JP6411289B2 - Optical receiver and optical receiving method - Google Patents
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Description
本発明は、光コヒーレントシステムにおいて、OFDM信号のオフセット周波数を最小化するための光受信器構成及び光受信方法に関する。 The present invention relates to an optical receiver configuration and an optical reception method for minimizing an offset frequency of an OFDM signal in an optical coherent system.
次世代光アクセスシステムにおいて、システム性能と経済性を向上するとともに新たなサービスを柔軟にサポートする手段として、高多値OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)と光コヒーレント検波技術の適用が注目を集めている。 High-level OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) and optical coherent detection technology are attracting attention as a means to improve system performance and economy and flexibly support new services in next-generation optical access systems .
高多値OFDMはその高い帯域利用効率により狭い周波数帯域を持つ安価なトランシーバを許すと共に、複数キャリアの柔軟な利用を可能とする。サブキャリア単位のパワー設定を通じて、光源と光ファイバからのチャープ分散によって生じる特定周波数での信号スペクトル損失に対応できる(例えば、非特許文献1、参照。)。 High multi-level OFDM allows an inexpensive transceiver having a narrow frequency band due to its high band utilization efficiency and enables flexible use of multiple carriers. Through the power setting in units of subcarriers, it is possible to cope with signal spectrum loss at a specific frequency caused by chirp dispersion from the light source and the optical fiber (for example, see Non-Patent Document 1).
光コヒーレント検波は、受信器にLO(Local Oscillator)光源を置くことでショット雑音限界に近い受信感度が得られるため、PON(Passive Optical Network)システムの延伸化・多分岐化を可能にする。要求部品およびデジタル信号処理での簡単性のため、光強度変調によって得られるベースバンドOFDM信号と光コヒーレント検波とを組み合わせての使用が期待される。 In optical coherent detection, a receiver sensitivity close to the shot noise limit can be obtained by placing an LO (Local Oscillator) light source in the receiver, so that a PON (Passive Optical Network) system can be extended and multi-branched. Due to the simplicity of required components and digital signal processing, it is expected to use a combination of a baseband OFDM signal obtained by optical intensity modulation and optical coherent detection.
時分割多重(TDM:Time Division Multiple)PONシステムは複数の光ネットワークユニット(ONU)が光スプリッタを介して一つの光回線終端装置(OLT)とポイントツーマルチポイント型の通信を行う。OLTおよびONUは光送信器と光受信器で構成され、所定の時間スロットに上り・下り通信を行う。 In a time division multiple (TDM) PON system, a plurality of optical network units (ONUs) perform point-to-multipoint communication with one optical line terminator (OLT) via an optical splitter. The OLT and ONU are composed of an optical transmitter and an optical receiver, and perform uplink / downlink communication in a predetermined time slot.
複数のONUからの上りフレーム信号は、時分割多重アクセス(TDMA:Time Division Multiple Access)により多重され、OLTに送られる。各ONUに付与された固有の認識番号を基に、各ONUからの上りフレーム信号のOLT到着時間が重複しないように動的帯域割当(DBA:Dynamic Bandwidth Allocation)が行われる。(例えば、非特許文献2、3、参照。)。
Uplink frame signals from a plurality of ONUs are multiplexed by time division multiple access (TDMA) and sent to the OLT. Based on a unique identification number assigned to each ONU, dynamic band allocation (DBA) is performed so that the OLT arrival times of the upstream frame signals from each ONU do not overlap. (For example, refer
光コヒーレントシステムでは、基本的にLO光源と送信光源の間は時間に応じて変動する周波数差が存在するため、光受信器はその差をオフセット周波数とするバンドパス信号を出力する。周波数差が大きいと、スペクトル上で、バンドパス信号は、光受信器のアナログフロントエンドが持つ周波数帯域を超えるため、信号のスペクトル損失を招く。 In an optical coherent system, there is basically a frequency difference that varies with time between the LO light source and the transmission light source, so that the optical receiver outputs a bandpass signal having the difference as an offset frequency. When the frequency difference is large, the band pass signal exceeds the frequency band of the analog front end of the optical receiver on the spectrum, which causes spectrum loss of the signal.
サブキャリア単位のパワー設定を行った場合は、パワーミスマッチングが発生する。そして、OFDMの信号復調FFT(Fast Fourier Transform)で、信号直交性の損傷およびベースバンドOFDM信号の実部と虚部間の対称性損傷を起こす。 When power setting is performed in units of subcarriers, power mismatching occurs. Then, signal orthogonality damage and symmetry damage between the real part and the imaginary part of the baseband OFDM signal are caused by OFDM signal demodulation FFT (Fast Fourier Transform).
これらの問題はポストデジタル信号処理では解決できないため、オフセット周波数から起因する信号損傷は光コヒーレントシステムの通信性能を大幅に低下させる原因となる。したがって、出力の光周波数が非常に安定した光源が要求される。しかしながら、光端でキャリアトラッキングループを行うOPLL(Optical Phase Locked Loop)は実現が難しい。 Since these problems cannot be solved by post-digital signal processing, signal damage resulting from the offset frequency causes the communication performance of the optical coherent system to be significantly reduced. Therefore, a light source whose output optical frequency is very stable is required. However, it is difficult to realize OPLL (Optical Phase Locked Loop) which performs a carrier tracking loop at the optical end.
本発明は、前記課題を解決するためにビーティング成分と基本OFDM復調処理部を利用することで、簡単な構成で、オフセット周波数が最小化された光コヒーレント受信器を提供することを目的とする。また、OFDM信号の情報を参照することなく、ビーティング成分のみを検出し動作することで、オフセット周波数の推定における信号劣化耐力を持つと共に、OFDM信号の形式に依存性がないことが特徴である。 An object of the present invention is to provide an optical coherent receiver in which an offset frequency is minimized with a simple configuration by using a beating component and a basic OFDM demodulation processing unit in order to solve the above problems. In addition, by detecting and operating only the beating component without referring to the information of the OFDM signal, it has characteristics of having a signal degradation tolerance in the estimation of the offset frequency and having no dependency on the format of the OFDM signal.
異なる光周波数を持つ二つの光源が入力される場合、光検出器(フォトダイオード)はその周波数差を周波数とするビーティング成分を出力する。オフセット周波数を最小化するため、ビーティング成分を用いてオフセット周波数を推定し、推定された情報を基に光源の光周波数を制御する。 When two light sources having different optical frequencies are input, the photodetector (photodiode) outputs a beating component having the frequency difference as a frequency. In order to minimize the offset frequency, the offset frequency is estimated using the beating component, and the optical frequency of the light source is controlled based on the estimated information.
上記目的を達成するため、本発明では、受信信号と一緒に検出されるビーティング成分のピークを検出してオフセット周波数として推定し、推定されたオフセット周波数の絶対値が設定された目標値を下回るまで、波長制御回路を通じてLO光源の生成する光周波数を制御する。 In order to achieve the above object, in the present invention, the peak of the beating component detected together with the received signal is detected and estimated as an offset frequency until the absolute value of the estimated offset frequency falls below a set target value. The optical frequency generated by the LO light source is controlled through the wavelength control circuit.
具体的には、本発明に係る光受信器は、
受信光信号とLO光源が出力した局発光とが入力され、前記受信光信号をコヒーレント検波する光コヒーレント受信部と、
前記光コヒーレント受信部の出力から得られる時間領域の受信データに対してFFT部により高速フーリエ変換を行い、復調処理を行うOFDM復調処理部と、
前記受信光信号と前記局発光との光周波数差である周波数を有するビーティング成分を用いてOFDM信号のオフセット周波数を推定するオフセット周波数推定部と、
前記オフセット周波数推定部で推定された前記オフセット周波数の絶対値が設定された目標値を下回るまで、前記LO光源の生成する光周波数を制御する波長制御部と、
を備え、
前記オフセット周波数推定部は、
前記FFT部の出力から前記ビーティング成分のピークを検出する第1のピーク検出器と、
前記第1のピーク検出器の出力に従って、前記時間領域の受信データから前記ビーティング成分のみを周波数領域に変換する狭帯域FFT部と、
前記狭帯域FFT部の出力から前記ビーティング成分のピークを検出する第2のピーク検出器と、
を備え、
前記第2のピーク検出器の出力から前記オフセット周波数を推定する。
Specifically, the optical receiver according to the present invention is:
An optical coherent receiver that receives the received optical signal and local light output from the LO light source, and coherently detects the received optical signal;
Performs a fast Fourier transform by the FFT unit to the received data in the time domain obtained from the output of the optical coherent receiver, the OFDM demodulation processing unit for performing a demodulation process,
An offset frequency estimator that estimates an offset frequency of the OFDM signal using a beating component having a frequency that is an optical frequency difference between the received optical signal and the local light ;
To below the target value which the absolute value is set in the offset frequency estimated by the offset frequency estimation unit, and a wavelength control unit for controlling the generated optical frequency of the LO light source,
Equipped with a,
The offset frequency estimator is
A first peak detector for detecting a peak of the beating component from an output of the FFT unit;
A narrowband FFT unit that converts only the beating component from the received data in the time domain into the frequency domain according to the output of the first peak detector;
A second peak detector for detecting the peak of the beating component from the output of the narrowband FFT unit;
With
The offset frequency is estimated from the output of the second peak detector .
本発明に係る光受信器では、
前記オフセット周波数推定部は、
前記時間領域の受信データを時間遅延させる遅延器と、
前記遅延器から出力された前記受信データを前記第1のピーク検出器の出力に応じたダウンサンプリング係数でダウンサンプリングし、前記狭帯域FFT部に入力するダウンサンプラーと、
をさらに備えてもよい。
In the optical receiver according to the present invention,
The offset frequency estimator is
A delay device for delaying the time domain received data;
A downsampler that downsamples the received data output from the delay unit with a downsampling coefficient corresponding to the output of the first peak detector, and inputs the downsampler to the narrowband FFT unit;
May be further provided .
具体的には、本発明に係る光受信器は、
受信光信号とLO光源が出力した局発光とが入力され、前記受信光信号をコヒーレント検波する光コヒーレント受信部と、
前記光コヒーレント受信部の出力から得られる時間領域の受信データに対してFFT部により高速フーリエ変換を行い、復調処理を行うOFDM復調処理部と、
前記受信光信号と前記局発光との光周波数差である周波数を有するビーティング成分を用いてOFDM信号のオフセット周波数を推定するオフセット周波数推定部と、
前記オフセット周波数推定部で推定された前記オフセット周波数の絶対値が設定された目標値を下回るまで、前記LO光源の生成する光周波数を制御する波長制御部と、
を備え、
前記波長制御部は、
前記オフセット周波数の初期の推定時に波長ディザリングを行い、前記オフセット周波数の符号を、前記LO光源が出力する光周波数が送信光源の光周波数よりも高い場合は正の値、低い場合は負の値にそれぞれ決定し、前記LO光源に対して前記符号が正の場合には出力する光周波数を下げ、前記符号が負の場合には出力する光周波数を上げる旨の制御を行い、前記LO光源の制御後、前記オフセット周波数推定部で推定された前記オフセット周波数が増加する場合には前記符号を反転する
ことを特徴とする。
Specifically, the optical receiver according to the present invention is :
An optical coherent receiver that receives the received optical signal and local light output from the LO light source, and coherently detects the received optical signal;
An OFDM demodulation processing unit that performs fast Fourier transform on the received data in the time domain obtained from the output of the optical coherent receiving unit by an FFT unit, and performs demodulation processing;
An offset frequency estimator that estimates an offset frequency of the OFDM signal using a beating component having a frequency that is an optical frequency difference between the received optical signal and the local light;
A wavelength control unit that controls an optical frequency generated by the LO light source until an absolute value of the offset frequency estimated by the offset frequency estimation unit falls below a set target value;
With
The wavelength controller is
Wavelength dithering is performed at the initial estimation of the offset frequency, and the sign of the offset frequency is a positive value when the optical frequency output by the LO light source is higher than the optical frequency of the transmission light source, and a negative value when low. When the sign is positive with respect to the LO light source, control is performed to lower the output optical frequency, and when the sign is negative, control is performed to increase the output optical frequency. After the control, when the offset frequency estimated by the offset frequency estimation unit increases, the sign is inverted.
It is characterized by that .
具体的には、本発明に係る光受信器は、
受信光信号とLO光源が出力した局発光とが入力され、前記受信光信号をコヒーレント検波する光コヒーレント受信部と、
前記光コヒーレント受信部の出力から得られる時間領域の受信データに対してFFT部により高速フーリエ変換を行い、復調処理を行うOFDM復調処理部と、
前記受信光信号と前記局発光との光周波数差である周波数を有するビーティング成分を用いてOFDM信号のオフセット周波数を推定するオフセット周波数推定部と、
前記オフセット周波数推定部で推定された前記オフセット周波数の絶対値が設定された目標値を下回るまで、前記LO光源の生成する光周波数を制御する波長制御部と、
を備え、
前記OFDM復調処理部は、
サブキャリア間隔以内のオフセット周波数の変動によって生じる信号劣化を補償するOne−tap周波数領域等化器を備え、
前記オフセット周波数推定部で推定された前記オフセット周波数を基に、前記One−tap周波数領域等化器のタップ係数を演算するタップ係数演算部をさらに備える
ことを特徴とする。
Specifically, the optical receiver according to the present invention is :
An optical coherent receiver that receives the received optical signal and local light output from the LO light source, and coherently detects the received optical signal;
An OFDM demodulation processing unit that performs fast Fourier transform on the received data in the time domain obtained from the output of the optical coherent receiving unit by an FFT unit, and performs demodulation processing;
An offset frequency estimator that estimates an offset frequency of the OFDM signal using a beating component having a frequency that is an optical frequency difference between the received optical signal and the local light;
A wavelength control unit that controls an optical frequency generated by the LO light source until an absolute value of the offset frequency estimated by the offset frequency estimation unit falls below a set target value;
With
The OFDM demodulation processing unit includes:
A One-tap frequency domain equalizer that compensates for signal degradation caused by fluctuations in offset frequency within subcarrier spacing;
A tap coefficient calculation unit that calculates a tap coefficient of the One-tap frequency domain equalizer based on the offset frequency estimated by the offset frequency estimation unit is further provided.
It is characterized by that .
本発明に係る光受信器では、
前記波長制御部及び前記LO光源を用いて大きいオフセット周波数を最小化した後で、前記タップ係数演算部及び前記One−tap周波数領域等化器を用いてサブキャリア間隔以内の小さいオフセット周波数の変動による信号劣化を補償してもよい。
In the optical receiver according to the present invention,
After minimizing a large offset frequency using the wavelength control unit and the LO light source, by using a variation in small offset frequency within a subcarrier interval using the tap coefficient calculation unit and the One-tap frequency domain equalizer Signal degradation may be compensated .
具体的には、本発明に係る光受信器の光受信方法は、
受信光信号とLO光源が出力した局発光とを入力し、前記受信光信号をコヒーレント検波する光コヒーレント受信手順と、
前記光コヒーレント受信手順での出力から得られる時間領域の受信データに対してFFT部により高速フーリエ変換を行い、復調処理を行うOFDM復調処理手順と、
前記受信光信号と前記局発光との光周波数差である周波数を有するビーティング成分を用いてOFDM信号のオフセット周波数を推定するオフセット周波数推定手順と、
前記オフセット周波数推定手順で推定された前記オフセット周波数の絶対値が設定された目標値を下回るまで、前記LO光源の生成する光周波数を制御する波長制御手順と、
を行い、
前記オフセット周波数推定手順は、
前記FFT部の出力から前記ビーティング成分のピークを検出する第1のピーク検出手順と、
前記第1のピーク検出手順での出力に従って、前記時間領域の受信データから前記ビーティング成分のみを周波数領域に変換する狭帯域FFT手順と、
前記狭帯域FFT手順での出力から前記ビーティング成分のピークを検出する第2のピーク検出手順と、
を含み、
前記第2のピーク検出手順での出力から前記オフセット周波数を推定する
ことを特徴とする。
Specifically, the optical receiver method of the optical receiver according to the present invention is:
An optical coherent reception procedure for inputting a received optical signal and local light output from the LO light source and coherently detecting the received optical signal;
OFDM demodulation processing procedure for performing fast Fourier transform by FFT section on time domain reception data obtained from output in the optical coherent reception procedure, and performing demodulation processing;
An offset frequency estimation procedure for estimating an offset frequency of an OFDM signal using a beating component having a frequency that is an optical frequency difference between the received optical signal and the local light;
A wavelength control procedure for controlling the optical frequency generated by the LO light source until the absolute value of the offset frequency estimated in the offset frequency estimation procedure falls below a set target value;
And
The offset frequency estimation procedure includes:
A first peak detection procedure for detecting the peak of the beating component from the output of the FFT unit;
A narrowband FFT procedure for transforming only the beating component from the received data in the time domain into the frequency domain according to the output in the first peak detection procedure;
A second peak detection procedure for detecting the peak of the beating component from the output in the narrowband FFT procedure;
Including
Estimating the offset frequency from the output in the second peak detection procedure
It is characterized by that .
具体的には、本発明に係る光受信器の光受信方法は、
受信光信号とLO光源が出力した局発光とを入力し、前記受信光信号をコヒーレント検波する光コヒーレント受信手順と、
前記光コヒーレント受信手順での出力から得られる時間領域の受信データに対してFFT部により高速フーリエ変換を行い、復調処理を行うOFDM復調処理手順と、
前記受信光信号と前記局発光との光周波数差である周波数を有するビーティング成分を用いてOFDM信号のオフセット周波数を推定するオフセット周波数推定手順と、
前記オフセット周波数推定手順で推定された前記オフセット周波数の絶対値が設定された目標値を下回るまで、前記LO光源の生成する光周波数を制御する波長制御手順と、
を行い、
前記波長制御手順では、
前記オフセット周波数の初期の推定時に波長ディザリングを行い、前記オフセット周波数の符号を、前記LO光源が出力する光周波数が送信光源の光周波数よりも高い場合は正の値、低い場合は負の値にそれぞれ決定し、前記LO光源に対して前記符号が正の場合には出力する光周波数を下げ、前記符号が負の場合には出力する光周波数を上げる旨の制御を行い、前記LO光源の制御後、前記オフセット周波数推定手順で推定された前記オフセット周波数が増加する場合には前記符号を反転する
ことを特徴とする。
Specifically, the optical receiver method of the optical receiver according to the present invention is:
An optical coherent reception procedure for inputting a received optical signal and local light output from the LO light source and coherently detecting the received optical signal;
OFDM demodulation processing procedure for performing fast Fourier transform by FFT section on time domain reception data obtained from output in the optical coherent reception procedure, and performing demodulation processing;
An offset frequency estimation procedure for estimating an offset frequency of an OFDM signal using a beating component having a frequency that is an optical frequency difference between the received optical signal and the local light;
A wavelength control procedure for controlling the optical frequency generated by the LO light source until the absolute value of the offset frequency estimated in the offset frequency estimation procedure falls below a set target value;
And
In the wavelength control procedure,
Wavelength dithering is performed at the initial estimation of the offset frequency, and the sign of the offset frequency is a positive value when the optical frequency output by the LO light source is higher than the optical frequency of the transmission light source, and a negative value when low. When the sign is positive with respect to the LO light source, control is performed to lower the output optical frequency, and when the sign is negative, control is performed to increase the output optical frequency. After the control, when the offset frequency estimated in the offset frequency estimation procedure increases, the sign is inverted.
It is characterized by that .
具体的には、本発明に係る光受信器の光受信方法は、
受信光信号とLO光源が出力した局発光とを入力し、前記受信光信号をコヒーレント検波する光コヒーレント受信手順と、
前記光コヒーレント受信手順での出力から得られる時間領域の受信データに対してFFT部により高速フーリエ変換を行い、復調処理を行うOFDM復調処理手順と、
前記受信光信号と前記局発光との光周波数差である周波数を有するビーティング成分を用いてOFDM信号のオフセット周波数を推定するオフセット周波数推定手順と、
前記オフセット周波数推定手順で推定された前記オフセット周波数の絶対値が設定された目標値を下回るまで、前記LO光源の生成する光周波数を制御する波長制御手順と、
を行い、
前記OFDM復調処理手順は、
サブキャリア間隔以内のオフセット周波数の変動によって生じる信号劣化を補償するOne−tap周波数領域等化手順を含み、
前記オフセット周波数推定手順で推定された前記オフセット周波数を基に、前記One−tap周波数領域等化手順でのタップ係数を演算するタップ係数演算手順をさらに行う
ことを特徴とする。
Specifically, the optical receiver method of the optical receiver according to the present invention is:
An optical coherent reception procedure for inputting a received optical signal and local light output from the LO light source and coherently detecting the received optical signal;
And OFDM demodulation processing procedure performs a fast Fourier transform by the FFT unit performs demodulation processing on the received time domain data obtained from the output of the above light coherent reception procedure,
An offset frequency estimation procedure for estimating an offset frequency of an OFDM signal using a beating component having a frequency that is an optical frequency difference between the received optical signal and the local light ;
To below the target value which the absolute value is set in the offset frequency estimated by the offset frequency estimation procedure, a wavelength control procedure for controlling the generated optical frequency of the LO light source,
And
The OFDM demodulation processing procedure includes:
A One-tap frequency domain equalization procedure that compensates for signal degradation caused by variations in offset frequency within subcarrier spacing;
A tap coefficient calculation procedure for calculating a tap coefficient in the One-tap frequency domain equalization procedure is further performed based on the offset frequency estimated in the offset frequency estimation procedure .
本発明によれば、ビーティング成分と基本OFDM復調処理部を利用することで、簡単な構成で、オフセット周波数が最小化された光コヒーレント受信器を提供することができる。また、OFDM信号の情報を参照することなく、ビーティング成分のみを検出し動作することで、信号劣化耐力を持つと共に、OFDM信号の形式に依存性のないオフセット周波数の推定ができる。 According to the present invention, by using a beating component and a basic OFDM demodulation processing unit, it is possible to provide an optical coherent receiver with a simple configuration and with a minimum offset frequency. Further, by detecting and operating only the beating component without referring to the information of the OFDM signal, it is possible to estimate the offset frequency having signal degradation tolerance and being independent of the format of the OFDM signal.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。これらの実施の例は例示に過ぎず、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to embodiment shown below. These embodiments are merely examples, and the present invention can be implemented in various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art. In the present specification and drawings, the same reference numerals denote the same components.
(実施形態1)
本実施形態では、光コヒーレントベースバンドOFDM受信器において、異なる光周波数を持つ二つの光源が入力される場合、光検出器から出力されるビーティング成分を利用する。ビーティング成分を用いてオフセット周波数を推定し、推定された情報を基に光源の光周波数を制御することで、オフセット周波数を最小化する。
(Embodiment 1)
In the present embodiment, when two light sources having different optical frequencies are input to the optical coherent baseband OFDM receiver, a beating component output from the photodetector is used. The offset frequency is estimated using the beating component, and the offset frequency is minimized by controlling the optical frequency of the light source based on the estimated information.
具体的には、オフセット周波数の推定方法は、実施形態1及び2に示す。推定されたオフセット周波数を利用し、等化器とプリエンファシスのタップ係数を更新する方法は実施形態3及び6に示す。さらに、上記の特徴を、DBAと連携を通じてPONシステムへの適用例を実施形態5及び6に示す。なお、実施形態6では、OLT光受信器にオフセット周波数推定部を、ONU光送信器に波長制御回路及びプリエンファシスを備える構成を示す。 Specifically, the offset frequency estimation method is shown in the first and second embodiments. Embodiments 3 and 6 show a method of updating the equalizer and pre-emphasis tap coefficients using the estimated offset frequency. Further, Embodiments 5 and 6 show application examples of the above features to the PON system through cooperation with DBA. In the sixth embodiment, an OLT optical receiver includes an offset frequency estimation unit, and an ONU optical transmitter includes a wavelength control circuit and pre-emphasis.
図1は、光コヒーレントベースバンドOFDM受信器に適用した構成を示す。光コヒーレントベースバンドOFDM受信器として機能する光コヒーレントOFDM受信器10は、光コヒーレント受信部11と、OFDM復調処理部15と、オフセット周波数推定部22と、を備える。光コヒーレント受信部11及びOFDM復調処理部15間は、ADC14(Analog−to−Digital Converter)で接続され、オフセット周波数推定部22及び光コヒーレント受信部11間は、波長制御部として機能する波長制御回路24及び局発光源として機能するLO光源25の順で接続されている。
FIG. 1 shows a configuration applied to an optical coherent baseband OFDM receiver. The optical
光コヒーレント受信部11は、光キャリア処理部12と、バランス光検出器13と、を備える。OFDM復調処理部15は、振幅変換部16と、フレーム同期部17と、N−FFT部18と、One−tap周波数領域等化器19と、QAM信号判定部21と、を備える。オフセット周波数推定部22は、ピーク検出器23を備える。
The optical
本実施形態では、オフセット周波数の推定において、OFDM復調処理部15内にあるN−FFT部18を使用し、周波数変換を行う。光コヒーレント受信部11のバランス光検出器13はベースバンドOFDM信号とビーティング成分を出力する。図2は、本実施形態に係る光コヒーレントOFDM受信器10で用いられるOFDM信号の周波数及びビーティング成分の関係を示す。ビーティング成分の周波数は送信部光源と受信部LO光源25の光キャリアの周波数差である。
In the present embodiment, in the estimation of the offset frequency, the N-
OFDM復調処理部15の信号復調用のN−FFT部18は、OFDM信号と共にビーティング成分を周波数領域に変換する。主信号系から分岐されたピーク検出器23は、OFDM信号からビーティング成分のピーク値を検出し、ピークでの周波数値をオフセット周波数とする。したがって、オフセット周波数の推定はOFDMシンボル単位で行われる。
The signal demodulation N-
オフセット周波数の推定において、FFT入力データのサンプリング周波数がFsで、FFTのサイズがNである場合、周波数推定範囲は0〜Fs/2(Hz)であり、周波数分解能はFs/N(Hz)で定義される。 In the estimation of the offset frequency, when the sampling frequency of the FFT input data is Fs and the size of the FFT is N, the frequency estimation range is 0 to Fs / 2 (Hz) and the frequency resolution is Fs / N (Hz). Defined.
オフセット周波数推定部22の後段に位置する波長制御回路24は、推定されたオフセット周波数の情報を基に波長ロッカー内蔵型あるいは一般LO光源25の光周波数を変化させ、オフセット周波数を最小化する。その後、OFDM復調処理部15が備えるone−tap周波数領域等化器19を活性化させる。
The
(実施形態2)
本実施形態に係る光受信器では、オフセット周波数の推定において、別途用意したFFTとの組合せ使用を通じて、周波数変換を行う。図3のダウンサンプラー29は実施形態1の構成で得られたオフセット周波数(Δf)とN−FFT部18入力段から分岐された時間領域の受信データを入力とする。信号復調用のN−FFT部18と同じの受信フレーム内で周波数推定を実行するように、受信データを時間遅延させる。
(Embodiment 2)
In the optical receiver according to the present embodiment, in the estimation of the offset frequency, frequency conversion is performed by using a combination with an FFT prepared separately. The down
ダウンサンプラー29は受信データのサンプリング周波数をFsからFs’にダウンサンプリングさせ、MサイズのFFTの周波数推定範囲を、Δfにマージン10%を考慮した、1.1・Δfの値に縮小させる。そのために、ダウンサンプリング係数(P=Fs/Fs’)は2.2・Δfに設定する。
The down
狭帯域M−FFT部31はダウンサンプリングされた受信データを周波数領域に変換させ、ピーク検出器23はビーティング成分のピークを検出しオフセット周波数(Δf ’)を推定する。周波数分解能は(Fs/P)/Mになり、Fsに対しダウンサンプリング係数の分だけ改善される。
The narrowband M-
上述した実施形態1、2により、OFDM信号の情報を参照することなく、ビーティング成分のみを検出し動作するため、オフセット周波数の推定における信号劣化耐力を持つ共に、OFDM信号の形式に依存性がない。 According to the first and second embodiments described above, since only the beating component is detected and operated without referring to the OFDM signal information, it has signal degradation tolerance in the estimation of the offset frequency and has no dependency on the format of the OFDM signal. .
本実施形態に係る構成では、オフセット周波数の値に応じてアダプティブ推定を行うため、広い周波数推定範囲と高い周波数分解能を両立することができる。また、単一FFTのみで構成された周波数推定器と比べ、要求FFTサイズを減らすことができるため、デジタル信号処理の単純化と時間領域の分解能の向上ができる。 In the configuration according to the present embodiment, adaptive estimation is performed according to the value of the offset frequency, so that both a wide frequency estimation range and high frequency resolution can be achieved. In addition, since the required FFT size can be reduced as compared with a frequency estimator configured by only a single FFT, digital signal processing can be simplified and time domain resolution can be improved.
(実施形態3)
図4は、実施形態1、2で推定されたオフセット周波数の情報からone−tap周波数領域等化器19のタップ係数を更新する構成を示す。タップ係数演算部33の基準タップ係数はオフセット周波数が存在しない状態での等化情報である。したがって、この情報は信号復調用のFFTによって指定されたN個のサブキャリア周波数にて定義される。
(Embodiment 3)
FIG. 4 shows a configuration for updating the tap coefficient of the one-tap
タップ係数演算部33は、オフセット周波数によって変動されたサブキャリア周波数に合わせた、最適なタップ係数を出力する。そのための補間器35は、基準タップ係数保持部34が保持する基準タップ係数のサブキャリア周波数に推定されたオフセット周波数を足した新しい周波数の列を用いて、基準タップ係数を補間し新しいタップ係数を求める。オフセット周波数を推定するたびに、タップ係数は継続的に更新される。
The tap
One−tap周波数領域等化器19は更新されたタップ係数を用いて、サブキャリア間隔以内のオフセット周波数の変動によって生じる信号劣化を補償する。本構成は、ビーティング成分から取得したオフセット周波数情報を基にタップ係数を更新するため、最適なタップ係数の取得と共に、別途のパイロットパターンを必要としなく、伝送効率を高めることができる。
The one-tap
(実施形態3’)
図5のように、オフセット周波数推定部22の後段に波長制御回路24及びLO光源25を順に有する実施形態1あるいは2により大きいオフセット周波数を最小化した後で、実施形態3を用いることでサブキャリア間隔以内の小さいオフセット周波数の変動による信号劣化を補償する。
(Embodiment 3 ')
As shown in FIG. 5, after subtracting a larger offset frequency in the first or second embodiment having the
(実施形態4)
図6は、通信装置A及びBが1対1で接続された光通信システムに適用した構成を示す。各通信装置20は、OFDM送信器26と、光コヒーレントOFDM受信器10と、光合分波器36と、を備える。OFDM送信器26は送信光源27を備え、光コヒーレントOFDM受信器10はオフセット周波数推定部22と、波長制御回路24と、LO光源25と、タップ係数演算部33と、One−tap周波数領域等化器19と、備える。
(Embodiment 4)
FIG. 6 shows a configuration applied to an optical communication system in which communication apparatuses A and B are connected one-to-one. Each
光ファイバを挟んで接続された通信装置20は、ベースバンドOFDM送信器であるOFDM送信器26と前述した光コヒーレントOFDM受信器10で構成され、双方向通信を行う。
A
通信装置が最初に接続される初期過程では、OFDM送信器26はパイロットOFDMパターンを送信し、光コヒーレントOFDM受信器10は、LO光源25をオフにすると共にバランス光検出器13をシングルエンドモードに切り替えて、直接検波を行う。受信されたパイロットパターンから、OFDM復調処理部15はone−tap周波数領域等化器19の基準タップ係数を求める。
In the initial process when the communication device is initially connected, the
その後、光コヒーレント受信モードに復元させ、実施形態1、2のオフセット周波数推定部22から初期オフセット周波数を推定する。初期オフセット周波数に限って波長ディザリング方法などを用いて、波長制御回路24にてオフセット周波数に送信光源27とLO光源25の周波数上の順序を示す符号を決める。
Thereafter, the optical coherent reception mode is restored, and the initial offset frequency is estimated from the offset
LO光源25の出力の光周波数が送信光源27よりも高い場合は正の値で、逆の場合は負の値で定める。推定されたオフセット周波数の情報を基に、波長制御回路24はLO光源25の出力の光周波数を変化させる。オフセット周波数の符号が正の場合には光周波数を下げ、負の場合には上げる。
When the optical frequency of the output of the LO
推定されたオフセット周波数の絶対値が設定された目標値を下回るまで、オフセット周波数の推定と光周波数の制御を繰り返す。光周波数の制御後、推定されたオフセット周波数が増加する場合には、オフセット周波数の符号を反転させる。 The estimation of the offset frequency and the control of the optical frequency are repeated until the absolute value of the estimated offset frequency falls below the set target value. If the estimated offset frequency increases after controlling the optical frequency, the sign of the offset frequency is inverted.
実施形態2を適用した場合は、初期オフセット周波数については広い周波数推定範囲を得るとともに、目標値に近いオフセット周波数については高い周波数分解能を得るため、オフセット周波数の値に応じてアダプティブに推定を行う。 When the second embodiment is applied, in order to obtain a wide frequency estimation range for the initial offset frequency and to obtain a high frequency resolution for the offset frequency close to the target value, adaptive estimation is performed according to the value of the offset frequency.
前述した光コヒーレントOFDM受信器10は、推定されたオフセット周波数が目標値を満たすと、初期過程を終了させデータ通信を開始する。データ通信中にも、オフセット周波数の推定と光周波数の制御を繰り返し、時間に応じて変動するオフセット周波数を最小限に抑える。
When the estimated offset frequency satisfies the target value, the optical
実施形態3で前述したタップ係数演算部33とone−tap周波数領域等化器19を活性化させ、継続的に更新されるタップ係数を用いて、オフセット周波数が最小化されても生じる微細な変動による信号劣化を補償する(実施形態3’に該当)。
The fine fluctuations that occur even when the offset frequency is minimized by activating the tap
(実施形態5)
図7は、PONシステムに適用した構成を示す。本実施形態に係るPONシステムは、光スプリッタ37を介して光ファイバ32で接続された複数のONU40及びOLT30で構成されている。各ONU40はOFDM送信器26と、光コヒーレントOFDM受信器10と、光合分波器36と、を備え、OLT30は、OFDM送信器26と、動的帯域割当(DBA)機能部38と、情報保存部41を有する光コヒーレントOFDM受信器39−1と、を備える。
(Embodiment 5)
FIG. 7 shows a configuration applied to the PON system. The PON system according to the present embodiment includes a plurality of
TDMベースの下りPONでは、複数のONU40に対し、それぞれの光コヒーレントOFDM受信器10は実施形態4を実行する。オフセット周波数推定、光周波数制御と等化は、宛先に関係なくすべての下りTDMフレーム信号にて、連続的に実行する。
In the TDM-based downlink PON, each optical
図8は、本実施形態に係る複数のONU40における上りフレーム信号のタイミングチャートを示す。TDMAベースの上りPONは一つのOLT受信器として機能する光コヒーレントOFDM受信器39−1を持つため、DBAと連携しONUフレーム単位で実施形態4を実行する。DBA機能は各ONU40に割り当てられる上りフレーム信号の時間を算出するため、ONU認識番号、フレーム先頭と後尾の時間情報が取得できる。フレーム後尾の時間(t1)では、t1で得られた波長制御回路24の制御電圧値(Ck)と等化器のタップ係数(Wk’)にONU認識番号(ONU#k)を付けて保存する。
FIG. 8 shows a timing chart of upstream frame signals in the plurality of
次のフレーム先頭の時間(t2)に合わせて、ONU認識番号に対応するCkとWk’の値を保存部から検索し、波長制御回路24とタップ係数演算部33はこの新しい値にLO光源25と等化器を駆動させる。光源と等化器の安定時間を考慮し、OLT受信器にONUフレームが到着する前のガードタイムにて、上記の駆動操作を実施することもできる。
The Ck and Wk ′ values corresponding to the ONU identification number are retrieved from the storage unit in accordance with the time (t2) at the beginning of the next frame, and the
駆動操作が完了した後、オフセット周波数推定および光周波数制御を実施する。また、更新されたタップ係数から等化を実施する。基準タップ係数および目標値以内のオフセット周波数を得る初期過程は、PONシステムのディスカバリ(レンジング)プロセス内で、ONU40に認識番号が付与された後に実行する。
After the driving operation is completed, offset frequency estimation and optical frequency control are performed. Also, equalization is performed from the updated tap coefficient. The initial process of obtaining the reference tap coefficient and the offset frequency within the target value is executed after the identification number is assigned to the
(実施形態6)
図9は、TDMAベースの上り方向におけるPONシステムに対し、光源制御回路として機能する波長制御回路24とプリエンファシス機能を有するOFDM変調処理部48とをONU側のOFDM送信器46に置く構成を示す。OLT側の光コヒーレントOFDM受信器39−2は、実施形態5で前述したDBAと連携を通じて、上りフレームからオフセット周波数(Δfk)およびタップ係数を求める。その後、タップ係数から計算された逆関数(1/Wk’)とオフセット周波数にONU認識番号(ONU#k)を付けて保存する。
(Embodiment 6)
FIG. 9 shows a configuration in which a
OLT側のOFDM送信器26は、下りフレームにONU認識番号に対応するΔfkと1/Wk’の情報を挿入し、ONU受信器に送信する。ONU受信器から受信した情報(Δfk)を基に、ONU送信器の波長制御回路24は送信光源の光周波数を制御する。この際、LO光源制御に関する実施形態4とは反対に、オフセット周波数の符号が正の場合には光周波数を上げ、負の場合には下げる。
The
ONU受信器から受信した情報(1/Wk’)はOFDM変調処理部48内の周波数領域プリエンファシスのタップ係数であり、この係数を基にプリエンファシスを駆動させる。本実施形態では、実施形態3で説明したように、タップ係数はオフセット周波数を推定するたびに、継続的に更新される。
The information (1 / Wk ′) received from the ONU receiver is a frequency domain pre-emphasis tap coefficient in the OFDM
本実施形態では、DBAおよび下り方向におけるPONシステムとの連携を通じて、ONU送信部にある光源の制御とプリエンファシスを行う。 In the present embodiment, control and pre-emphasis of the light source in the ONU transmission unit are performed through cooperation with the DBA and the downstream PON system.
本発明は情報通信産業に適用することができる。 The present invention can be applied to the information communication industry.
10:光コヒーレントOFDM受信器
11:光コヒーレント受信部
12:光キャリア処理部
13:バランス光検出器
14:ADC
15:OFDM復調処理部
16:振幅変換部
17:フレーム同期部
18:N−FFT部
19:One−tap周波数領域等化器
20:通信装置
21:QAM信号判定部
22:オフセット周波数推定部
23:ピーク検出器
24:波長制御回路
25:LO光源
26、46:OFDM送信器
27:送信光源
28:遅延器
29:ダウンサンプラー
30:OLT
31:狭帯域M−FFT部
32:光ファイバ
33:タップ係数演算部
34:基準タップ係数保持部
35:補間器
36:光合分波器
37:光スプリッタ
38:動的帯域割当(DBA)機能
39−1、39−2:光コヒーレントOFDM受信器
40:ONU
41:情報保存部
48:OFDM変調処理部
10: Optical coherent OFDM receiver 11: Optical coherent receiving unit 12: Optical carrier processing unit 13: Balanced photodetector 14: ADC
15: OFDM demodulation processing unit 16: amplitude conversion unit 17: frame synchronization unit 18: N-FFT unit 19: One-tap frequency domain equalizer 20: communication device 21: QAM signal determination unit 22: offset frequency estimation unit 23: Peak detector 24: wavelength control circuit 25: LO
31: Narrowband M-FFT unit 32: Optical fiber 33: Tap coefficient calculation unit 34: Reference tap coefficient holding unit 35: Interpolator 36: Optical multiplexer / demultiplexer 37: Optical splitter 38: Dynamic band allocation (DBA) function 39 -1, 39-2: Optical coherent OFDM receiver 40: ONU
41: Information storage unit 48: OFDM modulation processing unit
Claims (8)
前記光コヒーレント受信部の出力から得られる時間領域の受信データに対してFFT部により高速フーリエ変換を行い、復調処理を行うOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)復調処理部と、
前記受信光信号と前記局発光との光周波数差である周波数を有するビーティング成分を用いてOFDM信号のオフセット周波数を推定するオフセット周波数推定部と、
前記オフセット周波数推定部で推定された前記オフセット周波数の絶対値が設定された目標値を下回るまで、前記LO光源の生成する光周波数を制御する波長制御部と、
を備え、
前記オフセット周波数推定部は、
前記FFT部の出力から前記ビーティング成分のピークを検出する第1のピーク検出器と、
前記第1のピーク検出器の出力に従って、前記時間領域の受信データから前記ビーティング成分のみを周波数領域に変換する狭帯域FFT部と、
前記狭帯域FFT部の出力から前記ビーティング成分のピークを検出する第2のピーク検出器と、
を備え、
前記第2のピーク検出器の出力から前記オフセット周波数を推定する
ことを特徴とする光受信器。 An optical coherent receiving unit that receives a received optical signal and local light output from a LO (Local Oscillator) light source, and that coherently detects the received optical signal;
Performs a fast Fourier transform by the FFT unit to the received data in the time domain obtained from the output of the optical coherent receiver, the OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) demodulation processing unit for performing a demodulation process,
An offset frequency estimator that estimates an offset frequency of the OFDM signal using a beating component having a frequency that is an optical frequency difference between the received optical signal and the local light ;
To below the target value which the absolute value is set in the offset frequency estimated by the offset frequency estimation unit, and a wavelength control unit for controlling the generated optical frequency of the LO light source,
Equipped with a,
The offset frequency estimator is
A first peak detector for detecting a peak of the beating component from an output of the FFT unit;
A narrowband FFT unit that converts only the beating component from the received data in the time domain into the frequency domain according to the output of the first peak detector;
A second peak detector for detecting the peak of the beating component from the output of the narrowband FFT unit;
With
An optical receiver characterized in that the offset frequency is estimated from an output of the second peak detector .
前記時間領域の受信データを時間遅延させる遅延器と、
前記遅延器から出力された前記受信データを前記第1のピーク検出器の出力に応じたダウンサンプリング係数でダウンサンプリングし、前記狭帯域FFT部に入力するダウンサンプラーと、
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の光受信器。 The offset frequency estimator is
A delay unit Ru delays the received data of the time domain time,
A downsampler that downsamples the received data output from the delay unit with a downsampling coefficient corresponding to the output of the first peak detector, and inputs the downsampler to the narrowband FFT unit ;
The optical receiver according to claim 1 , further comprising:
前記光コヒーレント受信部の出力から得られる時間領域の受信データに対してFFT部により高速フーリエ変換を行い、復調処理を行うOFDM復調処理部と、
前記受信光信号と前記局発光との光周波数差である周波数を有するビーティング成分を用いてOFDM信号のオフセット周波数を推定するオフセット周波数推定部と、
前記オフセット周波数推定部で推定された前記オフセット周波数の絶対値が設定された目標値を下回るまで、前記LO光源の生成する光周波数を制御する波長制御部と、
を備え、
前記波長制御部は、
前記オフセット周波数の初期の推定時に波長ディザリングを行い、前記オフセット周波数の符号を、前記LO光源が出力する光周波数が送信光源の光周波数よりも高い場合は正の値、低い場合は負の値にそれぞれ決定し、前記LO光源に対して前記符号が正の場合には出力する光周波数を下げ、前記符号が負の場合には出力する光周波数を上げる旨の制御を行い、前記LO光源の制御後、前記オフセット周波数推定部で推定された前記オフセット周波数が増加する場合には前記符号を反転する
ことを特徴とする光受信器。 An optical coherent receiver that receives the received optical signal and local light output from the LO light source, and coherently detects the received optical signal;
An OFDM demodulation processing unit that performs fast Fourier transform on the received data in the time domain obtained from the output of the optical coherent receiving unit by an FFT unit, and performs demodulation processing;
An offset frequency estimator that estimates an offset frequency of the OFDM signal using a beating component having a frequency that is an optical frequency difference between the received optical signal and the local light;
A wavelength control unit that controls an optical frequency generated by the LO light source until an absolute value of the offset frequency estimated by the offset frequency estimation unit falls below a set target value;
With
The wavelength controller is
Performs wavelength dithering during the initial estimate of the offset frequency, the sign of the offset frequency, the LO when the light source is output to the optical frequency higher than the optical frequency of the transmission source is a positive value, lower case negative respectively determined, the LO if the sign is positive with respect to the light source to lower the output light frequency, if the sign is negative have line control to the effect that increase the output optical frequency, the LO source after the control, the optical receiver characterized by inverting the sign when said offset frequency estimated by the offset frequency estimation unit increases.
前記光コヒーレント受信部の出力から得られる時間領域の受信データに対してFFT部により高速フーリエ変換を行い、復調処理を行うOFDM復調処理部と、
前記受信光信号と前記局発光との光周波数差である周波数を有するビーティング成分を用いてOFDM信号のオフセット周波数を推定するオフセット周波数推定部と、
前記オフセット周波数推定部で推定された前記オフセット周波数の絶対値が設定された目標値を下回るまで、前記LO光源の生成する光周波数を制御する波長制御部と、
を備え、
前記OFDM復調処理部は、
サブキャリア間隔以内のオフセット周波数の変動によって生じる信号劣化を補償するOne−tap周波数領域等化器を備え、
前記オフセット周波数推定部で推定された前記オフセット周波数を基に、前記One−tap周波数領域等化器のタップ係数を演算するタップ係数演算部をさらに備える
ことを特徴とする光受信器。 An optical coherent receiver that receives the received optical signal and local light output from the LO light source, and coherently detects the received optical signal;
An OFDM demodulation processing unit that performs fast Fourier transform on the received data in the time domain obtained from the output of the optical coherent receiving unit by an FFT unit, and performs demodulation processing;
An offset frequency estimator that estimates an offset frequency of the OFDM signal using a beating component having a frequency that is an optical frequency difference between the received optical signal and the local light;
A wavelength control unit that controls an optical frequency generated by the LO light source until an absolute value of the offset frequency estimated by the offset frequency estimation unit falls below a set target value;
With
The OFDM demodulation processing unit includes:
Bei give a One-tap frequency domain equalizer for compensating for signal degradation caused by variations in the offset frequency within the sub-carrier interval,
Said offset said based on the offset frequency estimated by the frequency estimation unit, an optical receiver you further comprising a tap coefficient calculation unit for calculating the tap coefficients of the One-tap frequency domain equalizer.
ことを特徴とする請求項4に記載の光受信器。 After minimizing a large offset frequency using the wavelength control unit and the LO light source, by using a variation in small offset frequency within a subcarrier interval using the tap coefficient calculation unit and the One-tap frequency domain equalizer The optical receiver according to claim 4 , wherein signal degradation is compensated.
前記光コヒーレント受信手順での出力から得られる時間領域の受信データに対してFFT部により高速フーリエ変換を行い、復調処理を行うOFDM復調処理手順と、
前記受信光信号と前記局発光との光周波数差である周波数を有するビーティング成分を用いてOFDM信号のオフセット周波数を推定するオフセット周波数推定手順と、
前記オフセット周波数推定手順で推定された前記オフセット周波数の絶対値が設定された目標値を下回るまで、前記LO光源の生成する光周波数を制御する波長制御手順と、
を行い、
前記オフセット周波数推定手順は、
前記FFT部の出力から前記ビーティング成分のピークを検出する第1のピーク検出手順と、
前記第1のピーク検出手順での出力に従って、前記時間領域の受信データから前記ビーティング成分のみを周波数領域に変換する狭帯域FFT手順と、
前記狭帯域FFT手順での出力から前記ビーティング成分のピークを検出する第2のピーク検出手順と、
を含み、
前記第2のピーク検出手順での出力から前記オフセット周波数を推定する
ことを特徴とする光受信器の光受信方法。 An optical coherent reception procedure for inputting a received optical signal and local light output from the LO light source and coherently detecting the received optical signal;
And OFDM demodulation processing procedure performs a fast Fourier transform by the FFT unit performs demodulation processing on the received time domain data obtained from the output of the above light coherent reception procedure,
An offset frequency estimation procedure for estimating an offset frequency of an OFDM signal using a beating component having a frequency that is an optical frequency difference between the received optical signal and the local light ;
To below the target value which the absolute value is set in the offset frequency estimated by the offset frequency estimation procedure, a wavelength control procedure for controlling the generated optical frequency of the LO light source,
And
The offset frequency estimation procedure includes:
A first peak detection procedure for detecting the peak of the beating component from the output of the FFT unit;
A narrowband FFT procedure for transforming only the beating component from the received data in the time domain into the frequency domain according to the output in the first peak detection procedure;
A second peak detection procedure for detecting the peak of the beating component from the output in the narrowband FFT procedure;
Including
An optical reception method for an optical receiver, wherein the offset frequency is estimated from an output in the second peak detection procedure .
前記光コヒーレント受信手順での出力から得られる時間領域の受信データに対してFFT部により高速フーリエ変換を行い、復調処理を行うOFDM復調処理手順と、
前記受信光信号と前記局発光との光周波数差である周波数を有するビーティング成分を用いてOFDM信号のオフセット周波数を推定するオフセット周波数推定手順と、
前記オフセット周波数推定手順で推定された前記オフセット周波数の絶対値が設定された目標値を下回るまで、前記LO光源の生成する光周波数を制御する波長制御手順と、
を行い、
前記波長制御手順では、
前記オフセット周波数の初期の推定時に波長ディザリングを行い、前記オフセット周波数の符号を、前記LO光源が出力する光周波数が送信光源の光周波数よりも高い場合は正の値、低い場合は負の値にそれぞれ決定し、前記LO光源に対して前記符号が正の場合には出力する光周波数を下げ、前記符号が負の場合には出力する光周波数を上げる旨の制御を行い、前記LO光源の制御後、前記オフセット周波数推定手順で推定された前記オフセット周波数が増加する場合には前記符号を反転する
ことを特徴とする光受信器の光受信方法。 An optical coherent reception procedure for inputting a received optical signal and local light output from the LO light source and coherently detecting the received optical signal;
And OFDM demodulation processing procedure performs a fast Fourier transform by the FFT unit performs demodulation processing on the received time domain data obtained from the output of the above light coherent reception procedure,
An offset frequency estimation procedure for estimating an offset frequency of an OFDM signal using a beating component having a frequency that is an optical frequency difference between the received optical signal and the local light ;
To below the target value which the absolute value is set in the offset frequency estimated by the offset frequency estimation procedure, a wavelength control procedure for controlling the generated optical frequency of the LO light source,
And
In the wavelength control procedure,
Wavelength dithering is performed at the initial estimation of the offset frequency, and the sign of the offset frequency is a positive value when the optical frequency output by the LO light source is higher than the optical frequency of the transmission light source, and a negative value when low. When the sign is positive with respect to the LO light source, control is performed to lower the output optical frequency, and when the sign is negative, control is performed to increase the output optical frequency. An optical receiver method for an optical receiver, comprising: inverting the sign when the offset frequency estimated in the offset frequency estimation procedure increases after control .
前記光コヒーレント受信手順での出力から得られる時間領域の受信データに対してFFT部により高速フーリエ変換を行い、復調処理を行うOFDM復調処理手順と、
前記受信光信号と前記局発光との光周波数差である周波数を有するビーティング成分を用いてOFDM信号のオフセット周波数を推定するオフセット周波数推定手順と、
前記オフセット周波数推定手順で推定された前記オフセット周波数の絶対値が設定された目標値を下回るまで、前記LO光源の生成する光周波数を制御する波長制御手順と、
を行い、
前記OFDM復調処理手順は、
サブキャリア間隔以内のオフセット周波数の変動によって生じる信号劣化を補償するOne−tap周波数領域等化手順を含み、
前記オフセット周波数推定手順で推定された前記オフセット周波数を基に、前記One−tap周波数領域等化手順でのタップ係数を演算するタップ係数演算手順をさらに行う
ことを特徴とする光受信器の光受信方法。 An optical coherent reception procedure for inputting a received optical signal and local light output from the LO light source and coherently detecting the received optical signal;
And OFDM demodulation processing procedure performs a fast Fourier transform by the FFT unit performs demodulation processing on the received time domain data obtained from the output of the above light coherent reception procedure,
An offset frequency estimation procedure for estimating an offset frequency of an OFDM signal using a beating component having a frequency that is an optical frequency difference between the received optical signal and the local light ;
To below the target value which the absolute value is set in the offset frequency estimated by the offset frequency estimation procedure, a wavelength control procedure for controlling the generated optical frequency of the LO light source,
And
The OFDM demodulation processing procedure includes:
A One-tap frequency domain equalization procedure that compensates for signal degradation caused by variations in offset frequency within subcarrier spacing;
The optical reception of the optical receiver further comprising a tap coefficient calculation procedure for calculating a tap coefficient in the One-tap frequency domain equalization procedure based on the offset frequency estimated in the offset frequency estimation procedure. Method.
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