JP2008092488A - Optical frequency hopping code division multiplex transmission system and its method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光多重アクセス伝送に関するシステム及び方法に関し、特に、光CDM(符号分割多重)伝送に関する。 The present invention relates to a system and method for optical multiple access transmission, and more particularly to optical CDM (code division multiplexing) transmission.
従来の光CDM方式では、時間軸上または光波長若しくは周波数軸上における拡散符号化を行っていた。時間軸上における拡散符号化では、広帯域化に比例して高速な信号処理が求められる。一方、光波長若しくは周波数軸上における拡散符号化では、光波長ごとのフィルタリング処理が拡散及び逆拡散の際に必要となる。又、光CDM方式を無線通信に適用した例はない。
信号の高速化やノード数の増大に伴い、長い符号長が求められる。このとき、時間軸上における拡散符号化では、求められる信号処理が高速になる。一方、光波長又は周波数軸上における拡散符号化では、波長間隔又は周波数間隔が狭くなるので、光波長又は周波数の高精度な設定が求められる。これらによって、時間軸または光波長又は周波数軸上における拡散符号化では、光デバイスの設計が煩雑になり高価になってしまうという問題があった。 As the signal speed increases and the number of nodes increases, a long code length is required. At this time, in spread coding on the time axis, required signal processing becomes faster. On the other hand, in the spread coding on the optical wavelength or frequency axis, the wavelength interval or frequency interval is narrowed, so that a highly accurate setting of the optical wavelength or frequency is required. As a result, the spread coding on the time axis, the optical wavelength, or the frequency axis has a problem that the design of the optical device becomes complicated and expensive.
特に、光波長又は周波数軸上における拡散符号化では、複数の光源や波長フィルタの波長を、絶対周波数レベルで高精度に保持する必要がある。しかし、光源や波長フィルタは温度などの外部環境の影響を受けやすい。このため、外部環境の全く異なる離れたノード間では、波長を高精度に保持することが困難であった。さらに、複数の光源や波長フィルタの波長を絶対周波数レベルで高精度に保持する必要があるので、光波長の設計をダイナミックに変化させることは実現されておらず、ノード構成の変化に対し柔軟に対応することは難しい状況にある。 In particular, in spread coding on the optical wavelength or frequency axis, it is necessary to maintain the wavelengths of a plurality of light sources and wavelength filters with high accuracy at the absolute frequency level. However, the light source and the wavelength filter are easily affected by the external environment such as temperature. For this reason, it has been difficult to maintain the wavelength with high accuracy between remote nodes with completely different external environments. Furthermore, since it is necessary to maintain the wavelength of multiple light sources and wavelength filters with high accuracy at the absolute frequency level, it is not possible to dynamically change the design of the optical wavelength, and it is flexible to changes in the node configuration. It is difficult to respond.
また、伝送路区間の一部を無線化する場合、通常の光伝送方式はベースバンド信号を送受信する。このため、光伝送路の区間の一部を無線化するためには、信号光を電気信号に変換した上でさらにベースバンド信号に変換する機能を備える無線基地局を設ける必要が生じるので、高価になってしまう問題がある。 In addition, when a part of the transmission path section is wireless, a normal optical transmission scheme transmits and receives baseband signals. For this reason, in order to make a part of the section of the optical transmission line wireless, it is necessary to provide a wireless base station having a function of converting the signal light into an electric signal and further converting it into a baseband signal. There is a problem that becomes.
本発明は、光符号分割多重伝送において、高価な光波長フィルタを用いることなく、光伝送路によって情報信号を送受信することのできる光符号分割多重伝送システム及び光符号分割多重伝送方法の提供を目的とする。 An object of the present invention is to provide an optical code division multiplexing transmission system and an optical code division multiplexing transmission method capable of transmitting and receiving an information signal through an optical transmission line without using an expensive optical wavelength filter in optical code division multiplexing transmission. And
本発明は、情報信号の送信側において時間的に光周波数を変動させる時間的−光周波数ホッピング拡散符号により符号化した符号光を信号光と共に送信し、前記符号光と信号光とによって発生する光ビート信号を受信し、周波数ホッピングの光周波数を符号光と信号光との周波数差に変換した時間的−光ビート周波数拡散符号を用いて光ビート信号を復号し、情報信号を復調することを特徴とする。 The present invention transmits code light encoded by a temporal-optical frequency hopping spread code that temporally fluctuates the optical frequency on the information signal transmission side together with signal light, and light generated by the code light and signal light. Receives a beat signal, decodes the optical beat signal using a temporal-optical beat frequency spread code obtained by converting the optical frequency of frequency hopping into a frequency difference between the coded light and the signal light, and demodulates the information signal And
具体的には、本発明に係る光周波数ホッピング符号分割多重伝送システムは、複数のノードが光伝送路で接続され、前記ノード間で情報信号を送受信する光周波数ホッピング符号分割多重伝送システムであって、前記ノードのうち送信するノードは、前記ノード同士で互いに直交する光周波数がチップ時間ごとに割り当てられた時間的−光周波数ホッピング拡散符号を格納する時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部と、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部に格納されている前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号に従って、光周波数を変動させる光周波数ホッピング信号を前記チップ時間ごとに出力する時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部と、前記光周波数ホッピング信号によって前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号で割り当てられている光周波数に変動した光周波数の符号光を出射する符号光出射部と、前記情報信号に従って、オン又はオフに変調する変調信号を、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号のブロックごとに出力する情報信号変調部と、光周波数が一定でありかつ前記変調信号によってオン又はオフに変調された信号光を出射する信号光出射部と、前記符号光出射部の出射する符号光及び前記信号光出射部の出射する信号光を合波し、合波した合波光を前記光伝送路に出射する合波光出射部と、を備え、前記ノードのうち受信するノードは、前記合波光出射部の出射する前記合波光を電気信号に光電変換し、前記合波光の光ビート信号を受信する光ビート信号受信部と、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数を前記符号光出射部の光周波数と前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数との周波数差となる光ビート周波数に置換した時間的−光ビート周波数拡散符号に従って、前記チップ時間ごとの前記光ビート周波数の成分を前記光ビート信号受信部の受信する光ビート信号から抽出することで、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号によって符号化されている前記信号光の光ビート信号を復号する時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部と、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部の復号する前記信号光の光ビート信号から前記情報信号を復調する情報信号復調部と、を備えることを特徴とする。 Specifically, an optical frequency hopping code division multiplexing transmission system according to the present invention is an optical frequency hopping code division multiplexing transmission system in which a plurality of nodes are connected by an optical transmission line and an information signal is transmitted and received between the nodes. The transmitting node among the nodes stores a temporal-optical frequency hopping spreading code storage unit that stores a temporal-optical frequency hopping spreading code in which optical frequencies orthogonal to each other are allocated for each chip time, and Temporal-optical frequency hopping for outputting an optical frequency hopping signal for changing an optical frequency for each chip time according to the temporal-optical frequency hopping spread code stored in the temporal-optical frequency hopping spread code storage unit The temporal-optical frequency hopping is performed by a spread code modulator and the optical frequency hopping signal. A code light emitting unit that emits code light having an optical frequency changed to an optical frequency assigned by a spreading code, and a temporal-optical frequency hopping spread of a modulation signal that is modulated on or off according to the information signal. An information signal modulating unit that outputs each block of code, a signal light emitting unit that emits signal light having a constant optical frequency and that is modulated on or off by the modulation signal, and an output of the code light emitting unit A combined light emitting unit for combining the coded light and the signal light emitted from the signal light emitting unit, and emitting the combined light to the optical transmission path, An optical beat signal receiving unit for photoelectrically converting the combined light emitted from the combined light emitting unit into an electrical signal and receiving an optical beat signal of the combined light; and an optical frequency of the temporal-optical frequency hopping spread code The light for each chip time according to a temporal-optical beat frequency spread code replaced with an optical beat frequency that is a frequency difference between the optical frequency of the code light emitting section and the optical frequency of the temporal-optical frequency hopping spread code By extracting the beat frequency component from the optical beat signal received by the optical beat signal receiver, the temporal-temporal decoding of the optical beat signal of the signal light encoded by the temporal-optical frequency hopping spreading code is performed. -An optical frequency hopping spreading code decoding unit; and an information signal demodulating unit that demodulates the information signal from an optical beat signal of the signal light decoded by the temporal-optical frequency hopping spreading code decoding unit. To do.
又、本発明に係る光周波数ホッピング符号分割多重伝送システムは、複数のノードが光伝送路で接続され、前記ノード間で情報信号を送受信する光周波数ホッピング符号分割多重伝送システムであって、前記ノードのうち送信するノードは、前記ノード同士で互いに直交する光周波数がチップ時間ごとに割り当てられた時間的−光周波数ホッピング拡散符号を格納する時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部と、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部に格納されている前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号に従って、前記チップ時間内の予め定められた所定時間帯の光周波数を変動させる光周波数ホッピング信号を前記チップ時間ごとに出力する時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部と、前記所定時間帯では、前記光周波数ホッピング信号によって、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号で割り当てられている光周波数に変動した光周波数の符号光を出射し、前記チップ時間内の前記所定時間帯を除く時間帯では、光周波数が一定の信号用光を出射する符号光出射部と、前記符号光出射部の出射する前記信号用光を、前記情報信号に従って、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号のブロックごとにオン又はオフに変調し、変調した信号光と前記符号光を出射する信号光出射部と、前記信号光出射部の出射する前記信号光及び前記符号光をそれぞれ2つに分岐する光分岐部と、前記光分岐部の分岐する一方の前記信号光及び前記符合光を、前記符号光の出射のタイミングと前記信号光の出射のタイミングとが一致するように、前記所定時間帯の時間幅以上前記チップ時間の時間幅未満の時間幅だけ遅延させる光遅延部と、前記光遅延部の遅延させた前記信号光及び前記符合光と前記光分岐部の分岐する他方の前記信号光及び前記符合光とを合波し、前記信号光及び前記符合光を合波した合波光を前記光伝送路に出射する合波光出射部と、を備え、前記ノードのうち受信するノードは、前記合波光出射部の出射する前記合波光を電気信号に光電変換し、前記合波光の光ビート信号を受信する光ビート信号受信部と、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数を前記信号用光の光周波数と前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数との周波数差となる光ビート周波数に置換した時間的−光ビート周波数拡散符号に従って、前記チップ時間ごとの前記光ビート周波数の成分を前記光ビート信号受信部の受信する光ビート信号から抽出することで、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号によって符号化されている前記信号光の光ビート信号を復号する時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部と、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部の復号する前記信号光の光ビート信号から前記情報信号を復調する情報信号復調部と、を備えることを特徴とする。 An optical frequency hopping code division multiplexing transmission system according to the present invention is an optical frequency hopping code division multiplexing transmission system in which a plurality of nodes are connected by an optical transmission line, and transmits and receives information signals between the nodes. The transmitting node includes a temporal-optical frequency hopping spreading code storage unit for storing a temporal-optical frequency hopping spreading code in which optical frequencies orthogonal to each other are allocated for each chip time, and the temporal An optical frequency hopping signal for changing an optical frequency in a predetermined time zone within the chip time according to the temporal optical frequency hopping spread code stored in the optical frequency hopping spread code storage unit; Output temporally-optical frequency hopping spread code modulation unit for each, and in the predetermined time zone, A code light having an optical frequency changed to an optical frequency assigned by the temporal-optical frequency hopping spreading code is emitted by a frequency hopping signal, and in a time zone excluding the predetermined time zone within the chip time, the optical frequency The code light emitting unit that emits constant signal light and the signal light emitted from the code light emitting unit are turned on or off for each block of the temporal-optical frequency hopping spread code according to the information signal. A signal light emitting unit that emits the modulated signal light and the coded light, a light branching unit that branches the signal light and the coded light emitted from the signal light emitting unit, respectively, and the light The time of the predetermined time zone is set so that the timing of emission of the code light and the timing of emission of the signal light coincide with each other of the signal light and the code light branched by the branching unit. An optical delay unit that delays by a time width that is less than the time width of the chip time, and the signal light and code light delayed by the optical delay unit and the other signal light and code that are branched by the optical branch unit. A combined light emitting unit for combining the signal light and the combined light, and outputting the combined light to the optical transmission path, wherein the node that receives the light is the combined light emitting An optical beat signal receiving unit that photoelectrically converts the combined light emitted by the unit into an electrical signal and receiving an optical beat signal of the combined light; and an optical frequency of the temporal-optical frequency hopping spread code of the signal light According to the temporal-optical beat frequency spread code replaced with the optical beat frequency that is the frequency difference between the optical frequency and the optical frequency of the temporal-optical frequency hopping spread code, the component of the optical beat frequency for each chip time is Temporal-optical frequency hopping diffusion for decoding the optical beat signal of the signal light encoded by the temporal-optical frequency hopping spread code by extracting from the optical beat signal received by the optical beat signal receiving unit A code decoding unit; and an information signal demodulating unit that demodulates the information signal from the optical beat signal of the signal light decoded by the temporal-optical frequency hopping spread code decoding unit.
又、本発明に係る光周波数ホッピング符号分割多重伝送システムは、複数のノードが光伝送路で接続され、前記ノード間で情報信号を送受信する光周波数ホッピング符号分割多重伝送システムであって、前記ノードのうち送信するノードは、前記ノード同士で互いに直交する光周波数がチップ時間ごとに割り当てられた時間的−光周波数ホッピング拡散符号を格納する時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部と、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部に格納されている前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号に従って、前記チップ時間内の予め定められた所定時間帯の光周波数を変動させる光周波数ホッピング信号を前記チップ時間ごとに出力する時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部と、前記所定時間帯では、前記光周波数ホッピング信号によって、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号で割り当てられている光周波数に変動した光周波数の符号光を出射し、前記チップ時間内の前記所定時間帯を除く時間帯では、光周波数が一定の信号用光を出射する符号光出射部と、前記符号光出射部の出射する前記信号用光を、前記情報信号に従って、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号のブロックごとにオン又はオフに変調し、変調した信号光と前記符号光を前記光伝送路に出射する信号光出射部と、を備え、前記ノードのうち受信するノードは、前記信号光出射部の出射する前記信号光及び前記符合光をそれぞれ2つに分岐する光分岐部と、前記光分岐部の分岐する一方の前記信号光及び前記符合光を、前記符号光の出射のタイミングと前記信号光の出射のタイミングとが一致するように、前記所定時間帯の時間幅以上前記チップ時間の時間幅未満の時間幅だけ遅延させる光遅延部と、前記光遅延部の遅延させた前記信号光及び前記符合光と前記光分岐部の分岐する他方の前記信号光及び前記符合光を合波し、前記信号光及び前記符合光を合波した合波光を出射する合波光出射部と、前記合波光出射部の出射する前記合波光を電気信号に光電変換し、前記合波光の光ビート信号を受信する光ビート信号受信部と、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数を前記信号用光の光周波数と前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数との周波数差となる光ビート周波数に置換した時間的−光ビート周波数拡散符号に従って、前記チップ時間ごとの前記光ビート周波数の成分を前記光ビート信号受信部の受信する光ビート信号から抽出することで、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号によって符号化されている前記信号光の光ビート信号を復号する時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部と、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部の復号する前記信号光の光ビート信号から前記情報信号を復調する情報信号復調部と、を備えることを特徴とする。 An optical frequency hopping code division multiplexing transmission system according to the present invention is an optical frequency hopping code division multiplexing transmission system in which a plurality of nodes are connected by an optical transmission line, and transmits and receives information signals between the nodes. The transmitting node includes a temporal-optical frequency hopping spreading code storage unit for storing a temporal-optical frequency hopping spreading code in which optical frequencies orthogonal to each other are allocated for each chip time, and the temporal An optical frequency hopping signal for changing an optical frequency in a predetermined time zone within the chip time according to the temporal optical frequency hopping spread code stored in the optical frequency hopping spread code storage unit; Output temporally-optical frequency hopping spread code modulation unit for each, and in the predetermined time zone, A code light having an optical frequency changed to an optical frequency assigned by the temporal-optical frequency hopping spreading code is emitted by a frequency hopping signal, and in a time zone excluding the predetermined time zone within the chip time, the optical frequency The code light emitting unit that emits constant signal light and the signal light emitted from the code light emitting unit are turned on or off for each block of the temporal-optical frequency hopping spread code according to the information signal. A signal light emitting unit that emits the modulated signal light and the code light to the optical transmission path, and the node that receives the signal includes the signal light emitted from the signal light emitting unit and An optical branching unit that splits the code light into two, and the signal light and the code light that is branched from the optical branching unit are divided into the output timing of the code light and the signal light. An optical delay unit that delays by a time width that is greater than or equal to the time width of the predetermined time period and less than the time width of the chip time, and the signal light and the code that are delayed by the optical delay unit A combined light emitting unit for combining light and the other signal light branched by the light branching unit and the combined light, and emitting combined light obtained by combining the signal light and the combined light; and the combined light emitting unit The combined light emitted from the optical signal is photoelectrically converted into an electrical signal, and an optical beat signal receiving unit that receives the optical beat signal of the combined light; and the optical frequency of the temporal-optical frequency hopping spread code is set to the light of the signal light In accordance with the temporal-optical beat frequency spread code replaced with the optical beat frequency, which is the frequency difference between the frequency and the optical frequency of the temporal-optical frequency hopping spread code, the component of the optical beat frequency for each chip time is pre- Temporal-optical frequency hopping spread for decoding the optical beat signal of the signal light encoded by the temporal-optical frequency hopping spread code by extracting from the optical beat signal received by the optical beat signal receiving unit A code decoding unit; and an information signal demodulating unit that demodulates the information signal from the optical beat signal of the signal light decoded by the temporal-optical frequency hopping spread code decoding unit.
本発明に係る光周波数ホッピング符号分割多重伝送システムでは、前記ノードと前記光伝送路で接続されかつ前記情報信号を送受信する複数の無線基地局をさらに備え、前記無線基地局のうち送信する無線基地局は、前記合波光出射部の出射する前記合波光を光電変換し、前記合波光の光ビート信号を受信する光ビート信号受信部と、前記光ビート信号受信部の受信する光ビート信号を無線送信する無線信号送信部と、を備え、前記無線基地局のうち受信する無線基地局は、前記無線信号送信部の無線送信する光ビート信号を受信する無線信号受信部と、前記信号光出射部の出射する前記信号光の光周波数に前記無線信号受信部の受信する光ビート信号の周波数を加算した光周波数の符号光、及び、前記信号光出射部の出射する前記信号光の光周波数の信号光を合波し、合波した合波光を前記光伝送路に出射する基地局出射部と、を備えることが好ましい。信号光と符号光の合波光を伝送するので、光ビート信号がミリ波クラスとなるような信号光と符号光の光周波数を選択すれば、無線送信を光伝送路の一部に簡単に組み込むことができる。これにより、ネットワークの形態に柔軟性をもたせることができる。 The optical frequency hopping code division multiplexing transmission system according to the present invention further comprises a plurality of radio base stations that are connected to the node through the optical transmission path and transmit / receive the information signal, and the radio base station transmitting the radio base station The station wirelessly transmits the optical beat signal received by the optical beat signal receiving unit and the optical beat signal receiving unit that photoelectrically converts the combined light emitted from the combined light output unit and receives the optical beat signal of the combined light. A radio signal transmitting unit for transmitting, the radio base station receiving among the radio base stations is a radio signal receiving unit for receiving an optical beat signal transmitted by radio from the radio signal transmitting unit, and the signal light emitting unit Code light having an optical frequency obtained by adding the frequency of the optical beat signal received by the wireless signal receiving unit to the optical frequency of the signal light emitted by the signal light, and the signal light emitted by the signal light emitting unit The signal light of frequency multiplexes, the base station emitting unit for emitting a multiplexed the multiplexed light to the optical transmission path is preferably provided with a. Since the combined light of the signal light and the code light is transmitted, if the optical frequency of the signal light and the code light is selected so that the optical beat signal is in the millimeter wave class, the wireless transmission is easily incorporated into a part of the optical transmission line. be able to. Thereby, flexibility can be given to the form of the network.
本発明に係る光周波数ホッピング符号分割多重伝送システムでは、前記合波光出射部に入力する前記符号光のタイミングと、前記合波光出射部に入力する前記信号光のタイミングと、を前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号のブロックごとに一致させるタイミング調整部を前記合波光出射部の前段にさらに備え、前記合波光出射部は、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号のブロックごとに同期している前記符号光と前記信号光を合波することが好ましい。タイミング調整部をさらに備えることで、符号光と信号光との合波の際のタイミングのずれを防ぎ、情報信号のオン又はオフごとに時間的−光周波数ホッピング拡散符号で符号化されている光ビート信号を発生させることができる。 In the optical frequency hopping code division multiplexing transmission system according to the present invention, the timing of the code light input to the combined light output unit and the timing of the signal light input to the combined light output unit are the temporal-light A timing adjustment unit for matching each block of the frequency hopping spread code is further provided in a preceding stage of the combined light output unit, and the combined light output unit is synchronized for each block of the temporal-optical frequency hopping spread code It is preferable to combine the code light and the signal light. By further including a timing adjustment unit, a timing shift at the time of multiplexing of the coded light and the signal light is prevented, and the light encoded with the temporal-optical frequency hopping spread code every time the information signal is turned on or off A beat signal can be generated.
本発明に係る光周波数ホッピング符号分割多重伝送方法は、複数のノードが光伝送路で接続され、前記ノード間で情報信号を送受信する光周波数ホッピング符号分割多重伝送方法であって、前記ノードのうち送信するノードにおいて、時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部が、前記ノード同士で互いに直交する光周波数がチップ時間ごとに割り当てられた時間的−光周波数ホッピング拡散符号を格納する時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納手順と、時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部が、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納手順で格納した前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号に従って、光周波数を変動させる光周波数ホッピング信号を前記チップ時間ごとに出力する時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調手順と、符号光出射部が、前記光周波数ホッピング信号によって前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号で割り当てられている光周波数に変動した光周波数の符号光を出射する符号光出射手順と、情報信号変調部が、前記情報信号に従って、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号のブロックごとにオン又はオフに変調する変調信号を、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調手順の前記光周波数ホッピング信号に同期して出力する情報信号変調手順と、信号光出射部が、光周波数が一定でありかつ前記変調信号によってオン又はオフに変調された信号光を、前記符号光出射手順の前記符号光に同期して出射する信号光出射手順と、合波光出射部が、前記符号光出射手順で出射した符号光及び前記信号光出射手順で出射した信号光を、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号のブロックと前記情報信号とが同期するタイミングで合波し、合波した合波光を前記光伝送路に出射する合波光出射手順と、前記ノードのうち受信するノードにおいて、光ビート信号受信部が、前記合波光出射手順で出射した前記合波光を電気信号に光電変換し、前記合波光の光ビート信号を受信する光ビート信号受信手順と、時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部が、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数を前記信号光出射手順の光周波数と前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数との周波数差となる光ビート周波数に置換した時間的−光ビート周波数拡散符号に従って、前記チップ時間ごとの前記光ビート周波数の成分を前記光ビート信号受信手順で受信した光ビート信号から抽出することで、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号によって符号化されている前記信号光の光ビート信号を復号する時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号手順と、情報信号復調部が、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号手順で復号した前記信号光の光ビート信号から前記情報信号を復調する情報信号復調手順と、を有することを特徴とする。 An optical frequency hopping code division multiplexing transmission method according to the present invention is an optical frequency hopping code division multiplexing transmission method in which a plurality of nodes are connected by an optical transmission line, and transmits and receives an information signal between the nodes. At a transmitting node, a temporal-optical frequency hopping spread code storage unit stores a temporal-optical frequency hopping spread code in which optical frequencies orthogonal to each other are allocated for each chip time. A hopping spread code storing procedure and a light in which the temporal-optical frequency hopping spread code modulating unit varies the optical frequency according to the temporal-optical frequency hopping spread code storing procedure stored in the temporal-optical frequency hopping spread code storing procedure. Temporal-optical frequency hopping spread code for outputting frequency hopping signal every chip time A modulation procedure, and a code light emitting unit that emits code light having an optical frequency changed to the optical frequency assigned by the temporal-optical frequency hopping spread code by the optical frequency hopping signal, and information A signal modulation unit modulates the modulation signal to be turned on or off for each block of the temporal-optical frequency hopping spread code according to the information signal, and the optical frequency hopping signal of the temporal-optical frequency hopping spread code modulation procedure. Information signal modulation procedure that is output in synchronization with the signal light, and the signal light emitting unit converts the signal light having a constant optical frequency and being turned on or off by the modulation signal into the code light of the code light emission procedure. The signal light emission procedure for outputting in synchronization and the combined light emission unit emit the code light emitted in the code light emission procedure and the signal light emission procedure. A combined light output procedure for combining optical signals at a timing at which the block of the temporal-optical frequency hopping spread code and the information signal are synchronized, and outputting the combined light to the optical transmission line, and the node In the receiving node, the optical beat signal receiving unit photoelectrically converts the combined light emitted in the combined light output procedure into an electrical signal, and receives the optical beat signal of the combined light, The temporal-optical frequency hopping spread code decoding unit determines an optical frequency of the temporal-optical frequency hopping spread code as a frequency difference between the optical frequency of the signal light emitting procedure and the optical frequency of the temporal-optical frequency hopping spread code. The component of the optical beat frequency for each chip time in the optical beat signal reception procedure according to the temporal-optical beat frequency spread code replaced with the optical beat frequency to be A temporal-optical frequency hopping spread code decoding procedure for decoding the optical beat signal of the signal light encoded by the temporal-optical frequency hopping spread code by extracting from the received optical beat signal; and an information signal The demodulating section includes an information signal demodulation procedure for demodulating the information signal from the optical beat signal of the signal light decoded by the temporal-optical frequency hopping spread code decoding procedure.
本発明に係る光周波数ホッピング符号分割多重伝送方法は、複数のノードが光伝送路で接続され、前記ノード間で情報信号を送受信する光周波数ホッピング符号分割多重伝送方法であって、前記ノードのうち送信するノードにおいて、時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部が、前記ノード同士で互いに直交する光周波数がチップ時間ごとに割り当てられた時間的−光周波数ホッピング拡散符号を格納する時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納手順と、時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部が、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納手順で格納した前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号に従って、前記チップ時間内の予め定められた所定時間帯の光周波数を変動させる光周波数ホッピング信号を前記チップ時間ごとに出力する時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調手順と、符号光出射部が、前記所定時間帯では、前記光周波数ホッピング信号によって、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号で割り当てられている光周波数に変動した光周波数の符号光を出射し、前記チップ時間内の前記所定時間帯を除く時間帯では、光周波数が一定の信号用光を出射する符号光出射手順と、信号光出射部が、前記符号光出射手順で出射した前記信号用光を、前記情報信号に従って、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号のブロックごとにオン又はオフに変調し、変調した信号光と前記符号光を出射する信号光出射手順と、光分岐部が、前記信号光出射手順で出射した前記信号光及び前記符合光をそれぞれ2つに分岐する光分岐手順と、光遅延部が、前記光分岐手順で分岐した一方の前記信号光及び前記符合光を、前記符号光の出射のタイミングと前記信号光の出射のタイミングとが一致するように、前記所定時間帯の時間幅以上前記チップ時間の時間幅未満の時間幅だけ遅延させる光遅延手順と、合波光出射部が、前記光遅延手順で遅延させた前記信号光及び前記符合光と前記光分岐部の分岐する他方の前記信号光及び前記符合光とを合波し、前記信号光及び前記符合光を合波した合波光を前記光伝送路に出射する合波光出射手順と、前記ノードのうち受信するノードにおいて、光ビート信号受信部が、前記合波光出射手順で出射した前記合波光を電気信号に光電変換し、前記合波光の光ビート信号を受信する光ビート信号受信手順と、時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部が、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数を前記信号用光の光周波数と前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数との周波数差となる光ビート周波数に置換した時間的−光ビート周波数拡散符号に従って、前記チップ時間ごとの前記光ビート周波数の成分を前記光ビート信号受信手順で受信した光ビート信号から抽出することで、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号によって符号化されている前記信号光の光ビート信号を復号する時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号手順と、情報信号復調部が、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部の復号する前記信号光の光ビート信号から前記情報信号を復調する情報信号復調手順と、を有することを特徴とする。 An optical frequency hopping code division multiplexing transmission method according to the present invention is an optical frequency hopping code division multiplexing transmission method in which a plurality of nodes are connected by an optical transmission line, and transmits and receives an information signal between the nodes. At a transmitting node, a temporal-optical frequency hopping spread code storage unit stores a temporal-optical frequency hopping spread code in which optical frequencies orthogonal to each other are allocated for each chip time. A hopping spreading code storing procedure and a temporal-optical frequency hopping spreading code modulating unit in advance in the chip time according to the temporal-optical frequency hopping spreading code stored in the temporal-optical frequency hopping spreading code storing procedure. An optical frequency hopping signal that fluctuates the optical frequency in a predetermined time zone is set for each chip time. The optical frequency assigned to the temporal-optical frequency hopping spread code by the optical frequency hopping signal in the predetermined time zone is transmitted by the temporal-optical frequency hopping spread code modulation procedure Code light emission procedure for emitting signal light having a constant optical frequency in a time zone excluding the predetermined time zone within the chip time, and a signal light emission unit, The signal light emitted in the code light emission procedure is modulated on or off for each block of the temporal-optical frequency hopping spread code according to the information signal, and the modulated signal light and the code light are emitted. A signal light emitting procedure, an optical branching unit that splits the signal light and the code light emitted in the signal light emitting procedure into two, respectively, and an optical delay unit that transmits the light The one of the signal light and the code light branched in the branching procedure is equal to or longer than the time width of the predetermined time zone so that the timing of emission of the code light coincides with the timing of emission of the signal light. An optical delay procedure for delaying by a time width less than the time width, and the combined light emitting unit, the signal light delayed by the optical delay procedure, the signal light and the other signal light branched by the optical branching unit, and An optical beat signal receiving unit includes: a combined light emitting procedure for combining the signal light and the combined light obtained by combining the signal light and the combined light to the optical transmission path; and a receiving node among the nodes. The optical beat signal reception procedure for photoelectrically converting the combined light emitted in the combined light emission procedure into an electrical signal and receiving the optical beat signal of the combined light, and the temporal-optical frequency hopping spread code decoding unit, Temporal A temporal-optical beat frequency spread code in which the optical frequency of the optical frequency hopping spread code is replaced with an optical beat frequency which is a frequency difference between the optical frequency of the signal light and the temporal-optical frequency hopping spread code; The signal light encoded by the temporal-optical frequency hopping spread code is extracted from the optical beat signal received in the optical beat signal reception procedure according to A temporal-optical frequency hopping spread code decoding procedure for decoding the optical beat signal, and an information signal demodulating section that receives the information signal from the optical beat signal of the signal light decoded by the temporal-optical frequency hopping spread code decoding section. And an information signal demodulation procedure for demodulating the signal.
本発明に係る光周波数ホッピング符号分割多重伝送方法は、複数のノードが光伝送路で接続され、前記ノード間で情報信号を送受信する光周波数ホッピング符号分割多重伝送方法であって、前記ノードのうち送信するノードにおいて、時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部が、前記ノード同士で互いに直交する光周波数がチップ時間ごとに割り当てられた時間的−光周波数ホッピング拡散符号を格納する時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納手順と、時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部が、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納手順で格納した前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号に従って、前記チップ時間内の予め定められた所定時間帯の光周波数を変動させる光周波数ホッピング信号を前記チップ時間ごとに出力する時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調手順と、符号光出射部が、前記所定時間帯では、前記光周波数ホッピング信号によって、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号で割り当てられている光周波数に変動した光周波数の符号光を出射し、前記チップ時間内の前記所定時間帯を除く時間帯では、光周波数が一定の信号用光を出射する符号光出射手順と、信号光出射部が、前記符号光出射手順で出射した前記信号用光を、前記情報信号に従って、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号のブロックごとにオン又はオフに変調し、変調した信号光と前記符号光を前記光伝送路に出射する信号光出射手順と、前記ノードのうち受信するノードにおいて、光分岐部が、前記信号光出射手順で出射した前記信号光及び前記符合光をそれぞれ2つに分岐する光分岐手順と、光遅延部が、前記光分岐手順で分岐した一方の前記信号光及び前記符合光を、前記符号光の出射のタイミングと前記信号光の出射のタイミングとが一致するように、前記所定時間帯の時間幅以上前記チップ時間の時間幅未満の時間幅だけ遅延させる光遅延手順と、合波光出射部が、前記光遅延手順で遅延させた前記信号光及び前記符合光と前記光分岐部の分岐する他方の前記信号光及び前記符合光とを合波し、前記信号光及び前記符合光を合波した合波光を出射する合波光出射手順と、光ビート信号受信部が、前記合波光出射手順で出射した前記合波光を電気信号に光電変換し、前記合波光の光ビート信号を受信する光ビート信号受信手順と、時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部が、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数を前記信号用光の光周波数と前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数との周波数差となる光ビート周波数に置換した時間的−光ビート周波数拡散符号に従って、前記チップ時間ごとの前記光ビート周波数の成分を前記光ビート信号受信手順で受信した光ビート信号から抽出することで、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号によって符号化されている前記信号光の光ビート信号を復号する時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号手順と、情報信号復調部が、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部の復号する前記信号光の光ビート信号から前記情報信号を復調する情報信号復調手順と、を有することを特徴とする。 An optical frequency hopping code division multiplexing transmission method according to the present invention is an optical frequency hopping code division multiplexing transmission method in which a plurality of nodes are connected by an optical transmission line, and transmits and receives an information signal between the nodes. At a transmitting node, a temporal-optical frequency hopping spread code storage unit stores a temporal-optical frequency hopping spread code in which optical frequencies orthogonal to each other are allocated for each chip time. A hopping spreading code storing procedure and a temporal-optical frequency hopping spreading code modulating unit in advance in the chip time according to the temporal-optical frequency hopping spreading code stored in the temporal-optical frequency hopping spreading code storing procedure. An optical frequency hopping signal that fluctuates the optical frequency in a predetermined time zone is set for each chip time. The optical frequency assigned to the temporal-optical frequency hopping spread code by the optical frequency hopping signal in the predetermined time zone is transmitted by the temporal-optical frequency hopping spread code modulation procedure Code light emission procedure for emitting signal light having a constant optical frequency in a time zone excluding the predetermined time zone within the chip time, and a signal light emission unit, The signal light emitted in the code light emission procedure is modulated on or off for each block of the temporal-optical frequency hopping spread code according to the information signal, and the modulated signal light and the code light are converted into the light. In the signal light emitting procedure for emitting to the transmission line and the receiving node among the nodes, the optical branching unit outputs the signal light and the coincident light emitted in the signal light emitting procedure. An optical branching procedure that branches into two, and an optical delay unit that outputs the one of the signal light and the code light branched in the optical branching procedure to the timing of emission of the code light and the output of the signal light. An optical delay procedure for delaying by a time width that is greater than or equal to the time width of the predetermined time zone and less than the time width of the chip time so that the timing matches, and the signal delayed by the combined light emitting unit by the optical delay procedure A combined light output procedure for combining the signal light and the encoded light, and the combined light obtained by combining the signal light and the encoded light; An optical beat signal receiving unit photoelectrically converts the combined light emitted in the combined light output procedure into an electrical signal and receives an optical beat signal of the combined light, and temporal-optical frequency hopping diffusion The code decoding unit A temporal-optical beat frequency spread code in which the optical frequency of the optical frequency hopping spread code is replaced with an optical beat frequency which is a frequency difference between the optical frequency of the signal light and the temporal-optical frequency hopping spread code; The signal light encoded by the temporal-optical frequency hopping spread code is extracted from the optical beat signal received in the optical beat signal reception procedure according to A temporal-optical frequency hopping spread code decoding procedure for decoding the optical beat signal, and an information signal demodulating section that receives the information signal from the optical beat signal of the signal light decoded by the temporal-optical frequency hopping spread code decoding section. And an information signal demodulation procedure for demodulating the signal.
本発明に係る光周波数ホッピング符号分割多重伝送方法では、前記ノードと前記光伝送路で接続されかつ前記情報信号を送受信する複数の無線基地局によってさらに情報信号を送受信する光周波数ホッピング符号分割多重伝送方法であって、前記無線基地局のうち送信する無線基地局において、光ビート信号受信部が、前記合波光出射手順で出射した前記合波光を光電変換し、前記合波光の光ビート信号を受信する光ビート信号受信手順と、無線信号送信部が、前記光ビート信号受信手順で受信した光ビート信号を無線送信する無線信号送信手順と、を有し、前記無線基地局のうち受信する無線基地局において、無線信号受信部が、前記無線信号送信手順で無線送信した光ビート信号を受信する無線信号受信手順と、基地局出射部が、前記信号光出射手順で出射した前記信号光の光周波数に前記無線信号受信手順で受信した光ビート信号の周波数を加算した光周波数の符号光、及び、前記信号光出射手順で出射した前記信号光の光周波数の信号光を合波し、合波した合波光を前記光伝送路に出射する基地局出射手順と、を有することが好ましい。符号光と信号光の合波光を伝送するので、光ビート信号がミリ波クラスとなるような信号光と符号光の光周波数を選択すれば、無線送信を光伝送路の一部に簡単に組み込むことができる。これにより、ネットワークの形態に柔軟性をもたせることができる。 In the optical frequency hopping code division multiplexing transmission method according to the present invention, the optical frequency hopping code division multiplexing transmission further transmits / receives an information signal by a plurality of radio base stations connected to the node through the optical transmission path and transmitting / receiving the information signal. In the method, in the radio base station that transmits among the radio base stations, an optical beat signal receiving unit photoelectrically converts the combined light emitted in the combined light emission procedure, and receives the optical beat signal of the combined light An optical beat signal receiving procedure, and a radio signal transmitting unit wirelessly transmitting an optical beat signal received in the optical beat signal receiving procedure, and receiving a radio base station out of the radio base stations In the station, the radio signal receiving unit receives the optical beat signal wirelessly transmitted by the radio signal transmitting procedure, and the base station emitting unit transmits the signal. Code light having an optical frequency obtained by adding the frequency of the optical beat signal received in the wireless signal reception procedure to the optical frequency of the signal light emitted in the light emission procedure, and the light of the signal light emitted in the signal light emission procedure It is preferable to have a base station emission procedure of combining signal light of a frequency and emitting the combined light to the optical transmission line. Since the combined light of the code light and the signal light is transmitted, if the optical frequency of the signal light and the code light is selected so that the optical beat signal is in the millimeter wave class, the wireless transmission can be easily incorporated into a part of the optical transmission line. be able to. Thereby, flexibility can be given to the form of the network.
本発明により、光符号分割多重伝送において、光ビート信号を受信することで情報信号の復調が可能になるので、各ノード間の厳密な光周波数制御が不要となる。このため、高価な光波長フィルタを用いることなく、光伝送路によって情報信号を送受信することのできるネットワークシステムを提供することができる。さらに、光ビート信号成分を直接空間伝搬させることが可能であるため、光伝送路の区間の一部を無線化する場合であっても、基地局に備えるべき機能を簡易化することができる。 According to the present invention, in an optical code division multiplexing transmission, an information signal can be demodulated by receiving an optical beat signal, so that strict optical frequency control between nodes is not required. Therefore, it is possible to provide a network system that can transmit and receive information signals through an optical transmission line without using an expensive optical wavelength filter. Furthermore, since the optical beat signal component can be directly propagated in space, the function to be provided in the base station can be simplified even when part of the optical transmission path is wireless.
添付の図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。以下に説明する実施の形態は本発明の構成の例であり、本発明は、以下の実施の形態に制限されるものではない。
(実施形態1)
図1は、実施形態1に係る光周波数ホッピング符号分割多重伝送システムを示す構成図である。光周波数ホッピング符号分割多重伝送システム91は、例えば、n個の子ノード811〜子ノード81nと親ノード82とが、光伝送路8によってn対1で接続されるPON(Passive Optical Network)ネットワークを形成している。光周波数ホッピング符号分割多重伝送システム91は、子ノード811〜子ノード81n及び親ノード82の他に、光方向性結合器7及び光伝送路8を示したが、本実施形態に係るPONネットワークの構成はこれに限られない。例えば、図1では、子ノード811〜子ノード81nが1個の光方向性結合器7で接続されているスター型の例を示したが、これに限定されない。また、光伝送路8に、分散補償器や増幅器などの光信号を伝送するための機器を設けてもよい。以下、子ノード811〜子ノード81nのうちの子ノード811が、親ノード82に、S1(t)で表される情報信号511を送信する場合について説明する。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiment described below is an example of the configuration of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiment.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an optical frequency hopping code division multiplexing transmission system according to the first embodiment. The optical frequency hopping code division
子ノード811は、時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部42と、時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部4と、符号光出射部3と、情報信号変調部2と、信号光出射部1と、合波光出射部41と、を備える。合波光出射部41の出射する合波光57は、情報信号511によって1次変調されている信号光53と、時間的−光周波数ホッピング拡散符号54によって2次変調されている符号光56と、が合波された光である。合波光57を光電変換すると、光ビート信号が発生する。子ノード811は、この光ビート信号が各子ノード811〜81n間で直交関係を有するように周波数ホッピングを行うことを特徴としている。
Child node 81 1, time - with optical frequency hopping spread
時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部42は、時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納手順を行うものであり、子ノード811に固有の時間的−光周波数ホッピング拡散符号54を格納する。ここで、時間的−光周波数ホッピング拡散符号54は、子ノード811にあらかじめ割り付けられている拡散符号であり、Sk(t)で表される情報信号の送信前に格納されている。図1では、時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部42が時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部4の外部に配置されている例を示したが、時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部4の内部に組み込まれていてもよい。
Time - optical frequency hopping spread
時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部4は、時間的−光周波数ホッピング拡散符号54に従って、符号光56の光周波数を変動させる光周波数ホッピング信号55を、時間的−光周波数ホッピング拡散符号54のチップ時間ごとに出力する。すなわち、時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部4は、時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調手順を行う。光周波数ホッピング信号55を符号光出射部3に出力することで、符号光出射部3は、時間的−光周波数ホッピング拡散符号54に基づき、光周波数ホッピングにより二次変調し、時間的−光周波数ホッピング拡散符号54で割り当てられている光周波数に変動した光周波数の符号光56を出射する。すなわち、符号光出射部3は、符号光出射手順を行う。符号光出射部3は、時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部4から入力された光周波数ホッピング信号55によって出力する符号光56の光周波数を変動することのできる光周波数可変光源であり、例えば半導体レーザなどの発光素子である。また、符号光出射部3は、連続光を出射することが好ましい。本実施形態では、信号光53と符号光56との干渉によって生じる光ビート信号から拡散符号を逆拡散するので、信号光53と符号光56の周波数差が安定していればよい。このため、高精度の光波長フィルタによる光周波数レベルでの精密な制御は不要である。
The temporal-optical frequency hopping spread code modulation unit 4 generates an optical
情報信号変調部2は、情報信号511に従って、信号光53をオン又はオフに変調する変調信号52を、時間的−光周波数ホッピング拡散符号54のブロックごとに出力する。すなわち、情報信号変調部2は、情報信号変調手順を行う。変調信号52を信号光出射部1に出力することで、信号光出射部1の出射する信号光53を、Sk(t)で表される情報信号511で一次変調することができる。信号光出射部1は、光周波数が一定でありかつ変調信号52によってオン又はオフに変調された信号光53を出射する。すなわち、信号光出射部1は、信号光出射手順を行う。信号光53は、連続光であることが好ましい。また、信号光出射部1は温度などの外部環境が変化しても一定の光周波数の信号光53を出射することが容易なものが好ましく、例えば半導体レーザである。
Information
本実施形態では、信号光53と符号光56とが合波されることで拡散符号化を行うことから、時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部4が光周波数ホッピング信号55を出力するタイミングと、情報信号変調部2が変調信号52を出力するタイミングとは、光周波数ホッピング符号分割多重伝送システム91のクロックによって同期している。そして、符号光出射部3が符号光56を出射するタイミングと、信号光出射部1が信号光53を出射するタイミングと、が同期されている。光周波数ホッピング符号分割多重伝送システム91のタイミング調整機構については省略した。
In the present embodiment, since the
合波光出射部41は、符号光出射部3の出射する符号光56及び信号光出射部1の出射する信号光53を合波し、合波した合波光57を光伝送路8に出射する。すなわち、合波光出射部41は、合波光出射手順を行う。ここで、合波光出射部41は、時間的−光周波数ホッピング拡散符号54のブロックごとに同期している符号光56と信号光を53合波することが好ましい。このため、子ノード811は、合波光出射部41に入力する符号光56のタイミングと、合波光出射部41に入力する信号光53のタイミングと、を時間的−光周波数ホッピング拡散符号54のブロックごとに一致させるタイミング調整部(不図示)をさらに備えることが好ましい。タイミング調整部をさらに備えることで、符号光と信号光との合波の際のタイミングのずれを防ぎ、情報信号511に応じて変調された信号光のオン又はオフごとに時間的−光周波数ホッピング拡散符号54で符号化されている光ビート信号を発生させることができる。
The combined light emitting unit 41 combines the
タイミング調整部は、例えば、時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部4が光周波数ホッピング信号55を出力するタイミングと、情報信号変調部2が変調信号52を出力するタイミングと、を調整することで、合波光出射部41に入力する符号光56のタイミングと、合波光出射部41に入力する信号光53のタイミングと、を時間的−光周波数ホッピング拡散符号54のブロックごとに一致させる。また、タイミング調整部は、符号光出射部3の出射した符号光56及び信号光出射部1の出射した信号光53の少なくともいずれかを遅延させて、合波光出射部41に入力する符号光56のタイミングと、合波光出射部41に入力する信号光53のタイミングと、を時間的−光周波数ホッピング拡散符号54のブロックごとに一致させる光遅延線であってもよい。
The timing adjustment unit adjusts, for example, the timing at which the temporal-optical frequency hopping spread code modulation unit 4 outputs the optical
また、子ノード811は、合波光57の一部を取り出して光検出器5で光ビート信号を検出し、バンドパスフィルタ6の透過出力を一定化すべく時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部4にフィードバックさせることで、光ビート信号受信部9の受信する光ビート信号の信号出力を一定に安定化させることも可能である。
Furthermore, the child node 811 detects the optical beat signal in the
合波光出射部41の出射する合波光571は、光方向性結合器7で子ノード812〜81nからの合波光572〜57nとさらに合波されて光伝送路8を伝搬し、親ノード82に到達する。親ノード82では、光ビート信号受信部9が、合波光出射部41の出射する合波光57を電気信号に光電変換し、合波光57の光ビート信号61を受信する。すなわち、光ビート信号受信部9が、光ビート信号受信手順を行う。増幅器10が、光ビート信号受信部9の出力する電気信号のうちの光ビート信号61の成分である中間周波数成分を選択増幅した光ビート信号62を出力する。分配器11が、光ビート信号62を子ノード811〜81nの数nだけ分配する。
Multiplexed light 57 1 for emitting the combined light emitting portion 41 is further combined with multiplexed light 57 2 to 57 n from the optical
時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部121〜12nは、分配器11の振り分けた光ビート信号63を、各子ノード811〜子ノード81nの別に割り付けられた時間的−光周波数ホッピング拡散符号54に対応する時間的−光ビート周波数拡散符号に基づきn個の時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部121〜12nで復号する。すなわち、時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部121〜12nは、時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号手順を行う。例えば、時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部121は、子ノード811に割り当てられた時間的−光周波数ホッピング拡散符号54に対応する時間的−光ビート周波数拡散符号に基づき、光ビート信号63を復号する。ここで、時間的−光ビート周波数拡散符号は、時間的−光周波数ホッピング拡散符号54の光周波数を、信号光出射部1の光周波数と時間的−光周波数ホッピング拡散符号54の光周波数との周波数差となる光ビート周波数に置換した逆拡散用の符号である。
The temporal-optical frequency hopping spreading
情報信号復調部131〜13nは、時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部121〜12nの復号によって得られた電気信号641〜64nを一次変調して情報信号511〜51nを復調し、Sk(t)で表される必要な情報信号511を出力する。すなわち、情報信号復調部131〜13nは、情報信号復調手順を行う。例えば、情報信号復調部131は、時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部121の復号した光ビート信号641を情報信号511に復調する。
The information
時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部121〜12nは、時間的−光ビート周波数拡散符号のチップ時間ごとの光ビート周波数の成分を光ビート信号受信部9の受信する光ビート信号61から抽出する。このように、時間的−光ビート周波数拡散符号を用いて逆拡散の周波数フィルタリングを行うことで、時間的−光周波数ホッピング拡散符号54によって符号化されている信号光53の光ビート信号63を復号することができる。光ビート信号63からの復号は、子ノード811〜子ノード81n及び親ノード82が光周波数に比べずっと低いビート信号の周波数で安定していればよいので、逆拡散の周波数フィルタリングも電気フィルタで実現できる。
Temporal-optical frequency hopping spread
上記のように、子ノード811〜子ノード81nと親ノード82とが、n対1で接続されるPONネットワークにおいて、符号化で必要となる各送受信ノードにおける光の波長又は周波数を高精度に整合させる必要はなく、子ノード811〜子ノード81n及び親ノード82が光周波数に比べずっと低い光ビート信号の周波数で安定していればよいので、フィルタ特性を状況に応じて変更させるなどの柔軟性にも富む。例えば、FTTHに用いられているPONネットワークに適用した場合、PONのネットワーク形状をまったく変えることなく、総容量(=ノード数×容量)として100Gb/s程度までの伝送を行うことができる。又、送受信ノード間の伝送路の一部を無線に置き換える場合、光ビート信号成分をEA変調器等により、直接、光無線(ROF)として空間伝搬させることが可能であるため、通常の無線化に比べて基地局機能を大幅に簡易化できる。
As described above, in the PON network in which the child nodes 81 1 to 81 n and the
図2は、変調信号及び時間的−光周波数ホッピング拡散信号の一例を示す説明図である。図1に示す子ノード811に割り当てられている時間的−光周波数ホッピング拡散符号の一例であり、理解を容易にするため、時間要素と周波数要素のマトリックス状に示した。時間的−光周波数ホッピング拡散符号は、図1に示す子ノード811〜子ノード81n同士で互いに直交する光周波数fkがチップ時間Tchipごとに割り当てられている。本実施形態では、n個の子ノード811〜子ノード81nがあるので、拡散符号長をn個の周波数のバリエーションとし、n個のチップ時間ごとに光周波数fk(k=1〜n)のいずれかに「1」を付与する例を示した。この時間的−光周波数ホッピング拡散符号に従って、符号光56の光周波数fkを変動させる光周波数ホッピング信号55をチップ時間Tchipごとに出力する。図2では、チップ時間Tchip及び光周波数ごとに「10101・・・1」と変化させる例を示した。上記のように、子ノード811の符号光の光周波数はチップ時間Tchipごとに変動しており、かつ、チップ時間Tchipごとの光周波数が別の子ノード81k(k=2〜n)と直交しているので、中心周波数fLの信号光と、光周波数fk(k=1〜n)の符号光との合波光のビート信号をチップ時間ごとに抽出し、抽出した信号出力を時間的−光周波数ホッピング拡散符号のブロックにわたって積分すれば、符号光56と合波されている信号光53を変調している変調信号52がオンであったのかオフであったのかを判別することができる。送信側の信号光の変調信号がオンであったのかオフであったのかを閾値により判別し、オン又はオフに応じて1又は0の情報信号51を復調することができる。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of a modulated signal and a temporal-optical frequency hopping spread signal. Time allocated to child node indicated 81 1 in Figure 1 - an example of an optical frequency hopping spread code, for ease of understanding, as shown in a matrix of time factor and the frequency component. In the temporal-optical frequency hopping spreading code, the optical frequencies f k orthogonal to each other between the child nodes 81 1 to 81 n shown in FIG. 1 are assigned for each chip time T chip . In this embodiment, since there are n child nodes 81 1 to 81 n , the spreading code length is a variation of n frequencies, and the optical frequency f k (k = 1 to n) every n chip times. An example in which “1” is given to any of the above is shown. In accordance with this temporal-optical frequency hopping spreading code, an optical
図3は、光周波数ホッピング信号の一例を示すグラフである。例えば、符号光出射部3が半導体レーザ(LD)であれば、時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部4は、符号光56の出力する光周波数に応じた駆動電流の光周波数ホッピング信号55を出力する。また、時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部4は、符号光出射部3を、時間的−光周波数ホッピング拡散符号54で予め定められた光周波数の光に変調する電流で駆動する。符号光出射部3の出射する符合光56は、時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部4の出力する光周波数ホッピング信号55の駆動電流に応じて中心光周波数がホップし、チップ時間Tchipで時間変化する。このときの時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部4の出力する駆動電流は、例えば図3に示すように、矩形の多値の2次元分布となる。
FIG. 3 is a graph showing an example of an optical frequency hopping signal. For example, if the code
図4は、親ノードのピックアップ図である。図5は、親ノードの受信する光ビート信号の一例を示すグラフである。合波光57は光ビート信号受信部9で光電変換され、中間周波増幅器10で光ビート信号の周波数成分である周波数(fL−f1)から周波数(fL−fn)までの中間周波数帯域が抽出され、バンドパスフィルタ14に入る。光ビート信号受信部9からの出力信号66に含まれる光ビート成分は、時間的−光ビート周波数拡散符号に基づきチップ時間ごとに透過率が設定されたバンドパスフィルタ14を通して透過成分と不透過成分の差分が出力され、差動増幅器15で差動増幅される。これにより、時間的−光周波数ホッピング拡散符号で符号化されている光ビート信号をチップ時間ごとに抽出することができる。抽出されたチップ時間ごとの光ビート信号は差動増幅器15で差動増幅され、時間的−光周波数ホッピング拡散符号のブロックにわたって積分器16で積分される。積分器16で積分された光ビート信号が予め定められた閾値を超えれば、送信側でオンに変調された信号光53であるとして情報信号復調部13が情報信号の例えば「1」に復調する。一方、積分器16で積分された値が予め定められた閾値以下であれば、情報信号復調部13が情報信号の例えば「0」に復調する。ここで、積分器16は、時間的−光周波数ホッピング拡散符号単位での信号出力の変動を判定するローパスフィルタであってもよい。
FIG. 4 is a pick-up diagram of the parent node. FIG. 5 is a graph showing an example of an optical beat signal received by the parent node. Multiplexed light 57 is photoelectrically converted by the optical beat signal receiving unit 9, an intermediate frequency band from the frequency which is the frequency component of the optical beat signal at the intermediate frequency amplifier 10 (f L -f 1) to the frequency (f L -f n) Is extracted and enters the
図5は、バンドパスフィルタ14の特性を示す。図5は、時間的−光周波数ホッピング拡散符号を光周波数及びチップ時間の順に「10101・・・1」とした場合について示しており、バンドパスフィルタ14の光を透過させる領域は、点線で示すように、光周波数fk(k=1〜n)ごとの光ビート信号の周波数成分のうち、拡散符号が1であった光ビート信号の周波数(fL−f1)、周波数(fL−f3)、周波数(fL−f5)、・・・周波数(fL−fn)をチップ時間ごとに順次透過させ、その他の領域については透過させない。隣接のビート信号の周波数間隔は、例えば、情報信号のバンド幅である。拡散符号が1であった光ビート信号の周波数の抽出は、周波数(fL−f1)、周波数(fL−f3)、周波数(fL−f5)、・・・周波数(fL−fn)を透過させるフィルタによって光ビート信号を抽出し、抽出した光ビート信号をチップ時間ごとに選択するスイッチによって復号してもよい。
FIG. 5 shows the characteristics of the
上記の実施形態1では、子ノード811から親ノード82へ情報信号の送信を行う例について説明したが、子ノード81k(k=1〜n)のいずれから親ノード82へ情報信号を送信してもよい。又、親ノード82から各子ノード81k(k=1〜n)のいずれへ情報信号を送信してもよい。例えば、親ノード82が信号光出射部、情報信号変調部、符号光出射部、時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部を備え、子ノード811が光ビート信号受信部、時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部及び情報信号復調部を備えることで、親ノード82から子ノード81k(k=2〜n)への情報信号の下り伝送が可能となる。
In the first embodiment described above, an example has been described for transmitting from the child node 81 1 to the
(実施形態2)
図6は、本実施形態に係る光周波数ホッピング符号分割多重伝送システムを示す構成図である。図6に示す光周波数ホッピング符号分割多重伝送システム92において子ノード831から親ノード84に情報信号511を送信する場合について説明する。子ノード831は、時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部42と、時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部16と、符号光出射部17と、信号光出射部19と、を備える。本実施形態では、光周波数ホッピング符号分割多重伝送システム91と異なり、合波光ではなく、1つのチップ時間内の別の時間帯に信号光53と符号光56とが割り当てられていることを特徴とする。1つのチップ時間内に同時に信号光53と符号光56を生成させる光周波数ホッピング符号分割多重伝送システム91では並列に接続された光源を要するが、光周波数ホッピング符号分割多重伝送システム92では1つの光源で構成可能であることに特徴がある。
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a block diagram showing an optical frequency hopping code division multiplexing transmission system according to this embodiment. The case where the
時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部16は、図2で説明した時間的−光周波数ホッピング拡散符号54に従って、チップ時間内の予め定められた所定時間帯の光周波数を変動させる光周波数ホッピング信号55をチップ時間ごとに出力する。すなわち、時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部16は、子ノード831〜83n同士で互いに直交する光周波数がチップ時間ごとに割り当てられた時間的−光周波数ホッピング拡散符号54に従って、時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調手順を行う。中心周波数f0の符号光出射部17は、光周波数ホッピング信号55が入力される所定時間帯については、時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部16によって、時間的−光周波数ホッピング拡散符号54で割り当てられている光周波数に変動した符号光56を出射する。一方、光周波数ホッピング信号55が入力されない時間帯については、光周波数が一定の中心周波数f0の信号用光58を出射する。すなわち、符号光出射部17は、符号光出射手順を行う。信号光出射部19は、符合光56及び信号用光58のうちの信号用光58を、S1(t)で表される情報信号51に従って、時間的−光周波数ホッピング拡散符号のブロックごとにオン又はオフに一次変調し、変調した信号光53を出射する。すなわち、信号光出射部19は、信号光出射手順を行う。ここで、信号光出射部19は、チップ時間内の時間帯に応じて信号光53と符合光56を出射することが好ましい。符合光56及び信号光53が、子ノード831から光伝送路8に出射され、光伝送路8にて伝送される。
The temporal-optical frequency hopping spread code modulation unit 16 varies the optical frequency hopping signal for changing the optical frequency in a predetermined time zone within the chip time in accordance with the temporal-optical frequency hopping
各子ノード831〜子ノード83nの出射する符合光56及び信号光53は、光方向性結合器7で合波され、光伝送路8を伝搬し、親ノード84に至る。親ノード84に至った符合光56及び信号光53を、それぞれ光分岐部20aが2つに分岐する。すなわち、光分岐部20aが光分岐手順を行う。そして、光分岐部20aで分岐された一方の符合光56及び信号光53は光遅延部21を経由して合波光出射部20bに入射し、光分岐部20aで分岐された他方の符合光56及び信号光53と合波される。すなわち、光遅延部21が光遅延手順を行い、さらに、合波光出射部20bが合波光出射手順を行う。光分岐部20a及び合波光出射部20bは、いずれも光方向性結合器を用いることが好ましい。合波光出射部20bの出射する合波光が光ビート信号受信部9に入射した後の処理は、前述の光周波数ホッピング符号分割多重伝送システム91と同様である。すなわち、光ビート信号受信部9が光ビート信号受信手順を行い、時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部121〜12nが、時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号手順を行い、情報信号復調部131〜13nが情報信号復調手順を行う。
The combined
ここで、光遅延部21は、光分岐部20aの分岐する一方の符号光56及び信号光53を、符号光56のタイミングと信号光53のタイミングとが一致するように、符号光出射部17が符号光を出射する所定時間帯の時間幅以上チップ時間の時間幅未満の時間幅だけ遅延させる。所定時間帯は、チップ時間が有効に利用できるので、チップ時間Tchipのうちの前半又は後半であることが好ましい。例えば、所定時間帯がチップ時間の前半であれば、チップ時間Tchipのうちの前半が符号光56、チップ時間Tchipのうちの後半が信号光53に変調されている場合、光遅延部21が符号光56及び信号光53をチップ時間Tchipの半周期だけ遅延させることで、符号光56と信号光53とを合波した合波光57を生成させることができる。光遅延部21は、例えば光ファイバの遅延線である。又、合波光57を生成させるための光分岐部20a、光遅延部21及び合波光出射部20bは、親ノード84内ではなく、子ノード831内の信号光出射部17の後段に設けてもよい。
Here, the
図7は、実施形態2に係る情報信号及び時間的−光周波数ホッピング拡散信号の一例を示す説明図である。図6に示す子ノード831に割り当てられている時間的−光周波数ホッピング拡散符号の一例である。図2で説明した時間的−光周波数ホッピング拡散符号と異なる点は、中心光周波数が一定周波数f0と光周波数ホッピングされた光周波数値が、1つのチップ時間Tchip内に交互に繰り返される点である。図8は、光周波数ホッピング信号の一例を示すグラフである。符号光出射部17がLDであり、かつ、図7に示す情報信号及び時間的−光周波数ホッピング拡散符号である場合、例えば、光周波数ホッピング信号は、一定値i0を挟んで矩形の多値となる駆動電流を有する。図2の場合と異なり、この例では駆動電流が約2倍の速度となるためホッピング周波数は2倍となる。チップ時間Tchipの1/2では光周波数f0となり、光遅延部21でチップ時間Tchipの1/2だけ時間遅延して合成を行うことで合波光57から光ビート信号を受信することができる。時間的−光周波数ホッピング拡散符号54をチップ時間Tchip及び光周波数ごとに「10101・・・1」とした場合、図5における光周波数fLを光周波数f0としたような、光ビート信号の周波数(f0−f1)、(f0−f3)、(f0−f5)、・・・(f0−fn)にピークが現れる。周波数ホッピングが2倍の速度で行われるため、この場合、各ビート信号をキャリアとする信号の帯域幅は図5の約2倍となる。復号機能に関しては、図4と同様な構成及び手順で復号が可能である。
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating an example of an information signal and a temporal-optical frequency hopping spread signal according to the second embodiment. Time in Figure 6 are assigned to the child node indicated 83 1 - which is an example of an optical frequency hopping spread code. The difference from the temporal-optical frequency hopping spreading code described with reference to FIG. 2 is that the optical frequency value in which the center optical frequency is constant frequency f 0 and the optical frequency hopping is repeated alternately within one chip time T chip . It is. FIG. 8 is a graph showing an example of an optical frequency hopping signal. When the code light emitting unit 17 is an LD and the information signal and the temporal-optical frequency hopping spread code shown in FIG. 7 are used, for example, the optical frequency hopping signal is a rectangular multi-value with a constant value i 0 in between. Drive current. Unlike the case of FIG. 2, in this example, the drive current is about twice as fast, so the hopping frequency is doubled. The optical frequency f 0 is obtained when the chip time T chip is ½, and the optical delay signal can be received by the
図6と類似の構成で、符号光56の光周波数偏移をチップ時間Tchipの1/2ではなく、チップ時間Tchipとすることもできる。例えば、図7において光周波数f0という状態をなくした場合に相当し、隣接するチップ時間での時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数間の光ビート信号を時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部が復号する。この場合は、隣接するチップ時間での時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数間の光ビート信号の周波数をノード同士で直交させることで、光遅延部21の遅延時間をTchipに設定しても、隣接するホッピング周波数間の光ビート信号が得られるようになる。この場合、図6と全く同様な構成及び手順で復調が可能である。
In a similar configuration as FIG. 6, the optical frequency deviation of the
上記の実施形態2では、子ノード831から親ノード84へ情報信号の送信を行う例について説明したが、子ノード83k(k=1〜n)のいずれから親ノード84へ情報信号を送信してもよい。又、親ノード84から各子ノード83k(k=1〜n)のいずれへ情報信号を送信してもよい。例えば、親ノード84が信号光出射部、情報信号変調部、符号光出射部、時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部を備え、子ノード831が光ビート信号受信部、時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部及び情報信号復調部を備えることで、親ノード84から子ノード83k(k=2〜n)への情報信号の下り伝送が可能となる。
In the
(実施形態3)
図9は、本実施形態に係る光周波数ホッピング符号分割多重伝送システムを示す構成図である。一部の伝送路区間を無線化する場合を示す。図9に示す光周波数ホッピング符号分割多重伝送システム93は、子ノード851と親ノード86との間に、子ノード851及び親ノード86と光伝送路24、33で接続され、情報信号51を送受信する複数の無線基地局871〜872を備える。無線基地局871は、光伝送路24で子ノード851と接続されている。また、無線基地局872は、光伝送路32で親ノード86と接続されている。図9では、子ノード851と親ノード86との間の上りを無線化する場合を示したが、子ノード85k(k=2〜n)のいずれかと親ノード86との間の上りであってもよいし、下りであってもよい。
(Embodiment 3)
FIG. 9 is a block diagram showing an optical frequency hopping code division multiplexing transmission system according to this embodiment. The case where a part of transmission path sections is made wireless is shown. Optical frequency hopping code division
子ノード851〜85nは、図1の子ノード811〜81nと同様な構成をとる。親ノード86は、図1の親ノード82と同様な構成をとる。子ノード851の出射する合波光57は光伝送路24を通り、子ノード851側の無線基地局871に到達する。無線基地局871では、光ビート信号受信部25が、子ノード851の合波光出射部の出射する合波光57を光電変換し、合波光57の光ビート信号を受信する。すなわち、光ビート信号受信部25が、光ビート信号受信手順を行う。ここで、光ビート信号受信部25の受信する光ビート信号の周波数は、無線送信の可能な波長帯域であることが好ましい。例えば、光ビート信号の周波数が準ミリからミリ波帯であれば、光と無線を変換するROF(Radio On Fiber)技術を適用することができる。信号光と符号光との周波数差が直接無線送信の可能な周波数帯域となっていることで、光の周波数帯域の電気信号を受信するための構成や搬送波の発振器などの無線送信するための構成を、大幅に省略することができる。
The
光ビート信号受信部25で受信された光ビート信号71は、周波数を維持したまま増幅器26で増幅される。そして、無線信号送信部27が、光ビート信号71を無線送信する。すなわち、無線信号送信部27が無線信号送信手順を行う。無線信号送信部27は、例えば、電波によって無線信号を送受信するアンテナである。無線信号送信部27の送信する光ビート信号71は、親ノード86側の無線基地局872の無線信号受信部28で受信される。すなわち、無線信号受信部28が光ビート信号受信手順を行う。無線信号受信部28で受信された光ビート信号71は、増幅器29で増幅される。そして、基地局出射部30が、光ビート信号71の周波数に従って光源31からの光周波数f1〜fnのそれぞれをオン又はオフに変調して、光源31からの光周波数fLの光と合波した合波光を生成させ、無線基地局871に入射した合波光57を再現する。基地局出射部30は、受信する親ノード86と接続されている光伝送路32に出射する。すなわち、基地局出射部30が基地局出射手順を行う。光伝送路32に出射された合波光57は、光方向性結合器332を通じて親ノード86に至る。親ノード86における処理は図1で説明した親ノード82の処理と同様である。
The
基地局出射部30は、子ノード851〜85nで共通である信号光の光周波数fLに無線信号受信部28の受信する光ビート信号71の周波数を加算した光周波数f1〜fnの符号光、及び、信号光の光周波数fLの信号光を合波し、合波した合波光57を、受信する親ノード86と接続されている光伝送路32に出射する。光ビート信号71には、光周波数f1〜fnのそれぞれと光周波数fLの周波数差を有する光ビート信号が含まれている。このため、光ビート信号71の周波数(fL−f1)、周波数(fL−f3)、周波数(fL−f5)、・・・周波数(fL−fn)に応じた光周波数の合波光57を変調して出射する。例えば、光ビート信号71に周波数(fL−f1)が含まれていれば、基地局出射部30は、光周波数f1の符号光と光周波数fLの信号光の合波光57を出射する。各子ノード851〜85nの出射する信号光の光周波数fLと、各子ノード851〜85nの出射する符号光の光周波数f1〜fnと、が共通しているので、光源31が光周波数の異なるn個の合波光57を出射すれば、基地局出射部30が光ビート信号71に含まれる周波数ごとのオン又はオフに応じて1次変調することで、各子ノード851〜85nの出射する合波光57を再現することができる。ここで、基地局出射部30は、例えば、電界吸収型変調器である。また、光源31は、例えば、光周波数f1〜fnを出射するn個の発光素子を備える。また、光源31は、スーパーコンティニウム光源であってもよい。
Base
図6に示す実施形態2に係る光周波数ホッピング符号分割多重伝送システムの構成例において無線を適用する場合には、光分岐部20a、光遅延部21及び合波光出射部20bを、親ノード84側でなく各子ノード831〜子ノード83nの信号光出射部19の後段に設けることによって、合波光57が光伝送路8を伝搬するため、図9と同じ構成で無線化が可能となる。
When the radio is applied in the configuration example of the optical frequency hopping code division multiplexing transmission system according to the second embodiment illustrated in FIG. 6, the optical branching
本発明は、逆拡散の周波数フィルタリングを電気フィルタで行うことができるので、システム構成を簡易化することができる。また、光ビート信号成分を、直接、光無線(ROF)として空間伝搬させることが可能であるため、通常の無線化に比べて基地局機能を大幅に簡易化できる。 Since the present invention can perform despreading frequency filtering with an electric filter, the system configuration can be simplified. Further, since the optical beat signal component can be directly spatially propagated as optical radio (ROF), the base station function can be greatly simplified as compared with normal radio.
1、19 信号光出射部
2 情報信号変調部
3、17 符号光出射部
4、16 時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部
5 光検出器
6 バンドパスフィルタ
7 光方向性結合器
8 光伝送路
9 光ビート信号受信部
10 増幅器
11 分配器
12 時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部
13 情報信号復調部
14 バンドパスフィルタ
15 差動増幅器
16 積分器
20a 光分岐部
20b 合波光出射部
21 光遅延部
24、32 光伝送路
25 光ビート信号受信部
26 増幅器
27 無線信号送信部
28 無線信号受信部
29 増幅器
30 基地局出射部
31 光源
33 光方向性結合器
41 合波光出射部
42 時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部
51 情報信号
52 変調信号
53 信号光
54 時間的−光周波数ホッピング拡散符号
55 光周波数ホッピング信号
56 符号光
57 合波光
58 信号用光
61、62、63、71 光ビート信号
64 時間的−光ビート周波数拡散符号に従って復号した光ビート信号
65 復調した情報信号
66 光ビート信号受信部から出力された出力信号
81、83、85 子ノード
82、84、86 親ノード
871、872 無線基地局
91、92、93 光周波数ホッピング符号分割多重伝送システム
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記ノードのうち送信するノードは、
前記ノード同士で互いに直交する光周波数がチップ時間ごとに割り当てられた時間的−光周波数ホッピング拡散符号を格納する時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部と、
前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部に格納されている前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号に従って、光周波数を変動させる光周波数ホッピング信号を前記チップ時間ごとに出力する時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部と、
前記光周波数ホッピング信号によって前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号で割り当てられている光周波数に変動した光周波数の符号光を出射する符号光出射部と、
前記情報信号に従って、オン又はオフに変調する変調信号を、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号のブロックごとに出力する情報信号変調部と、
光周波数が一定でありかつ前記変調信号によってオン又はオフに変調された信号光を出射する信号光出射部と、
前記符号光出射部の出射する符号光及び前記信号光出射部の出射する信号光を合波し、合波した合波光を前記光伝送路に出射する合波光出射部と、を備え、
前記ノードのうち受信するノードは、
前記合波光出射部の出射する前記合波光を電気信号に光電変換し、前記合波光の光ビート信号を受信する光ビート信号受信部と、
前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数を前記符号光出射部の光周波数と前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数との周波数差となる光ビート周波数に置換した時間的−光ビート周波数拡散符号に従って、前記チップ時間ごとの前記光ビート周波数の成分を前記光ビート信号受信部の受信する光ビート信号から抽出することで、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号によって符号化されている前記信号光の光ビート信号を復号する時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部と、
前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部の復号する前記信号光の光ビート信号から前記情報信号を復調する情報信号復調部と、
を備えることを特徴とする光周波数ホッピング符号分割多重伝送システム。 An optical frequency hopping code division multiplexing transmission system in which a plurality of nodes are connected by an optical transmission line and transmits and receives information signals between the nodes,
Among the nodes, the transmitting node is
A temporal-optical frequency hopping spreading code storage unit for storing temporal-optical frequency hopping spreading codes in which optical frequencies orthogonal to each other between the nodes are assigned for each chip time;
Temporal-optical frequency hopping for outputting an optical frequency hopping signal for changing an optical frequency for each chip time according to the temporal-optical frequency hopping spread code stored in the temporal-optical frequency hopping spread code storage unit A spreading code modulator;
A code light emitting unit that emits code light of an optical frequency changed to an optical frequency assigned by the temporal-optical frequency hopping spreading code by the optical frequency hopping signal;
An information signal modulator that outputs a modulation signal that is modulated on or off according to the information signal for each block of the temporal-optical frequency hopping spreading code;
A signal light emitting unit that emits signal light having a constant optical frequency and modulated on or off by the modulation signal;
A combined light emitting unit for combining the coded light emitted from the coded light emitting unit and the signal light emitted from the signal light emitting unit, and emitting the combined light to the optical transmission path,
Among the nodes, the receiving node is
An optical beat signal receiving unit that photoelectrically converts the combined light emitted from the combined light output unit into an electrical signal and receives an optical beat signal of the combined light;
Temporal-light in which the optical frequency of the temporal-optical frequency hopping spread code is replaced with an optical beat frequency that is a frequency difference between the optical frequency of the coded light emitting unit and the optical frequency of the temporal-optical frequency hopping spread code According to the beat frequency spread code, the component of the optical beat frequency for each chip time is extracted from the optical beat signal received by the optical beat signal receiver, and is encoded by the temporal-optical frequency hopping spread code. A temporal-optical frequency hopping spread code decoding unit for decoding an optical beat signal of the signal light,
An information signal demodulating unit that demodulates the information signal from the optical beat signal of the signal light that is decoded by the temporal-optical frequency hopping spread code decoding unit;
An optical frequency hopping code division multiplexing transmission system.
前記ノードのうち送信するノードは、
前記ノード同士で互いに直交する光周波数がチップ時間ごとに割り当てられた時間的−光周波数ホッピング拡散符号を格納する時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部と、
前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部に格納されている前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号に従って、前記チップ時間内の予め定められた所定時間帯の光周波数を変動させる光周波数ホッピング信号を前記チップ時間ごとに出力する時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部と、
前記所定時間帯では、前記光周波数ホッピング信号によって、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号で割り当てられている光周波数に変動した光周波数の符号光を出射し、前記チップ時間内の前記所定時間帯を除く時間帯では、光周波数が一定の信号用光を出射する符号光出射部と、
前記符号光出射部の出射する前記信号用光を、前記情報信号に従って、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号のブロックごとにオン又はオフに変調し、変調した信号光と前記符号光を出射する信号光出射部と、
前記信号光出射部の出射する前記信号光及び前記符号光をそれぞれ2つに分岐する光分岐部と、
前記光分岐部の分岐する一方の前記信号光及び前記符合光を、前記符号光の出射のタイミングと前記信号光の出射のタイミングとが一致するように、前記所定時間帯の時間幅以上前記チップ時間の時間幅未満の時間幅だけ遅延させる光遅延部と、
前記光遅延部の遅延させた前記信号光及び前記符合光と前記光分岐部の分岐する他方の前記信号光及び前記符合光とを合波し、前記信号光及び前記符合光を合波した合波光を前記光伝送路に出射する合波光出射部と、を備え、
前記ノードのうち受信するノードは、
前記合波光出射部の出射する前記合波光を電気信号に光電変換し、前記合波光の光ビート信号を受信する光ビート信号受信部と、
前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数を前記信号用光の光周波数と前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数との周波数差となる光ビート周波数に置換した時間的−光ビート周波数拡散符号に従って、前記チップ時間ごとの前記光ビート周波数の成分を前記光ビート信号受信部の受信する光ビート信号から抽出することで、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号によって符号化されている前記信号光の光ビート信号を復号する時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部と、
前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部の復号する前記信号光の光ビート信号から前記情報信号を復調する情報信号復調部と、
を備えることを特徴とする光周波数ホッピング符号分割多重伝送システム。 An optical frequency hopping code division multiplexing transmission system in which a plurality of nodes are connected by an optical transmission line and transmits and receives information signals between the nodes,
Among the nodes, the transmitting node is
A temporal-optical frequency hopping spreading code storage unit for storing temporal-optical frequency hopping spreading codes in which optical frequencies orthogonal to each other between the nodes are assigned for each chip time;
An optical frequency hopping signal for changing an optical frequency in a predetermined time zone within the chip time in accordance with the temporal-optical frequency hopping spread code stored in the temporal-optical frequency hopping spread code storage unit. A temporal-optical frequency hopping spread code modulator that outputs every chip time;
In the predetermined time zone, the optical frequency hopping signal emits code light having an optical frequency changed to the optical frequency assigned by the temporal-optical frequency hopping spread code, and the predetermined time zone within the chip time is emitted. In a time zone excluding, a code light emitting unit that emits signal light having a constant optical frequency;
The signal light emitted from the code light emitting unit is modulated on or off for each block of the temporal-optical frequency hopping spread code according to the information signal, and the modulated signal light and the code light are emitted. A signal light emitting part;
An optical branching unit that splits the signal light and the code light emitted by the signal light emitting unit into two, respectively;
For the one of the signal light and the code light branched by the optical branching unit, the chip has a time width of the predetermined time period or longer so that the timing of emission of the code light coincides with the timing of emission of the signal light An optical delay unit that delays by a time width less than the time width of time,
The signal light and the combined light delayed by the optical delay unit are combined with the other signal light and the encoded light branched by the optical branching unit, and the combined signal light and the combined light are combined. A combined light emitting unit for emitting wave light to the optical transmission path,
Among the nodes, the receiving node is
An optical beat signal receiving unit that photoelectrically converts the combined light emitted from the combined light output unit into an electrical signal and receives an optical beat signal of the combined light;
Temporal-optical beat in which the optical frequency of the temporal-optical frequency hopping spreading code is replaced with an optical beat frequency that is a frequency difference between the optical frequency of the signal light and the optical frequency of the temporal-optical frequency hopping spreading code. According to the frequency spread code, the component of the optical beat frequency for each chip time is extracted from the optical beat signal received by the optical beat signal receiver, and is encoded by the temporal-optical frequency hopping spread code. A temporal-optical frequency hopping spread code decoding unit for decoding the optical beat signal of the signal light;
An information signal demodulating unit that demodulates the information signal from the optical beat signal of the signal light that is decoded by the temporal-optical frequency hopping spread code decoding unit;
An optical frequency hopping code division multiplexing transmission system.
前記ノードのうち送信するノードは、
前記ノード同士で互いに直交する光周波数がチップ時間ごとに割り当てられた時間的−光周波数ホッピング拡散符号を格納する時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部と、
前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部に格納されている前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号に従って、前記チップ時間内の予め定められた所定時間帯の光周波数を変動させる光周波数ホッピング信号を前記チップ時間ごとに出力する時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部と、
前記所定時間帯では、前記光周波数ホッピング信号によって、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号で割り当てられている光周波数に変動した光周波数の符号光を出射し、前記チップ時間内の前記所定時間帯を除く時間帯では、光周波数が一定の信号用光を出射する符号光出射部と、
前記符号光出射部の出射する前記信号用光を、前記情報信号に従って、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号のブロックごとにオン又はオフに変調し、変調した信号光と前記符号光を前記光伝送路に出射する信号光出射部と、を備え、
前記ノードのうち受信するノードは、
前記信号光出射部の出射する前記信号光及び前記符合光をそれぞれ2つに分岐する光分岐部と、
前記光分岐部の分岐する一方の前記信号光及び前記符合光を、前記符号光の出射のタイミングと前記信号光の出射のタイミングとが一致するように、前記所定時間帯の時間幅以上前記チップ時間の時間幅未満の時間幅だけ遅延させる光遅延部と、
前記光遅延部の遅延させた前記信号光及び前記符合光と前記光分岐部の分岐する他方の前記信号光及び前記符合光を合波し、前記信号光及び前記符合光を合波した合波光を出射する合波光出射部と、
前記合波光出射部の出射する前記合波光を電気信号に光電変換し、前記合波光の光ビート信号を受信する光ビート信号受信部と、
前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数を前記信号用光の光周波数と前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数との周波数差となる光ビート周波数に置換した時間的−光ビート周波数拡散符号に従って、前記チップ時間ごとの前記光ビート周波数の成分を前記光ビート信号受信部の受信する光ビート信号から抽出することで、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号によって符号化されている前記信号光の光ビート信号を復号する時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部と、
前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部の復号する前記信号光の光ビート信号から前記情報信号を復調する情報信号復調部と、
を備えることを特徴とする光周波数ホッピング符号分割多重伝送システム。 An optical frequency hopping code division multiplexing transmission system in which a plurality of nodes are connected by an optical transmission line and transmits and receives information signals between the nodes,
Among the nodes, the transmitting node is
A temporal-optical frequency hopping spreading code storage unit for storing temporal-optical frequency hopping spreading codes in which optical frequencies orthogonal to each other between the nodes are assigned for each chip time;
An optical frequency hopping signal for changing an optical frequency in a predetermined time zone within the chip time in accordance with the temporal-optical frequency hopping spread code stored in the temporal-optical frequency hopping spread code storage unit. A temporal-optical frequency hopping spread code modulator that outputs every chip time;
In the predetermined time zone, the optical frequency hopping signal emits code light having an optical frequency changed to the optical frequency assigned by the temporal-optical frequency hopping spread code, and the predetermined time zone within the chip time is emitted. In a time zone excluding, a code light emitting unit that emits signal light having a constant optical frequency;
The signal light emitted from the code light emitting unit is modulated on or off for each block of the temporal-optical frequency hopping spread code according to the information signal, and the modulated signal light and the code light are converted into the light. A signal light emitting part that emits to the transmission line,
Among the nodes, the receiving node is
An optical branching unit that splits the signal light and the code light emitted by the signal light emitting unit into two parts, respectively;
For the one of the signal light and the code light branched by the optical branching unit, the chip has a time width of the predetermined time period or longer so that the timing of emission of the code light coincides with the timing of emission of the signal light An optical delay unit that delays by a time width less than the time width of time,
The signal light and the combined light delayed by the optical delay unit and the other signal light and the combined light branched by the optical branching unit are combined, and the combined light obtained by combining the signal light and the combined light A combined light emitting part for emitting
An optical beat signal receiving unit that photoelectrically converts the combined light emitted from the combined light output unit into an electrical signal and receives an optical beat signal of the combined light;
Temporal-optical beat in which the optical frequency of the temporal-optical frequency hopping spreading code is replaced with an optical beat frequency that is a frequency difference between the optical frequency of the signal light and the optical frequency of the temporal-optical frequency hopping spreading code. According to the frequency spread code, the component of the optical beat frequency for each chip time is extracted from the optical beat signal received by the optical beat signal receiver, and is encoded by the temporal-optical frequency hopping spread code. A temporal-optical frequency hopping spread code decoding unit for decoding the optical beat signal of the signal light;
An information signal demodulating unit that demodulates the information signal from the optical beat signal of the signal light that is decoded by the temporal-optical frequency hopping spread code decoding unit;
An optical frequency hopping code division multiplexing transmission system.
前記無線基地局のうち送信する無線基地局は、
前記合波光出射部の出射する前記合波光を光電変換し、前記合波光の光ビート信号を受信する光ビート信号受信部と、
前記光ビート信号受信部の受信する光ビート信号を無線送信する無線信号送信部と、を備え、
前記無線基地局のうち受信する無線基地局は、
前記無線信号送信部の無線送信する光ビート信号を受信する無線信号受信部と、
前記信号光出射部の出射する前記信号光の光周波数に前記無線信号受信部の受信する光ビート信号の周波数を加算した光周波数の符号光、及び、前記信号光出射部の出射する前記信号光の光周波数の信号光を合波し、合波した合波光を前記光伝送路に出射する基地局出射部と、
を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の光周波数ホッピング符号分割多重伝送システム。 A plurality of radio base stations connected to the node via the optical transmission line and transmitting and receiving the information signal;
Among the wireless base stations, the transmitting wireless base station is
An optical beat signal receiving unit that photoelectrically converts the combined light emitted by the combined light emitting unit and receives an optical beat signal of the combined light;
A wireless signal transmitter that wirelessly transmits an optical beat signal received by the optical beat signal receiver;
The radio base station that receives the radio base station is:
A radio signal receiver for receiving an optical beat signal transmitted by radio from the radio signal transmitter;
Code light having an optical frequency obtained by adding the frequency of the optical beat signal received by the wireless signal receiving unit to the optical frequency of the signal light emitted by the signal light emitting unit, and the signal light emitted by the signal light emitting unit Base station emitting unit for combining the signal light of the optical frequency, and emitting the combined light to the optical transmission path,
The optical frequency hopping code division multiplexing transmission system according to claim 1 or 2, further comprising:
前記合波光出射部は、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号のブロックごとに同期している前記符号光と前記信号光を合波することを特徴とする請求項1に記載の光周波数ホッピング符号分割多重伝送システム。 A timing adjustment unit that matches the timing of the coded light input to the combined light output unit and the timing of the signal light input to the combined light output unit for each block of the temporal-optical frequency hopping spread code; In addition to the previous stage of the combined light emitting unit,
2. The optical frequency hopping code according to claim 1, wherein the multiplexed light emitting unit multiplexes the code light and the signal light synchronized for each block of the temporal-optical frequency hopping spread code. Division multiplexing transmission system.
前記ノードのうち送信するノードにおいて、
時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部が、前記ノード同士で互いに直交する光周波数がチップ時間ごとに割り当てられた時間的−光周波数ホッピング拡散符号を格納する時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納手順と、
時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部が、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納手順で格納した前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号に従って、光周波数を変動させる光周波数ホッピング信号を前記チップ時間ごとに出力する時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調手順と、
符号光出射部が、前記光周波数ホッピング信号によって前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号で割り当てられている光周波数に変動した光周波数の符号光を出射する符号光出射手順と、
情報信号変調部が、前記情報信号に従って、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号のブロックごとにオン又はオフに変調する変調信号を、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調手順の前記光周波数ホッピング信号に同期して出力する情報信号変調手順と、
信号光出射部が、光周波数が一定でありかつ前記変調信号によってオン又はオフに変調された信号光を、前記符号光出射手順の前記符号光に同期して出射する信号光出射手順と、
合波光出射部が、前記符号光出射手順で出射した符号光及び前記信号光出射手順で出射した信号光を、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号のブロックと前記情報信号とが同期するタイミングで合波し、合波した合波光を前記光伝送路に出射する合波光出射手順と、
前記ノードのうち受信するノードにおいて、
光ビート信号受信部が、前記合波光出射手順で出射した前記合波光を電気信号に光電変換し、前記合波光の光ビート信号を受信する光ビート信号受信手順と、
時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部が、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数を前記信号光出射手順の光周波数と前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数との周波数差となる光ビート周波数に置換した時間的−光ビート周波数拡散符号に従って、前記チップ時間ごとの前記光ビート周波数の成分を前記光ビート信号受信手順で受信した光ビート信号から抽出することで、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号によって符号化されている前記信号光の光ビート信号を復号する時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号手順と、
情報信号復調部が、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号手順で復号した前記信号光の光ビート信号から前記情報信号を復調する情報信号復調手順と、
を有することを特徴とする光周波数ホッピング符号分割多重伝送方法。 An optical frequency hopping code division multiplex transmission method in which a plurality of nodes are connected by an optical transmission line, and transmits and receives an information signal between the nodes,
In the transmitting node among the nodes,
Temporal-optical frequency hopping spreading code storage unit for storing temporal-optical frequency hopping spreading code in which optical frequencies orthogonal to each other between nodes are allocated every chip time. When,
The temporal-optical frequency hopping spread code modulator transmits an optical frequency hopping signal for changing an optical frequency according to the temporal-optical frequency hopping spread code storage procedure stored in the temporal-optical frequency hopping spread code storage procedure to the chip time. A temporal-optical frequency hopping spreading code modulation procedure for each output;
A code light emitting unit, wherein the code light emitting unit emits code light of an optical frequency changed to an optical frequency assigned by the temporal-optical frequency hopping spread code by the optical frequency hopping signal;
An information signal modulation unit modulates the modulated signal that is turned on or off for each block of the temporal-optical frequency hopping spread code according to the information signal, in the optical frequency hopping of the temporal-optical frequency hopping spread code modulation procedure. An information signal modulation procedure for outputting in synchronization with the signal;
A signal light emitting step for emitting signal light having a constant optical frequency and being modulated on or off by the modulation signal in synchronization with the code light of the code light emitting procedure;
The combined light emission unit outputs the code light emitted in the code light emission procedure and the signal light emitted in the signal light emission procedure at a timing at which the block of the temporal-optical frequency hopping spread code and the information signal are synchronized. A combined light emitting procedure for combining and emitting the combined light to the optical transmission path;
In the receiving node among the nodes,
An optical beat signal receiving unit photoelectrically converts the combined light emitted in the combined light emission procedure into an electrical signal, and receives an optical beat signal of the combined light; and
The temporal-optical frequency hopping spread code decoding unit determines an optical frequency of the temporal-optical frequency hopping spread code as a frequency difference between the optical frequency of the signal light emitting procedure and the optical frequency of the temporal-optical frequency hopping spread code. By subtracting the optical beat frequency component for each chip time from the optical beat signal received in the optical beat signal reception procedure according to the temporal-optical beat frequency spread code replaced with the optical beat frequency to be A temporal-optical frequency hopping spreading code decoding procedure for decoding the optical beat signal of the signal light encoded by the optical-optical frequency hopping spreading code;
An information signal demodulating unit for demodulating the information signal from an optical beat signal of the signal light decoded by the temporal-optical frequency hopping spread code decoding procedure;
An optical frequency hopping code division multiplexing transmission method.
前記ノードのうち送信するノードにおいて、
時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部が、前記ノード同士で互いに直交する光周波数がチップ時間ごとに割り当てられた時間的−光周波数ホッピング拡散符号を格納する時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納手順と、
時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部が、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納手順で格納した前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号に従って、前記チップ時間内の予め定められた所定時間帯の光周波数を変動させる光周波数ホッピング信号を前記チップ時間ごとに出力する時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調手順と、
符号光出射部が、前記所定時間帯では、前記光周波数ホッピング信号によって、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号で割り当てられている光周波数に変動した光周波数の符号光を出射し、前記チップ時間内の前記所定時間帯を除く時間帯では、光周波数が一定の信号用光を出射する符号光出射手順と、
信号光出射部が、前記符号光出射手順で出射した前記信号用光を、前記情報信号に従って、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号のブロックごとにオン又はオフに変調し、変調した信号光と前記符号光を出射する信号光出射手順と、
光分岐部が、前記信号光出射手順で出射した前記信号光及び前記符合光をそれぞれ2つに分岐する光分岐手順と、
光遅延部が、前記光分岐手順で分岐した一方の前記信号光及び前記符合光を、前記符号光の出射のタイミングと前記信号光の出射のタイミングとが一致するように、前記所定時間帯の時間幅以上前記チップ時間の時間幅未満の時間幅だけ遅延させる光遅延手順と、
合波光出射部が、前記光遅延手順で遅延させた前記信号光及び前記符合光と前記光分岐部の分岐する他方の前記信号光及び前記符合光とを合波し、前記信号光及び前記符合光を合波した合波光を前記光伝送路に出射する合波光出射手順と、
前記ノードのうち受信するノードにおいて、
光ビート信号受信部が、前記合波光出射手順で出射した前記合波光を電気信号に光電変換し、前記合波光の光ビート信号を受信する光ビート信号受信手順と、
時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部が、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数を前記信号用光の光周波数と前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数との周波数差となる光ビート周波数に置換した時間的−光ビート周波数拡散符号に従って、前記チップ時間ごとの前記光ビート周波数の成分を前記光ビート信号受信手順で受信した光ビート信号から抽出することで、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号によって符号化されている前記信号光の光ビート信号を復号する時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号手順と、
情報信号復調部が、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部の復号する前記信号光の光ビート信号から前記情報信号を復調する情報信号復調手順と、
を有することを特徴とする光周波数ホッピング符号分割多重伝送方法。 An optical frequency hopping code division multiplex transmission method in which a plurality of nodes are connected by an optical transmission line, and transmits and receives an information signal between the nodes,
In the transmitting node among the nodes,
Temporal-optical frequency hopping spreading code storage unit for storing temporal-optical frequency hopping spreading code in which optical frequencies orthogonal to each other between nodes are allocated every chip time. When,
A temporal-optical frequency hopping spread code modulator is configured to perform a predetermined time period in the chip time according to the temporal-optical frequency hopping spread code stored in the temporal-optical frequency hopping spread code storage procedure. Temporal-optical frequency hopping spread code modulation procedure for outputting an optical frequency hopping signal for changing an optical frequency at each chip time;
The code light emitting unit emits code light of an optical frequency changed to an optical frequency assigned by the temporal-optical frequency hopping spread code by the optical frequency hopping signal in the predetermined time zone, and the chip time In a time zone excluding the predetermined time zone, a code light emission procedure for emitting signal light having a constant optical frequency, and
A signal light emitting unit modulates the signal light emitted in the code light emission procedure on or off for each block of the temporal-optical frequency hopping spread code according to the information signal, A signal light emitting procedure for emitting the code light;
An optical branching procedure in which the optical branching unit splits the signal light and the code light emitted in the signal light outgoing procedure into two, respectively;
The optical delay unit is configured to output the one of the signal light and the code light branched in the optical branching procedure in the predetermined time period so that the timing of emission of the code light coincides with the timing of emission of the signal light. An optical delay procedure for delaying by a time width equal to or greater than the time width and less than the time width of the chip time;
A combined light emitting unit combines the signal light and the code light delayed by the optical delay procedure and the other signal light and the code light branched by the optical branch unit, and the signal light and the code light. A combined light output procedure for outputting combined light, which combines light, to the optical transmission path;
In the receiving node among the nodes,
An optical beat signal receiving unit photoelectrically converts the combined light emitted in the combined light emission procedure into an electrical signal, and receives an optical beat signal of the combined light; and
The temporal-optical frequency hopping spread code decoding unit determines the optical frequency of the temporal-optical frequency hopping spread code as a frequency difference between the optical frequency of the signal light and the optical frequency of the temporal-optical frequency hopping spread code. By replacing the optical beat frequency component for each chip time from the optical beat signal received in the optical beat signal reception procedure according to the optical beat frequency spread code replaced with the optical beat frequency A temporal-optical frequency hopping spreading code decoding procedure for decoding the optical beat signal of the signal light encoded by an optical frequency hopping spreading code;
An information signal demodulation unit for demodulating the information signal from an optical beat signal of the signal light decoded by the temporal-optical frequency hopping spread code decoding unit;
An optical frequency hopping code division multiplexing transmission method.
前記ノードのうち送信するノードにおいて、
時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部が、前記ノード同士で互いに直交する光周波数がチップ時間ごとに割り当てられた時間的−光周波数ホッピング拡散符号を格納する時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納手順と、
時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部が、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納手順で格納した前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号に従って、前記チップ時間内の予め定められた所定時間帯の光周波数を変動させる光周波数ホッピング信号を前記チップ時間ごとに出力する時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調手順と、
符号光出射部が、前記所定時間帯では、前記光周波数ホッピング信号によって、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号で割り当てられている光周波数に変動した光周波数の符号光を出射し、前記チップ時間内の前記所定時間帯を除く時間帯では、光周波数が一定の信号用光を出射する符号光出射手順と、
信号光出射部が、前記符号光出射手順で出射した前記信号用光を、前記情報信号に従って、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号のブロックごとにオン又はオフに変調し、変調した信号光と前記符号光を前記光伝送路に出射する信号光出射手順と、
前記ノードのうち受信するノードにおいて、
光分岐部が、前記信号光出射手順で出射した前記信号光及び前記符合光をそれぞれ2つに分岐する光分岐手順と、
光遅延部が、前記光分岐手順で分岐した一方の前記信号光及び前記符合光を、前記符号光の出射のタイミングと前記信号光の出射のタイミングとが一致するように、前記所定時間帯の時間幅以上前記チップ時間の時間幅未満の時間幅だけ遅延させる光遅延手順と、
合波光出射部が、前記光遅延手順で遅延させた前記信号光及び前記符合光と前記光分岐部の分岐する他方の前記信号光及び前記符合光とを合波し、前記信号光及び前記符合光を合波した合波光を出射する合波光出射手順と、
光ビート信号受信部が、前記合波光出射手順で出射した前記合波光を電気信号に光電変換し、前記合波光の光ビート信号を受信する光ビート信号受信手順と、
時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部が、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数を前記信号用光の光周波数と前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数との周波数差となる光ビート周波数に置換した時間的−光ビート周波数拡散符号に従って、前記チップ時間ごとの前記光ビート周波数の成分を前記光ビート信号受信手順で受信した光ビート信号から抽出することで、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号によって符号化されている前記信号光の光ビート信号を復号する時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号手順と、
情報信号復調部が、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部の復号する前記信号光の光ビート信号から前記情報信号を復調する情報信号復調手順と、
を有することを特徴とする光周波数ホッピング符号分割多重伝送方法。 An optical frequency hopping code division multiplex transmission method in which a plurality of nodes are connected by an optical transmission line, and transmits and receives an information signal between the nodes,
In the transmitting node among the nodes,
Temporal-optical frequency hopping spreading code storage unit for storing temporal-optical frequency hopping spreading code in which optical frequencies orthogonal to each other between nodes are allocated every chip time. When,
A temporal-optical frequency hopping spread code modulator is configured to perform a predetermined time period in the chip time according to the temporal-optical frequency hopping spread code stored in the temporal-optical frequency hopping spread code storage procedure. Temporal-optical frequency hopping spread code modulation procedure for outputting an optical frequency hopping signal for changing an optical frequency at each chip time;
The code light emitting unit emits code light of an optical frequency changed to an optical frequency assigned by the temporal-optical frequency hopping spread code by the optical frequency hopping signal in the predetermined time zone, and the chip time In a time zone excluding the predetermined time zone, a code light emission procedure for emitting signal light having a constant optical frequency, and
A signal light emitting unit modulates the signal light emitted in the code light emission procedure on or off for each block of the temporal-optical frequency hopping spread code according to the information signal, A signal light emitting procedure for emitting the code light to the optical transmission path;
In the receiving node among the nodes,
An optical branching procedure in which the optical branching unit splits the signal light and the code light emitted in the signal light outgoing procedure into two, respectively;
The optical delay unit is configured to output the one of the signal light and the code light branched in the optical branching procedure in the predetermined time period so that the timing of emission of the code light coincides with the timing of emission of the signal light. An optical delay procedure for delaying by a time width equal to or greater than the time width and less than the time width of the chip time;
A combined light emitting unit combines the signal light and the code light delayed by the optical delay procedure and the other signal light and the code light branched by the optical branch unit, and the signal light and the code light. A combined light output procedure for emitting combined light combining light;
An optical beat signal receiving unit photoelectrically converts the combined light emitted in the combined light emission procedure into an electrical signal, and receives an optical beat signal of the combined light; and
The temporal-optical frequency hopping spread code decoding unit determines the optical frequency of the temporal-optical frequency hopping spread code as a frequency difference between the optical frequency of the signal light and the optical frequency of the temporal-optical frequency hopping spread code. By replacing the optical beat frequency component for each chip time from the optical beat signal received in the optical beat signal reception procedure according to the optical beat frequency spread code replaced with the optical beat frequency A temporal-optical frequency hopping spreading code decoding procedure for decoding the optical beat signal of the signal light encoded by an optical frequency hopping spreading code;
An information signal demodulation unit for demodulating the information signal from an optical beat signal of the signal light decoded by the temporal-optical frequency hopping spread code decoding unit;
An optical frequency hopping code division multiplexing transmission method.
前記無線基地局のうち送信する無線基地局において、
光ビート信号受信部が、前記合波光出射手順で出射した前記合波光を光電変換し、前記合波光の光ビート信号を受信する光ビート信号受信手順と、
無線信号送信部が、前記光ビート信号受信手順で受信した光ビート信号を無線送信する無線信号送信手順と、を有し、
前記無線基地局のうち受信する無線基地局において、
無線信号受信部が、前記無線信号送信手順で無線送信した光ビート信号を受信する無線信号受信手順と、
基地局出射部が、前記信号光出射手順で出射した前記信号光の光周波数に前記無線信号受信手順で受信した光ビート信号の周波数を加算した光周波数の符号光、及び、前記信号光出射手順で出射した前記信号光の光周波数の信号光を合波し、合波した合波光を前記光伝送路に出射する基地局出射手順と、を有することを特徴とする請求項6又は7に記載の光周波数ホッピング符号分割多重伝送方法。 An optical frequency hopping code division multiplexing transmission method further transmitting and receiving an information signal by a plurality of radio base stations connected to the node by the optical transmission path and transmitting and receiving the information signal,
In the radio base station to transmit among the radio base stations,
An optical beat signal receiving unit photoelectrically converts the combined light emitted in the combined light output procedure, and receives an optical beat signal of the combined light; and
A wireless signal transmission unit wirelessly transmitting the optical beat signal received in the optical beat signal reception procedure,
In the radio base station to receive among the radio base stations,
A radio signal receiving procedure for receiving an optical beat signal wirelessly transmitted by the radio signal transmitting procedure by the radio signal receiving unit;
The base station emitting unit adds the frequency of the optical beat signal received in the radio signal receiving procedure to the optical frequency of the signal light emitted in the signal light emitting procedure, and the signal light emitting procedure The base station emission procedure which combines the signal light of the optical frequency of the said signal light radiate | emitted in (8), and radiate | emits the combined light to the said optical transmission line is included. Optical frequency hopping code division multiplexing transmission method.
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JP2010028761A (en) * | 2008-07-24 | 2010-02-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical cdm transmission circuit and optical cdm transmission system |
JP2011101192A (en) * | 2009-11-05 | 2011-05-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Transmission apparatus and method |
CN110932787A (en) * | 2019-11-29 | 2020-03-27 | 中国舰船研究设计中心 | Frequency hopping communication system based on direct modulation laser and frequency hopping signal generation method |
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2006
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