(57)【要約】【課題】光送信装置から反射光を含む光信号を受信したとしても、この反射光を抑圧してその影響を抑える光受信装置を提供する。【解決手段】光受信装置は、受信した光信号のシンボルに対応し、複素平面上の信号位置を示す第１の複素値を、最後に受信したシンボルから、過去、所定のシンボル数だけ保持する第１の保持手段と、前記第１の保持手段が保持する第１の複素値それぞれの複素共役である第２の複素値を保持する第２の保持手段と、前記第１の複素値及び前記第２の複素値それぞれに乗ずる係数を決定する係数決定手段と、前記係数決定手段が決定した各係数と、前記第１の複素値及び前記第２の複素値とを乗じた値の和を、フィルタ後の前記複素平面上の信号位置として出力する出力手段と、を備えており、前記係数決定手段は、前記出力手段の出力値と、前記シンボルの基準位置との誤差に基づき、前記係数を更新する。【選択図】図３
2014143656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光受信装置であって、
受信した光信号のシンボルに対応し、複素平面上の信号位置を示す第１の複素値を、最後に受信したシンボルから、過去、所定のシンボル数だけ保持する第１の保持手段と、
前記第１の保持手段が保持する第１の複素値それぞれの複素共役である第２の複素値を保持する第２の保持手段と、
前記第１の複素値及び前記第２の複素値それぞれに乗ずる係数を決定する係数決定手段と、
前記係数決定手段が決定した各係数と、前記第１の複素値及び前記第２の複素値とを乗じた値の和を、フィルタ後の前記複素平面上の信号位置として出力する出力手段と、
を備えており、
前記係数決定手段は、前記出力手段の出力値と、前記シンボルの基準位置との誤差に基づき、前記係数を更新することを特徴とする光受信装置。
【請求項２】
前記所定のシンボル数は、前記光受信装置が受信する光信号に含まれる反射波の遅延時間より大きい時間に対応するシンボル数であることを特徴とする請求項１に記載の光受信装置。
【請求項３】
前記第１の保持手段が保持する第１の複素値は、受信した光信号の等化後の値であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光受信装置。
【請求項４】
前記係数決定手段は、最小平均二乗法アルゴリズムにより前記係数を更新することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の光受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信システムで使用する光受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、非特許文献１は、６４ＱＡＭ（直交振幅変調）の変調方式を使用する光通信システムを開示している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】Ｗ．Ｒ．Ｐｅｎｇ，ｅｔ．ａｌ，"ＤＡＣ−ｆｒｅｅ  ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  ａｎｄ  １２００−ｋｍ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｏｆ  ４１．４−ＧＢｄ  ＰＤＭ−６４ＱＡＭ  ｕｓｉｎｇ  ａ  ｓｉｎｇｌｅ  Ｉ／Ｑ  ｍｏｄｕｌａｔｏｒ"，Ｐｒｏｃ．  Ｏｐｔｏ−Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．  Ｃｏｍｍ．  Ｃｏｎｆ．（ＯＥＣＣ），Ｐａｐｅｒ  ＰＤＰ１−３，２０１２年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、光送信装置における変調器の不均衡により、光通信システムにおいては、光送信装置から光受信装置に向かう反射波が生じ得る。この反射光は、光送信装置から光受信装置に送信される本来の光信号から生じたものであり、本来の光信号に対して所定の時間だけ遅れて本来の光信号に重畳される。反射波の発生の一例として、マッハツェンダ光変調器に対してデータ値に応じた電気信号を印加するための回路のインピーダンス不整合がある。具体的には、この回路のインピーダンス不整合により、この回路に印加した電気信号の反射波である反射電気信号が生じ、これにより、連続光がこの反射電気信号によっても変調されることで反射波が生じる。
【０００５】
本発明は、光送信装置から反射光を含む光信号を受信したとしても、この反射光を抑圧してその影響を抑える光受信装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面によると、光受信装置であって、受信した光信号のシンボルに対応し、複素平面上の信号位置を示す第１の複素値を、最後に受信したシンボルから、過去、所定のシンボル数だけ保持する第１の保持手段と、前記第１の保持手段が保持する第１の複素値それぞれの複素共役である第２の複素値を保持する第２の保持手段と、前記第１の複素値及び前記第２の複素値それぞれに乗ずる係数を決定する係数決定手段と、前記係数決定手段が決定した各係数と、前記第１の複素値及び前記第２の複素値とを乗じた値の和を、フィルタ後の前記複素平面上の信号位置として出力する出力手段と、を備えており、前記係数決定手段は、前記出力手段の出力値と、前記シンボルの基準位置との誤差に基づき、前記係数を更新することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
光送信装置から反射光を含む光信号を受信したとしても、この反射光を抑圧してその影響を抑えることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態による光受信装置の概略的な構成図。
【図２】一実施形態によるフィルタ部の構成を示す図。
【図３】一実施形態によるフィルタ部の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。
【００１０】
図１は、本実施形態による光受信装置の概略的な構成図である。本実施形態による光受信装置２は、光送信装置１から、例えば、６４直交振幅変調（ＱＡＭ）といった、任意の変調方式に従い変調された光信号を受信する。なお、この光信号には、光送信装置１における不均衡により、送信すべき光信号の複数の反射波が、所定の時間だけ遅れた状態で重畳されている可能性があるものとする。
【００１１】
本実施形態による光受信装置２は、光／電気（Ｏ／Ｅ）変換部２１と、等化部２２と、フィルタ部２３と、を備えている。光／電気（Ｏ／Ｅ）変換部２１は、受信した光信号を電気信号に変換し、同相成分（Ｉ）の振幅情報を示す信号と、直交成分（Ｑ）の振幅情報を示す信号を出力する。つまり、Ｏ／Ｅ変換部２１は、複素（ＩＱ）平面上の位置を示す信号を出力する。なお、以下の説明において、ＩＱ平面上の位置を示す信号を複素信号と呼ぶものとする。
【００１２】
等化部２２は、種々の公知のアルゴリズムを使用して、Ｏ／Ｅ変換部２１から受信する複素信号を等化する。つまり、Ｏ／Ｅ変換部２１から受信する複素信号が示すＩＱ平面上の位置を、そのときの等化情報に基づき変換して、ＩＱ平面上の同じ又は他の位置を示す複素信号を出力する。なお、等価部２２は、例えば、定包絡線基準アルゴリズム（ＣＭＡ：Ｃｏｎｓｔａｎｔ−Ｍｏｄｕｌｕｓ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）や、半径指向アルゴリズム（ＲＤＡ：Ｒａｄｉｕｓ−Ｄｉｒｅｃｔｅｄ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）を使用することができる。なお、等化部２２の等化対象は、光伝送路で生じる信号の変化である。
【００１３】
フィルタ部２３は、等化部２２から受信する複素信号に対してディジタル・フィルタ処理を行い反射成分の除去を行う。ここで、本実施形態のフィルタ部２３の構成について説明する前に非特許文献１が開示しているフィルタ部の構成について説明する。
【００１４】
図２は、非特許文献１が開示しているフィルタ部の概略的な構成を示す図である。シフトレジスタ５０には、等化後の複素信号が入力される。図２に示す様に、シフトレジスタ５０はＮ個のレジスタを有し、各レジスタには、受信した光信号の１つのシンボルに対応する複素信号の複素値が保持される。係数処理部５１は、シフトレジスタ５０の各レジスタに対応する乗算部を有し（図では三角形で表示）、各乗算部は、対応するレジスタの値と、そのときに設定されている係数とを乗じた値を出力する。
【００１５】
加算部５２は、係数処理部５１が出力する各値を加算して出力する。加算部５２の出力は、フィルタ部でのフィルタ後の出力であり、フィルタ後の出力は、フィルタ部の下流にある復号部において、変調方式に応じた各信号位置と比較されて復号される。一方、係数更新部５３は、加算部５２が出力するフィルタ後の複素値と、変調方式に応じた理想的な信号位置である基準位置との差である誤差を求め、この誤差に基づき、係数処理部５１の各係数、図２ではａ１〜ａＮの値を更新する。なお、係数の更新には、等化器で使用する公知のアルゴリズム、例えば、最小平均二乗法（ＬＭＳ：Ｌｅａｓｔ−Ｍｅａｎ−Ｓｑｕａｒｅ）を使用することができる。
【００１６】
例えば、反射波がＮシンボルだけ遅れて重畳し、その振幅が元の信号の０．１倍であるとすると、図２の係数ａＮを−０．１とすることでこの反射波を除去することができる。この様に、反射光が、元の信号の振幅だけが変化したものであり、その位相が元の信号と同じであるのであれば、図２の構成において反射光を除去することができる。しかしながら、元の信号に対する反射光の振幅の比が、同相（Ｉ）方向と直交（Ｑ）方向で異なり、よって、反射光の位相が、元の信号に対して変化するのであれば、図２の構成で反射光を除去することはできない。
【００１７】
したがって、本実施形態では、図３に示す様にフィルタ部２３を構成する。図３のフィルタ部２３において、等化部２２からの複素値は２分岐され、一方は、シフトレジスタ５０に入力される。また、他方は、変換部５４において共役複素値に変換されてシフトレジスタ５５に入力される。つまり、入力される複素値がａ＋ｊｂである場合、変換部５４は、ａ−ｊｂを出力する。シフトレジスタ５０及びシフトレジスタ５５は、Ｎ個のレジスタを有している。なお、レジスタ数Ｎは、光受信装置が受信する信号に含まれる反射光の遅延量の最大値に対応するシンボル数より大きくする。シフトレジスタ５０の各レジスタには、変調信号の１つのシンボルに対応する複素信号の複素値が保持され、シフトレジスタ５５の各レジスタには、シフトレジスタ５０の対応するレジスタの複素共役が保持される。
【００１８】
係数処理部５１は、シフトレジスタ５０の各レジスタに対応する乗算部を有し（図では三角形で表示）、各乗算部は、対応するレジスタの値と、そのときに設定されている係数とを乗じた値を出力する。同様に、係数処理部５６は、シフトレジスタ５５の各レジスタに対応する乗算部を有し、各乗算部は、対応するレジスタの値と、そのときに設定されている係数とを乗じた値を出力する。
【００１９】
加算部５２は、係数処理部５１及び５６が出力する各値を加算して出力する。加算部５２の出力は、フィルタ部２３でのフィルタ後の出力であり、フィルタ後の出力は、フィルタ部の下流にある復号部において、変調方式に応じた各信号位置と比較されて復号される。一方、係数更新部５３は、加算部５２が出力するフィルタ後の複素値と、変調方式に応じた理想的な信号位置である基準位置との差である誤差を求め、この誤差に基づき、係数処理部５１及び５６の各係数、図３ではａ１〜ａＮ及びｂ１〜ｂＮを更新する。なお、係数の更新には、等化器で使用する公知のアルゴリズム、例えば、最小平均二乗法（ＬＭＳ：Ｌｅａｓｔ−Ｍｅａｎ−Ｓｑｕａｒｅ）を使用することができる。
【００２０】
例えば、反射波がＮシンボルだけ遅れて重畳し、その振幅がＩ方向においては０．１倍であり、Ｑ方向においては０．２倍であるものとする。例えば、図３のレジスタＳＮに格納されている複素値が８＋４ｊであるとすると、レジスタＳ１に格納されている複素値に重畳されている反射光は０．８＋０．８ｊとなる。この場合、図３の係数ａＮを−０．１５とし、係数ｂＮを＋０．０５とする。その場合、係数ａＮの乗算器からは、−１．２−０．６ｊが出力され、係数ｂＮの乗算器からは、０.４−０．２ｊが出力され、よって、両値の和は、−０．８−０．８ｊと反射光を除去することができる。
【００２１】
以上の構成により、反射波が同相方向と直交方向で異なったとしても受信側において反射波の影響を除去することができる。なお、上記実施形態は、シフトレジスタと乗算器を使用する形態であったが本発明はその様な形態に限定されない。つまり、受信した過去のＮ個のシンボルに対応する複素値と、その共役複素値をメモリ等に記憶し、さらに、乗算器の各係数に対応する値もメモリ等に記憶し、プロセッサにより乗算及び加算処理を行ってフィルタ後の複素値を出力し、かつ、係数の更新を行う形態とすることもできる。
【図１】
2014143656.tif 000003
【図２】
2014143656.tif 000004
【図３】
2014143656.tif 000005