似然度生成装置、接收装置、似然度生成方法以及光传输系统制造方法及图纸

本发明专利技术的似然度生成装置设N为4以上的自然数，设n和k为自然数且k

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】似然度生成装置、接收装置、似然度生成方法以及光传输系统
本专利技术涉及作为软判定纠错解码的预处理而进行似然度生成的似然度生成装置、接收装置、似然度生成方法以及光传输系统。
技术介绍
在通过光纤进行长距离大容量传输的系统中，低成本地实现高速且高密度的信号复用分离以及传输时产生的性能劣化抑制成为课题。在发送光信号的光发送装置中，通过在多个光载波或者作为子载波的光子载波中搭载不同的信息而进行高密度波长复用，能够增大每个光纤的传输容量。在此，将复用的光载波和光子载波分别称作信道。另外，通过对调制方式进行多值化也能够增大传输容量。作为实现长距离传输和大容量传输的方法，可考虑应用m值相位调制(m-aryPhase-ShiftKeying：mPSK)和m值正交振幅调制(m-aryQuadratureAmplitudeModulation：mQAM)。即，通过增加信号点而增加每1个符号的传输比特数，能够增大传输容量。在mPSK和mQAM中，一般对同相位轴(In-Phase轴：I轴)和正交相位轴(Quadrature-Phase轴：Q轴)分配信号。另外，已知通过使用偏振复用而将每1个符号的传输比特数增大至2倍的方法。在偏振复用中，能够对作为正交的2个偏振分量的垂直偏振和水平偏振独立地分配信号。在应用偏振复用mPSK方式或者偏振复用mQAM方式的光传输系统中，使用如下的数字相干方式：在接收端进行使本振光源生成的连续光与接收信号混合干涉来检波的相干检波，通过数字信号处理来补偿由相干检波而得到的电信号。在数字相干方式中，广泛使用偏振复用(Dual-Polarization：DP)4值相位调制(QuadraturePSK：QPSK)方式(例如，参照非专利文献1、2)。mPSK和mQAM的m一般取2的n次方(n：1以上的整数)，能够进行n比特的信息通信。另一方面，关于通过对这些一般的信号点配置给予制约而实现性能改善的编码调制也进行了研究(例如，参照非专利文献3、4)。作为最简单的例子，可考虑设在1个块中通信的比特数为(n-1)，作为信号点在1个块中准备n比特量，通过通信对象的(n-1)比特的异或而生成1比特的奇偶校验比特，以n比特的信号点进行通信。作为构成1个块的方法，一般将正交2个偏振、正交2个相位以及多个时隙等集中处理。在坐标轴的数量为N的情况下，称作N维调制。N是1以上的整数。N维调制与编码长度长的纠错编码相比，性能改善量受限。但是，在N维调制中，能够容易地改变信息比特数与奇偶校验比特数的关系，具有能够灵活地变更频率利用效率这样的优点。例如，实现3bit/symbol的偏振切换QPSK(PolarizationSwitched-QPSK：PS-QPSK)作为实现4bit/symbol的一般的DP-QPSK与实现2bit/symbol的DP-2值相位调制(BinaryPhase-ShiftKeying：BPSK)的中间解是有力的。在进行长距离光传输的情况下，为了确保接收端处的信号品质，需要实现与比特率、调制方式以及检波方式等对应的光信号功率与噪声功率比，为此，需要以较高的光功率进行信号传输。此时，由在光纤中发生的非线性光学效应引起的波形失真导致信号品质劣化。非线性光学效应可大致分成在信道内发生的效应和在信道间发生的效应。作为在信道内发生的非线性光学效应，可列举自相位调制(Self-PhaseModulation：SPM)。作为更狭义的定义，SPM可分类成信道内自相位调制(Intra-channelSPM：ISPM)、信道内交叉相位调制(Intra-channelCross-PhaseModulation：IXPM)、信道内四波混频(Intra-channelFour-WaveMixing：IFWM)等。另一方面，作为在信道间发生的非线性光学效应，可列举交叉相位调制(Cross-PhaseModulation：XPM)、四波混频(Four-WaveMixing：FWM)、交叉偏振调制(CrossPolarizationModulation：XPolM)等。在信道内发生的非线性光学效应和在信道间发生的非线性光学效应均在信号的光功率密度高的情况下、信号的光功率密度的变化大的情况下以及传输距离长的情况下显著发生。另外，在信道间发生的非线性光学效应在传输路径的局部波长分散小的情况下或者波长复用的信道的波长间隔窄的情况下，各信道的光信号的偏振状态在传输路径内长且具备相关性。在相互作用持续的情况下，品质劣化显著。在编码调制中，通过对可取的信号点的组合给予限制，还能够抑制光信号的功率变化，提高对非线性光学效应的耐受力。例如，在专利文献1记载的4D-2A8PSK(4-Dimensional2-aryAmplitude8-aryPSK)中，设由正交2个偏振、正交2个相位以及1个时隙构成的四维为1个块，在各偏振中采用2值振幅8值相位调制(2A8PSK)的信号点配置。在4D-2A8PSK中，以1个块进行通信的比特数是6，信号点在1个块中是8比特量的256点。图13示出4D-2A8PSK的比特和符号的映射。图13的左侧示出4D-2A8PSK信号的X偏振面和Y偏振面中的信号点的配置以及各信号点与要传输的4比特的对应关系。用逗号隔开的左侧的3比特是信息比特，右侧的1比特是奇偶校验比特。如图13所示，在基于4D-2A8PSK的通信中，对通信对象的信息比特6比特中的3比特进行格雷编码后分配给X偏振的相位，对于另外3比特也同样地进行格雷编码后分配给Y偏振的相位。另外，通过这6比特的异或而生成1比特的奇偶校验比特并分配给X偏振的振幅，将使分配给X偏振的振幅的第1个奇偶校验比特反转得到的比特作为第2个奇偶校验比特而分配给Y偏振的振幅。这样，在4D-2A8PSK中以1个块来传输合计8比特。由此，每1个时隙的光信号功率相对于任何比特的组合都恒定。在光信号功率恒定的4D-2A8PSK中，能够达到的频率利用效率6bit/symbоl与DP-8QAM相同，但与光信号功率取决于比特的组合而成为不同值的DP-8QAM相比，针对非线性光学效应具有较高的耐受力。下面，将以1个块传输的信息比特数为6的4D-2A8PSK称作6b4D-2A8PSK。现有技术文献专利文献专利文献1：美国专利申请公开第2016/0006515号说明书非专利文献非专利文献1：OpticalInternetworkingForum,“100GUltraLongHaulDWDMFrameworkDocument”,2009年6月非专利文献2：E.Yamazaki,外27名,“Fastopticalchannelrecoveryinfielddemonstrationof100-Gbit/sEthernet(注册商标)overOTNusingreal-timeDSP”,OpticsExpress,vol.19,no.14,pp.13179-13184,2011.非专利文献3：E.Agrell,外1名,“Power-EfficientModulationFormatsinCoherentTransmissionSystems”,JournalofLightwaveTechnology,vol.27,no本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种似然度生成装置，其特征在于，设N为4以上的自然数，设n和k为自然数且k<n，设L为自然数且L<N，在接收由被配置成N维的n‑k个信息比特和k个奇偶校验比特构成的编码调制信号的接收装置中，所述似然度生成装置具备：似然度导出部，其使用具有L维的地址空间且在各地址空间存储有似然度的表，求出用接收到的所述编码调制信号传输的信息比特和奇偶校验比特的各比特的似然度；以及似然度校正部，其根据所述奇偶校验比特的生成规则，更新由所述似然度导出部求出的似然度中的所述信息比特的似然度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种似然度生成装置，其特征在于，设N为4以上的自然数，设n和k为自然数且k<n，设L为自然数且L<N，在接收由被配置成N维的n-k个信息比特和k个奇偶校验比特构成的编码调制信号的接收装置中，所述似然度生成装置具备：似然度导出部，其使用具有L维的地址空间且在各地址空间存储有似然度的表，求出用接收到的所述编码调制信号传输的信息比特和奇偶校验比特的各比特的似然度；以及似然度校正部，其根据所述奇偶校验比特的生成规则，更新由所述似然度导出部求出的似然度中的所述信息比特的似然度。2.根据权利要求1所述的似然度生成装置，其特征在于，设将由正交2个偏振、正交2个相位以及1个时隙构成的四维作为1个块的信号为所述编码调制信号，所述似然度导出部使用具有二维的地址空间且分别存储有不同信号分量的似然度的多个表求出所述似然度。3.根据权利要求1所述的似然度生成装置，其特征在于，设将由正交2个偏振、正交2个相位以及2个时隙构成的八维作为1个块的信号为所述编码调制信号，所述似然度导出部使用具有二维的地址空间且分别存储有不同信号分量的似然度的多个表求出所述似然度。4.根据权利要求1、2或3所述的似然度生成装置，其特征在于，考虑在传输所述编码调制信号的系统中设想的噪声分布、在所述系统中设想的信号失真以及使用由所述似然度校正部更新后的似然度进行的纠错解码的性能中的至少一项，决定所述表中存储的似然度。5.根据权利要求4所述的似然度生成装置，其特征在于，在考虑所述噪声分布来决定所述表中存储的似然度的情况下，所述噪声分布是加性白高斯噪声的分布、信号处理后残留的光源的相位噪声的分布以及偏振干涉噪声的分布中的至少一项。6.根据权利要求4所述的似然度生成装置，其特征在于，在考虑所述信号失真来决定所述表中存储的似然度的情况下，所述信号失真是所述编码调制信号的同相分量与正交分量之间的倾斜、所述编码调制信号的同相分量与正交分量之间的功率偏差以及所述编码调制信号的X偏振分量与Y偏振分量之间的功率偏差中的至少一项。7.根据权利要求1～6中的任意一项所述的似然度生成装置，其特征在于，该似然度生成装置还具备量化部，该...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉田刚，土肥庆亮，松田惠介，三浦浩志，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP