JP3413304B2 - ハイブリッドｓｃｍ光伝送装置 - Google Patents
ハイブリッドｓｃｍ光伝送装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はハイブリッドＳＣＭ光伝
送装置に関し、更に詳しくはアナログ変調信号とディジ
タル変調信号とを周波数多重したハイブリッド信号によ
りレーザ光を変調して伝送するハイブリッドＳＣＭ光伝
送装置に関する。近年、広帯域の次世代型ＣＡＴＶネッ
トワークとして、既存のＴＶサービスのためのアナログ
信号（ＶＳＢ−ＡＭ等）と、ビデオ・オン・デマンド
（ＶＯＤ）等の新たな双方向通信サービスに使用する多
値ディジタル搬送波信号（１６ＱＡＭ等）とを周波数多
重してサブキャリア多重（ＳＣＭ：Sub Carrier Multip
lexing）光伝送することが活発に検討されている。
送装置に関し、更に詳しくはアナログ変調信号とディジ
タル変調信号とを周波数多重したハイブリッド信号によ
りレーザ光を変調して伝送するハイブリッドＳＣＭ光伝
送装置に関する。近年、広帯域の次世代型ＣＡＴＶネッ
トワークとして、既存のＴＶサービスのためのアナログ
信号（ＶＳＢ−ＡＭ等）と、ビデオ・オン・デマンド
（ＶＯＤ）等の新たな双方向通信サービスに使用する多
値ディジタル搬送波信号（１６ＱＡＭ等）とを周波数多
重してサブキャリア多重（ＳＣＭ：Sub Carrier Multip
lexing）光伝送することが活発に検討されている。
【０００２】
【従来の技術】図９は従来のハイブリッドＳＣＭ光伝送
装置のブロック図で、図において１1〜１n ，２1 〜２
m は周波数変換部（ＲＦ−ＣＯＶ）、３1 〜３m は多値
ＱＡＭ変調部（ＱＡＭ−ＭＯＤ）、４1 〜４3 はハイブ
リッド等による周波数多重部（ＦＤＭ）、５はレーザド
ライバ回路（ＬＤＲ）、ＬＤはレーザダイオード、ＰＤ
はＰＩＮダイオード等によるフォトダイオード、６はプ
リアンプ（ＰＡＭＰ）、７はバイアス制御部（ＢＣＮ
Ｔ）である。
装置のブロック図で、図において１1〜１n ，２1 〜２
m は周波数変換部（ＲＦ−ＣＯＶ）、３1 〜３m は多値
ＱＡＭ変調部（ＱＡＭ−ＭＯＤ）、４1 〜４3 はハイブ
リッド等による周波数多重部（ＦＤＭ）、５はレーザド
ライバ回路（ＬＤＲ）、ＬＤはレーザダイオード、ＰＤ
はＰＩＮダイオード等によるフォトダイオード、６はプ
リアンプ（ＰＡＭＰ）、７はバイアス制御部（ＢＣＮ
Ｔ）である。
【０００３】ＲＦ−ＣＯＶ1 〜ＲＦ−ＣＯＶn は既存の
各ＴＶアナログ変調信号ＶＳＢ−ＡＭ等を夫々周波数の
異なる局発信号ｆ1 〜ｆn によりアップコンバートし、
対応するバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）を介して出力す
る。ＦＤＭ４1 はＲＦ−ＣＯＶ1 〜ＲＦ−ＣＯＶn の各
出力を周波数多重してアナログ変調多重信号ＡＭを出力
する。
各ＴＶアナログ変調信号ＶＳＢ−ＡＭ等を夫々周波数の
異なる局発信号ｆ1 〜ｆn によりアップコンバートし、
対応するバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）を介して出力す
る。ＦＤＭ４1 はＲＦ−ＣＯＶ1 〜ＲＦ−ＣＯＶn の各
出力を周波数多重してアナログ変調多重信号ＡＭを出力
する。
【０００４】一方、ＱＡＭ−ＭＯＤ1 〜ＱＡＭ−ＭＯＤ
m はオーディオ，データ，グラフィックス、ビデオ等の
各ディジタル信号を例えば１６ＱＡＭ信号に変調する。
ＲＦ−ＣＯＶ1 ’〜ＲＦ−ＣＯＶm ’はＱＡＭ−ＭＯＤ
1 〜ＱＡＭ−ＭＯＤm の各出力を夫々周波数の異なる局
発信号ｆ1 ’〜ｆm ’によりアップコンバートし、対応
するＢＰＦを介して出力する。ＦＤＭ４2 はＲＦ−ＣＯ
Ｖ1 ’〜ＲＦ−ＣＯＶ m ’の各出力を周波数多重してデ
ィジタル変調多重信号ＱＡＭを出力する。
m はオーディオ，データ，グラフィックス、ビデオ等の
各ディジタル信号を例えば１６ＱＡＭ信号に変調する。
ＲＦ−ＣＯＶ1 ’〜ＲＦ−ＣＯＶm ’はＱＡＭ−ＭＯＤ
1 〜ＱＡＭ−ＭＯＤm の各出力を夫々周波数の異なる局
発信号ｆ1 ’〜ｆm ’によりアップコンバートし、対応
するＢＰＦを介して出力する。ＦＤＭ４2 はＲＦ−ＣＯ
Ｖ1 ’〜ＲＦ−ＣＯＶ m ’の各出力を周波数多重してデ
ィジタル変調多重信号ＱＡＭを出力する。
【０００５】そして、ＦＤＭ４3 はアナログ変調多重信
号ＡＭとディジタル変調多重信号ＱＡＭとを周波数多重
してハイブリッド多重信号ＡＭ−ＱＡＭを出力する。Ｌ
ＤＲ５はＡＭ−ＱＡＭ信号によりＬＤを駆動し、これに
よりＳＣＭ変調されたレーザ光が光ファイバを介して伝
送される。同時に、レーザ光の一部がＰＤで受光され、
プリアンプ６でモニタ信号ＭＳに変換される。バイアス
制御部７はモニタ信号ＭＳを積分してレーザ光出力の平
均パワーを検出し、ＬＤ閾値電流Ｉthの温度補償制御を
行う。
号ＡＭとディジタル変調多重信号ＱＡＭとを周波数多重
してハイブリッド多重信号ＡＭ−ＱＡＭを出力する。Ｌ
ＤＲ５はＡＭ−ＱＡＭ信号によりＬＤを駆動し、これに
よりＳＣＭ変調されたレーザ光が光ファイバを介して伝
送される。同時に、レーザ光の一部がＰＤで受光され、
プリアンプ６でモニタ信号ＭＳに変換される。バイアス
制御部７はモニタ信号ＭＳを積分してレーザ光出力の平
均パワーを検出し、ＬＤ閾値電流Ｉthの温度補償制御を
行う。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図１０は従来技術の問
題点を説明する図である。上記のようなハイブリッドＳ
ＣＭ光伝送では、高いキャリア対雑音比（ＣＮＲ）が要
求されるアナログ信号ＡＭの光変調度を高くして伝送を
行う必要がある。このため、図１０（Ａ）に示す如く、
ＬＤの駆動電流が瞬間的にその閾値電流Ｉ thを割り込む
ことがあり、この時、ＬＤから出力される光信号波形は
図の矢印で示すように閾値Ｉthを割り込んだ部分が切り
落とされた（クリッピングされた）形となる。このクリ
ッピング歪によりディジタル信号ＱＡＭの符号誤り率
（ＢＥＲ）が大きく劣化することが問題となっている。
題点を説明する図である。上記のようなハイブリッドＳ
ＣＭ光伝送では、高いキャリア対雑音比（ＣＮＲ）が要
求されるアナログ信号ＡＭの光変調度を高くして伝送を
行う必要がある。このため、図１０（Ａ）に示す如く、
ＬＤの駆動電流が瞬間的にその閾値電流Ｉ thを割り込む
ことがあり、この時、ＬＤから出力される光信号波形は
図の矢印で示すように閾値Ｉthを割り込んだ部分が切り
落とされた（クリッピングされた）形となる。このクリ
ッピング歪によりディジタル信号ＱＡＭの符号誤り率
（ＢＥＲ）が大きく劣化することが問題となっている。
【０００７】従来は、ＡＭ信号とＱＡＭ信号の周波数配
置を工夫することでＢＥＲの劣化を回避することが提案
されている｛金澤 他，「ＡＭ／１６ＱＡＭ信号の光Ｓ
ＣＭ伝送におけるクリッピング劣化およびその低減法の
検討」信学技報ＯＣＳ９３−９６，頁１７〜２２，（１
９９４−３）｝。以下に、具体例を説明する。図１０
（Ｂ）は、ＡＭ信号から十分に離れた高い周波数域に１
６ＱＡＭ信号を配置するものである。しかし、これでは
ＡＭ信号とＱＡＭ信号との間に広いガードバンドＧＢが
存在することとなり、伝送帯域の使用効率が悪い。しか
も、実際のクリッピング歪によるインパルス雑音は１６
ＱＡＭ信号が存在する高い周波数帯域にも少なからず及
ぶので、本質的な解決とはなっていない。
置を工夫することでＢＥＲの劣化を回避することが提案
されている｛金澤 他，「ＡＭ／１６ＱＡＭ信号の光Ｓ
ＣＭ伝送におけるクリッピング劣化およびその低減法の
検討」信学技報ＯＣＳ９３−９６，頁１７〜２２，（１
９９４−３）｝。以下に、具体例を説明する。図１０
（Ｂ）は、ＡＭ信号から十分に離れた高い周波数域に１
６ＱＡＭ信号を配置するものである。しかし、これでは
ＡＭ信号とＱＡＭ信号との間に広いガードバンドＧＢが
存在することとなり、伝送帯域の使用効率が悪い。しか
も、実際のクリッピング歪によるインパルス雑音は１６
ＱＡＭ信号が存在する高い周波数帯域にも少なからず及
ぶので、本質的な解決とはなっていない。
【０００８】図１０（Ｃ）は、各ＡＭ信号を広い間隔を
開けて配置し、１６ＱＡＭ信号をその中間にインタリー
ブ配置するものである。しかし、この場合も各ＡＭ信号
の周波数間隔が広いので、伝送帯域の使用効率が悪い。
しかも、実際のクリッピング歪によるインパルス雑音は
中間に存在する１６ＱＡＭ信号にも少なからず及ぶの
で、本質的な解決とはなっていない。
開けて配置し、１６ＱＡＭ信号をその中間にインタリー
ブ配置するものである。しかし、この場合も各ＡＭ信号
の周波数間隔が広いので、伝送帯域の使用効率が悪い。
しかも、実際のクリッピング歪によるインパルス雑音は
中間に存在する１６ＱＡＭ信号にも少なからず及ぶの
で、本質的な解決とはなっていない。
【０００９】なお、図示しないが、ＡＭ信号の高い側に
数チャネル分のガードバンドＧＢを置き、そこから１６
ＱＡＭ信号を配置した提案もある｛前田 他，「１５０
ｃｈＡＭ／１６ＱＡＭハイブリッド光伝送システムの開
発」信学技報ＯＣＳ９３−９７，頁２３〜３１，（１９
９４−３）｝。しかし、この提案は、クリッピング歪に
よるＢＥＲの劣化を、ＡＭ信号の光変調度の選択、誤り
訂正符号の強化等により実用上の妥協点を見い出してい
るものに過ぎない。
数チャネル分のガードバンドＧＢを置き、そこから１６
ＱＡＭ信号を配置した提案もある｛前田 他，「１５０
ｃｈＡＭ／１６ＱＡＭハイブリッド光伝送システムの開
発」信学技報ＯＣＳ９３−９７，頁２３〜３１，（１９
９４−３）｝。しかし、この提案は、クリッピング歪に
よるＢＥＲの劣化を、ＡＭ信号の光変調度の選択、誤り
訂正符号の強化等により実用上の妥協点を見い出してい
るものに過ぎない。
【００１０】本発明の目的は、伝送帯域を有効利用する
と共に、アナログ変調信号とディジタル変調信号とを周
波数多重したハイブリッド信号によりレーザ光を変調す
る際のクリッピング劣化を低減したハイブリッドＳＣＭ
光伝送装置を提供することにある。
と共に、アナログ変調信号とディジタル変調信号とを周
波数多重したハイブリッド信号によりレーザ光を変調す
る際のクリッピング劣化を低減したハイブリッドＳＣＭ
光伝送装置を提供することにある。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は例えば図１
の構成により解決される。即ち、本発明（１）のハイブ
リッドＳＣＭ光伝送装置は、アナログ変調信号とディジ
タル変調信号とを周波数多重したハイブリッド信号によ
りレーザ光を変調して伝送するハイブリッドＳＣＭ光伝
送装置において、ハイブリッド信号を所定時間遅延させ
る遅延回路と、前記ハイブリッド信号を監視し、この遅
延区間に該ハイブリッド信号の予測クリップ強度を検出
し、該検出した予測クリップ強度に応じてレーザ光出力
のクリッピング状態を阻止するためのクリッピング補償
信号を生成するクリッピング補償部とを備え、前記クリ
ッピング補償信号に応じて前記ハイブリッド信号による
レーザ光の変調を制御するものである。
の構成により解決される。即ち、本発明（１）のハイブ
リッドＳＣＭ光伝送装置は、アナログ変調信号とディジ
タル変調信号とを周波数多重したハイブリッド信号によ
りレーザ光を変調して伝送するハイブリッドＳＣＭ光伝
送装置において、ハイブリッド信号を所定時間遅延させ
る遅延回路と、前記ハイブリッド信号を監視し、この遅
延区間に該ハイブリッド信号の予測クリップ強度を検出
し、該検出した予測クリップ強度に応じてレーザ光出力
のクリッピング状態を阻止するためのクリッピング補償
信号を生成するクリッピング補償部とを備え、前記クリ
ッピング補償信号に応じて前記ハイブリッド信号による
レーザ光の変調を制御するものである。
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【作用】 図１の本発明（１）
のハイブリッドＳＣＭ光伝
送装置においては、遅延回路１０は入力のハイブリッド
信号を所定時間遅延させる。一方、クリッピング補償部
１１は、この遅延区間にハイブリッド信号を監視してそ
の予測クリップ強度を検出し、該検出した予測クリップ
強度によりレーザ光出力のクリッピング状態を阻止する
ためのクリッピング補償信号（電圧信号／電流信号）を
生成する。
送装置においては、遅延回路１０は入力のハイブリッド
信号を所定時間遅延させる。一方、クリッピング補償部
１１は、この遅延区間にハイブリッド信号を監視してそ
の予測クリップ強度を検出し、該検出した予測クリップ
強度によりレーザ光出力のクリッピング状態を阻止する
ためのクリッピング補償信号（電圧信号／電流信号）を
生成する。
【００２６】従って、入力のアナログ変調信号やハイブ
リッド信号に予めレベルクリッピング等の制限を加えな
くても、レーザ光出力のクリッピング発生を有効に防止
できる。好ましくは、レーザ光出力のモニタ信号ＭＳに
基づきレーザ光のクリッピング状態を検出し、該検出に
よりクリッピング状態を阻止するための制御信号ＣＳを
生成するクリッピング監視制御部８を備え、クリッピン
グ監視制御部８の制御信号ＣＳによりクリッピング補償
部１１の補償量（例えば予測クリップ強度の検出用閾値
又はクリッピング補償信号の利得等）を制御する。
リッド信号に予めレベルクリッピング等の制限を加えな
くても、レーザ光出力のクリッピング発生を有効に防止
できる。好ましくは、レーザ光出力のモニタ信号ＭＳに
基づきレーザ光のクリッピング状態を検出し、該検出に
よりクリッピング状態を阻止するための制御信号ＣＳを
生成するクリッピング監視制御部８を備え、クリッピン
グ監視制御部８の制御信号ＣＳによりクリッピング補償
部１１の補償量（例えば予測クリップ強度の検出用閾値
又はクリッピング補償信号の利得等）を制御する。
【００２７】従って、クリッピング発生を適応的に抑止
できる。
できる。
【００２８】
【実施例】以下、添付図面に従って本発明による実施例
を詳細に説明する。なお、全図を通して同一符号は同一
又は相当部分を示すものとする。図２は第１実施例のハ
イブリッドＳＣＭ光伝送装置のブロック図で、図におい
て８はクリッピング監視制御部、９は信号制限部であ
る。
を詳細に説明する。なお、全図を通して同一符号は同一
又は相当部分を示すものとする。図２は第１実施例のハ
イブリッドＳＣＭ光伝送装置のブロック図で、図におい
て８はクリッピング監視制御部、９は信号制限部であ
る。
【００２９】この例のアナログ信号源にはＴＶアナログ
信号ＶＳＢ−ＡＭ（ＡＭ変調信号）等の他、衛星用ＴＶ
アナログ信号ＢＳ２（ＦＭ変調信号）等が含まれてい
る。一方、ディジタル信号源ではディジタルビデオ信号
がＶＳＢ−ＭＯＤm によりＶＳＢ変調されている。この
ＶＳＢ変調は、基本的にはＱＡＭ変調と同じであるが、
入力のディジタルビデオ信号から残留側波帯（ＶＳＢ：
Vestigial-Side Band ）が抽出され、ＱＡＭ変調された
形になる。
信号ＶＳＢ−ＡＭ（ＡＭ変調信号）等の他、衛星用ＴＶ
アナログ信号ＢＳ２（ＦＭ変調信号）等が含まれてい
る。一方、ディジタル信号源ではディジタルビデオ信号
がＶＳＢ−ＭＯＤm によりＶＳＢ変調されている。この
ＶＳＢ変調は、基本的にはＱＡＭ変調と同じであるが、
入力のディジタルビデオ信号から残留側波帯（ＶＳＢ：
Vestigial-Side Band ）が抽出され、ＱＡＭ変調された
形になる。
【００３０】図２（ａ）に実施例のチャネル配置を示
す。ｎチャネル分のアナログ信号ＡＭ等は低い側の周波
数域に隙間無く配置され、またｍチャネル分のディジタ
ル信号ＱＡＭ等は高い側の周波数域に隙間無く配置され
ている。好ましくは、ＡＭ信号群とＱＡＭ信号群の間に
数チャネル分のガードバンドＧＢを設ける。
す。ｎチャネル分のアナログ信号ＡＭ等は低い側の周波
数域に隙間無く配置され、またｍチャネル分のディジタ
ル信号ＱＡＭ等は高い側の周波数域に隙間無く配置され
ている。好ましくは、ＡＭ信号群とＱＡＭ信号群の間に
数チャネル分のガードバンドＧＢを設ける。
【００３１】信号制限部９は、ＬＤのクリッピング発生
を事前に回避すべく、ＡＭ信号の利得（振幅）、動作レ
ベル又は波形に制限を加える。ＡＭ信号はアナログ信号
であるので、多少の制限を受けてもサービス品質に与え
る影響は少ない。また、これにおよりＬＤのクリッピン
グ発生が事前に防がれるので、ＱＡＭ信号は誤り無く伝
送される。その結果、ディジタル信号伝送のＢＥＲ特性
が改善され、伝送システム全体で高いサービス品質を維
持できる。
を事前に回避すべく、ＡＭ信号の利得（振幅）、動作レ
ベル又は波形に制限を加える。ＡＭ信号はアナログ信号
であるので、多少の制限を受けてもサービス品質に与え
る影響は少ない。また、これにおよりＬＤのクリッピン
グ発生が事前に防がれるので、ＱＡＭ信号は誤り無く伝
送される。その結果、ディジタル信号伝送のＢＥＲ特性
が改善され、伝送システム全体で高いサービス品質を維
持できる。
【００３２】信号制限部９における各種制限量の設定は
固定（一定）でも良いが、好ましくはクリッピング監視
制御部８を設けることで、ＬＤのクリッピング発生を適
応的に防止する。即ち、クリッピング監視制御部８は、
ＬＤのレーザ光出力の一部をモニタすることにより、ク
リッピングの発生有／無を監視する。クリッピング状態
が検出された場合は、該クリッピング発生を回避する方
向の制御信号ＣＳを生成し、信号制限部９を適応的に制
御する。以下、各場合を詳細に説明する。
固定（一定）でも良いが、好ましくはクリッピング監視
制御部８を設けることで、ＬＤのクリッピング発生を適
応的に防止する。即ち、クリッピング監視制御部８は、
ＬＤのレーザ光出力の一部をモニタすることにより、ク
リッピングの発生有／無を監視する。クリッピング状態
が検出された場合は、該クリッピング発生を回避する方
向の制御信号ＣＳを生成し、信号制限部９を適応的に制
御する。以下、各場合を詳細に説明する。
【００３３】図３は第１実施例の信号制限部を説明する
図で、これは入力のＡＭ信号の利得を制限する場合を示
している。図３（Ａ）は信号制限部９の回路図、図３
（Ｂ）はそ出力信号ＡＭ’の動作波形図である。図３
（Ａ）において、信号制限部９を構成するトランジスタ
Ｑ1 〜Ｑ4 はＩＣ化するに好適な差動対を成している。
また、もし入力のＡＭ信号が不平衡型の場合は、アンプ
ＡＭＰにより平衡型のＡＭ信号に変換され、夫々はトラ
ンジスタＱ 1 ，Ｑ2 から成るエミッタ接地増幅回路のベ
ースに入力する。トランジスタＱ1，Ｑ2 の各コレクタ
にはベース接地のトランジスタＱ3 ，Ｑ4 が夫々カスコ
ード接続されており、従って、トランジスタＱ1 ，Ｑ2
の各コレクタからトランジスタＱ3 ，Ｑ4 の各エミッタ
を見たインピーダンスは小さい。これにより、トランジ
スタＱ1 ，Ｑ2 の各ベース・コレクタ間に存在する接合
容量Ｃbcによるミラー容量の効果は小さくなり、もって
この増幅回路は広帯域な利得特性を備える。
図で、これは入力のＡＭ信号の利得を制限する場合を示
している。図３（Ａ）は信号制限部９の回路図、図３
（Ｂ）はそ出力信号ＡＭ’の動作波形図である。図３
（Ａ）において、信号制限部９を構成するトランジスタ
Ｑ1 〜Ｑ4 はＩＣ化するに好適な差動対を成している。
また、もし入力のＡＭ信号が不平衡型の場合は、アンプ
ＡＭＰにより平衡型のＡＭ信号に変換され、夫々はトラ
ンジスタＱ 1 ，Ｑ2 から成るエミッタ接地増幅回路のベ
ースに入力する。トランジスタＱ1，Ｑ2 の各コレクタ
にはベース接地のトランジスタＱ3 ，Ｑ4 が夫々カスコ
ード接続されており、従って、トランジスタＱ1 ，Ｑ2
の各コレクタからトランジスタＱ3 ，Ｑ4 の各エミッタ
を見たインピーダンスは小さい。これにより、トランジ
スタＱ1 ，Ｑ2 の各ベース・コレクタ間に存在する接合
容量Ｃbcによるミラー容量の効果は小さくなり、もって
この増幅回路は広帯域な利得特性を備える。
【００３４】この増幅回路の利得は、例えば電流可変型
定電流源ＶＣＣＳの電流値ＩC を制御することで可変で
あり、該電流値ＩC は制御信号ＣＳにより制御可能にな
っている。この制御信号ＣＳを予め所望に設定すれば、
図３（Ｂ）に示す如く、出力のＡＭ’信号の振幅を所望
の大きさに制限できる。従って、ＬＤのクリッピング発
生を事前に防止できる。
定電流源ＶＣＣＳの電流値ＩC を制御することで可変で
あり、該電流値ＩC は制御信号ＣＳにより制御可能にな
っている。この制御信号ＣＳを予め所望に設定すれば、
図３（Ｂ）に示す如く、出力のＡＭ’信号の振幅を所望
の大きさに制限できる。従って、ＬＤのクリッピング発
生を事前に防止できる。
【００３５】また、入力のＡＭ信号の振幅が大きく、こ
れによりクリッピング監視制御部８がＬＤのクリッピン
グ発生を検出した場合には、対応する制御信号ＣＳが帰
還され、信号制限部９の利得は更に下げられる。従っ
て、ＬＤのクリッピング発生を適応的に回避できる。な
お、入力のＡＭ信号に十分な利得がある場合には、上記
の増幅回路に代えて、パッシブな回路素子から成る可変
減衰器（ＡＴＴ）を使用しても良い。
れによりクリッピング監視制御部８がＬＤのクリッピン
グ発生を検出した場合には、対応する制御信号ＣＳが帰
還され、信号制限部９の利得は更に下げられる。従っ
て、ＬＤのクリッピング発生を適応的に回避できる。な
お、入力のＡＭ信号に十分な利得がある場合には、上記
の増幅回路に代えて、パッシブな回路素子から成る可変
減衰器（ＡＴＴ）を使用しても良い。
【００３６】図４は第２実施例の信号制限部を説明する
図で、これは入力のＡＭ信号の信号レベル（ダイナミッ
クレンジ）をシフトさせる場合を示している。図４
（Ａ）は信号制限部９の回路図、図４（Ｂ）はそ出力信
号ＡＭ’の動作波形図である。図４（Ａ）において、一
般に、入力のＡＭ信号の信号レベルは、直流信号成分Ｖ
i と小信号成分ｖi との和で表せる。トランジスタＱは
エミッタホロア回路を構成しており、エミッタの可変抵
抗ＶＲを介して定電流源ＣＣＳにカスコード接続されて
いる。従って、今、可変抵抗ＶＲの抵抗値をＶＲとする
と、入力のＡＭ信号の小信号成分ｖi はその直流信号成
分Ｖi の回りで変化するが、出力のＡＭ’信号の小信号
成分はそれよりも略｛Ｖi −（ＩC ×ＶＲ）｝だけレベ
ルシフトした電圧の回りで変化する。
図で、これは入力のＡＭ信号の信号レベル（ダイナミッ
クレンジ）をシフトさせる場合を示している。図４
（Ａ）は信号制限部９の回路図、図４（Ｂ）はそ出力信
号ＡＭ’の動作波形図である。図４（Ａ）において、一
般に、入力のＡＭ信号の信号レベルは、直流信号成分Ｖ
i と小信号成分ｖi との和で表せる。トランジスタＱは
エミッタホロア回路を構成しており、エミッタの可変抵
抗ＶＲを介して定電流源ＣＣＳにカスコード接続されて
いる。従って、今、可変抵抗ＶＲの抵抗値をＶＲとする
と、入力のＡＭ信号の小信号成分ｖi はその直流信号成
分Ｖi の回りで変化するが、出力のＡＭ’信号の小信号
成分はそれよりも略｛Ｖi −（ＩC ×ＶＲ）｝だけレベ
ルシフトした電圧の回りで変化する。
【００３７】この抵抗値ＶＲは制御信号ＣＳにより可変
となっており、該制御信号ＣＳを予め所望に設定するこ
とで、図４（Ｂ）に示す如く、出力のＡＭ’信号の動作
レベルを所望に設定できる。従って、ＬＤのクリッピン
グ発生を事前に防止できる。また、制御信号ＣＳをクリ
ッピング監視制御部８より帰還するようにすれば、ＬＤ
のクリッピング発生を適応的に回避できる。
となっており、該制御信号ＣＳを予め所望に設定するこ
とで、図４（Ｂ）に示す如く、出力のＡＭ’信号の動作
レベルを所望に設定できる。従って、ＬＤのクリッピン
グ発生を事前に防止できる。また、制御信号ＣＳをクリ
ッピング監視制御部８より帰還するようにすれば、ＬＤ
のクリッピング発生を適応的に回避できる。
【００３８】図５は第３実施例の信号制限部を説明する
図で、これは入力のＡＭ信号の所定閾値を越える信号波
形をクリッピングする場合を示している。図５（Ａ）は
信号制限部９の回路図、図５（Ｂ）はそ出力信号ＡＭ’
の動作波形図、図５（Ｃ）は出力信号ＡＭ’の周波数ス
ペクトラムを示す図である。図５（Ａ）において、９1
はダイオード等を使用したリミッタ回路、９2 はＡＭ信
号の周波数帯域についてナイキスト条件を満たすような
ローパスフィルタ回路である。
図で、これは入力のＡＭ信号の所定閾値を越える信号波
形をクリッピングする場合を示している。図５（Ａ）は
信号制限部９の回路図、図５（Ｂ）はそ出力信号ＡＭ’
の動作波形図、図５（Ｃ）は出力信号ＡＭ’の周波数ス
ペクトラムを示す図である。図５（Ａ）において、９1
はダイオード等を使用したリミッタ回路、９2 はＡＭ信
号の周波数帯域についてナイキスト条件を満たすような
ローパスフィルタ回路である。
【００３９】図５（Ｂ）において、入力のＡＭ信号が、
ＬＤにクリッピングを生じさせるような所定のリミット
レベルＬＬＶを下回ると、その部分の信号波形がＬＬＶ
にクリッピングされる。図５（Ｃ）において、リミッタ
回路９1 の出力信号には上記クリッピングのために歪が
発生し、図示の如く高い周波数域にまで及ぶインパルス
性雑音が発生する。ローパスフィルタ９2 はこの雑音成
分を除去し、出力のＡＭ’信号の波形整形を行う。従っ
て、このクリッピング歪による雑音成分が後に周波数多
重されるＱＡＭ信号群に影響を与えることは無い。な
お、この場合のＡＭ’信号はＬＤでクリッピング発生し
た場合と同様に歪むが、アナログ信号であるので、実用
上の問題は少ない。
ＬＤにクリッピングを生じさせるような所定のリミット
レベルＬＬＶを下回ると、その部分の信号波形がＬＬＶ
にクリッピングされる。図５（Ｃ）において、リミッタ
回路９1 の出力信号には上記クリッピングのために歪が
発生し、図示の如く高い周波数域にまで及ぶインパルス
性雑音が発生する。ローパスフィルタ９2 はこの雑音成
分を除去し、出力のＡＭ’信号の波形整形を行う。従っ
て、このクリッピング歪による雑音成分が後に周波数多
重されるＱＡＭ信号群に影響を与えることは無い。な
お、この場合のＡＭ’信号はＬＤでクリッピング発生し
た場合と同様に歪むが、アナログ信号であるので、実用
上の問題は少ない。
【００４０】なお、この場合も、リミットレベルＬＬＶ
をクリッピング監視制御部８からの制御信号ＣＳより可
変に構成すれば、ＬＤのクリッピング発生を適応的に回
避できる。図６は実施例のクリッピング監視制御部を説
明する図である。図６（Ａ）は第１実施例のクリッピン
グ監視制御部のブロック図で、これはＬＤのクリッピン
グ発生（例えばレーザ光ＯＦＦの発生）を直接的にモニ
タする場合を示している。
をクリッピング監視制御部８からの制御信号ＣＳより可
変に構成すれば、ＬＤのクリッピング発生を適応的に回
避できる。図６は実施例のクリッピング監視制御部を説
明する図である。図６（Ａ）は第１実施例のクリッピン
グ監視制御部のブロック図で、これはＬＤのクリッピン
グ発生（例えばレーザ光ＯＦＦの発生）を直接的にモニ
タする場合を示している。
【００４１】図において８1 はコンパレータ（ＣＭ
Ｐ）、８2 はローパスフィルタ（ＬＰＦ）、８3 はレベ
ルコンバータ（ＬＶＣ）である。ＬＤでクリッピング発
生すると、モニタ信号ＭＳの信号レベルが所定閾値ＶTH
を下回る。コンパレータ８2 をこの状態を検出するとク
リッピング幅に応じたパルス信号を発生し、ローパスフ
ィルタ８2 はこれを適当な時定数で積分する。そして、
レベルコンバータ８3 はローパスフィルタ８2 の出力を
クリッピング発生を阻止する方向の信号に変換し、制御
信号ＣＳを生成する。
Ｐ）、８2 はローパスフィルタ（ＬＰＦ）、８3 はレベ
ルコンバータ（ＬＶＣ）である。ＬＤでクリッピング発
生すると、モニタ信号ＭＳの信号レベルが所定閾値ＶTH
を下回る。コンパレータ８2 をこの状態を検出するとク
リッピング幅に応じたパルス信号を発生し、ローパスフ
ィルタ８2 はこれを適当な時定数で積分する。そして、
レベルコンバータ８3 はローパスフィルタ８2 の出力を
クリッピング発生を阻止する方向の信号に変換し、制御
信号ＣＳを生成する。
【００４２】図６（Ｂ）は第２実施例のクリッピング監
視制御部のブロック図で、これはガードバンドＧＢにお
けるノイズレベルをモニタする場合を示している。図に
おいて８4 はガードバンドＧＢのバンドパスフィルタ
（ＢＰＦ）、８5 はノイズ成分の検波回路（ＤＥＴ）、
８6 はアンプ（ＡＭＰ）である。ＬＤでクリッピング発
生すると、図２（ａ）のガードバンドＧＢにノイズ成分
が発生する。モニタ信号ＭＳよりノイズ成分をＢＰＦ８
4 で抽出し、ＤＥＴ８5で検波する。更に、ＡＭＰ８6
で増幅し、ＬＶＣ８3 で必要なレベルの制御信号ＣＳを
生成する。
視制御部のブロック図で、これはガードバンドＧＢにお
けるノイズレベルをモニタする場合を示している。図に
おいて８4 はガードバンドＧＢのバンドパスフィルタ
（ＢＰＦ）、８5 はノイズ成分の検波回路（ＤＥＴ）、
８6 はアンプ（ＡＭＰ）である。ＬＤでクリッピング発
生すると、図２（ａ）のガードバンドＧＢにノイズ成分
が発生する。モニタ信号ＭＳよりノイズ成分をＢＰＦ８
4 で抽出し、ＤＥＴ８5で検波する。更に、ＡＭＰ８6
で増幅し、ＬＶＣ８3 で必要なレベルの制御信号ＣＳを
生成する。
【００４３】図６（Ｃ）は第３実施例のクリッピング監
視制御部のブロック図で、これは特定のディジタル信号
ＱＡＭのＢＥＲをモニタする場合を示している。図にお
いて８7 はＱＡＭ復調器（ＱＡＭ−ＤＥＭ）、８8 はＢ
ＥＲ検出部である。ＬＤでクリッピング発生すると、図
１０（Ｂ）に示す如く、クリッピング歪の影響はＱＡＭ
信号が多重されている高い周波数域にまで及ぶ。そこ
で、ミキサとＢＰＦとを使用し、特定チャネルのＱＡＭ
信号を中間周波信号ＩＦにダウンコンバートする。この
場合の特定チャネルはこの目的に使用される専用のデー
タチャネルでも良いし、又はクリッピング歪の影響を顕
著に受ける何れかの現用チャネルでも良い。
視制御部のブロック図で、これは特定のディジタル信号
ＱＡＭのＢＥＲをモニタする場合を示している。図にお
いて８7 はＱＡＭ復調器（ＱＡＭ−ＤＥＭ）、８8 はＢ
ＥＲ検出部である。ＬＤでクリッピング発生すると、図
１０（Ｂ）に示す如く、クリッピング歪の影響はＱＡＭ
信号が多重されている高い周波数域にまで及ぶ。そこ
で、ミキサとＢＰＦとを使用し、特定チャネルのＱＡＭ
信号を中間周波信号ＩＦにダウンコンバートする。この
場合の特定チャネルはこの目的に使用される専用のデー
タチャネルでも良いし、又はクリッピング歪の影響を顕
著に受ける何れかの現用チャネルでも良い。
【００４４】ＱＡＭ−ＤＥＭ８7 は特定チャネルのＱＡ
Ｍ信号からデータ信号を復調する。通常、この種のデー
タ信号は所定の誤り検出（訂正）符号を使用しており、
よってＢＥＲ検出部８8 は復調データ信号のＢＥＲを求
めることが可能である。そして、求めたＢＥＲが所定以
上になると、ＬＤでクリッピング発生したと判断し、ク
リッピング発生を阻止するような制御信号ＣＳを生成す
る。
Ｍ信号からデータ信号を復調する。通常、この種のデー
タ信号は所定の誤り検出（訂正）符号を使用しており、
よってＢＥＲ検出部８8 は復調データ信号のＢＥＲを求
めることが可能である。そして、求めたＢＥＲが所定以
上になると、ＬＤでクリッピング発生したと判断し、ク
リッピング発生を阻止するような制御信号ＣＳを生成す
る。
【００４５】図７は第２実施例のハイブリッドＳＣＭ光
伝送装置のブロック図である。上記第１実施例のＳＣＭ
光伝送装置と異なる点は、信号制限部９を周波数多重部
４3 の出力側に設けたことにある。従って、この第２実
施例ではアナログ変調信号ＡＭとディジタル変調信号Ｑ
ＡＭとを周波数多重したハイブリッド信号ＡＭ−ＱＡＭ
が信号制限部９により予め制限を受けることとなり、よ
ってＡＭ信号のみならず、ＱＡＭ信号が原因となるよう
なＬＤのクリッピング発生も未然に防止される。
伝送装置のブロック図である。上記第１実施例のＳＣＭ
光伝送装置と異なる点は、信号制限部９を周波数多重部
４3 の出力側に設けたことにある。従って、この第２実
施例ではアナログ変調信号ＡＭとディジタル変調信号Ｑ
ＡＭとを周波数多重したハイブリッド信号ＡＭ−ＱＡＭ
が信号制限部９により予め制限を受けることとなり、よ
ってＡＭ信号のみならず、ＱＡＭ信号が原因となるよう
なＬＤのクリッピング発生も未然に防止される。
【００４６】なお、この場合の信号制限部９は、レーザ
ドライバ回路５に直結可能であるので、ハイブリッド信
号ＡＭ−ＱＡＭの電圧レベルに制限を加えるのみなら
ず、ハイブリッド信号ＡＭ−ＱＡＭによるＬＤの駆動電
流に制限を加えるように構成しても良い。図８は第３実
施例のハイブリッドＳＣＭ光伝送装置のブロック図で、
図において１０は遅延回路（ＤＬＹ）、１１はクリッピ
ング補償部、１１1 はリミッタ回路、１１2 はアンプ
（ＡＭＰ）、１１3 は遅延回路（ＤＬＹ）である。
ドライバ回路５に直結可能であるので、ハイブリッド信
号ＡＭ−ＱＡＭの電圧レベルに制限を加えるのみなら
ず、ハイブリッド信号ＡＭ−ＱＡＭによるＬＤの駆動電
流に制限を加えるように構成しても良い。図８は第３実
施例のハイブリッドＳＣＭ光伝送装置のブロック図で、
図において１０は遅延回路（ＤＬＹ）、１１はクリッピ
ング補償部、１１1 はリミッタ回路、１１2 はアンプ
（ＡＭＰ）、１１3 は遅延回路（ＤＬＹ）である。
【００４７】遅延回路１０は入力のハイブリッド信号Ａ
Ｍ−ＱＡＭを所定時間遅延させて後、レーザドライバ回
路５に入力する。一方、クリッピング補償部１１では、
この遅延区間に、先ずリミッタ回路１１ 1 がハイブリッ
ド信号ＡＭ−ＱＡＭ中の所定閾値を越える信号成分（予
測クリップ強度信号）を検出し、アンプ１１2 は該検出
した予測クリップ強度信号を反転増幅する。更に、遅延
回路１１3 はアンプ１１2 の出力を上記遅延回路１０の
出力との間で所定の同期が得られる分だけ遅延し、クリ
ッピング補償信号ｅC を生成する。
Ｍ−ＱＡＭを所定時間遅延させて後、レーザドライバ回
路５に入力する。一方、クリッピング補償部１１では、
この遅延区間に、先ずリミッタ回路１１ 1 がハイブリッ
ド信号ＡＭ−ＱＡＭ中の所定閾値を越える信号成分（予
測クリップ強度信号）を検出し、アンプ１１2 は該検出
した予測クリップ強度信号を反転増幅する。更に、遅延
回路１１3 はアンプ１１2 の出力を上記遅延回路１０の
出力との間で所定の同期が得られる分だけ遅延し、クリ
ッピング補償信号ｅC を生成する。
【００４８】このクリッピング補償信号ｅC は遅延回路
１０の出力信号に含まれるクリップ強度信号を相殺する
ように加えられ、これによりＬＤのクリッピング発生が
未然に防がれる。又は、このクリッピング補償信号ｅC
はその区間におけるＬＤのバイアス電流（例えば閾値電
流Ｉth）を増す様に加えられ、これによりＬＤのクリッ
ピング発生が未然に防がれる。
１０の出力信号に含まれるクリップ強度信号を相殺する
ように加えられ、これによりＬＤのクリッピング発生が
未然に防がれる。又は、このクリッピング補償信号ｅC
はその区間におけるＬＤのバイアス電流（例えば閾値電
流Ｉth）を増す様に加えられ、これによりＬＤのクリッ
ピング発生が未然に防がれる。
【００４９】また、それでもＬＤのクリッピングが発生
した場合は、クリッピング監視制御部８でこれを検出
し、帰還した制御信号ＣＳにより、リミッタ回路１１1
のクランプレベルを適応的に変える。又は、アンプ１１
2 の利得を適応的に変える。なお、上記実施例ではＡＭ
信号に複数種の制限を加える例を分けて示したが、これ
らの２種以上の制限を同時に加えても良いことは明らか
である。
した場合は、クリッピング監視制御部８でこれを検出
し、帰還した制御信号ＣＳにより、リミッタ回路１１1
のクランプレベルを適応的に変える。又は、アンプ１１
2 の利得を適応的に変える。なお、上記実施例ではＡＭ
信号に複数種の制限を加える例を分けて示したが、これ
らの２種以上の制限を同時に加えても良いことは明らか
である。
【００５０】また、レーザダイオードＬＤのモニタ光は
光カプラやビームスプリッタ等により送出光から抽出し
ても良いことは明らかである。また、上記本発明に好適
なる複数の実施例を述べたが、本発明思想を逸脱しない
範囲内で、構成及び組合せの様々な変更が行えることは
言うまでも無い。
光カプラやビームスプリッタ等により送出光から抽出し
ても良いことは明らかである。また、上記本発明に好適
なる複数の実施例を述べたが、本発明思想を逸脱しない
範囲内で、構成及び組合せの様々な変更が行えることは
言うまでも無い。
【００５１】
【発明の効果】以上述べた如く本発明のハイブリッドＳ
ＣＭ光伝送装置は、上記構成であるので、アナログ信号
とデジタル信号とを同時に光ファイバに収容して成るＣ
ＡＴＶ幹線系等の伝送帯域を有効利用すると共に、アナ
ログ変調信号とディジタル変調信号とを周波数多重した
ハイブリッド信号によるレーザ光出力のクリッピング劣
化を大幅に低減できる。
ＣＭ光伝送装置は、上記構成であるので、アナログ信号
とデジタル信号とを同時に光ファイバに収容して成るＣ
ＡＴＶ幹線系等の伝送帯域を有効利用すると共に、アナ
ログ変調信号とディジタル変調信号とを周波数多重した
ハイブリッド信号によるレーザ光出力のクリッピング劣
化を大幅に低減できる。
【図１】図１は本発明の原理を説明する図である。
【図２】図２は第１実施例のハイブリッドＳＣＭ光伝送
装置のブロック図である。
装置のブロック図である。
【図３】図３は第１実施例の信号制限部を説明する図で
ある。
ある。
【図４】図４は第２実施例の信号制限部を説明する図で
ある。
ある。
【図５】図５は第３実施例の信号制限部を説明する図で
ある。
ある。
【図６】図６は実施例のクリッピング監視制御部を説明
する図である。
する図である。
【図７】図７は第２実施例のハイブリッドＳＣＭ光伝送
装置のブロック図である。
装置のブロック図である。
【図８】図８は第３実施例のハイブリッドＳＣＭ光伝送
装置のブロック図である。
装置のブロック図である。
【図９】図９は従来のハイブリッドＳＣＭ光伝送装置の
ブロック図である。
ブロック図である。
【図１０】図１０は従来技術の問題点を説明する図であ
る。
る。
４ 周波数多重部
５ レーザドライバ回路
６ プリアンプ
８ クリッピング監視制御部
９ 信号制限部
１０ 遅延回路
１１ クリッピング補償部
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平８−8823（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−46595（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−275782（ＪＰ，Ａ)
金澤 他，プリクリップ法によるＡ
／Ｄハイブリッド光ＳＣＭ伝送のクリッ
ピング劣化低減，1994年電子情報通信学
会秋季大会講演論文集通信２，日本，社
団法人電子情報通信学会，1994年 ９月
５日，Ｂ−880，ｐ．478
北村 他，ＡＭ／64ＱＡＭハイブリッ
ド光伝送用プリクリッピング方式の検
討，電子情報通信学会総合大会講演論文
集通信２，日本，社団法人電子情報通信
学会，1996年 ３月11日，Ｂ−1212,
644
久保田 他，ＦＭ／ＱＰＳＫハイブリ
ッド光伝送方式の検討，電子情報通信学
会技術研究報告，，日本，社団法人電子
情報通信学会，1994年 ５月26日，Ｖｏ
ｌ．94，Ｎｏ．68，ｐｐ．17−22
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04B 10/00 - 10/28
H04J 14/00 - 14/08
ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (2)
- 【請求項１】 アナログ変調信号とディジタル変調信号
とを周波数多重したハイブリッド信号によりレーザ光を
変調して伝送するハイブリッドＳＣＭ光伝送装置におい
て、 ハイブリッド信号を所定時間遅延させる遅延回路と、前記ハイブリッド信号を監視し、 この遅延区間に該ハイ
ブリッド信号の予測クリップ強度を検出し、該検出した
予測クリップ強度に応じてレーザ光出力のクリッピング
状態を阻止するためのクリッピング補償信号を生成する
クリッピング補償部とを備え、 前記クリッピング補償信号に応じて前記ハイブリッド信
号によるレーザ光の変調を制御する ことを特徴とするハ
イブリッドＳＣＭ光伝送装置。 - 【請求項２】 レーザ光出力のモニタ信号に基づきレー
ザ光のクリッピング状態を検出し、該検出によりクリッ
ピング状態を阻止するための制御信号を生成するクリッ
ピング監視制御部を備え、 クリッピング監視制御部の制御信号によりクリッピング
補償部の補償量を制御することを特徴とする請求項１記
載のハイブリッドＳＣＭ光伝送装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01332895A JP3413304B2 (ja) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | ハイブリッドｓｃｍ光伝送装置 |
| US08/552,484 US5680238A (en) | 1995-01-31 | 1995-11-09 | Hybrid SCM optical transmission apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01332895A JP3413304B2 (ja) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | ハイブリッドｓｃｍ光伝送装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08204635A JPH08204635A (ja) | 1996-08-09 |
| JP3413304B2 true JP3413304B2 (ja) | 2003-06-03 |
Family
ID=11830087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01332895A Expired - Fee Related JP3413304B2 (ja) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | ハイブリッドｓｃｍ光伝送装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5680238A (ja) |
| JP (1) | JP3413304B2 (ja) |
Families Citing this family (54)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH09246641A (ja) * | 1996-03-13 | 1997-09-19 | Nec Corp | クリッピング歪制御回路 |
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| US7224896B1 (en) | 1997-02-25 | 2007-05-29 | Telesector Resources Group, Inc. | Methods and apparatus for generating local oscillation signals |
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