(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏波多重コヒーレント光受信器で用いられるフィルタ係数変更装置であって、前記偏波多重コヒーレント光受信器はフロントエンド処理部およびデータ再生部を含み、前記フロントエンド処理部は、第１の情報源（ｈ）および第２の情報源（ｖ）を含む入力信号に対してフロントエンド処理を行い、第１の信号成分と第２の信号成分を出力し、前記データ再生部はデータを再生し、第１の受信ブランチと第２の受信ブランチを含み、
前記第１の受信ブランチは、
前記第１の信号成分をフィルタリングして、前記第１の情報源の対応する成分を取得する第１のフィルタリング部、
前記第２の信号成分をフィルタリングして、前記第１の情報源から、他の対応する成分を取得する第２のフィルタリング部、ならびに、
前記第１のフィルタリング部のフィルタ係数、および、前記第２のフィルタリング部のフィルタ係数を更新するための第１のフィルタ係数更新部を含み、
前記第２の受信ブランチは、
前記第１の信号成分をフィルタリングして、前記第２の情報源から対応する成分を取得する第３のフィルタリング部、
前記第２の信号成分をフィルタリングして、前記第２の情報源から、対応する他の成分を取得する第４のフィルタリング部、
前記第３のフィルタリング部のフィルタ係数、および、前記第４のフィルタリング部のフィルタ係数を更新するための第２のフィルタ係数更新部を含み、
前記フィルタ係数変更装置は、制御部、切替部、および、新係数取得部を備え、
前記切替部は、
前記第１のフィルタ係数更新部と、前記第１のフィルタリング部および前記第２のフィルタリング部との間に接続され、前記第１のフィルタ係数更新部から出力されたフィルタ係数を前記第１のフィルタリング部および前記第２のフィルタリング部に送信するか、または、
前記第２のフィルタ係数更新部と、前記第３のフィルタリング部および前記第４のフィルタリング部との間に接続され、前記第２のフィルタ係数更新部から出力されたフィルタ係数を、前記第３のフィルタリング部および前記第４のフィルタリング部に送信し、
前記切替部が、前記第１のフィルタ係数更新部と前記第１のフィルタリング部および前記第２のフィルタリング部との間に接続されている場合、前記新係数取得部は、前記第２のフィルタ係数更新部から出力されるフィルタ係数に基づいて、前記第１のフィルタリング部および前記第２のフィルタリング部で用いられる新たなフィルタ係数を生成し、
前記切替部が、前記第２のフィルタ係数更新部と前記第３のフィルタリング部および前記第４のフィルタリング部との間に接続されている場合、前記新係数取得部は、前記第１のフィルタ係数更新部から出力されるフィルタ係数に基づいて、前記第３のフィルタリング部および前記第４のフィルタリング部で用いられる新たなフィルタ係数を生成し、
前記制御部は、前記切替部の切替を制御する制御信号を生成し、
前記切替部が
前記第１のフィルタ係数更新部によって出力されたフィルタ係数を、前記第１のフィルタリング部および前記第２のフィルタリング部に送信するために用いられている場合に前記制御部から前記制御信号を受信すると、前記第１のフィルタ係数更新部から、前記第１のフィルタリング部および前記第２のフィルタリング部へのフィルタ係数の出力を中止し、前記新係数取得部からの新たなフィルタ係数を、前記第１のフィルタリング部および前記第２のフィルタリング部に送信してから、前記第１のフィルタ係数更新部から前記第１のフィルタリング部および前記第２のフィルタリング部へのフィルタ係数の出力を再開し、
前記第２のフィルタ係数更新部によって出力されたフィルタ係数を、前記第３のフィルタリング部および前記第４のフィルタリング部に送信するために用いられている場合に
前記制御部から前記制御信号を受信すると、前記第２のフィルタ係数更新部から、前記第３のフィルタリング部および前記第４のフィルタリング部へのフィルタ係数の出力を中止し、前記新係数取得部からの新たなフィルタ係数を、前記第３のフィルタリング部および前記第４のフィルタリング部に送信してから、前記第２のフィルタ係数更新部から前記第３のフィルタリング部および前記第４のフィルタリング部へのフィルタ係数の出力を再開する
ことを特徴とするフィルタ係数変更装置。
【請求項２】
前記制御部が、前記第１のフィルタ係数更新部の係数更新の回数をカウントするか、または、前記第２のフィルタ係数更新部の係数更新の回数をカウントし、カウントされた回数が所定の閾値よりも大きいときに前記制御信号を生成する
ことを特徴とする、請求項１に記載のフィルタ係数変更装置。
【請求項３】
前記制御部が、外部から前記制御部に入力された制御指示に従って、前記制御信号を生成する
ことを特徴とする、請求項１に記載のフィルタ係数変更装置。
【請求項４】
前記制御部が、前記第１のフィルタリング部のフィルタ係数、前記第２のフィルタリング部のフィルタ係数、前記第３のフィルタリング部のフィルタ係数、および、前記第４のフィルタリング部のフィルタ係数に基づき、さらに、前記第１の受信ブランチの信号と前記第２の受信ブランチの信号が同一の情報源に収束しているかを判断することによって、前記制御信号を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ係数変更装置。
【請求項５】
前記第１の受信ブランチはさらに第１の加算部を含み、
前記第２の受信ブランチはさらに第２の加算部を含み、
前記第１の加算部は、前記第１のフィルタリング部の出力と前記第２のフィルタリング部の出力を合計し、
前記第２の加算部は、前記第３のフィルタリング部の出力と前記第４のフィルタリング部の出力を合計し、
前記制御部は、前記第１の加算部の合計結果と前記第２の加算部の合計結果に基づき、さらに、前記第１の受信ブランチの信号と前記第２の受信ブランチの信号が同一の情報源に収束しているかを判断することによって、前記制御信号を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ係数変更装置。
【請求項６】
前記第１の受信ブランチは、さらに第１の加算部と第１の位相再生部を含み、
前記第２の受信ブランチは、さらに第２の加算部と第２の位相再生部を含み、
前記第１の加算部は、前記第１のフィルタリング部の出力と前記第２のフィルタリング部の出力を合計し、
前記第２の加算部は、前記第３のフィルタリング部の出力と前記第４のフィルタリング部の出力を合計し、
前記第１の位相再生部は、前記第１の加算部からの信号の位相を再生し、
前記第２の位相再生部は、前記第２の加算部からの信号の位相を再生し、
前記制御部は、前記第１の位相再生部から出力された信号、および、前記第２の位相再生部から出力された信号に基づき、さらに、前記第１の受信ブランチの信号と前記第２の受信ブランチの信号が同一の情報源に収束しているかを判断することによって、前記制御信号を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ係数変更装置。
【請求項７】
前記第１の受信ブランチは、さらに第１の加算部、第１の位相再生部、および、第１の
データ再生部を含み、
前記第２の受信ブランチは、さらに第２の加算部、第２の位相再生部、および、第２のデータ再生部を含み、
前記第１の加算部は、前記第１のフィルタリング部の出力と前記第２のフィルタリング部の出力を合計し、
前記第２の加算部は、前記第３のフィルタリング部の出力と前記第４のフィルタリング部の出力を合計し、
前記第１の位相再生部は、前記第１の加算部からの信号の位相を再生し、
前記第２の位相再生部は、前記第２の加算部からの信号の位相を再生し、
前記第１のデータ再生部は、前記第１の位相再生部からの信号のデータを再生し、
前記第２のデータ再生部は、前記第２の位相再生部からの信号のデータを再生し、
前記制御部は、前記第１のデータ再生部から出力された信号、および、前記第２のデータ再生部から出力された信号に基づき、さらに、前記第１の受信ブランチの信号と前記第２の受信ブランチの信号が同一の情報源に収束しているかを判断することによって、前記制御信号を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ係数変更装置。
【請求項８】
前記フィルタ係数変更装置は、さらに、前記新係数取得部に接続されたオンーオフ変更部を備え、
前記制御部が前記制御信号を送信したとき、前記新係数取得部が前記第１のフィルタ係数更新部もしくは前記第２のフィルタ係数更新部から信号を受信できるように、前記オンーオフ変更部が作動し、その後、前記新係数取得部が前記第１のフィルタ係数更新部もしくは前記第２のフィルタ係数更新部から信号を受信できないように、前記オンーオフ変更部が停止する
ことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ係数変更装置。
【請求項９】
前記新係数取得部は、折り返し中心推定部、対称的折り返し部、および、複素共役置換部を含み、
前記折り返し中心推定部、前記対称的折り返し部、および、前記複素共役置換部は、第１のモード、第２のモードもしくは第３のモードのいずれかに基づいて動作し、
前記第１のモードでは、
前記折り返し中心推定部は、入力されたフィルタ係数に基づいて折り返し中心を決定し、
前記対称的折り返し部は、前記折り返し中心推定部によって決定された前記折り返し中心に基づいて、前記入力されたフィルタ係数を対称的に折り返し、
前記複素共役置換部は、対称的に折り返されたフィルタ係数の複素共役置換を行い、
前記第２のモードでは、
前記折り返し中心推定部は、入力されたフィルタ係数に基づいて折り返し中心を決定し、
前記複素共役置換部は、前記入力されたフィルタ係数の複素共役置換を行い、
前記対称的折り返し部は、前記折り返し中心推定部によって決定された前記折り返し中心に基づいて、前記複素共役置換が行われたフィルタ係数を対称的に折り返し、
前記第３のモードでは、
前記複素共役置換部は、入力されたフィルタ係数の複素共役置換を行い、
前記折り返し中心推定部は、前記複素共役置換が行われたフィルタ係数に基づいて折り返し中心を決定し、
前記対称的折り返し部は、前記折り返し中心推定部によって決定された前記折り返し中心に基づいて、前記複素共役置換が行われたフィルタ係数を対称的に折り返す
ことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ係数変更装置。
【請求項１０】
偏波多重コヒーレント光受信器で用いられるフィルタ係数変更方法であって、前記偏波多重コヒーレント光受信器はフロントエンド処理部およびデータ再生部を含み、前記フロントエンド処理部は、第１の情報源（ｈ）および第２の情報源（ｖ）を含む入力信号に対してフロントエンド処理を行い、第１の信号成分と第２の信号成分を出力し、前記データ再生部はデータを再生し、第１の受信ブランチと第２の受信ブランチを含み、
前記第１の受信ブランチは、
前記第１の信号成分をフィルタリングして、前記第１の情報源の対応する成分を取得する第１のフィルタリング部、
前記第２の信号成分をフィルタリングして、前記第１の情報源から、他の対応する成分を取得する第２のフィルタリング部、ならびに、
前記第１のフィルタリング部のフィルタ係数、および、前記第２のフィルタリング部のフィルタ係数を更新するための第１のフィルタ係数更新部を含み、
前記第２の受信ブランチは、
前記第１の信号成分をフィルタリングして、前記第２の情報源から対応する成分を取得する第３のフィルタリング部、
前記第２の信号成分をフィルタリングして、前記第２の情報源から、対応する他の成分を取得する第４のフィルタリング部、
前記第３のフィルタリング部のフィルタ係数、および、前記第４のフィルタリング部のフィルタ係数を更新するための第２のフィルタ係数更新部を含み、
前記フィルタ係数変更方法は、
前記第２のフィルタ係数更新部から出力されるフィルタ係数に基づいて、前記第１のフィルタリング部および前記第２のフィルタリング部のための新たなフィルタ係数を生成するか、または、前記第１のフィルタ係数更新部から出力されるフィルタ係数に基づいて、前記第３のフィルタリング部および前記第４のフィルタリング部で用いられる新たなフィルタ係数を生成するための新係数取得ステップ、
切替制御信号を生成するための制御信号生成ステップ、ならびに、
切替ステップ
を含み、
前記切替ステップは、
前記新係数取得ステップにおいて、前記第２のフィルタ係数更新部から出力されるフィルタ係数に基づいて、前記第１のフィルタリング部および前記第２のフィルタリング部のための新たなフィルタ係数を生成する場合は、
前記制御信号生成ステップでの前記切替制御信号の生成により、前記新係数取得ステップによって取得された新たなフィルタ係数を、前記第１のフィルタリング部および前記第２のフィルタリング部に、前記第１のフィルタ係数更新部によって出力されたフィルタ係数と置き換えるために入力し、
前記新係数取得ステップによって取得された新たなフィルタ係数と置き換えるために、前記第１のフィルタ係数更新部によって出力されたフィルタ係数を、前記第１のフィルタリング部および前記第２のフィルタリング部に再度入力し、
前記新係数取得ステップにおいて、前記第１のフィルタ係数更新部から出力されるフィルタ係数に基づいて、前記第３のフィルタリング部および前記第４のフィルタリング部のための新たなフィルタ係数を生成する場合は、
前記制御信号生成ステップでの前記切替制御信号の生成により、前記新係数取得ステップによって取得された新たなフィルタ係数を、前記第３のフィルタリング部および前記第４のフィルタリング部に、前記第２のフィルタ係数更新部によって出力されたフィルタ係数と置き換えるために入力し、
前記新係数取得ステップによって取得された新たなフィルタ係数と置き換えるために、前記第２のフィルタ係数更新部によって出力されたフィルタ係数を、前記第３のフィルタリング部および前記第４のフィルタリング部に再度入力する
ことを特徴とするフィルタ係数変更方法。
【請求項１１】
偏波多重コヒーレント光受信器で用いられるフィルタ係数変更装置であって、前記偏波多重コヒーレント光受信器はフロントエンド処理部およびデータ再生部を含み、前記フロントエンド処理部は、第１の情報源（ｈ）および第２の情報源（ｖ）を含む入力信号に対してフロントエンド処理を行い、第１の信号成分と第２の信号成分を出力し、前記データ再生部はデータを再生し、第１の受信ブランチと第２の受信ブランチを含み、
前記第１の受信ブランチは、
前記第１の信号成分をフィルタリングして、前記第１の情報源の対応する成分を取得する第１のフィルタリング部、
前記第２の信号成分をフィルタリングして、前記第１の情報源から、他の対応する成分を取得する第２のフィルタリング部、ならびに、
前記第１のフィルタリング部のフィルタ係数、および、前記第２のフィルタリング部のフィルタ係数を更新するための第１のフィルタ係数更新部を含み、
前記第２の受信ブランチは、
前記第１の信号成分をフィルタリングして、前記第２の情報源から対応する成分を取得する第３のフィルタリング部、
前記第２の信号成分をフィルタリングして、前記第２の情報源から、対応する他の成分を取得する第４のフィルタリング部、
前記第３のフィルタリング部のフィルタ係数、および、前記第４のフィルタリング部のフィルタ係数を更新するための第２のフィルタ係数更新部を含み、
前記フィルタ係数変更装置は、制御部、切替部、および、新係数取得部を備え、
前記切替部は、
前記第１のフィルタ係数更新部と、前記第１のフィルタリング部および前記第２のフィルタリング部との間に接続され、前記第１のフィルタ係数更新部から出力されたフィルタ係数を前記第１のフィルタリング部および前記第２のフィルタリング部に送信し、
前記新係数取得部は、前記第２のフィルタ係数更新部から出力されるフィルタ係数に基づいて、前記第１のフィルタリング部および前記第２のフィルタリング部で用いられる新たなフィルタ係数を生成し、
前記制御部は、前記切替部の切替を制御する制御信号を生成し、
前記切替部が
前記第１のフィルタ係数更新部によって出力されたフィルタ係数を、前記第１のフィルタリング部および前記第２のフィルタリング部に送信するために用いられている場合に前記制御部から前記制御信号を受信すると、前記第１のフィルタ係数更新部から、前記第１のフィルタリング部および前記第２のフィルタリング部へのフィルタ係数の出力を中止し、前記新係数取得部からの新たなフィルタ係数を、前記第１のフィルタリング部および前記第２のフィルタリング部に送信してから、前記第１のフィルタ係数更新部から前記第１のフィルタリング部および前記第２のフィルタリング部へのフィルタ係数の出力を再開する
ことを特徴とするフィルタ係数変更装置。
【請求項１２】
第１および第２のデータを伝送する偏波多重光信号からＸ偏波信号およびＹ偏波信号を抽出するフロントエンド部と、前記フロントエンド部の出力から前記第１および第２のデータを再生するデータ再生部、を備える偏波多重光受信器であって、
前記データ再生部は、
前記Ｘ偏波信号およびＹ偏波信号から前記第１のデータに対応する信号成分を抽出する第１のデジタルフィルタと、
前記第１のデジタルフィルタの入力および出力に基づいて、前記第１のデジタルフィルタに与える第１のフィルタ係数を算出する第１のフィルタ係数算出部と、
前記第１のデジタルフィルタから出力される信号成分から前記第１のデータを再生する第１の再生部と、
前記Ｘ偏波信号およびＹ偏波信号から前記第２のデータに対応する信号成分を抽出する第２のデジタルフィルタと、
前記第２のデジタルフィルタの入力および出力に基づいて、前記第２のデジタルフィルタに与える第２のフィルタ係数を算出する第２のフィルタ係数算出部と、
前記第２のデジタルフィルタから出力される信号成分から前記第２のデータを再生する第２の再生部と、
前記第１のフィルタ係数から第３のフィルタ係数を算出する第３のフィルタ係数算出部と
前記第３のフィルタ係数を一時的に前記第２のデジタルフィルタに与えるフィルタ制御部、を備える
ことを特徴とする偏波多重光受信器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信に関わり、例えば、偏波多重コヒーレント光受信器（偏波多重コヒーレント受信器ともいう）に適用可能である。
【背景技術】
【０００２】
光の直交した２つの偏光状態（ｘおよびｙ）を用いて、偏波多重システムでは同時に２つの独立した信号（ｈおよびｖ、これらは、第１の情報源および第２の情報源ともいう）を同じ周波数帯で送信することができる。その結果、チャネルの伝送効率は２倍に増大される。
【０００３】
しかし、例えば、波長分散（ＣＤ）、偏波モード分散（ＰＭＤ）、偏光依存損失（ＰＤＬ）、および、光学／電気フィルタの帯域幅の制限などにより、光ファイバーチャネルにおいて、いくつもの線形の伝送歪みが発生する可能性がある。さらに、光ファイバーチャネルは入力信号の偏光状態を変化させ、２つのブランチの信号間でクロストークを発生させる。すなわち、偏光状態ｘが情報ｈと情報ｖを同時に含み、一方、偏光状態ｙも情報ｈと情報ｖを同時に含む。
【０００４】
偏波ダイバーシティコヒーレント受信器は、同時にｘおよびｙの偏光状態の信号（同相成分および直交成分を含む）を再生する。チャネルの線形性が保たれているため、電気的な等化は、分離（de-multiplex）およびチャネルの様々な歪みの補償に適している。チャネルやその他の歪み（ＰＭＤに起因する歪みなど）による偏光状態の変化は時間によって変化するため、受信器の電気等化はリアルタイムでの変化を探知する動的補償システムである。しかしながら、ブラインド等化法は、一般に、光通信システムにおいてトレーニング信号がない場合に行われる。
【０００５】
図１は、公知の偏波多重コヒーレント受信器のブロック図である。図１に示すように、偏波多重コヒーレント光受信器の入力光信号１０１は、２つの偏光成分を含んでいる。入力光信号１０１は偏光ビームスプリッタ１０３によってｘ方向とｙ方向の２つの成分に分離され、それぞれ、ｘ−ブランチの９０度光ミキサ１０５の第１入力ポートとｙ-ブランチの９０度光ミキサ１０６の第１入力ポートに入力される。受信端のローカル発振器１０２（ローカルレーザ）は、５０：５０カプラ１０４に接続され、ローカル発振器１０２の出力は、それぞれ、ｘ−ブランチの９０度光ミキサ１０５の第２入力ポートとｙ-ブランチの９０度光ミキサ１０６の第２入力ポートに出力される。
【０００６】
ｘ−ブランチの９０度光ミキサ１０５の２つの出力は、それぞれ、ツイン光電検出部１０７と１０８に出力され、ｙ−ブランチの９０度光ミキサ１０６の２つの出力は、それぞれ、ツイン光電検出部１０９と１１０に出力される。ツイン光電検出部１０７、１０８、１０９、１１０の出力部は、それぞれ、Ａ／Ｄ変換器１１１、１１２、１１３、１１４に接続されている。これらによって、偏波多重コヒーレント受信器のフロントエンド処理部が構成されている。
【０００７】
偏波多重コヒーレント受信器のフロントエンド処理部は、入力光信号１０１を分離し、２つの方向のベースバンドデジタル信号、すなわちＩｘ＋ｊＱｘ １１５（第１成分信号ともいう）とＩｙ＋ｊＱｙ １１６（第２成分信号ともいう）に変換する。ここで、Ｉｘはｘ方向の中の同相成分、Ｑｘはｘ方向の直交成分、Ｉｙはｙ方向の中の同相成分、Ｑｙはｙ方向の直交成分である。
【０００８】
なお、偏波多重コヒーレント受信器のフロントエンド処理部に関する上記の説明は、実際は、一例に過ぎないことに留意すべきである。セルフコヒーレント検出装置、フィールド識別処理装置、もしくは、当業者に知られているその他の構造のフロントエンド処理部によって実現することもでき、それらは、いずれも、実施例において言及するフロントエンド処理部の範囲に含まれる。
【０００９】
Ｉｘ＋ｊＱｘ １１５とＩｙ＋ｊＱｙ １１６の２つの方向のベースバンドデジタル信号は、下流のデジタル信号処理部１４１に出力され、データの再生が行われる。偏波多重コヒーレント受信器のデジタル信号処理部のイコライザは、例えば、ディスク型の構造である。ｘ−ブランチのベースバンドデジタル信号Ｉｘ＋ｊＱｘ １１５はＨｘｘフィルタ１１７とＨｘｙフィルタ１１９に入力される。Ｈｘｘフィルタ１１７は、ベースバンドデジタル信号１１５をフィルタリングし、偏波多重システムの第１情報源成分を取得する。Ｈｘｙフィルタ１１９は、ベースバンドデジタル信号１１５をフィルタリングし、偏波多重システムの第２情報源成分を取得する。
【００１０】
ｙ−ブランチのベースバンドデジタル信号Ｉｙ＋ｊＱｙ １１６は、Ｈｙｘフィルタ１１８とＨｙｙフィルタ１２０に入力される。Ｈｙｘフィルタ１１８は、ベースバンドデジタル信号１１６をフィルタリングし、偏波多重システムにおける他の第１情報源成分を取得する。Ｈｙｙフィルタ１２０は、ベースバンドデジタル信号１１６をフィルタリングし、偏波多重システムにおける他の第２情報源成分を取得する。
【００１１】
Ｈｘｘフィルタ１１７およびＨｙｘフィルタ１１８からの出力はｘ−ブランチ加算器１２１に入力され、ｘ−ブランチの等化された信号１３１が加算器１２１から出力される。この信号は、ｘ−ブランチ位相再生部１２３に入力され、位相が再生された信号１３３が取得される。信号１３３は、ｘ−ブランチのデータ再生部１２５に入力されて、ｘ−ブランチコードワード（符号語）１３５が再生される。
【００１２】
Ｈｘｙフィルタ１１９およびＨｙｙフィルタ１２０からの出力はｙ−ブランチ加算器１２２に入力され、ｙ−ブランチの等化された信号１３２が加算器１２２から出力される。この信号は、ｙ−ブランチ位相再生部１２４に入力され、位相が再生された信号１３４が取得される。信号１３４は、ｙ−ブランチのデータ再生部１２６に入力されて、ｙ−ブランチコードワード１３６が再生される。
【００１３】
記述を簡単にするため、フィルタ１１７、１１８、加算器１２１、位相再生部１２３、データ再生部１２５、さらに、ブラインド誤差推定部１２７およびフィルタ係数更新部１２９で構成される回路（後で詳しく述べる）を第１のブランチと記載する。また、フィルタ１１９、１２０、加算器１２２、位相再生部１２４、データ再生部１２６、さらに、ブラインド誤差推定部１２８およびフィルタ係数更新部１３０で構成される回路（後で詳しく述べる）を第２のブランチと記載する。
【００１４】
ｘ−ブランチの等化された信号１３１は、さらに、ｘ−ブランチのブラインド誤差推定部１２７に入力され、等化誤差が推定される。ｘ−ブランチベースバンドデジタル信号Ｉｘ＋ｊＱｘ １１５、ｙ−ブランチベースバンドデジタル信号Ｉｙ＋ｊＱｙ １１６、ｘ−ブランチの等化された信号１３１、および、ｘ−ブランチブラインド誤差推定部１２７から出力されたブラインド誤差推定信号をいっしょに、ｘ−ブランチフィルタ係数更新部１２９に入力することにより、更新されたＨｘｘフィルタ係数１３７およびＨｙｘフィルタ係数１３８が得られる。更新されたＨｘｘフィルタ係数１３７およびＨｙｘフィルタ係数１３８がＨｘｘフィルタ１１７およびＨｙｘフィルタ１１８の各々に入力されて、係数が更新され、システムの変化の探知が終了する。
【００１５】
同様に、ｙ−ブランチの等化された信号１３２は、さらに、ｙ−ブランチのブラインド誤差推定部１２８に入力され、等化誤差の推定が行われる。ｘ−ブランチベースバンドデジタル信号Ｉｘ＋ｊＱｘ １１５、ｙ−ブランチベースバンドデジタル信号Ｉｙ＋ｊＱｙ １１６、ｙ−ブランチの等化された信号１３２、および、ｙ−ブランチブラインド誤差推定部１２８から出力されたブラインド誤差推定信号をいっしょに、ｙ−ブランチフィルタ係数更新部１３０に入力することにより、更新されたＨｘｙフィルタ係数１３９およびＨｙｙフィルタ係数１４０が得られる。更新されたＨｘｙフィルタ係数１３９およびＨｙｙフィルタ係数１４０が、それぞれＨｘｙフィルタ１１９およびＨｙｙフィルタ１２０に入力されて、係数が更新され、システムの変化の探知が終了する。なお、以下に説明する実施形態等においては、Ｈｘｘフィルタ係数１３７、Ｈｙｘフィルタ係数１３８、Ｈｘｙフィルタ係数１３９、Ｈｙｙフィルタ係数１４０をまとめて、フィルタ係数と記載することがある。
【００１６】
これまで述べてきた構造から分かるように、ｘ−ブランチとｙ−ブランチは同一の構造をしており、個々のデータ処理は他方とは独立している。ブラインド等化においては、劣化または縮退状態になりやすく、それによって、ｘ−ブランチとｙ−ブランチが同一の情報源に収束する。
【００１７】
この問題を解決するために、偏波多重コヒーレント受信器のブラインド等化において、２つのブランチの信号が同一の情報源に収束することを防ぐためのアルゴリズムが提案されている。この方法では、
１）収束したチャネルのブランチを取得するためのブラインド自己再生処理、
２）同期したトレーニングシーケンスを使用して２つのブランチが異なる情報源に収束するようにするためのトレーニングモード、
３）識別結果からのフィードバックを受けるブラインド等化モード
の３つの動作モードが行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】US Patent Publication US2005/0196176A1  Han Sun et al
【非特許文献】
【００１９】
【非特許文献１】“Transmission of 42.8Gbit/s Polarization Multiplexed NRZ-QPSK over 6400km of Standard Fiber with no Optical Dispersion Compensation”(OFC07論文OTuA1)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
前述の方法は２つのブランチを分離するための同期トレーニングシーケンスを使用する。初めの初期化処理の際にトレーニングシーケンスを供給することができるとはいえ、システムが通常動作状態にある場合には、同期トレーニングシーケンスを与えることはできない。さらに、この方法では識別結果フィードバックモードが稼動しているときには、誤差拡散を起こすおそれがある。
【００２１】
上記の状況を考慮し、本発明では、偏波多重コヒーレント光受信器に用いることができる適応型ブラインド等化装置と適応型ブラインド等化方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記の目的を達成するために、本明細書では、以下の事項を開示する。
本発明の第１の実施形態にかかるフィルタ係数変更装置は、偏波多重コヒーレント光受
信器で用いられるフィルタ係数変更装置であって、前記偏波多重コヒーレント光受信器はフロントエンド処理部およびデータ再生部を含む。前記フロントエンド処理部は、第１の情報源（ｈ）および第２の情報源（ｖ）を含む入力信号に対してフロントエンド処理を行い、第１の信号成分と第２の信号成分を出力する。前記データ再生部はデータを再生し、第１の受信ブランチと第２の受信ブランチを含む。
【００２３】
ここで、前記第１の受信ブランチは、前記第１の信号成分をフィルタリングして、前記第１の情報源の対応する成分を取得する第１のフィルタリング部、前記第２の信号成分をフィルタリングして、前記第１の情報源から、他の対応する成分を取得する第２のフィルタリング部、ならびに、前記第１のフィルタリング部のフィルタ係数、および、前記第２のフィルタリング部のフィルタ係数を更新するための第１のフィルタ係数更新部を含む。
【００２４】
また、前記第２の受信ブランチは、前記第１の信号成分をフィルタリングして、前記第２の情報源から対応する成分を取得する第３のフィルタリング部、前記第２の信号成分をフィルタリングして、前記第２の情報源から、対応する他の成分を取得する第４のフィルタリング部、前記第３のフィルタリング部のフィルタ係数、および、前記第４のフィルタリング部のフィルタ係数を更新するための第２のフィルタ係数更新部を含む。
【００２５】
前記フィルタ係数変更装置は、制御部、切替部、および、新係数取得部を備える。前記切替部は、前記第１のフィルタ係数更新部と、前記第１のフィルタリング部および前記第２のフィルタリング部との間に接続され、前記第１のフィルタ係数更新部から出力されたフィルタ係数を前記第１のフィルタリング部および前記第２のフィルタリング部に送信する。または、前記切替部は、前記第２のフィルタ係数更新部と、前記第３のフィルタリング部および前記第４のフィルタリング部との間に接続され、前記第２のフィルタ係数更新部から出力されたフィルタ係数を、前記第３のフィルタリング部および前記第４のフィルタリング部に送信する。
【００２６】
前記切替部が、前記第１のフィルタ係数更新部と前記第１のフィルタリング部および前記第２のフィルタリング部との間に接続されている場合、前記新係数取得部は、前記第２のフィルタ係数更新部から出力されるフィルタ係数に基づいて、前記第１のフィルタリング部および前記第２のフィルタリング部で用いられる新たなフィルタ係数を生成する。前記切替部が前記第２のフィルタ係数更新部と前記第３のフィルタリング部および前記第４のフィルタリング部との間に接続されている場合は、前記新係数取得部は、前記第１のフィルタ係数更新部から出力されるフィルタ係数に基づいて、前記第３のフィルタリング部および前記第４のフィルタリング部で用いられる新たなフィルタ係数を生成する。
【００２７】
前記制御部は、前記切替部の切替を制御する制御信号を生成する。前記切替部が、前記第１のフィルタ係数更新部によって出力されたフィルタ係数を前記第１のフィルタリング部および前記第２のフィルタリング部に送信するために用いられている場合、前記制御部から前記制御信号を受信すると、前記第１のフィルタ係数更新部から、前記第１のフィルタリング部および前記第２のフィルタリング部へのフィルタ係数の出力を中止し、前記新係数取得部からの新たなフィルタ係数を、前記第１のフィルタリング部および前記第２のフィルタリング部に送信する。その後、前記第１のフィルタ係数更新部から前記第１のフィルタリング部および前記第２のフィルタリング部へのフィルタ係数の出力を再開する。前記切替部が、前記第２のフィルタ係数更新部によって出力されたフィルタ係数を前記第３のフィルタリング部および前記第４のフィルタリング部に送信するために用いられている場合、前記制御部から前記制御信号を受信すると、前記第２のフィルタ係数更新部から、前記第３のフィルタリング部および前記第４のフィルタリング部へのフィルタ係数の出力を中止し、前記新係数取得部からの新たなフィルタ係数を、前記第３のフィルタリング部および前記第４のフィルタリング部に送信する。その後、前記第２のフィルタ係数更新部から前記第３のフィルタリング部および前記第４のフィルタリング部へのフィルタ係数の出力を再開する。
【００２８】
第２の実施形態では、前記制御部が、前記第１のフィルタ係数更新部の係数更新の回数をカウントするか、または、前記第２のフィルタ係数更新部の係数更新の回数をカウントし、カウントされた回数が所定の閾値よりも大きいときに前記制御信号を生成する。
【００２９】
さらに、第３の実施形態では、前記制御部が、外部から前記制御部に入力された制御指示に従って、前記制御信号を生成する。
さらに、第４の実施形態では、前記制御部が、前記第１のフィルタリング部のフィルタ係数、前記第２のフィルタリング部のフィルタ係数、前記第３のフィルタリング部のフィルタ係数、および、前記第４のフィルタリング部のフィルタ係数に基づき、さらに、前記第１の受信ブランチの信号と前記第２の受信ブランチの信号が同一の情報源に収束しているかを判断することによって、前記制御信号を生成する。
【００３０】
さらに、第５の実施形態では、前記第１の受信ブランチはさらに第１の加算部を含み、前記第２の受信ブランチはさらに第２の加算部を含む。前記第１の加算部は、前記第１のフィルタリング部の出力と前記第２のフィルタリング部の出力を合計し、前記第２の加算部は、前記第３のフィルタリング部の出力と前記第４のフィルタリング部の出力を合計する。前記制御部は、前記第１の加算部の合計結果と前記第２の加算部の合計結果に基づき、さらに、前記第１の受信ブランチの信号と前記第２の受信ブランチの信号が同一の情報源に収束しているかを判断することによって、前記制御信号を生成する。
【００３１】
さらに、第６の実施形態では、前記第１の受信ブランチは、さらに第１の加算部と第１の位相再生部を含み、前記第２の受信ブランチは、さらに第２の加算部と第２の位相再生部を含む。前記第１の加算部は、前記第１のフィルタリング部の出力と前記第２のフィルタリング部の出力を合計し、前記第２の加算部は、前記第３のフィルタリング部の出力と前記第４のフィルタリング部の出力を合計する。前記第１の位相再生部は、前記第１の加算部からの信号の位相を再生し、前記第２の位相再生部は、前記第２の加算部からの信号の位相を再生する。前記制御部は、前記第１の位相再生部から出力された信号、および、前記第２の位相再生部から出力された信号に基づき、さらに、前記第１の受信ブランチの信号と前記第２の受信ブランチの信号が同一の情報源に収束しているかを判断することによって、前記制御信号を生成する。
【００３２】
さらに、第７の実施形態では、前記第１の受信ブランチは、さらに第１の加算部、第１の位相再生部、および、第１のデータ再生部を含み、前記第２の受信ブランチは、さらに第２の加算部、第２の位相再生部、および、第２のデータ再生部を含む。前記第１の加算部は、前記第１のフィルタリング部の出力と前記第２のフィルタリング部の出力を合計し、前記第２の加算部は、前記第３のフィルタリング部の出力と前記第４のフィルタリング部の出力を合計する。前記第１の位相再生部は、前記第１の加算部からの信号の位相を再生し、前記第２の位相再生部は、前記第２の加算部からの信号の位相を再生する。前記第１のデータ再生部は、前記第１の位相再生部からの信号のデータを再生し、前記第２のデータ再生部は、前記第２の位相再生部からの信号のデータを再生する。前記制御部は、前記第１のデータ再生部から出力された信号、および、前記第２のデータ再生部から出力された信号に基づき、さらに、前記第１の受信ブランチの信号と前記第２の受信ブランチの信号が同一の情報源に収束しているかを判断することによって、前記制御信号を生成する。
【００３３】
さらに、第８の実施形態では、前記フィルタ係数変更装置は、さらに、前記新係数取得部に接続されたオンーオフ変更部を備える。前記制御部が前記制御信号を送信したとき、
前記新係数取得部が前記第１のフィルタ係数更新部もしくは前記第２のフィルタ係数更新部から信号を受信できるように、前記オンーオフ変更部が作動する。その後、前記新係数取得部が前記第１のフィルタ係数更新部もしくは前記第２のフィルタ係数更新部から信号を受信できないように、前記オンーオフ変更部が停止する。
【００３４】
さらに、第９の実施形態では、前記新係数取得部は、折り返し中心推定部、対称的折り返し部、および、複素共役置換部を含む。前記折り返し中心推定部、前記対称的折り返し部、および、前記複素共役置換部は、第１のモード、第２のモードもしくは第３のモードのいずれかに基づいて動作する。
【００３５】
前記第１のモードでは、前記折り返し中心推定部は、入力されたフィルタ係数に基づいて折り返し中心を推定し、前記対称的折り返し部は、前記折り返し中心推定部によって決定された前記折り返し中心に基づいて、前記入力されたフィルタ係数を対称的に折り返し、前記複素共役置換部は、対称的に折り返されたフィルタ係数の複素共役置換を行う。
【００３６】
前記第２のモードでは、前記折り返し中心推定部は、入力されたフィルタ係数に基づいて折り返し中心を推定し、前記複素共役置換部は、前記入力されたフィルタ係数の複素共役置換を行い、前記対称的折り返し部は、前記折り返し中心推定部によって決定された前記折り返し中心に基づいて、前記複素共役置換が行われたフィルタ係数を対称的に折り返す。
【００３７】
前記第３のモードでは、前記複素共役置換部は、入力されたフィルタ係数の複素共役置換を行い、前記折り返し中心推定部は、前記複素共役置換が行われたフィルタ係数に基づいて折り返し中心を推定し、前記対称的折り返し部は、前記折り返し中心推定部によって決定された前記折り返し中心に基づいて、前記複素共役置換が行われたフィルタ係数を対称的に折り返す。
【００３８】
さらに、第１０の実施形態では、第９の実施形態にかかる前記フィルタ係数変更装置において、前記折り返し中心推定部は、１より大きくてフィルタの次元数よりも小さい整数を前記折り返し中心として決定するか、または、前記フィルタの位置中心を前記折り返し中心として決定するか、あるいは、前記折り返し中心を、入力された前記フィルタ係数の電力中心に基づいて決定する。
【００３９】
さらに、第１１の実施形態にかかる偏波多重コヒーレント光受信器はフロントエンド処理部およびイコライザ部を含む。前記フロントエンド処理部は、第１の情報源（ｈ）および第２の情報源（ｖ）を含む入力信号に対してフロントエンド処理を行い、第１の信号成分と第２の信号成分を出力する。前記イコライザ部はデータを再生する。また、前記偏波多重コヒーレント光受信器は、さらに、第１〜１０の実施形態のいずれかにかかるフィルタ係数変更装置を含む。
【００４０】
さらに、第１２の実施形態に係るフィルタ係数変更方法は、偏波多重コヒーレント光受信器で用いられるフィルタ係数変更方法である。前記偏波多重コヒーレント光受信器はフロントエンド処理部およびデータ再生部を含む。前記フロントエンド処理部は、第１の情報源（ｈ）および第２の情報源（ｖ）を含む入力信号に対してフロントエンド処理を行い、第１の信号成分と第２の信号成分を出力する。前記データ再生部はデータを再生し、第１の受信ブランチと第２の受信ブランチを含む。
【００４１】
前記第１の受信ブランチは、前記第１の信号成分をフィルタリングして、前記第１の情報源の対応する成分を取得する第１のフィルタリング部、前記第２の信号成分をフィルタリングして、前記第１の情報源から、他の対応する成分を取得する第２のフィルタリング
部、ならびに、前記第１のフィルタリング部のフィルタ係数、および、前記第２のフィルタリング部のフィルタ係数を更新するための第１のフィルタ係数更新部を含む。
【００４２】
前記第２の受信ブランチは、前記第１の信号成分をフィルタリングして、前記第２の情報源から対応する成分を取得する第３のフィルタリング部、前記第２の信号成分をフィルタリングして、前記第２の情報源から、対応する他の成分を取得する第４のフィルタリング部、前記第３のフィルタリング部のフィルタ係数、および、前記第４のフィルタリング部のフィルタ係数を更新するための第２のフィルタ係数更新部を含む。
【００４３】
前記フィルタ係数変更方法は、前記第２のフィルタ係数更新部から出力されるフィルタ係数に基づいて、前記第１のフィルタリング部および前記第２のフィルタリング部のための新たなフィルタ係数を生成するか、または、前記第１のフィルタ係数更新部から出力されるフィルタ係数に基づいて、前記第３のフィルタリング部および前記第４のフィルタリング部で用いられる新たなフィルタ係数を生成するための新係数取得ステップ、切替制御信号を生成するための制御信号生成ステップ、ならびに、切替ステップを含む。
【００４４】
前記切替ステップは、前記新係数取得ステップにおいて、前記第２のフィルタ係数更新部から出力されるフィルタ係数に基づいて、前記第１のフィルタリング部および前記第２のフィルタリング部のための新たなフィルタ係数を生成する場合は、前記制御信号生成ステップでの前記切替制御信号の生成により、前記新係数取得ステップによって取得された新たなフィルタ係数を、前記第１のフィルタリング部および前記第２のフィルタリング部に、前記第１のフィルタ係数更新部によって出力されたフィルタ係数と置き換えるために入力する。その後、前記新係数取得ステップによって取得された新たなフィルタ係数と置き換えるために、前記第１のフィルタ係数更新部によって出力されたフィルタ係数を、前記第１のフィルタリング部および前記第２のフィルタリング部に再度入力する。
【００４５】
前記新係数取得ステップにおいて、前記第１のフィルタ係数更新部から出力されるフィルタ係数に基づいて、前記第３のフィルタリング部および前記第４のフィルタリング部のための新たなフィルタ係数を生成する場合は、前記制御信号生成ステップでの前記切替制御信号の生成により、前記新係数取得ステップによって取得された新たなフィルタ係数を、前記第３のフィルタリング部および前記第４のフィルタリング部に、前記第２のフィルタ係数更新部によって出力されたフィルタ係数と置き換えるために入力する。その後、前記新係数取得ステップによって取得された新たなフィルタ係数と置き換えるために、前記第２のフィルタ係数更新部によって出力されたフィルタ係数を、前記第３のフィルタリング部および前記第４のフィルタリング部に再度入力する。
【００４６】
上述の装置および方法は、上述した各要素の機能を実現するソフトウェアによる動作に基づいて、パーソナルコンピュータ等の計算機のＣＰＵにより実装可能である。したがって、上述した装置、ユニット、方法を実行させるソフトウェアも、本発明について保護すべき範囲に属するものである。
【００４７】
また、上述のようなコンピュータプログラムを格納するコンピュータ読取り可能な記録媒体も、本発明について保護すべき範囲に属する。コンピュータ読取り可能な記録媒体は、光学的、電気的、磁気的作用などにより情報を格納する媒体、例えば、フレキシブルディスク、磁気ディスク、ＣＤ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ、ＭＯなどである。
【発明の効果】
【００４８】
これらの装置と方法により、第１のブランチの信号と第２のブランチの信号が同一の情報源に収束するのを防いで、トレーニングシーケンスを用いない適応型ブラインド等化システムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
以下の図面を参照しながら本発明の具体的な実施形態の詳細な記載を概観すれば、上述もしくはその他の特徴や利点、本発明の目的が当業者には明らかである。
【図１】公知の偏波多重コヒーレント光受信器のブロック図である。
【図２】本発明の実施形態の一例に基づいた偏波多重コヒーレント光受信器におけるブラインド等化装置のブロック図である。
【図３】図２に示したフィルタ係数変更装置の実施形態での動作を図説するフローチャートである。
【図４】図２に示した制御部の動作モードを例示的に説明する図である。
【図５】図２に示した制御部の動作モードを例示的に説明する図である。
【図６】図２に示した制御部の動作モードを例示的に説明する図である。
【図７】図２に示した制御部の動作モードを例示的に説明する図である。
【図８】図２に示した制御部の動作モードを例示的に説明する図である。
【図９】図２に示した制御部の動作モードを例示的に説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
添付の図面を参照しながら、実施形態の具体例を詳述する。
図２は、ある実施例で用いられる偏波多重コヒーレント光受信器のブラインド等化装置２４１のブロック図である。示されている構成は、関連技術により提供される偏波多重コヒーレント光受信器のブラインド等化装置とは異なっており、制御部２０３、制御スイッチ２０１、および、フィルタ係数切替部２０２が加えられている。これらの各部分について、以下に詳しく述べる。
【００５１】
フィルタ係数切替部２０２は、フィルタ係数更新部１２９によって生成されたフィルタ係数を変更する。ｘ−ブランチフィルタ係数更新部１２９によって生成されたフィルタ係数とフィルタ係数切替部２０２によって得られたフィルタ係数に基づいて、ブラインド等化装置２４１により生成されるｘ−ブランチコードワード１３５とｙ−ブランチコードワード１３６は、同一の情報源には収束しない。
【００５２】
このような状態において（所定の条件を満たしたときや、所定のコマンドを受信したときなど）、制御部２０３はスイッチ２０１の方向を制御するための制御信号を出力する。通常は、スイッチ２０１は図２の下の部分への切替を行い、ｙ−ブランチフィルタ係数更新部１３０の出力１３９と１４０に接続されている。この状態は、図１に示した状態と同じである。制御部２０３から出力された制御信号を受信すると、スイッチ２０１は、図２の上の部分への切替を行いフィルタ係数切替部２０２の出力に接続される。Ｈｘｙフィルタ１１９とＨｙｙフィルタ１２０を更新すると、スイッチ２０１は、再度、下の部分への切替をし、ｙ−ブランチフィルタ係数更新部１３０から出力されたＨｘｙフィルタ係数１３９および１４０に接続される。
【００５３】
さらに、図示していないが、フィルタ係数切替部２０２に入力される前に、信号１３７および１３８がスイッチを通過するようにすることも可能である。このスイッチも制御部２０３によって制御され、スイッチ２０１と同期して切替をすることが可能である。そのようにしてフィルタ係数切替部２０２が動作する時間と電力消費を抑えることができる。
【００５４】
フィルタ係数切替部２０２については、以下に詳しく説明する。
フィルタ係数切替部２０２への入力は、ｘ−ブランチフィルタ係数更新部１２９の出力１３７と１３８であり、すなわち、フィルタＨｘｘの係数Ｈｘｘ（１）、Ｈｘｘ（２）、．．．Ｈｘｘ（Ｎ）、および、フィルタＨｙｘの係数Ｈｙｘ（１）、Ｈｙｘ（２）、．．．Ｈｙｘ（Ｎ）である。ここで、Ｎはフィルタの次元である。
【００５５】
図３（ａ）に示すように、１つの形態によると、フィルタ係数切替部２０２の処理には、以下の３つのステップが含まれる。
１）折り返しの対称中心の推定
例えば、対称中心が１〜Ｎのある値として単純に選択できるとする（ここでＮは正確には、前述のＮであり、フィルタの次元を表す）。フィルタ係数の位置中心
【数１】
0005223700.tif 000002
もまた、対称中心として選択することができる。好ましくは、２つのブランチのフィルタの電力中心の平均値が、対称中心として選択される。
以下に、電力中心を一例として対称中心の選択について述べる。まず、フィルタＨｘｘの電力中心Ｉｘｘと、フィルタＨｙｘの電力中心Ｉｙｘが、以下の式から計算される。
【数２】
0005223700.tif 000003
【数３】
0005223700.tif 000004
【００５６】
次に、ＩｘｘとＩｙｘの平均値Ｉｘが以下の式に従って算出される。
【数４】
0005223700.tif 000005
ここで、丸め関数は、例えば、そのパラメータを切り上げるための丸め関数とすることができる。Ｉｘは２つのブランチのフィルタの電力中心である。
【００５７】
２）対称的折り返し
Ｉｘの算出後、係数ＨｘｘおよびＨｙｘが、以下の式に基づいてＩｘを対称中心として折り返され、折り返されたフィルタ係数Ｔ１およびＴ２が得られる。
T1(i)=Hxx(2×Ix-i)
T2(i)=Hyx(2×Ix-i),  i=1…n
冗長な係数は、直接、廃棄されるが、不適切な係数にはゼロが書き込まれる。
【００５８】
３）複素共役置換
次に、複素共役置換が行われることにより、Ｈｘｙ係数はＴ２複素共役の反転として設定でき、Ｈｙｙ係数はＴ１複素共役として設定することができる。また、Ｈｘｙ係数はＴ２複素共役として設定し、Ｈｙｙ係数はＴ１複素共役の反転として設定することも可能である。
Hxy(n)=-T2(n)*
Hyy(n)=T1(n)*
ここで、*は複素共役を表す。
【００５９】
このような、一方のフィルタのフィルタ係数（または、Ｔ２やＴ１などの、一方のフィルタのフィルタ係数から算出されたフィルタ係数）の複素共役を取得する処理と、他方のフィルタのフィルタ係数（または、Ｔ１やＴ２などの、他方のフィルタのフィルタ係数から算出されたフィルタ係数）の複素共役の反転を取得する処理のことを、本明細書中で複素共役置換という。
【００６０】
例えば、Ｎが３である場合、Ｈｘｘ係数とＨｙｘ係数は、以下のように表すことができる。
Hxx(1), Hxx(2), Hxx(3)＝a1+jb1, a2+jb2, a3+jb3
Hyx(1), Hyx(2), Hyx(3)＝c1+jd1, c2+jd2, c3+jd3
【００６１】
位置中心を対称中心として選択した場合、対称中心は次のように計算できる。
【数５】
0005223700.tif 000006
従って、この場合のＩｘの値は２である。
【００６２】
この対称中心を用いて、Ｈｘｘ係数とＨｙｘ係数の折り返しが行われる。例えば、T(1)
= Hxx(2×Ix-i) = Hxx(2×2-1)=Hxx(3)となる。全ての係数について計算すると、以下のような折り返しが行われる。
T1(1), T1(2), T1(3) = a3+jb3, a2+jb2, a1+jb1
T2(1), T2(2), T2(3) = c3+jd3, c2+jd2, c1+jd1
【００６３】
複素共役置換を行うと、次のような新たなフィルタ係数が、ＨｘｙフィルタとＨｙｙフィルタの係数として得られる。
Hxy(1), Hxy(2), Hxy(3) = -c3+jd3, -c2+jd2, -c1+jd1
Hyy(1), Hyy(2), Hyy(3) = a3-jb3, a2-jb2, a1-jb1
【００６４】
上記の記載は、図３（ａ）に示すステップの順番に記載されているが、図３に示すようにステップ１）がステップ２）の前に行われている限り、３つのステップを修正することもできる。一方、ステップ３）はどの順番であっても行うことができる。
【００６５】
具体的に図３（ｂ）に示すように、フィルタ係数切替部２０２の処理は、ある態様に基づいて、以下の３つのステップを含むようにしてもよい。
（１）折り返し中心Ｉｘの推定
このステップは上述したものと同様であるので、詳細は記載しない。
（２）複素共役置換
T1(n)=-Hyx(n)*
T2(n)=Hxx(n)*
（３）対称的折り返し
Hxy（n）=T1（2×Ix-n）
Hyy（n）=T2（2×Ix-n）, n=1…N
【００６６】
さらに、図３（ｃ）に示すように、フィルタ係数切替部２０２の処理は、ある態様に基づいて、以下の３つのステップを含むようにしてもよい。
（１）複素共役置換
T1（n）=-Hyx(n)*
T2（n）=Hxx(n)*
（２）折り返しの対称中心の推定
（３）対称的折り返し
Hxy（n）=T1（2×Ix-n）
Hyy（n）=T2（2×Ix-n），n=1…N
【００６７】
上述の記載は、単なる例示であって、発明の範囲を限定するものではないことに留意されたい。本発明にかかるフィルタ係数変更装置は、ｘ−ブランチコードワード１３５とｙ−ブランチコードワード１３６が同一の情報源に収束しないという条件が満たされる限り、当分野の他の方法を用いても実現することができる。
【００６８】
制御部２０３について、図４〜９を参照しながら詳しく説明する。
図４に示すように、制御部２０３は、ある態様において、カウンタ部を含むものとすることができる。システムが始動すると、制御部２０３はシステムを更新した回数（すなわち、ｘ−ブランチフィルタ係数更新部１２９の動作回数、もしくは、ｙ−ブランチフィルタ係数更新部１３０の動作回数)を記録する。システムの更新の回数が所定の値に達したとき、スイッチ２０１を上側に設定し、その後下向きに設定するために、制御部２０３は制御パルス（制御信号）を出力する。これは、２つのブランチが同一の情報源に収束しているかに関わらず、システムによる手順が行われている間、係数スイッチを強制的に動作させることに相当する。
【００６９】
このような状況下におけるシステムのフローは次のようになる。電源が投入されると、ｘ−ブランチおよびｙ−ブランチは独立に動作する。システムが所定の回数だけ更新されると、係数交換が開始される。交換の後、ｘ−ブランチとｙ−ブランチは独立の動作を続ける。１回だけ切り替えを行う構成にすることもできる。
【００７０】
以上の記載は、単にカウンタを係数切替の開始に用いることについての記載であって、所定の回数だけシステム更新を行うことを係数変更処理の開始条件とする限り、実施の動作は上記の内容に拘束されないことに留意されたい。
【００７１】
図５に示すように、他の態様によると、制御部２０３は外部からの指示信号（ｘ−ブランチコードワードおよびｙ−ブランチコードワードが同一の情報源に収束するかを表す）に従って、動作することができる。例えば、入力された指示信号が２つのブランチの信号が同一の情報源に収束していることを示しているときに、制御部２０３が、スイッチ２０１を上向きに切り替えて、その後、下向きに再度切り替えるように制御する。
【００７２】
外部指示信号を生成するための具体的な方法については、特願２００７−２５８１５７号公報に記載されており、その内容は参照することによって本明細書に含まれる。
図６に示すように、さらに他の態様によると、制御部２０３は、ｘ−ブランチコードワードとｙ−ブランチコードワードが同一の情報源に収束するかを検出するための相関係数算出部を含む。図６に示した実施形態では、相関係数算出部の入力信号は、データが再生された後のｘ−ブランチコードワード１３５とｙ−ブランチコードワード１３６である。また、その相関係数は次式で表され、２つのブランチの信号が同一の情報源に収束しているかを検出するために用いることができる。
【数６】
0005223700.tif 000007
【００７３】
（ここでａとｂは、２つのブランチのそれぞれの入力信号、ｎは時間領域の指標、関数Ｅ（）は平均値の算出を表し、ａ（ｎ）は信号１３５、ｂ（ｎ）は信号１３６である。）コードワード１３５と１３６の相関係数が所定の閾値よりも大きい場合は、制御部２０３は、スイッチ２０１を上向きに切り替えて、その後、下向きに再度切り替えるように制御する。なお、相関係数には、時間並進した値を用いて算出された相関係数も含まれる。例えば、時間領域でｉビット分ｂが並進したときの相関係数は、左側へ並進したときは
【数７】
0005223700.tif 000008
【００７４】
であり、ｉビット右側へ並進したときは
【数８】
0005223700.tif 000009
と表せる。ここで、ｉは
【数９】
0005223700.tif 000010
よりも大きく、
【数１０】
0005223700.tif 000011
よりも小さい整数である。
【００７５】
もし、同一の情報源に収束したことが確定している場合は、並進は必要ない。なお、片方のブランチについてのみ並進の計算を行うことができる。
【００７６】
図７に示す、さらに他の実施形態によると、制御部２０３は、ｘ−ブランチコードワードとｙ−ブランチコードワードが同一の情報源に収束するかを検出するための相関係数算出部を含む。図７に示した実施形態では、相関係数算出部への入力信号は、位相が再生された後の信号１３３および１３４であり、その相関係数を、２つのブランチの信号が同一の情報源に収束しているかを検出するために用いることができる。相関係数の計算方法は上述のとおりである。信号１３３と１３４の相関係数（時間並進した値を用いて計算した相関係数も含む）が所定の閾値より大きいと、制御部２０３は、スイッチ２０１を上向きに切り替えて、その後、下向きに再度切り替えるように制御する。
【００７７】
図８に示す、さらに他の実施形態によると、制御部２０３は、ｘ−ブランチコードワードとｙ−ブランチコードワードが同一の情報源に収束するかを検出するための相関係数算出部を含む。図８に示した実施形態では、相関係数算出部への入力信号は、それぞれ、等
化された信号１３１および１３２であり、その相関係数は、２つのブランチの信号が同一の情報源に収束しているかを検出するために用いることができる。相関係数の計算方法は上述のとおりである。信号１３１と１３２の相関係数（時間並進した値を用いて計算した相関係数も含む）が所定の閾値より大きいと、制御部２０３は、スイッチ２０１を上向きに切り替えて、その後、下向きに再度切り替えるように制御する。
【００７８】
図９に示す、さらに他の実施形態によると、制御部２０３は、ｘ−ブランチコードワードとｙ−ブランチコードワードが同一の情報源に収束するかを検出するための相関係数算出部を含む。図９に示した実施形態では、相関係数算出部への入力信号には、Ｈｘｘフィルタ係数１３７およびＨｙｘフィルタ係数１３８、さらには、Ｈｘｙフィルタ係数１３９およびＨｙｙフィルタ係数１４０が含まれる
【００７９】
具体的な検出方法には、周波数領域での検出方法と時間領域での検出方法が含まれる。
周波数領域での検出方法は以下のとおりである。制御部２０３には、４組のフィルタ係数が入力され、それらは以下のとおりである。
【数１１】
0005223700.tif 000012
次式の関係が成立すると、同一の情報源に収束しており、制御部２０３は、スイッチ２０１を上向きに切り替えて、その後、下向きに再度切り替える制御を行う。
【数１２】
0005223700.tif 000013
ここで、εは小さな正の数であり、
【数１３】
0005223700.tif 000014
はフィルタＨｘｘの係数の合計を表す。すなわち、フィルタＨｘｘの係数の合計とＨｙｙの係数の合計との積と、フィルタＨｙｘの係数の合計とＨｘｙの係数の合計の積との比が一定の範囲内であれば、同一の情報源に収束していると判定される。
【００８０】
上記の方法は、以下のように簡単に説明できる。複数のチャネルが同一の情報源に収束すると、それは以下のいずれかに相当する。
【数１４】
0005223700.tif 000015
もしくは
【数１５】
0005223700.tif 000016
ここで、
【数１６】
0005223700.tif 000017
は、フィルタ透過行列成分の周波数領域での表現であり、
【数１７】
0005223700.tif 000018
は、チャネル透過行列成分の周波数領域での表現である。
【００８１】
いずれの状態であっても、以下の条件は満たされる。
【数１８】
0005223700.tif 000019
これは、以下の式と等価である。
【数１９】
0005223700.tif 000020
ここで、
【数２０】
0005223700.tif 000021
は、フィルタＨｘｘの係数の平均値、
【数２１】
0005223700.tif 000022
は、フィルタＨｙｘの係数の平均値、
【数２２】
0005223700.tif 000023
は、フィルタＨｘｙの係数の平均値、
【数２３】
0005223700.tif 000024
は、フィルタＨｙｙの係数の平均値である。
【００８２】
時間領域での検出方法は以下のとおりである。これまでに分析したように、複数のチャネルが同一の情報源に収束して同期していると、時間領域のフィルタ係数は以下の式も満たす。
【数２４】
0005223700.tif 000025
ここで、ｊは虚数部分であり、φは任意の角度である。また、
【数２５】
0005223700.tif 000026
は、
【数２６】
0005223700.tif 000027
と
【数２７】
0005223700.tif 000028
の間で、２つのブランチの信号が同一の情報源に収束しているかを検出するために用いることができる。例えば、ｃが以下の式を満たすかによって検出を行うことができる。以下の式を満たす場合は、複数のチャネルが同一の情報源に収束していると検出できる。
【数２８】
0005223700.tif 000029
【００８３】
同時に、２つのブランチが同一の情報源の異なる時間遅延に収束することを防ぐために、
【数２９】
0005223700.tif 000030
を偶数ビット分だけ並進させて相関度を計算することができる。例えば、左に２ビット併進したときは、
【数３０】
0005223700.tif 000031
である。併進手順において不適当な要素は、ゼロが代入される。同一の情報源に収束していることが検出されると、制御部２０３は、スイッチ２０１を上向きに切り替えて、その後、下向きに再度切り替える制御を行う。
【００８４】
また、フィルタ係数変更装置は、さらに、前記新係数取得部に接続されたオンーオフ変更部を備え、制御部が前記制御信号を送信したとき、前記新係数取得部が前記第１のフィルタ係数更新部もしくは前記第２のフィルタ係数更新部から信号を受信できるように、前記オンーオフ変更部が作動し、その後、前記新係数取得部が前記第１のフィルタ係数更新部もしくは前記第２のフィルタ係数更新部から信号を受信できないように、前記オンーオ
フ変更部が停止するフィルタ係数変更装置として実現することもできる。
【００８５】
上述の実施形態では、フィルタ係数切替部２０２と制御部２０３とスイッチ２０１とは、フィルタとフィルタ係数更新部と等化動作を行う位相再生部を有する同一のユニットに統合されていた。しかし、フィルタ係数切替部２０２、制御部２０３、および、スイッチ２０１を１つの部分もしくは装置（例えばフィルタ係数変更装置などとして）分けて考えることもできることに留意されたい。
【００８６】
上述の実施形態においては、フィルタ係数切替部がｘ−ブランチフィルタ係数更新部１２９に接続されて、フィルタ１１９と１２０のフィルタ係数が変更されていた。しかし、フィルタ係数切替部をｙ−ブランチフィルタ係数更新部１３０に接続し、フィルタ１１７と１１８のフィルタ係数の変更を行うこともできることも、さらに、留意されるべきことである。
【００８７】
さらに、本発明で図説した等化装置はディスク型の構造をしているが、他の構造で実現することもできる。例えば、図説した等化装置の中に含まれていた位相再生部とデータ再生部をそれぞれ独立した部分として実現することができる。
【００８８】
なお、本発明の原理または基本動作を変えることなく、本発明を他のモードで実施することは可能である。また、本出願において開示する実施例は、説明のためのものであり、すべての態様において、限定されるべきものではない。さらに、本発明の範囲は、上述の説明よりも、特許請求の範囲により表されるものであり、均等な範囲のあらゆる変形形態および特許請求の範囲は、それによりカバーされる。
【符号の説明】
【００８９】
１０１  入力光信号
１０２  レーザ
１０３  偏光ビームスプリッタ
１０４  カプラ
１０５、１０６  ９０度光ミキサ
１０７、１０８、１０９、１１０  ツイン光電検出部
１１１、１１２、１１３、１１４  Ａ／Ｄ変換器
１１７  Ｈｘｘフィルタ
１１８  Ｈｙｘフィルタ
１１９  Ｈｘｙフィルタ
１２０  Ｈｙｙフィルタ
１２１、１２２  加算器
１２３、１２４  位相再生部
１２５、１２６  データ再生部
１２７、１２８  ブラインド誤差推定部
１２９、１３０  フィルタ係数更新部
１４１  デジタル信号処理部
２０１  スイッチ
２０２  フィルタ係数切替部
２０３  制御部
【図１】
0005223700.tif 000032
【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】
0005223700.tif 000039
【図９】
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