JP2001077793A - 波長多重光伝送システムと送信装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 変調周波数を配置する帯域を制限し、かつ、
クロストークノイズの影響を抑圧する波長多重光伝送シ
ステムを提供することである。 【解決手段】 周波数多重部１１６および１２６は、電
気信号源１１１〜１１５および電気信号源１２１〜１２
５が発生するベースバンド信号によって搬送波を変調し
て多重する際に、その変調周波数を互いに異なる周波数
帯域Ｆ１およびＦ２と、すべての送信部に共通の周波数
帯域Ｆ０上に配置する。周波数多重部１１６および１２
６は、ベースバンド信号の変調周波数を周波数帯域Ｆ０
上に配置し、それ以外のベースバンド信号の変調周波数
を互いに異なる周波数帯域Ｆ１上およびＦ２上に配置す
る。従って、全体としてベースバンド信号の変調周波数
を配置する周波数帯域を制限することができ、かつ受信
信号において互いに隣接する波長の光信号によるクロス
トーク混入によって生じるクロストークノイズの影響を
抑圧することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、波長多重光伝送シ
ステムに関し、より特定的には、受信信号におけるクロ
ストークの影響を抑える波長多重光伝送システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、光ファイバ通信の進展に伴い、光
ファイバを利用して、より大容量の情報を効率的に伝送
するための技術開発が盛んに行われている。その一つ
に、波長多重光伝送技術がある。

【０００３】図５は、従来の一般的な波長多重光伝送シ
ステム（以下、第１の従来技術と称す）の構成を示すブ
ロック図である。図５において、第１の従来技術に係る
波長多重伝送システム２０は、送信装置２１１〜２１ｎ
と、合波器２２と、波長分離器２３と、受信装置２４１
〜２４ｎとを備えている。

【０００４】次に、図５に示す従来の波長多重伝送シス
テム２０の送受信動作およびクロストーク発生のメカニ
ズムについて説明する。ｎ個の送信装置２１１〜２１ｎ
は、それぞれ異なる周波数のベースバンドディジタル電
気信号を周波数多重し、その後、光信号に変換して出力
する。送信装置２１１〜２１ｎが送信する光信号の波長
は、それぞれ、波長λ１〜波長λｎである。合波器２２
は、ｎ個の送信装置２１１〜２１ｎからの光信号を入力
して合波し、波長多重光信号として出力する。合波器２
２から出力される波長多重光信号は、光ファイバを介し
て伝送され、波長分離器２３に入力される。波長分離器
２３は、入力された波長多重光信号を波長毎に分離して
ｎ個の受信装置２４１〜２４ｎに出力する。

【０００５】ここで、波長分離部２３は、理想的には、
波長λ１〜波長λｎの光信号それぞれを完全に分離する
ことが望ましい。波長分離部２３において光信号の分離
が完全に行われないと、互いに隣接する波長の光信号が
相互に混入してクロストークが発生する。このような現
象は、特に、波長多重光信号において、互いに隣接する
波長の間隔が波長分離部２３の分離性能を超える程度に
非常に短い場合に起こる。このようなクロストークの影
響を受けた光信号が電気信号に変換された場合、変換後
の電気信号においてもクロストークによる悪影響すなわ
ちノイズ（以下、クロストークに起因して生じるノイズ
をクロストークノイズと称する）が発生する。その結
果、受信信号の品質が低下するという問題点があった。

【０００６】システム設計者等がこのような事態を予想
することは容易であり、光信号の波長間隔を十分にとる
ことによって容易に問題を解決することができる。しか
し、大量の情報を効率的に伝送するという観点からは、
光信号の波長間隔をできるだけ密にする要求も強い。こ
のように、クロストークの問題と伝送情報の高密度化と
は、トレードオフの関係を有している。なお、波長分離
器２３の分離性能を向上させるために、その構成部品を
より精密に加工することも考えられるが、その加工精度
にも限界がある。従って、システム設計者等は、ハード
ウエアのみを改良することによっては、クロストークの
発生を抑圧することが困難であった。

【０００７】上記のような問題を解決するために、受信
側で分離時に光信号に混入したクロストークが、光／電
気変換後の電気信号に与える影響を抑圧する様々な手法
が従来から提案されている。例えば、特開平１１−１２
２２２２号公報に開示されている波長多重通信システム
（以下、第２の従来技術と称す）では、以下のようにし
てクロストークが電気信号に与える影響を抑圧してい
る。

【０００８】図６は、第２の従来技術に係る波長多重通
信システムにおいて、各送信装置がベースバンドディジ
タル電気信号を周波数多重する際に使用する周波数帯域
を示す図である。なお、図６に示した２つの周波数帯域
を第１および第２の周波数帯域Ｆ１およびＦ２とする。
今、隣接する波長の光信号を送信する任意の２つの送信
装置について考えてみると、周波数多重する際に、一方
の送信装置は第１の周波数帯域Ｆ１を使用し、他方の送
信装置は第２の周波数帯域Ｆ２を使用する。その後、周
波数多重された電気信号（以下、周波数多重信号と称
す）は、電気／光変換されて送信される。

【０００９】上記第２の従来技術においても第１の従来
技術と同様に、受信した光信号を分離する際には、分離
後の光信号にクロストークが混入する。しかしながら、
第２の従来技術では、光信号間でクロストークが生じて
も、それが光／電気変換後の電気信号に与える影響を無
くすようにしている。以下、このことについて、より具
体的に説明する。

【００１０】受信装置において、クロストークが混入し
た光信号を電気信号に変換した場合、変換後の電気信号
に含まれるクロストークノイズは、送信装置においてベ
ースバンドディジタル電気信号を周波数多重するために
使用した周波数帯域と同一の周波数帯域上に発生する。
図６を用いて説明したように、第２の従来技術では、各
送信装置が周波数多重のために使用する周波数帯域を交
互に異ならせるようにしている。これによって、受信装
置側では、変換後の電気信号に現れるクロストークノイ
ズが、本来必要とする情報成分を含んでいる周波数帯域
の外に出現することになる。例えば、ベースバンドディ
ジタル電気信号を周波数多重するために、送信装置側で
周波数帯域Ｆ１を使用した場合、受信装置側では、クロ
ストークノイズは、周波数帯域Ｆ２に出現する。従っ
て、変換後の電気信号において本来必要とする情報成分
が含まれている周波数帯域Ｆ１は、クロストークノイズ
による影響を受けない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た第２の従来技術に係る波長多重通信システムでは、各
送信装置が相互に重ならない２つの周波数帯域のいずれ
かを使用するようにしているため、すべての送信装置が
同一の周波数帯域を使用する第１の従来技術の手法に比
べて少なくとも２倍の周波数帯域を必要としていた。そ
のため、当該第２の従来技術に係る波長多重通信システ
ムでは、第１の従来技術に比べて、広帯域に対応し得る
電子部品が必要となる。周知のように、送信装置および
受信装置に用いられるフォトダイオードや電子回路等の
デバイスは、対応可能な周波数帯域が広帯域になればな
るほど高価になる。従って、第２の従来技術は、第１の
従来技術と比べた場合、クロストークノイズによる影響
を低減できるという効果を有する反面、製品コストが高
くなるという不利な面を持つ。

【００１２】それ故に、本発明の目的は、ベースバンド
ディジタル電気信号に割り当てる周波数帯域を制限する
ことにより製品コストを削減でき、しかも、クロストー
クノイズによる影響を低減し得る波長多重光伝送システ
ムを提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段および発明の効果】第１の
発明は、波長多重された光信号を伝送する波長多重光送
信装置であって、互いに異なる波長を有する光信号を出
力する複数の送信手段と、複数の送信手段が出力する光
信号を多重して送信する光信号多重手段とを備え、各送
信手段は、ベースバンド電気信号を発生する複数の電気
信号発生手段と、各電気信号発生手段が発生したベース
バンド電気信号を、それぞれ異なる変調周波数を有する
変調信号に変換して多重する周波数多重手段と、周波数
多重手段から出力される周波数多重信号を光信号に変換
する電気／光変換手段とを含み、周波数多重手段は、ベ
ースバンド信号の変調周波数の一部を複数の送信手段の
全てに共通な第１の周波数帯域上に配置し、ベースバン
ド信号の変調周波数の残りの部分を周波数軸上で第１の
周波数帯域と異なる領域に位置する第２または第３の周
波数帯域上に配置し、複数の送信手段の中から、出力す
る光信号の波長が互いに隣接している任意の２つの送信
手段を取り出したとき、これら２つの送信手段が出力す
る２つの光信号の波長間隔が受信手段においてクロスト
ークを生じるほどに狭い場合、一方の送信手段は、ベー
スバンド信号の変調周波数の残りの部分を第２の周波数
帯域上に配置し、他方の送信手段は、ベースバンド信号
の変調周波数の残りの部分を第３の周波数帯域上に配置
することを特徴とする。

【００１４】上記のように、第１の発明によれば、ベー
スバンド信号の変調周波数の一部を複数の送信手段すべ
てに共通な第１の周波数帯域上に配置し、ベースバンド
信号の変調周波数を残りの部分を第１の周波数帯域とは
異なる領域に位置する第２のまたは第３の周波数帯域上
に配置することにより、全体として変調周波数を配置す
る周波数帯域を第１の周波数帯域分制限し、かつ、必要
情報の伝送品質を確保することができる。また、任意の
２つの送信手段について、これら２つの送信手段が出力
する光信号の波長間隔がクロストークを生じるほどに狭
い場合、ベースバンド信号の変調周波数を上記のように
配置することによって、同様の効果を得ることができ
る。

【００１５】第２の発明は、第１の発明に従属する発明
であって、周波数多重手段は、各送信部が送信すべきベ
ースバンド信号の内、クロストークの影響が問題となら
ないベースバンド信号については、その変調信号の周波
数を第１の周波数帯域上に配置し、クロストークノイズ
の影響が問題となるベースバンド信号については、第２
または第３の周波数帯域上に配置することを特徴とす
る。

【００１６】上記のように、第２の発明によれば、クロ
ストークの影響が問題とならないベースバンド信号につ
いて、その変調周波数を第１の周波数帯域上に配置する
ことによって、全体として変調周波数を配置する周波数
帯域を制限し、かつ、必要信号の伝送品質を確保するこ
とができる。

【００１７】第３の発明は、第２の発明に従属する発明
であって、各送信手段は、複数の送信手段すべてに共通
の第１のベースバンド信号を発生する第１の電気信号発
生手段と、複数の送信手段それぞれに固有の第２のベー
スバンド信号を発生する第２の電気信号発生手段とを含
み、周波数信号多重手段は、第１のベースバンド信号の
変調周波数を第１の周波数帯域上に配置し、第２のベー
スバンド信号の変調周波数を第２または第３の周波数帯
域上に配置することを特徴とする。

【００１８】上記のように、第３の発明によれば、複数
の送信手段全てに共通の第１のベースバンド信号の変調
周波数を第１の周波数帯域上に配置することにより、全
体として変調周波数を配置する周波数帯域を制限し、か
つ、必要信号の伝送品質を確保することができる。

【００１９】第４の発明は、第２の発明に従属する発明
であって、周波数多重手段は、第１の方式で周波数変調
を行ったベースバンド信号の変調周波数を第１の周波数
帯域に配置し、第２の方式で周波数変調を行ったベース
バンド信号の変調周波数を第２または第３の周波数帯域
に配置することを特徴とする。

【００２０】上記のように、第４の発明によれば、異な
る方式で変調されたベースバンド信号の内、第１の方式
で周波数変調を行ったベースバンド信号の変調周波数を
第１の周波数帯域上に配置することにより、全体として
変調周波数を配置する周波数帯域を制限し、かつ、必要
信号の伝送品質を確保することができる。

【００２１】第５の発明は、第４の発明に従属する発明
であって、第１の方式で周波数変調された変調信号は、
第２の方式で周波数変調された変調信号よりも所要ＤＵ
Ｒの値が小さいことを特徴とする。

【００２２】上記のように、第５の発明によれば、所要
ＤＵＲの値が小さい変調信号を第１の周波数帯域に配置
することにより、全体として変調周波数を配置する周波
数帯域を制限し、かつ、必要信号の伝送品質を確保する
ことができる。

【００２３】第６の発明は、波長多重された光信号を伝
送する波長多重光伝送システムであって、互いに異なる
波長を有する光信号を出力する複数の送信手段と、複数
の送信手段が出力する光信号を多重して送信する光信号
多重手段と、光信号多重手段によって送信された光信号
を受信する受信手段とを備え、各送信手段は、ベースバ
ンド電気信号を発生する複数の電気信号発生手段と、各
電気信号発生手段が発生したベースバンド電気信号を、
それぞれ異なる変調周波数を有する変調信号に変換して
多重する周波数多重手段と、周波数多重手段から出力さ
れる周波数多重信号を光信号に変換する電気／光変換手
段とを含み、周波数多重手段は、ベースバンド信号の変
調周波数の一部を複数の送信手段の全てに共通な第１の
周波数帯域上に配置し、ベースバンド信号の変調周波数
の残りの部分を周波数軸上で第１の周波数帯域と異なる
領域に位置する第２または第３の周波数帯域上に配置
し、複数の送信手段の中から、出力する光信号の波長が
互いに隣接している任意の２つの送信手段を取り出した
とき、これら２つの送信手段が出力する２つの光信号の
波長間隔が受信手段においてクロストークを生じるほど
に狭い場合、一方の送信手段は、ベースバンド信号の変
調周波数の残りの部分を第２の周波数帯域上に配置し、
他方の送信手段は、ベースバンド信号の変調周波数の残
りの部分を第３の周波数帯域上に配置することを特徴と
する。

【００２４】上記のように、第６の発明によれば、ベー
スバンド信号の変調周波数の一部を複数の送信手段すべ
てに共通な第１の周波数帯域上に配置し、ベースバンド
信号の変調周波数を残りの部分を第１の周波数帯域とは
異なる領域に位置する第２のまたは第３の周波数帯域上
に配置することにより、全体として変調周波数を配置す
る周波数帯域を第１の周波数帯域分制限し、かつ、必要
情報の伝送品質を確保することができる。また、任意の
２つの送信手段について、これら２つの送信手段が出力
する光信号の波長間隔が受信手段においてクロストーク
を生じるほどに狭い場合、ベースバンド信号の変調周波
数を上記のように配置することによって、同様の効果を
得ることができる。

【００２５】第７の発明は、複数のベースバンド電気信
号を周波数多重した後、所定の波長の光信号に変換して
出力する送信部を複数備え、各送信部から出力される異
なる波長の光信号を波長多重して伝送する波長多重光伝
送システムにおいて、各送信部で複数のベースバンド電
気信号を周波数多重するための方法であって、ベースバ
ンド信号の変調周波数の一部を、複数の送信部の全てに
共通な第１の周波数帯域上に配置するステップと、ベー
スバンド信号の変調周波数の残りの部分を、周波数軸上
で第１の周波数帯域と異なる領域に位置する第２または
第３の周波数帯域上に配置するステップとを備え、ベー
スバンド信号の変調周波数の残りの部分を第２または第
３の周波数帯域上に配置するステップは、複数の送信部
の中から、出力する光信号の波長が互いに隣接している
任意の２つの送信部を取り出したとき、これら２つの送
信部が出力する２つの光信号の波長間隔が受信側でクロ
ストークを生じるほどに狭い場合、第２の周波数帯域上
には、一方の送信部においてベースバンド信号の変調周
波数の残りの部分を配置させ、第３の周波数帯域上に
は、他方の送信部においてベースバンド信号の変調周波
数の残りの部分を配置させることを特徴とする。

【００２６】上記のように、第７の発明によれば、ベー
スバンド信号の変調周波数の一部を複数の送信部すべて
に共通な第１の周波数帯域上に配置し、ベースバンド信
号の変調周波数を残りの部分を第１の周波数帯域とは異
なる領域に位置する第２のまたは第３の周波数帯域上に
配置することにより、全体として変調周波数を配置する
周波数帯域を第１の周波数帯域分制限し、かつ、必要情
報の伝送品質を確保することができる。また、任意の２
つの送信部について、これら２つの送信部が出力する２
つの光信号の波長間隔が受信側でクロストークを生じる
ほどに狭い場合、ベースバンド信号の変調周波数を上記
のように配置することによって、同様の効果を得ること
ができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）図１は、本発
明の第１の実施形態に係る波長多重光伝送システムの一
例を示す図である。図１において、波長多重光伝送シス
テム１００は、送信部１１０，１２０および１３０と、
合波部１４０と、波長分離部１５０と、受信部１６０，
１６１および１６２とを備えている。送信部１１０は、
電気信号源１１１，１１２，１１３，１１４および１１
５と、周波数多重部１１６と、光変調部１１７とを含ん
でいる。送信部１２０は、電気信号源１２１，１２２，
１２３，１２４および１２５と、周波数多重部１２６
と、光変調部１２７とを含んでいる。送信部１３０は、
電気信号源１３１，１３２，１３３，１３４および１３
５と、周波数多重部１３６と、光変調部１３７とを含ん
でいる。なお、以下の説明では、送信部１１０が送信す
る波長がλ１の光信号を光信号λ１、送信部１２０が送
信する波長がλ２の光信号を光信号λ２、送信部１３０
が送信する波長がλ３の光信号を光信号λ３と称するこ
ととする。また、光信号λ１は、受信部１６０に受信さ
れ、光信号λ２は、受信部１６１に受信され、光信号λ
３は受信部１６２に受信されるとする。

【００２８】図２は、図１の実施形態において、送信時
に各送信装置が周波数多重のために使用する周波数帯域
と、受信時に光／電気変換後の電気信号に現れる主信号
成分およびクロストークノイズを示す図である。より具
体的には、図２において、グラフ（Ａ），（Ｂ）および
（Ｃ）は、それぞれ、周波数多重部１１６，１２６およ
び１３６がベースバンドディジタル電気信号（以下、単
にベースバンド信号と称す）を周波数多重する際に使用
する周波数帯域を示している。また、グラフ（Ｄ）およ
び（Ｅ）は、それぞれ、受信側で分離された光信号λ２
を光／電気変換したときに得られる主信号成分およびク
ロストークノイズの周波数スペクトラムを示している。
以下、図１および図２を参照して、本実施形態の動作に
ついて説明する。

【００２９】まず、送信部１１０の動作について説明す
る。電気信号源１１１，１１２，１１３，１１４，およ
び１１５は、ベースバンド信号を発生して、周波数多重
部１１６に出力する。周波数多重部１１６は、入力され
た各ベースバンド信号によって、各ベースバンド信号毎
に準備された搬送波を変調した後多重し、周波数多重信
号として光変調部１１７に出力する。ここで、各ベース
バンド信号によって変調される各搬送波は、それぞれが
異なる周波数を有している。そして、各変調信号（変調
信号）が有する周波数は、周波数帯域Ｆ１上または周波
数帯域Ｆ０上に配置されている。光変調部１１７は、入
力された周波数多重信号を電気／光変換し、光信号λ１
を光ファイバを介して合波部１４０に出力する。

【００３０】次に、送信部１２０の動作について説明す
る。電気信号源１２１，１２２，１２３，１２４，およ
び１２５は、ベースバンド信号を発生して、周波数多重
部１１６に出力する。周波数多重部１２６は、入力され
た各ベースバンド信号によって、各ベースバンド信号毎
に準備された搬送波を変調した後多重し、周波数多重信
号として光変調部１２７に出力する。ここで、各ベース
バンド信号によって変調される各搬送波は、それぞれが
異なる周波数を有している。そして、各変調信号（変調
信号）が有する周波数は、周波数帯域Ｆ２上または周波
数帯域Ｆ０上に配置されている。光変調部１２７は、入
力された周波数多重信号を電気／光変換し、光信号λ２
を光ファイバを介して合波部１４０に出力する。

【００３１】次に、送信部１３０の動作について説明す
る。電気信号源１３１，１３２，１３３，１３４，およ
び１３５は、ベースバンド信号を発生して、周波数多重
部１３６に出力する。周波数多重部１３６は、入力され
た各ベースバンド信号によって、各ベースバンド信号毎
に準備された搬送波を変調した後多重し、周波数多重信
号として光変調部１３７に出力する。ここで、各ベース
バンド信号によって変調される各搬送波は、それぞれが
異なる周波数を有している。そして、各変調信号（変調
信号）が有する周波数は、周波数帯域Ｆ１上または周波
数帯域Ｆ０上に配置されている。光変調部１３７は、入
力された周波数多重信号を電気／光変換し、光信号λ３
を光ファイバを介して合波部１４０に出力する。

【００３２】上記のように、送信部１１０，１２０およ
び１３０における周波数多重部１１６，１２６および１
３６は、ベースバンド信号の周波数多重を行う場合に、
全送信部に共通の周波数帯域（以下、共通周波数帯域と
称す）Ｆ０と、各送信部毎に交互に異なる周波数帯域
（以下、個別周波数帯域と称す）Ｆ１またはＦ２とを使
用する。ここで、個別周波数帯域Ｆ１またはＦ２の割り
振りは、以下のような規則に従う。すなわち、個別周波
数帯域Ｆ１またはＦ２は、任意のある送信部に着目した
場合、当該送信部で使用する個別周波数帯域と、当該送
信部に光波長的に隣接する他の送信部（つまり、当該送
信部が送信する光信号と隣接する波長の光信号を送信す
る他の送信部）で使用する個別周波数帯域とが一致しな
いような関係が成立するように、各送信部に対して割り
振られている。

【００３３】そして、その詳細は後述するが、各送信部
が送信すべきベースバンド信号の内、クロストークノイ
ズの影響が問題とならないベースバンド信号について
は、その変調信号の周波数が共通周波数帯域Ｆ０上に配
置され、クロストークノイズの影響が問題となるベース
バンド信号については、その変調信号の周波数が個別周
波数帯域Ｆ１またはＦ２上に配置される。

【００３４】合波部１４０は、入力された光信号λ１、
λ２およびλ３を波長多重（以下、波長多重光信号と称
す）し、光ファイバを介して波長分離部１５０に出力す
る。波長分離部１５０は、入力された波長多重光信号を
波長毎に分離し、光信号λ１を受信部１６０に、光信号
λ２を受信部１６１に、光信号λ３を受信部１６２にそ
れぞれ出力する。受信部１６０，１６１および１６２
は、それぞれ、入力された光信号λ１，λ２およびλ３
を、光／電気変化した後、周波数分離して復調し、元の
ベースバンド信号を再生する。

【００３５】次に、図２のグラフ（Ｄ）および（Ｅ）を
参照して、光信号λ２が受信部１６１で電気信号に変換
されたときに、当該電気信号に混入するクロストークノ
イズについて説明する。グラフ（Ｄ）に示したように、
受信部１６１において光信号λ２が光／電気変換される
と、情報成分は、周波数多重部１２６が周波数多重の際
に使用した周波数帯域と同一の周波数帯域Ｆ０およびＦ
２上に現れる。一方、グラフ（Ｅ）に示したように、光
信号λ１およびλ３によるクロストークが混入した光信
号λ２が光／電気変換されると、クロストークノイズ
は、周波数多重部１１６および１３６が周波数多重の際
に使用した周波数帯域Ｆ０およびＦ１上に発生する。す
なわち、グラフ（Ｄ）および（Ｅ）から明らかなよう
に、光信号λ２を電気信号に変換した場合、個別周波数
帯域Ｆ２上に存在する変調信号にはクロストークノイズ
の影響は生じず、共通周波数帯域Ｆ０上に存在する変調
信号にはクロストークノイズの影響が生じる。従って、
送信部１２０において、送信すべきベースバンド信号の
内、クロストークノイズの影響が問題となるベースバン
ド信号については、その変調信号を個別周波数帯域Ｆ２
上に配置し、クロストークノイズの影響が問題とならな
いベースバンド信号については、その変調信号を共通周
波数帯域Ｆ０上に配置することで、波長分離部１５０で
波長分離を行う際に生じるクロストークが、受信部１６
１で復調された信号の品質に与える影響を回避すること
ができる。

【００３６】上記と同様のことが、他の送信部１１０お
よび１３０においても行われる。つまり、各送信部１１
０および１３０は、クロストークノイズの影響が問題と
ならないベースバンド信号については、その変調信号を
共通周波数帯域Ｆ０上に配置し、クロストークノイズの
影響が問題となるベースバンド信号については、その変
調信号を個別周波数Ｆ１上に配置する。

【００３７】次に、変調周波数がクロストークノイズの
影響を受ける共通周波数帯域Ｆ０上に配置されても問題
が生じないベースバンド信号の具体例について、以下、
詳細に説明する。

【００３８】第１の具体例は、全ての送信部において、
共通するベースバンド信号が存在する場合である。この
場合、クロストークノイズは、変調信号と大きさが異な
るのみで情報内容は同一である。すなわち、クロストー
クノイズの混入は、同一信号の混入に過ぎないため、結
果的にクロストークノイズによる問題は回避される。

【００３９】第２の具体例は、ベースバンド信号が所定
の変調方式で変調された結果、クロストークノイズの影
響を受け難い特性を有する変調信号となった場合であ
る。このような変調信号であるか否かは、ここでは所要
ＤＵＲ（所要信号対妨害比）の観点から判断される。所
要ＤＵＲとは、受信側で評価される、妨害信号のレベル
の所望信号のレベルに対する割合をいう。なお、所要Ｄ
ＵＲの値が小さい信号ほど、大きい信号に比べてクロス
トークノイズの影響を受けにくいことが広く知られてい
る。従って、予め共通周波数帯域Ｆ０上に変調周波数を
配置するベースバンド信号を、所要ＤＵＲが小さな値と
なるような変調方式で変調することにより、クロストー
クノイズによる問題を回避することができる。

【００４０】上記のように、第１の実施形態では、各周
波数多重部で周波数多重を行う場合に、共通周波数帯域
Ｆ０を設けているため、全く重なりの無い２つの周波数
帯域を用いる第２の従来技術（図６参照）に比べて、フ
ォトダイオードや電子回路が対応すべき周波数帯域を狭
くすることができ、コスト面で有利である。

【００４１】ところで、以上のような手法は、一律にす
べて送信装置に適用される必要はない。このことについ
て、以下に説明する。

【００４２】図３は、波長多重される光信号（ここで
は、光信号λ１、λ２、λ３）の波長間隔のピッチが不
等な場合の一例と、受信側で光信号λ２を選択した場合
と光信号λ３を選択した場合とにおけるクロストークの
影響が生じる範囲の一例を放物線状で示したものであ
る。なお、図３において、グラフ（Ａ）は、光信号が選
択されていない場合の各光信号の周波数配置を示してい
る。また、グラフ（Ｂ）は、光信号λ２が選択された場
合に、隣接する光信号λ１とのクロストークが生じるこ
とを示している。さらに、グラフ（Ｃ）は、光信号λ３
が選択されても隣接する光信号λ２のクロストークは生
じないことを示している。

【００４３】第１の実施形態においては、光信号が高密
度に多重され、波長間隔が狭い場合を想定して説明し
た。しかし、例えば、図３に示した光信号λ２およびλ
３のように、光信号の波長間隔がクロストークの影響を
受けない程度に相互に離隔している場合、例えば、図１
に示した周波数多重部１２６および周波数多重部１３６
は、互いに、発生する変調電気信号すべてに対して同一
の周波数帯域を使用することとしてもよい。しかしなが
ら、図３のグラフ（Ｂ）に示したように、光信号λ２と
隣接する光信号λ１との波長の離隔間隔が狭いと、光信
号λ２が選択された場合、光信号λ２に光信号λ１のク
ロストークが混入する。また、光信号λ１が選択された
場合、光信号λ２のクロストークが混入する。このよう
に、隣接する波長の光信号の離隔間隔が狭い場合に限
り、例えば、図１に示した周波数多重部１１６は、周波
数多重信号に共通周波数帯域Ｆ０および個別周波数帯域
Ｆ１を使用し、周波数多重部１２６は、周波数多重信号
に共通周波数帯域Ｆ０および個別周波数帯域Ｆ２を使用
することとしても上記と同様の効果を得ることができ
る。

【００４４】（第２の実施形態）図４は、本発明の第２
の実施形態に係る波長多重光伝送システムの構成を示す
ブロック図である。図４において、波長多重光伝送シス
テム２００は、送信部１１０，１２０，１３０と、合波
部１４０と、波長選択部１７０と、受信部１８０とを備
えている。波長多重光伝送システム２００において、送
信部の構成は、第１の実施形態と同一である。波長多重
光伝送システム２００において第１の実施形態と同一の
構成については参照番号を同一とし、詳細な説明を省略
する。波長多重光伝送システム２００は、受信側の構成
のみ波長多重光伝送システム１００と異なっている。波
長選択部１７０は、合波部１４０の出力を受け付けて、
所望の波長の光信号を選択して受信部１８０に出力す
る。受信部１８０は、入力された光信号を光／電気変換
した後、周波数分離して復調し、元のベースバンド信号
を再生する。このとき、光信号の波長の離隔間隔が波長
選択部１７０の分離性能を超える程度に非常に短い場合
等には、波長選択部１７０が必要な光信号を選択する際
にも隣接する波長の光信号のクロストークが混入し、光
／電気変換された電気信号のクロストークノイズが問題
となるが、既に述べた手法を用いることにより、第１の
実施形態と同様の効果を得ることができる。

【００４５】なお、以上説明した第１および第２の実施
形態において、各送信部の各電気信号源が発生するベー
スバンド信号は、既に変調された信号であっても良い
し、変調されていない信号であっても良い。また、送信
部の個数、電気信号源の個数については、実施形態で述
べた個数に限定されることなく、必要に応じて任意の個
数をとり得る。さらに、第１および第２の実施形態で
は、共通周波数帯域Ｆ０を個別周波数帯域Ｆ１とＦ２と
の間に配置するようにしたが、個別周波数帯域と重なら
ない限り、周波数軸上の任意の位置に配置するようにし
ても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る波長多重光伝送
システムの構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の第１の実施形態において、ベースバン
ド信号の変調周波数に対する周波数帯域の割り当ての態
様と、光信号λ２を受信した場合における主信号成分と
クロストークノイズとの関係を示す図である。

【図３】光信号の波長間隔を不均一にした場合における
クロストークの影響を示す図である。

【図４】本発明の第２の実施形態に係る波長多重光伝送
システムの構成を示すブロック図である。

【図５】従来の波長多重光伝送システムの構成の一例を
示す図である。

【図６】従来の波長多重通信システムがベースバンド信
号の変調周波数に対して割り当てる周波数帯域を示す図
である。

【符号の説明】

１１０、１２０、１３０…送信部 １１１〜１１５、１２１〜１２５、１３１〜１３５…電
気信号源 １１６、１２６、１３６…周波数多重部 １１７、１２７、１３７…光変調部 １４０…合波部 １５０…波長分離部 １６０、１６１、１６２…受信部 １７０…波長選択部

フロントページの続き (72)発明者 布施 優 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5K002 AA01 BA05 CA21 DA02 FA01

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 波長多重された光信号を伝送する波長多
   重光送信装置であって、 互いに異なる波長を有する光信号を出力する複数の送信
   手段と、 複数の前記送信手段が出力する光信号を多重して送信す
   る光信号多重手段とを備え、 各前記送信手段は、 ベースバンド電気信号を発生する複数の電気信号発生手
   段と、 各前記電気信号発生手段が発生したベースバンド電気信
   号を、それぞれ異なる変調周波数を有する変調信号に変
   換して多重する周波数多重手段と、 前記周波数多重手段から出力される周波数多重信号を光
   信号に変換する電気／光変換手段とを含み、 前記周波数多重手段は、ベースバンド信号の変調周波数
   の一部を複数の前記送信手段の全てに共通な第１の周波
   数帯域上に配置し、ベースバンド信号の変調周波数の残
   りの部分を周波数軸上で前記第１の周波数帯域と異なる
   領域に位置する第２または第３の周波数帯域上に配置
   し、 複数の前記送信手段の中から、出力する光信号の波長が
   互いに隣接している任意の２つの送信手段を取り出した
   とき、これら２つの送信手段が出力する２つの光信号の
   波長間隔が前記受信手段においてクロストークを生じる
   ほどに狭い場合、一方の送信手段は、前記ベースバンド
   信号の変調周波数の残りの部分を前記第２の周波数帯域
   上に配置し、他方の送信手段は、前記ベースバンド信号
   の変調周波数の残りの部分を前記第３の周波数帯域上に
   配置することを特徴とする、波長多重光送信装置。
2. 【請求項２】 前記周波数多重手段は、各前記送信部が
   送信すべきベースバンド信号の内、クロストークの影響
   が問題とならないベースバンド信号については、その変
   調信号の周波数を前記第１の周波数帯域上に配置し、ク
   ロストークノイズの影響が問題となるベースバンド信号
   については、前記第２または第３の周波数帯域上に配置
   することを特徴とする、請求項１に記載の波長多重光送
   信装置。
3. 【請求項３】 各前記送信手段は、 複数の前記送信手段すべてに共通の第１のベースバンド
   信号を発生する第１の電気信号発生手段と、 複数の前記送信手段それぞれに固有の第２のベースバン
   ド信号を発生する第２の電気信号発生手段とを含み、 前記周波数信号多重手段は、前記第１のベースバンド信
   号の変調周波数を前記第１の周波数帯域上に配置し、前
   記第２のベースバンド信号の変調周波数を前記第２また
   は第３の周波数帯域上に配置することを特徴とする、請
   求項２に記載の波長多重光送信装置。
4. 【請求項４】 前記周波数多重手段は、第１の方式で周
   波数変調を行ったベースバンド信号の変調周波数を前記
   第１の周波数帯域に配置し、第２の方式で周波数変調を
   行ったベースバンド信号の変調周波数を前記第２または
   第３の周波数帯域に配置することを特徴とする、請求項
   ２に記載の波長多重光送信装置。
5. 【請求項５】 前記第１の方式で周波数変調された変調
   信号は、前記第２の方式で周波数変調された変調信号よ
   りも所要ＤＵＲの値が小さいことを特徴とする、請求項
   ４に記載の波長多重光送信装置。
6. 【請求項６】 波長多重された光信号を伝送する波長多
   重光伝送システムであって、 互いに異なる波長を有する光信号を出力する複数の送信
   手段と、 複数の前記送信手段が出力する光信号を多重して送信す
   る光信号多重手段と、 前記光信号多重手段によって送信された光信号を受信す
   る受信手段とを備え、 各前記送信手段は、 ベースバンド電気信号を発生する複数の電気信号発生手
   段と、 各前記電気信号発生手段が発生したベースバンド電気信
   号を、それぞれ異なる変調周波数を有する変調信号に変
   換して多重する周波数多重手段と、 前記周波数多重手段から出力される周波数多重信号を光
   信号に変換する電気／光変換手段とを含み、 前記周波数多重手段は、ベースバンド信号の変調周波数
   の一部を複数の前記送信手段の全てに共通な第１の周波
   数帯域上に配置し、ベースバンド信号の変調周波数の残
   りの部分を周波数軸上で前記第１の周波数帯域と異なる
   領域に位置する第２または第３の周波数帯域上に配置
   し、 複数の前記送信手段の中から、出力する光信号の波長が
   互いに隣接している任意の２つの送信手段を取り出した
   とき、これら２つの送信手段が出力する２つの光信号の
   波長間隔が前記受信手段においてクロストークを生じる
   ほどに狭い場合、一方の送信手段は、前記ベースバンド
   信号の変調周波数の残りの部分を前記第２の周波数帯域
   上に配置し、他方の送信手段は、前記ベースバンド信号
   の変調周波数の残りの部分を前記第３の周波数帯域上に
   配置することを特徴とする、波長多重光伝送システム。
7. 【請求項７】 複数のベースバンド電気信号を周波数多
   重した後、所定の波長の光信号に変換して出力する送信
   部を複数備え、各送信部から出力される異なる波長の光
   信号を波長多重して伝送する波長多重光伝送システムに
   おいて、各送信部で複数のベースバンド電気信号を周波
   数多重するための方法であって、 前記ベースバンド信号の変調周波数の一部を、複数の前
   記送信部の全てに共通な第１の周波数帯域上に配置する
   ステップと、 前記ベースバンド信号の変調周波数の残りの部分を、周
   波数軸上で前記第１の周波数帯域と異なる領域に位置す
   る第２または第３の周波数帯域上に配置するステップと
   を備え、 前記ベースバンド信号の変調周波数の残りの部分を第２
   または第３の周波数帯域上に配置するステップは、複数
   の送信部の中から、出力する光信号の波長が互いに隣接
   している任意の２つの送信部を取り出したとき、これら
   ２つの送信部が出力する２つの光信号の波長間隔が受信
   側でクロストークを生じるほどに狭い場合、前記第２の
   周波数帯域上には、一方の送信部においてベースバンド
   信号の変調周波数の残りの部分を配置させ、前記第３の
   周波数帯域上には、他方の送信部においてベースバンド
   信号の変調周波数の残りの部分を配置させることを特徴
   とする、周波数多重方法。