(57)【要約】【課題】戻り光雑音が付加された誤り訂正符号化データを用いて符号化利得を出力し、誤り訂正能力の解析を実行する。【解決手段】本発明の符号誤り訂正能力解析装置は、誤り訂正符号化ブロックを生成し、戻り光雑音が重畳された第１の出力信号光を生成し、第１の符号誤り率特性を算出する手段とを備える第１の符号誤り率算出手段と、情報ブロックに戻り光雑音が重畳された第２の出力信号光を生成し、第２の符号誤り率特性を算出する手段とを備える第２の符号誤り率算出手段と、第１の符号誤り率特性において、所定の誤り率を得る出力信号光強度を算出し、第２の符号誤り率特性において、所定の誤り率を得る出力信号光強度を算出し、出力信号光強度間の差分を算出する手段とを備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザの戻り光雑音を含む送信信号の誤り訂正能力を解析する符号誤り訂正能力解析装置であって、
第１の符号誤り率特性算出手段であって、
情報ブロックを符号化し、符号化ブロックを生成する手段と、
前記生成した符号化ブロックを変調データとし、前記半導体レーザの出力光に戻り光雑音が重畳された第１の出力信号光を生成する手段と、
前記第１の出力信号光を識別再生し第１のディジタル再生信号を生成する手段と、
前記第１のディジタル再生信号を複号し、復号化ブロックを生成する手段と、
前記符号化ブロックと前記復号化ブロックとを比較して第１の符号誤り率特性を算出する手段と
を備える、手段と、
第２の符号誤り率特性算出手段であって、
前記情報ブロックを変調データとし、前記半導体レーザの出力光に戻り光雑音が重畳された第２の出力信号光を生成する手段と、
前記第２の出力信号光を識別再生し第２のディジタル再生信号を生成する手段と、
前記情報ブロックと前記第２のディジタル再生信号を比較して第２の符号誤り率特性を算出する手段と、
を備える、手段と
前記第１の符号誤り率特性算出手段により算出した第１の符号誤り率特性において、所定の誤り率を得る出力信号光強度を算出し、前記第２の符号誤り率特性算出手段において算出した第２の符号誤り率特性において、所定の誤り率を得る出力信号光強度を算出し、前記出力信号光強度間の差分を算出する手段と
を備えることを特徴とする符号誤り訂正能力解析装置。
【請求項２】
前記情報ブロック符号化する手段は、ｍを整数とし２ｍ個の要素から成る拡大ガロア体を定義する手段と、前記情報ブロックを多項式に変換しブロック符号化の演算を実行する手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の符号誤り訂正能力解析装置。
【請求項３】
前記復号化ブロックを生成する手段は、誤り値を検出し、誤りを訂正し、復号されたシンボル列あるいはビット列を出力する手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の符号誤り訂正能力解析装置。
【請求項４】
前記情報ブロックを符号化する手段は、情報ブロック数ｋのリード・ソロモン符号を用い、任意のデータ集合から、任意の数の符号化ブロックを重複しないように抽出し、抽出したブロックそれぞれを連結する手段を有することを特徴とする請求項１に記載の符号誤り訂正能力解析装置。
【請求項５】
前記戻り光雑音が重畳された出力信号光を生成する手段は、戻り光存在下における半導体レーザにおいて、前記戻り光に起因する雑音が重畳された出力信号光を生成することを特徴とする請求項１に記載の符号誤り訂正能力解析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に通信分野に用いられる符号誤り訂正能力解析装置に関し、具体的には、戻り光を含む信号光に対する符号誤り訂正能力解析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
符号誤り検出訂正技術は、データに符号誤りが発生した場合に、それを検出し訂正する技術であり、記憶装置やディジタル通信の分野で多く採用されている。符号誤り訂正の方法としては、情報ビットに冗長ビットを付加して伝送し、伝送途中で一部のビットに誤りが生じた場合、冗長ビットを利用して受信側で誤ったビットを訂正する、前方誤り訂正（ＦＥＣ）がある。ＦＥＣの種類としては、情報ビットをブロックごとに区切りブロックごとに区切るブロック符号化と、各ブロックの符号が、それ以前のブロックに依存する畳み込み符号化とがある。ブロック符号化に使用される符号の代表例としてリード・ソロモン符号やＢＨＣ符号が挙げられ、一方で、畳み込み符号化に使用される符号の代表例として、ビタビ符号などが挙げられる。
【０００３】
特に、ＲＳ符号は、符号生成が複雑な反面、訂正能力が高いため、地上波ディジタル放送、衛星通信、ＡＤＳＬ、また、身近なところでは、ＣＤ、ＤＶＤ、ＱＲコード（登録商標）等の誤り訂正に応用されている。
【０００４】
一方で、通信機器や記憶装置の光源として用いられる半導体レーザは、「戻り光雑音」という出力変動が発生することがある。戻り光雑音は、レーザから出射されるレーザ光の一部が反射して再びレーザに戻ると、レーザ発信が不安定になり、生じてしまう出力変動のことである。この反射光は、レーザ内部の位相の揃った光とは異なり、位相のずれた光で、誘導放出が混乱し、発振が不安定になる。
【０００５】
半導体レーザを使用した光変調器では、戻り光雑音を回避するために、光アイソレータにより戻り光を遮断するか、または、戻り光耐性の強いレーザを用いる。光アイソレータは、光を一方向だけ通過させ、逆方向には光を切断する光学素子である。光アイソレータは、高価であり、光変調器内に装着した場合に、ある程度のスペースを必要とするため、光変調器の小型化、低価格化においては、排除したいものであるが、一般的に、長距離系の通信分野では、光アイソレータを除くことは困難である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】J. Endo, K. Asaka, A. Kanda, T. Ito, M. Yoneyama, N. Ikeda, K. Kenji and M. Urano, "Isolator-free EA-DFB module with Forward Error Correction", OECC2012
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
現在、半導体レーザにＦＥＣを実装し、ＦＥＣの訂正能力を借りることで、戻り光雑音による出力変動を低減し、光アイソレータを光変調器から排除する方法が提案されている。図９は、ＦＥＣを実装した系において、誤り訂正特性（ＢＥＲ）を算出する方法を示すフローチャートである。
【０００８】
ステップ９０１において、情報ブロックデータを誤り訂正符号化して符号化ブロックを作成する。
【０００９】
ステップ９０２において、符号化ブロックを２進数に変換して、ディジタル変調データを作成する。
【００１０】
ステップ９０３において、ディジタル変調データを変調信号として、レーザ光を直接変調して、信号光を生成して、光送信機から出力する。
【００１１】
ステップ９０４において、光送信機からの出力信号光を受光し、０，１の識別判定を行い、再生ディジタル信号を生成する。
【００１２】
ステップ９０５において、再生したディジタル信号の誤りを訂正し、復号化する。
【００１３】
ステップ９０６において、復号化したデータを基に、符号誤り率特性（ＢＥＲ）を算出する。
【００１４】
ここで、誤り訂正を行わずに（無符号の）符号誤り率を算出して、上記６において算出した符号化における符号誤り率と比較することにより、符号化利得を出力して、符号誤り訂正能力を解析することもできる。
【００１５】
一方、図１０は、アイソレータレスの半導体レーザにおける出力信号光を生成する方法を示すフローチャートである。上記９０３の出力信号光を生成する場合、直接変調を行っているが、戻り光存在下の半導体レーザの出力光を解析アルゴリズムにより解析して、変調データから出力信号光を生成することができる。特に、解析アルゴリズムにレート方程式を使用した場合、光の時間的変化から、正確な光強度を算出することができ、正確な出力信号光を生成することができる。
【００１６】
従来、誤り特性を解析する場合に、戻り光存在下の半導体レーザの出力光に対して解析アルゴリズムを解いて出力信号光を生成する方法を適用することは行われていなかった。更に、戻り光を含む出力光に対し、解析アルゴリズムを解いて得られる信号光を復号化し、誤り訂正能力を解析するための装置についても確立されておらず、符号化によるアイソレータレスの実現可能性は、厳密には検証されていない。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
このような目的を達成するために、本発明の第１の態様は、半導体レーザの戻り光雑音を含む送信信号の誤り訂正能力を解析する符号誤り訂正能力解析装置であって、第１の符号誤り率特性算出手段であって、情報ブロックを符号化し、符号化ブロックを生成する手段と、前記生成した符号化ブロックを変調データとし、前記半導体レーザの出力光に戻り光雑音が重畳された第１の出力信号光を生成する手段と、前記第１の出力信号光を識別再生し第１のディジタル再生信号を生成する手段と、前記第１のディジタル再生信号を複号し、復号化ブロックを生成する手段と、前記符号化ブロックと前記復号化ブロックとを比較して第１の符号誤り率特性を算出する手段とを備える、手段と、第２の符号誤り率特性算出手段であって、前記情報ブロックを変調データとし、前記半導体レーザの出力光に戻り光雑音が重畳された第２の出力信号光を生成する手段と、前記第２の出力信号光を識別再生し第２のディジタル再生信号を生成する手段と、前記情報ブロックと前記第２のディジタル再生信号を比較して第２の符号誤り率特性を算出する手段とを備える、手段と、前記第１の符号誤り率特性算出手段により算出した第１の符号誤り率特性において、所定の誤り率を得る出力信号光強度を算出し、前記第２の符号誤り率特性算出手段において算出した第２の符号誤り率特性において、所定の誤り率を得る出力信号光強度を算出し、前記出力信号光強度間の差分を算出する手段とを備えることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の第２の態様は、第１の態様の誤り訂正能力解析装置の前記情報ブロック符号化する手段が、ｍを整数とし２m個の要素から成る拡大ガロア体を定義する手段と、前記情報ブロックを多項式に変換しブロック符号化の演算を実行する手段とを備えることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の第３の態様は、第１の態様の誤り訂正能力解析装置の前記復号化ブロックを生成する手段が、誤り値を検出し、誤りを訂正し、復号されたシンボル列あるいはビット列を出力する手段を備えることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の第４の態様は、第１の態様の誤り訂正能力解析装置の前記情報ブロックを符号化する手段が、情報ブロック数ｋのリード・ソロモン符号を用い、任意のデータ集合から、任意の数の符号化ブロックを重複しないように抽出し、抽出したブロックそれぞれを連結する手段を有することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の第５の態様は、第１の態様の誤り訂正能力解析装置の前記戻り光雑音が重畳された出力信号光を生成する手段が、戻り光存在下における半導体レーザにおいて、前記戻り光に起因する雑音が重畳された出力信号光を生成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
戻り光雑音が付加された誤り訂正符号化データを用いて符号化利得を出力し、符号化利得を出力することにより、誤り訂正能力の解析を実行することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の１実施形態に係る誤り訂正能力解析装置における誤り訂正能力解析を示すフローチャートである。
【図２】図１における符号化（ステップ１０２〜１０７）の手順を示す模式図である。
【図３】符号化ブロックの構成を示す構成図である。
【図４】図１のステップ１０８において出力されたディジタル変調信号を示す図である。
【図５】レート方程式から得られたディジタル変調信号の出力信号光を示す。
【図６】出力信号光を識別判定して再生した再生ディジタル信号を示す。
【図７】図１における復号化（ステップ１１０〜１１２）の手順を示す模式図である。
【図８】光出力平均強度Ｐｉｎに依存した符号誤り率ＢＥＲを表す図表である。
【図９】ＦＥＣを実装した系において、誤り訂正特性（ＢＥＲ）を算出する方法を示すフローチャートである。
【図１０】アイソレータレスの半導体レーザにおける出力信号光を生成する方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１は、本発明の１実施形態に係る誤り訂正能力解析装置における誤り訂正能力解析を示すフローチャートである。また、図２は、図１のフローチャートにおける符号化の手順を示す模式図である。
【００２５】
本実施形態において、誤り訂正符号として、符号化ブロック数ｎ＝２５５ｂｙｔｅ、冗長ブロック数２ｔ＝３２ｂｙｔｅ、情報ブロック数ｋ＝ｎ−２ｔ＝２２３ｂｙｔｅのＲＳ符号を用いる（この符号をＲＳ（ｎ，ｋ）と表記する）。最大ｔｂｙｔｅの誤り訂正が可能である。
【００２６】
本実施形態の誤り訂正能力解析は、ステップ１０１で開始し、実測に使用されるエラーを含まないフレームデータ（フレーム数１００、１フレームあたりのデータ数は、１０６２ｂｙｔｅとする。各データは、８ｂｉｔ単位の１６進数で表記されたものとする）から、８ｂｉｔ単位のシンボルを順に読み込み、１０進数に変換してシンボル毎にシンボルデータｄｅｃ＿ｐｒｅ−ｅｎｃ．ｄａｔとして出力する（ステップ１０２）。出力されたｄｅｃ＿ｐｒｅ−ｅｎｃ．ｄａｔは、シンボル数ｔｏｔａｌｆｒａｍｅ＝１０６２００ｂｙｔｅ（１０６２ｂｙｔｅ×１００ｆｒａｍｅ）のデータを含む。
【００２７】
次に、符号化された符号誤り率（ＢＥＲ−ｅｃ）を算出する方法を説明する。
【００２８】
まず、ステップ１０３において、開始行番号＄ｓｔａｒｔ＝１＋ｋ＊（ｉ−１）、終了行番号＄ｅｎｄ＝＄ｓｔａｒｔ＋ｋ−１、（ｉは整数）として、ｄｅｃ＿ｐｒｅ−ｅｎｃ．ｄａｔから、＄ｓｔａｒｔから$ｅｎｄ間のＲＳ符号に使用されるシンボル（情報ブロック）を抽出する。ここでは、ｋ＝２２３個の１０進数データを抽出シンボルデータｅｘｔｄｅｃ＿ｐｒｅ−ｅｎｃ．ｄａｔとして出力する。
【００２９】
次に、ステップ１０４において、ＲＳ符号の符号化ブロックを生成して出力するが、ここでは、まず２m個の要素から成る拡大ガロア体ＧＦ（２m）を定義する。本実施形態では、ｍ＝８であるため、拡大ガロア体は、
ＧＦ（２8）＝｛０，α0，・・・，α254｝
である。冗長ブロック数は２ｔであるから、生成多項式は、
Ｇ（ｘ）＝（ｘ−α0）（ｘ−α1）・・・（ｘ−α2t-1）
である。
【００３０】
前記ｅｘｔｄｅｃ＿ｐｒｅ−ｅｎｃ．ｄａｔのデータ集合｛ｄ0，ｄ1，・・・，ｄk-1｝を情報ブロックのデータ集合とし、情報ブロックの多項式Ｄａｔａ（ｘ）を生成する。そうすると、
Ｄａｔａ（ｘ）＝ｄk-1ｘk-1＋・・・＋ｄ1ｘ1＋ｄ0
と表せる。冗長ブロックの多項式をＲ（ｘ）とすると、符号化された多項式Ｃ（ｘ）は、
Ｃ（ｘ）＝ｘn-kＤａｔａ（ｘ）＋Ｒ（ｘ）
である。Ｃ（ｘ）は、Ｇ（ｘ）で割り切れる必要があり、
Ｒ（ｘ）＝ｘn-kＤａｔａ（ｘ）ｍｏｄＧ（ｘ）
である。Ｒ（ｘ）から冗長ブロックのデータ集合｛ｒ0，ｒ１，・・・，ｒn-k｝を生成する。
【００３１】
生成した冗長ブロックのデータ集合と情報ブロックのデータ集合を連結し、符号化ブロック｛ｒ0，ｒ1，・・・，ｒk-1， ｄ0，ｄ1，・・・，ｄk-1｝iを生成して、符号化ブロックデータｄｅｃ＿ｐｏｓｔ−ｅｎｃ．ｄａｔとして出力する。図３は、符号化ブロックの構成を示す構成図であり、図２の符号化ブロック２０１−１〜２０１−ｋのうちの１つ（２０１−ｉ）を示す。
【００３２】
ｉをｉ＝ｉ＋１として、再びステップ１０３に戻り、＄ｓｔａｒｔから$ｅｎｄ間のシンボル（情報ブロック）を抽出し、符号化ブロックの生成（ステップ１０４）を行う。このループを、ｉ＝ｉｍａｘ１＝ｉｎｔ（ｔｏｔａｌｆｒａｍｅ／ｋ）となるまで繰り返す（ステップ１０５）。
【００３３】
ステップ１０４において出力された各符号化ブロック２０１−１〜２０１−ｋを連結して、
｛ｒ0，ｒ1，・・・，ｒn-k-1，ｄ0，ｄ1，・・・，ｄk-1｝i=1，
｛ｒ0，ｒ1，・・・，ｒn-k-1，ｄ0，ｄ1，・・・，ｄk-1｝i=2，
・・・，｛ｒ0，ｒ1，・・・，ｒn-k-1，ｄ0，ｄ1，・・・，ｄk-1｝i=imax
を、連結された符号化ブロックデータｄｅｃ＿ａｌｌ＿ｅｎｃｏｄｅ．ｄａｔとして出力する（ステップ１０７）。図２において、符号化ブロック２０１−１〜２０１−ｋを連結したものが符号化ブロック２０２である。
【００３４】
再び図１に戻り、ステップ１０８において、連結された符号化ブロックデータｄｅｃ＿ａｌｌ＿ｅｎｃ．ｄａｔを２進数に変換し、ディジタル変調信号ｂｉｎ＿ａｌｌ＿ｅｎｃｏｄｅ．ｄａｔとして出力する。ここで、図４は、ステップ１０８において出力されたディジタル変調信号を示す図である。
【００３５】
ステップ１０９において、ステップ１０８のディジタル変調信号を変調データとし、アルゴリズムによる解析を行って、雑音が重畳された出力信号光を生成する。具体的には、戻り光存在下において、分布帰還形レーザをディジタル変調信号ｂｉｎ＿ａｌｌ−ｅｎｃｏｄｅ．ｄａｔにより直接変調し、アルゴリズム解析として、レート方程式を数値的に解いてディジタル変調信号から出力信号光を生成する。解かれた光出力を、光出力平均強度Ｐｉｎの出力信号光ｓｏｌｖｅ．ｄａｔとして出力する。図５は、レート方程式から得られた出力信号光を示す。
【００３６】
ステップ１１０において、出力信号光ｓｏｌｖｅ．ｄａｔを所定の識別点によって、１，０を識別判定し、ディジタル信号を再生し、ディジタル再生信号ｄａｔａ＿ｒｅｃｏｖｅｒ．ｄａｔとして出力する。図６は、出力された再生ディジタル信号を示す。
【００３７】
その後、再生ディジタル信号を復号化する。図７は、図１における復号化の手順を示す模式図である。図３に戻って、ステップ１１１において、ディジタル再生信号ｄａｔａ＿ｒｅｃｏｖｅｒ．ｄａｔを８ｂｉｔ単位のシンボルに分割し、各シンボルを１０進数に変換して、ディジタル再生信号ｂｉｎ＿ａｌｌ−ｓｏｌｖｅ．ｄａｔとして出力する。
【００３８】
ステップ１１２において、ディジタル再生信号を復号し、復号化ブロック７０１−ｉを生成する。ここでは、開始行番号＄ｓｔａｒｔ＝１＋ｎ＊（ｉ−１）、終了行番号＄ｅｎｄ＝＄ｓｔａｒｔ＋ｎ−１、（ｉは整数）として、ｂｉｎ２ｄｅｃ．ｄａｔのデータからｎ＝２５５ｂｙｔｅのデータを抽出する。抽出したデータからシンドロームを算出し、誤り数、誤り箇所を検出して誤り訂正して復号化する。復号された２５５ｂｙｔｅの復号化ブロック
｛ｒ0，ｒ1，・・・，ｒn-k-1，ｄ0，ｄ1，・・・，ｄk-1｝i=1,decode 
をｄｅｃ＿ｄｅｃｏｄｅｅ．ｄａｔとして出力する。
【００３９】
ｉをｉ＝ｉ＋１として、再びステップ１１２に戻り、ディジタル再生信号を複号し、復号化ブロックを生成する。このループを、ｉ＝ｉｍａｘ２＝ｉｎｔ（ｔｏｔａｌｆｒａｍｅ／ｎ）となるまで繰り返す（ステップ１１３）。
【００４０】
ステップ１１４において、ステップ１１３の各復号化ブロック７０１−１〜７０１−ｎを連結して、
｛ｒ0，ｒ1，・・・，ｒn-k-1， ｄ0，ｄ1,・・・，ｄk-1｝i=1,decode，
｛ｒ0，ｒ1，・・・，ｒn-k-1， ｄ0，ｄ1，・・・，ｄk-1｝i=2,decode，
・・・，｛ｒ0，ｒ1，・・・，ｒn-k-1，ｄ0，ｄ1，・・・，ｄk-1｝i=imax,decode
をｄｅｃ＿ａｌｌ−ｄｅｃｏｄｅ．ｄａｔとして出力する。図７において、復号化ブロック７０１−１〜７０１−ｎを連結したものが復号化ブロック７０２である。
【００４１】
再び図１に戻り、ステップ１１５において、連結された復号化ブロックデータｄｅｃ＿ａｌｌ−ｄｅｃｏｄｅ．ｄａｔを２進数に変換し、ｂｉｎ＿ａｌｌ−ｄｅｃｏｄｅ．ｄａｔとして出力し、ｂｉｎ＿ａｌｌ−ｓｏｌｖｅ．ｄａｔの２進数列を８ｂｉｔ単位のシンボルにして、各シンボルを１０進数に変換し、ｄｅｃ＿ａｌｌ−ｓｏｌｖｅ．ｄａｔとして出力する。ｄｅｃ＿ａｌｌ−ｓｏｌｖｅ．ｄａｔとして出力する処理は、ｂｉｎ＿ａｌｌ−ｓｏｌｖｅ．ｄａｔの出力が実行された後であれば、他の処理と並行に処理しても構わない。
【００４２】
ステップ１１６において、符号化された符号誤り率（ＢＥＲ−ｅｃ）を算出する。ステップ１０８において出力された、エラーフリーのビットデータｂｉｎ−ａｌｌ−ｅｎｃｏｄｅ．ｄａｔと、ステップ１１５において出力された、対象のビットデータｂｉｎ−ａｌｌ−ｄｅｃｏｄｅ．ｄａｔを比較し、値の異なるビット数をカウントし、対象のビットデータの総ビット数で除算して算出する。総ビット数は、２５５ｂｙｔｅ×４×１００ｆｒａｍｅ×８ｂｉｔ＝８１６０００ｂｉｔである。
【００４３】
光出力平均強度Ｐｉｎに刻み幅ｄＰを加算して新たな光出力平均強度Ｐｉｎとし、ステップ１０９に戻って、再び雑音が重畳された出力信号光を生成する。ステップ１０９から１１６のループを繰り返し、光出力平均強度Ｐｉｎが所定の値Ｐｍａｘ（ここでは、ｄＰ＝０．２ｄＢ，Ｐｍａｘ＝−２０ｄＢｍとする）以上になるまで、ＢＥＲ−ｅｃのＰｉｎ依存性出力を繰り返す（ステップ１１７）。
【００４４】
次に、無符号の符号誤り率（ＢＥＲ−ｗｏｅｃ）を算出する方法を説明する。ここでも、ステップ１０３において出力した、ｅｘｔｄｅｃ＿ｐｒｅ−ｅｎｃ．ｄａｔのデータ集合｛ｄ0，ｄ1，・・・，ｄk-1｝を情報ブロックのデータ集合とする。
【００４５】
ｉをｉ＝ｉ＋１として、再びステップ１０３に戻り、＄ｓｔａｒｔから$ｅｎｄ間のシンボル（情報ブロック）を抽出する。このループを、ｉ＝ｉｍａｘ１＝ｉｎｔ（ｔｏｔａｌｆｒａｍｅ／ｋ）となるまで繰り返す（ステップ１０６）。
【００４６】
ステップ１１８において、ステップ１０３で出力した各情報ブロックを連結し、情報ブロックデータｄｅｃ＿ａｌｌ＿ｐｒｅ−ｅｎｃｏｄｅ．ｄａｔとして出力する。
【００４７】
ステップ１１９において、連結した情報ブロックデータｄｅｃ＿ａｌｌ＿ｐｒｅ−ｅｎｃｏｄｅ．ｄａｔのデータを２進数に変換し、ディジタル変調信号ｂｉｎ＿ａｌｌ＿ｐｒｅ−ｅｎｃｏｄｅ．ｄａｔとして出力する。
【００４８】
ステップ１２０において、ディジタル変調信号ｂｉｎ＿ａｌｌ＿ｐｒｅ−ｅｎｃｏｄｅ．ｄａｔを変調データとし、雑音が重畳された出力信号光を生成する。具体的には、戻り光存在下において、分布帰還形レーザをディジタル変調信号ｂｉｎ＿ａｌｌ＿ｐｒｅ−ｅｎｃｏｄｅ．ｄａｔにより直接変調し、レート方程式を数値的に解いて出力信号光を生成する。解かれた光出力を光出力平均強度Ｐｉｎの出力信号光ｓｏｌｖｅ＿ｐｒｅ−ｅｎｃｏｄｅ．ｄａｔとして出力する。
【００４９】
ステップ１２１において、出力信号光ｓｏｌｖｅ＿ｐｒｅ−ｅｎｃｏｄｅ．ｄａｔを識別再生して、ディジタル再生信号ｄａｔａ＿ｒｅｃｏｖｅｒ＿ｐｒｅ−ｅｎｃｏｄｅ．ｄａｔとして出力する。
【００５０】
ステップ１２２において、ステップ１９において生成したエラーフリーのビットデータｂｉｎ＿ａｌｌ＿ｐｒｅ−ｅｎｃｏｄｅ．ｄａｔと、ステップ１２１において生成された対象のビットデータｄａｔａ＿ｒｅｃｏｖｅｒ＿ｐｒｅ−ｅｎｃｏｄｅ．ｄａｔを比較し、ステップ１１６におけるＢＥＲ−ｅｃの算出と同様の方法で、ＢＥＲ−ｗｏｆｅｃを算出する。総ビット数は、２２３ｂｙｔｅ×４×１００ｆｒａｍｅ×８ｂｉｔ＝７１３６００ｂｉｔである。
【００５１】
光出力平均強度Ｐｉｎに刻み幅ｄＰを加算して新たな光出力平均強度Ｐｉｎとして、ステップ１２０に戻って、再び雑音が重畳された出力信号光を生成する。ステップ１２０から１２３のループを繰り返し、光出力平均強度Ｐｉｎが所定の値Ｐｍａｘ（ここでは、ｄＰ＝０．２ｄＢ，Ｐｍａｘ＝−２０ｄＢｍとする）以上になるまで、ＢＥＲ−ｗｏｅｃのＰｉｎ依存性出力を繰り返す（ステップ１２３）。
【００５２】
最後に、ステップ１２４において、符号化された符号誤り率と無符号の符号誤り率に対して、光出力平均強度Ｐｉｎに依存した符号誤り率ＢＥＲ特性を算出する。図８は、光出力平均強度Ｐｉｎに依存した符号誤り率ＢＥＲを表す図表である。図８において、所定の符号誤り率ＢＥＲ＝ＢＥＲ＿ｇを得る無符号の符号誤り率特性における光受信強度をＰｉｎ０、符号化された符号誤り率特性における光受信強度をＰｉｎ１とし、符号化利得Ｇ＝Ｐｉｎ０−Ｐｉｎ１を出力し、ステップ１２５において終了する。
【００５３】
なお、ビット誤り特性以外に任意のシンボルによるシンボル誤り率を解析することや、誤り訂正符号に加えて、スクラブリング等の処理をしたデータを用いて、上記方法を実行することも可能である。
【００５４】
以上により、戻り光雑音が付加された誤り訂正符号化データを用いて符号化利得を出力し、誤り訂正能力の解析を実行することが可能となる。
【符号の説明】
【００５５】
２０１−１〜２０１−ｋ  符号化ブロック
２０２  連結された符号化ブロック
７０１−１〜７０１−ｎ  復号化ブロック
７０２  連結された復号化ブロック
【図１】
2015109610.tif 000003
【図２】
2015109610.tif 000004
【図３】
2015109610.tif 000005
【図４】
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【図５】
2015109610.tif 000007
【図６】
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【図７】
2015109610.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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