JP6324620B2 - 光スーパーチャネルを介してデータを送信するための方法及びシステム - Google Patents
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Description
サブチャネル符号器内のデータ分割240は、光スーパーチャネル伝送のデータレートを最大化するために、本発明の幾つかの実施形態によって使用される融通性を高める。例えば、本発明の幾つかの実施形態は、データストリームを分割するためのデータレートと、サブストリームを重ね合わせるための電力比と、サブストリームを符号化するためのレート及びFEC符号と、1つ又は複数のサブチャネル受信機の復号器による共通サブストリームの個別復号又は統合復号、及び1つ又は複数のサブチャネル受信機の復号器による個別のサブストリームの個別復号又は統合復号を含むことができる、統合復号の組み合わせとの、種々の組み合わせを使用する。FEC符号、電力比及びスペクトル整形フィルターは、隣接するサブチャネルを介してのICIスペクトルを考慮することによって、光通信のデータレートを改善するように最適化される(180)。本発明の幾つかの実施形態では、最適化は、適切にプログラムされたプロセッサを用いて実行される。
本発明の幾つかの実施形態は、協調スーパーチャネル伝送を使用し、すなわち、1つのサブチャネル送信機が、他のサブチャネル送信機によって送信されるデータストリームの少なくとも一部についての情報を使用する。例えば、幾つかの実施形態は、あらかじめ干渉を相殺するために、ダーティーペーパー符号化(DPC)を使用する。
Claims (19)
- 異なる周波数のサブチャネルの組を含む光スーパーチャネルを介してデータを送受信するための方法であって、
前記データを、サブチャネルごとに1つのデータストリームを含むデータストリームの組に分割することと、
各データストリームをサブストリームの組に分割することと、
各データストリームの各サブストリームを対応する順方向誤り訂正(FEC)符号で符号化してデータストリームごとに被符号化サブストリームの組を生成することであって、前記被符号化サブストリームの組内の少なくとも2つの被符号化サブストリームは異なるFEC符号で符号化されることと、
各データストリームの前記被符号化サブストリームの組を重ね合わせて、被符号化データストリームの組を生成することであって、前記被符号化サブストリームの組内の少なくとも2つの被符号化サブストリームは異なる電力で重ね合わせられ、前記重ね合わせることは、
チャネル間干渉(ICI)を求めることと、
前記ICIのスペクトル及び前記ICIの電力に従って、前記データストリームのためのデータレート及び電力比を求めることと、
前記データレートに従って、第1のデータストリームを第1の個別サブストリーム及び第1の共通サブストリームに分割することと、
前記データレートに従って、第2のデータストリームを第2の個別サブストリーム及び第2の共通サブストリームに分割することと、
前記第1の個別サブストリームを第1のFEC符号で符号化し、前記第1の共通サブストリームを第2のFEC符号で符号化し、前記第2の個別サブストリームを第3のFEC符号で符号化し、前記第2の共通サブストリームを第4のFEC符号で符号化することであって、前記第1のFEC符号は前記第3のFEC符号とは異なり、前記第2のFEC符号は前記第4のFEC符号とは異なることと、
前記電力比に従って前記第1の個別サブストリーム及び前記第1の共通サブストリームを重ね合わせて、第1の被符号化データストリームを生成することと、
前記電力比に従って前記第2の個別サブストリーム及び前記第2の共通サブストリームを重ね合わせて、第2の被符号化データストリームを生成することと、
を含む、重ね合わせることと、
前記被符号化データストリームの組を変換し、多重化して、光信号を生成することと、
前記光スーパーチャネルの前記サブチャネルの組を介して前記光信号を送信することと、
を含む、方法。 - 前記光信号を受信し、逆多重化し、変換して、サブチャネルごとに1つの受信データストリームを含む受信データストリームの組を生成することであって、前記受信データストリームは、異なるサブチャネルを介して送信された被符号化サブストリームの少なくとも一部を含むことと、
各受信データストリームの前記被符号化サブストリームを復号して、被復号サブストリームの組を生成することと、
前記被復号サブストリームを合成して、前記データを生成することと、
を更に含む、請求項1に記載の方法。 - 各受信データストリームの前記被符号化サブストリームのうちの少なくとも幾つかは逐次的に復号される、
請求項2に記載の方法。 - 各受信データストリームの前記被符号化サブストリームのうちの少なくとも幾つかは統合的に復号される、
請求項2に記載の方法。 - 1つのサブチャネルのための前記受信データストリームは、前記チャネル間干渉(ICI)に起因して受信される少なくとも1つのICIサブストリームと、前記サブチャネルを介して送信される少なくとも1つの非ICIサブストリームとを含み、
前記方法は、
前記ICIのスペクトルに応じて前記ICIサブストリームをフィルタリングして、シンボル間干渉(ISI)を等化することと、
前記フィルタリングされたICIサブストリームを復号して、被復号ICIサブストリームを生成することと、
前記被復号ICIサブストリームを用いて前記非ICIサブストリームを復号することと、
を更に含む、請求項2に記載の方法。 - 前記被符号化データストリームをフィルタリングして、前記送信中にチャネル間干渉(ICI)を保存し、前記ICIのスペクトルの全電力を増加させ、前記送信のデータレートを最適化することを更に含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記第1のFEC符号、前記第2のFEC符号、前記第3のFEC符号及び前記第4のFEC符号は固有であり、前記ICIの前記スペクトルに基づいて決定される、
請求項1に記載の方法。 - 前記送信中に前記ICIを保存する非平方根二乗余弦(NS−RRC)フィルターを用いて、前記ICIの前記スペクトルに応じて前記第1の被符号化データストリーム及び前記第2の被符号化データストリームをフィルタリングすることを更に含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記フィルタリングすることは、
終了条件が満たされるまで、前記フィルタリングのロールオフファクター及び指数を繰り返し求めることを含み、繰り返しは、
前記ICIの前記スペクトル及び前記電力の場合のデータレートを求めることと、
勾配更新を用いて、前記フィルタリングの前記ロールオフファクター及び前記指数を調整し、前記データレートを高めることと、
を含む、
請求項9に記載の方法。 - 前記サブチャネル間の周波数間隔を用いてチャネル間干渉(ICI)のスペクトル及び電力を求めることと、
前記被符号化データストリームをフィルタリングして、前記送信中の前記ICIの前記スペクトルを生成することと、
を更に含む、請求項1に記載の方法。 - 異なるデータストリームの前記サブストリームのうちの少なくとも幾つかを入れ子統合FEC符号に基づいて協調的に符号化することと、
ダーティーペーパー符号化を用いて異なるデータストリームの前記被符号化サブストリームのうちの少なくとも幾つかを重ね合わせて、チャネル間干渉(ICI)を低減することと、
を更に含む、請求項1に記載の方法。 - 異なる波長のサブチャネルの組を含む光スーパーチャネルを介してデータを送信するためのシステムであって、
前記データを、サブチャネルごとに1つのデータストリームを含む、データストリームの組に分割するためのデータデマルチプレクサー(DDM)と、
被符号化データストリームの組を生成するための、データストリームごとに1つのサブチャネル符号器を含むサブチャネル符号器の組であって、各サブチャネル符号器は、データストリームをサブストリームに分割することと、各サブストリームを異なる順方向誤り訂正(FEC)符号で符号化することと、前記被符号化サブストリームを異なる電力で重ね合わせて、前記被符号化データストリームの組のうちの1つの被符号化データストリームを生成することとを行うように構成され、前記重ね合わせることは、
チャネル間干渉(ICI)を求めることと、
前記ICIのスペクトル及び前記ICIの電力に従って、前記データストリームのためのデータレート及び電力比を求めることと、
前記データレートに従って、第1のデータストリームを第1の個別サブストリーム及び第1の共通サブストリームに分割することと、
前記データレートに従って、第2のデータストリームを第2の個別サブストリーム及び第2の共通サブストリームに分割することと、
前記第1の個別サブストリームを第1のFEC符号で符号化し、前記第1の共通サブストリームを第2のFEC符号で符号化し、前記第2の個別サブストリームを第3のFEC符号で符号化し、前記第2の共通サブストリームを第4のFEC符号で符号化することであって、前記第1のFEC符号は前記第3のFEC符号とは異なり、前記第2のFEC符号は前記第4のFEC符号とは異なることと、
前記電力比に従って前記第1の個別サブストリーム及び前記第1の共通サブストリームを重ね合わせて、第1の被符号化データストリームを生成することと、
前記電力比に従って前記第2の個別サブストリーム及び前記第2の共通サブストリームを重ね合わせて、第2の被符号化サブストリームを生成することと、
を含む、サブチャネル符号器の組と、
前記被符号化データストリームの組に対応する光波長の組を生成するための送信機光学系の組と、
前記光波長の組を多重化して光信号を生成し、前記光信号を、前記光スーパーチャネルの前記サブチャネルを介して送信するための光波長マルチプレクサー(WM)と、
を備える、システム。 - 前記サブチャネル符号器のうちの少なくとも幾つかは、ダーティーペーパー符号化を用いて、対応するサブストリームを協調的に符号化し、重ね合わせて、チャネル間干渉(ICI)を低減する、
請求項13に記載のシステム。 - 前記被符号化データストリームの組をフィルタリングして、前記送信中にチャネル間干渉(ICI)を保存するための、被符号化データストリームごとに1つのスペクトル整形フィルターを含むスペクトル整形フィルターの組を更に備える、
請求項13に記載のシステム。 - 前記光信号を受信し、逆多重化して、前記光波長の組を生成するための光波長デマルチプレクサー(WDM)と、
前記光波長の組を処理して、サブチャネルごとに1つの受信データストリームを含む受信データストリームの組を生成するための光フロントエンドの組であって、前記受信データストリームは、異なるサブチャネルを介して送信される被符号化サブストリームの少なくとも一部を含む、光フロントエンドの組と、
被復号サブストリームの組を生成するための、受信データストリームのための1つのサブチャネル復号器を含むサブチャネル復号器の組と、
前記被復号サブストリームを合成して前記データを生成するためのデータマルチプレクサー(DM)と、
を更に備える、請求項13に記載のシステム。 - 異なる波長のサブチャネルの組を含む光スーパーチャネルを介してデータを送信するためのシステムであって、
前記光スーパーチャネルを介して受信された光信号を受信し、逆多重化して、サブチャネルごとに1つの受信データストリームを含む受信データストリームの組を生成するための光波長デマルチプレクサー(WDM)と、
サブチャネル受信機ごとに1つの受信データストリームを含む前記受信データストリームの組を受信するためのサブチャネル受信機の組であって、前記受信データストリームは前記光スーパーチャネルの異なるサブチャネルを介して送信される被符号化サブストリームの少なくとも一部を含み、1つのサブチャネル受信機が、前記受信データストリームの各被符号化サブストリームを統合的に復号するか、又は逐次的に復号して、被復号サブストリームの組を生成するための複数の復号器を備え、1つのサブチャネルのための前記受信データストリームは、チャネル間干渉(ICI)に起因して受信される少なくとも1つのICIサブストリームと、前記サブチャネルを介して送信される少なくとも1つの非ICIサブストリームとを含み、前記サブチャネル受信機は、前記ICIのスペクトルに応じて前記ICIサブストリームをフィルタリングしてシンボル間干渉(ISI)のスペクトルを等化するためのフィルターを含み、前記サブチャネル受信機の前記複数の復号器は、前記フィルタリングされたICIサブストリームを復号して被復号ICIサブストリームを生成し、該被復号ICIサブストリームを用いて、前記非ICIサブストリームを復号するように構成される、サブチャネル受信機の組と、
前記被復号サブストリームを合成して前記データを生成するためのデータマルチプレクサー(DM)と、
を備える、システム。 - 前記データを、サブチャネルごとに1つのデータストリームを含むデータストリームの組に分割するためのデータデマルチプレクサー(DDM)と、
被符号化データストリームの組を生成するための、データストリームごとに1つのサブチャネル符号器を含むサブチャネル符号器の組であって、各サブチャネル符号器は、データストリームをサブストリームに分割することと、各サブストリームを異なる順方向誤り訂正(FEC)符号で符号化することと、前記被符号化サブストリームを異なる電力で重ね合わせて、前記被符号化データストリームの組のうちの1つの被符号化データストリームを生成することとを行うように構成される、サブチャネル符号器の組と、
前記被符号化データストリームの組を多重化し、前記多重化された被符号化データストリームを、前記光スーパーチャネルの前記サブチャネルを介して送信するための光波長マルチプレクサー(WM)と、
を更に備える、請求項17に記載のシステム。 - 異なる周波数のサブチャネルの組を含む光スーパーチャネルを介してデータを送受信するための方法であって、
前記データを、サブチャネルごとに1つのデータストリームを含むデータストリームの組に分割することと、
各データストリームをサブストリームの組に分割することと、
各データストリームの各サブストリームを対応する順方向誤り訂正(FEC)符号で符号化して、データストリームごとに被符号化サブストリームの組を生成することであって、前記被符号化サブストリームの組内の少なくとも2つの被符号化サブストリームは異なるFEC符号で符号化されることと、
各データストリームの前記被符号化サブストリームの組を重ね合わせて、被符号化データストリームの組を生成することであって、該被符号化サブストリームの組内の少なくとも2つの被符号化サブストリームは異なる電力で重ね合わせられることと、
前記被符号化データストリームの組を変換し、多重化して、光信号を生成することと、
前記光スーパーチャネルの前記サブチャネルの組を介して前記光信号を送信することと、
前記光信号を受信し、逆多重化し、変換して、サブチャネルごとに1つの受信データストリームを含む受信データストリームの組を生成することであって、前記受信データストリームは、異なるサブチャネルを介して送信された被符号化サブストリームの少なくとも一部を含むことと、
各受信データストリームの前記被符号化サブストリームを復号して、被復号サブストリームの組を生成することと、
前記被復号サブストリームを合成して前記データを生成することであって、1つのサブチャネルのための前記受信データストリームは、チャネル間干渉(ICI)に起因して受信される少なくとも1つのICIサブストリームと、前記サブチャネルを介して送信される少なくとも1つの非ICIサブストリームを含むことと、
前記ICIのスペクトルに応じて前記ICIサブストリームをフィルタリングして、シンボル間干渉(ISI)を等化することと、
前記フィルタリングされたICIサブストリームを復号して、被復号ICIサブストリームを生成することと、
前記被復号ICIサブストリームを用いて前記非ICIサブストリームを復号することと、
を含む、方法。
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