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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-03-25
(45)【発行日】2024-04-02
(54)【発明の名称】光送信装置、光伝送システム及び光送信装置の方法
(51)【国際特許分類】
H04B 10/61 20130101AFI20240326BHJP
H04B 10/516 20130101ALI20240326BHJP
【ＦＩ】
H04B10/61
H04B10/516
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2022539895
(86)(22)【出願日】2020-07-30
(86)【国際出願番号】 JP2020029231
(87)【国際公開番号】W WO2022024292
(87)【国際公開日】2022-02-03
【審査請求日】2023-01-20
(73)【特許権者】
【識別番号】000004237
【氏名又は名称】日本電気株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100103894
【弁理士】
【氏名又は名称】家入 健
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 正規
(72)【発明者】
【氏名】安部 淳一
【審査官】川口 貴裕
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１９－０９７２１１（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１９／０２８０９１０（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１５／０１１０２１６（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２００２／０１７８４１７（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１６／０２１９５５９（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２００８／０２６００４４（ＵＳ，Ａ１）
【文献】岡野 貴大ほか，Ｏｖｅｒｌａｐ－Ｗｉｎｄｏｗｅｄ－ＤＦＴｓ－ＯＦＤＭ方式におけるオーバーラップＦＦＴフィルタバンクが伝送特性に与える影響，電子情報通信学会技術研究報告，2018年11月13日，第118巻, 第311号，pp.85-90
【文献】齋藤 晟ほか，柔軟なスペクトルアクセスのためのオーバーラップ長可変型ＦＦＴフィルタバンクの検討，電子情報通信学会技術研究報告，2017年01月12日，第116巻, 第409号，pp.17-22
【文献】Wei Jin，Modification of Frequency Estimation Algorithms for Sinusoidal Signals Based on Phase Difference of Overlap FFT，2008 International Conference on Communications, Circuits and Systems，2008年05月，pp. 927-929
【文献】Sichun Wang et al.，Probability density of the phase error of a digital interferometer with overlapped FFT processing，2010 53rd IEEE International Midwest Symposium on Circuits and Systems，2010年08月，pp. 849-852
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０４Ｂ １０／００ － １０／９０
Ｈ０４Ｊ １４／００ － １４／０８
Ｈ０４Ｌ ２７／２６ － ２７／３０
ＩＥＥＥ Ｘｐｌｏｒｅ
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
入力されたデジタル信号を処理する信号処理手段と、前記処理された信号を光変調し、前記光変調した光信号を光伝送路へ送信する光送信手段と、を備え、
前記信号処理手段は、
前記デジタル信号から分離されたサブキャリア信号をＦＦＴブロックごとにオーバーラップさせてＦＦＴ処理を行うＦＦＴ処理手段と、
前記ＦＦＴ処理されたサブキャリア信号をサブキャリアの周波数シフト量で周波数シフトしたサブキャリア配置信号であって、前記オーバーラップするＦＦＴブロック間で生じる位相オフセットが補償されたサブキャリア配置信号を生成する生成手段と、
前記光信号を受信する光受信装置から通知される、前記光伝送路の伝送路特性、または、前記光受信装置における前記光信号の誤り訂正結果に基づいて、前記周波数シフト量を算出する周波数シフト量算出手段と、
を備える、光送信装置。
【請求項2】
前記伝送路特性、または、前記誤り訂正結果に基づいて、サブキャリア間隔を調整するサブキャリア間隔調整手段を備え、前記周波数シフト量算出手段は、前記調整されたサブキャリア間隔に基づいて、前記周波数シフト量を算出する、
請求項１に記載の光送信装置。
【請求項3】
前記生成手段は、前記ＦＦＴ処理のＦＦＴブロックサイズ及びオーバーラップサイズの関係と、前記周波数シフト量とに応じて生じる前記位相オフセットを補償する、請求項１または２に記載の光送信装置。
【請求項4】
前記生成手段は、前記周波数シフト量が所定の量の場合に前記位相オフセットを補償する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光送信装置。
【請求項5】
前記生成手段は、前記周波数シフト量が変動した場合に前記位相オフセットを補償する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光送信装置。
【請求項6】
前記生成手段は、前記ＦＦＴブロックごとに前記位相オフセットを補償する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光送信装置。
【請求項7】
前記生成手段は、前記周波数シフトされた信号に生じる前記位相オフセットを算出する位相オフセット算出手段と、
前記ＦＦＴ処理されたサブキャリア信号に対し、前記算出された位相オフセットを補償する位相補償手段と、
前記位相オフセットが補償されたサブキャリア信号を前記周波数シフト量で周波数シフトする周波数シフト手段と、
を備える、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の光送信装置。
【請求項8】
光伝送路を介して接続された光送信装置と光受信装置とを備え、前記光送信装置は、
入力されたデジタル信号を処理する第１の信号処理手段と、
前記処理された信号を光変調し、前記光変調した光信号を前記光伝送路へ送信する光送信手段と、を備え、
前記第１の信号処理手段は、
前記デジタル信号から分離されたサブキャリア信号をＦＦＴブロックごとにオーバーラップさせてＦＦＴ処理を行う第１のＦＦＴ処理手段と、
前記ＦＦＴ処理されたサブキャリア信号をサブキャリアの周波数シフト量で周波数シフトしたサブキャリア配置信号であって、前記オーバーラップするＦＦＴブロック間で生じる位相オフセットが補償されたサブキャリア配置信号を生成する第１の生成手段と、
前記光受信装置から通知される、前記光伝送路の伝送路特性、または、前記光受信装置における前記光信号の誤り訂正結果に基づいて、前記周波数シフト量を算出する周波数シフト量算出手段と、
を備え、
前記光受信装置は、
前記送信された光信号を前記光伝送路から受信し、前記受信した光信号を光検波する光受信手段と、
前記光検波された信号をデジタル信号に変換し、前記変換したデジタル信号を処理する第２の信号処理手段と、を備え、
前記第２の信号処理手段は、
前記デジタル信号をＦＦＴブロックごとにオーバーラップさせてＦＦＴ処理を行う第２のＦＦＴ処理手段と、
前記ＦＦＴ処理されたデジタル信号に含まれるサブキャリア信号をサブキャリアの周波数シフト量で周波数シフトしたサブキャリア分離信号であって、前記オーバーラップするＦＦＴブロック間で生じる位相オフセットが補償されたサブキャリア分離信号を生成する第２の生成手段と、
前記光伝送路の伝送路特性、または、前記受信した光信号の誤り訂正の結果を検出し、前記検出した伝送路特性、または、前記誤り訂正の結果を、前記光送信装置へ通知する通知手段と、
を備える、光伝送システム。
【請求項9】
入力されたデジタル信号を処理することと、前記処理された信号を光変調し、前記光変調した光信号を光伝送路へ送信することと、を含み、
前記デジタル信号を処理することは、
前記デジタル信号から分離されたサブキャリア信号をＦＦＴブロックごとにオーバーラップさせてＦＦＴ処理を行うことと、
前記ＦＦＴ処理されたサブキャリア信号をサブキャリアの周波数シフト量で周波数シフトしたサブキャリア配置信号であって、前記オーバーラップするＦＦＴブロック間で生じる位相オフセットが補償されたサブキャリア配置信号を生成することと、
前記光信号を受信する光受信装置から通知される、前記光伝送路の伝送路特性、または、前記光受信装置における前記光信号の誤り訂正結果に基づいて、前記周波数シフト量を算出することと、
を含む、光送信装置の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、信号処理装置、光送信装置、光受信装置、光伝送システム及び信号処理方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、通信ネットワークのトラフィックが急激に増加しており、通信システムの大容量化が望まれている。例えば、基幹系光通信システムでは、１Ｔｂｐｓ（Tera bit per second）を超える大容量化の実現に向けて研究が進められている。このような光通信システムでは、光位相変調方式と偏波多重分離技術を組み合わせたデジタルコヒーレント方式が用いられる。
【0003】
関連する技術として、例えば、特許文献１が知られている。特許文献１には、デジタルコヒーレント受信機において、周波数偏差を補償する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】国際公開第２０１５／０７２０８９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
１Ｔｂｐｓ以上の光伝送システムでは、伝送性能や回路規模を考慮すると、光位相変調方式と偏波多重分離技術を組み合わせたデジタルコヒーレント方式に、さらにサブキャリア（Sub Carrier:SC）多重方式を適用することが必須である。サブキャリア多重方式を用いることで、１波長当たりの伝送容量が変わらない場合でも、性能劣化や回路負荷を抑えることができるため、大容量化が実現可能となる。
【0006】
光伝送システムにおいてデジタル信号処理によりサブキャリア多重または分離を実現する方法として、オーバーラップ型のＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）を用いる方法が考えられる。しかしながら、オーバーラップ型のＦＦＴを用いてサブキャリア多重または分離を行うと、サブキャリア多重または分離された信号に位相オフセットが生じるという問題がある。
【0007】
本開示は、このような課題に鑑み、位相オフセットの発生を抑えることが可能な信号処理装置、光送信装置、光受信装置、光伝送システム及び信号処理方法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】
【0008】
本開示に係る信号処理装置は、サブキャリア信号をＦＦＴブロックごとにオーバーラップさせてＦＦＴ処理を行うＦＦＴ処理手段と、前記ＦＦＴ処理されたサブキャリア信号をサブキャリアの周波数シフト量で周波数シフトした信号であって、前記オーバーラップするＦＦＴブロック間で生じる位相オフセットが補償された信号を生成する生成手段と、を備えるものである。
【0009】
本開示に係る光送信装置は、入力されたデジタル信号を処理する信号処理手段と、前記処理された信号を光変調し、前記光変調した光信号を光伝送路へ送信する光送信手段と、を備え、前記信号処理手段は、前記デジタル信号から分離されたサブキャリア信号をＦＦＴブロックごとにオーバーラップさせてＦＦＴ処理を行うＦＦＴ処理手段と、前記ＦＦＴ処理されたサブキャリア信号をサブキャリアの周波数シフト量で周波数シフトしたサブキャリア配置信号であって、前記オーバーラップするＦＦＴブロック間で生じる位相オフセットが補償されたサブキャリア配置信号を生成する生成手段と、を備えるものである。
【0010】
本開示に係る光受信装置は、サブキャリア多重された光信号を光伝送路から受信し、前記受信した光信号を光検波する光受信手段と、前記光検波された信号をデジタル信号に変換し、前記変換したデジタル信号を処理する信号処理手段と、を備え、前記信号処理手段は、前記デジタル信号をＦＦＴブロックごとにオーバーラップさせてＦＦＴ処理を行うＦＦＴ処理手段と、前記ＦＦＴ処理されたデジタル信号に含まれるサブキャリア信号をサブキャリアの周波数シフト量で周波数シフトしたサブキャリア分離信号であって、前記オーバーラップするＦＦＴブロック間で生じる位相オフセットが補償されたサブキャリア分離信号を生成する生成手段と、を備えるものである。
【0011】
本開示に係る光伝送システムは、光伝送路を介して接続された光送信装置と光受信装置とを備え、前記光送信装置は、入力されたデジタル信号を処理する信号処理手段と、前記処理された信号を光変調し、前記光変調した光信号を前記光伝送路へ送信する光送信手段と、を備え、前記信号処理手段は、前記デジタル信号から分離されたサブキャリア信号をＦＦＴブロックごとにオーバーラップさせてＦＦＴ処理を行うＦＦＴ処理手段と、前記ＦＦＴ処理されたサブキャリア信号をサブキャリアの周波数シフト量で周波数シフトしたサブキャリア配置信号であって、前記オーバーラップするＦＦＴブロック間で生じる位相オフセットが補償されたサブキャリア配置信号を生成する生成手段と、を備えるものである。
【0012】
本開示に係る光伝送システムは、光伝送路を介して接続された光送信装置と光受信装置とを備え、前記光受信装置は、サブキャリア多重された光信号を前記光伝送路から受信し、前記受信した光信号を光検波する光受信手段と、前記光検波された信号をデジタル信号に変換し、前記変換したデジタル信号を処理する信号処理手段と、を備え、前記信号処理手段は、前記デジタル信号をＦＦＴブロックごとにオーバーラップさせてＦＦＴ処理を行うＦＦＴ処理手段と、前記ＦＦＴ処理されたデジタル信号に含まれるサブキャリア信号をサブキャリアの周波数シフト量で周波数シフトしたサブキャリア分離信号であって、前記オーバーラップするＦＦＴブロック間で生じる位相オフセットが補償されたサブキャリア分離信号を生成する生成手段と、を備えるものである。
【0013】
本開示に係る信号処理方法は、サブキャリア信号をＦＦＴブロックごとにオーバーラップさせてＦＦＴ処理を行い、前記ＦＦＴ処理されたサブキャリア信号をサブキャリアの周波数シフト量で周波数シフトした信号であって、前記オーバーラップするＦＦＴブロック間で生じる位相オフセットが補償された信号を生成するものである。
【発明の効果】
【0014】
本開示によれば、位相オフセットの発生を抑えることが可能な信号処理装置、光送信装置、光受信装置、光伝送システム及び信号処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】実施の形態に係る信号処理装置の概要を示す構成図である。
【図2】実施の形態に係る光送信装置の概要を示す構成図である。
【図3】実施の形態に係る光受信装置の概要を示す構成図である。
【図4】実施の形態１に係る光送信機の構成例を示す構成図である。
【図5】実施の形態１に係る光受信機の構成例を示す構成図である。
【図6】基本例の送信側デジタル信号処理部の構成を示す構成図である。
【図7】送信側の信号処理の例を示す図である。
【図8】送信側の信号処理の例を示す図である。
【図9】送信側の信号処理の例を示す図である。
【図10】基本例の受信側デジタル信号処理部の構成を示す構成図である。
【図11】ＦＦＴ処理により生じる位相オフセットを説明するための図である。
【図12】実施の形態１に係る送信側デジタル信号処理部の構成例を示す構成図である。
【図13】実施の形態１に係る送信側デジタル信号処理部の動作例を示すフローチャートである。
【図14】実施の形態１に係る受信側デジタル信号処理部の構成例を示す構成図である。
【図15】実施の形態１に係る受信側デジタル信号処理部の動作例を示すフローチャートである。
【図16】実施の形態２に係る送信側デジタル信号処理部の構成例を示す構成図である。
【図17】実施の形態２に係る受信側デジタル信号処理部の構成例を示す構成図である。
【図18】実施の形態３に係る光伝送システムの構成例を示す構成図である。
【図19】実施の形態３に係る送信側デジタル信号処理部の構成例を示す構成図である。
【図20】実施の形態３に係る信号処理の例を示す図である。
【図21】実施の形態３に係る信号処理の例を示す図である。
【図22】実施の形態４に係る送信側デジタル信号処理部の構成例を示す構成図である。
【図23】実施の形態４に係る受信側デジタル信号処理部の構成例を示す構成図である。
【図24】実施の形態に係るコンピュータのハードウェア構成例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図面においては、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略される。なお、構成図（ブロック図）に付された矢印は説明のための例示であり、信号の種類や方向を限定するものではない。
【0017】
（実施の形態の概要）
図１は、実施の形態に係る信号処理装置の概要を示し、図２は、実施の形態に係る光送信装置の概要を示し、図３は、実施の形態に係る光受信装置の概要を示している。図２の光送信装置と図３の光受信装置は、光伝送路を介して光通信可能に接続されており、光伝送システムを構成する。
図１は、実施の形態に係る信号処理装置の概要を示し、図２は、実施の形態に係る光送信装置の概要を示し、図３は、実施の形態に係る光受信装置の概要を示している。図２の光送信装置と図３の光受信装置は、光伝送路を介して光通信可能に接続されており、光伝送システムを構成する。
【0018】
図１に示すように、信号処理装置１０は、ＦＦＴ処理部１１、生成部１２を備えている。ＦＦＴ処理部１１は、サブキャリア信号をＦＦＴブロックごとにオーバーラップさせてＦＦＴ処理を行う。生成部１２は、ＦＦＴ処理部１１によりＦＦＴ処理されたサブキャリア信号をサブキャリアの周波数シフト量で周波数シフトした信号であって、オーバーラップするＦＦＴブロック間で生じる位相オフセットが補償された信号を生成する。例えば、生成部１２は、周波数シフト量が所定の量の場合、または、周波数シフト量が変動した場合に生じる位相オフセットをＦＦＴブロックごとに補償する。
【0019】
図２に示すように、光送信装置２０は、光送信部２１、信号処理部２２を備えている。信号処理部２２は、図１の信号処理装置１０を光送信装置に適用した場合の信号処理部であり、入力されたデジタル信号を処理する。光送信部２１は、信号処理部２２により処理された信号を光変調し、光変調した光信号を光伝送路へ送信する。
【0020】
信号処理部２２は、ＦＦＴ処理部２３、生成部２４を備えている。図１の信号処理装置１０と同様、ＦＦＴ処理部２３は、入力されたデジタル信号から分離されたサブキャリア信号をＦＦＴブロックごとにオーバーラップさせてＦＦＴ処理を行う。生成部２４は、ＦＦＴ処理部２３によりＦＦＴ処理されたサブキャリア信号をサブキャリアの周波数シフト量で周波数シフトしたサブキャリア配置信号であって、オーバーラップするＦＦＴブロック間で生じる位相オフセットが補償されたサブキャリア配置信号を生成する。
【0021】
図３に示すように、光受信装置３０は、光受信部３１、信号処理部３２を備えている。光受信部３１は、サブキャリア多重された光信号を光伝送路から受信し、受信した光信号を光検波する。信号処理部３２は、図１の信号処理装置１０を適用した場合の信号処理部であり、光検波された信号をデジタル信号に変換し、変換したデジタル信号を処理する。
【0022】
信号処理部３２は、ＦＦＴ処理部３３、生成部３４を備えている。図１の信号処理装置１０と同様、ＦＦＴ処理部３３は、サブキャリア多重されたデジタル信号をＦＦＴブロックごとにオーバーラップさせてＦＦＴ処理を行う。生成部３４は、ＦＦＴ処理部３３によりＦＦＴ処理されたデジタル信号に含まれるサブキャリア信号をサブキャリアの周波数シフト量で周波数シフトしたサブキャリア分離信号であって、オーバーラップするＦＦＴブロック間で生じる位相オフセットが補償されたサブキャリア分離信号を生成する。
【0023】
このように、送信側のサブキャリア配置（多重）または受信側のサブキャリア分離において、オーバーラップ型のＦＦＴを用いてサブキャリア信号を周波数シフトする際、オーバーラップするＦＦＴブロック間に生じる位相オフセットが補償された周波数シフト信号を生成することにより、位相オフセットの発生を抑えることができる。
【0024】
（実施の形態１）
以下、図面を参照して実施の形態１について説明する。図４は、本実施の形態に係る光送信機の構成例を示し、図５は、本実施の形態に係る光受信機の構成例を示している。本実施の形態に係る光送信機１００と光受信機２００は、光ファイバ伝送路３００を介して光通信可能に接続されており、光伝送システム１を構成する。例えば、光伝送システム１は、光位相変調方式と偏波多重分離技術を組み合わせたデジタルコヒーレント方式を用いた基幹系波長多重光伝送システムである。
以下、図面を参照して実施の形態１について説明する。図４は、本実施の形態に係る光送信機の構成例を示し、図５は、本実施の形態に係る光受信機の構成例を示している。本実施の形態に係る光送信機１００と光受信機２００は、光ファイバ伝送路３００を介して光通信可能に接続されており、光伝送システム１を構成する。例えば、光伝送システム１は、光位相変調方式と偏波多重分離技術を組み合わせたデジタルコヒーレント方式を用いた基幹系波長多重光伝送システムである。
【0025】
図４に示すように、光送信機１００は、デジタルコヒーレント光送信機（光送信装置）であり、送信側ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１１０と光送信フロントエンド回路１２０を備えている。送信側ＤＳＰ１１０は、入力される送信デジタル信号（送信ビット列）を符号化し、光送信フロントエンド回路１２０で光変調するための信号に変換する。送信側ＤＳＰ１１０は、符号化部１１１、送信側デジタル信号処理部１１２、ＤＡＣ（Digital Analog Converter）１１３－１～１１３－４を備えている。
【0026】
符号化部１１１は、送信デジタル信号を、例えば偏波多重ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）変調用に符号化する。なお、本実施の形態では、ＱＰＳＫ変調信号を偏波多重する例について説明するが、ＱＰＳＫに限らず、１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）、３２ＱＡＭ、６４ＱＡＭ等の多値変調を用いてもよい。符号化部１１１は、送信デジタル信号に対し誤り訂正符号化処理を行った後、Ｘ偏波のＩ（Inphase）成分及びＱ（Quadrature）成分、Ｙ偏波のＩ成分及びＱ成分の４レーンの信号にマッピングする。すなわち、符号化部１１１は、送信デジタル信号を符号化し、Ｘ偏波のＩ成分のＸＩ信号、Ｘ偏波のＱ成分のＸＱ信号、Ｙ偏波のＩ成分のＹＩ信号、Ｙ偏波のＱ成分のＹＱ信号に変換する。
【0027】
送信側デジタル信号処理部１１２は、符号化部１１１により符号化された４レーンのデジタル信号を複数のサブキャリアの周波数に配置したサブキャリア多重信号（サブキャリア配置信号）に変換する。送信側デジタル信号処理部１１２は、入力されたデジタル信号をサブキャリアごとの信号に変換し、各信号の周波数帯をサブキャリアの周波数シフト量により周波数シフトすることでサブキャリア多重（サブキャリア配置）する。
【0028】
ＤＡＣ１１３－１～１１３－４は、送信側デジタル信号処理部１１２により生成されたデジタルのサブキャリア多重信号をアナログのサブキャリア多重信号に変換する。ＤＡＣ１１３－１～１１３－４は、それぞれサブキャリア多重されたアナログのＸＩ信号、ＸＱ信号、ＹＩ信号、ＹＱ信号を生成し、光送信フロントエンド回路１２０へ出力する。
【0029】
光送信フロントエンド回路（光送信部）１２０は、送信側ＤＳＰ１１０により処理された信号を光変調及び偏波合成し、生成した光信号を光ファイバ伝送路３００を介して光受信機２００へ送信する。光送信フロントエンド回路１２０は、レーザ光源１２１、増幅器１２２－１～１２２－４、ＭＺ変調器（MZM:Mach-Zehnder Modulator）１２３－１～１２３－４、偏波合成部１２４を備えている。
【0030】
レーザ光源１２１は、キャリア周波数の光源を生成し、生成した光源をＭＺ変調器１２３－１～１２３－４に入力する。増幅器１２２－１～１２２－４は、送信側ＤＳＰ１１０から出力されたサブキャリア多重後のＸＩ信号、ＸＱ信号、ＹＩ信号、ＹＱ信号を増幅し、それぞれＭＺ変調器１２３－１～１２３－４を駆動する。
【0031】
ＭＺ変調器１２３－１～１２３－４は、ＸＩ信号、ＸＱ信号、ＹＩ信号、ＹＱ信号に応じて、レーザ光源１２１の光源に対しＩＱ変調をかけるＩＱ光変調器である。ＭＺ変調器１２３－１～２は、増幅器１２２－１～１２２－２を介したＸＩ信号及びＸＱ信号に基づいて、Ｘ偏波のＩＱ変調光信号を生成する。ＭＺ変調器１２３－３～４は、増幅器１２２－３～１２２－４を介したＹＩ信号及びＹＱ信号に基づいて、Ｙ偏波のＩＱ変調光信号を生成する。偏波合成部１２４は、生成されたＸ偏波のＩＱ変調光信号とＹ偏波のＩＱ変調光信号を偏波合成し、合成した光信号を光ファイバ伝送路３００へ送信する。これにより、シングルキャリア上に、サブキャリア多重、位相変調、偏波多重された光信号が伝搬される。
【0032】
図５に示すように、光受信機２００は、デジタルコヒーレント光受信機（光受信装置）であり、受信側ＤＳＰ２１０と光受信フロントエンド回路２２０を備えている。光受信フロントエンド回路（光受信部）２２０は、光ファイバ伝送路３００から光信号を受信し、コヒーレント検波を行う。光受信フロントエンド回路２２０は、レーザ光源２２１、偏波分離部２２２、９０度ハイブリッド回路２２３－１～２２３－２、増幅器２２４－１～２２４－４を備えている。
【0033】
レーザ光源２２１は、送信側のレーザ光源１２１と同じ周波数の局部発振光を生成し、生成した局部発振光を９０度ハイブリッド回路２２３－１～２２３－２に入力する。偏波分離部２２２は、光送信機１００から送信された偏波合成後の光信号を光ファイバ伝送路３００を介して受信し、受信した光信号をＸ偏波及びＹ偏波に偏波分離する。
【0034】
９０度ハイブリッド回路２２３－１～２２３－２は、偏波分離部２２２により偏波分離された光信号とレーザ光源２２１の局所発振光とを干渉させてコヒーレント検波を行い、４レーンのアナログの電気信号に変換するコヒーレント光検波器である。９０度ハイブリッド回路２２３－１は、受信した光信号のＸ偏波を、Ｉ成分及びＱ成分に分離した後、光電変換し、ＸＩ信号、ＸＱ信号を生成する。９０度ハイブリッド回路２２３－２は、受信した光信号のＹ偏波を、Ｉ成分及びＱ成分に分離した後、光電変換し、ＹＩ信号、ＹＱ信号を生成する。増幅器２２４－１～２２４－４は、生成されたＸＩ信号、ＸＱ信号、ＹＩ信号、ＹＱ信号をそれぞれ増幅し受信側ＤＳＰ２１０へ出力する。
【0035】
受信側ＤＳＰ２１０は、光受信フロントエンド回路２２０によりコヒーレント検波された信号をデジタル信号に変換し、変換したデジタル信号を復号化する。受信側ＤＳＰ２１０は、ＡＤＣ（Analog Digital Converter）２１１－１～２１１－４、受信側デジタル信号処理部２１２、誤り訂正部２１３、デジタル信号再生部２１４を備えている。ＡＤＣ２１１－１～２１１－４は、増幅器２２４－１～２２４－４により増幅されたアナログのＸＩ信号、ＸＱ信号、ＹＩ信号、ＹＱ信号をそれぞれデジタル信号に変換する。
【0036】
受信側デジタル信号処理部２１２は、ＡＤＣ２１１－１～２１１－４により生成された４レーンのデジタル信号の波形歪みの補償及び信号等化処理を行い、また、サブキャリア多重されているデジタル信号をサブキャリア分離し復号用のデジタルのＸＩ信号、ＸＱ信号、ＹＩ信号、ＹＱ信号に変換する。受信側デジタル信号処理部２１２は、入力されたデジタル信号（サブキャリア多重信号）の周波数帯を各サブキャリアの周波数シフト量により周波数シフトすることでサブキャリア分離し、分離したサブキャリア信号を復号用のデジタル信号に変換する。
【0037】
誤り訂正部２１３は、受信側デジタル信号処理部２１２により生成された４レーンの復号用のデジタル信号に対し誤り訂正処理を行う。デジタル信号再生部２１４は、誤り訂正部２１３により誤り訂正された４レーンのデジタル信号をデマッピングし復号化することで受信デジタル信号（受信ビット列）を再生する。
【0038】
＜基本例の送信側デジタル信号処理部＞
ここで、本実施の形態適用前の基本例の送信側デジタル信号処理部及び受信側デジタル信号処理部について説明する。
ここで、本実施の形態適用前の基本例の送信側デジタル信号処理部及び受信側デジタル信号処理部について説明する。
【0039】
図６は、基本例の送信側デジタル信号処理部の構成を示している。図６に示すように、基本例の送信側デジタル信号処理部９０１は、送信側サブキャリア分離部４０１、ＦＦＴ部４０２－１～４０２－ｍ（ｍはサブキャリア数）、送信側サブキャリア配置部４０３、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform：逆高速フーリエ変換）部４０４、周波数シフト設定部４０５を備えている。
【0040】
送信側サブキャリア分離部４０１は、入力されるデジタル信号Ｄ１１を各サブキャリアのサブキャリア信号Ｄ１２ＳＣ１～Ｄ１２ＳＣｍに分離する。入力されるデジタル信号Ｄ１１は、例えば、符号化部１１１により符号化された信号である。デジタル信号Ｄ１１は、符号化されたＸＩ信号、ＸＱ信号、ＹＩ信号、ＹＱ信号のいずれかに対応していてもよいし、ＸＩ信号、ＸＱ信号、ＹＩ信号、ＹＱ信号のうちの複数に対応していてもよい。例えば、送信側サブキャリア分離部４０１は、シリアル－パラレル変換によりデジタル信号Ｄ１１をサブキャリア信号Ｄ１２ＳＣ１～Ｄ１２ＳＣｍに変換してもよいし、フレーム構成に応じてデジタル信号Ｄ１１をサブキャリア信号Ｄ１２ＳＣ１～Ｄ１２ＳＣｍに分離してもよい。なお、送信側サブキャリア分離部４０１の代わりに、符号化部１１１をサブキャリアごとに設け、符号化されたサブキャリア信号を送信側デジタル信号処理部に入力してもよい。
【0041】
ＦＦＴ部（ＦＦＴ処理部）４０２－１～４０２－ｍは、それぞれサブキャリア信号Ｄ１２ＳＣ１～Ｄ１２ＳＣｍをＦＦＴ処理し、周波数領域のサブキャリアＦＦＴ信号Ｄ１３ＳＣ１～Ｄ１３ＳＣｍに変換する。ＦＦＴ部４０２は、入力信号をＦＦＴブロックごとにオーバーラップさせてＦＦＴ処理を行うオーバーラップ型のＦＦＴ部であり、所定のＦＦＴブロックサイズ及びオーバーラップサイズでＦＦＴ処理を行う。なお、オーバーラップ型のＦＦＴをオーバーラップＦＦＴと呼ぶ場合がある。
【0042】
送信側サブキャリア配置部４０３は、周波数領域のサブキャリアＦＦＴ信号Ｄ１３ＳＣ１～Ｄ１３ＳＣｍを各サブキャリアの周波数シフト量で周波数シフトし、周波数シフトした信号を周波数領域に配置したサブキャリア配置信号Ｄ１４を生成する。送信側サブキャリア配置部４０３は、ＦＦＴ処理されたサブキャリア信号を周波数シフト量で周波数シフトする周波数シフト部でもある。周波数シフト設定部４０５は、送信側サブキャリア配置部４０３に対し、各サブキャリアの周波数シフト量を設定する。
【0043】
ＩＦＦＴ部（ＩＦＦＴ処理部）４０４は、周波数領域のサブキャリア配置信号Ｄ１４をＩＦＦＴ処理し、時間領域のサブキャリア多重信号Ｄ１５に変換する。ＩＦＦＴ部４０４は、変換したサブキャリア多重信号Ｄ１５をＤＡＣ１１３へ出力する。なお、サブキャリア多重信号Ｄ１５は、入力されるデジタル信号Ｄ１１と同様、ＸＩ信号、ＸＱ信号、ＹＩ信号、ＹＱ信号のいずれかに対応していてもよいし、ＸＩ信号、ＸＱ信号、ＹＩ信号、ＹＱ信号のうちの複数に対応していてもよい。
【0044】
図７は、サブキャリアＳＣ１～ＳＣ４の周波数シフトの例を示し、図８は、サブキャリアＳＣ１～ＳＣ４を周波数領域に配置したスペクトルの例を示し、図９は、ＭＺ変調後のサブキャリアＳＣ１～ＳＣ４の光変調信号のスペクトルを示している。なお、ここでは、一例としてサブキャリア数を４としているが、サブキャリア数は４に限らず任意の値としてもよい。以下の説明においても同様である。図７に示すように、サブキャリアＳＣ１～ＳＣ４の周波数シフト量をそれぞれ＋ΔＦ１～＋ΔＦ４とすると、送信側サブキャリア配置部４０３は、サブキャリアＦＦＴ信号Ｄ１３ＳＣ１～Ｄ１３ＳＣｍの周波数をそれぞれ＋ΔＦ１～＋ΔＦ４シフトする。そうすると、図８に示すように、周波数シフト後に周波数領域に配置されたサブキャリアＳＣ１～ＳＣ４（サブキャリア配置信号Ｄ１４）は、所定のサブキャリア間隔を有するスペクトルとなる。図８のサブキャリアＳＣ１～ＳＣ４の周波数領域の信号に対しＩＦＦＴ部４０４がＩＦＦＴ処理を行い、その後、ＭＺ変調器１２３によりＭＺ変調されると、図９に示すように、ＭＺ変調成分をそれぞれ含む所定のサブキャリア間隔の光変調信号スペクトルとなる。
【0045】
＜基本例の受信側デジタル信号処理部＞
図１０は、基本例の受信側デジタル信号処理部の構成を示している。図１０に示すように、基本例の受信側デジタル信号処理部９０２は、ＦＦＴ部５０１、受信側サブキャリア分離部５０２、ＩＦＦＴ部５０３－１～５０３－ｍ、受信側サブキャリア多重部５０４、周波数シフト設定部５０５を備えている。
図１０は、基本例の受信側デジタル信号処理部の構成を示している。図１０に示すように、基本例の受信側デジタル信号処理部９０２は、ＦＦＴ部５０１、受信側サブキャリア分離部５０２、ＩＦＦＴ部５０３－１～５０３－ｍ、受信側サブキャリア多重部５０４、周波数シフト設定部５０５を備えている。
【0046】
ＦＦＴ部５０１は、入力されるサブキャリア多重信号Ｄ２１をＦＦＴ処理し、周波数領域のサブキャリア多重ＦＦＴ信号Ｄ２２に変換する。入力されるサブキャリア多重信号Ｄ２１は、受信したサブキャリア多重されているデジタル信号であり、例えば、ＡＤＣ２１１を介して入力される信号である。サブキャリア多重信号Ｄ２１は、ＡＤ変換されたＸＩ信号、ＸＱ信号、ＹＩ信号、ＹＱ信号のいずれかに対応していてもよいし、ＸＩ信号、ＸＱ信号、ＹＩ信号、ＹＱ信号のうちの複数に対応していてもよい。ＦＦＴ部５０１は、オーバーラップ型のＦＦＴ部であり、所定のＦＦＴブロックサイズ及びオーバーラップサイズでＦＦＴ処理を行う。
【0047】
受信側サブキャリア分離部５０２は、周波数領域のサブキャリア多重ＦＦＴ信号Ｄ２２における複数のサブキャリア信号を、各サブキャリアの周波数シフト量で周波数シフトし、サブキャリアごとに分離した周波数領域のサブキャリア分離信号Ｄ２３ＳＣ１～Ｄ２３ＳＣｍを生成する。受信側サブキャリア分離部５０２は、ＦＦＴ処理されたサブキャリア信号を周波数シフト量で周波数シフトする周波数シフト部でもある。周波数シフト設定部５０５は、受信側サブキャリア分離部５０２に対し、各サブキャリアの周波数シフト量を設定する。各サブキャリアの周波数シフト量は、送信側と同じである。ＩＦＦＴ部５０３－１～５０３－ｍは、それぞれ周波数領域のサブキャリア分離信号Ｄ２３ＳＣ１～Ｄ２３ＳＣｍをＩＦＦＴ処理し、時間領域のサブキャリア信号Ｄ２４ＳＣ１～Ｄ２４ＳＣｍに変換する。
【0048】
受信側サブキャリア多重部５０４は、変換されたサブキャリアごとのサブキャリア信号Ｄ２４ＳＣ１～Ｄ２４ＳＣｍをデジタル信号Ｄ２５に多重する。受信側サブキャリア多重部５０４は、多重したデジタル信号Ｄ２５を誤り訂正部２１３へ出力する。デジタル信号Ｄ２５は、入力されるサブキャリア多重信号Ｄ２１と同様、ＸＩ信号、ＸＱ信号、ＹＩ信号、ＹＱ信号のいずれかに対応していてもよいし、ＸＩ信号、ＸＱ信号、ＹＩ信号、ＹＱ信号のうちの複数に対応していてもよい。例えば、受信側サブキャリア多重部５０４は、パラレル－シリアル変換によりサブキャリア信号Ｄ２４ＳＣ１～Ｄ２４ＳＣｍをデジタル信号Ｄ２５に変換してもよいし、フレーム構成に応じてサブキャリア信号Ｄ２４ＳＣ１～Ｄ２４ＳＣｍをデジタル信号Ｄ２５に多重してもよい。なお、受信側サブキャリア多重部５０４に代わりに、誤り訂正部２１３及びデジタル信号再生部２１４（復号化部）をサブキャリアごとに設け、サブキャリア信号ごとに復号化してもよい。
【0049】
＜位相オフセットの検討＞
次に、本実施の形態の課題となるオーバーラップＦＦＴ処理を用いた周波数シフトにより生じる位相オフセットについて説明する。図１１は、図６の送信側デジタル信号処理部のＦＦＴ部４０２及び図１０の受信側デジタル信号処理部のＦＦＴ部５０１において実行されるオーバーラップＦＦＴ処理を示している。
次に、本実施の形態の課題となるオーバーラップＦＦＴ処理を用いた周波数シフトにより生じる位相オフセットについて説明する。図１１は、図６の送信側デジタル信号処理部のＦＦＴ部４０２及び図１０の受信側デジタル信号処理部のＦＦＴ部５０１において実行されるオーバーラップＦＦＴ処理を示している。
【0050】
図１１に示すように、ＦＦＴ部４０２及び５０１では、入力信号を所定の長さの入力ブロックに分割し、分割した各入力ブロックを１個前の入力ブロックの後半の所定の長さ（オーバーラップサイズＮｏｖｅｒｌａｐ）のデータと合わせる。これにより、データの長さがＦＦＴブロックサイズ（ウィンドウサイズ）ＮＦＦＴのＦＦＴブロック（ＦＦＴ処理ブロック）がそれぞれ生成される。ＦＦＴ部４０２及び５０１は、生成されたＦＦＴブロックのそれぞれをＦＦＴ処理し、周波数領域の信号に変換する。変換された周波数領域の信号は周波数シフトされた後、ＩＦＦＴ処理されて出力信号（出力ブロック）として出力される。
【0051】
このように、送信側デジタル信号処理部でサブキャリア配置する際及び受信側デジタル信号処理部でサブキャリア分離する際、オーバーラップ型のＦＦＴを用いた周波数シフト処理を行うことで、周波数軸上に各サブキャリアの信号を配置する。しかしながら、基本例を検討した結果、周波数シフト処理によりＦＦＴブロック間に位相オフセットが生じることを発明者は見出した。すなわち、オーバーラップ型のＦＦＴを用いた周波数シフト処理では、入力信号を複数に分割したＦＦＴブロックとその前後のＦＦＴブロックとの間で位相オフセットが生じる。例えば、図１１では、ＦＦＴブロック１とオーバーラップするＦＦＴブロック２の間、及び、ＦＦＴブロック２とオーバーラップするＦＦＴブロック３の間で位相オフセットが生じる。また、伝送路に応じてサブキャリアの周波数配置を動的に変更した場合にも、同様に位相オフセットが生じる。このため、基本例の構成では、位相オフセットの発生により、光受信機において最終的に復元されたビット列に誤りが生じるという問題がある。
【0052】
オーバーラップするＦＦＴブロック間で位相オフセットが発生する条件は、特定の周波数シフト量の場合と、サブキャリア配置（周波数シフト量）が変更された場合である。これらの場合に発生する位相オフセット量は、以下のように求められる。
【0053】
まず、周波数シフト量Δｆは、ＦＦＴブロックサイズＮＦＦＴと周波数シフト数ｎ（ｎはＦＦＴ点数）から、次の式（１）となる。なお、式（１）においてｆｓａｍｐｌｅは、サンプリング周波数である。
【数1】
【0054】
【0055】
そうすると、Φ１とΦ２の位相オフセットは、式（２）と式（３）の差により、式（１）を用いると、次の式（４）となる。
【数4】
【0056】
また、サブキャリア配置を変更した場合の位相オフセットは、式（２）と同様に求まり、式（１）を用いると、次の式（５）となる。
【数5】
【0057】
このように、ＦＦＴブロック間で発生する位相オフセットは、特定の周波数シフト量の場合とサブキャリア配置が変更された場合のいずれも、上記の式（４）及び式（５）のように、ＦＦＴブロックサイズＮＦＦＴ、オーバーラップサイズＮｏｖｅｒｌａｐ、サブキャリアの周波数シフト数ｎ（周波数シフト量）から求められる。
【0058】
本実施の形態では、送信側デジタル信号処理部と受信側デジタル信号処理部において、この位相オフセットをＦＦＴブロック毎に補償することでビット誤りが生じないサブキャリア多重を実現する。なお、以下では、送信側デジタル信号処理部及び受信側デジタル信号処理部において位相オフセットを補償する例について説明するが、送信側デジタル信号処理部及び受信側デジタル信号処理部のいずれか一方で位相オフセットを補償してもよい。
【0059】
＜実施の形態１の送信側デジタル信号処理部＞
図１２は、本実施の形態に係る送信側デジタル信号処理部の構成例を示している。図１２に示すように、本実施の形態に係る送信側デジタル信号処理部１１２は、図６の基本例の構成に加えて、ＦＦＴパラメータ取得部４０６、位相オフセット算出部４０７、位相補償部４０８を備えている。
図１２は、本実施の形態に係る送信側デジタル信号処理部の構成例を示している。図１２に示すように、本実施の形態に係る送信側デジタル信号処理部１１２は、図６の基本例の構成に加えて、ＦＦＴパラメータ取得部４０６、位相オフセット算出部４０７、位相補償部４０８を備えている。
【0060】
ＦＦＴパラメータ取得部４０６は、ＦＦＴ部４０２－１～４０２－ｍのオーバーラップＦＦＴ処理のためのＦＦＴパラメータを取得する。ＦＦＴパラメータ取得部４０６は、ＦＦＴパラメータとして、ＦＦＴブロックサイズＮＦＦＴ及びオーバーラップサイズＮｏｖｅｒｌａｐを取得する。例えば、メモリなどの記憶部に記憶されたパラメータを取得してもよいし、ＦＦＴ部４０２－１～４０２－ｍから取得してもよい。ＦＦＴブロックサイズＮＦＦＴ及びオーバーラップサイズＮｏｖｅｒｌａｐは、ＦＦＴ部４０２－１～４０２－ｍ（全てのサブキャリア）で同じでもよいし、異なっていてもよい。
【0061】
位相オフセット算出部４０７は、周波数シフトされた各サブキャリア信号に生じる位相オフセットを算出する。位相オフセット算出部４０７は、周波数シフト設定部４０５が設定する各サブキャリアの周波数シフト数ｎ（周波数シフト量）、ＦＦＴパラメータ取得部４０６が取得した各サブキャリアのＦＦＴブロックサイズＮＦＦＴ及びオーバーラップサイズＮｏｖｅｒｌａｐを用いて、各サブキャリアの位相オフセットを算出する。
【0062】
位相補償部４０８は、送信側サブキャリア配置部４０３の周波数シフトによって生じる各サブキャリア信号の位相オフセットを補償する。この例では、位相補償部４０８は、送信側サブキャリア配置部４０３による周波数シフト及びサブキャリア配置の前にサブキャリア信号の位相オフセットを補償する。具体的には、位相補償部４０８は、ＦＦＴ処理された各サブキャリア信号に対し、位相オフセット算出部４０７により算出された各サブキャリアの位相オフセットを補償する。なお、送信側サブキャリア配置部４０３による周波数シフト及びサブキャリア配置の後にサブキャリア信号の位相オフセットを補償してもよい。位相補償部４０８は、特定の周波数シフト量の場合とサブキャリア配置が変更された場合に生じる位相オフセットを補償する。例えば、送信側サブキャリア配置部４０３、位相オフセット算出部４０７、位相補償部４０８は、周波数シフトされるとともに位相オフセットが補償された信号を生成する生成部を構成する。
【0063】
図１３は、本実施の形態に係る送信側デジタル信号処理部の動作例を示している。図１３に示すように、まず、送信側デジタル信号処理部１１２は、デジタル信号からサブキャリア信号を生成する（Ｓ１０１）。送信側サブキャリア分離部４０１は、シリアル－パラレル変換やフレーム構成に応じた分離により、符号化部１１１から入力されるデジタル信号Ｄ１１をサブキャリア信号Ｄ１２ＳＣ１～Ｄ１２ＳＣｍに分離する。
【0064】
次に、送信側デジタル信号処理部１１２は、サブキャリア信号に対しＦＦＴ処理を行う（Ｓ１０２）。ＦＦＴ部４０２－１～４０２－ｍは、送信側サブキャリア分離部４０１により生成されたサブキャリア信号Ｄ１２ＳＣ１～Ｄ１２ＳＣｍに対し、予め設定されたＦＦＴブロックサイズＮＦＦＴ及びオーバーラップサイズＮｏｖｅｒｌａｐでオーバーラップＦＦＴ処理を行い、周波数領域のサブキャリアＦＦＴ信号Ｄ１３ＳＣ１～Ｄ１３ＳＣｍに変換する。
【0065】
一方、送信側デジタル信号処理部１１２は、サブキャリア信号の位相オフセットを算出する（Ｓ１０３）。位相オフセット算出部４０７は、ＦＦＴブロックサイズＮＦＦＴ、オーバーラップサイズＮｏｖｅｒｌａｐ、周波数シフト数ｎを用いて、各サブキャリアの位相オフセットを算出する。具体的には、位相オフセット算出部４０７は、特定の周波数シフト量の場合、上記の式（４）にＦＦＴブロックサイズＮＦＦＴ、オーバーラップサイズＮｏｖｅｒｌａｐ、周波数シフト数ｎを入力することで位相オフセットを算出し、サブキャリア配置が変更された場合、上記の式（５）にＦＦＴブロックサイズＮＦＦＴ、オーバーラップサイズＮｏｖｅｒｌａｐ、周波数シフト数ｎを入力することで位相オフセットを算出する。例えば、まず周波数シフト量が設定されたタイミングで、上記の式（４）により位相オフセットを算出し、その後、サブキャリア配置（周波数シフト量）が変更されたタイミングで、上記の式（５）により位相オフセットを算出する。
【0066】
次に、送信側デジタル信号処理部１１２は、サブキャリア信号の位相オフセットを補償する（Ｓ１０４）。位相補償部４０８は、位相オフセット算出部４０７により算出された各サブキャリアの位相オフセットに基づいて、ＦＦＴ部４０２－１～４０２－ｍにより変換された周波数領域のサブキャリアＦＦＴ信号Ｄ１３ＳＣ１～Ｄ１３ＳＣｍに生じる位相オフセットをＦＦＴブロックごとに補償し、補償後（補償済）のサブキャリアＦＦＴ信号Ｄ１３’ＳＣ１～Ｄ１３’ＳＣｍを生成する。位相補償部４０８は、ＦＦＴ処理された各サブキャリア信号の位相を、位相オフセット算出部４０７が上記の式（４）または式（５）により算出した位相オフセット分だけ逆回転させる。位相補償部４０８は、ＦＦＴ処理のＦＦＴブロックサイズＮＦＦＴ及びオーバーラップサイズＮｏｖｅｒｌａｐの関係と、周波数シフト数ｎ（周波数シフト量）とに応じて生じる位相オフセットを補償すると言える。具体的には、特定の周波数シフト量の場合は次の式（６）の位相補償量で各サブキャリア信号に対し位相補償を行い、サブキャリア配置が変更された場合は次の式（７）の位相補償量で各サブキャリア信号に対し位相補償を行う。
【数6】
【数7】
【0067】
次に、送信側デジタル信号処理部１１２は、サブキャリア信号の周波数シフト及び配置を行う（Ｓ１０５）。送信側サブキャリア配置部４０３は、位相補償部４０８により位相オフセットが補償された周波数領域のサブキャリアＦＦＴ信号Ｄ１３’ＳＣ１～Ｄ１３’ＳＣｍを、周波数シフト設定部４０５から設定された各サブキャリアの周波数シフト量（周波数シフト数ｎ）で周波数シフトし、周波数領域に配置したサブキャリア配置信号Ｄ１４’を生成する。このサブキャリア配置信号Ｄ１４’は、位相オフセット補償後（補償済）のサブキャリア配置信号となる。
【0068】
次に、送信側デジタル信号処理部１１２は、サブキャリア信号に対しＩＦＦＴ処理を行う（Ｓ１０６）。ＩＦＦＴ部４０４は、送信側サブキャリア配置部４０３により配置された位相オフセット補償後のサブキャリア配置信号Ｄ１４’に対しＩＦＦＴ処理を行い、時間領域のサブキャリア多重信号Ｄ１５に変換し、変換したサブキャリア多重信号Ｄ１５をＤＡＣ１１３へ出力する。
【0069】
＜実施の形態１の受信側デジタル信号処理部＞
図１４は、本実施の形態に係る受信側デジタル信号処理部の構成例を示している。図１４に示すように、本実施の形態に係る受信側デジタル信号処理部２１２は、図１０の基本例の構成に加えて、ＦＦＴパラメータ取得部５０６、位相オフセット算出部５０７、位相補償部５０８を備えている。
図１４は、本実施の形態に係る受信側デジタル信号処理部の構成例を示している。図１４に示すように、本実施の形態に係る受信側デジタル信号処理部２１２は、図１０の基本例の構成に加えて、ＦＦＴパラメータ取得部５０６、位相オフセット算出部５０７、位相補償部５０８を備えている。
【0070】
ＦＦＴパラメータ取得部５０６は、送信側のＦＦＴパラメータ取得部４０６と同様、ＦＦＴ部５０１のＦＦＴパラメータであるＦＦＴブロックサイズＮＦＦＴ及びオーバーラップサイズＮｏｖｅｒｌａｐを取得する。例えば、ＦＦＴブロックサイズＮＦＦＴ及びオーバーラップサイズＮｏｖｅｒｌａｐは、全てのサブキャリアで同じである。
【0071】
位相オフセット算出部５０７は、送信側の位相オフセット算出部４０７と同様、周波数シフト設定部５０５が設定する周波数シフト数ｎ、ＦＦＴパラメータ取得部５０６が取得したＦＦＴブロックサイズＮＦＦＴ及びオーバーラップサイズＮｏｖｅｒｌａｐを用いて、各サブキャリアの位相オフセットを算出する。
【0072】
位相補償部５０８は、送信側の位相補償部４０８と同様、位相オフセット算出部５０７により算出された各サブキャリアの位相オフセットに基づいて、受信側サブキャリア分離部５０２の周波数シフトによって生じる各サブキャリアの位相オフセットを補償する。例えば、受信側サブキャリア分離部５０２、位相オフセット算出部５０７、位相補償部５０８は、周波数シフトされるとともに位相オフセットが補償された信号を生成する生成部を構成する。
【0073】
図１５は、本実施の形態に係る受信側デジタル信号処理部の動作例を示している。図１５に示すように、まず、受信側デジタル信号処理部２１２は、サブキャリア多重信号に対しＦＦＴ処理を行う（Ｓ２０１）。ＦＦＴ部５０１は、ＡＤＣ２１１を介して入力されるサブキャリア多重信号Ｄ２１に対し、予め設定されたＦＦＴブロックサイズＮＦＦＴ及びオーバーラップサイズＮｏｖｅｒｌａｐでオーバーラップＦＦＴ処理を行い、周波数領域のサブキャリア多重ＦＦＴ信号Ｄ２２に変換する。
【0074】
次に、受信側デジタル信号処理部２１２は、サブキャリア信号の周波数シフト及び分離を行う（Ｓ２０２）。受信側サブキャリア分離部５０２は、ＦＦＴ部５０１により変換された周波数領域のサブキャリア多重ＦＦＴ信号Ｄ２２における複数のサブキャリア信号を、周波数シフト設定部５０５から設定された各サブキャリアの周波数シフト量で周波数シフトし、周波数領域でサブキャリアごとに分離したサブキャリア分離信号Ｄ２３ＳＣ１～Ｄ２３ＳＣｍを生成する。
【0075】
一方、受信側デジタル信号処理部２１２は、サブキャリア信号の位相オフセットを算出する（Ｓ２０３）。位相オフセット算出部５０７は、送信側の位相オフセット算出部４０７と同様、特定の周波数シフト量の場合、上記の式（４）により位相オフセットを算出し、サブキャリア配置が変更された場合、上記の式（５）により位相オフセットを算出する。
【0076】
次に、受信側デジタル信号処理部２１２は、サブキャリア信号の位相オフセットを補償する（Ｓ２０４）。位相補償部５０８は、送信側の位相補償部４０８と同様、周波数シフトされた各サブキャリア信号に対し、特定の周波数シフト量の場合は上記の式（６）の位相補償量、サブキャリア配置が変更された場合は上記の式（７）の位相補償量でＦＦＴブロックごとに位相補償を行い、補償後のサブキャリア分離信号Ｄ２３’ＳＣ１～Ｄ２３’ＳＣｍを生成する。
【0077】
次に、受信側デジタル信号処理部２１２は、サブキャリア信号に対しＩＦＦＴ処理を行う（Ｓ２０５）。ＩＦＦＴ部５０３は、位相補償部５０８により位相オフセットが補償されたサブキャリア分離信号Ｄ２３’ＳＣ１～Ｄ２３’ＳＣｍに対しＩＦＦＴ処理を行い、時間領域のサブキャリア信号Ｄ２４ＳＣ１～Ｄ２４ＳＣｍに変換する。
【0078】
次に、受信側デジタル信号処理部２１２は、サブキャリア信号からデジタル信号を生成する（Ｓ２０６）。受信側サブキャリア多重部５０４は、パラレル－シリアル変換やフレーム構成に応じた多重により、サブキャリア信号Ｄ２４ＳＣ１～Ｄ２４ＳＣｍをデジタル信号Ｄ２５に多重し、多重したデジタル信号Ｄ２５を誤り訂正部２１３へ出力する。
【0079】
以上のように、本実施の形態では、光位相変調方式と偏波多重分離技術を組み合わせたデジタルコヒーレント光送信機及び光受信機において、サブキャリア多重及び分離の際にオーバーラップ型のＦＦＴを用いた周波数シフトにより生じる位相オフセットを算出し、ＦＦＴブロックごとに位相オフセットを補償するようにした。これにより、適切に位相オフセットの発生を抑えることができるため、光受信機においてビット誤りが生じないサブキャリア多重を実現することができる。
【0080】
（実施の形態２）
以下、図面を参照して実施の形態２について説明する。本実施の形態では、実施の形態１の構成において、オーバーラップサイズＮｏｖｅｒｌａｐとＦＦＴブロックサイズＮＦＦＴを特定の関係に設定する例について説明する。
以下、図面を参照して実施の形態２について説明する。本実施の形態では、実施の形態１の構成において、オーバーラップサイズＮｏｖｅｒｌａｐとＦＦＴブロックサイズＮＦＦＴを特定の関係に設定する例について説明する。
【0081】
図１６は、本実施の形態に係る送信側デジタル信号処理部の構成例を示している。図１６に示すように、本実施の形態に係る送信側デジタル信号処理部１１２は、実施の形態１と比べて、ＦＦＴパラメータ取得部４０６の代わりに、ＦＦＴパラメータ設定部４０９を備えている。
【0082】
ＦＦＴパラメータ設定部４０９は、ＦＦＴ部４０２－１～４０２－ｍに対しオーバーラップＦＦＴ処理のためのＦＦＴパラメータを設定する。ＦＦＴパラメータ設定部４０９は、ＦＦＴパラメータとして、ＦＦＴブロックサイズＮＦＦＴ及びオーバーラップサイズＮｏｖｅｒｌａｐを設定する。
【0083】
ＦＦＴパラメータ設定部４０９は、ＦＦＴブロックサイズＮＦＦＴ及びオーバーラップサイズＮｏｖｅｒｌａｐが所定の関係となるように、具体的には、オーバーラップサイズＮｏｖｅｒｌａｐ＝ＦＦＴブロックサイズＮＦＦＴ×１／２となるように設定する。そうすると、位相補償部４０８における位相補償量は、特定の周波数シフト量の場合は次の式（８）となり、サブキャリア配置が変更された場合は次の式（９）となる。このため、実部または虚部に符号を乗算することで位相オフセットを補償できるため、位相補償部４０８を軽微な回路で実現できる。
【数8】
【数9】
【0084】
図１７は、本実施の形態に係る受信側デジタル信号処理部の構成例を示している。図１７に示すように、本実施の形態に係る受信側デジタル信号処理部２１２は、実施の形態１と比べて、ＦＦＴパラメータ取得部５０６の代わりに、ＦＦＴパラメータ設定部５０９を備えている。
【0085】
ＦＦＴパラメータ設定部５０９は、送信側と同様、ＦＦＴ部５０１に対し、オーバーラップサイズＮｏｖｅｒｌａｐ＝ＦＦＴブロックサイズＮＦＦＴ×１／２となるように、オーバーラップサイズＮｏｖｅｒｌａｐとＦＦＴブロックサイズを設定する。位相補償部５０８の位相補償量は、送信側と同様、特定の周波数シフト量の場合は上記の式（８）となり、サブキャリア配置が変更された場合は上記の式（９）となる。
【0086】
以上のように、本実施の形態によれば、実施の形態１の構成において、オーバーラップサイズＮｏｖｅｒｌａｐとＦＦＴブロックサイズＮＦＦＴを特定の関係とすることで、位相補償部を軽微な回路構成とすることができる。
【0087】
（実施の形態３）
以下、図面を参照して実施の形態３について説明する。本実施の形態では、実施の形態１及び２の構成において、サブキャリア配置を動的に変更する具体例について説明する。
以下、図面を参照して実施の形態３について説明する。本実施の形態では、実施の形態１及び２の構成において、サブキャリア配置を動的に変更する具体例について説明する。
【0088】
【0089】
本実施の形態では、光受信機２００から光送信機１００へサブキャリア配置を最適化するための伝送路特性及び誤り訂正数を通知する。なお、伝送路特性及び誤り訂正数のいずれか一方を通知してもよいし、その他の伝送品質情報等を通知してもよい。光受信機２００から光送信機１００へ通知する手段は特に限定されないが、例えば、光ファイバ伝送路３００と異なる任意の伝送路を介して通知する。
【0090】
受信側デジタル信号処理部２１２は、受信信号に基づいて伝送路特性を検出し、検出した検出した伝送路特性を送信側デジタル信号処理部１１２へ通知する検出部（不図示）を備える。例えば、ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）伝送における隣接チャネルやＲＯＡＤＭ（Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer）による帯域狭窄などの伝送路特性を検出し通知する。また、誤り訂正部２１３は、受信信号に対する誤り訂正処理の検証結果である誤り訂正数を送信側デジタル信号処理部１１２へ通知する。なお、誤り訂正数に限らず、誤り訂正率などの誤り訂正結果やその他の復号結果情報を通知してもよい。
【0091】
図１９は、本実施の形態に係る送信側デジタル信号処理部の構成例を示している。図１９に示すように、本実施の形態に係る送信側デジタル信号処理部１１２は、実施の形態１の構成に加えて、サブキャリア間隔調整部４１０を備えている。
【0092】
サブキャリア間隔調整部４１０は、光受信機２００から通知された伝送路特性及び誤り訂正数に基づいて、各サブキャリアのサブキャリア間隔を調整する。本実施の形態では、周波数シフト設定部４０５は、サブキャリア間隔調整部４１０により調整されたサブキャリア間隔に基づいて、各サブキャリアの周波数シフト数ｎを算出し、算出された周波数シフト数ｎを送信側サブキャリア配置部４０３に設定する。周波数シフト設定部４０５は、伝送路特性または誤り訂正数に基づいて、各サブキャリアの周波数シフト数ｎ（周波数シフト量）を算出する算出部でもある。また、位相オフセット算出部４０７は、算出及び設定された周波数シフト数に基づいて各サブキャリアの位相オフセットを算出する。
【0093】
図２０は、伝送路特性及び誤り訂正数による最適化前のＦＦＴ処理後の信号スペクトルを示し、図２１は、伝送路特性及び誤り訂正数による最適化後のＦＦＴ処理後の信号スペクトルを示している。例えば、サブキャリアＳＣ１～ＳＣ４のサブキャリア間隔（周波数シフト）をそれぞれ＋ΔＦ１～＋ΔＦ４として、最適化前に図２０のようなサブキャリア配置であるとする。この場合に、伝送路特性及び誤り訂正数から、サブキャリアＳＣ１とサブキャリアＳＣ４の伝送品質が悪いと推定されると、サブキャリア間隔調整部４１０は、図２１のようにサブキャリア間隔＋ΔＦ１～＋ΔＦ４を調整し、サブキャリアＳＣ１とサブキャリアＳＣ４の間隔を広げる。これにより、サブキャリアＳＣ１とサブキャリアＳＣ４の伝送品質を改善することができる。
【0094】
以上のように、本実施の形態によれば、受信側デジタル信号処理部で検出した伝送路の特性や誤り訂正部で検証した誤り訂正数から、サブキャリア間隔を動的に調整し、周波数シフト数と位相補償量を変化させることで周波数利用効率の最適化を実現することができる。
【0095】
（実施の形態４）
以下、図面を参照して実施の形態４について説明する。本実施の形態では、実施の形態１～３の構成において、位相オフセットを生じさせないように周波数シフト量を設定する例について説明する。
以下、図面を参照して実施の形態４について説明する。本実施の形態では、実施の形態１～３の構成において、位相オフセットを生じさせないように周波数シフト量を設定する例について説明する。
【0096】
図２２は、本実施の形態に係る送信側デジタル信号処理部の構成例を示している。図２２に示すように、本実施の形態に係る送信側デジタル信号処理部１１２は、実施の形態１と比べて、位相補償部４０８を備えていない。すなわち、送信側デジタル信号処理部１１２は、送信側サブキャリア分離部４０１、ＦＦＴ部４０２－１～４０２－ｍ、送信側サブキャリア配置部４０３、ＩＦＦＴ部４０４、周波数シフト設定部４０５、ＦＦＴパラメータ取得部４０６、位相オフセット算出部４０７を備えている。
【0097】
本実施の形態では、位相オフセット算出部４０７は、各サブキャリアの位相オフセットを算出し、ＦＦＴブロックサイズＮＦＦＴ及びオーバーラップサイズＮｏｖｅｒｌａｐに基づき、位相オフセットが生じない周波数オフセットを送信側サブキャリア配置部４０３に設定する。位相オフセット算出部４０７は、周波数シフトされた信号の位相オフセットが所定の量となるように周波数シフト量を算出する周波数シフト量算出部でもある。具体的には、位相オフセット算出部４０７は、所定の量が２πの整数倍となるように周波数シフト量を算出する。送信側サブキャリア配置部４０３は、位相オフセット算出部４０７により算出された周波数シフト量で周波数シフトを行うことにより、位相オフセットが補償されたサブキャリア配置信号Ｄ１４’を生成する。例えば、送信側サブキャリア配置部４０３、位相オフセット算出部４０７は、周波数シフトされるとともに位相オフセットが補償された信号を生成する生成部を構成する。
【0098】
各サブキャリアの位相オフセットは、実施の形態１と同様に、特定の周波数シフト量の場合、上記の式（４）により求められ、サブキャリア配置が変更された場合、上記の式（５）により求められる。この位相オフセットが２πの整数倍となるように周波数シフトを設定することで、位相オフセットの発生を抑えることができる。
【0099】
例えば、オーバーラップサイズＮｏｖｅｒｌａｐ＝ＦＦＴブロックサイズＮＦＦＴ×１／２とすると、特定の周波数シフト量の場合、ｎ＝２の整数倍に制限すると、位相オフセットは次の式（１０）となり、サブキャリア配置が変更された場合、ｎ＝４の整数倍に制限すると、位相オフセットは次の式（１１）となる（ｋは任意の整数である）。このため、オーバーラップサイズＮｏｖｅｒｌａｐ＝ＦＦＴブロックサイズＮＦＦＴ×１／２のとき、位相オフセット算出部４０７は、特定の周波数シフト量の場合、各サブキャリアの周波数シフト数をｎ＝２の整数倍となるように設定し、サブキャリア配置が変更された場合、各サブキャリアの周波数シフト数をｎ＝４の整数倍となるように設定する。
【数10】
【数11】
【0100】
また、オーバーラップサイズＮｏｖｅｒｌａｐ＝ＦＦＴブロックサイズＮＦＦＴ×１／４とすると、特定の周波数シフト量の場合、ｎ＝４の整数倍に制限すると、位相オフセットは次の式（１２）となり、サブキャリア配置が変更された場合、ｎ＝８の整数倍に制限すると、位相オフセットは次の式（１３）となる。このため、オーバーラップサイズＮｏｖｅｒｌａｐ＝ＦＦＴブロックサイズＮＦＦＴ×１／４のとき、位相オフセット算出部４０７は、特定の周波数シフト量の場合、各サブキャリアの周波数シフト数をｎ＝４の整数倍となるように設定し、サブキャリア配置が変更された場合、各サブキャリアの周波数シフト数をｎ＝８の整数倍となるように設定する。
【数12】
【数13】
【0101】
図２３は、本実施の形態に係る受信側デジタル信号処理部の構成例を示している。図２２に示すように、本実施の形態に係る受信側デジタル信号処理部２１２は、実施の形態１と比べて、位相補償部５０８を備えていない。すなわち、受信側デジタル信号処理部２１２は、ＦＦＴ部５０１、受信側サブキャリア分離部５０２、ＩＦＦＴ部５０３－１～５０３－ｍ、受信側サブキャリア多重部５０４、周波数シフト設定部５０５、ＦＦＴパラメータ取得部５０６、位相オフセット算出部５０７を備えている。
【0102】
本実施の形態では、位相オフセット算出部５０７は、送信側と同様、各サブキャリアの位相オフセットを算出し、位相オフセットが生じない周波数オフセットを受信側サブキャリア分離部５０２に設定する。受信側サブキャリア分離部５０２は、位相オフセット算出部５０７により算出された周波数シフト量で周波数シフトを行うことにより、位相オフセットが補償されたサブキャリア分離信号Ｄ２３’ＳＣ１～Ｄ２３’ＳＣｍを生成する。例えば、受信側サブキャリア分離部５０２、位相オフセット算出部５０７は、周波数シフトされるとともに位相オフセットが補償された信号を生成する生成部を構成する。
【0103】
以上のように、本実施の形態によれば、ＦＦＴブロックサイズＮＦＦＴ、オーバーラップサイズＮｏｖｅｒｌａｐに基づき、位相オフセットを生じさせない周波数シフト量を設定することで、位相オフセットが補償されたサブキャリア配置信号及びサブキャリア分離信号を生成することができる。このため、位相補償部を設けることなく、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【0104】
なお、本開示は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【0105】
上述の実施形態における各構成は、ハードウェア又はソフトウェア、もしくはその両方によって構成され、１つのハードウェア又はソフトウェアから構成してもよいし、複数のハードウェア又はソフトウェアから構成してもよい。各装置及び各機能（処理）を、図２４に示すような、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサ４１及び記憶装置であるメモリ４２を有するコンピュータ４０により実現してもよい。例えば、メモリ４２に実施形態における方法（各装置における方法）を行うためのプログラムを格納し、各機能を、メモリ４２に格納されたプログラムをプロセッサ４１で実行することにより実現してもよい。
【0106】
これらのプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【0107】
以上、実施の形態を参照して本開示を説明したが、本開示は上記実施の形態に限定されるものではない。本開示の構成や詳細には、本開示のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【0108】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【0109】
（付記１）
サブキャリア信号をＦＦＴブロックごとにオーバーラップさせてＦＦＴ処理を行うＦＦＴ処理手段と、
前記ＦＦＴ処理されたサブキャリア信号をサブキャリアの周波数シフト量で周波数シフトした信号であって、前記オーバーラップするＦＦＴブロック間で生じる位相オフセットが補償された信号を生成する生成手段と、
を備える、信号処理装置。
（付記２）
前記生成手段は、前記ＦＦＴ処理のＦＦＴブロックサイズ及びオーバーラップサイズの関係と、前記周波数シフト量とに応じて生じる前記位相オフセットを補償する、
付記１に記載の信号処理装置。
（付記３）
前記生成手段は、前記周波数シフト量が所定の量の場合に前記位相オフセットを補償する、
付記１または２に記載の信号処理装置。
（付記４）
前記生成手段は、前記周波数シフト量が変動した場合に前記位相オフセットを補償する、
付記１または２に記載の信号処理装置。
（付記５）
前記生成手段は、前記ＦＦＴブロックごとに前記位相オフセットを補償する、
付記１乃至４のいずれか一項に記載の信号処理装置。
（付記６）
前記生成手段は、
前記周波数シフトされた信号に生じる前記位相オフセットを算出する位相オフセット算出手段と、
前記ＦＦＴ処理されたサブキャリア信号に対し、前記算出された位相オフセットを補償する位相補償手段と、
前記位相オフセットが補償されたサブキャリア信号を前記周波数シフト量で周波数シフトする周波数シフト手段と、
を備える、付記１乃至５のいずれか一項に記載の信号処理装置。
（付記７）
前記生成手段は、
前記ＦＦＴ処理されたサブキャリア信号を前記周波数シフト量で周波数シフトする周波数シフト手段と、
前記周波数シフトされた信号に生じる前記位相オフセットを算出する位相オフセット算出手段と、
前記周波数シフトされた信号に対し、前記算出された位相オフセットを補償する位相補償手段と、
を備える、付記１乃至５のいずれか一項に記載の信号処理装置。
（付記８）
前記ＦＦＴ処理のＦＦＴブロックサイズ及びオーバーラップサイズが所定の関係となるように設定する設定手段を備え、
前記位相オフセット算出手段は、前記設定されたＦＦＴブロックサイズ及びオーバーラップサイズに基づいて、前記位相オフセットを算出する、
付記６または７に記載の信号処理装置。
（付記９）
前記所定の関係は、前記オーバーラップサイズ＝前記ＦＦＴブロックサイズ×１／２である、
付記８に記載の信号処理装置。
（付記１０）
前記生成手段は、
前記周波数シフトされた信号の前記位相オフセットが所定の量となるように前記周波数シフト量を算出する周波数シフト量算出手段と、
前記ＦＦＴ処理されたサブキャリア信号を前記算出された周波数シフト量で周波数シフトする周波数シフト手段と、
を備える、付記１乃至５のいずれか一項に記載の信号処理装置。
（付記１１）
前記周波数シフト量算出手段は、前記ＦＦＴ処理のＦＦＴブロックサイズ及びオーバーラップサイズに基づいて、前記周波数シフトされた信号に前記位相オフセットが生じないように前記周波数シフト量を算出する、
付記１０に記載の信号処理装置。
（付記１２）
前記所定の量は、２πの整数倍である、
付記１０または１１に記載の信号処理装置。
（付記１３）
入力されたデジタル信号を処理する信号処理手段と、
前記処理された信号を光変調し、前記光変調した光信号を光伝送路へ送信する光送信手段と、を備え、
前記信号処理手段は、
前記デジタル信号から分離されたサブキャリア信号をＦＦＴブロックごとにオーバーラップさせてＦＦＴ処理を行うＦＦＴ処理手段と、
前記ＦＦＴ処理されたサブキャリア信号をサブキャリアの周波数シフト量で周波数シフトしたサブキャリア配置信号であって、前記オーバーラップするＦＦＴブロック間で生じる位相オフセットが補償されたサブキャリア配置信号を生成する生成手段と、
を備える、光送信装置。
（付記１４）
前記信号処理手段は、
前記デジタル信号から前記サブキャリア信号を分離する分離手段と、
前記サブキャリア配置信号をＩＦＦＴ処理するＩＦＦＴ処理手段と、
を備える、付記１３に記載の光送信装置。
（付記１５）
前記信号処理手段は、光受信装置から通知される、前記光伝送路の伝送路特性、または、光受信装置における誤り訂正結果に基づいて、前記周波数シフト量を算出する周波数シフト量算出手段を備える、
付記１３または１４に記載の光送信装置。
（付記１６）
サブキャリア多重された光信号を光伝送路から受信し、前記受信した光信号を光検波する光受信手段と、
前記光検波された信号をデジタル信号に変換し、前記変換したデジタル信号を処理する信号処理手段と、を備え、
前記信号処理手段は、
前記デジタル信号をＦＦＴブロックごとにオーバーラップさせてＦＦＴ処理を行うＦＦＴ処理手段と、
前記ＦＦＴ処理されたデジタル信号に含まれるサブキャリア信号をサブキャリアの周波数シフト量で周波数シフトしたサブキャリア分離信号であって、前記オーバーラップするＦＦＴブロック間で生じる位相オフセットが補償されたサブキャリア分離信号を生成する生成手段と、
を備える、光受信装置。
（付記１７）
前記信号処理手段は、
前記サブキャリア分離信号をＩＦＦＴ処理するＩＦＦＴ処理手段と、
前記ＩＦＦＴ処理されたサブキャリア分離信号を多重化する多重手段と、
を備える、付記１６に記載の光受信装置。
（付記１８）
前記信号処理手段は、前記光伝送路の伝送路特性を検出し、前記検出した伝送路特性を光送信装置へ通知する検出手段を備える、
付記１６または１７に記載の光受信装置。
（付記１９）
前記信号処理手段により処理された信号を誤り訂正処理し、前記誤り訂正の結果を光送信装置へ通知する誤り訂正手段を備える、
付記１６乃至１８のいずれか一項に記載の光受信装置。
（付記２０）
光伝送路を介して接続された光送信装置と光受信装置とを備え、
前記光送信装置は、
入力されたデジタル信号を処理する信号処理手段と、
前記処理された信号を光変調し、前記光変調した光信号を前記光伝送路へ送信する光送信手段と、を備え、
前記信号処理手段は、
前記デジタル信号から分離されたサブキャリア信号をＦＦＴブロックごとにオーバーラップさせてＦＦＴ処理を行うＦＦＴ処理手段と、
前記ＦＦＴ処理されたサブキャリア信号をサブキャリアの周波数シフト量で周波数シフトしたサブキャリア配置信号であって、前記オーバーラップするＦＦＴブロック間で生じる位相オフセットが補償されたサブキャリア配置信号を生成する生成手段と、
を備える、光伝送システム。
（付記２１）
前記信号処理手段は、
前記デジタル信号から前記サブキャリア信号を分離する分離手段と、
前記サブキャリア配置信号をＩＦＦＴ処理するＩＦＦＴ処理手段と、
を備える、付記２０に記載の光伝送システム。
（付記２２）
光伝送路を介して接続された光送信装置と光受信装置とを備え、
前記光受信装置は、
サブキャリア多重された光信号を前記光伝送路から受信し、前記受信した光信号を光検波する光受信手段と、
前記光検波された信号をデジタル信号に変換し、前記変換したデジタル信号を処理する信号処理手段と、を備え、
前記信号処理手段は、
前記デジタル信号をＦＦＴブロックごとにオーバーラップさせてＦＦＴ処理を行うＦＦＴ処理手段と、
前記ＦＦＴ処理されたデジタル信号に含まれるサブキャリア信号をサブキャリアの周波数シフト量で周波数シフトしたサブキャリア分離信号であって、前記オーバーラップするＦＦＴブロック間で生じる位相オフセットが補償されたサブキャリア分離信号を生成する生成手段と、
を備える、光伝送システム。
（付記２３）
前記信号処理手段は、
前記サブキャリア分離信号をＩＦＦＴ処理するＩＦＦＴ処理手段と、
前記ＩＦＦＴ処理されたサブキャリア分離信号を多重化する多重手段と、
を備える、付記２２に記載の光伝送システム。
（付記２４）
サブキャリア信号をＦＦＴブロックごとにオーバーラップさせてＦＦＴ処理を行い、
前記ＦＦＴ処理されたサブキャリア信号をサブキャリアの周波数シフト量で周波数シフトした信号であって、前記オーバーラップするＦＦＴブロック間で生じる位相オフセットが補償された信号を生成する、
信号処理方法。
（付記２５）
前記生成では、前記ＦＦＴ処理のＦＦＴブロックサイズ及びオーバーラップサイズの関係と、前記周波数シフト量とに応じて生じる前記位相オフセットを補償する、
付記２４に記載の信号処理方法。
サブキャリア信号をＦＦＴブロックごとにオーバーラップさせてＦＦＴ処理を行うＦＦＴ処理手段と、
前記ＦＦＴ処理されたサブキャリア信号をサブキャリアの周波数シフト量で周波数シフトした信号であって、前記オーバーラップするＦＦＴブロック間で生じる位相オフセットが補償された信号を生成する生成手段と、
を備える、信号処理装置。
（付記２）
前記生成手段は、前記ＦＦＴ処理のＦＦＴブロックサイズ及びオーバーラップサイズの関係と、前記周波数シフト量とに応じて生じる前記位相オフセットを補償する、
付記１に記載の信号処理装置。
（付記３）
前記生成手段は、前記周波数シフト量が所定の量の場合に前記位相オフセットを補償する、
付記１または２に記載の信号処理装置。
（付記４）
前記生成手段は、前記周波数シフト量が変動した場合に前記位相オフセットを補償する、
付記１または２に記載の信号処理装置。
（付記５）
前記生成手段は、前記ＦＦＴブロックごとに前記位相オフセットを補償する、
付記１乃至４のいずれか一項に記載の信号処理装置。
（付記６）
前記生成手段は、
前記周波数シフトされた信号に生じる前記位相オフセットを算出する位相オフセット算出手段と、
前記ＦＦＴ処理されたサブキャリア信号に対し、前記算出された位相オフセットを補償する位相補償手段と、
前記位相オフセットが補償されたサブキャリア信号を前記周波数シフト量で周波数シフトする周波数シフト手段と、
を備える、付記１乃至５のいずれか一項に記載の信号処理装置。
（付記７）
前記生成手段は、
前記ＦＦＴ処理されたサブキャリア信号を前記周波数シフト量で周波数シフトする周波数シフト手段と、
前記周波数シフトされた信号に生じる前記位相オフセットを算出する位相オフセット算出手段と、
前記周波数シフトされた信号に対し、前記算出された位相オフセットを補償する位相補償手段と、
を備える、付記１乃至５のいずれか一項に記載の信号処理装置。
（付記８）
前記ＦＦＴ処理のＦＦＴブロックサイズ及びオーバーラップサイズが所定の関係となるように設定する設定手段を備え、
前記位相オフセット算出手段は、前記設定されたＦＦＴブロックサイズ及びオーバーラップサイズに基づいて、前記位相オフセットを算出する、
付記６または７に記載の信号処理装置。
（付記９）
前記所定の関係は、前記オーバーラップサイズ＝前記ＦＦＴブロックサイズ×１／２である、
付記８に記載の信号処理装置。
（付記１０）
前記生成手段は、
前記周波数シフトされた信号の前記位相オフセットが所定の量となるように前記周波数シフト量を算出する周波数シフト量算出手段と、
前記ＦＦＴ処理されたサブキャリア信号を前記算出された周波数シフト量で周波数シフトする周波数シフト手段と、
を備える、付記１乃至５のいずれか一項に記載の信号処理装置。
（付記１１）
前記周波数シフト量算出手段は、前記ＦＦＴ処理のＦＦＴブロックサイズ及びオーバーラップサイズに基づいて、前記周波数シフトされた信号に前記位相オフセットが生じないように前記周波数シフト量を算出する、
付記１０に記載の信号処理装置。
（付記１２）
前記所定の量は、２πの整数倍である、
付記１０または１１に記載の信号処理装置。
（付記１３）
入力されたデジタル信号を処理する信号処理手段と、
前記処理された信号を光変調し、前記光変調した光信号を光伝送路へ送信する光送信手段と、を備え、
前記信号処理手段は、
前記デジタル信号から分離されたサブキャリア信号をＦＦＴブロックごとにオーバーラップさせてＦＦＴ処理を行うＦＦＴ処理手段と、
前記ＦＦＴ処理されたサブキャリア信号をサブキャリアの周波数シフト量で周波数シフトしたサブキャリア配置信号であって、前記オーバーラップするＦＦＴブロック間で生じる位相オフセットが補償されたサブキャリア配置信号を生成する生成手段と、
を備える、光送信装置。
（付記１４）
前記信号処理手段は、
前記デジタル信号から前記サブキャリア信号を分離する分離手段と、
前記サブキャリア配置信号をＩＦＦＴ処理するＩＦＦＴ処理手段と、
を備える、付記１３に記載の光送信装置。
（付記１５）
前記信号処理手段は、光受信装置から通知される、前記光伝送路の伝送路特性、または、光受信装置における誤り訂正結果に基づいて、前記周波数シフト量を算出する周波数シフト量算出手段を備える、
付記１３または１４に記載の光送信装置。
（付記１６）
サブキャリア多重された光信号を光伝送路から受信し、前記受信した光信号を光検波する光受信手段と、
前記光検波された信号をデジタル信号に変換し、前記変換したデジタル信号を処理する信号処理手段と、を備え、
前記信号処理手段は、
前記デジタル信号をＦＦＴブロックごとにオーバーラップさせてＦＦＴ処理を行うＦＦＴ処理手段と、
前記ＦＦＴ処理されたデジタル信号に含まれるサブキャリア信号をサブキャリアの周波数シフト量で周波数シフトしたサブキャリア分離信号であって、前記オーバーラップするＦＦＴブロック間で生じる位相オフセットが補償されたサブキャリア分離信号を生成する生成手段と、
を備える、光受信装置。
（付記１７）
前記信号処理手段は、
前記サブキャリア分離信号をＩＦＦＴ処理するＩＦＦＴ処理手段と、
前記ＩＦＦＴ処理されたサブキャリア分離信号を多重化する多重手段と、
を備える、付記１６に記載の光受信装置。
（付記１８）
前記信号処理手段は、前記光伝送路の伝送路特性を検出し、前記検出した伝送路特性を光送信装置へ通知する検出手段を備える、
付記１６または１７に記載の光受信装置。
（付記１９）
前記信号処理手段により処理された信号を誤り訂正処理し、前記誤り訂正の結果を光送信装置へ通知する誤り訂正手段を備える、
付記１６乃至１８のいずれか一項に記載の光受信装置。
（付記２０）
光伝送路を介して接続された光送信装置と光受信装置とを備え、
前記光送信装置は、
入力されたデジタル信号を処理する信号処理手段と、
前記処理された信号を光変調し、前記光変調した光信号を前記光伝送路へ送信する光送信手段と、を備え、
前記信号処理手段は、
前記デジタル信号から分離されたサブキャリア信号をＦＦＴブロックごとにオーバーラップさせてＦＦＴ処理を行うＦＦＴ処理手段と、
前記ＦＦＴ処理されたサブキャリア信号をサブキャリアの周波数シフト量で周波数シフトしたサブキャリア配置信号であって、前記オーバーラップするＦＦＴブロック間で生じる位相オフセットが補償されたサブキャリア配置信号を生成する生成手段と、
を備える、光伝送システム。
（付記２１）
前記信号処理手段は、
前記デジタル信号から前記サブキャリア信号を分離する分離手段と、
前記サブキャリア配置信号をＩＦＦＴ処理するＩＦＦＴ処理手段と、
を備える、付記２０に記載の光伝送システム。
（付記２２）
光伝送路を介して接続された光送信装置と光受信装置とを備え、
前記光受信装置は、
サブキャリア多重された光信号を前記光伝送路から受信し、前記受信した光信号を光検波する光受信手段と、
前記光検波された信号をデジタル信号に変換し、前記変換したデジタル信号を処理する信号処理手段と、を備え、
前記信号処理手段は、
前記デジタル信号をＦＦＴブロックごとにオーバーラップさせてＦＦＴ処理を行うＦＦＴ処理手段と、
前記ＦＦＴ処理されたデジタル信号に含まれるサブキャリア信号をサブキャリアの周波数シフト量で周波数シフトしたサブキャリア分離信号であって、前記オーバーラップするＦＦＴブロック間で生じる位相オフセットが補償されたサブキャリア分離信号を生成する生成手段と、
を備える、光伝送システム。
（付記２３）
前記信号処理手段は、
前記サブキャリア分離信号をＩＦＦＴ処理するＩＦＦＴ処理手段と、
前記ＩＦＦＴ処理されたサブキャリア分離信号を多重化する多重手段と、
を備える、付記２２に記載の光伝送システム。
（付記２４）
サブキャリア信号をＦＦＴブロックごとにオーバーラップさせてＦＦＴ処理を行い、
前記ＦＦＴ処理されたサブキャリア信号をサブキャリアの周波数シフト量で周波数シフトした信号であって、前記オーバーラップするＦＦＴブロック間で生じる位相オフセットが補償された信号を生成する、
信号処理方法。
（付記２５）
前記生成では、前記ＦＦＴ処理のＦＦＴブロックサイズ及びオーバーラップサイズの関係と、前記周波数シフト量とに応じて生じる前記位相オフセットを補償する、
付記２４に記載の信号処理方法。
【符号の説明】
【0110】
１ 光伝送システム
１０ 信号処理装置
１１ ＦＦＴ処理部
１２ 生成部
２０ 光送信装置
２１ 光送信部
２２ 信号処理部
２３ ＦＦＴ処理部
２４ 生成部
３０ 光受信装置
３１ 光受信部
３２ 信号処理部
３３ ＦＦＴ処理部
３４ 生成部
４０ コンピュータ
４１ プロセッサ
４２ メモリ
１００ 光送信機
１１０ 送信側ＤＳＰ
１１１ 符号化部
１１２ 送信側デジタル信号処理部
１１３ ＤＡＣ
１２０ 光送信フロントエンド回路
１２１ レーザ光源
１２２ 増幅器
１２３ ＭＺ変調器
１２４ 偏波合成部
２００ 光受信機
２１０ 受信側ＤＳＰ
２１１ ＡＤＣ
２１２ 受信側デジタル信号処理部
２１３ 誤り訂正部
２１４ デジタル信号再生部
２２０ 光受信フロントエンド回路
２２１ レーザ光源
２２２ 偏波分離部
２２３ ９０度ハイブリッド回路
２２４ 増幅器
３００ 光ファイバ伝送路
４０１ 送信側サブキャリア分離部
４０２ ＦＦＴ部
４０３ 送信側サブキャリア配置部
４０４ ＩＦＦＴ部
４０５ 周波数シフト設定部
４０６ ＦＦＴパラメータ取得部
４０７ 位相オフセット算出部
４０８ 位相補償部
４０９ ＦＦＴパラメータ設定部
４１０ サブキャリア間隔調整部
５０１ ＦＦＴ部
５０２ 受信側サブキャリア分離部
５０３ ＩＦＦＴ部
５０４ 受信側サブキャリア多重部
５０５ 周波数シフト設定部
５０６ ＦＦＴパラメータ取得部
５０７ 位相オフセット算出部
５０８ 位相補償部
５０９ ＦＦＴパラメータ設定部
１０ 信号処理装置
１１ ＦＦＴ処理部
１２ 生成部
２０ 光送信装置
２１ 光送信部
２２ 信号処理部
２３ ＦＦＴ処理部
２４ 生成部
３０ 光受信装置
３１ 光受信部
３２ 信号処理部
３３ ＦＦＴ処理部
３４ 生成部
４０ コンピュータ
４１ プロセッサ
４２ メモリ
１００ 光送信機
１１０ 送信側ＤＳＰ
１１１ 符号化部
１１２ 送信側デジタル信号処理部
１１３ ＤＡＣ
１２０ 光送信フロントエンド回路
１２１ レーザ光源
１２２ 増幅器
１２３ ＭＺ変調器
１２４ 偏波合成部
２００ 光受信機
２１０ 受信側ＤＳＰ
２１１ ＡＤＣ
２１２ 受信側デジタル信号処理部
２１３ 誤り訂正部
２１４ デジタル信号再生部
２２０ 光受信フロントエンド回路
２２１ レーザ光源
２２２ 偏波分離部
２２３ ９０度ハイブリッド回路
２２４ 増幅器
３００ 光ファイバ伝送路
４０１ 送信側サブキャリア分離部
４０２ ＦＦＴ部
４０３ 送信側サブキャリア配置部
４０４ ＩＦＦＴ部
４０５ 周波数シフト設定部
４０６ ＦＦＴパラメータ取得部
４０７ 位相オフセット算出部
４０８ 位相補償部
４０９ ＦＦＴパラメータ設定部
４１０ サブキャリア間隔調整部
５０１ ＦＦＴ部
５０２ 受信側サブキャリア分離部
５０３ ＩＦＦＴ部
５０４ 受信側サブキャリア多重部
５０５ 周波数シフト設定部
５０６ ＦＦＴパラメータ取得部
５０７ 位相オフセット算出部
５０８ 位相補償部
５０９ ＦＦＴパラメータ設定部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】