(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力されるデータをデータレートと等倍のサンプリングレートでサンプリングすることにより、サンプリング信号を生成するサンプリング部と、
サンプリング信号をタップ数Ｌに分岐し、互いにビット周期ＴをサンプリングレートＫで除算した時間差となる遅延を加えて、タップ係数ｗｘ（ｘは１以上Ｌ以下の整数）で与えられる重み付けをした後に加算して出力信号を生成するイコライジング部と、
伝送前のトレーニング信号と、前記出力信号とが同様になるようにタップ係数を取得し、前記イコライジング部に通知するタップ係数計算部と、
クロック信号に所定の遅延を与えて前記サンプリング部に送ることにより、サンプリングタイミングを調整する遅延調整部と、
前記サンプリング信号の強度の最大値を取得するピークモニタ部と、
遅延の大きさを前記遅延調整部に指示し、複数の、前記遅延調整部が与える遅延の大きさと、前記ピークモニタ部が取得する信号強度の最大値の組から、前記信号強度の最大値が極大となる遅延の大きさを遅延好適量として取得し、前記遅延好適量を前記遅延調整部に通知するタイミング値抽出部
を備え、
前記タイミング値抽出部は、複数の、前記遅延調整部が与える遅延の大きさと、前記ピークモニタ部が取得する信号強度の最大値の組に対して、近似曲線を求めて、当該近似曲線の極大値を与える遅延の大きさを、遅延好適量として取得する
ことを特徴とする電気分散補償器。
【請求項２】
入力されるデータをデータレートと等倍のサンプリングレートでサンプリングすることにより、サンプリング信号を生成するサンプリング部と、
サンプリング信号をタップ数Ｌに分岐し、互いにビット周期ＴをサンプリングレートＫで除算した時間差となる遅延を加えて、タップ係数ｗｘ（ｘは１以上Ｌ以下の整数）で与えられる重み付けをした後に加算して出力信号を生成するイコライジング部と、
伝送前のトレーニング信号と、前記出力信号とが同様になるようにタップ係数を取得し、前記イコライジング部に通知するタップ係数計算部と、
クロック信号に所定の遅延を与えて前記サンプリング部に送ることにより、サンプリングタイミングを調整する遅延調整部と、
前記サンプリング信号の強度の最大値を取得するピークモニタ部と、
遅延の大きさを前記遅延調整部に指示し、複数の、前記遅延調整部が与える遅延の大きさと、前記ピークモニタ部が取得する信号強度の最大値の組から、前記信号強度の最大値が極大となる遅延の大きさを遅延好適量として取得し、前記遅延好適量を前記遅延調整部に通知するタイミング値抽出部
を備え、
前記タイミング値抽出部は、
所定の大きさの遅延Ｔ０を与えたときの、信号強度の最大値Ｍ（Ｔ０）と、前記所定の遅延の大きさＴ０に、遅延変化の最小単位ΔＴを加えたときの、信号強度の最大値Ｍ（Ｔ０＋ΔＴ）とを比較し、
前者が大きいときは、前記所定の大きさの遅延Ｔ０に、前記サンプリングにおけるサンプリング間隔の１／２を加算したものを新たに遅延Ｔ０として、前記比較を行い、
後者が大きいときは、０以上の整数ｎに対し、ｎを０から順に１ずつ加算しながら、Ｙ（ｎ）＝Ｍ（Ｔ０＋（ｎ＋１）×ΔＴ）−Ｍ（Ｔ０＋ｎ×ΔＴ）で与えられる勾配Ｙ（ｎ）に対して、Ｙ（ｎ）×Ｙ（ｎ＋１）の正負を判定し、
Ｙ（ｎ）×Ｙ（ｎ＋１）の正負を判定した結果、Ｙ（ｎ）×Ｙ（ｎ＋１）＜０となった場合に、Ｔ＝Ｔ０＋（ｎ＋１）×ΔＴを遅延好適量とする
ことを特徴とする電気分散補償器。
【請求項３】
入力されるデータをデータレートと等倍のサンプリングレートでサンプリングすることにより、サンプリング信号を生成するサンプリング部と、
サンプリング信号をタップ数Ｌに分岐し、互いにビット周期ＴをサンプリングレートＫで除算した時間差となる遅延を加えて、タップ係数ｗｘ（ｘは１以上Ｌ以下の整数）で与えられる重み付けをした後に加算して出力信号を生成するイコライジング部と、
伝送前のトレーニング信号と、前記出力信号とが同様になるようにタップ係数を取得し、前記イコライジング部に通知するタップ係数計算部と、
クロック信号に所定の遅延を与えて前記サンプリング部に送ることにより、サンプリングタイミングを調整する遅延調整部と、
前記サンプリング信号の強度の最大値を取得するピークモニタ部と、
遅延の大きさを前記遅延調整部に指示し、複数の、前記遅延調整部が与える遅延の大きさと、前記ピークモニタ部が取得する信号強度の最大値の組から、前記信号強度の最大値が極大となる遅延の大きさを遅延好適量として取得し、前記遅延好適量を前記遅延調整部に通知するタイミング値抽出部
を備え、
前記タイミング値抽出部は、
所定の大きさの遅延Ｔ０を与えたときの、信号強度の最大値Ｍ（Ｔ０）と、前記所定の遅延の大きさＴ０に、遅延変化の最小単位ΔＴを加えたときの、信号強度の最大値Ｍ（Ｔ０＋ΔＴ）とを比較し、
前者が大きいときは、前記所定の大きさの遅延Ｔ０に、前記サンプリングにおけるサンプリング間隔の１／２を加算したものを新たに遅延Ｔ０として、前記比較を行い、
後者が大きいときは、０以上の整数ｎに対し、ｎを０から順に１ずつ加算しながら、Ｚ（ｎ）＝Ｍ（Ｔ０＋（ｎ＋１）×（ｎ＋２）×ΔＴ／２）−Ｍ（Ｔ０＋ｎ×（ｎ＋１）×ΔＴ／２）で与えられる勾配Ｚ（ｎ）に対して、Ｚ（ｎ）×Ｚ（ｎ＋１）の正負を判定し、
Ｚ（ｎ）×Ｚ（ｎ＋１）の正負を判定した結果、Ｚ（ｎ）×Ｚ（ｎ＋１）＜０となった場合に、Ｍ（Ｔ０＋ｎ×（ｎ＋１）×ΔＴ／２）を新たにＴ０として、
ｎを０から順に１ずつ加算しながら、Ｙ（ｎ）＝Ｍ（Ｔ０＋（ｎ＋１）×ΔＴ）−Ｍ（Ｔ０＋ｎ×ΔＴ）で与えられる勾配Ｙ（ｎ）に対して、Ｙ（ｎ）×Ｙ（ｎ＋１）の正負を判定し、
Ｙ（ｎ）×Ｙ（ｎ＋１）の正負を判定した結果、Ｙ（ｎ）×Ｙ（ｎ＋１）＜０となった場合に、Ｔ＝Ｔ０＋（ｎ＋１）×ΔＴを遅延好適量とする
ことを特徴とする電気分散補償器。
【請求項４】
入力されるデータをデータレートと等倍のサンプリングレートでサンプリングすることにより、サンプリング信号を生成するサンプリング部と、
サンプリング信号をタップ数Ｌに分岐し、互いにビット周期ＴをサンプリングレートＫで除算した時間差となる遅延を加えて、タップ係数ｗｘ（ｘは１以上Ｌ以下の整数）で与えられる重み付けをした後に加算して出力信号を生成するイコライジング部と、
伝送前のトレーニング信号と、前記出力信号とが同様になるようにタップ係数を取得し、前記イコライジング部に通知するタップ係数計算部と、
クロック信号に所定の遅延を与えて前記サンプリング部に送ることにより、サンプリングタイミングを調整する遅延調整部と、
前記サンプリング信号の強度の最大値を取得するピークモニタ部と、
遅延の大きさを前記遅延調整部に指示し、複数の、前記遅延調整部が与える遅延の大きさと、前記ピークモニタ部が取得する信号強度の最大値の組から、前記信号強度の最大値が極大となる遅延の大きさを遅延好適量として取得し、前記遅延好適量を前記遅延調整部に通知するタイミング値抽出部
を備える電気分散補償器におけるタップ係数計算方法であって、
複数の、前記遅延調整部が与える遅延の大きさと、前記ピークモニタ部が取得する信号強度の最大値の組を複数取得する過程と、
複数の、遅延の大きさと、信号強度の最大値の組に対して、近似曲線を求める過程と、
前記近似曲線の極大値を与える遅延の大きさを、遅延好適量として取得する過程と、
前記遅延調整部でクロック信号に前記遅延好適量の遅延を与えてタップ係数を計算する過程と
を備えることを特徴とするタップ係数計算方法。
【請求項５】
入力されるデータをデータレートと等倍のサンプリングレートでサンプリングすることにより、サンプリング信号を生成するサンプリング部と、
サンプリング信号をタップ数Ｌに分岐し、互いにビット周期ＴをサンプリングレートＫで除算した時間差となる遅延を加えて、タップ係数ｗｘ（ｘは１以上Ｌ以下の整数）で与えられる重み付けをした後に加算して出力信号を生成するイコライジング部と、
伝送前のトレーニング信号と、前記出力信号とが同様になるようにタップ係数を取得し、前記イコライジング部に通知するタップ係数計算部と、
クロック信号に所定の遅延を与えて前記サンプリング部に送ることにより、サンプリングタイミングを調整する遅延調整部と、
前記サンプリング信号の強度の最大値を取得するピークモニタ部と、
遅延の大きさを前記遅延調整部に指示し、複数の、前記遅延調整部が与える遅延の大きさと、前記ピークモニタ部が取得する信号強度の最大値の組から、前記信号強度の最大値が極大となる遅延の大きさを遅延好適量として取得し、前記遅延好適量を前記遅延調整部に通知するタイミング値抽出部
を備える電気分散補償器におけるタップ係数計算方法であって、
所定の大きさの遅延Ｔ０を与えた時の、信号強度の最大値Ｍ（Ｔ０）と、前記所定の遅延の大きさＴ０に、遅延変化の最小単位ΔＴを加えたときの、信号強度の最大値Ｍ（Ｔ０＋ΔＴ）とを比較する過程と、
前者が大きいときは、前記所定の大きさの遅延Ｔ０に、前記サンプリングにおけるサンプリング間隔の１／２を加算したものを新たに遅延Ｔ０として、前記比較を行う過程と、
後者が大きいときは、０以上の整数ｎに対し、ｎを０から順に１ずつ加算しながら、Ｙ（ｎ）＝Ｍ（Ｔ０＋（ｎ＋１）×ΔＴ）−Ｍ（Ｔ０＋ｎ×ΔＴ）で与えられる勾配Ｙ（ｎ）に対して、Ｙ（ｎ）×Ｙ（ｎ＋１）の正負を判定する過程と、
Ｙ（ｎ）×Ｙ（ｎ＋１）の正負を判定した結果、Ｙ（ｎ）×Ｙ（ｎ＋１）＜０となった場合に、Ｔ＝Ｔ０＋（ｎ＋１）×ΔＴを遅延好適量とする過程と
前記遅延調整部でクロック信号に前記遅延好適量の遅延を与えてタップ係数を計算する過程と
を備えることを特徴とするタップ係数計算方法。
【請求項６】
入力されるデータをデータレートと等倍のサンプリングレートでサンプリングすることにより、サンプリング信号を生成するサンプリング部と、
サンプリング信号をタップ数Ｌに分岐し、互いにビット周期ＴをサンプリングレートＫで除算した時間差となる遅延を加えて、タップ係数ｗｘ（ｘは１以上Ｌ以下の整数）で与えられる重み付けをした後に加算して出力信号を生成するイコライジング部と、
伝送前のトレーニング信号と、前記出力信号とが同様になるようにタップ係数を取得し、前記イコライジング部に通知するタップ係数計算部と、
クロック信号に所定の遅延を与えて前記サンプリング部に送ることにより、サンプリングタイミングを調整する遅延調整部と、
前記サンプリング信号の強度の最大値を取得するピークモニタ部と、
遅延の大きさを前記遅延調整部に指示し、複数の、前記遅延調整部が与える遅延の大きさと、前記ピークモニタ部が取得する信号強度の最大値の組から、前記信号強度の最大値が極大となる遅延の大きさを遅延好適量として取得し、前記遅延好適量を前記遅延調整部に通知するタイミング値抽出部
を備える電気分散補償器におけるタップ係数計算方法であって、
所定の大きさの遅延Ｔ０を与えた時の、信号強度の最大値Ｍ（Ｔ０）と、前記所定の遅延の大きさＴ０に、遅延変化の最小単位ΔＴを加えたときの、信号強度の最大値Ｍ（Ｔ０＋ΔＴ）とを比較する過程と、
前者が大きいときは、前記所定の大きさの遅延Ｔ０に、前記サンプリングにおけるサンプリング間隔の１／２を加算したものを新たに遅延Ｔ０として、前記比較を行う過程と、
後者が大きいときは、０以上の整数ｎに対し、ｎを０から順に１ずつ加算しながら、Ｚ（ｎ）＝Ｍ（Ｔ０＋（ｎ＋１）×（ｎ＋２）×ΔＴ／２）−Ｍ（Ｔ０＋ｎ×（ｎ＋１）×ΔＴ／２）で与えられる勾配Ｚ（ｎ）に対して、Ｚ（ｎ）×Ｚ（ｎ＋１）の正負を判定する過程と、
Ｚ（ｎ）×Ｚ（ｎ＋１）の正負を判定した結果、Ｚ（ｎ）×Ｚ（ｎ＋１）＜０となった場合に、Ｍ（Ｔ０＋ｎ×（ｎ＋１）×ΔＴ／２）を新たにＴ０とする過程と、
ｎを０から順に１ずつ加算しながら、Ｙ（ｎ）＝Ｍ（Ｔ０＋（ｎ＋１）×ΔＴ）−Ｍ（Ｔ０＋ｎ×ΔＴ）で与えられる勾配Ｙ（ｎ）に対して、Ｙ（ｎ）×Ｙ（ｎ＋１）の正負を判定する過程と、
Ｙ（ｎ）×Ｙ（ｎ＋１）の正負を判定した結果、Ｙ（ｎ）×Ｙ（ｎ＋１）＜０となった場合に、Ｔ＝Ｔ０＋（ｎ＋１）×ΔＴを遅延好適量とする過程と、
前記遅延調整部でクロック信号に前記遅延好適量の遅延を与えてタップ係数を計算する過程と
を備えることを特徴とするタップ係数計算方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電気分散補償器と、電気分散補償器で行われるタップ係数計算方法に関するものであり、特にサンプリングレートが低い場合の波形整形を良好に行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ユーザからの多種多様なサービス要求を受ける光アクセスネットワークでは、トラヒック需要が時間及び空間的に偏在しており、今後、高効率なネットワーク制御を行うための新たなネットワークアーキテクチャが求められる。
【０００３】
最適な通信容量の提供、異種サービスの統合などを可能とするネットワークアーキテクチャの一例として、時分割多重（ＴＤＭ：Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）技術をベースとする、従来のＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）技術に、波長分割多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）技術を付加し、ネットワーク上のトラヒック利用状況に応じて波長割当を行うＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮの検討が進められている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
これにより、トラヒックに応じた局側端末（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）の駆動制御が可能となり、帯域利用効率の向上によるセンターオフィスの低消費電力化が期待されている。このＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮは、大容量化と多分岐化によりカバーエリアを広域化することを目的としており、そのためには、伝送距離の長延化によるＯＬＴ統合が必要となる。
【０００５】
伝送距離の長延化の技術に関して、波長分散の影響で波形が劣化する問題に対応するため、波長分散補償技術が用いられる。波長分散補償技術として、電気分散補償（ＥＤＣ：Ｅｌｅｃｔｏｒｉｃａｌ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ）技術がある（例えば、特許文献１参照）。ＥＤＣ技術は、波長分散により歪んだ信号波形を、デジタル信号処理により歪み補正をする技術である。
【０００６】
ここで、デジタル信号処理は、伝送により波形劣化した後の信号をサンプリングし、サンプリングポイントの値を伝送前の信号と比較して、伝送前の値に近づけるように波形整形を行うことであり、イコライザ等を用いて行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２８７６９５号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】中村浩崇他著「柔軟なサービスアップグレードを実現する波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ」２０１０年電子情報通信学会通信ソサイエティ大会  Ｂ−１０−４０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ここで、サンプリングレートが高速な場合は、波形整形の分解能が高くなり、より精度の高い波形整形が可能となる。しかし、高速の計算処理能力が必要となるため、受信器を構成するＤＳＰチップなどが高速駆動となり、消費電力が大きくなる。
【００１０】
一方、サンプリングレートが低速の場合は、サンプリングポイントが少ないため、量子化が十分ではなく、その結果、サンプリングタイミングを最適化しなければ誤差が生じるという課題がある。図１及び図２を参照して、サンプリングタイミングのずれによる影響を説明する。図１は、サンプリングタイミングのずれと整形後の波形を示す図である。図１は、サンプリングレートをデータレートの２倍（高速サンプリングレート）にした場合と、等倍（低速サンプリングレート）にした場合において、サンプリングタイミングを変化させた時の波形整形後の信号波形を比較して示している。
【００１１】
ＦＦＥのタップ数を５とし、データレートを１０ＧＢｐｓとしたときに、５ＧＨｚのＬＰＦ（Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）を用いて波形劣化させた電気信号について、サンプリングタイミングを２５ｐｓ刻みで変化させると、図１に示すように、高速サンプリングレート（２０ＧＨｚサンプリング）の場合は、波形の変化は小さいが、低速サンプリングレート（１０ＧＨｚサンプリング）の場合は、波形の変化が大きい。波形の変化は特にサンプリングタイミングが０ｐｓや７５ｐｓの場合に顕著である。
【００１２】
図２は、波形劣化後の信号を低速サンプリングしたときのプロット図である。図１で波形の変化の大きい、０ｐｓや７５ｐｓの場合は、サンプリングポイントの分布がひずんでおり、正確にサンプリングされていないことがわかる。
【００１３】
この発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものである。この発明の目的は、サンプリングの開始タイミングを調整することにより、低速サンプリングの場合であっても、波形整形を可能にする電気分散補償器と、この電気分散補償器で用いて好適なタップ係数計算方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した目的を達成するために、この発明の電気分散補償器は、サンプリング部と、イコライジング部と、タップ係数計算部と、遅延調整部と、ピークモニタ部と、タイミング値抽出部とを備える。
【００１５】
サンプリング部は、入力されるデータをデータレートと等倍のサンプリングレートでサンプリングすることにより、サンプリング信号を生成する。イコライジング部は、サンプリング信号をタップ数Ｌに分岐し、互いにビット周期ＴをサンプリングレートＫで除算した時間差となる遅延を加えて、タップ係数ｗｘで与えられる重み付けをした後に加算して出力信号を生成する。タップ係数計算部は、伝送前のトレーニング信号と、イコライジング部からの出力信号とが同様になるようにタップ係数を取得し、イコライジング部に通知する。遅延調整部は、クロック信号に所定の遅延を与えてサンプリング部に送ることにより、サンプリングタイミングを調整する。ピークモニタ部は、サンプリング信号の強度の最大値を取得する。
【００１６】
タイミング値抽出部は、遅延の大きさを遅延調整部に指示し、遅延調整部が与える遅延の大きさと、ピークモニタ部が取得する出力信号強度の最大値の、複数の組から、出力信号強度の最大値が極大となる遅延の大きさを遅延好適量として取得し、遅延好適量を遅延調整部に通知する。
【００１７】
ここで、タイミング値抽出部が、遅延調整部が与える遅延の大きさと、ピークモニタ部が取得する信号強度の最大値の、複数の組に対して、近似曲線を求めて、当該近似曲線の極大値を与える遅延の大きさを、遅延好適量として取得する構成にすることができる。
【００１８】
また、タイミング値抽出部が、所定の大きさの遅延Ｔ０を与えたときの、信号強度の最大値Ｍ（Ｔ０）と、所定の遅延の大きさＴ０に遅延変化の最小単位ΔＴを加えたときの、信号強度の最大値Ｍ（Ｔ０＋ΔＴ）とを比較し、前者が大きいときは、所定の大きさの遅延の大きさＴ０に、サンプリングにおけるサンプリング間隔の１／２を加算したものを新たに遅延の大きさＴ０として、上述の比較を行い、後者が大きいときは、０以上の整数ｎに対し、ｎを０から順に１ずつ加算しながら、Ｙ（ｎ）＝Ｍ（Ｔ０＋（ｎ＋１）×ΔＴ）−Ｍ（Ｔ０＋ｎ×ΔＴ）で与えられる勾配Ｙ（ｎ）に対して、Ｙ（ｎ）×Ｙ（ｎ＋１）の正負を判定し、Ｙ（ｎ）×Ｙ（ｎ＋１）の正負を判定した結果、Ｙ（ｎ）×Ｙ（ｎ＋１）＜０となった場合に、Ｔ＝Ｔ０＋（ｎ＋１）×ΔＴを遅延好適量とする構成にしても良い。
【００１９】
また、タイミング値抽出部が、所定の大きさの遅延Ｔ０を与えた時の、信号強度の最大値Ｍ（Ｔ０）と、所定の遅延の大きさＴ０に、遅延変化の最小単位ΔＴを加えたときの、信号強度の最大値Ｍ（Ｔ０＋ΔＴ）とを比較し、前者が大きいときは、所定の大きさの遅延Ｔ０に、サンプリングにおけるサンプリング間隔の１／２を加算したものを新たに遅延Ｔ０として、上述の比較を行い、後者が大きいときは、０以上の整数ｎに対し、ｎを０から順に１ずつ加算しながら、Ｚ（ｎ）＝Ｍ（Ｔ０＋（ｎ＋１）×（ｎ＋２）×ΔＴ／２）−Ｍ（Ｔ０＋ｎ×（ｎ＋１）×ΔＴ／２）で与えられる勾配Ｚ（ｎ）に対して、Ｚ（ｎ）×Ｚ（ｎ＋１）の正負を判定し、Ｚ（ｎ）×Ｚ（ｎ＋１）の正負を判定した結果、Ｚ（ｎ）×Ｚ（ｎ＋１）＜０となった場合に、Ｍ（Ｔ０＋ｎ×（ｎ＋１）×ΔＴ／２）を新たにＴ０として、ｎを０から順に１ずつ加算しながら、Ｙ（ｎ）＝Ｍ（Ｔ０＋（ｎ＋１）×ΔＴ）−Ｍ（Ｔ０＋ｎ×ΔＴ）で与えられる勾配Ｙ（ｎ）に対して、Ｙ（ｎ）×Ｙ（ｎ＋１）の正負を判定し、Ｙ（ｎ）×Ｙ（ｎ＋１）の正負を判定した結果、Ｙ（ｎ）×Ｙ（ｎ＋１）＜０となった場合に、Ｔ＝Ｔ０＋（ｎ＋１）×ΔＴを遅延好適量とする構成にしても良い。
【００２０】
また、この発明のタップ係数計算方法は、上記の電気分散補償器で実施され、以下の過程を備える。
【００２１】
先ず、遅延調整部が与える遅延の大きさと、ピークモニタ部が取得する信号強度の最大値の組を複数取得する。次に、遅延の大きさと、信号強度の最大値の複数の組に対して、出力信号強度の最大値が極大となる遅延の大きさを、遅延好適量として取得する。
【発明の効果】
【００２２】
この発明の電気分散補償器及びタップ係数計算方法によれば、サンプリングタイミングを調整することにより、低速サンプリングの場合であっても、良好な波形整形を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】サンプリングタイミングのずれと整形後の波形を示す図である。
【図２】波形劣化後の信号を低速サンプリングしたときのプロット図である。
【図３】この実施形態の電気分散補償器の模式図である。
【図４】タイミング値抽出の第１の方法を説明するための模式図である。
【図５】遅延調整部での遅延量を４０．６ｐｓとしたときに低速サンプリングしたプロット図である。
【図６】アイダイアグラムを示す図である。
【図７】遅延量に対するアイ開口率を示すＱ値の関係を示す図である。
【図８】タイミング値抽出の第２の方法を説明するためのフロー図である。
【図９】タイミング値抽出の第３の方法を説明するためのフロー図である。
【図１０】第２の方法と第３の方法の違いを説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図を参照して、この発明の実施の形態について説明するが、各構成要素の形状、大きさ及び配置関係については、この発明が理解できる程度に概略的に示したものに過ぎない。また、以下、この発明の好適な構成例につき説明するが、数値的条件などは、単なる好適例にすぎない。従って、この発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の構成の範囲を逸脱せずにこの発明の効果を達成できる多くの変更又は変形を行うことができる。
【００２５】
図３を参照して、この発明の電気分散補償器の実施形態について説明する。図３は、この実施形態の電気分散補償器の模式図である。この実施形態の電気分散補償器１０は、サンプリング部２０、イコライジング部３０、タップ係数計算部４０、初期設定部５０、ピークモニタ部６０、タイミング値抽出部７０及び遅延調整部８０を備えて構成される。イコライジング部３０、初期設定部５０、タイミング値抽出部７０は、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）として構成することができる。
【００２６】
サンプリング部２０は、受信データであるアナログ電気信号をサンプリングする部分である。サンプリング部２０は、例えば、アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ：Ａｎａｌｏｇ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）で構成される。サンプリング部２０の出力であるサンプリング信号は、イコライジング部３０に送られる。
【００２７】
イコライジング部３０は、サンプリング信号を分岐し、遅延を加えて重み付けをした後に、重ね合わせる処理を行う。イコライジング部３０は、タップ数をＬとしたとき、Ｌ個の重み付け回路３４−１〜Ｌ、Ｌ個の遅延器３６−１〜Ｌ、分配器３２及び加算器３８を備えて構成される。ここで、タップ数Ｌは、光信号の分岐数に相当する。
【００２８】
サンプリング信号は分配器３２でＬ分岐され、それぞれ、第１〜第Ｌの重み付け回路３４−１〜Ｌに送られる。各重み付け回路３４−１〜Ｌではタップ係数ｗｘ（ｘは１以上Ｌ以下の整数）の重み付けが与えられる。各重み付け回路３４−１〜Ｌで重み付けが与えられた信号は、第１〜第Ｌの遅延器３６−１〜Ｌに送られて、所定の遅延を受けた後、加算器３８で加算され、出力信号として出力される。なお、以上説明したイコライジング部３０は、従来公知の任意好適なＦＦＥと同様に構成しても良い。
【００２９】
遅延調整部８０は、クロック信号に所定の遅延を与えてサンプリング部２０に送る。遅延調整部８０は、外部からの指示で遅延の大きさを変更可能な可変遅延器で構成される。遅延調整部８０は、タイミング値抽出部７０からの指示に応じて遅延量を設定する。
【００３０】
この遅延調整部８０で与えられる遅延の大きさを調整することにより、サンプリングタイミングの調整がなされる。遅延調整部８０は、遅延の大きさを少しずつ変化させ、その遅延の大きさの情報をタイミング値抽出部７０に送る。
【００３１】
サンプリング部２０の出力はピークモニタ部６０に送られる。ピークモニタ部６０は、例えば、ＲＡＭなどのメモリで構成され、サンプリング部２０の出力信号強度の最大値を取得する。この出力信号強度の最大値は、タイミング値抽出部７０に送られる。出力信号強度の最大値は、遅延調整部８０での遅延の大きさごとに取得される。
【００３２】
タイミング値抽出部７０は、出力信号強度が極大値を示すときの遅延量を遅延好適量として抽出する。タイミング値抽出部７０は、この遅延好適量を遅延調整部８０に通知する。
【００３３】
タップ係数は、タップ係数計算部４０で計算され、イコライジング部３０に送られる。なお、このタップ係数の計算は、遅延調整部８０において、遅延量が遅延好適量に設定された後に行われる。
【００３４】
タップ係数計算部４０は、初期設定部５０のトレーニング信号生成手段５２で生成された既知のトレーニング信号である基準信号を、初期設定部５０から受け取る。また、タップ係数計算部４０は、伝送路を経て劣化の影響を受けたトレーニング信号である伝送トレーニング信号を、サンプリング部２０から受け取る。タップ係数計算部４０は、伝送トレーニング信号が、基準信号と一致するようにタップ係数を定める。このタップ係数を定める手段は従来公知であるのでここでは説明を省略する。
【００３５】
ここでは、サンプリング部の出力がイコライジング部に送られる構成について説明したが、これに限定されない。入力された信号を２分岐して、一方をサンプリング部に送り、タップ係数を定める処理を行い、２分岐された他方はサンプリング部を経ずに、イコライジング部に送られる構成にしても良い。この場合、イコライジング部及びタップ係数計算部をイコライザで構成し、初期設定部及びタイミング値抽出部をプログラマブルチップで構成することができる。
【００３６】
（タイミング値抽出の第１の方法）
図４を参照して、タイミング値抽出の第１の方法について説明する。図４は、タイミング値抽出の第１の方法を説明するための模式図である。
【００３７】
第１の方法では、タイミング値抽出部７０は、遅延の大きさに対する、出力信号強度の最大値を示す近似曲線を計算する。図４に示す例では、遅延の大きさと出力信号強度の最大値の複数の組として８つの組をとり、５次関数で近似を行っている。その近似曲線に対して極大値を与える遅延の大きさが、遅延好適量となる。タイミング値抽出部７０は、この遅延好適量を遅延調整部８０に通知する。
【００３８】
この例では、遅延好適量は４０．６ｐｓとなる。
【００３９】
図５は、遅延調整部８０での遅延量を４０．６ｐｓとしたときに低速サンプリングしたプロット図である。図５に示されるプロット図から、遅延量が４０．６ｐｓのときにサンプリングポイントの分布がひずんでおらず、正確にサンプリングされていることが分かる。また、図６は、アイダイアグラムを示す図である。アイ開口が大きく開いており、また、波形が左右対称に近い形状となっているなど、正確に波形整形された信号が得られている。
【００４０】
また、図７は、遅延量に対するアイ開口率を示すＱ値の関係を示す図である。図７では、横軸にサンプリングタイミングを示す遅延量を取って示し、縦軸にＱ値を取って示している。このＱ値は、例えば、Ｈレベル信号とＬレベル信号の信号強度の平均値ＳＨ及びＳＬと、これらの標準偏差σＨ及びσＬを用いて、Ｑ＝（ＳＨ−ＳＬ）／（σＨ＋σＬ）で与えられる。
【００４１】
第１の方法で求めた遅延好適量４０．６ｐｓのときに、最も大きいＱ値が得られている。
【００４２】
ここでは、８点のプロットに対して、５次関数で近似することにより、ピーク値が最大となる遅延好適量を取得する例について説明したが、遅延好適量を取得する方法はこれに限定されない。
【００４３】
近似式は５次関数に限定されず、プロットの分布の傾向に応じて、任意好適な関数を用いることができる。また、プロットの個数も、近似曲線の算出に影響が出ない範囲で少なくしても良い。また、測定や、近似曲線の計算に要する時間の長期化が問題にならない範囲でプロット数を多くしても良い。
【００４４】
また、プロット数を十分多くとることができる場合は、近似曲線を求めることなく、遅延の大きさと信号強度の最大値の組のなかで、最大強度を与える遅延量を遅延好適量としても良い。
【００４５】
（タイミング値抽出の第２の方法）
図８を参照して、タイミング値抽出の第２の方法を説明する。図８は、タイミング値抽出の第２の方法を説明するためのフロー図である。タイミングＴのときの信号強度をＭ（Ｔ）とする。また、タイミングＴの最小設定単位をΔＴとする。
【００４６】
先ず、初期化として任意のサンプリングタイミングに対する出力信号強度の最大値Ｍ（Ｔ０）、ΔＴだけサンプリングタイミングをずらした時の出力信号強度の最大値Ｍ（Ｔ０＋ΔＴ）を取得する。また、パラメータｎを０とする。
【００４７】
次に、勾配Ｙ（０）＝Ｍ（Ｔ０＋ΔＴ）−Ｍ（Ｔ）の正負を判定する。勾配Ｙ（０）が負の場合は、マイナスの勾配である。出力信号強度の最大値は、サンプリング間隔の１／２の間、増加し、最大強度を取った後、サンプリング間隔の１／２の間減少する。すなわち、サンプリング間隔を１周期として、増加及び減少を繰り返す。そこで、勾配Ｙ（０）が負の場合は、サンプリングタイミングＴにサンプリング間隔の１／２を加えて、再び、信号強度Ｍ（Ｔ０）及びＭ（Ｔ０＋ΔＴ）と、勾配Ｙ（０）を取得する。この場合、一般には、Ｙ（０）＞０となる。
【００４８】
次に、勾配の極性を比較する。勾配Ｙ（ｎ）が０となる点が極値であるが、厳密に０とならないことが多い。そこで、ここでは、勾配Ｙ（ｎ）の極性の反転により極値を求める。そこで、０以上の整数ｎに対し、ｎを０から順に１ずつ加算しながら、Ｙ（ｎ）×Ｙ（ｎ＋１）の正負を判定する。ここで、Ｙ（ｎ）は、Ｙ（ｎ）＝Ｍ（Ｔ０＋（ｎ＋１）×ΔＴ）−Ｍ（Ｔ０＋ｎ×ΔＴ）で与えられる。例えば、Ｙ（０）＝Ｍ（Ｔ０＋ΔＴ）−Ｍ（Ｔ０）、Ｙ（１）＝Ｍ（Ｔ０＋２ΔＴ）−Ｍ（Ｔ０＋ΔＴ）、Ｙ（２）＝Ｍ（Ｔ０＋３ΔＴ）−Ｍ（Ｔ０＋２ΔＴ）などとなる。Ｙ（ｎ）×Ｙ（ｎ＋１）の正負を判定した結果、Ｙ（ｎ）×Ｙ（ｎ＋１）＜０となった場合に、Ｔ＝Ｔ０＋（ｎ＋１）×ΔＴを遅延好適量とすることができる。
【００４９】
（タイミング値抽出の第３の方法）
図９を参照して、タイミング値抽出の第３の方法を説明する。図９は、タイミング値抽出の第３の方法を説明するためのフロー図である。上述の第２の方法では、遅延好適量を求めるための遅延調整量をΔＴに固定している。これに対し、第３の方法では、遅延好適量を求める処理の高速化のために、遅延調整量を次第に大きくする点が異なっている。
【００５０】
先ず、初期化として任意のサンプリングタイミングに対する出力信号強度の最大値Ｍ（Ｔ０）、ΔＴだけサンプリングタイミングをずらした時の出力信号強度の最大値Ｍ（Ｔ０＋ΔＴ）を取得する。また、パラメータｎを０とする。
【００５１】
次に、勾配Ｚ（０）＝Ｍ（Ｔ０＋ΔＴ）−Ｍ（Ｔ０）の正負を判定する。勾配Ｚ（０）が負の場合は、マイナスの勾配である。出力信号強度の最大値は、サンプリング間隔の１／２の間、増加し、最大強度を取った後、サンプリング間隔の１／２の間減少する。すなわち、サンプリング間隔を１周期として、増加及び減少を繰り返す。そこで、勾配Ｚ（０）が負の場合は、サンプリングタイミングＴにサンプリング間隔の１／２を加えて、再び、信号強度Ｍ（Ｔ０）及びＭ（Ｔ０＋ΔＴ）と、勾配Ｚ（０）を取得する。この場合、一般には、Ｚ（０）＞０となる。
【００５２】
次に、勾配の極性を比較する。勾配Ｚ（ｎ）が０となる点が極値であるが、厳密に０とならないことが多い。そこで、ここでは、勾配Ｚ（ｎ）の極性の反転により極値を求める。そこで、０以上の整数ｎに対し、ｎを０から順に１ずつ加算しながら、Ｚ（ｎ）×Ｚ（ｎ＋１）の正負を判定する。ここで、Ｚ（ｎ）は、Ｚ（ｎ）＝Ｍ（Ｔ０＋（ｎ＋１）×（ｎ＋２）×ΔＴ／２）−Ｍ（Ｔ０＋ｎ×（ｎ＋１）×ΔＴ／２）で与えられる。例えば、Ｚ（０）＝Ｍ（Ｔ０＋ΔＴ）−Ｍ（Ｔ０）、Ｚ（１）＝Ｍ（Ｔ０＋３ΔＴ）−Ｍ（Ｔ０＋ΔＴ）、Ｚ（２）＝Ｍ（Ｔ０＋６ΔＴ）−Ｍ（Ｔ０＋３ΔＴ）となる。
【００５３】
ここで、Ｚ（ｎ）×Ｚ（ｎ＋１）の正負を判定した結果、Ｚ（ｎ）×Ｚ（ｎ＋１）＜０となった場合には、遅延調整量が最小単位よりも大きくなっていることが多い。そこで、この場合、Ｔ＝Ｔ０＋ｎ×（ｎ＋１）×ΔＴ／２として、上述した第２の方法と同様に、ｎを０から順に１ずつ加算しながら、Ｙ（ｎ）×Ｙ（ｎ＋１）の正負を判定する構成にすればよい。以降の手順は、第２の方法と同様なので、重複する説明を省略する。
【００５４】
図１０を参照して、第２の方法と第３の方法の違いを説明する。図１０は、第２の方法と第３の方法の違いを説明するための模式図である。図１０（Ａ）に示す第２の方法は、一定の遅延調整量ΔＴで遅延量を変化させながら極値を求める。このため、サンプリング周期の１／２を最小単位ΔＴで除算した分の判定が必要となる。
【００５５】
これに対し、図１０（Ｂ）に示す第３の方法によれば、傾きが正の場合は、遅延調整量を徐々に大きくして、傾きの極性が反転する付近で、遅延調整量を最小単位として遅延調整を行う。この結果、第２の方法に比べて、判定の回数を少なくすることができ、収束時間の短縮が見込まれる。
【００５６】
第２の方法及び第３の方法のいずれを用いても、上述した第１の方法と同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００５７】
１０    電気分散補償器
２０    サンプリング部（ＡＤＣ）
３０    イコライジング部
４０    タップ係数計算部    
５０    初期設定部    
６０    ピークモニタ部
７０    タイミング値抽出部    
８０    遅延調整部
【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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【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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