(57)【要約】【課題】更新されたヒストグラムセットの収束時間を短縮できるとともに、最尤系列検出器が出力するデジタルデータの推定誤りを軽減できる光通信用推定受信機を提供する。【解決手段】ヒストグラムセットに基づき最尤系列推定処理を行うように構成された光通信用推定受信機において、前記ヒストグラムセットに対して所定量の補正を行うヒストグラム補正手段を設けたことを特徴とするもの。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒストグラムセットに基づき最尤系列推定処理を行うように構成された光通信用推定受信機において、
前記ヒストグラムセットに対して所定量の補正を行うヒストグラム補正手段を設けたことを特徴とする光通信用推定受信機。
【請求項２】
前記ヒストグラム補正手段は、補正の必要なヒストグラムについてのみヒストグラム補正を行うことを特徴とする請求項１記載の光通信用推定受信機。
【請求項３】
前記ヒストグラム補正手段は、ヒストグラム補正として、補正の必要なヒストグラムから所定量の頻度値を一律に差し引くことを特徴とする請求項１または２記載の光通信用推定受信機。
【請求項４】
前記ヒストグラム補正手段は、ヒストグラム補正として、補正の必要なヒストグラムから所定量の確率値を一律に差し引くことを特徴とする請求項１または２記載の光通信用推定受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信用推定受信機に関し、詳しくは、最尤系列推定方法を用いた光通信用推定受信機における処理速度の改善に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信分野では、送信チャネルによる影響や、受信機内での影響を受けて受信する光信号が歪みやすいことから、たとえば特許文献１に開示されているように、送信チャネルで伝送されたデジタルデータを受信側で最尤系列推定処理を行って推定するように構成された推定受信機を用いることが提案されている。
【０００３】
最尤系列推定方法の一種に、ビタビアルゴリズムを用いる方法がある。これは、トレリス構造のブランチメトリックからパスメトリックを求め、パスメトリックを用いて残ったサバイバーパスから最尤系列を推定するものである。
【０００４】
ビタビアルゴリズムは、送信側で畳み込み符号により符号化した信号を、受信側で復号する際に用いられるが、光通信においては、送信機での個別の符号化が適用できない場合がある。送信側での符号化を前提としない光通信の受信機において、受信側でビタビアルゴリズムを用い、受信側でサンプリングした量子化データから、送信側で送信した信号系列を推定し検出することもある。
【０００５】
受信側でビタビアルゴリズムを用いてブランチメトリックを求めるのにあたり、最尤系列検出器で推定したデジタルデータに関するトレリスのステートと、そのステートから分岐するブランチのうち選択したブランチとを関連付けたトランジションと、推定したデジタルデータに関し元となる量子化データであるSample１からSampleＮまでのＮ個のサンプルデータのそれぞれを個別に対応付けて、トランジションに対する量子化したサンプルデータ毎の頻度情報として蓄積したヒストグラムセットを用いることがある。
【０００６】
このようなヒストグラムセットを基本とした推定方法については、特許文献１に開示されている。
【０００７】
最尤系列推定に用いるヒストグラムセットは、過去の受信信号の状態と推定結果によって作成されたものであり、直前までの受信信号の状態は反映されているものの、現時点の受信信号の状態は元々反映されていない。最尤系列推定にあたっては、このヒストグラムセットを基にしたメトリックテーブルを用いて、可能な限り良い推定結果を出力する。
【０００８】
図１４は、最尤系列推定処理を行うように構成された従来の推定受信機の一例を示すブロック図である。
【０００９】
図１４において、推定受信機１００は、光通信の送信チャネルに光信号ｓ１として送信されたデジタルデータを、受信側で推定するように構成されている。ここで、推定受信機１００で行う推定は、特にヒストグラムセットを基本とした推定方法を指す。
【００１０】
光信号ｓ１はＯ／Ｅ（光／電気）変換部１０１に入力され、アナログ電気信号ｓ２に変換される。アナログ電気信号ｓ２は自動利得制御を行うＡＧＣ部１０２に入力されて適切な振幅に整えられ、アナログ電気信号ｓ３として出力される。アナログ電気信号ｓ３はアナログ・デジタル変換を行うＡＤＣ部１０３に入力され、量子化データｓｄ１に変換される。
【００１１】
ＡＤＣ部１０３は１シンボル時間内にアナログ電気信号ｓ３に対するＮ回のサンプリングを行い、Sample１からSampleＮまでのＮ個の量子化データｓｄ１を出力する。これら量子化データｓｄ１は、最尤系列検出器１０４に入力されるとともに量子化値メモリ１０５に保持される。
【００１２】
最尤系列検出器１０４は、量子化データｓｄ１に基づく量子化データｓｄ２をメトリックテーブル１０６に与え、メトリックテーブル１０６からブランチメトリックｂｍを得る。
【００１３】
最尤系列検出器１０４は、入力されたブランチメトリックｂｍを用いて最尤系列の推定検出を行う。すなわち、最尤系列検出器１０４は、複数の受信シンボルについて繰り返し入力される量子化データｓｄ１を受けて最尤系列検出を行うことにより、推定したデジタルデータｄｄを前方誤り訂正部２００に順次出力する。
【００１４】
また、最尤系列検出器１０４は、デジタルデータｄｄを推定した際の個々の推定に関するチャネルの状態をステートｓｔ１として出力する。個々の推定に関するチャネルの状態とは、個々の推定に関するトレリスのステートと、そのステートから分岐するブランチのうち選択したブランチとを関連付けた状態をいう。
【００１５】
ヒストグラム蓄積管理部１０７は、ステートｓｔ１を入力として量子化値読出し指示信号ｓ４を量子化値読出部１０８に出力するとともに、ステートｓｔ２をヒストグラム蓄積部１０９に出力する。
【００１６】
量子化値読出部１０８は、ヒストグラム蓄積管理部１０７から量子化値読出し指示信号ｓ４を受けるとともに量子化値メモリ１０５から量子化データｓｄ３を取得し、量子化データｓｄ４をヒストグラム蓄積部１０９に出力する。ここで、量子化データｓｄ３は、量子化データｓｄ１と同様のデータとして取得可能である。
【００１７】
ヒストグラム蓄積部１０９は、ステートｓｔ２と量子化データｓｄ４とを入力とし、ステートｓｔ２に対応付けた量子化データｓｄ４を頻度情報として、ヒストグラムセットに追加し保持する。
【００１８】
ヒストグラム蓄積管理部１０７は、ステートｓｔ１をあらかじめ設定されている所定回数受けたところで、ヒストグラム出力指示ｓ５をヒストグラム蓄積部１０９に出力する。
【００１９】
ヒストグラム蓄積部１０９は、ヒストグラム出力指示ｓ５を受けると、ヒストグラム蓄積部１０９で保持しているヒストグラムセットをヒストグラムセットｈｓとしてメトリック変換部１１０に出力する。
【００２０】
メトリック変換部１１０は、ヒストグラムセットｈｓを入力としてメトリックテーブルに変換し、新しいメトリックテーブルｍｔをメトリックテーブル１０６に出力する。メトリックテーブル１０６は新メトリックテーブルｍｔにより更新される。
【００２１】
ヒストグラム初期化部１１１は、必要に応じて初期ヒストグラムセットｉｈｓをヒストグラム蓄積部１０９に出力し、初期出力指示ｓ６をヒストグラム蓄積管理部１０７に出力する。
【００２２】
ヒストグラム蓄積管理部１０７は、初期出力指示ｓ６を受けると、ヒストグラム出力指示ｓ５をヒストグラム蓄積部１０９に出力する。
【００２３】
最尤系列検出器１０４は、量子化データｓｄ１を受けるとともに順次更新されるメトリックテーブル１０６からブランチメトリックｂｍを得ることによって継続して最尤系列検出を行い、推定したデジタルデータｄｄを前方誤り訂正部２００に順次出力し続ける。
【００２４】
特許文献１には、受信側でヒストグラムセットを基本とした最尤系列推定処理を行うことにより、送信チャネルで伝送されたデジタルデータを推定するように構成された推定受信機について記載されている。
【００２５】
【特許文献１】特表２００６−５２８４７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
しかし、誤った頻度情報を多く含んだヒストグラムセットに基づくメトリックテーブルを用いて推定を行うと、ヒストグラムセットが更新されて推定時の受信信号の歪みの度合いに追従しヒストグラムセットが収束するまでに比較的長い時間が必要となるとともに、この間に最尤系列検出器から出力されるデジタルデータの推定誤りが多くなるという問題がある。
【００２７】
前述のように、光通信における送信チャネルによって受けた影響などにより、受信する光信号は歪む。これら光通信の受信機内で受ける影響も含めて、信号の歪み度合いは一定ではなく、歪み度合いの時間に対する変化量も一定ではない。
【００２８】
最尤系列検出器１０４が推定に用いるヒストグラムセットは、過去の受信信号の状態と推定結果によって作成されたものであり、直前までの受信信号の状態が反映されているが、最尤系列検出器１０４が推定する現時点の受信信号の状態は反映されていない。
【００２９】
ヒストグラムセットが作成された時の受信信号の歪みの度合と推定時の受信信号の歪みの度合との変化が小さければ、ヒストグラムセットが更新されて推定時の受信信号の歪みの度合いに追従しヒストグラムセットが収束するまでの時間に、最尤系列検出器が出力するデジタルデータの推定誤りはまったく無いかあるいは推定誤りは少なく抑えられる。通常、最尤系列検出器１０４は、ヒストグラムセットの更新を待つまでもなく、現時点のメトリックテーブルを用いた推定によって良好な結果を出力する。
【００３０】
これに対し、ヒストグラムセットが作成された時の受信信号の歪みの度合と推定時の受信信号の歪みの度合との変化が大きくなると、ヒストグラムセットが更新されて推定時の受信信号の歪みの度合いに追従しヒストグラムセットが収束するまでの時間に最尤系列検出器１０４が出力するデジタルデータの推定誤りは多くなることがあり、結果として現時点のメトリックテーブルと現時点の受信信号の歪みの度合いとの差異が大きければ大きいほど、一時的に最尤系列検出器１０４が出力するデジタルデータの推定誤りは多くなる。
【００３１】
最尤系列検出器１０４が出力するデジタルデータの推定誤りがまったく無い場合を除くと、最尤系列検出器１０４が出力するデジタルデータの推定誤りの多少によらず、作成されたヒストラムセットは誤った頻度情報を含んでいるといえる。誤った頻度情報を多く含むヒストグラムセットに基づくメトリックテーブルを用いて推定を行うと、最尤系列検出器１０４が出力するデジタルデータの推定誤りが多くなる。そして、関連して作成されるヒストグラムセットには誤った頻度情報が再び記録されることになる。
【００３２】
最尤系列検出器１０４が出力するデジタルデータの推定誤りの多少によらず、作成されたヒストラムセットは誤った頻度情報を含んでいるといえるが、図１４に示す従来の光通信における推定受信機１００の最尤系列検出器１０４では、ヒストグラムセットが誤った頻度情報を含んでいることに対して特別な対策は行われず、作成されたヒストグラムセットの頻度情報がほとんどそのまま利用されている。すなわち、誤った頻度情報を多く含んでいるヒストグラムセットであっても、そのヒストグラムセットを基にしたメトリックテーブルが推定に使用されている。
【００３３】
この結果、前述のような、ヒストグラムセットが更新されて推定時の受信信号の歪みの度合いに追従しヒストグラムセットが収束するまでの時間が長くなるという問題や、ヒストグラムセットが収束するまでの時間に最尤系列検出器が出力するデジタルデータの推定誤りが多くなるという問題が発生することになる。
【００３４】
本発明はこれらの課題を解決するもので、その目的は、更新されたヒストグラムセットの収束時間を短縮できるとともに、最尤系列検出器が出力するデジタルデータの推定誤りを軽減できる光通信用推定受信機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３５】
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
ヒストグラムセットに基づき最尤系列推定処理を行うように構成された光通信用推定受信機において、
前記ヒストグラムセットに対して所定量の補正を行うヒストグラム補正手段を設けたことを特徴とする。
【００３６】
請求項２記載の発明は、
請求項１記載の光通信用推定受信機において、
前記ヒストグラム補正手段は、補正の必要なヒストグラムについてのみヒストグラム補正を行うことを特徴とする。
【００３７】
請求項３記載の発明は、
請求項１または２記載の光通信用推定受信機において、
前記ヒストグラム補正手段は、ヒストグラム補正として、補正の必要なヒストグラムから所定量の頻度値を一律に差し引くことを特徴とする。
【００３８】
請求項４記載の発明は、
請求項１から３のいずれかに記載の光通信用推定受信機において、
前記ヒストグラム補正手段は、ヒストグラム補正として、補正の必要なヒストグラムから所定量の確率値を一律に差し引くことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、更新されたヒストグラムセットの収束時間を短縮できるとともに、最尤系列検出器が出力するデジタルデータの推定誤りを軽減できる光通信用推定受信機が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図２】図１の光通信用推定受信機におけるアナログ電気信号ｓ３のアイパターン例図である。
【図３】図１の光通信用推定受信機におけるＡＤＣ部１０３の動作例図である。
【図４】本発明の説明で用いる各記号の説明図である。
【図５】トレリスと現ステートの関連の一例を示す説明図である。
【図６】現ステートとブランチとトランジションおよび次ステートの関連の一例を示す説明図である。
【図７】頻度セットに基づくヒストグラムセットの具体例図である。
【図８】ヒストグラム蓄積部１０９が作成するヒストグラムセットの具体例図である。
【図９】ヒストグラム蓄積部１０９が作成するヒストグラムセットの他の具体例図である。
【図１０】ヒストグラム蓄積部１０９が作成するヒストグラムセットの他の具体例図である。
【図１１】ヒストグラム補正部１１４における補正動作例の説明図である。
【図１２】確率セットに基づくヒストグラムセット例である。
【図１３】初期ヒストグラムセットｉｈｓの具体例図である。
【図１４】従来の光通信用推定受信機の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例を示すブロック図であり、図１４と共通する部分には同一の記号を付している。
【００４２】
図１において、光信号ｓ１はＯ／Ｅ変換部１０１に入力され、アナログ電気信号ｓ２に変換される。アナログ電気信号ｓ２は自動利得制御を行うＡＧＣ部１０２に入力されて適切な振幅に整えられ、アナログ電気信号ｓ３として出力される。アナログ電気信号ｓ３はアナログ・デジタル変換を行うＡＤＣ部１０３に入力され、量子化データｓｄ１に変換される。
【００４３】
図２はアナログ電気信号ｓ３のアイパターン例図であり、（ａ）は信号の歪み度合いが小さい例を示し、（ｂ）および（ｃ）はそれぞれ信号の歪み度合いが大きくて異なる例を示している。
【００４４】
図３はＡＤＣ部１０３の動作例図であり、アナログ電気信号ｓ３の１シンボル時間内にＮサンプリングを行い、Sample１からSampleＮまでのＮ個のサンプルデータとして、Ｎ個の量子化データｓｄ１を最尤系列検出器１０４に出力する。
【００４５】
最尤系列検出器１０４は、最終的に受信信号の１シンボルについてのブランチメトリックを尤度として用いてパスメトリックを算出し、トレリスのステートを遷移させる。トレリスのステートを遷移させる際に、Sample１からSampleＮまでのＮ個分個別にトレリスのステートを遷移させるわけではない。
【００４６】
すなわち、最尤系列検出器１０４で推定して出力したデジタルデータに関するトレリスのステートと、そのステートから分岐するブランチのうち選択したブランチとを関連付けたトランジションと、推定したデジタルデータに関し元となる量子化データであるSample１からSampleＮまでのＮ個のサンプルデータのそれぞれを個別に対応付けて、トランジションに対する量子化したサンプルデータ毎の頻度情報として蓄積したヒストグラムセットを作成する。
【００４７】
図４は、以降の説明で用いる各記号の説明図である。最尤系列検出器１０４の動作の具体例を、図４中にある１シンボルを表現するために必要なビット数Ｙｂ＝１、トレリスのステートを構成するシンボル数ＳＬ＝２、１シンボル期間中のサンプリング数Ｎ＝２の場合について説明する。
【００４８】
最尤系列検出器１０４は、量子化データｓｄ１を入力とし、量子化データｓｄ２およびｓｄ３を出力する。
【００４９】
量子化データｓｄ１は、たとえば図３の１シンボル期間中のサンプリング数Ｎ＝２としてサンプリングされたSample１とSample２のサンプルデータであって、図４に示すr(dn)である。量子化値メモリ１０５は、量子化データｓｄ３を入力として、最尤系列検出器１０４が推定したデジタルデータに関し元となる量子化データであるSample１からSampleＮまでのＮ個のサンプルデータとして取り出せる形で保持する。
【００５０】
最尤系列検出器１０４は、メトリックテーブル１０６から入力されるブランチメトリックｂｍを用いて最尤系列検出を行い、推定結果により得たデジタルデータとしてデジタルデータｄｄを前方誤り訂正部２００に出力する。
【００５１】
すなわち最尤系列検出器１０４は、複数の受信シンボルについて繰り返し入力される量子化データｓｄ１を受け入れて最尤系列検出を行うことで、推定したデジタルデータとしてデジタルデータｄｄを順次出力する。
【００５２】
図５はトレリスと現ステートの関連の一例を示す説明図、図６は現ステートとブランチとトランジションおよび次ステートの関連の一例を示す説明図である。ブランチメトリックｂｍは、一例として図５および図６に示すトランジションtr(tn)のそれぞれの構成の一部となるブランチbr(bn)それぞれに関する尤度としての値である。図５および図６中の現ステートst(sn)のsn，ブランチbr(bn)のbnおよびトランジションtr(tn)のtnは、一例として図４に示している。
【００５３】
最尤系列検出器１０４は、デジタルデータｄｄを推定すると同時に、デジタルデータｄｄの推定に関する量子化データｓｄ４を量子化値メモリ１０５から取得し、量子化データｓｄ５として出力するとともに、デジタルデータｄｄの推定に関するチャネルの状態をトランジションｔｒａとして出力する。
【００５４】
トランジションｔｒａは、最尤系列検出器１０４が推定したデジタルデータｄｄの元となる量子化データｓｄ５が、過去に最尤系列検出器１０４へ量子化データｓｄ１として入力された時点におけるチャネルの状態であり、その一例が図５に示すトレリスの各ブランチbr(bn)のブランチメトリックを求めて残ったサバイバーパス上のトランジションtr(tn)の内、最尤系列検出器１０４が推定して出力したデジタルデータｄｄに対応するトランジションtr(tn)である。
【００５５】
ヒストグラム更新管理部１１２は、トランジションｔｒａおよび量子化データｓｄ５を入力とし、トランジションｔｒｂおよび量子化データｓｄ６を出力する。
【００５６】
ヒストグラム蓄積部１０９は、トランジションｔｒｂおよび量子化データｓｄ６を入力とし、量子化データｓｄ６のSample１からSampleＮまでのＮ個のサンプルデータをそれぞれ個別にトランジションｔｒｂに対応付けた頻度情報を図７に示すようなヒストグラムセットとして蓄積する。
【００５７】
ヒストグラムセットとしては、たとえば図７に示すように、トランジションｔｒｂが指し示すトランジションtr(tn)毎および量子化データｓｄ６であるSample１からSampleＮまでのＮ個のサンプルデータr(dn)毎に、量子化データの頻度情報を蓄積する。
【００５８】
図８はヒストグラム蓄積部１０９が作成するヒストグラムセットの具体例図であって、（ａ）、（ｂ）はそれぞれアナログ電気信号ｓ３が図２の（ａ）、（ｂ）の例を示している。
【００５９】
ヒストグラム更新管理部１１２は、トランジションｔｒａを所定回数受けると、ヒストグラム読出部１１３にヒストグラム変換指示ｈｃｃを出力する。
【００６０】
ヒストグラム読出部１１３は、ヒストグラム変換指示ｈｃｃを受けると、ヒストグラム蓄積部１０９からヒストグラムセットｈｓを取得してヒストグラム補正部１１４に出力する。
【００６１】
ヒストグラムセットｈｓが作成された時の受信信号の歪みの度合と推定時の受信信号の歪みの度合との変化が小さければ、ヒストグラムセットｈｓが更新されて推定時の受信信号の歪みの度合いに追従しヒストグラムセットが収束するまでの時間に、最尤系列検出器１０４が出力するデジタルデータの推定誤りはまったく無いか、あるいは推定誤りは少なく抑えられる。通常、ヒストグラムセットｈｓの更新を待つまでもなく、現時点のメトリックテーブルを用いた推定によって最尤系列検出器１０４は良い結果を出力する。
【００６２】
たとえば、推定時のアナログ電気信号ｓ３の歪みの度合が、図２の（ｂ）に示すように微小に変動する場合では、ヒストグラムセットｈｓの更新を待つまでもなく、現時点のメトリックテーブルを用いた推定によって最尤系列検出器１０４は良い結果を出力する。
【００６３】
一方、図２の（ｃ）から（ｂ）へ変動するように、推定時のアナログ電気信号ｓ３の歪みの度合がともに大きいものの両者の歪みの度合の変化が小さければ、図９に示すようにたとえば１回のヒストグラムセットの更新で信号の歪みの度合いに追従してヒストグラムセットｈｓが収束し、最尤系列検出器１０４は良い結果を出力する。
【００６４】
このように、図２の（ｃ）から（ｂ）に急激に変動するような場合でも、両者の歪みの度合の変化が小さければ、最尤系列検出器１０４はたとえば１回のヒストグラムセットｈｓの更新で信号の歪みの度合いに追従し、ヒストグラムセットｈｓが収束するのを待つまでもなく、図２の（ｃ）から（ｂ）に急激に変動する前のメトリックテーブルを用いた推定によって良い結果を出力する。
【００６５】
ところが、ヒストグラムセットｈｓが作成された時の受信信号の歪みの度合と推定時の受信信号の歪みの度合との変化が大きければ、ヒストグラムセットｈｓが更新されて推定時の受信信号の歪みの度合いに追従しヒストグラムセットｈｓが収束するまでの時間に、最尤系列検出器１０４から出力するデジタルデータの推定誤りが多くなる場合もある。
【００６６】
ヒストグラムセットｈｓが作成された時の受信信号の歪みの度合と推定時の受信信号の歪みの度合との変化が大きく、結果として現時点のメトリックテーブルと現時点の受信信号の歪みの度合いとの差異が大きければ大きいほど、当然、一時的に最尤系列検出器１０４が出力するデジタルデータの推定誤りは多くなる。
【００６７】
最尤系列検出器１０４が出力するデジタルデータの推定誤りがまったく無い場合を除くと、最尤系列検出器１０４が出力するデジタルデータの推定誤りの多少によらず、作成されたヒストラムセットｈｓは誤った頻度情報を含むことになる。
【００６８】
誤った頻度情報を多く含んだヒストグラムセットｈｓを基にしたメトリックテーブルを用いて推定を行うと、最尤系列検出器１０４が出力するデジタルデータの推定誤りが多くなる。そして、関連して作成されるヒストグラムセットｈｓには誤った頻度情報が再び記録されてしまう。
【００６９】
最尤系列検出器１０４が出力するデジタルデータの推定誤りの多少によらず、作成されたヒストグラムセットｈｓは誤った頻度情報を含むが、従来技術による光通信における推定受信機の最尤系列検出器１０４では、ヒストグラムセットｈｓが誤った頻度情報を含んでいることに対して、特別な配慮がされることなく、作成されたヒストグラムセットｈｓの頻度情報は殆どそのまま利用され、誤った頻度情報を多く含んでいるヒストグラムセットｈｓであっても、そのヒストグラムセットｈｓを基にしたメトリックテーブルが推定に使用される。
【００７０】
誤った頻度情報を多く含んだヒストグラムセットｈｓを基にしたメトリックテーブルを用いて推定を行うことで、ヒストグラムセットｈｓが更新されて推定時の受信信号の歪みの度合いに追従しヒストグラムセットｈｓが収束するまでの時間が長く必要となるという問題や、ヒストグラムセットｈｓが更新されて推定時の受信信号の歪みの度合いに追従しヒストグラムセットｈｓが収束するまでの時間が長く必要となるため、ヒストグラムセットｈｓが更新されて推定時の受信信号の歪みの度合いに追従しヒストグラムセットｈｓが収束するまでの時間に、最尤系列検出器１０４が出力するデジタルデータの推定誤りが多くなるという問題がある。
【００７１】
推定時のアナログ電気信号ｓ３の歪みの度合が大きな例として図２の（ｂ）から（ａ）に急激に変動するような場合では、図１０に示すようなヒストグラムセットｈｓが作成され、ヒストグラムセットｈｓが更新されて推定時の受信信号の歪みの度合いに追従しヒストグラムセットｈｓが収束するまでの時間が長く必要となる。結果としてヒストグラムセットｈｓが更新されて推定時の受信信号の歪みの度合いに追従しヒストグラムセットｈｓが収束するまでの時間に、最尤系列検出器１０４が出力するデジタルデータの推定誤りが多くなる。
【００７２】
そこで本発明では、ヒストグラム補正部１１４を設けてヒストグラムセットｈｓに含まれる頻度情報を補正することにより、アナログ電気信号ｓ３の歪みの度合の変化が大きく急激に変動するような場合でも、ヒストグラムセットｈｓが更新されて推定時の受信信号の歪みの度合いに追従しヒストグラムセットｈｓが収束するまでの時間が長く必要となるという問題を改善する。
【００７３】
ヒストグラム補正部１１４は、トランジションに対する量子化したサンプルデータ毎の頻度情報として蓄積したヒストグラムセットｈｓを入力とし、ヒストグラムセットｈｓを構成するSample１からSampleＮ毎個別かつトランジション毎個別のヒストグラムに関し、補正の必要なヒストグラムについてのみヒストグラムの補正を行う。
【００７４】
すなわち、ヒストグラム補正部１１４は、ヒストグラムセットｈｓを構成するSample１からSampleＮ毎個別かつトランジション毎個別の個々のヒストグラム中の周囲の量子化区分の頻度と比較して頻度の大きな部分である山となる量子化区分が２つ以上存在するヒストグラムを補正の必要なヒストグラムとし、補正の必要なヒストグラムの量子化データ区分毎の頻度それぞれから、ヒストグラム補正量設定部１１５により設定されるヒストグラム補正量ｃｏｒとしての頻度を一律差し引くことにより補正を行う。また、差し引いた結果の頻度が０以下は頻度０とする。ヒストグラム補正量設定部１１５により設定されるヒストグラム補正量ｃｏｒとしての頻度は必要に応じて外部から適切に変更してもよい。
【００７５】
図１１はヒストグラム補正部１１４における補正動作例の説明図である。（ａ）に示すように周囲の頻度と比較して頻度の大きな部分である山が２以上となるヒストグラムの情報が存在する場合には、（ｂ）に示すようにヒストグラム補正量設定部１１５からヒストグラム補正量ｃｏｒとして得た頻度を一律に差し引き、（ｃ）のように補正する。前述のように、差し引いた結果の頻度が０以下となる場合は頻度０とする
【００７６】
また、ヒストグラム補正部１１４において、ヒストグラムセットｈｓの頻度の代わりに確率を用いるようにしてもよい。この場合、ヒストグラム毎に確率情報に変換し、変換した確率セットをヒストグラムセットとみなしてヒストグラムセットｈｓを構成するSample１からSampleＮ毎個別かつトランジション毎個別の個々のヒストグラム中の周囲の量子化区分の確率と比較する。
【００７７】
そして、確率の大きな部分である山となる量子化区分が２つ以上存在するヒストグラムを補正の必要なヒストグラムとして、補正の必要なヒストグラムの量子化データ区分毎の確率のそれぞれからヒストグラム補正量設定部１１５を介して設定されるヒストグラム補正量ｃｏｒとしての確率を一律差し引くことにより補正を行う。また、差し引いた結果の確率が０以下の場合は確率０として補正を行う。ヒストグラム補正量設定部１１５により設定されるヒストグラム補正量ｃｏｒとしての確率は必要に応じて外部から適切に変更してもよい。図１２は、このような確率セットに基づくヒストグラムセット例である。
【００７８】
ヒストグラム補正部１１４は、ヒストグラムセットｈｓを構成するSample１からSampleＮ毎個別かつトランジション毎個別のヒストグラムにヒストグラム補正を行った後、補正されたヒストグラムセットｈｓｃをメトリック変換部１１０に出力する。
【００７９】
最尤系列検出器１０４は、ヒストグラム補正後のヒストグラムセットｈｓｃを基にして尤度としてのブランチメトリックを求め、最終的に受信信号の１シンボルについてのブランチメトリックを用いることでパスメトリックを算出し、算出したパスメトリックを用いてトレリスのステートを遷移させ、残ったサバイバーパスからデジタルデータを推定して出力する。
【００８０】
メトリック変換部１１０は、補正後のヒストグラムセットｈｓｃを入力としてメトリックテーブルに変換し、新メトリックテーブルｍｔを出力する。
【００８１】
メトリックテーブル１０６は新メトリックテーブルｍｔにより更新される。
【００８２】
ヒストグラム初期化部１１１は、必要に応じて初期ヒストグラムセットｉｈｓを出力するとともに、初期出力指示ｓ４を出力する。
【００８３】
ヒストグラム更新管理部１１２は、初期出力指示ｓ４を受けると、ヒストグラム変換指示ｈｃｃを出力する。
【００８４】
ヒストグラム初期化部１１１は、ステートst(sn)とブランチbr(bn)とを合わせたものを表現しているトランジションtr(tn)に関する量子化データが連続して似通った値を示すような、特徴的なトランジションtr(tn)に関するヒストグラムのみが頻度情報あるいは確率情報を持つヒストグラムセットを初期ヒストグラムセットｉｈｓとして出力してもよい。
【００８５】
図１３は、ヒストグラム初期化部１１１から出力される初期ヒストグラムセットｉｈｓの具体例図である。図１３に示す各ヒストグラムの内、トランジションtr(0)のSample１とSample２およびトランジションtr(7)のSample１とSample２のみが０でない頻度情報を持つヒストグラムセットあるいはトランジションtr(0)のSample１とSample２およびトランジションtr(7)のSample１とSample２のみが０でない確率情報を持つヒストグラムセットを初期ヒストグラムセットｉｈｓとして出力してもよい。
【００８６】
最尤系列検出器１０４は、量子化データｓｄ１を受けて順次更新されるメトリックテーブル１０６からブランチメトリックｂｍを得ることにより継続して最尤系列検出を行い、推定したデジタルデータとしてデジタルデータｄｄを順次出力し続ける。
【００８７】
このように構成することにより、ヒストグラムセットに含まれる頻度情報または確率情報を簡易な方法で補正することができ、アナログ電気信号ｓ３の歪みの度合が急激に変動するような場合でも、ヒストグラムセットが更新されて推定時の受信信号の歪みの度合いに追従しヒストグラムセットが収束するまでの時間が長く必要となるという問題を改善できる。
【００８８】
あわせて、ヒストグラムセットが更新されて推定時の受信信号の歪みの度合いに追従しヒストグラムセットが収束するまでの時間が長く必要となるため、ヒストグラムセットが更新されて推定時の受信信号の歪みの度合いに追従しヒストグラムセットが収束するまでの時間に、最尤系列検出器１０４が出力するデジタルデータの推定誤りが多くなるということも改善できる。
【００８９】
ヒストグラム補正部１１４で補正を行うにあたり、図７に示すようなヒストグラムセットのヒストグラム毎に頻度の総数で各頻度を割ることにより、ヒストグラム毎に図１２に示すような確率情報に変換し、変換して得た確率セットをヒストグラムセットとみなしてヒストグラム補正を行うときの補正量を確率とし、図１１（ａ）〜（ｃ）と同様な補正を行ってもよい。その場合、メトリック変換部１１０は、補正後のヒストグラムセットｈｓｃを確率セットとしてもよい。
【００９０】
メトリック変換部１１０は、頻度０の情報と頻度０でない情報の差異を際立たせて積極的に利用したり、確率０の情報と確率０でない情報の差異を際立たせて積極的に利用するような適切な変換を行ってもよい。メトリック変換部１１０でこのような変換を行うことで、ヒストグラムセットを基本とした推定方法により、頻度０の情報と頻度０でない情報の差異を際立たせて積極的に利用したり、確率０の情報と確率０でない情報の差異を際立たせて積極的に利用することが可能になり、ヒストグラム蓄積部１０９で作成するヒストグラムセットの頻度０を含むヒストグラムセットやそこから求める確率０を含む確率セットを有効に活用できる。
【００９１】
以上説明したように、本発明によれば、更新されたヒストグラムセットの収束時間を短縮できるとともに、最尤系列検出器が出力するデジタルデータの推定誤りを軽減できる光通信用推定受信機が実現できる。
【符号の説明】
【００９２】
１００  光通信用推定受信機
１０１  Ｏ／Ｅ変換部
１０２  ＡＧＣ部
１０３  ＡＤＣ部
１０４  最尤系列検出器
１０５  量子化値メモリ
１０６  メトリックテーブル
１０９  ヒストグラム蓄積部
１１０  メトリック変換部
１１１  ヒストグラム初期化部
１１２  ヒストグラム更新管理部１１２
１１３  ヒストグラム読出部
１１４  ヒストグラム補正部
１１５  ヒストグラム補正量設定部
２００  前方誤り訂正部
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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