(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】2024-09-10
(45)【発行日】2024-09-19
(54)【発明の名称】伝送装置及び伝送方法
(51)【国際特許分類】
H04B 7/0456 20170101AFI20240911BHJP
【ＦＩ】
H04B7/0456 130
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2020196968
(22)【出願日】2020-11-27
(65)【公開番号】P2022085341
(43)【公開日】2022-06-08
【審査請求日】2023-06-08
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）令和２年度、総務省、「新たな社会インフラを担う革新的光ネットワーク技術の研究開発（課題Ｉ）」研究開発委託契約に基づく開発項目「５Ｔｂｐｓ級高速大容量・低消費電力光伝送技術」委託研究、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願
(73)【特許権者】
【識別番号】000005223
【氏名又は名称】富士通株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110004370
【氏名又は名称】弁理士法人片山特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】黄 国秀
(72)【発明者】
【氏名】中島 久雄
【審査官】川口 貴裕
(56)【参考文献】
【文献】特表２０１５－５３４３０３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００２－５０７３３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１７／０３１０３７３（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２００９／０２８５２７１（ＵＳ，Ａ１）
【文献】蛭間 信博ほか，ＭＵ－ＭＩＭＯ－ＯＦＤＭ ＴＨＰにおける周波数相関を用いたオーダリング処理コスト削減法，電子情報通信学会論文誌Ｂ，2017年，第Ｊ１００－Ｂ巻，第８号，ｐｐ．５３８－５４７
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０４Ｂ ７／０２ － ７／１２
Ｈ０４Ｌ １／０２ － １／０６
Ｈ０４Ｂ １０／００ － １０／９０
Ｈ０４Ｊ １４／００ － １４／０８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
データ信号から分割される複数のデータブロックの各々の先頭に冗長データを付与する付与部と、前記冗長データが付与された前記複数のデータブロックを並列にそれぞれプリコーディングする複数のＴＨＰ演算部と、
前記複数のＴＨＰ演算部によりそれぞれプリコーディングされた前記複数のデータブロックと、前記複数のデータブロックの各々に付与された前記冗長データとを、前記データ信号内の前記複数のデータブロック及び前記冗長データの並び順に従って順次に伝送路に送信する送信部とを有し、
前記複数のＴＨＰ演算部は、前記複数のデータブロックに前記冗長データをそれぞれフィードバックすることにより前記複数のデータブロックをそれぞれプリコーディングすることを特徴とする伝送装置。
【請求項2】
前記複数のＴＨＰ演算部は、前記複数のデータブロック及び前記冗長データをそれぞれプリコーディングすることを特徴とする請求項１に記載の伝送装置。
【請求項3】
前記複数のＴＨＰ演算部は、前記冗長データをプリコーディングせず、前記付与部は、前記冗長データを複製して、同一の前記冗長データが複数個ずつ隣接するように前記冗長データを前記複数のデータブロックの各々の先頭に付与することを特徴とする請求項１に記載の伝送装置。
【請求項4】
前記複数のＴＨＰ演算部は、前記冗長データをプリコーディングせず、前記付与部は、先頭部分に０を含む前記冗長データを前記複数のデータブロックの各々の先頭に付与することを特徴とする請求項１に記載の伝送装置。
【請求項5】
前記付与部は、前記伝送路を伝送した前記データ信号の品質の補償に関する補償情報を含む前記冗長データを前記複数のデータブロックの各々の先頭に付与することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の伝送装置。
【請求項6】
データ信号から分割される複数のデータブロックの各々の先頭に冗長データを付与し、前記冗長データが付与された前記複数のデータブロックを複数のＴＨＰ演算部により並列にそれぞれプリコーディングし、
前記複数のＴＨＰ演算部によりそれぞれプリコーディングされた前記複数のデータブロックと、前記複数のデータブロックの各々に付与された前記冗長データとを、前記データ信号内の前記複数のデータブロック及び前記冗長データの並び順に従って順次に伝送路に送信し、
前記複数のＴＨＰ演算部により、前記複数のデータブロックに前記冗長データをそれぞれフィードバックすることにより前記複数のデータブロックをそれぞれプリコーディングすることを特徴とする伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本件は、伝送装置及び伝送方法に関する。
【背景技術】
【0002】
伝送帯域の制限による符号間干渉（ＩＳＩ：Inter-Symbol Interference）を低減する技術として例えばＴＨＰ（Tomlinson-Harashima Precoding）がある。ＴＨＰは無線通信技術において広く用いられるが、光伝送技術への適用が研究開発されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１３－２５８６９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
例えばＤＳＰ（Digital Signal Processor）にＴＨＰ機能を実装する場合、ＤＳＰによるプリコーディングの処理速度を送信対象のデータ信号の伝送レートに合わせるため、データ信号から分割された複数のデータブロックを並列でそれぞれプリコーディングする複数のＴＨＰ演算部を設けることが考えられる。各ＴＨＰ演算部は、データブロックの時系列上の前方のデータを、タップを介して後方のデータにフィードバックする。
【0005】
しかし、各ＴＨＰ演算部は、互いに独立して並列にプリコーディング処理を実行するため、他のＴＨＰ演算部がプリコーディングするデータブロックの末尾を、自己がプリコーディングするデータブロックの先頭にフィードバックすることができない。このため、データブロックが元のデータ信号内の並び順に従って伝送路に送信されると、各データブロックの先頭付近のデータに対し、直前のデータブロックの末尾付近のデータから符号間干渉が発生するおそれがある。
【0006】
そこで本件は、データブロックごとに並列にプリコーディングされたデータ信号の符号間干渉を低減することができる伝送装置及び伝送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】
【0007】
１つの態様では、伝送装置は、データ信号から分割される複数のデータブロックの各々の先頭に冗長データを付与する付与部と、前記冗長データが付与された前記複数のデータブロックを並列にそれぞれプリコーディングする複数のＴＨＰ演算部と、前記複数のＴＨＰ演算部によりそれぞれプリコーディングされた前記複数のデータブロックと、前記複数のデータブロックの各々に付与された前記冗長データとを、前記データ信号内の前記複数のデータブロック及び前記冗長データの並び順に従って順次に伝送路に送信する送信部とを有し、前記複数のＴＨＰ演算部は、前記複数のデータブロックに前記冗長データをそれぞれフィードバックすることにより前記複数のデータブロックをそれぞれプリコーディングする。
【0008】
１つの態様では、伝送方法は、データ信号から分割される複数のデータブロックの各々の先頭に冗長データを付与し、前記冗長データが付与された前記複数のデータブロックを複数のＴＨＰ演算部により並列にそれぞれプリコーディングし、前記複数のＴＨＰ演算部によりそれぞれプリコーディングされた前記複数のデータブロックと、前記複数のデータブロックの各々に付与された前記冗長データとを、前記データ信号内の前記複数のデータブロック及び前記冗長データの並び順に従って順次に伝送路に送信し、前記複数のＴＨＰ演算部により、前記複数のデータブロックに前記冗長データをそれぞれフィードバックすることにより前記複数のデータブロックをそれぞれプリコーディングする方法である。
【発明の効果】
【0009】
１つの側面として、データブロックごとに並列にプリコーディングされたデータ信号の符号間干渉を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】光伝送システムの一例を示す構成図である。
【図2】送信処理回路及び受信処理回路の一例を示す構成図である。
【図3】プリコーディング部及びデコーディング部を概略的に示す図である。
【図4】プリコーディング部の一例を示す構成図である。
【図5】データブロックの分割の一例を示す図である。
【図6】シンボルの符号間干渉の比較例を示す図である。
【図7】他のシンボルの符号間干渉の比較例を示す図である。
【図8】シンボル挿入部の動作の一例を示す図である。
【図9】データブロックの先頭のシンボル対する冗長シンボルの符号間干渉を示す図である。
【図10】冗長シンボルに対する他のシンボルの符号間干渉を示す図である。
【図11】シンボル挿入部の動作の他の例を示す図である。
【図12】冗長パイロットシンボルのプリコーディングの一例を示す図（その１）である。
【図13】冗長パイロットシンボルのプリコーディングの一例を示す図（その２）である。
【図14】冗長パイロットシンボルのプリコーディングの一例を示す図（その３）である。
【図15】冗長パイロットシンボルの後続のシンボルがＴＨＰ演算部に入力されたときの状態を示す図である。
【図16】
ＴＨＰ演算部の他の例を示す構成図である。
【図17】シンボル挿入部の動作の他の例を示す図である。
【図18】シンボル挿入部の動作の他の例を示す図である。
【図19】ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）信号の振幅を設定の一例を示す図である。
【図20】１６ＱＡＭ信号のコンステレーションを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
（伝送システム）
図１は、光伝送システムの一例を示す構成図である。光伝送システムは、光ファイバなどの伝送路９を介して互いに接続された送信装置１及び受信装置２を有する。送信装置１は、伝送装置の一例である。送信装置１から送信された光信号は伝送路９を介して受信装置２に送信され、受信装置２は、デジタルコヒーレント光伝送方式に従って伝送された光信号を受信する。なお、以下に述べる送信装置１の動作は伝送方法の一例である。
図１は、光伝送システムの一例を示す構成図である。光伝送システムは、光ファイバなどの伝送路９を介して互いに接続された送信装置１及び受信装置２を有する。送信装置１は、伝送装置の一例である。送信装置１から送信された光信号は伝送路９を介して受信装置２に送信され、受信装置２は、デジタルコヒーレント光伝送方式に従って伝送された光信号を受信する。なお、以下に述べる送信装置１の動作は伝送方法の一例である。
【0012】
送信装置１は、イーサネット（登録商標）フレームなどに収容されたデータ信号から、互いに直交するＸ偏波及びＹ偏波が合成された光信号を生成する。送信装置１は、送信処理回路１０と、光源１１と、ＤＡＣ（Digital-to-Analog Converter）１２ａ～１２ｄと、光送信ユニット１９とを有する。光送信ユニット１９は、位相変調器（PM: Phase Modulator）１３ａ～１３ｄと、偏波ビームスプリッタ（PBS: Polarization Beam Splitter）１４と、偏波ビームコンバイナ（PBC: Polarization Beam Combiner）１５とを有する。光送信ユニット１９は伝送路９に光信号を送信する。
【0013】
送信処理回路１０は、他装置から入力されたデータ信号を６４ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）などの多値変調方式（以下、変調方式と表記）により変調することにより電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑを生成してＤＡＣ１２ａ～１２ｄにそれぞれ出力する。電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑは光信号の電界情報を示す。電界信号Ｘｉ，Ｘｑは光信号のＸ偏波のＩ成分及びＱ成分であり、電界信号Ｙｉ，Ｙｑは光信号のＹ偏波のＩ成分及びＱ成分である。なお、送信処理回路１０としては、例えばＤＳＰ（Digital Signal Processor）が挙げられるが、これに限定されず、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）またはＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）であってもよい。
【0014】
ＤＡＣ１２ａ～１２ｄは、電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑをそれぞれデジタル信号からアナログ信号に変換する。電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，ＹｑはＰＭ１３ａ～１３ｄにそれぞれ入力される。なお、ＤＡＣ１２ａ～１２ｄは送信処理回路１０内に構成されてもよい。
【0015】
光源１１は、例えばＬＤ（Laser Diode）であり、所定の周波数の送信光ＬｓをＰＢＳ１４に出力する。ＰＢＳ１４は光ＬｓをＸ軸及びＹ軸（偏光軸）の偏波成分に分離する。送信光ＬｓのＸ偏波成分はＰＭ１３ａ，１３ｂにそれぞれ入力され、送信光ＬｓのＹ偏波成分はＰＭ１３ｃ，１３ｄにそれぞれ入力される。
【0016】
ＰＭ１３ａ～１３ｄは、アナログ信号に変換された電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑにより送信光Ｌｓをそれぞれ光変調する。より具体的には、ＰＭ１３ａ，１３ｂは、送信光ＬｓのＸ偏波を電界信号Ｘｉ，Ｘｑに基づきそれぞれ位相変調し、ＰＭ１３ｃ，１３ｄは、送信光ＬｓのＹ偏波を電界信号Ｙｉ，Ｙｑに基づきそれぞれ位相変調する。位相変調された送信光ＬｓのＸ偏波成分及びＹ偏波成分はＰＢＣ１５に入力される。ＰＢＣ１５は、送信光ＬｓのＸ偏波成分及びＹ偏波成分を偏波合成して、光信号として伝送路９に出力する。
【0017】
受信装置２は送信装置１から光信号を受信する。受信装置２は、受信処理回路２０と、光源２１と、ＡＤＣ（Analog-to-Digital Convertor）２２ａ～２２ｄと、光受信ユニット２９とを有する。光受信ユニット２９には、伝送路９から光信号を受信する送受信部の一例である。
【0018】
光受信ユニット２９は、光フロントエンドに該当し、ＰＤ（PhotoDiode）２３ａ～２３ｄと、９０度光ハイブリッド回路２４０，２４１と、ＰＢＳ２５，２６とを有し、伝送路９から光信号を受信する。ＰＢＳ２６は、伝送路９から入力された光信号をＸ偏波成分及びＹ偏波成分に分離して９０度光ハイブリッド回路２４０，２４１にそれぞれ出力する。
【0019】
また、光源２１は局発光ＬｒをＰＢＳ２５に入力する。ＰＢＳ２５は、局発光ＬｒをＸ偏波成分及びＹ偏波成分に分離して９０度光ハイブリッド回路２４０，２４１にそれぞれ出力する。
【0020】
９０度光ハイブリッド回路２４０は、光信号のＸ偏波成分及び局発光ＬｒのＸ偏波成分を干渉させる導波路により光信号のＸ偏波成分を検波する。９０度光ハイブリッド回路２４０は、検波結果として、Ｉチャネル及びＱチャネルの振幅及び位相に応じた光電界成分をＰＤ２３ａ，２３ｂにそれぞれ出力する。
【0021】
９０度光ハイブリッド回路２４１は、光信号のＹ偏波成分及び局発光ＬｒのＹ偏波成分を干渉させる導波路により光信号のＹ偏波成分を検波する。９０度光ハイブリッド回路２４１は、検波結果として、Ｉチャネル及びＱチャネルの振幅及び位相に応じた光電界成分をＰＤ２３ｃ，２３ｄにそれぞれ出力する。
【0022】
ＰＤ２３ａ～２３ｄは、光電界成分を電気信号に変換して、電気信号をＡＤＣ２２ａ～２２ｄにそれぞれ出力する。ＡＤＣ２２ａ～２２ｄは、ＰＤ２３ａ～２３ｄから入力された電気信号を電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑにそれぞれ変換する。電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑは受信処理回路２０に入力される。
【0023】
受信処理回路２０は、電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑに対して、伝送路９内の偏波モード分散や偏波依存性損失により光信号に生じた波形歪みを動的なパラメータに基づいて補償し、電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑの復調処理を行ってデータ信号を復元する。なお、受信処理回路２０としては、例えばＤＳＰが挙げられるが、これに限定されず、例えばＦＰＧＡまたはＡＳＩＣであってもよい。
【0024】
図２は、送信処理回路１０及び受信処理回路２０の一例を示す構成図である。送信処理回路１０は、フレーム処理部１００、ＦＥＣ（Forward Error Correction）符号化部１０１、マッピング部１０２、シンボル挿入部１０３、プリコーディング部１０４、及びパルスシェイピング部１０５を有する。
【0025】
フレーム処理部１００は例えばイーサネットフレームからデータ信号を取り出してＦＥＣ符号化部１０１に出力する。ＦＥＣ符号化部１０１はデータ信号を符号化することにより誤り訂正符号を生成してデータ信号に付与する。マッピング部１０２は、ＦＥＣ符号化部１０１から入力されたデータ信号を、例えば６４ＱＡＭなどの多値変調方式に従ってコンステレーション内のシンボルにマッピングする。マッピングされたデータ信号は、電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑとしてシンボル挿入部１０３に出力される。
【0026】
シンボル挿入部１０３は、電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑに、それぞれ、例えばトレーニングシンボル及びパイロットシンボルを挿入する。トレーニングシンボルは、一例として同期ビット及びイコライザの初期値の判断に用いられる。パイロットシンボルは、一例として、後述する適応等化部２０１ｃ及び位相雑音補償部２０１ｄに用いられる。トレーニングシンボル及びパイロットシンボルは、所定パタンのデータを、データ信号の変調方式の多値度より低いＱＰＳＫなどの変調方式により変調して得られるシンボルである。シンボル挿入部１０３は電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑをプリコーディング部１０４に出力する。
【0027】
プリコーディング部１０４は、例えばＴＨＰにより電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑをそれぞれプリコーディングする。プリコーディング部１０４は、プリコーディングの処理速度を光信号の伝送レートに合わせるため、後述するように、電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑの各々を複数のデータブロックに分割し、複数のＴＨＰ演算部によりデータブロックを並列でそれぞれプリコーディングする。これにより、伝送路９の帯域制限によるデータ信号の符号間干渉が低減される。
【0028】
パルスシェイピング部１０５は、プリコーディング部１０４から入力された電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑのパルス整形を行ってＤＡＣ１２ａ～１２ｄに出力する。
【0029】
受信処理回路２０は、タイミング再生部２００、歪み補償部２０１、デコーディング部２０２、シンボル抽出部２０３、ＦＥＣ復号化部２０４、及びフレーム処理部２０５を有する。タイミング再生部２００は、ＡＤＣ２２ａ～２２ｄから入力された電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑのタイミング再生を行い歪み補償部２０１に出力する。
【0030】
歪み補償部２０１は、電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑに対し、送信装置１及び伝送路９などで生じた各種の歪みを補償する。歪み補償部２０１は、分散補償部２０１ａ、非線形補償部２０１ｂ、適応等化部２０１ｃ、位相雑音補償部２０１ｄ、及び不平衡補償部２０１ｅを有する。
【0031】
分散補償部２０１ａは、伝送路９で光信号に生じた分散をフーリエ変換などの演算処理により補償する。非線形補償部２０１ｂは、分散補償部２０１ａの後段に設けられ、伝送路９で光信号に生じた自己位相変調などの非線形歪みをフィルタなどにより補償する。
【0032】
適応等化部２０１ｃは、非線形補償部２０１ｂの後段に設けられ、電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑに挿入されたパイロットシンボルに基づいてフィルタなどにより偏波分離処理を行うことにより伝送路９で光信号に生じた偏波変動を補償する。位相雑音補償部２０１ｄは、適応等化部２０１ｃの後段に設けられ、電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑに挿入されたパイロットシンボルに基づいて位相推定を行うことにより、伝送路９で光信号に生じた位相雑音を補償する。
【0033】
不平衡補償部２０１ｅは、位相雑音補償部２０１ｄの後段に設けられ、送信装置１においてＩ成分の電界信号Ｘｉ，ＹｉとＱ成分の電界信号Ｘｑ，Ｙｑの間に生じた不平衡（インバランス）を、例えば電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑのスキュー及び振幅などを調整することにより補償する。電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑは不平衡補償部２０１ｅからデコーディング部２０２に出力される。
【0034】
デコーディング部２０２は、プリコーディング部１０４がプリコーディングした電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑを上記のデータブロックごとに分割してデコーディングする。デコーディング部２０２は、プリコーディングの処理速度を光信号の伝送レートに合わせるため、各データブロックを並列にプリコーディングする。デコーディング部２０２は、デコーディングしたデータブロックからデータ信号を復元してシンボル抽出部２０３に出力する。
【0035】
シンボル抽出部２０３は、データ信号からトレーニングシンボル及びパイロットシンボルを抽出し、残ったデータ信号をＦＥＣ復号化部２０４に出力する。ＦＥＣ復号化部３０４は、電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑの誤り訂正符号の復号化を行ってデータ信号の復調処理を行う。復調されたデータ信号はフレーム処理部２０５に入力される。フレーム処理部２０５は、データ信号のイーサネットフレームに収容して後段の機能ブロックに出力する。
【0036】
図３は、プリコーディング部１０４及びデコーディング部２０２を概略的に示す図である。プリコーディング部１０４は、付加部６０、モジュロ演算部６１、及びプリコーダ６２を有する。
【0037】
プリコーディング部（ＴＨＰ）１０４は、ＴＨＰ演算部として構成される。
【0038】
プリコーダ６２は、電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑから、伝送路９の帯域制御による電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑの符号間干渉の信号成分Ｆ（Ｄ）（以下、干渉成分と表記）を生成して付加部６０に出力する。プリコーダ６２が電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑを干渉成分だけ補正した後、モジュロ演算部６１は電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑに対しモジュロ演算を行い、電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑはプリコーディング部１０４から出力される。より具体的には、プリコーダ６２は、電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑに含まれる各シンボルに対する時間軸上の前方の他のシンボルからの干渉成分Ｆ（Ｄ）を生成する。
【0039】
モジュロ演算部６１に入力される電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑは、付加部６０で元の電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑに、プリコーダ６２から入力される干渉成分Ｆ（Ｄ）を付加する。これにより、電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑから、伝送路９で生ずる干渉成分Ｆ（Ｄ）が光信号の送信前に予め差し引かれる。
【0040】
このとき、電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑへの干渉成分Ｆ（Ｄ）の付加によって電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑの振幅のピーク値が増加して発散するおそれがある。このため、モジュロ演算部６１は、電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑのモジュロ演算を行うことにより、符号Ｇで示されるように、電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑの入力値を元の電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑの振幅の範囲（±Ｍ）に収まるようにシフトして出力する。
【0041】
また、デコーディング部２０２は、フィードフォワードイコライザ（FFE: Feed Forward Equalizer）７０及びモジュロ演算部７１を有する。ＦＦＥ７０は、電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑに含まれる各シンボルに対する時間軸上の後方の他のシンボルからの干渉成分を補償する。電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑは、ＦＦＥ７０からモジュロ演算部７１に出力される。
【0042】
モジュロ演算部７１は、電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑに対しプリコーディング部１０４のモジュロ演算部６１とは逆の信号値の変換を行う。これにより、電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑの振幅がモジュロ演算部６１に入力される前の振幅に戻る。
【0043】
（プリコーディング部）
図４は、プリコーディング部１０４の一例を示す構成図である。プリコーディング部１０４は、信号分割部３０、ＴＨＰ演算部（ＴＨＰ）３１－１～３１－ｍ（ｍ：２以上の整数）、信号合成部３２、及び制御部３３を有する。なお、信号分割部３０、ＴＨＰ演算部３１－１～３１－ｍ、信号合成部３２、及び制御部３３は、電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑの各々に対応する分だけ設けられるが、図４では電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑの１つに対応する構成のみを示す。
図４は、プリコーディング部１０４の一例を示す構成図である。プリコーディング部１０４は、信号分割部３０、ＴＨＰ演算部（ＴＨＰ）３１－１～３１－ｍ（ｍ：２以上の整数）、信号合成部３２、及び制御部３３を有する。なお、信号分割部３０、ＴＨＰ演算部３１－１～３１－ｍ、信号合成部３２、及び制御部３３は、電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑの各々に対応する分だけ設けられるが、図４では電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑの１つに対応する構成のみを示す。
【0044】
信号分割部３０は、電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑから複数のデータブロックＡ＃１～＃ｍを分割する。
【0045】
図５は、データブロックＡ＃１～＃ｍの分割の一例を示す図である。信号分割部３０は、例えば電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑに含まれるシンボル数をカウンタでカウントして、所定のシンボル数（ｎ個（ｎ：２以上の整数））ごとにデータブロックＡ＃１～＃ｍを時系列に従って分割する。例えばデータブロックＡ＃１にはシンボルａ１～ａｎが含まれ、データブロックＡ＃２にはシンボルａｎ＋１～ａ２ｎが含まれている。なお、各データブロックＡ＃１～＃ｍのシンボル数は、プリコーディング部１０４の処理速度などに基づいて決定される。
【0046】
再び図４を参照すると、信号分割部３０は、電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑから分割されたデータブロックＡ＃１～＃ｍをＴＨＰ演算部３１－１～３１－ｍにそれぞれ出力する。ＴＨＰ演算部３１－１～３１－ｍは、図３を参照して述べたように、電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑの符号間干渉を補償する。なお、ＴＨＰ演算部３１－２～３１－ｍの構成の図示は省略するが、ＴＨＰ演算部３１－２～３１－ｍはＴＨＰ演算部３１－１と同様の構成を備える。
【0047】
ＴＨＰ演算部３１－１～３１－ｍは、データブロックＡ＃１～＃ｍを並列にそれぞれプリコーディングする。ＴＨＰ演算部３１－１～３１－ｍは、それぞれ、付加部３１０、モジュロ演算部３１１、ｔ個（ｔ：正の整数）の遅延生成部（Ｚ－１～Ｚ－ｔ）３１４－１～３１４－ｔ、ｔ個の乗算器３１３、及び（ｔ－１）個の加算器３１２を有する。付加部３１０及びモジュロ演算部３１１は、上述した付加部６０及びモジュロ演算部６１とそれぞれ同じ機能を備える。また、遅延生成部３１４－１～３１４－ｔ、乗算器３１３、及び加算器３１２は、上述したプリコーダ６２と同じ機能を備える。
【0048】
データブロックＡ＃１～＃ｍ内のシンボルａｉ（ｉ：正の整数）は、付加部３１０により干渉成分Ｆ（Ｄ）を付加されてモジュロ演算部３１１に出力される。モジュロ演算部３１１でモジュロ演算した結果はｂｉとして出力される。シンボルｂｉはモジュロ演算部３１１から信号合成部３２及び各遅延生成部（Ｚ－１～Ｚ－ｔ）３１４－１～３１４－ｔに出力される。
【0049】
遅延生成部３１４－１～３１４－ｔは、シンボルｂｉを遅延させて乗算器３１３に出力する。例えば、遅延生成部３１４－１は、シンボルｂｉを１個のシンボル分の時間だけ遅延させ、遅延生成部３１４－２は、シンボルｂｉを２個のシンボル分の時間だけ遅延させ、遅延生成部３１４－ｔは、シンボルｂｉをｔ個のシンボル分の時間だけ遅延させる。このため、遅延生成部３１４－１～３１４－ｔは、時系列においてシンボルｂｉより前方のシンボルｂｉ－１，ｂｉ－２～ｂｉ－ｔを乗算器３１３にそれぞれ出力する。
【0050】
遅延生成部３１４－１～３１４－ｔに接続された乗算器３１３は、タップ係数ｅ１～ｅｔをシンボルｂｉ－１～ｂｉ－ｔにそれぞれ乗算して加算器３１２に出力する。タップ係数ｅ１～ｅｔは、例えば伝送路９で生ずる符号間干渉の特性に従って制御部３３から設定される。
【0051】
加算器３１２は、遅延生成部３１４－１～３１４－（ｔ－１）の後段に接続され、タップ係数ｅ１～ｅｔが乗算されたシンボルｂｉ－１～ｂｉ－ｔを加算して干渉成分Ｆ（Ｄ）を生成する。付加部３１０は干渉成分Ｆ（Ｄ）をシンボルａｉに付加する。これにより、シンボルａｉに干渉成分Ｆ（Ｄ）がモジュロ演算部３１１によりモジュロ演算されてシンボルｂｉが出力されるため、データブロックＡ＃１～＃ｍの時系列上の前方のシンボルａｉ－１～ａｉ－ｔから後方のシンボルａｉへの干渉が補償される。
【0052】
ＴＨＰ演算部３１－１～３１－ｍは、データブロックＡ＃１～＃ｍ内のシンボルｂｉをそれぞれ信号合成部３２に出力する。信号合成部３２は、各データブロックＡ＃１～＃ｍ内のシンボルｂｉを時系列に従って順次に出力する。これにより、信号合成部３２は、データブロックＡ＃１～＃ｍを、信号分割部３０に入力される前の順序（図５参照）で出力する。
【0053】
制御部３３は、各ＴＨＰ演算部３１－１～３１－ｍのプリコーディングを制御する。制御部３３は、例えばタップ係数ｅ１～ｅｔを設定し、また、信号分割部３０からデータブロックＡ＃１～Ａ＃ｍの出力タイミングの通知を受け、各乗算器３１３へ入力される初期値を各ＴＨＰ演算部３１－１～３１－ｍに設定する。
【0054】
各ＴＨＰ演算部３１－１～３１－ｍは、互いに独立して並列にプリコーディング処理を実行するため、他のＴＨＰ演算部３１－１～３１－ｍがプリコーディングするデータブロックＡ＃１～＃ｍの末尾を、自己がプリコーディングするデータブロックＡ＃１～＃ｍの先頭にフィードバックすることができない。
【0055】
例えばＴＨＰ演算部３１－２は、プリコーディング対象のデータブロックＡ＃２の直前のデータブロックＡ＃１の末尾側のシンボルｂｎをＴＨＰ演算部３１－１から受信することができない（×印参照）。例えばＴＨＰ演算部３１－２が、仮にＴＨＰ演算部３１－１からデータブロックＡ＃１の末尾側のシンボルｂｎを受信した後に後続のデータブロックＡ＃２のプリコーディングを開始する場合、ＴＨＰ演算部３１－１，３１－２は、プリコーディングの開始タイミングがずれるため、データブロックＡ＃１及びＡ＃２をそれぞれ並列にプリコーディングすることができない。
【0056】
このため、仮にデータブロックＡ＃１～Ａ＃ｍが元の電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑ内の並び順に従って連続で伝送路に送信される場合、例えばデータブロックＡ＃２の先頭付近のシンボルに対する直前のデータブロックＡ＃２の末尾付近のシンボルからの符号間干渉の補償が難しい。この場合の符号間干渉について以下に述べる。
【0057】
（符号間干渉の比較例）
図６は、シンボルの符号間干渉の比較例を示す図である。より具体的には、図６には、伝送路９を伝送する光信号に含まれるデータブロックＡ＃Ｎ及びＡ＃（Ｎ＋１）（Ｎ：正の整数）に生ずる符号間干渉が示されている。
図６は、シンボルの符号間干渉の比較例を示す図である。より具体的には、図６には、伝送路９を伝送する光信号に含まれるデータブロックＡ＃Ｎ及びＡ＃（Ｎ＋１）（Ｎ：正の整数）に生ずる符号間干渉が示されている。
【0058】
送信装置１は、データブロックＡ＃Ｎの末尾に連続するようにデータブロックＡ＃（Ｎ＋１）を送信する。データブロックＡ＃Ｎの末尾部分にはシンボルａｋ－５～ａｋ－１が含まれ、データブロックＡ＃（Ｎ＋１）の先頭部分にはシンボルａｋ～ａｋ＋５が含まれている。
【0059】
乗算器８０及び加算器８１は、データブロックＡ＃Ｎの末尾のシンボルａｋ－５～ａｋ－１からデータブロックＡ＃（Ｎ＋１）の先頭のシンボルａｋへの符号間干渉（以下、前方側干渉と表記）の作用を示す。また、乗算器８２及び加算器８３は、データブロックＡ＃（Ｎ＋１）の先頭のシンボルａｋへの時系列上の後方のシンボルａｋ＋１～ａｋ＋５からの符号間干渉（以下、後方側干渉と表記）の作用を示す。なお、本例では、上記以外のシンボルからのシンボルａｋへの符号間干渉の作用は無視する。
【0060】
符号間干渉の数値計算モデルでは、前方側干渉の強さは、例えばシンボルａｋ－５～ａｋ－１と帯域特性に関する係数ｈｐｏｓ５～ｈｐｏｓ１の乗算値の合計として表すことができる。また、後方側干渉の強さは、例えばシンボルａｋ＋１～ａｋ＋５と帯域特性に関する係数ｈｐｒｅ１～ｈｐｒｅ５の乗算値の合計として表すことができる。加算器８４は、前方側干渉及び後方側干渉が加算されてシンボルａｋへ作用することを表す。
【0061】
【数1】
【0062】
この数値計算モデルによれば、シンボルａｋの符号間干渉後の信号成分ｒｋは、例えば上記の式（１）に従って算出される。ここで、ｈ０は、シンボルａｋの帯域特性に関する係数である。式（１）の第１項はシンボルａｋの信号成分であり、第２項は後方側干渉の信号成分であり、第３項は前方側干渉の信号成分である。
【0063】
図７は、他のシンボルの符号間干渉の比較例を示す図である。図７において、図６と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。図７から理解されるように、シンボルａｋの後方のシンボルａｋ＋１にも、前方側のシンボルａｋ－５～ａｋから前方側干渉が作用し、後方側のシンボルａｋ＋２～ａｋ＋５から後方側干渉が作用する。
【0064】
上述したように、前方側干渉はＴＨＰ演算部３１－１～３１－ｍにより補償され、送信装置１の後方側干渉は、受信装置２のＦＦＥ７０により補償される。しかし、前方側干渉について、各ＴＨＰ演算部３１－１～３１－ｍが互いに独立して並列にプリコーディング処理を実行するため、例えばデータブロックＡ＃Ｎの末尾部分のシンボルａｋ－５～ａｋ－１を、データブロックＡ＃（Ｎ＋１）の先頭部分のシンボルａｋ及びａｋ＋１にフィードバックすることができない。このため、データブロックＡ＃（Ｎ＋１）の先頭部分のシンボルａｋ及びａｋ＋１に対する直前のデータブロックＡ＃Ｎの末尾部分のシンボルａｋ－５～ａｋ－１からの符号間干渉の補償が難しい。
【0065】
（冗長シンボルの付与）
そこで、シンボル挿入部１０３は、パイロットシンボル及びトレーニングシンボルに加えて、データブロックＡ＃１～Ａ＃ｍの各々の先頭に冗長シンボルを付与する。これにより、各ＴＨＰ演算部３１－１～３１－ｍは、データブロックＡ＃１～Ａ＃ｍの各々の先頭部分のシンボルに冗長シンボルをフィードバックすることができる。
そこで、シンボル挿入部１０３は、パイロットシンボル及びトレーニングシンボルに加えて、データブロックＡ＃１～Ａ＃ｍの各々の先頭に冗長シンボルを付与する。これにより、各ＴＨＰ演算部３１－１～３１－ｍは、データブロックＡ＃１～Ａ＃ｍの各々の先頭部分のシンボルに冗長シンボルをフィードバックすることができる。
【0066】
【0067】
シンボル挿入部１０３は、電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑに対し、例えばシンボル３２個に１個のレートでパイロットシンボルＰを挿入する。なお、図８には、データブロックＡ＃１の先頭にパイロットシンボルＰが挿入されているが、各データブロックＡ＃１～Ａ＃ｍの先頭に必ずしもパイロットシンボルＰが挿入されるわけではない。
【0068】
また、シンボル挿入部１０３は、各データブロックＡ＃１～Ａ＃ｍの先頭に、一例として３個の冗長シンボルＲ１～Ｒ３を挿入する。図８には、データブロックＡ＃１のみが示されているが、シンボル挿入部１０３は、他のデータブロックＡ＃２～Ａ＃ｍの先頭にも冗長シンボルＲ１～Ｒ３を挿入する。なお、冗長シンボルは冗長データの一例である。
【0069】
なお、パイロットシンボルＰ及び冗長シンボルＲ１～Ｒ３の挿入順序に限定はない。また、冗長シンボルＲ１～Ｒ３の個数にも限定はないが、例えば上記の数値計算モデルにおける帯域特性に関する係数ｈｐｏｓ５～ｈｐｏｓ１、及び冗長シンボルＲ１～Ｒ３の干渉耐性に応じて冗長シンボルＲ１～Ｒ３の個数を決定することもできる。
【0070】
各ＴＨＰ演算部３１－１～３１－ｍは、データブロックＡ＃１～Ａ＃ｍの各々の先頭部分のシンボルに冗長シンボルＲ１～Ｒ３をフィードバックする。このため、データブロックＡ＃１～Ａ＃ｍの各々の先頭部分のシンボルに対する直前のデータブロックＡ＃１～Ａ＃ｍからの符号間干渉が低減される。
【0071】
【0072】
先頭のシンボルａｋには、冗長シンボルＲ１～Ｒ３及び前方側のシンボルａｋ－５～ａｋ－１から前方側干渉が作用する。ここで、係数ｈｐｏｓ１～ｈｐｏｓ３は冗長シンボルＲ１～Ｒ３に対応し、係数ｈｐｏｓ４～ｈｐｏｓ８はシンボルａｋ－１～ａｋ－５に対応する。
【0073】
冗長シンボルＲ１～Ｒ３は、シンボルａｋ－５～ａｋ－１と比べると送信順序が先頭のシンボルａｋに近いため、シンボルａｋ－５～ａｋ－１より干渉の作用が強い。しかし、ＴＨＰ演算部３１－（Ｎ＋１）は、データブロックＡ＃（Ｎ＋１）の先頭のシンボルａｋに冗長シンボルＲ１～Ｒ３をフィードバックするため、その符号間干渉は低減される。
【0074】
一方、データブロックＡ＃Ｎの末尾部分のシンボルａｋ－５～ａｋ－１は、冗長シンボルＲ１～Ｒ３と比べると送信順序が先頭のシンボルａｋから遠いため、その符号間干渉は長シンボルＲ１～Ｒ３より小さい。図６の例と比較すると、データブロックＡ＃（Ｎ＋１）の先頭には冗長シンボルＲ１～Ｒ３が付与されているため、データブロックＡ＃（Ｎ＋１）の先頭のシンボルａｋとデータブロックＡ＃Ｎの末尾部分のシンボルａｋ－５～ａｋ－１の距離が延びて符号間干渉が低減される。
【0075】
このため、ＴＨＰ演算部３１－（Ｎ＋１）がデータブロックＡ＃Ｎの末尾部分のシンボルａｋ－５～ａｋ－１をデータブロックＡ＃（Ｎ＋１）の先頭のシンボルａｋにフィードバックしなくても、図６の例と比べると符号間干渉の影響は軽微となる。また、冗長シンボルＲ１～Ｒ３も符号間干渉の影響を受ける。
【0076】
【0077】
例えば冗長シンボルＲ１には、前方側のシンボルａｋ－５～ａｋ－１から前方側干渉が作用し、後方側の冗長シンボルＲ２，Ｒ３及びシンボルａ
ｋ
～ａ
ｋ+2
から後方側干渉が作用する。前方側干渉について、図６の例と比較すると、冗長シンボルＲ１は、先頭のシンボルａｋに代わってシンボルａｋ－５～ａｋ－１から強く影響を受けるため、シンボルａｋ－５～ａｋ－１から先頭のシンボルａｋに対する影響は低減される。
【0078】
このように、シンボル挿入部１０３は、電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑから分割される複数のデータブロックＡ＃１～Ａ＃ｍの各々の先頭に冗長シンボルＲ１～Ｒ３を付与する。ＴＨＰ演算部３１－１～３１－ｍは、冗長シンボルＲ１～Ｒ３が付与されたデータブロックＡ＃１～Ａ＃ｍを並列にそれぞれプリコーディングする。なお、シンボル挿入部１０３は付与部の一例である。
【0079】
信号合成部３２は、ＴＨＰ演算部３１－１～３１－ｍによりそれぞれプリコーディングされた各データブロックＡ＃１～Ａ＃ｍと、各データブロックＡ＃１～Ａ＃ｍに付与された冗長シンボルＲ１～Ｒ３とを、電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑ内の並び順に従って順次に光送信ユニット１９に出力する。冗長シンボルＲ１～Ｒ３が付与された複数のデータブロックＡ＃１～Ａ＃ｍは光送信ユニット１９から伝送路９に送信される。なお、信号合成部３２は送信部の一例である。
【0080】
ＴＨＰ演算部３１－１～３１－ｍは、データブロックＡ＃１～Ａ＃ｍに冗長シンボルＲ１～Ｒ３をそれぞれフィードバックする。このため、各データブロック＃（Ｎ＋１）の先頭部分のシンボルａｋに対する冗長シンボルＲ１～Ｒ３からの符号間干渉が低減される。
【0081】
また、伝送路９への送信順序において互いに隣接するデータブロックＡ＃１～Ａ＃ｍのうち、後方側のデータブロック＃Ｎの先頭部分のシンボルａｋ及び前方側のデータブロックＡ＃（Ｎ＋１）の末尾部分のシンボルａｋ－５～ａｋ－１が、冗長シンボルＲ１～Ｒ３の付与により互いに離れる。このため、後方側のデータブロック＃Ｎの先頭部分のシンボルａｋに対する前方側のデータブロックＡ＃（Ｎ＋１）の末尾部分のシンボルａｋ－５～ａｋ－１の符号間干渉が低減される。
【0082】
したがって、送信装置１は、データブロックＡ＃１～Ａ＃ｍごとに並列にプリコーディングされた電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑの符号間干渉を低減することができる。
【0083】
（冗長シンボルの変形例）
冗長シンボルのデータには限定が無く、例えば固定パタンデータとしてもよいが、冗長シンボルにパイロットシンボルＰとして伝送品質の補償に関する情報を含めてもよい。
冗長シンボルのデータには限定が無く、例えば固定パタンデータとしてもよいが、冗長シンボルにパイロットシンボルＰとして伝送品質の補償に関する情報を含めてもよい。
【0084】
【0085】
シンボル挿入部１０３は、上記のパイロットシンボルＰに加えて、冗長シンボルとして機能する冗長パイロットシンボルＰ１～Ｐ３を各データブロックＡ＃１～Ａ＃ｍの先頭に付与する。冗長パイロットシンボルＰ１～Ｐ３には、通常のパイロットシンボルＰと同様に、受信装置２の適応等化部２０１ｃ及び位相雑音補償部２０１ｄに用いられる情報が含まれる。なお、この情報は、伝送路９を伝送し光信号（電界信号Ｘｉ，Ｘｑ，Ｙｉ，Ｙｑ）の品質の補償に関する補償情報の一例である。
【0086】
このように、シンボル挿入部１０３が冗長パイロットシンボルＰ１～Ｐ３を各データブロックＡ＃１～Ａ＃ｍの先頭に付与する場合、冗長パイロットシンボルＰ１～Ｐ３の符号間干渉の耐性を向上することが望ましい。このため、ＴＨＰ演算部３１－１～３１－ｍは、冗長パイロットシンボルＰ１～Ｐ３を、他のシンボルと同様にプリコーディングしてもよい。
【0087】
図１２～図１４は、冗長パイロットシンボルＰ１～Ｐ３のプリコーディングの一例を示す図である。より具体的には、図１２～図１５は、ＴＨＰ演算部３１－ｊ（ｊ＝１～ｍ）の冗長パイロットシンボルＰ１～Ｐ３のプリコーディングをシンボル単位で時系列に示す。ＴＨＰ演算部３１－ｊは、一例として、３つの遅延生成部３１４－１～３１４－３及び乗算器３１３と、２つの加算器３１２とを有する。
【0088】
図１２は、冗長パイロットシンボルＰ１がＴＨＰ演算部３１－ｊに入力されたときの状態を示す。冗長パイロットシンボルＰ１は、データブロックＡ＃ｊの先頭に位置するため、フィードバックするシンボルがない。このため、制御部３３は、各乗算器３１３への入力値として「０」を設定する。これにより、冗長パイロットシンボルＰ１には「０」がフィードバックされる。
【0089】
図１３は、冗長パイロットシンボルＰ２がＴＨＰ演算部３１－ｊに入力されたときの状態を示す。このとき、遅延生成部３１４－１から乗算器３１３には直前の冗長パイロットシンボルＰ１が入力される。これにより、冗長パイロットシンボルＰ１には冗長パイロットシンボルＰ１及び「０」がフィードバックされる。
【0090】
図１４は、冗長パイロットシンボルＰ３がＴＨＰ演算部３１－ｊに入力されたときの状態を示す。このとき、遅延生成部３１４－１から乗算器３１３には直前の冗長パイロットシンボルＰ２が入力され、遅延生成部３１４－２から乗算器３１３には先頭の冗長パイロットシンボルＰ１が入力される。これにより、冗長パイロットシンボルＰ３には冗長パイロットシンボルＰ１，Ｐ２及び「０」がフィードバックされる。
【0091】
したがって、冗長パイロットシンボルＰ１～Ｐ３のうち、最も後方側の冗長パイロットシンボルＰ３の符号間干渉の耐性が最も強くなり、その次に冗長パイロットシンボルＰ３の符号間干渉の耐性が強くなる。
【0092】
また、図１５は、冗長パイロットシンボルＰ３の後続のシンボルａｋがＴＨＰ演算部３１－ｊに入力されたときの状態を示す図である。このとき、遅延生成部３１４－１から乗算器３１３には直前の冗長パイロットシンボルＰ３が入力され、遅延生成部３１４－２から乗算器３１３には冗長パイロットシンボルＰ２が入力される。また、遅延生成部３１４－３から乗算器３１３には先頭の冗長パイロットシンボルＰ１が入力される。これにより、シンボルａｋには冗長パイロットシンボルＰ１～Ｐ３がフィードバックされる。
【0093】
したがって、本例でも、シンボルａｋに対する冗長パイロットシンボルＰ１～Ｐ３の符号間干渉が低減される。
【0094】
本例において、ＴＨＰ演算部３１－ｊは、冗長パイロットシンボルＰ１～Ｐ３をプリコーディングしたが、プリコーディング処理の時間を省くため、プリコーディングしなくてもよい。この場合、シンボル挿入部１０３は、冗長パイロットシンボルＰ１～Ｐ３の符号間干渉の耐性を向上するため、冗長パイロットシンボルＰ１～Ｐ３を二重化して各データブロックＡ＃１～Ａ＃ｍの先頭に付与してもよい。
【0095】
【0096】
ＴＨＰ演算部３１ａ－ｊは、付加部３１０、モジュロ演算部３１１、遅延生成部（Ｚ－１～Ｚ－３）３１４－１～３１４－３、３個の乗算器３１３、３個の加算器３１２、分離部３１５、及び合流部３１６を有する。分離部３１５は、データブロックＡ＃ｊから冗長パイロットシンボルＰ１～Ｐ３を分離して合流部３１６に出力する。このとき、冗長パイロットシンボルＰ１～Ｐ３の分離タイミングは、例えば制御部３３から分離部３１５に通知される。
【0097】
合流部３１６は、モジュロ演算部３１１、及びモジュロ演算部３１１の出力の遅延生成部３１４－１～３１４－３への分岐点Ｘの間に接続されている。合流部３１６は、モジュロ演算部３１１から先頭のシンボルａｋが出力されるとき、シンボルａｋの直前に位置するように冗長パイロットシンボルＰ１～Ｐ３をモジュロ演算部３１１からの出力に合流させる。
【0098】
この構成によると、冗長パイロットシンボルＰ１～Ｐ３は付加部３１０及びモジュロ演算部３１１を迂回することができるため、ＴＨＰ演算部３１ａ－ｊは、冗長パイロットシンボルＰ１～Ｐ３のプリコーディングを省くことができる。なお、冗長パイロットシンボルＰ１～Ｐ３は合流部３１６から遅延生成部３１４－１～３１４－３に入力されるため、上記の例と同様に、冗長パイロットシンボルＰ１～Ｐ３は先頭のシンボルａｋにフィードバックされる。
【0099】
図１７は、シンボル挿入部１０３の動作の他の例を示す図である。図１７において、図１１と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。なお、本例ではパイロットシンボルＰ及びトレーニングシンボルの挿入の図示は省略する。
【0100】
シンボル挿入部１０３は、冗長パイロットシンボルＰ１～Ｐ３を複製し、各冗長パイロットシンボルＰ１～Ｐ３が２個ずつ隣接するようにデータブロックＡ＃１～Ａ＃ｍの先頭に付与する。このように、シンボル挿入部１０３は、同一の冗長パイロットシンボルＰ１～Ｐ３が２個ずつ隣接するように冗長パイロットシンボルＰ１～Ｐ３を付与するため、冗長パイロットシンボルＰ１～Ｐ３が二重化されることで符号間干渉の耐性が向上する。なお、シンボル挿入部１０３は、同一の冗長パイロットシンボルＰ１～Ｐ３が３個以上ずつ隣接するように冗長パイロットシンボルＰ１～Ｐ３を付与してもよい。
【0101】
また、パイロットシンボルＰ１～Ｐ３の二重化に代えて、パイロットシンボルＰ１～Ｐ３のうち、先頭部分にデータ値「０」を含めることにより符号間干渉の耐性を向上することもできる。
【0102】
図１８は、シンボル挿入部１０３の動作の他の例を示す図である。図１８において、図１１と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。なお、本例ではパイロットシンボルＰ及びトレーニングシンボルの挿入の図示は省略する。
【0103】
シンボル挿入部１０３は、冗長パイロットシンボルＰ１～Ｐ３をデータブロックＡ＃１～Ａ＃ｍの先頭に付与する。冗長パイロットシンボルＰ１及びＰ２のデータ値は「０」であり、冗長パイロットシンボルＰ３のデータ値はＶ（≠０）である。このように、先頭側の冗長パイロットシンボルＰ１及びＰ２のデータ値が「０」である場合、冗長パイロットシンボルＰ１及びＰ２から冗長パイロットシンボルＰ３には、実質的に符号間干渉が発生しない。
【0104】
このため、冗長パイロットシンボルＰ１～Ｐ３の先頭側に０を含めることにより、冗長パイロットシンボルＰ１～Ｐ３の符号間干渉の耐性を向上することができる。
【0105】
（信号レベルについて）
シンボル挿入部１０３は、パイロットシンボルＰ、冗長シンボルＲ１～Ｒ３、及び冗長パイロットシンボルＰ１～Ｐ３を、例えば多値度の低いＱＰＳＫ信号として生成する。パイロットシンボルＰ、冗長シンボルＲ１～Ｒ３、及び冗長パイロットシンボルＰ１～Ｐ３は、ＴＨＰ演算部３１－１～３１－ｍによりプリコーディングされると、モジュロ演算部３１１の処理によって信号レベルが増加する。モジュロ演算部３１１の出力値が±Ｍの範囲に設定された場合、ＱＰＳＫ信号の信号レベルが±２Ｍの範囲まで増加する。
シンボル挿入部１０３は、パイロットシンボルＰ、冗長シンボルＲ１～Ｒ３、及び冗長パイロットシンボルＰ１～Ｐ３を、例えば多値度の低いＱＰＳＫ信号として生成する。パイロットシンボルＰ、冗長シンボルＲ１～Ｒ３、及び冗長パイロットシンボルＰ１～Ｐ３は、ＴＨＰ演算部３１－１～３１－ｍによりプリコーディングされると、モジュロ演算部３１１の処理によって信号レベルが増加する。モジュロ演算部３１１の出力値が±Ｍの範囲に設定された場合、ＱＰＳＫ信号の信号レベルが±２Ｍの範囲まで増加する。
【0106】
これに対し、シンボル挿入部１０３は、ＱＰＳＫ信号がモジュロ演算部３１１の処理により例えば１６ＱＡＭ信号となるように、ＱＰＳＫ信号の振幅を設定する。
【0107】
図１９は、ＱＰＳＫ信号の振幅を設定の一例を示す図である。符号ＧａはＱＰＳＫ信号のＩ成分を示し、符号ＧｂはＱＰＳＫ信号のＱ成分を示す。ここで、Ｌ１～Ｌ８は、６４ＱＡＭ信号が取り得る設定値であり、０を中心として等間隔に設定されている。
【0108】
シンボル挿入部１０３は、ＱＰＳＫ信号のＩ成分の振幅値Ｓｉ１，Ｓｉ２をＬ２とＬ３の中間点、及びＬ６とＬ７の中間点に設定する。また、シンボル挿入部１０３は、ＱＰＳＫ信号のＱ成分の振幅値Ｓｑ１，Ｓｑ２をＬ２とＬ３の中間点、及びＬ６とＬ７の中間点に設定する。これにより、符号Ｇｃで示されるようなＱＰＳＫのコンステレーション上に設定されたシンボルＳ１～Ｓ４が生成される。
【0109】
ＴＨＰ演算部３１－１～３１－ｍがシンボルＳ１～Ｓ４をプリコーディングすると、シンボルＳ１～Ｓ４は、±２Ｍの範囲内で信号レベルが増加することによって、Ｉ成分の振幅値Ｓｉ１，Ｓｉ２及びＱ成分の振幅値Ｓｑ１，Ｓｑ２に従って１６ＱＡＭ信号に変換される。
【0110】
図２０は、１６ＱＡＭ信号のコンステレーションを示す図である。ＱＰＳＫ信号のシンボルＳ１～Ｓ４は１６ＱＡＭ信号の各象限のシンボルＳ１～Ｓ４に変換される。
【0111】
このため、例えば、適応等化部２０１ｃ及び位相雑音補償部２０１ｄは、パイロットシンボルＰまたは冗長パイロットシンボルＰ１～Ｐ３を用いて補償を行うとき、ＱＰＳＫ信号に代えて１６ＱＡＭ信号に対応するアルゴリズムで処理を実行する。なお、本例ではＱＡＭ信号が１６ＱＡＭ信号に変換されるが、Ｉ成分の振幅値Ｓｉ１，Ｓｉ２及びＱ成分の振幅値Ｓｑ１，Ｓｑ２を変更することにより、ＱＡＭ信号は３６ＱＡＭ信号に変換することもできる。この場合、適応等化部２０１ｃ及び位相雑音補償部２０１ｄは、３６ＱＡＭ信号に対応するアルゴリズムで処理を実行する。
【0112】
上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能である。
【0113】
なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
（付記１） データ信号から分割される複数のデータブロックの各々の先頭に冗長データを付与する付与部と、
前記冗長データが付与された前記複数のデータブロックを並列にそれぞれプリコーディングする複数のＴＨＰ演算部と、
前記複数のＴＨＰ演算部によりそれぞれプリコーディングされた前記複数のデータブロックと、前記複数のデータブロックの各々に付与された前記冗長データとを、前記データ信号内の並び順に従って順次に伝送路に送信する送信部とを有し、
前記複数のＴＨＰ演算部は、前記複数のデータブロックに前記冗長データをそれぞれフィードバックすることを特徴とする伝送装置。
（付記２） 前記複数のＴＨＰ演算部は、前記複数のデータブロック及び前記冗長データをそれぞれプリコーディングすることを特徴とする付記１に記載の伝送装置。
（付記３） 前記複数のＴＨＰ演算部は、前記冗長データをプリコーディングせず、
前記付与部は、前記冗長データを複製して、同一の前記冗長データが複数個ずつ隣接するように前記冗長データを前記複数のデータブロックの各々の先頭に付与することを特徴とする付記１に記載の伝送装置。
（付記４） 前記複数のＴＨＰ演算部は、前記冗長データをプリコーディングせず、
前記付与部は、先頭部分に０を含む前記冗長データを前記複数のデータブロックの各々の先頭に付与することを特徴とする付記１に記載の伝送装置。
（付記５） 前記付与部は、前記伝送路を伝送した前記データ信号の品質の補償に関する補償情報を含む前記冗長データを前記複数のデータブロックの各々の先頭に付与することを特徴とする付記１乃至４の何れかに記載の伝送装置。
（付記６） データ信号から分割される複数のデータブロックの各々の先頭に冗長データを付与し、
前記冗長データが付与された前記複数のデータブロックを複数のＴＨＰ演算部により並列にそれぞれプリコーディングし、
前記複数のＴＨＰ演算部によりそれぞれプリコーディングされた前記複数のデータブロックと、前記複数のデータブロックの各々に付与された前記冗長データとを、前記データ信号内の並び順に従って順次に伝送路に送信し、
前記複数のＴＨＰ演算部により、前記複数のデータブロックに前記冗長データをそれぞれフィードバックすることを特徴とする伝送方法。
（付記７） 前記複数のＴＨＰ演算部は、前記複数のデータブロック及び前記冗長データをそれぞれプリコーディングすることを特徴とする付記６に記載の伝送方法。
（付記８） 前記複数のＴＨＰ演算部は、前記冗長データをプリコーディングせず、
前記冗長データを複製して、同一の前記冗長データが複数個ずつ隣接するように前記冗長データを前記複数のデータブロックの各々の先頭に付与することを特徴とする付記６に記載の伝送方法。
（付記９） 前記複数のＴＨＰ演算部は、前記冗長データをプリコーディングせず、
先頭部分に０を含む前記冗長データを前記複数のデータブロックの各々の先頭に付与することを特徴とする付記６に記載の伝送方法。
（付記１０） 前記伝送路を伝送した前記データ信号の品質の補償に関する補償情報を含む前記冗長データを前記複数のデータブロックの各々の先頭に付与することを特徴とする付記６乃至９の何れかに記載の伝送装置。
（付記１） データ信号から分割される複数のデータブロックの各々の先頭に冗長データを付与する付与部と、
前記冗長データが付与された前記複数のデータブロックを並列にそれぞれプリコーディングする複数のＴＨＰ演算部と、
前記複数のＴＨＰ演算部によりそれぞれプリコーディングされた前記複数のデータブロックと、前記複数のデータブロックの各々に付与された前記冗長データとを、前記データ信号内の並び順に従って順次に伝送路に送信する送信部とを有し、
前記複数のＴＨＰ演算部は、前記複数のデータブロックに前記冗長データをそれぞれフィードバックすることを特徴とする伝送装置。
（付記２） 前記複数のＴＨＰ演算部は、前記複数のデータブロック及び前記冗長データをそれぞれプリコーディングすることを特徴とする付記１に記載の伝送装置。
（付記３） 前記複数のＴＨＰ演算部は、前記冗長データをプリコーディングせず、
前記付与部は、前記冗長データを複製して、同一の前記冗長データが複数個ずつ隣接するように前記冗長データを前記複数のデータブロックの各々の先頭に付与することを特徴とする付記１に記載の伝送装置。
（付記４） 前記複数のＴＨＰ演算部は、前記冗長データをプリコーディングせず、
前記付与部は、先頭部分に０を含む前記冗長データを前記複数のデータブロックの各々の先頭に付与することを特徴とする付記１に記載の伝送装置。
（付記５） 前記付与部は、前記伝送路を伝送した前記データ信号の品質の補償に関する補償情報を含む前記冗長データを前記複数のデータブロックの各々の先頭に付与することを特徴とする付記１乃至４の何れかに記載の伝送装置。
（付記６） データ信号から分割される複数のデータブロックの各々の先頭に冗長データを付与し、
前記冗長データが付与された前記複数のデータブロックを複数のＴＨＰ演算部により並列にそれぞれプリコーディングし、
前記複数のＴＨＰ演算部によりそれぞれプリコーディングされた前記複数のデータブロックと、前記複数のデータブロックの各々に付与された前記冗長データとを、前記データ信号内の並び順に従って順次に伝送路に送信し、
前記複数のＴＨＰ演算部により、前記複数のデータブロックに前記冗長データをそれぞれフィードバックすることを特徴とする伝送方法。
（付記７） 前記複数のＴＨＰ演算部は、前記複数のデータブロック及び前記冗長データをそれぞれプリコーディングすることを特徴とする付記６に記載の伝送方法。
（付記８） 前記複数のＴＨＰ演算部は、前記冗長データをプリコーディングせず、
前記冗長データを複製して、同一の前記冗長データが複数個ずつ隣接するように前記冗長データを前記複数のデータブロックの各々の先頭に付与することを特徴とする付記６に記載の伝送方法。
（付記９） 前記複数のＴＨＰ演算部は、前記冗長データをプリコーディングせず、
先頭部分に０を含む前記冗長データを前記複数のデータブロックの各々の先頭に付与することを特徴とする付記６に記載の伝送方法。
（付記１０） 前記伝送路を伝送した前記データ信号の品質の補償に関する補償情報を含む前記冗長データを前記複数のデータブロックの各々の先頭に付与することを特徴とする付記６乃至９の何れかに記載の伝送装置。
【符号の説明】
【0114】
１ 送信装置
２ 受信装置
１０ 送信処理回路
２０ 受信処理回路
３０ 信号分割部
３１－１～３１－ｍ ＴＨＰ演算部
３２ 信号合成部
１０３ シンボル挿入部
１０４ プリコーディング部
２ 受信装置
１０ 送信処理回路
２０ 受信処理回路
３０ 信号分割部
３１－１～３１－ｍ ＴＨＰ演算部
３２ 信号合成部
１０３ シンボル挿入部
１０４ プリコーディング部
【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】