特開 2024-118191 光通信システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024118191

(43)【公開日】2024-08-30

(54)【発明の名称】光通信システム

(51)【国際特許分類】

   H04B 10/516 20130101AFI20240823BHJP

   H04L 27/02 20060101ALI20240823BHJP

   H03M 13/41 20060101ALI20240823BHJP

【ＦＩ】

H04B10/516

H04L27/02 B

H03M13/41

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023024480

(22)【出願日】2023-02-20

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り 令和４年電子情報通信学会信学技法，ｖｏｌ．１２１，ｎｏ．３８６，ＰＮ２０２１－８６，ｐｐ．１８０－１８，一般社団法人電子情報通信学会、発行日：令和４年２月２２日 〔刊行物等〕 ２７ｔｈ ＯｐｔｏＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ（ＯＥＣＣ） ａｎｄ ２０２２ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ ｉｎ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ（ＰＳＣ）、発行日：令和４年７月３日

(71)【出願人】

【識別番号】304028346

【氏名又は名称】国立大学法人 香川大学

(74)【代理人】

【識別番号】110001704

【氏名又は名称】弁理士法人山内特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小玉 崇宏

(72)【発明者】

【氏名】小堀 史哉

【テーマコード（参考）】

5J065

5K102

【Ｆターム（参考）】

5J065AB01

5J065AC02

5J065AD10

5J065AE06

5J065AG05

5J065AH23

5K102AA61

5K102AH24

5K102AH26

5K102AH27

5K102AH29

5K102RD26

(57)【要約】

【課題】ＴＤＨＰ方式において、ＦＥＣ ｌｉｍｉｔ時のＳＮＲの増大を抑制し、送受信距離を維持することができる光通信システムを提供する。
【解決手段】光通信システムは、光送信器１１と、光受信器２１と、を有する。光送信器１１には、光送信器用信号処理装置１２が含まれる。光送信器用信号処理装置１２は、光送信器１１に入力される信号を、異なる２種類の変調方式の割合および強度に基づいてパルス振幅変調信号を生成するマッピング部１２ａと、相関符号信号を生成する符号化部１２ｂと、を備える。そしてマッピング部１２ａは、パルス振幅変調信号のあらかじめ定められた時間あたりの配置を、同一の変調方式による信号を複数回繰り返すブロック配置とする。この構成により、ＦＥＣ ｌｉｍｉｔ時のＳＮＲの増大が抑制され、ＴＤＨＰ方式における送受信距離を維持することができる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

信号を光に変換し、その光を送信する光送信器と、
該光送信器からの前記光を受信して、信号に変換する光受信器と、を有し、
前記光送信器には、
前記光送信器に入力される信号を相関符号信号に変換するための光送信器用信号処理装置が含まれ、
該光送信器用信号処理装置は、
前記光送信器に入力される信号を、異なる２種類のパルス振幅変調方式の割合および強度に基づいてパルス振幅変調信号を生成するマッピング部と、
前記パルス振幅変調信号に対して相関符号化を行い、相関符号信号を生成する符号化部と、を備え、
前記マッピング部は、前記パルス振幅変調信号のあらかじめ定められた時間当たりの配置を、同一の変調方式による信号を複数回繰り返すブロック配置とする、
ことを特徴とする光通信システム。

【請求項2】

前記マッピング部は、
前記ブロック配置において、一方の変調方式による信号の占める割合と、他方の変調方式による信号の占める割合とが同一である、
ことを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。

【請求項3】

前記マッピング部は、前記パルス振幅変調信号を生成する際に、前記異なる２種類のパルス振幅変調方式のうち、低次のパルス振幅変調方式で用いられている信号として、もう一方の高次のパルス振幅変調方式で用いられている信号のうち、値または強度の低いものから選択する、
ことを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。

【請求項4】

前記異なる２種類のパルス振幅変調方式が、ＰＡＭ２およびＰＡＭ４である、
ことを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。

【請求項5】

前記マッピング部は、前記パルス振幅変調信号を生成する際に、前記ＰＡＭ２の信号として、前記ＰＡＭ４の０、１、２および３の信号のうち、０および１を選択する、
ことを特徴とする請求項４に記載の光通信システム。

【請求項6】

前記光受信器には、前記光送信器から送信された前記相関符号信号を出力信号に変換するための光受信器用信号処理装置が含まれ、
該光受信器用信号処理装置は、前記相関符号信号に対して、トレリス遷移を基にしたビタビ復号の機能を有する復号部を有し、
前記ビタビ復号は、同一変調方式から符号化された領域と、２変調方式から符号化された領域で、それぞれ異なる前記トレリス遷移を用いた処理を行う、
ことを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光通信システムに関する。さらに詳しくは、本発明は、変調方式にいわゆるＴＤＨＰ方式が用いられている光通信システムに関する。

【背景技術】

【0002】

水中における長距離大容量無線通信では、伝搬損失が小さい可視光帯の周波数領域を利用することが好ましい。そのため光無線通信システムを水中で利用するための研究が盛んにおこなわれている。非特許文献１の図６では、水中光無線通信システムの実験装置が模式的に示されている。この図では、左上に光送信器の構成が示されると共に、左下に光受信器の構成が示されている。また右側には水槽が示されており、左上部の光送信器から出射された可視光が、その水槽の中を通過し、右端にある鏡面を介して左下部の光受信器で受信される。

【0003】

非特許文献１では、大容量伝送を実現する方法として、ＩＭ／ＤＤ－ＯＦＤＭ－ＵＯＷＣシステムが取り上げられている。ここで、ＩＭ／ＤＤとは、強度変調／直接検出（Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ－Ｄｉｒｅｃｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）方式を意味し、これは具体的には、光の点灯・消灯を切り替えることでデジタル情報を伝送させる方式である。またＯＦＤＭ方式は、直交周波数分割多重（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ－Ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式を、ＵＷＯＣは、水中無線通信（Ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）を意味する。すなわちＩＭ／ＤＤ－ＯＦＤＭ－ＵＯＷＣシステムとは、水中で用いられるデジタル伝送方式を用いるシステムであって、ＯＦＤＭ方式を用いるものを意味する。

【0004】

ＯＦＤＭ方式は、上記の図６のシステムでは、光送信器と光受信器に内蔵されているＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）で実現されている。このＯＦＤＭ方式は、０と１で表される信号の符号化（Ｅｎｃｏｄｅ）の一つであり、非特許文献１では、光送信器のＦＰＧＡにおいて符号化（Ｅｎｃｏｄｅ）が行われ、光受信器のＦＰＧＡにおいて復号化（Ｄｅｃｏｅｄｅ）が行われている。

【0005】

しかしＯＦＤＭ方式では、信号生成後のピークパワー対平均パワー比（ＰＡＰＲ：Ｐｅａｋ ｔｏ Ａｖｅｒａｇｅ Ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ）が大きいため、実効的な平均送信パワーが低下し、伝送距離が制限されるという問題がある。これに対し、非特許文献２では、ＯＦＤＭ方式に代えてＴＤＨＰ方式が提案されている。ＴＤＨＰ方式とは、時間領域ハイブリッドＰＡＭ（Ｔｉｍｅ－ｄｏｍａｉｎ Ｈｙｂｒｉｄ Ｐａｍ）方式を意味し、具体的には２以上の異なる変調方式を用いて時間領域で多重化する方式である。この方式は、ＰＡＰＲが低く、送信光源出力時点で高い平均パワーを確保でき、伝送可能距離を伸長させることができるという利点がある。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0006】

【非特許文献1】塙 雅典、中村 一彦、「水中光無線通信技術の研究開発動向」、通信ソサエティマガジン、電子情報通信学会、２０２２年１５巻４号、Ｎｏ．６０、p. ２９８―３０６

【非特許文献2】TAKAHIRO KODAMA, MUHAMAD AIZAT BIN AHMAD SANUSI1, FUMIYA KOBORI, TOMOTAKA KIMURA, YOSHIAKI INOUE, MASAHIKO JINNO, 「Comprehensive Analysis of Time-Domain Hybrid PAM for Data-Rate and Distance Adaptive UWOC System」,IEEE Access, date of publication April 6, 2021,VOLUME 9, p.57064-57074

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかるに、ＴＤＨＰ方式においては、アナログデバイスによる帯域狭窄がある場合、ＦＥＣ ｌｉｍｉｔ（誤り訂正限界：Ｆｏｒｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ｌｉｍｉｔ）時のＳＮＲ（信号対雑音比：Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）が増大するという問題がある。

【0008】

本発明は上記事情に鑑み、ＴＤＨＰ方式において、ＦＥＣ ｌｉｍｉｔ時のＳＮＲの増大を抑制し、送受信距離を維持することができる光通信システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

第１発明の光通信システムは、信号を光に変換し、その光を送信する光送信器と、該光送信器からの前記光を受信して、信号に変換する光受信器と、を有し、前記光送信器には、前記光送信器に入力される信号を相関符号信号に変換するための光送信器用信号処理装置が含まれ、該光送信器用信号処理装置は、前記光送信器に入力される信号を、異なる２種類のパルス振幅変調方式の割合および強度に基づいてパルス振幅変調信号を生成するマッピング部と、前記パルス振幅変調信号に対して相関符号化を行い、相関符号信号を生成する符号化部と、を備え、前記マッピング部は、前記パルス振幅変調信号のあらかじめ定められた時間当たりの配置を、同一の変調方式による信号を複数回繰り返すブロック配置とすることを特徴とする。
第２発明の光通信システムは、第１発明において、前記マッピング部は、前記ブロック配置において、一方の変調方式による信号の占める割合と、他方の変調方式による信号の占める割合とが同一であることを特徴とする。
第３発明の光通信システムは、第１発明において、前記マッピング部は、前記パルス振幅変調信号を生成する際に、前記異なる２種類のパルス振幅変調方式のうち、低次のパルス振幅変調方式で用いられている信号として、もう一方の高次のパルス振幅変調方式で用いられている信号のうち、値または強度の低いものから選択することを特徴とする。
第４発明の光通信システムは、前記異なる２種類のパルス振幅変調方式が、ＰＡＭ２およびＰＡＭ４であることを特徴とする。
第５発明の光通信システムは、第４発明において、前記マッピング部は、前記パルス振幅変調信号を生成する際に、前記ＰＡＭ２の信号として、前記ＰＡＭ４の０、１、２および３の信号のうち、０および１を選択することを特徴とする。
第６発明の光通信システムは、第１発明において、前記光受信器には、前記光送信器から送信された前記相関符号信号を出力信号に変換するための光受信器用信号処理装置が含まれ、該光受信器用信号処理装置は、前記相関符号信号に対して、トレリス遷移を基にしたビタビ復号の機能を有する復号部を有し、前記ビタビ復号は、同一変調方式から符号化された領域と、２変調方式から符号化された領域で、それぞれ異なる前記トレリス遷移を用いた処理を行うことを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

第１発明によれば、異なる２種類の変調方式によるＴＤＨＰ方式を実現する光送信器用信号処理装置のマッピング部において、パルス振幅変調信号の所定の時間当たりの配置を、同一の変調方式による信号を複数回繰り返すブロック配置とすることにより、ＦＥＣ ｌｉｍｉｔ時のＳＮＲの増大が抑制され、帯域狭窄に対して高い信号品質を得ることができ、これによりＴＤＨＰ方式における送受信距離を維持することができる。
第２発明によれば、ブロック配置において、一方の変調方式による信号の占める割合と、他方の変調方式による信号の占める割合とが同一であることにより、時間領域において多重化する際に低周波のクロックを使用することができるので、容易にＴＤＨＰ信号を生成することができる。
第３発明によれば、マッピング部は、パルス振幅変調信号を生成する際に、低次のパルス振幅変調方式で用いられている信号として、高次のパルス振幅変調方式で用いられている信号のうち、値または強度の低いものから選択することにより、光受信器用信号処理装置における復号の演算量を抑制することができ、これにより消費電力を低減することができる。
第４発明によれば、異なる２種類のパルス振幅変調方式が、ＰＡＭ２とＰＡＭ４であることにより、より容易にＴＤＨＰ方式を実現することができる。
第５発明によれば、マッピング部は、パルス振幅変調信号を生成する際に、ＰＡＭ２の信号として、ＰＡＭ４の信号のうち、０および１を使用することにより、パルス振幅変調信号の出力が０、１、２、３および４の５通りとなるため、計算に係る負荷を小さくできると共に、復号化の際の精度を向上させることができる。
第６発明によれば、光受信器用信号処理装置において、復号部がトレリス遷移を基にしたビダビ復号の機能を有し、ビダビ復号は、同一変調方式から符号化された領域と、２変調方式から符号化された領域で、それぞれ異なるトレリス遷移を用いた処理を行うことにより、遷移区間の状態を削減でき、回路規模を小さくすると共に、復号化の精度を上げることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施形態に係る光通信システムを構成するマッピング部で行われたブロック配置の説明図である。

【図2】（Ａ）本発明の実施形態に係る光通信システムを構成する光送信器の構成を示す模式図である。（Ｂ）本発明の実施形態に係る光通信システムを構成する光受信器の模式図である。

【図3】図２の光通信システムを構成する光送信器用信号処理装置であって、ＴＤＨＰ方式を行うものにより生成されるパルス振幅変調信号の説明図である。

【図4】図２の光通信システムを構成する光送信器用信号処理装置であって、ＴＤＨＰ方式を行うものにより生成されるパルス振幅変調信号の一例を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための光通信システムを例示するものであって、本発明は光通信システムを以下のものに特定しない。なお、各図面が示す部材の大きさまたは位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。

【0013】

図２には、本発明の実施形態に係る光通信システムを構成する光送信器１１と光受信器２１の模式図を示す。図２（Ａ）が光送信器１１の構成を示す模式図、図２（Ｂ）が光受信器２１の構成を示す模式図である。

【0014】

（光送信器１１）
図２（Ａ）に示すように、本実施形態に係る光通信システムを構成する光送信器１１は、光送信器用信号処理装置１２、デジタル／アナログ変換器１３、ドライバアンプ１４、光変調部１５と、を含んで構成されていることが好ましい。光送信器用信号処理装置１２は、光送信器１１に入力される信号を、相関符号信号に変換する。デジタル／アナログ変換器１３は、デジタル信号である相関符号信号をアナログ信号に変換する。すなわち、デジタル／アナログ変換器１３は、離散信号である相関符号信号を連続信号に変換する。ドライバアンプ１４は、デジタル／アナログ変換器１３により変換されたアナログ信号を増幅する。光変調部１５は、例えばレーザダイオードであり、ドライバアンプ１４によって増幅されたアナログ信号を光信号として出力する。

【0015】

また本実施形態に係る光通信システムの光送信器用信号処理装置１２は、マッピング部１２ａと、符号化部１２ｂと、フィルタ部１２ｃと、を含んで構成されていることが好ましい。本実施形態の光送信器用信号処理装置１２では、ＴＤＨＰ方式が実現されている。

【0016】

光送信器用信号処理装置１２を構成するマッピング部１２ａは、バイナリデータなどの信号に対して、２種類の変調方式の割合と、各変調方式の強度を基にパルス振幅変調信号を電気的に生成する。このマッピング部１２ａは、以下の機能を有する。（１）２種類以上の変調方式の選択、（２）各変調方式の割合の選択、（３）各変調方式の信号強度比率の選択、（４）各変調方式のあらかじめ定められた時間当たりの配置の選択。

【0017】

本実施形態では、マッピング部１２ａは、ＰＡＭ２（２値のパルス振幅変調：２－ｌｅｖｅｌ Ｐｕｌｓｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）およびＰＡＭ４（４値のパルス振幅変調：４－ｌｅｖｅｌ Ｐｕｌｓｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）の２種類の変調方式の割合および強度に基づいてパルス振幅変調信号を生成する。上記の符号化部１２ｂでは、マッピング部１２ａで得られたパルス振幅変調信号に対して相関符号化を行い、相関符号信号を生成する。相関符号化は、例えばデュオバイナリ符号化、またはトムリンソン・原島符号化で行われるのが好ましい。フィルタ部１２ｃは、符号化部１２ｂで得られた相関符号信号に対して、不要な周波数成分を除去する。

【0018】

図３には、本実施形態の光送信器用信号処理装置１２であって、ＴＤＨＰ方式を行うものにより生成されるパルス振幅変調信号を説明するための図である。本実施形態では、ＴＤＨＰ方式を行うために、異なる２種類の変調方式としてＰＡＭ２とＰＡＭ４の変調方式が選択されている。これらの変調方式は、異なる雑音耐性を有していることが好ましい。マッピング部１２ａでは、これらの強度変調信号の発生比（ｐパラメータ）とパワー比（ｑパラメータ）とが決定される。図３の上の図では、ＰＡＭ２とＰＡＭ４との発生比がＰＡＭ２：ＰＡＭ４＝６：４＝３：２であることが表されている。また下の図では、ＰＡＭ２とＰＡＭ４のパワー比が、ＰＡＭ２：ＰＡＭ４＝２：４＝１：２であることが表されている。ｐパラメータでは、信号を横に並べて記載しているのは、この横軸を時間に対応させ、各シンボルを時間方向でどのように配置しているのかを示している。またｑパラメータでは、信号を縦に並べて記載しているのは、縦軸を強度に対応させ、各変調方式の強度の割合をどのように設定しているかを示している。

【0019】

なお、異なる２種類の変調方式として本実施形態ではＰＡＭ２とＰＡＭ４の変調方式が選択されているが、これに限定されない。例えば、ＰＡＭ４とＰＡＭ８（８値のパルス振幅変調：８－ｌｅｖｅｌ Ｐｕｌｓｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）の組合せとしたり、ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号の組合せとしたりすることも可能である。

【0020】

ＰＡＭ４とＰＡＭ８との組合せの場合、低次のパルス振幅変調方式であるＰＡＭ４における信号として、高次のパルス振幅変調方式で用いられている信号である０、１、２、３、４、５、６、７のうち、０、１、２、３がマッピング部１２ａで選択される。４ＱＡＭと１６ＱＡＭとの組合せの場合、低次のパルス振幅変調方式である４ＱＡＭにおける信号として、高次のパルス振幅変調方式で用いられる１６点のうち、強度の低いものから選択された信号が選択される。

【0021】

図１には、本実施形態の光送信器用信号処理装置１２を構成するマッピング部で行われたブロック配置の説明図を示す。「ブロック配置」とは、マッピング部で行われた２種類以上の変調方式の選択、各変調方式の割合の選択、各変調方式の信号強度比率の選択の後であって、各変調方式のあらかじめ定められた時間当たりの配置の選択において選択される配置であり、パルス振幅変調信号のあらかじめ定められた時間当たりの配置を、同一の変調方式による信号を複数回繰り返す配置を言う。図１では、「あらかじめ定められた時間」は、１Ｂｌｏｃｋの長さとして表され、この１Ｂｌｏｃｋ中に、ＰＡＭ２の信号が５回繰り返され、さらにＰＡＭ４の信号が５回繰り返されている状態が示されている。なお、「ブロック配置」は、図１に示した図に限定されることはない。例えば、繰り返しの回数が２回以上のものが含まれる。また、ＰＡＭ２とＰＡＭ４の繰り返しの回数が異なっていても問題ない。

【0022】

図４には、本実施形態の光送信器用信号処理装置１２であって、ＴＤＨＰ方式を行うものにより生成されるパルス振幅変調信号の一例を示す。図４は、図１のブロック配置の信号の具体例である。図４では、ＰＡＭ２は、０、１、０、１、０の信号であり、ＰＡＭ４は、２、０、１、３、２の信号であることを表している。

【0023】

異なる２種類の変調方式によるＴＤＨＰ方式を実現する光送信器用信号処理装置１２のマッピング部１２ａにおいて、パルス振幅変調信号の所定の時間当たりの配置を、同一の変調方式による信号を複数回繰り返すブロック配置とすることにより、ＦＥＣ ｌｉｍｉｔ時のＳＮＲの増大が抑制され、帯域狭窄に対して高い信号品質を得ることができ、これによりＴＤＨＰ方式における送受信距離を維持することができる。

【0024】

ブロック配置において、一方の変調方式による信号の占める割合と、他方の変調方式による信号の占める割合とが同一であることにより、時間領域において多重化する際に低周波のクロックを使用することができるので、容易にＴＤＨＰ信号を生成することができる。

【0025】

マッピング部１２ａは、パルス振幅変調信号を生成する際に、低次のパルス振幅変調方式で用いられている信号として、高次のパルス振幅変調方式で用いられている信号のうち、値の低いものから選択することにより、光受信器用信号処理装置における復号の演算量を抑制することができ、これにより消費電力を低減することができる。

【0026】

異なる２種類のパルス振幅変調方式が、ＰＡＭ２とＰＡＭ４であることにより、より容易にＴＤＨＰ方式を実現することができる。

【0027】

マッピング部１２ａは、パルス振幅変調信号を生成する際に、ＰＡＭ２の信号として、ＰＡＭ４の信号のうち、０および１を選択することにより、パルス振幅変調信号の出力が０、１、２、３および４の５通りとなるため、計算に係る負荷を小さくできると共に、復号化の際の精度を向上させることができる。

【0028】

（光受信器２１）
図２（Ｂ）に示すように、本実施形態に係る光通信システムを構成する光受信器２１は、光検出部２２、トランスインピーダンスアンプ２３、アナログ／デジタル変換器２４、光受信器用信号処理装置２５と、を含んで構成されていることが好ましい。光検出部２２は、具体的にはフォトダイオードであり、光信号を電気信号に変換する。トランスインピーダンスアンプ２３は、光検出部２２からの電気信号を増幅する。アナログ／デジタル変換器２４は、トランスインピーダンスアンプ２３からの、増幅されたアナログの電気信号をデジタル信号に変換する。すなわちアナログ／デジタル変換器２４は、連続信号から離散信号へ信号を変換する。光受信器用信号処理装置２５では、アナログ／デジタル変換器２４からの信号の復号化を行い、バイナリデータに変換する。

【0029】

また本実施形態に係る光通信システムの光受信器用信号処理装置２５は、フィルタ部２５ａと、復号部２５ｂと、デマッピング部２５ｃと、を含んで構成されていることが好ましい。

【0030】

光受信器用信号処理装置２５を構成するフィルタ部２５ａは、アナログデジタル変換器からの信号の、不要な周波数帯の雑音を除去する。復号部２５ｂは、光送信器用信号処理装置１２を構成する符号化部１２ｂの符号化に対応した復号化処理によって、元のシンボル情報を復元する。デマッピング部２５ｃでは、復号部２５ｂで復号された信号を基に、元のバイナリデータを復元する。

【0031】

本実施形態に係る復号部２５ｂは、光送信器１１からの相関符号信号に対してトレリス遷移を基にしたビダビ復号の機能を有する。そして、復号部２５ｂにおけるビダビ復号は、同一変調方式から符号化された領域と、２変調方式から符号化された領域で、それぞれ異なるトレリス遷移を用いた処理を行う。

【0032】

光受信器用信号処理装置２５において、復号部２５ｂがトレリス遷移を基にしたビダビ復号の機能を有し、ビダビ復号は、同一変調方式から符号化された領域と、２変調方式から符号化された領域で、それぞれ異なるトレリス遷移を用いた処理を行うことにより、遷移区間の状態を削減でき、回路規模を小さくすると共に、復号化の精度を上げることができる。「ビダビ復号」および「トレリス遷移」については、当業界で一般に用いられている用語と同一の意味である。

【0033】

なお、ＰＡＭ２、ＰＡＭ４の組合せがマッピング部１２ａで採用され、デュオバイナリ符号化が行われた場合、ＰＡＭ２信号とＰＡＭ４信号の境界での出力パターンが少なくなるため、ビダビ復号の際に信号の遷移パターン中から最適な経路を選択する際に、遷移パターンの数を減らすことができ、特に良好に計算処理回数を低減できる。

【0034】

（その他）
本実施形態に係る光通信システムは、無線の通信システムで利用することが好ましい。ただし、これに限定されず、有線の通信システムで利用することも可能である。

【0035】

また、マッピング部１２ａでは、パルス振幅変調信号のあらかじめ定められた時間当たりの配置を、ブロック配置とすることを説明したが、これに限定されない。異なる２種類の信号を交互に配置する交互配置とすることも可能である。例えば交互配置を採用した際に、異なる２種類のパルス変調方式のうち、低次のパルス振幅変調方式で用いられている信号として、もう一方の高次のパルス振幅変調方式で用いられている信号のうち、値の低いものから選択することも可能である。

【符号の説明】

【0036】

１１ 光送信器
１２ 光送信器用信号処理装置
１２ａ マッピング部
１２ｂ 符号化部
２１ 光受信器
２５ 光受信器用信号処理装置
２５ｂ 復号部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】