【発明の詳細な説明】
信号再現の方法及び装置
本発明は、電気通信、特に、光学ネットワークにおける電子ー光学ネットワー
クでの信号処理のための装置および方法に関する。
発明の技術分野
今日の電気通信の分野においては、光学的ネットワークおよび電気的ネットワ
ーク並びびにそれらの組み合わせのネットワークが存在する。純粋な光学的ネッ
トワークは、点から点への転送のための大きな伝送能力を有しているが、さらに
複雑なネットワーク構造の場合では、電気的なネットワークの方が、ある点では
優れたものとなり得る。この理由は、この複雑なネットワークが、光の分配、フ
ィルタリング、スイッチングなどのような反復動作、並びに、損失、従って、雑
音の発生増幅がかかわる一般的な動作を必要とするからである。
完全に光学的なネットワークは、アナログ的なものであり、これにより、この
光学的なネットワークが、光の分配、フィルタリング、スイッチングなどのよう
な反復動作並びに損失従って雑音発生増幅がかかわる一般的な動作に、対処する
ことが困難となる。
関連の技術の記載
この完全に光学的なネットワークは、更に複雑なネットワーク構成による限界
を有しているので、互いに異なるタイプの電子光学的なネットワーク構成が存在
する。このネットワーク構成では、通信は、ファイバ光学接続部を伝送されるが
、特定の場所において、特定の目的のための光信号は、電気信号に変換され、そ
して、それとして扱われ、その後、これらの電気信号は、光信号に再度変換され
る。この１つの目的は、例えば、接続部の長さに沿っての信号の再現である。
ネットワークの伝送能力の決定に寄与する１つのファクタは、ビット誤り確率
である。いくつかの異なるファクタは、ビット誤り確率に影響を与えるが、それ
らの中では、例えば、雑音および分散と命名することがある。分散は、光ファイ
バを異なる速度で異なる波長が伝播することを意味し、これらの光ファイバを送
られるパルスは、拡がり、それにより符号間干渉を生じる。符号間干渉とは、隣
接のパルスが互いに入り込み、それによって、パルスの誤った検出の危険が増大
することを意味する。
通信ネットワークの性能は、部分的には、いわゆる目開き（ｅｙｅ ｏｐｅｎ
ｉｎｇ）図で示すことができる。このような図が得られるのは、デジタル信号が
オシロスコープの垂直入力部に接続され、そして、その時間軸がその符号と同期
してトリガされる時である。各符号は、次に、前の符号上を掃引され、そして、
目パタンを形成する。そのネットワークの性能の程度として、EOPと以下に呼ば
れる、いわゆる、目開き損失（ｅｙｅ ｏｐｅｎｉｎｇ ｐｅｎａｌｔｙ）を、
次の公式に従って定義することができる：
EPO ＝ １０10ｌｏｇ（Ａ／Ｂ）[ｄＢ]
ここで、Ｂは、目の垂直方向の開き、すなわち、ネットワークの減衰のみが信号
に影響を与える理想的な場合の、０レベルから１のレベルまでの距離であり、Ａ
は、信号がまた分散などにより影響を受ける場合と同一距離である。目の開きが
減少する場合、許容雑音の余裕は、減少され、それにより、誤り決定の余裕が少
なくなる。したがって、EPOが低くなり、ネットワークは、それだけ、良い性能
を有するようになる。
通信ネットワークが、例えば、ビットレートに関して高い透過性を有すること
は、さらに望ましい。このことは、通信が多数の異なるビットレートで機能する
、すなわち、ネットワークのアーキテクチャが与えられたビットレートに対し厳
しすぎる要求を課さないということを意味する。同一のことが、他の点、例えば
、使用される信号プロトコル、すなわち、例えば、どのコーディングの形式が使
用されるかの場合の透過性に関する。したがって、また、ネットワークのアーキ
テクチャーが、使用できる如何なる形式の信号プロトコルをも制限しないことが
望ましい。
要約
光ファイバにおける分散から生じる雑音及び符号間干渉の累積により、ネット
ワークの伝送能力を制限するビット誤り確率が増大する。これにより、多かれ少
なかれ、光ネットワークのスケーリングの問題が生じる。すなわち、ネットワー
クは、十分に大きく複雑に形成することはできず、また、例えば、ビットレート
についての透過性の問題が生じる。非線形回路では、雑音は、信号側部の時間ジ
ッタ（ジッタ）と、信号レベル雑音（増幅雑音）を含む場合がある。
本発明の目的は、信頼性ある信号処理、特に、低いビット誤り確率を保持して
通信ネットワーク内における情報の再現および伝送のための方法及び装置を提供
することである。
また、本発明の目的は、通信ネットワークの規模拡大性(scalabihty)、ビット
レートの透過性、雑音、符合間干渉に関する上記の問題を解決することである。
本発明の他の目的は、１０Ｇｂ／秒以上のビットレートで規模拡大性、ビット
レートの透過性、雑音、分散に関する上記の問題を解決することである。
上記の目的は、独立の請求項に記載した特徴を有する方法及び装置により達成
される。本発明のさらなる特徴および展開は、他の請求項に記載されている。
本発明は、インバータを有する簡単なアナログ式のビットレート透過性OEO回
路（光―電気―光）をレピータとして使用することによって、かつ、なるべくな
ら、電子工学における意図した非線形性を導入することによって上記の目的を達
成する。
本発明によれば、再現されるべき信号が変換され、及び（または）非線形性を
与えられる方法が提供され、また、インバータおよび／または非線形性ユニット
を有する装置が提供される。
本発明による方法と装置の場合、次の利点が得られる：
（以下にＢＥＲと呼ばれる）ビット誤り率は、振幅雑音が支配的なビット誤り
源である場合に、非線形パルス形成により更に遅く累積する。たとえば、増加し
た帯域幅がジッタを減少するので、システムの帯域幅が最大の許容可能なビット
レートよりもかなり大きい場合には、そうなる。符合間干渉は、また、非線形パ
ルス形成によりさらにゆっくりっと累積する。符号間干渉のこの減少は、本発明
により実行される信号の反転により、増大し、すなわち、ネットワークの性能は
、さらに改善される。これらの効果により、通信ネットワークでの転送の場合、
ビ
ット誤り確率が減少される。さらに、信号のクロックキングは、必要ない。この
ことは、クロックなしでこの解決を実行するには費用が安くなるので更なる利点
が有ることを意味する。さらに、この実行は、転送において、さらに高ビットレ
ートのクロックなしに、さらに容易になり、そして、ビットレートに関するネッ
トワークの透過性は、さらに高いものとなる。
さらに、本発明による方法と装置の場合、RZパルス（Ｒｅｔｕｒｎ ｔｏ Ｚ
ｅｒｏ）およびNRZパルス（Ｎｏｎ−Ｒｅｔｕｒｎ ｔｏ Ｚｅｒｏ）の両方を
使用することができる。変調方法をに関するネットワークの透過性は、これによ
り、増大される。
完全に光学的な場合に関しては、通信の監視および誤りの発見を容易にする電
子的な監視信号が利用できるという利点が得られる。
図面の簡単な説明
本発明の理解および実行を容易にするために、図示の例により、かつ、添付図
面に関して記載する。添付図面では、同様な要素は、同一の参照符号を有してい
る。図面において、
図１は、本発明の第１の実施の態様による装置を示し、
図２は、本発明による非線形装置における非線形関数の例を示し、
図３は、振幅雑音が支配的である場合に、非線形の関数としてBER(Bit Error
Rate)で表現された雑音の累積を示し、
図４は、本発明の第２の実施の態様による装置を示し、
図５は、完全に光学的な場合と比較して互いに異なる非線形性についてキロメ
ートルの光ファイバ接続長の関数として、ｄＢで示した(以後、EPOと呼ばれる)
目開き損失（ｅｙｅ ｏｐｅｎｉｎｇ ｐｅｎａｌｔｙ）で表現された符号間干
渉を示し、
図６は、本発明の第３の実施の態様による装置を示す。
実施の態様の詳細な説明
図１は、本発明の第１の実施の態様による装置１を示す。装置１は、光ー電気
変換器４の入力部３に接続された光入力部２を有している。光ー電気変換器４の
出力部５は、フィルタ７の入力部６に接続されている。フィルタ７の出力部８は
、
非線形装置１０の入力部９に接続されている。非線形装置１０の出力部１１は、
増幅器１３の入力部１２に接続されている。増幅器１３の出力部１４は、電気―
光変換器１６の入力部１５に接続されている。電気−光変換器１６の出力部１７
は、装置１の出力部１８に接続されている。
この実施の態様によれば、非線形装置１０は、フィルタ７と増幅器１３との間
に配置されているが、非線形装置１０が、当技術分野で公知の方法で装置１のチ
エーンに沿う何らかの他の位置に配置された他の実施の態様が考えられる。また
、当業者に公知の方法で構成要素が互いに異なる組み合わせで互いに構成された
他の実施の態様も考えられる。例えば、増幅器１３とフィルタ７は、同一ユニッ
ト内に含むことができる。増幅は、また、いくつかの増幅器に分割することもで
き、増幅器１３または増幅器（複数）は、例えばその増幅定数の自動調整を含む
こともできる。これらの異なる装置は、また、当業者に公知の方法で異なる順序
で縦続接続することもできる。
この実施の態様をによれば、非線形性は、電気領域に存在する。この発明の思
想に一致して、しかし、、例えば、非線形性を光領域に置くということを考える
こともできる。例えば、電気―光変換器１６は、非線形装置１０の機能を有する
ことができる。別の可能性は、光領域にこの発明の機能をすべてを移動すること
である。この場合の光―電気変換器４と電気ー光変換器１６は除去され、他の構
成部品は、光学的となる。
装置１、光通信をネットワークでレピータとして使用することができる。この
場合、装置１の入力部２と出力部１８は、光ファイバの接続部（図示せず）に接
続され、その長さのために信号がこの光ファイバの接続部に沿って再現される必
要がある。入力部２で受信された光信号は、光−電気変換器４により電気信号に
変換される。この電気信号は、フィルタ７によりフィルタリングされる。このフ
ィルタ７は、純粋な低域フィルタとすることができるが、当技術分野内で公知の
他の種類のフィルタを使用することもできる。また、当業者によく知られた方法
でこの装置の構成要素の相対位置を変更することもできる。
フィルタ７の出力部８からの出力信号は、非線形装置１０に供給される。そこ
で、信号は、意図した非線形性を与えられる。非線形装置１０は、伝達関数ｆ(x
)
を有しており、この伝達関数は、その入力信号に対し非線形応答である出力信号
を与える。この応答は、非２進とすることができるが、その必要はない。この信
号は、次に、増幅器１３により増幅され、そして、再び、電気―光変換器１６に
より光信号に変換される。こうして得られた光信号は、装置１の出力部１８を介
して光ファイバ接続部（図示せず）に再度伝送される。
本発明のこの実施の態様による方法により、雑音の抑圧と、振幅雑音が主な雑
音の場合に非線形パルスの形成がもたらす符号化間干渉の抑圧との両方により、
ビット誤り確率の減少効果が得られる。
図２は、非線形装置１０の関数を示し、ｘは、ここでは非線形装置１０の入力
部９の信号をに対応し、f(x)は、出力部１１の信号に対応する。一定の傾斜を持
つ図の直線は、完全に線形な場合に対応をするものとし、純粋なステップ関数は
、完全に非線形な場合を示す。従って、図は、部分的に非線形な場合の例を示す
。非線形ファクタγは、次に、従って、定義することができる：
γ＝０は、完全に非線形の場合に対応し、γ＝１、０は、完全に線形の場合に
対応する。これらの式は、本発明による非線形装置１０の実施例によるγを定義
する。当業者には、いくつかの別の定儀が明らかである。それらの定義のすべて
は、ある程度、論理“０”と論理“１”との間の遷移により占められる論理“０
”と論理“１”との間の空間の一部にγが、したがって、対応するように、設定
することができる。
図３は、非線形装置１０を介して信号に加えられた非線形の関数として、約１
０個のレピータを有するリンクについて振幅雑音の累積により生じたＢＥＲ（Ｂ
ｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）を示す。この発明によれば、もしも振幅雑音がビ
ット誤りの主な源である場合には、信号に加えられる非線形性が雑音抑圧により
ビット誤り確率に対する減少効果を与える。その結果は、完全な非線形で最良と
な
り、すなわち、γ＝０であるが、不完全な非線形でも良好な結果を与える。この
ことは、完全な非線形が、高いビットレートで実現するには困難となることが有
るので、大きな利点を意味する。本後発明により、それゆえ、ビットレートに直
接制限を加えずに、非線形の雑音抑圧効果を使用することができる。ネットワー
クのビットレートの透過性は、したがって、制限されることもない。
この発明による方法及び装置により、信号のクロッキングが、必要とされない
ように、通信ネットワークでの伝送のビット誤り確率は、低下される。このこと
は、クロックなしで、解決が更に安価に実行できる更なる利点を意味する。さら
に、伝送においては、さらに高いビットレートのクロックなしに、実効がより簡
単となり、ビットレートに関するネットワークの透過性は、さらに高くなる。
図４は、この発明の第２の実施の態様による装置４１を示す。この装置４１は
、この発明の第１の実施の態様により、類似の仕方で接続された装置１と同一の
部品を有しているが、装置４１は、また、インバータ２１をも有している点で異
なっている。インバータ２１は、この実施の態様によれば、フィルタ７と非線形
装置１０との間に接続されているが、当業者によく知られた方法で、他の位置も
考えることができる。インバータ２１の入力部20は、ここでは、フィルタ７の出
力部８に接続され、インバータ２２の出力部21は、非線形装置１０の入力部９に
接続されている。第２の実施の態様では、第１の実施の態様に関して述べたよう
に、種々の変更を考えることもできる。
装置４１の機能は、装置１の機能に似ている。ビット誤り確率に対する前に述
べた雑音抑圧の好ましい効果のほかに、このビット誤り確率は、今やさらに、光
ファイバの分散効果を抑圧もするこの発明により減少される。これにより、符号
間干渉が減少され、したがって、ビット誤り確率がさらに減少される。
図５は、第２の実施の態様によるこの発明の互いに異なる非線形性についてキ
ロメートルで表した光ファイバの接続長の関数として、ｄＢで表した（以下EPO
と呼ばれる）目開き損失で表現された符号間干渉を示す。最良の結果は、完全な
非線形の場合に得られるが、前に述べたように、これは、（１０Ｇｂ／秒以上の
）より高いビットレートで達成するのは困難となる可能性が有る。しかし、図は
、30キロメートルのレピータ間の距離の場合で、１５００キロメートルより短い
フ
ァイバでの通信接続の場合には、非線形ファクタγ＜＝ ０．５のとき、EOP＜
＝１．５ｄＢとなるということを示す。非線形ファクタγ＜＝０．３ならば、１
５００キロメートルより短いファイバ長の通信接続の場合は、EOP ＜＝１．０
ｄＢとなる。
図６は、この発明の第３の実施の態様による装置６１を示す。この装置６１は
、この発明の第２の実施の態様による装置４１と同一部品を有していて、同様な
方法で接続されているが、非線形装置１０が除かれていて、インバータ２１の出
力部２２が増幅器１３の入力部１２に直接接続されている点が異なる。この第３
の実施の態様の場合、第１の実施の態様に関連して述べたように、種々の変更を
考えることもできる。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to telecommunications, and more particularly to an apparatus and method for signal processing in an electro-optical network in an optical network. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION In today's telecommunications field, there are optical and electrical networks and networks of combinations thereof. Pure optical networks have a large transmission capacity for point-to-point transfer, but for more complex network structures, electrical networks are better in some respects. obtain. The reason for this is that this complex network requires repetitive operations such as light distribution, filtering, switching, etc., as well as general operations involving losses and thus noise amplification. A completely optical network is analog, which allows it to operate in a repetitive manner, such as light distribution, filtering, switching, etc., as well as general operations involving losses and therefore noise generation amplification. It is difficult to deal with it. 2. Description of the Related Art Since this completely optical network has the limitations of more complex network configurations, there are different types of electro-optical network configurations. In this network configuration, communications are transmitted over fiber optic connections, but at specific locations, optical signals for specific purposes are converted to electrical signals and treated as such, and then The electrical signal is converted back to an optical signal. One purpose of this is, for example, to reproduce the signal along the length of the connection. One factor that contributes to the determination of the transmission capacity of a network is the bit error probability. Several different factors affect the bit error probability, but among them may be named, for example, noise and variance. Dispersion means that different wavelengths propagate at different speeds in optical fibers, and the pulses sent through these optical fibers are spread out, thereby causing intersymbol interference. Intersymbol interference means that adjacent pulses penetrate each other, thereby increasing the risk of false detection of the pulse. The performance of a communication network can be illustrated, in part, by a so-called eye opening diagram. Such a diagram is obtained when a digital signal is connected to the vertical input of an oscilloscope and its time axis is triggered synchronously with its code. Each code is then swept over the previous code and forms an eye pattern. As a measure of the performance of the network, the so-called eye opening penalty, referred to below as EOP, can be defined according to the following formula: EPO = 10 10 log (A / B) [dB] where Where B is the distance from the 0 level to the 1 level in the ideal case where only the network's attenuation affects the signal in the vertical direction, and A is the Is the same distance as when affected by If the eye opening decreases, the margin of allowable noise is reduced, thereby reducing the margin of error determination. Thus, the EPO is lower and the network has better performance. It is further desirable that the communication network has a high transparency, for example with respect to the bit rate. This means that the communication works at a number of different bit rates, ie the architecture of the network does not impose too stringent requirements for a given bit rate. The same relates to other aspects, for example, the signaling protocol used, ie, transparency, for example, in what coding form is used. Therefore, it is also desirable that the architecture of the network does not limit any type of signaling protocol that can be used. SUMMARY The accumulation of noise and intersymbol interference from dispersion in optical fiber increases the bit error probability that limits the transmission capacity of the network. This creates more or less problems with optical network scaling. That is, the network cannot be formed sufficiently large and complex, and there is a problem of transparency, for example, regarding the bit rate. In a nonlinear circuit, noise may include time jitter (jitter) on the signal side and signal level noise (amplified noise). It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for reliable signal processing, in particular for reproducing and transmitting information in a communication network while maintaining a low bit error probability. It is also an object of the present invention to solve the above problems relating to scalabihty, bit rate transparency, noise and inter-code interference of a communication network. Another object of the present invention is to solve the above-mentioned problems relating to scale expansion, bit rate transparency, noise, and dispersion at bit rates of 10 Gb / sec or higher. The above objective is accomplished by a method and an apparatus having the features described in the independent claims. Further features and developments of the invention are set out in the other claims. The invention is based on the use of simple analog bit-rate transparent OEO circuits (optical-electrical-optical) with inverters as repeaters, and preferably by introducing the intended nonlinearities in electronics. Achieve the above objectives. According to the invention, a method is provided in which the signal to be reproduced is transformed and / or given a non-linearity, and an apparatus is provided having an inverter and / or a non-linearity unit. With the method and apparatus according to the invention, the following advantages are obtained: The bit error rate (hereinafter referred to as BER) accumulates more slowly with non-linear pulse formation when amplitude noise is the dominant bit error source. . For example, if the bandwidth of the system is significantly greater than the maximum acceptable bit rate, as increased bandwidth reduces jitter. Intersymbol interference also accumulates more slowly due to nonlinear pulse formation. This reduction of intersymbol interference is increased by the signal inversion performed according to the invention, ie the performance of the network is further improved. These effects reduce the bit error probability for transmission over a communication network. In addition, no clocking of the signal is required. This means that implementing the solution without a clock has the additional advantage of being less expensive. In addition, this implementation is easier in the transfer, without a higher bit rate clock, and the transparency of the network with respect to bit rate is higher. Furthermore, both the RZ pulse (Return to Zero) and the NRZ pulse (Non-Return to Zero) can be used with the method and apparatus according to the invention. The transparency of the network for the modulation method is thereby increased. For the completely optical case, the advantage is obtained that an electronic monitoring signal is available which facilitates monitoring of the communication and finding errors. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS To facilitate an understanding and execution of the present invention, reference is made to the examples shown and to the accompanying drawings. In the accompanying drawings, similar elements have the same reference numerals. In the drawings, FIG. 1 shows an apparatus according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 shows an example of a nonlinear function in a nonlinear apparatus according to the present invention, and FIG. 3 shows a case where amplitude noise is dominant. Shows the accumulation of noise expressed in BER (Bit Error Rate) as a non-linear function, FIG. 4 shows a device according to a second embodiment of the invention, FIG. FIG. 6 shows the intersymbol interference expressed in eye opening penalties in dB (hereinafter referred to as EPO) as a function of the optical fiber connection length in kilometers for different nonlinearities as compared to FIG. Shows an apparatus according to a third embodiment of the present invention. DETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS FIG. 1 shows an apparatus 1 according to a first embodiment of the present invention. The device 1 has an optical input 2 connected to an input 3 of an opto-electrical converter 4. The output 5 of the opto-electric converter 4 is connected to the input 6 of the filter 7. The output 8 of the filter 7 is connected to the input 9 of the nonlinear device 10. The output 11 of the nonlinear device 10 is connected to the input 12 of the amplifier 13. The output section 14 of the amplifier 13 is connected to the input section 15 of the electro-optical converter 16. The output 17 of the electro-optical converter 16 is connected to the output 18 of the device 1. According to this embodiment, the non-linear device 10 is located between the filter 7 and the amplifier 13, but the non-linear device 10 may be moved along any other chain along the chain of the device 1 in a manner known in the art. Other embodiments located at locations are contemplated. Further, other embodiments in which the components are configured in different combinations from each other by a method known to those skilled in the art are also conceivable. For example, the amplifier 13 and the filter 7 can be included in the same unit. Amplification can also be split into several amplifiers, and amplifier 13 or amplifiers can include, for example, automatic adjustment of their amplification constants. These different devices can also be cascaded in different orders in a manner known to those skilled in the art. According to this embodiment, the non-linearity exists in the electrical domain. Consistent with the idea of the present invention, however, it is also conceivable, for example, to place non-linearities in the optical domain. For example, the electro-optical converter 16 can have the function of the nonlinear device 10. Another possibility is to move all of the functions of the present invention to the light domain. In this case, the optical-electrical converter 4 and the electrical-optical converter 16 are removed, and the other components are made optical. The device 1 can use optical communication as a repeater in a network. In this case, the input 2 and the output 18 of the device 1 are connected to an optical fiber connection (not shown), whose length requires that the signal be reproduced along this optical fiber connection. There is. The optical signal received by the input unit 2 is converted by the optical-electrical converter 4 into an electric signal. This electric signal is filtered by the filter 7. This filter 7 can be a pure low-pass filter, but other types of filters known in the art can also be used. Also, the relative positions of the components of the device can be changed in a manner well known to those skilled in the art. An output signal from the output unit 8 of the filter 7 is supplied to the nonlinear device 10. There, the signal is given the intended nonlinearity. The nonlinear device 10 has a transfer function f (x), which provides an output signal that is a non-linear response to its input signal. This response can be, but need not be, binary. This signal is then amplified by the amplifier 13 and again converted by the electro-optical converter 16 into an optical signal. The optical signal thus obtained is transmitted again to the optical fiber connection (not shown) via the output 18 of the device 1. The method according to this embodiment of the invention has the effect of reducing the bit error probability both by suppressing the noise and by suppressing the inter-coding interference caused by the formation of the non-linear pulse when the amplitude noise is the main noise. Can be FIG. 2 shows the function of the nonlinear device 10, where x corresponds to the signal at the input 9 of the nonlinear device 10 and f (x) corresponds to the signal at the output 11. Straight lines in the figure with constant slope correspond to perfectly linear cases, and pure step functions represent completely non-linear cases. Thus, the figure shows an example of a partially nonlinear case. The nonlinear factor γ can then be defined accordingly: γ = 0 corresponds to a completely nonlinear case, and γ = 1, 0 corresponds to a completely linear case. These equations define γ according to an embodiment of the nonlinear device 10 according to the invention. Several other conventions will be apparent to those skilled in the art. All of those definitions have, to some extent, γ in the part of the space between logic “0” and logic “1” occupied by the transition between logic “0” and logic “1”, and thus the corresponding You can set it to FIG. 3 shows the BER (Bit Error Rate) resulting from the accumulation of amplitude noise for a link with about 10 repeaters as a non-linear function added to the signal via non-linear device 10. According to the present invention, if amplitude noise is the major source of bit errors, the non-linearity added to the signal has the effect of reducing the bit error probability due to noise suppression. The result is best with perfect nonlinearity, i.e., γ = 0, but imperfect nonlinearity gives good results. This represents a significant advantage, as completely non-linearities can be difficult to achieve at high bit rates. According to the present invention, it is therefore possible to use non-linear noise suppression effects without directly limiting the bit rate. The transparency of the bit rate of the network is therefore not limited. With the method and apparatus according to the invention, the bit error probability of transmission in a communication network is reduced such that clocking of the signal is not required. This implies the further advantage that the solution can be performed more cheaply without a clock. Furthermore, in transmission, without a higher bit rate clock, the effect is simpler and the network transparency with respect to bit rate is higher. FIG. 4 shows an apparatus 41 according to a second embodiment of the present invention. This device 41 has the same components as the device 1 connected in a similar manner according to the first embodiment of the invention, but the device 41 also has an inverter 21. Are different in that The inverter 21 is, according to this embodiment, connected between the filter 7 and the non-linear device 10, but other positions are conceivable in a manner well known to those skilled in the art. The input 20 of the inverter 21 is here connected to the output 8 of the filter 7, and the output 21 of the inverter 22 is connected to the input 9 of the nonlinear device 10. In the second embodiment, various changes can be made as described with respect to the first embodiment. The function of the device 41 is similar to the function of the device 1. In addition to the favorable effect of noise suppression described above on the bit error probability, this bit error probability is now further reduced by the present invention, which also suppresses the dispersion effect of the optical fiber. This reduces intersymbol interference and therefore further reduces the bit error probability. FIG. 5 shows a code expressed in aperture loss in dB (hereinafter referred to as EPO) as a function of the connection length of the optical fiber in kilometers for the different non-linearities of the invention according to the second embodiment. Indicate inter-cell interference. The best results are obtained for a completely non-linear case, but, as mentioned earlier, this can be difficult to achieve at higher bit rates (greater than 10 Gb / s). However, the figure shows that for a 30 km repeater distance, for a communication connection over a fiber shorter than 1500 km, the EOP <= 1.5 dB for a nonlinear factor γ <= 0.5. It indicates that. If the nonlinear factor γ <= 0.3, EOP <= 1.0 dB for a communication connection with a fiber length shorter than 1500 km. FIG. 6 shows an apparatus 61 according to a third embodiment of the present invention. This device 61 has the same components as the device 41 according to the second embodiment of the invention and is connected in a similar manner, but with the non-linear device 10 removed and the output of the inverter 21 22 differs in that it is directly connected to the input 12 of the amplifier 13. In the case of the third embodiment, various modifications can be considered as described in relation to the first embodiment.
【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項
【提出日】平成１１年１月２９日（１９９９．１．２９）
【補正内容】
請求の範囲
１．再現されるべき光信号を受信するステップと、
非線形関数を用いて、その受信した信号に非線形性を加えるステップと、
前記非線形性が加えられた信号を伝送するステップとを有するネットワークに
おける分散抑圧方法において、前記非線形関数の出力が、信号の振幅と、それ自
体の非線形関数のみに依存することを特徴とするネットワークにおける分散抑圧
方法。
２．再現されるべき光信号を受信するステップと、
非線形関数を用いて、その受信した信号に対し非線形性を加えるステップと、
前記非線形性が加えられた信号を伝送するステップとを有するネットワークに
おける分散抑圧方法において、前記非線形関数が、どのようなタイミング信号を
も受信しないことを特徴とするネットワークにおける分散抑圧方法。
３.前記非線形性が加えられる前に前記光信号を電気信号に変換するステップと
、
前記非線形性を加えた後に前記電気信号を光信号に変換するステップとをさら
に有することを特徴とする請求項１または２記載のネットワークにおける分散抑
圧方法。
４．前記信号を反転するステップをさらに有することを特徴とする上記請求項の
いずれかに記載のネットワークにおける分散抑圧方法。
５．前記非線形関数が、非線形ファクタ＜＝０．５（γ＜＝０．５）を有する非
線形で非２進の伝達関数であることを特徴とする上記請求項のいずれかに記載の
ネットワークにおける分散抑圧方法。
６．前記非線形関数が、非線形ファクタ＜＝０．３（γ＜＝０．３）を有する非
線形で非２進の伝達関数であることを特徴とする上記請求項のいずれかに記載の
ネットワークにおける分散抑圧方法。
７．前記電気信号をフィルタリングするステップをさらに有することを特徴とす
る上記請求項のいずれかに記載のネットワークにおける分散抑圧方法。
８．前記電気信号を電気的に増幅するステップをさらに有することを特徴とする
請求項３ないし６のいずれかに記載のネットワークにおける分散抑圧方法。
９．再現されるべき信号が、ビットレート＞＝ １０Ｇｂｉｔ／/秒を備えたデ
ータビットストリームであることを特徴とする上記請求項のいずれかに記載のネ
ットワークにおける分散抑圧方法。
１０．そのシステムバンド幅が、最大の許容可能なビットレートよりもかなり大
きいことを特徴とする上記請求項のいずれかに記載のネットワークにおける分散
抑圧方法。
１１．前記再現される信号が、目開き損失＜＝１．５ｄＢ （EOP＜＝１．５ｄ
Ｂ）を保持することを特徴とする上記請求項のいずれかに記載のネットワークに
おける分散抑圧方法。
１２．前記再現される信号が、目開き損失＜＝１．０ｄＢ （EOP＜＝１．０ｄ
Ｂ）を保持することを特徴とする上記請求項のいずれかに記載のネットワークに
おける分散抑圧方法。
１３．少なくとも１つの増幅器（１３）と直列接続された少なくとも１つの非線
形装置（１０）を有し、この非線形装置（１０）が、非線形関数を有し、その入
力が、信号の振幅のみであることを特徴とする通信ネットワークにおけるレピー
タ。
１４．光ー電気変換器（４）と、
電気―光変換器（１６）とをさらに有し、これら両変換器（４，１６）が、前
記非線形装置（１０）と前記増幅器（１３）とに直列接続されていることを特徴
とする請求項１３記載の通信ネットワークにおけるレピータ。
１５．インバータをさらに有することを特徴とする請求項１３または１４記載の
レピータ。
１６．前記光ー電気変換器（４）と、前記電気ー光変換器（１６）との間に接続
されたフィルタ（７）を有することを特徴とする請求項１３，１４または１５記
載のレピータ。
１７．前記光ー電気変換器（４）と、前記電気ー光変換器（１６）との間に直列
接続された増幅器（７）を有することを特徴とする請求項１３ないし１６のいず
れかに記載の通信ネットワークにおけるレピータ。
１８．前記非線形関数が、０．５より小さいか、または、これに等しい非線形フ
ァクタ（γ＜＝０．５）を有することを特徴とする請求項１３ないし１７のいず
れかに記載のレピータ。
１９．前記非線形装置（１０）が、非２進の非線形関数を有し、かつ、前記非線
形関数が、０．３より小さいか、または、これに等しい非線形ファクタ（γ＜＝
０．３）を有することを特徴とする請求項１３ないし１８のいずれかに記載のレ
ピータ。
２０．前記再現される信号が、目開き損失＜＝ １．５ ｄＢ（EOP＜＝１．５
ｄＢ）を保持することを特徴とする上記の請求項１３ないし１９のいずれかに記
載のレピータ。
２１．前記再現される信号が、目開き損失＜＝ １．０ ｄＢ（EOP＜＝１．０
ｄＢ）を保持することを特徴とする上記の請求項１３ないし２０のいずれかによ
るレピータ。
２２．1.0とは異なる非線形ファクタ（γ≠１．０）を有する伝達関数を備えた
ことを特徴とする請求項２１記載の信号伝送中のビット誤り確率を減少する装置
。
２３．前記非線形ファクタが、０．５より小さいか、または、これに等しい（γ
＜＝
０．５）ことを特徴とする請求項２２記載の信号伝送中のビット誤り確率を減少
する装置。
２４．前記非線形ファクタが、０．３より小さいか、または、これに等しい（γ
＜＝０．３）ことを特徴とする請求項２３の信号伝送中のビット誤り確率を減少
する装置。[Procedure of Amendment] Article 184-8, Paragraph 1 of the Patent Act
[Submission date] January 29, 1999 (1999.1.29)
[Correction contents]
The scope of the claims
1. Receiving an optical signal to be reproduced;
Adding a non-linearity to the received signal using a non-linear function;
Transmitting the signal to which the nonlinearity has been added.
In the variance suppression method, the output of the non-linear function is the amplitude of the signal and
Distributed suppression in networks characterized by relying only on the nonlinear function of the field
Method.
2. Receiving an optical signal to be reproduced;
Adding a non-linearity to the received signal using a non-linear function;
Transmitting the signal to which the nonlinearity has been added.
In the variance suppression method, the non-linear function determines what timing signal
A method for suppressing dispersion in a network, characterized in that the method does not receive any data.
3. converting the optical signal to an electrical signal before the non-linearity is added;
,
Converting the electrical signal to an optical signal after adding the nonlinearity.
The dispersion suppression in a network according to claim 1 or 2, wherein
Pressure method.
4. The method of claim 1, further comprising the step of inverting said signal.
A method for suppressing dispersion in a network according to any one of the above.
5. The non-linear function has a non-linear function with a non-linear factor <= 0.5 (γ <= 0.5).
A method according to any of the preceding claims, characterized in that it is a linear, non-binary transfer function.
Dispersion suppression method in network.
6. The non-linear function has a non-linear function with a non-linear factor <= 0.3 (γ <= 0.3).
A method according to any of the preceding claims, characterized in that it is a linear, non-binary transfer function.
Dispersion suppression method in network.
7. Filtering the electrical signal.
A method for suppressing dispersion in a network according to any of the preceding claims.
8. The method further comprises electrically amplifying the electric signal.
A method for suppressing dispersion in a network according to any one of claims 3 to 6.
9. If the signal to be reproduced has a bit rate> = 10 Gbit // s
Data according to any of the preceding claims.
A method of dispersion suppression in a network.
10. Its system bandwidth is much larger than the maximum acceptable bit rate
A distribution in a network according to any of the preceding claims, characterized in that
How to suppress.
11. The reproduced signal has an aperture loss <= 1.5 dB (EOP <= 1.5 dB)
B) holding the network according to any one of the preceding claims.
Dispersion suppression method.
12. The reproduced signal has an aperture loss <= 1.0 dB (EOP <= 1.0 dB)
B) holding the network according to any one of the preceding claims.
Dispersion suppression method.
13. At least one non-line connected in series with at least one amplifier (13)
A non-linear device (10) having a non-linear function;
Repeater in a communication network characterized in that the force is only the amplitude of the signal
Ta.
14． An optical-electrical converter (4);
Further comprising an electro-optical converter (16), wherein both converters (4, 16)
The non-linear device (10) and the amplifier (13) are connected in series.
14. A repeater in a communication network according to claim 13, wherein:
15. 15. The method according to claim 13, further comprising an inverter.
Repeater.
16. Connection between the opto-electric converter (4) and the electro-optical converter (16)
16. A filter as claimed in claim 13, 14 or 15, characterized in that it comprises a filtered filter (7).
On the repeater.
17． A series connection between the opto-electric converter (4) and the electro-optical converter (16);
17. The device according to claim 13, further comprising an amplifier (7) connected thereto.
A repeater in a communication network according to any of the preceding claims.
18. The nonlinear function is less than or equal to 0.5.
18. The method according to claim 13, wherein said actor (γ <= 0.5).
The repeater described in Reika.
19. The non-linear device (10) has a non-binary non-linear function, and
The non-linear factor whose shape function is less than or equal to 0.3 (γ <=
0.3), characterized in that:
Peter.
20. The reproduced signal has an aperture loss <= 1.5 dB (EOP <= 1.5 dB).
20. The method according to claim 13, wherein dB) is maintained.
On the repeater.
21. The reproduced signal has an aperture loss <= 1.0 dB (EOP <= 1.0 dB).
21. The method according to claim 13, wherein dB) is maintained.
Repeater.
22. With a transfer function having a non-linear factor (γ ≠ 1.0) different from 1.0
22. Apparatus for reducing bit error probabilities during signal transmission according to claim 21.
.
23. The non-linear factor is less than or equal to 0.5 (γ
<=
0.5) The bit error probability during signal transmission according to claim 22 is reduced.
Equipment to do.
24. The nonlinear factor is less than or equal to 0.3 (γ
<= 0.3) The bit error probability during signal transmission according to claim 23 is reduced.
Equipment to do.
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，
ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ
Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ
，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，
ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ
Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ
，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ
，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，
ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，Ｆ
Ｉ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ
，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，
ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，Ｍ
Ｗ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ
，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，
ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ────────────────────────────────────────────────── ───
Continuation of front page
(81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE,
DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, L
U, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF)
, CG, CI, CM, GA, GN, ML, MR, NE,
SN, TD, TG), AP (GH, KE, LS, MW, S
D, SZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG)
, KZ, MD, RU, TJ, TM), AL, AM, AT
, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA,
CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, F
I, GB, GE, GH, HU, ID, IL, IS, JP
, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR,
LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, M
W, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD
, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR,
TT, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZW