JP6627927B1 - 位相変動補償装置、位相変動補償方法及び通信装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の実施の形態1に係るコヒーレント光通信装置の受信装置を示す図である。受信装置は、光ファイバ1から受信した光信号を電気信号に変換してデジタル処理する。
既知パターン比較型位相差検出部12は、図5に示すように、受信信号から検出された既知パターンを参照信号と比較し、各シンボルにおける第1の位相差を算出する。この第1の位相差は、ループフィルタ15を介して残留周波数オフセット補償部10へ供給され、位相補償部11にも供給される。更に、この第1の位相差は、M乗型位相差検出部13の入力にある補償部14へ位相/電界変換部21を介して供給される。補償部14は、M乗型位相差検出部13への入力信号を、既知パターン比較型位相差検出部12からの第1の位相差で予め補償する。即ち、既知パターン比較型位相差検出部12からの第1の位相差が入力信号から予め取り除かれた状態で、M乗型位相差検出部13は処理を行う。この場合、M乗型位相差検出部13の入力信号の位相変動は、少なくとも±π/4以下となり、大きな位相変動への追従のためのπ/2位相回転トラッキングは不要にできる。実際には、パラメータ設定によりπ/2位相回転トラッキングを非動作制御する。なお、補償部14は、電界ベクトルで表された受信信号に、電界ベクトルに変換された第1の位相差を複素乗算する方法で構成できる。これにより既知パターン比較型位相差検出部12で求めた位相変動量が受信信号から予め取り除かれる。位相/電界変換部21における位相/電界変換は、演算に限らず、メモリテーブルで行うこともできる。
残留周波数オフセットが補償された受信信号には位相雑音が残る。従って、残留周波数オフセット補償の収束時点において、既知パターン比較型位相差検出部12からの第1の位相差とM乗型位相差検出部13からの第2の位相差の合算結果は位相雑音を意味する。この合算結果は位相補償部11にも供給され、残留周波数オフセット補償部10から出力された受信信号に存在する位相雑音が位相補償部11で補償される。具体的には、位相補償部11は、合算結果である位相情報を電界ベクトルに変換し、残留周波数オフセット補償部10の出力信号である電界ベクトルと複素乗算する。この位相補償部11の出力は、残留周波数オフセットと位相雑音が補償された信号となる。
図8は、本発明の実施の形態2に係る位相変動補償装置を示す構成図である。実施の形態1と比較して既知パターン比較型位相差検出部12の構成が異なるが、他の構成は同じである。
位相変動補償装置の起動時は、位相補償部11の出力信号の補償が完全に行われないため、その信号を入力とする既知パターンタイミング検出部19から、正確な既知パターンタイミングが得られず、正確な第1の位相差の計算ができない。従って、M乗型位相差検出部13のみが動作し、第2の位相差を出力する。誤った補償を防ぐため、この間は既知パターン比較型位相差検出部12の動作を停止するように制御することもできる。
既知パターン比較型位相差検出部12を動作させた場合の動作は実施の形態1と同様である。なお、この場合、既知パターン比較型位相差検出部12の出力は、M乗型位相差検出部13の入力にフィードバックされ入力信号が第1の位相差で補償されるため、M乗型位相差検出部13の後段のπ/2位相回転トラッキング回路の動作を停止する。
Claims (8)
- 受信信号から抽出した既知パターンとその真値との位相差を第1の位相差として検出する第1の位相差検出部と、
前記受信信号の位相変調方式における変調位相の数がMであり、前記受信信号をM乗することで変調成分を除去し、送信側でのマッピング用変調位相点からの位相変動を第2の位相差として検出する第2の位相差検出部と、
前記第1の位相差と前記第2の位相差との合算結果に基づいて前記受信信号の位相変動を補償する位相補償部とを備えることを特徴とする位相変動補償装置。 - 前記第2の位相差検出部に入力される前記受信信号又はM乗後の前記受信信号の位相変動を前記第1の位相差で補償する補償部を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の位相変動補償装置。
- 前記受信信号を前記第1及び第2の位相差検出部へ供給する前に、前記合算結果に基づいて前記受信信号の周波数オフセットを補償する周波数オフセット補償部を更に備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の位相変動補償装置。
- 前記第1の位相差検出部は、
前記受信信号から前記既知パターンのタイミングを検出する既知パターンタイミング検出部と、
前記タイミングに基づいて前記受信信号から前記既知パターンを抽出する既知パターン抽出部と、
前記真値を記憶する参照信号記憶部と、
前記受信信号から抽出した前記既知パターンと前記真値との位相差を前記第1の位相差として算出する位相差算出部とを有することを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の位相変動補償装置。 - 前記既知パターンタイミング検出部は、前記位相補償部にて位相補償された前記受信信号から前記既知パターンのタイミングを検出し、
前記既知パターン抽出部は、前記タイミングに基づいて前記位相補償部にて位相補償される前の前記受信信号から前記既知パターンを抽出することを特徴とする請求項4に記載の位相変動補償装置。 - 前記第1の位相差検出部は、前記受信信号から抽出した前記既知パターンと前記真値との位相差と、次の既知パターンと該既知パターンの真値との位相差とを用いて線形補間を行うことで、両者の既知パターンの間の各シンボルに対する位相差を前記第1の位相差として算出することを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の位相変動補償装置。
- 請求項1〜6の何れか1項に記載の位相変動補償装置を備えることを特徴とする通信装置。
- 位相変動補償装置が行う位相変動補償方法であって、
受信信号から抽出した既知パターンとその真値との位相差を第1の位相差として検出するステップと、
前記受信信号の位相変調方式における変調位相の数がMであり、前記受信信号をM乗することで変調成分を除去し、送信側でのマッピング用変調位相点からの位相変動を第2の位相差として検出するステップと、
前記第1の位相差と前記第2の位相差との合算結果に基づいて前記受信信号の位相変動を補償するステップとを備えることを特徴とする位相変動補償方法。
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