JP6949935B2 - 光通信のための方法および装置 - Google Patents

Description

本開示の実施形態は、一般に、光通信のための方法および装置に関し、より詳細には、受動光ネットワークデバイスおよび光ネットワークユニットにおいて実装される方法および装置に関する。

次世代イーサネット受動光ネットワーク（Ｎｅｘｔ−Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＮＧ−ＥＰＯＮ））標準化の時代が近づくにつれ、最も有望なオプションのうちの１つは、現行の１０Ｇｂｐｓファイバ／光構成要素を使用して、チャネル当たり２５Ｇｂｐｓを、またはそれよりさらに高いデータレートをサポートすることである。アップリンクおよびダウンリンクそれぞれに関するデータフォーマットオプションを考慮して、４レベルパルス振幅変調（ＰＡＭ４）およびデュオバイナリ振幅変調（ＤＢ）が最も適切な組合せであると見なされてきた。

しかし、高レベルフォーマットされたシンボル（すなわち、ＰＡＭ４またはＤＢ）の品質は、カスケード接続された電気／光構成要素によって決まる全体的なチャネル応答に大きく依存するため、新たな技術的課題が、そのようなソリューションにおいて現れる。これらの課題は、特にＤＢの場合に、帯域幅制限により生じるシンボル間干渉（ＩＳＩ）歪み、および特にＰＡＭ４の場合に、マルチレベルＰＡＭにより生じるパワーバジェット不足を含む。

本開示の実施形態は、受動光ネットワークデバイスおよび光ネットワークユニットにおいて実装される方法および装置を提供する。

本開示の第１の態様によれば、帯域幅制限されたリンクを介して高レート通信を実行するように構成された受動光ネットワークデバイスにおいて実装される方法が提供される。方法は、帯域幅制限されたリンクを介して光ネットワークユニットからトレーニング信号を受信することと、トレーニング信号を遅延サンプリングすることによって遅延信号を獲得することと、遅延信号に基づいて、帯域幅制限されたリンクの第１のチャネル応答を決定することであって、第１のチャネル応答が、帯域幅制限されたリンクによって引き起こされるトレーニング信号の変化を特徴づけることと、第１のチャネル応答に基づいて、光ネットワークユニットから帯域幅制限されたリンクを介して受信された通信信号を補償して、通信信号の歪みを低減することとを含む。

いくつかの実施形態において、第１のチャネル応答を決定することは、遅延信号を所定の基準信号に近似することによって第１のチャネル応答を決定することを含む。

いくつかの実施形態において、第１のチャネル応答を決定することは、受動光ネットワークデバイスに以前に格納されたトレーニング信号を読み出すことと、トレーニング信号を遅延させて加算することによって、基準信号を獲得することとを含む。

本開示の第２の態様によれば、帯域幅制限されたリンクを介して高レート通信を実行するように構成された受動光ネットワークデバイスにおいて実装される方法が提供される。方法は、アップリンクを介して光ネットワークユニットからトレーニング信号を受信することと、トレーニング信号に基づいて、アップリンクの第２のチャネル応答を決定することであって、第２のチャネル応答が、ダウンリンクによって引き起こされるトレーニング信号の変化を特徴づけることと、第２のチャネル応答に基づいて、ダウンリンクを介して光ネットワークユニットに送信されるべき通信信号を補償して、通信信号が被ることになる歪みを低減することとを含む。

いくつかの実施形態において、第２のチャネル応答を決定することは、トレーニング信号に基づいて、アップリンクの第１の中間チャネル応答を決定することであって、第１の中間チャネル応答が、アップリンクによって引き起こされるトレーニング信号の変化を特徴づけることと、第１の中間チャネル応答に少なくとも部分的に基づいて第２のチャネル応答を決定することとを含む。

いくつかの実施形態において、第１の中間チャネル応答に少なくとも部分的に基づいて第２のチャネル応答を決定することは、ダウンリンクを介して光ネットワークユニットにトレーニング信号を送信することと、アップリンクを介して光ネットワークユニットから戻されたトレーニング信号を受信することと、戻されたトレーニング信号に基づいて、第２の中間チャネル応答を決定することであって、第２の中間チャネル応答が、ダウンリンクとアップリンクの両方によって引き起こされるトレーニング信号の変化を特徴づけることと、第１の中間チャネル応答および第２の中間チャネル応答に基づいて第２のチャネル応答を決定することとを含む。

本開示の第３の態様によれば、帯域幅制限されたリンクを介して高レート通信を実行するように構成された光ネットワークユニットにおいて実装される方法が提供される。方法は、ダウンリンクを介して受動光ネットワークデバイスからトレーニング信号を受信することと、ダウンリンクからアップリンクにトレーニング信号を転送することと、アップリンクを介して受動光ネットワークデバイスにトレーニング信号を返送することとを含む。

いくつかの実施形態において、方法は、ダウンリンクを介して受動光ネットワークデバイスから送信されたトレーニング信号を受信することと、ダウンリンクを介して受動光ネットワークデバイスから送信された通信信号を受信することとを含む。

いくつかの実施形態において、方法は、アップリンクを介して受動光ネットワークデバイスにトレーニング信号を送信することと、アップリンクを介して受動光ネットワークデバイスに通信信号を送信することとを含む。

本開示の第４の態様によれば、帯域幅制限されたリンクを介して高レート通信を実行するように構成された受動光ネットワークデバイスにおいて実装される装置が提供される。装置は、帯域幅制限されたリンクを介して光ネットワークユニットからトレーニング信号を受信するように構成された第１の受信モジュールと、トレーニング信号を遅延サンプリングすることによって遅延信号を獲得するように構成された遅延モジュールと、遅延信号に基づいて、帯域幅制限されたリンクの第１のチャネル応答を決定するように構成された第１の決定モジュールであって、第１のチャネル応答が、帯域幅制限されたリンクによって引き起こされるトレーニング信号の変化を特徴づける、モジュールと、第１のチャネル応答に基づいて、光ネットワークユニットから帯域幅制限されたリンクを介して受信された通信信号を補償して、通信信号の歪みを低減するように構成された第１の補償モジュールとを含む。

本開示の第５の態様によれば、帯域幅制限されたリンクを介して高レート通信を実行するように構成された受動光ネットワークデバイスにおいて実装される装置が提供される。装置は、アップリンクを介して光ネットワークユニットからトレーニング信号を受信するように構成された第２の受信モジュールと、トレーニング信号に基づいて、アップリンクの第２のチャネル応答を決定するように構成された第２の決定モジュールであって、第２のチャネル応答が、ダウンリンクによって引き起こされるトレーニング信号の変化を特徴づける、モジュールと、第２のチャネル応答に基づいて、ダウンリンクを介して光ネットワークユニットに送信されるべき通信信号を補償して、通信信号が被ることになる歪みを低減するように構成された第２の補償モジュールとを含む。

本開示の第６の態様によれば、帯域幅制限されたリンクを介して高レート通信を実行するように構成された光ネットワークユニットにおいて実装される装置が提供される。装置は、ダウンリンクを介して受動光ネットワークデバイスからトレーニング信号を受信するように構成された第３の受信モジュールと、ダウンリンクからアップリンクにトレーニング信号を転送するように構成された転送モジュールと、アップリンクを介して受動光ネットワークデバイスにトレーニング信号を返送するように構成された送信モジュールとを含む。

この概要は、詳細な説明において以下でさらに説明される概念の選択を簡略化された形態で紹介するように提供される。この概要は、本開示の重要な特徴または不可欠な特徴を識別することは意図しておらず、本開示の範囲を限定するように使用されることも意図していない。

添付の図面を参照した、本開示の例示的な実施形態の以下のより詳細な説明を通じて、本開示の上記のおよびその他の目的、特徴、および利点がより明白となり、同一の参照符号は、通常、本開示の例示的な実施形態において同一の構成要素を指す。

従来のソリューションにおける光通信システムの概略図である。 従来のソリューションにおけるさらなる光通信システムの概略図である。 本開示の実施形態による光通信システムの概略図である。 本開示の実施形態による後処理プロセスまたは後処理方法の流れ図である。 本開示の実施形態による前処理プロセスまたは前処理方法の流れ図である。 本開示の実施形態による前処理プロセスまたは前処理方法の流れ図である。 本開示の実施形態による送信プロセスまたは送信方法の流れ図である。 本開示の実施形態による例示的な光通信システムの概略図である。 本開示の実施形態による後処理のための装置の概略ブロック図である。 本開示の実施形態による前処理のための装置の概略ブロック図である。 本開示の実施形態による送信のための装置の概略ブロック図である。 本開示の実施形態による前処理効果の比較の概略図である。 本開示の実施形態による後処理効果の概略図である。

本開示の好ましい実施形態が、図面を参照して、以下でより詳細に説明される。図面は、本開示の好ましい実施形態を示すものの、本開示は、様々な様態で実装されることが可能であり、本明細書において説明される実施形態に限定されるべきではないことを認識されたい。それどころか、実施形態は、本開示をより徹底的にし、より完全にするように、かつ本開示の範囲を当業者に十分に伝えるように提供される。

本明細書において使用される「含む」という用語、およびその変形は、「含むが、限定されない」を意味するオープンエンドな用語として読まれるべきである。「または」という用語は、コンテクストがそうでないことを明確に示すのでない限り、「および／または」として読まれるべきである。「に基づいて」という用語は、「に少なくとも部分的に基づいて」として読まれるべきである。「１つの例示的な実施形態」および「一実施形態」という用語は、「少なくとも１つの例示的な実施形態」として読まれるべきである。「さらなる実施形態」という用語は、「少なくともさらなる実施形態」として読まれるべきである。「第１の」、「第２の」などの用語は、同一の対象を参照することも、異なる対象を参照することも可能である。以下のテキストは、他の明示的な定義および暗黙の定義を含むことも可能である。

スマートなハードウェア設計またはソフトウェア技法が、パワーバジェットの不足、またはＩＳＩ問題に対して提起されてきたが、これらのソリューションは、アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）、デジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）、もしくはデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）が光回線終端装置（ＯＬＴ）もしくは光ネットワークユニット（ＯＮＵ）に配置されるかどうか、またはＯＮＵが、ダウンリンク障害の生じたストリームリカバリのためにＡＤＣ／ＤＳＰも備えるべきでるかどうかなどの費用関連の問題を考慮に入れてこなかった。従来のソリューションに存在する問題が、それぞれダウンリンク方向およびアップリンク方向に関して以下で詳細に紹介される。

ダウンリンク方向に関して、送信後の歪んだＰＡＭ４信号は、検出失敗、もしくは受信パワーレベルに対する高い要件につながり、またはＡＤＳ／ＤＳＰが、信号リカバリのためにＯＮＵにおいて要求される。しかし、ＯＮＵにおいてＡＤＣ／ＤＳＰを使用することは、費用対効果を欠くアプローチである。しかし、ＡＤＣ／ＤＳＰがＯＮＵにおいて提供されない場合、ＯＮＵがＯＮＵのチャネル応答を知り、それに相応して、対応する適応補償を生成することは不可能である。さらに、８レベルパルス振幅変調（ＰＡＭ８）のような潜在的なフォーマットが将来、使用される場合、ＡＤＣ／ＤＳＰがどのように、現行の１０Ｇｂｐｓデバイス上でその潜在的なフォーマットの使用を実装することを支援するかに関するソリューションは、まったく提案されていない。

アップリンク方向に関して、信号が帯域幅制限されたチャネルにおいて送信された後、（ＤＢに相当する）強いローパスフィルタリング効果が予期される。良好な品質のＤＢを実現するため、エンドツーエンドの帯域幅を正確に制御することが要求される。しかし、温度、経年変化、または個体差などの様々な要因に由来する構成要素不安定問題のため、様々なＯＮＵからのすべてのＤＢ信号は、品質が互いに異なる。したがって、ＡＤＣ／ＤＳＰが必要とされるかどうかについての１つの疑問、およびＡＤＣ／ＤＳＰが、費用を節約し、かつ最大限のパフォーマンスを確実にするように配置されるかどうかに関するさらなる疑問が現れる。さらに、ＰＡＭ４のような潜在的なアップリンクフォーマットがＯＮＵによって使用され、集中型のＡＤＣ／ＤＳＰがＤＢ−ＰＡＭ４をリカバーするのを助けることができるかどうか未知である。

図１は、従来のソリューションにおける光通信システム１００の概略図を示す。光通信システム１００は、光回線終端装置１１０と、１つまたは複数の光ネットワークユニット１２０と、光分配ネットワーク１３０とを含む。光回線終端装置１１０は、固定のプリエンファシス関数を有するプリエンファシスユニット１１２と、固定の波形整形関数を有するローパスフィルタ１１４と、受信機１１６と、送信機１１８とを含む。光ネットワークユニット１２０は、受信機１２６と、送信機１２８とを含む。ダウンリンクにおいて、光回線終端装置１１０が、送信機１１８を介して、プリエンファシスユニット１１２によって処理されたＰＡＭ４信号を光ネットワークユニット１２０に送信する。アップリンクにおいて、光ネットワークユニット１２０が、送信機１２８を介して、ＤＢ信号を光回線終端装置１１０に直接に送信する。

光通信システム１００は、それぞれダウンリンクおよびアップリンクに関してＰＡＭ４信号送信およびＤＢ信号送信に基づく直接検出アプローチを利用する。直接検出アプローチの最も重要な利点は、費用節約である。しかし、光回線終端装置１１０における、ダウンリンクに関する固定のプリエンファシス関数を有するプリエンファシスユニット１１２、およびアップリンクに関するローパスフィルタ１１４の制限に起因して、ダウンリンクとアップリンクの両方に関する信号は、多少、不満足なものである。特に、光ネットワークユニット１２０においてリカバーされるＰＡＭ４信号、および光回線終端装置１１０においてリカバーされるＤＢ信号が、ある程度、劣化する。さらに、固定のプリエンファシス関数を提供するプリエンファシスユニット１１２は、光ネットワークユニット１２０のうちの１つまたは複数が様々な応答を有し、かつ光回線終端装置１１０から相違する距離で離れているため、光通信システム１００全体における光ネットワークユニット１２０のうちの１つまたは複数を必ずしもいつも満足させることができるわけではない。

図２は、従来のソリューションにおけるさらなる光通信システム２００の概略図を示す。光通信システム２００は、光回線終端装置２１０と、１つまたは複数の光ネットワークユニット２２０と、光分配ネットワーク２３０とを含む。光回線終端装置２１０は、ローパスフィルタ２１４と、受信機２１６と、送信機２１８とを含む。光ネットワークユニット２２０は、ＡＤＣ／ＤＳＰ２２２と、受信機２２６と、送信機２２８とを含む。ダウンリンクにおいて、光回線終端装置２１０は、送信機２１８を介して、ＰＡＭ４信号を光ネットワークユニット２２０に直接に送信し、光ネットワークユニット２２０は、チャネル学習関数と、補償関数とを有するＡＤＣ／ＤＳＰ２２２を介してＰＡＭ信号をリカバーする。アップリンクにおいて、光ネットワークユニット２２０は、送信機１２８を介して、ＡＤＣ／ＤＳＰ２２２によって処理されたＤＢ信号を光回線終端装置２１０に送信し、光回線終端装置２１０は、ローパスフィルタ２１４を介してＤＢ信号をリカバーする。

図２に示されるとおり、光通信システム２００は、ＡＤＣ／ＤＳＰ２２２を使用してＰＡＭ４の送信パフォーマンスを向上させる。しかし、個別の各ＯＮＵにＡＤＣ／ＤＳＰ２２２を備えることにより、光通信システム２００が費用対効果の欠けたものとなる。その上、光通信システム２００は、アップリンクに関してローパスフィルタ２１４およびＡＤＣ／ＤＳＰ２２２を使用してＤＢ信号のリカバリを容易にするものの、光通信システム２００は依然として、１０Ｇｂｐｓシステムにおける、受信方法としてのＤＢ−ＰＡＭの使用およびＰＡＭ４を用いたアップリンク送信を満足させることができない。

以上、およびその他の潜在的な問題および欠点を少なくとも部分的に解決するのに、本開示の実施形態が、光通信のためのソリューションを提供する。図３は、本開示の実施形態による光通信システム３００の概略図を示す。光通信システム３００は、例えば、次世代イーサネット受動光ネットワーク（Ｎｅｘｔ−Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＮＧ−ＰＯＮ））システムであり得る。光通信システム３００は、光回線終端装置３１０と、１つまたは複数の光ネットワークユニット３２０と、光分配ネットワーク３３０とを含み得る。光回線終端装置３１０は、前処理（前置補償としても知られる）のためのＤＳＰ／ＤＡＣ３１４と、後処理（後置補償としても知られる）のためのＤＳＰ／ＡＤＣ３１２と、受信機３１６と、送信機３１８とを含み得る。光ネットワークユニット３２０は、受信機３２６と、送信機３２８とを含み得る。

アップリンクにおいて、光ネットワークユニット３２０は、送信機３２８を介して、ＤＢ信号を光回線終端装置３１０に直接に送信することができる。光回線終端装置３１０は、ＤＳＰ／ＡＤＣ３１２によって信号を後処理して、信号をリカバーすることができる。信号は、ＤＢ信号に限定されず、ＰＡＭ４信号などの光通信のために使用され得る任意の信号であることも可能である。以下のテキストにおいて、後処理プロセスが、図４を参照して詳細に説明される。

ダウンリンクにおいて、光回線終端装置３１０は、送信機３１８を介して、ＤＳＰ／ＤＡＣ３１４によって前処理された信号（例えば、ＰＡＭ４信号）を光ネットワークユニット３２０に送信することができる。信号は、前処理されるので、光ネットワークユニット３２０は、信号を直接に検出することができる。信号は、ＰＡＭ４信号に限定されず、ＰＡＭ８信号などの光通信のために使用され得る任意の信号であることも可能である。以下のテキストにおいて、前処理プロセスが、図５および図６を参照して詳細に説明される。

図３に示されるとおり、共有されるＤＳＰ／ＡＤＣ３１２およびＤＳＰ／ＤＡＣ３１４は、光ネットワークユニット３２０が単純かつ小型に保たれながらアップリンクおよびダウンリンクのパフォーマンスが満足の行くように維持され得るように、光回線終端装置３１０において集中化される。本開示の実施形態による後処理プロセスまたは後処理方法４００の流れ図が、図４を参照して以下で説明される。いくつかの実施形態において、プロセス４００は、例えば、ＤＳＰ／ＡＤＣ３１２において実装され得る。アップリンク送信に関して、例えば、ＮＲＺ信号が（またはＰＡＭ４信号さえ）、帯域幅制限されたリンクを介して送信されて、それに相応してＤＢ（またはＤＢ−ＰＡＭ４）信号に整形されるので、チャネル損失を決定するため、および補償するために改良された適応最小二乗（ＬＭＳ）アプローチが使用され得る。例えば、半シンボル遅延サンプル（Ｈａｌｆ−Ｓｙｍｂｏｌ Ｄｅｌａｙ Ｓａｍｐｌｅ（ＨＳＤＳ））方法が、改良された適応最小二乗（ＬＭＳ）アプローチとして使用され得る。ＨＳＤＳ方法において、理想的なＤＢシンボルは、例えば、帯域幅制限されたリンク上の送信後に信号をリカバーするのを助ける基準信号の役割をすることが可能であり、リカバーされた信号は、元のＮＲＺ信号ではなく、ＤＢ信号に近似している。

４１０において、光回線終端装置３１０が、帯域幅制限されたリンクを介して光ネットワークユニットからトレーニング信号を受信することが可能である。例えば、いくつかの実施形態において、トレーニング信号のデータレートは、２Ｘボーレート（例えば、２８Ｇｂ／秒）に設定され得る。

４２０において、光回線終端装置３１０が、トレーニング信号を遅延サンプリングすることによって遅延信号を獲得することが可能である。いくつかの実施形態において、光回線終端装置３１０は、トレーニング信号に対して半シンボル遅延サンプリングを実行することが可能である。半シンボル遅延サンプリングとは、サンプリング位置が、標準の波形サンプリング位置と比べて半シンボルだけ遅延されることを意味する。

４３０において、光回線終端装置３１０が、遅延信号に基づいて、帯域幅制限されたリンクにおけるアップリンクチャネル応答（以降、「第１のチャネル応答」と参照される）を決定することが可能である。第１のチャネル応答は、帯域幅制限されたリンクにおけるアップリンクによって引き起こされるトレーニング信号の変化を特徴づけ、例えばトレーニング信号の振幅および位相に対する影響を含む。いくつかの実施形態において、アップリンクは、光ネットワークユニット３２０における送信機と、光ファイバリンクと、光回線終端装置３１０における受信機とを含み得る。いくつかの実施形態において、光回線終端装置３１０は、光回線終端装置３１０に以前に格納されたトレーニング信号を読み出し、そのトレーニング信号を遅延させて加算することによって基準信号を獲得することが可能である。遅延させて加算することは、トレーニング信号が、例えば、遅延されたトレーニング信号を獲得するように１ビットだけまず遅延され、次に、遅延されたトレーニング信号と元のトレーニング信号が基準信号を獲得するように加算されることを意味する。さらに、光回線終端装置３１０は、遅延信号を所定の基準信号に近似することによって第１のチャネル応答を決定することができる。例えば、光回線終端装置３１０は、再帰アルゴリズムによって遅延信号を基準信号に近似し、遅延信号を基準信号に近似しながら再帰アルゴリズムの収束結果を第１のチャネル応答として使用することが可能である。いくつかの実施形態において、第１のチャネル応答は、低い複雑度の数タップのフィードフォワード等化（ＦＦＥ）フィルタによって表され得る。

４４０において、光回線終端装置３１０が、アップリンクチャネル応答に基づいて、帯域幅制限されたリンクのアップリンクを介して光ネットワークユニット３２０から受信された通信信号を補償して、通信信号の歪みを低減することが可能である。いくつかの実施形態において、光回線終端装置３１０は、第１のチャネル応答の相反補償フィルタを計算して、補償フィルタによって受信された通信信号を補償することが可能である。いくつかの実施形態において、補償は、以下の式によって実装され得る：

ＣＨ_１は、実際のアップリンクチャネル応答（すなわち、第１のチャネル応答）を表し、ＣＨ_２は、補償フィルタによってもたらされる応答を表す。ＣＨ_１とＣＨ_２の畳み込みから獲得されるδ（０）＋δ（１）は、通信信号が、例えば、１ビットだけ遅延されて、元の通信信号と加算される、理想的なチャネルデフォメーションを表す。例えば、ＰＡＭ２信号の通信信号が、理想的なチャネルデフォメーションを介して、理想的なＤＢ−ＰＡＭ２信号にリカバーされ、理想的なＰＡＭ２信号が、ＤＢ−ＰＡＭ２信号からリカバーされ得る。

光回線終端装置３１０は、プロセス４００においてチャネル損失を後置補償するため、光回線終端装置３１０は、通信信号を満足の行くようにリカバーして、１０Ｇｂｐｓシステムにおける、受信方法としてのＤＢ−ＰＡＭの使用およびＰＡＭ４を用いたアップリンク送信を満足させることが可能である。

前述したとおり、図４に示される後処理プロセスとは別に、光回線終端装置３１０は、本開示の実施形態による信号を前処理することも可能である。図５は、本開示の実施形態による前処理プロセス５００の相互作用図である。いくつかの実施形態において、プロセス５００において光回線終端装置３１０において実行されるアクションは、例えば、ＤＳＰ／ＤＡＣ３１２において実装され得る。

ダウンリンク送信に関して、光ネットワークユニット３２０における信号の直接の検出を可能にするために、信号は、帯域幅制限されたリンクを介する送信中に被る信号の歪みを補償するように、光回線終端装置３１０において前処理され得ることが理解されよう。さらに、ダウンリンクチャネル応答（以降、「第２のチャネル応答」と参照される）が、信号を前処理するために決定され得る。このため、単なるアップリンクチャネル応答（以降、「第１の中間チャネル応答」と参照される）と、カスケード接続されたダウンリンクとアップリンクのチャネル応答（以降、「第２の中間チャネル応答）とが別々に決定されることが可能であり、第２のチャネル応答は、その後、決定された第２の中間チャネル応答、および第１の中間チャネル応答によって決定される。

図５に示されるアクションを実行する前に、光回線終端装置３１０は、光ネットワークユニット３２０にコネクション信号を送信することによって光回線終端装置３１０と光ネットワークユニット３２０の間にダウンリンクを確立することが可能である。コネクション信号は、例えば、前処理なしの信号、および送信帯域幅より低いデータレートを有する信号であり得る。いくつかの実施形態において、コネクション信号は、例えば、１Ｘボーレート（例えば、１４Ｇｂ／秒）のＮＲＺ信号であることが可能であり、コネクション信号が送信帯域幅（２８Ｇｂ／秒などの）より低いデータレートを有するため、ダウンリンクが成功裏に確立されることが可能である。他の実施形態において、ダウンリンクが、１ＸボーレートのＮＲＺ信号を使用して確立され得ない場合、コネクション信号のデータレートが１／２に低減されて０．５Ｘボーレートになるように、前の奇数シンボルと同一のシンボルが信号の偶数シンボル位置に設定され得る。コネクション信号は、ＮＲＺ信号に限定されず、ＰＡＭ４信号などの、光通信のために使用され得る任意の信号であることも可能である。

次に、図５によれば、光回線終端装置３１０が、アップリンクを介して光ネットワークユニット３２０からトレーニング信号を受信すること（５１０）が可能である。いくつかの実施形態において、トレーニング信号は、例えば、２Ｘボーレート（例えば、２８Ｇｂ／秒）のＮＲＺ信号であり得る。しかし、トレーニング信号において、偶数シンボルは、前の奇数シンボルと同一であるので、トレーニング信号のデータレートは、１Ｘボーレートとに相当する。トレーニング信号は、ＮＲＺ信号に限定されず、ＰＡＭ４信号などの光通信のために使用され得る任意の信号であることも可能である。

トレーニング信号を受信することに応答して、光回線終端装置３１０は、トレーニング信号に基づいて、第１の中間チャネル応答を決定すること（５２０）が可能である。第１の中間チャネル応答は、アップリンクによって引き起こされるトレーニング信号の変化を特徴づけ、例えば、トレーニング信号の振幅および位相に対する影響を含む。いくつかの実施形態において、アップリンクは、光ネットワークユニット３２０における送信機と、光ファイバリンクと、光回線終端装置３１０における受信機とを含み得る。いくつかの実施形態において、光回線終端装置３１０は、最小二乗（ＬＭＳ）ベースのチャネル近似によって第１の中間チャネル応答を決定することが可能である。例えば、光回線終端装置３１０は、ＬＭＳベースのチャネル近似によって１Ｘボーレートの下で第１の中間チャネル応答を決定することが可能である。いくつかの実施形態において、第１の中間チャネル応答は、低い複雑度の数タップのフィードフォワード等化（ＦＦＥ）フィルタによって表され得る。

次に、光回線終端装置３１０は、ダウンリンクを介して光ネットワークユニット３２０にトレーニング信号を送信すること（５３０）が可能である。ダウンリンクを介してトレーニング信号を受信することに応答して、光ネットワークユニット３２０は、アップリンクにトレーニング信号を転送して、光回線終端装置３１０に返送することが可能である。以下のテキストにおいて、転送プロセスが、図７を参照して詳細に説明される。

その後、光回線終端装置３１０は、アップリンクを介して光ネットワークユニット３２０から戻されたトレーニング信号を受信すること（５４０）が可能である。トレーニング信号を再び受信することに応答して、光回線終端装置３１０は、戻されたトレーニング信号に基づいて、第２の中間チャネル応答を決定することが可能である。第２の中間チャネル応答は、ダウンリンクとアップリンクの両方によって引き起こされるトレーニング信号の変化を特徴づけ、例えば、トレーニング信号の振幅および位相に対する影響を含む。いくつかの実施形態において、カスケード接続されたダウンリンクとアップリンクは、光回線終端装置３１０における送信機と、ダウンリンク光ファイバリンクと、光ネットワークユニット３２０における受信機と、アップリンク光ファイバリンクと、光回線終端装置３１０における受信機とを含み得る。いくつかの実施形態において、光回線終端装置３１０は、最小二乗（ＬＭＳ）ベースのチャネル近似によって第１の中間チャネル応答を決定することが可能である。例えば、光回線終端装置３１０は、ＬＭＳベースのチャネル近似によって１Ｘボーレートの下で第２の中間チャネル応答を決定することが可能である。いくつかの実施形態において、第２の中間チャネル応答は、低い複雑度の数タップのフィードフォワード等化（ＦＦＥ）フィルタによって表され得る。

次に、光回線終端装置３１０は、決定された第２の中間チャネル応答および第１の中間チャネル応答に基づいて、第２のチャネル応答を決定すること（５５０）が可能である。例えば、第２のチャネル応答は、第２の中間チャネル応答を第１の中間チャネル応答で割ることによって決定され得る。いくつかの実施形態において、第２のチャネル応答は、低い複雑度の数タップのフィードフォワード等化（ＦＦＥ）フィルタによって表され得る。

さらに、光回線終端装置３１０は、第２のチャネル応答に基づいて、ダウンリンクを介して光ネットワークユニット３２０に送信されるべき通信信号を補償して、通信信号が被ることになる歪みを低減することが可能である。通信信号は、例えば、ＰＡＭ４信号、ＰＡＭ８信号、または光通信のために使用され得る任意の信号であり得る。いくつかの実施形態において、光回線終端装置３１０は、第２のチャネル応答の逆関数を計算し、計算された逆関数に送信されるべき通信信号を掛けて通信信号を前処理し、前処理された通信信号を、ダウンリンクを介して送信することが可能である。例えば、光回線終端装置３１０は、ダウンリンクを介して前処理されたＰＡＭ４信号を１Ｘボーレートで送信することが可能である。いくつかの実施形態において、補償は、以下の式によって実行され得る：

ＣＨは、実際のダウンリンクチャネル応答（すなわち、第２のチャネル応答）を表し、ＣＨ^−１は、ＤＳＰ／ＤＡＣ３１２によって計算された第２のチャネル応答の逆関数を表す。ＣＨとＣＨ^−１の畳み込みから獲得されるδ（０）は、理想的な損失のないチャネル応答を表す。例えば、ＰＡＭ４信号などの信号が、理想的なチャネル送信を介して、理想的なＰＡＭ４信号にリカバーされる。

光回線終端装置３１０が、プロセス５００においてチャネル損失を前置補償するため、光ネットワークユニット３２０は、ＰＡＭ４信号、ＰＡＭ８信号さえもが、良好な品質で直接の４レベルまたは８レベルの識別によって良好に受信され得るように、通信信号を満足の行くように受信することが可能である。

図６は、図５を参照して前述した前処理プロセス中に光回線終端装置３１０において実装されるプロセスまたは方法６００の流れ図を示す。いくつかの実施形態において、プロセス６００は、例えば、ＤＳＰ／ＤＡＣ３１２において実装され得る。６１０において、光回線終端装置３１０が、アップリンクを介して光ネットワークユニットからトレーニング信号を受信することが可能である。

６２０において、光回線終端装置３１０が、トレーニング信号に基づいて、アップリンクの第２のチャネル応答を決定することが可能であり、第２のチャネル応答は、ダウンリンクによって引き起こされるトレーニング信号の変化を特徴づける。例えば、いくつかの実施形態において、第２のチャネル応答は、以下の様態で決定され得る。まず第１に、アップリンクの第１の中間チャネル応答が、トレーニング信号に基づいて決定され得る。前述したとおり、第１の中間チャネル応答は、アップリンクによって引き起こされるトレーニング信号の変化を特徴づける。第２のチャネル応答は、第１の中間チャネル応答に少なくとも部分的に基づいて決定され得る。例えば、いくつかの実施形態において、トレーニング信号は、ダウンリンクを介して光ネットワークユニットに送信されることが可能であり、光ネットワークユニットから戻されたトレーニング信号が、その後、アップリンクを介して受信される。戻されたトレーニング信号に基づいて、第２の中間チャネル応答が決定されることが可能であり、第２の中間チャネル応答は、ダウンリンクとアップリンクの両方によって引き起こされるトレーニング信号の変化を特徴づけ、次に、第２のチャネル応答が、第１の中間チャネル応答および第２の中間チャネル応答に基づいて決定され得る。

６３０において、光回線終端装置３１０が、第２のチャネル応答に基づいて、ダウンリンクを介して光ネットワーク信号に送信されるべき通信信号を補償して、通信信号が被ることになる歪みを低減することが可能である。

図７は、本開示の実施形態による送信プロセスまたは送信方法７００の流れ図を示す。いくつかの実施形態において、プロセス７００は、例えば、光ネットワークユニット３２０において実装され得る。光ネットワークユニット３２０は、光回線終端装置３１０と協働して、前述した機能／動作を実装するようにプロセス７００を実行する。

７１０において、光ネットワークユニット３２０が、ダウンリンクを介して光回線終端装置３１０からトレーニング信号を受信することが可能である。７２０において、光ネットワークユニット３２０が、トレーニング信号をリカバーすることなしにダウンリンクからアップリンクにトレーニング信号を転送することが可能である。７３０において、光ネットワークユニット３２０が、アップリンクを介してトレーニング信号を光回線終端装置３１０に返送することが可能である。プロセス７００は、光回線終端装置３１０における第２の中間チャネル応答の決定を容易にすることが可能である。いくつかの実施形態において、プロセス７００は、ダウンリンクを介して光回線終端装置３１０から送信されたトレーニング信号を受信すること、およびダウンリンクを介して光回線終端装置３１０から送信された通信信号を受信することを含むことも可能である。いくつかの実施形態において、プロセス７００は、アップリンクを介して光回線終端装置３１０にトレーニング信号を送信すること、およびアップリンクを介して光回線終端装置３１０に通信信号を送信することを含むことも可能である。

図８は、本開示の実施形態による光通信システム３００の特定の実装形態の概略図を示す。信号の送信プロセスは、例示的な実装形態を参照して以下で説明される。図８において、ＤＳＰ／ＤＡＣ３１２が、前処理モジュール８２０およびＤＡＣ８４０として実装され、ＤＳＰ／ＡＤＣ３１４が、後処理モジュール８３０およびＡＤＣ８５０として実装される。明確な説明のため、送信プロセスは、５つの状況：（１）ダウンリンクを確立すること、（２）第１の中間チャネル応答を決定すること、（３）第２の中間チャネル応答を決定すること、（４）ダウンリンク送信、（５）アップリンク送信に分割され得る。

図８に示されるとおり、ダウンリンクを確立する場合、光回線終端装置３１０におけるコネクション信号が、ＰＡＭ４マッピングモジュール８１０Ａ、前処理モジュール８２０、ＤＡＣ８４０、電気増幅器、強度変調送信機３１８、および光増幅器によって光ネットワークユニット３２０に送信され得る。いくつかの実施形態において、前処理モジュール８１０は、コネクション信号を前処理しない。コネクション信号を受信することに応答して、光ネットワークユニット３２０は、コネクション信号がＰＩＮ受信機３２６、クロックアンドデータリカバリ（ＣＤＲ）モジュール８８０、およびＰＡＭマッピングモジュール８１０Ｃを通過して、光ネットワークユニット３２０において処理されるようにするように、ＰＩＮ受信機３２６と、ＣＤＲモジュール８８０との間でコネクションをイネーブルにすることが可能である。コネクション信号は、ＮＲＺ信号などの、光通信のために使用され得る任意の信号であることが可能であり、例えば、１Ｘボーレートのデータレートで送信されることが可能である。同様に、通信信号もダウンリンク送信に関して同一の送信プロセスを経る。通信信号は、ＰＡＭ４信号、ＰＡＭ８信号などの、光通信のために使用され得る任意の信号であることが可能であり、例えば、１Ｘボーレートのデータレートで送信されることが可能である。

第１の中間チャネル応答を決定する場合、光ネットワークユニット３２０は、トレーニング信号が、ＰＡＭ４マッピングモジュール８１０Ｄ、電気増幅器、および強度変調送信機３２８によって光回線終端装置３１０に送信され得るように、ＰＡＭ４マッピングモジュール８１０Ｄと強度変調送信機３２８との間でコネクションをイネーブルにする。光回線終端装置３１０において、トレーニング信号は、光回線終端装置３１０における処理のために光増幅器、ＰＩＮ受信機３１６、ＡＤＣ８５０、後処理モジュール８３０、およびＰＡＭマッピングモジュール８１０Ｂを通過する。トレーニング信号は、ＮＲＺ信号などの、光通信のために使用され得る任意の信号であることが可能であり、例えば、１Ｘボーレートのデータレートで送信されることが可能である。同様に、通信信号もアップリンク送信に関して同一の送信プロセスを経る。通信信号は、ＮＲＺ信号、ＰＡＭ４信号などの、光通信のために使用され得る任意の信号であることが可能であり、例えば、２Ｘボーレートのデータレートで送信されることが可能である。

第２の中間チャネル応答を決定する場合、光回線終端装置３１０におけるトレーニング信号が、ＰＡＭ４マッピングモジュール８１０Ｄ、前処理モジュール８２０、ＤＡＣ８４０、電気増幅器、強度変調送信機３１８、および光増幅器を通って光ネットワークユニット３２０に送信され得る。いくつかの実施形態において、前処理モジュール８２０は、トレーニング信号を前処理しない。トレーニング信号を受信することに応答して、光ネットワークユニット３２０は、トレーニング信号がＰＩＮ受信機３２６から直接に強度変調送信機３２８に入り、ダウンリンクからアップリンクへの転送のために光回線終端装置３１０に送信されるように、ＰＩＮ受信機３２６と強度変調送信機３２８との間でコネクションをイネーブルにすることが可能である。光回線終端装置３１０において、トレーニング信号は、光回線終端装置３１０における処理のために光増幅器、ＰＩＮ受信機３１６、ＡＤＣ８５０、後処理モジュール８３０、およびＰＡＭマッピングモジュール８１０Ｂを通過する。トレーニング信号は、ＮＲＺ信号などの、光通信のために使用され得る任意の信号であることが可能であり、例えば、１Ｘボーレートのデータレートで送信されることが可能である。

スイッチングモジュール８６０および８７０が、送信プロセスの前述した切換えを実装するために使用され得る。スイッチングモジュール８６０および８７０は、スイッチ、交換機などの、切換えを実装することができる任意の装置であり得る。

図９は、本開示の実施形態による後処理のための装置の概略ブロック図を示す。いくつかの実施形態において、装置９００は、例えば、ＤＳＰ／ＡＤＣ３１２において実装されること、または直接にＤＳＰ／ＡＤＣ３１２自体の役割をすることが可能である。示されるとおり、装置９００は、第１の受信モジュール９１０と、遅延モジュール９２０と、第１の決定モジュール９３０と、第１の補償モジュール９４０とを含み得る。

第１の受信モジュール９１０は、帯域幅制限されたリンクを介して光ネットワークユニットからトレーニング信号を受信するように構成され得る。遅延モジュール９２０は、トレーニング信号を遅延サンプリングすることによって遅延信号を獲得するように構成され得る。第１の決定モジュール９３０は、遅延信号に基づいて、帯域幅制限されたリンクの第１のチャネル応答を決定するように構成されることが可能であり、第１のチャネル応答は、帯域幅リンクによって引き起こされるトレーニング信号の変化を特徴づける。

いくつかの実施形態において、第１の決定モジュール９３０は、遅延信号を所定の基準信号に近似することによって第１のチャネル応答を決定するようにさらに構成され得る。いくつかの実施形態において、第１の決定モジュール９３０は、受動光ネットワークデバイスに以前に格納されたトレーニング信号を読み出すこと、ならびにトレーニング信号を遅延させて加算することを行って基準信号を獲得するようにさらに構成され得る。

いくつかの実施形態において、第１の補償モジュール９４０が、第１のチャネル応答に基づいて、帯域幅制限されたリンクを介して光ネットワークユニットから受信された通信信号を補償して、通信信号の歪みを低減するように構成され得る。

図１０は、本開示の実施形態による前処理のための装置の概略ブロック図を示す。いくつかの実施形態において、装置１０００は、例えば、ＤＳＰ／ＤＡＣ３１４において実装されること、または直接にＤＳＰ／ＤＡＣ３１４自体の役割をすることが可能である。示されるとおり、装置１０００は、第２の受信モジュール１０１０と、第２の決定モジュール１０２０と、第２の補償モジュール１０３０とを含み得る。

第２の受信モジュール１０１０は、アップリンクを介して光ネットワークユニットからトレーニング信号を受信するように構成され得る。第２の決定モジュール１０２０は、トレーニング信号に基づいて、アップリンクの第２のチャネル応答を決定するように構成されることが可能であり、第２のチャネル応答は、ダウンリンクによって引き起こされるトレーニング信号の変化を特徴づける。いくつかの実施形態において、第２の決定モジュール１０２０は、トレーニング信号に基づいて、アップリンクの第１の中間チャネル応答を決定し、第１の中間チャネル応答が、アップリンクによって引き起こされるトレーニング信号の変化を特徴づけ第１の中間チャネル応答に少なくとも部分的に基づいて、第２のチャネル応答を決定するようにさらに構成され得る。

いくつかの実施形態において、第２の決定モジュール１０２０は：ダウンリンクを介して光ネットワークユニットにトレーニング信号を送信し、アップリンクを介して光ネットワークユニットから戻されたトレーニング信号を受信し、戻されたトレーニング信号に基づいて第２の中間チャネル応答を決定し、第２の中間チャネル応答が、ダウンリンクとアップリンクの両方によって引き起こされるトレーニング信号の変化を特徴づけ第１の中間チャネル応答および第２の中間チャネル応答に基づいて第２のチャネル応答を決定するようにさらに構成され得る。

いくつかの実施形態において、第２の補償モジュール１０３０は、第２のチャネル応答に基づいて、ダウンリンクを介して光ネットワークユニットに送信されるべき通信信号を補償して、通信信号が被ることになる歪みを低減するように構成され得る。

図１１は、本開示の実施形態による送信のための装置１１００の概略ブロック図を示す。いくつかの実施形態において、装置１１００は、例えば、光ネットワークユニット３１０において実装されること、または直接に光ネットワークユニット３１０自体の役割をすることが可能である。示されるとおり、装置１１０は、第３の受信モジュール１１１０と、転送モジュール１１２０と、送信モジュール１１３０とを含み得る。

第３の受信モジュール１１１０は、ダウンリンクを介して光回線終端装置３２０からトレーニング信号を受信するように構成され得る。いくつかの実施形態において、第３の受信モジュール１１１０は：ダウンリンクを介して光回線終端装置３２０から送信されたトレーニング信号を受信し、ダウンリンクを介して光回線終端装置３２０から送信された通信信号を受信するようにさらに構成され得る。転送モジュール１１２０は、ダウンリンクからアップリンクにトレーニング信号を転送するように構成され得る。送信モジュール１１３０は、アップリンクを介して光回線終端装置３２０にトレーニング信号を返送するように構成され得る。いくつかの実施形態において、送信モジュール１１３０は：アップリンクを介して光回線終端装置３２０にトレーニング信号を送信し、アップリンクを介して光回線終端装置３２０に通信信号を送信するようにさらに構成され得る。

図９から図１１に示されるこれらの装置はすべて、ハードウェアデバイスとして実装され得ることを理解されたい。すなわち、装置９００から１１００における様々なモジュールは、任意の現在、知られている、または開発されるべきハードウェアモジュール、ハードウェアデバイス、ハードウェア構成要素、または以上の他の任意の組合せを使用して実装され得る。例えば、これらのモジュールは、回路ブロック、ユニバーサル集積回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、システムオンチップ（ＳＯＣ）、および／またはフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）などとして部分的に、または完全に実現され得る。

図１２は、前処理効果の比較の概略図を示す。ＮＲＺ信号、ＰＡＭ４信号、およびＰＡＭ８信号が、それぞれ、本開示の実施形態による前処理アプローチを使用する光通信システム、および前処理を使用しない光通信システムにおいて試験される。示されるとおり、送信距離が２０ＫＭである場合、信号リカバリは、本開示の実施形態による前処理を使用する光通信システムにおいてより良好である。

図１３は、後処理効果の概略図を示す。ＤＢ−ＮＲＺ信号およびＤＢ−ＰＡＭ４信号が、本開示の実施形態による後処理アプローチを使用する光通信システムにおいて試験される。示されるとおり、送信距離が２０ＫＭである場合、信号リカバリは、本開示の実施形態による後処理を使用する光通信システムにおいて満足の行くものである。

前段の説明、および添付の図面において提供される教示を介して、本開示の多くの変形形態およびその他の実装形態が当業者によって了解されよう。したがって、本開示の実装形態は、本開示の特定の実施形態に限定されないこと、ならびに変形形態およびその他の実装形態が本開示の範囲に含められるべきことが意図されることを認識されたい。さらに、前段の説明、および添付の図面は、モジュールおよび／または機能のいくつかの例示的な組合せのコンテクストにおいて例示的な実施形態について説明するものの、代替の実装形態が、本開示の範囲を逸脱することなくモジュールおよび／または機能の異なる組合せを提供し得ることを了解されたい。これに関して、前段の明示的な説明とは異なるモジュールおよび／または機能の他の組合せが、例えば、本開示の範囲に入ることも予期される。特定の技術用語が本明細書において使われるものの、それらの用語は、一般的かつ記述的な意味において使用され、本開示を限定する意図は帯びていない。

Claims (14)

1. 帯域幅制限されたリンクを介して高レート通信を実行するように構成された受動光ネットワークデバイスにおいて実装される方法であって、
   帯域幅制限されたリンクを介して光ネットワークユニットからトレーニング信号を受信し、帯域幅制限されたリンクを介して光ネットワークユニットから送信される信号は、デュオバイナリ信号に整形されることと、
   トレーニング信号を遅延サンプリングすることによって遅延信号を獲得することと、
   遅延信号と、元のトレーニング信号とに基づいて、帯域幅制限されたリンクの第１のチャネル応答を決定することであって、第１のチャネル応答が、帯域幅制限されたリンクによって引き起こされるトレーニング信号の変化を特徴づけることと、
   第１のチャネル応答に基づいて、光ネットワークユニットから帯域幅制限されたリンクを介して受信された通信信号を補償して、通信信号の歪みを低減することとを含む、方法。
2. 第１のチャネル応答を決定することが、
   遅延信号を所定の基準信号に近似することによって第１のチャネル応答を決定することを含む、請求項１に記載の方法。
3. 第１のチャネル応答を決定することが、
   受動光ネットワークデバイスに以前に格納されたトレーニング信号を読み出すことと、
   トレーニング信号を遅延させて加算することによって、基準信号を獲得することと
   を含む、請求項２に記載の方法。
4. 帯域幅制限されたリンクを介して高レート通信を実行するように構成された受動光ネットワークデバイスにおいて実装される方法であって、
   アップリンクを介して光ネットワークユニットからトレーニング信号を受信し、帯域幅制限されたリンクを介して光ネットワークユニットから送信される信号は、デュオバイナリ信号に整形されることと、
   トレーニング信号に基づいて、第２のチャネル応答を決定することであって、第２のチャネル応答が、ダウンリンクによって引き起こされるトレーニング信号の変化を特徴づけることと、
   第２のチャネル応答に基づいて、ダウンリンクを介して光ネットワークユニットに送信されるべき通信信号を補償して、通信信号が被ることになる歪みを低減するようにすることと
   を含み、
   第２のチャネル応答を決定することが、
   トレーニング信号に基づいて、アップリンクの第１の中間チャネル応答を決定することであって、第１の中間チャネル応答が、アップリンクによって引き起こされるトレーニング信号の変化を特徴づけることと、
   ダウンリンクを介して光ネットワークユニットにトレーニング信号を送信することと、
   アップリンクを介して光ネットワークユニットから戻されたトレーニング信号を受信することと、
   戻されたトレーニング信号に基づいて、第２の中間チャネル応答を決定することであって、第２の中間チャネル応答が、ダウンリンクとアップリンクの両方によって引き起こされるトレーニング信号の変化を特徴づけることと、
   第１の中間チャネル応答および第２の中間チャネル応答に基づいて第２のチャネル応答を決定することと
   を含む、方法。
5. 帯域幅制限されたリンクを介して高レート通信を実行するように構成された光ネットワークユニットにおいて実装される方法であって、帯域幅制限されたリンクを介して光ネットワークユニットから送信される信号は、デュオバイナリ信号に整形され、前記方法は、
   ダウンリンクを介して受動光ネットワークデバイスからトレーニング信号を受信することと、
   トレーニング信号をリカバーすることなしに、ダウンリンクからアップリンクにトレーニング信号を転送することと、
   アップリンクを介して受動光ネットワークデバイスにトレーニング信号を返送することと
   を含む、方法。
6. ダウンリンクを介して受動光ネットワークデバイスから送信された通信信号を受信することをさらに含む、請求項５に記載の方法。
7. アップリンクを介して受動光ネットワークデバイスに通信信号を送信することをさらに含む、請求項５に記載の方法。
8. 帯域幅制限されたリンクを介して高レート通信を実行するように構成された受動光ネットワークデバイスにおいて実装される装置であって、
   帯域幅制限されたリンクを介して光ネットワークユニットからトレーニング信号を受信するように構成された第１の受信モジュールであって、帯域幅制限されたリンクを介して光ネットワークユニットから送信される信号は、デュオバイナリ信号に整形される、第１の受信モジュールと、
   トレーニング信号を遅延サンプリングすることによって遅延信号を獲得するように構成された遅延モジュールと、
   遅延信号と、元のトレーニング信号とに基づいて、帯域幅制限されたリンクの第１のチャネル応答を決定するように構成された第１の決定モジュールであって、第１のチャネル応答が、帯域幅制限されたリンクによって引き起こされるトレーニング信号の変化を特徴づける、モジュールと、
   第１のチャネル応答に基づいて、光ネットワークユニットから帯域幅制限されたリンクを介して受信された通信信号を補償して、通信信号の歪みを低減するように構成された第１の補償モジュールと
   を含む、装置。
9. 第１の決定モジュールが、
   遅延信号を所定の基準信号に近似することによって第１のチャネル応答を決定する
   ように構成される、請求項８に記載の装置。
10. 第１の決定モジュールが、
    受動光ネットワークデバイスに以前に格納されたトレーニング信号を読み出し、
    トレーニング信号を遅延させて加算することによって、基準信号を獲得するように構成される、請求項９に記載の装置。
11. 帯域幅制限されたリンクを介して高レート通信を実行するように構成された受動光ネットワークデバイスにおいて実装される装置であって、
    アップリンクを介して光ネットワークユニットからトレーニング信号を受信するように構成された第２の受信モジュールであって、帯域幅制限されたリンクを介して光ネットワークユニットから送信される信号は、デュオバイナリ信号に整形される、第２の受信モジュールと、
    トレーニング信号に基づいて、第２のチャネル応答を決定するように構成された第２の決定モジュールであって、第２のチャネル応答が、ダウンリンクによって引き起こされるトレーニング信号の変化を特徴づける、モジュールと、
    第２のチャネル応答に基づいて、ダウンリンクを介して光ネットワークユニットに送信されるべき通信信号を補償して、通信信号が被ることになる歪みを低減するように構成された第２の補償モジュールと
    を含み、
    第２の決定モジュールが、
    トレーニング信号に基づいて、アップリンクの第１の中間チャネル応答を決定し、第１の中間チャネル応答が、アップリンクによって引き起こされるトレーニング信号の変化を特徴づけ、
    ダウンリンクを介して光ネットワークユニットにトレーニング信号を送信し、
    アップリンクを介して光ネットワークユニットから戻されたトレーニング信号を受信し、
    戻されたトレーニング信号に基づいて第２の中間チャネル応答を決定し、第２の中間チャネル応答が、ダウンリンクとアップリンクの両方によって引き起こされるトレーニング信号の変化を特徴づけ、
    第１の中間チャネル応答および第２の中間チャネル応答に基づいて第２のチャネル応答を決定する
    ように構成される、装置。
12. 帯域幅制限されたリンクを介して高レート通信を実行するように構成された光ネットワークユニットにおいて実装される装置であって、帯域幅制限されたリンクを介して光ネットワークユニットから送信される信号は、デュオバイナリ信号に整形され、前記装置は、
    ダウンリンクを介して受動光ネットワークデバイスからトレーニング信号を受信するように構成された第３の受信モジュールと、
    トレーニング信号をリカバーすることなしに、ダウンリンクからアップリンクにトレーニング信号を転送するように構成された転送モジュールと、
    アップリンクを介して受動光ネットワークデバイスにトレーニング信号を返送するように構成された送信モジュールと
    を含む、装置。
13. 第３の受信モジュールが、
    ダウンリンクを介して受動光ネットワークデバイスから送信された通信信号を受信するように構成される、請求項１２に記載の装置。
14. 送信モジュールが、
    アップリンクを介して受動光ネットワークデバイスに通信信号を送信するように構成される、請求項１２に記載の装置。

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