(57)【要約】【課題】入力信号において位相雑音と振幅雑音のいずれが支配的な場合であっても適応可能であり、簡易な構成で多値度の高いＱＡＭ変調にも適用可能なこと。【解決手段】このデジタルコヒーレント受信器１は、ＱＡＭ変調方式を採用したデジタルコヒーレント伝送用のデジタルコヒーレント受信器であって、入力信号ｘｎのシンボルを、ＩＱ平面上に設定された複数の矩形領域Ｒに対応した複数の理想シンボルＳのうちから判別する一次判定部５２と、一次判定部５２によってＩＱ平面の原点から最も遠い理想シンボルＳである最遠シンボルを除く外周シンボルに判定された入力信号ｘｎに関して、当該入力信号ｘｎの複素振幅が所定の閾値より大きい場合は、入力信号ｘｎのシンボルを、当該外周シンボルの外側に隣接する矩形領域Ｒに対応する理想シンボルとして再判定する二次判定部５３とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＱＡＭ変調方式を採用したデジタルコヒーレント伝送におけるシンボル判定方法であって、
実数部と虚数部からなる入力信号のシンボルを、ＩＱ平面上に設定された複数の矩形領域に対応した複数の理想シンボルのうちから判別する一次判定ステップと、
前記一次判定ステップにおいてＩＱ平面の原点から最も遠い理想シンボルである最遠シンボルを除く外周シンボルに判定された入力信号に関して、当該入力信号の複素振幅が所定の閾値より大きい場合は、前記入力信号のシンボルを、当該外周シンボルの外側に隣接する前記矩形領域に対応する理想シンボルとして再判定する二次判定ステップと、
を備えることを特徴とするシンボル判定方法。
【請求項２】
前記所定の閾値は、Ｑ軸に近接した理想シンボルと判定された入力信号のＩ座標の分散と、Ｉ軸に近接した理想シンボルと判定された入力信号のＩ座標の分散との比に基づいて設定される、
ことを特徴とする請求項１記載のシンボル判定方法。
【請求項３】
前記分散は、入力信号のＩ座標と前記理想シンボルのＩ座標との差分の二乗平均に対応する、
ことを特徴とする請求項２記載のシンボル判定方法。
【請求項４】
ＱＡＭ変調方式を採用したデジタルコヒーレント伝送用のデジタルコヒーレント受信器であって、
実数部と虚数部からなる入力信号のシンボルを、ＩＱ平面上に設定された複数の矩形領域に対応した複数の理想シンボルのうちから判別する一次判定部と、
前記一次判定部によってＩＱ平面の原点から最も遠い理想シンボルである最遠シンボルを除く外周シンボルに判定された入力信号に関して、当該入力信号の複素振幅が所定の閾値より大きい場合は、前記入力信号のシンボルを、当該外周シンボルの外側に隣接する前記矩形領域に対応する理想シンボルとして再判定する二次判定部と、
を備えることを特徴とするデジタルコヒーレント受信器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シンボル判定方法及びデジタルコヒーレント受信器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、幹線系の長距離大容量通信において、従来からのＤＷＤＭ（Dense  Wavelength  Division  Multiplexing、高密度波長分割多重方式）に加えてデジタルコヒーレント伝送方式が用いられるようになりつつある。デジタルコヒーレント伝送方式とは、多値位相変調と電気段でのデジタル信号処理とを組み合わせた伝送方式である。このようなデジタルコヒーレント伝送方式で用いられる多値位相変調の一種として、直角位相振幅変調（ＱＡＭ：Quadrature Amplitude Modulation）が挙げられる。
【０００３】
デジタルコヒーレント受信器では、例えばＱＡＭ変調された光信号を受信し、光信号をＸ偏波およびＹ偏波に分離する。そして、各偏波成分とローカル光源の同相成分および直交成分とを干渉させることにより、同相干渉成分（Ｉ成分）および直交干渉成分（Ｑ成分）を検波する。このとき、送信側の光源周波数（すなわち、信号光の光源周波数）とローカル光源の周波数とが完全に一致している場合、ローカル光源の位相を基準として光信号の位相変化がＩ成分およびＱ成分の極座標位置に対応した複数の位相変化として観測される。一方、送信側の光源周波数とローカル光源の周波数とがずれている場合、この位相変化は時間とともにゆらぐ。デジタルコヒーレント受信器では、この位相変化のゆらぎ（位相ゆらぎ）を補償するためにＩ成分及びＱ成分に対してキャリアフェーズリカバリ処理を施し、それらのＩ成分及びＱ成分を対象にシンボル判定を実行している。
【０００４】
このシンボル判定の方式としては、下記特許文献１に記載の方式が知られている。この方式では、ＩＱ平面において、振幅方向の重みが大きな非ユークリッド距離を利用した位相方向に大きな判定領域を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開２０１０／１００７６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の従来のシンボル判定方式では、ＩＱ平面におけるシンボル判定領域の境界が、位相雑音が振幅雑音に比べて大きな条件に最適化されているため、位相雑音が過大な伝送系に適用が限定される傾向にある。また、機能構成が複雑になるため、多値度の低いＱＡＭ変調の場合に利用が限定される場合があった。
【０００７】
そこで、本発明は、かかる課題に鑑みて為されたものであり、入力信号において位相雑音と振幅雑音のいずれが支配的な場合であっても適応可能であり、簡易な構成で多値度の高いＱＡＭ変調にも適用可能なシンボル判定方法及びデジタルコヒーレント受信器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の一側面に係るシンボル判定方法は、ＱＡＭ変調方式を採用したデジタルコヒーレント伝送におけるシンボル判定方法であって、実数部と虚数部からなる入力信号のシンボルを、ＩＱ平面上に設定された複数の矩形領域に対応した複数の理想シンボルのうちから判別する一次判定ステップと、一次判定ステップにおいてＩＱ平面の原点から最も遠い理想シンボルである最遠シンボルを除く外周シンボルに判定された入力信号に関して、当該入力信号の複素振幅が所定の閾値より大きい場合は、入力信号のシンボルを、当該外周シンボルの外側に隣接する矩形領域に対応する理想シンボルとして再判定する二次判定ステップと、を備える。
【０００９】
或いは、本発明の一側面に係るデジタルコヒーレント受信器は、ＱＡＭ変調方式を採用したデジタルコヒーレント伝送用のデジタルコヒーレント受信器であって、実数部と虚数部からなる入力信号のシンボルを、ＩＱ平面上に設定された複数の矩形領域に対応した複数の理想シンボルのうちから判別する一次判定部と、一次判定部によってＩＱ平面の原点から最も遠い理想シンボルである最遠シンボルを除く外周シンボルに判定された入力信号に関して、当該入力信号の複素振幅が所定の閾値より大きい場合は、入力信号のシンボルを、当該外周シンボルの外側に隣接する矩形領域に対応する理想シンボルとして再判定する二次判定部と、を備える。
【００１０】
このようなシンボル判定方法或いはデジタルコヒーレント受信器によれば、入力シンボルをＩＱ平面上の複数の矩形領域のうちのどの領域に属するか否かでシンボル判定が実行された後、その入力シンボルが最遠シンボルを除く外周シンボルに判定された際には、当該入力シンボルの複素振幅が閾値より大きい場合に外周シンボルの外側のシンボルとして再判定される。これにより、入力信号の位相雑音と振幅雑音とのいずれが支配的な場合であっても最適なシンボル判定を実現できる。さらに、簡易な機能構成で多値度の高いＱＡＭ変調を採用してもシンボル判定エラーが低減できる。
【００１１】
上述したシンボル判定方法においては、所定の閾値は、Ｑ軸に近接した理想シンボルと判定された入力信号のＩ座標の分散と、Ｉ軸に近接した理想シンボルと判定された入力信号のＩ座標の分散との比に基づいて設定される、ことが好適である。こうすれば、入力信号の位相雑音と振幅雑音とのいずれが支配的であるかの判定結果を基に、二次判定ステップを最適に実行させることができる。
【００１２】
また、分散は、入力信号のＩ座標と理想シンボルのＩ座標との差分の二乗平均に対応する、ことも好適である。この場合、二次判定処理をより最適に実行させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、入力信号において位相雑音と振幅雑音のいずれが支配的な場合であっても適応することができるとともに、簡易な構成で多値度の高いＱＡＭ変調にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の好適な一実施形態に係るデジタルコヒーレント受信器の概略構成図である。
【図２】図１のデジタル信号処理部５の機能ブロックを示す図である。
【図３】図２の一次判定部５２による一次判定によって判定される理想シンボルの座標とそれぞれの理想シンボルの判定領域を示す図である。
【図４】図２の二次判定部５３による二次判定によって再判定される理想シンボルの判定領域を示す図である。
【図５】図２の一次判定部５２及び二次判定部５３による最終的な理想シンボルの判定領域を示す図である。
【図６】図２の一次判定部５２による判定結果及び複素振幅ｒの大きさと、図２の二次判定部５３による再判定結果との対応関係を示す図表である。
【図７】図２のエラー算出部５５ａ，５５ｂ及び分散算出部５６ａ，５６ｂによって処理されるＩＱ平面における等化値ｚｎの一例を示す図である。
【図８】図２のエラー算出部５５ａ，５５ｂ及び分散算出部５６ａ，５６ｂによって処理されるＩＱ平面における等化値ｚｎの一例を示す図である。
【図９】図２の変換テーブル５８に記憶された分散比から閾値への変換用の関数の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照しながら本発明によるデジタルコヒーレント受信器及びそれを用いたシンボル判定方法の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１６】
図１は、本実施形態に係るデジタルコヒーレント受信器の構成概略図である。デジタルコヒーレント受信器１は、例えばＱＡＭ変調された光信号を受信し、元のシンボルを抽出するデジタルコヒーレント伝送用の装置である。図１に示すように、デジタルコヒーレント受信器１は、ローカル光源２と、コヒーレント受信器３と、ＡＤ変換部４と、デジタル信号処理部５と、を備えている。ローカル光源２は、例えばレーザ発振器であって、デジタルコヒーレント受信器１が受信した光信号のキャリア周波数と略同じ周波数のローカル光（以下、「ＬＯ光」という。）を生成する。ローカル光源２は、ＬＯ光をコヒーレント受信器３に供給する。
【００１７】
コヒーレント受信器３は、受信した光信号を二つの直交偏波成分（Ｘ偏波、Ｙ偏波）に分離する。そして、コヒーレント受信器３は、光位相ハイブリッド回路等によって、ローカル光源２から受信したＬＯ光の同相成分および直交成分と、各偏波成分とを干渉させ、同相干渉成分（Ｉ成分）および直交干渉成分（Ｑ成分）を検波する。さらに、コヒーレント受信器３は、フォトダイオード等の光電変換回路によって、各偏波のＩ成分およびＱ成分をそれぞれ電気信号に変換し、Ｘ−Ｉ信号、Ｘ−Ｑ信号、Ｙ−Ｉ信号およびＹ−Ｑ信号として出力する。
【００１８】
ＡＤ変換部４は、コヒーレント受信器３によって出力されたアナログ信号であるＸ−Ｉ信号、Ｘ−Ｑ信号、Ｙ−Ｉ信号およびＹ−Ｑ信号をサンプリングし、各信号をデジタル信号であるＸＩ信号、ＸＱ信号、ＹＩ信号およびＹＱ信号に変換する。ＡＤ変換部４は、例えば各信号について１シンボルあたり２サンプル出力する。すなわち、シンボル周期（１シンボル時間）ＴｓｙｍをＴ（秒）とすると、ＡＤ変換部４のサンプリング周期Ｔｓは、Ｔ／２（秒）である。このＡＤ変換部４は、複数のＡＤ変換器４１で構成されている。デジタル信号処理部５は、例えば信号処理演算を高速に実行する特定用途ＩＣ（ＡＳＩＣ）であって、ＡＤ変換部４によってサンプリングされたＸＩ信号、ＸＱ信号、ＹＩ信号およびＹＱ信号に対して、キャリアフェーズリカバリ処理及びシンボル判定処理を含む後述のデジタル信号処理を行う。すなわち、デジタル信号処理部５は、波長分散補償、クロックタイミング抽出、偏波分離、キャリアフェーズリカバリなどさまざまな信号処理が施された後のＸＩ信号及びＸＱ信号と、ＹＩ信号及びＹＱ信号とのそれぞれに対して、予めＩＱ平面上に設定された複数の理想シンボル座標に対応したシンボル符号を出力する。
【００１９】
図２は、デジタル信号処理部５で実行されるさまざまな信号処理の中で最後に実行されるキャリアフェーズリカバリと符号判定処理部の機能ブロックを示す図である。図２に示すように、デジタル信号処理部５の最終段では、ＸＩ信号及びＸＱ信号（或いはＹＩ信号及びＹＱ信号）からなる入力信号ｘｎ（ｎはサンプリング周期Ｔｓの間隔での現在の時刻を示す自然数）が入力されてその入力信号ｘｎにキャリアフェーズリカバリ処理を施すことにより等化値ｚｎを生成して出力するキャリアフェーズリカバリ処理部５１と、等化値ｚｎを基にシンボルの一次判定を実行する一次判定部５２と、一次判定部５２の判定結果を再判定する二次判定部５３と、入力信号ｘｎの複素振幅を算出する振幅算出部５４と、入力信号ｘｎに関する座標エラーを算出するエラー算出部５５ａ，５５ｂと、エラー算出部５５ａ，５５ｂのそれぞれの算出結果を基に入力信号ｘｎの分散を統計的に算出する分散算出部５６ａ，５６ｂと、分散算出部５６ａ，５６ｂによって算出された２つの分散の比を生成する除算部５７と、除算部５７の生成した比を二次判定部５３で参照する閾値に変換する変換テーブル５８とを備えている。
【００２０】
このような構成のデジタル信号処理部５において、キャリアフェーズリカバリ処理部５１は、例えば、１タップの判定指向型イコライザによるキャリアフェーズリカバリ処理を実行する。すなわち、入力信号ｘｎと後述するＩＱ平面上の理想シンボルとの間の座標エラーが小さくなるように等化値ｚｎを生成する。このようなキャリアフェーズリカバリ処理により、送信側の光源周波数とローカル光源の周波数とのずれに起因する位相ゆらぎを補償できる。
【００２１】
このようにして生成された等化値ｚｎを基にして、一次判定部５２によって入力信号ｘｎのシンボルが一次判定される。図３には、６４ＱＡＭ変調方式を採用した場合の、一次判定によって判定される理想シンボルの座標とそれぞれの理想シンボルの判定領域を示している。同図に示すように、ＩＱ平面をＩ軸及びＱ軸に沿って正方形に区切った矩形領域（判定領域）Ｒが、Ｉ軸に沿って８か所、Ｑ軸に沿って８か所の合計８×８＝６４か所設定され、それぞれの矩形領域Ｒの中心部に対応する座標に６４個の理想シンボルＳが設定されている。ただし、６４か所の矩形領域Ｒのうち最外縁の矩形領域は、図示するように、外側の領域が無限に伸びる領域に設定されている。一次判定部５２は、実数部ｚｎ，Ｒと虚数部ｚｎ，Ｉからなる等化値ｚｎがＩＱ平面上のどの矩形領域Ｒに位置するかを判定し、入力信号ｘｎのシンボルを、６４個の理想シンボルのうちから判定した矩形領域Ｒに対応する理想シンボルと判別する。
【００２２】
この一次判定部５２による判定結果は二次判定部５３によって再判定される。図４には、６４ＱＡＭ変調方式を採用した場合の、二次判定によって再判定される理想シンボルの判定領域を示している。同図には、ＩＱ平面のうち実数部及び虚数部が正の象限以外を省略して示しており、図示した象限以外も二次判定部５３によって同様に判定される。この象限における二次判定部５３による再判定の対象は、一次判定部５２によってシンボル判定された理想シンボルが、ＩＱ平面の原点Ｏから最も遠いコーナーに位置する最遠シンボルＳ４を除いた最外縁に位置する外周シンボルＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７である場合である。言い換えれば、等化値ｚｎが外周シンボルＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７に対応する矩形領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７内に位置すると判定された場合である。二次判定部５３は、予め３つの閾値ｒ１，ｒ２，ｒ３が設定され、入力信号ｘｎの等化値ｚｎの複素振幅がこれらの閾値ｒ１，ｒ２，ｒ３より大きい場合に、いったん判別された外周シンボルＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７を、それらの外周シンボルＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７の原点Ｏから外側に隣接するそれぞれのシンボルＳ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６として修正して再判定する。なお、等化値ｚｎの複素振幅ｒは、振幅算出部５４により、等化値ｚｎの実数部ｚｎ，Ｒ及び虚数部ｚｎ，Ｉを基に、下記式；
ｒ＝（ｚｎ，Ｒ２＋ｚｎ，Ｉ２）１／２
によって算出されて二次判定部５３に渡される。
【００２３】
より詳細には、二次判定部５３は、一次判定部５２によって外周シンボルＳ１とシンボル判定された場合、すなわち、等化値ｚｎが矩形領域Ｒ１に位置すると判定された場合には、複素振幅ｒが閾値ｒ３よりも大きいか否かを判定することにより、等化値ｚｎが領域Ｒ１の外側に寄っているか否かを判断する。その結果、複素振幅ｒが閾値ｒ３よりも大きい場合には、二次判定部５３は、シンボル判定結果を、矩形領域Ｒ１の外側に隣接する矩形領域Ｒ２に対応する外周シンボルＳ２に修正して出力する。また、二次判定部５３は、一次判定部５２によって外周シンボルＳ２とシンボル判定された場合、複素振幅ｒが閾値ｒ２よりも大きいか否かを判定することにより、等化値ｚｎが領域Ｒ２の外側に寄っているか否かを判断する。その結果、複素振幅ｒが閾値ｒ２よりも大きい場合には、二次判定部５３は、シンボル判定結果を、矩形領域Ｒ２の外側に隣接する矩形領域Ｒ３に対応する外周シンボルＳ３に修正して出力する。さらに、二次判定部５３は、一次判定部５２によって外周シンボルＳ３とシンボル判定された場合、複素振幅ｒが閾値ｒ１よりも大きいか否かを判定することにより、等化値ｚｎが領域Ｒ３の外側に寄っているか否かを判断する。その結果、複素振幅ｒが閾値ｒ１よりも大きい場合には、二次判定部５３は、シンボル判定結果を、矩形領域Ｒ３の外側に隣接する矩形領域Ｒ４に対応する最遠シンボルＳ４に修正して出力する。同様にして、二次判定部５３は、外周シンボルＳ５，Ｓ６，Ｓ７と判定されたシンボル判定結果を、それぞれ、外周シンボルＳ４，Ｓ５，Ｓ６として修正するように再判定する。
【００２４】
図５には、一次判定部５２及び二次判定部５３による最終的なシンボル判定の領域を示している。このように、外周シンボルＳ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６と判定するための最終的な判定領域Ｒ２’，Ｒ３’，Ｒ４’，Ｒ５’，Ｒ６’は、ＩＱ平面を極座標としたときの位相方向に拡大された領域に設定されることになる。また、図６には、一次判定部５２による判定結果及び複素振幅ｒの大きさと、二次判定部５３による再判定結果との対応関係を示している。このように、二次判定部５３による再判定の有無は、複素振幅ｒと一次判定結果によって変化する閾値ｒ１，ｒ２，ｒ３との関係によって決定される。
【００２５】
図２に戻って、二次判定部５３によって参照される閾値ｒ１，ｒ２，ｒ３は、次のようにして、入力信号ｘｎのエラー座標の統計値を基に可変とされるように制御される。
【００２６】
すなわち、エラー算出部５５ａ及び分散算出部５６ａと、エラー算出部５５ｂ及び分散算出部５６ｂとに、入力信号ｘｎの等化値ｚｎが時系列に継続して入力され、エラー算出部５５ａ，５５ｂ及び分散算出部５６ａ，５６ｂによって、最低限２種類のシンボルに判定される等化値ｚｎのＩ座標の分散が統計的に算出される。具体的には、エラー算出部５５ａによって、Ｑ軸に近接する外周シンボルＳ（例えば、図４の外周シンボルＳ１）に判定される等化値ｚｎについて、その外周シンボルＳに対するＩ座標エラー（Ｉ座標差分値）ｅｎ，Ｒａが算出され、分散算出部５６ａによって、それらのＩ座標エラーｅｎ，Ｒａを基に等化値ｚｎの外周シンボルＳに対するＩ軸方向の分散ａが統計的に算出される。また、エラー算出部５５ｂによって、Ｉ軸に近接する外周シンボルＳ（例えば、図４の外周シンボルＳ７）に判定される等化値ｚｎについて、その外周シンボルＳに対するＩ座標エラー（Ｉ座標差分値）ｅｎ，Ｒｂが算出され、分散算出部５６ｂによって、それらのＩ座標エラーｅｎ，Ｒｂを基に等化値ｚｎの外周シンボルＳに対するＩ軸方向の分散ｂが統計的に算出される。つまり、分散算出部５６ａ，５６ｂにより、等化値ｚｎのＩ座標値と外周シンボルＳのＩ座標値との差分の二乗平均が分散として算出される。ここで、エラー算出部５５ａ，５５ｂにはスイッチ５９を動作させることにより間欠的に入力信号ｘｎの等化値ｚｎが入力されてもよい。この場合には、分散値ａ，ｂの算出のための統計処理が間欠的に実行されるために統計処理の負荷が低減される。
【００２７】
そして、除算部５７により、分散算出部５６ａ，５６ｂによって算出された分散ａ，ｂの比ａ／ｂが算出される。図７及び図８には、６４ＱＡＭ変調方式が採用された場合のエラー算出部５５ａ，５５ｂ及び分散算出部５６ａ，５６ｂによって処理されるＩＱ平面における等化値ｚｎの一例を示している。図７に示すように、ＩＱ平面上における等化値ｚｎにおいて位相ノイズが振幅ノイズに比較して支配的な状況下では、分散比ａ／ｂは比較的大きく（例えば、ａ／ｂ＝４）と算出される。これに対して、図８に示すように、ＩＱ平面上における等化値ｚｎにおいて振幅ノイズと位相ノイズとが同等でノイズが等方的な状況下では、分散比ａ／ｂは１に近い比較的小さな値と算出される。
【００２８】
さらに、除算部５７によって算出された分散比ａ／ｂは、変換テーブル５８に入力され、変換テーブル５８によって、分散比ａ／ｂが、二次判定を実行するか否かを判定するための閾値ｒ１，ｒ２，ｒ３に変換されて二次判定部５３に送られる。この変換テーブル５８には、分散比を閾値ｒ１，ｒ２，ｒ３に変換するための変換テーブルが記憶されていてもよいし、分散比を閾値ｒ１，ｒ２，ｒ３に変換するための関数が記憶されていてもよい。図９には、変換テーブル５８に記憶された分散比から閾値への変換用の関数の一例を示している。このような関数を記憶しておくことで、変換テーブル５８によって、分散比が大きくなるほど閾値ｒ１、ｒ２、ｒ３を小さく設定させることができる。
【００２９】
以上説明したデジタルコヒーレント受信器１、及びそれを用いたシンボル判定方法によれば、入力信号ｘｎの等化値ｚｎをＩＱ平面上の複数の矩形領域Ｒのうちのどの領域に属するか否かでシンボル判定が実行された後、その入力信号が最遠シンボルＳ４を除く外周シンボルＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７に判定された際には、当該等化値ｚｎの複素振幅が閾値ｒ１，ｒ２，ｒ３より大きい場合に外周シンボルＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７の外側のシンボルＳ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６としてそれぞれ再判定される。これにより、入力信号の位相雑音と振幅雑音とのいずれが支配的な場合であっても最適なシンボル判定を実現できる。つまり、光源の線幅が大きいなど位相ノイズが大きな状況下では、ＩＱ平面の外側に位置するシンボルほどエラーベクトルが大きいため、外側のシンボルの判定領域を拡大させることでビット誤り率を改善することができる。その一方で、光源が狭帯域な場合など相対的に位相ノイズが小さい状況下では、二次判定を行っても一次判定が修正される確率は低い。そのような場合に一次判定の結果が修正されないように動作することで無用な再判定を防止できる。さらに、簡易な機能構成で多値度の高いＱＡＭ変調を採用してもシンボル判定エラーが低減できる。
【００３０】
上述したシンボル判定方法においては、二次判定に参照される閾値ｒ１，ｒ２，ｒ３は、入力信号のＩ座標の分散の比ａ／ｂを基に可変に設定されるので、入力信号の位相雑音と振幅雑音とのいずれが支配的であるかの判定結果を基に、二次判定ステップを最適に実行させることができる。すなわち、入力信号の位相ノイズが振幅ノイズに対して支配的であるか否かによって、二次判定による再判定が起きる確率を上下させることができる。
【００３１】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、二次判定部５３による二次判定は、デジタルコヒーレント受信器１の動作開示時においてエラー算出部５５ａ，５５ｂ及び分散算出部５６ａ，５６ｂによって算出される統計値が安定するまでの間、及び分散比ａ／ｂが小さい（例えば、１に近い）と判定されたときには、処理をスキップするように動作してもよい。
【００３２】
また、二次判定部５３によるシンボルの再判定は次のように動作してもよい。具体的には、一次判定部５２による判定結果に関わらず、複素振幅ｒが閾値ｒ１よりも大きい場合には、入力信号のシンボルを最遠シンボルＳ４（図４）に再判定する。また、複素振幅ｒが閾値ｒ２よりも大きく閾値ｒ１よりも小さい場合（ｒ２＜ｒ＜ｒ１）であって、かつ、等化値ｚｎの実数部ｚｎ，Ｒが虚数部ｚｎ，Ｉより小さい場合（ｚｎ，Ｒ＜ｚｎ，Ｉ）には、入力信号のシンボルを外周シンボルＳ３に再判定する。また、複素振幅ｒが閾値ｒ２よりも大きく閾値ｒ１よりも小さい場合（ｒ２＜ｒ＜ｒ１）であって、かつ、等化値ｚｎの実数部ｚｎ，Ｒが虚数部ｚｎ，Ｉより大きい場合（ｚｎ，Ｒ＞ｚｎ，Ｉ）には、入力信号のシンボルを外周シンボルＳ５に再判定する。さらに、複素振幅ｒが閾値ｒ３よりも大きく閾値ｒ２よりも小さい場合（ｒ３＜ｒ＜ｒ２）であって、かつ、等化値ｚｎの虚数部ｚｎ，Ｉが所定値より大きい場合（例えば、シンボル間距離＝１の場合、ｚｎ，Ｉ＞３）には、入力信号のシンボルを外周シンボルＳ２に再判定する。また、複素振幅ｒが閾値ｒ３よりも大きく閾値ｒ２よりも小さい場合（ｒ３＜ｒ＜ｒ２）であって、かつ、等化値ｚｎの実数部ｚｎ，Ｒが所定値より大きい場合（例えば、シンボル間距離＝１の場合、ｚｎ，Ｒ＞３）には、入力信号のシンボルを外周シンボルＳ６に再判定する。
【符号の説明】
【００３３】
１…デジタルコヒーレント受信器、２…ローカル光源、３…コヒーレント受信器、４…Ａ／Ｄ変換部、５…デジタル信号処理部、５２…一次判定部、５３…二次判定部、５４…振幅算出部、５５ａ，５５ｂ…エラー算出部、５６ａ，５６ｂ…分散算出部、５７…除算部、５８…変換テーブル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図９】
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【図７】
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【図８】
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