサンプリングされた電気信号の許容可能ノイズ量σGが、獲得される。例えば、サンプリングされた電気信号に対応するノイズ量は、左位置および右位置(0.4UI位置および0.6UI位置)にあるサンプリング点における最大許容可能ノイズ量σR、σLを獲得するために、ガウスノイズモデルを使用することによって、獲得される。このケースにおいては、事前設定されたサンプリング点におけるサンプリングされた電気信号の許容可能ノイズ量σGは、左位置(0.4UI)または右位置(0.6UI)にあるサンプリング点における許容可能ノイズ量σLまたはσRである。σGが、獲得された後、最大レベルにおける電気信号に対応する最大ノイズσmaxは、σmax=MσGによって、決定され得、Mは、初期ノイズ比率パラメータを表す。最小レベルにおける電気信号に対応する最小ノイズ量が、σGであることが決定される。
最大レベルと最小レベルとの間における量子化を通して、N個のレベル値を獲得するために、レベル振幅量子化が、最大レベルと、最小レベルとに基づいて、実行される。このケースにおいては、N個のレベル値は、すべて、最大レベルと最小レベルとの間にあり、Nは、正の整数である。次に、N個のレベル値にそれぞれ対応するN個のノイズ量が、事前設定された補間アルゴリズムに従って、計算され、すなわち、量子化を通して獲得されたN個のレベル値の各々に対して、1つのノイズ量が、補間アルゴリズムに従って、計算される。このケースにおいては、N個のレベル値に対して、N個のノイズ量が、計算され得る。例えば、レベル振幅とノイズ量との間の対応は、N個のレベル値にそれぞれ対応するN個のノイズ量を含み得る。サンプリングされた電気信号のレベル振幅は、N個のレベル値のうちの第1のレベル値であると決定された場合、第1のレベル値は、N個のレベル値のうちのレベル値である。最後に、第1のレベル値に対応する第1のノイズ量が、N個のレベル値とN個のノイズ量との間の対応に基づいて、獲得される。本出願のこの実施形態においては、サンプリングされた電気信号のレベル振幅は、N個のレベル値のうちの第1のレベル値であると決定され、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量を決定するために、N個のレベル値とN個のノイズ量との間の対応が、第1のレベル値を使用することによって、探索される。本出願のこの実施形態においては、サンプリングされた電気信号の異なるレベル振幅に対して、異なるノイズ量が、決定され得る。本出願のこの実施形態は、サンプリングされた電気信号の異なるレベル振幅に対応するきめ細かいノイズ量を獲得するための、解決策を提供する。したがって、本出願のこの実施形態においては、送信機によって送信された異なる光信号の実際の光パワー減衰が、送信機の実際の性能を反映させるように、シミュレートされ得る。本出願のこの実施形態においては、異なるレベル振幅におけるサンプリングされた電気信号に対応するノイズ量は、異なり、すなわち、サンプリングされた電気信号のレベル振幅に対応するノイズ量が、獲得され得る。したがって、この解決策は、異なるタイプの受信機に適用可能である。送信機テストパラメータを使用することによって、送信機に対する整合性テストを実行する受信機のタイプは、本出願のこの実施形態においては、限定されない。
例えば、図5は、本出願の実施形態に従った、サンプリングされた電気信号のアイダイアグラムの概略図である。受信機がAPD受信機である例が、使用されている。送信機によって送信された光信号を受信したとき、APD受信機は、光信号をサンプリングして、サンプリングされた電気信号を獲得し得る。APD受信機は、初期ノイズ比率パラメータMを獲得し、その後、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量を獲得し得る。例えば、サンプリングされた電気信号のレベル振幅は、レベル1またはレベル0であり得る。レベルが決定しきい値よりも高いサンプリング点に対応するノイズは、MσGであり、レベルが決定しきい値より低いサンプリング点に対応するノイズは、σGであると決定される。しかしながら、制限された帯域幅および非線形性などの要因のために、アイダイアグラムは、3つ以上のレベルを有し、様々なクロスレベルをさらに含み、すなわち、サンプリングされた電気信号のレベル振幅は、最大レベルと最小レベルとの間にあり、例えば、サンプリング点におけるレベルは、0および1に限定されず、0.9または0.8などのクロスレベルであり得る。
本出願のこの実施形態においては、サンプリングされた電気信号のレベル振幅に対応する、より正確なノイズ量が、獲得され得る。例えば、線形補間アルゴリズムに従って獲得された、N個のノイズ量は、それぞれ、(M-(M-1)/N)×σG、(M-2(M-1)/N)×σG、...、(1+2(M-1)/N)×σG、(1+(M-1)/N)×σGである。サンプリング点におけるレベルが、1および0であるとき、対応するノイズ量は、MσGおよびσGである。0.9または0.8などの中間レベルに対応するサンプリング点については、ノイズ量は、補間アルゴリズムに従って、獲得される。図5は、線形補間の結果を示している。例えば、サンプリングされた電気信号のレベル振幅が、0.5であるとき、サンプリングされた電気信号について決定されたノイズ量は、(M+1)σG/2である。
本出願のいくつかの実施形態においては、図3に示される受信機の構成に基づいて、受信機が、サンプリングされた電気信号を獲得するために、オシロスコープを使用することによって、電気信号に対する波形サンプリングを実行した後、本出願のこの実施形態において提供される方法は、以下のステップをさらに含む。
B1.等化された電気信号を獲得するために、等化器を使用することによって、サンプリングされた電気信号に対する時間領域等化処理を実行するステップ。
受信機は、等化器をさらに含み得る。このケースにおいては、サンプリングされた電気信号は、さらに等化器に入力される。等化器は、サンプリングされた電気信号に対する時間領域等化処理を実行するので、等化された電気信号が、獲得される。等化器の時間領域畳み込み機能のために、異なるレベル振幅に対応するノイズは、平均化される。したがって、第1のノイズ量が、等化された電気信号に対して、再び決定される必要がある。
本出願のいくつかの実施形態においては、ステップB1が実行される実装シナリオにおいて、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量を、事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、サンプリングされた電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得する、ステップ402は、以下のステップを含む。
C1.等化器に対応する等化パラメータを獲得するステップであって、等化パラメータは、等化器のタップ長と、等化器のタップ係数とを含む、ステップ。
C2.等化された電気信号に対応する第1のノイズ量を、サンプリングされた電気信号のレベル振幅と、等化パラメータと、初期ノイズ比率パラメータとに基づいて、獲得するステップ。
受信機は、等化器をさらに含み得る。このケースにおいては、サンプリングされた電気信号は、さらに等化器に入力される。等化器は、サンプリングされた電気信号に対する時間領域等化処理を実行するので、等化された電気信号が、獲得され、等化器に対応する等化パラメータが、獲得される。具体的には、獲得された等化パラメータは、等化器のタップ長と、等化器のタップ係数とを含み得る。タップ長は、Lによって表され得、タップ係数は、等化器のパラメータに依存する。
本出願のこの実施形態においては、サンプリングされた電気信号が、さらに等化器によって処理された後、等化された電気信号が、出力される。等化器の時間領域畳み込み機能のために、最大レベルおよび最小レベルに対応するノイズは、平均化され、最小ノイズ量に対する最大ノイズ量の比率は、上述の初期ノイズ比率パラメータMよりも小さい。したがって、サンプリングされた電気信号が、等化器によって処理された後、等化された電気信号に対して、第1のノイズ量が、サンプリングされた電気信号のレベル振幅と、等化パラメータと、初期ノイズ比率パラメータとに基づいて、再び獲得される必要がある。等化器の等化パラメータは、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量に影響する。したがって、等化器が受信機において使用されたときの、ノイズに起因する信号の光パワー減衰が、送信機の実際の性能を反映させるように、シミュレートされることが可能となるように、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量が、獲得され得る。
本出願のいくつかの実施形態においては、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量を、サンプリングされた電気信号のレベル振幅と、等化パラメータと、初期ノイズ比率パラメータとに基づいて、獲得する、ステップC2は、具体的には、以下のステップを含み得る。
C21.連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応を、サンプリングされた電気信号のレベル振幅と、等化パラメータと、初期ノイズ比率パラメータとに基づいて、獲得するステップ。
C22.最大レベルにおける電気信号に対応する第3のノイズ量、および最小レベルにおける電気信号に対応する第4のノイズ量を、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応に基づいて、決定するステップ。
C23.変更されたノイズ比率パラメータを獲得するために、初期ノイズ比率パラメータを、第3のノイズ量と、第4のノイズ量とに基づいて、変更するステップ。
C24.ノイズ増強係数を、等化パラメータに基づいて、獲得するステップであって、ノイズ増強係数は、等化器のノイズ増強度を表すために、使用される、ステップ。
C25.等化された電気信号に対応する第1のノイズ量を、サンプリングされた電気信号のレベル振幅と、変更されたノイズ比率パラメータと、ノイズ増強係数と、平均光パワーとに基づいて、獲得するステップであって、平均光パワーは、異なるレベル振幅におけるサンプリングされた電気信号の光パワーの平均値である、ステップ。
具体的には、ステップC21において、連続したサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応が、サンプリングされた電気信号のレベル振幅と、等化パラメータと、初期ノイズ比率パラメータとに基づいて、最初に獲得される。連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応は、複数の連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量の値との間の対応である。例えば、対応は、表またはセットであり得る。例えば、対応は、P個の連続するサンプリング点におけるレベル振幅に対応するノイズ量を含み得る。サンプリングされた電気信号のレベル振幅が、獲得された後、異なる連続するサンプリング点におけるレベル振幅に対応する異なるノイズ量が、対応を探索することによって、決定され得る。連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応は、P個の連続するサンプリング点における異なるレベル振幅に対応する異なるノイズ量を含み得る。
さらに、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応を、等化パラメータに基づいて、獲得する、ステップC21は、以下のステップを含む。
C211.等化器におけるP個のタップに対応するP個の連続したサンプリング点を、決定するステップであって、Pの値は、正の整数である、ステップ。
C212.第nのサンプリング点にあり、等化後に存在する、ノイズ量noiseeq(n)を、以下の方式で、すなわち、
Figure 2022546405000071
によって、計算するステップであって、
Lは、等化器のタップ長を表し、heqは、等化器のタップ係数を表し、noise(n-m)は、第(n-m)のサンプリング点にあり、時間領域等化処理が実行される前に存在する、ノイズ量を表し、σaverageは、異なるレベル振幅における平均ノイズ量である、ステップ。
C213.W個のレベルを獲得するために、サンプリングされた電気信号のレベル振幅を量子化するステップであって、Wは、正の整数である、ステップ。
C214.連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応を、noiseeq(n)の計算方式に基づいて、獲得するステップであって、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応は、P個の連続するサンプリング点におけるレベル振幅に対応するWP個のノイズ量を含む、ステップ。
ノイズ分布に対する受信機の影響を評価するために、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応が、等化パラメータに基づいて、獲得され得る。例えば、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応は、レベル振幅および等化後に存在するノイズに関連するルックアップテーブルであり得、異なるノイズ量が、ルックアップテーブルに基づいて、異なるレベル振幅におけるサンプリングされた電気信号に割り当てられる。
例えば、受信機内の等化器が、サンプリングされた電気信号に対する時間領域等化処理を実行した後、第nのサンプリング点y(n)におけるノイズは、以下のように、すなわち、
Figure 2022546405000072
のように、時間領域において離散化され得、
noise(n)は、等化前に存在するノイズであり、受信された信号のパワーy(n)に関連し、noiseeq(n)は、等化後に存在するノイズであり、Lは、等化器のタップ長であり、heq(n)は、等化器のタップ係数である。等化器のP個の連続する中間サンプリング点に対応するノイズだけが、考慮されることが仮定され、連続するP個のサンプリング点は、P個のカーソル(cursor)と呼ばれることもある。このケースにおいては、P個の連続するサンプリング点の2つのサイド上におけるサンプリング点に対応するノイズnoise(n)は、σaverageとして簡略化され得る。このケースにおいては、ステップC212における式が、使用される。ノイズ(n-m)は、レベル振幅に依存するので、実際の適用シナリオにおいては、レベル振幅とnoiseeq(n)に関連するルックアップテーブルだけが、確立される必要がある。W個のレベル(level)を獲得するために、レベル振幅が、量子化され、深度がPである、ルックアップテーブルが、heq(n)に基づいて、またステップC212の式に従って、確立され、テーブルは、合計でWP個の探索項目を含む。ルックアップテーブルは、以下の表1によって示される。
Figure 2022546405000073

上述の表1に基づいて、本出願のこの実施形態においては、ノイズ分布は、以下の2つの方式で、変化され得る。例えば、ノイズ分布を変化させるために、異なるノイズ量が、上述の表1に基づいて、異なるレベル振幅におけるサンプリング信号に割り当てられ得る。別の例として、ノイズ分布を変化させるために、初期ノイズ比率パラメータMが、変更され得る。例えば、後続のステップC23において、初期ノイズ比率パラメータMが、変更される。レベル1に対応するノイズは、第3のノイズ量
Figure 2022546405000074
であり、レベル0に対応するノイズは、第4のノイズ量noise1であることが仮定される。したがって、変更されたノイズ比率パラメータは、第4のノイズ量noise1に対する第3のノイズ量
Figure 2022546405000075
の比率を使用することによって、獲得され得る。
ステップC22においては、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応が、確立された後、最大レベルにおける電気信号に対応する第3のノイズ量、および最小レベルにおける電気信号に対応する第4のノイズ量が、対応を探索することによって、決定され得る。第3のノイズ量は、最大レベルにおける電気信号に対応し、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応に基づいて、見つけられる、ノイズ量であり、第4のノイズ量は、最小レベルにおける電気信号に対応し、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応に基づいて、見つけられる、ノイズ量である。
ステップC23においては、サンプリングされた電気信号が、等化器によって、さらに処理された後、等化された電気信号が、出力される。等化器の時間領域畳み込み機能のために、最大レベルおよび最小レベルに対応するノイズが、平均化され、最小ノイズ量に対する最大ノイズ量の比率は、上述の初期ノイズ比率パラメータMよりも小さくなる。したがって、サンプリングされた電気信号が、等化器によって、処理された後、上述の初期ノイズ比率パラメータは、等化パラメータに基づいて、変更される必要があり、すなわち、変更されたノイズ比率パラメータを獲得するために、初期ノイズ比率パラメータは、第3のノイズ量と、第4のノイズ量とに基づいて、変更される。
例えば、変更されたノイズ比率パラメータを獲得するために、第3のノイズ量と、第4のノイズ量とに基づいて、初期ノイズ比率パラメータを変更することは、以下の方式で、すなわち、
Figure 2022546405000076
によって、実施され得、
最大レベルに対応する第3のノイズ量が、
Figure 2022546405000077
であり、最小レベルに対応する第4のノイズ量が、noise1であり、変更されたノイズ比率パラメータが、M’である。
ステップC24においては、等化器は、等化された電気信号を獲得するために、サンプリングされた電気信号に対する時間領域等化処理を実行する。異なる等化器は、異なるノイズ増強度を有する。したがって、ノイズ増強係数が、等化パラメータに基づいて、さらに獲得され得、ノイズ増強係数は、現在使用されている等化器のノイズ増強度を測定するために、使用され得る。
ステップC25においては、サンプリングされた電気信号に対応する平均光パワーが、さらに決定される必要があり、平均光パワーは、異なるレベル振幅におけるサンプリングされた電気信号の光パワーの平均値である。例えば、後続の実施形態においては、PthまたはPaveが、平均光パワーを表す。等化された電気信号に対応する第1のノイズ量は、サンプリングされた電気信号の獲得されたレベル振幅と、変更されたノイズ比率パラメータと、ノイズ増強係数と、平均光パワーとに基づいて、獲得され得る。等化器の等化パラメータが、変更されたノイズ比率パラメータ、およびノイズ増強係数を決定するために、使用され得るので、サンプリングされた電気信号のレベル振幅、変更されたノイズ比率パラメータ、ノイズ増強係数、および平均光パワーが、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量を獲得するために、使用され得る。等化器が受信機において使用されたときの、ノイズに起因する信号の光パワー減衰が、送信機の実際の性能を反映させるように、シミュレートされることが可能となるように、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量が、送信機テストパラメータとして使用される。本出願のこの実施形態においては、異なるレベル振幅におけるサンプリングされた電気信号に対応するノイズ量は、異なり、すなわち、サンプリングされた電気信号のレベル振幅に対応するノイズ量が、獲得され得る。したがって、この解決策は、異なるタイプの受信機に適用可能である。送信機テストパラメータを使用することによって、送信機に対する整合性テストを実行する受信機のタイプは、本出願のこの実施形態においては、限定されない。
本出願のいくつかの実施形態においては、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量を、サンプリングされた電気信号のレベル振幅と、変更されたノイズ比率パラメータと、ノイズ増強係数と、平均光パワーとに基づいて、獲得する、ステップC25は、以下のステップを含む。
C251.等化された電気信号に対応する第1のノイズ量σDUT_estimatedを、以下の方式で、すなわち、
Figure 2022546405000078
によって、計算するステップであって、
yは、サンプリングされた電気信号が配置されたサンプリング点において収集された、信号パワーを表し、Pthは、平均光パワーを表し、fu(y)は、光パワーがPthよりも大きいサンプリング点における、振幅分布であり、fl(y)は、光パワーがPthよりも小さいサンプリング点における、振幅分布であり、M(y)は、変更されたノイズ比率パラメータを表し、Ceqは、ノイズ増強係数であり、BERtargetは、ビット誤り率しきい値であり、Qは、標準正規分布を有するテール関数を表す、ステップ。
上述の式は、ガウスノイズモデルを使用することによって確立され、ビット誤り決定は、前方誤り訂正(forward error correction、FEC)を通して実行され、指定されたビット誤り率しきい値は、BERtargetとして表され、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量σDUT_estimatedは、ステップC251における式を満たし、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量σDUT_estimatedは、ステップC251における上述の式を使用することによって、出力され得る。限定は、課されない。本出願のこの実施形態においては、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量σDUT_estimatedを計算するための、ステップC251における、上述の式は、いかなる限定も課し得ず、第1のノイズ量σDUT_estimatedは、ステップC251における上述の式の等価変形または等式変換に基づいて、計算され得る。
403.理想的な電気信号に対応する第2のノイズ量を、初期ノイズ比率パラメータと、理想的な電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得するステップであって、理想的な電気信号は、サンプリングされた電気信号と同じ光変調振幅を有し、理想的な電気信号のレベル振幅は、最大レベルまたは最小レベルである、ステップ。
本出願のこの実施形態においては、ステップ402とステップ403との間に、論理的な順序は、存在しない。ステップ402は、ステップ403の前に実行され得、またはステップ403は、ステップ402の前に実行され得、またはステップ402とステップ403は、同時に実行され得る。これは、本明細書においては、限定されない。
本出願のこの実施形態においては、事前設定された初期ノイズ比率パラメータが、獲得される。初期ノイズ比率パラメータは、最小ノイズ量に対する最大ノイズ量の比率である。最大ノイズ量は、最大レベルにおける電気信号に対応するノイズ量であり、例えば、最大レベルは、1であり得る。最小ノイズ量は、最小レベルにおける電気信号に対応するノイズ量であり、例えば、最小レベルは、0であり得る。最大ノイズ量および最小ノイズ量は、事前決定された最大レベルにおける電気信号と、事前決定された最小レベルにおける電気信号とに基づいて、決定され得る。最大ノイズ量および最小ノイズ量が、決定された後、事前設定された初期ノイズ比率パラメータが、決定され得る。
本出願のこの実施形態においては、理想的な電気信号が、サンプリングされた電気信号の光変調振幅に基づいて、決定される。このケースにおいては、理想的な電気信号は、テスト対象のサンプリングされた電気信号と同じ光変調振幅(optical modulation amplitude、OMA)を有する仮想信号であり、理想的な電気信号のレベル振幅は、最大レベルまたは最小レベルであり得、すなわち、理想的な電気信号のレベル振幅は、最大レベルと最小レベルとの間のレベル値ではない。理想的な電気信号に対応する第2のノイズ量は、初期ノイズ比率パラメータと、理想的な電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得される。第2のノイズ量は、理想的な電気信号に対応するノイズ量であり、第2のノイズ量は、理想的な電気信号の最大許容可能ノイズ量である。
本出願のいくつかの実施形態においては、理想的な電気信号に対応する第2のノイズ量を、初期ノイズ比率パラメータと、理想的な電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得する、ステップ403は、
理想的な電気信号に対応する第2のノイズ量σ ideal_estimated を、以下の方式で、すなわち、
Figure 2022546405000079
によって、計算するステップであって、
yは、理想的な電気信号が配置されたサンプリング点において収集された、信号パワーを表し、Pthは、平均光パワーを表し、平均光パワーは、異なるレベル振幅における理想的な電気信号の光パワーの平均値であり、Mは、初期ノイズ比率パラメータを表し、BERtargetは、ビット誤り率しきい値であり、Qは、標準正規分布を有するテール関数を表す、ステップ
を含む。
具体的には、理想的な電気信号に対応する平均光パワーが、さらに決定される必要があり、平均光パワーは、異なるレベル振幅における理想的な電気信号の光パワーの平均値である。例えば、後続の実施形態においては、PthまたはPaveが、平均光パワーを表す。獲得された初期ノイズ比率パラメータと、理想的な電気信号のレベル振幅とに基づいて、理想的な電気信号に対応する第2のノイズ量σ ideal_estimated が、獲得され得、第2のノイズ量σ ideal_estimated は、送信機に対する後続の整合性テストのために、使用され得る。
本出願のこの実施形態においては、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量が、上述のステップ402を使用することによって、獲得され、理想的な電気信号に対応する第2のノイズ量が、上述のステップ403を使用することによって、獲得された後、第1のノイズ量および第2のノイズ量が、送信機に対する整合性テストを実行するために、使用され得る。TDECまたはTDECQテスト方法が、第1のノイズ量および第2のノイズ量を使用することによって、最終的な送信機整合性テスト結果を獲得するための、送信機に対する整合性テストを実行するために、使用され得る。
本出願のいくつかの実施形態においては、本出願のこの実施形態において提供される方法は、以下のステップをさらに含み得る。
D1.第1のノイズ量および第2のノイズ量を使用することによって、送信機および分散アイクロージャペナルティを計算するステップ。
第1のノイズ量および第2のノイズ量は、送信機に対する整合性テストを実行するために、使用される。例えば、TDECまたはTDECQテスト方法が、送信機に対する整合性テストを実行するために、使用され得る。後続の実施形態においては、TDECの計算が、例として、使用される。このケースにおいては、計算されたTDECの結果は、送信機整合性テスト結果として、使用され得る。
例えば、本出願のいくつかの実施形態においては、第1のノイズ量および第2のノイズ量を使用することによって、送信機および分散アイクロージャペナルティを計算する、ステップD1は、以下のステップを含む。
D11.送信機および分散アイクロージャペナルティTDECcalculatedを、以下の方式で、すなわち、
Figure 2022546405000080
によって、計算するステップであって、
σDUTは、第1のノイズ量を表し、σidealは、第2のノイズ量を表す、ステップ。
具体的には、送信機および分散アイクロージャペナルティは、TDECcalculatedとして表され得、送信機および分散アイクロージャペナルティTDECcalculatedは、ステップD11における上述の式を使用することによって、計算され得、計算されたTDEC結果は、送信機整合性テスト結果として、使用され得る。限定は、課されない。本出願のこの実施形態においては、送信機および分散アイクロージャペナルティTDECcalculatedを計算するための、ステップD11における、上述の式は、いかなる限定も課し得ず、送信機および分散アイクロージャペナルティTDECcalculatedは、ステップD11における上述の式の等価変形または等式変換に基づいて、計算され得る。
本出願のいくつかの実施形態においては、ステップD1またはD11が実行される実装シナリオにおいて、本出願のこの実施形態において提供される方法は、以下のステップをさらに含み得る。
E1.ビット誤り率しきい値が使用されるとき、サンプリングされた電気信号および理想的な電気信号にそれぞれ対応するノイズ量を獲得するステップ。
E2.送信機および分散アイクロージャペナルティとノイズ量との間の変更関係を、サンプリングされた電気信号および理想的な電気信号にそれぞれ対応し、ビット誤り率しきい値が使用されるときに獲得される、ノイズ量に基づいて、獲得するステップ。
E3.計算された送信機および分散アイクロージャペナルティTDECcalculatedを、以下の方式で、すなわち、
TDECactual=TDECcalculatedf(TDECactual,TDECcalculated
によって、変更するステップであって、
TDECactualは、変更された送信機および分散アイクロージャペナルティを表し、f(TDECactual,TDECcalculated)は、送信機および分散アイクロージャペナルティとノイズ量との間の変更関係を表す、ステップ。
具体的には、ノイズ分布に対する影響を評価するために、送信機および分散アイクロージャペナルティとノイズ量との間の変更関係が、サンプリングされた電気信号および理想的な電気信号とにそれぞれ対応し、ビット誤り率しきい値が使用されたときに獲得される、ノイズ量に基づいて、獲得される。例えば、送信機および分散アイクロージャペナルティとノイズ量との間の変更関係は、TDEC変更ルックアップテーブルであり得、ルックアップテーブルに基づいて、異なる変更値が、異なる送信機および分散アイクロージャペナルティTDECcalculatedに割り当てられる。
例えば、TDECテスト方法が、送信機に対する整合性テストを実行するために、使用され、感度(パワー)ペナルティが、TDECテスト方法を使用することによって、評価されることが可能となる。前方誤り訂正(forward error correction、FEC)ビット誤り率しきい値のケースにおいては、感度ペナルティは、テスト対象のサンプリングされた電気信号の許容可能な光パワー減衰と、理想的な電気信号の許容可能な光パワー減衰との間の差である。TDECテスト方法においては、信号の光パワー減衰は、ノイズを信号に追加することによって、シミュレートされる。PIN受信機については、総ノイズ量は、限定された熱ノイズのために、光パワーとともに変化しない。したがって、ノイズをn倍追加することは、光パワーをn倍引き下げることと等価である。この方式は、熱ノイズによる支配が優勢なPIN受信機に適用可能である。しかしながら、APD受信機においては、ノイズの追加は、光パワー減衰と等価ではない。APD受信機については、ショットノイズの影響のために、光パワーを引き下げることは、総ノイズ量も引き下げる。したがって、ノイズをn倍追加することは、光パワーをn倍引き下げることと等価ではない。したがって、本出願のこの実施形態においては、TDEC変更方法は、光パワー減衰とノイズ量追加との間の関係に基づいて、決定される必要がある。まず、2つの物理的な処理、すなわち、光パワー減衰とノイズ量追加は、数学モデルを使用することによって、別々に記述される。
信号y(t)が、ガウスノイズ分布のために、βDUTによって減衰させられるとき、以下の数学的モデル、すなわち、
Figure 2022546405000081
が、光パワー減衰モデルを表すために、使用され得、
σDUTは、システムにおける実際のノイズであり、βDUTは、信号減衰係数であり、fu(y)は、振幅がPaveよりも大きいサンプリング点における振幅分布であり、fl(y)は、振幅がPaveよりも小さいサンプリング点における振幅分布であり、Paveは、平均光パワーを表す。
σDUT_estimatedノイズが、信号y(t)に追加されるとき、以下の数学的モデル、すなわち
Figure 2022546405000082
が、ノイズ追加モデルを表すために、使用され得る。
上述の2つの式に基づいて、テスト対象のサンプリングされた電気信号については、光パワー減衰とノイズ量追加との間の関係は、以下の通り、すなわち、
βDUTσDUT=σDUT_estimated
であり、
σDUTは、サンプリングされた電気信号が受信された後に存在するノイズであり、βDUTは、サンプリングされた電気信号の信号減衰係数であり、σDUT_estimatedは、サンプリングされた電気信号の許容可能なノイズ量の推定値である。
理想的な電気信号については、光パワー減衰量とノイズ量追加との間の関係は、以下の通り、すなわち、
βidealσideal=σideal_estimated
であり、
σidealは、理想的な電気信号が受信された後に存在するノイズであり、βidealは、理想的な電気信号の信号減衰係数であり、σideal_estimatedは、理想的な電気信号の許容可能なノイズ量の推定値である。
したがって、実際のTDEC値は、以下の通り、すなわち、
Figure 2022546405000083
であり、
σDUTおよびσidealは、それぞれ、テスト対象のサンプリングされた電気信号および理想的な電気信号にそれぞれ対応し、FECビット誤りしきい値が1e-2のときに存在する、ノイズ量である。ビット誤りしきい値が、1e-2のとき、理想的な電気信号とテスト対象のサンプリングされた電気信号の光パワーは、異なるので、σDUTとσidealは、異なり、計算されたTDEC値は、
Figure 2022546405000084
の値を推定することによって、変更される必要がある。本出願のこの実施形態においては、
Figure 2022546405000085
の値は、ルックアップテーブルを使用することによって、推定される。ルックアップテーブルは、以下の表2によって示される。
Figure 2022546405000086

表において、
Figure 2022546405000087
は、TDECactualおよびTDECcalculatedに関連する。したがって、送信機および分散アイクロージャペナルティとノイズ量との間の変更関係は、f(TDECactual,TDECcalculated)として、表され得る。送信機および分散アイクロージャペナルティTDECcalculatedは、ステップE3における式を使用することによって、変更され得る。
上述の実施形態における例示的な説明から、サンプリングされた電気信号を獲得するために、送信機によって送信された光信号に対する波形サンプリングが、実行されることと、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量は、事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、サンプリングされた電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得され、サンプリングされた電気信号のレベル振幅は、最小レベルよりも大きく、最大レベルよりも小さく、初期ノイズ比率パラメータは、最小ノイズ量に対する最大ノイズ量の比率であり、最大ノイズ量は、最大レベルにおける電気信号に対応するノイズ量であり、最小ノイズ量は、最小レベルにおける電気信号に対応するノイズ量であり、第1のノイズ量は、最小ノイズ量よりも大きく、最大ノイズ量よりも小さい、ノイズ量であることと、理想的な電気信号に対応する第2のノイズ量が、初期ノイズ比率パラメータと、理想的な電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得され、理想的な電気信号は、サンプリングされた電気信号と同じ光変調振幅を有し、理想的な電気信号のレベル振幅は、最大レベルまたは最小レベルであり、第1のノイズ量および第2のノイズ量は、送信機に対する整合性テストを実行するために、使用されることとが、知られ得る。本出願のこの実施形態においては、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量が、事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、サンプリングされた電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得され得、決定された第1のノイズ量は、最小ノイズ量よりも大きく、最大ノイズ量よりも小さい、ノイズ量である。したがって、本出願のこの実施形態においては、異なるレベル振幅におけるサンプリングされた電気信号に対応するノイズ量は、異なり、すなわち、サンプリングされた電気信号のレベル振幅に対応するノイズ量が、獲得され得る。したがって、この解決策は、異なるタイプの受信機に適用可能である。送信機テストパラメータを使用することによって、送信機に対する整合性テストを実行する受信機のタイプは、本出願のこの実施形態においては、限定されない。
本出願の実施形態における上述の解決策をより良く理解し、実施するために、以下では、対応する適用シナリオの例を使用することによって、詳細な説明を提供する。
本出願のこの実施形態においては、受信機がTDECテスト方法を実行する例が、使用される。受信機内のオシロスコープが、サンプリングされた電気信号を収集した後、受信機は、サンプリングされた電気信号のレベル振幅、初期ノイズ比率パラメータ、および平均光パワーなどの、データを獲得し、その後、TDECを計算する。図6は、本出願の実施形態に従った、TDECを計算および変更することについてのフローチャートである。以下の手順が、主に含まれる。
S11.受信機が、等化パラメータを計算する。
等化パラメータは、等化器のタップ長およびタップ係数を含み得る。
S12.受信機が、ノイズ増強係数Ceqを計算する。
受信機は、ノイズ増強係数Ceqを、以下の方式で、すなわち、
Figure 2022546405000088
によって、計算し得、
N(f)は、ガウス白色ノイズのスペクトル分布であり、Heq(f)は、等化器の周波数領域表現である。
S13.受信機が、ルックアップテーブルを確立する。
例えば、上述の表1によって示されるルックアップテーブルが、確立される。
S14.受信機が、Mの値を変更する。
受信機は、上述の表1を使用することによって獲得される、第3のノイズ量および第4のノイズ量を使用することによって、初期ノイズ比率パラメータMを変更し得る。
例えば、レベル振幅とノイズに関連するルックアップテーブルは、等化パラメータに基づいて、確立され、Mの値が、変更され、
Figure 2022546405000089
である。
S15.受信機が、サンプリングされた電気信号の許容可能ノイズ量を計算する。
テスト対象の信号の許容可能ノイズ量σDUTが、計算され、以下の式が、成り立つように、ノイズが、テスト対象の信号に追加され(それは、σDUT_estimatedの値によって増やされ)、BERtargetは、システムによって許容されるビット誤り率しきい値、すなわち、
Figure 2022546405000090
である。
このケースにおいては、σDUT_estimatedは、σDUTである。
S16.受信機が、理想的な電気信号の許容可能ノイズ量を計算する。
理想的な電気信号の許容可能ノイズ量σidealが、計算され、以下の式が、成り立つように、ノイズが、理想的な電気信号に追加され(それは、σ ideal_estimated の値によって増やされ)、BERtargetは、システムによって許容されるビット誤り率しきい値、すなわち、
Figure 2022546405000091
である。
このケースにおいては、σ ideal_estimated は、σidealである。
S17.受信機が、TDECを計算する。
TDECcalculatedは、以下の方式で、すなわち、
Figure 2022546405000092
によって、計算される。
S18.受信機が、TDECを変更する。
例えば、変更されたTDECactualは、上述の表2に基づいて、計算され、すなわち、
TDECactual=TDECcalculatedf(TDECactual,TDECcalculated
である。
本出願のこの実施形態における例示的な説明から、APD受信機のシナリオにおいては、TDECを計算および変更するための解決策が、本出願のこの実施形態において、提案されていることが、知られ得る。この解決策は、APD受信機が使用されるシナリオ、例えば、アクセスネットワークまたは40km短距離光送信に適用され得る。
具体的には、本出願のこの実施形態においては、TDECについては、信号のノイズ耐性能力は、ノイズが信号に追加される方法に基づいて、評価される。したがって、本出願のこの実施形態においては、対応するノイズ量は、サンプリング点における電気信号のレベル振幅に基づいて、決定され、サンプリング点における電気信号に対応するノイズ量は、補間を通して、計算される。TDECテスト方法においては、ノイズを増強することに加えて、等化器は、APD受信機のノイズ分布にも影響する。本出願のこの実施形態においては、ルックアップテーブルを使用することによって、APD受信機のノイズ分布に対する等化器の影響を評価することが提案され、上述の表1によって示されるルックアップテーブルは、時間領域においてノイズを計算することによって、確立される。APD受信機においては、光パワーを引き下げることは、ノイズを追加することと等価ではない。本出願のこの実施形態においては、光パワー引き下げと、ノイズ追加との間の関係が、確立される。関係に基づいて、TDECを変更するための解決策が、提案される。変更されたTDECは、送信機の実際の性能を反映させるように、等化器が受信機において使用されたときの、ノイズに起因する信号の光パワー減衰をシミュレーションするために、使用されることが可能となる。
簡潔な説明のために、上述の方法実施形態は、一連のアクションの組み合わせとして表されていることに留意されたい。しかしながら、本出願に従って、いくつかのステップは、他の順序で、または同時に実行され得るので、本出願が、アクションの説明された順序に限定されないことを、当業者は、理解すべきである。本明細書において説明された実施形態は、すべて、実施形態に属し、含まれるアクションおよびモジュールは、本出願において、必ずしも必要とされないことを、当業者は、さらに理解すべきである。
本出願の実施形態における上述の解決策をより良く実施するために、以下では、上述の解決策を実施するように構成された、関連する装置をさらに提供する。
図7を参照する。本出願の実施形態において提供される、送信機テストパラメータを獲得するための装置700は、処理モジュール701を含み得る。
処理モジュールは、サンプリングされた電気信号を獲得するために、送信機によって送信された光信号に対する波形サンプリングを実行するように構成される。
処理モジュールは、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量を、事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、サンプリングされた電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得するように構成され、サンプリングされた電気信号のレベル振幅は、最小レベルよりも大きく、最大レベルよりも小さく、初期ノイズ比率パラメータは、最小ノイズ量に対する最大ノイズ量の比率であり、最大ノイズ量は、最大レベルにおける電気信号に対応するノイズ量であり、最小ノイズ量は、最小レベルにおける電気信号に対応するノイズ量であり、第1のノイズ量は、最小ノイズ量よりも大きく、最大ノイズ量よりも小さい、ノイズ量である。
処理モジュールは、理想的な電気信号に対応する第2のノイズ量を、初期ノイズ比率パラメータと、理想的な電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得するように構成され、理想的な電気信号は、サンプリングされた電気信号と同じ光変調振幅を有し、理想的な電気信号のレベル振幅は、最大レベルまたは最小レベルである。
第1のノイズ量および第2のノイズ量は、送信機に対する整合性テストを実行するために、使用される。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、サンプリングされた電気信号のレベル振幅が、最大レベルと最小レベルとの間にあると決定することと、第1のノイズ量を獲得するために、最大ノイズ量および最小ノイズ量を補間条件として使用し、サンプリングされた電気信号のレベル振幅に対する補間計算を、初期ノイズ比率パラメータに基づいて、実行することとを行うようにさらに構成される。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、事前設定されたサンプリング点におけるサンプリングされた電気信号の許容可能ノイズ量σGを獲得することと、最大レベルにおける電気信号に対応する最大ノイズσmaxを、以下の方式で、すなわち、σmax=MσGによって、決定することであって、Mは、初期ノイズ比率パラメータを表す、ことと、最小レベルにおける電気信号に対応する最小ノイズ量が、σGであると決定することと、N個のレベル値を獲得するために、最大レベルと最小レベルとの間における量子化を実行することであって、N個のレベル値は、すべて、最大レベルと最小レベルとの間にあり、Nは、正の整数である、ことと、事前設定された補間アルゴリズムに従って、N個のレベル値にそれぞれ対応するN個のノイズ量を計算することと、サンプリングされた電気信号のレベル振幅が、N個のレベル値のうちの第1のレベル値であると決定することと、第1のレベル値に対応する第1のノイズ量を、N個のレベル値とN個のノイズ量との間の対応に基づいて、獲得することとを行うようにさらに構成される。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、レベル振幅とノイズ量との間の対応を、事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、最大ノイズ量と、最小ノイズ量とに基づいて、獲得することであって、レベル振幅とノイズ量との間の対応は、最小レベルよりも大きく、最大レベルよりも小さい、各レベル振幅に対応するノイズ量を含む、ことと、第1のノイズ量を獲得するために、レベル振幅とノイズ量との間の対応を、サンプリングされた電気信号のレベル振幅を使用することによって探索することとを行うようにさらに構成される。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、サンプリングされた電気信号を獲得するために、光信号に対する波形サンプリングを実行した後、等化された電気信号を獲得するために、サンプリングされた電気信号に対する時間領域等化処理を、等化器を使用することによって、実行するようにさらに構成される。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、等化器に対応する等化パラメータを獲得することであって、等化パラメータは、等化器のタップ長と、等化器のタップ係数とを含む、ことと、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量を、サンプリングされた電気信号のレベル振幅と、等化パラメータと、初期ノイズ比率パラメータとに基づいて、獲得することとを行うようにさらに構成される。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応を、サンプリングされた電気信号のレベル振幅と、等化パラメータと、初期ノイズ比率パラメータとに基づいて、獲得することと、最大レベルにおける電気信号に対応する第3のノイズ量、および最小レベルにおける電気信号に対応する第4のノイズ量を、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応に基づいて、決定することと、変更されたノイズ比率パラメータを獲得するために、第3のノイズ量と、第4のノイズ量とに基づいて、初期ノイズ比率パラメータを変更することと、ノイズ増強係数を、等化パラメータに基づいて、獲得することであって、ノイズ増強係数は、等化器のノイズ増強度を表すために使用される、ことと、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量を、サンプリングされた電気信号のレベル振幅と、変更されたノイズ比率パラメータと、ノイズ増強係数と、平均光パワーとに基づいて、獲得することであって、平均光パワーは、異なるレベル振幅におけるサンプリングされた電気信号の光パワーの平均値である、こととを行うようにさらに構成される。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、等化された電気信号に対応する第1のノイズ量σDUT_estimatedを、以下の方式で、すなわち、
Figure 2022546405000093
によって、計算することであって、
yは、サンプリングされた電気信号が配置されたサンプリング点において収集された、信号パワーを表し、Pthは、平均光パワーを表し、fu(y)は、光パワーがPthよりも大きいサンプリング点における、振幅分布であり、fl(y)は、光パワーがPthよりも小さいサンプリング点における、振幅分布であり、M(y)は、変更されたノイズ比率パラメータを表し、Ceqは、ノイズ増強係数であり、BERtargetは、ビット誤り率しきい値であり、Qは、標準正規分布を有するテール関数を表す、ことを行うようにさらに構成される。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、等化器におけるP個のタップに対応する、P個の連続するサンプリング点を決定することであって、Pの値は、正の整数である、ことと、第nのサンプリング点にあり、等化後に存在する、ノイズ量noiseeq(n)を、以下の方式で、すなわち、
Figure 2022546405000094
によって、計算するステップであって、
Lは、等化器のタップ長を表し、heqは、等化器のタップ係数を表し、noise(n-m)は、第(n-m)のサンプリング点にあり、時間領域等化処理が実行される前に存在する、ノイズ量を表し、σaverageは、異なるレベル振幅における平均ノイズ量である、ことを行うようにさらに構成される。
処理モジュールは、W個のレベルを獲得するために、サンプリングされた電気信号のレベル振幅を量子化することであって、Wは、正の整数である、ことと、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応を、noiseeq(n)の計算方式に基づいて、獲得することであって、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応は、P個の連続するサンプリング点におけるレベル振幅に対応するWP個のノイズ量を含む、こととを行うようにさらに構成される。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、理想的な電気信号に対応する第2のノイズ量σ ideal_estimated を、以下の方式で、すなわち、
Figure 2022546405000095
によって、計算することであって、
yは、理想的な電気信号が配置されたサンプリング点において収集された、信号パワーを表し、Pthは、平均光パワーを表し、平均光パワーは、異なるレベル振幅における理想的な電気信号の光パワーの平均値であり、Mは、初期ノイズ比率パラメータを表し、BERtargetは、ビット誤り率しきい値であり、Qは、標準正規分布を有するテール関数を表す、ことを行うようにさらに構成される。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、第1のノイズ量および第2のノイズ量を使用することによって、送信機および分散アイクロージャペナルティを計算することを行うようにさらに構成される。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、送信機および分散アイクロージャペナルティTDECcalculatedを、以下の方式で、すなわち、
Figure 2022546405000096
によって、計算することであって、
σDUTは、第1のノイズ量を表し、σidealは、第2のノイズ量を表す、ことを行うようにさらに構成される。
本出願のいくつかの実施形態においては、処理モジュールは、ビット誤り率しきい値が使用されるとき、サンプリングされた電気信号および理想的な電気信号にそれぞれ対応するノイズ量を獲得することと、送信機および分散アイクロージャペナルティと、ノイズ量との間の変更関係を、サンプリングされた電気信号および理想的な電気信号にそれぞれ対応し、ビット誤り率しきい値が使用されるときに獲得される、ノイズ量に基づいて、獲得することと、計算された送信機および分散アイクロージャペナルティTDECcalculatedを、以下の方式で、すなわち、
TDECactual=TDECcalculatedf(TDECactual,TDECcalculated
によって、変更することであって、
TDECactualは、変更された送信機および分散アイクロージャペナルティを表し、f(TDECactual,TDECcalculated)は、送信機および分散アイクロージャペナルティとノイズ量との間の変更関係を表す、こととを行うようにさらに構成される。
上述の実施形態における例示的な説明から、サンプリングされた電気信号を獲得するために、送信機によって送信された光信号に対する波形サンプリングが、実行されることと、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量は、事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、サンプリングされた電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得され、サンプリングされた電気信号のレベル振幅は、最小レベルよりも大きく、最大レベルよりも小さく、初期ノイズ比率パラメータは、最小ノイズ量に対する最大ノイズ量の比率であり、最大ノイズ量は、最大レベルにおける電気信号に対応するノイズ量であり、最小ノイズ量は、最小レベルにおける電気信号に対応するノイズ量であり、第1のノイズ量は、最小ノイズ量よりも大きく、最大ノイズ量よりも小さい、ノイズ量であることと、理想的な電気信号に対応する第2のノイズ量が、初期ノイズ比率パラメータと、理想的な電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得され、理想的な電気信号は、サンプリングされた電気信号と同じ光変調振幅を有し、理想的な電気信号のレベル振幅は、最大レベルまたは最小レベルであり、第1のノイズ量および第2のノイズ量は、送信機に対する整合性テストを実行するために、使用されることとが、知られ得る。本出願のこの実施形態においては、サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量が、事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、サンプリングされた電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得され得、決定された第1のノイズ量は、最小ノイズ量よりも大きく、最大ノイズ量よりも小さい、ノイズ量である。したがって、本出願のこの実施形態においては、異なるレベル振幅におけるサンプリングされた電気信号に対応するノイズ量は、異なり、すなわち、サンプリングされた電気信号のレベル振幅に対応するノイズ量が、獲得され得る。したがって、この解決策は、送信機テストパラメータを獲得するための異なるタイプの装置に適用可能である。送信機テストパラメータを使用することによって、送信機に対する整合性テストを実行する、送信機テストパラメータを獲得するための装置のタイプは、本出願のこの実施形態においては、限定されない。
装置のモジュール/ユニット間およびそれらの実行処理間の情報交換などの内容は、本出願の方法実施形態と同じアイデアに基づいており、したがって、本出願の方法実施形態と同じ技術的効果をもたらすことに留意されたい。具体的な内容については、本出願の方法実施形態における上述の説明を参照されたい。詳細が、ここで再び説明されることはない。
本出願の実施形態は、コンピュータ記憶媒体をさらに提供する。コンピュータ記憶媒体は、プログラムを記憶し、プログラムの実行は、上述の方法実施形態において説明されたステップの一部または全部を含む。
以下では、本出願の実施形態において提供される、送信機テストパラメータを獲得するための別の装置について説明する。図8を参照する。送信機テストパラメータを獲得するための装置800は、
受信機801と、プロセッサ802と、メモリ803とを含む(送信機テストパラメータを獲得するための装置800内には、1つまたは複数のプロセッサ802が存在し得、図8においては、例として、1つのプロセッサが使用される)。本出願のいくつかの実施形態においては、受信機801と、プロセッサ802と、メモリ803は、バスを使用することによって、または別の方式で、接続され得る。図8においては、受信機801と、プロセッサ802と、メモリ803が、バスを使用することによって接続される例が、使用される。
メモリ803は、リードオンリメモリと、ランダムアクセスメモリとを含み、プロセッサ802に命令およびデータを提供し得る。メモリ803の一部は、不揮発性ランダムアクセスメモリ(non-volatile random access memory、NVRAM)をさらに含み得る。メモリ803は、オペレーティングシステムおよび動作命令、実行可能モジュールまたはデータ構造、そのサブセットまたはその拡張セットを記憶する。動作命令は、様々な動作を実施するための様々な動作命令であり得る。オペレーティングシステムは、様々な基本サービスを実施し、ハードウェアベースのタスクを処理するための、様々なシステムプログラムを含み得る。
プロセッサ802は、送信機テストパラメータを獲得するための装置の動作を制御し、プロセッサ802は、中央処理ユニット(central processing unit、CPU)と呼ばれることもある。具体的な適用においては、送信機テストパラメータを獲得するための装置のコンポーネントは、バスシステムを使用することによって、一緒に結合される。データバスに加えて、バスシステムは、電力バスと、制御バスと、ステータス信号バスとを含む。しかしながら、明確な説明のために、図における様々なバスは、バスシステムと呼ばれる。
本出願の実施形態において開示される方法は、プロセッサ802に適用され得、またはプロセッサ802によって実施され得る。プロセッサ802は、集積回路チップであり得、信号処理能力を有する。実装処理においては、上述の方法におけるステップは、プロセッサ802内のハードウェア集積論理回路を使用することによって、またはソフトウェアの形態の命令を使用することによって、実施され得る。プロセッサ802は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(digital signal processor、DSP)、特定用途向け集積回路(application-specific integrated circuit、ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(field-programmable gate array、FPGA)もしくは別のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートもしくはトランジスタ論理デバイス、または個別ハードウェアコンポーネントであり得る。プロセッサは、本出願の実施形態において開示される方法、ステップ、および論理ブロック図を実施または実行し得る。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであり得、またはプロセッサは、任意の従来のプロセッサなどであり得る。本出願の実施形態を参照して開示される方法のステップは、ハードウェア復号プロセッサによって、直接的に実行および遂行され得、または復号プロセッサにおけるハードウェアモジュールとソフトウェアモジュールとの組み合わせを使用することによって、実行および遂行され得る。ソフトウェアモジュールは、ランダムアクセスメモリ、フラッシュメモリ、リードオンリメモリ、プログラマブルリードオンリメモリ、電気的消去可能プログラマブルメモリ、またはレジスタなど、当技術分野における成熟した記憶媒体内に配置され得る。記憶媒体は、メモリ803内に配置され、プロセッサ802は、メモリ803内の情報を読み、プロセッサのハードウェアと組み合わせて、上述の方法におけるステップを遂行する。
受信機801は、送信機によって送信された光信号を受信し、送信機テストパラメータを獲得するための装置の関連する設定および機能制御に関連する信号入力を生成するように構成され得る。
本出願のこの実施形態においては、プロセッサ802は、送信機テストパラメータを獲得するための上述の方法を実行するように構成される。
別の可能な設計においては、送信機テストパラメータを獲得するための装置が、チップであり得るとき、チップは、処理ユニットと、通信ユニットとを含む。処理ユニットは、例えば、プロセッサであり得る。通信ユニットは、例えば、入力/出力インターフェース、ピン、または回路であり得る。処理ユニットは、装置内のチップが、上述の第1の態様のいずれかの実装に従って、無線通信方法を実行することを可能にするために、記憶ユニット内に記憶されたコンピュータ実行可能命令を実行し得る。任意選択で、記憶ユニットは、チップ内の記憶ユニット、例えば、レジスタもしくはバッファであり、または記憶ユニットは、代替として、チップ外にある、端末内の記憶ユニット、例えば、リードオンリメモリ(read-only memory、ROM)、静的情報および命令を記憶することができる別のタイプの静的記憶デバイス、もしくはランダムアクセスメモリ(random access memory、RAM)であり得る。
どこで言及されるプロセッサも、汎用中央処理ユニット、マイクロプロセッサ、ASIC、または送信機テストパラメータを獲得するための上述の方法のプログラム実行を制御するための1つもしくは複数の集積回路であり得る。
加えて、説明された装置実施形態は、単なる例であることに留意されたい。別個のパーツとして説明されたユニットは、物理的に別個であってよく、またはそうでなくてよく、ユニットとして表示されたパーツは、物理的なユニットであってよく、またはそうでなくてよく、すなわち、1つの場所に配置されてよく、または複数のネットワークユニット上に分散されてよい。いくつかまたはすべてのモジュールは、実施形態の解決策の目的を達成するための実際の必要に従って、選択され得る。加えて、本出願によって提供される装置実施形態の添付図面においては、モジュール間の接続関係は、モジュールが、互いに通信接続を有することを示し、それは、具体的には、1つまたは複数の通信バスまたは信号ケーブルとして、実施され得る。
上述の実装の説明に基づいて、当業者は、本出願が、必要な汎用ハードウェアと組み合わせて、ソフトウェアを使用することによって、実施され得、または確かに、専用集積回路、専用CPU、専用メモリ、もしくは専用コンポーネントなどを含む、専用ハードウェアを使用することによって、実施され得ることを、明確に理解することができる。一般に、コンピュータプログラムを使用することによって遂行されることが可能となる、いずれの機能も、対応するハードウェアを使用することによって、非常に容易に実施されることが可能となる。さらに、同じ機能を実施するために使用される、特定のハードウェア構造は、様々な形態、例えば、アナログ回路、デジタル回路、または専用回路などの形態をとり得る。しかしながら、本出願に関しては、ソフトウェアプログラム実装が、ほとんどのケースにおいて、より良好な実装である。そのような理解に基づいて、本出願の技術的解決策は、基本的に、または先行技術に寄与する部分は、ソフトウェア製品の形態で実施され得る。ソフトウェア製品は、コンピュータのフロッピディスク、USBフラッシュドライブ、リムーバブルハードディスク、ROM、RAM、磁気ディスク、光ディスクなどの、可読記憶媒体内に記憶され、(パーソナルコンピュータ、サーバ、またはネットワークデバイスなどであり得る)コンピュータデバイスに、本出願の実施形態における方法を実行するように指示するための、いくつかの命令を含む。
上述の実施形態の全部または一部は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組み合わせを使用することによって、実施され得る。ソフトウェアが、実装のために使用されるとき、実施形態の全部または一部は、コンピュータプログラム製品の形態で実施され得る。
コンピュータプログラム製品は、1つまたは複数のコンピュータ命令を含む。コンピュータプログラム命令がコンピュータ上にロードされて、実行されたとき、本出願の実施形態に従った手順または機能の全部または一部が、生成される。コンピュータは、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、コンピュータネットワーク、または別のプログラマブル装置であり得る。コンピュータ命令は、コンピュータ可読記憶媒体内に記憶され得、またはコンピュータ可読記憶媒体から別のコンピュータ可読記憶媒体に送信され得る。例えば、コンピュータ命令は、有線方式(例えば、同軸ケーブル、光ファイバ、もしくはデジタル加入者線(DSL))、または無線方式(例えば、赤外線、無線、もしくはマイクロ波)で、ウェブサイト、コンピュータ、サーバ、またはデータセンタから、別のウェブサイト、コンピュータ、サーバ、またはデータセンタに送信され得る。コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータによってアクセス可能な任意の使用可能な媒体、またはデータ記憶デバイス、例えば、1つもしくは複数の使用可能な媒体を統合した、サーバもしくはデータセンタであり得る。使用可能な媒体は、磁気媒体(例えば、フロッピディスク、ハードディスク、もしくは磁気テープ)、光媒体(例えば、DVD)、または半導体媒体(例えば、ソリッドステートドライブ(solid state drive、SSD))などであり得る。

Claims (23)

  1. 送信機テストパラメータを獲得するための方法であって、
    サンプリングされた電気信号を獲得するために、送信機によって送信された光信号に対する波形サンプリングを実行するステップと、
    前記サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量を、事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、前記サンプリングされた電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得するステップであって、前記サンプリングされた電気信号の前記レベル振幅は、最小レベルより大きく、最大レベルよりも小さく、前記初期ノイズ比率パラメータは、最小ノイズ量に対する最大ノイズ量の比率であり、前記最大ノイズ量は、前記最大レベルにおける電気信号に対応するノイズ量であり、前記最小ノイズ量は、前記最小レベルにおける電気信号に対応するノイズ量であり、前記第1のノイズ量は、前記最小ノイズ量よりも大きく、前記最大ノイズ量よりも小さい、ノイズ量である、ステップと、
    理想的な電気信号に対応する第2のノイズ量を、前記初期ノイズ比率パラメータと、前記理想的な電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得するステップであって、前記理想的な電気信号は、前記サンプリングされた電気信号と同じ光変調振幅を有し、前記理想的な電気信号の前記レベル振幅は、前記最大レベルまたは前記最小レベルである、ステップと
    を含み、
    前記第1のノイズ量および前記第2のノイズ量は、前記送信機に対する整合性テストを実行するために使用される、
    方法。
  2. 前記サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量を、事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、前記サンプリングされた電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得する前記ステップは、
    前記サンプリングされた電気信号の前記レベル振幅が、前記最大レベルと前記最小レベルとの間にあると決定するステップと、
    前記第1のノイズ量を獲得するために、前記最大ノイズ量および前記最小ノイズ量を補間条件として使用し、前記サンプリングされた電気信号の前記レベル振幅に対する補間計算を、前記初期ノイズ比率パラメータに基づいて、実行するステップと
    を含む請求項1に記載の方法。
  3. 前記第1のノイズ量を獲得するために、前記最大ノイズ量および前記最小ノイズ量を補間条件として使用し、前記サンプリングされた電気信号の前記レベル振幅に対する補間計算を、前記初期ノイズ比率パラメータに基づいて、実行する前記ステップは、
    事前設定されたサンプリング点における前記サンプリングされた電気信号に対応する許容可能ノイズ量σGを獲得するステップと、
    前記最大レベルにおける前記電気信号に対応する最大ノイズσmaxを、以下の方式で、すなわち、
    σmax=MσG
    によって、決定するステップであって、Mは、前記初期ノイズ比率パラメータを表す、ステップと、
    前記最小レベルにおける前記電気信号に対応する前記最小ノイズ量が、σGであると決定するステップと、
    N個のレベル値を獲得するために、前記最大レベルと前記最小レベルとの間における量子化を実行するステップであって、前記N個のレベル値は、すべて、前記最大レベルと前記最小レベルとの間にあり、Nは、正の整数である、ステップと、
    事前設定された補間アルゴリズムに従って、前記N個のレベル値にそれぞれ対応するN個のノイズ量を計算するステップと、
    前記サンプリングされた電気信号の前記レベル振幅が、前記N個のレベル値のうちの第1のレベル値であると決定するステップと、
    前記第1のレベル値に対応する第1のノイズ量を、前記N個のレベル値と前記N個のノイズ量との間の対応に基づいて、獲得するステップと
    を含む請求項2に記載の方法。
  4. 前記サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量を、事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、前記サンプリングされた電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得する前記ステップは、
    レベル振幅とノイズ量との間の対応を、前記事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、前記最大ノイズ量と、前記最小ノイズ量とに基づいて、獲得するステップであって、レベル振幅とノイズ量との間の前記対応は、前記最小レベルよりも大きく、前記最大レベルよりも小さい、各レベル振幅に対応するノイズ量を含む、ステップと、
    前記第1のノイズ量を獲得するために、前記サンプリングされた電気信号の前記レベル振幅を使用することによってレベル振幅とノイズ量との間の前記対応を探索するステップと
    を含む請求項1に記載の方法。
  5. サンプリングされた電気信号を獲得するために、送信機によって送信された光信号に対する波形サンプリングを実行する前記ステップの後、前記方法は、
    等化された電気信号を獲得するために、等化器を使用することによって、前記サンプリングされた電気信号に対する時間領域等化処理を実行するステップ
    をさらに含む、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の方法。
  6. 前記サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量を、事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、前記サンプリングされた電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得する前記ステップは、
    前記等化器に対応する等化パラメータを獲得するステップであって、前記等化パラメータは、前記等化器のタップ長と、前記等化器のタップ係数とを含む、ステップと、
    前記等化された電気信号に対応する第1のノイズ量を、前記サンプリングされた電気信号の前記レベル振幅と、前記等化パラメータと、前記初期ノイズ比率パラメータとに基づいて、獲得するステップと
    を含む請求項5に記載の方法。
  7. 前記等化された電気信号に対応する第1のノイズ量を、前記サンプリングされた電気信号の前記レベル振幅と、前記等化パラメータと、前記初期ノイズ比率パラメータとに基づいて、獲得する前記ステップは、
    連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応を、前記サンプリングされた電気信号の前記レベル振幅と、前記等化パラメータと、前記初期ノイズ比率パラメータとに基づいて、獲得するステップと、
    前記最大レベルにおける前記電気信号に対応する第3のノイズ量、および前記最小レベルにおける前記電気信号に対応する第4のノイズ量を、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の前記対応に基づいて、決定するステップと、
    変更されたノイズ比率パラメータを獲得するために、前記初期ノイズ比率パラメータを、前記第3のノイズ量と、前記第4のノイズ量とに基づいて、変更するステップと、
    ノイズ増強係数を、前記等化パラメータに基づいて、獲得するステップであって、前記ノイズ増強係数は、前記等化器のノイズ増強度を表すために使用される、ステップと、
    前記等化された電気信号に対応する前記第1のノイズ量を、前記サンプリングされた電気信号の前記レベル振幅と、前記変更されたノイズ比率パラメータと、前記ノイズ増強係数と、平均光パワーとに基づいて、獲得するステップであって、前記平均光パワーは、異なるレベル振幅における前記サンプリングされた電気信号の光パワーの平均値である、ステップと
    を含む請求項6に記載の方法。
  8. 前記等化された電気信号に対応する前記第1のノイズ量を、前記サンプリングされた電気信号の前記レベル振幅と、前記変更されたノイズ比率パラメータと、前記ノイズ増強係数と、平均光パワーとに基づいて、獲得する前記ステップは、
    前記等化された電気信号に対応する第1のノイズ量σDUT_estimatedを、以下の方式で、すなわち、
    Figure 2022546405000046
    によって、計算するステップであって、
    yは、前記サンプリングされた電気信号が配置されたサンプリング点において収集された、信号パワーを表し、Pthは、前記平均光パワーを表し、fu(y)は、光パワーがPthよりも大きいサンプリング点における、振幅分布であり、fl(y)は、光パワーがPthよりも小さいサンプリング点における、振幅分布であり、M(y)は、前記変更されたノイズ比率パラメータを表し、Ceqは、前記ノイズ増強係数であり、BERtargetは、ビット誤り率しきい値であり、Qは、標準正規分布を有するテール関数を表す、ステップ
    を含む請求項7に記載の方法。
  9. 連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応を、前記等化パラメータに基づいて、獲得する前記ステップは、
    前記等化器におけるP個のタップに対応する、P個の連続するサンプリング点を決定するステップであって、Pの値は、正の整数である、ステップと、
    第nのサンプリング点にあり、等化後に存在する、ノイズ量noiseeq(n)を、以下の方式で、すなわち、
    Figure 2022546405000047
    によって、計算するステップであって、
    Lは、前記等化器の前記タップ長を表し、heqは、前記等化器の前記タップ係数を表し、noise(n-m)は、第(n-m)のサンプリング点にあり、時間領域等化処理が実行される前に存在する、ノイズ量を表し、σaverageは、異なるレベル振幅における平均ノイズ量である、ステップと、
    W個のレベルを獲得するために、前記サンプリングされた電気信号の前記レベル振幅を量子化するステップであって、Wは、正の整数である、ステップと、
    連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の前記対応を、noiseeq(n)の前記計算方式に基づいて、獲得するステップであって、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の前記対応は、前記P個の連続するサンプリング点におけるレベル振幅に対応するWP個のノイズ量を含む、ステップと
    を含む請求項7に記載の方法。
  10. 理想的な電気信号に対応する第2のノイズ量を、前記初期ノイズ比率パラメータと、前記理想的な電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得する前記ステップは、
    前記理想的な電気信号に対応する前記第2のノイズ量
    Figure 2022546405000048
    を、以下の方式で、すなわち、
    Figure 2022546405000049
    によって、計算するステップであって、
    yは、前記理想的な電気信号が配置されたサンプリング点において収集された、信号パワーを表し、Pthは、平均光パワーを表し、前記平均光パワーは、異なるレベル振幅における前記理想的な電気信号の光パワーの平均値であり、Mは、前記初期ノイズ比率パラメータを表し、BERtargetは、ビット誤り率しきい値であり、Qは、標準正規分布を有するテール関数を表す、ステップ
    を含む請求項1乃至7のいずれか一項に記載の方法。
  11. 前記方法は、
    前記第1のノイズ量および前記第2のノイズ量を使用することによって、送信機および分散アイクロージャペナルティを計算するステップ
    をさらに含む請求項1乃至10のいずれか一項に記載の方法。
  12. 前記第1のノイズ量および前記第2のノイズ量を使用することによって、送信機および分散アイクロージャペナルティを計算する前記ステップは、
    前記送信機および分散アイクロージャペナルティTDECcalculatedを、以下の方式で、すなわち、
    Figure 2022546405000050
    によって、計算するステップであって、
    σDUTは、前記第1のノイズ量を表し、σidealは、前記第2のノイズ量を表す、ステップ
    を含む請求項11に記載の方法。
  13. 前記方法は、
    前記ビット誤り率しきい値が使用されるとき、前記サンプリングされた電気信号および前記理想的な電気信号にそれぞれ対応するノイズ量を獲得するステップと、
    送信機および分散アイクロージャペナルティとノイズ量との間の変更関係を、前記サンプリングされた電気信号および前記理想的な電気信号にそれぞれ対応し、前記ビット誤り率しきい値が使用されるときに獲得される、前記ノイズ量に基づいて、獲得するステップと、
    前記計算された送信機および分散アイクロージャペナルティTDECcalculatedを、以下の方式で、すなわち、
    TDECactual=TDECcalculatedf(TDECactual,TDECcalculated
    によって、変更するステップであって、
    TDECactualは、変更された送信機および分散アイクロージャペナルティを表し、f(TDECactual,TDECcalculated)は、送信機および分散アイクロージャペナルティとノイズ量との間の前記変更関係を表す、ステップと
    をさらに含む請求項11または12に記載の方法。
  14. 送信機テストパラメータを獲得するための装置であって、
    サンプリングされた電気信号を獲得するために、送信機によって送信された光信号に対する波形サンプリングを実行するように構成された、処理モジュール
    を備え、
    前記処理モジュールは、前記サンプリングされた電気信号に対応する第1のノイズ量を、事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、前記サンプリングされた電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得するように構成され、前記サンプリングされた電気信号の前記レベル振幅は、最小レベルよりも大きく、最大レベルよりも小さく、前記初期ノイズ比率パラメータは、最小ノイズ量に対する最大ノイズ量の比率であり、前記最大ノイズ量は、前記最大レベルにおける電気信号に対応するノイズ量であり、前記最小ノイズ量は、前記最小レベルにおける電気信号に対応するノイズ量であり、前記第1のノイズ量は、前記最小ノイズ量よりも大きく、前記最大ノイズ量よりも小さい、ノイズ量であり、
    前記処理モジュールは、理想的な電気信号に対応する第2のノイズ量を、前記初期ノイズ比率パラメータと、前記理想的な電気信号のレベル振幅とに基づいて、獲得するように構成され、前記理想的な電気信号は、前記サンプリングされた電気信号と同じ光変調振幅を有し、前記理想的な電気信号の前記レベル振幅は、前記最大レベルまたは前記最小レベルであり、
    前記第1のノイズ量および前記第2のノイズ量は、前記送信機に対する整合性テストを実行するために、使用される、
    装置。
  15. 前記処理モジュールは、前記サンプリングされた電気信号の前記レベル振幅が、前記最大レベルと前記最小レベルとの間にあると決定することと、前記第1のノイズ量を獲得するために、前記最大ノイズ量および前記最小ノイズ量を補間条件として使用し、前記サンプリングされた電気信号の前記レベル振幅に対する補間計算を、前記初期ノイズ比率パラメータに基づいて、実行することとを行うようにさらに構成される請求項14に記載の送信機テストパラメータを獲得するための装置。
  16. 前記処理モジュールは、事前設定されたサンプリング点における前記サンプリングされた電気信号の許容可能ノイズ量σGを獲得することと、前記最大レベルにおける前記電気信号に対応する最大ノイズσmaxを、以下の方式で、すなわち、σmax=MσGによって、決定することであって、Mは、前記初期ノイズ比率パラメータを表す、ことと、前記最小レベルにおける前記電気信号に対応する前記最小ノイズ量が、σGであると決定することと、N個のレベル値を獲得するために、前記最大レベルと前記最小レベルとの間における量子化を実行することであって、前記N個のレベル値は、すべて、前記最大レベルと前記最小レベルとの間にあり、Nは、正の整数である、ことと、事前設定された補間アルゴリズムに従って、前記N個のレベル値にそれぞれ対応するN個のノイズ量を計算することと、前記サンプリングされた電気信号の前記レベル振幅が、前記N個のレベル値のうちの第1のレベル値であると決定することと、前記第1のレベル値に対応する第1のノイズ量を、前記N個のレベル値と前記N個のノイズ量との間の対応に基づいて、獲得することとを行うようにさらに構成される請求項15に記載の送信機テストパラメータを獲得するための装置。
  17. 前記処理モジュールは、レベル振幅とノイズ量との間の対応を、前記事前設定された初期ノイズ比率パラメータと、前記最大ノイズ量と、前記最小ノイズ量とに基づいて、獲得することであって、レベル振幅とノイズ量との間の前記対応は、前記最小レベルよりも大きく、前記最大レベルよりも小さい、各レベル振幅に対応するノイズ量を含む、ことと、前記第1のノイズ量を獲得するために、前記サンプリングされた電気信号の前記レベル振幅を使用することによって、レベル振幅とノイズ量との間の前記対応を探索することとを行うようにさらに構成される請求項14に記載の送信機テストパラメータを獲得するための装置。
  18. 前記処理モジュールは、前記サンプリングされた電気信号を獲得するために、前記光信号に対する波形サンプリングを実行した後、等化された電気信号を獲得するために、等化器を使用することによって、前記サンプリングされた電気信号に対する時間領域等化処理を実行するようにさらに構成される、請求項14乃至17のいずれか一項に記載の送信機テストパラメータを獲得するための装置。
  19. 前記処理モジュールは、前記等化器に対応する等化パラメータを獲得することであって、前記等化パラメータは、前記等化器のタップ長と、前記等化器のタップ係数とを含む、ことと、前記等化された電気信号に対応する第1のノイズ量を、前記サンプリングされた電気信号の前記レベル振幅と、前記等化パラメータと、前記初期ノイズ比率パラメータとに基づいて、獲得することとを行うようにさらに構成される請求項18に記載の送信機テストパラメータを獲得するための装置。
  20. 前記処理モジュールは、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の対応を、前記サンプリングされた電気信号の前記レベル振幅と、前記等化パラメータと、前記初期ノイズ比率パラメータとに基づいて、獲得することと、前記最大レベルにおける前記電気信号に対応する第3のノイズ量、および前記最小レベルにおける前記電気信号に対応する第4のノイズ量を、連続するサンプリング点におけるレベル振幅とノイズ量との間の前記対応に基づいて、決定することと、変更されたノイズ比率パラメータを獲得するために、前記初期ノイズ比率パラメータを、前記第3のノイズ量と、前記第4のノイズ量とに基づいて、変更することと、ノイズ増強係数を、前記等化パラメータに基づいて、獲得することであって、前記ノイズ増強係数は、前記等化器のノイズ増強度を表すために使用される、ことと、前記等化された電気信号に対応する前記第1のノイズ量を、前記サンプリングされた電気信号の前記レベル振幅と、前記変更されたノイズ比率パラメータと、前記ノイズ増強係数と、平均光パワーとに基づいて、獲得することであって、前記平均光パワーは、異なるレベル振幅における前記サンプリングされた電気信号の光パワーの平均値である、こととを行うようにさらに構成される請求項19に記載の送信機テストパラメータを獲得するための装置。
  21. 送信機テストパラメータを獲得するための装置であって、送信機テストパラメータを獲得するための前記装置は、プロセッサと、メモリとを備え、前記プロセッサと前記メモリは、互いに通信し、
    前記メモリは、命令を記憶するように構成され、
    前記プロセッサは、請求項1乃至13のいずれか一項に記載の方法を実行するために、前記メモリ内の前記命令を実行するように構成される、
    送信機テストパラメータを獲得するための装置。
  22. 命令を含むコンピュータ可読記憶媒体であって、前記命令がコンピュータ上において動作させられたとき、前記コンピュータは、請求項1乃至13のいずれか一項に記載の方法を実行することを可能にされる、コンピュータ可読記憶媒体。
  23. 命令を含むコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータプログラム製品がコンピュータ上において動作したとき、前記コンピュータは、請求項1乃至13のいずれか一項に記載の方法を実行することを可能にされる、コンピュータプログラム製品。
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