| 講演名 | 2022-06-10 Channel-polarized Multilevel Codingによる前方誤り訂正の復号計算量低減 柿崎 武(NTT), 中村 政則(NTT), 濱岡 福太郎(NTT), 木坂 由明(NTT), |
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| 抄録(和) | デジタルコヒーレント光通信システムでは，伝送距離やデータレート，電力要求に応じて前方誤り訂正と変調多値度を設計する必要がある．多値変調に二値符号を適用するため，変調多値度に依存しないbit-interleaved coded modulation（BICM）や計算量が符号によらず削減可能なmultilevel codingが用いられる．我々は新たな二値符号として，通信路分極により元の通信路を信頼度が不均一な複数の通信路へ変換し，信頼度が低い通信路にのみ軟判定前方誤り訂正を行うchannel-polarized multilevel coding（CP-MLC）を提案した．BICMの符号に提案CP-MLCを組み合わせることで，変調多値度への依存度を下げながらMLCの利点である符号によらない計算量低減ができる．提案CP-MLCは二値符号であるため，確率振幅整形を通して雑音耐力を向上させるProbabilistically-shaped quadrature amplitude modulation（PS-QAM）への適用も可能である．数値シミュレーションにより，QAMおよびPS-QAMにおいて復号計算量の低減が可能であることを示した． |
| 抄録(英) | In a digital coherent optical communication system, it is necessary to design a forward error correction (FEC) and modulation format according to the transmission distance, data rate, and power consumption requirement. Since binary codes are applied to multilevel modulation, the bit-interleaved coded modulation (BICM), which can apply one FEC code to various modulation formats, and multilevel coding, which can reduce the decoding complexity without depending on the FEC code, are used. As a new binary code, we proposed channel-polarized multilevel coding (CP-MLC), which convert the original channel into multiple channels with non-uniform capacities by channel polarization, and only applies soft-decision FEC (SD-FEC) to the unreliable channel. By combining the proposed CP-MLC apply to the FEC code of BICM, it is possible to reduce the decoding complexity without depending on the modulation format, and the code, which is an advantage of MLC. Since the proposed CP-MLC is a binary code, it can also be applied to probabilistically-shaped quadrature amplitude modulation (PS-QAM) that improves noise tolerance by using probabilistic constellation shaping. We show that it is possible to reduce the decoding complexity in QAM and PS-QAM by numerical simulation. |
| キーワード(和) | 前方誤り訂正 / 符号化変調 / デジタルコヒーレント光通信 / 誤り訂正符号 |
| キーワード(英) | forward error correction / coded modulation / digital coherent optical systems / error correction codes |
| 資料番号 | OCS2022-11 |
| 発行日 | 2022-06-03 (OCS) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | OCS / PN / NS |
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| 開催期間 | 2022/6/10(から1日開催) |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online |
| テーマ（和） | フォトニックネットワーク・システム，光ネットワーク運用管理，光ネットワーク設計，トラヒックエンジニアリング，シグナリング，GMPLS，ドメイン間経路制御，ネットワーク監視，光増幅器・光中継装置，光／電気クロスコネクト・OADM，光／電気多重・分離，光送受信機，光端局装置，ディジタル信号処理・誤り訂正，光通信計測，データコム用光通信機器，コア・メトロシステム，海底伝送システム，光アクセスシステム・次世代PON，イーサネット，光伝達網(OTN)，伝送監視制御，光伝送システム設計・ツール，モバイル光連携，一般 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 星田 剛司(富士通) / 古川 英昭(NICT) / 中尾 彰宏(東大) |
| 委員長氏名（英） | Takeshi Hoshida(Fujitsu) / Hideaki Furukawa(NICT) / Akihiro Nakao(Univ. of Tokyo) |
| 副委員長氏名（和） | / 塩本 公平(東京都市大) / 杉崎 隆一(古河電工) / 吉兼 昇(KDDI総合研究所) / 大石 哲矢(NTT) |
| 副委員長氏名（英） | / Kohei Shiomoto(Tokyo City Univ.) / Ryuichi Sugizaki(Furukawa Electric) / Noboru Yoshikane(KDDI Research) / Tetsuya Oishi(NTT) |
| 幹事氏名（和） | 山本 秀人(NTT) / 小田 拓弥(フジクラ) / 中川 雅弘(NTT) / 松浦 基晴(電通大) / 池邉 隆(NTT) / 吉田 雅裕(中大) |
| 幹事氏名（英） | Shuto Yamamoto(NTT) / Takuya Oda(Fujikura) / Masahiro Nakagawa(NTT) / Motoharu Matsuura(Univ. of Electr-Comm.) / Takashi Ikebe(NTT) / Masahiro Yoshida(Chuo Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | / 石井 健二(三菱電機) / 森 洋二郎(名大) / 三原 孝太郎(NTT) |
| 幹事補佐氏名（英） | / Kenji Ishii(Mitsubishi Electric) / Yojiro Mori(Nagoya Univ.) / Kotaro Mihara(NTT) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Optical Communication Systems / Technical Committee on Photonic Network / Technical Committee on Network Systems |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | Channel-polarized Multilevel Codingによる前方誤り訂正の復号計算量低減 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Decoding Complexity Reduction of Forward Error Correction by Channel-polarized Multilevel Coding |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 前方誤り訂正 / forward error correction |
| キーワード(2)（和/英） | 符号化変調 / coded modulation |
| キーワード(3)（和/英） | デジタルコヒーレント光通信 / digital coherent optical systems |
| キーワード(4)（和/英） | 誤り訂正符号 / error correction codes |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 柿崎 武 / Takeshi Kakizaki |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 日本電信電話株式会社(略称：NTT) NIPPON TELEGRAPH AND TELEPHONE CORPORATION(略称：NTT) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 中村 政則 / Masanori Nakamura |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 日本電信電話株式会社(略称：NTT) NIPPON TELEGRAPH AND TELEPHONE CORPORATION(略称：NTT) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 濱岡 福太郎 / Fukutaro Hamaoka |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 日本電信電話株式会社(略称：NTT) NIPPON TELEGRAPH AND TELEPHONE CORPORATION(略称：NTT) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 木坂 由明 / Yoshiaki Kisaka |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 日本電信電話株式会社(略称：NTT) NIPPON TELEGRAPH AND TELEPHONE CORPORATION(略称：NTT) |
| 発表年月日 | 2022-06-10 |
| 資料番号 | OCS2022-11 |
| 巻番号（vol） | vol.122 |
| 号番号（no） | OCS-70 |
| ページ範囲 | pp.6-11(OCS), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2022-06-03 (OCS) |