(57)【要約】  ＯＬＴ１と、ＯＮＵ２（２−１〜２−ｍ）と、で構成される光アクセスシステムであって、ＯＬＴ１は、下り信号にＣＰを挿入するＣＰ挿入部１０と、ＯＮＵ２から受信した上り信号からＣＰを除去するＣＰ除去部１１と、上りＣＰ除去信号に対してＯＮＵ２までの伝送路特性の逆特性に基づいて周波数領域等化方式による等化処理を行うＦＦＴ部１３、ＥＱ部１４および逆ＦＦＴ部１５と、を備え、ＯＮＵ２は、上り信号に対してＣＰを挿入するＣＰ挿入部１０と、受信した下り信号からＣＰを除去するＣＰ除去部１１と、下りＣＰ除去信号に対して保持しているＯＬＴ１までの伝送路特性の逆特性に基づいて周波数領域等化方式による等化処理を行うＦＦＴ部１３、ＥＱ部１４および逆ＦＦＴ部１５と、を備える。
2010150356.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
局側終端装置と、加入者側終端装置と、で構成される光アクセスシステムであって、
前記局側終端装置は、
前記加入者側終端装置へ送信する下り信号に対してCyclic  Prefixを挿入し、Cyclic  Prefix挿入後の信号を加入者側終端装置へ送信する局側ＣＰ挿入手段と、
前記加入者側終端装置から受信した上り信号からCyclic  Prefixを除去した上りＣＰ除去信号を生成する局側ＣＰ除去手段と、
前記上りＣＰ除去信号に対して、あらかじめ保持している加入者側終端装置までの伝送路特性の逆特性に基づいて周波数領域等化方式による等化処理を行う局側等化処理手段と、
を備え、
前記加入者側終端装置は、
前記局側終端装置へ送信する上り信号に対してCyclic  Prefixを挿入し、Cyclic  Prefix挿入後の信号を局側終端装置へ送信する加入者側ＣＰ挿入手段と、
前記局側終端装置から受信した下り信号からCyclic  Prefixを除去した下りＣＰ除去信号を生成する加入者側ＣＰ除去手段と、
前記下りＣＰ除去信号に対して、あらかじめ保持している局側終端装置までの伝送路特性の逆特性に基づいて周波数領域等化方式による等化処理を行う加入者側等化処理手段と、
を備える、
ことを特徴とする光アクセスシステム。
【請求項２】
局側終端装置と、加入者側終端装置と、で構成される光アクセスシステムであって、
前記局側終端装置は、
前記加入者側終端装置へ送信する下り信号に対して、あらかじめ保持している加入者側終端装置までの伝送路特性の逆特性に基づいて周波数領域等化方式による予等化処理を行う局側予等化処理手段と、
予等化処理後の信号に対してCyclic  Prefixを挿入した下りＣＰ挿入信号を生成し、前記下りＣＰ挿入信号を前記加入者側終端装置へ送信する局側ＣＰ挿入手段と、
前記加入者側終端装置から受信した上り信号からCyclic  Prefixを除去した上りＣＰ除去信号を生成する局側ＣＰ除去手段と、
前記上りＣＰ除去信号に対して、あらかじめ保持している加入者側終端装置までの伝送路特性の逆特性に基づいて周波数領域等化方式による等化処理を行う局側等化処理手段と、
を備え、
前記加入者側終端装置は、
前記局側終端装置へ送信する上り信号に対してCyclic  Prefixを挿入し、Cyclic  Prefix挿入後の信号を局側終端装置へ送信する加入者側ＣＰ挿入手段と、
前記局側終端装置から受信した下り信号からCyclic  Prefixを除去した下りＣＰ除去信号を生成する加入者側ＣＰ除去手段と、
を備える、
ことを特徴とする光アクセスシステム。
【請求項３】
前記局側等化処理手段は、
前記上りＣＰ除去信号を周波数領域の信号に変換するＦＦＴ手段と、
周波数領域に変換後の受信信号に対して、前記あらかじめ保持している加入者側終端装置までの伝送路特性の逆特性に基づいて等化処理を行う等化手段と、
前記等化処理後の受信信号を時間領域の信号に変換する逆ＦＦＴ手段と、
を備え、
前記加入者側等化処理手段は、
前記下りＣＰ除去信号を周波数領域の信号に変換する加入者側ＦＦＴ手段と、
周波数領域に変換後の受信信号に対して、前記あらかじめ保持している局側終端装置までの伝送路特性の逆特性に基づいて等化処理を行う加入者側等化手段と、
前記等化処理後の受信信号を時間領域の信号に変換する加入者側逆ＦＦＴ手段と、
を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の光アクセスシステム。
【請求項４】
前記局側等化処理手段は、
前記上りＣＰ除去信号を周波数領域の信号に変換するＦＦＴ手段と、
周波数領域に変換後の受信信号に対して、前記あらかじめ保持している加入者側終端装置までの伝送路特性の逆特性に基づいて等化処理を行う等化手段と、
前記等化処理後の受信信号を時間領域の信号に変換する逆ＦＦＴ手段と、
を備え、
前記局側予等化処理手段は、
前記加入者側終端装置へ送信する下り信号を周波数領域の信号に変換する予等化ＦＦＴ手段と、
周波数領域に変換後の下り信号に対して、前記あらかじめ保持している加入者終端装置までの伝送路特性の逆特性に基づいて等化処理を行う予等化手段と、
前記等化処理後の下り信号を時間領域の信号に変換し、変換後の信号を前記予等化処理後の信号とする予等化逆ＦＦＴ手段と、
を備える、
ことを特徴とする請求項２に記載の光アクセスシステム。
【請求項５】
局側終端装置と、加入者側終端装置と、で構成される光アクセスシステムにおける前記局側終端装置であって、
前記加入者側終端装置へ送信する下り信号に対してCyclic  Prefixを挿入し、Cyclic  Prefix挿入後の信号を加入者側終端装置へ送信するＣＰ挿入手段と、
前記加入者側終端装置から受信した上り信号からCyclic  Prefixを除去した上りＣＰ除去信号を生成するＣＰ除去手段と、
前記上りＣＰ除去信号に対して、あらかじめ保持している加入者側終端装置までの伝送路特性の逆特性に基づいて周波数領域等化方式による等化処理を行う等化処理手段と、
を備える、
ことを特徴とする局側終端装置。
【請求項６】
局側終端装置と、加入者側終端装置と、で構成される光アクセスシステムにおける前記局側終端装置であって、
前記加入者側終端装置へ送信する下り信号に対して、あらかじめ保持している加入者側終端装置までの伝送路特性の逆特性に基づいて周波数領域等化方式による予等化処理を行う予等化処理手段と、
予等化処理後の信号に対してCyclic  Prefixを挿入した下りＣＰ挿入信号を生成し、前記ＣＰ挿入信号を前記加入者側終端装置へ送信するＣＰ挿入手段と、
前記加入者側終端装置から受信した上り信号からCyclic  Prefixを除去した上りＣＰ除去信号を生成するＣＰ除去手段と、
前記上りＣＰ除去信号に対して、あらかじめ保持している加入者側終端装置までの伝送路特性の逆特性に基づいて周波数領域等化方式による等化処理を行う等化処理手段と、
を備える、
ことを特徴とする局側終端装置。
【請求項７】
局側終端装置と、加入者側終端装置と、で構成される光アクセスシステムにおける前記加入者側終端装置であって、
前記局側終端装置へ送信する上り信号に対してCyclic  Prefixを挿入し、Cyclic  Prefix挿入後の信号を局側終端装置へ送信するＣＰ挿入手段と、
前記局側終端装置から受信した下り信号からCyclic  Prefixを除去した下りＣＰ除去信号を生成するＣＰ除去手段と、
前記下りＣＰ除去信号に対して、あらかじめ保持している局側終端装置までの伝送路特性の逆特性に基づいて周波数領域等化方式による等化処理を行う等化処理手段と、
を備える、
ことを特徴とする加入者側終端装置。
【請求項８】
局側終端装置と、加入者側終端装置と、で構成される光アクセスシステムにおける前記加入者側終端装置であって、
前記局側終端装置へ送信する上り信号に対してCyclic  Prefixを挿入し、Cyclic  Prefix挿入後の信号を局側終端装置へ送信するＣＰ挿入手段と、
前記局側終端装置から受信した下り信号からCyclic  Prefixを除去した下りＣＰ除去信号を生成するＣＰ除去手段と、
を備える、
ことを特徴とする加入者側終端装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバを用いて通信を行う光アクセスシステム、局側終端装置および加入者側終端装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のインターネット普及に伴い、アクセスネットワークには高速化が求められるが、光信号の伝送速度の上昇により、伝達後の信号が光ファイバの分散（波長分散など）により劣化するという課題が生じている。その課題を解決する手法として、分散補償ファイバや分散シフトファイバの使用や、たとえば、下記特許文献１に記載されているように、終端装置に時間領域での電気分散補償回路を適用する技術が研究されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３１２０７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の分散補償ファイバや分散シフトファイバを使用する技術では、光ファイバ自体のコストや設置コストが増加する、という問題がある。さらに、全ての加入者側終端装置に対して分散が０になるようにファイバを配しなければならず、ネットワークの設計が煩雑になる、という問題がある。【０００５】
また、上記従来の終端装置に電気分散補償回路を適用する技術では、時間領域での電気分散補償としては、たとえば、ＦＦＥ（Feed  Forward  Equalization）やＤＦＥ（Decision  Feedback  Equalization）が良く知られており、それらはタップ係数を変化させることで補償する分散量を変化させることができる。そのため、経路の違いによるタップ数の変化やタップ数の増加に対応する処理能力が必要となり、回路規模が増大、メモリの増加が生じ、コストが増加する、という問題がある。【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、光ファイバの分散を補償し、かつ、コストを抑えることができる光アクセスシステム、局側終端装置および加入者側終端装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、局側終端装置と、加入者側終端装置と、で構成される光アクセスシステムであって、前記局側終端装置は、前記加入者側終端装置へ送信する下り信号に対してCyclic  Prefixを挿入し、Cyclic  Prefix挿入後の信号を加入者側終端装置へ送信する局側ＣＰ挿入手段と、前記加入者側終端装置から受信した上り信号からCyclic  Prefixを除去した上りＣＰ除去信号を生成する局側ＣＰ除去手段と、前記上りＣＰ除去信号に対して、あらかじめ保持している加入者側終端装置までの伝送路特性の逆特性に基づいて周波数領域等化方式による等化処理を行う局側等化処理手段と、を備え、前記加入者側終端装置は、前記局側終端装置へ送信する上り信号に対してCyclic  Prefixを挿入し、Cyclic  Prefix挿入後の信号を局側終端装置へ送信する加入者側ＣＰ挿入手段と、前記局側終端装置から受信した下り信号からCyclic  Prefixを除去した下りＣＰ除去信号を生成する加入者側ＣＰ除去手段と、前記下りＣＰ除去信号に対して、あらかじめ保持している局側終端装置までの伝送路特性の逆特性に基づいて周波数領域等化方式による等化処理を行う加入者側等化処理手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明にかかる等化回路は、ＯＬＴとＯＮＵの通信で、送信側がＣＰ挿入処理を行い、受信側がＳＣ−ＦＤＥ方式による等化処理を実施するようにしたので、光ファイバの分散を補償し、かつ、コストを抑えることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態１の光アクセスシステムの構成例を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１のＳＣ−ＦＤＥ方式による等化処理の流れの一例を示す図である。
【図３】図３は、Ｅｒ（ｎ）を示す図である。
【図４】図４は、実施の形態２の光アクセスシステムの構成例を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態２のＳＣ−ＦＤＥ方式による等化処理の流れの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明にかかる光アクセスシステム、局側終端装置および加入者側終端装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかる光アクセスシステムの実施の形態１の構成例を示す図である。図１に示すように、本実施の形態の光アクセスシステムは、局側終端装置（ＯＬＴ：Optical  Line  Terminal）１と、加入者宅終端装置（ＯＮＵ：Optical  Network  Unit）２−１，２−２と、光合分波器４と、で構成されるＰＯＮ（Passive  Optical  Network）システムである。ＯＬＴ１は、ＯＮＵ２−１〜２−ｍ（ｍは２以上の整数）と光ファイバ３と光合分波器４を介して接続されている。本実施の形態の光アクセスシステムは、たとえば、高分散耐力化、大容量化および長距離化した、伝送速度１００Ｇｂｐｓ、伝送距離〜２０ｋｍ等の超高速通信や長距離通信への適用が考えられる。
【００１２】
ＯＬＴ１は、送受信される光信号を合分波するＷＤＭ（Wavelength  Division  Multiplexing）フィルタ５と、光送信器（Ｔｘ（Transmitter））６と、バースト光受信器（バーストＲｘ（Receiver））７と、ＯＬＴ送信側ＳＣ−ＦＤＥ（Single−Carrier  modulation  with  Frequency  Domain  Equalization）デジタル処理部８と、ＯＬＴ受信側ＳＣ−ＦＤＥデジタル処理部９と、で構成される。
【００１３】
また、ＯＮＵ２−１は、ＷＤＭフィルタ５と、バースト光送信器（バーストＴｘ）２１と、光受信器（Ｒｘ）２２と、ＯＮＵ送信側ＳＣ−ＦＤＥデジタル処理部２３と、ＯＮＵ受信側ＳＣ−ＦＤＥデジタル処理部２４と、で構成される。ＯＮＵ２−２〜２−ｍもＯＮＵ２−１と同様の構成とする。
【００１４】
本実施の形態では、ＳＣ−ＦＤＥ方式による等化処理を実施する。ＳＣ−ＦＤＥ方式とは、単一搬送波を利用しながら、これまで一般的だった時間領域ではなく、周波数領域での等化を行うことを特徴とする方式である。同じく周波数領域等化を用いるＯＦＤＭ（Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）方式では多数の搬送波を用いることで、ピーク電力と平均電力の比（ＰＡＰＲ（Peak  to  Average  Power  Ratio））が大きくなり増幅器の消費電力が大きくなるのに対し、ＳＣ−ＦＤＥ方式では、単一周波数を用いることで消費電力の増加を押さえつつ帯域幅を拡大することができる。
【００１５】
具体的には、ＳＣ−ＦＤＥ方式では、送信部が、Cyclic  Prefixというフレーム終端部にある複数のデータ・シンボルをブロックの先端部にコピーして加えるデジタル処理を行う。そして、受信部が、Cyclic  Prefixを除去した受信信号ブロックに対して離散フーリエ変換を行い直交周波数に分解し、分解後の各周波数成分の信号に対して、チャネルの逆特性を乗算して等化、離散フーリエ逆変換のデジタル処理を行うことで、時間領域の元の信号を得ることができる。
【００１６】
つぎに、本実施の形態のデジタル処理部の構成を説明する。ＯＬＴ１のＯＬＴ送信側ＳＣ−ＦＤＥデジタル処理部８とＯＮＵ２−１のＯＮＵ送信側ＳＣ−ＦＤＥデジタル処理部２３と、は、送信側のＳＣ−ＦＤＥの処理を実施するため、同様の構成である。また、ＯＬＴ受信側ＳＣ−ＦＤＥデジタル処理部９と、ＯＮＵ受信側ＳＣ−ＦＤＥデジタル処理部２４と、は、受信側のＳＣ−ＦＤＥの処理を実施するため、同様の構成である。
【００１７】
ＯＬＴ１のＯＬＴ送信側ＳＣ−ＦＤＥデジタル処理部８およびＯＮＵ２−１のＯＮＵ送信側ＳＣ−ＦＤＥデジタル処理部２３は、信号にCyclic  Prefix（ＣＰ）を付加（ＣＰ挿入)する回路であるＣＰ挿入部１０を備える。
【００１８】
ＯＬＴ受信側ＳＣ−ＦＤＥデジタル処理部９およびＯＮＵ２−ｉ（ｉ＝１，２，…，ｍ）のＯＮＵ受信側ＳＣ−ＦＤＥデジタル処理部２４は、受信した信号に付加されているCyclic  Prefixを除去（ＣＰ除去)する回路であるＣＰ除去部１１と、ＣＰ除去後の信号をシリアルからパラレルに変換する回路であるＳ／Ｐ（Serial／Parallel）部１２と、パラレル信号を離散フーリエ変換により直交周波数分解する回路であるＦＦＴ（Fast  Fourier  Transform）部１３と、を備える。さらに、ＯＬＴ受信側ＳＣ−ＦＤＥデジタル処理部９およびＯＮＵ２−ｉのＯＮＵ受信側ＳＣ−ＦＤＥデジタル処理部２４は、分解された周波数成分を受信した信号の伝送路（ＯＮＵ２−ｉからＯＬＴ１までの伝送路、または、ＯＬＴ１からＯＮＵ２−ｉまでの伝送路）の逆特性を用いて等化する等化器であるＥＱ部１４と、離散フーリエ逆変換により等化後の信号を時間領域の信号へと変換する回路である逆ＦＦＴ部１５と、パラレルな信号をシリアルへと変換する回路であるＰ／Ｓ（Parallel／Serial）部１６と、を備える。
【００１９】
つぎに、本実施の形態の動作について説明する。まず、ＯＬＴ１からＯＮＵ２−ｉへの通信について説明する。ＯＬＴ１では、まず、送信信号が、ＯＬＴ送信側ＳＣ−ＦＤＥデジタル処理部８に入力される。ＯＬＴ送信側ＳＣ−ＦＤＥデジタル処理部８のＣＰ挿入部１０は、送信信号にＣＰを挿入する。なお、ＣＰの挿入とは、信号ブロックの終りの部分をコピーし、信号の始めに挿入することを示す。このＣＰ挿入により、受信時に遅延波が存在する場合でも、その遅延が最大でＣＰの長さまで、受信される信号は周期性が確保されると同時に、符号間干渉（ＩＳＩ（Inter−Symbol  Interference）を防ぐことができる。
【００２０】
ＯＬＴ送信側ＳＣ−ＦＤＥデジタル処理部８は、ＣＰ挿入後の送信信号を光送信器６へ出力する。光送信器６は、入力された送信信号を電気信号から光信号へ変換して、ＷＤＭフィルタ５へ出力し、ＷＤＭフィルタ５経由でＯＮＵ２−１〜ｎへ向けて送信する。そして、カプラ４が、ＷＤＭフィルタ５から出力された光信号を分岐し、分岐した信号が各ＯＮＵ２−１〜２−ｍに光ファイバ３を経由して入力される。
【００２１】
ＯＮＵ−ｉでは、光受信器２２が、光ファイバ３およびＷＤＭフィルタ５を経由してＯＬＴ１から受信した光信号を電気信号へ変換する。ＯＮＵ受信側ＳＣ−ＦＤＥデジタル処理部２４は、変換された電気信号に対して、まず、ＣＰ除去部１１が、送信側で挿入されたＣＰを除去し、Ｓ／Ｐ部１２が、ＣＰ除去後のシリアル信号をパラレル信号に変換する。ＦＦＴ部３は、パラレル信号を直交周波数成分へ分解し、ＥＱ部１４が、分解された信号の各周波数成分に対してＯＬＴ１からＯＮＵ２−ｉの間の伝送路の逆特性を用いて等化処理を行う。
【００２２】
なお、ＰＯＮシステムの固定網では、システムが一度敷設されると、ＯＬＴ１から各ＯＮＵ２−１〜２−ｍまでの伝送路はそれぞれ一意に決定され、伝送路特性が変化することは無い。したがって、ＯＮＵ２−１〜２−ｍは、自身を収容するＯＬＴ１から自身までの受信波長の経路情報をあらかじめ保持しておくことで、ＯＬＴ１からの受信信号に対して常に同じ等化処理を行うことができる。
【００２３】
そして、逆ＦＦＴ部１５が、等化処理後の信号を時間領域の信号へ変換し、Ｐ／Ｓ部１６が、時間領域に変換されたパラレル信号をシリアル信号へ変換し、ＯＬＴ１から送信された元の信号を取り出すことができる。
【００２４】
つぎに、ＯＮＵ２−ｉからＯＬＴ１への通信について説明する。まず、送信信号が、ＯＮＵ送信側ＳＣ−ＦＤＥデジタル処理部２３に入力される。ＯＮＵ送信側ＳＣ−ＦＤＥデジタル処理部２３のＣＰ挿入部１０は、送信信号にＣＰを挿入し、ＣＰ挿入後の送信信号を光送信器６へ出力する。バースト光送信器６は、入力された送信信号を電気信号からバースト光信号へ変換して、ＷＤＭフィルタ５へ出力し、ＷＤＭフィルタ５経由でＯＬＴ１へ向けて送信する。そして、ＯＬＴ１は、ＷＤＭフィルタ５から出力されたバースト光信号を、光ファイバ３およびカプラ４を経由して受信する。
【００２５】
ＯＬＴ１のバースト光受信器７は、ＷＤＭフィルタ５経由でＯＮＵ２−ｉから受信した信号を光信号から電気信号へ変換する。ＯＬＴ１のＯＬＴ受信側ＳＣ−ＦＤＥデジタル処理部９は、ＯＮＵ２−ｉのＯＮＵ受信側ＳＣ−ＦＤＥデジタル処理部２４と同様の処理を行うが、この際、ＥＱ部１４は、ＯＮＵ２−ｉからＯＬＴ１の間の伝送路逆特性を用いて等化処理を行う。前述のように、ＰＯＮシステムでは、システムが一度敷設されると、伝送路が一意に決定する固定網であるため、ＯＬＴ１は、自身が収容する全てのＯＮＵ２−１〜２−ｍまでのそれぞれの伝送路特性をあらかじめ保持し、受信した信号の送信元のＯＮＵに対応する伝送路特性に基づいて適切な伝送路逆特性を乗算して等化することができる。
【００２６】
つぎに、本実施の形態の等化処理の実現方法の一例を述べる。図２は、本実施の形態のＳＣ−ＦＤＥ方式による等化処理の流れの一例を示す図である。ブロック伝送方式のｎ番目のブロック信号を送信信号ｓ（ｎ）とすると、送信信号ｓ（ｎ）は、下記式（１）で示すように、Ｍ個の要素を持つ行列で表すことができる。
【００２７】
【数１】
2010150356.tif 000003
【００２８】
この信号にＫ個のCyclic  Prefixを付加する処理Ｔcpを施す（行列Ｔcpを乗算する）ことで、下記式（２）で示すように、ｓ（ｎ）の要素のうち［ｓM-K（ｎ）〜ｓM-1（ｎ）］を信号の先頭に付加し、Ｑ（＝Ｍ＋Ｋ）個の要素を持つ送信ブロックｓ（上付きバー）（ｎ）を生成することができる。
【００２９】
【数２】
2010150356.tif 000004
【００３０】
伝送路通過後の受信ブロックをｒ（上付きバー）（ｎ）と表す（要素は[ｒ（上付きバー）0〜ｒ（上付きバー）Q])とする。ここで、伝送路の特性として、任意の受信シンボルｒxはＬ（≦Ｋ）個前までの送信シンボルｓxからの影響を受けるとすると、受信シンボルｒ（上付きバー）xは、以下の式（３）で表すことができる。
【００３１】
【数３】
2010150356.tif 000005
【００３２】
したがって、受信ブロックｒ（上付きバー）（ｎ）は、（ｎ−１）番目のブロック信号から与えられるブロック間干渉、および同じブロック内の信号からの影響を用いて、以下の式（４）で表すことができる。
【００３３】
【数４】
2010150356.tif 000006
【００３４】
そして、以下の式（５）に示すように、ｒ（上付きバー）（ｎ）にＣＰ除去を行うための処理Ｒcpを施す（行列Ｒcpを乗算する）ことにより、Ｍ個の要素を持つ受信信号ｒ（ｎ）を求めることができる。
【００３５】
【数５】
2010150356.tif 000007
【００３６】
このように、Ｒcpの処理により、ｎ−１番目以前からのブロック信号の影響を取り除くことができる。このように、Ｒcpの処理を経て、以下の式（６）に示すように、ｒ（ｎ）に対してＦＤＥ等化処理Ｅ（行列Ｅの乗算）が行われ、ＦＤＥ等化処理結果Ｅｒ（ｎ）を得る。
【００３７】
Ｅｒ（ｎ）＝Ｅ  Ｒcp  Ｈ0  Ｔcp  ｓ（ｎ）＝ｓ（ｎ）        …（６）
【００３８】
なお、図２に示すように、ＣＰ挿入からＣＰ除去までの行列表現は、巡回行列で表すことができる。巡回行列にはいくつかの特徴があるが、ここでは、巡回行列が離散フーリエ変換によって対角化される特徴を用いる。この特徴を用いると、ＣＰ挿入からＣＰ除去までの処理は、図２の（２）の左側に示したように、ＦＦＴ演算を表す行列ＦＦＴと、対角行列Ａと、行列ＦＦＴのユニタリ行列ＦＦＴH（＝ＦＦＴ-1）行列と、の積で表すことができる。
【００３９】
さらに、逆行列の巡回行列の逆行列が巡回行列であることを利用し、本実施の形態のＦＤＥ処理（等化処理Ｅ）を、ＣＰ挿入からＣＰ除去までの逆行列処理とすると、ＦＤＥ処理は、行列ＦＦＴと、対角行列Ａの逆行列Ａ-1と、ＦＦＴの逆行列ＦＦＴ-1と、の積で表すことができる。
【００４０】
図３は、Ｅｒ（ｎ）を示す図である。図３は、上記式（６）の変形過程を、上記の巡回行列を用いて図示している。したがって、送信信号ｓ（ｎ）に対して施された、ＣＰ挿入から等化処理までの全ての処理が打ち消しあい、元の信号ｓ（ｎ）を得ることができる。なお、等化処理を行うＥＱ部１４は、伝送経路の情報として、図２の（２）に示す行列Ａ-1が既知であれば、送られた信号の再現が可能となる。
【００４１】
なお、本実施の形態では、上記のように、ＳＣ−ＦＤＥ方式による等化処理（ＦＤＥ処理）を、ＦＦＴ部１３、ＥＱ部１４および逆ＦＦＴ部１５で実施しており、ＦＦＴ部１３、ＥＱ部１４および逆ＦＦＴ部１５をＳＣ−ＦＤＥ等化処理手段と考えることができる。
【００４２】
ＰＯＮシステムでは、通信路が一意に決まっているため、ＳＣ−ＦＤＥ方式を適用する場合、一度等化処理を行うと、後は同一の処理を繰り返せばよいという利点がある。さらに、時間領域での等化処理を行う場合に比べて必要なメモリ数を抑えることができる。
【００４３】
このように、本実施の形態では、ＯＬＴ１とＯＮＵ２−１〜２−ｍの通信で、送信側がＣＰ挿入処理を行い、受信側がＳＣ−ＦＤＥ方式による等化処理を実施するようにした。そのため、光ファイバの分散を補償し、かつ、時間領域での等化処理を行う場合に比べて、処理を簡素化し、必要なメモリ数を抑えることができ、コストを抑えることができる。
【００４４】
実施の形態２．
図４は、本発明にかかる光アクセスシステムの実施の形態２の構成例を示す図である。図４に示すように、本実施の形態の光アクセスシステムは、実施の形態１の光アクセスシステムのＯＬＴ１をＯＬＴ１ａに替え、ＯＮＵ２−１〜２−ｍをＯＮＵ２ａ−１〜２ａ−ｍに替える以外は、実施の形態１の光アクセスシステムと同様である。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態１と同一の符号を付して説明を省略する。
【００４５】
ＯＬＴ１ａは、実施の形態１のＯＬＴ１のＯＬＴ送信側ＳＣ−ＦＤＥデジタル処理部８をそれぞれＯＬＴ送信側ＳＣ−ＦＤＥデジタル処理部８ａに替える以外は、実施の形態１のＯＬＴ１と同様である。また、ＯＮＵ２−ｉ（ｉ＝１，２，…，ｍ）は、実施の形態１のＯＮＵ２−ｉのＯＮＵ受信側ＳＣ−ＦＤＥデジタル処理部２４をＯＮＵ受信側ＳＣ−ＦＤＥデジタル処理部２４ａに替える以外は、実施の形態１のＯＮＵ２−ｉと同様である。
【００４６】
ＯＬＴ送信側ＳＣ−ＦＤＥデジタル処理部８ａは、実施の形態１のＯＬＴ受信側ＳＣ−ＦＤＥデジタル処理部９およびＯＮＵ受信側ＳＣ−ＦＤＥデジタル処理部２４と同様のＳ／Ｐ部１２，ＦＦＴ部１３，ＥＱ部１４，逆ＦＦＴ部１５，Ｐ／Ｓ部１６を備え、さらに、実施の形態１のＯＬＴ送信側ＳＣ−ＦＤＥデジタル処理部８およびＯＮＵ送信側ＳＣ−ＦＤＥデジタル処理部２３と同様のＣＰ挿入部１０を備える。また、ＯＮＵ受信側ＳＣ−ＦＤＥデジタル処理部２４ａは、実施の形態１のＯＮＵ受信側ＳＣ−ＦＤＥデジタル処理部２４と同様のＣＰ除去部１１を備える。
【００４７】
本実施の形態では、ＯＬＴ受信側ＳＣ−ＦＤＥデジタル処理部９およびＯＮＵ送信側ＳＣ−ＦＤＥデジタル処理部２３は、実施の形態１と同様である。すなわち、ＯＮＵ２ａ−ｉからＯＬＴ１ａへ送信する方向の通信の動作は実施の形態１のＯＮＵ２−ｉからＯＬＴ１への送信の動作と同様である。一方、ＯＬＴ１ａからＯＮＵ２ａ−１〜２ａ−ｍの方向の通信では、実施の形態１とは異なり、実施の形態１では受信側の行っていたＳ／Ｐ部１２〜Ｐ／Ｓ部１６までの処理を送信側で実施し、受信側では、ＣＰ除去の処理のみを行う。
【００４８】
ＯＮＵ２ａ−ｉからＯＬＴ１ａへ送信する方向の通信の動作は実施の形態１と同様であるため説明を省略する。ＯＬＴ１ａからＯＮＵ２ａ−ｉの通信では、まず、送信信号が、ＯＬＴ送信側ＳＣ−ＦＤＥデジタル処理部８ａに入力される。ＯＬＴ送信側ＳＣ−ＦＤＥデジタル処理部８ａでは、Ｓ／Ｐ部１２が、入力された送信信号をパラレル信号に変換し、ＦＦＴ部１３がパラレル信号を直交周波数成分へと分解する。そして、ＥＱ部１４は、分解された送信信号の各周波数成分に対して、ＯＬＴ１からＯＮＵ２−ｉまでの間の伝送路逆特性を用いて予等化処理を実施する。
【００４９】
そして、逆ＦＦＴ部１５が、ＥＱ部１４によって予等化処理された信号を時間領域の信号へと変換し、Ｐ／Ｓ部１６が、パラレルなその信号をシリアル信号へ変換する。ＣＰ挿入部１１は、そのシリアル信号にＣＰを挿入し、光送信器６に出力する。光送信器６の処理からＯＮＵ２ａ−ｉが、ＯＬＴ１ａが送信した信号を受信するまでの処理は、実施の形態１と同様である。ＯＮＵ２ａ−ｉは、ＯＮＵ受信側ＳＣ−ＦＤＥデジタル処理部２４ａが、受信した信号からＣＰを除去する。
【００５０】
つぎに、本実施の形態の等化処理の実現方法の一例を述べる。図５は、本実施の形態のＳＣ−ＦＤＥ方式による等化処理の流れの一例を示す図である。図５の（１）に示したように、本実施の形態では、ＣＰ追加の前に等化処理Ｅを実施する。そして、ＣＰ追加後に、伝送経路の通過およびＲcpによるＣＰの除去が実施される。ＣＰ追加からＣＰ除去までは、実施の形態１と同様の巡回行列となる。したがって、巡回行列の離散フーリエ変換行列による対角化という特徴を用いると、ＣＰの追加からＣＰの除去の処理は実施の形態１と同様に、ＦＦＴ行列と対角行列ＡとＦＦＴ行列のユニタリ行列ＦＦＴHとの積で表すことができる。
【００５１】
また、巡回行列の逆関数が巡回行列であることを利用して、ＦＤＥ等化処理（等化処理Ｅ）をＣＰの追加からＣＰの除去までの処理の逆行列処理とすることができる。したがって、この逆行列処理を、送信信号に予め適用しておくことで、図５の（３）に示すように、受信信号から元の信号を取り出すことができる。
【００５２】
このように、本実施の形態では、ＯＬＴ１とＯＮＵ２ａ−１〜２ａ−ｍの通信で、ＯＬＴ１からＯＮＵ２ａ−１〜２ａ−ｍへの通信では、ＯＬＴ１がＳＣ−ＦＤＥ方式による予等化処理を行った後に、ＣＰ挿入処理を行い、受信側がＣＰ除去処理を実施するようにした。そのため、実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、ＯＮＵ２ａ−１〜２ａ−ｍ側にＳＣ−ＦＤＥ方式による等化処理のための回路を搭載する必要がなく、ＯＮＵ２ａ−１〜２ａ−ｍについて、部品点数を削減し、また、消費電力を低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
以上のように、本発明にかかる光アクセスシステム、局側終端装置および加入者側終端装置は、ＰＯＮシステムに有用であり、特に、光ファイバによる分散を補償するＰＯＮシステムに適している。
【符号の説明】
【００５４】
１  ＯＬＴ
２−１〜２−ｍ，２ａ−１〜２ａ−ｍ  ＯＮＵ
３  光ファイバ
４  光合分波器
５  ＷＤＭフィルタ
６  Ｔｘ
７  バーストＲｘ
８，８ａ  ＯＬＴ送信側ＳＣ−ＦＤＥデジタル処理部
９  ＯＬＴ受信側ＳＣ−ＦＤＥデジタル処理部
１０  ＣＰ挿入部
１１  ＣＰ除去部
１２  Ｓ／Ｐ部
１３  ＦＦＴ部
１４  ＥＱ部
１５  逆ＦＦＴ部
１６  Ｐ／Ｓ部
２１  バーストＴｘ
２２  Ｒｘ
２３  ＯＮＵ送信側ＳＣ−ＦＤＥデジタル処理部
２４，２４ａ  ＯＮＵ受信側ＳＣ−ＦＤＥデジタル処理部
【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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【国際調査報告】
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