光ファイバ通信における確率分布整形と擬似データ圧縮

吉田 剛  五十嵐 浩司  

誌名
電子情報通信学会論文誌 B   Vol.J103-B   No.9   pp.361-371
発行日: 2020/09/01
Online ISSN: 1881-0209
DOI: 10.14923/transcomj.2019JBI0002
論文種別: 招待論文
専門分野: 伝送方式・機器
キーワード: 
確率的整形,  データ圧縮,  ディジタル信号処理,  光ファイバ通信,  変調,  

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あらまし: 
基幹系ネットワークにおける光ファイバ通信では,コヒーレント検波の実用化後,高度な符号化・変復調方式の研究開発が急速に広まった.誤り訂正は硬判定復号から軟判定復号に,変調方式は2値変調から多値変調に,更には,シンボルの確率分布を整形するProbabilistic Shaping(PS)を組み合わせるに至っている.これらは全て通信路の特性に合わせた符号処理であり,通信路符号化に分類される.情報理論としては,情報源符号化によりデータ圧縮した後に通信路符号化により通信路への適合を図るのが最適であるが,光ファイバ通信ではこれまで情報源符号化について踏み込んだ取り組みはほぼ見当たらない.本論文では,通信路符号化のうちPSを母体として,その符号変換則の工夫により擬似的なデータ圧縮効果を与える符号技術:圧縮PSについて説明する.本技術により,従来のPS単体では得られない通信品質や低い消費電力を実現できる.