(57)【要約】      （修正有）【課題】サブキャリア多重伝送方式において、各サブキャリアでの伝送品質を均一に近づけることができる伝送装置、受信装置、伝送システム及び方法を提供する。【解決手段】伝送装置はサブキャリア１〜サブキャリア４を用いて伝送データ１１０を受信装置に伝送する。伝送データ１１０は各サブキャリアに既知信号と複数のシンボルデータを含む。制御部は使用データ１１１に示すように多値度が低い変調方式（例えば、ＱＰＳＫ：Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）のシンボルを１周期内で各サブキャリアに２シンボル連続させ、２シンボル毎にＱＰＳＫを伝送するサブキャリアを変更する。【選択図】図２
2017092739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のサブキャリアを用いて光信号を伝送する伝送装置において、
前記複数のサブキャリア各々に対応した変調方式が変更可能な複数の変調部と、
前記複数の変調部の変調方式を制御する制御部と、
前記複数の変調部それぞれで変調した信号を多重する多重部を備え、
前記制御部は、前記複数のサブキャリアのうち２以上のサブキャリアにおいて第１の変調方式と第２の変調方式を用い、且つ、第１の変調方式の第１のタイミングと第２のタイミングのうち少なくとも一方のタイミングが異なるサブキャリアを含むよう変調方式を制御する
ことを特徴とする伝送装置。
【請求項２】
前記第１の変調方式は、前記第２の変調方式よりも多値度が低い
ことを特徴とする請求項１に記載の伝送装置。
【請求項３】
前記第１のタイミングと前記第２のタイミングが、前記第１の変調方式を用いた連続したシンボルが伝送されるタイミングである
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の伝送装置。
【請求項４】
前記第１の変調方式を、前記複数のサブキャリア全てに配置する
ことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の伝送装置。
【請求項５】
複数のサブキャリアのうち２以上のサブキャリアにおいて第１の変調方式と第２の変調方式を用い、且つ、第１の変調方式の第１のタイミングと第２のタイミングのうち少なくとも一方のタイミングが異なるサブキャリアを含むよう変調方式を制御された光信号を受信する受信部と、
前記受信部で受信した光信号に含まれている複数のサブキャリアのうち、前記第１の変調方式を含むサブキャリアを選択し、選択したサブキャリアで補正値を算出する算出部と、
前記補正値を用いて、全てのサブキャリアを補正する補正部と、
を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項６】
前記第１の変調方式は、前記第２の変調方式よりも多値度が低い
ことを特徴とする請求項５に記載の受信装置。
【請求項７】
前記算出部は、前記受信部で受信した光信号に含まれている複数のサブキャリアのうち、前記第１の変調方式を含むサブキャリアを選択し、選択したサブキャリアで光周波数オフセット値を求めることで前記補正値を算出することを特徴とする請求項５又は６に記載の受信装置。
【請求項８】
前記算出部は、
前記第１の変調方式を含むサブキャリアが複数あるタイミングでは、前記光周波数オフセット値の平均値を算出することを特徴とする請求項７に記載の受信装置。
【請求項９】
前記算出部は、前記受信部で受信した光信号に含まれている複数のサブキャリアのうち、前記第１の変調方式を含むサブキャリアを選択し、選択したサブキャリアでタップ係数を求めることで前記補正値を算出し、
前記補正部は、前記タップ係数を用いて、各サブキャリア間の符号干渉を除去する
ことで全てのサブキャリアを補正することを特徴とする請求項５又は６に記載の受信装置。
【請求項１０】
前記算出部は、前記受信部で受信した光信号に含まれている複数のサブキャリアのうち、前記第１の変調方式を含むサブキャリアを選択し、選択したサブキャリアで搬送波位相の推定値を算出し、
前記補正部は、搬送波位相の推定値を用いて、各サブキャリアの位相を補正することで全てのサブキャリアを補正することを特徴とする請求項５又は６に記載の受信装置。
【請求項１１】
前記第１の変調方式を含むサブキャリアを、ＢＥＲ（Ｂｉｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ）に基づいて選択する判定部を備える
ことを特徴とする請求項５〜１０の何れかに記載の受信装置。
【請求項１２】
複数のサブキャリアを用いて光信号を伝送する伝送装置と前記光信号を受信する受信装置を含む伝送システムであって、
前記伝送装置は、
前記複数のサブキャリアのうち２以上のサブキャリアにおいて第１の変調方式と第２の変調方式を用い、且つ、第１の変調方式の第１のタイミングと第２のタイミングのうち少なくとも一方のタイミングが異なるサブキャリアを含むよう変調方式を制御し、
それぞれのサブキャリアの変調された信号を多重して伝送し、
前記受信装置は、
前記第１の変調方式を含むサブキャリアを選択して補正値を算出し、
前記補正値を用いて、全てのサブキャリアの受信信号を補正することを特徴とする伝送システム。
【請求項１３】
複数のサブキャリアを用いて光信号を伝送する際の、前記光信号の変調方法であって、
前記複数のサブキャリアのうち２以上のサブキャリアにおいて第１の変調方式と第２の変調方式を用い、且つ、第１の変調方式の第１のタイミングと第２のタイミングのうち少なくとも一方のタイミングが異なるサブキャリアを含むよう変調方式を制御する
ことを特徴とする変調方法。
【請求項１４】
前記第１の変調方式は、前記第２の変調方式よりも多値度が低い
ことを特徴とする請求項１３に記載の変調方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信では、長距離に大量のデータを送信することが求められている。長距離に光を伝送する方法として、サブキャリア多重伝送方式が知られている。また、大量のデータを伝送するためには、周波数利用効率を高める方法が知られている。例えば、周波数利用効率を高める方法として、複数の変調方式を用いるハイブリッド伝送方式が知られている。
【０００３】
更に、サブキャリア多重伝送方式のサブキャリア毎に、変調方式を変更（ハイブリッド変調）して光通信を行う周波数分割複信（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）の技術なども知られている。
【０００４】
例えば、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、８ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ−Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ−Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、１６ＱＡＭの夫々の変調方式における伝送距離のデータが知られている。ＱＰＳＫと８ＱＡＭ、１６ＱＡＭなどの変調方式を、伝送距離に応じて変更することで、伝送容量を増やすことができることが知られている（例えば、非特許文献１を参照）。
【０００５】
伝送容量が大きい１つのサブキャリアでデータを伝送した場合と、１つ１つの伝送容量が小さいサブキャリアを複数用いてデータを転送した場合での効率を比較したデータが知られている（例えば、非特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】X. Zhou et al. "High Spectral Efficiency 400 Gb/s Transmission Using PDM Time-Domain Hybrid 32-64 QAM and Training-Assisted Carrier Recovery,“ JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY, VOL. 31, NO. 7, APRIL, 2013.
【非特許文献２】T. Oyama H. Nakashima, T. Hoshida, T. Tanimura, Y. Akiyama, Z. Tao, J.C. Rasmussen  "Complexity Reduction of  Perturbation based Nonlinear Compensator by Sub band Processing," OFC, paper Jh3D.7, 2015
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
サブキャリア多重伝送では、光フィルタ（波長選択スイッチ）の波長依存性、偏波モード分散、偏波依存性損失、チャネル間非線形効果などにより、各サブキャリアでの伝送品質が均一にならない。
【０００８】
本発明は１つの側面において、サブキャリア多重伝送方式における各サブキャリアでの伝送品質を均一に近づけることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
複数のサブキャリアを用いて光信号を伝送する伝送装置は、変調部、制御部、多重部を備える。変調部は、複数のサブキャリア各々に対応した変調方式が変更可能である。制御部は、複数の変調部の変調方式を制御する。多重部は、複数の変調部それぞれで変調した信号を多重する。制御部は、複数のサブキャリアのうち２以上のサブキャリアにおいて第１の変調方式と第２の変調方式を用いる。更に、制御部は、第１の変調方式の第１のタイミングと第２のタイミングのうち少なくとも一方のタイミングが異なるサブキャリアを含むよう変調方式を制御する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、サブキャリア多重伝送方式における各サブキャリアでの伝送品質を均一に近づけることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態に係る伝送装置の構成の例を説明する図である。
【図２】第１の実施形態に係る伝送装置が伝送する伝送データの例を説明する図である。
【図３】第１の実施形態に係る伝送データの構成条件の例を説明する図である。
【図４Ａ】第１の実施形態に係る伝送装置が伝送する伝送データのシンボル配置例を説明する図である。
【図４Ｂ】第１の実施形態に係る伝送装置が伝送する伝送データのシンボル配置例を説明する図である。
【図５】第1の実施形態に係る受信装置の構成の例を説明する図である。
【図６】伝送データに基づいた更新タイミングの例を説明する図（その１）である。
【図７】伝送データに基づいた更新タイミングの例を説明する図（その２）である。
【図８】第1の実施形態に係る適応等化部の構成例を説明する図である。
【図９】第１の実施形態に係る適応等化制御部の処理の例（その１）を説明する図である。
【図１０】第１の実施形態に係る適応等化制御部の処理の例（その２）を説明する図である。
【図１１】第１の実施形態に係る適応等化制御部の処理の例（その３）を説明する図である。
【図１２】第1の実施形態に係る光周波数オフセット補償部の構成例を説明する図である。
【図１３】第１の実施形態に係る光周波数オフセット算出部の構成の例を説明する図である。
【図１４】第１の実施形態に係る光周波数オフセット制御部の処理の例（その１）を説明する図である。
【図１５】第１の実施形態に係る光周波数オフセット制御部の処理の例（その２）を説明する図である。
【図１６】第1の実施形態に係る搬送波位相再生部の構成例を説明する図である。
【図１７】第１の実施形態に係る推定値算出部の構成の例を説明する図である。
【図１８】第１の実施形態に係る搬送波位相制御部の処理の例（その１）を説明する図である。
【図１９】第１の実施形態に係る搬送波位相制御部の処理の例（その２）を説明する図である。
【図２０】第１の実施形態に係る搬送波位相制御部の処理の例（その３）を説明する図である。
【図２１】第２の実施形態に係る伝送データの例を説明する図である。
【図２２】第２の実施形態に係る適応等化部の構成例を説明する図である。
【図２３】第２の実施形態に係る適応等化制御部の処理の例を説明する図である。
【図２４】第２の実施形態に係る光周波数オフセット補償部の構成例を説明する図である。
【図２５】第２の実施形態に係る光周波数オフセット補償部の処理の例を説明する図である。
【図２６】第２の実施形態に係る搬送波位相再生部の構成例を説明する図である。
【図２７】第２の実施形態に係る搬送波位相再生部の処理の例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、サブキャリア多重伝送方式とハイブリッド変調方式を組み合わせた光送受信システムである。本発明に係る光送受信システムは、光周波数オフセットなどを算出する際にシンボルの配置を最適化することで回路規模の増加を抑えながら性能の劣化を少なくする。更に、本発明によれば、サブキャリア多重伝送方式における各サブキャリアでの伝送品質を均一に近づけることができる。
【００１３】
図１は、第１の実施形態に係る伝送装置の構成の例を説明する図である。本実施形態に係る伝送装置１００は、サブキャリア毎に可変シンボルマッパー１０１、既知信号追加部１０２、Ｎｙｑｕｉｓｔ１０３、制御装置１０４、多重部１０５を備える。伝送装置１００の例では、４つのサブキャリアで光通信が行われる。
【００１４】
可変シンボルマッパー１０１は、例えば変調部であり、サブキャリアのそれぞれに対応した変調方式に伝送信号を変調する。制御装置１０４は、可変シンボルマッパー１０１の変調方式を制御する。Ｎｙｑｕｉｓｔ１０３は、ナイキストパルスを送信する。既知信号追加部１０２は、本実施形態の変調方式（ＱＰＳＫと８ＱＡＭ）のシンボルを判定するために、既知信号を伝送データに追加する。多重部１０５は、複数の可変シンボルマッパー１０１のそれぞれで変調された信号を多重した伝送データを受信装置側に送信する。
【００１５】
受信装置側では、２シンボルのデータを使用して、光周波数オフセット値を算出する（後述する）。受信信号の角度と硬判定結果の角度の差分を利用するため、多値度が低いシンボルほど補正範囲が広く、雑音耐性が高い。そのため、本実施形態に係る送信装置１００は、多値度が低い変調方式のシンボルを各サブキャリアに少なくとも（１周期内に）含むように送信する。本実施形態に係る送信装置１００は、複数の変調方式を用いる場合は、複数の変調方式のうち多値度が最も低い変調方式のシンボルを各サブキャリアに少なくとも（１周期内に）含むように送信する。
【００１６】
図２は、第１の実施形態に係る伝送装置が伝送する伝送データの例を説明する図である。伝送装置１００は、サブキャリア１〜サブキャリア４を用いて伝送データ１１０を受信装置に伝送する。伝送データ１１０は、例えば、既知信号と、複数のシンボルデータを各サブキャリアに含む。更に、伝送データ１１０は、多値度が低い変調方式（ＱＰＳＫ）のシンボルを各サブキャリアに少なくとも１周期内に含む。なお、伝送データ１１０では、8個のシンボルを１周期とする。
【００１７】
ＱＰＳＫと８ＱＡＭを含む伝送データ１１０を伝送する伝送装置１００は、例えば、ＱＰＳＫを２シンボル連続させ、２シンボル毎にＱＰＳＫを伝送するサブキャリアを変更しながら伝送する。はじめの２シンボルにおいて、ＱＰＳＫは、サブキャリア１に配置される。次の２シンボルにおいて、ＱＰＳＫは、サブキャリア２に配置される。５〜６番目のシンボルにおいて、ＱＰＳＫは、サブキャリア３に配置される。７〜８番目のシンボルにおいて、ＱＰＳＫは、サブキャリア４に配置される。
【００１８】
ＱＰＳＫを２シンボル連続させ、２シンボル毎にＱＰＳＫを伝送するサブキャリアを変更しながら伝送する処理は、制御装置１０４により制御される。制御装置１０４は、複数のサブキャリアのうち２以上のサブキャリアにおいて第１と第２の変調方式を用いればよい。更に、制御装置１０４は、第１の変調方式（例えば、ＱＰＳＫ）を使用した連続な２シンボルの内の1つ目のシンボルのタイミングと２つ目のシンボルのタイミングのうち少なくとも一方のタイミングが異なるサブキャリアを含むよう変調方式を制御する。
【００１９】
このように多値度が低い変調方式のシンボルを１周期内で各サブキャリアに配置すると、受信装置側で光周波数オフセット値などの算出に使用するデータは、使用データ１１１のようになる。使用データ１１１の全てのタイミングのＱＰＳＫを用いて２回に１回のタイミングで光周波数オフセット値が算出される。更に、全てのサブキャリアで同じ光周波数オフセット値を用いて位相回転の補正をすることができる。サブキャリア多重伝送方式における各サブキャリアでの伝送品質を均一に近づけることができる。
【００２０】
図３は、第１の実施形態に係る伝送データの構成条件の例を説明する図である。伝送装置１００のサブキャリアの数をＴ個とする。伝送データ１１０の１周期のシンボル数をｎとする。
【００２１】
伝送装置１００は、ｒ周期目のサブキャリアｉのｍ番目に、多値度が低い変調方式のシンボルを設置する。本実施形態の例では、ｒ周期目のサブキャリアｉのｍ番目を、Ｓ（ｉ、ｍ＋ｎ＊ｒ）と表記する。サブキャリア２の３番目のシンボルは、Ｓ（２、３＋ｎ＊ｒ）と表記できる。制御装置１０４は、サブキャリア２の３番目と連続したシンボルに同一のシンボルを配置する。これを、サブキャリアｉのｍ＋ｐ番目のシンボルと仮定すると、該シンボルは、Ｓ（ｉ、ｍ＋ｐ＋ｎ＊ｒ）と表記する。
【００２２】
伝送装置１００は、別のサブチャネルｊのｋ番目のシンボルに、多値度が低い変調方式のシンボルを設置する。本実施形態の例では、ｒ周期目のサブキャリアｊのｋ番目を、Ｓ（ｊ、ｋ＋ｎ＊ｒ）と表記する。サブキャリア４の７番目のシンボルは、Ｓ（４、７＋ｎ＊ｒ）と表記できる。制御装置１０４は、サブキャリア４の７番目と連続したシンボルに同一のシンボルを配置する。これを、サブキャリアｊのｋ＋ｑ番目のシンボルと仮定すると、該シンボルは、Ｓ（ｊ、ｋ＋ｑ＋ｎ＊ｒ）と表記する。
【００２３】
第１の実施形態における伝送データの構成条件は、以下となる。
複数のサブキャリアのうち少なくとも１つのサブキャリア（１周期内）に、少なくとも１組のＳ（ｉ、ｍ＋ｎ＊ｒ）とＳ（ｉ、ｍ＋ｐ＋ｎ＊ｒ）を含む。
複数の組のＳ（ｉ、ｍ＋ｎ＊ｒ）とＳ（ｉ、ｍ＋ｐ＋ｎ＊ｒ）を含む場合、全てのｐの値は、同じ値である。
複数のサブキャリア（１周期内）において、Ｓ（ｉ、ｍ＋ｎ＊ｒ）とＳ（ｊ、ｋ＋ｎ＊ｒ）が存在する。なおｉとｊは、同じ値ではない。
ｍとｋの値が同一ではない、又は、ｐとｑの値が同一ではない、ことの何れかの場合である。なお、ｐとｑは、１でなくともよい。
【００２４】
制御装置１０４は、多値度が低い変調方式を使用したシンボルの組Ｓ（ｉ、ｍ＋ｎ＊ｒ）とＳ（ｉ、ｍ＋ｐ＋ｎ＊ｒ）をサブキャリアiに配置する。制御装置１０４は、多値度が低い変調方式を使用したシンボルの組Ｓ（ｊ、ｋ＋ｎ＊ｒ）とＳ（ｊ、ｋ＋ｑ＋ｎ＊ｒ）をサブキャリアｊに配置する。Ｓ（ｉ、ｍ＋ｎ＊ｒ）又はＳ（ｉ、ｍ＋ｐ＋ｎ＊ｒ）のタイミングの少なくとも一方のタイミングが、Ｓ（ｊ、ｋ＋ｎ＊ｒ）とＳ（ｊ、ｋ＋ｑ＋ｎ＊ｒ）と異なれば、伝送データの構成条件を満たすことができる。
【００２５】
図４Ａ及び図４Ｂは、第１の実施形態に係る伝送装置が伝送する伝送データのシンボル配置例を説明する図である。配置例１２１のように、多値度が低い変調方式を使用したシンボルの組は、連続してなくてもよい。配置例１２１では、ｐの値に２が設定され、Ｓ（ｉ、ｍ＋ｎ＊ｒ）とＳ（ｉ、ｍ＋ｐ＋ｎ＊ｒ）の間に１つシンボルが挟まって配置される。配置例１２２のように、多値度が低い変調方式を使用したシンボルの組が、何れのサブチャネルに存在しないタイミングがあってもよい。
【００２６】
配置例１２３は、Ｓ（ｉ、ｍ＋ｎ＊ｒ）とＳ（ｉ、ｍ＋ｐ＋ｎ＊ｒ）の組と、Ｓ（ｊ、ｋ＋ｎ＊ｒ）とＳ（ｊ、ｋ＋ｑ＋ｎ＊ｒ）の組のどちらも配置されていないサブチャネルがある。１周期のシンボル数ｎが少ない場合、配置例１２３のように、多値度が低い変調方式を使用したシンボルの組の配置されていないサブチャネルがあってもよい。配置例１２４は、多値度が低い変調方式を使用したシンボルの組が配置されていないサブチャネルがあり、更に、該シンボルの組が配置されていないタイミングがある場合の例である。
【００２７】
配置例１２５は、Ｓ（１、１）とＳ（１、２）の組と、Ｓ（３、２）とＳ（３、３）の組の多値度が低い変調方式を使用したシンボルの組が配置されている。配置例１２５では、２番目のシンボルのタイミング（Ｓ（１、２）とＳ（３、２）のタイミング）で、サブキャリア１と３で多値度が低い変調方式を使用したシンボルが配置されている。少なくとも、Ｓ（１、１）とＳ（３、３）のタイミングが異なるため、配置例１２５は、伝送データの構成条件を満たす伝送データの例である。
【００２８】
配置例１２６は、Ｓ（１、１）とＳ（１、４）の組と、Ｓ（３、２）とＳ（３、４）の組の多値度が低い変調方式を使用したシンボルの組が配置されている。配置例１２６では、４番目のシンボルのタイミング（Ｓ（１、４）とＳ（３、４）のタイミング）で、サブキャリア１と３で多値度が低い変調方式を使用したシンボルが配置されている。少なくとも、Ｓ（１、１）とＳ（３、２）のタイミングが異なるため、配置例１２６は、伝送データの構成条件を満たす伝送データの例である。
【００２９】
配置例１２７は、Ｓ（１、１）とＳ（１、４）の組と、Ｓ（３、１）とＳ（３、３）の組の多値度が低い変調方式を使用したシンボルの組が配置されている。配置例１２６では、１番目のシンボルのタイミング（Ｓ（１、１）とＳ（３、１）のタイミング）で、サブキャリア１と３で多値度が低い変調方式を使用したシンボルが配置されている。少なくとも、Ｓ（１、４）とＳ（３、３）のタイミングが異なるため、配置例１２７は、伝送データの構成の条件を満たす伝送データの例である。
【００３０】
配置例１２８は、Ｓ（１、１）とＳ（１、４）の組と、Ｓ（３、３）とＳ（３、６）の組の多値度が低い変調方式を使用したシンボルの組が配置されている。どちらの組も２つのシンボルを挟んだ組であるため、配置例１２８は、伝送データの構成条件を満たす伝送データの例である。
【００３１】
配置例１２９は、Ｓ（１、１）とＳ（１、２）の組と、Ｓ（３、１）とＳ（３、３）の組の多値度が低い変調方式を使用したシンボルの組が配置されている。配置例１２９では、１番目のシンボルのタイミング（Ｓ（１、１）とＳ（３、１）のタイミング）で、サブキャリア１と３で多値度が低い変調方式を使用したシンボルが配置されている。少なくとも、Ｓ（１、２）とＳ（３、３）のタイミングが異なるため、配置例１２９は、伝送データの構成条件を満たす伝送データの例である。
【００３２】
配置例１３０は、Ｓ（１、１）とＳ（１、２）の組と、Ｓ（３、２）とＳ（３、４）の組の多値度が低い変調方式を使用したシンボルの組が配置されている。配置例１３０では、２番目のシンボルのタイミング（Ｓ（１、２）とＳ（３、２）のタイミング）で、サブキャリア１と３で多値度が低い変調方式を使用したシンボルが配置されている。少なくとも、Ｓ（１、１）とＳ（３、４）のタイミングが異なるため、配置例１２９は、伝送データの構成条件を満たす伝送データの例である。
【００３３】
図５は、第1の実施形態に係る受信装置の構成の例を説明する図である。受信装置２００は、ＬＯ（Ｌｏｃａｌ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）２１０、ＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）ｓ２２０、サブキャリア分離部２３０を備える。更に、受信装置２００は、分散補償部２４０、適応等化部２５０、光周波数オフセット補償部２６０、搬送波位相再生部２７０、フレーム開始位置検出部２８０、誤り訂正部２９０を備える。
【００３４】
ＬＯ２１０は、周波数変換に用いられる受信装置２００内部の発振器である。ＡＤＣｓ２２０は、受信した光信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。サブキャリア分離部２３０は、デジタル信号を、サブキャリアごとに分離する。分散補償部２４０は、伝送路によって発生した歪みを、補償する。
【００３５】
適応等化部２５０、光周波数オフセット補償部２６０、搬送波位相再生部２７０については、後述する。フレーム開始位置検出部２８０は、本実施形態に係る伝送データの開始位置を検出する。フレーム開始位置を検出すると、フレーム開始位置検出部２８０は、検出したことを適応等化部２５０、光周波数オフセット補償部２６０、搬送波位相再生部２７０に通知する。誤り訂正部２９０は、データに符号誤り（エラー）が発生した場合に、それを検出し訂正する。
【００３６】
図６は、伝送データに基づいた更新タイミングの例を説明する図（その１）である。配置例１２１〜配置例１３０などの伝送データや伝送データ１１０に含まれる多値度が低いシンボルに基づいて、適応等化部２５０は、タップ係数を算出する。同様に、搬送波位相再生部２７０は、配置例１２１〜配置例１３０などの伝送データや伝送データ１１０に含まれる多値度が低いシンボルに基づいて推定値を算出する。
【００３７】
図６の伝送データ１４０及び伝送データ１５０では、ＱＰＳＫを「Ｑ」、１６ＱＡＭを「１６」と省略して記載する。ＱＰＳＫと１６ＱＡＭとを比較すると、ＱＰＳＫの方が多値度の低いシンボルである。ここで、伝送データ１４０は、本発明では使用しない効率の悪いデータの例である。
【００３８】
伝送データ１４０は、８個のシンボルが１周期とする伝送データである。ＱＰＳＫ（多値度が低いシンボル）は、全てのサブキャリアの１つ目と５つ目のシンボルのタイミングで配置されている。すると、適応等化部２５０は、１つ目と５つ目のシンボルのタイミングでタップ係数を算出し、算出した新しい値に更新する。搬送波位相再生部２７０は、１つ目と５つ目のシンボルのタイミングで推定値を算出し、算出した新しい値に更新する。
【００３９】
タップ係数と推定値の更新タイミングを、例えば、「×」で示す。×のないタイミングでは、タップ係数と推定値は更新されない。
【００４０】
一方、伝送データ１５０は、８個のシンボルが１周期とする伝送データである。更に、伝送データ１５０は、各サブキャリアに伝送データ１４０と同じ数のＱＰＳＫを備える。ここで、伝送データ１５０は、第１の実施形態の伝送装置１００で使用可能なデータの例である。伝送データ１５０は、Ｓ（１、１）とＳ（１、２）の組、Ｓ（２、３）とＳ（２、４）の組、Ｓ（３、５）とＳ（３、６）の組、Ｓ（４、７）とＳ（４、８）の組に多値度が低いシンボル（ＱＰＳＫ）を含む。伝送データ１５０は、全てのタイミングに多値度が低いシンボル（ＱＰＳＫ）を持つ。そのため、伝送データ１５０を受信した適応等化部２５０は、全てのタイミングでタップ係数を算出し、更新することができる。同様に、伝送データ１５０を受信した搬送波位相再生部２７０は、全てのタイミングで推定値を算出し、更新することができる。
【００４１】
このように、伝送データ１５０のようなデータを受信装置が受信することで、適応等化部２５０と搬送波位相再生部２７０は、全てのタイミングで処理に用いる値（推定値とタップ係数）を更新することができる。そのため、伝送データ１４０を適応等化部２５０と搬送波位相再生部２７０が受信した場合に比べて、推定値とタップ係数の追従性を向上させることができる。更に、更新頻度も向上する。
【００４２】
図７は、伝送データに基づいた更新タイミングの例を説明する図（その２）である。配置例１２１〜配置例１３０などの伝送データや伝送データ１１０に含まれる多値度が低いシンボルに基づいて、光周波数オフセット補償部２６０は、光周波数オフセット値を算出する。光周波数オフセット値は、２つのシンボルの角度の差分などに基づいて算出される。そのため、例えば、光周波数オフセット値は、ＱＰＳＫを２つ検出したタイミングで算出及び更新される。
【００４３】
伝送データ１６０は、８個のシンボルが１周期とする伝送データである。ここで、伝送データ１６０は、本発明では使用しない効率の悪いデータの例である。ＱＰＳＫ（多値度が低いシンボル）は、全てのサブキャリアの１つ目と２つ目のシンボルのタイミングで配置されている。すると、光周波数オフセット補償部２６０は、該１つ目と２つ目のシンボルを用いて光周波数オフセット値を算出し、更新する。そのため、算出及び更新のタイミングは２つ目のシンボルのタイミングとなる。
【００４４】
一方、伝送データ１７０は、８個のシンボルが１周期とする伝送データである。更に、伝送データ１７０は、各サブキャリアに伝送データ１６０と同じ数のＱＰＳＫを備える。ここで、伝送データ１７０は、第１の実施形態の伝送装置１００で使用可能なデータの例である。伝送データ１７０は、Ｓ（１、１）とＳ（１、２）の組、Ｓ（２、３）とＳ（２、４）の組、Ｓ（３、５）とＳ（３、６）の組、Ｓ（４、７）とＳ（４、８）の組に多値度が低いシンボル（ＱＰＳＫ）を含む。光周波数オフセット補償部２６０は、２つのＱＰＳＫを用いて光周波数オフセット値を算出する。そのため、光周波数オフセット補償部２６０は、例えば、Ｓ（１、１）とＳ（１、２）の組、Ｓ（２、３）とＳ（２、４）の組、Ｓ（３、５）とＳ（３、６）の組、Ｓ（４、７）とＳ（４、８）の組の各組を用いて光周波数オフセット値を算出し、更新する。そのため、光周波数オフセット値の更新タイミングは、各組の後ろのシンボルのタイミングとなる。
【００４５】
このように、伝送データ１７０のようなデータを受信装置が受信することで、光周波数オフセット補償部２６０は、伝送データ１６０を受信する場合に比べて光周波数オフセット値の更新頻度を向上させることができる。
【００４６】
図８は、第1の実施形態に係る適応等化部の構成例を説明する図である。適応等化部２５０は、符号間干渉を低減するために用いられる。適応等化部２５０は、メモリ２５１、適応等化制御部２５２、適応等化フィルタ２５３、選択部２５４、タップ係数算出部２５５、選択部２５６を備える。メモリ２５１は、タップ係数の算出で使用するシンボルの情報を格納している。適応等化制御部２５２は、フレーム開始位置検出部２８０からフレーム開始位置を通知されると処理を開始する。適応等化制御部２５２は、選択部２５４と選択部２５６が選択するサブキャリアを制御する。更に、適応等化制御部２５２は、タップ係数算出部２５５の動作タイミングを制御する。
【００４７】
適応等化フィルタ２５３は、例えば、ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタであり、符号間干渉を除去する。タップ係数算出部２５５は、例えば、ＣＭＡ方式を用いればよく、該ＣＭＡ方式の参考文献を以下に示す。
【００４８】
参考文献：Seb J. Savory. “Digital Coherent Optical Receviers:Algorithms and Subsystems”, IEEE JOURNAL OF SELECTED TOPICS IN QUANTUM ELECTRONICS, VOL.16, NO.5, SEPTEMBER/OCTOBER, 2010
【００４９】
タップ係数算出部２５５でＣＭＡ方式のアルゴリズムを用いてタップ係数を算出し、算出されたタップ係数は、全ての適応等化フィルタ２５３に渡される。適応等化フィルタ２５３は、タップ係数に基づいて受信した伝送データの符号間干渉を除去する。なお、タップ係数算出部２５５は、例えば、ＤＤ−ＬＭＳ（Ｄｅｃｉｓｉｏｎ−Ｄｉｒｅｃｔｅｄ−Ｌｅａｓｔ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ）のアルゴリズムを用いてもよい。
【００５０】
図９は、第１の実施形態に係る適応等化制御部の処理の例（その１）を説明する図である。適応等化部２５０は、Ｓ（１、１）とＳ（１、２）の組、Ｓ（２、３）とＳ（２、４）の組、Ｓ（３、５）とＳ（３、６）の組、Ｓ（４、７）とＳ（４、８）の組に多値度が低いシンボルが配置された伝送データ１１０を受信する。
【００５１】
適応等化制御部２５２は、伝送データ１１０に基づいてタップ係数算出部がタップ係数を算出するタイミングを制御する。タップ係数を算出するタイミングは、伝送データ１１０の多値度が低いシンボルが配置されているタイミングである。そのため、タップ係数算出タイミング３０１は、タップ係数を算出するタイミングを示す「×」を全てのタイミングで保持している。
【００５２】
適応等化制御部２５２は、伝送データ１１０に基づいて選択部２５４と選択部２５６が選択するサブキャリアを制御する。選択されるサブキャリアは、伝送データ１１０の多値度が低いシンボルが配置されているサブキャリアである。すると、適応等化制御部２５２は、選択サブキャリア３０２のように、「１、１、２、２、３、３、４、４」の順番でサブキャリアを選択部２５４と選択部２５６に選択させる。
【００５３】
タップ係数算出部２５５は、適応等化制御部２５２から取得するタイミングと、選択部２５４又は選択部２５６から取得するサブキャリアの情報に基づいて、タップ係数を算出する。タップ係数算出部２５５は、全ての適応等化フィルタ２５３に算出したタップ係数を送信する。適応等化フィルタ２５３は、タップ係数に基づいて伝送データの符号間干渉を除去する。
【００５４】
図１０は、第１の実施形態に係る適応等化制御部の処理の例（その２）を説明する図である。適応等化部２５０は、Ｓ（１、１）とＳ（１、２）の組、Ｓ（２、２）とＳ（２、３）の組、Ｓ（３、３）とＳ（３、４）の組、Ｓ（４、５）とＳ（４、６）の組に多値度が低いシンボルが配置された伝送データ１３０を受信する。
【００５５】
適応等化制御部２５２は、伝送データ１３０に基づいてタップ係数算出部がタップ係数を算出するタイミングを制御する。タップ係数を算出するタイミングは、伝送データ１３０の多値度が低いシンボルが配置されているタイミングである。
【００５６】
適応等化制御部２５２は、伝送データ１３０に基づいて選択部２５４と選択部２５６が選択するサブキャリアを制御する。伝送データ１３０では、多値度が低いシンボルが配置されているサブキャリアが、同じタイミングで２つある箇所がある。同じタイミングで多値度が低いシンボルが配置されているサブキャリアが２つある場合、適応等化制御部２５２は、一方のサブキャリアを選択する。ここで、適応等化制御部２５２は、タップ係数を算出するために使用するシンボルの個数が、各サブキャリアでできるだけ均一になるように制御する。すると、適応等化制御部２５２は、選択サブキャリア３０４のように、１周期目「１、２、３、４、４」、２周期目「１、２、３、３、４」、３周期目「１、２、２、３、４」、４周期目「１、１、２、３、４」となるようにサブキャリアを選択する。すると、適応等化制御部２５２は、４周期で各サブキャリアにおいて５回ずつシンボルを選択できる。なお、図１０では、伝送データ１３０における選択していないシンボルを「×」で示す。
【００５７】
タップ係数算出部２５５は、適応等化制御部２５２から取得するタイミングと、選択部２５４又は選択部２５６から取得するサブキャリアの情報に基づいて、タップ係数を算出する。タップ係数算出部２５５は、全ての適応等化フィルタ２５３に算出したタップ係数を送信する。適応等化フィルタ２５３は、タップ係数に基づいて伝送データの符号間干渉を除去する。
【００５８】
図１１は、第１の実施形態に係る適応等化制御部の処理の例（その３）を説明する図である。図１０の適応等化制御部２５２では、タップ係数算出タイミング３０３と選択サブキャリア３０４を、伝送データ１３０の各タイミングの１つのシンボルに基づいて制御している。図１１の適応等化制御部２５２は、同じタイミングで２つのサブキャリアにシンボルが配置されている場合でもどちらか一方を選択せずに、どちらのシンボル（サブキャリア）も使用する場合の例である。
【００５９】
適応等化制御部２５２は、伝送データ１３０に基づいてタップ係数算出部がタップ係数を算出するタイミングを制御する。タップ係数を算出するタイミングは、伝送データ１３０の多値度が低いシンボルが配置されているタイミングである。タップ係数算出タイミング３０５ａは、サブキャリア１とサブキャリア３にシンボルが配置されているタイミングである。タップ係数算出タイミング３０５ｂは、サブキャリア２とサブキャリア４にシンボルが配置されているタイミングである。
【００６０】
適応等化制御部２５２は、伝送データ１３０に基づいて選択部２５４と選択部２５６が選択するサブキャリアを制御する。適応等化制御部２５２は、選択サブキャリア３０６ａ（タップ係数算出タイミング３０５ａに対応）のように、「１、１、３、３、なし」の順番でサブキャリアを選択部２５４又は選択部２５６に選択させる。一方、適応等化制御部２５２は、選択サブキャリア３０６ｂ（タップ係数算出タイミング３０５ｂに対応）のように、「なし、２、２、４、４」の順番でサブキャリアを例えば選択部２５４又は選択部２５６に選択させる。
【００６１】
タップ係数算出部２５５は、タップ係数算出タイミング３０５ａと選択サブキャリア３０６ａに基づいてタップ係数を算出し、併せて、タップ係数算出タイミング３０５ｂと選択サブキャリア３０６ｂに基づいてタップ係数を算出する。同じタイミングで２つのタップ係数が算出される場合、タップ係数算出部２５５は、２つのタップ係数の平均値を算出する。タップ係数算出部２５５は、全ての適応等化フィルタ２５３に算出したタップ係数を送信する。適応等化フィルタ２５３は、タップ係数に基づいて伝送データの符号間干渉を除去する。
【００６２】
図１２は、第1の実施形態に係る光周波数オフセット補償部の構成例を説明する図である。光周波数オフセット補償部２６０は、同一のサブキャリアに存在する２シンボルを使用して光周波数オフセット値を算出する。光周波数オフセット補償部２６０は、メモリ２６１、光周波数オフセット制御部２６２、光周波数オフセット等化部２６３、選択部２６４、光周波数オフセット算出部２６５を備える。メモリ２６１は、光周波数オフセット値の算出で使用するシンボルの情報を格納している。光周波数オフセット制御部２６２は、フレーム開始位置検出部２８０からフレーム開始位置を通知されると処理を開始する。光周波数オフセット制御部２６２は、選択部２６４が選択するサブキャリアを制御する。更に、光周波数オフセット制御部２６２は、光周波数オフセット算出部２６５の動作タイミングを制御する。
【００６３】
光周波数オフセット値は、同じサブキャリア内の２つのシンボルの角度の差分を用いて求められる。なお、光周波数オフセット等化部２６３、光周波数オフセット算出部２６５の処理は、参考文献を以下に示す。
【００６４】
参考文献：L.Li, Z.Tao, S.Oda, T.Hoshida and J.C.Rasmussen, “Wide-range, accurate and simple digital frequency offset compensator for optical coherent receivers,” OFC/NFOEC2008, paper OWT4, February 2008.
【００６５】
光周波数オフセット算出部２６５で算出された光周波数オフセット値は、全ての光周波数オフセット等化部２６３に渡される。
【００６６】
図１３は、第１の実施形態に係る光周波数オフセット算出部の構成の例を説明する図である。光周波数オフセット算出部２６５は、ＰＡＤＥ（Ｐｒｅ−ｄｅｃｉｓｉｏｎ  ｂａｓｅｄ  Ａｎｇｌｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｏｆｆｓｅｔ  Ｅｓｔｉｍａｔｏｒ）と呼ばれる方式の回路図である。ＰＡＤＥ方式の光周波数オフセット算出部では、シンボルの仮判定を行いその結果を差し引いてＰＳＫ符号化成分を除去する方法により、周波数オフセット値（Δｆ）を算出することができる。
【００６７】
光周波数オフセット算出部２６５で算出された光周波数オフセット値は、全ての光周波数オフセット等化部２６３に渡される。光周波数オフセット等化部２６３では、伝送データに対して複素変換（ｅｘｐ（−Δｆ））し、伝送データから位相回転を取り除く。
【００６８】
図１４は、第１の実施形態に係る光周波数オフセット制御部の処理の例（その１）を説明する図である。光周波数オフセット等化部２６３は、例えば、Ｓ（１、１）とＳ（１、２）の組、Ｓ（２、３）とＳ（２、４）の組、Ｓ（３、５）とＳ（３、６）の組、Ｓ（４、７）とＳ（４、８）の組に多値度が低いシンボルが配置された伝送データ１１０を取得する。
【００６９】
光周波数オフセット制御部２６２は、伝送データ１１０に基づいて光周波数オフセット値を算出するために用いられるデータ（例えば、シンボルの角度など）を、光周波数オフセット算出部２６５が取得するタイミングを制御する。光周波数オフセット算出部２６５がデータを取得するタイミングは、伝送データ１１０の多値度が低いシンボルが配置されているタイミングである。すると、光周波数オフセット算出部２６５は、データが入力されるタイミング３１０のように、全てのタイミングでデータを取得する。
【００７０】
光周波数オフセット制御部２６２は、光周波数オフセット算出部２６５が光周波数オフセット値を算出するタイミングを制御する。光周波数オフセットは、２つのシンボルの角度差などを用いるため、２つのシンボルを取得する毎に1回のタイミング（算出タイミング３１１）で算出できる。
【００７１】
光周波数オフセット制御部２６２は、伝送データ１１０に基づいて選択部２６４が選択するサブキャリアを制御する。選択されるサブキャリアは、伝送データ１１０の多値度が低いシンボルが配置されているサブキャリアである。すると、光周波数オフセット制御部２６２は、選択サブキャリア３１２のように、「１、１、２、２、３、３、４、４」の順番でサブキャリアを選択部２６４に選択させる。
【００７２】
光周波数オフセット算出部２６５は、光周波数オフセット制御部２６２から取得するタイミング（データが入力されるタイミング３１０と算出タイミング３１１）と、選択部２６４から取得するサブキャリアの情報に基づいて、光周波数オフセットを算出する。光周波数オフセット算出部２６５は、全ての光周波数オフセット等化部２６３に算出した光周波数オフセット値を送信する。光周波数オフセット等化部２６３は、光周波数オフセット値に基づいて伝送データから位相回転を除去する。
【００７３】
図１５は、第１の実施形態に係る光周波数オフセット制御部の処理の例（その２）を説明する図である。光周波数オフセット等化部２６３は、例えば、Ｓ（１、１）とＳ（１、２）の組、Ｓ（２、２）とＳ（２、３）の組、Ｓ（３、３）とＳ（３、４）の組、Ｓ（４、５）とＳ（４、６）の組に多値度が低いシンボルが配置された伝送データ１３０を受信する。
【００７４】
光周波数オフセット制御部２６２は、伝送データ１３０に基づいて光周波数オフセット値を算出するために用いられるデータ（例えば、シンボルの角度など）を、光周波数オフセット算出部２６５が取得するタイミングを制御する。光周波数オフセット算出部２６５がデータを取得するタイミングは、伝送データ１３０の多値度が低いシンボルが配置されているタイミングである。データが入力されるタイミング３１３ａは、サブキャリア１とサブキャリア３にシンボルが配置されているタイミングである。データが入力されるタイミング３１３ｂは、サブキャリア２とサブキャリア４にシンボルが配置されているタイミングである。
【００７５】
光周波数オフセット制御部２６２は、光周波数オフセット算出部２６５が光周波数オフセット値を算出するタイミングを制御する。光周波数オフセットは、２つのシンボルの角度差などを用いるため、２つのシンボルを取得する毎に1回のタイミングで算出できる。そのため、光周波数オフセット制御部２６２は、データが入力されるタイミング３１３ａに基づいて、２番目と４番目のタイミング（算出タイミング３１４ａ）で光周波数オフセット算出部２６５に光周波数オフセットを算出させる。光周波数オフセット制御部２６２は、データが入力されるタイミング３１３ｂに基づいて、３番目と５番目のタイミング（算出タイミング３１４ｂ）で光周波数オフセット算出部２６５に光周波数オフセットを算出させる。
【００７６】
光周波数オフセット制御部２６２は、伝送データ１３０に基づいて選択部２６４が選択するサブキャリアを制御する。選択されるサブキャリアは、伝送データ１３０の多値度が低いシンボルが配置されているサブキャリアである。光周波数オフセット制御部２６２は、選択サブキャリア３１４a（光周波数算出タイミング３１４ａに対応）のように、「１、１、３、３、なし」の順番でサブキャリアを選択部２６４に選択させる。光周波数オフセット制御部２６２は、選択サブキャリア３１４ｂ（光周波数算出タイミング３１４ｂに対応）のように、「なし、２、２、４、４」の順番でサブキャリアを選択部２６４に選択させる。
【００７７】
光周波数オフセット算出部２６５は、光周波数オフセット制御部２６２から取得するタイミング（データが入力されるタイミング３１３aと算出タイミング３１４ａ）と、選択部２６４から取得するサブキャリアの情報に基づいて、光周波数オフセットを算出する。併せて、光周波数オフセット算出部２６５は、光周波数オフセット制御部２６２から取得するタイミング（データが入力されるタイミング３１３ｂと算出タイミング３１４ｂ）と、選択部２６４から取得するサブキャリアの情報に基づいて、光周波数オフセットを算出する。
【００７８】
光周波数オフセット算出部２６５は、全ての光周波数オフセット等化部２６３に算出した光周波数オフセット値を送信する。光周波数オフセット等化部２６３は、光周波数オフセット値に基づいて伝送データから位相回転を除去する。また、同じタイミングで２つの光周波数オフセット値が算出される場合、光周波数オフセット算出部２６５は、２つの光周波数オフセット値の平均値を全ての光周波数オフセット等化部２６３に送信してもよい。
【００７９】
図１６は、第1の実施形態に係る搬送波位相再生部の構成例を説明する図である。搬送波位相再生部２７０は、搬送波の位相を再生するために用いられる。搬送波位相再生部２７０は、メモリ２７１、搬送波位相制御部２７２、補正部２７３、選択部２７４、推定値算出部２７５を備える。メモリ２７１は、搬送波位相の推定値の算出で使用するシンボルの情報を格納している。搬送波位相制御部２７２は、フレーム開始位置検出部２８０からフレーム開始位置を通知されると処理を開始する。搬送波位相制御部２７２は、選択部２７４が選択するサブキャリアを制御する。更に、搬送波位相制御部２７２は、推定値算出部２７５の動作タイミングを制御する。
【００８０】
推定値算出部２７５と補正部２７３に用いられる処理アルゴリズムは、例えば、以下の参考文献のものを用いればよい。推定値算出部２７５で算出された値は、全ての補正部２７３に渡される。
【００８１】
参考文献：D.Ly-Gangnon, S.Tsukamoto, K.Katoh, K.Kikuchi “Coherent Detection of Optical Quadrature Phase-Shift Keying Signals With Carrier Phase Estimation,” JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY, VOL.24, NO.1, JANUARY, 2016
【００８２】
図１７は、第１の実施形態に係る推定値算出部の構成の例を説明する図である。図１７の推定値算出部２７５は、ＰＳＫに適用可能な累積方式を適用した構成の例である。この回路では、ＰＳＫ信号の複素電界をｍ乗すると符号情報は複素平面上で一点に重なることを利用して、搬送波位相の推定値を算出できる。
【００８３】
図１８は、第１の実施形態に係る搬送波位相制御部の処理の例（その１）を説明する図である。図１８において搬送波位相再生部２７０は、Ｓ（１、１）とＳ（１、２）の組、Ｓ（２、３）とＳ（２、４）の組、Ｓ（３、５）とＳ（３、６）の組、Ｓ（４、７）とＳ（４、８）の組に多値度が低いシンボルが配置された伝送データ１１０を受信する。
【００８４】
搬送波位相制御部２７２は、伝送データ１１０に基づいて推定値算出部２７５が搬送波位相の推定値を算出するタイミングを制御する。推定値を算出するタイミングは、伝送データ１１０の多値度が低いシンボルが配置されているタイミングである。
【００８５】
搬送波位相制御部２７２は、伝送データ１１０に基づいて選択部２７４が選択するサブキャリアを制御する。選択されるサブキャリアは、伝送データ１１０の多値度が低いシンボルが配置されているサブキャリアである。すると、搬送波位相制御部２７２は、選択サブキャリア３１２のように、「１、１、２、２、３、３、４、４」の順番でサブキャリアを選択部２７４に選択させる。
【００８６】
推定値算出部２７５は、搬送波位相制御部２７２から取得するタイミングと、選択部２７４から取得するサブキャリアの情報に基づいて、推定値を算出する。推定値算出部２７５は、全ての補正部２７３に算出した推定値を送信する。補正部２７３は、搬送波の位相を推定値に基づいて補正する。
【００８７】
図１９は、第１の実施形態に係る搬送波位相制御部の処理の例（その２）を説明する図である。図１９において搬送波位相再生部２７０は、Ｓ（１、１）とＳ（１、２）の組、Ｓ（２、２）とＳ（２、３）の組、Ｓ（３、３）とＳ（３、４）の組、Ｓ（４、５）とＳ（４、６）の組に多値度が低いシンボルが配置された伝送データ１３０を受信する。
【００８８】
搬送波位相制御部２７２は、伝送データ１３０に基づいて推定値算出部２７５が推定値を算出するタイミングを制御する。推定値を算出するタイミングは、伝送データ１３０の多値度が低いシンボルが配置されているタイミングである。
【００８９】
搬送波位相制御部２７２は、伝送データ１３０に基づいて選択部２７４が選択するサブキャリアを制御する。伝送データ１３０では、多値度が低いシンボルが配置されているサブキャリアが、同じタイミングで２つある箇所がある。同じタイミングで多値度が低いシンボルが配置されているサブキャリアが２つある場合、搬送波位相制御部２７２は、一方のサブキャリアを選択する。ここで、搬送波位相制御部２７２は、推定値を算出するために使用するシンボルの個数が、各サブキャリアでできるだけ均一になるように制御する。すると、搬送波位相制御部２７２は、選択サブキャリア３２４のように、１周期目「１、２、３、４、４」、２周期目「１、２、３、３、４」、３周期目「１、２、２、３、４」、４周期目「１、１、２、３、４」となるようにサブキャリアを選択する。すると、搬送波位相制御部２７２は、４周期で各サブキャリアにおいて５回ずつシンボルを選択できる。
【００９０】
推定値算出部２７５は、搬送波位相制御部２７２から取得するタイミングと、選択部２７４から取得するサブキャリアの情報に基づいて、推定値を算出する。推定値算出部２７５は、全ての補正部２７３に算出した推定値を送信する。補正部２７３は、搬送波の位相を推定値に基づいて補正する。
【００９１】
図２０は、第１の実施形態に係る搬送波位相制御部の処理の例（その３）を説明する図である。図２０において搬送波位相制御部２７２は、推定値算出タイミング３２３と選択サブキャリア３２４を、伝送データ１３０の各タイミングの１つのシンボルに基づいて制御している。図２０の搬送波位相制御部２７２は、同じタイミングで２つのサブキャリアにシンボルが配置されている場合でもどちらか一方を選択せずに、どちらのシンボル（サブキャリア）も使用する場合の例である。
【００９２】
搬送波位相制御部２７２は、伝送データ１３０に基づいて推定値算出部が推定値を算出するタイミングを制御する。推定値を算出するタイミングは、伝送データ１３０の多値度が低いシンボルが配置されているタイミングである。推定値算出タイミング３２５ａは、サブキャリア１とサブキャリア３にシンボルが配置されているタイミングである。推定値算出タイミング３２５ｂは、サブキャリア２とサブキャリア４にシンボルが配置されているタイミングである。
【００９３】
搬送波位相制御部２７２は、伝送データ１３０に基づいて選択部２７４が選択するサブキャリアを制御する。搬送波位相制御部２７２は、選択サブキャリア３２６ａ（推定値算出タイミング３２５ａに対応）のように、「１、１、３、３、なし」の順番でサブキャリアを選択部２７４に選択させる。一方、搬送波位相制御部２７２は、選択サブキャリア３２６ｂ（推定値算出タイミング３２５ｂに対応）のように、「なし、２、２、４、４」の順番でサブキャリアを例えば選択部２７４に選択させる。
【００９４】
推定値算出部２７５は、推定値算出タイミング３２５ａと選択サブキャリア３２６ａに基づいて推定値を算出し、併せて、推定値算出タイミング３２５ｂと選択サブキャリア３２６ｂに基づいて推定値を算出する。同じタイミングで２つの推定値が算出される場合、推定値算出部２７５は、２つの推定値の平均値を算出する。推定値算出部２７５は、全ての補正部２７３に算出した推定値を送信する。補正部２７３は、搬送波の位相を推定値に基づいて補正する。
【００９５】
＜他の実施形態＞
図２１は、第２の実施形態に係る伝送データの例を説明する図である。第２の実施形態に係る伝送データ４１０は、図１の伝送装置１００と同じ構成の伝送装置から送信される。伝送データ４１０は、Ｓ（１、１）とＳ（１、２）の組、Ｓ（３、１）とＳ（３、２）の組、Ｓ（２、３）とＳ（２、４）の組、Ｓ（４、３）とＳ（４、４）の組、Ｓ（１、５）とＳ（１、６）の組、Ｓ（２、５）とＳ（２、６）の組、Ｓ（２、７）とＳ（２，８）の組、Ｓ（４、７）とＳ（４、８）の組に多値度が低いシンボルが配置されている。伝送装置１００は、ＱＰＳＫを２シンボル連続させ、２シンボル毎にＱＰＳＫを伝送するサブキャリアを変更しながら伝送している。
【００９６】
伝送データ４１０のように、制御装置１０４は、複数のサブキャリアのうち２以上のサブキャリアにおいて第１と第２の変調方式を用いる。更に、制御装置１０４は、第１の変調方式（例えば、ＱＰＳＫ）を使用した連続な２シンボルの内の1つ目のシンボルのタイミングと２つ目のシンボルのタイミングのうち少なくとも一方のタイミングが異なるサブキャリアを含むよう変調方式を制御する。第２の実施形態では、Ｓ（１、１）とＳ（１、２）の組と、例えば、Ｓ（２、３）とＳ（２、４）の組では、ＱＰＳＫのシンボルを含むサブキャリアが異なり、更に、1つ目と２つ目のどちらのシンボルもタイミングが異なる。そのため、上述の条件を満たしている。
【００９７】
受信装置側で光周波数オフセット値算出に使用するデータである使用データ４１１は、同じタイミングで２つのサブキャリアのうちの一方のサブキャリアのＱＰＳＫを選択して使用する。ここで、第２の実施形態では、サブキャリア毎のＢＥＲ（Ｂｉｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ）特性を用いて、誤り率の低いものを優先してサブキャリアを選択する。使用データ４１１の全てのタイミングのＱＰＳＫを用いて２回に１回のタイミングで光周波数オフセット値が算出される。更に、全てのサブキャリアで同じ光周波数オフセット値を用いて位相回転の補正をすることができる。サブキャリア多重伝送方式における各サブキャリアでの伝送品質を均一に近づけることができる。
【００９８】
図２２は、第２の実施形態に係る適応等化部の構成例を説明する図である。第２の実施形態に係る適応等化部２５０´は、第１の実施形態に係る適応等化部２５０に判定部５０１を追加した構成である。判定部５０１は、各サブキャリアのＢＥＲ特性を取得しておく。同じタイミングで多値度が低いシンボルが２つのサブキャリアに保持されている場合、判定部５０１は、ＢＥＲ特性の低い側のシンボル（サブキャリア）を選択するよう適応等化制御部２５２に通知する。
【００９９】
図２３は、第２の実施形態に係る適応等化制御部の処理の例を説明する図である。適応等化部２５０´は、Ｓ（１、１）とＳ（１、２）の組、Ｓ（２、４）とＳ（２、５）の組、Ｓ（３、１）とＳ（３、２）の組、Ｓ（４、４）とＳ（４、５）の組に多値度が低いシンボルが配置された伝送データ４２０ａを受信する。伝送データ４２０ａは、周期内の１つ目と2つ目のタイミングのサブキャリア１とサブキャリア３に、４つ目と５つ目のタイミングのサブキャリア２とサブキャリア４に、多値度が低いシンボルを保持している。
【０１００】
判定部５０１は、同じタイミングで複数のサブキャリアに多値度が低いシンボルが配置されている場合、ＢＥＲ特性に基づいて１つのサブキャリアを選択する。例えば、ＢＥＲ特性の低いサブキャリアが２、３、１、４の順番であると仮定する。すると、判定部５０１は、伝送データ４２０ｂのように周期内の１つ目と2つ目のタイミングのサブキャリア１とサブキャリア３を比較し、ＢＥＲ特性の低いサブキャリア３を選択する。判定部５０１は、伝送データ４２０ｂのように周期内の４つ目と５つ目のタイミングのサブキャリア２とサブキャリア４を比較し、ＢＥＲ特性の低いサブキャリア２を選択する。伝送データ４０２ｂでは、選択されたサブキャリア側のシンボルを黒丸で示し、選択されなかい側のサブキャリアのシンボルを×丸で示している。
【０１０１】
適応等化制御部２５２は、ＢＥＲ特性に基づいて判定された後の伝送データ４２０ｂに基づいてタップ係数算出部がタップ係数を算出するタイミングを制御する。タップ係数を算出するタイミングは、伝送データ４２０ｂの多値度が低いシンボル（黒丸）が配置されているタイミングである。そのため、タップ係数算出タイミング６０１は、タップ係数を算出するタイミングを示す「×」を、１、２、４、５つ目のタイミングで保持している。
【０１０２】
適応等化制御部２５２は、伝送データ４２０ｂに基づいて選択部２５４と選択部２５６が選択するサブキャリアを制御する。選択されるサブキャリアは、伝送データ４２０ｂの多値度が低いシンボル（黒丸）が配置されているサブキャリアである。すると、適応等化制御部２５２は、選択サブキャリア６０２のように、「３、３、なし、２、２、なし」の順番でサブキャリアを選択部２５４と選択部２５６に選択させる。
【０１０３】
タップ係数算出部２５５は、適応等化制御部２５２から取得するタイミングと、選択部２５４又は選択部２５６から取得するサブキャリアの情報に基づいて、タップ係数を算出する。タップ係数算出部２５５は、全ての適応等化フィルタ２５３に算出したタップ係数を送信する。適応等化フィルタ２５３は、タップ係数に基づいて伝送データの符号間干渉を除去する。
【０１０４】
図２４は、第２の実施形態に係る光周波数オフセット補償部の構成例を説明する図である。第２の実施形態に係る光周波数オフセット補償部２６０´は、第１の実施形態に係る光周波数オフセット補償部２６０に判定部５０２を追加した構成である。判定部５０２は、各サブキャリアのＢＥＲ特性を取得しておく。同じタイミングで多値度が低いシンボルが２つのサブキャリアに保持されている場合、判定部５０２は、ＢＥＲ特性の低い側のシンボル（サブキャリア）を選択するよう光周波数オフセット制御部２６２に通知する。
【０１０５】
図２５は、第２の実施形態に係る光周波数オフセット補償部の処理の例を説明する図である。光周波数オフセット補償部２６０´は、Ｓ（１、１）とＳ（１、２）の組、Ｓ（２、４）とＳ（２、５）の組、Ｓ（３、１）とＳ（３、２）の組、Ｓ（４、４）とＳ（４、５）の組に多値度が低いシンボルが配置された伝送データ４２０ａを受信する。伝送データ４２０ａは、周期内の１つ目と2つ目のタイミングのサブキャリア１とサブキャリア３に、４つ目と５つ目のタイミングのサブキャリア２とサブキャリア４に、多値度が低いシンボルを保持している。
【０１０６】
判定部５０２は、同じタイミングで複数のサブキャリアに多値度が低いシンボルが配置されている場合、ＢＥＲ特性に基づいて１つのサブキャリアを選択する。例えば、ＢＥＲ特性の低いサブキャリアが２、３、１、４の順番であると仮定する。すると、判定部５０２は、伝送データ４２０ｂのように周期内の１つ目と2つ目のタイミングのサブキャリア１とサブキャリア３を比較し、ＢＥＲ特性の低いサブキャリア３を選択する。判定部５０２は、伝送データ４２０ｂのように周期内の４つ目と５つ目のタイミングのサブキャリア２とサブキャリア４を比較し、ＢＥＲ特性の低いサブキャリア２を選択する。伝送データ４０２ｂでは、選択されたサブキャリア側のシンボルを黒丸で示し、選択されなかい側のサブキャリアのシンボルを×丸で示している。
【０１０７】
光周波数オフセット制御部２６２は、伝送データ４２０ｂに基づいて光周波数オフセット値を算出するために用いられるデータ（例えば、シンボルの角度など）を、光周波数オフセット算出部２６５が取得するタイミングを制御する。光周波数オフセット算出部２６５がデータを取得するタイミングは、伝送データ４２０ｂの多値度が低いシンボルが配置されているタイミングである。すると、光周波数オフセット算出部２６５は、データが入力されるタイミング６０３のように、「１、２、４、５」番目のタイミングでデータを取得する。
【０１０８】
光周波数オフセット制御部２６２は、光周波数オフセット算出部２６５が光周波数オフセット値を算出するタイミングを制御する。光周波数オフセットは、２つのシンボルの角度差などを用いるため、２つのシンボルを取得する毎に1回のタイミング（算出タイミング６０４）で算出できる。算出タイミング６０４は、「１、２、４、５」のうちの２と５番目のタイミングとなる。
【０１０９】
光周波数オフセット制御部２６２は、伝送データ４２０ｂに基づいて選択部２６４が選択するサブキャリアを制御する。選択されるサブキャリアは、伝送データ４２０ｂの多値度が低いシンボルが配置されているサブキャリアである。すると、光周波数オフセット制御部２６２は、選択サブキャリア６０５のように、「３、３、なし、２、２」の順番でサブキャリアを選択部２６４に選択させる。
【０１１０】
光周波数オフセット算出部２６５は、光周波数オフセット制御部２６２から取得するタイミング（データが入力されるタイミング６０３と算出タイミング６０４）と、選択部２６４から取得するサブキャリアの情報に基づいて、光周波数オフセットを算出する。光周波数オフセット算出部２６５は、全ての光周波数オフセット等化部２６３に算出した光周波数オフセット値を送信する。光周波数オフセット等化部２６３は、光周波数オフセット値に基づいて伝送データから位相回転を除去する。
【０１１１】
図２６は、第２の実施形態に係る搬送波位相再生部の構成例を説明する図である。第２の実施形態に係る搬送波位相再生部２７０´は、第１の実施形態に係る搬送波位相再生部２７０に判定部５０３を追加した構成である。判定部５０３は、各サブキャリアのＢＥＲ特性を取得しておく。同じタイミングで多値度が低いシンボルが２つのサブキャリアに保持されている場合、判定部５０３は、ＢＥＲ特性の低い側のシンボル（サブキャリア）を選択するよう搬送波位相制御部２７２に通知する。
【０１１２】
図２７は、第２の実施形態に係る搬送波位相再生部の処理の例を説明する図である。搬送波位相再生部２７０´は、Ｓ（１、１）とＳ（１、２）の組、Ｓ（２、４）とＳ（２、５）の組、Ｓ（３、１）とＳ（３、２）の組、Ｓ（４、４）とＳ（４、５）の組に多値度が低いシンボルが配置された伝送データ４２０ａを受信する。伝送データ４２０ａは、周期内の１つ目と2つ目のタイミングのサブキャリア１とサブキャリア３に、４つ目と５つ目のタイミングのサブキャリア２とサブキャリア４に、多値度が低いシンボルを保持している。
【０１１３】
判定部５０３は、同じタイミングで複数のサブキャリアに多値度が低いシンボルが配置されている場合、ＢＥＲ特性に基づいて１つのサブキャリアを選択する。例えば、ＢＥＲ特性の低いサブキャリアが２、３、１、４の順番であると仮定する。すると、判定部５０３は、伝送データ４２０ｂのように周期内の１つ目と2つ目のタイミングのサブキャリア１とサブキャリア３を比較し、ＢＥＲ特性の低いサブキャリア３を選択する。判定部５０３は、伝送データ４２０ｂのように周期内の４つ目と５つ目のタイミングのサブキャリア２とサブキャリア４を比較し、ＢＥＲ特性の低いサブキャリア２を選択する。伝送データ４０２ｂでは、選択されたサブキャリア側のシンボルを黒丸で示し、選択されなかい側のサブキャリアのシンボルを×丸で示している。
【０１１４】
搬送波位相制御部２７２は、ＢＥＲ特性に基づいて判定された後の伝送データ４２０ｂに基づいて推定値算出部が推定値を算出するタイミングを制御する。推定値を算出するタイミングは、伝送データ４２０ｂの多値度が低いシンボル（黒丸）が配置されているタイミングである。そのため、推定値算出タイミング６０６は、タップ係数を算出するタイミングを示す「×」を、１、２、４、５つ目のタイミングで保持している。
【０１１５】
搬送波位相制御部２７２は、伝送データ４２０ｂに基づいて選択部２７４が選択するサブキャリアを制御する。選択されるサブキャリアは、伝送データ４２０ｂの多値度が低いシンボル（黒丸）が配置されているサブキャリアである。すると、搬送波位相制御部２７２は、選択サブキャリア６０７のように、「３、３、なし、２、２、なし」の順番でサブキャリアを選択部２７４に選択させる。
【０１１６】
推定値算出部２７５は、搬送波位相制御部２７２から取得するタイミングと、選択部２７４から取得するサブキャリアの情報に基づいて、推定値を算出する。推定値算出部２７５は、全ての補正部２７３に算出した推定値を送信する。補正部２７３は、搬送波の位相を推定値に基づいて補正する。
【符号の説明】
【０１１７】
１００  伝送装置
１０１  可変シンボルマッパー
１０２  既知信号追加部
１０３  Ｎｙｑｕｉｓｔ
１０４  制御装置
１０５  多重部
２００  受信装置
２１０  ＬＯ
２２０  ＡＤＣｓ
２３０  サブキャリア分離部
２４０  分散補償部
２５０  適応等化部
２５１、２６１、２７１  メモリ
２５２  適応等化制御部
２５３  適応等化フィルタ
２５４、２５６、２６４、２７４  選択部
２５５  タップ係数算出部
２６０  光周波数オフセット補償部
２６２  光周波数オフセット制御部
２６３  光周波数オフセット等化部
２６５  光周波数オフセット算出部
２７０  搬送波位相再生部
２７２  搬送波位相制御部
２７３  補正部
２７４  推定値算出部
２８０  フレーム開始位置検出部
２９０  誤り訂正部
【図１】
2017092739.tif 000003
【図２】
2017092739.tif 000004
【図３】
2017092739.tif 000005
【図４Ａ】
2017092739.tif 000006
【図４Ｂ】
2017092739.tif 000007
【図５】
2017092739.tif 000008
【図６】
2017092739.tif 000009
【図７】
2017092739.tif 000010
【図８】
2017092739.tif 000011
【図９】
2017092739.tif 000012
【図１０】
2017092739.tif 000013
【図１１】
2017092739.tif 000014
【図１２】
2017092739.tif 000015
【図１３】
2017092739.tif 000016
【図１４】
2017092739.tif 000017
【図１５】
2017092739.tif 000018
【図１６】
2017092739.tif 000019
【図１７】
2017092739.tif 000020
【図１８】
2017092739.tif 000021
【図１９】
2017092739.tif 000022
【図２０】
2017092739.tif 000023
【図２１】
2017092739.tif 000024
【図２２】
2017092739.tif 000025
【図２３】
2017092739.tif 000026
【図２４】
2017092739.tif 000027
【図２５】
2017092739.tif 000028
【図２６】
2017092739.tif 000029
【図２７】
2017092739.tif 000030