JP5718274B2 - 局側終端装置での下り信号送信方法、加入者側終端装置での下り信号受信方法、局側終端装置、加入者側終端装置及び受動光ネットワークシステム - Google Patents

局側終端装置での下り信号送信方法、加入者側終端装置での下り信号受信方法、局側終端装置、加入者側終端装置及び受動光ネットワークシステム Download PDF

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Description

本発明は、受動光ネットワークシステムにおいて、局側終端装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）が、複数の加入者側終端装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）に、各々の下り信号を送信するときに、あるＯＮＵへの振幅変調信号及び他のＯＮＵへの位相変調信号を並列に送信する技術に関する。
受動光ネットワークシステムの構成を図１に示す。受動光ネットワークシステムＳは、ＯＬＴ１、第１ＯＮＵ２−１、第２ＯＮＵ２−２、光パワースプリッタ３、局側光ファイバ４及び加入者側光ファイバ５−１、５−２から構成される。ＯＬＴ１から第１ＯＮＵ２−１に、第１送信データ系列が送信される。ＯＬＴ１から第２ＯＮＵ２−２に、第２送信データ系列が送信される。これらの送信が、分割で又は並列に行なわれる。
ＯＬＴ１は、第１送信データ系列及び第２送信データ系列を入力し、第１送信データ系列及び第２送信データ系列を第１ＯＮＵ２−１及び第２ＯＮＵ２−２に送信する。第１ＯＮＵ２−１は、第１送信データ系列及び第２送信データ系列をＯＬＴ１から受信し、第１送信データ系列を抽出する。第２ＯＮＵ２−２は、第１送信データ系列及び第２送信データ系列をＯＬＴ１から受信し、第２送信データ系列を抽出する。
光パワースプリッタ３は、第１送信データ系列及び第２送信データ系列を、ＯＬＴ１から受動的に入力し、第１ＯＮＵ２−１及び第２ＯＮＵ２−２に受動的に出力する。局側光ファイバ４は、ＯＬＴ１及び光パワースプリッタ３を接続する。加入者側光ファイバ５−１は、光パワースプリッタ３及び第１ＯＮＵ２−１を接続する。加入者側光ファイバ５−２は、光パワースプリッタ３及び第２ＯＮＵ２−２を接続する。
第１送信データ系列及び第２送信データ系列を分割で送信する場合には、時分割多重方式や波長分割多重方式等を適用することができるが、データ通信容量が小さくなる。第１送信データ系列及び第２送信データ系列を並列に送信する場合には、以下に説明の多値／高次変調方式（非特許文献１）を適用することができるため、データ通信容量が大きくなる。
ＯＬＴ１は、図１の上側のコンスタレーションで示すように、第１送信データ系列に基づいて、振幅変調を行ない、第２送信データ系列に基づいて、位相変調を行ない、これらの変調を並列に行なう。ここで、コンスタレーションの内側及び外側の信号点は、振幅変調に基づく信号点である。そして、コンスタレーションの第１象限、第２象限、第３象限及び第４象限の信号点は、位相変調に基づく信号点である。
第１ＯＮＵ２−１は、図１の左下のコンスタレーションで示すように、振幅復調を行ない、第１送信データ系列を抽出する。ここで、コンスタレーションの内側及び外側の信号点は、それぞれビット値“０”及び“１”に対応する。第２ＯＮＵ２−２は、図１の右下のコンスタレーションで示すように、位相復調を行ない、第２送信データ系列を抽出する。ここで、コンスタレーションの第１象限、第２象限、第３象限及び第４象限の信号点は、それぞれシンボル値“００”、“１０”、“１１”及び“０１”に対応する。
ＯＬＴ１から第１ＯＮＵ２−１及び第２ＯＮＵ２−２への伝送経路において、第１送信データ系列及び第２送信データ系列に誤りが発生することがある。ここで、第１送信データ系列は２値信号として送信され、第２送信データ系列は４値信号として送信され、第２送信データ系列では第１送信データ系列より誤りが発生しやすくなる。そこで、第２送信データ系列に対しては誤り訂正を行なうこととするが、第１送信データ系列に対しては誤り訂正を行なわないこととする。ここで、誤り訂正として、シンボル単位で誤り訂正を行ないバースト誤りに耐性のある、シンボル誤り訂正を行なう。例えば、シンボル誤り訂正として、リードソロモン符号（非特許文献２）に基づくシンボル誤り訂正を行なう。
シンボル誤り訂正の符号化及び復号の処理を図２に示す。図２に説明のシンボル誤り訂正符号は、リードソロモン符号（２５５、２３９）であり、８ビットを１符号化シンボルとし、２３９符号化シンボルを情報ビットとし、１６符号化シンボルを冗長ビットとし、８（＝（２５５−２３９）／２）符号化シンボルの誤りを訂正することができる。
ＯＬＴ１は、符号化処理として、第２送信データ系列を符号化シンボル毎に分割し、２３９符号化シンボル分の情報ビットに対して、１６符号化シンボル分の冗長ビットを追加する。ＯＬＴ１及び第２ＯＮＵ２−２への伝送経路において、ビット系列に対して、誤り（Ｅｒｒ）が発生する。第２ＯＮＵ２−２は、復号処理として、ビット系列に対して、誤り（Ｅｒｒ）を減算し、１６符号化シンボル分の冗長ビットを削除し、２３９符号化シンボル分の情報ビットを残して、各符号化シンボルを第２送信データ系列に纏める。復号過程において誤り（Ｅｒｒ）を求める際は、ピーターソン法、バーレカンプ・マッシー法、ユークリッド法等のアルゴリズムが用いられる。
Ｎ．Ｉｉｙａｍａ，Ｓ−Ｙ．Ｋｉｍ，Ｔ．Ｓｈｉｍａｄａ，Ｓ．Ｋｉｍｕｒａ，Ｎ．Ｙｏｓｈｉｍｏｔｏ，"Ｃｏ−ｅｘｉｓｔｅｎｔ Ｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ Ｓｃｈｅｍｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ＯＯＫ ａｎｄ ＱＡＭ Ｓｉｇｎａｌｓ ｉｎ ａｎ Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ ｕｓｉｎｇ Ｓｏｆｔｗａｒｅ−ｄｅｆｉｎｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，"ｉｎ Ｐｒｏｃ．ｏｆ ＯＦＣ２０１２． 宮川 洋、岩垂 好裕、今井 秀樹、"符号理論"、ｐｐ．１５８，２６７−２６９． Ｍ．Ｓｅｉｍｅｔｚ，"Ｈｉｇｈ−Ｏｒｄｅｒ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，"ｐｐ．２６−５３，６６−７３，７９−８１，８４−９３，１００−１０１．
従来技術のＯＬＴの構成を図３に示す。従来技術のＯＬＴ１は、送信機として、送信データ系列入力部１１、シンボル誤り訂正符号化部１２、振幅位相変調部１３及び振幅位相変調信号送信部１４から構成される。
送信データ系列入力部１１は、振幅変調を利用してデータの送受信を行なう第１ＯＮＵ２−１への第１送信データ系列と、位相変調を利用してデータの送受信を行なう第２ＯＮＵ２−２への第２送信データ系列と、を入力する。シンボル誤り訂正符号化部１２は、送信データ系列入力部１１が入力した第２送信データ系列に対して、シンボル誤り訂正の符号化（リードソロモン符号化（２５５、２３９））を行なう。
振幅位相変調部１３は、送信データ系列入力部１１が入力した第１送信データ系列に基づく振幅変調と、シンボル誤り訂正符号化部１２が生成したシンボル誤り訂正符号化後の第２送信データ系列に基づく位相変調と、を同一のキャリア信号に対して並列に行なう。振幅位相変調信号送信部１４は、振幅位相変調部１３が生成した振幅位相変調信号を、第１ＯＮＵ２−１及び第２ＯＮＵ２−２に送信する。
従来技術の第２ＯＮＵの構成を図４に示す。従来技術の第２ＯＮＵ２−２は、受信機として、振幅位相変調信号受信部２１、位相復調部２２、シンボル誤り訂正復号部２３及び受信データ系列出力部２４から構成される。
振幅位相変調信号受信部２１は、振幅位相変調部１３が生成した振幅位相変調信号を、ＯＬＴ１から受信する。位相復調部２２は、振幅位相変調信号受信部２１が受信した振幅位相変調信号に対して、位相復調を行なう。
シンボル誤り訂正復号部２３は、位相復調部２２が生成したシンボル誤り訂正符号化後の第２送信データ系列に対して、シンボル誤り訂正の復号（リードソロモン復号（２５５、２３９））を行なう。受信データ系列出力部２４は、シンボル誤り訂正復号部２３が生成したシンボル誤り訂正復号後の第２送信データ系列を出力する。
従来技術の多値／高次変調方式の概要を図５に示す。第１送信データ系列は、１０１００１０１・・・のように、先頭から続いている。シンボル誤り訂正符号化後の第２送信データ系列は、１００００１１１１１１０１１００・・・のように、先頭から続いている。シンボル誤り訂正符号化後の第２送信データ系列は、符号化シンボル＃１（１００００１１１）、符号化シンボル＃２（１１１０１１００）、・・・に分割される。
ここで、第１送信データ系列は２値信号として送信され、第２送信データ系列は４値信号として送信され、第２送信データ系列では第１送信データ系列より変調速度が２倍となる。そこで、図５に示した各期間ｔにおいて、同一のキャリア信号に対して、第１送信データ系列の１ビットに基づいて、振幅変調を行ない、第２送信データ系列の２ビットに基づいて、位相変調を行ない、これらの変調を並列に行なう。
期間ｔ１では、第１送信データ系列の１ビット目“１”に基づいて、振幅変調を行ない、符号化シンボル＃１の１、２ビット目“１０”に基づいて、位相変調を行なう。期間ｔ２では、第１送信データ系列の２ビット目“０”に基づいて、振幅変調を行ない、符号化シンボル＃１の３、４ビット目“００”に基づいて、位相変調を行なう。期間ｔ３では、第１送信データ系列の３ビット目“１”に基づいて、振幅変調を行ない、符号化シンボル＃１の５、６ビット目“０１”に基づいて、位相変調を行なう。期間ｔ４では、第１送信データ系列の４ビット目“０”に基づいて、振幅変調を行ない、符号化シンボル＃１の７、８ビット目“１１”に基づいて、位相変調を行なう。
期間ｔ５では、第１送信データ系列の５ビット目“０”に基づいて、振幅変調を行ない、符号化シンボル＃２の１、２ビット目“１１”に基づいて、位相変調を行なう。期間ｔ６では、第１送信データ系列の６ビット目“１”に基づいて、振幅変調を行ない、符号化シンボル＃２の３、４ビット目“１０”に基づいて、位相変調を行なう。期間ｔ７では、第１送信データ系列の７ビット目“０”に基づいて、振幅変調を行ない、符号化シンボル＃２の５、６ビット目“１１”に基づいて、位相変調を行なう。期間ｔ８では、第１送信データ系列の８ビット目“１”に基づいて、振幅変調を行ない、符号化シンボル＃２の７、８ビット目“００”に基づいて、位相変調を行なう。
つまり、符号化シンボル＃１において、１、２、５、６ビット目は、図１に示したコンスタレーションの外側にマッピングされるが、３、４、７、８ビット目は、図１に示したコンスタレーションの内側にマッピングされる。コンスタレーションの内側の信号点は、信号間距離が短いため、符号化シンボル＃１において、シンボル誤りが発生しやすい。
そして、符号化シンボル＃２において、３、４、７、８ビット目は、図１に示したコンスタレーションの外側にマッピングされるが、１、２、５、６ビット目は、図１に示したコンスタレーションの内側にマッピングされる。コンスタレーションの内側の信号点は、信号間距離が短いため、符号化シンボル＃２において、シンボル誤りが発生しやすい。
このように、各符号化シンボルにおいて、コンスタレーションの内側の信号点が１個でもあれば、シンボル誤りが発生しやすい。そして、複数の符号化シンボルにおいて、コンスタレーションの内側の信号点が分散していれば、シンボル誤りの個数が増加する。しかし、符号化シンボル誤りの訂正可能な個数には、限界がある。
そこで、前記課題を解決するために、本発明は、振幅変調及び位相変調を同一のキャリア信号に対して並列に行なう多値／高次変調方式において、位相変調信号に対する符号化シンボル誤りの個数を低減する技術を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、ある符号化シンボルにおいては、コンスタレーションの内側の信号点を集中させるが、他の符号化シンボルにおいては、コンスタレーションの外側の信号点を集中させる。すると、当該ある符号化シンボルにおいては、シンボル誤りが発生しやすいが、当該他の符号化シンボルにおいては、シンボル誤りが発生しにくい。
ここで、複数の符号化シンボルにおいて、シンボル誤りを完全に訂正するためには、複数の符号化シンボルにおいて、シンボル誤りの個数がシンボル誤りの訂正可能な個数以下でありさえすればよく、各符号化シンボルにおいて、ビット誤りの個数が各シンボルを構成するビットの個数と同一ですらあってもよい。
よって、当該ある符号化シンボルにおいて、ビット誤りを多くしたとしても、ビット誤りを集中させることにより、複数の符号化シンボルにおいて、シンボル誤り数を低減することができ、シンボル誤りを完全に訂正することができる。
具体的には、本発明は、振幅変調を利用してデータの送受信を行なう第１加入者側終端装置への第１送信データ系列と、位相変調を利用してデータの送受信を行なう第２加入者側終端装置への第２送信データ系列と、を入力し、入力した前記第２送信データ系列に対して、シンボル誤り訂正の符号化を行なう送信データ系列入力ステップと、前記送信データ系列入力ステップで入力した前記第１送信データ系列に基づく振幅変調と、前記送信データ系列入力ステップで生成したシンボル誤り訂正符号化後の前記第２送信データ系列に基づく位相変調と、を同一のキャリア信号に対して並列に行なうことにより、振幅位相変調信号を生成するにあたり、前記送信データ系列入力ステップで生成したシンボル誤り訂正符号化後の前記第２送信データ系列の各符号化シンボルに基づく位相変調を、前記送信データ系列入力ステップで入力した前記第１送信データ系列に基づく振幅変調信号のうち、同一の振幅を有する部分振幅変調信号に対して行なう振幅位相変調ステップと、前記振幅位相変調ステップで生成した前記振幅位相変調信号を、前記第１加入者側終端装置及び前記第２加入者側終端装置に送信する振幅位相変調信号送信ステップと、を順に備えることを特徴とする局側終端装置での下り信号送信方法である。
また、本発明は、振幅変調を利用してデータの送受信を行なう第１加入者側終端装置への第１送信データ系列と、位相変調を利用してデータの送受信を行なう第２加入者側終端装置への第２送信データ系列と、を入力し、入力した前記第２送信データ系列に対して、シンボル誤り訂正の符号化を行なう送信データ系列入力部と、前記送信データ系列入力部が入力した前記第１送信データ系列に基づく振幅変調と、前記送信データ系列入力部が生成したシンボル誤り訂正符号化後の前記第２送信データ系列に基づく位相変調と、を同一のキャリア信号に対して並列に行なうことにより、振幅位相変調信号を生成するにあたり、前記送信データ系列入力部が生成したシンボル誤り訂正符号化後の前記第２送信データ系列の各符号化シンボルに基づく位相変調を、前記送信データ系列入力部が入力した前記第１送信データ系列に基づく振幅変調信号のうち、同一の振幅を有する部分振幅変調信号に対して行なう振幅位相変調部と、前記振幅位相変調部が生成した前記振幅位相変調信号を、前記第１加入者側終端装置及び前記第２加入者側終端装置に送信する振幅位相変調信号送信部と、を備えることを特徴とする局側終端装置である。
この構成によれば、振幅変調及び位相変調を同一のキャリア信号に対して並列に行なう多値／高次変調方式において、位相変調信号に対する符号化シンボル誤りの個数を低減する送信技術を提供することができる。
また、本発明は、振幅変調を利用してデータの送受信を行なう他の加入者側終端装置への第１送信データ系列に基づく振幅変調と、位相変調を利用してデータの送受信を行なう自己加入者側終端装置へのシンボル誤り訂正符号化後の第２送信データ系列に基づく位相変調が、局側終端装置において、同一のキャリア信号に対して並列に行なわれて生成された振幅位相変調信号を、前記局側終端装置から受信するにあたり、シンボル誤り訂正符号化後の前記第２送信データ系列の各符号化シンボルに基づく位相変調が、前記局側終端装置において、前記第１送信データ系列に基づく振幅変調信号のうち、同一の振幅を有する部分振幅変調信号に対して行なわれて生成された前記振幅位相変調信号を、前記局側終端装置から受信する振幅位相変調信号受信ステップと、前記振幅位相変調信号受信ステップで受信した前記振幅位相変調信号に対して、振幅復調及び位相復調を並列に行なうにあたり、前記振幅位相変調信号受信ステップで受信した前記振幅位相変調信号のうち、同一の振幅を有する部分振幅位相変調信号から、シンボル誤り訂正符号化後の前記第２送信データ系列の各符号化シンボルを抽出する振幅位相復調ステップと、前記振幅位相復調ステップで生成したシンボル誤り訂正符号化後の前記第２送信データ系列に対して、シンボル誤り訂正の復号を行ない、生成したシンボル誤り訂正復号後の前記第２送信データ系列を出力する受信データ系列出力ステップと、を順に備えることを特徴とする加入者側終端装置での下り信号受信方法である。
また、本発明は、振幅変調を利用してデータの送受信を行なう他の加入者側終端装置への第１送信データ系列に基づく振幅変調と、位相変調を利用してデータの送受信を行なう自己加入者側終端装置へのシンボル誤り訂正符号化後の第２送信データ系列に基づく位相変調が、局側終端装置において、同一のキャリア信号に対して並列に行なわれて生成された振幅位相変調信号を、前記局側終端装置から受信するにあたり、シンボル誤り訂正符号化後の前記第２送信データ系列の各符号化シンボルに基づく位相変調が、前記局側終端装置において、前記第１送信データ系列に基づく振幅変調信号のうち、同一の振幅を有する部分振幅変調信号に対して行なわれて生成された前記振幅位相変調信号を、前記局側終端装置から受信する振幅位相変調信号受信部と、前記振幅位相変調信号受信部が受信した前記振幅位相変調信号に対して、振幅復調及び位相復調を並列に行なうにあたり、前記振幅位相変調信号受信部が受信した前記振幅位相変調信号のうち、同一の振幅を有する部分振幅位相変調信号から、シンボル誤り訂正符号化後の前記第２送信データ系列の各符号化シンボルを抽出する振幅位相復調部と、前記振幅位相復調部が生成したシンボル誤り訂正符号化後の前記第２送信データ系列に対して、シンボル誤り訂正の復号を行ない、生成したシンボル誤り訂正復号後の前記第２送信データ系列を出力する受信データ系列出力部と、を備えることを特徴とする加入者側終端装置である。
この構成によれば、振幅変調及び位相変調を同一のキャリア信号に対して並列に行なう多値／高次変調方式において、位相変調信号に対する符号化シンボル誤りの個数を低減する受信技術を提供することができる。
また、本発明は、前記振幅位相変調ステップでは、シンボル誤り訂正符号化後の前記第２送信データ系列の各符号化シンボルを示すシンボル情報を一時的に格納するとともに、シンボル誤り訂正符号化後の前記第２送信データ系列の各符号化シンボルが前記第１送信データ系列のうちいずれの同一のシンボルに対して重畳されるべきかを示す重畳情報を一時的に格納し、前記重畳情報に基づいて、シンボル誤り訂正符号化後の前記第２送信データ系列の各符号化シンボルを、前記第１送信データ系列のうちいずれかの同一のシンボルに対して重畳することを特徴とする局側終端装置での下り信号送信方法である。
また、本発明は、前記振幅位相変調部は、シンボル誤り訂正符号化後の前記第２送信データ系列の各符号化シンボルを示すシンボル情報を一時的に格納するとともに、シンボル誤り訂正符号化後の前記第２送信データ系列の各符号化シンボルが前記第１送信データ系列のうちいずれの同一のシンボルに対して重畳されるべきかを示す重畳情報を一時的に格納し、前記重畳情報に基づいて、シンボル誤り訂正符号化後の前記第２送信データ系列の各符号化シンボルを、前記第１送信データ系列のうちいずれかの同一のシンボルに対して重畳することを特徴とする局側終端装置である。
上述の送信技術では、振幅変調が行なわれるデータ系列がランダムに時間変化するとき、位相変調が行なわれるデータ系列の順序を入れ換える必要があるが、この構成によれば、位相変調が行なわれるデータ系列の順序を正確に入れ換えることができる。
また、本発明は、前記振幅位相復調ステップでは、シンボル誤り訂正符号化後の前記第２送信データ系列の各符号化シンボルを示すシンボル情報を一時的に格納するとともに、シンボル誤り訂正符号化後の前記第２送信データ系列の各符号化シンボルが前記第１送信データ系列のうちいずれの同一のシンボルから分離されるべきかを示す分離情報を一時的に格納し、前記分離情報に基づいて、シンボル誤り訂正符号化後の前記第２送信データ系列の各符号化シンボルを、前記第１送信データ系列のうちいずれかの同一のシンボルから分離することを特徴とする加入者側終端装置での下り信号受信方法である。
また、本発明は、前記振幅位相復調部は、シンボル誤り訂正符号化後の前記第２送信データ系列の各符号化シンボルを示すシンボル情報を一時的に格納するとともに、シンボル誤り訂正符号化後の前記第２送信データ系列の各符号化シンボルが前記第１送信データ系列のうちいずれの同一のシンボルから分離されるべきかを示す分離情報を一時的に格納し、前記分離情報に基づいて、シンボル誤り訂正符号化後の前記第２送信データ系列の各符号化シンボルを、前記第１送信データ系列のうちいずれかの同一のシンボルから分離することを特徴とする加入者側終端装置である。
上述の受信技術では、振幅変調が行なわれるデータ系列がランダムに時間変化するとき、位相変調が行なわれるデータ系列の順序を元に戻す必要があるが、この構成によれば、位相変調が行なわれるデータ系列の順序を正確に元に戻すことができる。
また、本発明は、前記局側終端装置と、前記加入者側終端装置と、を備えることを特徴とする受動光ネットワークシステムである。
この構成によれば、振幅変調及び位相変調を同一のキャリア信号に対して並列に行なう多値／高次変調方式において、位相変調信号に対する符号化シンボル誤りの個数を低減する送受信技術を提供することができる。
本発明は、振幅変調及び位相変調を同一のキャリア信号に対して並列に行なう多値／高次変調方式において、位相変調信号に対する符号化シンボル誤りの個数を低減する技術を提供することができる。
受動光ネットワークシステムの構成を示す図である。 シンボル誤り訂正の符号化及び復号の処理を示す図である。 従来技術のＯＬＴの構成を示す図である。 従来技術の第２ＯＮＵの構成を示す図である。 従来技術の多値／高次変調方式の概要を示す図である。 本発明の多値／高次変調方式の概要を示す図である。 本発明のＯＬＴの構成を示す図である。 本発明の送信側の順序入替部の構成を示す図である。 本発明の送信時の順序入替処理を示すフローチャートである。 本発明の第２ＯＮＵの構成を示す図である。 本発明の受信側の順序入替部の構成を示す図である。 本発明の受信時の順序入替処理を示すフローチャートである。 本発明の受信時の順序入替処理を示すフローチャートである。
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
（多値／高次変調方式の概要）
受動光ネットワークシステムの構成並びにシンボル誤り訂正の符号化及び復号の処理は、本発明及び従来技術で同様であり、それぞれ図１、２に示されている。
本発明の多値／高次変調方式の概要を図６に示す。第１送信データ系列は、１０１００１０１・・・のように、先頭から続いている。シンボル誤り訂正符号化後の第２送信データ系列は、１００００１１１１１１０１１００・・・のように、先頭から続いている。シンボル誤り訂正符号化後の第２送信データ系列は、符号化シンボル＃１（１００００１１１）、符号化シンボル＃２（１１１０１１００）、・・・に分割される。
ここで、第１送信データ系列は２値信号として送信され、第２送信データ系列は４値信号として送信され、第２送信データ系列では第１送信データ系列より変調速度が２倍となる。そこで、図６に示した各期間ｔにおいて、同一のキャリア信号に対して、第１送信データ系列の１ビットに基づいて、振幅変調を行ない、第２送信データ系列の２ビットに基づいて、位相変調を行ない、これらの変調を並列に行なう。
期間ｔ１では、第１送信データ系列の１ビット目“１”に基づいて、振幅変調を行ない、符号化シンボル＃１の１、２ビット目“１０”に基づいて、位相変調を行なう。期間ｔ２では、第１送信データ系列の２ビット目“０”に基づいて、振幅変調を行ない、符号化シンボル＃２の１、２ビット目“１１”に基づいて、位相変調を行なう。期間ｔ３では、第１送信データ系列の３ビット目“１”に基づいて、振幅変調を行ない、符号化シンボル＃１の３、４ビット目“００”に基づいて、位相変調を行なう。期間ｔ４では、第１送信データ系列の４ビット目“０”に基づいて、振幅変調を行ない、符号化シンボル＃２の３、４ビット目“１０”に基づいて、位相変調を行なう。
期間ｔ５では、第１送信データ系列の５ビット目“０”に基づいて、振幅変調を行ない、符号化シンボル＃２の５、６ビット目“１１”に基づいて、位相変調を行なう。期間ｔ６では、第１送信データ系列の６ビット目“１”に基づいて、振幅変調を行ない、符号化シンボル＃１の５、６ビット目“０１”に基づいて、位相変調を行なう。期間ｔ７では、第１送信データ系列の７ビット目“０”に基づいて、振幅変調を行ない、符号化シンボル＃２の７、８ビット目“００”に基づいて、位相変調を行なう。期間ｔ８では、第１送信データ系列の８ビット目“１”に基づいて、振幅変調を行ない、符号化シンボル＃１の７、８ビット目“１１”に基づいて、位相変調を行なう。
つまり、符号化シンボル＃１において、すべてのビットは、図１に示したコンスタレーションの外側にマッピングされる。コンスタレーションの外側の信号点は、信号間距離が長いため、符号化シンボル＃１において、シンボル誤りが発生しにくい。
そして、符号化シンボル＃２において、すべてのビットは、図１に示したコンスタレーションの内側にマッピングされる。コンスタレーションの内側の信号点は、信号間距離が短いため、符号化シンボル＃２において、シンボル誤りが発生しやすい。
ここで、複数の符号化シンボル（リードソロモン符号（２５５、２３９）では、２５５符号化シンボル）において、シンボル誤りを完全に訂正するための条件を考察する。複数の符号化シンボル（リードソロモン符号（２５５、２３９）では、２５５符号化シンボル）において、シンボル誤りの個数がシンボル誤りの訂正可能な個数（リードソロモン符号（２５５、２３９）では、８符号化シンボル）以下でありさえすればよい。各符号化シンボルにおいて、ビット誤りの個数が各シンボルを構成するビットの個数（リードソロモン符号（２５５、２３９）では、８ビット）と同一ですらあってもよい。
よって、符号化シンボル＃２のような符号化シンボルにおいて、ビット誤りを多くしたとしても、ビット誤りを集中させることにより、符号化シンボル＃１、＃２、・・・のような複数の符号化シンボルにおいて、シンボル誤り数を低減することができ、シンボル誤りを完全に訂正することができる。
ここで、振幅変調が行なわれる第１送信データ系列は、１０１００１０１・・・のように、ランダムに時間変化する。そこで、ＯＬＴ１は、位相変調が行なわれる第２送信データ系列の順序を、１００００１１１１１１０１１００・・・から、１０１１００１０１１０１００１１・・・へと、入れ換える必要がある。そして、第２ＯＮＵ２−２は、位相変調が行なわれる第２送信データ系列の順序を、１０１１００１０１１０１００１１・・・から、１００００１１１１１１０１１００・・・へと、元に戻す必要がある。
以下では、まず、ＯＬＴ１の構成及び処理を説明するとともに、ＯＬＴ１の第２送信データ系列の順序入換処理を説明し、次に、第２ＯＮＵ２−２の構成及び処理を説明するとともに、第２ＯＮＵ２−２の第２送信データ系列の順序入換処理を説明する。
（ＯＬＴの構成及び処理）
本発明のＯＬＴの構成を図７に示す。本発明のＯＬＴ１は、送信機として、送信データ系列入力部１１、シンボル誤り訂正符号化部１２、振幅位相変調部１３、振幅位相変調信号送信部１４及び順序入換部１５から構成される。
送信データ系列入力部１１は、振幅変調を利用してデータの送受信を行なう第１ＯＮＵ２−１への第１送信データ系列と、位相変調を利用してデータの送受信を行なう第２ＯＮＵ２−２への第２送信データ系列と、を入力する。シンボル誤り訂正符号化部１２は、送信データ系列入力部１１が入力した第２送信データ系列に対して、シンボル誤り訂正の符号化（リードソロモン符号化（２５５、２３９））を行なう。
振幅位相変調部１３は、送信データ系列入力部１１が入力した第１送信データ系列に基づく振幅変調と、以下に詳述の順序入換部１５が生成したシンボル誤り訂正符号化後の第２送信データ系列に基づく位相変調と、を同一のキャリア信号に対して並列に行なう。振幅位相変調部１３は、直接変調や外部変調等を適用することができる（非特許文献３を参照）。振幅位相変調信号送信部１４は、振幅位相変調部１３が生成した振幅位相変調信号を、第１ＯＮＵ２−１及び第２ＯＮＵ２−２に送信する。
振幅位相変調部１３は、以下に詳述の順序入換部１５が生成したシンボル誤り訂正符号化後の第２送信データ系列の各符号化シンボルに基づく位相変調を、送信データ系列入力部１１が入力した第１送信データ系列に基づく振幅変調信号のうち、同一の振幅を有する部分振幅変調信号に対して行なう。順序入換部１５は、振幅位相変調部１３が以上に説明の処理を行なうことができるように、シンボル誤り訂正符号化部１２が生成したシンボル誤り訂正符号化後の第２送信データ系列の順序を入れ換える。
つまり、振幅位相変調部１３は、符号化シンボル＃１に基づく位相変調を、第１送信データ系列に基づく振幅変調信号のうち、同一の振幅“１”を有する部分振幅変調信号に対して行なう。そして、振幅位相変調部１３は、符号化シンボル＃２に基づく位相変調を、第１送信データ系列に基づく振幅変調信号のうち、同一の振幅“０”を有する部分振幅変調信号に対して行なう。さらに、順序入換部１５は、振幅位相変調部１３が以上に説明の処理を行なうことができるように、第２送信データ系列の順序を入れ換える。
本発明の送信側の順序入替部の構成を図８に示す。順序入換部１５は、制御部１６及びバッファ１７−１、１７−２、・・・、１７−ｎから構成される。各バッファ１７は、ビットバッファ及びシンボルバッファから構成される。
各バッファ１７のシンボルバッファは、シンボル誤り訂正符号化後の第２送信データ系列の各符号化シンボル（＃１、＃２等）を示すシンボル情報を一時的に格納する、ＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ−Ｉｎ Ｆｉｒｓｔ−Ｏｕｔ）のバッファである。各バッファ１７のビットバッファは、シンボル誤り訂正符号化後の第２送信データ系列の各符号化シンボル（＃１、＃２等）が、第１送信データ系列のうちいずれの同一のシンボル（“０”又は“１”）に対して重畳されるべきかを示す重畳情報を一時的に格納する。
制御部１６及び振幅位相変調部１３は、以上に説明の重畳情報に基づいて、シンボル誤り訂正符号化後の第２送信データ系列の各符号化シンボル（＃１、＃２等）を、第１送信データ系列のうちいずれかの同一のシンボル（“０”又は“１”）に対して重畳する。
本発明の送信時の順序入替処理のフローチャートを図９に示す。制御部１６は、各バッファ１７のシンボルバッファを空にクリアする（ステップＳ１）。制御部１６は、各バッファ１７のビットバッファのビット値を不定値“ｘ”にクリアする（ステップＳ２）。
制御部１６は、各符号化シンボルの到着順と各バッファ１７のシンボルバッファの番号順を対応付けて、各符号化シンボルを各バッファ１７のシンボルバッファに格納する（ステップＳ３）。つまり、制御部１６は、符号化シンボル＃１、＃２、・・・を、それぞれバッファ１７−１、１７−２、・・・のシンボルバッファに格納する。
制御部１６は、第１送信データ系列の１ビット目“１”を入力する（ステップＳ４）。制御部１６は、当該１ビットのビット値が“１”であるため（ステップＳ５において“１”）、各バッファ１７のビットバッファの番号順に、ビット値が“１”であるバッファ１７のビットバッファを検索する（ステップＳ６）。
制御部１６は、ビット値が“１”であるバッファ１７のビットバッファを検索不能であるため（ステップＳ７においてＮＯ）、各バッファ１７のビットバッファの番号順に、シンボルバッファに符号化シンボルが格納されておりかつビット値が“ｘ”であるバッファ１７のビットバッファを検索する（ステップＳ８）。
制御部１６は、ステップＳ８のようなビットバッファを検索可能であり（ステップＳ９においてＹＥＳ）、バッファ１７−１のビットバッファを選択し、バッファ１７−１のビットバッファのビット値を“１”に設定する（ステップＳ１０）。制御部１６は、バッファ１７−１のビットバッファに対応するバッファ１７−１のシンボルバッファから、符号化シンボル＃１の１、２ビット目“１０”を出力する（ステップＳ１８）。
制御部１６は、符号化シンボルと第１送信データ系列の重畳すべき組み合わせが残っているため（ステップＳ１９、ステップＳ２０においてＹＥＳ）、ステップＳ４に戻る。
制御部１６は、第１送信データ系列の２ビット目“０”を入力する（ステップＳ４）。制御部１６は、当該１ビットのビット値が“０”であるため（ステップＳ５において“０”）、各バッファ１７のビットバッファの番号順に、ビット値が“０”であるバッファ１７のビットバッファを検索する（ステップＳ１２）。
制御部１６は、ビット値が“０”であるバッファ１７のビットバッファを検索不能であるため（ステップＳ１３においてＮＯ）、各バッファ１７のビットバッファの番号順に、シンボルバッファに符号化シンボルが格納されておりかつビット値が“ｘ”であるバッファ１７のビットバッファを検索する（ステップＳ１４）。
制御部１６は、ステップＳ１４のようなビットバッファを検索可能であり（ステップＳ１５においてＹＥＳ）、バッファ１７−２のビットバッファを選択し、バッファ１７−２のビットバッファのビット値を“０”に設定する（ステップＳ１６）。制御部１６は、バッファ１７−２のビットバッファに対応するバッファ１７−２のシンボルバッファから、符号化シンボル＃２の１、２ビット目“１１”を出力する（ステップＳ１８）。
制御部１６は、符号化シンボルと第１送信データ系列の重畳すべき組み合わせが残っているため（ステップＳ１９、ステップＳ２０においてＹＥＳ）、ステップＳ４に戻る。
制御部１６は、第１送信データ系列の３ビット目“１”を入力する（ステップＳ４）。制御部１６は、当該１ビットのビット値が“１”であるため（ステップＳ５において“１”）、各バッファ１７のビットバッファの番号順に、ビット値が“１”であるバッファ１７のビットバッファを検索する（ステップＳ６）。
制御部１６は、ビット値が“１”であるバッファ１７−１のビットバッファを検索可能であるため（ステップＳ７においてＹＥＳ）、バッファ１７−１のビットバッファに対応するバッファ１７−１のシンボルバッファから、符号化シンボル＃１の３、４ビット目“００”を出力し（ステップＳ１８）、ステップＳ１９、Ｓ２０を実行する。
制御部１６は、第１送信データ系列の４ビット目“０”を入力する（ステップＳ４）。制御部１６は、当該１ビットのビット値が“０”であるため（ステップＳ５において“０”）、各バッファ１７のビットバッファの番号順に、ビット値が“０”であるバッファ１７のビットバッファを検索する（ステップＳ１２）。
制御部１６は、ビット値が“０”であるバッファ１７−２のビットバッファを検索可能であるため（ステップＳ１３においてＹＥＳ）、バッファ１７−２のビットバッファに対応するバッファ１７−２のシンボルバッファから、符号化シンボル＃２の３、４ビット目“１０”を出力し（ステップＳ１８）、ステップＳ１９、Ｓ２０を実行する。
制御部１６は、第１送信データ系列の５ビット目“０”を入力し（ステップＳ４）、ステップＳ５、Ｓ１２、Ｓ１３を実行し、バッファ１７−２のビットバッファに対応するバッファ１７−２のシンボルバッファから、符号化シンボル＃２の５、６ビット目“１１”を出力し（ステップＳ１８）、ステップＳ１９、Ｓ２０を実行する。
制御部１６は、第１送信データ系列の６ビット目“１”を入力し（ステップＳ４）、ステップＳ５、Ｓ６、Ｓ７を実行し、バッファ１７−１のビットバッファに対応するバッファ１７−１のシンボルバッファから、符号化シンボル＃１の５、６ビット目“０１”を出力し（ステップＳ１８）、ステップＳ１９、Ｓ２０を実行する。
制御部１６は、第１送信データ系列の７ビット目“０”を入力し（ステップＳ４）、ステップＳ５、Ｓ１２、Ｓ１３を実行し、バッファ１７−２のビットバッファに対応するバッファ１７−２のシンボルバッファから、符号化シンボル＃２の７、８ビット目“００”を出力し（ステップＳ１８）、ステップＳ１９、Ｓ２０を実行する。
制御部１６は、第１送信データ系列の８ビット目“１”を入力し（ステップＳ４）、ステップＳ５、Ｓ６、Ｓ７を実行し、バッファ１７−１のビットバッファに対応するバッファ１７−１のシンボルバッファから、符号化シンボル＃１の７、８ビット目“１１”を出力し（ステップＳ１８）、ステップＳ１９、Ｓ２０を実行する。
制御部１６は、符号化シンボルと第１送信データ系列の重畳すべき組み合わせがなくなるまで（ステップＳ２０においてＮＯ）、以上の処理を続行する。これにより、第１送信データ系列がランダムに時間変化するときであっても、シンボル誤り訂正符号化後の第２送信データ系列の順序を正確に入れ換えることができる。
ここで、第１送信データ系列のビット値が“１”であるが（ステップＳ５において“１”）、ビット値が“１”及び“ｘ”のビットバッファに対応するシンボルバッファに、符号化シンボルが格納されていない場合が考えられる（ステップＳ７においてＮＯ及びＳ９においてＮＯ）。この場合には、ビットバッファの番号順にビット値が“０”のビットバッファを検索し（ステップＳ１１）、ステップＳ１８、Ｓ１９、Ｓ２０へと移行し、図６の原則から外れることになる（以下、この手順を手法１と呼ぶ）。または、ステップＳ１１、Ｓ１８、Ｓ１９、Ｓ２０へと移行することなく、符号化シンボルの出力を停止し、ステップＳ４に戻ってもよい（以下、この手順を手法２と呼ぶ）。
さらに、第１送信データ系列のビット値が“０”であるが（ステップＳ５において“０”）、ビット値が“０”及び“ｘ”のビットバッファに対応するシンボルバッファに、符号化シンボルが格納されていない場合が考えられる（ステップＳ１３においてＮＯ及びＳ１５においてＮＯ）。この場合には、ビットバッファの番号順にビット値が“１”のビットバッファを検索し（ステップＳ１７）、ステップＳ１８、Ｓ１９、Ｓ２０へと移行し、図６の原則から外れることになる（以下、この手順を手法１と呼ぶ）。または、ステップＳ１７、Ｓ１８、Ｓ１９、Ｓ２０へと移行することなく、符号化シンボルの出力を停止し、ステップＳ４に戻ってもよい（以下、この手順を手法２と呼ぶ）。
（第２ＯＮＵの構成及び処理）
本発明の第２ＯＮＵの構成を図１０に示す。本発明の第２ＯＮＵ２−２は、受信機として、振幅位相変調信号受信部２１、位相復調部２２、シンボル誤り訂正復号部２３、受信データ系列出力部２４、振幅復調部２５及び順序入換部２６から構成される。
振幅位相変調信号受信部２１は、振幅位相変調部１３が生成した振幅位相変調信号を、ＯＬＴ１から受信する。位相復調部２２は、振幅位相変調信号受信部２１が受信した振幅位相変調信号に対して、位相復調を行なう。振幅復調部２５は、振幅位相変調信号受信部２１が受信した振幅位相変調信号に対して、振幅復調を行なう。位相復調部２２及び振幅復調部２５は、それぞれ振幅復調及び位相復調を並列に行ない、コヒーレント検波や直接検波等を適用することができる（非特許文献３を参照）。
シンボル誤り訂正復号部２３は、以下に詳述の順序入換部２６が生成したシンボル誤り訂正符号化後の第２送信データ系列に対して、シンボル誤り訂正の復号（リードソロモン復号（２５５、２３９））を行なう。受信データ系列出力部２４は、シンボル誤り訂正復号部２３が生成したシンボル誤り訂正復号後の第２送信データ系列を出力する。
順序入換部２６は、振幅位相変調信号受信部２１が受信した振幅位相変調信号のうち、同一の振幅を有する部分振幅位相変調信号から、シンボル誤り訂正符号化後の第２送信データ系列の各符号化シンボルを抽出する。
つまり、順序入換部２６は、受信された振幅位相変調信号のうち、同一の振幅“１”を有する部分振幅位相変調信号から、符号化シンボル＃１を抽出する。そして、順序入換部２６は、受信された振幅位相変調信号のうち、同一の振幅“０”を有する部分振幅位相変調信号から、符号化シンボル＃２を抽出する。
本発明の受信側の順序入替部の構成を図１１に示す。順序入換部２６は、制御部２７及びバッファ２８−１、２８−２、・・・、２８−ｎから構成される。各バッファ２８は、ビットバッファ及びシンボルバッファから構成される。
各バッファ２８のシンボルバッファは、シンボル誤り訂正符号化後の第２送信データ系列の各符号化シンボル（＃１、＃２等）を示すシンボル情報を一時的に格納する、ＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ−Ｉｎ Ｆｉｒｓｔ−Ｏｕｔ）のバッファである。各バッファ２８のビットバッファは、シンボル誤り訂正符号化後の第２送信データ系列の各符号化シンボル（＃１、＃２等）が、第１送信データ系列のうちいずれの同一のシンボル（“０”又は“１”）から分離されるべきかを示す分離情報を一時的に格納する。
制御部２７は、以上に説明の分離情報に基づいて、シンボル誤り訂正符号化後の第２送信データ系列の各符号化シンボル（＃１、＃２等）を、第１送信データ系列のうちいずれかの同一のシンボル（“０”又は“１”）から分離する。
本発明の受信時の順序入替処理のフローチャートを図１２、１３に示す。制御部２７は、各バッファ２８のシンボルバッファを空にクリアする（ステップＳ２１）。制御部２７は、各バッファ２８のビットバッファのビット値を不定値“ｘ”にクリアする（ステップＳ２２）。
制御部２７は、第２送信データ系列の１、２ビット目“１０”を入力する（ステップＳ２３）。制御部２７は、第１送信データ系列の１ビット目“１”を入力する（ステップＳ２４）。制御部２７は、当該１ビットのビット値が“１”であるため（ステップＳ２５において“１”）、各バッファ２８のビットバッファの番号順に、ビット値が“１”であるバッファ２８のビットバッファを検索する（ステップＳ２６）。
制御部２７は、ビット値が“１”であるバッファ２８のビットバッファを検索不能である（ステップＳ２７においてＮＯ）。また、制御部２７は、残り入力ビット数がシンボルバッファ長以上であるため（ステップＳ２８においてＹＥＳ）、各バッファ２８のビットバッファの番号順に、ビット値が“ｘ”であるバッファ２８のビットバッファを検索する（ステップＳ２９）。
制御部２７は、バッファ２８−１のビットバッファを選択し、バッファ２８−１のビットバッファのビット値を“１”に設定する（ステップＳ３０）。制御部２７は、バッファ２８−１のビットバッファに対応するバッファ２８−１のシンボルバッファに、第２送信データ系列の１、２ビット目“１０”を格納する（ステップＳ３８）。制御部２７は、図１３に後述の処理を実行した後に、ステップＳ２３に戻る。
制御部２７は、第２送信データ系列の３、４ビット目“１１”を入力する（ステップＳ２３）。制御部２７は、第１送信データ系列の２ビット目“０”を入力する（ステップＳ２４）。制御部２７は、当該１ビットのビット値が“０”であるため（ステップＳ２５において“０”）、各バッファ２８のビットバッファの番号順に、ビット値が“０”であるバッファ２８のビットバッファを検索する（ステップＳ３２）。
制御部２７は、ビット値が“０”であるバッファ２８のビットバッファを検索不能である（ステップＳ３３においてＮＯ）。また、制御部２７は、残り入力ビット数がシンボルバッファ長以上であるため（ステップＳ３４においてＹＥＳ）、各バッファ２８のビットバッファの番号順に、ビット値が“ｘ”であるバッファ２８のビットバッファを検索する（ステップＳ３５）。
制御部２７は、バッファ２８−２のビットバッファを選択し、バッファ２８−２のビットバッファのビット値を“０”に設定する（ステップＳ３６）。制御部２７は、バッファ２８−２のビットバッファに対応するバッファ２８−２のシンボルバッファに、第２送信データ系列の３、４ビット目“１１”を格納する（ステップＳ３８）。制御部２７は、図１３に後述の処理を実行した後に、ステップＳ２３に戻る。
制御部２７は、第２送信データ系列の５、６ビット目“００”を入力する（ステップＳ２３）。制御部２７は、第１送信データ系列の３ビット目“１”を入力する（ステップＳ２４）。制御部２７は、当該１ビットのビット値が“１”であるため（ステップＳ２５において“１”）、各バッファ２８のビットバッファの番号順に、ビット値が“１”であるバッファ２８のビットバッファを検索する（ステップＳ２６）。
制御部２７は、ビット値が“１”であるバッファ２８−１のビットバッファを検索可能であるため（ステップＳ２７においてＹＥＳ）、バッファ２８−１のビットバッファに対応するバッファ２８−１のシンボルバッファに、第２送信データ系列の５、６ビット目“００”を格納し（ステップＳ３８）、図１３に後述の処理を実行する。
制御部２７は、第２送信データ系列の７、８ビット目“１０”を入力する（ステップＳ２３）。制御部２７は、第１送信データ系列の４ビット目“０”を入力する（ステップＳ２４）。制御部２７は、当該１ビットのビット値が“０”であるため（ステップＳ２５において“０”）、各バッファ２８のビットバッファの番号順に、ビット値が“０”であるバッファ２８のビットバッファを検索する（ステップＳ３２）。
制御部２７は、ビット値が“０”であるバッファ２８−２のビットバッファを検索可能であるため（ステップＳ３３においてＹＥＳ）、バッファ２８−２のビットバッファに対応するバッファ２８−２のシンボルバッファに、第２送信データ系列の７、８ビット目“１０”を格納し（ステップＳ３８）、図１３に後述の処理を実行する。
制御部２７は、第２送信データ系列の９、１０ビット目“１１”を入力し（ステップＳ２３）、第１送信データ系列の５ビット目“０”を入力し（ステップＳ２４）、ステップＳ２５、Ｓ３２、Ｓ３３を実行し、バッファ２８−２のビットバッファに対応するバッファ２８−２のシンボルバッファに、第２送信データ系列の９、１０ビット目“１１”を格納し（ステップＳ３８）、図１３に後述の処理を実行する。
制御部２７は、第２送信データ系列の１１、１２ビット目“０１”を入力し（ステップＳ２３）、第１送信データ系列の６ビット目“１”を入力し（ステップＳ２４）、ステップＳ２５、Ｓ２６、Ｓ２７を実行し、バッファ２８−１のビットバッファに対応するバッファ２８−１のシンボルバッファに、第２送信データ系列の１１、１２ビット目“０１”を格納し（ステップＳ３８）、図１３に後述の処理を実行する。
制御部２７は、第２送信データ系列の１３、１４ビット目“００”を入力し（ステップＳ２３）、第１送信データ系列の７ビット目“０”を入力し（ステップＳ２４）、ステップＳ２５、Ｓ３２、Ｓ３３を実行し、バッファ２８−２のビットバッファに対応するバッファ２８−２のシンボルバッファに、第２送信データ系列の１３、１４ビット目“００”を格納し（ステップＳ３８）、図１３に後述の処理を実行する。
制御部２７は、第２送信データ系列の１５、１６ビット目“１１”を入力し（ステップＳ２３）、第１送信データ系列の８ビット目“１”を入力し（ステップＳ２４）、ステップＳ２５、Ｓ２６、Ｓ２７を実行し、バッファ２８−１のビットバッファに対応するバッファ２８−１のシンボルバッファに、第２送信データ系列の１５、１６ビット目“１１”を格納し（ステップＳ３８）、図１３に後述の処理を実行する。
第２送信データ系列の１、２、５、６、１１、１２、１５、１６ビット目は、符号化シンボル＃１に対応しており、第２送信データ系列の３、４、７、８、９、１０、１３、１４ビット目は、符号化シンボル＃２に対応している。
ここで、符号化シンボル＃１のうち全ビットがバッファ２８−１のシンボルバッファに格納される前に、符号化シンボル＃２のうち全ビットがバッファ２８−２のシンボルバッファに格納される。しかし、第１送信データ系列がランダムに時間変化するときであっても、第２送信データ系列の順序を正確に元に戻すため、符号化シンボル＃１がバッファ２８−１のシンボルバッファから出力された後に、符号化シンボル＃２がバッファ２８−２のシンボルバッファから出力される。図１３に説明の処理は、このような処理である。
制御部２７は、各バッファ２８のシンボルバッファの番号順に、符号化シンボルのうち全ビットを格納するバッファ２８のシンボルバッファを検索する（ステップＳ４１）。
制御部２７は、第２送信データ系列の１〜１２ビット目を格納したときには（ステップＳ３８）、符号化シンボルのうち全ビットを格納するバッファ２８のシンボルバッファを検索不能であるため（ステップＳ４２においてＮＯ）、ステップＳ２３に戻る。
制御部２７は、第２送信データ系列の１３、１４ビット目を格納したときには（ステップＳ３８）、符号化シンボルのうち全ビットを格納するバッファ２８−２のシンボルバッファを検索可能である（ステップＳ４２においてＹＥＳ）。
制御部２７は、バッファ２８−２のシンボルバッファより番号が若く、バッファ２８−２のシンボルバッファより早期に第２送信データ系列を格納開始したが、符号化シンボルのうち全ビットを未格納であるバッファ２８のシンボルバッファを検索する（ステップＳ４３）。制御部２７は、ステップＳ４３の条件を満たすバッファ２８−１のシンボルバッファを検索可能である（ステップＳ４４においてＹＥＳ）。
制御部２７は、符号化シンボル＃２のうち全ビットを格納するバッファ２８−２のシンボルバッファから、符号化シンボル＃２の出力を禁止する（ステップＳ４５）。制御部２７は、第２送信データ系列と第１送信データ系列の分離すべき組み合わせが残っているため（ステップＳ４７、ステップＳ４８においてＹＥＳ）、ステップＳ２３に戻る。
制御部２７は、第２送信データ系列の１５、１６ビット目を格納したときには（ステップＳ３８）、符号化シンボルのうち全ビットを格納するバッファ２８−１、２８−２のシンボルバッファを検索可能である（ステップＳ４２においてＹＥＳ）。
制御部２７は、バッファ２８−１、２８−２のシンボルバッファより番号が若く、バッファ２８−１、２８−２のシンボルバッファより早期に第２送信データ系列を格納開始したが、符号化シンボルのうち全ビットを未格納であるバッファ２８のシンボルバッファを検索する（ステップＳ４３）。制御部２７は、ステップＳ４３の条件を満たすバッファ２８のシンボルバッファを検索不能である（ステップＳ４４においてＮＯ）。
制御部２７は、符号化シンボル＃１のうち全ビットを格納するバッファ２８−１のシンボルバッファから、符号化シンボル＃１を出力した後に、符号化シンボル＃２のうち全ビットを格納するバッファ２８−２のシンボルバッファから、符号化シンボル＃２を出力する（ステップＳ４６）。制御部２７は、第２送信データ系列と第１送信データ系列の分離すべき組み合わせが残っているため（ステップＳ４７、ステップＳ４８においてＹＥＳ）、ステップＳ２３に戻る。
制御部２７は、第２送信データ系列と第１送信データ系列の分離すべき組み合わせがなくなるまで（ステップＳ４８においてＮＯ）、以上の処理を続行する。これにより、第１送信データ系列がランダムに時間変化するときであっても、シンボル誤り訂正符号化後の第２送信データ系列の順序を正確に元に戻すことができる。
ここで、第１送信データ系列のビット値が“１”であるが（ステップＳ２５において“１”）、ビット値が“１”のビットバッファを検索不能であり（ステップＳ２７においてＮＯ）、残り入力ビット数がシンボルバッファ長より少ない場合（ステップＳ２８においてＮＯ）が考えられる。送信側で手順１を用いている場合には、ビットバッファの番号順にビット値が“０”のビットバッファを検索し（ステップＳ３１）、ステップＳ３８及び図１３に説明の処理に移行し、図６の原則から外れることになる。送信側で手順２を用いている場合には、ステップＳ３１、Ｓ３８及び図１３に説明の処理に移行することなく、第２送信データ系列の格納を停止し、ステップＳ２３に戻る。
さらに、第１送信データ系列のビット値が“０”であるが（ステップＳ２５において“０”）、ビット値が“０”のビットバッファを検索不能であり（ステップＳ３３においてＮＯ）、残り入力ビット数がシンボルバッファ長より少ない場合（ステップＳ３４においてＮＯ）が考えられる。送信側で手順１を用いている場合には、ビットバッファの番号順にビット値が“１”のビットバッファを検索し（ステップＳ３７）、ステップＳ３８及び図１３に説明の処理に移行し、図６の原則から外れることになる。送信側で手順２を用いている場合には、ステップＳ３７、Ｓ３８及び図１３に説明の処理に移行することなく、第２送信データ系列の格納を停止し、ステップＳ２３に戻る。
（変形例）
実施形態では、振幅変調方式として、ＯＯＫ（Ｏｎ−Ｏｆｆ Ｋｅｙｉｎｇ）を利用している。変形例では、振幅変調方式として、任意の個数の信号値を有するＡＳＫ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）を利用してもよい。
例えば、３ＡＳＫを利用するときには、第１の符号化シンボルをコンスタレーションの内側にマッピングし、第２の符号化シンボルをコンスタレーションの外側にマッピングし、第３の符号化シンボルを内側と外側の中間にマッピングすればよい。
実施形態では、位相変調方式として、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）を利用している。変形例では、位相変調方式として、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、８ＰＳＫ、１６ＰＳＫ等の任意の個数の信号値を有するＰＳＫを利用してもよい。
例えば、位相変調方式として８ＰＳＫを利用し、３ビットを１変調シンボルとし、８ビットを１符号化シンボルとするときについて、以下に考察する。
ＯＬＴ１における送信時には、制御部１６は、あるバッファ１７のシンボルバッファから、２変調シンボルを出力した後に、そのバッファ１７のシンボルバッファから、次の１変調シンボルのうち最初の２ビットしか出力することができない。そこで、制御部１６は、そのバッファ１７のシンボルバッファから、次の１変調シンボルのうち最初の２ビットを出力した後に、ビット値が“ｘ”であるバッファ１７のビットバッファに対応するバッファ１７のシンボルバッファから、次の１変調シンボルのうち最後の１ビットを出力することにより、次の１変調シンボルを纏めて出力すればよい。
第２ＯＮＵ２−２における受信時には、制御部２７は、あるバッファ２８のシンボルバッファに、２変調シンボルを格納した後に、そのバッファ２８のシンボルバッファに、次の１変調シンボルのうち最初の２ビットしか格納することができない。そこで、制御部２７は、そのバッファ２８のシンボルバッファに、次の１変調シンボルのうち最初の２ビットを格納した後に、ビット値が“ｘ”であるバッファ２８のビットバッファに対応するバッファ２８のシンボルバッファに、次の１変調シンボルのうち最後の１ビットを格納することにより、次の１変調シンボルを纏めて格納すればよい。
実施形態では、第２送信データ系列に対して、シンボル誤り訂正を行なう。変形例では、第２送信データ系列に対して、シンボル誤り訂正を行なうのみならず、第１送信データ系列に対して、シンボル誤り訂正や他形式の誤り訂正を行なってもよい。
ＯＬＴ１は、送信データ系列入力部１１の後段に、並びに、順序入換部１５及び振幅位相変調部１３の前段に、誤り訂正符号化部（不図示）を備えればよい。第１ＯＮＵ２−１は、振幅復調部（不図示）の後段に、及び、受信データ系列出力部（不図示）の前段に、誤り訂正復号部（不図示）を備えればよい。
シンボル誤り訂正の符号長や符号化率等は、実施形態のみに限定されず、リードソロモン符号（Ｎ、Ｋ）は、リードソロモン符号（２５５、２３９）のみに限定されない。
本発明に係る局側終端装置での下り信号送信方法、加入者側終端装置での下り信号受信方法、局側終端装置、加入者側終端装置及び受動光ネットワークシステムは、振幅変調及び位相変調を同一のキャリア信号に対して並列に行なう多値／高次変調方式に適用することができるとともに、以上に説明の多値／高次変調方式に時分割多重方式や波長分割多重方式等を組み合わせた通信方式に適用することができる。
Ｓ：受動光ネットワークシステム
１：ＯＬＴ
２−１：第１ＯＮＵ
２−２：第２ＯＮＵ
３：光パワースプリッタ
４：局側光ファイバ
５−１、５−２：加入者側光ファイバ
１１：送信データ系列入力部
１２：シンボル誤り訂正符号化部
１３：振幅位相変調部
１４：振幅位相変調信号送信部
１５：順序入換部
１６：制御部
１７−１、１７−２、・・・、１７−ｎ：バッファ
２１：振幅位相変調信号受信部
２２：位相復調部
２３：シンボル誤り訂正復号部
２４：受信データ系列出力部
２５：振幅復調部
２６：順序入換部
２７：制御部
２８−１、２８−２、・・・、２８−ｎ：バッファ

Claims (9)

  1. 振幅変調を利用してデータの送受信を行なう第１加入者側終端装置への第１送信データ系列と、位相変調を利用してデータの送受信を行なう第２加入者側終端装置への第２送信データ系列と、を入力し、入力した前記第２送信データ系列に対して、シンボル誤り訂正の符号化を行なう送信データ系列入力ステップと、
    前記送信データ系列入力ステップで入力した前記第１送信データ系列に基づく振幅変調と、前記送信データ系列入力ステップで生成したシンボル誤り訂正符号化後の前記第２送信データ系列に基づく位相変調と、を同一のキャリア信号に対して並列に行なうことにより、振幅位相変調信号を生成するにあたり、前記送信データ系列入力ステップで生成したシンボル誤り訂正符号化後の前記第２送信データ系列の各符号化シンボルに基づく位相変調を、前記送信データ系列入力ステップで入力した前記第１送信データ系列に基づく振幅変調信号のうち、同一の振幅を有する部分振幅変調信号に対して行なう振幅位相変調ステップと、
    前記振幅位相変調ステップで生成した前記振幅位相変調信号を、前記第１加入者側終端装置及び前記第２加入者側終端装置に送信する振幅位相変調信号送信ステップと、
    を順に備えることを特徴とする局側終端装置での下り信号送信方法。
  2. 前記振幅位相変調ステップでは、シンボル誤り訂正符号化後の前記第２送信データ系列の各符号化シンボルを示すシンボル情報を一時的に格納するとともに、シンボル誤り訂正符号化後の前記第２送信データ系列の各符号化シンボルが前記第１送信データ系列のうちいずれの同一のシンボルに対して重畳されるべきかを示す重畳情報を一時的に格納し、前記重畳情報に基づいて、シンボル誤り訂正符号化後の前記第２送信データ系列の各符号化シンボルを、前記第１送信データ系列のうちいずれかの同一のシンボルに対して重畳することを特徴とする請求項１に記載の局側終端装置での下り信号送信方法。
  3. 振幅変調を利用してデータの送受信を行なう他の加入者側終端装置への第１送信データ系列に基づく振幅変調と、位相変調を利用してデータの送受信を行なう自己加入者側終端装置へのシンボル誤り訂正符号化後の第２送信データ系列に基づく位相変調が、局側終端装置において、同一のキャリア信号に対して並列に行なわれて生成された振幅位相変調信号を、前記局側終端装置から受信するにあたり、シンボル誤り訂正符号化後の前記第２送信データ系列の各符号化シンボルに基づく位相変調が、前記局側終端装置において、前記第１送信データ系列に基づく振幅変調信号のうち、同一の振幅を有する部分振幅変調信号に対して行なわれて生成された前記振幅位相変調信号を、前記局側終端装置から受信する振幅位相変調信号受信ステップと、
    前記振幅位相変調信号受信ステップで受信した前記振幅位相変調信号に対して、振幅復調及び位相復調を並列に行なうにあたり、前記振幅位相変調信号受信ステップで受信した前記振幅位相変調信号のうち、同一の振幅を有する部分振幅位相変調信号から、シンボル誤り訂正符号化後の前記第２送信データ系列の各符号化シンボルを抽出する振幅位相復調ステップと、
    前記振幅位相復調ステップで生成したシンボル誤り訂正符号化後の前記第２送信データ系列に対して、シンボル誤り訂正の復号を行ない、生成したシンボル誤り訂正復号後の前記第２送信データ系列を出力する受信データ系列出力ステップと、
    を順に備えることを特徴とする加入者側終端装置での下り信号受信方法。
  4. 前記振幅位相復調ステップでは、シンボル誤り訂正符号化後の前記第２送信データ系列の各符号化シンボルを示すシンボル情報を一時的に格納するとともに、シンボル誤り訂正符号化後の前記第２送信データ系列の各符号化シンボルが前記第１送信データ系列のうちいずれの同一のシンボルから分離されるべきかを示す分離情報を一時的に格納し、前記分離情報に基づいて、シンボル誤り訂正符号化後の前記第２送信データ系列の各符号化シンボルを、前記第１送信データ系列のうちいずれかの同一のシンボルから分離することを特徴とする請求項３に記載の加入者側終端装置での下り信号受信方法。
  5. 振幅変調を利用してデータの送受信を行なう第１加入者側終端装置への第１送信データ系列と、位相変調を利用してデータの送受信を行なう第２加入者側終端装置への第２送信データ系列と、を入力し、入力した前記第２送信データ系列に対して、シンボル誤り訂正の符号化を行なう送信データ系列入力部と、
    前記送信データ系列入力部が入力した前記第１送信データ系列に基づく振幅変調と、前記送信データ系列入力部が生成したシンボル誤り訂正符号化後の前記第２送信データ系列に基づく位相変調と、を同一のキャリア信号に対して並列に行なうことにより、振幅位相変調信号を生成するにあたり、前記送信データ系列入力部が生成したシンボル誤り訂正符号化後の前記第２送信データ系列の各符号化シンボルに基づく位相変調を、前記送信データ系列入力部が入力した前記第１送信データ系列に基づく振幅変調信号のうち、同一の振幅を有する部分振幅変調信号に対して行なう振幅位相変調部と、
    前記振幅位相変調部が生成した前記振幅位相変調信号を、前記第１加入者側終端装置及び前記第２加入者側終端装置に送信する振幅位相変調信号送信部と、
    を備えることを特徴とする局側終端装置。
  6. 前記振幅位相変調部は、シンボル誤り訂正符号化後の前記第２送信データ系列の各符号化シンボルを示すシンボル情報を一時的に格納するとともに、シンボル誤り訂正符号化後の前記第２送信データ系列の各符号化シンボルが前記第１送信データ系列のうちいずれの同一のシンボルに対して重畳されるべきかを示す重畳情報を一時的に格納し、前記重畳情報に基づいて、シンボル誤り訂正符号化後の前記第２送信データ系列の各符号化シンボルを、前記第１送信データ系列のうちいずれかの同一のシンボルに対して重畳することを特徴とする請求項５に記載の局側終端装置。
  7. 振幅変調を利用してデータの送受信を行なう他の加入者側終端装置への第１送信データ系列に基づく振幅変調と、位相変調を利用してデータの送受信を行なう自己加入者側終端装置へのシンボル誤り訂正符号化後の第２送信データ系列に基づく位相変調が、局側終端装置において、同一のキャリア信号に対して並列に行なわれて生成された振幅位相変調信号を、前記局側終端装置から受信するにあたり、シンボル誤り訂正符号化後の前記第２送信データ系列の各符号化シンボルに基づく位相変調が、前記局側終端装置において、前記第１送信データ系列に基づく振幅変調信号のうち、同一の振幅を有する部分振幅変調信号に対して行なわれて生成された前記振幅位相変調信号を、前記局側終端装置から受信する振幅位相変調信号受信部と、
    前記振幅位相変調信号受信部が受信した前記振幅位相変調信号に対して、振幅復調及び位相復調を並列に行なうにあたり、前記振幅位相変調信号受信部が受信した前記振幅位相変調信号のうち、同一の振幅を有する部分振幅位相変調信号から、シンボル誤り訂正符号化後の前記第２送信データ系列の各符号化シンボルを抽出する振幅位相復調部と、
    前記振幅位相復調部が生成したシンボル誤り訂正符号化後の前記第２送信データ系列に対して、シンボル誤り訂正の復号を行ない、生成したシンボル誤り訂正復号後の前記第２送信データ系列を出力する受信データ系列出力部と、
    を備えることを特徴とする加入者側終端装置。
  8. 前記振幅位相復調部は、シンボル誤り訂正符号化後の前記第２送信データ系列の各符号化シンボルを示すシンボル情報を一時的に格納するとともに、シンボル誤り訂正符号化後の前記第２送信データ系列の各符号化シンボルが前記第１送信データ系列のうちいずれの同一のシンボルから分離されるべきかを示す分離情報を一時的に格納し、前記分離情報に基づいて、シンボル誤り訂正符号化後の前記第２送信データ系列の各符号化シンボルを、前記第１送信データ系列のうちいずれかの同一のシンボルから分離することを特徴とする請求項７に記載の加入者側終端装置。
  9. 請求項５又は６に記載の局側終端装置と、
    請求項７又は８に記載の加入者側終端装置と、
    を備えることを特徴とする受動光ネットワークシステム。
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