JP4933504B2 - 干渉低減送信方法及び干渉低減送信装置 - Google Patents

Description

本発明は、本発明は、光通信において、波長分散により生じる信号の遅延を補償する干渉低減送信方法及び干渉低減送信装置に関する。

従来、光通信において、波長分散による光信号の到来時間差が干渉を生じ大きな問題となっている。このような問題に対し、光通信の伝搬路である光ファイバによって生じる波長分散による信号の遅延を、逆特性を持つ分散補償ファイバを用いることによって補償するという技術が提案されていた（非特許文献１参照）。
「次世代超高速光通信技術 −光デバイス開発への技術的課題と克服策−」，第１版，株式会社技術情報協会，２００３年６月２７日，ｐ．１１２〜ｐ．１１８

しかしながら、上述した従来の技術によれば、光の通信経路ごとに最適な分散補償ファイバを設置する必要があり、経路の変更などの柔軟なネットワーク設計の妨げとなるという問題が生じていた。

上記事情に鑑み、本発明は、波長分散や周波数依存の回路特性により生じる干渉電力を低減させる装置を提供することを目的としている。

［１］上記の課題を解決するため、本発明の一態様は、光通信における干渉低減送信方法であって、送信信号に変調を行い、ある時間区間の変調信号を２個以上のブロックに振り分ける変調・分割ステップと、分割された信号の前後に０信号を付加する０付加ステップと、０を付加された信号に対し、フーリエ変換を行い、周波数領域の信号に変換を行うフーリエ変換ステップと、光ファイバで伝搬する距離と光ファイバの種類と光の波長の情報によって、光ファイバにより生じる波長分散効果を推定もしくは予め記憶し出力する、距離情報出力ステップと、前記距離情報出力ステップで出力された波長分散量を用いて、前記フーリエ変換ステップで演算された周波数領域の信号に対し、周波数による到来時間差を補正する係数を乗算する係数乗算ステップと、前記係数乗算ステップで演算された周波数領域の信号に対し、逆フーリエ変換を行い、時間領域の信号に変換する逆フーリエ変換ステップと、時間領域に変換された信号を合成し、合成された電気信号から光信号に変換する信号合成ステップと、から構成される。

［２］また、本発明の一態様は、光通信における干渉低減送信方法であって、送信信号に変調を行い分岐し、分岐した信号にそれぞれ遅延を与える変調・分岐ステップと、前記変調・分岐ステップで分岐された信号をさらに分割し、出力する分割ステップと、前記分割ステップにおいて出力された信号の前後に０信号を付加する０付加ステップと、０を付加された信号に対し、フーリエ変換を行い、周波数領域の信号に変換を行うフーリエ変換ステップと、光ファイバで伝搬してきた距離と光ファイバの種類と光の波長の情報によって、光ファイバにより生じる波長分散効果を推定もしくは予め記憶し出力する距離情報出力ステップと、前記フーリエ変換ステップで得られた周波数領域の信号から、分割順に応じた周波数領域の成分のみを抜き出して周波数領域のパラレル信号を形成し、前記距離情報出力ステップから入力された波長分散量と分岐された周波数帯域でそれぞれ用いた遅延量から、周波数による到来時間差を補正する係数を乗算し出力する係数乗算ステップと、前記係数乗算ステップにおいて出力された信号に対し、逆フーリエ変換を行い、時間領域の信号に変換する逆フーリエ変換ステップと、時間領域に変換された信号を合成し、合成された電気信号から光信号に変換する信号合成ステップと、から構成される。

［３］また、本発明の一態様は、上記の干渉低減送信方法であって、係数乗算ステップにおいて、距離情報出力ステップで得られる波長分散量による到来時間差を補正する係数と、回路の周波数通過特性を補正する係数をそれぞれ乗算する、ことを特徴とする。

［４］また、本発明の一態様は、光通信における干渉低減送信方法であって、送信信号に変調を行い、変調信号にそれぞれ異なる遅延を与えた上で２個以上に分岐し振り分ける変調・分岐ステップと、分岐された信号に対し、フーリエ変換を行い、周波数領域の信号に変換を行うフーリエ変換ステップと、光ファイバで伝搬する距離と光ファイバの種類と光の波長の情報によって、光ファイバにより生じる波長分散効果を推定もしくは予め記憶し出力する、距離情報出力ステップと、距離情報出力ステップで出力された波長分散量を用いて、フーリエ変換ステップで演算された周波数領域の信号に対し、周波数による到来時間差を補正する係数を乗算する係数乗算ステップと、係数乗算ステップで演算された周波数領域の信号に対し、逆フーリエ変換を行い、時間領域の信号に変換する逆フーリエ変換ステップと、逆フーリエ変換された信号から一部の信号を切り出す切り出しステップと、切り出された信号を並び替える並び替えステップと、並び替えられた信号を合成し、合成された電気信号から光信号に変換する信号合成ステップと、から構成される。

［５］また、本発明の一態様は、光通信における干渉低減送信装置であって、送信信号に変調を行い、ある時間区間の変調信号を２個以上のブロックに振り分ける変調・分割回路と、分割された信号の前後に０信号を付加する０付加回路と、０を付加された信号に対し、フーリエ変換を行い、周波数領域の信号に変換を行うフーリエ変換回路と、光ファイバで伝搬する距離と光ファイバの種類によって、光ファイバにより生じる波長分散効果を推定する、距離情報出力回路と、前記距離情報出力回路で推定された波長分散量を用いて、前記フーリエ変換回路で演算された周波数領域の信号に対し、周波数による到来時間差を補正する係数を乗算する係数乗算回路と、前記係数乗算回路で演算された周波数領域の信号に対し、逆フーリエ変換を行い、時間領域の信号に変換する逆フーリエ変換回路と、時間領域に変換された信号を合成し、合成された電気信号から光信号に変換する信号合成回路と、を備える。

［６］また、本発明の一態様は、光通信における干渉低減送信装置であって、送信信号に変調を行い分岐する変調・分岐回路と、前記変調・分岐回路によって分岐された信号をさらに分割し、分割された順番に比例する遅延を加えた上で出力する分割回路と、前記分割回路において出力された信号の前後に０信号を付加する０付加回路と、０を付加された信号に対し、フーリエ変換を行い、周波数領域の信号に変換を行うフーリエ変換回路と、光ファイバで伝搬してきた距離と光ファイバの種類によって、光ファイバにより生じる波長分散効果を推定する距離情報出力回路と、前記フーリエ変換回路で得られた周波数領域の信号から、分割順に応じた周波数領域の成分のみを抜き出して周波数領域のパラレル信号を形成し、前記距離情報出力回路から入力された波長分散量と分岐された周波数帯域でそれぞれ用いた遅延量から、周波数による到来時間差を補正する係数を乗算し出力する係数乗算回路と、前記係数乗算回路において出力された信号に対し、逆フーリエ変換を行い、時間領域の信号に変換する逆フーリエ変換回路と、時間領域に変換された信号を合成し、合成された電気信号から光信号に変換する信号合成回路と、を備える。

［７］また、本発明の一態様は、光通信における干渉低減送信装置であって、送信信号に変調を行い、変調信号にそれぞれ異なる遅延を与えた上で２個以上に分岐し振り分ける変調・分岐回路と、分岐された信号に対し、フーリエ変換を行い、周波数領域の信号に変換を行うフーリエ変換回路と、光ファイバで伝搬する距離と光ファイバの種類と光の波長の情報によって、光ファイバにより生じる波長分散効果を推定もしくは予め記憶し出力する、距離情報出力回路と、距離情報出力回路で出力された波長分散量を用いて、フーリエ変換回路で演算された周波数領域の信号に対し、周波数による到来時間差を補正する係数を乗算する係数乗算回路と、係数乗算回路で演算された周波数領域の信号に対し、逆フーリエ変換を行い、時間領域の信号に変換する逆フーリエ変換回路と、逆フーリエ変換された信号から一部の信号を切り出す切り出し回路と、切り出された信号を並び替える並び替え回路と、並び替えられた信号を合成し、合成された電気信号から光信号に変換する信号合成回路と、を備える。

本発明により、波長分散や周波数依存の回路特性により生じる干渉電力を低減させることが可能となる。

以下、本発明の第一の実施形態による第１の方法について、図１を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態における干渉低減送信装置の構成例を示す図である。図１に図示するように、層深部は、変調・分割回路１０１、複数の０付加回路１０２−１〜１０２−Ｋ、複数のフーリエ変換回路１０３−１〜１０３−Ｋ、複数の係数乗算回路１０４−１〜１０４−Ｋ、複数の逆フーリエ変換回路１０５−１〜１０５−Ｋ、信号合成回路１０６、距離情報出力回路１０７を備える。

送信信号が変調・分割回路１０１に入力されると、変調・分割回路１０１は予め設定された変調方式で送信信号を変調する。変調・分割回路１０１が用いる変調方式としては、例えば、ＮＲＺ、ＲＺ、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、Ｍ−ＱＡＭ（Ｍは４より大きい実数）、８ＰＳＫ、ＤＱＰＳＫなどの変調方式がある。また、変調・分割回路１０１は、誤り訂正符号のための冗長ビットを加えた上で変調を行っても良い。また、変調・分割回路１０１は、変調信号を予め定めたルールで並び替えても良い。

変調・分割回路１０１は、変調された信号を、予め決められた一定の長さ毎にブロック化し、Ｋ個の０付加回路に振り分ける。ここで、変調された信号もしくは変調されオーバーサンプリングされた信号をｓ（ｊ）と表す。ｊは変調信号の番号を表す。したがって、変調・分割回路１０１は、変調信号をｓ（１）、ｓ（２）、・・・、ｓ（ｊ）、・・・のように出力する。ここで、変調・分割回路１０１がＢ個ごとに信号を振り分けるとすると、変調・分割回路１０１は、ｓ（１）〜ｓ（Ｂ）を０付加回路１０２−１へ、ｓ（Ｂ＋１）〜ｓ（２Ｂ）を０付加回路１０２−２へ、ｓ（Ｂ（Ｋ−１）＋１）〜ｓ（ＢＫ）を０付加回路１０２−Ｋへ、それぞれ出力する。また、変調・分割回路１０１は、続く信号ｓ（ＢＫ＋１）〜ｓ（Ｂ（Ｋ＋１））を０付加回路１０２−１へ出力することによって、連続的に送信信号を処理する。

０付加回路１０２−１〜１０２−Ｋは、入力された信号の前、または後、もしくは前後に０を加え、フーリエ変換を行うポイント数の信号を生成する。ｉ番目の０付加回路１０２−ｉの出力信号列をＳ_ｉとし、フーリエ変換ポイント数をＦとすると、０付加回路１０２−ｉは、Ｓ_ｉ＝［０，・・・，０，ｓ（（ｉ−１）Ｂ＋１），ｓ（（ｉ−１）Ｂ＋２），・・・，ｓ（ｉＢ），０，・・・，０］をフーリエ変換回路１０３−ｉに出力する。ここで、ｓ（（ｉ−１）Ｂ＋１）の前に挿入された０信号の数をＮ_０，ｓと表し、ｓ（ｉＢ）の後ろに挿入された０信号の数をＮ_０，ｆと表す。この場合、Ｂ＋Ｎ_０，ｓ＋Ｎ_０，ｆ＝Ｆであり、Ｎ_０，ｓとＮ_０，ｆは、それぞれ０以上Ｆ−Ｂ以下の値をとる。このＮ_０，ｓとＮ_０，ｆは、後述する位相係数の乗算値の算出方法によって決定される。Ｓ_ｉはＦ個の要素を持つベクトルであり、挿入された０の個数分の波長分散の特性、もしくは逆特性が付加できる。

フーリエ変換回路１０３−ｉは、入力されたパラレル信号に対しフーリエ変換を行い、周波数領域の信号［ｓ_ｆ，ｉ（１），・・・，ｓ_ｆ，ｉ（Ｆ）］に変換する。ここで、ｓ_ｆ，ｉ（ｎ）のｎは、周波数チャネルの番号を表す。

距離情報出力回路１０７は、光信号の伝送距離情報と光ファイバの種類の情報を用いて、波長分散量を推定する。光の波長に対して、到来時間のずれ、すなわち位相の回転量は、伝送距離と光ファイバの種類から計算することができ（Govind P. Agrawal, “Nonlinear fiber optics,” Academic press, 2006）、例えば以下に示す式１で、ｎ番目の周波数チャネルの信号に与える位相回転係数を算出できる。

ここで、Ｌは伝送距離［ｋｍ］、λは波長［ｎｍ］、ｃは光速３×１０^−７［ｋｍ／ｐｓ］、Ｄは波長分散係数［ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ］、Ｄ_{ｓｌｏｐｅ}は分散スロープ係数［ｐｓ／ｎｍ^２／ｋｍ］、ｆ_ｃは光キャリアの周波数、ｆ（ｎ）はｎ番目の周波数チャネルの中心周波数である。

波長分散係数および分散スロープ係数の値は、光ファイバの種類によって固有の値が与えられる。そのため、距離Ｌが与えられれば位相回転を推定することが可能である。また、距離情報出力回路１０７は、式１において、波長分散による影響が大きい光ファイバではＤ_{ｓｌｏｐｅ}＝０として位相回転を推定しても良いし、波長スロープによる影響が大きいファイバではＤ＝０として位相回転を推定しても良い。距離情報出力回路１０７は、このようにして推定された位相回転を係数乗算回路１０４−１〜１０４−Ｋに出力する。

係数乗算回路１０４−１〜１０４−Ｋは、距離情報出力回路１０７から入力された位相回転ｇ（ｆ）の複素共役を補正係数として周波数領域の信号に乗算することによって、光の周波数による到来時間差を補正する。周波数領域の信号は以下の式２のように表される。

上添え字＊は複素共役数を表す。係数乗算回路１０４−ｉは、式２において補正されたｓ_ｆ，ｉ’（１），・・・，ｓ_ｆ，ｉ’（Ｆ）を逆フーリエ変換回路１０５−ｉへ出力する。

逆フーリエ変換回路１０５−ｉは、入力された信号［ｓ_ｆ，ｉ’（１），・・・，ｓ_ｆ，ｉ’（Ｆ）］を再び時間領域の信号に変換し、Ｓ_ｉ’＝［ｓ_ｉ（（ｉ−１）Ｂ−Ｎ_０，ｓ＋１），・・・，ｓ_ｉ（（ｉ−１）Ｂ），ｓ_ｉ（（ｉ−１）Ｂ＋１），ｓ_ｉ（（ｉ−１）Ｂ＋２），・・・，ｓ_ｉ（ｉＢ），ｓ_ｉ（ｉＢ＋１），・・・，ｓ_ｉ（（ｉ−１）Ｂ＋Ｎ_０，ｆ）］を得る。ここで、フーリエ変換回路１０３−１〜１０３−Ｋに入力される際には０だった要素部分に信号が入っており、この項が波長分散により時間的に広がった送信信号を表している。逆フーリエ変換回路１０５−１〜１０５−Ｋは、得られた時間領域送信信号を信号合成回路１０６へ出力する。

信号合成回路１０６は、入力された信号を合成し、ｓ_ｔ（ｊ）を以下の式３に基づいて算出する。

ここで、該当するｓ_ｉ（ｊ）が存在しない場合には、ｓ_ｉ（ｊ）＝０とする。このようにして、生成した送信信号ｓ_ｔ（ｊ）を電気信号もしくは光信号に変換し送信を行うことで、光ファイバ中の波長分散の影響を除去することができる。ただし、送信信号がｓ（１）〜ｓ（Ｎ_ｅ）であれば、干渉を除去するように処理された送信信号はｓ_ｔ（１−Ｎ_０，ｓ）〜ｓ_ｔ（Ｎ_ｅ＋Ｎ_０，ｆ）となり、Ｎ_０，ｓ＋Ｎ_０，ｆだけ長くなっている。

また、式２において、伝搬路と、伝送装置の周波数特性の影響の逆特性α（ｎ）とを更に乗算し、

として、周波数領域の信号を得ることができる。ここで、α（ｎ）は、伝送装置によりかかるフィルタの効果の逆特性として与えることができ、ｎ番目の周波数ｆ（ｎ）における振幅の変動と位相の回転により表現される変動項である。また、さらに通過する装置の数に応じてα（ｎ）を適応的に変化させることも可能であり、通過する装置の数に比例してα（ｎ）の共役複素数を乗算することも可能である。

図２は、式３で表される送信信号の信号処理の概念図である。図２の最上部に示されるｓ（１）〜ｓ（２７）の矩形は、送信される送信信号を表す。ここで、帯域分割数Ｋ＝４、信号振り分けブロック数Ｂ＝４、フーリエ変換ポイント数Ｆ＝１４、０付加ポイント数Ｎ_０，ｓ＝Ｎ_０，ｆ＝５とすると、０付加回路１０２−１は、ｓ（１）〜ｓ（４）の前後に０を付加し、係数乗算回路１０４−１が係数を乗算し、逆フーリエ変換回路１０５−１がｓ_１（−４）〜ｓ_１（９）を出力する。

同様に逆フーリエ変換回路１０５−２〜１０５−４が、ｓ_２（０）〜ｓ_２（１３）、ｓ_３（４）〜ｓ_３（１７）、ｓ_４（８）〜ｓ_４（２１）をそれぞれ出力する。続く信号も順次処理され、逆フーリエ変換回路１０５−１〜１０５−４が、ｓ_１（１２）〜ｓ_１（２５）、ｓ_２（１６）〜ｓ_２（２９）、ｓ_３（２０）〜ｓ_３（３３）、ｓ_４（２４）〜ｓ_４（３７）をそれぞれ出力する。

信号合成回路１０６は、得られた信号から係数を乗算された送信信号を式３のように加算する。ここで、ｓ_ｔ（８）に注目すると、式３によりｓ_ｔ（８）＝（ｓ_１（８）＋ｓ_２（８）＋ｓ_３（８）＋ｓ_４（８））となる。ｓ_ｔ（１０）に注目すると、ｓ_１（１０）は存在しないため、ｓ_ｔ（１０）＝（ｓ_２（１０）＋ｓ_３（１０）＋ｓ_４（１０））となる。

Ｋ＝２として、Ｔ_ｇ＝４、Ｂ＝８、Ｎ_ｆ＝１６、Ｎ_０，ｓ＝Ｎ_０，ｆ＝４とした場合における、送信信号の流れを表したブロック図を図３に示す。図３では送信タイミングＴ_０以降の信号に注目し、受信側で生じる干渉電力を補償する構成で記載されている。図３において、送信信号は、ｓ（Ｔ_０−１６）〜ｓ（Ｔ_０−１）を第０ブロック、ｓ（Ｔ_０）〜ｓ（Ｔ_０＋１５）を第１ブロック、ｓ（Ｔ_０＋１６）〜ｓ（Ｔ_０＋３１）を第２ブロック、ｓ（Ｔ_０＋３２）〜ｓ（Ｔ_０＋４７）を第３ブロック、とする。

図３の下方に示される斜めに傾いている矩形は、処理された送信信号系列であり、波長分散により周波数成分により到来時間が異なることを補償するための処理が行われたことを示すために斜めに傾いて表されている。波長分散係数を正の値であると仮定し、高周波成分が先に到来することを予測し、高周波成分の送信タイミングが遅くなるように信号処理がなされている。

まず第１ブロックの受信信号の補正に注目すると、送信信号系列に対し、Ｓｔｅｐ．１−１において、０付加回路１０２−１はｓ（Ｔ_０）〜ｓ（Ｔ_０＋７）を取得し、前後に０信号を４つずつ付加している。Ｓｔｅｐ．１−２では、０付加回路１０２−２は、同様にｓ（Ｔ_０＋８）〜ｓ（Ｔ_０＋１５）に０信号を前後４つずつ付加する。Ｓｔｅｐ．２−１とＳｔｅｐ．２−２では、それぞれフーリエ変換回路１０３−１とフーリエ変換回路１０３−２が、［０，０，０，０，ｓ（Ｔ_０），・・・，ｓ（Ｔ_０＋７），０，０，０，０］と［０，０，０，０，ｓ（Ｔ_０＋８），・・・，ｓ（Ｔ_０＋１５），０，０，０，０］とにフーリエ変換を行い、周波数領域信号ｓ_ｆ，１（１）〜ｓ_ｆ，１（１６）、とｓ_ｆ，２（１）〜ｓ_ｆ，２（１６）をそれぞれ得る。

Ｓｔｅｐ．１−３とＳｔｅｐ．２−３では、係数乗算回路１０４−１と係数乗算回路１０４−２が、それぞれ式１から算出した位相回転補正を、式２もしくは式４のように乗算し、補正周波数領域信号ｓ_ｆ，１’（１）〜ｓ_ｆ，１’（１６）、ｓ_ｆ，２’（１）〜ｓ_ｆ，２’（１６）を得る。

Ｓｔｅｐ．１−４とＳｔｅｐ２−４では、逆フーリエ変換回路１０５−１と逆フーリエ変換回路１０５−２とがそれぞれ逆フーリエ変換を行い、ｓ_１（Ｔ_０−４）〜ｓ_１（Ｔ_０＋１１）とｓ_２（Ｔ_０＋４）〜ｓ_２（Ｔ_０＋１９）を算出する。

Ｓｔｅｐ．１−５において、信号合成回路１０６は、ｓ_ｔ（Ｔ_０−４）〜ｓ_ｔ（Ｔ_０＋３）を式３によって算出する。ｓ_１（Ｔ_０−４）〜ｓ_１（Ｔ_０＋３）は上述のように得ることができ、ｓ_２（Ｔ_０−４）〜ｓ_２（Ｔ_０＋３）は、第０ブロックのｓ（Ｔ_０−１６）〜ｓ（Ｔ_０−１）がＳｔｅｐ．２−１〜Ｓｔｅｐ２−４と同様に処理されることによって得られる。信号がＴ_０から始まっており、第０ブロックが存在しない場合には、ｓ_２（Ｔ_０−４）＝・・・＝ｓ_２（Ｔ_０＋３）＝０と表すことができ、式３においてＫ’＝１として算出される。

Ｓｔｅｐ．２−５において、信号合成回路１０６は、ｓ_ｔ（Ｔ_０＋４）〜ｓ_ｔ（Ｔ_０＋１１）を式３によって算出する。ここで、ｓ_１（Ｔ_０＋４）〜ｓ_１（Ｔ_０＋１１）と、ｓ_２（Ｔ_０＋４）〜ｓ_２（Ｔ_０＋１１）とは、Ｓｔｅｐ．１−４とＳｔｅｐ．２−４とでそれぞれ得ることができ、ｓ_ｔ（Ｔ_０＋４）＝（ｓ_１（Ｔ_０＋４）＋ｓ_２（Ｔ_０＋４））〜ｓ_ｔ（Ｔ_０＋１１）＝（ｓ_１（Ｔ_０＋１１）＋ｓ_２（Ｔ_０＋１１））として算出される。ｔ＞Ｔ_０＋１１におけるｓ_ｔ（ｔ）についても、同様に算出することができる。

図４は、第１の実施形態における第２の方法による干渉電力低減法の概略を表す概略図である。この場合、干渉低減送信装置は、逆フーリエ変換を２回行うことによって、上述した第１の方法による干渉電力低減法に比べて周波数による到来時間差が大きい場合にも動作が可能となる。

図４の（ａ）〜（ｅ）は、係数乗算回路１０４によって係数を乗算され、逆フーリエ変換回路１０５によって逆フーリエ変換された後の信号を模式的に表した図である。図４は、時間領域でＴ_０〜Ｔ_０＋Ｆ−１のＦ個の信号を表記している。図４において、それぞれ信号系列が平行四辺形に傾いて表記されているのは、補正係数が乗算されることにより、周波数成分に時間領域でずれが与えられていることを表しているためである。図４の（ａ）では、周波数領域に与える遅延は０信号区間に比べ十分に小さいため、第１の実施形態の第１の方法によって、受信側における干渉電力を低減することができる。次に図４の（ｂ）に注目すると、周波数領域の遅延量が大きくなっているため、ブロック図の左上に折り返し信号が生じていることが分かる。この様な場合、図３のＳｔｅｐ．１−５やＳｔｅｐ．２−５における加算を行うと、干渉を生じてしまうという問題が生じてしまう。

そこで、第１の実施形態における第２の方法では、２回の逆フーリエ変換を行うことによって、この問題を解決する。図４の（ｃ）はフーリエ変換後に得られる周波数領域の信号において、高い周波数領域に対応する半分の周波数チャネルの信号のみを用い、低い周波数チャネルの信号を０として、逆フーリエ変換回路１０５によって逆フーリエ変換が行われたことを表している。この場合、低い周波数領域に対応する下半分に情報がないため、図４では点線で表記する。

ここで、折り返し信号が時間領域でＴ_０に対応する部分に生じているため、この部分をＴ_０＋Ｆ＋１に貼り付けることで、折り返し信号の問題を解決できる。低い周波数領域についても、フーリエ変換後の周波数領域の信号において、高い周波数チャネルの信号を０として逆フーリエ変換をすることでＴ_０〜Ｔ_０＋Ｆ−１までの低い周波数領域の信号を得ることもできる。ここで、折り返し信号は図示されていないが、時間領域でＴ_０＋Ｆ−１付近に折り返し信号が生じる場合には、Ｔ_０−１にそれらの信号を貼り付けることで、低い周波数領域における折り返し信号の問題も解決できる。このようにして得られた高い周波数領域と低い周波数領域の信号を時間領域で加算することで図４の（ｅ）で表せるＴ_０〜Ｔ_０＋Ｆ＋１までのＦ＋２の時間領域の信号を得ることができ、この信号を用いて、図３のＳｔｅｐ．１−５やＳｔｅｐ．２−５における加算を行うことで、受信側における干渉電力を低減する信号を送信することができる。

なお、本説明では、高い周波数を遅延させる場合の例について示したが、低い周波数を遅延させる場合は、高周波領域の時間領域で最後の信号を前部に移動したり、低い周波数領域の時間領域で最初の信号を後部に移動したりして、同様の効果を得ることができる。

次に、本発明の第２の実施形態について、図５を参照して説明する。図５は、本発明の第二の実施形態における干渉低減送信装置の構成例を示す図である。第２実施形態における送信部は、変調・分岐回路２００、分割回路２０１−１〜２０１−Ｌ、０付加回路２０２−１−１〜２０２−Ｋ−Ｌ、フーリエ変換回路２０３−１−１〜２０３−Ｋ−Ｌ、係数乗算回路２０４−１−１〜２０４−Ｋ−Ｌ、逆フーリエ変換回路２０５−１−１〜２０５−Ｋ−Ｌ、信号合成回路２０６、距離情報出力回路２０７を備える。

光信号が受信されると、変調・分岐回路２００は、予め設定された変調方式で、送信信号を変調する。変調・分岐回路２００は、変調方式としては、例えば、ＮＲＺ、ＲＺ、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、Ｍ−ＱＡＭ（Ｍは４より大きい実数）、８ＰＳＫ、ＤＱＰＳＫなどの変調方式を用いることができる。また、変調・分岐回路２００は、誤り訂正符号のための冗長ビットを加えた上で変調を行っても良い。また、変調・分岐回路２００は、変調信号を予め定めたルールで並び替えても良い。

変調・分岐回路２００によって変調された信号はＬ個に分岐され、同一のＬ個の信号系列として出力される。Ｌの値は周波数領域の分割数であり、周波数帯は１番目の周波数帯〜Ｌ番目の周波数帯として扱われる。分割回路２０１−１〜２０１−Ｌは、それぞれ信号系列に固有の遅延Ｄ（１），Ｄ（２），・・・，Ｄ（Ｌ）だけ信号をずらした上で、Ｂ個ずつに信号を分割し、０付加回路２０２−１−１〜２０２−Ｋ−１，２０２−１−２〜２０２−Ｋ−２，・・・，２０２−１−Ｌ〜２０２−Ｋ−Ｌへそれぞれ出力する。

ｌ番目の周波数帯のｉ番目の０付加回路２０２−ｉ−ｌに注目すると、０付加回路２０２−ｉ−ｌは、入力された信号系列の前後に０を付加し、フーリエ変換回路２０３−ｉ−ｌに出力する。フーリエ変換回路２０３−ｉ−ｌは、入力された信号にフーリエ変換を行い、ｌ番目の周波数帯に対応する周波数チャネルの信号を係数乗算回路２０４−ｉに出力する。係数乗算回路２０４−ｉは、フーリエ変換回路２０３−ｉ−１〜２０３−ｉ−Ｌから入力された周波数領域の情報に係数を乗算して、逆フーリエ変換回路２０５−ｉに出力する。ここで、乗算される係数は距離情報出力回路２０７から入力される光信号の伝送距離と光ファイバの種類によって決まる波長分散により決定される。逆フーリエ変換回路２０５−ｉは、逆フーリエ変換を行い、時間領域の信号を信号合成回路２０６へ出力する。信号合成回路２０６は、重複した信号を加算、もしくは平均化する処理を行い、出力する。

ここで、変調された信号をｓ（ｊ）と表す。この場合、ｊは変調信号の番号を表し、変調信号は、ｓ（１），ｓ（２），・・・，ｓ（ｊ），・・・として出力される。まず、変調・分岐回路２０１−１〜２０１−Ｌは、ｓ（１），ｓ（２），・・・，ｓ（ｊ），・・・をＬ系列に複製する。変調・分岐回路２０１−１〜Ｌによって、同じ信号系列ｓ（１），ｓ（２），・・・，ｓ（ｊ），・・・が、分割回路２０１−１〜２０１−Ｌに入力される。

分割回路２０１−１〜２０１−Ｌは固有の遅延Ｄ（１）〜Ｄ（Ｌ）を付加して信号を一定数ごとにブロック化し、０付加回路２０２−１−１〜２０２−Ｋ−Ｌへ振り分ける。ここで、Ｄ（１）＝０，Ｄ（ｌ）＝（ｌ−１）Ｎ_ｄ，・・・，Ｄ（Ｋ）＝（Ｋ−１）Ｎ_ｄとし、Ｂ個の信号ごとに０付加回路２０２−１−１〜２０２−Ｋ−Ｌに出力するものとし、分割回路２０１−ｌに注目する。分割回路２０１−ｌは、ｓ（１＋（ｌ−１）Ｎ_ｄ），ｓ（２＋（ｌ−１）Ｎ_ｄ），・・・，ｓ（ＫＢ＋（ｌ−１）Ｎ_ｄ）の信号を、Ｂ個ごとに信号を振り分け、ｓ（１＋（ｌ−１）Ｎ_ｄ）〜ｓ（Ｂ＋（ｌ−１）Ｎ_ｄ）は０付加回路２０２−１−ｌへ、ｓ（Ｂ＋１＋（ｌ−１）Ｎ_ｄ）〜ｓ（２Ｂ＋（ｌ−１）Ｎ_ｄ）は０付加回路２０２−２−ｌへ、ｓ（Ｂ（Ｋ−１）＋１＋（ｌ−１）Ｎ_ｄ）〜ｓ（ＢＫ＋（ｌ−１）Ｎ_ｄ）は０付加回路２０２−Ｋ−ｌへ、出力する。各０付加回路２０２は、入力された信号の前、または後、もしくは前後に０を加え、フーリエ変換を行うポイント数の信号を生成する。フーリエ変換ポイント数をＦとすると０付加回路２０２−ｉ−ｌは、Ｓ_ｉ，ｌ＝［０，・・・，０，ｓ（（ｉ−１）Ｂ＋１＋（ｌ−１）Ｎ_ｄ），ｓ（（ｉ−１）Ｂ＋２＋（ｌ−１）Ｎ_ｄ），・・・，ｓ（ｉＢ＋（ｌ−１）Ｎ_ｄ），０，・・・，０］をフーリエ変換回路２０３−ｉ−ｌに出力する。ｉはｌ番目の周波数帯において分割された信号のｉ番目のブロックを表す。

ここで、ｓの前に挿入された０信号の数をＮ_０，ｓ、ｓの後ろに挿入された０信号の数をＮ_０，ｆとする。Ｂ＋Ｎ_０，ｓ＋Ｎ_０，ｆ＝Ｆであり、Ｎ_０，ｓとＮ_０，ｆは０以上Ｆ−Ｂ以下の値をとる。このＮ_０，ｓとＮ_０，ｆとは、後述する位相係数の乗算値の算出方法により決定される。Ｓ_ｉ，ｌはＦ個の要素を持つベクトルとなり、挿入された０の個数分の波長分散の特性、もしくは逆特性が付加できる。フーリエ変換回路１０３−ｉは、入力されたパラレル信号に対しフーリエ変換を行い、周波数領域の信号［ｓ_{ｆ，ｉ，ｌ}（１）、・・・、ｓ_{ｆ，ｉ，ｌ}（Ｆ）］に変換する。ここで、ｓ_{ｆ，ｉ，ｌ}（ｎ）のｎは周波数チャネルの番号を表す。フーリエ変換回路１０３−ｉは、ｌ番目の周波数帯に割り振られた周波数チャネルの情報のみ係数乗算回路２０４−ｉへ出力する。ここでｌ番目の周波数帯の周波数チャネルの番号が（ｌ−１）Ｆ／Ｌ＋１〜ｌＦ／Ｌとすると、ｓ_{ｆ，ｉ，ｌ}（（ｌ−１）Ｆ／Ｌ＋１）、・・・、ｓ_{ｆ，ｉ，ｌ}（ｌＦ／Ｌ）を係数乗算回路２０４−ｉへ出力することとなる。

ここで、周波数帯域ごとにフーリエ変換を行った信号位置がずれているため、フーリエ変換位置補正係数を更に乗算する必要がある。ｌ番目の周波数帯におけるｎ番目の周波数チャネルの補正係数ｈ（ｎ，ｌ）は、式５のように表すことができる。

ここで、Ｆ_ｗは周波数チャネルの間隔、Ｆ_０は中心周波数、ｆ（ｎ）はｎ番目の周波数チャネルの中心周波数である。

距離情報出力回路２０７は、光信号の伝送距離情報と光ファイバの種類の情報を用いて、波長分散量を推定する。光の波長に対して、到来時間のずれ、すなわち位相の回転量は伝送距離と光ファイバの種類から計算することができ、式１によりｎ番目の周波数チャネルネルの信号に与える位相回転係数を算出できる。距離情報出力回路２０７は、位相回転ｇ（ｎ）を係数乗算回路２０４−１〜２０４−Ｋに出力する。

係数乗算回路２０４−１〜２０４−Ｋは、距離情報出力回路２０７から入力された位相回転ｇ（ｆ）の複素共役と補正係数ｈ（ｎ，ｌ）を周波数領域の信号に乗算することによって、光の周波数による到来時間差を補正する。得られる周波数領域の信号は以下の式６のように表すことができる。

上添え字＊は複素共役数を表す。係数乗算回路２０４−ｉは、式６で補正されたｓ_ｆ，ｉ’（１）、・・・、ｓ_ｆ，ｉ’（Ｆ）を逆フーリエ変換回路２０５−ｉへ出力する。

逆フーリエ変換回路２０５−ｉは、入力された信号［ｓ_ｆ，ｉ’（１）、・・・、ｓ_ｆ，ｉ’（Ｆ）］を再び時間領域の信号に変換し、Ｓ_ｉ’＝［ｓ_ｉ（（ｉ−１）Ｂ−Ｎ_０，ｓ＋１），・・・，ｓ_ｉ（（ｉ−１）Ｂ），ｓ_ｉ（（ｉ−１）Ｂ＋１），ｓ_ｉ（（ｉ−１）Ｂ＋２），・・・，ｓ_ｉ（ｉＢ），ｓ_ｉ（ｉＢ＋１），・・・，ｓ_ｉ（（ｉ−１）Ｂ＋Ｎ_０，ｆ）］を得る。ここで、各フーリエ変換回路２０５に入力される際には０だった要素部分に信号が入っており、この項が波長分散により時間的に広がった送信信号を表している。各逆フーリエ変換回路２０５は、得られた時間領域送信信号を信号合成回路２０６へ出力する。

信号合成回路２０６は、入力された信号を合成し、ｓ_ｔ（ｊ）を式３によって得ることができる。また、式２において、伝搬路と、伝送装置の特性の影響の逆特性α（ｎ）を更に乗算し、

として、周波数領域の信号を得ることができる。ここで、α（ｎ）は、伝送装置によりかかるフィルタの効果の逆特性として与えることができ、ｎ番目の周波数ｆ（ｎ）における振幅の変動と位相の回転により表現される変動項である。また、さらに通過する装置の数に応じてα（ｎ）を適応的に変化させることもでき、通過する装置の数に比例してα（ｎ）の共役複素数を乗算することもできる。

Ｋ＝２として、Ｔ_ｇ＝４、Ｂ＝８、Ｎ_ｆ＝１６、Ｎ_０，ｓ＝Ｎ_０，ｆ＝４、Ｌ＝２、Ｎ_ｄ＝２とした場合における、送信信号の流れを表したブロック図を図６に示す。図６では送信タイミングＴ_０以降の信号に注目し、受信側で生じる干渉電力を補償する構成で記載されている。送信信号はｓ（Ｔ_０−１６）〜ｓ（Ｔ_０−１）を第０ブロック、ｓ（Ｔ_０）〜ｓ（Ｔ_０＋１５）を第１ブロック、ｓ（Ｔ_０＋１６）〜ｓ（Ｔ_０＋３１）を第２ブロック、ｓ（Ｔ_０＋３２）〜ｓ（Ｔ_０＋４７）を第３ブロック、とする。

図６の下方に示される斜めに傾いている矩形は、波長分散により、周波数成分によって到来時間がそれぞれ異なることを補償するための処理がなされたことを示す。波長分散係数を正と仮定し、高周波成分が先に到来することを予測し、高周波成分の送信タイミングが遅くなるように信号処理がなされている。

まず第１ブロックの信号の補正に注目すると、送信信号系列に対し、Ｓｔｅｐ．１−１−１において、０付加回路２０２−１−１はｓ（Ｔ_０）〜ｓ（Ｔ_０＋７）を取得し、前後に０信号を４つずつ付加する。また、Ｓｔｅｐ．１−１−２において、０付加回路２０２−２−１は、遅延Ｎ_ｄ＝２を加え、ｓ（Ｔ_０＋２）〜ｓ（Ｔ_０＋９）を取得し、前後に０信号を４つずつ付加する。Ｓｔｅｐ．２−１−１とＳｔｅｐ．２−１−２において、０付加回路２０２−１−２と０付加回路２０２−２−２とが、それぞれ同様にｓ（Ｔ_０＋８）〜ｓ（Ｔ_０＋１５）とｓ（Ｔ_０＋１０）〜ｓ（Ｔ_０＋１７）にそれぞれ０信号を前後４つずつ付加する。

Ｓｔｅｐ．１−２−１とＳｔｅｐ．１−２−２とにおいて、フーリエ変換回路２０３−１−１とフーリエ変換回路２０３−２−１とが、それぞれ［０，０，０，０，ｓ（Ｔ_０），・・・，ｓ（Ｔ_０＋７），０，０，０，０］と［０，０，０，０，ｓ（Ｔ_０＋２），・・・，ｓ（Ｔ_０＋９），０，０，０，０］とにフーリエ変換を行い、周波数領域信号ｓ_{ｆ，１，１}（１）〜ｓ_{ｆ，１，１}（１６）とｓ_{ｆ，１，２}（１）〜ｓ_{ｆ，１，２}（１６）とをそれぞれ得る。また、Ｓｔｅｐ．２−２−１とＳｔｅｐ．２−２−２とにおいて、フーリエ変換回路２０３−１−２とフーリエ変換回路２０３−２−２とが、それぞれ［０，０，０，０，ｓ（Ｔ_０＋８），・・・，ｓ（Ｔ_０＋１５），０，０，０，０］と［０，０，０，０，ｓ（Ｔ_０＋１０），・・・，ｓ（Ｔ_０＋１７），０，０，０，０］とにフーリエ変換を行い、ｓ_{ｆ，２，１}（１）〜ｓ_{ｆ，２，１}（１６）とｓ_{ｆ，２，２}（１）〜ｓ_{ｆ，２，２}（１６）とをそれぞれ得る。

Ｓｔｅｐ．１−３−１とＳｔｅｐ．１−３−２とにおいて、フーリエ変換回路２０３−１−１とフーリエ変換回路２０３−２−１とが、それぞれ対応する周波数領域の信号のみを係数乗算回路へ出力する。係数乗算回路は、ｓ_{ｆ，１，１}（９）〜ｓ_{ｆ，１，１}（１６）とｓ_{ｆ，１，２}（１）〜ｓ_{ｆ，１，２}（８）とを入力する。

Ｓｔｅｐ．１−４では、係数乗算回路２０４−１が、入力されたフーリエ変換ポイント数１６の信号に、式６もしくは式７の係数を乗算し、補正周波数領域信号ｓ_ｆ，１’（１）〜ｓ_ｆ，１’（１６）を得る。Ｓｔｅｐ．２−３−１とＳｔｅｐ．２−３−２とにおいても同様に、フーリエ変換回路２０３−１−２とフーリエ変換回路２０３−２−２とは、対応する周波数領域の信号のみを係数乗算回路へ出力する。係数乗算回路は、ｓ_{ｆ，２，１}（９）〜ｓ_{ｆ，２，１}（１６）とｓ_{ｆ，２，２}（１）〜ｓ_{ｆ，２，２}（８）を入力する。

Ｓｔｅｐ．２−４では、係数乗算回路２０４−２が、入力されたフーリエ変換ポイント数１６の信号に、式６もしくは式７の係数を乗算し、補正周波数領域信号ｓ_ｆ，２’（１）〜ｓ_ｆ，２’（１６）を得る。Ｓｔｅｐ．１−５とＳｔｅｐ．２−５とでは、逆フーリエ変換回路２０５−１と逆フーリエ変換回路２０５−２とが、それぞれ逆フーリエ変換を行い、ｓ_１（Ｔ_０−４）〜ｓ_１（Ｔ_０＋１１）とｓ_２（Ｔ_０＋４）〜ｓ_２（Ｔ_０＋１９）とを算出する。なお、ｓ_ｔ（Ｔ_０−４）〜ｓ_ｔ（Ｔ_０＋３）は式３に基づいて算出される。ここで、ｓ_１（Ｔ_０−４）〜ｓ_１（Ｔ_０＋３）は上述のように得ることができ、ｓ_２（Ｔ_０−４）〜ｓ_２（Ｔ_０＋３）は、第０ブロックのｓ（Ｔ_０−１６）〜ｓ（Ｔ_０−１）をＳｔｅｐ．２−１−１〜Ｓｔｅｐ２−５と同様に処理し、得ることができる。信号がＴ_０から始まっており、第０ブロックが存在しない場合には、ｓ_２（Ｔ_０−４）＝・・・＝ｓ_２（Ｔ_０＋３）＝０と表せ、式３でＫ’＝１として演算される。

Ｓｔｅｐ．２−６では、信号合成回路２０６が、ｓ_ｔ（Ｔ_０＋４）〜ｓ_ｔ（Ｔ_０＋１１）を式３より演算する。ここで、ｓ_１（Ｔ_０＋４）〜ｓ_１（Ｔ_０＋１１）と、ｓ_２（Ｔ_０＋４）〜ｓ_２（Ｔ_０＋１１）とは、Ｓｔｅｐ．１−４とＳｔｅｐ．２−４でそれぞれ得ることができ、ｓ_ｔ（Ｔ_０＋４）＝（ｓ_１（Ｔ_０＋４）＋ｓ_２（Ｔ_０＋４））／２〜ｓ_ｔ（Ｔ_０＋１１）＝（ｓ_１（Ｔ_０＋１１）＋ｓ_２（Ｔ_０＋１１））／２として算出する。ｔ＞Ｔ_０＋１１におけるｓ_ｔ（ｔ）についても、同様に算出することができる。

以下、本発明の第３の実施形態について、図７及び図８を参照して説明する。
図７に本発明の第３の実施形態における送信部の構成例を示す。送信部は、変調・分割回路３０１、フーリエ変換回路３０３−１〜３０３−Ｋ、係数乗算回路３０４−１〜３０４−Ｋ、逆フーリエ変換回路３０５−１〜３０５−Ｋ、距離情報出力回路３０７、切り出し回路３０８−１〜３０８−Ｋ、並べ替え回路３０９を備える。

送信信号が変調・分割回路に入力されると、予め設定された変調方式で、送信信号は変調される。変調方式としては、例えば、ＮＲＺ、ＲＺ、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、Ｍ−ＱＡＭ（Ｍは４より大きい実数）、８ＰＳＫ、ＤＱＰＳＫなどの変調方式を用いることができる。また、誤り訂正符号のための冗長ビットを加えた上で変調を行うこともできる。また、変調信号は予め定めたルールで並び替えを行うこともできる。

変調された信号は、分岐され、遅延Ｄを与えられ、パラレル信号としてＫ個のフーリエ変換回路３０３−１〜３０３−Ｋに振り分けられる。ここで変調された信号をｓ（ｊ）とあらわす。ｊは変調信号の番号を表し、変調信号は、ｓ（１），ｓ（２），・・・，ｓ（ｊ），・・・と出力される。ｉ番目のフーリエ変換回路３０３−ｉは、ｓ（１＋（ｉ−１）Ｄ）〜ｓ（Ｆ＋（ｉ−１）Ｄ）を入力される。フーリエ変換回路１０３−ｉは入力されたパラレル信号に対し、フーリエ変換を行い、周波数領域の信号［ｓ_ｆ，ｉ（１）、・・・、ｓ_ｆ，ｉ（Ｆ）］に変換し、係数乗算回路３０４−ｉに出力する。ここで、ｓ_ｆ，ｉ（ｎ）のｎは周波数チャネルの番号を表す。

距離情報出力回路は、光信号の伝送距離情報と光ファイバの種類の情報を用いて、波長分散量を推定し、係数乗算回路３０４−１〜３０４−Ｋにおいて式２のように周波数領域で位相回転係数を乗算することで、受信側における波長分散による影響を低減できる。係数乗算回路３０４−ｉは係数が乗算された周波数領域の信号［ｓ_ｆ，ｉ’（１）、・・・、ｓ_ｆ，ｉ’（Ｆ）］を逆フーリエ変換回路３０５−ｉに出力し、逆フーリエ変換回路３０５−ｉは入力された信号を再び時間領域の信号に変換し、ｓ_ｉ（１＋（ｉ−１）Ｄ）〜ｓｉ（Ｆ＋（ｉ−１）Ｄ）を算出、切り出し回路３０８−ｉに出力する。ここで、ｓ_ｉ（１＋（ｉ−１）Ｄ）〜ｓ_ｉ（Ｆ＋（ｉ−１）Ｄ）は波長分散の影響により周波数領域で到来時間差が生じているが、フーリエ変換のブロック端において周期性の崩れから干渉が生じ特性が劣化する。切り出し回路は、フーリエ変換で生じる干渉の影響を受けている部分を取り除き、干渉の影響の小さい部分の信号を切り出す。切り出し回路３０８−ｉは、先頭部のＤ_ｓ個の信号と、最後部のＤ_ｆ個の信号を取り除き、Ｂ個（Ｂ＝Ｆ−（Ｄ_ｓ＋Ｄ_ｆ））の信号を切り出し、ｓ_ｉ（１＋（ｉ−１）Ｄ＋Ｄ_ｓ）〜ｓ_ｉ（Ｆ＋（ｉ−１）Ｄ−Ｄ_ｆ）を並べ替え回路３０９へ出力する。ここで、Ｆ＝Ｄ＋Ｄ_ｓ＋Ｄ_ｆである。

信号合成回路３０９では、切り出し回路３０８−１〜３０８−Ｋから入力された信号を順番に並び替え、［ｓ_１（１＋Ｄ_ｓ），・・・，ｓ_１（Ｆ−Ｄ_ｆ），ｓ_２（１＋Ｄ＋Ｄ_ｓ），・・・，ｓ_２（Ｆ＋Ｄ−Ｄ_ｆ），・・・，ｓ_Ｋ（１＋（Ｋ−１）Ｄ＋Ｄ_ｓ），・・・，ｓ_Ｋ（Ｆ＋（Ｋ−１）Ｄ−Ｄ_ｆ）］を送信信号ｓ_Ｔ（１＋Ｄ_ｓ），・・・，ｓ_Ｔ（Ｆ＋（Ｋ−１）Ｄ−Ｄ_ｆ）として出力する。

Ｋ＝２として、Ｂ＝Ｄ＝１０、Ｄ_ｓ＝４、Ｄ_ｆ＝２、Ｎ_ｆ＝１６、とした場合における、受信信号の流れを表したブロック図を図８に示す。図８では送信タイミングＴ_０以降の信号に注目し、受信側で生じる干渉電力を補償する構成で記載されている。送信信号はｓ（Ｔ_０−２０）〜ｓ（Ｔ_０−１）を第０ブロック、ｓ（Ｔ_０）〜ｓ（Ｔ_０＋１９）を第１ブロック、ｓ（Ｔ_０＋２０）〜ｓ（Ｔ_０＋３９）を第２ブロック、とする。

下部の処理された送信信号系列を示す図で、受信信号が斜めに傾いているのは、波長分散により周波数成分により到来時間が異なることを補償するための処理であることを、簡易に示すためである。波長分散係数を正と仮定し、高周波成分が先に到来することを予測し、高周波成分の送信タイミングが遅くなるように信号処理がなされている。第１ブロックの受信信号の補正に注目すると、送信信号系列に対し、Ｓｔｅｐ．１−１はｓ（Ｔ_０−３）〜ｓ（Ｔ_０＋１２）を取得し、Ｓｔｅｐ１−２は遅延を加え、ｓ（Ｔ_０＋７）〜ｓ（Ｔ_０＋２２）を取得する。

Ｓｔｅｐ．２−１とＳｔｅｐ．２−２では、それぞれ入力された信号、ｓ（Ｔ_０−３）〜ｓ（Ｔ_０＋１２）を取得し、Ｓｔｅｐ１−２は遅延を加え、ｓ（Ｔ_０＋７）〜ｓ（Ｔ_０＋２２）にフーリエ変換を行い、周波数領域信号ｓｆ，１（１）〜ｓｆ，１（１６）、ｓｆ，２（１）〜ｓｆ，２（１６）をそれぞれ得る。Ｓｔｅｐ．１−３とＳｔｅｐ．２−３では、それぞれ式１から算出した位相回転補正を、式２もしくは式４のように乗算し、補正周波数領域信号ｓ_ｆ，１’（１）〜ｓ_ｆ，１’（１６）、ｓ_ｆ，２’（１）〜ｓ_ｆ，２’（１６）を得る。

Ｓｔｅｐ．１−４とＳｔｅｐ．２−４では、それぞれ逆フーリエ変換を行い、ｓ_１（Ｔ_０−３）〜ｓ_１（Ｔ_０＋１２）とｓ_２（Ｔ_０＋７）〜ｓ_２（Ｔ_０＋２２）を算出する。Ｓｔｅｐ．１−５は前後それぞれＤ_ｓ＝４、Ｄ_ｆ＝２分の信号を切り捨て、ｓ_Ｔ（Ｔ_０）〜ｓ_Ｔ（Ｔ_０＋２０）として、ｓ_１（Ｔ_０）〜ｓ_１（Ｔ_０＋１０）、ｓ_２（Ｔ_０＋１１）〜ｓ_２（Ｔ_０＋２０）を出力する。

Ｔ＞Ｔ_０＋２１におけるｓ_Ｔ（Ｔ）についても、Ｓｔｅｐ．１−１でｓ（Ｔ_０＋１７）〜ｓ（Ｔ_０＋２２）を取得し、Ｓｔｅｐ１−２で、ｓ（Ｔ＋２７）〜ｓ（Ｔ_０＋３２）を取得し、信号切り出しまでの信号処理を行うことで同様に算出することができる。

また、第３の実施形態の干渉低減方法を第２の実施形態の構成で用いることもできる。この場合には０付加回路２０２−１−１〜２０２−Ｋ−Ｌを機能させず、逆フーリエ変換回路２０５−１〜２０５−Ｋにおいて信号の切り出しを行い、信号合成回路で信号の並べ替えを行えばよい。

＜変形例＞
また、第１〜３の実施形態において、信号ブロックの前後に０を付加する数、もしくは信号ブロックの前後の信号を切り捨てる数は、信号に乗算する補正係数によってきまる。式２、４、７において、補正係数ｇ（ｎ）^＊の代わりに式８を用いても良い。

式８を用いる場合、θとθ_０を任意に設定することで、信号ブロックの前後に設定する数を決めることができる。このようにして、前後に０を付加したり、前後の信号を切り捨てるのではなく、信号ブロックの前のみに０を付加したり、後ろのみの信号を切り捨てたりできる。

また、補正係数に設定する経路長Ｌは、実際の経路長より短く設定することもできる。受信側においても波長分散補償機能を有する場合には、送信側で完全に補償する必要がないため、経路長Ｌは正確な値である必要がない。

また、伝送経路において、波長分散によりＰＡＰＲ（ピーク対平均電力比）が増大し、非線形効果が大きくなり、伝送品質が劣化する問題がある。このような問題を解決するため経路長Ｌを実際の経路長の半分の値を設定することもできる。

また、伝送経路において、波長分散によりＰＡＰＲが増大し、非線形効果が大きくなり、伝送品質が劣化する問題がある。さらに、送信時のＰＡＰＲが大きいと送信電力に制約が生じる。このような問題を解決するため経路長Ｌを実際の経路長の半分の値以下の値に設定し、送信電力の低下を防ぎつつ、非線形効果の影響を低減するように設定することもできる。また、フーリエ変換と逆フーリエ変換として高速フーリエ変換と高速逆フーリエ変換を用いることによって、演算負荷を低減することができる。

以上説明した様に、本発明によれば、デジタル演算処理によって、受信側において生じる光通信における波長分散による遅延を、送信時に除去することが可能となり、信号間干渉を著しく低減できる。
即ち、本発明によれば、送信信号を時間領域で分割し、送信データブロックの前後に０を付加し、周波数領域でファイバの波長分散と回路の周波数に依存した特性を係数として乗じて予め補正して送信することによって、波長分散および回路の周波数特性による信号間干渉の影響を低減することが可能となる。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

本発明の第１の実施形態における干渉低減送信装置の構成例を示す図である。 式３で表される送信信号の信号処理の概念図である。 本発明の第一の実施形態における送信信号の流れを表したブロック図である。 第１の実施形態における第２の方法による干渉電力低減法の概略を表す概略図である。 本発明の第二の実施形態における干渉低減送信装置の構成例を示す図である。 本発明の第二の実施形態における送信信号の流れを表したブロック図である。 本発明の第三の実施形態における干渉低減送信装置の構成例を示す図である。 本発明の第三の実施形態における送信信号の流れを表したブロック図である。

符号の説明

１０１…変調・分割回路， １０２…０付加回路， １０３…フーリエ変換回路， １０４…係数乗算回路， １０５…逆フーリエ変化回路， １０６…信号合成回路， １０７…距離情報出力回路， ２００…変調・分岐回路， ２０１…分割回路， ２０２…１付加回路， ２０３…フーリエ変換回路， ２０４…係数乗算回路， ２０５…逆フーリエ変換回路， ２０６…信号合成回路， ２０７…距離情報出力回路， ３０１…変調・分割回路， ３０３…フーリエ変換回路， ３０４…係数乗算回路， ３０５…逆フーリエ変換回路， ３０７…距離情報出力回路， ３０８…切り出し回路， ３０９…並べ替え回路

Claims (7)

1. 光通信における干渉低減送信方法であって、
   送信信号に変調を行い、ある時間区間の変調信号を２個以上のブロックに振り分ける変調・分割ステップと、
   分割された信号の前後に０信号を付加する０付加ステップと、
   ０を付加された信号に対し、フーリエ変換を行い、周波数領域の信号に変換を行うフーリエ変換ステップと、
   光ファイバで伝搬する距離と光ファイバの種類と光の波長の情報によって、光ファイバにより生じる波長分散効果を推定もしくは予め記憶し出力する、距離情報出力ステップと、
   前記距離情報出力ステップで出力された波長分散量を用いて、前記フーリエ変換ステップで演算された周波数領域の信号に対し、周波数による到来時間差を補正する係数を乗算する係数乗算ステップと、
   前記係数乗算ステップで演算された周波数領域の信号に対し、逆フーリエ変換を行い、時間領域の信号に変換する逆フーリエ変換ステップと、
   時間領域に変換された信号を合成し、合成された電気信号から光信号に変換する信号合成ステップと、
   から構成される干渉低減送信方法。
2. 光通信における干渉低減送信方法であって、
   送信信号に変調を行い分岐し、分岐した信号にそれぞれ遅延を与える変調・分岐ステップと、
   前記変調・分岐ステップで分岐された信号をさらに分割し、出力する分割ステップと、
   前記分割ステップにおいて出力された信号の前後に０信号を付加する０付加ステップと、
   ０を付加された信号に対し、フーリエ変換を行い、周波数領域の信号に変換を行うフーリエ変換ステップと、
   光ファイバで伝搬してきた距離と光ファイバの種類と光の波長の情報によって、光ファイバにより生じる波長分散効果を推定もしくは予め記憶し出力する距離情報出力ステップと、
   前記フーリエ変換ステップで得られた周波数領域の信号から、分割順に応じた周波数領域の成分のみを抜き出して周波数領域のパラレル信号を形成し、前記距離情報出力ステップから入力された波長分散量と分岐された周波数帯域でそれぞれ用いた遅延量から、周波数による到来時間差を補正する係数を乗算し出力する係数乗算ステップと、
   前記係数乗算ステップにおいて出力された信号に対し、逆フーリエ変換を行い、時間領域の信号に変換する逆フーリエ変換ステップと、
   時間領域に変換された信号を合成し、合成された電気信号から光信号に変換する信号合成ステップと、
   から構成される干渉低減送信方法。
3. 係数乗算ステップにおいて、距離情報出力ステップで得られる波長分散量による到来時間差を補正する係数と、回路の周波数通過特性を補正する係数をそれぞれ乗算する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の干渉低減送信方法。
4. 光通信における干渉低減送信方法であって、
   送信信号に変調を行い、変調信号にそれぞれ異なる遅延を与えた上で２個以上に分岐し振り分ける変調・分岐ステップと、
   分岐された信号に対し、フーリエ変換を行い、周波数領域の信号に変換を行うフーリエ変換ステップと、
   光ファイバで伝搬する距離と光ファイバの種類と光の波長の情報によって、光ファイバにより生じる波長分散効果を推定もしくは予め記憶し出力する、距離情報出力ステップと、
   距離情報出力ステップで出力された波長分散量を用いて、フーリエ変換ステップで演算された周波数領域の信号に対し、周波数による到来時間差を補正する係数を乗算する係数乗算ステップと、
   係数乗算ステップで演算された周波数領域の信号に対し、逆フーリエ変換を行い、時間領域の信号に変換する逆フーリエ変換ステップと、
   逆フーリエ変換された信号から一部の信号を切り出す切り出しステップと、
   切り出された信号を並び替える並び替えステップと、
   並び替えられた信号を合成し、合成された電気信号から光信号に変換する信号合成ステップと、
   から構成される干渉低減送信方法。
5. 光通信における干渉低減送信装置であって、
   送信信号に変調を行い、ある時間区間の変調信号を２個以上のブロックに振り分ける変調・分割回路と、
   分割された信号の前後に０信号を付加する０付加回路と、
   ０を付加された信号に対し、フーリエ変換を行い、周波数領域の信号に変換を行うフーリエ変換回路と、
   光ファイバで伝搬する距離と光ファイバの種類と光の波長の情報によって、光ファイバにより生じる波長分散効果を推定もしくは予め記憶し出力する、距離情報出力回路と、
   前記距離情報出力回路で出力された波長分散量を用いて、前記フーリエ変換回路で演算された周波数領域の信号に対し、周波数による到来時間差を補正する係数を乗算する係数乗算回路と、
   前記係数乗算回路で演算された周波数領域の信号に対し、逆フーリエ変換を行い、時間領域の信号に変換する逆フーリエ変換回路と、
   時間領域に変換された信号を合成し、合成された電気信号から光信号に変換する信号合成回路と、
   を備える干渉低減送信装置。
6. 光通信における干渉低減送信装置であって、
   送信信号に変調を行い分岐する変調・分岐回路と、
   前記変調・分岐回路によって分岐された信号をさらに分割し、分割された順番に比例する遅延を加えた上で出力する分割回路と、
   前記分割回路において出力された信号の前後に０信号を付加する０付加回路と、
   ０を付加された信号に対し、フーリエ変換を行い、周波数領域の信号に変換を行うフーリエ変換回路と、
   光ファイバで伝搬してきた距離と光ファイバの種類と光の波長の情報によって、光ファイバにより生じる波長分散効果を推定もしくは予め記憶し出力する、距離情報出力回路と、
   前記フーリエ変換回路で得られた周波数領域の信号から、分割順に応じた周波数領域の成分のみを抜き出して周波数領域のパラレル信号を形成し、前記距離情報出力回路から入力された波長分散量と分岐された周波数帯域でそれぞれ用いた遅延量から、周波数による到来時間差を補正する係数を乗算し出力する係数乗算回路と、
   前記係数乗算回路において出力された信号に対し、逆フーリエ変換を行い、時間領域の信号に変換する逆フーリエ変換回路と、
   時間領域に変換された信号を合成し、合成された電気信号から光信号に変換する信号合成回路と、
   を備える干渉低減送信装置。
7. 光通信における干渉低減送信装置であって、
   送信信号に変調を行い、変調信号にそれぞれ異なる遅延を与えた上で２個以上に分岐し振り分ける変調・分岐回路と、
   分岐された信号に対し、フーリエ変換を行い、周波数領域の信号に変換を行うフーリエ変換回路と、
   光ファイバで伝搬する距離と光ファイバの種類と光の波長の情報によって、光ファイバにより生じる波長分散効果を推定もしくは予め記憶し出力する、距離情報出力回路と、
   距離情報出力回路で出力された波長分散量を用いて、フーリエ変換回路で演算された周波数領域の信号に対し、周波数による到来時間差を補正する係数を乗算する係数乗算回路と、
   係数乗算回路で演算された周波数領域の信号に対し、逆フーリエ変換を行い、時間領域の信号に変換する逆フーリエ変換回路と、
   逆フーリエ変換された信号から一部の信号を切り出す切り出し回路と、
   切り出された信号を並び替える並び替え回路と、
   並び替えられた信号を合成し、合成された電気信号から光信号に変換する信号合成回路と、
   を備える干渉低減送信装置。

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