(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信端及び受信端を備える直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムの中心周波数調整方法であって、当該方法が、
前記受信端により、前記送信端により送信されるＯＦＤＭ信号のサブキャリアの現在の信号対雑音比値を取得するステップと、
前記受信端により、前記現在の信号対雑音比値に従って現在の信号対雑音比関連値を計算するステップであって、前記現在の信号対雑音比関連値が前記現在の信号対雑音比値に対して数値演算を実行することにより獲得される演算結果であり、異なる現在の信号対雑音比値が異なる現在の信号対雑音比関連値に対応する、ステップと、
前記受信端により、前記現在の信号対雑音比関連値に従って、前記ＯＦＤＭ信号の中心周波数の周波数シフト値と信号対雑音比関連値との間の直線関係から、前記現在の信号対雑音比関連値に対応する現在の周波数シフト値を取得するステップと、
前記受信端により、前記現在の周波数シフト値に従って周波数調整値を判定するとともに、前記周波数調整値を前記送信端に送信するステップと、
前記送信端により、前記送信端により送信される前記ＯＦＤＭ信号の前記中心周波数を前記周波数調整値に従って調整するステップとを含む、方法。
【請求項２】
前記受信端により、前記送信端により送信される前記ＯＦＤＭ信号のサブキャリアの現在の信号対雑音比値を取得する前記ステップが、
前記受信端により、前記送信端から、前記ＯＦＤＭ信号の前記サブキャリアにおける低周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比値、及び前記ＯＦＤＭ信号の前記サブキャリアにおける高周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比値を取得するステップを含み、
前記受信端により、前記現在の信号対雑音比値に従って現在の信号対雑音比関連値を計算する前記ステップが、
前記受信端により、前記低周波数サブキャリアの前記信号対雑音比値に従って前記低周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比平均値を計算し、前記高周波数サブキャリアの前記信号対雑音比値に従って前記高周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比平均値を計算し、そして前記低周波数サブキャリアの前記現在の信号対雑音比平均値を前記高周波数サブキャリアの前記現在の信号対雑音比平均値により除算することにより獲得される結果を、前記現在の信号対雑音比関連値として使用するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記受信端により、前記送信端により送信される前記ＯＦＤＭ信号のサブキャリアの現在の信号対雑音比値を取得する前記ステップが、
前記受信端により、前記送信端から、前記ＯＦＤＭ信号の前記サブキャリアにおける低周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比値を取得するステップを含み、
前記受信端により、前記現在の信号対雑音比値に従って現在の信号対雑音比関連値を計算する前記ステップが、
前記受信端により、下記式に従って前記現在の信号対雑音比関連値を取得するステップであって、
【数１】
0006006849.tif 000014
ここで、SNR'mean_wは前記現在の信号対雑音比関連値であり、N'は前記低周波数サブキャリアの総数であり、Lstart'は前記低周波数サブキャリアの開始位置であり、Lend'は前記低周波数サブキャリアの終了位置であり、k'は正の整数であり、SNR'k'は各低周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比値である、ステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記受信端により、前記送信端により送信される前記ＯＦＤＭ信号のサブキャリアの現在の信号対雑音比値を取得する前記ステップが、
前記受信端により、前記送信端から、前記ＯＦＤＭ信号の前記サブキャリアにおける低周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比値を取得するステップを含み、
前記受信端により、前記現在の信号対雑音比値に従って現在の信号対雑音比関連値を計算する前記ステップが、
前記受信端により、前記低周波数サブキャリアの前記現在の信号対雑音比値に従って前記低周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比平均値を計算し、そして前記低周波数サブキャリアの前記現在の信号対雑音比平均値を前記現在の信号対雑音比関連値として使用するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記受信端により、前記現在の周波数シフト値に従って周波数調整値を判定するとともに、前記周波数調整値を前記送信端に送信する前記ステップが、
前記現在の周波数シフト値の絶対値が第１の設定しきい値より小さくかつ第２の設定しきい値より大きいと前記受信端が判定する場合に、前記受信端により、前記現在の周波数シフト値の反数を前記周波数調整値として使用するとともに、前記周波数調整値を前記送信端に送信するステップであって、前記第１の設定しきい値が前記第２の設定しきい値より大きい、ステップを含み、
前記送信端により、前記送信端により送信される前記ＯＦＤＭ信号の前記中心周波数を前記周波数調整値に従って調整する前記ステップが、
前記送信端により、固定値を獲得するために前記ＯＦＤＭ信号の現在の中心周波数値を前記周波数調整値に加算するとともに、前記ＯＦＤＭ信号の前記現在の中心周波数値を前記固定値に調整するステップを含む、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記受信端により、前記現在の周波数シフト値に従って周波数調整値を判定するとともに、前記周波数調整値を前記送信端に送信する前記ステップが、
前記現在の周波数シフト値の絶対値が第１の設定しきい値より大きいか又は第１の設定しきい値に等しいと前記受信端が判定するとともに、前記現在の周波数シフト値が正である場合に、前記受信端により、前記第１の設定しきい値の反数を前記周波数調整値として使用し、前記現在の周波数シフト値が負である場合に、前記第１の設定しきい値を前記周波数調整値として使用するとともに、前記周波数調整値を前記送信端に送信するステップを含み、
前記送信端により、前記送信端により送信される前記ＯＦＤＭ信号の前記中心周波数を前記周波数調整値に従って調整する前記ステップが、
前記送信端により、固定値を獲得するために前記ＯＦＤＭ信号の現在の中心周波数値を前記周波数調整値に加算するとともに、前記ＯＦＤＭ信号の前記現在の中心周波数値を前記固定値に調整するステップを含む、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記受信端により、前記現在の周波数シフト値に従って周波数調整値を判定するとともに、前記周波数調整値を前記送信端に送信する前記ステップが、
前記現在の周波数シフト値の絶対値が第２の設定しきい値より小さいか又は第２の設定しきい値に等しいと前記受信端が判定する場合に、異なる周波数調整値を前記送信端に継続的に送信するステップであって、前記周波数調整値が前記第２の設定しきい値と前記第２の設定しきい値の反数との間の値に設定される、ステップを含み、
前記送信端により、前記送信端により送信される前記ＯＦＤＭ信号の前記中心周波数を前記周波数調整値に従って調整する前記ステップが、
前記受信端により前記送信端から取得される前記ＯＦＤＭ信号のビット誤り率が最小になるまで、前記ＯＦＤＭ信号の前記中心周波数を前記周波数調整値に従って上方又は下方へ調整するステップを含む、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記受信端が、下記の、
前記送信端により、前記ＯＦＤＭ信号の前記中心周波数を異なる周波数シフト値を使用することにより上方又は下方へ調整する手法であって、前記周波数シフト値が第１の設定しきい値と前記第１の設定しきい値の反数との間の値に設定されるとともに、前記周波数シフト値の絶対値が第２の設定ステップ長に従って連続的に増加する、手法と、
前記受信端により、前記送信端から、前記異なる周波数シフト値が設定される場合の前記ＯＦＤＭ信号に対応する複数のサブキャリアグループの信号対雑音比値を別々に取得する手法と、
前記受信端により、前記異なる周波数シフト値に対応する複数の信号対雑音比関連値を獲得するために、各サブキャリアグループの信号対雑音比値に従って対応する信号対雑音比関連値を計算する手法であって、前記信号対雑音比関連値が前記信号対雑音比値に対して数値演算を実行することにより獲得される演算結果であり、異なる信号対雑音比値が異なる信号対雑音比関連値に対応する、手法と、
前記受信端により、前記ＯＦＤＭシステムにおける周波数シフト値と信号対雑音比関連値との間の前記直線関係を、周波数シフト値と信号対雑音比関連値との間の対応関係に従って取得する手法とにおいて前記直線関係を取得する、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
送信端及び受信端を備えるとともに、前記送信端がレーザを備え、前記受信端が受信機及びデータ処理ユニットを備える、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムであって、
前記受信端の前記受信機が、前記送信端の前記レーザにより送信されるＯＦＤＭ信号のサブキャリアの現在の信号対雑音比値を取得し、
前記受信端の前記データ処理ユニットが、前記現在の信号対雑音比値に従って現在の信号対雑音比関連値を計算し、前記現在の信号対雑音比関連値が前記現在の信号対雑音比値に対して数値演算を実行することにより獲得される演算結果であり、異なる現在の信号対雑音比値が異なる現在の信号対雑音比関連値に対応し、
前記受信端の前記データ処理ユニットが、前記現在の信号対雑音比関連値に従って、前記ＯＦＤＭ信号の中心周波数の周波数シフト値と信号対雑音比関連値との間の直線関係から、前記現在の信号対雑音比関連値に対応する現在の周波数シフト値を取得し、
前記受信端の前記データ処理ユニットが、前記現在の周波数シフト値に従って周波数調整値を判定するとともに、前記周波数調整値を前記送信端のデータ処理ユニットに送信し、
前記送信端の前記データ処理ユニットが、前記レーザにより送信される前記ＯＦＤＭ信号の前記中心周波数を調整するように、前記周波数調整値に従って制御ユニットを制御する、システム。
【請求項１０】
前記受信端の前記受信機が、前記送信端の前記レーザにより送信される前記ＯＦＤＭ信号の前記サブキャリアにおける低周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比値、及び前記送信端の前記レーザにより送信される前記ＯＦＤＭ信号の前記サブキャリアにおける高周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比値を取得し、
前記受信端の前記データ処理ユニットが、前記低周波数サブキャリアの前記信号対雑音比値に従って前記低周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比平均値を計算し、前記高周波数サブキャリアの前記信号対雑音比値に従って前記高周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比平均値を計算し、そして前記低周波数サブキャリアの前記現在の信号対雑音比平均値を前記高周波数サブキャリアの前記現在の信号対雑音比平均値により除算することにより獲得される結果を、前記現在の信号対雑音比関連値として使用する、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記受信端の前記受信機が、前記送信端の前記レーザにより送信される前記ＯＦＤＭ信号の前記サブキャリアにおける低周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比値を取得し、
前記受信端の前記データ処理ユニットが、下記式に従って前記現在の信号対雑音比関連値を取得し、
【数２】
0006006849.tif 000015
ここで、SNR'mean_wは前記現在の信号対雑音比関連値であり、N'は前記低周波数サブキャリアの総数であり、Lstart'は前記低周波数サブキャリアの開始位置であり、Lend'は前記低周波数サブキャリアの終了位置であり、k'は正の整数であり、SNR'k'は各低周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比値である、請求項９に記載のシステム。
【請求項１２】
前記受信端の前記受信機が、前記送信端の前記レーザにより送信される前記ＯＦＤＭ信号の前記サブキャリアにおける低周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比値を取得し、
前記受信端の前記データ処理ユニットが、前記低周波数サブキャリアの前記現在の信号対雑音比値に従って前記低周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比平均値を計算し、そして前記低周波数サブキャリアの前記現在の信号対雑音比平均値を前記現在の信号対雑音比関連値として使用する、請求項９に記載のシステム。
【請求項１３】
前記送信端が、前記データ処理ユニット及び前記制御ユニットを更に備え、前記送信端の前記データ処理ユニットと前記制御ユニットと前記レーザとがひと続きに接続され、
前記現在の周波数シフト値の絶対値が第１の設定しきい値より小さくかつ第２の設定しきい値より大きいと前記受信端の前記データ処理ユニットが判定する場合に、前記受信端の前記データ処理ユニットが、前記現在の周波数シフト値の反数を前記周波数調整値として使用するとともに、前記周波数調整値を前記送信端の前記データ処理ユニットに送信し、前記第１の設定しきい値が前記第２の設定しきい値より大きく、
前記送信端の前記データ処理ユニットが、固定値を獲得するために前記ＯＦＤＭ信号の現在の中心周波数値を前記周波数調整値に加算し、
前記送信端の前記制御ユニットが、前記ＯＦＤＭ信号の前記現在の中心周波数値を前記固定値に調整するように前記レーザを制御する、請求項１０から請求項１２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１４】
前記送信端が、前記データ処理ユニット及び前記制御ユニットを更に備え、前記送信端の前記データ処理ユニットと前記制御ユニットと前記レーザとがひと続きに接続され、
前記現在の周波数シフト値の絶対値が第１の設定しきい値より大きいか又は第１の設定しきい値に等しいと判定するとともに、前記現在の周波数シフト値が正である場合に、前記受信端の前記データ処理ユニットが、前記第１の設定しきい値の反数を前記周波数調整値として使用し、前記現在の周波数シフト値が負である場合に、前記第１の設定しきい値を前記周波数調整値として使用するとともに、前記周波数調整値を前記送信端の前記データ処理ユニットに送信し、
前記送信端の前記データ処理ユニットが、固定値を獲得するために前記ＯＦＤＭ信号の現在の中心周波数値を前記周波数調整値に加算し、
前記送信端の前記制御ユニットが、前記ＯＦＤＭ信号の前記現在の中心周波数値を前記固定値に調整するように前記レーザを制御する、請求項１０から請求項１２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１５】
前記送信端が、前記データ処理ユニット及び前記制御ユニットを更に備え、前記送信端の前記データ処理ユニットと前記制御ユニットと前記レーザとがひと続きに接続され、
前記現在の周波数シフト値の絶対値が第２の設定しきい値より小さいか又は第２の設定しきい値に等しいと判定する場合に、前記受信端の前記データ処理ユニットが、異なる周波数調整値を前記送信端の前記データ処理ユニットに継続的に送信し、前記周波数調整値が前記第２の設定しきい値と前記第２の設定しきい値の反数との間の値に設定され、前記周波数調整値の絶対値が第１の設定ステップ長に従って連続的に増加し、
前記送信端の前記制御ユニットが、前記受信端の前記受信機により前記送信端から受信される前記ＯＦＤＭ信号のビット誤り率が最小になるまで、前記レーザにより送信される前記ＯＦＤＭ信号の前記中心周波数を前記周波数調整値に従って上方又は下方へ調整する、請求項１０から請求項１２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１６】
前記送信端の前記制御ユニットが、前記レーザにより送信される前記ＯＦＤＭ信号の前記中心周波数を異なる周波数シフト値を使用することにより上方又は下方へ調整し、前記周波数シフト値が第１の設定しきい値と前記第１の設定しきい値の反数との間の値に設定され、
前記受信端の前記受信機が、前記異なる周波数シフト値が設定される場合の前記ＯＦＤＭ信号に対応する複数のサブキャリアグループの信号対雑音比値を別々に取得し、前記ＯＦＤＭ信号が前記送信端の前記レーザにより送信され、
前記受信端の前記データ処理ユニットが、前記異なる周波数シフト値に対応する複数の信号対雑音比関連値を獲得するために、各サブキャリアグループの信号対雑音比値に従って対応する信号対雑音比関連値を計算し、前記信号対雑音比関連値が前記信号対雑音比値に対して数値演算を実行することにより獲得される演算結果であり、異なる信号対雑音比値が異なる信号対雑音比関連値に対応し、
前記受信端の前記データ処理ユニットが、前記ＯＦＤＭシステムにおける周波数シフト値と信号対雑音比関連値との間の前記直線関係を、周波数シフト値と信号対雑音比関連値との間の対応関係に従って取得するとともに、前記直線関係を保存する、請求項１３から請求項１５のいずれか一項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信技術の分野に関し、特に、ＯＦＤＭシステム及びその中心周波数調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＯＦＤＭ（Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）技術は、マルチキャリア変調技術であり、それは、無線通信におけるＩＥＥＥ８０２．１ｌＧのような通信標準において広く適用される高速伝送技術であるとともに、現在知られている、最も高いスペクトル利用による変調技術である。ＯＦＤＭ技術の基本原理は、高速のシリアルデータストリームが同時通信のためにいくつかのパラレル低速サブデータストリームに分割される、ということである。周波数領域において、基本原理は、下記のように説明され得る。周波数領域において、任意のチャネルは相互にオーバーラップする多数の直交サブチャネルに分割され、変調のための各サブチャンネルに対して１つのサブキャリアが使用され、それらのサブキャリアはパラレル伝送を実行するために相互に直交している。
【０００３】
現在、ＯＦＤＭに基づく高速光通信システムは、主として２つの実施方式、コヒーレント光ＯＦＤＭ技術（ＣＯ−ＯＦＤＭ）及び非コヒーレント光ＯＦＤＭ技術（ＩＯ−ＯＦＤＭ）を含む。ＣＯ−ＯＦＤＭは、高速光通信システムの受信端においてコヒーレント復調が使用されることを指し、ＩＯ−ＯＦＤＭは、高速光通信システムの受信端において従来の直接検波が使用されることを指している。ＣＯ−ＯＦＤＭの使用及びＩＯ−ＯＦＤＭの使用は、分散抑制効果の観点では同様である。しかしながら、もしＩＯ−ＯＦＤＭが使用されるならば、分散及び偏波モード分散が効果的に抑制される一方、高速光通信システムは比較的高いコスト対性能比を有している。したがって、ＩＯ−ＯＦＤＭは、現在、主な研究のホットスポットになっている。
【０００４】
ＯＦＤＭの高いスペクトル効率及び低コストの特徴に起因して、ＯＦＤＭは、短距離の大都市光伝送の解決策のうちの１つとして考えられている。低コストのＯＦＤＭの解決策において、送信端で生成される信号は両側波帯信号であるとともに、信号がリンクを通して送信されたあとで、分散の影響が原因で、帯域幅の浪費を引き起こし、システム性能を悪化させるフェージングポイントが発生する。図１において示されるように、水平座標はＯＦＤＭシステムの動作周波数を表し、垂直座標はシステムのＳＮＲ（signal-to-noise  ratio）を示す。他の要因が不変である場合において、より大きなＳＮＲは、より良いシステム性能をもたらす。曲線ｔ２は、両側波帯信号が光ファイバを通過したあとのＳＮＲ曲線を示す。曲線ｔ２から分かるように、両側波帯信号が光ファイバを通過したあとで、フェージングポイントが発生するとともに、各フェージングポイントの近くのＳＮＲは急激に減少し、それはシステムの全体の性能に影響を与える。
【０００５】
単側波帯フィルタリングがフィルタにより実施される場合に、ＯＦＤＭ信号が光ファイバを通過したあとで発生するフェージングポイントは削減されることができる。曲線ｔ１は、単側波帯信号が光ファイバを通過したあとのＳＮＲ曲線を示す。曲線ｔ１から分かるように、単側波帯信号が光ファイバを通過したあとのＳＮＲ性能は両側波帯信号が光ファイバを通過したあとのＳＮＲ性能より良く、それにより、帯域幅をより有効に利用し、システム性能を向上させる。
【０００６】
単側波帯フィルタリングを実施する方法は、図２において示される。水平軸は周波数ｆを表し、四角はビームスプリッタ又はビームコンバイナのフィルタリング窓を示し、そして曲線はレーザにより送信されるＯＦＤＭ信号の周波数スペクトルを示す。図２において点線により示されるように、フィルタリング窓の外側のＯＦＤＭ信号の周波数は除去されるとともに、フィルタはＯＦＤＭ信号の部分的な下側波帯周波数成分を除去する。
【０００７】
単側波帯フィルタリングを使用するＯＦＤＭシステムは、略してＯＦＤＭ単側波帯システムと呼ばれる。ＯＦＤＭ単側波帯システムにおいて、データは、ＯＦＤＭ送信端において生成されるとともに、レーザにより送信され、フィルタを通過したあと、データは、ＯＦＤＭ受信端における受信機に入り、最終的に、受信端におけるデータ処理ユニットがデータを処理する。
【０００８】
理論的な分析とテストによって、ＯＦＤＭ単側波帯システムが、ＯＦＤＭ信号における側波帯の部分的な周波数成分を除去するためにフィルタを使用する場合に、システム性能は著しく改善されることができ、ここではシステムにおけるビームコンバイナ及びビームスプリッタがフィルタとして使用され得る、ということが分かる。図３において示されるように、水平座標はレーザの周波数とフィルタの中心周波数との間の間隔を表し、垂直座標はシステムのビット誤り率を表す。図３における曲線はシステムのビット誤り率を示し、より低いビット誤り率は、より良いシステム性能をもたらす。ＯＦＤＭ単側波帯システムでは、レーザの周波数とフィルタの中心周波数との間で間隔が維持される場合にシステム性能は最適になる。レーザ又はフィルタにおいて周波数シフトが発生する場合に、レーザの周波数とフィルタの周波数との間の間隔が変化するとともに、除去される、ＯＦＤＭ信号のフィルタ処理された周波数成分が同様に変化し、それは、単側波帯効果に影響を与え、システム性能の低下を更にもたらす。
【０００９】
図４において示されるように、水平軸は周波数ｆを表し、実線の四角はビームスプリッタ又はビームコンバイナのフィルタリング窓を示し、実線の曲線は、レーザにより送信されるＯＦＤＭ信号の周波数スペクトルを示す。フィルタリング窓の外側のＯＦＤＭ信号の周波数は除去される。フィルタの中心周波数とレーザの中心周波数との間で図４において示される間隔が維持される場合にＯＦＤＭ単側波帯システムの性能が最適になる、と仮定されている。図４において点線により示されるように、レーザの周波数が右にシフトするならば、除去される周波数成分が変化し、システム性能は悪化する。図５において示されるように、フィルタリング窓が左にシフトする場合、除去される周波数成分が同様に変化し、それは性能劣化をもたらす。
【００１０】
ＯＦＤＭ単側波帯システムにおけるレーザの中心周波数はランダムにドリフトするので、性能は激しく影響を受けるとともに、ＯＦＤＭ単側波帯システムの安定性は減少する。
【発明の概要】
【００１１】
本発明は、ＯＦＤＭシステム、そのデータ処理法及び中心周波数調整方法、並びに関連の装置を提供する。本発明により解決されるべき技術的課題は、中心周波数を固定して、それによりシステム性能の安定性を保証するために、ＯＦＤＭ信号の中心周波数のシフトが識別されるとともにＯＦＤＭ信号の中心周波数が調整される、ということである。
【００１２】
第１の態様は、送信端及び受信端を含む直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムの中心周波数調整方法であって、当該方法が、前記受信端により、前記送信端により送信されるＯＦＤＭ信号のサブキャリアの現在の信号対雑音比値を取得するステップと、前記受信端により、前記現在の信号対雑音比値に従って現在の信号対雑音比関連値を計算するステップであって、前記現在の信号対雑音比関連値が前記現在の信号対雑音比値に対して数値演算を実行することにより獲得される演算結果であり、異なる現在の信号対雑音比値が異なる現在の信号対雑音比関連値に対応する、ステップと、前記受信端により、前記現在の信号対雑音比関連値に従って、前記ＯＦＤＭ信号の中心周波数の周波数シフト値と信号対雑音比関連値との間の直線関係から、前記現在の信号対雑音比関連値に対応する現在の周波数シフト値を取得するステップと、前記受信端により、前記現在の周波数シフト値に従って周波数調整値を判定するとともに、前記周波数調整値を前記送信端に送信するステップと、前記送信端により、前記送信端により送信される前記ＯＦＤＭ信号の前記中心周波数を前記周波数調整値に従って調整するステップとを含む、方法を提供する。
【００１３】
第１の態様の第１の可能な実施方法において、前記受信端により、前記送信端から、ＯＦＤＭ信号のサブキャリアの現在の信号対雑音比値を取得する前記ステップは、前記受信端により、前記送信端から、前記ＯＦＤＭ信号の前記サブキャリアにおける低周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比値、及び前記ＯＦＤＭ信号の前記サブキャリアにおける高周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比値を取得するステップを含み、前記受信端により、前記現在の信号対雑音比値に従って現在の信号対雑音比関連値を計算する前記ステップは、前記受信端により、前記低周波数サブキャリアの前記信号対雑音比値に従って前記低周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比平均値を計算し、前記高周波数サブキャリアの前記信号対雑音比値に従って前記高周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比平均値を計算し、そして前記低周波数サブキャリアの前記現在の信号対雑音比平均値を前記高周波数サブキャリアの前記現在の信号対雑音比平均値により除算することにより獲得される結果を、前記現在の信号対雑音比関連値として使用するステップを含む。
【００１４】
第１の態様の第２の可能な実施方法において、前記受信端により、前記送信端から、ＯＦＤＭ信号のサブキャリアの現在の信号対雑音比値を取得する前記ステップは、前記受信端により、前記送信端から、前記ＯＦＤＭ信号の前記サブキャリアにおける低周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比値を取得するステップを含み、前記受信端により、前記現在の信号対雑音比値に従って現在の信号対雑音比関連値を計算する前記ステップは、前記受信端により、下記式に従って前記現在の信号対雑音比関連値を取得するステップであって、
【数１】
0006006849.tif 000002
ここで、SNR'mean_wは前記現在の信号対雑音比関連値であり、N'は前記低周波数サブキャリアの総数であり、Lstart'は前記低周波数サブキャリアの開始位置であり、Lend'は前記低周波数サブキャリアの終了位置であり、k'は正の整数であり、SNR'k'は各低周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比値である、ステップを含む。
【００１５】
第１の態様の第３の可能な実施方法において、前記受信端により、前記送信端から、ＯＦＤＭ信号のサブキャリアの現在の信号対雑音比値を取得する前記ステップは、前記受信端により、前記送信端から、前記ＯＦＤＭ信号の前記サブキャリアにおける低周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比値を取得するステップを含み、前記受信端により、前記現在の信号対雑音比値に従って現在の信号対雑音比関連値を計算する前記ステップは、前記受信端により、前記低周波数サブキャリアの前記現在の信号対雑音比値に従って前記低周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比平均値を計算し、そして前記低周波数サブキャリアの前記現在の信号対雑音比平均値を前記現在の信号対雑音比関連値として使用するステップを含む。
【００１６】
第１の態様、又は第１の態様の第１から第３の可能な実施方法のうちのいずれか１つに関連して、第４の可能な実施方法において、前記受信端により、前記現在の周波数シフト値に従って周波数調整値を判定するとともに、前記周波数調整値を前記送信端に送信する前記ステップは、前記現在の周波数シフト値の絶対値が第１の設定しきい値より小さくかつ第２の設定しきい値より大きいと前記受信端が判定する場合に、前記受信端により、前記現在の周波数シフト値の反数を前記周波数調整値として使用するとともに、前記周波数調整値を前記送信端に送信するステップであって、前記第１の設定しきい値が前記第２の設定しきい値より大きい、ステップを含み、前記送信端により、前記送信端により送信される前記ＯＦＤＭ信号の前記中心周波数を前記周波数調整値に従って調整する前記ステップは、前記送信端により、固定値を獲得するために前記ＯＦＤＭ信号の現在の中心周波数値を前記周波数調整値に加算するとともに、前記ＯＦＤＭ信号の前記現在の中心周波数値を前記固定値に調整するステップを含む。
【００１７】
第１の態様、又は第１の態様の第１から第３の可能な実施方法のうちのいずれか１つに関連して、第５の可能な実施方法において、前記受信端により、前記現在の周波数シフト値に従って周波数調整値を判定するとともに、前記周波数調整値を前記送信端に送信する前記ステップは、前記現在の周波数シフト値の絶対値が第１の設定しきい値より大きいか又は第１の設定しきい値に等しいと前記受信端が判定するとともに、前記現在の周波数シフト値が正である場合に、前記受信端により、前記第１の設定しきい値の反数を前記周波数調整値として使用し、前記現在の周波数シフト値が負である場合に、前記第１の設定しきい値を前記周波数調整値として使用するとともに、前記周波数調整値を前記送信端に送信するステップを含み、前記送信端により、前記送信端により送信される前記ＯＦＤＭ信号の前記中心周波数を前記周波数調整値に従って調整する前記ステップは、前記送信端により、固定値を獲得するために前記ＯＦＤＭ信号の現在の中心周波数値を前記周波数調整値に加算するとともに、前記ＯＦＤＭ信号の前記現在の中心周波数値を前記固定値に調整するステップを含む。
【００１８】
第１の態様、又は第１の態様の第１から第３の可能な実施方法のうちのいずれか１つに関連して、第６の可能な実施方法において、前記受信端により、前記現在の周波数シフト値に従って周波数調整値を判定するとともに、前記周波数調整値を前記送信端に送信する前記ステップは、前記現在の周波数シフト値の絶対値が第２の設定しきい値より小さいか又は第２の設定しきい値に等しいと前記受信端が判定する場合に、異なる周波数調整値を前記送信端に継続的に送信するステップであって、前記周波数調整値が前記第２の設定しきい値と前記第２の設定しきい値の反数との間の値に設定される、ステップを含み、前記送信端により、前記送信端により送信される前記ＯＦＤＭ信号の前記中心周波数を前記周波数調整値に従って調整する前記ステップは、前記受信端により前記送信端から取得される前記ＯＦＤＭ信号のビット誤り率が最小になるまで、前記ＯＦＤＭ信号の前記中心周波数を前記周波数調整値に従って上方又は下方へ調整するステップを含む。
【００１９】
第１の態様、又は第１の態様の第１から第６の可能な実施方法のうちのいずれか１つに関連して、第７の可能な実施方法において、前記受信端は、下記の、前記送信端により、前記ＯＦＤＭ信号の前記中心周波数を異なる周波数シフト値を使用することにより上方又は下方へ調整する手法であって、前記周波数シフト値が第１の設定しきい値と前記第１の設定しきい値の反数との間の値に設定されるとともに、前記周波数シフト値の絶対値が第２の設定ステップ長に従って連続的に増加する、手法と、前記受信端により、前記送信端から、前記異なる周波数シフト値が設定される場合の前記ＯＦＤＭ信号に対応する複数のサブキャリアグループの信号対雑音比値を別々に取得する手法と、前記受信端により、前記異なる周波数シフト値に対応する複数の信号対雑音比関連値を獲得するために、各サブキャリアグループの信号対雑音比値に従って対応する信号対雑音比関連値を計算する手法であって、前記信号対雑音比関連値が前記信号対雑音比値に対して数値演算を実行することにより獲得される演算結果であり、異なる信号対雑音比値が異なる信号対雑音比関連値に対応する、手法と、前記受信端により、前記ＯＦＤＭシステムにおける周波数シフト値と信号対雑音比関連値との間の前記直線関係を、周波数シフト値と信号対雑音比関連値との間の対応関係に従って取得する手法とにおいて前記直線関係を取得する。
【００２０】
第２の態様は、送信端及び受信端を含むとともに、前記送信端がレーザを含み、前記受信端が受信機及びデータ処理ユニットを含む、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムであって、前記受信端の前記受信機が、前記送信端の前記レーザにより送信されるＯＦＤＭ信号のサブキャリアの現在の信号対雑音比値を取得し、前記受信端の前記データ処理ユニットが、前記現在の信号対雑音比値に従って現在の信号対雑音比関連値を計算し、前記現在の信号対雑音比関連値が前記現在の信号対雑音比値に対して数値演算を実行することにより獲得される演算結果であり、異なる現在の信号対雑音比値が異なる現在の信号対雑音比関連値に対応し、前記受信端の前記データ処理ユニットが、前記現在の信号対雑音比関連値に従って、前記ＯＦＤＭ信号の中心周波数の周波数シフト値と信号対雑音比関連値との間の直線関係から、前記現在の信号対雑音比関連値に対応する現在の周波数シフト値を取得し、前記受信端の前記データ処理ユニットが、前記現在の周波数シフト値に従って周波数調整値を判定するとともに、前記周波数調整値を前記送信端のデータ処理ユニットに送信し、前記送信端の前記データ処理ユニットが、前記レーザにより送信される前記ＯＦＤＭ信号の前記中心周波数を調整するように、前記周波数調整値に従って制御ユニットを制御する、システムを提供する。
【００２１】
第２の態様の第１の可能な実施方法において、前記受信端の前記受信機は、前記送信端の前記レーザにより送信される前記ＯＦＤＭ信号の前記サブキャリアから、低周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比値、及び高周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比値を取得し、前記受信端の前記データ処理ユニットは、前記低周波数サブキャリアの前記信号対雑音比値に従って前記低周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比平均値を計算し、前記高周波数サブキャリアの前記信号対雑音比値に従って前記高周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比平均値を計算し、そして前記低周波数サブキャリアの前記現在の信号対雑音比平均値を前記高周波数サブキャリアの前記現在の信号対雑音比平均値により除算することにより獲得される結果を、前記現在の信号対雑音比関連値として使用する。
【００２２】
第２の態様の第２の可能な実施方法において、前記受信端の前記受信機は、前記送信端の前記レーザにより送信される前記ＯＦＤＭ信号の前記サブキャリアから低周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比値を取得し、前記受信端の前記データ処理ユニットは、下記式に従って前記現在の信号対雑音比関連値を取得し、
【数２】
0006006849.tif 000003
ここで、SNR'mean_wは前記現在の信号対雑音比関連値であり、N'は前記低周波数サブキャリアの総数であり、Lstart'は前記低周波数サブキャリアの開始位置であり、Lend'は前記低周波数サブキャリアの終了位置であり、k'は正の整数であり、SNR'k'は各低周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比値である。
【００２３】
第２の態様の第３の可能な実施方法において、前記受信端の前記受信機は、前記送信端の前記レーザにより送信される前記ＯＦＤＭ信号の前記サブキャリアから低周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比値を取得し、前記受信端の前記データ処理ユニットは、前記低周波数サブキャリアの前記現在の信号対雑音比値に従って前記低周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比平均値を計算し、そして前記低周波数サブキャリアの前記現在の信号対雑音比平均値を前記現在の信号対雑音比関連値として使用する。
【００２４】
第２の態様、又は第２の態様の第１から第３の可能な実施方法のうちのいずれか１つに関連して、第４の可能な実施方法において、前記送信端は、前記データ処理ユニット及び前記制御ユニットを更に含み、前記送信端の前記データ処理ユニットと前記制御ユニットと前記レーザとはひと続きに接続され、前記現在の周波数シフト値の絶対値が第１の設定しきい値より小さくかつ第２の設定しきい値より大きいと前記受信端の前記データ処理ユニットが判定する場合に、前記受信端の前記データ処理ユニットは、前記現在の周波数シフト値の反数を前記周波数調整値として使用するとともに、前記周波数調整値を前記送信端の前記データ処理ユニットに送信し、前記第１の設定しきい値は前記第２の設定しきい値より大きく、前記送信端の前記データ処理ユニットは、固定値を獲得するために前記ＯＦＤＭ信号の現在の中心周波数値を前記周波数調整値に加算し、前記送信端の前記制御ユニットは、前記ＯＦＤＭ信号の前記現在の中心周波数値を前記固定値に調整するように前記レーザを制御する。
【００２５】
第２の態様、又は第２の態様の第１から第３の可能な実施方法のうちのいずれか１つに関連して、第５の可能な実施方法において、前記送信端は、前記データ処理ユニット及び前記制御ユニットを更に含み、前記送信端の前記データ処理ユニットと前記制御ユニットと前記レーザとはひと続きに接続され、前記現在の周波数シフト値の絶対値が第１の設定しきい値より大きいか又は第１の設定しきい値に等しいと判定するとともに、前記現在の周波数シフト値が正である場合に、前記受信端の前記データ処理ユニットは、前記第１の設定しきい値の反数を前記周波数調整値として使用し、前記現在の周波数シフト値が負である場合に、前記第１の設定しきい値を前記周波数調整値として使用するとともに、前記周波数調整値を前記送信端の前記データ処理ユニットに送信し、前記送信端の前記データ処理ユニットは、固定値を獲得するために前記ＯＦＤＭ信号の現在の中心周波数値を前記周波数調整値に加算し、前記送信端の前記制御ユニットは、前記ＯＦＤＭ信号の前記現在の中心周波数値を前記固定値に調整するように前記レーザを制御する。
【００２６】
第２の態様、又は第２の態様の第１から第３の可能な実施方法のうちのいずれか１つに関連して、第６の可能な実施方法において、前記送信端は、前記データ処理ユニット及び前記制御ユニットを更に含み、前記送信端の前記データ処理ユニットと前記制御ユニットと前記レーザとはひと続きに接続され、前記現在の周波数シフト値の絶対値が第２の設定しきい値より小さいか又は第２の設定しきい値に等しいと判定する場合に、前記受信端の前記データ処理ユニットは、異なる周波数調整値を前記送信端の前記データ処理ユニットに継続的に送信し、前記周波数調整値は前記第２の設定しきい値と前記第２の設定しきい値の反数との間の値に設定され、前記周波数調整値の絶対値は第１の設定ステップ長に従って連続的に増加し、前記送信端の前記制御ユニットは、前記受信端の前記受信機により前記送信端から受信される前記ＯＦＤＭ信号のビット誤り率が最小になるまで、前記レーザにより送信される前記ＯＦＤＭ信号の前記中心周波数を前記周波数調整値に従って上方又は下方へ調整する。
【００２７】
第２の態様、又は第２の態様の第１から第６の可能な実施方法のうちのいずれか１つに関連して、第７の可能な実施方法において、前記送信端の前記制御ユニットは、前記レーザにより送信される前記ＯＦＤＭ信号の前記中心周波数を異なる周波数シフト値を使用することにより上方又は下方へ調整し、前記周波数シフト値は第１の設定しきい値と前記第１の設定しきい値の反数との間の値に設定され、前記受信端の前記受信機は、前記異なる周波数シフト値が設定される場合の前記ＯＦＤＭ信号に対応する複数のサブキャリアグループの信号対雑音比値を別々に取得し、前記ＯＦＤＭ信号は前記送信端の前記レーザにより送信され、前記受信端の前記データ処理ユニットは、異なる周波数シフト値に対応する複数の信号対雑音比関連値を獲得するために、各サブキャリアグループの信号対雑音比値に従って対応する信号対雑音比関連値を計算し、前記信号対雑音比関連値は前記信号対雑音比値に対して数値演算を実行することにより獲得される演算結果であり、異なる信号対雑音比値は異なる信号対雑音比関連値に対応し、前記受信端の前記データ処理ユニットは、前記ＯＦＤＭシステムにおける周波数シフト値と信号対雑音比関連値との間の直線関係を、周波数シフト値と信号対雑音比関連値との間の対応関係に従って取得するとともに、前記直線関係を保存する。
【００２８】
前述の開示された内容において、本発明は、ＯＦＤＭシステム及びその中心周波数調整方法を開示する。受信端は、最初に、ＯＦＤＭシステムにおける周波数シフト値と信号対雑音比関連値との間の直線関係を取得し、現在の信号対雑音比関連値を取得し、そして現在の信号対雑音比関連値に従って、対応する現在の周波数シフト値を得るために直線関係を調査する。現在の周波数シフト値は、現在の信号対雑音比関連値及び直線関係に従って取得されることができ、現在の信号対雑音比関連値は、現在の信号対雑音比値に対して計算を実行することにより獲得されることができ、したがって、本発明では、ＯＦＤＭ信号の中心周波数シフト値が取得されることができ、中心周波数を固定して、それによりＯＦＤＭシステムの性能安定性を保証するために、送信端により送信されるＯＦＤＭ信号の中心周波数が中心周波数シフト値に従って調整されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】ＯＦＤＭシステムにおけるＯＦＤＭ信号が光ファイバを通過したあとのＳＮＲ曲線を示す。
【図２】ＯＦＤＭシステムにおけるＯＦＤＭ信号に対して単側波帯フィルタリングを実施する方法の概略図である。
【図３】周波数シフトとビット誤り率との間の関係を示す曲線の概略図である。
【図４】レーザの中心周波数ドリフトのＯＦＤＭ単側波帯システムに対する影響を示す。
【図５】フィルタリング窓の中心周波数ドリフトのＯＦＤＭ単側波帯システムに対する影響を示す。
【図６】本発明の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムの第１の実施例のシステムの概略構造図である。
【図７】ＯＦＤＭシステムにおけるＯＦＤＭ信号の周波数シフト値と信号対雑音比関連値との間の直線関係を取得する代表的な実施例のフローチャートである。
【図８】本発明の実施例による、低周波数サブキャリアの周波数シフト値と信号対雑音比平均値との間の関係を示す曲線の概略図である。
【図９】本発明の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムの中心周波数調整方法の第１の実施例のフローチャートである。
【図１０】本発明の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムの第２の実施例のシステムの概略構造図である。
【図１１】本発明の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムの第３の実施例のシステムの概略構造図である。
【図１２】本発明の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムの中心周波数調整方法の第２の実施例のフローチャートである。
【図１３】本発明の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムの中心周波数調整方法の第２の実施例における微調整のためのステップの特定のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明の実施例の目的、技術的解決法、及び利点をより明確にするために、下記は、本発明の実施例における添付図面を参照して本発明の実施例における技術的解決法を明確かつ十分に説明する。明らかに、説明される実施例は本発明の実施例の全てよりむしろ一部である。創作的な努力なしで本発明の実施例に基づいて当業者により獲得される他の全ての実施例は、本発明の保護範囲に含まれるものとする。
【００３１】
最初に図６を参照すると、図６は、本発明の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムの第１の実施例のシステムの概略構造図である。ＯＦＤＭシステムは、送信端５０及び受信端６０を含み、送信端５０は、受信端６０に結合されており、送信端５０は、ＯＦＤＭ信号を生成するとともに、ＯＦＤＭ信号を受信端６０に送信し、受信端６０は、周波数調整値を生成するとともに、周波数調整値を送信端５０に送信する（それは下記で詳細に説明されることになる）。
【００３２】
前述のシステムに基づいて、本発明の実施例は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムの中心周波数調整方法を提供する。方法が使用される前に、受信端６０は、ＯＦＤＭシステムにおけるＯＦＤＭ信号の周波数シフト値と信号対雑音比関連値との間の直線関係を事前に記憶する。本発明の実施例の明確な説明のために、直線関係を取得する方法が、最初に下記で紹介される。図７を参照すると、図７は、ＯＦＤＭシステムにおけるＯＦＤＭ信号の周波数シフト値と信号対雑音比関連値との間の直線関係を取得する代表的な実施例のフローチャートである。図７において示されるように、直線関係を取得する方法は下記のステップを含む。
【００３３】
ステップ１１０１：送信端５０が、ＯＦＤＭ信号の中心周波数を異なる周波数シフト値を使用することにより上方又は下方へ調整し、ここで、周波数シフト値は第１の設定しきい値と第１の設定しきい値の反数との間の値に設定されるとともに、周波数シフト値の絶対値は第２の設定ステップ長に従って連続的に増加する。
【００３４】
ステップ１１０２：受信端６０が、送信端５０から、異なる周波数シフト値が設定される場合のＯＦＤＭ信号に対応する複数のサブキャリアグループの信号対雑音比値を別々に取得する。
【００３５】
ステップ１１０３：受信端６０が、各サブキャリアグループの信号対雑音比値に従って対応する信号対雑音比関連値を計算し、ここで、信号対雑音比関連値は信号対雑音比値に対して数値演算を実行することにより獲得される演算結果であり、異なる信号対雑音比値は異なる信号対雑音比関連値に対応する。
【００３６】
ステップ１１０４：受信端６０が、ＯＦＤＭシステムにおける周波数シフト値と信号対雑音比関連値との間の直線関係を、周波数シフト値と信号対雑音比関連値との間の対応関係に従って取得する。
【００３７】
送信端５０により生成されるＯＦＤＭ信号のサブキャリアの総数はSCであるとともに、ゼロの周波数成分は含まれず、ここで、SCは、正の整数であり、かつSC≧２であると仮定されている。Hstartは、SC個のサブキャリアにおける高周波数サブキャリアの開始位置として設定され、Hendは、高周波数サブキャリアの終了位置として設定され、したがって、パラメータの範囲及び関係は下記のようになる。
【００３８】
【数３】
0006006849.tif 000004
【００３９】
ここで、Mは高周波数サブキャリアの総数であり、M＝Hend−Hstart＋1である。
【００４０】
Lstartは、低周波数サブキャリアの開始位置として設定され、Lendは、低周波数サブキャリアの終了位置として設定され、したがって、パラメータの範囲及び関係は下記のようになる。
【００４１】
【数４】
0006006849.tif 000005
【００４２】
ここで、Nは低周波数サブキャリアの総数であり、N＝Lend−Lstart＋1である。
【００４３】
本発明の実施例では、ステップ１１０３において開示された信号対雑音比関連値は、具体的には３つのタイプを含むことができ、それは個々に下記のようになる。
【００４４】
１．信号対雑音比関連値は、低周波数サブキャリアの信号対雑音比平均値を高周波数サブキャリアの信号対雑音比平均値により除算することにより獲得される結果である。
【００４５】
具体的には、受信端６０は、各サブキャリアグループ内の低周波数サブキャリアの信号対雑音比値に従って低周波数サブキャリアの対応する信号対雑音比平均値を計算し、各サブキャリアグループ内の高周波数サブキャリアの信号対雑音比値に従って高周波数サブキャリアの対応する信号対雑音比平均値を計算し、異なる周波数シフト値に対応する複数の信号対雑音比関連値を獲得するために、低周波数サブキャリアの信号対雑音比平均値を高周波数サブキャリアの信号対雑音比平均値により除算することにより獲得される結果を、信号対雑音比関連値として使用することができる。
【００４６】
具体的には、そのような場合、信号対雑音比関連値を計算するために使用される式は下記のようになる。
【００４７】
【数５】
0006006849.tif 000006
【００４８】
ここで、RatioH2Lは信号対雑音比関連値である。具体的には、ステップ１１０２において、受信端６０は、送信端５０から、異なる周波数シフト値が設定される場合のＯＦＤＭ信号に対応する複数の低周波数サブキャリアグループの信号対雑音比値を別々に取得するとともに、ステップ１１０３において、受信端６０は、式（１）に従ってRatioH2Lを計算し、RatioH2Lを信号対雑音比関連値として使用する。
【００４９】
２．信号対雑音比関連値は、１０を、１０により除算された各低周波数サブキャリアグループにおける低周波数サブキャリアの信号対雑音比値に等しい数でべき乗したものの平均値であり、信号対雑音比関連値は、下記式を使用することにより定義される。
【００５０】
【数６】
0006006849.tif 000007
【００５１】
ここで、SNRmean_wは信号対雑音比関連値であり、Nは各低周波数サブキャリアグループにおける低周波数サブキャリアの総数であり、Lstartは各低周波数サブキャリアグループにおける低周波数サブキャリアの開始位置であり、Lendは各低周波数サブキャリアグループにおける低周波数サブキャリアの終了位置であり、kは正の整数であり、SNRkは各低周波数サブキャリアグループにおける各低周波数サブキャリアの信号対雑音比値である。
【００５２】
具体的には、ステップ１１０２において、受信端６０は、送信端５０から、異なる周波数シフト値が設定される場合のＯＦＤＭ信号に対応する複数の低周波数サブキャリアグループの信号対雑音比値を別々に取得するとともに、ステップ１１０３において、受信端６０は、式（２）に従ってSNRmean_wを取得し、SNRmean_wを信号対雑音比関連値として使用する。
【００５３】
３．信号対雑音比関連値は、低周波数サブキャリアの信号対雑音比平均値である。
【００５４】
具体的には、ステップ１１０２において、受信端６０は、送信端５０から、異なる周波数シフト値が設定される場合のＯＦＤＭ信号に対応する複数の低周波数サブキャリアグループの信号対雑音比値を別々に取得するとともに、ステップ１１０３において、受信端６０は、各低周波数サブキャリアグループ内の低周波数サブキャリアの信号対雑音比値に従って低周波数サブキャリアの対応する信号対雑音比平均値を計算し、異なる周波数シフト値に対応する複数の信号対雑音比関連値を獲得するために、低周波数サブキャリアの信号対雑音比平均値を信号対雑音比関連値として使用する。式は下記のように表される。
【００５５】
【数７】
0006006849.tif 000008
【００５６】
ここで、SNRmean_dBは信号対雑音比関連値である。
【００５７】
前述の３つのタイプの信号対雑音比関連値の全ては、ＯＦＤＭ信号の周波数シフト値と直線関係を有している。
【００５８】
周波数シフト値と信号対雑音比関連値との間の直線関係は、第３のタイプの信号対雑音比関連値（すなわち信号対雑音比関連値は低周波数サブキャリアの信号対雑音比平均値である）を実例として使用することにより下記で説明される。図８を参照すると、図８は、低周波数サブキャリアの周波数シフト値と信号対雑音比平均値との間の、９個のデータのセットに従って獲得される関係を示す曲線を示す。図８において、水平座標は周波数シフト値を表し、垂直座標は低周波数サブキャリアの信号対雑音比平均値を表し、９個のデータのセットは下記のようになる。：（−４、８）、（−３、９）（−２、１２．８）、（−１、１５．３）、（０、１８．２）、（１、１９．７）、（２、２０．４）、（３、２２．３）、及び（４、２４．５）。
【００５９】
９個のデータのセットから分かるように、低周波数サブキャリアの周波数シフト値と信号対雑音比平均値との間には直線関係がある。直線関係を取得する手法は下記のようになる。前述の９個のデータのセットにおけるいずれか２つのデータのセットを使用することにより傾きKを取得し、直線関係：y=K*x+Yを取得するように、Yの値を獲得するために、K、並びに、２つのデータのセットにおけるいずれかのデータのセットのxの値及びyの値を式：y=K*x+Yに代入し、ここで、xの値及びyの値は変数であり、Kの値及びYの値は定数である。
【００６０】
第１又は第２の場合における信号対雑音比関連値と周波数シフト値との間には同様に直線関係があり、第１又は第２の場合における信号対雑音比関連値と周波数シフト値との間の直線関係は、同様のアルゴリズムに従って同様に取得され得る、という点に注意する必要がある。
【００６１】
前述の方法は、本発明の直線関係を取得する単なる代表的な実施例である、という点に注意する必要がある。前述の実施例の黙示に従って当業者により考えられる、信号対雑音比関連値と周波数シフト値との間の直線関係が取得されることができるあらゆる実施例が、本発明において適用されることができる。
【００６２】
したがって、直線関係が取得されるという前提で、本発明の実施例は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムの中心周波数調整方法を提供する。方法の基本概念は下記のようになる。受信端６０は、サブキャリアの現在の信号対雑音比関連値を計算し、現在の信号対雑音比関連値に従って前述の取得された直線関係から現在の周波数シフト値を取得し、次に、ＯＦＤＭ信号の中心周波数において周波数シフトが発生するかどうかを検出し、もし周波数シフトが発生したことを検知するならば、現在の周波数シフト値に従って周波数調整値を判定するとともに、周波数調整値を送信端５０に送信し、送信端５０は、送信端５０により送信されるＯＦＤＭ信号の中心周波数を周波数調整値に従って調整する。詳細のために、図９に対する参照が行われ得る。図９は、本発明の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムの中心周波数調整方法の第１の実施例のフローチャートであるとともに、図９において示されるように、方法は下記のステップを含む。
【００６３】
ステップ１２０１：受信端６０が、送信端５０により送信されるＯＦＤＭ信号のサブキャリアの現在の信号対雑音比値を取得する。
【００６４】
ステップ１２０２：受信端６０が、現在の信号対雑音比値に従って現在の信号対雑音比関連値を計算し、ここで、現在の信号対雑音比関連値は現在の信号対雑音比値に対して数値演算を実行することにより獲得される演算結果であり、異なる現在の信号対雑音比値は異なる現在の信号対雑音比関連値に対応する。
【００６５】
ステップ１２０３：受信端６０が、現在の信号対雑音比関連値に従って、ＯＦＤＭ信号の中心周波数の周波数シフト値と信号対雑音比関連値との間の直線関係から、現在の信号対雑音比関連値に対応する現在の周波数シフト値を取得する。
【００６６】
ステップ１２０４：受信端６０が、現在の周波数シフト値に従って周波数調整値を判定するとともに、周波数調整値を送信端５０に送信する。
【００６７】
ステップ１２０５：送信端５０が、送信端５０により送信されるＯＦＤＭ信号の中心周波数を周波数調整値に従って調整する。
【００６８】
具体的には、３の異なるタイプの信号対雑音比関連値に対応して、下記の３つの手法が対応する処理を実行するために使用され得る。
【００６９】
第１の手法において、信号対雑音比関連値が低周波数サブキャリアの信号対雑音比平均値を高周波数サブキャリアの信号対雑音比平均値により除算することにより獲得される結果である場合に、ステップ１２０１において、受信端６０は、送信端５０から、ＯＦＤＭ信号のサブキャリアにおける低周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比値、及びＯＦＤＭ信号のサブキャリアにおける高周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比値を取得し、ステップ１２０２において、受信端６０は、低周波数サブキャリアの信号対雑音比値に従って低周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比平均値を計算し、高周波数サブキャリアの信号対雑音比値に従って高周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比平均値を計算し、そして低周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比平均値を高周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比平均値により除算することにより獲得される結果を、現在の信号対雑音比関連値として使用する。ステップ１２０３において、受信端６０は、現在の信号対雑音比関連値に従って、ＯＦＤＭ信号の中心周波数の周波数シフト値と信号対雑音比関連値との間の直線関係から、現在の信号対雑音比関連値に対応する現在の周波数シフト値を取得する。具体的には、現在の周波数シフト値xを獲得するために、現在の信号対雑音比関連値は、yの値として使用され得るとともに、式y=K*x+Yに代入され得る。
【００７０】
第２の手法において、信号対雑音比関連値がSNRmean_wである場合に、ステップ１２０１において、受信端６０は、送信端５０から、ＯＦＤＭ信号のサブキャリアにおける低周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比値を取得し、ステップ１２０２において、受信端６０は、下記式に従って現在の信号対雑音比関連値を取得する。
【００７１】
【数８】
0006006849.tif 000009
【００７２】
ここで、SNR'mean_wは現在の信号対雑音比関連値であり、N'は低周波数サブキャリアの総数であり、Lstart'は低周波数サブキャリアの開始位置であり、Lend'は低周波数サブキャリアの終了位置であり、k'は正の整数であり、SNR'k'は各低周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比値である。ステップ１２０３において、受信端６０は、現在の信号対雑音比関連値SNR'mean_wに従って、現在の信号対雑音比関連値に対応する現在の周波数シフト値を得るためにＯＦＤＭシステムにおける周波数シフト値と信号対雑音比関連値との間の直線関係を調査する。具体的には、現在の周波数シフト値xを獲得するために、現在の信号対雑音比関連値SNR'mean_wは、yの値として使用され得るとともに、式y=K*x+Yに代入され得る。
【００７３】
第３の手法において、信号対雑音比関連値が低周波数サブキャリアの信号対雑音比平均値である場合に、ステップ１２０１において、受信端６０は、送信端５０から、ＯＦＤＭ信号のサブキャリアにおける低周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比値を取得し、ステップ１２０２において、受信端６０は、低周波数サブキャリアの信号対雑音比値に従って低周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比平均値を計算し、そして低周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比平均値を現在の信号対雑音比関連値として使用する。ステップ１２０３において、受信端６０は、低周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比値に従って低周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比平均値を計算し、そして低周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比平均値を現在の信号対雑音比関連値として使用する。具体的には、現在の周波数シフト値xを獲得するために、現在の信号対雑音比関連値は、yの値として使用され得るとともに、式y=K*x+Yに代入され得る。
【００７４】
任意に、本発明の実施例において、第１の設定しきい値及び第２の設定しきい値は現在の周波数シフト値のために設定されるとともに、第１の設定しきい値及び第２の設定しきい値は実際の要件に従って設定され得る。第１の設定しきい値は、直線関係における周波数シフト値範囲を示すために使用され、第２の設定しきい値は、より小さな値になるように定義され、微調整範囲を示すために使用される。例えば、第１の設定しきい値は４ＧＨＺであっても良く、それは直線関係における周波数シフト値範囲が−４ＧＨＺから４ＧＨＺまでであることを示し、第２の設定しきい値は、第１の設定しきい値より小さく、その特定の値は例えば０．５ＧＨＺであっても良い。もし周波数シフト値が−０．５ＧＨＺから０．５ＧＨＺまでの範囲にわたるならば、ＯＦＤＭ信号の中心周波数に対して微調整が実行されることができ、それは下記で詳細に説明される。
【００７５】
ステップ１２０４において、現在の周波数シフト値の絶対値が第１の設定しきい値より大きいか又は第１の設定しきい値に等しいと受信端６０が判定するとともに、現在の周波数シフト値が正である場合に、受信端６０は、第１の設定しきい値の反数を周波数調整値として使用し、現在の周波数シフト値が負である場合に、第１の設定しきい値を周波数調整値として使用するとともに、周波数調整値を送信端５０に送信する。対応して、この場合は、ステップ１２０５において、送信端５０は、固定値を獲得するためにＯＦＤＭ信号の現在の中心周波数値を周波数調整値の反数に加算するとともに、ＯＦＤＭ信号の現在の中心周波数値を固定値に調整する。
【００７６】
例えば、ＯＦＤＭ信号の現在の中心周波数値が２０ＧＨＺであると仮定すると、もし直線関係に従って取得される現在の周波数シフト値が５ＧＨＺであるならば、受信端６０は｜５ＧＨＺ｜＞４ＧＨＺであると判定し、５ＧＨＺは正であるので、この場合、受信端６０は、第１の設定しきい値５ＧＨＺの反数を周波数調整値として使用するとともに、周波数調整値を送信端５０に送信する。送信端５０は、固定値１５ＧＨＺを獲得するために、ＯＦＤＭ信号の現在の中心周波数値２０ＧＨＺを周波数調整値−５ＧＨＺに加算するとともに、ＯＦＤＭ信号の現在の中心周波数２０ＧＨＺを固定値１５ＧＨＺに調整する。
【００７７】
ＯＦＤＭ信号の現在の中心周波数値が１０ＧＨＺであると仮定すると、もし直線関係に従って取得される現在の周波数シフト値が−６ＧＨＺであるならば、受信端６０は｜−６ＧＨＺ｜＞４ＧＨＺであると判定し、−６ＧＨＺは負であるので、この場合、受信端６０は、第１の設定しきい値５ＧＨＺを周波数調整値として使用するとともに、周波数調整値を送信端５０に送信する。送信端５０は、固定値１５ＧＨＺを獲得するために、ＯＦＤＭ信号の現在の中心周波数値１０ＧＨＺを周波数調整値５ＧＨＺに加算するとともに、ＯＦＤＭ信号の現在の中心周波数１０ＧＨＺを固定値１５ＧＨＺに調整する。
【００７８】
したがって、現在の周波数シフト値の絶対値が第１の設定しきい値より大きいか又は第１の設定しきい値に等しい場合に、現在の周波数シフト値が正か又は負であるかどうかに関係なく、送信端５０は、ＯＦＤＭ信号の現在の中心周波数値を常に固定値１５ＧＨＺに調整することができる。
【００７９】
現在の周波数シフト値の絶対値が第１の設定しきい値より大きいか又は第１の設定しきい値に等しい場合に、それは、現在の周波数シフト値が直線関係における周波数シフト値範囲内に入らないということを示す。したがって、本発明の実施例において、第１の設定しきい値、又は第１の設定しきい値の反数が周波数調整値として設定され、すなわち、直線関係における最大の周波数シフト値が周波数調整値として使用され、このような方法で、それは直線関係における周波数シフト値範囲を越える現在の周波数シフト値の使用に起因するエラーを回避し、それにより周波数調整の正確度を更に向上させる。
【００８０】
ステップ１２０４において、現在の周波数シフト値の絶対値が第１の設定しきい値より小さくかつ第２の設定しきい値より大きいと受信端６０が判定する場合に、受信端６０は、現在の周波数シフト値の反数を周波数調整値として使用するとともに、周波数調整値を送信端５０に送信する。対応して、この場合は、ステップ１２０５において、送信端５０は、固定値を獲得するためにＯＦＤＭ信号の現在の中心周波数値を周波数調整値に加算するとともに、ＯＦＤＭ信号の現在の中心周波数値を固定値に調整する。
【００８１】
例えば、ＯＦＤＭ信号の現在の中心周波数値が１８ＧＨＺであると仮定すると、もし直線関係に従って取得される現在の周波数シフト値が３ＧＨＺであるならば、受信端６０は｜３ＧＨＺ｜＜４ＧＨＺであると判定し、この場合、受信端６０は、第１の設定しきい値３ＧＨＺの反数を周波数調整値として使用するとともに、周波数調整値を送信端５０に送信する。送信端５０は、固定値１５ＧＨＺを獲得するために、ＯＦＤＭ信号の現在の中心周波数値１８ＧＨＺを周波数調整値−３ＧＨＺに加算するとともに、ＯＦＤＭ信号の現在の中心周波数１８ＧＨＺを固定値１５ＧＨＺに調整する。
【００８２】
ＯＦＤＭ信号の現在の中心周波数値が１２ＧＨＺであると仮定すると、もし直線関係に従って取得される現在の周波数シフト値が−３ＧＨＺであるならば、受信端６０は｜−３ＧＨＺ｜＜４ＧＨＺであると判定し、この場合、受信端６０は、第１の設定しきい値−３ＧＨＺの反数を周波数調整値として使用するとともに、周波数調整値を送信端５０に送信する。送信端５０は、固定値１５ＧＨＺを獲得するために、ＯＦＤＭ信号の現在の中心周波数値１２ＧＨＺを周波数調整値３ＧＨＺに加算するとともに、ＯＦＤＭ信号の現在の中心周波数１２ＧＨＺを固定値１５ＧＨＺに調整する。
【００８３】
現在の周波数シフト値の絶対値が第１の設定しきい値より小さくかつ第２の設定しきい値より大きいので、それは、現在の周波数シフト値が直線関係における周波数シフト値範囲内に入るということを示し、したがって、本発明の実施例において、現在の周波数シフト値の反数が周波数調整値として使用され、したがって、送信端５０は、周波数調整値に従って、周波数シフトが発生したＯＦＤＭ信号の現在の中心周波数値を補償するとともに補正することができ、このような方法で、ＯＦＤＭ信号の現在の中心周波数値は固定値に固定される。
【００８４】
ステップ１２０５において、現在の周波数シフト値の絶対値が第２の設定しきい値より小さいか又は第２の設定しきい値に等しいと判定する場合に、受信端６０は、異なる周波数調整値を送信端５０に継続的に送信し、ここで、周波数調整値は第２の設定しきい値と第２の設定しきい値の反数との間の値に設定される。対応して、この場合は、ステップ１２０６において、送信端５０は、受信端６０により送信端５０から取得されるＯＦＤＭ信号のビット誤り率が最小になるまで、ＯＦＤＭ信号の中心周波数を周波数調整値に従って上方又は下方へ調整する。
【００８５】
例えば、ＯＦＤＭ信号の現在の中心周波数値が１５．０３ＧＨＺであると仮定すると、もし直線関係に従って取得される現在の周波数シフト値が０．０３ＧＨＺであるならば、受信端６０は｜０．０３ＧＨＺ｜＜０．５ＧＨＺであると判定し、この場合、受信端６０は、異なる周波数調整値（例えば、０．０１ＧＨＺ、−０．０１ＧＨＺ、０．０２ＧＨＺ、−０．０２ＧＨＺ、０．０３ＧＨＺ、−０．０３ＧＨＺ、０．０４ＧＨＺ、及び−０．０４ＧＨＺ）を送信端５０に継続的に送信し、ここで、周波数調整値は第２の設定しきい値と第２の設定しきい値の反数との間（すなわち−０．５ＧＨＺから０．５ＧＨＺまで）の値に設定される。さらに、好ましくは、周波数調整値の絶対値は、第２のステップ長を単位として使用することにより増加し、この実施例では、第２のステップ長は０．０１ＧＨＺである。送信端５０は、ＯＦＤＭ信号の中心周波数を周波数調整値に従って上方又は下方へ調整し、送信端５０から取得されるＯＦＤＭ信号のビット誤り率が最小であると判定する場合に、受信端６０は、この場合、対応する周波数調整値を記録する。この実施例において、ＯＦＤＭ信号の最小のビット誤り率に対応する周波数調整値が−０．０３ＧＨＺであると仮定すると、送信端５０は、ＯＦＤＭ信号の中心周波数を周波数調整値−０．０３ＧＨＺに従って調整し、ＯＦＤＭ信号の調整された中心周波数１５ＧＨＺを獲得するために、具体的には、１５．０３ＧＨＺを−０．０３ＧＨＺに加算し得る。受信端６０により送信端５０から取得されるＯＦＤＭ信号のビット誤り率が、周波数調整値が−０．０３ＧＨＺに設定される場合に、他の周波数調整値が設定される場合に取得されるビット誤り率の中で最小になるので、中心周波数を１５ＧＨＺに固定するようにＯＦＤＭ信号に対して微調整を実行する効果が達成される。
【００８６】
したがって、本発明の実施例では、ＯＦＤＭシステムにおける周波数シフト値と信号対雑音比関連値との間の直線関係が最初に取得され、次に、現在の信号対雑音比関連値が取得され、そして現在の信号対雑音比関連値に従って、対応する現在の周波数シフト値を得るために直線関係が調査される。このような方法で、ＯＦＤＭ信号の中心周波数のシフトが識別されるとともに調整されることができ、それによりシステム性能の安定性を保証する。
【００８７】
図１０を参照すると、図１０は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムの第２の実施例のシステムの概略構造図である。
【００８８】
図１０において示されるように、ＯＦＤＭシステムは、送信端５０及び受信端６０を含み、送信端５０は、レーザ５０３、及びデータ処理ユニット５０１を含み、受信端６０は、受信機６０３、及びデータ処理ユニット６０４を含むとともに、送信端５０のデータ処理ユニット５０１は、受信端６０のデータ処理ユニット６０４とデータ接続状態にある。
【００８９】
具体的には、ＯＦＤＭシステムにおいて、ＯＦＤＭ信号の中心周波数の周波数シフト値と信号対雑音比関連値との間の直線関係は、下記の手法において前もって取得され得る。
【００９０】
送信端５０の制御ユニット５０２は、レーザ５０３により送信されるＯＦＤＭ信号の中心周波数を異なる周波数シフト値を使用することにより上方又は下方へ調整し、ここで、周波数シフト値は第１の設定しきい値と第１の設定しきい値の反数との間の値に設定される。
【００９１】
受信端６０の受信機６０３は、異なる周波数シフト値が設定される場合のＯＦＤＭ信号に対応する複数のサブキャリアグループの信号対雑音比値を別々に取得し、ここで、ＯＦＤＭ信号は送信端５０のレーザ５０３により送信される。
【００９２】
受信端６０のデータ処理ユニット６０４は、異なる周波数シフト値に対応する複数の信号対雑音比関連値を獲得するために、各サブキャリアグループの信号対雑音比値に従って対応する信号対雑音比関連値を計算し、ここで、信号対雑音比関連値は信号対雑音比値に対して数値演算を実行することにより獲得される演算結果であり、異なる信号対雑音比値は異なる信号対雑音比関連値に対応する。
【００９３】
受信端６０のデータ処理ユニット６０４は、ＯＦＤＭシステムにおける周波数シフト値と信号対雑音比関連値との間の直線関係を、周波数シフト値と信号対雑音比関連値との間の対応関係に従って取得するとともに、直線関係を保存する。
【００９４】
信号対雑音比関連値は、具体的には下記のようになる。
【００９５】
１．信号対雑音比関連値は、低周波数サブキャリアの信号対雑音比平均値を高周波数サブキャリアの信号対雑音比平均値により除算することにより獲得される結果である。
【００９６】
具体的には、受信端６０のデータ処理ユニット６０４は、各サブキャリアグループ内の低周波数サブキャリアの信号対雑音比値に従って低周波数サブキャリアの対応する信号対雑音比平均値を計算し、各サブキャリアグループ内の高周波数サブキャリアの信号対雑音比値に従って高周波数サブキャリアの対応する信号対雑音比平均値を計算し、異なる周波数シフト値に対応する複数の信号対雑音比関連値を獲得するために、低周波数サブキャリアの信号対雑音比平均値を高周波数サブキャリアの信号対雑音比平均値により除算することにより獲得される結果を、信号対雑音比関連値として使用することができる。
【００９７】
具体的には、そのような場合、信号対雑音比関連値を計算するために使用される式は下記のようになる。
【００９８】
【数９】
0006006849.tif 000010
【００９９】
ここで、RatioH2Lは信号対雑音比関連値である。具体的には、受信端６０のデータ処理ユニット６０４は、受信機６０３から、異なる周波数シフト値を有するＯＦＤＭ信号に対応する複数の低周波数サブキャリアグループの信号対雑音比値を別々に取得するとともに、式（２）に従ってSNRmean_wを取得し、SNRmean_wを信号対雑音比関連値として使用する。
【０１００】
２．信号対雑音比関連値は、１０を、１０により除算された各低周波数サブキャリアグループにおける低周波数サブキャリアの信号対雑音比値に等しい数でべき乗したものの平均値であり、信号対雑音比関連値は、下記式を使用することにより定義される。
【０１０１】
【数１０】
0006006849.tif 000011
【０１０２】
ここで、SNRmean_wは信号対雑音比関連値であり、Nは各低周波数サブキャリアグループにおける低周波数サブキャリアの総数であり、Lstartは各低周波数サブキャリアグループにおける低周波数サブキャリアの開始位置であり、Lendは各低周波数サブキャリアグループにおける低周波数サブキャリアの終了位置であり、kは正の整数であり、SNRkは各低周波数サブキャリアグループにおける各低周波数サブキャリアの信号対雑音比値である。
【０１０３】
受信端６０のデータ処理ユニット６０４は、受信機６０３から、異なる周波数シフト値を有するＯＦＤＭ信号に対応する複数の低周波数サブキャリアグループの信号対雑音比値を別々に取得するとともに、式（２）に従ってSNRmean_wを取得し、SNRmean_wを信号対雑音比関連値として使用する。
【０１０４】
３．信号対雑音比関連値は、低周波数サブキャリアの信号対雑音比平均値である。
【０１０５】
受信端６０のデータ処理ユニット６０４は、受信機６０３から、異なる周波数シフト値を有するＯＦＤＭ信号に対応する複数の低周波数サブキャリアグループの信号対雑音比値を別々に取得するとともに、受信端６０のデータ処理ユニット６０４は、各低周波数サブキャリアグループ内の低周波数サブキャリアの信号対雑音比値に従って低周波数サブキャリアの対応する信号対雑音比平均値を計算し、異なる周波数シフト値に対応する複数の信号対雑音比関連値を獲得するために、低周波数サブキャリアの信号対雑音比平均値を信号対雑音比関連値として使用する。式は下記のように表される。
【０１０６】
【数１１】
0006006849.tif 000012
【０１０７】
ここで、SNRmean_dBは信号対雑音比関連値である。
【０１０８】
周波数シフト値と信号対雑音比関連値との間の直線関係は、第３のタイプの信号対雑音比関連値（すなわち信号対雑音比関連値は低周波数サブキャリアの信号対雑音比平均値である）を実例として使用することにより下記で説明される。図８を参照すると、図８は、低周波数サブキャリアの周波数シフト値と信号対雑音比平均値との間の、９個のデータのセットに従って獲得される関係を示す曲線を示す。図８において、水平座標は周波数シフト値を表し、垂直座標は低周波数サブキャリアの信号対雑音比平均値を表し、９個のデータのセットは下記のようになる。：（−４、８）、（−３、９）（−２、１２．８）、（−１、１５．３）、（０、１８．２）、（１、１９．７）、（２、２０．４）、（３、２２．３）、及び（４、２４．５）。
【０１０９】
９個のデータのセットから分かるように、低周波数サブキャリアの周波数シフト値と信号対雑音比平均値との間には直線関係がある。直線関係を取得する手法は下記のようになる。受信端６０のデータ処理ユニット６０４は、前述の９個のデータのセットにおけるいずれか２つのデータのセットを使用することにより傾きKを取得し、直線関係：y=K*x+Yを取得するように、Yの値を獲得するために、K、並びに、２つのデータのセットにおけるいずれかのデータのセットのxの値及びyの値を式：y=K*x+Yに代入し、ここで、xの値及びyの値は変数であり、Kの値及びYの値は定数である。
【０１１０】
第１の場合又は第２の場合における信号対雑音比関連値と周波数シフト値との間には同様に直線関係があり、受信端６０のデータ処理ユニット６０４は、第１の場合又は第２の場合における信号対雑音比関連値と周波数シフト値との間の直線関係を、同様のアルゴリズムに従って同様に取得し得る、という点に注意する必要がある。
【０１１１】
前述の方法は、本発明の直線関係を取得する単なる代表的な実施例である、という点に注意する必要がある。前述の実施例の黙示に従って当業者により考えられる、信号対雑音比関連値と周波数シフト値との間の直線関係が取得されることができるあらゆる実施例が、本発明において適用されることができる。
【０１１２】
直線関係が取得されたあとで、ＯＦＤＭ信号の中心周波数は下記の手法において調整され得る。
【０１１３】
受信端６０の受信機６０３は、送信端５０のレーザ５０３により送信されるＯＦＤＭ信号のサブキャリアの現在の信号対雑音比値を取得する。
【０１１４】
受信端６０のデータ処理ユニット６０４は、現在の信号対雑音比値に従って現在の信号対雑音比関連値を計算し、ここで、現在の信号対雑音比関連値は現在の信号対雑音比値に対して数値演算を実行することにより獲得される演算結果であり、異なる現在の信号対雑音比値は異なる現在の信号対雑音比関連値に対応する。
【０１１５】
受信端６０のデータ処理ユニット６０４は、現在の信号対雑音比関連値に従って、ＯＦＤＭ信号の中心周波数の周波数シフト値と信号対雑音比関連値との間の直線関係から、現在の信号対雑音比関連値に対応する現在の周波数シフト値を取得する。
【０１１６】
受信端６０のデータ処理ユニット６０４は、現在の周波数シフト値に従って周波数調整値を判定するとともに、周波数調整値を送信端５０のデータ処理ユニット５０１に送信する。
【０１１７】
送信端５０のデータ処理ユニット５０１は、レーザ５０３により送信されるＯＦＤＭ信号の中心周波数を調整するように、周波数調整値に従って制御ユニットを制御する。
【０１１８】
信号対雑音比関連値が式（１）により示される値に等しい場合、受信端６０の受信機６０３は、送信端５０のレーザ５０３により送信されるＯＦＤＭ信号のサブキャリアから、低周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比値、及び高周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比値を取得する。受信端６０のデータ処理ユニット６０４は、低周波数サブキャリアの信号対雑音比値に従って低周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比平均値を計算し、高周波数サブキャリアの信号対雑音比値に従って高周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比平均値を計算し、そして低周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比平均値を高周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比平均値により除算することにより獲得される結果を、現在の信号対雑音比関連値として使用する。
【０１１９】
信号対雑音比関連値が式（２）により示される値に等しい場合、受信端６０の受信機６０３は、送信端５０のレーザ５０３により送信されるＯＦＤＭ信号のサブキャリアから、低周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比値を取得する。受信端６０のデータ処理ユニット６０４は、下記式に従って現在の信号対雑音比関連値を取得し、
【０１２０】
【数１２】
0006006849.tif 000013
【０１２１】
ここで、SNR'mean_wは現在の信号対雑音比関連値であり、N'は低周波数サブキャリアの総数であり、Lstart'は低周波数サブキャリアの開始位置であり、Lend'は低周波数サブキャリアの終了位置であり、k'は正の整数であり、SNR'k'は各低周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比値である。
【０１２２】
信号対雑音比関連値が式（３）により示される値に等しい場合、受信端６０の受信機６０３は、送信端５０のレーザ５０３により送信されるＯＦＤＭ信号のサブキャリアから、低周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比値を取得する。受信端６０のデータ処理ユニット６０４は、低周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比値に従って低周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比平均値を計算し、低周波数サブキャリアの現在の信号対雑音比平均値を現在の信号対雑音比関連値として使用する。
【０１２３】
具体的には、受信端６０のデータ処理ユニット６０４は、現在の周波数シフト値xを獲得するために、現在の信号対雑音比関連値をyの値として使用し得るとともに、yの値を式y=K*x+Yに代入し得る。
【０１２４】
任意に、送信端５０は、データ処理ユニット５０１及び制御ユニット５０２を更に含み、送信端５０のデータ処理ユニット５０１と制御ユニット５０２とレーザ５０３とはひと続きに接続され、送信端５０のデータ処理ユニット５０１は、受信端６０のデータ処理ユニット６０４とデータ接続状態にある。
【０１２５】
現在の周波数シフト値の絶対値が第１の設定しきい値より小さくかつ第２の設定しきい値より大きいと受信端６０のデータ処理ユニット６０４が判定する場合に、受信端６０のデータ処理ユニット６０４は、現在の周波数シフト値の反数を周波数調整値として使用するとともに、周波数調整値を送信端５０のデータ処理ユニット５０１に送信し、ここで、第１の設定しきい値は第２の設定しきい値より大きい。送信端５０のデータ処理ユニット５０１は、固定値を獲得するためにＯＦＤＭ信号の現在の中心周波数値を現在の周波数調整値に加算する。送信端５０の制御ユニット５０２は、ＯＦＤＭ信号の現在の中心周波数値を固定値に調整するようにレーザ５０３を制御する。
【０１２６】
現在の周波数シフト値の絶対値が第１の設定しきい値より大きいか又は第１の設定しきい値に等しいと受信端６０のデータ処理ユニット６０４が判定するとともに、現在の周波数シフト値が正である場合に、受信端６０のデータ処理ユニット６０４は、第１の設定しきい値の反数を周波数調整値として使用し、現在の周波数シフト値が負である場合に、第１の設定しきい値を周波数調整値として使用するとともに、周波数調整値を送信端５０のデータ処理ユニット５０１に送信する。送信端５０のデータ処理ユニット５０１は、固定値を獲得するためにＯＦＤＭ信号の現在の中心周波数値を周波数調整値に加算する。送信端５０の制御ユニット５０２は、ＯＦＤＭ信号の現在の中心周波数値を固定値に調整するようにレーザ５０３を制御する。
【０１２７】
現在の周波数シフト値が第２の設定しきい値より小さいか又は第２の設定しきい値に等しいと判定する場合に、受信端６０のデータ処理ユニット６０４は、異なる周波数調整値を送信端５０のデータ処理ユニット５０１に継続的に送信し、ここで、周波数調整値は第２の設定しきい値と第２の設定しきい値の反数との間の値に設定されるとともに、周波数調整値の絶対値は第１の設定ステップ長に従って連続的に増加する。送信端５０の制御ユニット５０２は、受信端６０の受信機６０３により送信端５０から受信されるＯＦＤＭ信号のビット誤り率が最小になるまで、レーザ５０３により送信されるＯＦＤＭ信号の中心周波数を周波数調整値に従って上方又は下方へ調整する。
【０１２８】
さらに、図１１を参照すると、図１１は、本発明の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムの第３の実施例のシステムの概略構造図である。図１１において示されるように、ＯＦＤＭシステムの第３の実施例において、ビームコンバイナ５０４及びビームスプリッタ６０２が第２の実施例をベースにして更に配置される。具体的には、送信端５０がビームコンバイナ５０４を更に含み、受信端６０がビームスプリッタ６０２を更に含むとともに、ビームコンバイナ５０４及びビームスプリッタ６０２は、フィルタとしての機能を果たす。レーザ５０３により送信されるＯＦＤＭ信号は、ビームコンバイナ５０４及びビームスプリッタ６０２を通過するとともに、フィルタは、ＯＦＤＭ信号の中心周波数に、ある程度中心周波数をシフトするように影響を与える。前述の実施例により開示される技術的解決法を使用することにより、本発明の実施例では、レーザ５０３の中心周波数のシフトが識別されることができるとともに、レーザ５０３の周波数が調整されることができ、したがって、レーザ５０３の中心周波数が固定され、それによりＯＦＤＭシステムの性能安定性を保証する。
【０１２９】
したがって、本発明の実施例では、現在の信号対雑音比関連値が取得され、直線関係が、現在の信号対雑音比関連値に従って、対応する現在の周波数シフト値を得るために調査され、このような方法で、レーザにより送信されるＯＦＤＭ信号の中心周波数のシフトが識別されることができ、その場合に、ＯＦＤＭ信号の中心周波数が固定されるように、レーザの中心周波数が対応して調整されることができる。
【０１３０】
さらに、本発明の実施例では、ＯＦＤＭシステムにおけるレーザ、送信端のビームコンバイナ、及び受信端のビームスプリッタにおいて発生する周波数シフトが検出されることができ、それにより、適応的波長調整を実施し、ＯＦＤＭシステムの性能安定性を保証する。
【０１３１】
さらに、レーザ波長、ビームコンバイナ、及びビームスプリッタのシフトは全て、低周波数サブキャリアのＳＮＲに対する高周波数サブキャリアのＳＮＲの比率、又は低周波数サブキャリアのＳＮＲと直線関係を有し、そのような関係に基づく適応的波長調整アルゴリズムのためにシステムコストを増大させることが必要とされない。
【０１３２】
加えて、本発明の実施例では、ハードウェアを加えることが必要とされず、それにより、コストを減少させるとともに製品競争力を向上させる。
【０１３３】
さらなる説明のために、図１２を参照すると、図１２は、本発明の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムの中心周波数調整方法の第２の実施例のフローチャートである。図１２において示される方法は、図６において示されるシステムアーキテクチャをベースにして実行される。
【０１３４】
具体的には、図１２において示されるように、方法は下記のステップを含む。
【０１３５】
ステップ１３０１：処理が始まる。
【０１３６】
ステップ１３０２：ＯＦＤＭシステムが各サブキャリアのＳＮＲを出力する。
【０１３７】
ステップ１３０３：ステップ１３０２における出力に従って低周波数におけるN個のサブキャリアのＳＮＲの平均値を計算する。
【０１３８】
ステップ１３０４：ＳＮＲ平均値に従って、ＳＮＲと周波数シフトとの間の関係を示す事前指定されたテーブルにおいてシステムの現在の周波数シフトを検出する。
【０１３９】
ステップ１３０５：もし検出された周波数シフトTestFreqShiftがＳＮＲと周波数シフトとの間の関係を示すテーブルの範囲THDより大きいならば、周波数シフト値はTHDに設定され、このステップは下記の式を使用することにより実施され得る。
【０１４０】
AdjFreqShift＝max(min(TestFreqShift，THD)，−THD)
【０１４１】
この式によれば、最小値が最初にTestFreqShiftとTHDの中から選択され、そして最大値がmin(TestFreqShift，THD)と−THDの中から選択され、それは下記の関数を有する。
【０１４２】
（１）TestFreqShift＞０である場合、もしTestFreqShift＞THDならば、AdjFreqShift＝THDであり、
そして
（２）TestFreqShift＜０である場合、もしTestFreqShift＜−THDならば、AdjFreqShift＝THDである。
【０１４３】
ステップ１３０６：周波数シフトTestFreqShiftが基本的な周波数シフト調整範囲を越えているかどうかを判定し、もし周波数シフトが基本的な周波数シフト調整範囲内に入るならばステップ１３０７を実行し、又はそうでなければステップ１３０８を実行する。判定は下記の式を使用することにより実施され得る。
【０１４４】
abs(TestFreqShift)＞TargetFreq
【０１４５】
基本的な周波数シフト調整範囲TargetFreqは、オペレータにより設定され得る。abs(TestFreqShift)は、TestFreqShiftの絶対値である。
【０１４６】
ステップ１３０８：開始点としてレーザ５０３の現在の動作周波数F_SCANを使用することにより、ステップ長Sopt  ＧＨｚに従って、レーザ５０３の動作周波数を左又は右に調整し、もしシステム性能が特定の方向における調整のあとで向上するならば、レーザ５０３の最適な動作周波数ポイントF_OPTが発見されるまで、この方向において動作周波数を調整し続け、ここで、性能はBER_OPTであり、特定の処理は図１２において示されるとともに、Soptはオペレータにより設定され得る。
【０１４７】
ステップ１３０７：オートネゴシエーションデータパケットを使用することにより、周波数シフト検出結果を送信端に送信する。
【０１４８】
ステップ１３０９：送信端の制御ユニット５０２は、レーザ５０３の動作周波数が要求される範囲内に入るように、検出結果AdjFreqShiftに従ってレーザ５０３の周波数を調整し、ここで、調整後のレーザ５０３の周波数はF_SCANとして記録される。
【０１４９】
ステップ１３１０：もし反復の合計の総数がAdjTimeTHDを越えないならばステップ１３０２へ戻り、又はそうでなければ現在の調整は終了し、ここで、AdjTimeTHDはオペレータにより設定され得るとともに、AdjTimeTHDは正の整数である。
【０１５０】
ステップ１３１１：処理が終了する。
【０１５１】
ステップ１３０２は受信端６０の受信機６０３により実行され、ステップ１３０３からステップ１３０７は受信端６０のデータ処理ユニット６０４により実行され、ステップ１３０８は受信端６０及び送信端５０により協調手法で実行され、ステップ１３０９及びステップ１３１０は送信端５０の制御ユニット５０２により実行される。
【０１５２】
図１２におけるステップ１３０８の特定の処理は、図１３において示され、ここで、ステップ１３０８は、中心周波数に微調整を実施するために使用される。詳細のために、図１３に対する参照が行われ得る。詳細な説明が下記のように提供される。
【０１５３】
ステップ１４０１：処理が始まる。
【０１５４】
ステップ１４０２：レーザ５０３の周波数調整方向を左方向調整Ｄ＝１に設定し、ここで、Ｄ＝１は左方向調整を示し、Ｄ＝０は右方向調整を示し、そしてステップ１４０３を実行する。
【０１５５】
ステップ１４０３：レーザ５０３の現在の動作周波数及び現在のビット誤り率（ＢＥＲ）を最適点、すなわち最適な周波数及び最適な性能として記録し、そしてステップ１４０４を実行する。
【０１５６】
ステップ１４０４：現在の調整方向を判定し、もし現在の調整方向が左方向調整であるならばステップ１４０５を実行し、又はそうでなければステップ１４０６を実行する。
【０１５７】
ステップ１４０５：レーザ５０３の周波数がSopt  ＧＨｚだけ右にシフトすることを可能にし、そしてステップ１４０８を実行する。
【０１５８】
ステップ１４０６：レーザ５０３の周波数がSopt  ＧＨｚだけ左にシフトすることを可能にし、そしてステップ１４０８を実行する。
【０１５９】
ステップ１４０８：オートネゴシエーションデータを使用することによりシステムの現在のＢＥＲを獲得する。
【０１６０】
ステップ１４０９：レーザ５０３が現在の周波数で動作する場合のシステムのＢＥＲを最適点のＢＥＲと比較し、もし現在のＢＥＲが最適点におけるＢＥＲより小さいか又は最適点におけるＢＥＲに等しいならば、ステップ１４０３へ戻り、最適なＢＥＲを更新し、そしてレーザ５０３の周波数を調整しようとし続け、もし現在のＢＥＲが最適点におけるＢＥＲより大きいならば、それは、この方向において継続的に周波数を調整しようとすることが必要とされない、ということを示し、そしてステップ１４１０を実行する。
【０１６１】
ステップ１４１０：レーザ５０３の周波数最適点の左側及び右側の両方に対する調整が試されたかどうかを判定し、もし調整が両方向において試されたならば、それは、最適点が発見された、ということを示し、ここで、最適点における性能はBER_OPTであり、最適点におけるレーザ５０３の動作周波数はF_OPTであり、そしてステップ１４１１を実行し、又はそうでなければステップ１４０７を実行する。
【０１６２】
ステップ１４０７：レーザ５０３の調整方向を右に設定し、ステップ１４０４へ戻り、そしてより良い性能を有するポイントを発見しようとし続ける。
【０１６３】
ステップ１４１１：処理が終了する。
【０１６４】
ステップ１４０２、及びステップ１４０４からステップ１４１０は送信端５０の制御ユニット５０２により実行され、ステップ１４０３は送信端５０のデータ処理ユニット６０４により実行される。
【０１６５】
前述の実施例は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムにおけるＯＦＤＭ信号の中心周波数調整方法の特定の応用例である。本発明の実施例では、ＯＦＤＭ単側波帯システムにおけるレーザ、送信端のビームコンバイナ、及び受信端のビームスプリッタにおいて発生する波長シフトは検出されることができ、それにより、適応的波長調整を実施し、ＯＦＤＭシステムの性能安定性を保証する。さらに、レーザ波長、ビームコンバイナ、及びビームスプリッタのシフトは全て、低周波数サブキャリアのＳＮＲに対する高周波数サブキャリアのＳＮＲの比率、又は低周波数サブキャリアのＳＮＲと直線関係を有し、そのような関係に基づく適応的波長調整アルゴリズムのためにシステムコストを増大させることが必要とされない。加えて、本発明の実施例では、ソフトウェアに対する改善を行うことを要求されるだけであり、そしてハードウェアは加えられる必要がなく、それにより、コストを減少させるとともに製品競争力を向上させる。
【０１６６】
したがって、前述の開示された内容において、本発明は、ＯＦＤＭシステム及びその中心周波数調整方法を開示する。受信端は、最初に、ＯＦＤＭシステムにおける周波数シフト値と信号対雑音比関連値との間の直線関係を取得し、現在の信号対雑音比関連値を取得し、そして現在の信号対雑音比関連値に従って、対応する現在の周波数シフト値を得るために直線関係を調査する。現在の周波数シフト値は、現在の信号対雑音比関連値及び直線関係に従って取得されることができ、現在の信号対雑音比関連値は、現在の信号対雑音比値に対して計算を実行することにより獲得されることができ、したがって、本発明では、ＯＦＤＭ信号の中心周波数シフト値が取得されることができ、中心周波数を固定して、それによりシステム性能の安定性を保証するために、送信端により送信されるＯＦＤＭ信号の中心周波数が中心周波数シフト値に従って調整されることができる。
【０１６７】
前述の説明は、本発明の単なる実施例であるとともに、本発明の範囲を限定することを意図していない。本発明の明細書及び図面の内容を使用することにより行われる同等の構造の代替若しくは同等の処理の代替、又は、別の関連の技術分野に対する明細書及び図面の内容の直接的又は間接的な適用は、本発明の保護範囲に含まれるものとする。
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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