JP4652438B2 - 光ファイバリンク、光ファイバリンクで用いられるトランシーバ、および光ファイバリンクとトランシーバを設計し構築する方法 - Google Patents
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Description
PLE or DFE=<1/[|H(f)|2+(SZ(f)/SA(f))]>A or G (式1)
によって与えられことが知られ、式中、SA(f)はNRZデータの電力スペクトルであり、SZ(f)は雑音のパワースペクトルであり、H(f)はチャンネル、送信器および受信器の折り返し周波数応答であり、<>Aは算術平均を表現し、LEに適用され、<>Gは幾何平均を表現し、DFEに適用される。データと雑音は、直交、平均ゼロ、広義定常、ランダムプロセスであると仮定されている。PLE or DFEは、等化器が入力で雑音を増幅する利得係数にほぼ等しいので、雑音強調係数とも呼ばれる。
PLZFE=<1/|H(f)|2>A (式2)
として表現することが可能である。ゼロフォーシング等化器が存在するために、チャンネルはこのチャンネルの折り返し周波数応答中にヌルを有するべきでない。さらに、深いノッチがチャンネルに存在するならば、LZFEは受け入れられない大きなパワーペナルティを被ることがある。従って、簡単な式が使用できるようにするため、低帯域幅送信器と受信器の合成応答は、ナイキスト周波数帯域中にヌルまたは深いノッチを有するべきでない。従って、図1にブロック5によって表現されているプロセスの一部として、アナログ送信路、長さの短い選択されたファイバ(例えば、2メートル)、およびアナログ受信路を含むチャンネルの周波数応答は、ナイキスト周波数帯域中にヌルまたは深いノッチが存在しないことを保証するために、設計または特徴付けの間に試験されるべきである。その上、高帯域幅ファイバ、および/または、ファイバがナイキスト帯域幅にノッチまたはヌルを持ち込まないように十分に短いリンク長を使用することは、簡単な等化回路が受信器で、または送信器および受信器で用いられるために適することを保証する。
|HPD(f)|2=(SB(f)/SA(f))|H(f)|2 (式3)
によって与えられる。項SB(f)はランダムなプリディストーション処理されたNRZデータのパワースペクトルに対応する。プリディストーション処理されたNRZデータに起因した受信器でのパワーペナルティは、式2の|H(f)|2に関する式3から|HPD(f)|2を減算することにより計算され得る。従って、送信プリディストーションがチャンネル応答にほぼ適合しているならば、送信プリディストーションは必要とされる受信等化の量を削減する。チャンネルによく適合しているプリディストーションを用いると、受信等化に起因したペナルティは、図2に示された図によって明らかにされているように、元のNRZ信号の電力と比較すると、プリディストーションに起因して送信されたおよそ余分な電力の量ずつ削減される。従って、雑音増強は送信プリディストーションを使用することにより削減される。送信器で実行されるプリディストーションは、典型的に、より詳細に後述されるように、シーケンス成形、または送信パルス成形である。
Claims (12)
- 第1の光ファイバおよび第2の光ファイバの両端に光学的に結合されている少なくとも第1のトランシーバと第2のトランシーバとをそれぞれ含むように設計され、特定のデータレートを有することが意図されている光ファイバリンクを設計する方法であって、
前記光ファイバ自体が前記光ファイバリンクのデータレートの制限要因ではないことを保証するために、前記光ファイバリンクに意図されている前記特定のデータレートに対し十分な光帯域幅を有するタイプかどうかに少なくとも基づいて、前記光ファイバリンクで使用されるべき前記第1及び第2の光ファイバのタイプを選択するステップと、
当該選択されたタイプの光ファイバのEMB(Effective Modal Bandwidth)及び前記特定のデータレートを用い、所定の係数を乗算した前記特定のデータレートによる前記EMBの除算に少なくとも基づいて、前記第1及び第2のトランシーバが結合される前記第1及び第2の光ファイバの長さを決定するステップと、
前記第1のトランシーバにおける第1の送信器及び第1の受信器と前記第2のトランシーバにおける第2の送信器及び第2の受信器とに関し、
前記送信器を構築する過程の一部として、前記送信器で使用されるべきレーザーのタイプを、前記光ファイバリンクに等化が適用されていない場合に使用される高いデータレートのレーザーに匹敵する相対強度雑音(RIN)を有し且つ前記特定のデータレートよりも低いデータレートが規定されることに少なくとも基づいて選択し、当該選択されたタイプのレーザーと、駆動信号を前記選択されたタイプのレーザーに供給するレーザードライバとを前記送信器に備える過程を含み、
前記送信器及び前記受信器を構築する過程の一部として、前記受信器で使用する受信等化器を適応等化器とし、当該適応等化器とした受信等化器を前記受信器に対し備える過程、及び、前記送信器に対しプリディストーション等化器タイプの送信等化器を備える過程、のいずれか一方又は両方を含む、ステップと、
を含み、
前記適応等化器とした受信等化器は、入力に対するアンチエイリアシングフィルタと、該フィルタの出力に対する遅延線要素と、該遅延線要素の出力を受けて誤差信号を生成する誤差信号発生回路と、前記誤差信号に基づいて前記遅延線要素の制御信号を生成する等化器制御回路と、を含んで構成され、
該受信等化器は、当該受信等化器によって実行される等化プロセスを制御する適応等化アルゴリズムを実行し、該適応等化アルゴリズムに従って、所定のデューティサイクルに基づいたバーストモードで動作し、
前記所定のデューティサイクルは、前記誤差信号発生回路が新しい誤差信号を発生する第1の期間と、前記誤差信号発生回路が新しい誤差信号を発生しない第2の期間と、を含む、
方法。 - 前記送信器が複数のレーザーを備え且つ該レーザーによる光信号をそれぞれ受信する複数のフォトダイオードを前記受信器が備えて、前記光ファイバリンクが並列光チャンネルを有する場合に、前記誤差信号が、前記受信器のすべての前記光チャンネルの等化を制御するために使用される、請求項1に記載の方法。
- 前記所定の係数を乗算した前記特定のデータレートにより前記EMBを除算して得られた長さの半分以下の長さに、前記光ファイバの長さを決定する、請求項1記載の方法。
- 前記第1及び第2の送信器用に選択するレーザーとして、前記特定のデータレートに等しいデータレートを有するように規定されたレーザーのRINにほぼ等しいRINを有するタイプを選択する、請求項1に記載の方法。
- 前記第1及び第2の送信器用に選択するレーザーとして、前記特定のデータレートに等しいデータレートを有するように規定されたレーザーのRIN以下であるRINを有するタイプを選択する、請求項1に記載の方法。
- 前記第1及び第2の送信器用に選択するレーザーのデータレートに対し、前記特定のデータレートが少なくとも2倍高い、請求項1に記載の方法。
- 特定のデータレートを有する光ファイバリンクを構築する方法であって、
第1のトランシーバの送信器と第2のトランシーバの受信器を構築するステップであって、
前記送信器を構築する過程の一部として、前記送信器で使用されるべきレーザーのタイプを、前記光ファイバリンクに等化が適用されていない場合に使用される高いデータレートのレーザーに匹敵する相対強度雑音(RIN)を有し且つ前記特定のデータレートよりも低いデータレートが規定されることに少なくとも基づいて選択し、当該選択されたタイプのレーザーと、駆動信号を前記選択されたタイプのレーザーに供給するレーザードライバとを前記送信器に備える過程を含み、
前記送信器及び前記受信器を構築する過程の一部として、前記受信器で使用する受信等化器を適応等化器とし、当該適応等化器とした受信等化器を前記受信器に対し備える過程、及び、前記送信器に対しプリディストーション等化器タイプの送信等化器を備える過程、のいずれか一方又は両方を含む、ステップと、
光ファイバの両端を、前記第1のトランシーバの送信器と前記第2のトランシーバの受信器とにそれぞれ光学的に結合するステップであって、
前記光ファイバ自体が前記光ファイバリンクのデータレートの制限要因にならないことを保証するために、前記光ファイバリンクに意図されている前記特定のデータレートに対し十分な光帯域幅を有するタイプかどうかに少なくとも基づいて、前記光ファイバリンクで使用されるべき前記光ファイバのタイプを選択する過程、
当該選択されたタイプの光ファイバのEMB(Effective Modal Bandwidth)及び前記特定のデータレートを用い、所定の係数を乗算した前記特定のデータレートによる前記EMBの除算に少なくとも基づいて、前記光ファイバの長さを決定する過程、を含むステップと、
を含み、
前記適応等化器とした受信等化器は、入力に対するアンチエイリアシングフィルタと、該フィルタの出力に対する遅延線要素と、該遅延線要素の出力を受けて誤差信号を生成する誤差信号発生回路と、前記誤差信号に基づいて前記遅延線要素の制御信号を生成する等化器制御回路と、を含んで構成され、
該受信等化器は、当該受信等化器によって実行される等化プロセスを制御する適応等化アルゴリズムを実行し、該適応等化アルゴリズムに従って、所定のデューティサイクルに基づいたバーストモードで動作し、
前記所定のデューティサイクルは、前記誤差信号発生回路が新しい誤差信号を発生する第1の期間と、前記誤差信号発生回路が新しい誤差信号を発生しない第2の期間と、を含む、
方法。 - 前記送信器が複数のレーザーを備え且つ該レーザーによる光信号をそれぞれ受信する複数のフォトダイオードを前記受信器が備えて、前記光ファイバリンクが並列光チャンネルを有する場合に、前記誤差信号が、前記受信器のすべての前記光チャンネルの等化を制御するために使用される、請求項7に記載の方法。
- 前記所定の係数を乗算した前記特定のデータレートにより前記EMBを除算して得られた長さの半分以下の長さに、前記光ファイバの長さを決定する、請求項7記載の方法。
- 前記送信器用に選択するレーザーとして、前記特定のデータレートに等しいデータレートを有するように規定されたレーザーのRINにほぼ等しいRINを有するタイプを選択する、請求項7に記載の方法。
- 前記送信器用に選択するレーザーとして、前記特定のデータレートに等しいデータレートを有するように規定されたレーザーのRIN以下であるRINを有するタイプを選択する、請求項7に記載の方法。
- 前記送信器用に選択するレーザーのデータレートに対し、前記特定のデータレートが少なくとも2倍高い、請求項7に記載の方法。
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