JP2000312186A - 信号伝送システム - Google Patents

信号伝送システム

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JP2000312186A
JP2000312186A JP2000068203A JP2000068203A JP2000312186A JP 2000312186 A JP2000312186 A JP 2000312186A JP 2000068203 A JP2000068203 A JP 2000068203A JP 2000068203 A JP2000068203 A JP 2000068203A JP 2000312186 A JP2000312186 A JP 2000312186A
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optical
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John Patrick Driscoll
パトリック ドリスコール ジョン
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Marconi Communications Ltd
BAE Systems Electronics Ltd
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Marconi Communications Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 エラー監視の点で改良された信号伝送システ
ムを提供する。 【解決手段】 立上り時間特性よりも実質的に長い持続
時間である下降時間特性を有すると共に、下降時間特性
がトラヒックの最長のビット周期よりも実質的に長い持
続時間を有するピーク検出器と、ピーク検出器からの光
オーバヘッド信号を復元する手段とを備えている、トラ
ヒックが光オーバヘッド信号により出力変調された光搬
送波上を伝送される信号伝送システム。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、信号伝送システム
に関し、さらに詳細にはトラヒックを伝送するために光
搬送波を利用したシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】音声やデータに代表されるトラヒックを
一般に多重方式で伝送することに加え、さらにトラヒッ
クを管理しルーティングすることを支援すると共に、例
えば毎秒10kbit程度の低速転送速度である光オー
バヘッド信号を、光信号が含むことを必要とすることが
ある。一般的に、光オーバヘッド信号は、トラヒック信
号を有するレーザ出力を変調する前に、送信レーザから
の光出力に微小変動を強いることで達成できる。光経路
オーバヘッド信号はレーザ出力を変動させるが、最大約
±3%の変動はトラヒック信号に容認できない影響を及
ぼすことはない。伝送システムの受信器で光経路オーバ
ヘッド信号を復元する必要があるが、このことは、光経
路オーバヘッド信号を除去するためにトラヒック信号へ
の影響を単純に濾過するには光経路オーバヘッド信号が
数百MHz程度の搬送周波数を有することを必要とし、
従って、この搬送周波数での検出方法は、数百MHzの
中心周波数であり約10kHzに過ぎない帯域幅の帯域
通過フィルターを必要とするものであるが、そのような
フィルターは非実用的であり、実施上の困難性を与える
ものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、改良された
信号伝送システムを提供することを探求するものであ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の態様によ
れば、トラヒックが光オーバヘッド信号により出力変調
された光搬送波上を伝送される信号伝送システムであっ
て、立上り時間特性よりも実質的に長い持続時間である
下降時間特性を有すると共に、下降時間特性がトラヒッ
クの最長のビット周期よりも実質的に長い持続時間を有
するピーク検出器と、ピーク検出器からの光オーバヘッ
ド信号を復元する手段とを備えている。
【0005】トラヒック信号を有するレーザ出力を変調
する効果は、ゼロ値のトラヒックビットが生じるときは
いつもレーザ出力に空白を差し込むことである。作動
中、ピーク検出器はこれらの空白に重なることができ、
これが光変調器の入力にあるときに伝送信号を復元でき
る。この解決手法は比較的低い光経路オーバヘッド搬送
周波数(つまり最大約100kHz)を必要とし、減衰
率を有するピーク検出器は光経路オーバヘッド搬送波を
探知できる。
【0006】ピーク検出器に基づいたシステムは、シス
テムが電気的にDC結合されている場合は良好に作動す
るが、AC結合システムでは問題が起こる。AC結合シ
ステムでは、光送信器で光信号に変換される電気信号
と、ピーク検出器から得られる電気信号とは共通の電気
的な基準値を有していない。AC結合は受信信号の長期
平均DC成分を除去でき、これにより光オーバヘッド信
号から区別することが難しいかもしれない付加的な短期
変調を与える。
【0007】本発明の第2の態様によれば、トラヒック
が光オーバヘッド信号により出力変調された光搬送波上
を伝送される信号伝送システムは、光搬送波の実質的に
最大または最小レベルのみを光経路オーバヘッド信号を
用いて変調する変調器と、光搬送波の最大および最小レ
ベルの両者に影響を及ぼす好ましくない変調の存在下
で、光経路オーバヘッド信号を検出する検出器とを備え
ている。光搬送波の最大レベルが変調されることが好ま
しい。
【0008】光搬送波信号は、一般にレーザにより生成
され、レーザ出力が光線の輝度を決める光線から成って
いる。レーザの出力変調は輝度を変えると共に、適切な
変調により最大輝度(つまり、ビームの最大レベル)を
変更でき、および/または最小輝度(つまり、ビームの
最小レベル)を変更できる。一般的に、最小輝度はゼ
ロ、つまり黒であリレーザが停止のときに生じが、高周
波数ビット率を使用するので、ビット周期で完全に停止
させる程レーザの応答性は速くない。ビームの最大レベ
ルを変調することが好ましい。
【0009】
【発明の実施の形態】さらに添付の図面を参照して、本
発明の実施の形態について説明する。図1を参照する
と、ここには信号伝送システムが示されており、データ
は光学方式で光導波管3を通って送信器1から受信器2
へ伝送される。光信号は、これが伝送するデータトラヒ
ックにより出力(つまり振幅)変調され、実際にはデー
タは極めて高周波数変調で構成されている。この実施例
では、単一の光搬送信号が光導波管3に沿って送られる
と想定しているが、実際には、多数の狭帯域光ビームを
波長分割多重方式により送ることができる。しかしなが
ら用語「狭帯域」は光線を説明するために使用されてお
り、これは極めて高い周波数なので、低周波電気信号と
してデータをシステムに送る極めて多数の支流からのデ
ータを伝送できるが、電気信号用語ではこれらは極めて
高い周波数とみなすことができる。
【0010】データの伝送を管理し、信号が正しくその
指定通りにデマルチプレックスされることを保証するた
めに、光信号上に光経路オーバヘッド信号を含むことが
望ましく、これは毎秒10kbit程度の、比較的低い
周波数信号である。この光経路オーバヘッド信号は、デ
ータ・トラヒックの品質を落とさないように光経路の受
信端において、コンポジット光信号から確実に抽出され
る必要がある。
【0011】レーザ4は、光導波管3上を変調器5を経
由して伝送されるコヒーレント光線を生成し、レーザは
マルチプレクサ6からのデータ・トラヒックにより変調
され、これは複数の支流7,8からのデータを受信し、
さらに各支流はたいていビット周期と構成とが相異して
いる個別のデータ・ストリームである。一般的に、コヒ
ーレント光線は単一の波長を含んでいないが、中央値に
関して僅かに広がった波長を有している。一般的にビー
ム幅は最大200MHzである。マルチプレクサ6から
の出力である多重化信号は、一般的に38MHz以上の
ビット周期を有している。
【0012】レーザ4は、レーザ駆動回路12で駆動さ
れ、レーザ駆動回路12は、光経路オーバヘッド(OP
O)信号生成器9からの光経路オーバヘッド信号に応じ
て輝度を制御するためのバイアス電流を調整する。信号
生成器9は、入力11を経由して経路オーバヘッドデー
タを受信する。このデータは毎秒10kbitの比較的
低いビット周期である。信号生成器9は、約100kH
zの搬送信号上のこの情報を変調し、レーザ駆動ユニッ
ト12上に印加する。
【0013】つまり、変調器5からの出力は、高周波デ
ータトラヒックに差し込まれる比較的低い周波数のエン
ベロープ変動を有する。従って、個々のデータロジック
「1」に対しては変調器出力は作動する、つまり光を送
信するが、個々のデータロジック「0」に対してはそれ
は黒である。従って、データトラヒック全体の輝度は、
光経路オーバヘッド信号により低い周波数成分により変
調される。
【0014】受信器2において、光導波管3は光検出器
20に連結されており、これは受信光の輝度の変動に応
じた電気信号を生成し、この信号は光経路オーバヘッド
検出器21と、トラヒック抽出回路22とに送られ、ト
ラヒック抽出回路22は、光経路オーバヘッド信号を取
り除いてトラヒックをデマルチプレクサ23に送る。デ
マルチプレクサ23は出力ライン24,25上のオリジ
ナル・データ支流を再構成するよう作動する。
【0015】光経路オーバヘッド信号は以下に詳細に説
明される方法で、受信されたコンポジット信号から抽出
され、この信号は光経路オーバヘッド復元ユニット26
に送られ、このユニット26は、伝送システムの正常な
作動を保証するために必要なものとして受信器2で利用
できるように、ユニット26はこの信号により伝送され
たデータをデコンパイルする。
【0016】図2を参照すると、光経路オーバヘッド信
号は、この実施例でピーク検出器という形をとる光経路
オーバヘッド検出器21によって検出される。これは入
力ライン30、コンデンサ31を含んでおり、この両者
の間で直列接続のダイオード32と抵抗器33が、別の
直列接続のダイオード34と抵抗器35に並列接続され
ており、電流の方向を示す「>>」と「<<」で示され
るように、ダイオード32,34は反対の極性で接続さ
れている。出力信号はライン36を経由して出力され
る。
【0017】立上りおよび下降時定数は、コンデンサ3
1との組合わせにより、抵抗器33(立上がり時間の)
または抵抗器(下降時間の)の抵抗値によって決まる。
立上りおよび下降時間は、光経路オーバヘッド信号の変
調を探知できるように過不足なく短く設定されており、
典型的な波長が図3に示されている。変調は方形波30
で示されており、さらに検出器の応答性は波長31で示
されている。立上がり時間は可能な限り速くはされてい
ないが、存在するであろう如何なる熱雑音または同様の
ものに対して過度に応答しないように設定されている。
下降時間は、変調を検出する要求に合致して可能な限り
長くされており、検出器の応答性がトラヒックデータ中
のゼロ値により発生される受信電気信号の空白の継続期
間に、過度に低下しないようになっている。
【0018】実際には、信号伝送システムはAC結合の
ように作用する。図2で示された検出器はDC結合シス
テムでは良好に作動する。AC結合は、受信信号の長期
平均DC成分を取り除き、その結果として付加的な変調
が、トラヒック信号の最大と最小の両者に強いられ、図
2に示された検出器は必要な変調成分と、不必要な変調
成分とを区別できなくなる可能性がある。
【0019】光経路オーバヘッド検出器21の変形例が
図4に示されており、これはピーク・トラフ検出器のよ
うに作動する。これは2つの検出器40,41を含んで
おり、入力信号を受信するために端子41に接続され、
2つの検出器40の出力は減算器43で減算され、結果
の信号は出力ポート44で利用できるようになってい
る。検出器40の時定数は図2のものと同一にされてお
り、従ってこれはピーク検出器のように作動するが、検
出器41に関しては、立上がり時間は検出器40の下降
時間と同じであって、下降時間は検出器41の立上がり
時間と同じである。このことは端子45と46とに与え
られる、立上がりおよび下降時定数に関する交差リンケ
ージにより線図で示されている。検出器41に遅い立上
がり時間と速い下降時間を適用することにより、これは
トラフ検出器として作動する。
【0020】本実施例では、DC結合を欠いているの
で、望ましい光経路オーバヘッド変調成分が信号の最大
部にのみに強いられているが、望ましくない変調成分
は、DC結合を欠いているので、最大と最小の両者に強
いられるという事実を利用している。トラフ検出器41
は、この望ましくない変調を信号の最小部で探知して、
これを、信号の最大部で両変調成分を探知するピーク検
出器40の出力から減算するものである。シミュレーシ
ョンの結果、図4のトラフ検出器が、望ましい光経路オ
ーバヘッド信号を良好に抽出することが明らかになっ
た。
【0021】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による信号伝送システムの概略図であ
る。
【図2】光経路オーバヘッド検出器を示す図である。
【図3】光経路オーバヘッド検出器についての説明のた
めのダイアグラムである。
【図4】光経路オーバヘッド検出器の別の様式を示す図
である。
【符号の説明】
1 送信器 2 受信器 3 光導波管 4 レーザ 5 変調器 6 マルチプレクサ 7、8 支流 11 入力 20 光検出器 21 光経路オーバヘッド検出器 22 トラヒック抽出回路 23 デマルチプレクサ 24、25 出力ライン 26 光経路オーバヘッド復元ユニット 30 入力ライン 31 コンデンサ 32、34 ダイオード 33、35 抵抗器 36 ライン 40、41 検出器 43 減算器 44 出力ポート 45、46 端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04B 10/08 H04L 27/02

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トラヒックが光オーバヘッド信号により
    出力変調された光搬送波上を伝送される信号伝送システ
    ムであって、立上り時間特性よりも実質的に長い持続時
    間である下降時間特性を有すると共に、下降時間特性が
    トラヒックの最長のビット周期よりも実質的に長い持続
    時間を有するピーク検出器と、ピーク検出器からの光オ
    ーバヘッド信号を復元する手段とを備えている、信号伝
    送システム。
  2. 【請求項2】 トラヒックが光オーバヘッド信号により
    出力変調された光搬送波上を伝送される信号伝送システ
    ムであって、光搬送波の実質的に最大または最小レベル
    のみを光経路オーバヘッド信号を用いて変調する変調器
    と、光搬送波の最大および最小レベルの両者に影響を及
    ぼす好ましくない変調の存在下で、光経路オーバヘッド
    信号を検出する検出器とを備えている信号伝送システ
    ム。
  3. 【請求項3】 光搬送波の最大レベルが前記光経路オー
    バヘッド信号により変調される、請求項1または2に記
    載のシステム。
  4. 【請求項4】 前記検出器が、信号ピークを検出する手
    段と、信号トラフを検出しそこから光経路オーバヘッド
    信号を再構成する手段とを含む、請求項2または3に記
    載のシステム。
  5. 【請求項5】 前記光経路オーバヘッド信号の帯域幅が
    実質的に前記トラヒックの周波数よりも小さい、請求項
    1〜4のいずれか1項に記載のシステム。
JP2000068203A 1999-03-12 2000-03-13 信号伝送システム Pending JP2000312186A (ja)

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CN (1) CN1267148A (ja)
AU (1) AU1956900A (ja)
GB (2) GB2347808B (ja)
HK (1) HK1027689A1 (ja)
NO (1) NO20001256L (ja)
RU (1) RU2000106108A (ja)

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GB0100137D0 (en) 2001-02-14
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HK1027689A1 (en) 2001-01-19
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RU2000106108A (ru) 2002-05-20
EP1035679A3 (en) 2005-03-09
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