JP7420238B2 - MIMO processing device, signal receiving device, signal transmission system, and filter coefficient update method - Google Patents
MIMO processing device, signal receiving device, signal transmission system, and filter coefficient update method Download PDFInfo
- Publication number
- JP7420238B2 JP7420238B2 JP2022523752A JP2022523752A JP7420238B2 JP 7420238 B2 JP7420238 B2 JP 7420238B2 JP 2022523752 A JP2022523752 A JP 2022523752A JP 2022523752 A JP2022523752 A JP 2022523752A JP 7420238 B2 JP7420238 B2 JP 7420238B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- step size
- coefficients
- gradient
- coefficient
- update amount
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims description 65
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 title claims description 15
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 85
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 50
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 claims description 39
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 33
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 claims description 21
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 74
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 22
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 21
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 20
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 11
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 7
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 6
- 238000011478 gradient descent method Methods 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 2
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012952 Resampling Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N erbium Chemical compound [Er] UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 230000017105 transposition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/01—Equalisers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
- Radio Transmission System (AREA)
Description
本開示は、MIMO処理装置、信号受信装置、信号伝送システム、及びフィルタ係数更新方法に関する。 The present disclosure relates to a MIMO processing device, a signal receiving device, a signal transmission system, and a filter coefficient updating method.
光ファイバ通信では、これまで、時間多重、波長多重、及び偏波多重といった、各種の物理的自由度を活用した多重化技術の導入により、大容量化が進められてきた。近年では、さらなる大容量化のために、空間の自由度を活用して信号を多重する空間多重伝送技術の検討が行われている。 In optical fiber communications, capacity has been increased by introducing multiplexing techniques that utilize various physical degrees of freedom, such as time multiplexing, wavelength multiplexing, and polarization multiplexing. In recent years, in order to further increase capacity, studies have been conducted on spatial multiplexing transmission technology that utilizes the degree of freedom in space to multiplex signals.
一般的な光ファイバ通信では、一つのクラッド中に一つの伝搬モードを有する一つのコアを持つ単一コアシングルモードファイバが、伝送媒体として使用される。これに対し、空間多重伝送技術では、一つのクラッド中に複数コアを持つマルチコアファイバや、各コアが複数の伝搬モードを有するマルチモードファイバなどの空間多重伝送用の伝送媒体が使用される。そのような伝送媒体が使用される場合、一本のファイバ中の伝搬チャネル数は、コア数、又はモード数分だけ増加し、ファイバ当たりの伝送容量を増大できる。 In typical optical fiber communications, a single core single mode fiber with one core with one propagation mode in one cladding is used as the transmission medium. On the other hand, spatial multiplexing transmission technology uses transmission media for spatial multiplexing, such as a multicore fiber having multiple cores in one cladding or a multimode fiber in which each core has multiple propagation modes. When such a transmission medium is used, the number of propagation channels in a single fiber can be increased by the number of cores or modes, increasing the transmission capacity per fiber.
上記空間多重伝送用の伝送媒体では、高い空間利用効率が望まれる。例えば、マルチコアファイバにおいて、コア間距離を小さくし、同じクラッド径でより多くのコアを配置することで、ファイバ当たりの伝送容量を増大できる。特に、コア間にクロストークが強く生じるほどにコア間距離を近づけたマルチコアファイバは、結合型マルチコアファイバと呼ばれる。しかしながら、コア間にクロストークが生じた場合、複数の伝搬チャネルを伝搬する信号間で混合が生じる。このため、個別に伝搬チャネルごとに信号を受信した場合、受信信号品質が低下する。 High space utilization efficiency is desired for the above-mentioned transmission medium for spatial multiplexing transmission. For example, in a multi-core fiber, the transmission capacity per fiber can be increased by reducing the distance between cores and arranging more cores with the same cladding diameter. In particular, a multicore fiber in which the distance between the cores is so close that strong crosstalk occurs between the cores is called a coupled multicore fiber. However, when crosstalk occurs between cores, mixing occurs between signals propagating through multiple propagation channels. Therefore, when signals are received individually for each propagation channel, the received signal quality deteriorates.
伝搬チャネル間のクロストークを補償し、それぞれの信号を分離する技術の一つとして、デジタル領域での多入力多出力(MIMO:Multi-Input Multi-Output)処理が知られている。光ファイバ通信において、通常、MIMO処理は、コヒーレント受信された複数の信号に対して行われる。例えば、結合型3コアファイバを用いて偏波多重信号が空間多重される場合、受信装置は、各コアを伝搬された信号に対して、6入力6出力(6×6)のMIMO処理を実施する。偏波多重信号の偏波分離を行う偏波分離処理も、2×2のMIMO処理とみなすことができる。 Multi-Input Multi-Output (MIMO) processing in the digital domain is known as one technique for compensating for crosstalk between propagation channels and separating respective signals. In optical fiber communications, MIMO processing is typically performed on multiple coherently received signals. For example, when polarization multiplexed signals are spatially multiplexed using a coupled three-core fiber, the receiving device performs 6-input, 6-output (6×6) MIMO processing on the signals propagated through each core. do. Polarization separation processing that performs polarization separation of a polarization multiplexed signal can also be regarded as 2×2 MIMO processing.
関連技術として、特許文献1は、互いに近接する異なる経路を伝送してきた複数の光信号を受信する光受信装置を開示する。例えば、信号伝送にNコアの結合型マルチコアファイバが用いられ、各コアにおいて偏波多重化された信号が伝送される場合、信号の多重数は2Nとなる。光受信装置において、MIMO処理部は、空間多重、及び偏波多重された信号間のクロストークを補償し、各信号を分離する。MIMO処理部は、2N個の信号間のクロストークを補償するための2N×2Nの行列型のフィルタ(MIMOフィルタ)を有する。MIMOフィルタは、結合型マルチコアファイバ伝送において生じる偏波モード分散やコア間の伝搬遅延差などの時間広がりを持つ効果を補償する。各フィルタは、有限インパルス応答(FIR:Finite impulse response)フィルタや、周波数領域フィルタなどのフィルタとして構成される。例えば、各フィルタにFIRフィルタが用いられる場合、そのタップ数をMとすれば、MIMOフィルタは全体として2N×2N×M個の係数を持つ。
As a related technique,
図16は、MIMOフィルタの構成例を示す。図16では、コア数N=2であり、信号の多重数が2N=4の場合におけるMIMOフィルタの構成例が示されている。図16に示されるように、MIMOフィルタ500は、4×4の行列状に配置されたFIRフィルタ510を有する。係数更新部520は、FIRフィルタ510の係数を更新する。なお、図16には図面簡略化のため係数更新部520が1つだけ図示されているが、係数更新部520は、各FIRフィルタ510に対応して配置される。
FIG. 16 shows a configuration example of a MIMO filter. FIG. 16 shows a configuration example of a MIMO filter when the number of cores is N=2 and the number of multiplexed signals is 2N=4. As shown in FIG. 16, the
MIMOフィルタ500の入力をxj(j=1,...,2N)とし、出力をyi(i=1,...,2N)とする。また、xjとyiに対応するFIRフィルタ510の係数(係数ベクトル)をHijとする。各FIRフィルタ510のタップ数をMとした場合、各FIRフィルタ510の係数Hijは、下記式で表される。
Hij=(hij[0],hij[1], ... ,hij[M-1])T
上記式において、「T」は転置を表す。あるシンボル時刻に相当する整数kに対し、MIMOフィルタの入力(入力ベクトル)をXj[k]=(xj[k],xj[k-1],...,xj[k-M+1])Tとすると、MIMOフィルタの出力yi[k]は、下記式で表される。
上記式において、「+」(ダガー)は、エルミート共役を表す。Let the input of the
H ij = (h ij [0], h ij [1], ..., h ij [M-1]) T
In the above formula, " T " represents transposition. For an integer k corresponding to a certain symbol time, the input (input vector) of the MIMO filter is expressed as X j [k] = (x j [k], x j [k-1], ..., x j [k- M+1]) T , the output y i [k] of the MIMO filter is expressed by the following formula.
In the above formula, " + " (dagger) represents a Hermitian conjugate.
MIMOフィルタ500において、Xj[k]に対して伝送路で生じたクロストークなどの特性の逆特性を演算することにより、クロストークが生じる前の信号を分離することができる。伝送路の状態は、環境温度や光ファイバに加わる力の状態に応じて変化する。係数更新部520は、FIRフィルタ510の係数を、伝送路の状態に追従して適応的に更新する。適応的な係数更新のアルゴリズムとして、CMA(Constant modulus algorithm)や、DDLMS(Decision directed least mean square)などのアルゴリズムが知られている。In the
図17は、係数更新部520における係数更新量の算出を示す。ここでは、係数更新部520は、MIMOフィルタの係数更新をCMAによって行うものとする。CMAによるフィルタ係数更新は、下記式で表される。
Hij→Hij+μεi[k]yi[k]Xj
*[k]
上記式において、「*」は複素共役を表す。μは、ステップサイズと呼ばれる、1ステップごとの係数更新の大きさを決めるパラメータである。εi[k]は、rを振幅として、下記式で表される。
εi[k]=r2-|yi[k]|2
FIG. 17 shows calculation of the coefficient update amount in the
H ij →H ij +με i [k]y i [k]X j * [k]
In the above formula, " * " represents a complex conjugate. μ is a parameter called step size that determines the size of coefficient update for each step. ε i [k] is expressed by the following formula, where r is the amplitude.
ε i [k]=r 2 −|y i [k] | 2
別の関連技術として、特許文献2は、適応アレイ装置を開示する。特許文献2に記載の適応アレイ装置は、複数の信号源の中から、ある特定の信号源のみを目標信号源として受信するための適応フィルタを有する。適応アレイ装置は、目標信号源に対する感度が他の信号源に対する感度より高いビームフォーマの出力信号振幅に関する第1の指標を生成する。また、適応アレイ装置は、目標信号源に対する感度が他の信号源に対する感度より低いビームフォーマの出力信号振幅に関する第2の指標を生成する。適応アレイ装置は、第1の指標と第2の指標とを用いて、適応フィルタにおける適応アルゴリズムのステップサイズを決定する。
As another related technology,
前述のように、MIMOフィルタは全体として、2N×2N×M個の係数を持つ。MIMOフィルタの適応係数制御では、各フィルタ係数を、初期状態から更新していき、伝送路の逆特性となる所望の状態に収束させる必要がある。しかしながら、空間多重数が大きい場合はNが大きくなり、また、長距離伝送の場合には必要とされるMが大きくなり、MIMOフィルタにおける係数の数は膨大となる。その場合、膨大な数の係数を更新する必要があるため、係数の収束までに長い時間を要する。一般に、フィルタ係数更新において、ステップサイズを大きな値に設定することで、収束速度を上げることができる。しかしながら、ステップサイズが大きな値に設定される場合、適応制御の安定性が低下する。 As mentioned above, the MIMO filter has 2N×2N×M coefficients as a whole. In adaptive coefficient control of a MIMO filter, each filter coefficient needs to be updated from an initial state and converged to a desired state that has the opposite characteristics of the transmission path. However, when the number of spatial multiplexing is large, N becomes large, and in the case of long-distance transmission, M is required, and the number of coefficients in the MIMO filter becomes enormous. In that case, it is necessary to update a huge number of coefficients, so it takes a long time for the coefficients to converge. Generally, when updating filter coefficients, the convergence speed can be increased by setting the step size to a large value. However, when the step size is set to a large value, the stability of adaptive control decreases.
特許文献2に記載の適応アレイ装置は、2つのビームフォーマの出力信号振幅に関する指標を用いて、ステップサイズを決定する。しかしながら、特許文献2は、息づき雑音を小さくし、出力信号の品質を高くしたままで、妨害信号源の移動に高速追従させることのできる適応アレイ装置を提供することを目的としている。特許文献2では、ステップサイズの決定に、適応フィルタへの入力が用いられている。仮に特許文献2に記載のステップサイズの決定をMIMOフィルタの係数の適応制御に適用したとしても、係数を初期状態から所望の状態への収束させるまでに要する時間を短縮することはできない。
The adaptive array device described in
本開示は、上記事情に鑑み、適応MIMO信号処理において、係数を初期状態から所望の状態への収束させるまでに要する時間を短縮することができるMIMO処理装置、信号受信装置、信号伝送システム、及びフィルタ係数更新方法を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present disclosure provides a MIMO processing device, a signal receiving device, a signal transmission system, and a signal receiving device that can reduce the time required for coefficients to converge from an initial state to a desired state in adaptive MIMO signal processing. The purpose of this invention is to provide a method for updating filter coefficients.
上記目的を達成するために、本開示は、適応制御される係数を有する複数のフィルタを含み、クロストークを含む複数の信号の間のクロストークを補償するMIMOフィルタと、前記MIMOフィルタの出力の関数である損失関数の前記係数に関する勾配を算出する勾配算出手段と、前記勾配の大きさを検出する大きさ検出手段と、前記検出された勾配の大きさに基づいて前記係数の適応制御で使用されるステップサイズを調整するステップサイズ調整手段と、前記ステップサイズ調整手段で調整されたステップサイズを用いて、前記係数の更新量を算出する更新量算出手段と、前記更新量算出手段で算出された更新量を用いて、前記フィルタの係数を更新する係数更新手段とを備えるMIMO処理装置を提供する。 To achieve the above object, the present disclosure provides a MIMO filter that includes a plurality of filters having adaptively controlled coefficients and compensates for crosstalk between a plurality of signals including crosstalk; gradient calculation means for calculating a gradient regarding the coefficient of a loss function that is a function; magnitude detection means for detecting the magnitude of the gradient; and use in adaptive control of the coefficient based on the magnitude of the detected gradient. step size adjusting means for adjusting the step size to be updated; update amount calculating means for calculating the update amount of the coefficient using the step size adjusted by the step size adjusting means; and coefficient updating means for updating the coefficients of the filter using the updated amount.
本開示は、クロストークを含む複数の信号を受信する受信手段と、前記複数の信号を分離して復調する復調器と、前記復調された複数の信号から送信データを復号する復号器とを備える信号受信装置を提供する。信号受信装置において、前記復調器は、適応制御される係数を有する複数のフィルタを含み、前記複数の信号の間のクロストークを補償するMIMOフィルタと、前記MIMOフィルタの出力の関数である損失関数の前記係数に関する勾配を算出する勾配算出手段と、前記勾配の大きさを検出する大きさ検出手段と、前記検出された勾配の大きさに基づいて前記係数の適応制御で使用されるステップサイズを調整するステップサイズ調整手段と、前記ステップサイズ調整手段で調整されたステップサイズを用いて、前記係数の更新量を算出する更新量算出手段と、前記更新量算出手段で算出された更新量を用いて、前記フィルタの係数を更新する係数更新手段とを有する。 The present disclosure includes a receiving unit that receives a plurality of signals including crosstalk, a demodulator that separates and demodulates the plurality of signals, and a decoder that decodes transmission data from the plurality of demodulated signals. A signal receiving device is provided. In the signal receiving device, the demodulator includes a plurality of filters having coefficients that are adaptively controlled, a MIMO filter that compensates for crosstalk between the plurality of signals, and a loss function that is a function of the output of the MIMO filter. a gradient calculating means for calculating a gradient with respect to the coefficient, a magnitude detecting means for detecting the magnitude of the gradient, and a step size used in adaptive control of the coefficient based on the magnitude of the detected gradient. step size adjusting means for adjusting, update amount calculating means for calculating the update amount of the coefficient using the step size adjusted by the step size adjusting means, and using the update amount calculated by the update amount calculating means. and coefficient updating means for updating coefficients of the filter.
本開示は、複数の信号を多重化し、伝送路に送出する信号送信装置と、前記伝送路を介して複数の信号を受信する信号受信装置とを備える信号伝送システムを提供する。信号伝送システムにおいて、前記信号受信装置は、前記複数の信号を受信する受信手段と、前記複数の信号を分離して復調する復調器と、前記復調された複数の信号から送信データを復号する復号器とを備える。信号受信装置において、前記復調器は、適応制御される係数を有する複数のフィルタを含み、前記信号送信装置から前記信号受信装置の間において複数の信号の間に生じたクロストークを補償するMIMOフィルタと、前記MIMOフィルタの出力の関数である損失関数の前記係数に関する勾配を算出する勾配算出手段と、前記勾配の大きさを検出する大きさ検出手段と、前記検出された勾配の大きさに基づいて前記係数の適応制御で使用されるステップサイズを調整するステップサイズ調整手段と、前記ステップサイズ調整手段で調整されたステップサイズを用いて、前記係数の更新量を算出する更新量算出手段と、前記更新量算出手段で算出された更新量を用いて、前記フィルタの係数を更新する係数更新手段とを有する。 The present disclosure provides a signal transmission system including a signal transmitting device that multiplexes a plurality of signals and transmitting the multiplexed signals to a transmission path, and a signal receiving device that receives the plurality of signals via the transmission path. In the signal transmission system, the signal receiving device includes a receiving unit that receives the plurality of signals, a demodulator that separates and demodulates the plurality of signals, and a decoder that decodes transmission data from the plurality of demodulated signals. Equipped with a container. In the signal receiving device, the demodulator includes a plurality of filters having coefficients that are adaptively controlled, and a MIMO filter that compensates for crosstalk occurring between the plurality of signals between the signal transmitting device and the signal receiving device. a gradient calculating means for calculating a gradient regarding the coefficient of a loss function that is a function of the output of the MIMO filter; a magnitude detecting means for detecting the magnitude of the gradient; and a magnitude detecting means for detecting the magnitude of the gradient, based on the magnitude of the detected gradient. step size adjusting means for adjusting the step size used in the adaptive control of the coefficient; and update amount calculating means for calculating the update amount of the coefficient using the step size adjusted by the step size adjusting means. and coefficient updating means for updating coefficients of the filter using the update amount calculated by the update amount calculation means.
本開示は、適応制御される係数を有する複数のフィルタを含み、クロストークを含む複数の信号の間のクロストークを補償するMIMO(Multi-Input Multi-Output)フィルタの出力の関数である損失関数の前記係数に関する勾配を算出し、前記勾配の大きさを検出し、前記検出された勾配の大きさに基づいて前記係数の適応制御で使用されるステップサイズを調整し、前記調整されたステップサイズを用いて、前記係数の更新量を算出し、前記算出された更新量を用いて、前記フィルタの係数を更新するMIMOフィルタ係数更新方法を提供する。 The present disclosure includes a plurality of filters having coefficients that are adaptively controlled, and a loss function that is a function of the output of a multi-input multi-output (MIMO) filter that compensates for crosstalk between a plurality of signals including crosstalk. calculating a gradient with respect to the coefficient of , detecting the magnitude of the gradient, adjusting a step size used in adaptive control of the coefficient based on the detected magnitude of the gradient, and determining the adjusted step size. A MIMO filter coefficient updating method is provided, in which an update amount of the coefficient is calculated using the above-described update amount, and a coefficient of the filter is updated using the calculated update amount.
本開示に係るMIMO処理装置、信号受信装置、信号伝送システム、及びフィルタ係数更新方法は、適応MIMO信号処理において、係数を初期状態から所望の状態への収束させるまでに要する時間を短縮することができる。 A MIMO processing device, a signal receiving device, a signal transmission system, and a filter coefficient updating method according to the present disclosure can reduce the time required for coefficients to converge from an initial state to a desired state in adaptive MIMO signal processing. can.
本開示の実施の形態の説明に先立って、本開示の概要を説明する。図1は、本開示に係るMIMO処理装置を概略的に示す。MIMO処理装置10は、MIMOフィルタ11、勾配算出手段12、大きさ検出手段13、ステップサイズ調整手段14、更新量算出手段15、及び係数更新手段16を有する。
Prior to describing the embodiments of the present disclosure, an overview of the present disclosure will be explained. FIG. 1 schematically shows a MIMO processing apparatus according to the present disclosure. The
MIMOフィルタ11は、適応制御される係数を有する複数のフィルタを含む。MIMOフィルタ11は、クロストークを含む複数の信号の間のクロストークを補償する。勾配算出手段12は、MIMOフィルタ11の出力の関数である損失関数の係数に関する勾配を算出する。大きさ検出手段13は、損失関数の係数に関する勾配の大きさを検出する。
ステップサイズ調整手段14は、検出された勾配の大きさに基づいて、フィルタの係数の適応制御で使用されるステップサイズを調整する。更新量算出手段15は、ステップサイズ調整手段14で調整されたステップサイズを用いて、フィルタの係数の更新量を算出する。係数更新手段16は、更新量算出手段15で算出された更新量を用いて、MIMOフィルタの係数を更新する。 The step size adjustment means 14 adjusts the step size used in adaptive control of the coefficients of the filter based on the magnitude of the detected gradient. The update amount calculation means 15 uses the step size adjusted by the step size adjustment means 14 to calculate the update amount of the coefficients of the filter. The coefficient updating means 16 uses the update amount calculated by the update amount calculation means 15 to update the coefficients of the MIMO filter.
本開示では、係数更新手段16は、損失関数の係数に関する勾配の大きさに基づいて調整されたステップサイズを用いて計算された係数更新量でMIMOフィルタ11の係数を更新する。損失関数の係数に関する勾配の大きさが小さい場合、係数が鞍点や局所最適値の付近に留まり、係数が所望の状態に収束するまでに要する時間が長くなり得る。本開示は、勾配の大きさに応じて適切にステップサイズを調整することで、係数が鞍点や局所最適値に留まることを回避することができる。このため、本開示は、MIMOフィルタ11の係数の適応制御において、係数が初期状態から所望の状態に収束するまでに要する時間を短縮することができる。
In the present disclosure, the
以下、本開示の実施の形態を詳細に説明する。図2は、本開示の一実施形態に係る信号伝送システムを示す。本実施形態において、信号伝送システムは、光ファイバ通信システム100として構成される。光ファイバ通信システム100は、光送信機(光送信装置)110、光伝送路(伝送路)130、及び光受信機(光受信装置)150を有する。光ファイバ通信システム100は、例えば光海底ケーブルシステムを構成する。
Embodiments of the present disclosure will be described in detail below. FIG. 2 shows a signal transmission system according to an embodiment of the present disclosure. In this embodiment, the signal transmission system is configured as an optical
光送信機110は、複数の送信データを、空間多重、及び/又は偏波多重される複数の光信号に変換する。光送信機110は、例えば4つの送信データを2つの偏波多重光信号に変換する。光送信機110は、変換された2つの偏波多重光信号を光伝送路130に送出する。光伝送路130では、2つの偏波多重光信号は空間多重される。光伝送路130は、例えば結合型2コアファイバを含む。光伝送路130は、光送信機110から送出された2つの偏波多重光信号を光受信機150まで伝送する。光受信機150は、光伝送路130を介して受信した複数の光信号から、複数の送信データを復元する。光受信機150は、例えば2つの偏波多重光信号から、4つの送信データを復元する。
The
図3は、光送信機110の構成例を示す。光送信機110は、符号化部111、予等化部112a及び112b、DAC(Digital analog converter)113a及び113b、光変調器114a及び114b、並びにLD(Laser diode)115を有する。符号化部111は、データを符号化する。符号化部111は、光伝送路130(図2を参照)に使用される結合型2コアファイバの各コアについて、X、Y偏波のin-phase(I)成分、及びquadrature(Q)成分の4系列の信号を出力する。
FIG. 3 shows a configuration example of the
予等化部112a及び112bは、それぞれ、符号化された4系列の信号に対し、光送信機内のデバイスの歪みなどをあらかじめ補償する予等化を実施する。DAC113a及び113bは、それぞれ、予等化が実施された4系列の信号を電気信号に変換する。
LD115は、CW(Continuous wave)光を出力する。光変調器114a及び114bは、それぞれ、LD115から出力されたCW光を、DAC113a及び113bから出力される4系列の信号に応じて変調し、偏波多重された光信号を生成する。光変調器114a及び114bは、例えば偏波多重QPSK(Quadrature Phase shift Keying)信号を生成する。光変調器114aは、結合型2コアファイバの一方のコア(コア1)に偏波多重された光信号を送出する。光変調器114bは、結合型2コアファイバの他方のコア(コア2)に偏波多重された光信号を送出する。
The
図4は、光伝送路130の構成例を示す。光伝送路130は、ファンアウト131及び134、光ファイバ132、並びに光増幅器133を有する。光ファイバ132は、例えば結合型2コアファイバとして構成される。図5は、光ファイバ132の断面を示す。光ファイバ132は、1つのクラッドの中に、2つのコア141及び142を有する。コア141及び142は、それぞれ、例えば偏波多重QPSK信号を導波する。
FIG. 4 shows an example of the configuration of the
ファンアウト131は、複数の光信号を、光ファイバ132の各コアへ導波する。光増幅器133は、各コアに導波される光信号を増幅する。光増幅器は133、例えば、複数のコアを有する、エルビウム添加ファイバ増幅器(EDFA:erbium doped fiber amplifier)として構成される。光増幅器133は、ファンアウトと通常の単一コアEDFAとを含む構成であってもよい。ファンアウト134は、光ファイバ132の各コアを導波された光信号を、光受信機150(図2を参照)に出力する。
Fan-out 131 guides multiple optical signals to each core of
図6は、光受信機150の構成例を示す。光受信機150は、LD151、コヒーレント受信機152a及び152b、ADC(Analog digital converter)153a及び153b、復調部154、並びに復号部155を有する。光受信機150において、復調部(復調器)154、及び復号部(復号器)155など回路は、例えばDSP(digital signal processor)などのデバイスを用いて構成され得る。
FIG. 6 shows a configuration example of the
LD151は、ローカルオシレータ光となるCW光を出力する。コヒーレント受信機152a及び152bは、それぞれ、LD151から出力されるCW光を用いて、光ファイバの各コアを伝送された光信号に対してコヒーレント検波を実施する。コヒーレント受信機152a及び152bは、それぞれ、コヒーレント検波されたX/Y偏波のI/Q成分に相当する4系列の受信信号(電気信号)を出力する。
The
ADC153a及び153bは、それぞれ、コヒーレント受信機152a及び152bから出力される受信信号をサンプリングし、デジタル領域の信号に変換する。復調部(復調信号処理回路)154は、ADC153a及び153bでサンプリングされた計8系列の受信信号に対してデジタル信号処理を行い、受信信号を復調する。復号部(復号信号処理回路)155は、復調された信号に対して復号を行い、送信されたデータを復元する。
The
図7は、復調部154の構成例を示す。復調部154は、複素数変換部161、波長分散補償部162、MIMO処理部163、及びキャリア位相補償部164を有する。複素数変換部161は、各コアのそれぞれの偏波のI/Q成分の受信信号を複素数に変換する。複素数変換部161は、複素数に変換された、コア1/2のX/Y偏波の4系列の信号を出力する。
FIG. 7 shows an example of the configuration of the
波長分散補償部162は、複素数に変換された4系列の受信信号のそれぞれに対し、光伝送路130(図2を参照)において蓄積された波長分散を補償する。MIMO処理部163は、波長分散が補償された4系列の信号に対してMIMO処理を行ってクロストークを補償し、各コアを伝送されたX/Y偏波の信号を分離する。MIMO処理部163は、図1に示されるMIMO処理装置10に対応する。
The
キャリア位相補償部164は、分離された4系列の信号のそれぞれに対し、キャリア位相補償を行う。キャリア位相補償部164は、光信号のキャリアとローカルオシレータ光との間の周波数及び位相オフセットを取り除き、復調された4系列の受信信号を出力する。なお、MIMO処理部163で使用されるアルゴリズムによっては、キャリア位相補償とMIMO処理は一体化される。
The carrier
図8は、MIMO処理部163の構成例を示す。MIMO処理部163は、複数のフィルタ200、更新量算出部210、及び係数更新部220を有する。MIMO処理部163は、係数収束判定部230を更に有していてもよい。MIMO処理部163において、複数のフィルタ200は4×4の行列状に配列される。フィルタ200は、図1に示されるMIMOフィルタ11に対応する。MIMO処理部163の入力をxj(j=1,...,4)とし、出力をyi(i=1,...,4)とし、xjとyiに対応するフィルタ(hij)200の係数(係数ベクトル)をHijとする。各フィルタ200は、例えばタップ数がMのFIRフィルタとして構成される。その場合、フィルタ200の係数Hijは、下記式(1)で表される。
Hij=(hij[0],hij[1],...,hij[M-1])T (1)FIG. 8 shows a configuration example of the
H ij = (h ij [0], h ij [1], ..., h ij [M-1]) T (1)
あるシンボル時刻に相当する整数k(以下、時刻kとも呼ぶ)に対し、MIMO処理部163の入力(入力ベクトル)Xj[k]は、下記式(2)で表されるとする。
Xj[k]=(xj[k],xj[k-1],...,xj[k-M+1])T (2)
時刻kでのMIMO処理部163の出力yi[k]は、下記式(3)で表される。
It is assumed that for an integer k (hereinafter also referred to as time k) corresponding to a certain symbol time, the input (input vector) X j [k] of the
X j [k] = (x j [k], x j [k-1], ..., x j [k-M+1]) T (2)
The output y i [k] of the
更新量算出部210及び係数更新部220は、各フィルタ200に対応して配置される。更新量算出部210及び係数更新部220は、上記フィルタ200の係数Hijを適応的に制御する。以下では、主に、更新量算出部210及び係数更新部220が、適応的な係数制御のアルゴリズムとして、CMAを用いて逐次的にフィルタ200の係数を制御する例を説明する。The update
一般に、適応的な係数制御では、所定の損失関数を最小化するように、確率的降下法を用いて係数が制御される。CMAの場合、損失関数φ[k]は、出力yi[k]と振幅の所定値rとの誤差を用いて、下記式(4)で定義される。
あるフィルタ係数ξ*は、損失関数の係数ξに対する勾配を用いて、下記式(5)により更新される。
上記式(5)における微分項を計算すると、下記式(6)が得られる。
Hij→Hij+μSεi[k]yi[k]Xj
*[k] (6)
ここで、εi[k]=r2-|yi[k]|2である。
上記式(6)の右辺の第2項目が、係数更新量ΔHijに対応する。Generally, in adaptive coefficient control, coefficients are controlled using a stochastic descent method so as to minimize a predetermined loss function. In the case of CMA, the loss function φ[k] is defined by the following equation (4) using the error between the output y i [k] and the predetermined amplitude value r.
A certain filter coefficient ξ * is updated by the following equation (5) using the slope of the loss function with respect to the coefficient ξ.
When the differential term in the above equation (5) is calculated, the following equation (6) is obtained.
H ij →H ij +μ S ε i [k]y i [k]X j * [k] (6)
Here, ε i [k]=r 2 −|y i [k]| 2 .
The second item on the right side of the above equation (6) corresponds to the coefficient update amount ΔH ij .
図9は、更新量算出部210の構成例を示す。更新量算出部210は、勾配算出部211、大きさ検出部212、ステップサイズ調整部213、及び適用部214を有する。勾配算出部211は、損失関数の係数に関する勾配を算出する。勾配算出部211は、図1に示される勾配算出手段12に対応する。
FIG. 9 shows a configuration example of the update
大きさ検出部212は、算出された損失関数の係数に関する勾配の大きさを検出する。大きさ検出部212は、例えば、損失関数の係数に関する勾配の大きさの時間的な平均を検出する。ステップサイズ調整部213は、大きさ検出部212で検出された勾配の大きさの時間的な平均に基づいて、ステップサイズμSを調整する。適用部214は、調整されたステップサイズμSを用いて、係数更新量ΔHijを計算する。大きさ検出部212は、図1に示される大きさ検出手段13に対応する。ステップサイズ調整部213は、図1に示されるステップサイズ調整手段14に対応する。適用部214は、図1に示される更新量算出手段15に対応する。The
例えば、ある時刻付近において、ある係数に関する勾配の大きさの時間的な平均が小さいということは、その係数がその時刻近辺であまり変化していないことを意味する。適応的な係数制御の初期状態から所望の状態までのある段階において勾配の大きさの時間的な平均が小さいことは、その係数が鞍点や局所最適値に留まっている可能性を示唆している。本実施形態において、ステップサイズ調整部213は、損関数の係数に関する勾配の大きさの時間的な平均が小さい場合、ステップサイズを大きくするようにステップサイズを調整する。このようにすることで、係数が鞍点や局所最適値に停留することを緩和でき、係数が収束までに要する時間を短縮することが可能となる。
For example, if the temporal average of the magnitude of the gradient for a certain coefficient is small around a certain time, it means that the coefficient does not change much around that time. The fact that the temporal average of the magnitude of the gradient is small at a certain stage from the initial state to the desired state in adaptive coefficient control suggests that the coefficient may remain at a saddle point or local optimum value. . In this embodiment, the step
図10は、更新量算出部210における係数更新量の計算の一例を示す。フィルタhijについて、あるシンボル時刻kでの損失関数の係数に関する勾配は下記式(7)で表される。
勾配算出部211は、入力されるxjとyiとに対して、上記式(7)で表される損失関数の係数に関する勾配を計算する。ここで、Xj[k]は、式(2)に表されるようにM個の要素を有しており、損失関数の係数に関する勾配は、M個の要素を持つベクトルである。大きさ検出部212は、損失関数の係数に関する勾配の各要素を2乗し、その移動平均を要素ごとに計算する。大きさ検出部212は、例えば、勾配の各要素の2乗に対し、時間が遡るほどに重みを減少させた指数移動平均(指数平滑平均)を計算する。大きさ検出部212は、移動平均の平方根を算出する。この値は、損失関数の係数に関する勾配の大きさの時間的な平均の指標となる。FIG. 10 shows an example of calculation of the coefficient update amount in the update
The
ステップサイズ調整部213は、大きさ検出部212が算出した、損失関数の係数に関する勾配の大きさの時間的な平均の指標が小さい場合にステップサイズが大きくなるようにステップサイズを調整する。例えば、ステップサイズ調整部213は、損失関数の係数に関する勾配の大きさの時間的な平均の指標の逆数に基づいて、あらかじめ定められたステップサイズの固定値μに乗算する値(調整率)を決定する。ステップサイズ調整部213は、ステップサイズの固定値μに、決定した調整率を乗算した値を、調整されたステップサイズμSとして算出する。すなわち、ステップサイズ調整部213は、下記式により、調整されたステップサイズμSを算出する。
ここで、大きさ検出部212は、損失関数の係数に関する勾配の大きさの時間的な平均の指標をM個の要素ごとに算出する。このため、ステップサイズμSは、要素ごとに異なる値をとり得る。適用部214は、上記式(8)を用いて計算したステップサイズを用いて、式(6)の第2項に対応する係数更新量ΔHijを計算する。係数更新部220(8を参照)は、係数更新量ΔHijを用いて、係数Hijを更新する。係数更新部220は、図1に示される係数更新手段16に対応する。The step
Here, the
なお、ステップサイズ調整部213において、上記指標の逆数を固定ステップサイズμに乗算した値を調整後のステップサイズμSとした場合、係数Hijの更新において、ステップサイズが大きすぎる場合や、逆にステップサイズが小さすぎる場合があり得る。ステップサイズ調整部213は、処理の安定化のために、調整後のステップサイズμSに上限と下限とを設け、調整後のステップサイズμSの値が所定の範囲に収まるようにしてもよい。また、上記では、損失関数の係数に関する勾配の大きさの時間的な平均の指標の逆数を調整率として使用する例を説明したが、本開示はこれには限定されない。ステップサイズ調整部213は、例えば、あらかじめ作成された、損失関数の係数に関する勾配の大きさの時間的な平均と、調整されたステップサイズμsとの関係を定めるルックアップテーブルを用いて、ステップサイズを調整してもよい。Note that in the step
図11は、更新量算出部における係数更新量の計算の別の例を示す。この例において、更新量算出部210は、勾配算出部211、大きさ検出部212、ステップサイズ調整部213、及び適用部214に加えて、移動平均計算部215を有する。勾配算出部211における損失関数の係数に関する勾配の算出、及び大きさ検出部212における損失関数の係数に関する勾配の大きさの時間的な平均の算出は、図10に示される例におけるそれらと同様でよい。また、ステップサイズ調整部213におけるステップサイズの調整は、図10に示される例にステップサイズの調整と同様でよい。
FIG. 11 shows another example of calculation of the coefficient update amount in the update amount calculation unit. In this example, the update
図11の例において、移動平均計算部215は、勾配算出部211が算出した損失関数の係数に関する勾配の移動平均を要素ごとに計算する。移動平均計算部215は、例えば、勾配の各要素に対し、指数移動平均を計算する。適用部214は、式(6)の第2項において、損失関数の係数に関する勾配そのものではなく、移動平均計算部215が計算した移動平均を使用して、係数更新量ΔHijを計算する。このように、勾配の移動平均が用いられる場合、係数の収束を安定化又は加速することができると考えられる。In the example of FIG. 11, the moving
図8に戻り、係数収束判定部(収束判定手段)230は、係数Hijが所定の状態に収束したか否かを判定する。係数収束判定部230は、係数Hijの収束状態をモニタする。係数収束判定部230は、例えば、フィルタ出力のエラーベクトル振幅(EVM:Error vector magnitude)などの信号特性をモニタし、係数が所定の状態に収束したか否かを判定する。係数収束判定部230は、復調部の後段の復号部155(図6を参照)において得られる誤り訂正数などの指標を用いて、係数が所定の状態に収束したか否かを判定してもよい。係数収束判定部230は、例えばEVMなどの信号特性や誤り訂正数などの指標と所定のしきい値とを比較し、その比較結果に基づいて、収束状態に達したか否かを判定する。Returning to FIG. 8, the coefficient convergence determination unit (convergence determination means) 230 determines whether the coefficient H ij has converged to a predetermined state. The coefficient
更新量算出部210の動作は、初期捕捉モードと追尾モードとを含んでいてもよい。更新量算出部210は、例えば、初期状態から、係数収束判定部230が係数が所定の状態に収束したと判定するまでの間、初期捕捉モードで動作する。更新量算出部210は、初期捕捉モードでは、損失関数の係数に関する勾配の大きさに応じて調整されたステップサイズを用いて係数更新量を計算する。
The operation of the update
更新量算出部210は、係数収束判定部230が係数が所定の状態に収束したと判定した後は追尾モードで動作する。追尾モードにおける係数の更新は、通常の確率的勾配降下法による係数の更新と同様でよい。更新量算出部210は、追尾モードでは、固定のステップサイズを用いて係数更新量を計算する。係数更新量の計算に固定のステップサイズが用いられる場合、ステップサイズ調整部213(例えば図10を参照)は、ステップサイズμを適用部214に出力すればよい。その場合、大きさ検出部212は、勾配の大きさの検出を停止してもよい。
The update
次いで、動作手順を説明する。図12は、MIMO処理部163における動作手順(フィルタ係数更新方法)を説明する。係数更新部220は、MIMOフィルタの各係数を初期化する(ステップS1)。係数更新部220は、例えば、下記式(9)に示されるように、主対角に位置するフィルタ(hii)では、中央のタップのみ係数を「1」とし、他のタップの係数を「0」に初期化する。また、係数更新部220は、下記式(10)に示されるように、非対角に位置するフィルタ(hij、i≠j)では、全てタップの係数を「0」に初期化する。
Hii=(0,...,0,1,0,...,0)T (9)
Hij=(0,...,0)T (i≠j) (10)
その後、MIMO処理部163において、係数の適応制御が開始される。Next, the operating procedure will be explained. FIG. 12 explains the operation procedure (filter coefficient updating method) in the
H ii = (0,...,0,1,0,...,0) T (9)
H ij = (0,...,0) T (i≠j) (10)
After that, adaptive control of the coefficients is started in the
更新量算出部210において、勾配算出部211(例えば図9を参照)は、損失関数の係数に関する勾配を算出する(ステップS2)。大きさ検出部212は、損失関数の係数に関する勾配の大きさの時間的な平均を検出する(ステップS3)。ステップサイズ調整部213は、検出された、勾配の大きさの時間的な平均に基づいて、ステップサイズを調整する(ステップ4)。更新量算出部210は、ステップS2で算出された勾配と、ステップS4で調整されたステップサイズとを用いて係数更新量を計算する。係数更新部220は、調整されたステップサイズを用いて計算された係数更新量により、フィルタ200の係数を更新する(ステップS5)。
In the update
係数収束判定部230は、係数が所定の状態に収束したか否かを判定する(ステップS6)。ステップS6において、係数が所定の状態に収束していないと判定された場合、処理はステップS1に戻り、調整されたステップサイズを用いた係数の更新が継続される。ステップS1からステップS6までの動作は、初期捕捉モードの動作に対応する。
The coefficient
ステップS6で係数が所定の状態に収束したと判定された場合、動作モードは追尾モードに切り替えられる。追尾モードにおいて、ステップサイズ調整部213は、例えば固定のステップサイズμを適用部214に出力する。勾配算出部211は、損失関数の係数に関する勾配を算出する(ステップS7)。更新量算出部210は、ステップS7で算出された勾配と、固定のステップサイズとを用いて係数更新量を計算する。係数更新部220は、固定のステップサイズを用いて計算された係数更新量により、フィルタ200の係数を更新する(ステップS8)。以後、ステップS7及びS8が繰り返し実施され、MIMOフィルタの係数が適応的に制御される。ステップS7及びS8の動作は、追尾モードの動作に対応する。
If it is determined in step S6 that the coefficients have converged to a predetermined state, the operation mode is switched to tracking mode. In the tracking mode, the step
本発明者は、本実施形態におけるMIMOフィルタの係数制御の効果を検証した。図13-図15は、それぞれ、損失関数を用いて計算される損失の時間変化を示す。検証では、長さ52kmの結合型4コアファイバが用いられ、シンボルレート32Gbaudの偏波多重QPSK信号が空間多重して伝送された。それぞれのコアを伝送された信号は、それぞれのコヒーレント受信機で受信した後、16チャネルのオシロスコープを用いてサンプリングされた。各信号に対して、強度正規化が実施され、2倍のオーバーサンプリングへのリサンプリングが行われた後、MIMO信号処理を含む復調デジタル信号処理がオフラインで実施された。この検証では、空間多重に結合型4コアファイバが用いられ、かつ偏波多重信号が用いられるため、MIMO信号処理は8×8となる。 The present inventor verified the effect of coefficient control of the MIMO filter in this embodiment. FIGS. 13 to 15 each show the change in loss calculated using the loss function over time. In the verification, a coupled four-core fiber with a length of 52 km was used, and polarization multiplexed QPSK signals with a symbol rate of 32 Gbaud were spatially multiplexed and transmitted. The signals transmitted through each core were received by respective coherent receivers and then sampled using a 16-channel oscilloscope. For each signal, intensity normalization was performed, resampling to 2x oversampling was performed, and then demodulated digital signal processing, including MIMO signal processing, was performed offline. In this verification, a coupled four-core fiber is used for spatial multiplexing and a polarization multiplexed signal is used, so MIMO signal processing is 8×8.
図13は、適応MIMOフィルタの係数制御を、通常の確率的勾配降下法を用いて実施した場合における損失の時間変化を示す。図13に示されるグラフにおいて、横軸はシンボル数単位の時間を表し、縦軸はMIMOフィルタのそれぞれの出力に対する損失関数φiの大きさの時間変化を表す。図13において、損失は、8×105シンボルまでは、CMAの損失関数を用いて計算され、8×105から10×105シンボルまでは、DDLMSの損失関数を用いて計算される。損失関数の大きさが0.6付近である状態は、係数が収束状態に達していない状態を示す。損失関数の大きさが0.2を下回る状態は、係数が収束状態に達している状態とみなすことができる。FIG. 13 shows a change in loss over time when coefficient control of an adaptive MIMO filter is performed using a normal stochastic gradient descent method. In the graph shown in FIG. 13, the horizontal axis represents time in units of the number of symbols, and the vertical axis represents time changes in the magnitude of the loss function φ i for each output of the MIMO filter. In FIG. 13, the loss is calculated using the CMA loss function up to 8×10 5 symbols, and is calculated using the DDLMS loss function from 8×10 5 to 10×10 5 symbols. A state in which the magnitude of the loss function is around 0.6 indicates a state in which the coefficients have not reached a converged state. A state in which the magnitude of the loss function is less than 0.2 can be regarded as a state in which the coefficients have reached a converged state.
図13に示されるように、固定のステップサイズが用いられる通常の確率的勾配降下法による係数更新が用いられる場合、約1×105シンボル程度で一つの信号が収束状態に達している。また、約6×105シンボル程度までに6つの信号が収束状態に達している。いくつかの信号が収束状態に達することができれば、そのフィルタ出力に対し、その後の復調処理及び復号処理が正常に行えるようになる。このため、信号が迅速に安定的に収束状態に達することが肝要である。As shown in FIG. 13, when coefficient updating using the normal stochastic gradient descent method using a fixed step size is used, one signal reaches a convergence state in about 1×10 5 symbols. Moreover, six signals reach a convergence state by about 6×10 5 symbols. If some signals can reach a convergence state, subsequent demodulation processing and decoding processing can be performed normally on the filter output. Therefore, it is important that the signal quickly and stably reach a convergence state.
図14は、損失関数の係数に関する勾配の平均的な大きさを検出し、それに基づいてステップサイズが調整される場合における損失の時間変化を示す。図14に示されるグラフにおいて、横軸はシンボル数単位の時間を表し、縦軸はMIMOフィルタのそれぞれの出力に対する損失関数φiの大きさの時間変化を表す。この例において、係数更新量ΔHijは、図10に示される例と同様に、損失関数の係数に関する勾配と、ステップサイズとの積で表される。更新量算出部210は、8×105シンボルまで、勾配の平均的な大きさを検出し、検出された勾配の平均的な大きさを用いてステップサイズを調整した。図14に示される結果と、図13に示される結果とを比較すると、一つの信号が収束状態に達するまでの時間が短くなっていることが確認できる。FIG. 14 shows the change in loss over time when the average magnitude of the slope with respect to the coefficients of the loss function is detected and the step size is adjusted based on it. In the graph shown in FIG. 14, the horizontal axis represents time in units of the number of symbols, and the vertical axis represents time changes in the magnitude of the loss function φ i for each output of the MIMO filter. In this example, the coefficient update amount ΔH ij is expressed as the product of the slope regarding the coefficient of the loss function and the step size, similar to the example shown in FIG. The update
図15は、係数更新量の計算に、損失関数の係数に関する勾配の平均が使用される場合における損失の時間変化を示す。図15に示されるグラフにおいて、横軸はシンボル数単位の時間を表し、縦軸はMIMOフィルタのそれぞれの出力に対する損失関数φiの大きさの時間変化を表す。この例において、係数更新量ΔHijは、図11に示される例と同様に、損失関数の係数に関する勾配の平均と、ステップサイズとの積で表される。図14の例と同様に、更新量算出部210は、8×105シンボルまで、勾配の平均的な大きさを検出し、検出された勾配の平均的な大きさを用いてステップサイズを調整した。図14に示される結果と、図13に示される結果とを比較すると、複数の信号が安定的に収束状態に達するまでの時間が短くなっていることが確認できる。FIG. 15 shows the change in loss over time when the average slope of the coefficients of the loss function is used to calculate the coefficient update amount. In the graph shown in FIG. 15, the horizontal axis represents time in units of the number of symbols, and the vertical axis represents time changes in the magnitude of the loss function φ i for each output of the MIMO filter. In this example, similarly to the example shown in FIG. 11, the coefficient update amount ΔH ij is expressed as the product of the average slope of the coefficients of the loss function and the step size. Similar to the example in FIG. 14, the update
本実施形態では、更新量算出部210は、損失関数の係数に関する勾配の大きさを検出し、検出した勾配の大きさに応じて、係数更新のステップサイズを調整する。本実施形態は、勾配の大きさに応じて適切にステップサイズを調整することで、係数が鞍点や局所最適値に留まることを回避することができる。このため、本実施形態は、MIMOフィルタの係数の適応制御において、特に係数が初期状態から所定の状態に収束するまでに要する時間を短縮することができる。
In this embodiment, the update
本実施形態において、MIMO処理部163は係数収束判定部230を含む構成であってもよい。その場合、更新量算出部210は、係数の適応制御の開始から、係数収束判定部230において係数が所定の状態に収束したと判定されるまで、損失関数の係数に関する勾配の平均的な大きさに応じて調整したステップサイズを使用して係数更新量を算出してもよい。更新量算出部210は、係数が所定の状態に収束したと判定された後は、固定のステップサイズを使用して係数更新量を算出してもよい。この場合、係数の収束後、伝送路変動に対するフィルタ係数の追尾は、通常の確率的勾配降下法によって行われる。
In this embodiment, the
ここで、本実施形態では、更新量算出部210において、損失関数の係数に関する勾配の大きさの時間的な平均が検出される。このため、更新量算出部210における演算量は、通常の確率的勾配降下法による適応係数制御における演算量に比べて増加する。本実施形態において、更新量算出部210は、係数が所定の状態に収束したと判定された後は、損失関数の係数に関する勾配の大きさの時間的な平均の検出などの、ステップサイズの調整のための演算を停止できる。本実施形態において、勾配の大きさの時間的な平均の検出などの演算を停止する場合、係数が初期状態から所定の状態に収束するまでに要する時間を短縮することができるという効果を得つつ、収束後の演算量を削減できる。
Here, in this embodiment, the update
なお、上記実施形態では、光ファイバ通信システム100(図2を参照)が1つの光送信機110と1つの光受信機150とを有する例を説明したが、本開示はこれには限定されない。光ファイバ通信システム100は、波長多重システムとして構成されていてもよく、複数の相互に異なる波長ごとに、光送信機110及び光受信機150を有していてもよい。その場合、光伝送路130に用いられる結合型マルチコアファイバの各コアは、波長多重された光信号を光受信機150に伝送してもよい。
Note that in the above embodiment, an example in which the optical fiber communication system 100 (see FIG. 2) includes one
また、上記実施形態では、信号伝送システムが光ファイバ通信システム(光伝送システム)として構成される例を説明したが、本発明はこれには限定されない。多重化して伝送される信号は、光信号には限定されず、無線信号であってもよい。MIMO処理部163(例えば図8を参照)は、例えば複数本の送信アンテナから送信された無線信号を複数本のアンテナを用いて受信する無線通信システムにおいて、各データストリームを分離する用途に使用され得る。 Further, in the above embodiment, an example in which the signal transmission system is configured as an optical fiber communication system (optical transmission system) has been described, but the present invention is not limited to this. The signals that are multiplexed and transmitted are not limited to optical signals, but may also be wireless signals. The MIMO processing unit 163 (see FIG. 8, for example) is used, for example, to separate each data stream in a wireless communication system that uses multiple antennas to receive wireless signals transmitted from multiple transmitting antennas. obtain.
以上、本開示の実施形態を詳細に説明したが、本開示は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に対して変更や修正を加えたものも、本開示に含まれる。 Although the embodiments of the present disclosure have been described in detail above, the present disclosure is not limited to the embodiments described above, and changes and modifications may be made to the embodiments described above without departing from the spirit of the present disclosure. are also included in this disclosure.
例えば、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。 For example, some or all of the above embodiments may be described as in the following additional notes, but are not limited to the following.
[付記1]
適応制御される係数を有する複数のフィルタを含み、クロストークを含む複数の信号の間のクロストークを補償するMIMO(Multi-Input Multi-Output)フィルタと、
前記MIMOフィルタの出力の関数である損失関数の前記係数に関する勾配を算出する勾配算出手段と、
前記勾配の大きさを検出する大きさ検出手段と、
前記検出された勾配の大きさに基づいて前記係数の適応制御で使用されるステップサイズを調整するステップサイズ調整手段と、
前記ステップサイズ調整手段で調整されたステップサイズを用いて、前記係数の更新量を算出する更新量算出手段と、
前記更新量算出手段で算出された更新量を用いて、前記フィルタの係数を更新する係数更新手段とを備えるMIMO処理装置。[Additional note 1]
a MIMO (Multi-Input Multi-Output) filter that includes a plurality of filters having adaptively controlled coefficients and compensates for crosstalk between a plurality of signals including crosstalk;
gradient calculating means for calculating a gradient with respect to the coefficients of a loss function that is a function of the output of the MIMO filter;
Size detection means for detecting the size of the gradient;
step size adjusting means for adjusting the step size used in the adaptive control of the coefficients based on the magnitude of the detected gradient;
update amount calculation means for calculating an update amount of the coefficient using the step size adjusted by the step size adjustment means;
A MIMO processing device comprising: coefficient updating means for updating coefficients of the filter using the update amount calculated by the update amount calculation means.
[付記2]
前記大きさ検出手段は、前記勾配の大きさの時間的な平均を、前記勾配の大きさとして検出する付記1に記載のMIMO処理装置。[Additional note 2]
The MIMO processing device according to
[付記3]
前記ステップサイズ調整手段は、前記検出された勾配の大きさが大きくなるに連れて前記ステップサイズが小さくなるように前記ステップサイズを調整する付記1又は2に記載のMIMO処理装置。[Additional note 3]
The MIMO processing device according to
[付記4]
前記ステップサイズ調整手段は、前記検出された勾配の大きさに基づいて調整率を決定し、該決定した調整率に所定のステップサイズの固定値を乗算した値を前記調整されたステップサイズとする付記1から3何れか1つに記載のMIMO処理装置。[Additional note 4]
The step size adjustment means determines an adjustment rate based on the magnitude of the detected gradient, and sets the adjusted step size to a value obtained by multiplying the determined adjustment rate by a fixed value of a predetermined step size. The MIMO processing device according to any one of
[付記5]
前記ステップサイズ調整手段は、前記検出された勾配の大きさの逆数の大きさに応じて前記調整率を決定する付記4に記載のMIMO処理装置。[Additional note 5]
The MIMO processing device according to
[付記6]
前記複数のフィルタのそれぞれは、タップ数がMの有限インパルス応答フィルタとして構成される付記1から5何れか1つに記載のMIMO処理装置。[Additional note 6]
The MIMO processing device according to any one of
[付記7]
前記更新量算出手段は、前記損失関数の係数に関する勾配に、前記調整されたステップサイズを乗算した値を、前記係数の更新量として算出する付記1から6何れか1つに記載のMIMO処理装置。[Additional note 7]
The MIMO processing device according to any one of
[付記8]
前記損失関数の係数に関する勾配の移動平均を計算する移動平均計算手段を更に有し、
前記更新量算出手段は、前記移動平均計算手段で計算された損失関数の係数に関する勾配の移動平均に、前記調整されたステップサイズを乗算した値を、前記係数の更新量として算出する付記1から6何れか1つに記載のMIMO処理装置。[Additional note 8]
further comprising a moving average calculation means for calculating a moving average of the slope regarding the coefficients of the loss function,
From
[付記9]
前記複数の信号は、伝送路を介して受信された光信号をデジタルコヒーレント受信することで生成される信号である付記1から8何れか1つに記載のMIMO処理装置。[Additional note 9]
The MIMO processing device according to any one of
[付記10]
前記複数の信号は、前記伝送路において空間多重及び/又は偏波多重される付記9に記載のMIMO処理装置。[Additional note 10]
The MIMO processing device according to appendix 9, wherein the plurality of signals are spatially multiplexed and/or polarization multiplexed on the transmission path.
[付記11]
前記伝送路は、結合型マルチコアファイバを含む付記9又は10に記載のMIMO処理装置。[Additional note 11]
The MIMO processing device according to
[付記12]
前記係数が所定の状態に収束したか否かを判定する収束判定手段を更に有し、
前記更新量算出手段は、初期状態から前記収束判定手段が前記係数が前記所定の状態に収束したと判定するまでの間、前記調整されたステップサイズを用いて、前記係数の更新量を算出し、前記収束判定手段が前記係数が前記所定の状態に収束したと判定した後は、固定のステップサイズを用いて前記係数の更新量を算出する付記1から11何れか1つに記載のMIMO処理装置。[Additional note 12]
further comprising convergence determination means for determining whether the coefficients have converged to a predetermined state;
The update amount calculation means calculates the update amount of the coefficient using the adjusted step size from an initial state until the convergence determination means determines that the coefficient has converged to the predetermined state. , after the convergence determining means determines that the coefficients have converged to the predetermined state, the MIMO process according to any one of
[付記13]
前記大きさ検出手段は、前記収束判定手段が前記係数が前記所定の状態に収束したと判定した後は、前記勾配の大きさの検出を停止する付記12に記載のMIMO処理装置。[Additional note 13]
The MIMO processing device according to
[付記14]
クロストークを含む複数の信号を受信する受信手段と、
前記複数の信号を分離して復調する復調器と、
前記復調された複数の信号から送信データを復号する復号器とを備え、
前記復調器は、
適応制御される係数を有する複数のフィルタを含み、前記複数の信号の間のクロストークを補償するMIMO(Multi-Input Multi-Output)フィルタと、
前記MIMOフィルタの出力の関数である損失関数の前記係数に関する勾配を算出する勾配算出手段と、
前記勾配の大きさを検出する大きさ検出手段と、
前記検出された勾配の大きさに基づいて前記係数の適応制御で使用されるステップサイズを調整するステップサイズ調整手段と、
前記ステップサイズ調整手段で調整されたステップサイズを用いて、前記係数の更新量を算出する更新量算出手段と、
前記更新量算出手段で算出された更新量を用いて、前記フィルタの係数を更新する係数更新手段とを有する、信号受信装置。[Additional note 14]
receiving means for receiving a plurality of signals including crosstalk;
a demodulator that separates and demodulates the plurality of signals;
a decoder that decodes transmission data from the plurality of demodulated signals,
The demodulator is
a MIMO (Multi-Input Multi-Output) filter that includes a plurality of filters having adaptively controlled coefficients and compensates for crosstalk between the plurality of signals;
gradient calculating means for calculating a gradient with respect to the coefficients of a loss function that is a function of the output of the MIMO filter;
Size detection means for detecting the size of the gradient;
step size adjusting means for adjusting the step size used in the adaptive control of the coefficients based on the magnitude of the detected gradient;
update amount calculation means for calculating an update amount of the coefficient using the step size adjusted by the step size adjustment means;
and coefficient updating means for updating coefficients of the filter using the update amount calculated by the update amount calculation means.
[付記15]
前記大きさ検出手段は、前記勾配の大きさの時間的な平均を、前記勾配の大きさとして検出する付記14に記載の信号受信装置。[Additional note 15]
The signal receiving device according to
[付記16]
前記ステップサイズ調整手段は、前記検出された勾配の大きさが大きくなるに連れて前記ステップサイズが小さくなるように前記ステップサイズを調整する付記14又は15に記載の信号受信装置。[Additional note 16]
16. The signal receiving device according to
[付記17]
複数の信号を多重化し、伝送路に送出する信号送信装置と、
前記伝送路を介して複数の信号を受信する信号受信装置とを備え、
前記信号受信装置は、
前記複数の信号を受信する受信手段と、
前記複数の信号を分離して復調する復調器と、
前記復調された複数の信号から送信データを復号する復号器とを備え、
前記復調器は、
適応制御される係数を有する複数のフィルタを含み、前記信号送信装置から前記信号受信装置の間において複数の信号の間に生じたクロストークを補償するMIMO(Multi-Input Multi-Output)フィルタと、
前記MIMOフィルタの出力の関数である損失関数の前記係数に関する勾配を算出する勾配算出手段と、
前記勾配の大きさを検出する大きさ検出手段と、
前記検出された勾配の大きさに基づいて前記係数の適応制御で使用されるステップサイズを調整するステップサイズ調整手段と、
前記ステップサイズ調整手段で調整されたステップサイズを用いて、前記係数の更新量を算出する更新量算出手段と、
前記更新量算出手段で算出された更新量を用いて、前記フィルタの係数を更新する係数更新手段とを有する、信号伝送システム。[Additional note 17]
a signal transmitter that multiplexes multiple signals and sends them to a transmission path;
and a signal receiving device that receives a plurality of signals via the transmission path,
The signal receiving device includes:
Receiving means for receiving the plurality of signals;
a demodulator that separates and demodulates the plurality of signals;
a decoder that decodes transmission data from the plurality of demodulated signals,
The demodulator is
a MIMO (Multi-Input Multi-Output) filter that includes a plurality of filters having adaptively controlled coefficients and compensates for crosstalk occurring between a plurality of signals between the signal transmitting device and the signal receiving device;
gradient calculating means for calculating a gradient with respect to the coefficients of a loss function that is a function of the output of the MIMO filter;
Size detection means for detecting the size of the gradient;
step size adjusting means for adjusting the step size used in the adaptive control of the coefficients based on the magnitude of the detected gradient;
update amount calculation means for calculating an update amount of the coefficient using the step size adjusted by the step size adjustment means;
A signal transmission system comprising: coefficient updating means for updating coefficients of the filter using the update amount calculated by the update amount calculation means.
[付記18]
前記大きさ検出手段は、前記勾配の大きさの時間的な平均を、前記勾配の大きさとして検出する付記17に記載の信号伝送システム。[Additional note 18]
18. The signal transmission system according to appendix 17, wherein the magnitude detection means detects a temporal average of the magnitude of the gradient as the magnitude of the gradient.
[付記19]
前記ステップサイズ調整手段は、前記検出された勾配の大きさが大きくなるに連れて前記ステップサイズが小さくなるように前記ステップサイズを調整する付記17又は18に記載の信号伝送システム。[Additional note 19]
19. The signal transmission system according to appendix 17 or 18, wherein the step size adjustment means adjusts the step size so that the step size becomes smaller as the magnitude of the detected gradient becomes larger.
[付記20]
適応制御される係数を有する複数のフィルタを含み、クロストークを含む複数の信号の間のクロストークを補償するMIMO(Multi-Input Multi-Output)フィルタの出力の関数である損失関数の前記係数に関する勾配を算出し、
前記勾配の大きさを検出し、
前記検出された勾配の大きさに基づいて前記係数の適応制御で使用されるステップサイズを調整し、
前記調整されたステップサイズを用いて、前記係数の更新量を算出し、
前記算出された更新量を用いて、前記フィルタの係数を更新するMIMOフィルタ係数更新方法。[Additional note 20]
relating to said coefficients of a loss function that is a function of the output of a MIMO (Multi-Input Multi-Output) filter comprising a plurality of filters with adaptively controlled coefficients and compensating for crosstalk between a plurality of signals including crosstalk; Calculate the slope,
detecting the magnitude of the gradient;
adjusting a step size used in the adaptive control of the coefficients based on the magnitude of the detected gradient;
Calculating the update amount of the coefficient using the adjusted step size,
A MIMO filter coefficient updating method of updating coefficients of the filter using the calculated update amount.
10:MIMO処理装置
11:MIMOフィルタ
12:勾配算出手段
13:大きさ検出手段
14:ステップサイズ調整手段
15:更新量算出手段
16:係数更新手段
100:光ファイバ通信システム
110:光送信機
111:符号化部
112a、112b:予等化部
113a、113b:DAC
114a、114b:光変調器
115:LD
130:光伝送路
131、134:ファンアウト
132:光ファイバ
133:光増幅器
141、142:コア
150:光受信機
151:LD
152a、152b:コヒーレント受信機
153a、153b:ADC
154:復調部
155:復号部
161:複素数変換部
162:波長分散補償部
163:MIMO処理部
164:キャリア位相補償部
200:フィルタ
210:更新量算出部
211:勾配算出部
212:大きさ検出部
213:ステップサイズ調整部
214:適用部
220:係数更新部
230:係数収束判定部10: MIMO processing device 11: MIMO filter 12: Gradient calculation means 13: Size detection means 14: Step size adjustment means 15: Update amount calculation means 16: Coefficient update means 100: Optical fiber communication system 110: Optical transmitter 111: Encoding
114a, 114b: Optical modulator 115: LD
130:
152a, 152b:
154: Demodulation section 155: Decoding section 161: Complex number conversion section 162: Chromatic dispersion compensation section 163: MIMO processing section 164: Carrier phase compensation section 200: Filter 210: Update amount calculation section 211: Gradient calculation section 212: Magnitude detection section 213: Step size adjustment unit 214: Application unit 220: Coefficient update unit 230: Coefficient convergence determination unit
Claims (10)
前記MIMOフィルタの出力の関数である損失関数の前記係数に関する勾配を算出する勾配算出手段と、
前記勾配の大きさを検出する大きさ検出手段と、
前記検出された勾配の大きさに基づいて前記係数の適応制御で使用されるステップサイズを調整するステップサイズ調整手段と、
前記ステップサイズ調整手段で調整されたステップサイズを用いて、前記係数の更新量を算出する更新量算出手段と、
前記更新量算出手段で算出された更新量を用いて、前記フィルタの係数を更新する係数更新手段とを備えるMIMO処理装置。 a MIMO (Multi-Input Multi-Output) filter that includes a plurality of filters having adaptively controlled coefficients and compensates for crosstalk between a plurality of signals including crosstalk;
gradient calculating means for calculating a gradient with respect to the coefficients of a loss function that is a function of the output of the MIMO filter;
Size detection means for detecting the size of the gradient;
step size adjusting means for adjusting the step size used in the adaptive control of the coefficients based on the magnitude of the detected gradient;
update amount calculation means for calculating an update amount of the coefficient using the step size adjusted by the step size adjustment means;
A MIMO processing device comprising: coefficient updating means for updating coefficients of the filter using the update amount calculated by the update amount calculation means.
前記更新量算出手段は、初期状態から前記収束判定手段が前記係数が前記所定の状態に収束したと判定するまでの間、前記調整されたステップサイズを用いて、前記係数の更新量を算出し、前記収束判定手段が前記係数が前記所定の状態に収束したと判定した後は、固定のステップサイズを用いて前記係数の更新量を算出する請求項1から6何れか1項に記載のMIMO処理装置。 further comprising convergence determination means for determining whether the coefficients have converged to a predetermined state;
The update amount calculation means calculates the update amount of the coefficient using the adjusted step size from an initial state until the convergence determination means determines that the coefficient has converged to the predetermined state. MIMO according to any one of claims 1 to 6 , wherein, after the convergence determining means determines that the coefficients have converged to the predetermined state, the update amount of the coefficients is calculated using a fixed step size. Processing equipment.
前記複数の信号を分離して復調する復調器と、
前記復調された複数の信号から送信データを復号する復号器とを備え、
前記復調器は、
適応制御される係数を有する複数のフィルタを含み、前記複数の信号の間のクロストークを補償するMIMO(Multi-Input Multi-Output)フィルタと、
前記MIMOフィルタの出力の関数である損失関数の前記係数に関する勾配を算出する勾配算出手段と、
前記勾配の大きさを検出する大きさ検出手段と、
前記検出された勾配の大きさに基づいて前記係数の適応制御で使用されるステップサイズを調整するステップサイズ調整手段と、
前記ステップサイズ調整手段で調整されたステップサイズを用いて、前記係数の更新量を算出する更新量算出手段と、
前記更新量算出手段で算出された更新量を用いて、前記フィルタの係数を更新する係数更新手段とを有する、信号受信装置。 receiving means for receiving a plurality of signals including crosstalk;
a demodulator that separates and demodulates the plurality of signals;
a decoder that decodes transmission data from the plurality of demodulated signals,
The demodulator is
a MIMO (Multi-Input Multi-Output) filter that includes a plurality of filters having adaptively controlled coefficients and compensates for crosstalk between the plurality of signals;
gradient calculating means for calculating a gradient with respect to the coefficients of a loss function that is a function of the output of the MIMO filter;
Size detection means for detecting the size of the gradient;
step size adjusting means for adjusting the step size used in the adaptive control of the coefficients based on the magnitude of the detected gradient;
update amount calculation means for calculating an update amount of the coefficient using the step size adjusted by the step size adjustment means;
and coefficient updating means for updating coefficients of the filter using the update amount calculated by the update amount calculation means.
前記伝送路を介して複数の信号を受信する信号受信装置とを備え、
前記信号受信装置は、
前記複数の信号を受信する受信手段と、
前記複数の信号を分離して復調する復調器と、
前記復調された複数の信号から送信データを復号する復号器とを備え、
前記復調器は、
適応制御される係数を有する複数のフィルタを含み、前記信号送信装置から前記信号受信装置の間において複数の信号の間に生じたクロストークを補償するMIMO(Multi-Input Multi-Output)フィルタと、
前記MIMOフィルタの出力の関数である損失関数の前記係数に関する勾配を算出する勾配算出手段と、
前記勾配の大きさを検出する大きさ検出手段と、
前記検出された勾配の大きさに基づいて前記係数の適応制御で使用されるステップサイズを調整するステップサイズ調整手段と、
前記ステップサイズ調整手段で調整されたステップサイズを用いて、前記係数の更新量を算出する更新量算出手段と、
前記更新量算出手段で算出された更新量を用いて、前記フィルタの係数を更新する係数更新手段とを有する、信号伝送システム。 a signal transmitter that multiplexes multiple signals and sends them to a transmission path;
and a signal receiving device that receives a plurality of signals via the transmission path,
The signal receiving device includes:
Receiving means for receiving the plurality of signals;
a demodulator that separates and demodulates the plurality of signals;
a decoder that decodes transmission data from the plurality of demodulated signals,
The demodulator is
a MIMO (Multi-Input Multi-Output) filter that includes a plurality of filters having adaptively controlled coefficients and compensates for crosstalk occurring between a plurality of signals between the signal transmitting device and the signal receiving device;
gradient calculating means for calculating a gradient with respect to the coefficients of a loss function that is a function of the output of the MIMO filter;
Size detection means for detecting the size of the gradient;
step size adjusting means for adjusting the step size used in the adaptive control of the coefficients based on the magnitude of the detected gradient;
update amount calculation means for calculating an update amount of the coefficient using the step size adjusted by the step size adjustment means;
A signal transmission system comprising: coefficient updating means for updating coefficients of the filter using the update amount calculated by the update amount calculation means.
前記勾配の大きさを検出し、
前記検出された勾配の大きさに基づいて前記係数の適応制御で使用されるステップサイズを調整し、
前記調整されたステップサイズを用いて、前記係数の更新量を算出し、
前記算出された更新量を用いて、前記フィルタの係数を更新するMIMOフィルタ係数更新方法。 relating to said coefficients of a loss function that is a function of the output of a MIMO (Multi-Input Multi-Output) filter comprising a plurality of filters with adaptively controlled coefficients and compensating for crosstalk between a plurality of signals including crosstalk; Calculate the slope,
detecting the magnitude of the gradient;
adjusting a step size used in the adaptive control of the coefficients based on the magnitude of the detected gradient;
Calculating the update amount of the coefficient using the adjusted step size,
A MIMO filter coefficient updating method of updating coefficients of the filter using the calculated update amount.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2020/019625 WO2021234771A1 (en) | 2020-05-18 | 2020-05-18 | Mimo processing device, signal reception device, signal transmission system, and filter coefficient updating method |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2021234771A1 JPWO2021234771A1 (en) | 2021-11-25 |
JPWO2021234771A5 JPWO2021234771A5 (en) | 2023-01-24 |
JP7420238B2 true JP7420238B2 (en) | 2024-01-23 |
Family
ID=78708210
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022523752A Active JP7420238B2 (en) | 2020-05-18 | 2020-05-18 | MIMO processing device, signal receiving device, signal transmission system, and filter coefficient update method |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7420238B2 (en) |
WO (1) | WO2021234771A1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011211706A (en) | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Fujitsu Ltd | Method for adaptive blind equalization of psk signal, equalizer and receiver |
WO2015052895A1 (en) | 2013-10-11 | 2015-04-16 | 日本電気株式会社 | Light reception apparatus, light transmission system, and light reception method |
-
2020
- 2020-05-18 JP JP2022523752A patent/JP7420238B2/en active Active
- 2020-05-18 WO PCT/JP2020/019625 patent/WO2021234771A1/en active Application Filing
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011211706A (en) | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Fujitsu Ltd | Method for adaptive blind equalization of psk signal, equalizer and receiver |
WO2015052895A1 (en) | 2013-10-11 | 2015-04-16 | 日本電気株式会社 | Light reception apparatus, light transmission system, and light reception method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2021234771A1 (en) | 2021-11-25 |
JPWO2021234771A1 (en) | 2021-11-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6458733B2 (en) | Optical receiver, optical transmission system and optical receiving method | |
US8478135B2 (en) | Method and apparatus for polarization-division-multiplexed optical receivers | |
US9621299B2 (en) | Coherent communication system, communication method, and transmission method | |
JP6485095B2 (en) | Optical transmission device, optical transmission system, and polarization dependent loss monitor | |
US8260153B2 (en) | Method and apparatus for polarization-division-multiplexed optical coherent receivers | |
Rademacher et al. | 93.34 Tbit/s/mode (280 Tbit/s) transmission in a 3-mode graded-index few-mode fiber | |
US10998973B2 (en) | Signal combining device and signal combining method | |
US8831081B2 (en) | Digital filter device, digital filtering method and control program for the digital filter device | |
US8805208B2 (en) | System and method for polarization de-multiplexing in a coherent optical receiver | |
Asif et al. | Logarithmic step-size based digital backward propagation in N-channel 112Gbit/s/ch DP-QPSK transmission | |
KR101931957B1 (en) | Optical transmission method and system using polarization-time coding for polarization diversity multiplexed optical transmission | |
Masunda et al. | Effect of decision feedback equalizer taps on 3× 6-channel mode-wavelength division multiplexing system performance in multimode fiber | |
JP5524900B2 (en) | Optical fiber transmission system and optical receiver | |
JP7501613B2 (en) | FILTER COEFFICIENT UPDATE DEVICE, FILTER DEVICE, DEMODULATION DEVICE, AND FILTER COEFFICIENT UPDATE METHOD | |
JP5968833B2 (en) | Optical transmission system and digital signal processing apparatus | |
JP7420238B2 (en) | MIMO processing device, signal receiving device, signal transmission system, and filter coefficient update method | |
US11956070B2 (en) | Optical transmission system | |
KR20160050687A (en) | Apparatus and Method for Optical Receiving based on Multi-Mode Fiber | |
Arikawa et al. | Long-haul WDM/SDM transmission over coupled 4-core fibers installed in submarine cable | |
WO2014119270A1 (en) | Light reception apparatus, light communication system, light reception method, and light reception apparatus control program storage medium | |
US10841035B2 (en) | Transmission device, control device, and transmission method | |
Almonacil et al. | Transmission of 800 Gbps net bit rate per wavelength over transoceanic distance using 148-GBaud PCS-16QAM | |
Ospina et al. | Scanning-based chromatic dispersion estimation in mode-multiplexed optical systems | |
WO2023067641A1 (en) | Digital signal processing circuit, method, receiver, and communication system | |
Beppu et al. | Real-time MIMO-DSP technologies for SDM systems |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221028 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221028 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230704 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231212 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231225 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7420238 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |