JP6886517B2 - パッシブ光ネットワーク(pon)におけるより高レベルのクロックおよびデータリカバリ(cdr) - Google Patents
パッシブ光ネットワーク(pon)におけるより高レベルのクロックおよびデータリカバリ(cdr) Download PDFInfo
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Description
ADC:アナログデジタルコンバータ
APD:アバランシェPD
ASIC:特定用途半導体回路
BER:ビットエラーレート
BM:バーストモード
CDR:クロック及びデータ回復
CO:セントラルオフィス
CPU:中央処理装置
dB:デシベル
DFE:デシジョンフィードバック等化器
DSP:デジタル信号プロセス(プロセッシング、プロセッサ)
EML:電子吸収変調レーザ
EPON:イーサネットPON
EO:電気・光
FFE:フィードフォワード等化器
FPGA:フィールドプログラマブルゲートアレイ
GBd:ギガボー
Gb/s:ギガビット毎秒
GPON:ギガビットPON
GEPON:ギガビットイーサネットPON
ISI:シンボル間干渉
LO:ローカルオシレータ
MAC:メディアアクセスコントロール
Mb/s:メガビット毎秒
MLSE:最大尤度列推定
ms:ミリ秒
MSE:平均二乗誤差
NRZ:非ゼロ復帰
ns:ナノ秒
OA:光増幅器
ODN:光配信ネットワーク
OE:光・電気
OLT:光ライン端末
ONU:光ネットワークユニット
P2MP:ポイントツーマルチポイント
PAM4:4レベルパルス振幅変調
PD:フォトダイオード
PON:パッシブ光ネットワーク
PR:パーシャルレスポンス
RAM:ランダムアクセスメモリ
RN:リモートノード
ROM:リードオンリーメモリ
RX:受信器
SOA:半導体光増幅器
SRAM:スタティックRAM
SSMF:標準シングルモードファイバ
TCAM:三値コンテンツアドレス可能メモリ
TDM:時間分割多重
TDMA:時間分割多元接続
TIA:トランスインピーダンス増幅器
TX:送信器
ui:単位間隔
VCO:電圧制御発振器
VGA:可変利得増幅器
VOA:可変光減衰器
WDM:波長分割多重
μs:マイクロ秒
MSEを維持または減少させながら、より少ないシンボルで収束を達成する等化法を実装することが望ましい。また、このような方法は、システムの複雑性およびISI感度を低下させるべきである。本開示の様々な実施形態によれば、PONにおける高レベルCDRの実施形態が開示される。実施形態は、単一のFFEを含み、これはフラクショナルFFEと呼ばれることもある。少なくとも2つの機能、すなわち位相調整のためのCDRと、ISI補償のための等化とを実行するからである。FFEは適応的であり、周波数オフセットとジッタを追跡できる。これらの理由から、FFEはADCとDSPの複雑さを減少させる。また、FFEは、より高レベルのCDR、例えば、NRZ信号に対して3レベルのCDR、PAM4信号に対して7レベルのCDRを実施する。より高いレベルのCDRはCDR収束時間を短縮し、低コストで狭帯域幅のオプションを可能にし、様々なPON標準で要求される変換時間を確実に満足させ、等化ノイズを低減する。本実施形態は、ONUなどの下流の受信器およびOLTなどの上流の受信器の両方に利用されるが、バーストモード信号を受信する上流の受信器が最大の利益を受けることができる。これらのバーストモード信号は、少なくとも40Gb/sまでとすることができる。
Claims (20)
- 第1の変調フォーマットを有する光信号をアナログ電気信号に変換するように構成された光・電気(OE)コンポーネントと、
前記OEコンポーネントに結合され、前記アナログ電気信号を第1のデジタル信号に変換するように構成されたアナログ・デジタルコンバータ(ADC)と、
前記ADCに結合され、
前記第1のデジタル信号を第2の変調フォーマットを有する第2のデジタル信号に等化し、前記第2の変調フォーマットは前記第1の変調フォーマットよりも多いレベルを有し、
前記第2のデジタル信号に対してCDRを実行する
ように構成されたクロックおよびデータリカバリ(CDR)サブシステムとを有する、
装置。 - 前記CDRサブシステムに結合され、前記第2のデジタル信号を前記第1の変調フォーマットを有する第3の電気信号に等化するように構成された部分的応答最大尤度系列推定(PR−MLSE)コンポーネントをさらに有する、
請求項1に記載の装置。 - 前記PR−MLSEコンポーネントは、PR−MLSEを使用して前記第2のデジタル信号をさらに等化するようにさらに構成される、
請求項2に記載の装置。 - 前記CDRサブシステムは、フィードバックループを形成するフィードフォワード等化器(FFE)、決定コンポーネント、減算器、およびタップ重み更新器を含み、前記PR−MLSEコンポーネントは前記フィードバックループの外側にある、
請求項2に記載の装置。 - 前記第1の変調フォーマットは、非ゼロ復帰(NRZ)信号に対して2つのレベルを有し、前記第2の変調フォーマットは3つのレベルを有する、
請求項1ないし4いずれか一項に記載の装置。 - 前記第1の変調フォーマットは4レベルパルス振幅変調(PAM4)信号に対して4つのレベルを有し、前記第2の変調フォーマットは7つのレベルを有する、
請求項1ないし5いずれか一項に記載の装置。 - 前記CDRサブシステムは、
位相調整をするCDRを実行し、
符号間干渉(ISI)補償をする等化を実行する、
ように構成されたフィードフォワード等化器(FFE)を含む、
請求項1ないし6いずれか一項に記載の装置。 - 前記FFEは、周波数オフセットおよびジッタを適応的に追跡するようにさらに構成される、
請求項7に記載の装置。 - 前記CDRサブシステムは、等化された信号の平均二乗誤差が所定の閾値を下回るまで、等化を行うようにさらに構成される、
請求項1ないし8いずれか一項に記載の装置。 - 前記装置は光ライン端末(OLT)であり、前記アナログ電気信号はバーストモード信号である、
請求項1ないし9いずれか一項に記載の装置。 - 前記OEコンポーネントは、フォトダイオード(PD)、トランスインピーダンス増幅器(TIA)、または前記PDと前記TIAの組み合わせである、
請求項1ないし10いずれか一項に記載の装置。 - クロックおよびデータリカバリ(CDR)サブシステムであって、
フィードフォワード等化器(FFE)と、
前記FFEに結合された決定コンポーネントと、
前記FFEおよび前記決定コンポーネントに結合された減算器と、
前記減算器及び前記FFEに結合されたタップ重み更新器とを有するCDRサブシステムと、
前記CDRサブシステムの前記FFEに結合された部分応答最尤系列推定(PR−MLSE)コンポーネントとを有する
装置。 - 前記CDRサブシステムに結合されたアナログ・デジタルコンバータ(ADC)をさらに有する、
請求項12に記載の装置。 - 前記ADCに結合された電圧制御発振器(VCO)をさらに有する、
請求項13に記載の装置。 - 前記ADCに結合されたトランスインピーダンス増幅器(TIA)をさらに有する、
請求項14に記載の装置。 - 前記TIAに結合されたフォトダイオード(PD)をさらに有する、
請求項15に記載の装置。 - 前記PR−MLSEコンポーネントに結合されたデコーダをさらに有する、
請求項16に記載の装置。 - 第1の変調フォーマットを有する光信号をアナログ電気信号に変換することと、
前記アナログ電気信号を第1のデジタル信号に変換することと、
前記第1のデジタル信号を第2の変調フォーマットを有する第2のデジタル信号に等化することであって、前記第2の変調フォーマットは前記第1の変調フォーマットよりも多いレベルを有する、等化することと、
前記第2のデジタル信号にクロックおよびデータリカバリ(CDR)を実行することとを含む、
方法。 - 部分応答最大尤度系列推定(PR−MLSE)を用いて、前記第2のデジタル信号を前記第1の変調フォーマットを有する第3の電気信号に等化することをさらに含む、
請求項18に記載の方法。 - 等化された信号の平均二乗誤差(MSE)が所定の閾値を下回るまで等化を実行することをさらに含む、
請求項18または19に記載の方法。
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