JP2003134070A

JP2003134070A - 信号多重化伝送装置および伝送方法

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Publication number: JP2003134070A
Application number: JP2001327894A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Tanaka; 清田中; Masahiro Kobayashi; 正啓小林; Hitoshi Uematsu; 仁上松; Shigeru Kuwano; 茂桑野; Yoichi Fukada; 陽一深田
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2001-10-25
Filing date: 2001-10-25
Publication date: 2003-05-09
Anticipated expiration: 2021-10-25
Also published as: JP3795371B2

Abstract

(57)【要約】【課題】経済的なＩＰ系アクセス網とＧｂＥ−ＮＩＣ
を利用し、キャリアグレードの音声通信と周波数利用効
率の向上を可能とする。【解決手段】 100 ＭHzより低周波数側または800 ＭHz
より高周波数側のサブキャリアによってＰＣＭ信号を変
調したサブキャリア信号と、８Ｂ／10Ｂ符号化したＧｂ
Ｅのシリアル信号を周波数多重化する手段、および周波
数多重化された信号をサブキャリア信号とＧｂＥのシリ
アル信号に周波数分離する手段を含む周波数分割多重手
段と、周波数多重化された電気信号を光信号に変換して
伝送媒体に送信する手段、および伝送媒体を介して受信
した光信号を電気信号に変換して周波数分割多重手段に
出力する手段を含む送受信手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リアルタイム通信
が要求される信号と、ＯＳＩ参照モデル第２層の技術と
してイーサネット技術を用いたデータ信号（以下「ＩＰ
系信号」という）とを、インターネットプロトコル系の
アクセス網（以下「ＩＰ系アクセス網」という）を介し
て通信を行う信号多重化伝送装置および伝送方法に関す
る。

【０００２】特に、リアルタイム信号である音声信号を
サブキャリア変復調し、ＩＰ系信号と多重化してＩＰ系
アクセス網を介して通信を行う信号多重化伝送装置およ
び伝送方法に関する。

【０００３】

【従来の技術】ＩＰ系アクセス網を介して音声信号とＩ
Ｐ系信号を通信する技術として、ＶｏＩＰ技術がある。
当技術を用いることにより、ＩＰ網を有するユーザある
いは新規通信事業者は、電話網に対する通信設備への初
期投資を行わずにＩＰ網を用いて電話サービスを実現す
ること、あるいは事業に進出することが可能となる。ユ
ーザにとっては、電話網とＩＰ網の２つのネットワーク
を使用せずに、音声信号とＩＰ系信号の通信が可能とな
るので、電話網の使用あるいは電話網の借用にかかる通
信コストが削減されるメリットがある。

【０００４】図１３は、ＩＰ系アクセス網を介して音声
信号とＩＰ系信号の通信を行う従来のシステム構成例を
示す。ここで、ＶｏＩＰゲートウェイ１１３の内部の入
出力インタフェース（内部ＩＦ）ｉ５は、ＣＯＤＥＣ手
段４１と音声信号圧縮／伸長手段１１１との間のＰＣＭ
信号インタフェースである。ＶｏＩＰゲートウェイ１１
３の外部の入出力インタフェース（外部ＩＦ）ｉ６は、
ＰＯＴＳ端末１０１とＶｏＩＰゲートウェイ１１３のＣ
ＯＤＥＣ手段４１との間のアナログ信号インタフェース
である。同様に外部ＩＦｉ８は、ＩＰ系信号端末間のＩ
Ｐ系信号インタフェースである。

【０００５】送信元のＶｏＩＰゲートウェイ１１３で
は、ＰＯＴＳ端末１０１より外部ＩＦｉ６を介して受信
したアナログ音声信号をＣＯＤＥＣ手段４１でＰＣＭ信
号に変換し、音声信号圧縮／伸長手段１１１で64Ｋbit/
s の音声信号を例えば10Ｋbit/s 程度にまで圧縮したの
ち、パケット化手段１１２でＩＰパケット化したＩＰ系
信号を外部ＩＦｉ８を介してＩＰ系アクセス網１１０へ
送信する。ＩＰ網１０９では、ＩＰルータにより宛先の
ＶｏＩＰゲートウェイ１１５へ転送するが、このときに
ルータ内において、音声信号はＩＰ系信号と帯域を共用
化することになる。信号帯域の共用化イメージを〜
に示す。

【０００６】は、送信元のＶｏＩＰゲートウェイ１１
３からレイヤ２／レイヤ３スイッチ１１４に送信された
音声ＩＰパケット１１６の時間配置を示す。は、イー
サネット端末１０２からレイヤ２／レイヤ３スイッチ１
１４に送信されたデータＩＰパケット１１７の時間配置
を示す。は、音声ＩＰパケット１１６とデータＩＰパ
ケット１１７がレイヤ２／レイヤ３スイッチ１１４で帯
域を共用化された後の時間配置を示す。

【０００７】音声ＩＰパケット１１６のフレーム長は短
く、時間的に等間隔でレイヤ２／レイヤ３スイッチ１１
４に送信されるが、データＩＰパケット１１７はランダ
ムなパケット長かつランダム時間でイーサネット端末１
０２からレイヤ２／レイヤ３スイッチ１１４に送信され
る。レイヤ２／レイヤ３スイッチ１１４では、音声ＩＰ
パケット１１６はリアルタイム性を要求されるので、デ
ータＩＰパケット１１７に比べて転送処理の優先度は高
く設定されるが、帯域の共用化によって長短さまざまな
フレーム長のデータＩＰパケット１１７が音声ＩＰパケ
ット１１６の間に入り込むことになる。

【０００８】ＩＰ網１０９においても、このような帯域
の共用化処理を幾度か行いながら、宛先のＶｏＩＰゲー
トウェイ１１５へと転送されていく。宛先のＶｏＩＰゲ
ートウェイ１１５では、受信した各ＩＰパケットを送信
元のＶｏＩＰゲートウェイ１１３での送信処理と逆の過
程を経てアナログ音声信号が再生される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、音声などの
伝送エラーは許容するが低遅延および低ジッタが要求さ
れるサービスを、遅延やジッタは許容するが低エラーが
要求されるＩＰ系ネットワークで通信を行うと次のよう
な問題が生じる。音声信号の圧縮／伸長などのＶｏＩＰ
パケット化に要する処理遅延や、可変長のＩＰパケット
と帯域を共用して転送することによるジッタ等が原因と
なり音声品質が劣化する。さらに、帯域を共用化するの
で、単位時間における伝送媒体中のデータ信号の使用率
は明らかに低下する。

【００１０】このように、音声信号をＩＰパケット化す
ることにより、通信網の使用コストの削減とともに、ネ
ットワーク・インタフェース・カード（以下「ＮＩＣ」
という）として広く普及するイーサネット技術を用いて
経済化を図っているが、音声品質は劣化し、さらに帯域
（信号周波数）を共用化するためにＩＰ系信号の伝送媒
体使用率を低下させ、高速なデータ通信環境を阻害する
ことになる。

【００１１】本発明は、経済的なＩＰ系アクセス網とＧ
ｂＥ−ＮＩＣを利用し、キャリアグレードの音声通信と
周波数利用効率の向上を可能とする信号多重化伝送装置
および伝送方法を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の信号多重化伝送
装置は、100 ＭHzより低周波数側または800 ＭHzより高
周波数側のサブキャリアによってＰＣＭ信号を変調した
サブキャリア信号と、８Ｂ／10Ｂ符号化したＧｂＥのシ
リアル信号を周波数多重化する手段、および周波数多重
化された信号をサブキャリア信号とＧｂＥのシリアル信
号に周波数分離する手段を含む周波数分割多重手段と、
周波数多重化された電気信号を光信号に変換して伝送媒
体に送信する手段、および伝送媒体を介して受信した光
信号を電気信号に変換して周波数分割多重手段に出力す
る手段を含む送受信手段とを備える。

【００１３】これにより、サブキャリア変調した音声信
号とＧｂＥ信号を周波数分割多重して伝送することがで
きる。したがって、ＩＰ系アクセス網を使用したネット
ワーク構成において、品質劣化のない音声通話が可能に
なるとともに、ＧｂＥ信号ととの周波数分割多重により
周波数利用効率を向上させることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態：請求項１）図
１は、本発明の信号多重化伝送装置の第１の実施形態を
示す。図において、信号多重化伝送装置１３は、サブキ
ャリア変調された音声信号とＧｂＥ信号とを周波数分割
多重する周波数分割多重手段１１と送受信手段１２によ
り構成される。

【００１５】周波数分割多重手段１１は、サブキャリア
信号と８Ｂ／10Ｂ符号化したＧｂＥのシリアル信号を周
波数多重するための加算器または乗算器による周波数多
重部と、周波数多重された電気信号を周波数分離してサ
ブキャリア信号およびＧｂＥ信号をそれぞれ抽出する透
過フィルタによる周波数分離部から構成される。ＧｂＥ
信号の抽出については、サブキャリア信号強度がＧｂＥ
信号に与える影響が無視できる場合には信号を分波する
だけでもよい。

【００１６】送受信手段１２は、送信部として電気／光
変換器（ＥＯ変換器）および電気信号をＥＯ変換器で要
求される信号レベルに調整する光送信器ドライバ、受信
部として光／電気変換器（ＯＥ変換器）および変換され
た電気信号を周波数分割多重手段１１で要求される信号
レベルに調整するレシーバから構成される。

【００１７】光信号を送信する場合、外部ＩＦｉ１で受
信したサブキャリア信号（サブキャリア変調されたＰＣ
Ｍ信号）と、外部ＩＦｉ２で受信した８Ｂ／10Ｂ符号化
したＧｂＥのシリアル信号は、周波数分割多重手段１１
の周波数多重部で多重化される。サブキャリア信号とＧ
ｂＥ信号を周波数多重した電気信号は、内部ＩＦｉ３を
介して送受信手段１２の送信部へ送られ、外部ＩＦｉ４
に依存した光信号に変換して送信される。なお、外部Ｉ
Ｆｉ４に関しては、方向別の伝送媒体（２心の光ファイ
バ）を用いる方法と、方向別に異なる光信号波長を用い
て外部ＩＦｉ４側にアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）や
ＷＤＭカプラ等の波長分割多重素子を用いて１心の光フ
ァイバで行う方法がある。

【００１８】光信号を受信する場合、外部ＩＦｉ４で受
信した光信号は、送受信手段１２の受信部で、内部ＩＦ
ｉ３に整合させた電気信号に変換・調整されて周波数分
割多重手段１１の周波数分割部へ送られる。ここで、信
号は２分岐され、一方はサブキャリア信号を抽出する透
過フィルタを介してサブキャリア信号の周波数帯を抽出
して外部ＩＦｉ１へ送出され、他方はＧｂＥ信号を抽出
する透過フィルタを介してＧｂＥ信号を抽出、または透
過フィルタを介さずに多重化信号のまま外部ＩＦｉ２へ
送出される。

【００１９】図２は、サブキャリア信号とＧｂＥ信号の
周波数分割多重する際の周波数配置例を示す。図におい
て、２１はサブキャリア信号スペクトル、２２はＧｂＥ
信号スペクトル、２３は低周波側のサブキャリア信号に
使用する周波数帯域、２４はＧｂＥ信号帯域、２５は高
周波側のサブキャリア信号に使用する周波数帯域であ
る。

【００２０】サブキャリア信号の周波数配置を設定する
にあたっては、ベースバンド信号であるＧｂＥ信号との
周波数軸上の干渉を少なくし、信号損失なく復調できる
程度の搬送波対雑音比（ＣＮＲ）を確保することが重要
である。８Ｂ／10Ｂ符号化を行ってＤＣバランスをとる
ＧｂＥ信号では、ＤＣ付近の周波数帯域が空くか、また
はスペクトル密度が大きく減少するので、ＤＣ付近の周
波数帯域２３および高周波側でＧｂＥ信号のスペクトル
密度が大きく落ち込む周波数帯からアウトバンドにいた
る周波数帯域２５をサブキャリアの周波数として使用す
る。

【００２１】このような構成および周波数配置により、
サブキャリア変調されたＰＣＭ信号と８Ｂ／10Ｂ符号化
したＧｂＥシリアル信号の多重・分離を、フレーム内の
情報で識別することなく、物理層で高速に行うことが可
能となる。また、同一の信号帯域を共用化しないので周
波数利用効率が向上する。

【００２２】ところで、ディジタル通信の評価尺度の１
つにビット誤り率（ＢＥＲ）があり、この特性は信号対
雑音光（ＳＮＲ）により決定される。例えば、光伝送の
性能基準としてよく使われるＢＥＲ10^-9を達成するため
には、ＮＲＺ符号をそのまま光化した光信号のＳＮＲは
21.6dBが必要とされる。サブキャリアを用いて伝送を行
う方式では、搬送波対雑音光（ＣＮＲ）を議論する。主
信号へのレベル変動の影響を少なくするために、伝送信
号の変調方式としてＢＰＳＫを考えると、ＢＥＲ10^-9を
達成するためには、13dBのＣＮＲが要求される（ＡＳＫ
の場合は18.5dB) 。

【００２３】ここで、1.25ＧHzＬＰＦを介した1.25Ｇbi
t/s ベースバンド信号における、サブキャリア周波数変
調度とＣＮＲの関係（実測値）を図３に示す。これによ
り、ＣＮＲ13dBを達成するためには、サブキャリア周波数が1000ＭHz以上で変調度３％サブキャリア周波数が800〜900ＭHzで変調度５％が必要となる。

【００２４】なお、必要とされる変調度は小さいほうが
よい。それは、送信部でリニアな特性を有していない光
源を用いた場合や、送受信部や伝送路において増幅部が
許す最大パワーまで信号が増幅された場合に、サブキャ
リア成分が抑圧される可能性があり、大きな変調度を許
容すると伝送設計に困難さを増すためである。さらに、
インバンドにサブキャリアを配置すると、大きな変調度
で送信される信号はベースバンド信号からみると大きな
雑音成分であり、ベースバンド信号を劣化させるおそれ
があるからである。

【００２５】図４は、ＧｂＥ信号（８Ｂ10Ｂ符号化され
た1.25Ｇbit/s 信号）のスペクトルを示す。図４(1) は
測定スパンが０〜1.5 ＧHzであり、図４(2) は測定スパ
ンが０〜150 ＭHzである。変調度３％でＢＥＲ＝10^-9と
なる１ＧHzのポイントａと、150 ＭHz付近で最大値を示
すポイントｂとのパワー差は約16dBである。０〜150ＭH
zでポイントａと同じパワーを示すポイントｃの15ＭHz
より低い周波数帯では、３％の変調度で13dB以上のＣＮ
Ｒが得られることになる。以上により、ＢＥＲ10^-9を伝
送設計が容易な変調度３％で達成するためには、低周波
側は15ＭHz以下、高周波側は１ＧHz以上のサブキャリア
周波数配置とすればよい。

【００２６】（第２の実施形態：請求項２）図５は、本
発明の信号多重化伝送装置の第２の実施形態を示す。図
において、信号多重化伝送装置３２は、第１の実施形態
の信号多重化伝送装置１３の外部ＩＦｉ１にサブキャリ
ア変復調手段３１を組み合わせた構成である。本実施形
態では、信号多重化伝送装置１３の外部ＩＦｉ１は、信
号多重化伝送装置３２の内部ＩＦｉ１となる。

【００２７】サブキャリア変復調手段３１は、ＰＣＭ信
号をサブキャリアによって変調する変調部と、サブキャ
リア信号を復調してＰＣＭ信号を再生する復調部から構
成される。なお、サブキャリアとして使用する周波数
は、図２に示すＤＣ付近の周波数帯域２３、および高周
波側でＧｂＥ信号のスペクトル密度が大きく落ち込む周
波数帯からアウトバンドにいたる周波数帯域２５を使用
する。また、ＰＣＭ信号をサブキャリア信号化する際の
変調方式としては、ＡＳＫ、ＦＳＫ、ＰＳＫおよびＡＰ
ＳＫ等が考えられ、使用する方式によって変復調部の回
路構成が異なる。ただし、ＰＳＫ変調を行う場合には、
使用するサブキャリア周波数によっては、携帯電話、Ｐ
ＨＳ、およびコードレス電話機で使用される変復調回路
をそのまま利用することが可能である。

【００２８】光信号を外部ＩＦｉ４へ送信する場合、外
部ＩＦｉ５で受信したＰＣＭ信号はサブキャリア変復調
手段３１の変調部へ送られ、図２に示す周波数帯域２
３，２５内のサブキャリア周波数で変調され、内部ＩＦ
（サブキャリア信号ＩＦ）ｉ１を介して第１の実施形態
で説明した信号多重化伝送装置１３へ入力され、周波数
分割多重手段１１および送受信手段１２における処理を
経て送信される。

【００２９】光信号を受信する場合、外部ＩＦｉ４で受
信した光信号は信号多重化伝送装置１３に入力され、周
波数分割多重手段１１でサブキャリア信号とＧｂＥ信号
に分離される。周波数分割多重手段１１から送出される
サブキャリア信号は、内部ＩＦｉ１を介してサブキャリ
ア変復調手段３１に入力され、その復調部でＰＣＭ信号
に再生されて外部ＩＦｉ５へ送出される。

【００３０】このような構成により、第１の実施形態で
説明した効果に加えて、ＰＣＭ信号端末の接続が可能と
なる。特に、ＰＳＫ変復調手段を採用することにより、
携帯電話等で使用されている汎用部品の使用して安価な
装置を実現することができる。

【００３１】（第３の実施形態：請求項３）図６は、本
発明の信号多重化伝送装置の第３の実施形態を示す。図
において、信号多重化伝送装置４２は、第２の実施形態
の信号多重化伝送装置３２の外部ＩＦｉ５にＣＯＤＥＣ
手段４１を組み合わせた構成である。本実施形態では、
信号多重化伝送装置３２の外部ＩＦｉ５は、信号多重化
伝送装置４２の内部ＩＦｉ５となる。

【００３２】ＣＯＤＥＣ手段４１は、アナログの音声信
号を64Ｋbit/s のディジタル信号に変換する符号器と、
64Ｋbit/s のディジタル信号をアナログ信号に変換する
復号器から構成される。

【００３３】光信号を外部ＩＦｉ４へ送信する場合、外
部ＩＦｉ６で受信したアナログ音声信号は、ＣＯＤＥＣ
手段４１の符号器でＰＣＭ信号に変換され、内部ＩＦ
（ＰＣＭ信号ＩＦ）ｉ５を介して第２の実施形態で説明
した信号多重化伝送装置３２へ入力され、サブキャリア
変復調手段３１、周波数分割多重手段１１および送受信
手段１２における処理を経て送信される。

【００３４】光信号を受信する場合、外部ＩＦｉ４で受
信した光信号は信号多重化伝送装置３２に入力され、サ
ブキャリア変復調手段３１から送出されるＰＣＭ信号は
内部ＩＦｉ５を介してＣＯＤＥＣ手段４１に入力され、
その復号器でアナログ信号に再生され、外部ＩＦｉ６へ
送出される。

【００３５】このような構成により、アナログ信号と８
Ｂ／10Ｂ符号化したＧｂＥシリアル信号の多重・分離を
物理層で行うことが可能になることに加えて、アナログ
信号端末の接続が可能となる。特に、ＰＳＫ変復調手段
を採用することにより、携帯電話等で使用されている汎
用部品の使用して安価な装置を実現することができる。

【００３６】（第４の実施形態：請求項４）図７は、本
発明の信号多重化伝送装置の第４の実施形態を示す。図
において、信号多重化伝送装置５２は、第２の実施形態
の信号多重化伝送装置３２の外部ＩＦｉ２にＧｂＥ信号
化手段５１を組み合わせた構成である。本実施形態で
は、信号多重化伝送装置３２の外部ＩＦｉ２は、信号多
重化伝送装置５２の内部ＩＦｉ２となる。

【００３７】ＧｂＥ信号化手段５１は、論理アクセス制
御を行うＬＬＣ、媒体アクセス制御を行うＭＡＣ、物理
レイヤに独立なＧＭII、８Ｂ／10Ｂ符号化・復号化、キ
ャリア検出、オートネゴシエーションを行うＰＣＳ、デ
ータのシリアル／パラレル変換とクロック再生を行うＰ
ＭＡから構成される。すなわち、ＧｂＥ信号化手段５１
は、パーソナル・コンピュータ（以下「ＰＣ」という）
のバス・インタフェース（以下「ＢＵＳ−ＩＦ」とい
う）ｉ７からの信号をＩＥＥＥ802.3z規格に準拠した方
式で、８Ｂ／10Ｂ符号化したＧｂＥのシリアル信号に変
換する。また、ＧｂＥ信号化手段５１は、８Ｂ／10Ｂ符
号化したＧｂＥのシリアル信号をＩＥＥＥ802.3z規格に
準拠した方式でＢＵＳ−ＩＦｉ７へと受け渡す処理を行
う。したがって、ＧｂＥ信号化手段５１は、ＩＥＥＥ80
2.3zのＧｂＥ−ＮＩＣで使用する部品をそのまま利用す
ることができる。

【００３８】光信号を外部ＩＦｉ４へ送信する場合、Ｐ
ＣのＢＵＳ−ＩＦｉ７からの信号はＧｂＥ信号化手段５
１で８Ｂ／10Ｂ符号化したＧｂＥのシリアル信号に変換
され、内部ＩＦｉ２を介して第２の実施形態で説明した
信号多重化伝送装置３２へ入力され、周波数分割多重手
段１１および送受信手段１２における処理を経て送信さ
れる。

【００３９】光信号を受信する場合、外部ＩＦｉ４で受
信した光信号は信号多重化伝送装置３２に入力され、周
波数分割多重手段１１で分離された８Ｂ／10Ｂ符号化し
たＧｂＥのシリアル信号は内部ＩＦｉ２を介してＧｂＥ
信号化手段５１に入力され、ＢＵＳ−ＩＦｉ７へ受け渡
す信号に変換してＢＵＳ−ＩＦｉ７へ送出される。

【００４０】このような構成により、第２の実施形態に
示した効果に加えて、ＩＥＥＥ802.3zのＧｂＥ規格に準
拠した方式に則った装置構成を採用することにより、Ｐ
Ｃの拡張ボードへの接続が可能となり、経済化を図るこ
とができる。

【００４１】（第５の実施形態：請求項５）図８は、本
発明の信号多重化伝送装置の第５の実施形態を示す。本
実施形態の信号多重化伝送装置６１は、第２の実施形態
の信号多重化伝送装置３２の外部ＩＦｉ５にＣＯＤＥＣ
手段４１を組み合わせ、外部ＩＦｉ２にＧｂＥ信号化手
段５１を組み合わせた構成である。すなわち、本実施形
態の信号多重化伝送装置６１は、第３の実施形態の信号
多重化伝送装置４２と、第４の実施形態の信号多重化伝
送装置５２を組み合わせた構成である。したがって、第
２の実施形態に示した効果に加えて、第３の実施形態の
効果および第４の実施形態の効果を同時に得ることがで
きる。

【００４２】（第６の実施形態：請求項６）図９は、本
発明の信号多重化伝送装置の第６の実施形態を示す。図
において、信号多重化伝送装置７２は、第１の実施形態
の信号多重化伝送装置１３の外部ＩＦｉ２にＬ２−ＳＷ
処理手段７１を組み合わせた構成である。本実施形態で
は、信号多重化伝送装置１３の外部ＩＦｉ２は、信号多
重化伝送装置７２の内部ＩＦｉ２となる。

【００４３】Ｌ２−ＳＷ処理手段７１は、イーサネット
信号（ＧｂＥ信号、Fast Ethernet信号、10M Ethernet
信号の総称) の通信を行う１つ以上の外部ＩＦｉ８と、
１つの内部ＩＦｉ２との間で、ＯＳＩ参照モデル第２層
のイーサネットフレーム情報に基づき、イーサネット信
号の交換および帯域を共用する多重化を行うレイヤ２ス
イッチ部から構成される。

【００４４】光信号を外部ＩＦｉ４へ送信する場合、外
部ＩＦｉ８で受信したイーサネット信号は、Ｌ２−ＳＷ
処理手段７１で他の外部ＩＦｉ８で受信したイーサネッ
ト信号と多重され、８Ｂ／10Ｂ符号化したＧｂＥのシリ
アル信号に変換され、内部ＩＦｉ２を介して第１の実施
形態で説明した信号多重化伝送装置１３へ入力され、周
波数分割多重手段１１および送受信手段１２における処
理を経て送信される。

【００４５】光信号を受信する場合、外部ＩＦｉ４で受
信した光信号は信号多重化伝送装置１３に入力され、周
波数分割多重手段１１で分離された８Ｂ／10Ｂ符号化し
たＧｂＥのシリアル信号は内部ＩＦｉ２を介してＬ２−
ＳＷ処理手段７１に入力され、その交換機能によって送
信先から指定された外部ＩＦｉ８へイーサネット信号が
転送される。その他、Ｌ２−ＳＷ処理手段７１の交換機
能により、外部ＩＦｉ８からの信号を直接折り返すこと
も可能である。

【００４６】このような構成により、第１の実施形態に
示した効果に加えて、外部接続したイーサネット端末間
で帯域を共用化する多重化を行うことができる。

【００４７】（第７の実施形態：請求項７）図１０は、
本発明の信号多重化伝送装置の第７の実施形態を示す。
本実施形態の信号多重化伝送装置８１は、第２の実施形
態の信号多重化伝送装置３２の外部ＩＦｉ２にＬ２−Ｓ
Ｗ処理手段７１を組み合わせた構成である。本実施形態
では、信号多重化伝送装置３２の外部ＩＦｉ２は、信号
多重化伝送装置８１の内部ＩＦｉ２となる。したがっ
て、第２の実施形態に示した効果に加えて、第６の実施
形態の効果を同時に得ることができる。

【００４８】（第８の実施形態：請求項８）図１１は、
本発明の信号多重化伝送装置の第８の実施形態を示す。
本実施形態の信号多重化伝送装置９１は、第３の実施形
態の信号多重化伝送装置４２の外部ＩＦｉ２にＬ２−Ｓ
Ｗ処理手段７１を組み合わせた構成である。本実施形態
では、信号多重化伝送装置３２の外部ＩＦｉ２は、信号
多重化伝送装置９１の内部ＩＦｉ２となる。したがっ
て、第３の実施形態に示した効果に加えて、第６の実施
形態の効果を同時に得ることができる。

【００４９】（第９の実施形態）図１２は、本発明の信
号多重化伝送装置を用いたネットワーク構成例を示す。
ここでは、第２、第５、第８の実施形態で示した信号多
重化伝送装置３２、６１、９１を用いたシングルスター
型のネットワーク構成を示す。

【００５０】図において、ＰＯＴＳ端末１０１はアナロ
グ信号の外部ＩＦｉ６を備え、従来のイーサネットのＮ
ＩＣを備えたイーサネット端末１０２はＩＰ系信号の外
部ＩＦｉ８を備える。ユーザ端末１０３は第５の実施形
態で示した信号多重化伝送装置６１を備え、アナログ信
号の外部ＩＦｉ６にＰＯＴＳ端末１０１を接続し、光信
号の外部ＩＦｉ４にＩＰ系アクセス網１１０を介して収
容局１０７を接続する。ユーザ側信号終端装置１０４は
第８の実施形態で示した信号多重化伝送装置９１を備
え、アナログ信号の外部ＩＦｉ６にＰＯＴＳ端末１０１
を接続し、ＩＰ系信号の外部ＩＦｉ８にイーサネット端
末１０２を接続し、光信号の外部ＩＦｉ４にＩＰ系アク
セス網１１０を介して収容局１０７を接続する。

【００５１】収容局１０７は、第２の実施形態で示した
信号多重化伝送装置３２と、ＰＣＭ信号の外部ＩＦｉ５
を備えたＰＣＭ信号交換装置１０５と、アクセス網側の
インタフェースとして８Ｂ／10Ｂ符号化したＧｂＥのシ
リアル信号の外部ＩＦｉ２を備え、ＩＰ網側のインタフ
ェースとしてＩＰ系信号の外部ＩＦｉ８を備えたＩＰ系
交換装置１０６とにより構成される。ＰＣＭ信号交換装
置１０５には、外部ＩＦｉ５を介して電話交換網１０８
が接続され、ＩＰ系交換装置１０６には、外部ＩＦｉ８
を介してＩＰ網１０９が接続される。

【００５２】ユーザ端末１０３は、第５の実施形態で説
明した手順により、アナログ音声信号とイーサネット信
号を周波数分割多重した光信号をＩＰ系アクセス網１１
０を介して収容局１０７へ送信する。ユーザ側信号終端
装置１０４は、第８の実施形態で説明した手順により、
アナログ音声信号とイーサネット信号を周波数分割多重
した光信号をＩＰ系アクセス網１１０を介して収容局１
０７へ送信する。

【００５３】一方、収容局１０７は、収容するユーザ端
末１０３やユーザ側信号終端装置１０４に対向して第２
の実施形態で説明した信号多重化伝送装置３２を備えて
いる。信号多重化伝送装置３２は、ＩＰ系アクセス網１
１０を介して受信した信号をＰＣＭ信号と８Ｂ／10Ｂ符
号化したＧｂＥのシリアル信号に分離し、それぞれＰＣ
Ｍ信号交換装置１０５とＩＰ系交換装置１０６へ送信す
る。各交換装置では、収容局内で折り返す必要がある信
号に対しては交換装置内で折り返し、電話交換網１０８
やＩＰ網１０９等の公衆網へ送る信号に対しては、それ
ぞれ外部ＩＦｉ５または外部ＩＦｉ８を介して送信す
る。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、低遅延
および低ジッタが要求される音声信号をサブキャリアで
搬送することにより、ＧｂＥ信号と周波数分割多重し、
１つの伝送装置上でサービスクラスの異なる信号を同時
に通信することができる。

【００５５】音声信号に関しては、サブキャリア変調
前、復調後の音声信号を既存の電話交換装置のインタフ
ェースに整合させることにより、既存の電話交換装置、
電話交換網を使用した音声通話が可能となり、キャリア
グレードの音声品質の提供が可能となる。

【００５６】また、本発明の信号多重化伝送装置は、Ｉ
ＥＥＥ802.3zのＧｂＥ規格に準拠した方式に則った構成
部品を採用することにより、経済的な装置を構成するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の信号多重化伝送装置の第１の実施形態
を示すブロック図。

【図２】周波数分割多重する際の周波数配置例を示す
図。

【図３】サブキャリア周波数変調度とＣＮＲの関係を示
す図。

【図４】ＧｂＥ信号のスペクトルを示す図。

【図５】本発明の信号多重化伝送装置の第２の実施形態
を示すブロック図。

【図６】本発明の信号多重化伝送装置の第３の実施形態
を示すブロック図。

【図７】本発明の信号多重化伝送装置の第４の実施形態
を示すブロック図。

【図８】本発明の信号多重化伝送装置の第５の実施形態
を示すブロック図。

【図９】本発明の信号多重化伝送装置の第６の実施形態
を示すブロック図。

【図１０】本発明の信号多重化伝送装置の第７の実施形
態を示すブロック図。

【図１１】本発明の信号多重化伝送装置の第８の実施形
態を示すブロック図。

【図１２】本発明の信号多重化伝送装置を用いたネット
ワーク構成例を示す図。

【図１３】ＩＰ系アクセス網を介して音声信号とＩＰ系
信号の通信を行う従来のシステム構成例を示す図。

【符号の説明】

１１周波数分割多重手段１２送受信手段１３，３２，４２，５２，６１，７２，８１，９１信
号多重化装置２１サブキャリア信号スペクトル２２ＧｂＥ信号スペクトル２３サブキャリア信号に使用する周波数帯域（低周波
側）２４ＧｂＥ信号帯域２５サブキャリア信号に使用する周波数帯域（高周波
側）３１サブキャリア変復調手段４１ＣＯＤＥＣ手段５１ＧｂＥ信号化手段７１Ｌ２−ＳＷ処理手段１０１ＰＯＴＳ端末１０２イーサネット端末１０３ユーザ端末１０４ユーザ側信号終端装置１０５ＰＣＭ信号交換装置１０６ＩＰ系交換装置１０７収容局１０８電話交換網１０９ＩＰ網１１０ＩＰ系アクセス網１１１音声信号圧縮／伸長手段１１２パケット化手段１１３送信元ＶｏＩＰゲートウェイ１１４レイヤ２／レイヤ３スイッチ１１５宛先ＶｏＩＰゲートウェイ１１６音声ＩＰパケット１１７データＩＰパケット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者上松仁東京都千代田区大手町二丁目３番１号日本電信電話株式会社内 (72)発明者桑野茂東京都千代田区大手町二丁目３番１号日本電信電話株式会社内 (72)発明者深田陽一東京都千代田区大手町二丁目３番１号日本電信電話株式会社内Ｆターム(参考） 5K022 AA01 AA12 AA22

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】 100 ＭHzより低周波数側または800 ＭHz
より高周波数側のサブキャリアによってＰＣＭ信号を変
調したサブキャリア信号と、８Ｂ／10Ｂ符号化したギガ
ビッドイーサネット（登録商標）（以下「ＧｂＥ」とい
う）のシリアル信号を周波数多重化する手段、および周
波数多重化された信号を前記サブキャリア信号と前記Ｇ
ｂＥのシリアル信号に周波数分離する手段を含む周波数
分割多重手段と、前記周波数多重化された電気信号を光信号に変換して伝
送媒体に送信する手段、および伝送媒体を介して受信し
た光信号を電気信号に変換して前記周波数分割多重手段
に出力する手段を含む送受信手段とを備えたことを特徴
とする信号多重化伝送装置。
【請求項２】請求項１に記載の信号多重化伝送装置に
おいて、ＰＣＭ信号をサブキャリア変調して前記周波数分割多重
手段に入力する変調部、および前記周波数分割多重手段
から出力されたサブキャリア信号をＰＣＭ信号に復調す
る復調部を含むサブキャリア変復調手段を備えたことを
特徴とする信号多重化伝送装置。
【請求項３】請求項２に記載の信号多重化伝送装置に
おいて、アナログ信号をＰＣＭ信号に符号化して前記サブキャリ
ア変復調手段に入力する符号器、および前記サブキャリ
ア変復調手段から手段されたＰＣＭ信号をアナログ信号
に復号化する復号器を含むＣＯＤＥＣ手段を備えたこと
を特徴とする信号多重化伝送装置。
【請求項４】請求項２に記載の信号多重化伝送装置に
おいて、汎用コンピュータの内部バスより受信した信号をＩＥＥ
Ｅ802.3z規格に準拠した方式で前記８Ｂ／10Ｂ符号化し
たＧｂＥのシリアル信号に変換する手段、および前記８
Ｂ／10Ｂ符号化したＧｂＥのシリアル信号をＩＥＥＥ80
2.3z規格に準拠した方式で前記内部バスに出力する信号
に変換する手段を含むＧｂＥ信号化手段を備えたことを
特徴とする信号多重化伝送装置。
【請求項５】請求項２に記載の信号多重化伝送装置に
おいて、請求項３に記載のＣＯＤＥＣ手段および請求項４に記載
のＧｂＥ信号化手段を備えたことを特徴とする信号多重
化伝送装置。
【請求項６】請求項１に記載の信号多重化伝送装置に
おいて、イーサネット信号をＯＳＩ参照モデル第２層のイーサネ
ットフレーム情報に基づき交換および多重化を行い、前
記周波数分割多重手段との接続を行うＬ２−ＳＷ処理手
段を備えたことを特徴とする信号多重化伝送装置。
【請求項７】請求項２に記載の信号多重化伝送装置に
おいて、請求項６に記載のＬ２−ＳＷ処理手段を備えたことを特
徴とする信号多重化伝送装置。
【請求項８】請求項３に記載の信号多重化伝送装置に
おいて、請求項６に記載のＬ２−ＳＷ処理手段を備えたことを特
徴とする信号多重化伝送装置。
【請求項９】音声信号を符号化したＰＣＭ信号を 100
ＭHzより低周波数側または800 ＭHzより高周波数側のサ
ブキャリアにより変調したサブキャリア信号と、８Ｂ／
10Ｂ符号化したＧｂＥのシリアル信号を周波数分割多重
して伝送することを特徴とする信号多重化伝送方法。