(57)【要約】【課題】本発明の実施例は、送信シーケンスの生成装置、トレーニングシーケンスの同期装置、チャネル間隔の推定装置、方法及びシステムを提供する。【解決手段】トレーニングシーケンスの同期装置は、周期的トレーニングシーケンスを含む受信シーケンスに対して異なる遅延量の自己相関演算を並列的に行い、複数の並列的な相関シーケンスを取得する遅延相関処理部と、該複数の並列的な相関シーケンスに対して重畳演算を行い、同期相関シーケンスを取得する重畳処理部と、該同期相関シーケンスに対して同期位置の抽出を行い、トレーニングシーケンスの同期位置を取得する同期抽出部とを含む。本発明の実施例によれば、トレーニングシーケンスの耐ノイズ性を向上させることができる。【選択図】図３
2017175612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信シーケンスの生成装置であって、
周期的トレーニングシーケンスを送信データに挿入し、送信シーケンスを取得する生成手段を含み、
前記周期的トレーニングシーケンスは複数の反復的なサブシーケンスを含み、前記周期的トレーニングシーケンスは各サブシーケンスの頭と尾とを連結して構成される、装置。
【請求項２】
前記周期的トレーニングシーケンスは、トレーニングシーケンス全体の一部又は全部である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
トレーニングシーケンスの同期装置であって、
周期的トレーニングシーケンスを含む受信シーケンスに対して異なる遅延量の自己相関演算を並列的に行い、複数の並列的な相関シーケンスを取得する遅延相関処理手段と、
前記複数の並列的な相関シーケンスに対して重畳演算を行い、同期相関シーケンスを取得する重畳処理手段と、
前記同期相関シーケンスに対して同期位置の抽出を行い、トレーニングシーケンスの同期位置を取得する同期抽出手段と、を含む、装置。
【請求項４】
前記異なる遅延量のそれぞれは、前記トレーニングシーケンスの周期の整数倍である、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記重畳処理手段は、前記複数の並列的な相関シーケンスの振幅を加算し、取得された単一のシーケンスを前記同期相関シーケンスとする、請求項３に記載の装置。
【請求項６】
前記重畳処理手段は、前記複数の並列的な相関シーケンスのうち２つの隣接する相関シーケンスに対して複素共役乗算を行い、全ての値を加算し、取得された単一のシーケンスを前記同期相関シーケンスとする、請求項３に記載の装置。
【請求項７】
前記同期抽出手段は、前記同期相関シーケンスの最大値を前記トレーニングシーケンスの同期位置とする、請求項３に記載の装置。
【請求項８】
前記同期抽出手段は、前記同期相関シーケンスの最大値の所定範囲内の全ての値の重心を前記トレーニングシーケンスの同期位置とする、請求項３に記載の装置。
【請求項９】
前記周期的トレーニングシーケンスを含む受信シーケンスを前処理し、前処理された受信シーケンスを取得して前記遅延相関処理手段に供給する前処理手段、をさらに含む、請求項３に記載の装置。
【請求項１０】
チャネル間隔の推定装置であって、
周期的トレーニングシーケンスを含む中央チャネルの受信シーケンスに対して異なる遅延量の自己相関演算を並列的に行い、複数の並列的な相関シーケンスを取得し、前記複数の並列的な相関シーケンスに対して重畳演算を行い、同期相関シーケンスを取得し、前記同期相関シーケンスに対して同期位置の抽出を行い、中央チャネルのトレーニングシーケンスの同期位置を取得し、周期的トレーニングシーケンスを含む隣接チャネルの受信シーケンスに対して異なる遅延量の自己相関演算を並列的に行い、複数の並列的な相関シーケンスを取得し、前記複数の並列的な相関シーケンスに対して重畳演算を行い、同期相関シーケンスを取得し、前記同期相関シーケンスに対して同期位置の抽出を行い、隣接チャネルのトレーニングシーケンスの同期位置を取得する同期手段と、
中央チャネルのトレーニングシーケンスの同期位置を用いて中央チャネルの周波数オフセットを推定し、隣接チャネルのトレーニングシーケンスの同期位置を用いて隣接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、
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用いてチャネル間隔を推定する第２推定手段と、を含む、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信技術分野に関し、特に送信シーケンスの生成装置、トレーニングシーケンスの同期装置、チャネル間隔の推定装置、方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、トレーニングシーケンスは高速光ファイバ通信システムにおいて重要な役割を果たしている。まず、光ファイバのチャネルは理想的ではないため、常に、受信機によるチャネル等化を補助するようにトレーニングシーケンスを導入する必要がある。そして、トレーニングシーケンスは、性能の検出や周波数オフセットの推定などを補助するために用いられてもよい。トレーニングシーケンスに基づく処理はトレーニングシーケンスの抽出（同期）を前提条件とし、トレーニングシーケンスの同期処理の重要な役割を考慮すると、トレーニングシーケンスの効果的な設計及び同期方法は伝送システムの性能を向上するための鍵となっている。
【０００３】
非理想的な条件下では、システムノイズはトレーニングシーケンスの同期性能へ影響を及ぼす重要な要因であり、トレーニングシーケンスの効果的な設計及び処理方法はトレーニングシーケンスの耐ノイズ特性を強化でき、耐ノイズ特性の向上は同期位置の抽出に有利であり、トレーニングシーケンスの機能を強化できるため、システム全体に良好な通信性能を持たせることができる。
【０００４】
なお、背景技術に関する上記の説明は、単なる本発明の技術案をより明確、完全に説明するためのものであり、当業者を理解させるために説明するものであり。これら技術案が本発明の背景技術の部分に説明されているから当業者にとって周知の技術であると解釈してはならない。
【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ると、トレーニングシーケンスの耐ノイズの問題点の解決はトレーニングシーケンスの設計及び同期の基礎であり、光ファイバ通信システムをさらに最適化するための効果的な手段でもある。トレーニングシーケンスの同期の耐ノイズ性の強化を実現する際に、余分のハードウェアのオーバーヘッドを導入することが望ましくないため、光受信機で効果的なデジタル信号の信号処理を行い、過度の複雑さを導入することなく、トレーニングシーケンスの耐ノイズ特性を向上させ、トレーニングシーケンスの同期に用いられる性能を改善することを本発明の出発点とする。
【０００６】
本発明の実施例は、送信シーケンスの生成装置、トレーニングシーケンスの同期装置、チャネル間隔の推定装置、方法及びシステムを提供し、該トレーニングシーケンスの同期装置は、光受信機の情報を用いて、周期的なトレーニングシーケンスを抽出し、複数の周期で反復するという特性を用いてトレーニングシーケンスの耐ノイズ性能を強化するため、トレーニングシーケンスの耐ノイズ性能を大幅に向上させた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施例の第１の態様では、送信シーケンスの生成装置であって、周期的トレーニングシーケンスを送信データに挿入し、送信シーケンスを取得する生成手段を含み、前記周期的トレーニングシーケンスは複数の反復的なサブシーケンスを含み、前記周期的トレーニングシーケンスは各サブシーケンスの頭と尾とを連結して構成される、装置を提供する。
【０００８】
本発明の実施例の第２の態様では、トレーニングシーケンスの同期装置であって、周期的トレーニングシーケンスを含む受信シーケンスに対して異なる遅延量の自己相関演算を並列的に行い、複数の並列的な相関シーケンスを取得する遅延相関処理手段と、前記複数の並列的な相関シーケンスに対して重畳演算を行い、同期相関シーケンスを取得する重畳処理手段と、前記同期相関シーケンスに対して同期位置の抽出を行い、トレーニングシーケンスの同期位置を取得する同期抽出手段と、を含む、装置を提供する。
【０００９】
本発明の実施例の第３の態様では、チャネル間隔の推定装置であって、周期的トレーニングシーケンスを含む中央チャネルの受信シーケンスに対して異なる遅延量の自己相関演算を並列的に行い、複数の並列的な相関シーケンスを取得し、前記複数の並列的な相関シーケンスに対して重畳演算を行い、同期相関シーケンスを取得し、前記同期相関シーケンスに対して同期位置の抽出を行い、中央チャネルのトレーニングシーケンスの同期位置を取得し、周期的トレーニングシーケンスを含む隣接チャネルの受信シーケンスに対して異なる遅延量の自己相関演算を並列的に行い、複数の並列的な相関シーケンスを取得し、前記複数の並列的な相関シーケンスに対して重畳演算を行い、同期相関シーケンスを取得し、前記同期相関シーケンスに対して同期位置の抽出を行い、隣接チャネルのトレーニングシーケンスの同期位置を取得する同期手段と、中央チャネルのトレーニングシーケンスの同期位置を用いて中央チャネルの周波数オフセットを推定し、隣接チャネルのトレーニングシーケンスの同期位置を用いて隣接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、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用いてチャネル間隔を推定する第２推定手段と、を含む、装置を提供する。
【００１０】
本発明の実施例の第４の態様では、上記の第１の態様に記載の装置を含む、送信機を提供する。
【００１１】
本発明の実施例の第５の態様では、上記の第２の態様又は第３の態様に記載の装置を含む、受信機を提供する。
【００１２】
本発明の実施例の第６の態様では、上記の第４の態様に記載の送信機と、上記の第５の態様に記載の受信機と、を含む通信システムを提供する。
【００１３】
本発明の実施例の第７の態様では、送信シーケンスの生成方法であって、周期的トレーニングシーケンスを送信データに挿入し、送信シーケンスを取得するステップを含み、前記周期的トレーニングシーケンスは複数の反復的なサブシーケンスを含み、前記周期的トレーニングシーケンスは各サブシーケンスの頭と尾とを連結して構成される、方法を提供する。
【００１４】
本発明の実施例の第８の態様では、トレーニングシーケンスの同期方法であって、周期的トレーニングシーケンスを含む受信シーケンスに対して異なる遅延量の自己相関演算を並列的に行い、複数の並列的な相関シーケンスを取得するステップと、前記複数の並列的な相関シーケンスに対して重畳演算を行い、同期相関シーケンスを取得するステップと、前記同期相関シーケンスに対して同期位置の抽出を行い、トレーニングシーケンスの同期位置を取得するステップと、を含む、方法を提供する。
【００１５】
本発明の実施例の第９の態様では、チャネル間隔の推定方法であって、周期的トレーニングシーケンスを含む中央チャネルの受信シーケンスに対して異なる遅延量の自己相関演算を並列的に行い、複数の並列的な相関シーケンスを取得し、前記複数の並列的な相関シーケンスに対して重畳演算を行い、同期相関シーケンスを取得し、前記同期相関シーケンスに対して同期位置の抽出を行い、中央チャネルのトレーニングシーケンスの同期位置を取得するステップと、周期的トレーニングシーケンスを含む隣接チャネルの受信シーケンスに対して異なる遅延量の自己相関演算を並列的に行い、複数の並列的な相関シーケンスを取得し、前記複数の並列的な相関シーケンスに対して重畳演算を行い、同期相関シーケンスを取得し、前記同期相関シーケンスに対して同期位置の抽出を行い、隣接チャネルのトレーニングシーケンスの同期位置を取得するステップと、中央チャネルのトレーニングシーケンスの同期位置を用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、隣接チャネルのトレーニングシーケンスの同期位置を用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、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用いてチャネル間隔を推定するステップと、を含む、方法を提供する。
【００１６】
本発明の実施例の有益な効果としては、本発明の実施例によれば、複数の周期で反復するトレーニングシーケンスを用いてトレーニングシーケンスの耐ノイズ性能を強化し、このような効果的な処理により光受信機の伝送性能を向上させ、光受信機モジュールの製品化のために指導を提供する。
【００１７】
下記の説明及び図面に示すように、本発明の特定の実施形態が詳細に開示され、本発明の原理を採用できる方式が示される。なお、本発明の実施形態の範囲はこれらに限定されない。本発明の実施形態は、添付される特許請求の範囲の要旨及び項目の範囲内において、変更されたもの、修正されたもの及び均等的なものを含む。
【００１８】
１つの実施形態に記載された特徴及び／又は示された特徴は、同一又は類似の方式で１つ又はさらに多くの他の実施形態で用いられてもよいし、他の実施形態における特徴と組み合わせてもよいし、他の実施形態における特徴に代わってもよい。
【００１９】
なお、本文では、用語「包括／含む」は、特徴、部材、ステップ又はコンポーネントが存在することを指し、一つ又は複数の他の特徴、部材、ステップ又はコンポーネントの存在又は付加を排除しない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
含まれる図面は、本発明の実施例をさらに理解するために用いられ、明細書の一部を構成し、本発明の実施形態を例示するために用いられ、文言の記載と共に本発明の原理を説明する。なお、以下に説明される図面は、単なる本発明の一部の実施例であり、当業者にとっては、これらの図面に基づいて他の図面を容易に想到できる。
【図１】実施例１の送信シーケンスの生成装置を示す図である。
【図２】周期的なトレーニングシーケンスの構成を示す図である。
【図３】実施例２のトレーニングシーケンスの同期装置を示す図である。
【図４】受信シーケンスの構成を示す図である。
【図５】前処理部の１つの態様を示す図である。
【図６】前処理部のもう１つの態様を示す図である。
【図７】実施例３のチャネル間隔の推定装置を示す図である。
【図８】中央チャネル及び隣接チャネルのフィルタリングを示す図である。
【図９】実施例４の送信機を示す図である。
【図１０】実施例４の送信機のシステム構成を示す図である。
【図１１】実施例５の受信機を示す図である。
【図１２】実施例５の受信機のシステム構成を示す図である。
【図１３】実施例６の通信システムを示す図である。
【図１４】実施例７の送信シーケンスの生成方法を示す図である。
【図１５】実施例８のトレーニングシーケンスの同期方法を示す図である。
【図１６】実施例９のチャネル間隔の推定方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
【００２２】
以下は、図面及び具体的な実施形態を参照しながら本発明の実施例を説明する。
【００２３】
＜実施例１＞
本発明の実施例は送信シーケンスの生成装置を提供し、該装置は通信システムの送信機に配置され、トレーニングシーケンスの耐ノイズ性能を向上させるように、周期的トレーニングシーケンスを含む送信シーケンスを生成するために用いられる。
【００２４】
図１は送信シーケンスの生成装置１００を示す図である。図１に示すように、送信シーケンスの生成装置１００は、周期的トレーニングシーケンスを送信データに挿入し、送信シーケンスを取得する生成部１０１を含む。本実施例では、該周期的トレーニングシーケンスは複数の反復的なサブシーケンスを含み、周期的トレーニングシーケンスは各サブシーケンスの頭と尾とを連結して構成されている。
【００２５】
図２は該周期的なトレーニングシーケンスの１つの態様の構成を示す図である。図２に示すように、本実施例では、該周期的トレーニングシーケンスはＮ個の反復的なサブシーケンスを含み、周期的トレーニングシーケンスは各サブシーケンスの頭と尾とを連結して構成され、各サブシーケンスはｍ個のデータシンボルを含む。本実施例では、Ｎは限定されず、１に等しくてもよいが、好ましくは、１０よりも大きい。また、本実施例では、ｍも限定されない。これによって、周期がｍの周期的なトレーニングシーケンスが構成された。
【００２６】
本実施例では、各サブシーケンスの間には、データが挿入されてもよいし、データが無くてもよい。データが挿入されている場合は、サブシーケンスの周期性を確保する必要があり、即ち、挿入されるデータも周期性を有する必要がある。また、本実施例では、各サブシーケンスの構成が限定されず、従来のシーケンス構成であってもよいし、独立して設計してもよい。
【００２７】
本実施例では、該周期的トレーニングシーケンスは、トレーニングシーケンス全体の全部であってもよいし、トレーニングシーケンス全体の一部であってもよい。該周期的トレーニングシーケンスがトレーニングシーケンス全体の一部である場合は、本実施例は、他の位置のトレーニングシーケンスの構成を限定せず、例えば、他の位置のトレーニングシーケンスは周期的なものであってもよいし、非周期的なものであってもよい。
【００２８】
本実施例の装置が送信シーケンスを生成した後に、送信機は通常の方法で該送信シーケンスを送信してもよく、よって、受信機により受信された受信シーケンスは該周期的トレーニングシーケンスを含み、該周期的トレーニングシーケンスを抽出することで、後続のチャネル間隔推定、チャネル等化などの処理のために用いられてもよい。
【００２９】
本実施例は、送信データに挿入されるトレーニングシーケンスを設計することで、周期的に反復するという特性を利用してトレーニングシーケンスの耐ノイズ性能を向上させた。また、周期的な反復という制約のみが導入され、トレーニングシーケンス（サブシーケンス）の構造にかなり大きな設計自由度を保留するため、他の機能を実現できる。従って、柔軟な応用という立場から見ると、このような構成を有するトレーニングシーケンスは十分な設計自由度を保留した。
【００３０】
＜実施例２＞
本発明の実施例はトレーニングシーケンスの同期装置を提供し、該装置は受信機に配置され、受信機の情報を用いて周期性を有するトレーニングシーケンスを抽出し、複数の周期で反復するという性質を用いてトレーニングシーケンスの耐ノイズ性能を強化する。
【００３１】
図３は実施例２のトレーニングシーケンスの同期装置３００を示す図である。図３に示すように、トレーニングシーケンスの同期装置３００は、遅延相関処理部３０１、重畳処理部３０２及び同期抽出部３０３を含む。遅延相関処理部３０１は、周期的トレーニングシーケンスを含む受信シーケンスに対して、異なる遅延量の自己相関演算を並列的に行い、複数の並列的な相関シーケンスを取得する。重畳処理部３０２は、該複数の並列的な相関シーケンスに対して重畳演算を行い、同期相関シーケンスを取得する。同期抽出部３０３は、該同期相関シーケンスに対して同期位置の抽出を行い、トレーニングシーケンスの同期位置を取得する。
【００３２】
本実施例では、受信機により受信された信号（受信シーケンスと略称される）は図４に示され、ここで、トレーニングシーケンスは受信シーケンスの小部分を占め、トレーニングシーケンスの位置が未知であるため、本発明の実施例の装置は受信機の受信シーケンス全体に対して処理を行う。本実施例では、該受信シーケンス全体は、実施例１に説明された周期的なトレーニングシーケンスを含み、該トレーニングシーケンスの構成をここで援用され、ここでその説明を省略する。
【００３３】
本実施例では、図３に示すように、好ましくは、トレーニングシーケンスの同期装置３００は、図３において破線枠で示される前処理部３０４をさらに含んでもよい。前処理部３０４は、該周期的トレーニングシーケンスを含む受信シーケンスを前処理し、前処理された受信シーケンスを取得して遅延相関処理３０１に供給する。本実施例では、受信シーケンス全体を取得した後に、ノイズ除去、逆多重化、予等化などの処理を選択的に行うように、前処理部３０４により該受信シーケンスを前処理してもよい。
【００３４】
本実施例では、受信シーケンスに対する前処理は既存のＩＱインバランス除去、偏光逆多重化、帯域外ノイズフィルタリング及び予等化などの処理を考慮してもよいが、本実施例は限定されず、以下は２つの例を通じて前処理部３０４の前処理方法を説明する。
【００３５】
図５は前処理部３０４の１つの態様を示す図である。図５に示すように、受信機の受信信号はＨ、Ｖの２つの経路の信号に分けられ、１つの経路のみから同期情報を抽出してもよいため、Ｈ、Ｖのうち１つの経路を放棄してもよい。保留した１つの経路の信号に対して帯域外ノイズフィルタリング及びＩＱインバランス除去の処理を行って、前処理部３０４の出力とする。
【００３６】
図６は前処理部３０４のもう１つの態様を示す図である。図６に示すように、受信機の受信信号はＨ、Ｖの２つの経路の信号であり、受信機において帯域外ノイズフィルタリング、ＩＱインバランス除去、偏光逆多重化及び予等化の処理を順次行ってから、Ｈ、Ｖのうち１つの経路を放棄してもよい。保留した１つの経路の信号を前処理部３０４の出力とする。
【００３７】
以上は２つの例を通じて前処理部３０４を簡単に説明しているが、本実施例は、他の受信シーケンスを前処理する方法を除外しない。また、本実施例では、前処理部はオプションのものであり、具体的に実施する際に、受信シーケンスを前処理せずに、直接該受信シーケンスに対して上記の自己相関演算を行ってもよい。
【００３８】
本実施例では、遅延相関処理部３０１は該受信シーケンスに対して遅延量の異なる自己相関演算を行ってもよく、遅延量のそれぞれは、該周期的なトレーニングシーケンスの周期ｍの整数倍であってもよい。図３に示すように、該遅延相関処理部３０１は、受信シーケンスに対して、１周期、２周期、…ｋ周期の遅延自己相関をそれぞれ行う。
【００３９】
本実施例では、受信信号を
【数１】
2017175612.tif 000003
で表すと、そのｋ個の周期の遅延自己相関シーケンスを
【数２】
2017175612.tif 000004
と表してもよい。
【００４０】
ここで、Ｔはシンボル周期であり、＜・＞は平均値の算出を表し、（・）＊は複素共役を表し、ｋは遅延周期数であり、周期総数はＮであるため、ｋは［１，Ｎ−１］の範囲内の任意値であってもよく、本実施例はｋの値を限定しない。
【００４１】
上記の式により算出されたｋ個の遅延相関シーケンスは、データシンボル部分において互いに相関性を有しないが、トレーニングシーケンス部分の何れにおいても大きなピークが現れる。この特性を利用し、ｋ個の相関シーケンスを用いて算出された相関ピークは、１つの相関シーケンスのみを用いて算出された相関ピークに比べて、より高い信号対雑音比を有するため、より良い耐ノイズ性能を有する。
【００４２】
遅延相関処理部３０１が受信シーケンスに対して異なる遅延量の自己相関演算を並列的に行い、トレーニングシーケンスの複数の周期で反復するという特性を最大限に利用することで、耐ノイズ性能の改善に繋がる。
【００４３】
本実施例では、複数の周期の遅延相関演算を行った後に、並列的な相関シーケンスを重畳処理部３０２に出力し、重畳処理部３０２はこれらの相関シーケンスに対して重畳を行い、重畳して出力されたシーケンスは同期相関シーケンスと称され、同期相関シーケンスはトレーニングシーケンスの位置を明確に示すことができるため、同期位置の抽出の重要な基準とされてもよい。
【００４４】
本実施例では、重畳処理部３０２の作用は、ｋ個の相関シーケンスの情報を纏め、同期位置を抽出するための単一のシーケンスを算出することである。
【００４５】
１つの態様では、重畳処理部３０２は振幅重畳方法を用いて該重畳を実現する。この態様では、重畳処理部３０２は、該複数の並列的な相関シーケンスの振幅を加算し、取得された単一のシーケンスを該同期相関シーケンスとしてもよい。
【００４６】
例えば、上記ｋ個の相関シーケンスの振幅を直接に加算し、下記の式で表す単一のシーケンスを取得する。
【数３】
2017175612.tif 000005
【００４７】
ｋ個の相関シーケンスの振幅は同期位置のいずれにおいても最大値が現れるため、このような振幅重畳方法は同期位置の信号対雑音比を増大できる。
【００４８】
もう１つの態様では、重畳処理部３０２は、該複数の並列的な相関シーケンスのうち２つの隣接する相関シーケンスに対して複素共役乗算を行い、全ての値を加算し、取得された単一のシーケンスを該同期相関シーケンスとしてもよい。
【００４９】
この態様は、理論的に
（外１）
2017175612.tif 000006
と
（外２）
2017175612.tif 000007
との位相差が一定であるという原理を利用して複素の同相重畳を行い、下記と表される。
【数４】
2017175612.tif 000008
【００５０】
このような同相重畳の方法も相関シーケンスの同期位置における最大値を確保できるため、信号対雑音比を向上し、同期の耐ノイズ性能を強化した。
【００５１】
本実施例では、重畳処理部３０２により出力された同期相関シーケンスを同期抽出部３０３に入力すると、トレーニングシーケンスの同期位置を取得でき、これによってトレーニングシーケンスを取得できる。本実施例では、同期抽出部３０３は、重畳処理部３０２により出力された単一のシーケンスに基づいて同期位置を判断し、同期位置が単一のシーケンスにおいて最大値として反映されているため、１つの態様では、同期抽出部３０３は、直接シーケンスの最大値を同期位置として決定し、即ち該同期相関シーケンスの最大値を該トレーニングシーケンスの同期位置としてもよい。もう１つの態様では、同期抽出部３０３は、シーケンスの最大値近傍において幾つの２番目大きい値の重心を同期位置として抽出し、即ち該同期相関シーケンスの最大値の所定範囲内の全ての値の重心を該トレーニングシーケンスの同期位置としてもよい。
【００５２】
本実施例の装置によれば、周期的トレーニングシーケンスを用いて、トレーニングシーケンスの耐ノイズ性能を著しく改善し、トレーニングシーケンスの同期性能を確保すると共に、非理想的な要因の推定値への影響を低減した。
【００５３】
＜実施例３＞
本発明の実施例はチャネル間隔の推定装置を提供する。
【００５４】
受信機の帯域幅の範囲内には、復調する必要な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の情報が含まれている。受信の帯域幅が制限されているため、左右の２つの隣接チャネルの情報は一部の情報のみが受信された。隣接チャネルのスペクトルが完全ではないため、２つのチャネルの中央波長の間隔、即ちチャネル間隔を直接に判断できない。本実施例は、中央チャネル及び隣接チャネルのトレーニングシーケンスの情報を用いて、２つのチャネルの周波数オフセットをそれぞれ推定できるため、２つのチャネルの周波数オフセットの差に基づいてチャネル間隔を推定できる。
【００５５】
図７は実施例３のチャネル間隔の推定装置７００を示す図である。図７に示すように、チャネル間隔の推定装置７００は、同期部７０１、第１推定部７０２及び第２推定部７０３を含む。
【００５６】
同期部７０１は、受信機の帯域幅の範囲内の中央チャネルのトレーニングシーケンスに対して同期を行い、中央チャネルのトレーニングシーケンスの同期位置を取得し、受信機の帯域幅の範囲内の隣接チャネルのトレーニングシーケンスに対して同期を行い、隣接チャネルのトレーニングシーケンスの同期位置を取得する。本実施例では、同期部７０１は、実施例２のトレーニングシーケンスの同期装置３００により実現されてもよい。
【００５７】
例えば、該中央チャネルのトレーニングシーケンスの同期について、同期部７０１は、周期的トレーニングシーケンスを含む中央チャネルの受信シーケンスに対して異なる遅延量の自己相関演算を並列的に行い、複数の並列的な相関シーケンスを取得し、該複数の並列的な相関シーケンスに対して重畳演算を行い、同期相関シーケンスを取得し、該同期相関シーケンスに対して同期位置の抽出を行い、中央チャネルのトレーニングシーケンスの同期位置を取得してもよい。
【００５８】
また、例えば、隣接チャネルのトレーニングシーケンスの同期について、同期部７０１は、周期的トレーニングシーケンスを含む隣接チャネルの受信シーケンスに対して異なる遅延量の自己相関演算を並列的に行い、複数の並列的な相関シーケンスを取得し、該複数の並列的な相関シーケンスに対して重畳演算を行い、同期相関シーケンスを取得し、該同期相関シーケンスに対して同期位置の抽出を行い、隣接チャネルのトレーニングシーケンスの同期位置を取得してもよい。
【００５９】
実施例２ではトレーニングシーケンスの同期装置３００を詳細に説明したため、ここでその内容を援用し、ここでその説明を省略する。
【００６０】
本実施例では、同期部７０１により用いられる同期方法により、図８に示すように、前処理部３０４で中央チャネル及び隣接チャネルのそれぞれに対してフィルタリング処理を行って帯域外ノイズを除去し、中央チャネルの受信シーケンス及び隣接チャネルの受信シーケンスを取得してから、中央チャネルのトレーニングシーケンス及び隣接チャネルのトレーニングシーケンスのそれぞれに対して同期処理を行い、中央チャネルのトレーニングシーケンスの同期位置及び隣接チャネルのトレーニングシーケンスの同期位置を取得してもよい。本実施例で提供される同期方法はより強い耐ノイズ性能を有するため、信号電力がより小さい隣接チャネルについて、本実施例の同期方法は、従来の同期方法に比べて、より良いノイズ許容度を現し、隣接チャネルのトレーニングシーケンスの処理に有利であり、これは本実施例の同期方法が強化された耐ノイズ性能を有する応用例の１つである。
【００６１】
本実施例では、第１推定部７０２は、同期部７０１により取得された中央チャネルのトレーニングシーケンスの同期位置を用いて中央チャネルの周波数オフセットを推定し、同期部７０１により取得された隣接チャネルのトレーニングシーケンスの同期位置を用いて隣接チャネルの周波数オフセットを推定してもよい。本実施例では、具体的な推定方法を限定せず、任意の実施可能な方法が第１推定部７０２に適用されてもよい。
【００６２】
本実施例では、第２推定部７０３は、該中央チャネルの周波数オフセット及び該隣接チャネルの周波数オフセットを用いてチャネル間隔を推定してもよい。例えば、両者を減算して該中央チャネルと該隣接チャネルとの間のチャネル間隔を取得する。
【００６３】
本実施例の装置によれば、周期的トレーニングシーケンスを用いて、トレーニングシーケンスの耐ノイズ性能を著しく改善し、トレーニングシーケンスの同期性能を確保すると共に、非理想的な要因の推定値への影響を低減した。
【００６４】
＜実施例４＞
本発明の実施例は送信機をさらに提供する。図９は該送信機を示す図であり、図９に示すように、該送信機９００は実施例１に記載された送信シーケンスの生成装置である。実施例１では該送信シーケンスの生成装置を詳細に説明したため、その内容をここで援用し、ここでその説明が省略される。
【００６５】
図１０は該送信機のシステム構成を示すブロック図である。図１０に示すように、送信機１０００は、信号生成器１００１、信号設定部１００２、Ｄ／Ａ変換部１００３及び変調器部１００４を含む。
【００６６】
信号生成器１００１は、送信データに基づいてデジタル信号を生成し、信号設定部１００２は、生成されたデジタル信号に周期的トレーニングシーケンスを重畳し、Ｄ／Ａ変換部１００３はデジタル信号に対してＤ／Ａ変換を行い、変調器部１００４は該Ｄ／Ａ変換部１００３により変換された信号を変調信号として光を変調する。
【００６７】
本実施例では、信号設定部１００２は実施例１の送信シーケンスの生成装置１００により実現されてもよく、上記周期的トレーニングシーケンスについて、実施例１において既に詳細に説明されているため、その内容をここで援用し、ここでその説明を省略する。
【００６８】
図１０に示す送信機のシステム構成は単なる一例であり、具体的に実施する際に、必要に応じて一部のユニットを追加又は削除してもよい。
【００６９】
本実施例の送信機によれば、周期的トレーニングシーケンスを送信データに挿入し、トレーニングシーケンスの耐ノイズ性能を著しく改善し、トレーニングシーケンスの同期性能を確保すると共に、非理想的な要因の推定値への影響を低減した。
【００７０】
＜実施例５＞
本発明の実施例は受信機をさらに提供する。図１１は該受信機を示す図であり、図１１に示すように、該受信機１１００は、実施例２のトレーニングシーケンスの同期装置及び／又は実施例３のチャネル間隔の推定装置を含む。実施例２及び実施例３において、トレーニングシーケンスの同期装置３００及びチャネル間隔の推定装置７００が既に詳細に説明されているため、その内容をここで援用し、ここでその説明を省略する。
【００７１】
図１２は本発明の実施例の受信機のシステム構成を示すブロック図である。図１２に示すように、受信機１２００はフロントエンドを含む。
【００７２】
フロントエンドの作用は、入力された光信号を２つの偏光状態におけるベースバンド信号に変換することであり、本発明の実施例では、該２つの偏光状態はＨ偏光状態及びＶ偏光状態を含んでもよい。
【００７３】
図１２に示すように、該フロントエンドは、局部レーザ発振器１２１０、光混合器（Ｏｐｔｉｃａｌ  ９０ｄｅｇ  ｈｙｂｉｒｄ）１２０１、光電検出器（Ｏ／Ｅ）１２０２、１２０４、１２０６及び１２０８、Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）１２０３、１２０５、１２０７及び１２０９、分散補償器１２１１、等化器１２１２、並びにトレーニングシーケンスの同期装置１２１３及び／又はチャネル間隔の推定装置１２１４を含み、トレーニングシーケンスの同期装置１２１３及びチャネル間隔の推定装置１２１４の構成及び機能は実施例２及び実施例３における記載と同じであり、ここでその説明が省略される。局部レーザ発振器１２１０はローカル光源を提供し、光信号は、光混合器（Ｏｐｔｉｃａｌ  ９０ｄｅｇ  ｈｙｂｉｒｄ）１２０１、光電検出器（Ｏ／Ｅ）１２０２、１２０４、Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）１２０３、１２０５により１つの偏光状態におけるベースバンド信号に変換される。該光信号は、光混合器（Ｏｐｔｉｃａｌ  ９０ｄｅｇ  ｈｙｂｉｒｄ）１２０１、光電検出器（Ｏ／Ｅ）１２０６、１２０８、Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）１２０７、１２０９によりもう１つの偏光状態におけるベースバンド信号に変換され、その具体的なプロセスは従来技術と類似し、ここでその説明が省略される。
【００７４】
また、ＯＳＮＲの推定が周波数オフセット及び位相雑音により影響されると、受信機１２００は、周波数オフセット補償器及び位相雑音補償器（図示せず）をさらに含んでもよい。
【００７５】
本実施例の受信機によれば、周期的トレーニングシーケンスの特性を利用して、トレーニングシーケンスの耐ノイズ性能を著しく改善し、トレーニングシーケンスの同期性能を確保すると共に、非理想的な要因の推定値への影響を低減した。
【００７６】
＜実施例６＞
本発明の実施例は通信システムをさらに提供する。図１３は本実施例の通信システムの構成を示す図であり、図１３に示すように、通信システム１３００は、送信機１３０１、伝送リンク１３０２、及び受信機１３０３を含み、送信機１３０１の構成及び機能は実施例５における記載と同じであり、受信機１３０３の構成及び機能は実施例６における記載と同じであり、ここでその説明が省略される。伝送リンク１３０２は従来の伝送リンクの構成及び機能を有してもよく、本発明の実施例は伝送リンクの構成及び機能に限定されない。
【００７７】
本発明の実施例の通信システムによれば、周期的トレーニングシーケンスの特性を利用して、トレーニングシーケンスの耐ノイズ性能を著しく改善し、トレーニングシーケンスの同期性能を確保すると共に、非理想的な要因の推定値への影響を低減した。
【００７８】
＜実施例７＞
本発明の実施例は送信シーケンスの生成方法をさらに提供し、該方法は通信システムの送信機に適用され、該方法の課題解決の原理が実施例１の装置と類似するため、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、重複する内容の説明を省略する。
【００７９】
図１４は本実施例の送信シーケンスの生成方法のフローチャートである。図１４に示すように、該方法は下記のステップを含む。
【００８０】
ステップ１４０１：周期的トレーニングシーケンスを送信データに挿入し、送信シーケンスを取得する。ここで、該周期的トレーニングシーケンスは複数の反復的なサブシーケンスを含み、該周期的トレーニングシーケンスは各サブシーケンスの頭と尾とを連結して構成されている。
【００８１】
本実施例では、該周期的トレーニングシーケンスは、トレーニングシーケンスに周期的なサブシーケンスが含まれることを確保できれば、トレーニングシーケンス全体の一部であってもよいし、トレーニングシーケンスの全部であってもよい。
【００８２】
本実施例では、送信データに挿入されるトレーニングシーケンスが周期的なトレーニングシーケンスを含むため、トレーニングシーケンスの耐ノイズ性能を著しく改善し、トレーニングシーケンスの同期性能を確保すると共に、非理想的な要因の推定値への影響を低減した。
【００８３】
＜実施例８＞
本発明の実施例はトレーニングシーケンスの同期方法をさらに提供し、該方法は通信システムの受信機に適用され、該方法の課題解決の原理が実施例２の装置と類似するため、その具体的な実施は実施例２の装置の実施を参照してもよく、重複する内容の説明を省略する。
【００８４】
図１５は本実施例のトレーニングシーケンスの同期方法のフローチャートである。図１５に示すように、該方法は下記のステップを含む。
【００８５】
ステップ１５０１：周期的トレーニングシーケンスを含む受信シーケンスに対して異なる遅延量の自己相関演算を並列的に行い、複数の並列的な相関シーケンスを取得する。
【００８６】
ステップ１５０２：該複数の並列的な相関シーケンスに対して重畳演算を行い、同期相関シーケンスを取得する。
【００８７】
ステップ１５０３：該同期相関シーケンスに対して同期位置の抽出を行い、トレーニングシーケンスの同期位置を取得する。
【００８８】
ステップ１５０１において、該異なる遅延量のそれぞれは、該トレーニングシーケンスの周期の整数倍である。
【００８９】
ステップ１５０２において、該複数の並列的な相関シーケンスの振幅を加算し、取得された単一のシーケンスを該同期相関シーケンスとしてもよいし、該複数の並列的な相関シーケンスのうち２つの隣接する相関シーケンスに対して複素共役乗算を行い、全ての値を加算し、取得された単一のシーケンスを該同期相関シーケンスとしてもよい。
【００９０】
ステップ１５０３において、該同期相関シーケンスの最大値を該トレーニングシーケンスの同期位置としてもよいし、該同期相関シーケンスの最大値の所定範囲内の全ての値の重心を該トレーニングシーケンスの同期位置としてもよい。
【００９１】
本実施例では、ステップ１５０１の前に、該方法は下記のステップをさらに含んでもよい。
【００９２】
ステップ１５００：該周期的トレーニングシーケンスを含む受信シーケンスを前処理し、前処理された受信シーケンスを取得する。
【００９３】
本実施例の方法によれば、周期的トレーニングシーケンスの特性を利用して、トレーニングシーケンスの耐ノイズ性能を著しく改善し、トレーニングシーケンスの同期性能を確保すると共に、非理想的な要因の推定値への影響を低減した。
【００９４】
＜実施例９＞
本発明の実施例はチャネル間隔の推定方法をさらに提供し、該方法は通信システムの受信機に適用され、該方法の課題解決の原理が実施例３の装置と類似するため、その具体的な実施は実施例３の装置の実施を参照してもよく、重複する内容の説明を省略する。
【００９５】
図１６は本実施例のチャネル間隔の推定方法のフローチャートある。図１６に示すように、該方法は下記のステップを含む。
【００９６】
ステップ１６０１：受信機の帯域幅の範囲内の中央チャネルのトレーニングシーケンスに対して同期を行い、中央チャネルのトレーニングシーケンスの同期位置を取得し、受信機の帯域幅の範囲内の隣接チャネルのトレーニングシーケンスに対して同期を行い、隣接チャネルのトレーニングシーケンスの同期位置を取得する。
【００９７】
ステップ１６０２：中央チャネルのトレーニングシーケンスの同期位置を用いて中央チャネルの周波数オフセットを推定し、隣接チャネルのトレーニングシーケンスの同期位置を用いて隣接チャネルの周波数オフセットを推定する。
【００９８】
ステップ１６０３：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用いてチャネル間隔を推定する。
【００９９】
本実施例では、ステップ１６０１は実施例８の方法により実現されてもよく、その内容をここで援用し、ここでその説明を省略する。
【０１００】
本実施例の方法によれば、周期的トレーニングシーケンスの特性を利用して、トレーニングシーケンスの耐ノイズ性能を著しく改善し、トレーニングシーケンスの同期性能を確保すると共に、非理想的な要因の推定値への影響を低減した。
【０１０１】
本発明の実施例は、送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、該送信機において実施例７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。
【０１０２】
本発明の実施例は、コンピュータに、送信機において実施例７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。
【０１０３】
本発明の実施例は、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、該受信機において実施例８又は実施例９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。
【０１０４】
本発明の実施例は、コンピュータに、受信機において実施例８又は実施例９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。
【０１０５】
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、該プログラムはロジック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。
【０１０６】
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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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