JP2006165823A - Light transmission method and system and light transmitting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光ファイバを用いて、デジタルデータ信号とアナログ放送信号を波長多重して伝送する光伝送方法及びシステム、並びに光送信装置に関する。 The present invention relates to an optical transmission method and system for transmitting a digital data signal and an analog broadcast signal by wavelength multiplexing using an optical fiber, and an optical transmitter.
光ファイバを用いて、デジタルデータ信号とアナログ放送信号、いわゆるアナログテレビ信号とを波長多重して伝送する光伝送システムでは、元々多チャネルのアナログテレビ信号を1チャネル、即ち1波長の光アナログ信号に一括変換した上で、デジタルデータ信号と多重している。 In an optical transmission system in which an optical fiber is used to wavelength-multiplex and transmit digital data signals and analog broadcast signals, so-called analog television signals, multi-channel analog television signals are originally converted into one channel, that is, one wavelength optical analog signal. After batch conversion, it is multiplexed with the digital data signal.
良好な画質を維持するためには、光アナログ信号は高いCNR(Code to Noise Ratio)を維持する必要がある。そのため、光アナログ信号は、同一光ファイバ内を別波長で伝送するデータ信号と比較して10dB程度高い光強度で光ファイバに送信される。例えば、光データ信号の送信強度が+4dBm前後であるのに対して、光アナログ信号は+15dBm程度で送信される。 In order to maintain a good image quality, the optical analog signal needs to maintain a high code-to-noise ratio (CNR). Therefore, the optical analog signal is transmitted to the optical fiber with a light intensity that is about 10 dB higher than the data signal transmitted in the same optical fiber at a different wavelength. For example, the transmission intensity of the optical data signal is about +4 dBm, whereas the optical analog signal is transmitted at about +15 dBm.
デジタルデータ信号がアナログテレビ信号で使用されている周波数に高い電力成分を持つ場合、アナログテレビ信号のうち当該周波数成分を使用する映像チャネルで、光ファイバの非線形効果(主に誘導ラマン効果)に起因する画質劣化が生じる(非特許文献1参照)。 When a digital data signal has a high power component at the frequency used in an analog television signal, it is a video channel that uses the frequency component of the analog television signal, resulting from the nonlinear effect of optical fibers (mainly induced Raman effect) Image quality degradation occurs (see Non-Patent Document 1).
この問題を解決する手段として、ある特殊な光ファイバと波長配置を使用する構成が、特許文献1,2に記載されている。
特許文献1,2に記載の方法は、光ファイバの非線形効果を劇的に低減させるものではないので、その効果は限定的である。特に、デジタルデータ信号が、符号長の短い特定のビット列の繰り返しである場合、このデジタルデータ信号は特定の周波数に高い電力成分を持つ。その特定の周波数がアナログテレビ信号で使用されている場合、特許文献1,2に記載の方法を採用したとしても、アナログテレビ信号の映像の画質に多大な悪影響を及ぼす。例えば、Ethernet(登録商標)で規定されている20bitから成るアイドル符号は、データ信号がない期間中、繰り返し送信されるので、特定の周波数に高い電力成分を持つ。 Since the methods described in Patent Documents 1 and 2 do not dramatically reduce the nonlinear effect of the optical fiber, the effect is limited. In particular, when the digital data signal is a repetition of a specific bit string having a short code length, the digital data signal has a high power component at a specific frequency. When the specific frequency is used in an analog television signal, even if the methods described in Patent Documents 1 and 2 are adopted, the image quality of the image of the analog television signal is greatly adversely affected. For example, an idle code consisting of 20 bits defined by Ethernet (registered trademark) is repeatedly transmitted during a period in which there is no data signal, and thus has a high power component at a specific frequency.
本発明は、このような不都合を解消する光伝送方法及びシステム、並びに光送信装置を提示することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide an optical transmission method and system and an optical transmission apparatus that can eliminate such disadvantages.
本発明の一実施例によれば、デジタルデータ信号とアナログ放送信号を波長分割多重で伝送する光伝送方法が提示される。その方法では、当該アナログ放送信号を第1の波長のアナログ放送光信号に変換する。当該デジタルデータ信号を互いに異なる複数の態様でランダマイズすると共に、ランダマイズした各データを、復元のための識別情報を付加して出力する。当該ランダマイズされた複数のデータの内で、当該アナログ放送信号と干渉する可能性の最も低いものを判定する。この判定結果に従い、当該アナログ放送信号と干渉する可能性の最も低いランダマイズされた当該識別情報付きのデータを選択する。選択されたランダマイズされた当該識別情報付きのデータを、当該第1の波長とは異なる第2の波長のデジタルデータ光信号に変換する。当該アナログ放送光信号と当該デジタルデータ光信号を多重して、光ファイバ伝送路に出力する。当該光ファイバ伝送路からの入力光から当該第1の波長の光信号と当該第2の波長の光信号を分離する。分離された当該第1の波長の信号光を第1の電気信号に変換する。分離された当該第2の波長の信号光を第2の電気信号に変換する。そして、当該第2の電気信号から当該デジタルデータ信号を復元する。 According to an embodiment of the present invention, an optical transmission method for transmitting a digital data signal and an analog broadcast signal by wavelength division multiplexing is presented. In this method, the analog broadcast signal is converted into an analog broadcast optical signal having a first wavelength. The digital data signal is randomized in a plurality of different modes, and each randomized data is output with identification information for restoration added. Among the plurality of randomized data, the data having the lowest possibility of interference with the analog broadcast signal is determined. According to the determination result, the randomized data with the identification information that is least likely to interfere with the analog broadcast signal is selected. The selected randomized data with identification information is converted into a digital data optical signal having a second wavelength different from the first wavelength. The analog broadcast optical signal and the digital data optical signal are multiplexed and output to the optical fiber transmission line. The optical signal of the first wavelength and the optical signal of the second wavelength are separated from the input light from the optical fiber transmission line. The separated signal light of the first wavelength is converted into a first electric signal. The separated signal light of the second wavelength is converted into a second electric signal. Then, the digital data signal is restored from the second electric signal.
本発明の一実施例によれば、光送信装置と、光ファイバ伝送路と、光受信装置とを具備し、デジタルデータ信号とアナログ放送信号を波長分割多重で伝送する光伝送システムが提示される。光送信装置は、当該アナログ放送信号を第1の波長のアナログ放送光信号に変換する第1の電気/光変換器と、当該デジタルデータ信号を互いに異なる複数の態様でランダマイズし、ランダマイズした各データを、復元のための識別情報を付加して出力するデータ変換器と、当該データ変換器によりランダマイズされた複数のデータの内で、当該アナログ放送信号と干渉する可能性の最も低いものを判定する判定装置と、当該判定装置の判定結果に従い、当該データ変換器の複数の出力のうちの1つを選択するセレクタと、当該セレクタから出力されるデジタルデータ信号を、当該第1の波長とは異なる第2の波長のデジタルデータ光信号に変換する第2の電気/光変換器と、当該第1及び第2の電気/光変換器の出力光を多重する光多重装置とを具備する。光受信装置は、当該光ファイバ伝送路からの入力光から当該第1の波長の光信号と当該第2の波長の光信号を分離する光分離装置と、当該光分離装置で分離された当該第1の波長の信号光を電気信号に変換する第1の光電変換器と、当該光分離装置で分離された当該第2の波長の信号光を電気信号に変換する第2の光電変換器と、当該第2の光電変換器の出力電気信号から当該デジタルデータ信号を復元するデータ復元回路とを具備する。 According to an embodiment of the present invention, there is provided an optical transmission system that includes an optical transmission device, an optical fiber transmission line, and an optical reception device, and transmits digital data signals and analog broadcast signals by wavelength division multiplexing. . The optical transmission device randomizes the first electric / optical converter that converts the analog broadcast signal into an analog broadcast optical signal of the first wavelength, and the digital data signal in a plurality of different modes, and each of the randomized data A data converter that adds identification information for restoration and outputs, and among the plurality of data randomized by the data converter, the data having the lowest possibility of interfering with the analog broadcast signal is determined A selector that selects one of a plurality of outputs of the data converter according to a determination result of the determination device and the determination device, and a digital data signal output from the selector are different from the first wavelength. A second electrical / optical converter for converting the digital data optical signal of the second wavelength, and an optical multiplexing device for multiplexing the output light of the first and second electrical / optical converters; Comprising the door. The optical receiver includes an optical separation device that separates the optical signal of the first wavelength and the optical signal of the second wavelength from the input light from the optical fiber transmission line, and the first optical signal separated by the optical separation device. A first photoelectric converter that converts signal light of one wavelength into an electrical signal; a second photoelectric converter that converts signal light of the second wavelength separated by the light separation device into an electrical signal; A data restoration circuit for restoring the digital data signal from the output electrical signal of the second photoelectric converter.
本発明の一実施例による光送信装置は、アナログ放送信号を第1の波長のアナログ放送光信号に変換する第1の電気/光変換器と、デジタルデータ信号を互いに異なる複数の態様でランダマイズし、ランダマイズした各データを、復元のための識別情報を付加して出力するデータ変換器と、当該データ変換器によりランダマイズされた複数のデータの内で、当該アナログ放送信号と干渉する可能性の最も低いものを判定する判定装置と、当該判定装置の判定結果に従い、当該データ変換器の複数の出力のうちの1つを選択するセレクタと、当該セレクタから出力されるデジタルデータ信号を、当該第1の波長とは異なる第2の波長のデジタルデータ光信号に変換する第2の電気/光変換器と、当該第1及び第2の電気/光変換器の出力光を多重する光多重装置とを具備することを特徴とする。 An optical transmitter according to an embodiment of the present invention includes a first electric / optical converter that converts an analog broadcast signal into an analog broadcast optical signal having a first wavelength, and a digital data signal that is randomized in a plurality of different modes. A data converter that outputs each randomized data with identification information for restoration, and a plurality of data randomized by the data converter, the most likely to interfere with the analog broadcast signal A determination device for determining a low one, a selector for selecting one of a plurality of outputs of the data converter according to a determination result of the determination device, and a digital data signal output from the selector, A second electrical / optical converter for converting to a digital data optical signal having a second wavelength different from the first wavelength, and output light from the first and second electrical / optical converters Characterized by comprising an optical multiplexer for.
本発明によれば、光ファイバ伝送路を用いて、デジタルデータ信号とアナログ放送信号を波長多重で伝送する光伝送システムにおいて、光ファイバの非線形効果(主として誘導ラマン効果)に起因する、デジタルデータ信号からアナログ放送信号へのクロストークを低減する。これにより、アナログ放送信号を高品質でアナログ伝送できる。 According to the present invention, in an optical transmission system in which a digital data signal and an analog broadcast signal are transmitted by wavelength multiplexing using an optical fiber transmission line, a digital data signal caused by a nonlinear effect (mainly induced Raman effect) of the optical fiber. To reduce crosstalk from analog broadcast signals. Thereby, analog broadcast signals can be analog-transmitted with high quality.
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施例の概略構成ブロック図を示す。 FIG. 1 shows a schematic block diagram of an embodiment of the present invention.
光送信装置10は、アナログテレビ信号が入力する入力端子12と、デジタルデータ信号が入力する入力端子14を具備する。デジタルデータ信号は、例えば、ギガビットイーサネットの1.25Gbpsの信号である。電気/光変換器16は、入力端子12からのアナログテレビ信号を波長λ1のアナログテレビ光信号に変換する。
The
他方、ブロック分割回路18は、入力端子14からのデジタルデータ信号を所定ブロック長毎、例えば4095bit毎にブロック化し、ランダマイザ20と同22に供給する。ランダマイザ20,22はそれぞれ、ブロック内で異なる乱数系列に従い入力データをビット単位でランダマイズし、ランダマイズしたデータを、元に戻す為の識別子と共に出力する。
On the other hand, the
ランダマイザ20の出力データは高速フーリエ変換回路(FFT)24とバッファ32に印加され、ランダマイザ22の出力データは、高速フーリエ変換回路(FFT)26とバッファ34に印加される。FFT24,26は、それぞれランダマイザ20,22の出力データを高速フーリエ変換し、その結果をスイッチ制御回路28に供給する。FFT,24,26の出力は、ランダマイザ20,22の出力データのブロック単位でのスペクトルを示す。
The output data of the
ブロック分割回路18及びランダマイザ20,22は、入力デジタルデータ信号を、アナログテレビ信号と干渉しにくいビットパターンに変換するデータ変換回路として機能する。
The
スイッチ制御回路28は、ランダマイザ20,22の出力の内で、アナログテレビ信号の周波数成分と衝突しにくい方を判定する判定回路であり、その判定の為に、入力端子12に入力するアナログテレビ信号の周波数スペクトル値が格納されているアナログテレビ信号周波数テーブル30を参照する。具体的には、スイッチ制御回路28は、FFT24,26の出力データをもとに、アナログテレビ信号周波数テーブル30に記された周波数範囲に含まれる周波数成分の総和を計算・比較し、ランダマイザ20,22の出力の内で、総和の小さい方を選択するように、セレクタとしてのスイッチ36を制御する。スイッチ36は、スイッチ制御回路28により制御されて、バッファ32,34の出力の一方を選択する。バッファ32,34は、FFT24,26及びスイッチ制御回路28での処理による遅延を補償するために設けられている。
The
ちなみに、日本におけるVHFチャンネル周波数は、以下の通りであり、これらの周波数情報が、テーブル30に格納される。即ち、チャンネル1:90−96(MHz)、チャンネル2:96−102(MHz)、チャンネル3:102−108(MHz)、チャンネル4:170−176(MHz)、チャンネル5:176−182(MHz)、チャンネル6:182−188(MHz)、チャンネル7:188−194(MHz)、チャンネル8:192−198(MHz)、チャンネル9:198−204(MHz)、チャンネル10:204−210(MHz)、チャンネル11:210−216(MHz)、チャンネル12:216−222(MHz)である。 Incidentally, the VHF channel frequencies in Japan are as follows, and the frequency information is stored in the table 30. That is, channel 1: 90-96 (MHz), channel 2: 96-102 (MHz), channel 3: 102-108 (MHz), channel 4: 170-176 (MHz), channel 5: 176-182 (MHz) ), Channel 6: 182-188 (MHz), channel 7: 188-194 (MHz), channel 8: 192-198 (MHz), channel 9: 198-204 (MHz), channel 10: 204-210 (MHz) ), Channel 11: 210-216 (MHz), and channel 12: 216-222 (MHz).
スイッチ制御回路28は、FFT24,26の出力をテーブル30と照合し、ランダマイザ20,22の出力の内で、アナログテレビ信号の周波数成分と衝突しにくい方を決定し、この決定に従いブロック分割回路18により規定されるブロック単位でスイッチ36を制御する。これにより、スイッチ36は、周波数スペクトル上で、アナログテレビ信号と衝突しにくい方のデータ信号を、ブロック分割回路18によるブロック単位で選択・出力する。電気/光変換器38は、スイッチ36の出力を波長λ2の光信号に変換する。波長λ2は、波長λ1とは異なる。
The
光多重装置40は、電気/光変換器16,38の出力信号光を多重する。光多重装置40の出力光は、光ファイバ伝送路42に送信される。
The
光ファイバ伝送路42を伝搬した光信号は、光受信装置50の光分離装置52に入射する。光分離装置52は、波長λ1のアナログテレビ光信号と、波長λ2のデジタルデータ信号光を分離し、前者を光電変換器54に、後者を光電変換器58に供給する。
The optical signal propagated through the optical
光電変換器54は、光分離装置52からのアナログテレビ信号光を電気信号、即ち、アナログテレビ信号に変換し、出力端子56に供給する。
The
光電変換器58は、光分離装置52からのデジタルデータ信号光を電気信号に変換し、その電気信号を2値判別回路60に供給する。2値判別回路60は、光電変換器58の出力電気信号を所定の閾値により2値判別し、判別結果の2値信号を逆ランダマイザ62に供給する。逆ランダマイザ62は、ランダマイザ20又は同22で付加された識別子に従い、ランダマイザ20又は同22によりランダマイズされたビット列を元に戻す。逆ランダマイザ62の出力データは、出力端子64から外部に出力される。伝送エラーが無ければ、逆ランダマイザ62の出力データは、入力端子14に入力したデジタルデータ信号に一致する。
The
伝送エラーを訂正する必要がある場合には、周知の通り、誤り訂正符号化装置を入力端子14の前段に接続し、誤り訂正装置を出力端子64の後段に接続すればよい。
When it is necessary to correct a transmission error, as is well known, an error correction coding device may be connected to the preceding stage of the
このようにして、本実施例では、アナログ光伝送されるアナログテレビ信号を劣化させないように、デジタルデータ信号のビット配列を変更してから、データ信号光とアナログテレビ信号光を多重するので、アナログテレビ信号の劣化を抑制できる。 In this way, in this embodiment, the data signal light and the analog television signal light are multiplexed after changing the bit arrangement of the digital data signal so as not to deteriorate the analog television signal transmitted by the analog light. Deterioration of the TV signal can be suppressed.
図2は、別の構成の光送信装置10aの概略構成ブロック図を示す。図1に示す光送信装置10と同じ構成要素には同じ符号を付してある。光送信装置10とは異なる作用を詳細に説明する。
FIG. 2 shows a schematic block diagram of an
光送信装置10では、ランダマイズされた2つのデータ信号のスペクトル分布を比較したが、光送信装置10aでは、ランダマイズされた2つのデータ信号からアナログテレビ信号の搬送周波数成分の電力強度を計測し、小さいほうを選択する。
The
ローパスフィルタ(LPF)110,112は、アナログテレビ信号の映像信号周波数帯域を通過させるフィルタであり、その3dB周波数は、アナログテレビ信号が使用する最大周波数よりも100MHz程度高い周波数に設定されている。本実施例では、アナログテレビ信号の最大周波数が222MHzである場合を想定しているので、LPF110,112の3dB周波数を322MHzとしている。LPF110,112は、それぞれランダマイザ20,22の出力からアナログテレビ信号の周波数帯を透過し、電力計114,116はそれぞれ、LPF110,112の出力の電力を計測する。スイッチ制御回路118は、電力計114,116の計測結果を比較し、より小さい方を選択するようにスイッチ36を制御する。
The low-pass filters (LPF) 110 and 112 are filters that pass the video signal frequency band of the analog television signal, and the 3 dB frequency is set to a frequency that is about 100 MHz higher than the maximum frequency used by the analog television signal. In this embodiment, since it is assumed that the maximum frequency of the analog TV signal is 222 MHz, the 3 dB frequency of the
即ち、電力計114の計測結果が、電力計116の計測結果よりも小さい場合、スイッチ制御回路118は、スイッチ36にブロック単位でバッファ32の出力を選択させ、逆の場合には、スイッチ36にブロック単位でバッファ34の出力を選択させる。バッファ32,34は、LPF110,112、電力計114,116及びスイッチ制御回路116における処理時間を補償する目的で設置される。従って、LPF110,112、電力計114,116及びスイッチ制御回路118における処理時間を無視できる程度であれば、バッファ32,34は省略できる。
That is, when the measurement result of the wattmeter 114 is smaller than the measurement result of the wattmeter 116, the
このようにして、本実施例では、実施例1よりも簡易な構成で、アナログテレビ信号に与える影響が少なくなるようにランダマイズされたデータ信号を、アナログテレビ信号に多重して伝送できる。これにより、デジタルデータ信号からアナログテレビ信号へのクロストークによる画質劣化を低減できる。 In this way, in this embodiment, the data signal randomized so as to reduce the influence on the analog television signal can be multiplexed and transmitted to the analog television signal with a simpler configuration than that of the first embodiment. Thereby, it is possible to reduce image quality deterioration due to crosstalk from a digital data signal to an analog television signal.
図3は、更に別の構成の光送信装置10bの概略構成ブロック図を示す。図1に示す光送信装置10と同じ構成要素には同じ符号を付してある。本実施例では、光送信装置10の機能に加えて、Ethernet(登録商標)で規定されている符号長20bitのアイドル符号“10010001010011111010”のような、符号長の短い特定ビット列に適合したランダマイザ138とその選択手段132,134,136,142が追加されている。
FIG. 3 shows a schematic block diagram of an
光送信装置10とは異なる光送信装置10bの作用を詳細に説明する。ブロック分割回路130は、入力端子14からのデジタルデータ信号を所定ブロック長毎、例えば4095bit毎にブロック化し、ブロック化されたデータをスイッチ132及び特定ビット列カウンタ134に供給する。特定ビット列カウンタ134は、ブロック化されたデータ中の特定ビット列を計数する。特定ビット列は、例えば、Ethernet(登録商標)で規定されている符号長20bitのアイドル符号である。カウンタ134は、計数結果をスイッチ制御回路136に供給し、スイッチ制御回路136は、特定ビット列がブロック全体に占める割合が少ない場合、例えば50%以下の場合に、スイッチ132,142を接点Aに接続し、それ以外では、スイッチ132,142を接点Bに接続する。
The operation of the
スイッチ132が接点Aに接続するとき、接点Aの出力データは、ランダマイザ20,22、FFT24,26、スイッチ制御回路28,テーブル30,バッファ32,34及びスイッチ36により、実施例1と同様に処理される。
When the
スイッチ132が接点Bに接続するとき、接点Bの出力データは、特定ビット列のランマイズに適合したランダマイザ138に入力する。ランダマイザ138は、ブロック内に特定ビット列が繰り返し存在する場合に、ランダマイズ後のデータの電力分布がほぼ平坦になるか、又はアナログテレビ信号の周波数帯で大きな電力を持たないように、その擬似ランダム系列が予め設定されている。ランダマイザ138は、ランダマイザ20,22と同様に,ランダマイズされたデータに復元のための識別子を付加して出力する。ランダマイザ138の出力は、バッファ140を介してスイッチ142のB接点に供給される。スイッチ142により選択されたデータ信号が、電気/光変換器38に印加され、波長λ2の光信号に変換される。
When the
本実施例では、特定ビット列カウンタ134、スイッチ制御回路136及びスイッチ132,142により、ブロック分割回路130でブロック化されたデータ中に特定ビット列が所定割合以上ある場合には、ランダマイザ138によりランダマイズされたデータが送信され、特定ビット列が所定割合未満の場合には、実施例1と同様に、ランダマイザ20又は同22によりランダマイズされたデータが送信される。
In this embodiment, the
FFT24,26、スイッチ制御回路28及びアナログテレビ信号周波数テーブル30の代わりに、実施例2のように、LPF110,112、電力計114,116及びスイッチ制御回路118を採用してもよい。
Instead of the
図4は、ランダマイザ20,22,138の概略構成ブロック図を示す。疑似ランダム系列発生装置150は、疑似ランダム系列のビットパターンを発生する。疑似ランダム系列発生装置150の発生する疑似ランダム系列のビットパターンは、各ランダマイザ20,22,138で互いに異なる。
FIG. 4 shows a schematic block diagram of the
排他的オア回路152は、疑似ランダム系列発生装置150の出力とスイッチ132からのビット列との間で排他的オア演算を行い、その結果を識別子付加装置154に出力する。識別子付加装置154は、排他的オア回路152の出力データに、疑似ランダム系列発生装置150の発生する疑似ランダム系列を特定する識別子を付加する。識別子付加装置154の出力が、ランダマイザ20,22,138の出力となる。
The exclusive OR
図5は、光送信装置10bに対応する光受信装置50の逆ランダマイザ62の概略構成ブロック図を示す。光送信装置10bの3つのランダマイザ20,22,138に対応するために、3つの疑似ランダム系列発生装置160,162,164を具備する。例えば、疑似ランダム系列発生装置160は、ランダマイザ20の疑似ランダム系列発生装置と同じ疑似ランダム系列を発生し、疑似ランダム系列発生装置162は、ランダマイザ22の疑似ランダム系列発生装置と同じ疑似ランダム系列を発生し、疑似ランダム系列発生装置164は、ランダマイザ138の疑似ランダム系列発生装置と同じ疑似ランダム系列を発生する。
FIG. 5 shows a schematic block diagram of the
識別子分離装置166は、2値判別装置60の出力データから識別子とランダマイザされたデータとを分離し、前者をスイッチ制御回路168に、後者を排他的オア回路172に供給する。スイッチ170は、スイッチ制御回路168により制御されて、疑似ランダム系列発生装置160,162,164の出力の1つを選択する。スイッチ制御回路168は、識別子分離装置166からの識別子に従い、光送信装置10bで使用されたランダマイザ20,22又は138に対応する疑似ランダム系列発生装置160,162又は164の出力を選択するようにスイッチ170を制御する。
The
スイッチ170で選択された疑似ランダム系列は、排他的オア回路172に印加される。排他的オア回路172は、スイッチ170からの疑似ランダム系列と、識別子分離装置166からのデータ列との間で排他的オア演算を実行する。排他的オア回路172により、ランダマイザ20,22又は138でランダマイズされたデータが、元に戻される。
The pseudo random sequence selected by the
4095bit長のブロック単位で動作するランダマイザ20,22,138と逆ランダマイザ62を説明したが、これらの代わりに、バイト単位又はその他のビット長単位のランダマイザ及び逆ランダマイザを使用しても良い。また、所定ビット長内でビット配置を入れ替える装置、いわゆるインターリーバ及びデインターリーバを使用してもよく、これらは、それぞれ、本発明のランダマイザ及び逆ランダマイザとして理解されるべきである。
Although the
ブロック分割の単位を4095bitとすることで、NTSCの同期信号のうち、最も短い色同期信号(2.51μs)をカバーできる。 By setting the unit of block division to 4095 bits, the shortest color synchronization signal (2.51 μs) among the NTSC synchronization signals can be covered.
ランダマイザ20,22及び138ではそれぞれ、例えば、符号長4095bitの疑似ランダム系列(PN212−1)、この疑似ランダム系列を1ビットシフトしたもの、及び2ビットシフトしたものを使用する。
Each In
上記実施例1,2,3では、アナログテレビ信号帯域において与干渉源となるデータ信号の周波数成分が伝送前に予め低減されるので、光ファイバの非線形効果(主に誘導ラマン効果)によるアナログテレビ信号の画質劣化を大幅に低減できる。 In the first, second, and third embodiments, the frequency component of the data signal that becomes an interference source in the analog television signal band is reduced in advance before transmission, and therefore, the analog television due to the nonlinear effect (mainly induced Raman effect) of the optical fiber. Signal quality degradation can be greatly reduced.
実施理例3では、デジタルデータ信号が符号長の短い特定のビット列、例えば、Ethernet(登録商標)で規定されている20bitから成るアイドル符号の繰り返しを含む場合であっても、これら特定ビット列の繰り返しを、特定の周波数に高い電力成分が現れないようにランダマイズすることで、アナログテレビ信号の画質劣化を大幅に低減できる。 In Example 3, even if the digital data signal includes a specific bit string having a short code length, for example, a repetition of an idle code consisting of 20 bits defined by Ethernet (registered trademark), the repetition of the specific bit string is performed. By randomizing so that a high power component does not appear at a specific frequency, image quality degradation of the analog television signal can be greatly reduced.
特定の説明用の実施例を参照して本発明を説明したが、特許請求の範囲に規定される本発明の技術的範囲を逸脱しないで、上述の実施例に種々の変更・修整を施しうることは、本発明の属する分野の技術者にとって自明であり、このような変更・修整も本発明の技術的範囲に含まれる。 Although the invention has been described with reference to specific illustrative embodiments, various modifications and alterations may be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the invention as defined in the claims. This is obvious to an engineer in the field to which the present invention belongs, and such changes and modifications are also included in the technical scope of the present invention.
10,10a,10b:光送信装置
12:入力端子
14:入力端子
16:電気/光変換器
18:ブロック分割回路
20,22:ランダマイザ
24,26:高速フーリエ変換回路(FFT)
28:スイッチ制御回路
30:アナログテレビ信号周波数テーブル
32,34:バッファ
36:スイッチ
38:電気/光変換器
40:光多重装置
42:光ファイバ伝送路
50:光受信装置
52:光分離装置
54:光電変換器
56:出力端子
58:光電変換器
60:2値判別回路
62:逆ランダマイザ
64:出力端子
110,112:ローパスフィルタ(LPF)
114,1116:電力計
118:スイッチ制御回路
130:ブロック分割回路
132:スイッチ
134:特定ビット列カウンタ
136:スイッチ制御回路
138:ランダマイザ
140:バッファ
142:スイッチ
150:疑似ランダム系列発生装置
152:排他的オア回路
154:識別子付加装置
160,162,164:疑似ランダム系列発生装置
166:識別子分離装置
168:スイッチ制御回路
170:スイッチ
172:排他的オア回路
10, 10a, 10b: Optical transmitter 12: Input terminal 14: Input terminal 16: Electrical / optical converter 18:
28: Switch control circuit 30: Analog television signal frequency table 32, 34: Buffer 36: Switch 38: Electrical / optical converter 40: Optical multiplexer 42: Optical fiber transmission line 50: Optical receiver 52: Optical separator 54: Photoelectric converter 56: Output terminal 58: Photoelectric converter 60: Binary discrimination circuit 62: Reverse randomizer 64:
114, 1116: Power meter 118: Switch control circuit 130: Block division circuit 132: Switch 134: Specific bit string counter 136: Switch control circuit 138: Randomizer 140: Buffer 142: Switch 150: Pseudo random sequence generator 152: Exclusive OR Circuit 154:
Claims (17)
(A)当該アナログ放送信号を第1の波長のアナログ放送光信号に変換し、
(B)当該デジタルデータ信号を互いに異なる複数の態様でランダマイズすると共に、ランダマイズした各データを、復元のための識別情報を付加して出力し、
(C)当該ランダマイズされた複数のデータの内で、当該アナログ放送信号と干渉する可能性の最も低いものを判定し、
(D)ステップ(C)の判定結果に従い、当該アナログ放送信号と干渉する可能性の最も低いランダマイズされた当該識別情報付きのデータを選択し、
(E)選択されたランダマイズされた当該識別情報付きのデータを、当該第1の波長とは異なる第2の波長のデジタルデータ光信号に変換し、
(F)当該アナログ放送光信号と当該デジタルデータ光信号を多重して、光ファイバ伝送路に出力し、
(G)当該光ファイバ伝送路(42)からの入力光から当該第1の波長の光信号と当該第2の波長の光信号を分離し、
(H)分離された当該第1の波長の信号光を第1の電気信号に変換し、
(I)分離された当該第2の波長の信号光を第2の電気信号に変換し、
(J)当該第2の電気信号から当該デジタルデータ信号を復元する
ことを特徴とする光伝送方法。 An optical transmission method for transmitting digital data signals and analog broadcast signals by wavelength division multiplexing,
(A) converting the analog broadcast signal into an analog broadcast optical signal having a first wavelength;
(B) randomizing the digital data signal in a plurality of different modes, and outputting each randomized data with identification information for restoration;
(C) Among the plurality of randomized data, determine the one that is least likely to interfere with the analog broadcast signal,
(D) According to the determination result of step (C), select the randomized data with the identification information that is least likely to interfere with the analog broadcast signal;
(E) converting the selected randomized data with the identification information into a digital data optical signal having a second wavelength different from the first wavelength;
(F) The analog broadcast optical signal and the digital data optical signal are multiplexed and output to an optical fiber transmission line;
(G) separating the optical signal of the first wavelength and the optical signal of the second wavelength from the input light from the optical fiber transmission line (42);
(H) converting the separated signal light of the first wavelength into a first electric signal;
(I) converting the separated signal light of the second wavelength into a second electrical signal;
(J) An optical transmission method which restores the digital data signal from the second electrical signal.
当該デジタルデータ信号を所定ブロック長のブロックに分割し、
当該ブロックに分割されたデータを、互いに異なる複数の態様でランダマイズし、ランダマイズした各データを、復元のための識別情報を付加して出力する
各ステップを具備することを特徴とする請求項1に記載の光伝送方法。 The step (B)
The digital data signal is divided into blocks having a predetermined block length,
2. The method according to claim 1, further comprising the steps of: randomizing the data divided into the blocks in a plurality of different modes; and outputting each of the randomized data with identification information for restoration added thereto. The optical transmission method described.
当該第2の電気信号を2値判別し、
2値判別結果を当該識別情報により復元する
各ステップを具備することを特徴とする請求項1に記載の光伝送方法。 The step (J)
A binary discrimination of the second electrical signal;
The optical transmission method according to claim 1, further comprising each step of restoring a binary discrimination result based on the identification information.
当該ステップ(B)により、互いに異なる複数の態様でランダマイズされた各データの周波数スペクトルを計測し、
当該複数の周波数スペクトル計測結果と当該アナログ放送信号の周波数情報とから、当該ランダマイズされた複数のデータの内で、当該アナログ放送信号と干渉する可能性の最も低いものを決定する
各ステップを具備することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の光伝送方法。 The step (C)
By the step (B), the frequency spectrum of each data randomized in a plurality of different modes is measured,
From each of the plurality of frequency spectrum measurement results and the frequency information of the analog broadcast signal, each step includes determining each of the plurality of randomized data having the lowest possibility of interference with the analog broadcast signal. The optical transmission method according to any one of claims 1 to 3, wherein:
当該ステップ(B)により互いに異なる複数の態様でランダマイズされた各データから、当該アナログ放送信号と干渉する周波数成分を抽出し、
抽出された各周波数成分のパワーを計測し、
パワー計測結果の比較から、当該ステップ(B)によりランダマイズされた複数のデータの内で、当該アナログ放送信号と干渉する可能性の最も低いものを決定する
各ステップを具備することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の光伝送方法。 The step (C)
Extracting frequency components that interfere with the analog broadcast signal from each data randomized in a plurality of different modes by the step (B),
Measure the power of each extracted frequency component,
The method includes the steps of determining, from a comparison of power measurement results, a plurality of data randomized by the step (B) and having the lowest possibility of interference with the analog broadcast signal. Item 4. The optical transmission method according to any one of Items 1 to 3.
当該デジタルデータ信号に含まれる特定ビット列の個数を計数し、
当該デジタルデータ信号に特定ビット列が所定割合以上含まれる場合に、ステップ(C)の判定結果に関わらず、特定のランダマイザ(138)でランダマイズされたデータを選択する
各ステップを具備することを特徴とする請求項1に記載の光伝送方法。 Furthermore,
Count the number of specific bit strings included in the digital data signal,
The digital data signal includes each step of selecting data randomized by a specific randomizer (138) regardless of the determination result of step (C) when a specific bit string is included in a predetermined ratio or more. The optical transmission method according to claim 1.
当該光送信装置(10,10a,10b)が、
当該アナログ放送信号を第1の波長のアナログ放送光信号に変換する第1の電気/光変換器(16)と、
当該デジタルデータ信号を互いに異なる複数の態様でランダマイズし、ランダマイズした各データを、復元のための識別情報を付加して出力するデータ変換器(18,20,22)と、
当該データ変換器によりランダマイズされた複数のデータの内で、当該アナログ放送信号と干渉する可能性の最も低いものを判定する判定装置(24,26,28,30;110,112,114,116,118)と、
当該判定装置の判定結果に従い、当該データ変換器の複数の出力のうちの1つを選択するセレクタ(36)と、
当該セレクタから出力されるデジタルデータ信号を、当該第1の波長とは異なる第2の波長のデジタルデータ光信号に変換する第2の電気/光変換器(38)と、
当該第1及び第2の電気/光変換器(16,38)の出力光を多重する光多重装置(40)
とを具備し、
当該光受信装置(50)が、
当該光ファイバ伝送路(42)からの入力光から当該第1の波長の光信号と当該第2の波長の光信号を分離する光分離装置(52)と、
当該光分離装置(52)で分離された当該第1の波長の信号光を電気信号に変換する第1の光電変換器(54)と、
当該光分離装置(52)で分離された当該第2の波長の信号光を電気信号に変換する第2の光電変換器(58)と、
当該第2の光電変換器(58)の出力電気信号から当該デジタルデータ信号を復元するデータ復元回路(60,62)
とを具備する
ことを特徴とする光伝送システム。 An optical transmission system comprising an optical transmitter (10), an optical fiber transmission line (42), and an optical receiver (50), and transmitting a digital data signal and an analog broadcast signal by wavelength division multiplexing.
The optical transmitter (10, 10a, 10b)
A first electrical / optical converter (16) for converting the analog broadcast signal into an analog broadcast optical signal of a first wavelength;
A data converter (18, 20, 22) for randomizing the digital data signal in a plurality of different modes and outputting each of the randomized data with identification information for restoration;
A determination device (24, 26, 28, 30; 110, 112, 114, 116, which determines the lowest possibility of interfering with the analog broadcast signal among the plurality of data randomized by the data converter. 118)
A selector (36) for selecting one of a plurality of outputs of the data converter according to the determination result of the determination device;
A second electrical / optical converter (38) for converting the digital data signal output from the selector into a digital data optical signal having a second wavelength different from the first wavelength;
Optical multiplexer (40) for multiplexing the output light of the first and second electric / optical converters (16, 38)
And
The optical receiver (50) is
An optical separation device (52) for separating the optical signal of the first wavelength and the optical signal of the second wavelength from the input light from the optical fiber transmission line (42);
A first photoelectric converter (54) for converting the signal light of the first wavelength separated by the light separation device (52) into an electric signal;
A second photoelectric converter (58) for converting the signal light of the second wavelength separated by the light separation device (52) into an electric signal;
Data restoration circuit (60, 62) for restoring the digital data signal from the output electrical signal of the second photoelectric converter (58)
An optical transmission system comprising:
当該デジタルデータ信号を所定ブロック長のブロックに分割するブロック分割回路(18)と、
当該ブロック分割回路(18)の出力データを、互いに異なる複数の態様でランダマイズし、ランダマイズした各データを、復元のための識別情報を付加して出力する複数のランダマイザ(20,22)
とを具備することを特徴とする請求項7に記載の光伝送システム。 The data converter
A block dividing circuit (18) for dividing the digital data signal into blocks having a predetermined block length;
A plurality of randomizers (20, 22) for randomizing the output data of the block dividing circuit (18) in a plurality of different modes and adding the identification information for restoration to each of the randomized data.
The optical transmission system according to claim 7, further comprising:
当該第2の光電変換器(58)の出力電気信号を2値判別する2値判別回路(60)と、
当該2値判別回路(60)の出力から当該識別情報により当該デジタルデータ信号を復元する復元回路(62)
とを具備することを特徴とする請求項7に記載の光伝送システム。 The data restoration circuit is
A binary discrimination circuit (60) for binary discrimination of the output electrical signal of the second photoelectric converter (58);
A restoration circuit (62) for restoring the digital data signal from the output of the binary discrimination circuit (60) by the identification information
The optical transmission system according to claim 7, further comprising:
当該データ変換器により互いに異なる複数の態様でランダマイズされた各データの周波数スペクトルを計測する複数の周波数スペクトル計測器(24,26)と、
当該アナログ放送信号の周波数情報を記憶する周波数テーブル(30)と、
当該複数の周波数スペクトル計測器(24,26)の各計測結果と当該周波数テーブルとから、当該データ変換器によりランダマイズされた複数のデータの内で、当該アナログ放送信号と干渉する可能性の最も低いものを決定する装置(28)
とを具備することを特徴とする請求項7乃至9の何れか1項に記載の光伝送システム。 The determination device is
A plurality of frequency spectrum measuring devices (24, 26) for measuring the frequency spectrum of each data randomized in a plurality of different modes by the data converter;
A frequency table (30) for storing frequency information of the analog broadcast signal;
From the respective measurement results of the plurality of frequency spectrum measuring devices (24, 26) and the frequency table, among the plurality of data randomized by the data converter, there is the lowest possibility of interference with the analog broadcast signal. Equipment for determining things (28)
The optical transmission system according to claim 7, further comprising:
当該データ変換器により互いに異なる複数の態様でランダマイズされた各データから、当該アナログ放送信号と干渉する周波数成分を抽出する複数のフィルタ(110,112)と、
当該複数のフィルタの各出力のパワーを計測する複数の電力計(114,116)と、
当該複数の電力計(114,116)の各計測結果を比較することにより、当該データ変換器によりランダマイズされた複数のデータの内で、当該アナログ放送信号と干渉する可能性の最も低いものを決定する装置(118)
とを具備することを特徴とする請求項7乃至9の何れか1項に記載の光伝送システム。 The determination device is
A plurality of filters (110, 112) for extracting frequency components that interfere with the analog broadcast signal from each data randomized in a plurality of different modes by the data converter;
A plurality of wattmeters (114, 116) for measuring the power of each output of the plurality of filters;
By comparing the measurement results of the plurality of wattmeters (114, 116), it is determined which of the plurality of data randomized by the data converter has the lowest possibility of interference with the analog broadcast signal. (118) to do
The optical transmission system according to claim 7, further comprising:
当該光送信装置(10b)が更に、
当該ブロック分割回路の出力に含まれる当該特定ビット列の個数を計数する特定ビット列カウンタ(134)と、
当該特定ビット列カウンタ(134)の計数結果に従い、当該デジタルデータ信号に特定ビット列が所定割合以上含まれる場合に、当該特定ランダマイザ(138)を選択する手段(132,136,142)
とを具備することを特徴とする請求項8に記載の光伝送システム。 One of the plurality of randomizers is a specific randomizer (138) suitable when the digital data signal includes a specific bit string at a predetermined ratio or more,
The optical transmitter (10b) further includes
A specific bit string counter (134) for counting the number of the specific bit strings included in the output of the block dividing circuit;
Means (132, 136, 142) for selecting the specific randomizer (138) when the digital data signal includes a specific bit string in a predetermined ratio or more according to the count result of the specific bit string counter (134).
The optical transmission system according to claim 8, further comprising:
デジタルデータ信号を互いに異なる複数の態様でランダマイズし、ランダマイズした各データを、復元のための識別情報を付加して出力するデータ変換器(18,20,22)と、
当該データ変換器によりランダマイズされた複数のデータの内で、当該アナログ放送信号と干渉する可能性の最も低いものを判定する判定装置(24,26,28,30;110,112,114,116,118)と、
当該判定装置の判定結果に従い、当該データ変換器の複数の出力のうちの1つを選択するセレクタ(36)と、
当該セレクタから出力されるデジタルデータ信号を、当該第1の波長とは異なる第2の波長のデジタルデータ光信号に変換する第2の電気/光変換器(38)と、
当該第1及び第2の電気/光変換器(16,38)の出力光を多重する光多重装置(40)
とを具備することを特徴とする光送信装置。 A first electrical / optical converter (16) for converting an analog broadcast signal into an analog broadcast optical signal of a first wavelength;
A data converter (18, 20, 22) for randomizing the digital data signal in a plurality of different modes and outputting each of the randomized data with identification information for restoration;
A determination device (24, 26, 28, 30; 110, 112, 114, 116, which determines the lowest possibility of interfering with the analog broadcast signal among the plurality of data randomized by the data converter. 118)
A selector (36) for selecting one of a plurality of outputs of the data converter according to the determination result of the determination device;
A second electrical / optical converter (38) for converting the digital data signal output from the selector into a digital data optical signal having a second wavelength different from the first wavelength;
Optical multiplexer (40) for multiplexing the output light of the first and second electric / optical converters (16, 38)
An optical transmitter characterized by comprising:
当該デジタルデータ信号を所定ブロック長のブロックに分割するブロック分割回路(18)と、
当該ブロック分割回路(18)の出力データを、互いに異なる複数の態様でランダマイズし、ランダマイズした各データを、復元のための識別情報を付加して出力する複数のランダマイザ(20,22)
とを具備することを特徴とする請求項13に記載の光送信装置。 The data converter is
A block dividing circuit (18) for dividing the digital data signal into blocks having a predetermined block length;
A plurality of randomizers (20, 22) for randomizing the output data of the block dividing circuit (18) in a plurality of different modes and adding the identification information for restoration to each of the randomized data.
The optical transmission device according to claim 13, further comprising:
当該データ変換器により互いに異なる複数の態様でランダマイズされた各データの周波数スペクトルを計測する複数の周波数スペクトル計測器(24,26)と、
当該アナログ放送信号の周波数情報を記憶する周波数テーブル(30)と、
当該複数の周波数スペクトル計測器(24,26)の各計測結果と当該周波数テーブルとから、当該データ変換器によりランダマイズされた複数のデータの内で、当該アナログ放送信号と干渉する可能性の最も低いものを決定する装置(28)
とを具備することを特徴とする請求項13又は14に記載の光送信装置。 The determination device is
A plurality of frequency spectrum measuring devices (24, 26) for measuring the frequency spectrum of each data randomized in a plurality of different modes by the data converter;
A frequency table (30) for storing frequency information of the analog broadcast signal;
From the respective measurement results of the plurality of frequency spectrum measuring devices (24, 26) and the frequency table, among the plurality of data randomized by the data converter, there is the lowest possibility of interference with the analog broadcast signal. Equipment for determining things (28)
The optical transmission device according to claim 13 or 14, further comprising:
当該データ変換器により互いに異なる複数の態様でランダマイズされた各データから、当該アナログ放送信号と干渉する周波数成分を抽出する複数のフィルタ(110,112)と、
当該複数のフィルタの各出力のパワーを計測する複数の電力計(114,116)と、
当該複数の電力計(114,116)の各計測結果を比較することにより、当該データ変換器によりランダマイズされた複数のデータの内で、当該アナログ放送信号と干渉する可能性の最も低いものを決定する装置(118)
とを具備することを特徴とする請求項13又は14に記載の光送信装置。 The determination device is
A plurality of filters (110, 112) for extracting frequency components that interfere with the analog broadcast signal from each data randomized in a plurality of different modes by the data converter;
A plurality of wattmeters (114, 116) for measuring the power of each output of the plurality of filters;
By comparing the measurement results of the plurality of wattmeters (114, 116), it is determined which of the plurality of data randomized by the data converter has the lowest possibility of interference with the analog broadcast signal. (118) to do
The optical transmission device according to claim 13 or 14, further comprising:
当該光送信装置が更に、
当該ブロック分割回路の出力に含まれる当該特定ビット列の個数を計数する特定ビット列カウンタ(134)と、
当該特定ビット列カウンタ(134)の計数結果に従い、当該デジタルデータ信号に特定ビット列が所定割合以上含まれる場合に、当該特定ランダマイザ(138)を選択する手段(132,136,142)
とを具備することを特徴とする請求項13に記載の光送信装置。 One of the plurality of randomizers is a specific randomizer (138) suitable when the digital data signal includes a specific bit string at a predetermined ratio or more,
The optical transmitter further includes
A specific bit string counter (134) for counting the number of the specific bit strings included in the output of the block dividing circuit;
Means (132, 136, 142) for selecting the specific randomizer (138) when the digital data signal includes a specific bit string in a predetermined ratio or more according to the count result of the specific bit string counter (134).
The optical transmission device according to claim 13, further comprising:
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Cited By (2)
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2004
- 2004-12-03 JP JP2004351941A patent/JP2006165823A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
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