近年, 情報通信量の増加および長距離伝送化が進展している. 400ギガビットイーサネットではPAM4符号が採用され, 光通信システムでは波形劣化による符号識別誤りを防ぐため波形劣化補償回路が必要となる. PAM4符号の補償にはデジタル信号処理が用いられるが, 消費電力や面積の課題があるため, アナログ信号処理の活用が検討されている. 本研究では, アナログ回路において線形性を維持しながら波形劣化補償を行うため, クリッパ回路で信号を上下に分割し, 個別に補償するスタック型部分等化技術を提案した.

本研究はJSPS科研費 22K14300 の助成及び東京大学大学院工学系研究科付属システムデザイン研究センター基盤設計研究部門 (旧VDEC) を通し, 日本ケイデンス・デザイン・システムズ社, 日本シノプシス合同会社の協力実施いたしました.

劣化波形と補償後の波形結果

入力信号振幅に対する線形性指標 (RLM) の比較

  • 石田翔悟, 大鹿純聖, 伊藤大輔, 中村誠, ``スタック型部分等化技術を用いたPAM4符号対応アナログ補償回路の検討,'' 電子情報通信学会論文誌 A, J108-A(7), 2025年7月.
  • 石田翔悟, 大鹿純聖, 伊藤大輔, 中村誠, ``スタック型部分等化技術を用いたPAM4信号補償回路の検討,'' 2025年電子情報通信学会総合大会, A-1-4, 2025年3月.
  • Shogo Ishida, Junsei Oshika, Daisuke Ito, and Makoto Nakamura, ``Analysis of Compensation in PAM4 Equalizer Using Stacked Partial Equalization Technique,'' 2024 Taiwan and Japan Conference on Circuits and Systems, Aug. 24, 2024. Student Encouragement Award/研究科長表彰
  • 石田翔悟, 大鹿純聖, 伊藤大輔, 中村誠, ``FFE回路を用いたスタック型部分等化技術を用いたPAM4符号対応EDCの検討,'' 2023年電子情報通信学会総合大会, A-1-7, 2023年3月.