光演算による最尤復号処理に着目した光誤り訂正技術の確立

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平成28年度の実績内容として，以下4点を報告する．1) (7,5)_8畳み込み符号を用いた光符号回路を高非線形ファイバを用いて構築し，その動作を実験的に実証した．その際に信号源は1つとし，回路への入力信号を分波した後に波長変換を施す構成とした．また，高非線形ファイバ長・動作波長・信号強度は昨年度までに求めた最適動作条件に設定した．動作速度10 Gbpsにおいて出力波形の時間応答が符号化信号と正確に一致することから，光符号化動作が正しく行われていることを確認した．また，回路への挿入損失が0 dBであることから，提案手法によって4.0 dBの符号化利得が得られることを実証した．2) より高性能な畳み込み符号を用いることでどこまで性能が向上するのか理論的に導出した．原理的に到達可能な符号化利得を数値解析と近似計算により見積もり，そこから想定されるパワーペナルティを差し引きすることで目的とする符号化利得を算出した．結果，最大で7.2 dBの符号化利得を獲得可能であることを示した．3) 光比較器を用いた光電融合型Viterbi復号動作において，畳み込み符号の性能が向上した場合に計算量がスケールしないという問題が判明した．これを受けて計算量をスケールさせる使い方を提案し，その性能を評価した．具体的には，光比較器が処理の対象とするビット数を畳み込み符号の性能とは独立に設計することで計算量がスケールすることが分かった，とくに，最小である2ビットの際に計算量を3/4倍に低減できることを明らかにした．4) 2ビットのQPSK信号を対象として光比較動作を実証した．測定系は光ファイバと1ビット遅延干渉計を用いて構成した．動作速度10 Gbpsにて，コンスタレーション上の距離と符号間のハミング距離が一致することから，比較動作が正しく行われていることを確認した．