(57)【要約】【課題】本発明の実施例はチャネル間隔の検出装置、方法及びシステムを提供する。【解決手段】該チャネル間隔の検出装置は、受信信号に基づいて中央チャネルの周波数オフセットを推定する第１推定部と、受信信号に基づいて隣接チャネルの周波数オフセットを推定する第２推定部と、該第１推定部により推定された中央チャネルの周波数オフセット及び該第２推定部により推定された隣接チャネルの周波数オフセットに基づいてチャネル間隔を決定する決定部と、を含む。本発明の実施例によれば、チャネル間隔の推定の精度を確保でき、非理想的な要因の推定値への影響を低減できる。【選択図】図１
2017073780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャネル間隔の検出装置であって、
受信信号に基づいて中央チャネルの周波数オフセットを推定する第１推定手段と、
受信信号に基づいて隣接チャネルの周波数オフセットを推定する第２推定手段と、
前記第１推定手段により推定された中央チャネルの周波数オフセット及び前記第２推定手段により推定された隣接チャネルの周波数オフセットに基づいてチャネル間隔を決定する決定手段と、を含む、装置。
【請求項２】
前記第１推定手段及び前記第２推定手段が前処理後の受信信号に基づいて前記中央チャネルの周波数オフセット及び前記隣接チャネルの周波数オフセットを推定するように、前記受信信号に対して前処理を行う前処理手段、をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１推定手段及び前記第２推定手段がフィルタリング後の受信信号に基づいて前記中央チャネルの周波数オフセット及び前記隣接チャネルの周波数オフセットを推定するように、前記受信信号に対してフィルタリング処理を行うフィルタリング手段、をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記フィルタリング手段は、
中央チャネルのフィルタ帯域幅を設定し、前記中央チャネルのフィルタ帯域幅に基づいて受信信号をフィルタリングし、フィルタリングされた信号を前記第１推定手段に提供する第１フィルタリングモジュールと、
隣接チャネルのフィルタ帯域幅を設定し、前記隣接チャネルのフィルタ帯域幅に基づいて受信信号をフィルタリングし、フィルタリングされた信号を前記第２推定手段に提供する第２フィルタリングモジュールと、を含む、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記隣接チャネルのフィルタ帯域幅の設定原則は、チャネル間隔及び周波数オフセットが変化する場合において隣接チャネル情報を含んでおり、且つ中央チャネル情報を除去することを確保することである、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記第１推定手段及び前記第２推定手段が同期後の受信信号に基づいて前記中央チャネルの周波数オフセット及び前記隣接チャネルの周波数オフセットを推定するように、前記受信信号に対して同期処理を行う同期手段、をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記同期手段は、
前記第１推定手段が同期後の受信信号に基づいて前記中央チャネルの周波数オフセットを推定するように、前記受信信号に対して第１同期処理を行う第１同期モジュールと、
前記第２推定手段が同期後の受信信号に基づいて前記隣接チャネルの周波数オフセットを推定するように、前記受信信号に対して第２同期処理を行う第２同期モジュールと、を含む、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記第１推定手段及び／又は前記第２推定手段は、以下の式に従って中央チャネル及び／又は隣接チャネルそれぞれの周波数オフセットを推定し、
【数１】
2017073780.tif 000017
ここで、Ｓｎはｎ番目のサンプリング点の複素数情報であり、
（外１）
2017073780.tif 000018
はｎ＋ｋ番目のサンプリング点の複素共役情報であり、Ｔｓはサンプリング周期である、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記第１推定手段及び／又は前記第２推定手段は、以下の式に従って中央チャネル及び／又は隣接チャネルそれぞれの周波数オフセットを推定し、
【数２】
2017073780.tif 000019
ここで、Ｓｎは周期信号又は訓練シーケンスのｎ番目のシンボルの複素数情報であり、
（外２）
2017073780.tif 000020
はｎ＋Ｎ番目のシンボルの複素共役情報であり、Ｔｓはシンボル周期であり、Ｎは各周期のシンボル数である、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
チャネル間隔の検出方法であって、
受信信号に基づいて中央チャネルの周波数オフセットを推定するステップと、
受信信号に基づいて隣接チャネルの周波数オフセットを推定するステップと、
推定された中央チャネルの周波数オフセット及び推定された隣接チャネルの周波数オフセットに基づいてチャネル間隔を決定するステップと、を含む、方法。
【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、特にチャネル間隔の検出装置、方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチキャリアの光ファイバ通信システムでは、各サブキャリアのデータは互いに独立したいくつかの光キャリアに変調されている。理想的な条件では、各レーザの波長が安定であり、キャリアの波長間隔は固定されている。実際のシステムでは、レーザの波長が駆動電流の変化、温度の変動、共振器の経年変化などの要因の影響を受けるため、出力のキャリア波長は一定の範囲内でドリフトする。このような波長の不確実な変化は、マルチキャリア光通信システムに次の大きな影響を及ぼす。（１）各サブキャリアチャネル間では隣接チャネルのクロストークが発生してしまう。（２）エッジ側のサブキャリアではより深刻な歪みが生じてしまう。
【０００３】
有効的なチャネル間隔の監視方法は、レーザの波長のドリフトを解決するための重要な手段である。チャネル間隔を監視した上で、波長の大幅な変化を回避し、各チャネルの波長を安定化するように、各レーザの波長に対してフィードバック調整してもよい。チャネルの波長を安定化することによって、隣接チャネルのクロストークを回避できると共に、周波数スペクトルのリソースをより効率的に利用でき、周波数スペクトルの利用率を増加できる。
【０００４】
なお、上述した技術背景の説明は、本発明の技術案を明確、完全に理解させるための説明であり、当業者を理解させるために記述されているものである。これらの技術案は、単なる本発明の背景技術部分として説明されたものであり、当業者により周知されたものではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の発明者の発見によれば、チャネル間隔の監視はチャネル波長の安定化を実現するための基礎であり、マルチチャネルの光通信システムをさらに最適化する有効な手段でもある。波長の監視を実現する際に、余分なハードウェアのオーバヘッドを導入したくないため、受信機においてデジタル信号処理に基づく波長監視の方式が重要視されている。
【０００６】
本発明の実施例は、受信機における信号処理により、過大な複雑さを導入することなくチャネル間隔の情報を取得するチャネル間隔の検出装置、方法及びシステムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施例の第１態様では、チャネル間隔の検出装置であって、受信信号に基づいて中央チャネルの周波数オフセットを推定する第１推定手段と、受信信号に基づいて隣接チャネルの周波数オフセットを推定する第２推定手段と、前記第１推定手段により推定された中央チャネルの周波数オフセット及び前記第２推定手段により推定された隣接チャネルの周波数オフセットに基づいてチャネル間隔を決定する決定手段と、を含む、装置を提供する。
【０００８】
本発明の実施例の第２態様では、チャネル間隔の検出方法であって、受信信号に基づいて中央チャネルの周波数オフセットを推定するステップと、受信信号に基づいて隣接チャネルの周波数オフセットを推定するステップと、推定された中央チャネルの周波数オフセット及び推定された隣接チャネルの周波数オフセットに基づいてチャネル間隔を決定するステップと、を含む、方法を提供する。
【０００９】
本発明の実施例の第３態様では、マルチチャネルの光受信機であって、上記の第１態様に記載のチャネル間隔の検出装置を含む光受信機を提供する。
【００１０】
本発明の実施例の第４態様では、マルチチャネルの光通信システムであって、送信機と、上記の第３態様に記載の光受信機と、を含むシステムを提供する。
【００１１】
本発明の効果としては、本発明の実施例によれば、チャネル間隔の推定の精度を確保でき、非理想的な要因の推定値への影響を低減できる。
【００１２】
本発明の特定の実施形態は、後述の説明及び図面に示すように、詳細に開示され、本発明の原理を採用されることが可能な方式を示している。なお、本発明の実施形態は、範囲上には限定されるものではない。本発明の実施形態は、添付されている特許請求の範囲の主旨及び内容の範囲内、各種の改変、修正、及び同等的なものが含まれる。
【００１３】
ある一つの実施形態に説明及び又は示されている特徴は、同一又は類似の方式で一つ又は多くの他の実施形態に使用されてもよく、他の実施形態における特徴と組み合わせてもよく、他の実施形態における特徴を代替してもよい。
【００１４】
なお、用語「包括／含む」は、本文に使用される際に、特徴、要素、ステップ又は構成要件の存在を意味し、一つ又は複数の他の特徴、要素、ステップ又は構成要件の存在又は追加を排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
ここで含まれる図面は、本発明の実施例を理解させるためのものであり、本明細書の一部を構成し、本発明の実施例を例示するためのものであり、文言の記載と合わせて本発明の原理を説明する。なお、ここに説明される図面は、単なる本発明の実施例を説明するためのものであり、当業者にとって、これらの図面に基づいて他の図面を容易に得ることができる。
【図１】本発明の実施例のチャネル間隔の検出装置の構成を示す図である。
【図２】チャネル間隔の推定の原理を示す図である。
【図３】前処理部の１つの態様の動作原理を示す図である。
【図４】前処理部のもう１つの態様の動作原理を示す図である。
【図５】中央チャネルのフィルタ帯域幅の設定の原理を示す図である。
【図６】隣接チャネルのフィルタ帯域幅の設定の原理を示す図である。
【図７】第２フィルタリングモジュールの１つの態様の構成を示す図である。
【図８】スペクトル情報取得モジュールの原理を示す図である。
【図９】カットオフ周波数選択モジュールの原理を示す図である。
【図１０】本発明の実施例のチャネル間隔の検出方法のフローチャートである。
【図１１】本発明の実施例の光受信機のハードウェア構成を示す図である。
【図１２】本発明の実施例のマルチチャネル光通信システムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の上記及びその他の特徴は、図面及び下記の説明により理解できるものである。明細書及び図面では、本発明の特定の実施形態、即ち本発明の原則に従う一部の実施形態を表すものを公開している。なお、本発明は説明される実施形態に限定されず、本発明は、特許請求の範囲内の全ての修正、変更されたもの、及び均等なものを含む。
【００１７】
本発明の実施例は、チャネルの周波数オフセットの推定に基づくチャネル間隔の検出装置、方法及びシステムを提供し、光受信機の情報を用いて、受信機における中央チャネル及び隣接チャネルについて周波数オフセットを推定することで、チャネル間隔の判定を実現する。また、チャネル間隔の検出精度を向上するように、受信機の情報に対して必要な処理を行ってもよい。本発明の実施例の核心内容は、既存又は新しく提出された周波数オフセットの推定方法を用いてチャネル間隔を検出することである。有効な受信機データの処理は、チャネル間隔の検出機能を実現するための基礎であり、検出精度の更なる向上、及びチャネル制御モジュールの製品化にも繋がる。
【００１８】
以下は図面及び具体的な態様を参照しながら本発明の実施例を説明する。
【００１９】
＜実施例１＞
本発明の実施例はチャネル間隔の検出装置を提供し、該装置はマルチチャネル光通信システムの光受信機に適用されてもよい。図１は該装置の構成を示す図であり、図１に示すように、該装置１００は、第１推定部１０１、第２推定部１０２及び決定部１０３を含む。第１推定部１０１は、受信信号に基づいて中央チャネルの周波数オフセットを推定する。第２推定部１０２は、受信信号に基づいて隣接チャネルの周波数オフセットを推定する。決定部１０３は、第１推定部１０１により推定された中央チャネルの周波数オフセット及び第２推定部１０２により推定された隣接チャネルの周波数オフセットに基づいてチャネル間隔を決定する。
【００２０】
図２は本実施例のチャネル間隔の検出装置の原理を示す図である。図２に示すように、１つの光受信機の帯域幅の範囲内には、復調されるべき中央チャネルに加えて、同時に受信された左右部分の隣接チャネル情報がさらに含まれている。光受信の帯域幅が制限されているため、左右の２つの隣接チャネルは一部の情報のみが受信され、スペクトル上では図２における太い実線で示す範囲と表現されている。この範囲内では、隣接チャネルのスペクトルは不完全であるため、直接２つのチャネルの中央波長の間隔を判断できない。本実施例では、中央チャネル及び隣接チャネルの周波数オフセット（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｏｆｆｓｅｔ）を測定するという方法を用いて、チャネル間隔を間接的に測定する。
【００２１】
図２に示すように、周波数オフセット（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｏｆｆｓｅｔ）は、チャネルの中央周波数とゼロ周波数との差として定義されている。本実施例では、第１推定部１０１及び第２推定部１０２により中央チャネルの周波数オフセット（即ち図１における周波数オフセット１）及び隣接チャネルの周波数オフセット（即ち図２における周波数オフセット２）をそれぞれ推定して、決定部１０３により周波数オフセット２と周波数オフセット１との差に基づいてチャネル間隔を取得する。
【００２２】
本実施例では、第１推定部１０１及び第２推定部１０２により用いられる周波数オフセットの推定方法を限定せず、現在の既存の周波数オフセットの推定方法は全て本実施例に適用されてもよい。また、第１推定部１０１及び第２推定部１０２は、同一の周波数オフセットの推定方法を用いてもよいし、異なる周波数オフセットの推定方法を用いてもよい。
【００２３】
１つの態様では、第１推定部１０１及び第２推定部１０２は、式（１）に従って中央チャネル及び隣接チャネルそれぞれの周波数オフセットを推定してもよい。
【数１】
2017073780.tif 000003
【００２４】
ここで、Ｓｎはｎ番目のサンプリング点の複素数情報であり、
（外１）
2017073780.tif 000004
はｎ＋ｋ番目のサンプリング点の複素共役情報であり、Ｔｓはサンプリング周期である。
【００２５】
この態様では、周波数オフセットの推定はサンプリングシーケンスの位相オフセットの時間に伴って変化する関係を取得することであるため、例えば、受信サンプリングシーケンスは以下のように表される。
【数２】
2017073780.tif 000005
【００２６】
ここで、
（外２）
2017073780.tif 000006
は周波数オフセット及び位相雑音を考慮しない信号シーケンスであり、Δｆは周波数オフセットであり、
（外３）
2017073780.tif 000007
は位相雑音（一定の時間内に固定値であるとみなす）であり、Ｎ（ｎＴＳ）はサンプリング点雑音である。
【００２７】
位相雑音及びサンプリング点雑音の影響を排除するために、１つの周波数オフセットの推定方法は以下の式を推定値とする。
【００２８】
【数３】
2017073780.tif 000008
ここで、＜・＞は平均値の計算を表し、（・）＊は複素共役を表す。
【００２９】
よって、周波数オフセットΔｆは式（１）で表すことができる。
【００３０】
もう１つの態様では、第１推定部１０１及び第２推定部１０２は、式（２）に従って中央チャネル及び隣接チャネルそれぞれの周波数オフセットを推定してもよい。
【数４】
2017073780.tif 000009
【００３１】
ここで、Ｓｎは周期信号又は訓練シーケンスのｎ番目のシンボルの複素数情報であり、
（外４）
2017073780.tif 000010
はｎ＋Ｎ番目のシンボルの複素共役情報であり、Ｔｓはシンボル周期であり、Ｎは各周期のシンボル数である。
【００３２】
この態様では、周波数オフセット推定用の訓練シーケンス
（外５）
2017073780.tif 000011
は周期がＮ個のシンボルの周期シーケンスであり、各周期のＮ個のシンボルはランダムシーケンス又はＣＡＺＡＣ（定振幅ゼロ自己相関：ｃｏｎｓｔａｎｔ  ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  ｚｅｒｏ  ａｕｔｏ−ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）シーケンスであり、即ち
【数５】
2017073780.tif 000012
【００３３】
と仮定する。周波数オフセット及び雑音の作用を考慮した場合は、受信信号のサンプリングシーケンスは以下のように表される。
【数６】
2017073780.tif 000013
【００３４】
ここで、
（外６）
2017073780.tif 000014
は周波数オフセット及び位相雑音を考慮しない信号シーケンスであり、Δｆは周波数オフセットであり、
（外７）
2017073780.tif 000015
は位相雑音（一定の時間内に固定値であるとみなす）であり、Ｎ（ｎＴＳ）はサンプリング点雑音である。
【００３５】
位相雑音及びサンプリング点雑音の影響を排除するために、１つの周波数オフセットの推定方法は以下の式を推定値とする。
【数７】
2017073780.tif 000016
【００３６】
ここで、＜・＞は平均値の計算を表し、（・）＊は複素共役を表す。
【００３７】
よって、周波数オフセットΔｆは式（２）で表すことができる。
【００３８】
上記２つの周波数オフセット推定の態様は単なる例示的なものであり、上述したように、本実施例はこれに限定されない。
【００３９】
本実施例では、該受信信号は光受信機により受信された信号であり、該光受信機の受信帯域幅が制限されているため、該受信信号は、スペクトル上に反映する場合に、１つの完全なチャネル信号（中央チャネルの信号）及び２つの不完全なチャネル信号（左右の隣接チャネルの信号）を含む。該光受信機は、該受信信号に対して通常処理、例えば光電変換、デジタル／アナログ変換、復調復号などを行い、一方、該光受信機は、該受信信号に基づいて本実施例のチャネル間隔の検出装置１００によりチャネル間隔を推定する。
【００４０】
本実施例の１つの態様では、後続の周波数オフセットの推定を容易にするように、周波数オフセットの推定精度を確保し、非理想的な要因の推定値への影響を低減するために、中央チャネル及び隣接チャネルの周波数オフセットを推定する前に、予め該受信信号に対して前処理を行ってもよい。この態様では、該チャネル間隔の検出装置１００は前処理部１０４をさらに含んでもよい。図１に示すように、該前処理部１０４は、第１推定部１０１及び第２推定部１０２が前処理後の受信信号に基づいて中央チャネルの周波数オフセット及び隣接チャネルの周波数オフセットを推定するように、該受信信号に対して前処理を行う。
【００４１】
この態様では、受信信号の前処理は、例えば雑音除去（ＩＱインバランス除去）、偏光逆多重化、予等化などの処理であってもよいが、本実施例はこれに限定されない。以下は、２つの前処理部１０４の態様を提供する。
【００４２】
図３は前処理部１０４の１つの態様を示す図である。この態様では、該前処理部１０４は、受信信号における１つの経路（ｐａｔｈ）の信号に対してＩＱインバランス除去を行い、前処理後の受信信号を取得する第１除去モジュール３０１を含む。図３に示すように、受信信号はＨ、Ｖという２つの経路の信号であり、１つの経路の信号に対して周波数オフセットを推定すればよいため、この態様では、Ｈ、Ｖという２種類の信号のうち１つの経路を無視し、１つの経路の信号を保留してＩＱインバランス除去処理を行い、該前処理部１０４の出力とする。
【００４３】
図４は前処理部のもう１つの態様を示す図である。この態様では、該前処理部１０４は第２除去モジュール４０１、第３除去モジュール４０２及び処理モジュール４０３を含み、第２除去モジュール４０１は受信信号のうち１つの経路の信号に対してＩＱインバランス除去を行い、第３除去モジュール４０２は受信信号のうちもう１つの経路の信号に対してＩＱインバランス除去を行い、処理モジュール４０３は第２除去モジュール４０１及び第３除去モジュール４０２により処理された２つの経路の信号に対して偏光逆多重化及び／又は予等化処理を行い、処理後の１つの経路の信号を前処理後の受信信号として選択する。図４に示すように、受信信号はＨ、Ｖという２つの経路の信号であり、光受信機では、ＩＱインバランス除去、偏光逆多重化及び予等化処理を順次行って、その後Ｈ、Ｖという２種類の信号のうち１つの経路を無視し、１つの経路の信号を該前処理部１０４の出力として保留してもよい。
【００４４】
上記２つの前処理の態様は単なる例示的なものであり、他の受信信号の前処理の方法も本実施例に適用されてもよい。
【００４５】
本実施例のもう１つの態様では、他のチャネルの干渉を除去し、中央チャネル及び隣接チャネルの周波数オフセットの推定の正確性及び精度を確保するために、中央チャネル及び隣接チャネルの周波数オフセットを推定する前に、予め受信信号に対して必要なフィルタリング処理を行ってもよい。この態様では、チャネル間隔の検出装置１００はフィルタリング部１０５をさらに含んでもよい。図１に示すように、フィルタリング部１０５は、第１推定部１０１及び第２推定部１０２がフィルタリング後の受信信号に基づいて中央チャネルの周波数オフセット及び隣接チャネルの周波数オフセットを推定するように、該受信信号に対してフィルタリング処理を行う。
【００４６】
この態様では、中央チャネル及び隣接チャネルの周波数オフセットをそれぞれ推定するために、中央チャネル及び隣接チャネルに対して異なるフィルタリング処理行ってもよい。その原則は、フィルタリング処理により出力された信号には関心のあるチャネル情報のみが含まれ、最大限に他のチャネルのクロストークを除去することをできるだけ確保することである。
【００４７】
図１に示すように、この態様では、フィルタリング部１０５は第１フィルタリングモジュール１０５１及び第２フィルタリングモジュール１０５２を含んでもよい。第１フィルタリングモジュール１０５１は、中央チャネルのフィルタ帯域幅を設定し、該中央チャネルのフィルタ帯域幅に基づいて受信信号をフィルタリングし、フィルタリングされた信号を第１推定部１０１に提供する。第２フィルタリングモジュール１０５２は、隣接チャネルのフィルタ帯域幅を設定し、該隣接チャネルのフィルタ帯域幅に基づいて受信信号をフィルタリングし、フィルタリングされた信号を第２推定部１０２に提供する。
【００４８】
図５は中央チャネルのフィルタ帯域幅の設定を示す図である。図５に示すように、中央チャネルのフィルタ帯域幅の具体的な数値は、中央チャネルのスペクトル幅、ロールオフ係数などの要素により決定されてもよい。この態様では、単一側の帯域幅の０．６倍のシンボルレート（ボーレート）であってもよい。
【００４９】
図６は隣接チャネルのフィルタ帯域幅の設定を示す図である。図６に示すように、隣接チャネルのフィルタ帯域幅の設定原則は、チャネル間隔及び周波数オフセットが変化する場合において隣接チャネル情報を含んでおり、且つ中央チャネル情報を除去することを確保することである。この態様では、０．４倍のシンボルレート（ボーレート）であってもよい。
【００５０】
第２フィルタリングモジュール１０５２の１つの態様では、図７に示すように、第２フィルタリングモジュール１０５２は、スペクトル情報取得モジュール７０１及びカットオフ周波数選択モジュール７０２を含む。スペクトル情報取得モジュール７０１は、受信信号に対して高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を行い、電力スペクトルに対して平滑化処理を行う。カットオフ周波数選択モジュール７０２は、隣接チャネルのハイパスフィルタのカットオフ周波数を選択する。
【００５１】
図８はスペクトル情報取得モジュールの動作原理を示す図である。図８に示すように、受信信号は受信機から抽出されたＭ×Ｎ点のサンプリングシーケンスであり、そのスペクトルは図８の左側に示され、このスペクトルはチャネルの形状を反映するが、データ信号のランダム性によりスペクトルが大きく変動する。チャネル間隔の測定はスペクトルのエンベロープ情報のみを測定すればよいため、そのランダムデータ情報を除去してもよい。スペクトル情報取得モジュール７０１は、平均化法を用いてランダムデータの影響を除去してもよく、まず、Ｍ×Ｎ点のサンプリングシーケンスに対してシリアル／パラレル変換を行い、Ｍ個のセクション、各セクションでＮ個の点のサブシーケンスに変換し、各セクションのサブシーケンスに対して高速フーリエ変換をそれぞれ行ってそのスペクトルを求め、その後、各セクションのスペクトルのモジュロ平方を求めて周波数の電力スペクトルの形状を反映し、最後にＭセクションの電力スペクトルを用いてその平均電力スペクトルを求める。このように、スペクトルの各セクション上のランダム情報を平均値の計算後で有効に抑制でき、出力の平滑化の電力スペクトルは図８の右側に示されている。
【００５２】
図９はカットオフ周波数選択モジュールの動作原理を示す図である。図９に示すように、スペクトル情報取得モジュール７０１により出力された結果に基づいて、図９に示すスペクトルの左半分において電力スペクトルの最低点を検索して、この最低点を中央チャネルと隣接チャネルとの区分点とし、この点の左側の部分を隣接チャネルとして認識し、右側の部分を中央チャネルとして認識してもよい。このように、この点の周波数に基づいてハイパス隣接チャネルフィルタを設定し、隣接チャネルを抽出できる。
【００５３】
上記のフィルタリング処理の態様は単なる例示的なものであり、他の受信信号のフィルタリング処理の方法も本実施例に適用されてもよい。
【００５４】
本実施例のもう１つの態様では、上記受信信号の特徴を取得するために、中央チャネル及び隣接チャネルの周波数オフセットを推定する前に、該受信信号に対して同期処理を行ってもよい。この態様では、チャネル間隔検出装置１００は、同期部１０６をさらに含んでもよい。図１に示すように、同期部１０６は、第１推定部１０１及び第２推定部１０２が同期後の受信信号に基づいて中央チャネルの周波数オフセット及び隣接チャネルの周波数オフセットを推定するように、受信信号に対して同期処理を行う。
【００５５】
この態様では、中央チャネル及び隣接チャネルの周波数オフセットをそれぞれ推定するために、中央チャネル及び隣接チャネルに対して異なる同期処理を行ってもよい。図１に示すように、この態様では、同期部１０６は、第１同期モジュール１０６１及び第２同期モジュール１０６２を含んでもよい。第１同期モジュール１０６１は、第１推定部１０１が同期後の受信信号に基づいて中央チャネルの周波数オフセットを推定するように、受信信号に対して第１同期処理を行い、同期結果を第１推定部１０１に提供する。第２同期モジュール１０６２は、第２推定部１０２が同期後の受信信号に基づいて隣接チャネルの周波数オフセットを推定するように、受信信号に対して第２同期処理を行い、同期結果を第２推定部１０２に提供する。
【００５６】
この態様では、第１同期モジュール１０６１及び第２同期モジュール１０６２により用いられる同期方法を限定せず、現在既存の同期方法は全て本実施例に適用されてもよい。また、第１同期モジュール１０６１及び第２同期モジュール１０６２は同一の同期方法を用いてもよいし、異なる同期方法を用いてもよい。
【００５７】
１つの態様では、同期処理は、訓練シーケンスの長さＮｆ、及び該訓練シーケンスの前後に設定されたサイクリックプレフィックス及びサイクリックポストフィクスの長さに基づいて、各サンプリング点から始まった各偏光状態における、ｎセクションの長さが２Ｎｆのサンプリング値の前のＮｆ個のサンプリング値及び後のＮｆ個のサンプリング値の関連値を計算し、該関連値のモジュロの平方を計算し、２つの偏光状態における該関連値のモジュロの平方を用いて所定のサンプリング点のシーケンス番号を重み付け平均化し、該訓練シーケンスの開始位置を取得し、該開始位置及び該訓練シーケンスの長さに基づいて該訓練シーケンスの該受信信号における位置を決定することであってもよい。上記方法及び上記訓練シーケンスを用いて同期することで、同期の精度を向上した。
【００５８】
本実施例では、チャネル間隔の検出装置をマルチキャリアの光通信システムの光受信機に適用してサブキャリアのチャネル間隔を推定することを例としているが、本実施例はマルチキャリアの光通信システムに限定されず、他のチャネル間隔を推定するシステム又は装置も本実施例のチャネル間隔の検出装置を採用してもよい。
【００５９】
本発明の実施例のチャネル間隔の検出装置によれば、チャネル間隔の推定の精度を確保でき、非理想的な要因の推定値への影響を低減できる。
【００６０】
＜実施例２＞
本発明の実施例は、マルチキャリア光通信システムの光受信機に適用されるチャネル間隔の検出方法をさらに提供する。該方法の問題解決の原理が実施例１の装置に類似するため、その具体的な実施は実施例１の装置の実施を参照してもよく、同様な内容についての説明が省略される。
【００６１】
図１０は本発明の実施例のチャネル間隔の検出方法のフローチャートである。図１０に示すように、該方法は以下のステップを含む。
【００６２】
ステップ１００１：受信信号に基づいて中央チャネルの周波数オフセットを推定する。
【００６３】
ステップ１００２：受信信号に基づいて隣接チャネルの周波数オフセットを推定する。
【００６４】
ステップ１００３：推定された中央チャネルの周波数オフセット及び推定された隣接チャネルの周波数オフセットに基づいてチャネル間隔を決定する。
【００６５】
１つの態様では、該方法は、前処理後の受信信号に基づいて中央チャネルの周波数オフセット及び隣接チャネルの周波数オフセットを推定するように、受信信号に対して前処理を行うステップ、をさらに含んでもよい。
【００６６】
１つの態様では、該方法は、フィルタリング後の受信信号に基づいて中央チャネルの周波数オフセット及び隣接チャネルの周波数オフセットを推定するように、受信信号に対してフィルタリング処理を行うステップ、をさらに含んでもよい。
【００６７】
この態様では、受信信号に対してフィルタリング処理を行うステップは、フィルタリングされた信号に基づいて中央チャネルの周波数オフセットを推定するように、中央チャネルのフィルタ帯域幅を設定し、中央チャネルのフィルタ帯域幅に基づいて受信信号をフィルタリングし、フィルタリングされた信号を取得するステップ、を含んでもよいし、フィルタリングされた信号に基づいて隣接チャネルの周波数オフセットを推定するように、隣接チャネルのフィルタ帯域幅を設定し、隣接チャネルのフィルタ帯域幅に基づいて受信信号をフィルタリングし、フィルタリングされた信号を取得するステップを、さらに含んでもよい。本実施例は、フィルタリング処理を限定せず、中央チャネル及び隣接チャネルに対して、同一のフィルタリング方法を用いてもよいし、異なるフィルタリング方法を用いてもよい。また、任意の従来のフィルタリング方法は全てこの態様に適用されてもよい。
【００６８】
この態様では、中央チャネルのフィルタ帯域幅は、中央チャネルのスペクトル幅、ロールオフ係数により決定されてもよい。隣接チャネルのフィルタ帯域幅は、チャネル間隔及び周波数オフセットが変化する場合において隣接チャネル情報を含んでおり、且つ中央チャネル情報を除去してもよい。
【００６９】
１つの態様では、該方法は、同期後の受信信号に基づいて中央チャネルの周波数オフセット及び隣接チャネルの周波数オフセットを推定するように、受信信号に対して同期処理を行うステップ、をさらに含んでもよい。
【００７０】
この態様では、同期後の受信信号に基づいて中央チャネルの周波数オフセットを推定するように、受信信号に対して第１同期処理を行ってもよいし、同期後の受信信号に基づいて隣接チャネルの周波数オフセットを推定するように、受信信号に対して第２同期処理を行ってもよい。本実施例では、第１同期処理及び第２同期処理を限定せず、該第１同期処理及び第２同期処理は同一の同期方法を用いてもよいし、異なる同期方法を用いてもよい。また、任意の従来の同期方法は全てこの態様に適用されてもよい。
【００７１】
本実施例では、上記前処理、フィルタリング処理及び同期処理は全て周波数オフセットの推定の前に行われているが、周波数オフセットの推定の前に、上記前処理、フィルタリング処理及び同期処理の何れか１つ又はその組み合わせを行ってもよい。また、上記前処理、フィルタリング処理及び同期処理の以外に、受信信号に対して他の必要な処理行ってもよいが、ここでその説明が省略される。
【００７２】
本実施例では、式（１）又は式（２）に従って中央チャネルの周波数オフセットを推定してもよいし、同様に、式（１）又は式（２）に従って隣接チャネルの周波数オフセットを推定してもよく、その説明は上述した通りであり、ここでその説明が省略される。
【００７３】
本発明の実施例の方法によれば、チャネル間隔の推定の精度を確保でき、非理想的な要因の推定値への影響を低減できる。
【００７４】
＜実施例３＞
本発明の実施例はマルチキャリアの光受信機をさらに提供し、該光受信機は実施例に記載されているチャネル間隔の検出装置を含んでもよい。
【００７５】
図１１は本発明の実施例の光受信機の構成を示す図である。図１１に示すように、光受信機１１００は、中央処理装置（ＣＰＵ）１１０１及び記憶装置１１０２を含んでもよく、記憶装置１１０２は中央処理装置１１０１に接続される。なお、該図は単なる例示的なものであり、電気通信機能又は他の機能を実現するように、他の種類の構成を用いて、該構成を補充又は代替してもよい。
【００７６】
１つの態様では、実施例１のチャネル間隔の検出装置の機能は中央処理装置１１０１に統合されてもよい。
【００７７】
もう１つの態様では、該チャネル間隔の検出装置は中央処理装置１１０１とそれぞれ構成されてもよく、例えば該チャネル間隔の検出装置は中央処理装置１１０１に接続されたチップであり、中央処理装置１１０１の制御により該チャネル間隔の検出装置の機能を実現してもよい。
【００７８】
図１１に示すように、光受信機１１００は、通信モジュール１１０３、入力部１１０４、局所レーザ１１０５、ディスプレイ１１０６、及び電源１１０７をさらに含んでもよい。なお、光受信機１１００は図１１に示す全てのユニットを含む必要がない。また、光受信機１１００は、図１１に示されていないユニットをさらに含んでもよく、従来技術を参照してもよい。
【００７９】
図１１に示すように、中央処理装置１１０１は、コントローラ又は操作制御部とも称され、マイクロプロセッサ又は他の処理装置及び／又は論理装置を含んでもよく、中央処理装置１１０１は入力を受信し、光受信機１１００の各部の操作を制御する。
【００８０】
ここで、記憶装置１１０２は、例えばバッファ、フラッシュメモリ、ハードディスク、移動可能な媒体、発揮性メモリ、不発揮性メモリ、又は他の適切な装置の１つ又は複数であってもよい。予め定義され、或いは予め構成された情報を記憶してもよいし、関連情報を実行するためのプログラムをさらに記憶してもよい。また、中央処理装置１１０１は、記憶装置１１０２に記憶されたプログラムを実行し、情報の記憶又は処理などを実現してもよい。他の部材は従来技術に類似するため、ここでその説明が省略される。光受信機１１００の各部は、本発明の範囲から逸脱することなく、特定のハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア又はその組み合わせによって実現されてもよい。
【００８１】
本発明の実施例の光受信機によれば、チャネル間隔の推定の精度を確保でき、非理想的な要因の推定値への影響を低減できる。
【００８２】
＜実施例４＞
本発明の実施例はマルチチャネル光通信システムをさらに提供する。図１２は該システムの構成を示す図である。図１２に示すように、該システム１２００は、送信機１２０１及び光受信機１２０２を含む。ここで、光受信機１２０２は実施例３の光受信機により実現されてもよく、ここでその内容を援用し、ここでその説明が省略される。
【００８３】
本発明の実施例のマルチキャリア光通信システムによれば、チャネル間隔の推定の精度を確保でき、非理想的な要因の推定値への影響を低減できる。
【００８４】
本発明の実施例は、チャネル間隔の検出装置又は光受信機においてプログラムを実行する際に、コンピュータに、該チャネル間隔の検出装置又は光受信機において実施例２に記載の方法を実行させる、コンピュータ読み取り可能なプログラムをさらに提供する。
【００８５】
本発明の実施例は、コンピュータに、チャネル間隔の検出装置又は光受信機において実施例２に記載の方法を実行させるためのコンピュータ読み取り可能なプログラムを記憶する、記憶媒体をさらに提供する。
【００８６】
本発明の以上の装置及び方法は、ハードウェアにより実現されてもよく、ハードウェアとソフトウェアを結合して実現されてもよい。本発明はコンピュータが読み取り可能なプログラムに関し、該プログラムは論理部により実行される時に、該ロジック部に上述した装置又は構成要件を実現させる、或いは該ロジック部に上述した各種の方法又はステップを実現させることができる。本発明は上記のプログラムを記憶するための記憶媒体、例えばハードディスク、磁気ディスク、光ディスク、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等に関する。
【００８７】
以上、具体的な実施形態を参照しながら本発明を説明しているが、上記の説明は、例示的なものに過ぎず、本発明の保護の範囲を限定するものではない。本発明の趣旨及び原理を離脱しない限り、本発明に対して各種の変形及び修正を行ってもよく、これらの変形及び修正も本発明の範囲に属する。
【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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