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マルチレート光パケット伝送に対応したディジタル・マッピング制御光受信回路の研究

研究課題

研究課題/領域番号 20K04618
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
研究機関岐阜大学

研究代表者

中村 誠  岐阜大学, 工学部, 教授 (10708605)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード電子デバイス・機器 / 高速伝送回路設計 / 光パケット伝送 / マルチレート / 光受信回路 / ディジタル制御 / マルチレート受信回路
研究開始時の研究の概要

社会インフラとしての情報流通プラットフォームの実現において、光パケット伝送システムは不可欠な基盤技術で、柔軟で効率の良い通信システム構築には伝送速度が異なるパケット信号を扱うマルチレート化が重要な課題である。本研究はマルチレート光パケット伝送の効率化に向けてパケット応答時間を 1/10 にすることを目標とし、従来の光パケット受信回路にマルチレートに対応する独自のディジタル制御を組み込むことにより達成する。具体的には、①速度(帯域)・利得切替制御、②高速波形歪補償制御、③特性マッピングによるディジタル制御の適用を機能化し、シミュレーションによる検証と集積回路化による動作検証を行う。

研究成果の概要

情報社会の実現において、柔軟で効率的な情報ネットワークの構築に光パケット伝送システムは重要で、光パケット伝送用光受信回路の複数の伝送速度(マルチレート)への対応化技術の提案、検証を行った。光受信回路のマルチレート化を行うために、パケット信号に対応可能な高速利得・帯域切替制御、高速波形歪補償制御に高速なディジタル制御を組み合わせた新規制御方法を考案し、回路シミュレーション、集積回路試作ならびに FPGA(書換可能論理LSI)により動作検証を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

社会インフラとしてネットワークを構築するためには、様々なシステムを統合した効率のよいネットワークが求められるが、特に様々な伝送速度に対応したマルチレート・ネットワーク化が課題である。この課題を解決するために、信号強度、伝送速度の異なる光パケット信号を受信する必要があるが、これを可能とするディジタル制御を用いて利得と速度をパケット信号の条件に応じて高速に切替える新たな試みを提案、検証したことに学術的な意義がある。本研究成果は、マルチレート光パケット伝送が可能となるため、例えば、光加入者システムやモバイル通信の基地局システムの高度化に寄与するものである。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] PAM4 符号対応CTLE の補償量設計法の検討2022

    • 著者名/発表者名
      霜田幸長、生田和也、林宏太、伊藤大輔、中村誠
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門)

      巻: Vol. 142, No. 1 ページ: 1-5

    • NAID

      130008139016

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 電気分散補償回路のバースト対応化への基本検討2021

    • 著者名/発表者名
      三輪 祐三久, 國枝 衛, 石原 直志, 中村 誠, 伊藤 大輔
    • 雑誌名

      電子電子情報通信学会論文誌A 基礎・境界

      巻: J104-A 号: 5 ページ: 130-134

    • DOI

      10.14923/transfunj.2020JAL2018

    • ISSN
      1881-0195
    • 年月日
      2021-05-01
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] トリプルレート・バースト信号対応自動利得制御回路の検討2024

    • 著者名/発表者名
      松尾一輝、油品弘輝、富樫惇次、中村誠、伊藤大輔
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 光加入者システム用上り信号対応振幅・時間可変型プリエンファシス回路の提案2023

    • 著者名/発表者名
      油品弘輝、牧野文哉、中村誠、伊藤大輔
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] PAM4・光パケット信号対応CTLE回路における自動利得制御法の検討2023

    • 著者名/発表者名
      小澤海斗、石田翔悟、霜田幸長、中村誠、伊藤大輔
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会, A-1-8
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 25 Gb/s PAM4対応バーストモード・オフセット補償回路の検討2022

    • 著者名/発表者名
      牧野文哉、加藤篤史、石原駿輔、中村誠、伊藤大輔
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会, A-1-2
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] PAM4 光パケット通信用 CTLE の高速制御回路の検討2022

    • 著者名/発表者名
      霜田幸長、林宏太、安藤亘輝、伊藤大輔、中村誠
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Feed-Forward Control of PAM4 CTLE for Optical Receivers Based on a Step Response Analysis2021

    • 著者名/発表者名
      Yukinaga Shimoda, Kota Hayashi, Daisuke Ito, and Makoto Nakamura
    • 学会等名
      International SoC Design Conference (ISOCC2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] TIAの異なる実装条件に応じた周波数帯域制御方法の提案2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤優杜、山田拓磨、中村誠、伊藤大輔
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 帯域切り替えによるトリプルレート対応低電力可変利得増幅器の検討2021

    • 著者名/発表者名
      加藤篤史、湯浅貴文、石原駿輔、中村誠、伊藤大輔
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] デジタル制御によるバースト信号対応自動利得制御高速化の一検討2021

    • 著者名/発表者名
      石原駿輔、湯浅貴文、加藤篤史、中村誠、伊藤大輔
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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