JP6455765B2 - ルックアップテーブル生成方法およびルックアップテーブル生成装置、ならびに事前補償方法および事前補償装置 - Google Patents

Description

本発明は、通信技術の分野に関し、特に、ルックアップテーブル生成方法およびルックアップテーブル生成装置、ならびに事前補償方法および事前補償装置に関する。

光通信システムでは、実際のドライバ増幅器・変調器に非線形効果が存在し、光ファイバには自己位相変調のような非線形効果も存在し、そのため、光通信システムが受信する信号には、シンボルシーケンスに基づくものである振幅および位相の非線形劣化が存在する。

ディジタル信号処理（DSP、Digital Signal Processing）では、シンボルシーケンスに基づくものであるルックアップテーブル（LUT、Lookup Table）を用いてシステムの非線形効果を事前補償する方法が、システムの非線形効果を低減するための有効な方法であることが判っている。現在、幅広く用いられている非線形事前補償解決策は、通信システムの光リンクを用いた電気／光変換および伝送の前に、非線形性によって導入される信号歪みを補償するために入力通信信号を電気領域で処理する、というものである。例えば、電気入力信号は、予歪された電気信号を生成するように、補償演算子を用いてディジタル処理され、光源は、光通信システムで伝送される予歪された光信号を生成するように、対応する予歪された電気信号を用いて変調される。

電気入力信号をディジタル処理するステップではLUTを用いる必要があり、LUTは、事前設定されたNシンボルシーケンス（Nシンボルシーケンスとは、長さがNであるシンボルシーケンスをいう）のグループ内の各シンボルシーケンスに対応する予歪された電気信号の値を計算し、各計算値およびその計算値を取得したシンボルシーケンスを、LUTを生成するように対応して記憶するという方法を用いて生成することができる。電気入力信号をディジタル処理するプロセスにおいて、電気入力信号は、一連のKビットワードに変換される必要があり、各Kビットワードは、ルックアップテーブルの対応するレジスタにアクセスするためのインデックス値として用いられる。

16直交振幅変調（QAM、Quadrate Amplitude Modulation）変調モードの場合を例に用いる。電気入力信号が2レベル信号であり、シンボルシーケンスの長さがNである場合、LUTのリソースは2ⁿに等しく、電気入力信号が4レベル信号であり、シンボルシーケンスの長さがNである場合、LUTのリソースは4ⁿに等しい。より良い補償効果を得る必要がある場合、一般的にはNをより大きな値とする必要がある。このように、LUTのリソースは指数関数的に増加する。加えて、信号の変調モードの増加に伴い、電気入力信号のレベルの数も増加し、これもLUTのリソースを急激に増加させる。

結論として、現在のLUTは、Nシンボルシーケンスの非線形偏差値を記憶し、そのため、Nが増加すると、LUTのリソースは指数関数的に増加する。

本発明の実施形態では、Nシンボルシーケンスの非線形偏差値を記憶するLUTのリソースがNの増加と共に指数関数的に増加するという現在の問題を解決するために、ルックアップテーブル生成方法およびルックアップテーブル生成装置、ならびに事前補償方法および事前補償装置を提供する。

第1の態様によれば、ルックアップテーブル生成方法が提供され、本方法は、
第1のシンボルシーケンスを2つのサブシンボルシーケンスに分割するステップであって、第1のシンボルシーケンス内の最初のシンボルから中央シンボルまでのものであるシンボルが一方のサブシンボルシーケンスを形成し、第1のシンボルシーケンス内の中央シンボルから最後のシンボルまでのものであるシンボルが他方のサブシンボルシーケンスを形成し、第1のシンボルシーケンスは、事前設定されたNシンボルシーケンスのグループ内の任意のシンボルシーケンスであり、Nが奇数の場合、中央シンボルは第1のシンボルシーケンス内の（N＋1）／2番目のシンボルであり、Nが偶数の場合、中央シンボルは第1のシンボルシーケンス内のN／2番目のシンボルまたはN／2＋1番目のシンボルであり、Nは3以上の整数である、ステップと、
各サブシンボルシーケンスの統計的平均を行い、統計的平均の結果に従ってサブシンボルシーケンスの非線形偏差値を計算するステップと、
中央シンボルが最後のシンボルであるサブシンボルシーケンスおよび該サブシンボルシーケンスの非線形偏差値を、カスケード・ルックアップ・テーブルにおいて第1のルックアップテーブルを形成するために対応して記憶するステップと、
中央シンボルが最初のシンボルであるサブシンボルシーケンスおよび該サブシンボルシーケンスの非線形偏差値を、カスケード・ルックアップ・テーブルにおいて第2のルックアップテーブルを形成するために対応して記憶するステップと、
を含む。

第1の態様に関連して、第1の可能な実施態様において、Nが3より大きい場合、本方法は、
最高レベルと最低レベルを除く各エッジシンボルの可能なレベル内のレベルの数を減らすステップであって、エッジシンボルは、中央シンボルと中央シンボルに隣接したシンボルを除く第1のシンボルシーケンスまたはサブシンボルシーケンス内のシンボルである、ステップ、
をさらに含む。

第1の態様の第1の可能な実施態様に関連して、第2の可能な実施態様において、第1のエッジシンボルと中央シンボルとの間のシンボルの数が第2のエッジシンボルと中央シンボルとの間のシンボルの数より小さい場合、レベルの数を減らした後の第1のエッジシンボルの可能なレベルの数は、レベルの数を減らした後の第2のエッジシンボルの可能なレベルの数以上であり、
第1のエッジシンボル、第2のエッジシンボル、および中央シンボルはすべて同じシンボルシーケンスに含まれる。

第2の態様によれば、ルックアップテーブル生成装置が提供され、本装置は、
第1のシンボルシーケンスを2つのサブシンボルシーケンスに分割するように構成された分割モジュールであって、第1のシンボルシーケンス内の最初のシンボルから中央シンボルまでのものであるシンボルが一方のサブシンボルシーケンスを形成し、第1のシンボルシーケンス内の中央シンボルから最後のシンボルまでのものであるシンボルが他方のサブシンボルシーケンスを形成し、第1のシンボルシーケンスは、事前設定されたNシンボルシーケンスのグループ内の任意のシンボルシーケンスであり、Nが奇数の場合、中央シンボルは第1のシンボルシーケンス内の（N＋1）／2番目のシンボルであり、Nが偶数の場合、中央シンボルは第1のシンボルシーケンス内のN／2番目のシンボルまたはN／2＋1番目のシンボルであり、Nは3以上の整数である、分割モジュールと、
各サブシンボルシーケンスの統計的平均を行い、統計的平均の結果に従ってサブシンボルシーケンスの非線形偏差値を計算するように構成された、計算モジュールと、
中央シンボルが最後のシンボルであるサブシンボルシーケンスおよび該サブシンボルシーケンスの非線形偏差値を、カスケード・ルックアップ・テーブルにおいて第1のルックアップテーブルを形成するために対応して記憶し、中央シンボルが最初のシンボルであるサブシンボルシーケンスおよび該サブシンボルシーケンスの非線形偏差値を、カスケード・ルックアップ・テーブルにおいて第2のルックアップテーブルを形成するために対応して記憶するように構成された、構築モジュールと、
を含む。

第2の態様に関連して、第1の可能な実施態様において、Nが3より大きい場合、本装置は、圧縮モジュールをさらに含み、
圧縮モジュールは、最高レベルと最低レベルを除く各エッジシンボルの可能なレベル内のレベルの数を減らすように構成されており、エッジシンボルは、中央シンボルと中央シンボルに隣接したシンボルを除く第1のシンボルシーケンスまたはサブシンボルシーケンス内のシンボルである。

第2の態様の第1の可能な実施態様に関連して、第2の可能な実施態様において、第1のエッジシンボルと中央シンボルとの間のシンボルの数が第2のエッジシンボルと中央シンボルとの間のシンボルの数より小さい場合、レベルの数を減らした後の第1のエッジシンボルの可能なレベルの数は、レベルの数を減らした後の第2のエッジシンボルの可能なレベルの数以上であり、
第1のエッジシンボル、第2のエッジシンボル、および中央シンボルはすべて同じシンボルシーケンスに含まれる。

第3の態様によれば、本発明の一実施形態で提供されるルックアップテーブル生成方法に基づく事前補償方法が提供され、本方法は、
電気入力信号から変換されたNシンボルシーケンスについて、Nシンボルシーケンス内の最初のシンボルから中央シンボルまでのものであるシンボルを含むサブシンボルシーケンスの非線形偏差値を求めて第1のルックアップテーブルをサーチし、Nシンボルシーケンス内の中央シンボルから最後のシンボルまでのものであるシンボルを含むサブシンボルシーケンスの非線形偏差値を求めて第2のルックアップテーブルをサーチするステップと、
Nシンボルシーケンスの予歪されたシンボルシーケンスを獲得するために、Nシンボルシーケンス、第1のルックアップテーブルから見つかった非線形偏差値、および第2のルックアップテーブルから見つかった非線形偏差値を合計するステップと、
を含む。

第4の態様によれば、本発明の一実施形態で提供されるルックアップテーブル生成方法に基づく事前補償装置が提供され、本装置は、
電気入力信号から変換されたNシンボルシーケンスについて、Nシンボルシーケンス内の最初のシンボルから中央シンボルまでのものであるシンボルを含むサブシンボルシーケンスの非線形偏差値を求めて第1のルックアップテーブルをサーチし、Nシンボルシーケンス内の中央シンボルから最後のシンボルまでのものであるシンボルを含むサブシンボルシーケンスの非線形偏差値を求めて第2のルックアップテーブルをサーチするように構成された、サーチモジュールと、
Nシンボルシーケンスの予歪されたシンボルシーケンスを獲得するために、Nシンボルシーケンス、第1のルックアップテーブルから見つかった非線形偏差値、および第2のルックアップテーブルから見つかった非線形偏差値を合計するように構成された、合計モジュールと、
を含む。

本発明の各実施形態の有益な効果には以下が含まれる。

本発明の実施形態で提供されるルックアップテーブル生成方法およびルックアップテーブル生成装置、ならびに事前補償方法および事前補償装置によれば、ルックアップテーブルが生成されるときに、各Nシンボルシーケンスが2つのサブシンボルシーケンスに分割され、各サブシンボルシーケンスの非線形偏差値が計算され、中央シンボルが最後のシンボルであるサブシンボルシーケンスおよび該サブシンボルシーケンスの非線形偏差値が、カスケード・ルックアップ・テーブルにおいて第1のルックアップテーブルを形成するために対応して記憶され、中央シンボルが最初のシンボルであるサブシンボルシーケンスおよび該サブシンボルシーケンスの非線形偏差値が、カスケード・ルックアップ・テーブルにおいて第2のルックアップテーブルを形成するために対応して記憶される。すなわち、先行技術のLUTは、カスケードLUT内のものである第1のLUTと第2のLUTとに分割されるが、第1のLUTのリソースと第2のLUTのリソースのとの合計は先行技術のLUTのリソースと比べてはるかに小さい。したがって、シンボルシーケンスの長さが等しい場合、本発明の実施形態で提供されるLUT生成方法に従って生成されるLUTのリソースは、先行技術で生成されるLUTのリソースよりも小さい。このように、同じハードウェアリソースの条件でシンボルシーケンスの長さをより長くすることができ、そのため、より良い補償効果が実現される。

本発明の一実施形態によるルックアップテーブル生成方法の流れ図1である。 1つのNシンボルシーケンスが2つのサブシンボルシーケンスに分割される場合の概略図1である。 本発明の一実施形態によるルックアップテーブル生成方法の流れ図2である。 Nシンボルシーケンス内のエッジシンボルの可能なレベルの数を減らした後の各シンボルの可能なレベルの概略図である。 本発明の一実施形態によるルックアップテーブル生成方法の流れ図3である。 1つのNシンボルシーケンスから分割された2つのサブシンボルシーケンス内のエッジシンボルの可能なレベルの数を減らした後の各シンボルの可能なレベルの概略図である。 1つのNシンボルシーケンスが2つのサブシンボルシーケンスに分割される場合の概略図2である。 本発明の一実施形態によるルックアップテーブル生成装置の概略構造図1である。 本発明の一実施形態によるルックアップテーブル生成装置の概略構造図2である。 本発明の一実施形態によるルックアップテーブル生成装置の概略構造図3である。 本発明の一実施形態による事前補償方法の流れ図である。 本発明の一実施形態による事前補償方法を実施するためのブロック図である。 本発明の一実施形態による事前補償装置の概略構造図である。

本発明の実施形態で提供されるルックアップテーブル生成方法およびルックアップテーブル生成装置、ならびに事前補償方法および事前補償装置では、2つのカスケードLUTを生成するように、Nシンボルシーケンスが2つのサブシンボルシーケンスに分割される。このように、シンボルシーケンスの長さが等しい場合、本発明の実施形態で提供されるLUT生成方法に従って生成されるLUTのリソースは、先行技術で生成されるLUTのリソースよりも小さい。したがって、同じハードウェアリソースの条件でシンボルシーケンスの長さをより長くすることができ、そのため、より良い補償効果が実現される。

以下で、本明細書の添付の図面を参照して、本発明の実施形態で提供されるルックアップテーブル生成方法およびルックアップテーブル生成装置、ならびに事前補償方法および事前補償装置の具体的な実施態様について説明する。

図1に示すように、本発明の一実施形態で提供されるルックアップテーブル生成方法は、以下を含む。

S101．第1のシンボルシーケンスを2つのサブシンボルシーケンスに分割する、第1のシンボルシーケンス内の最初のシンボルから中央シンボルまでのものであるシンボルが一方のサブシンボルシーケンスを形成し、第1のシンボルシーケンス内の中央シンボルから最後のシンボルまでのものであるシンボルが他方のサブシンボルシーケンスを形成し、第1のシンボルシーケンスは、事前設定されたNシンボルシーケンスのグループ内の任意のシンボルシーケンスであり、Nが奇数の場合、中央シンボルは第1のシンボルシーケンス内の（N＋1）／2番目のシンボルであり、Nが偶数の場合、中央シンボルは第1のシンボルシーケンス内のN／2番目のシンボルまたはN／2＋1番目のシンボルであり、Nは3以上の整数である。

S102．各サブシンボルシーケンスの統計的平均を行い、統計的平均の結果に従ってサブシンボルシーケンスの非線形偏差値を計算する。

S103．中央シンボルが最後のシンボルであるサブシンボルシーケンスおよび該サブシンボルシーケンスの非線形偏差値を、カスケード・ルックアップ・テーブルにおいて第1のルックアップテーブルを形成するために対応して記憶する。

S104．中央シンボルが最初のシンボルであるサブシンボルシーケンスおよび該サブシンボルシーケンスの非線形偏差値を、カスケード・ルックアップ・テーブルにおいて第2のルックアップテーブルを形成するために対応して記憶する。

S103とS104は必ずしも時間順に行われるとは限らない。最初にS103が実行され、次いでS104が実行されてもよく、最初にS104が実行され、次いでS103が実行されてもよく、S103とS104を同時に行われてもよい。

N＝5の場合を例に用いる。図2は、第1のシンボルシーケンスの概略構造図であり、各ブロックはシンボルであり、グレーのブロックは中央シンボルである。第1のシンボルシーケンスは、第1のシンボル1、第2のシンボル2、第3のシンボル3、第4のシンボル4、および第5のシンボル5を含み、第3のシンボル3は中央シンボルである。S101で、第1のシンボルシーケンスは、中央シンボルを境界として用いて2つのサブシンボルシーケンスに分割され、一方のサブシンボルシーケンスは、第1のシンボルシーケンス内の第1のシンボル1、第2のシンボル2、および第3のシンボル3を含み、他方のサブシンボルシーケンスは、第1のシンボルシーケンス内の、第3のシンボル3、第4のシンボル4、および第5のシンボル5を含む。

第1のシンボルシーケンス内の各シンボルの可能なレベルの数はkであると仮定すると、LUTが先行技術に従って生成される場合のLUTのリソースはk^Nである。Nが奇数の場合、本発明の本実施形態で提供されるLUT生成方法に従って生成されるLUTのリソースは、2＊k^{（N＋1）／2}であり、Nが偶数の場合、本発明の本実施形態で提供されるLUT生成方法に従って生成されるLUTのリソースは、5＊k^N／2である。したがって、同じハードウェアリソースの条件でシンボルシーケンスの長さをより長くすることができ、そのため、より良い補償効果が実現される。

シンボルシーケンスにおいて、エッジシンボルが中央シンボルからより遠く離れている場合、そのエッジシンボルが中央シンボルに及ぼす影響はより小さい。したがって、エッジシンボルの可能なレベルの数を減らした後で、中央シンボルへの影響はより小さくなる。このようにして、LUTのリソースをさらに削減することができる。

したがって、任意選択で、Nが3より大きい場合、図3に示すように、本発明の本実施形態で提供されるLUT生成方法は、以下をさらに含む。

S301．最高レベルと最低レベルを除く各エッジシンボルの可能なレベル内のレベルの数を減らす、エッジシンボルは、中央シンボルと中央シンボルに隣接したシンボルを除く第1のシンボルシーケンス内のシンボルである。

この場合、S301はS101の前に行われる。すなわち、第1のシンボルシーケンスを2つのサブシンボルシーケンスに分割する前に、最高レベルと最低レベルを除く第1のシンボルシーケンス内の各エッジシンボルの可能なレベル内のレベルの数を減らす。

N＝5および16QAM変調モードの場合を例に用いる。図4は、第1のシンボルシーケンスの概略構造図であり、各ブロックはシンボルであり、グレーのブロックは中央シンボルである。第1のシンボルシーケンスは、第1のシンボル1、第2のシンボル2、第3のシンボル3、第4のシンボル4、および第5のシンボル5を含み、第3のシンボル3は中央シンボルである。第1のシンボルシーケンス内の各シンボルの可能なレベルは、−3、−1、1および3である。第1のシンボルシーケンス内の第1のシンボル1は中央シンボルから比較的遠いため、第1のシンボル1の可能なレベルの数を減らしてもよく、すなわち、第1のシンボル1の可能な値の数を減らす。このようにして、第1のシンボル1の可能なレベルは、−3、1および3になり得、または−3、−1および3になり得る。同様に、第1のシンボルシーケンス内の第5のシンボル5の可能なレベルの数を減らした後で、第5のシンボル5の可能なレベルは、−3、1および3になり得、または−3、−1、および3になり得る。

あるいは、Nが3より大きい場合、図5に示すように、本発明の本実施形態で提供されるLUT生成方法は、以下をさらに含む。

S501．最高レベルと最低レベルを除く各エッジシンボルの可能なレベル内のレベルの数を減らす、エッジシンボルは、中央シンボルと中央シンボルに隣接したシンボルを除くサブシンボルシーケンス内のシンボルである。

この場合、S501はS101の後に行われる。すなわち、第1のシンボルシーケンスを2つのサブシンボルシーケンスに分割した後で、最高レベルと最低レベルを除くサブシンボルシーケンス内の各エッジシンボルの可能なレベル内のレベルの数を減らす。

N＝5および16QAM変調モードの場合を例に用いる。図6は、第1のシンボルシーケンスから分割された2つのサブシンボルシーケンスの概略構造図であり、各ブロックはシンボルであり、グレーのブロックは中央シンボルである。一方のサブシンボルシーケンスは、第1のシンボル1、第2のシンボル2、および第3のシンボル3を含み、他方のサブシンボルシーケンスは、第3のシンボル3、第4のシンボル4、および第5のシンボル5を含み、第3のシンボル3は中央シンボルである。各サブシンボルシーケンス内の各シンボルの可能なレベルは−3、−1、1および3である。一方のサブシンボルシーケンス内の第1のシンボル1は中央シンボルから比較的遠いため、第1のシンボル1の可能なレベルの数を減らしてもよく、すなわち、第1のシンボル1の可能な値の数を減らす。このようにして、第1のシンボル1の可能なレベルは、−3、1および3になり得、または−3、−1および3になり得る。同様に、他方のサブシンボルシーケンス内の第5のシンボル5の可能なレベルの数を減らした後で、第5のシンボル5の可能なレベルは、−3、1および3になり、または−3、−1、および3になる。

任意選択で、第1のエッジシンボルと中央シンボルとの間のシンボルの数が、第2のエッジシンボルと中央シンボルとの間のシンボルの数よりも少ない場合、レベルの数を減らした後の第1のエッジシンボルの可能なレベルの数は、レベルの数を減らした後の第2のエッジシンボルの可能なレベルの数以上である。

第1のエッジシンボル、第2のエッジシンボル、および中央シンボルは、すべて同じシンボルシーケンスに含まれ、すなわち、第1のエッジシンボル、第2のエッジシンボルおよび中央シンボルは、すべて同じ第1のシンボルシーケンスに含まれ得、またはすべて同じサブシンボルシーケンスに含まれ得る。

N＝9および64QAM変調モードの場合を例に用いる。図7は、第1のシンボルシーケンスの概略構造図であり、各ブロックはシンボルであり、グレーのブロックは中央シンボルである。第1のシンボルシーケンスは、第1のシンボル1、第2のシンボル2、第3のシンボル3、第4のシンボル4、第5のシンボル5、第6のシンボル6、第7のシンボル7、第8のシンボル8、および第9のシンボル9を含み、第5のシンボル5は中央シンボルであり、第1のシンボル1、第2のシンボル2、第3のシンボル3、第7のシンボル7、第8のシンボル8、および第9のシンボル9はすべてエッジシンボルである。第1のシンボルシーケンスにおける各シンボルの可能なレベルの数は8である。エッジシンボルのレベルの数を減らした後で、第3のシンボル3の可能なレベルの数は、第1のシンボル1の可能なレベルの数以上であり、第2のシンボル2の可能なレベルの数以上である。同様に、エッジシンボルのレベルの数を減らした後で、第7のシンボル7の可能なレベルの数は、第8のシンボル8の可能なレベルの数以上であり、第9のシンボル9の可能なレベルの数以上である。

同様に、図7の第1のシンボルシーケンスが2つのサブシンボルシーケンスに分割される場合、一方のサブシンボルシーケンスは、第1のシンボル1、第2のシンボル2、第3のシンボル3、第4のシンボル4、および第5のシンボル5を含み、他方のサブシンボルシーケンスは、第5のシンボル5、第6のシンボル6、第7のシンボル7、第8のシンボル8、および第9のシンボル9を含む。エッジシンボルのレベルの数を減らした後で、一方のサブシンボルシーケンスにおいて、第3のシンボル3の可能なレベルの数は、第1のシンボル1の可能なレベルの数以上であり、第2のシンボル2の可能なレベルの数以上であり、同様に、エッジシンボルのレベルの数を減らした後で、他方のサブシンボルシーケンスにおいて、第7のシンボル7の可能なレベルの数は、第8のシンボル8の可能なレベルの数以上であり、第9のシンボル9の可能なレベルの数以上である。

同じ発明概念に基づき、本発明の一実施形態では、ルックアップテーブル生成装置をさらに提供する。本装置の問題解決の原理は、前述のルックアップテーブル生成方法と同様であり、したがって、本装置の実施態様については、前述の方法の実施態様を参照されたく、説明は繰り返さない。

図8に示すように、本発明の本実施形態で提供されるルックアップテーブル生成装置は、
第1のシンボルシーケンスを2つのサブシンボルシーケンスに分割するように構成された分割モジュール81であって、第1のシンボルシーケンス内の最初のシンボルから中央シンボルまでのものであるシンボルが一方のサブシンボルシーケンスを形成し、第1のシンボルシーケンス内の中央シンボルから最後のシンボルまでのものであるシンボルが他方のサブシンボルシーケンスを形成し、第1のシンボルシーケンスは、事前設定されたNシンボルシーケンスのグループ内の任意のシンボルシーケンスであり、Nが奇数の場合、中央シンボルは第1のシンボルシーケンス内の（N＋1）／2番目のシンボルであり、Nが偶数の場合、中央シンボルは第1のシンボルシーケンス内のN／2番目のシンボルまたはN／2＋1番目のシンボルであり、Nは3以上の整数である、分割モジュール81と、
各サブシンボルシーケンスの統計的平均を行い、統計的平均の結果に従ってサブシンボルシーケンスの非線形偏差値を計算するように構成された、計算モジュール82と、
中央シンボルが最後のシンボルであるサブシンボルシーケンスおよび該サブシンボルシーケンスの非線形偏差値を、カスケード・ルックアップ・テーブルにおいて第1のルックアップテーブルを形成するために対応して記憶し、中央シンボルが最初のシンボルであるサブシンボルシーケンスおよび該サブシンボルシーケンスの非線形偏差値を、カスケード・ルックアップ・テーブルにおいて第2のルックアップテーブルを形成するために対応して記憶するように構成された、構築モジュール83と、
を含む。

任意選択で、Nが3より大きい場合、図9aまたは図9bに示すように、本発明の本実施形態で提供されるルックアップテーブル生成装置は、圧縮モジュール91をさらに含み、
圧縮モジュール91は、最高レベルと最低レベルを除く各エッジシンボルの可能なレベル内のレベルの数を減らすように構成されており、エッジシンボルは、中央シンボルと中央シンボルに隣接したシンボルを除く第1のシンボルシーケンスまたはサブシンボルシーケンス内のシンボルである。

本発明の一実施形態では、本発明の一実施形態で提供されるルックアップテーブル生成方法に基づくものである事前補償方法をさらに提供する。図10に示すように、本方法は以下を含む。

S1001．電気入力信号から変換されたNシンボルシーケンスについて、Nシンボルシーケンス内の最初のシンボルから中央シンボルまでのものであるシンボルを含むサブシンボルシーケンスの非線形偏差値を求めて第1のルックアップテーブルをサーチし、Nシンボルシーケンス内の中央シンボルから最後のシンボルまでのものであるシンボルを含むサブシンボルシーケンスの非線形偏差値を求めて第2のルックアップテーブルをサーチする。

S1002．Nシンボルシーケンスの予歪されたシンボルシーケンスを獲得するために、Nシンボルシーケンス、第1のルックアップテーブルから見つかった非線形偏差値、および第2のルックアップテーブルから見つかった非線形偏差値を合計する。

Nシンボルシーケンスは3であり、第1のルックアップテーブルから見つかる、Nシンボルシーケンス内の最初のシンボルから中央シンボルまでのものであるシンボルを含むサブシンボルシーケンスの非線形偏差値は0．1であり、第2のルックアップテーブルから見つかる、Nシンボルシーケンス内の中央シンボルから最後のシンボルまでのものであるシンボルを含むサブシンボルシーケンスの非線形偏差値は0．2であると仮定する。その場合、Nシンボルシーケンスの予歪されたシンボルシーケンスは、3＋0．1＋0．2＝3．3である。

実際の応用プロセスでは、電気入力信号から変換された一連のNシンボルシーケンスに対して補償が行われる場合、各NシンボルシーケンスはMビットワードに変換される必要があり、その場合、M＝n＊Nであり、nは、log₂を切り上げた後に得られる値であり、Nは、Nシンボルシーケンス内のシンボルの数であり、kは、Nシンボルシーケンス内の中央シンボルの可能なレベルの数である。次いで、Mビットワード内の、中央シンボルが最後のシンボルであるサブシンボルシーケンスから変換されたビットワードが、レジスタに記憶された非線形偏差値を読み取るために、第1のルックアップテーブルの対応するレジスタにアクセスするためのインデックス値として用いられ、Mビットワード内の、中央シンボルが最初のシンボルであるサブシンボルシーケンスから変換されたビットワードが、レジスタに記憶された非線形偏差値を読み取るために、第2のルックアップテーブルの対応するレジスタにアクセスするためのインデックス値として用いられ、Mビットワードと2つの読み取られた非線形偏差値は、予歪されたシンボルシーケンスを獲得するために合計される。

本発明の本実施形態で提供される事前補償方法を実施するための構造ブロック図が図11に示されており、中央シンボルは一方のサブシンボルシーケンスでは最後のシンボルであり、中央シンボルはもう1つのサブシンボルシーケンスでは最初のシンボルである。Nシンボルシーケンスと、第1のルックアップテーブルから見つかった非線形偏差値と、第2のルックアップテーブルから見つかった非線形偏差値とが、予歪されたシンボルシーケンスを獲得するために合計される。

同じ発明概念に基づき、本発明の一実施形態では、事前補償装置をさらに提供する。本装置の問題解決の原理は、前述の事前補償方法と同様であり、したがって、本装置の実施態様については、前述の方法の実施態様を参照されたく、説明は繰り返さない。

本発明の一実施形態で提供されるルックアップテーブル生成方法に基づくものであり、本発明の本実施形態で提供される本事前補償装置が図12に示されており、本装置は、
電気入力信号から変換されたNシンボルシーケンスについて、Nシンボルシーケンス内の最初のシンボルから中央シンボルまでのものであるシンボルを含むサブシンボルシーケンスの非線形偏差値を求めて第1のルックアップテーブルをサーチし、Nシンボルシーケンス内の中央シンボルから最後のシンボルまでのものであるシンボルを含むサブシンボルシーケンスの非線形偏差値を求めて第2のルックアップテーブルをサーチするように構成された、サーチモジュール121と、
Nシンボルシーケンスの予歪されたシンボルシーケンスを獲得するために、Nシンボルシーケンス、第1のルックアップテーブルから見つかった非線形偏差値、および第2のルックアップテーブルから見つかった非線形偏差値を合計するように構成された、合計モジュール122と、
を含む。

各シンボルシーケンスの長さが等しい場合、本発明の一実施形態で提供されるLUT生成方法に従って生成されるLUTのリソースは、先行技術で生成されるLUTのリソースよりも小さい。したがって、シンボルシーケンスの長さをより長くすることができ、そのため、より良い補償効果が実現される、すなわち、同じハードウェアリソースの条件では、本発明の一実施形態で提供される事前補償方法の効果の方が優る。

本発明の各実施形態は、方法、システム、またはコンピュータプログラム製品として提供することができることを当業者は理解するはずである。したがって、本発明は、ハードウェアのみの実施形態、ソフトウェアのみの実施形態、またはソフトウェアとハードウェアの組み合わせを用いた実施形態の形態を用いることができる。さらに、本発明は、コンピュータ使用可能プログラムコードを含む（それだけに限らないが、ディスクメモリ、CD−ROM、光メモリなどを含む）1つまたは複数のコンピュータ使用可能記憶媒体上に実装されたコンピュータプログラム製品の形態を用いることもできる。

本発明は、本発明の実施形態による方法、デバイス（システム）、およびコンピュータプログラム製品の流れ図および／またはブロック図を参照して説明されている。コンピュータプログラム命令は、流れ図および／またはブロック図内の各プロセスおよび／または各ブロック、ならびに流れ図および／またはブロック図内のプロセスおよび／またはブロックの組み合わせを実現するのに使用することができることを理解すべきである。これらのコンピュータプログラム命令は、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、組み込みプロセッサ、または任意の他のプログラマブルデータ処理デバイスのプロセッサがマシンを生成するために提供され得るものであり、このため、これらの命令がコンピュータまたは任意の他のプログラマブルデータ処理デバイスのプロセッサによって実行されると、流れ図内の1つもしくは複数のプロセスおよび／またはブロック図内の1つもしくは複数のブロックにおける特定の機能を実現するための装置が生成される。

これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータまたは任意の他のプログラマブルデータ処理デバイスに特定の方法で動作するよう命令することができるコンピュータ可読メモリに記憶されていてもよく、これにより、コンピュータ可読メモリに記憶された命令は命令装置を含む製品を生成する。命令装置は、流れ図内の1つもしくは複数のプロセスおよび／またはブロック図内の1つもしくは複数のブロックにおける特定の機能を実現する。

これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータまたは別のプログラマブルデータ処理デバイスにロードされてもよく、これにより、一連の動作およびステップがコンピュータまたは別のプログラマブルデバイス上で行われ、それによってコンピュータ実装処理が生成される。したがって、コンピュータまたは別のプログラマブルデバイス上で実行された命令は、流れ図内の1つもしくは複数のプロセスおよび／またはブロック図内の1つもしくは複数のブロックにおける特定の機能を実現するためのステップを提供する。

本発明のいくつかの好ましい実施形態を説明したが、当業者は、基本的な発明概念を知れば、これらの実施形態に変更および改変を加えることができる。したがって、添付の特許請求の範囲は、これら例示的な実施形態ならびに本発明の範囲内に含まれるあらゆる変更および改変を包含するものとして解釈すべきことが意図されている。

当業者が、本発明の実施形態の趣旨および範囲を逸脱することなく本発明の実施形態に様々な改変および変形を加えることができることは自明である。本発明は、これらの改変および変形が添付の特許請求の範囲および添付の特許請求の範囲と均等な技術によって定義される保護の範囲内に含まれる限りにおいて、これらの改変および変形を包含すべきものである。

81 分割モジュール
82 計算モジュール
83 構築モジュール
91 圧縮モジュール
121 サーチモジュール
122 合計モジュール

Claims (8)

1. 第1のシンボルシーケンスを2つのサブシンボルシーケンスに分割するステップであって、前記第1のシンボルシーケンス内の最初のシンボルから中央シンボルまでのものであるシンボルが一方のサブシンボルシーケンスを形成し、前記第1のシンボルシーケンス内の前記中央シンボルから最後のシンボルまでのものであるシンボルが他方のサブシンボルシーケンスを形成し、前記第1のシンボルシーケンスは、事前設定されたNシンボルシーケンスのグループ内の任意のシンボルシーケンスであり、Nが奇数の場合、前記中央シンボルは前記第1のシンボルシーケンス内の（N＋1）／2番目のシンボルであり、Nが偶数の場合、前記中央シンボルは第1のシンボルシーケンス内のN／2番目のシンボルまたはN／2＋1番目のシンボルであり、Nは3以上の整数である、前記ステップと、
   各サブシンボルシーケンスの統計的平均を行い、統計的平均の結果に従って前記サブシンボルシーケンスの非線形偏差値を計算するステップと、
   前記中央シンボルが最後のシンボルであるサブシンボルシーケンスおよび前記サブシンボルシーケンスの非線形偏差値を、カスケード・ルックアップ・テーブルにおいて第1のルックアップテーブルを形成するために対応して記憶するステップと、
   前記中央シンボルが最初のシンボルであるサブシンボルシーケンスおよび前記サブシンボルシーケンスの非線形偏差値を、前記カスケード・ルックアップ・テーブルにおいて第2のルックアップテーブルを形成するために対応して記憶するステップと、
   を含む、ルックアップテーブル生成方法。
2. Nが3より大きい場合、前記方法は、
   最高レベルと最低レベルを除く各エッジシンボルの可能なレベル内のレベルの数を減らすステップであって、前記エッジシンボルは、前記中央シンボルと前記中央シンボルに隣接したシンボルを除く前記第1のシンボルシーケンスまたはサブシンボルシーケンス内のシンボルである、前記ステップ、
   をさらに含む、請求項1に記載の方法。
3. 第1のエッジシンボルと前記中央シンボルとの間のシンボルの数が第2のエッジシンボルと前記中央シンボルとの間のシンボルの数より小さい場合、前記レベルの数を減らした後の前記第1のエッジシンボルの可能なレベルの数は、前記レベルの数を減らした後の前記第2のエッジシンボルの可能なレベルの数以上であり、
   前記第1のエッジシンボル、前記第2のエッジシンボル、および前記中央シンボルは、すべて同じシンボルシーケンスに含まれる、請求項2に記載の方法。
4. 第1のシンボルシーケンスを2つのサブシンボルシーケンスに分割するように構成された分割モジュールであって、前記第1のシンボルシーケンス内の最初のシンボルから中央シンボルまでのものであるシンボルが一方のサブシンボルシーケンスを形成し、前記第1のシンボルシーケンス内の前記中央シンボルから最後のシンボルまでのものであるシンボルが他方のサブシンボルシーケンスを形成し、前記第1のシンボルシーケンスは、事前設定されたNシンボルシーケンスのグループ内の任意のシンボルシーケンスであり、Nが奇数の場合、前記中央シンボルは前記第1のシンボルシーケンス内の（N＋1）／2番目のシンボルであり、Nが偶数の場合、前記中央シンボルは前記第1のシンボルシーケンス内のN／2番目のシンボルまたはN／2＋1番目のシンボルであり、Nは3以上の整数である、前記分割モジュールと、
   各サブシンボルシーケンスの統計的平均を行い、統計的平均の結果に従って前記サブシンボルシーケンスの非線形偏差値を計算するように構成された、計算モジュールと、
   前記中央シンボルが最後のシンボルであるサブシンボルシーケンスおよび前記サブシンボルシーケンスの非線形偏差値を、カスケード・ルックアップ・テーブルにおいて第1のルックアップテーブルを形成するために対応して記憶し、前記中央シンボルが最初のシンボルであるサブシンボルシーケンスおよび前記サブシンボルシーケンスの非線形偏差値を、前記カスケード・ルックアップ・テーブルにおいて第2のルックアップテーブルを形成するために対応して記憶するように構成された、構築モジュールと、
   を含む、ルックアップテーブル生成装置。
5. Nが3より大きい場合、前記装置は、圧縮モジュールをさらに含み、
   前記圧縮モジュールは、最高レベルと最低レベルを除く各エッジシンボルの可能なレベル内のレベルの数を減らすように構成されており、前記エッジシンボルは、前記中央シンボルと前記中央シンボルに隣接したシンボルを除く前記第1のシンボルシーケンスまたはサブシンボルシーケンス内のシンボルである、請求項4に記載の装置。
6. 第1のエッジシンボルと前記中央シンボルとの間のシンボルの数が第2のエッジシンボルと前記中央シンボルとの間のシンボルの数より小さい場合、前記レベルの数を減らした後の前記第1のエッジシンボルの可能なレベルの数は、前記レベルの数を減らした後の前記第2のエッジシンボルの可能なレベルの数以上であり、
   前記第1のエッジシンボル、前記第2のエッジシンボル、および前記中央シンボルは、すべて同じシンボルシーケンスに含まれる、請求項5に記載の装置。
7. 請求項1から3のいずれか一項に記載のルックアップテーブル生成方法に基づく事前補償方法であって、前記事前補償方法は、
   電気入力信号から変換されたNシンボルシーケンスについて、前記Nシンボルシーケンス内の最初のシンボルから中央シンボルまでのものであるシンボルを含むサブシンボルシーケンスの非線形偏差値を求めて第1のルックアップテーブルをサーチし、前記Nシンボルシーケンス内の前記中央シンボルから最後のシンボルまでのものであるシンボルを含むサブシンボルシーケンスの非線形偏差値を求めて第2のルックアップテーブルをサーチするステップと、
   前記Nシンボルシーケンスの予歪されたシンボルシーケンスを獲得するために、前記Nシンボルシーケンス、前記第1のルックアップテーブルから見つかった前記非線形偏差値、および前記第2のルックアップテーブルから見つかった前記非線形偏差値を合計するステップと、
   を含む、方法。
8. 請求項1から3のいずれか一項に記載のルックアップテーブル生成方法に基づく事前補償装置であって、前記装置は、請求項1から3のいずれか一項に記載の前記ルックアップテーブル生成方法を用いて生成された第1のルックアップテーブルおよび第2のルックアップテーブルを用いて、電気入力信号から分割された一連のNシンボルシーケンスに対して補償を行い、前記装置は、
   電気入力信号から変換されたNシンボルシーケンスについて、前記Nシンボルシーケンス内の最初のシンボルから中央シンボルまでのものであるシンボルを含むサブシンボルシーケンスの非線形偏差値を求めて第1のルックアップテーブルをサーチし、前記Nシンボルシーケンス内の前記中央シンボルから最後のシンボルまでのものであるシンボルを含むサブシンボルシーケンスの非線形偏差値を求めて第2のルックアップテーブルをサーチするように構成された、サーチモジュールと、
   前記Nシンボルシーケンスの予歪されたシンボルシーケンスを獲得するために、前記Nシンボルシーケンス、前記第1のルックアップテーブルから見つかった前記非線形偏差値、および前記第2のルックアップテーブルから見つかった前記非線形偏差値を合計するように構成された、合計モジュールと、
   を含む、装置。