JP5936800B1 - 光通信システム及び光信号発生装置 - Google Patents

Abstract

光通信システムの光信号発生装置（１）は、情報系列数（Ｎ）と制御信号（Ａ）とを出力する制御信号管理部（１１）と、タイミング信号（Ｓ）を出力するタイミング管理部（１２）と、送信情報系列と制御信号とを時間的に多重して多重信号系列（Ｅ）を生成する信号多重部（１３）と、多重信号系列をパルス信号系列（Ｐ）に変換するパルス変換部（１４）と、パルス信号系列の値に対応する強度の送信信号系列（Ｔ）を送出する送信処理部（１５）とを備える。制御信号（Ａ）は、送信情報系列（Ｘ）の各々を区別可能な識別信号（Ｈ）を含み、タイミング信号（Ｓ）はパルス信号系列（Ｐ）の最小パルス幅を周期として値が変化する信号であって、タイミング信号（Ｓ）の値の変化が発生する時間位置は互いに異なる。

Description

本発明は、光信号によりデータの送受信を行う光通信システム、並びに、その構成要素である光信号発生装置に関するものである。

近年、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）照明装置の照明光を用いてデータを送受信する光通信システムが注目されている。照明光を用いた光通信システムは、既設のインフラを利用して構築することができる。

照明光等の可視光を通信媒体として用いる光通信システムは、通信可能な範囲を明確に規定することができること及び無線電波の使用が制限されているエリアにおける通信が可能であること等の利点を持つ。このため、無線電波を用いる既存の無線通信システム及び赤外線を用いる既存の赤外線通信アプリケーションによる通信を補完する利用法以外の、新しい利用法が検討されている。可視光を用いる光通信システムの利用法としては、信号灯及びデジタルサイネージ等の屋外設備に使用されているＬＥＤ光源を用いる利用法が考えられる。例えば、高速のデータ通信、車両運転の補助及び制御を行うためのポジショニングのためのデータ通信、及び、商業施設における利用客の動線情報の取得のためのデータ通信等のような新しい利用法が考えられる。

照明光を用いる通信方法の代表例として、１又は０（すなわち、１／０）のデータをパルス信号のＯＮ又はＯＦＦに対応させ、このパルス信号のＯＮ又はＯＦＦをＬＥＤの明滅に変換して、光信号（変調光）を送出（送光）するものがある。この方法では、光信号受信装置は、受光素子を用いて光信号を検出し、光信号の明滅パターンからパルス信号を復元する。

図１は、照明光を用いる光通信システムの構成例を示す図である。図１に示される光通信システムでは、照明装置＃１から送出された光信号は、複数の受信端末α、β、及びγによって受信される。図１に示される光通信システムは、通信エリア内で複数の受信端末α、β、及びγに共通のデータを配信する場合等に適用される。

図２は、照明光を用いる光通信システムの他の構成例を示す図である。図２に示される光通信システムでは、照明装置＃１から送出された光信号は受信端末αによって受信され、照明装置＃２から送出された光信号は受信端末βによって受信され、照明装置＃３から送出された光信号は受信端末γによって受信される。図２に示される光通信システムは、複数の照明装置＃１、＃２、及び＃３から、互いに異なるデータを、複数の受信端末α、β、及びγにそれぞれ配信する場合等に適用される。

一般に、照度確保のために設置される照明装置は、通信装置としての利用が想定されていない。図１に示される光通信システムでは、複数の受信端末α、β、及びγに配信されるデータは共通のデータであるため、送出された光信号の干渉は発生しない。しかし、図２に示される光通信システムでは、受信端末α、β、及びγは、最も近い照明装置＃１、＃２、又は＃３から送出された所望の光信号だけでなく、近接する他の照明装置から送出された不要な光信号をも検出するおそれがある。言い換えれば、図２に示される光通信システムでは、受信端末α、β、及びγは、不要な光信号をも検出するので、所望の光信号を正確に検出することができないおそれがある。

この対策として、特許文献１は、送信装置が、所定数の情報ビット毎に逆離散フーリエ変換した信号列を生成し、この信号列を複数の発光素子の発光強度に対応させた光信号として送出し、受信装置が、送信装置から送出された光信号を複数の受光素子で受光し、受光された信号を離散フーリエ変換して、データを復元する光通信システムを提案している。特許文献１の光通信システムは、このような方法によって、所望の送信装置以外の他の送信装置から送出される不要な光信号による干渉を除去している。

特開２００８−２５２４４４号公報（段落０００６〜０００８、図１）

しかしながら、離散フーリエ変換結果の利用には大きなダイナミックレンジを必要とすることが一般的であるため、特許文献１が提案する光通信システムを採用した場合には、送信装置における複数の発光素子の発光強度に大きな差異（揺らぎ）が発生する。このため、受信装置は、発光強度の弱い信号を正確に検出することができないおそれがある、及び、照度の揺らぎが生じるおそれがあるという課題が発生する。

そこで、本発明は、複数の送信信号系列による干渉の抑圧及び揺らぎの低減を図り、所望の情報系列の信号を正確に検出することができる光通信システム、並びに、前記光通信システムを構成する光信号発生装置を提供することを目的とする。

本発明の光通信システムは、光信号発生装置と光信号受信装置とを有する光通信システムであって、前記光信号発生装置は、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の送信情報系列の数を示す情報系列数と、前記Ｎ個の送信情報系列に対応するＮ個の制御信号とを出力する制御信号管理部と、互いに異なる時間位置を示すＮ個のタイミング信号を出力するタイミング管理部と、前記Ｎ個の送信情報系列と前記Ｎ個の制御信号との内の、互いに対応する送信情報系列と制御信号とを時間的に多重して、Ｎ個の多重信号系列を生成するＮ個の信号多重部と、前記Ｎ個の多重信号系列を、前記Ｎ個の多重信号系列に対応する前記Ｎ個のタイミング信号に基づく時間位置で値が変化するＮ個のパルス信号系列に変換するＮ個のパルス変換部と、前記Ｎ個のパルス信号系列の値に対応する強度のＮ個の送信信号系列を送出するＮ個の送信処理部と、を備え、前記光信号受信装置は、前記Ｎ個の送信信号系列の内のＭ個（Ｍは正の整数）の信号系列を受信信号系列として受信し、前記Ｍ個の受信信号系列の強度を振幅に変換して、Ｍ個の解析信号を生成するＭ個の受信処理部と、前記Ｍ個の解析信号から周期的に変化するＭ個の同期信号を生成するＭ個の制御信号検出部と、前記Ｍ個の同期信号の周期に基づいて、前記Ｍ個の解析信号から前記Ｍ個の受信情報系列を検出するＭ個の情報検出部と、を備え、前記Ｎ個の制御信号は、前記Ｎ個の送信情報系列の各々を区別可能な識別信号を含み、前記Ｎ個のタイミング信号は、前記Ｎ個のパルス信号系列の最小パルス幅を周期として値が変化する信号であって、前記Ｎ個のタイミング信号の値の変化が発生する時間位置は、互いに異なることを特徴とする。

また、本発明の光信号発生装置は、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の送信情報系列の数を示す情報系列数と、前記Ｎ個の送信情報系列に対応するＮ個の制御信号とを出力する制御信号管理部と、互いに異なる時間位置を示すＮ個のタイミング信号を出力するタイミング管理部と、前記Ｎ個の送信情報系列と前記Ｎ個の制御信号との内の、互いに対応する送信情報系列と制御信号とを時間的に多重して、Ｎ個の多重信号系列を生成するＮ個の信号多重部と、前記Ｎ個の多重信号系列を、前記Ｎ個の多重信号系列に対応する前記Ｎ個のタイミング信号に基づく時間位置で値が変化するＮ個のパルス信号系列に変換するＮ個のパルス変換部と、前記Ｎ個のパルス信号系列の値に対応する強度のＮ個の送信信号系列を送出するＮ個の送信処理部と、を備え、前記Ｎ個の制御信号は、前記Ｎ個の送信情報系列の各々を区別可能な識別信号を含み、前記Ｎ個のタイミング信号は、前記Ｎ個のパルス信号系列の最小パルス幅を周期として値が変化する信号であって、前記Ｎ個のタイミング信号の値の変化が発生する時間位置は、互いに異なることを特徴とする。

本発明に係る光通信システムによれば、光信号発生装置において、複数の情報系列に対応する識別信号を含む制御信号が生成され、制御信号が多重された複数の情報系列をそれぞれ異なるタイミングで出力することが可能となる。したがって、光信号受信装置で識別信号を検出することで、所望の光変調信号の受信タイミングが同時に判明するため、安定した照度を維持しつつ、複数光源から発せられる光信号による干渉を抑圧し、所望の光信号のみを正確に検出することができる効果がある。

光信号発生装置において、識別信号が多重された情報系列のパルス変換に用いるスロット時間位置を情報系列数に応じて変化させるだけで、光信号受信装置で所望の光変調信号を一意に特定することが可能となるため、複数光源から発せられる光信号による干渉を抑圧するために必要な演算量を少なくすることができるという効果がある。

照明光を用いる光通信システムの構成例を示す図である。 照明光を用いる光通信システムの他の構成例を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る光通信システムに含まれる光信号発生装置の構成例を示すブロック図である。 実施の形態１に係る光通信システムに含まれる光信号受信装置の構成例を示すブロック図である。 図３に示される光信号発生装置のタイミング管理部の動作例を示すタイミング図である。 図３に示される光信号発生装置のタイミング管理部の他の動作例を示すタイミング図である。 図３に示される光信号発生装置のタイミング管理部の更に他の動作例を示すタイミング図である。 図３に示される光信号発生装置の信号多重部の各々が生成する１フレームのデータの構成例を示す図である。 図３に示される光信号発生装置の信号多重部の各々が生成する１フレームのデータの他の構成例を示す図である。 図３に示される光信号発生装置の信号多重部の各々が生成する複数フレームのデータの構成例を示す図である。 図３に示される光信号発生装置の信号多重部の各々が生成する複数フレームのデータの他の構成例を示す図である。 図３に示される光信号発生装置のパルス変換部の各々の動作例を示すタイミング図である。 図４に示される光信号受信装置の制御信号検出部の動作例を示すタイミング図である。 図４に示される光信号受信装置の情報検出部の動作例を示すタイミング図である。 本発明の実施の形態２に係る光信号発生装置のタイミング管理部の動作例を示すタイミング図である。 実施の形態２に係る光信号発生装置のタイミング管理部の他の動作例を示すタイミング図である。 実施の形態２に係る光信号発生装置のタイミング管理部の更に他の動作例を示すタイミング図である。 本発明の実施の形態３に係る光信号発生装置の信号多重部の各々の動作例を示すタイミング図である。 実施の形態３に係る光信号発生装置のタイミング管理部の動作例を示すタイミング図である。 実施の形態３に係る光信号発生装置のタイミング管理部の他の動作例を示すタイミング図である。 実施の形態３に係る光信号発生装置のタイミング管理部の更に他の動作例を示すタイミング図である。 実施の形態１から３に係る光信号発生装置の変形例の構成を示すハードウェア構成図である。 実施の形態１から３に係る光信号受信装置の変形例の構成を示すハードウェア構成図である。

以下に、本発明の実施の形態を説明する。実施の形態では、光信号を通信媒体としてデータの送受信を行う光通信システム、及びその構成要素である光信号発生装置及び光信号受信装置について説明する。なお、光信号としては、可視光を用いることができる。ただし、本発明は、可視光よりも長い波長の光信号又は可視光よりも短い波長の光信号にも適用可能である。光信号発生装置は、例えば、ＬＥＤ光源などの発光素子を有する照明装置である。光信号受信装置は、例えば、受光素子を有する情報端末装置である。ただし、光信号発生装置は、発光素子を有する装置であれば、照明装置以外の装置（例えば、信号灯、表示装置等）にも適用可能である。また、光信号受信装置は、受光素子を有する装置であれば、例えば、携帯電話、スマートフォン、タブレット型情報端末、パーソナルコンピュータ、映像機器、音響機器、空調機器等のような各種電気機器に適用可能である。

《１》実施の形態１
《１−１》実施の形態１の構成
図３は、本発明の実施の形態１に係る光通信システムに含まれる光信号発生装置１の構成例を示すブロック図である。また、図４は、実施の形態１に係る光通信システムに含まれる光信号受信装置２の構成例を示すブロック図である。光通信システムは、光信号発生装置１と光信号受信装置２とを有する。

光信号発生装置１は、制御信号管理部１１と、タイミング管理部１２と、Ｎ個の信号多重部１３と、Ｎ個のパルス変換部１４と、Ｎ個の送信処理部１５とを備える。ここで、Ｎは２以上の整数である。制御信号管理部１１は、Ｎ個（Ｎ種類）の送信情報系列Ｘ（１）〜Ｘ（Ｎ）の数を示す情報系列数Ｎと、Ｎ個の送信情報系列に対応するＮ個の制御信号Ａ（１）〜（Ｎ）とを出力する。Ｎ個の送信情報系列Ｘ（１）〜Ｘ（Ｎ）は、例えば、１又は０で表現されるデジタル信号系列である。タイミング管理部１２は、互いに異なる時間位置Ｓ_１〜Ｓ_Ｎ（後述の図５から図７に示される。）を示すＮ個のタイミング信号Ｓ（１）〜Ｓ（Ｎ）を出力する。Ｎ個の信号多重部１３は、Ｎ個の送信情報系列Ｘ（１）〜Ｘ（Ｎ）とＮ個の制御信号Ａ（１）〜Ａ（Ｎ）との内の、互いに対応する送信情報系列Ｘ（ｋ）と制御信号Ａ（ｋ）とを時間的に多重して、Ｎ個（Ｎ種類）の多重信号系列Ｅ（１）〜（Ｎ）を生成する。ここで、ｋは１≦ｋ≦Ｎの整数である。Ｎ個のパルス変換部１４は、Ｎ個の多重信号系列Ｅ（１）〜Ｅ（Ｎ）を、Ｎ個の多重信号系列Ｅ（１）〜Ｅ（Ｎ）に対応するＮ個のタイミング信号Ｓ（１）〜Ｓ（Ｎ）に基づく時間位置Ｓ_１〜Ｓ_Ｎで値が変化するＮ個のパルス信号系列Ｐ（１）〜（Ｎ）に変換する。Ｎ個の送信処理部１５は、Ｎ個のパルス信号系列Ｐ（１）〜Ｐ（Ｎ）の値に対応する強度のＮ個の送信信号系列Ｔ（１）〜Ｔ（Ｎ）を送出する。Ｎ個の制御信号Ａ（１）〜Ａ（Ｎ）は、Ｎ個の送信情報系列Ｘ（１）〜Ｘ（Ｎ）の各々を区別可能な識別信号Ｈ（１）〜Ｈ（Ｎ）を含んでいる。また、Ｎ個のタイミング信号Ｓ（１）〜Ｓ（Ｎ）は、Ｎ個のパルス信号系列Ｐ（１）〜Ｐ（Ｎ）の最小パルス幅（後述の図１２に示される）を周期として値が変化する信号であって、Ｎ個のタイミング信号Ｓ（１）〜Ｓ（Ｎ）の値の変化が発生する時間位置Ｓ_１〜Ｓ_Ｎは、互いに異なる。

光信号受信装置２は、Ｍ個の受信処理部２１と、Ｍ個の制御信号検出部２２と、Ｍ個の情報検出部２３とを備える。ここで、Ｍは正の整数である。Ｍ個の受信処理部２１は、Ｎ個の送信信号系列Ｔ（１）〜（Ｎ）の内のＭ個の信号系列を受信信号系列Ｒ（１）〜Ｒ（Ｍ）として受信し、Ｍ個の受信信号系列Ｒ（１）〜Ｒ（Ｍ）の強度を振幅に変換して、Ｍ個の解析信号Ｌ（１）〜Ｌ（Ｍ）を生成する。Ｍ個の制御信号検出部２２は、Ｍ個の解析信号Ｌ（１）〜Ｌ（Ｍ）から周期的に変化するＭ個の同期信号Ｑ（１）〜Ｑ（Ｍ）を生成する。Ｍ個の情報検出部２３は、Ｍ個の同期信号Ｑ（１）〜Ｑ（Ｍ）の周期に基づいて、Ｍ個の解析信号Ｌ（１）〜Ｌ（Ｍ）からＭ個の受信情報系列Ｙ（１）〜Ｙ（Ｍ）を検出する。以下の説明では、Ｍ＝Ｎの場合を説明する。

このように、光信号発生装置１において、複数の送信情報系列Ｘ（１）〜Ｘ（ｋ）に対応する識別信号を含む制御信号Ａ（１）〜（ｋ）が生成され、制御信号Ａ（１）〜（ｋ）が多重された複数の送信信号系列Ｔ（１）〜Ｔ（Ｎ）をそれぞれ異なるタイミングで出力することが可能となる。したがって、光信号受信装置２で識別信号を検出することで、所望の光変調信号の受信タイミングが同時に判明するため、光信号受信装置２は、光信号発生装置１のＮ個の送信処理部１５の出力に対応した光信号による干渉を抑圧し、所望の光信号のみを正確に検出することができる。また、本発明が適用された光通信システムでは、特許文献１に示されるシステムのように、複数の発光素子の発光強度に大きな差異を持たせる必要がないので、光信号発生装置１の一部を照明装置で構成した場合であっても、安定した照度を維持することができる。

《１−２》実施の形態１の動作
《１−２−１》光信号発生装置１
図３に示される制御信号管理部１１は、入力されるＮ種類の送信情報系列Ｘ（１）〜Ｘ（Ｎ）の数である情報系列数Ｎと、Ｎ種類の制御信号Ａ（１）〜Ａ（Ｎ）と、を出力する。Ｎ種類の制御信号Ａ（１）〜Ａ（Ｎ）は、送信情報系列Ｘ（１）〜Ｘ（Ｎ）を区別するための識別信号Ｈ（１）〜Ｈ（Ｎ）をそれぞれ含む。識別信号Ｈ（１）〜Ｈ（Ｎ）は、例えば、インデックス値であり、次式（１）のように定義することができる。

Ｈ（ｋ）＝ｋ 式（１）
ここで、ｋは１≦ｋ≦Ｎの整数である。

また、Ｎ種類の送信情報系列Ｘ（１）〜Ｘ（Ｎ）に基づくＮ種類の送信信号系列Ｔ（１）〜Ｔ（Ｎ）を送信するための各照明装置が別個の独立した装置である場合には、識別信号Ｈ（１）〜Ｈ（Ｎ）は、それぞれの照明装置に対応するＩＤ（識別情報）とすることもできる。

Ｎ種類の制御信号Ａ（１）〜Ａ（Ｎ）は、Ｎ種類の識別信号Ｈ（１）〜Ｈ（Ｎ）の他に、Ｎ種類の送信情報系列Ｘ（１）〜Ｘ（Ｎ）の開始時間位置を示すためのプリアンブル（Ｐｒｅａｍｂｌｅ）信号、及び、Ｎ種類の送信情報系列Ｘ（１）〜Ｘ（Ｎ）の種類及び属性等を示すためのフレームタイプ信号を含むこともできる。

図３に示されるタイミング管理部１２は、信号レートに対応する値、すなわち、後述するパルス信号の最小パルス幅（時間幅）（後述の図１２に示される。）を保持する機能を有すると共に、この最小パルス幅を周期として値が変化するＮ種類のタイミング信号Ｓ（１）〜Ｓ（Ｎ）を出力する。ここで、Ｎ種類のタイミング信号Ｓ（１）〜Ｓ（Ｎ）の各々の値の変化が発生する時間位置は、互いに異なる時間位置である。前述した最小パルス幅を情報系列数Ｎ以上の値で除した時間幅を、スロットの時間幅と言う。Ｎ種類のタイミング信号Ｓ（１）〜Ｓ（Ｎ）は、前記スロットの境界に同期して値が変化する信号とすることが望ましい。スロットの時間幅は、例えば、後述する図５における時間位置Ｓ_１とＳ_２との間の時間幅、時間位置Ｓ_２とＳ_３との間の時間幅、時間位置Ｓ_３とＳ_４との間の時間幅、時間位置Ｓ_４とＳ_１との間の時間幅である。また、スロットの時間幅は、例えば、後述する図６おける、時間位置Ｓ_１とＳ_２との間の時間幅、時間位置Ｓ_２とＳ_３との間の時間幅、時間位置Ｓ_３とＳ_４との間の時間幅、時間位置Ｓ_４とＳ_５との間の時間幅、時間位置Ｓ_５とＳ_６との間の時間幅である。

Ｎ種類の送信情報系列Ｘ（１）〜Ｘ（Ｎ）の各々の信号レートがｆｓ［Ｈｚ］であり、パルス信号系列Ｐ（１）〜Ｐ（Ｎ）の最小パルス幅が１／ｆｓ［秒］である場合には、タイミング信号Ｓ（１）〜Ｓ（Ｎ）が発生する時間位置（立上り時間位置）Ｓ_１〜Ｓ_Ｎは、例えば、次式（２）のように定義することができる。

Ｓ_ｋ＝（ｋ−１）×（１／ｆｓ）／（Ｎ＋ｎ） 式（２）
ここで、ｋは１≦ｋ≦Ｎの整数、ｎは０以上の整数、Ｎは情報系列数である。

図５は、図３に示される光信号発生装置１のタイミング管理部１２の動作例を示すタイミング図である。図５は、Ｎ＝４及びｎ＝０の場合に、タイミング管理部１２が、式（２）を用いて生成するタイミング信号Ｓ（１）〜Ｓ（４）の立上り時間位置Ｓ_１〜Ｓ_４を示している。図５は、４種類の送信情報系列Ｘ（１）〜Ｘ（４）の要素であるデジタル信号１ビットが、１パルス幅（１／ｆｓ）となる場合の例を示している。

図６は、図３に示される光信号発生装置１のタイミング管理部１２の他の動作例を示すタイミング図である。図６は、Ｎ＝６及びｎ＝２の場合に、タイミング管理部１２が、式（２）を用いて生成するタイミング信号Ｓ（１）〜Ｓ（６）の立上り時間位置Ｓ_１〜Ｓ_６を示している。図６は、６種類の送信情報系列Ｘ（１）〜Ｘ（６）の要素であるデジタル信号１ビットが、１パルス幅（１／ｆｓ）となる場合の例を示している。

Ｎ種類のタイミング信号Ｓ（１）〜Ｓ（Ｎ）は、例えば、次式（３）のように定義することもできる。ただし、ｃの値としては、Ｎ種類のタイミング信号Ｓ（１）〜Ｓ（Ｎ）の立上り時間位置Ｓ_１〜Ｓ_Ｎのそれぞれに対し、異なる値を設定可能である。

Ｓ_ｋ＝（ｃ−１）×（１／ｆｓ）／（Ｎ＋ｎ） 式（３）
ここで、ｃ∈｛１，２，…，Ｎ｝であり、ｎは０以上の整数、Ｎは情報系列数である。

図７は、図３に示される光信号発生装置１のタイミング管理部１２の更に他の動作例を示すタイミング図である。図７は、Ｎ＝６及びｎ＝２の場合に、タイミング管理部１２が、式（３）を用いて生成するタイミング信号Ｓ（１）〜Ｓ（６）の立上り時間位置Ｓ_１〜Ｓ_６を示している。図７は、６種類の送信情報系列Ｘ（１）〜Ｘ（６）の要素であるデジタル信号１ビットが、１パルス幅（１／ｆｓ）となる場合の例を示している。図５及び図６の場合には、ｋの値は１から順に１ずつ増加するので、ｋの値が小さいほど、タイミング信号の立上り時間位置は早い時間位置である（すなわち、立上り時間位置は、Ｓ_１，Ｓ_２，Ｓ_３，Ｓ_４，Ｓ_５，Ｓ_６の順である）。これに対し、図７の場合には、式（３）のｃの値を任意に変えることができるので、図７に示されるように、タイミング信号Ｓ（１）〜Ｓ（６）の立上り時間位置をＳ_１，Ｓ_５，Ｓ_２，Ｓ_６，Ｓ_３，Ｓ_４の順にすることができる。

図３に示される信号多重部１３は、ｋ番目の送信情報系列Ｘ（ｋ）に対応する制御信号Ａ（ｋ）を時間的に多重し、多重信号系列Ｅ（ｋ）を出力する機能を有する。光信号発生装置１は、Ｎ種類の送信情報系列Ｘ（１）〜Ｘ（Ｎ）に対し、同じ機能を有するＮ個の信号多重部１３を備えている。

図８は、図３に示される光信号発生装置１の信号多重部１３の各々が生成する１フレームのデータ（多重信号）の構成例を示す図である。図８に示されるように、信号多重部１３は、送信情報系列Ｘ（ｋ）と制御信号Ａ（ｋ）とが時間多重されたデータを生成する。図８において、制御信号Ａ（ｋ）は、プリアンブル（Ｐｒｅａｍｂｌｅ）と識別信号Ｈ（ｋ）（ＩＤ）とから構成される。信号多重部１３は、前述したように、時間多重によって生成された信号を、多重信号系列Ｅ（ｋ）として出力することができる。

図９は、図３に示される光信号発生装置１の信号多重部１３の各々が生成する１フレームのデータの他の構成例を示す図である。信号多重部１３は、図８に示される方法で時間多重によって生成された信号に、送信情報系列Ｘ（ｋ）に応じて生成されるエラーチェック用の信号（ＣＲＣ：Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｏｄｅ）を付加した信号を、多重信号系列Ｅ（ｋ）として出力することもできる。図９は、信号多重部１３が、ＣＲＣを送信情報系列Ｘ（ｋ）の後部に時間多重した信号を多重信号系列Ｅ（ｋ）として出力する場合の例を示している。

制御信号Ａ（ｋ）、送信情報系列Ｘ（ｋ）、ＣＲＣ（ＣＲＣは付加されない場合もある）で構成される多重信号系列Ｅ（ｋ）を１フレーム単位と仮定する場合、信号多重部１３は、各フレームの開始時間位置を制御する機能をも有する。例えば、信号多重部１３は、図１０に示されるように、隣接フレームが時間的に連続するように制御することができる。また、信号多重部１３は、図１１に示されるように、隣接フレームが時間軸上で間欠的に配置されるように制御することもできる。

図３に示されるパルス変換部１４は、ｋ番目のタイミング信号Ｓ（ｋ）に基づいて多重信号系列Ｅ（ｋ）をパルスに変換し、パルス信号系列Ｐ（ｋ）を出力する機能を有する。光信号発生装置１は、Ｎ種類の多重信号系列Ｅ（１）〜Ｅ（Ｎ）に対し、同じ機能を有するＮ個のパルス変換部１４を備えている。

図５から図７に示されるように、Ｎ種類のタイミング信号Ｓ（１）〜Ｓ（Ｎ）は、立上り時間位置Ｓ_１〜Ｓ_Ｎが全て異なる性質がある。また、Ｎ種類のタイミング信号Ｓ（１）〜Ｓ（Ｎ）の各々において、隣り合う立上り時間位置の間隔（すなわち、隣り合う２つの立上り時間位置Ｓ_ｋの間隔）は、全て最小パルス幅に等しい。したがって、Ｎ種類のタイミング信号Ｓ（１）〜Ｓ（Ｎ）の立上り時間位置をパルス境界の時間位置とし、Ｎ種類の多重信号系列Ｅ（１）〜Ｅ（Ｎ）の値１又は０をパルスのＯＮ又はＯＦＦに変換してパルス信号系列Ｐ（１）〜Ｐ（Ｎ）を生成すれば、パルス信号系列Ｐ（１）〜Ｐ（Ｎ）の立上り時間位置であるパルス境界の時間位置は、パルス信号系列Ｐ（１）〜Ｐ（Ｎ）の全てについて互いに異なる時間位置となる。

図１２は、図３に示される光信号発生装置１のパルス変換部１４の各々の動作例を示すタイミング図である。図１２に、Ｎ＝３の場合におけるパルス変換の様子の例を示す。図１２から理解できるように、パルス信号系列Ｐ（１）〜Ｐ（３）のパルス境界の時間位置は、互いに全て異なる位置になる。

図３において、送信処理部１５では、ｋ番目のパルス信号系列Ｐ（ｋ）の値（０又は１）を強度に変換する機能を有する。光信号発生装置１は、Ｎ種類のパルス信号系列Ｐ（１）〜Ｐ（Ｎ）に対し、同じ機能を有するＮ個の送信処理部１５を備えている。送信処理部１５で生成された強度の情報は、発光素子の発光強度に対応させることができる。発光素子としては、例えば、ＬＥＤを光源とする照明灯を用いることができる。

《１−２−２》光信号受信装置２
図４に示されるように、光信号受信装置２は、Ｍ種類の受信信号系列Ｒ（１）〜Ｒ（Ｍ）を入力信号として受け取り、Ｍ種類の受信信号系列Ｒ（１）〜Ｒ（Ｍ）に所定の信号処理を行いＭ種類の復元信号系列（受信情報系列）Ｙ（１）〜Ｙ（Ｍ）を出力する。例えば、光信号発生装置１の送信処理部１５と光信号受信装置２の受信処理部２１とが１対１に対応するような光通信システムである場合は、Ｎ＝Ｍとなる。以下においては、説明を簡素化するため、Ｎ＝Ｍと仮定し、ｋ番目の発光素子から送出された光信号を、ｋ番目の受光素子で受光し信号処理を行う場合を説明する。すなわち、復元信号系列Ｙ（ｋ）が送信情報系列Ｘ（ｋ）と一致させることが所望の信号処理動作となる。Ｎ≠Ｍの場合であっても、同じ信号処理を適用することができる。

図４に示される受信処理部２１は、送信処理部１５から送出された送信信号系列に対応した光信号の強度を検出し、これを振幅に変換して解析信号Ｌ（ｋ）を出力する機能を有する。光信号受信装置２は、Ｍ個（Ｍ種類）の受信信号系列Ｒ（１）〜Ｒ（Ｍ）に対し、同じ機能を有するＭ個の受信処理部２１を備えている。前述したように、解析信号Ｌ（ｋ）には、送信信号系列Ｔ（ｋ）の他に、送信信号系列Ｔ（ｋ）以外の送信信号系列Ｔ（１）、Ｔ（２）、…、Ｔ（ｋ−１）、Ｔ（ｋ＋１）、…、Ｔ（Ｎ）の成分も含まれている場合がある。

図４に示される制御信号検出部２２は、情報系列に多重されている制御信号を解析信号Ｌ（ｋ）から検出し、同期信号Ｑ（ｋ）を出力する機能を有する。光信号受信装置２は、Ｍ種類の解析信号Ｌ（１）〜Ｌ（Ｍ）に対し、同じ機能を有するＭ個の制御信号検出部２２を備えている。制御信号検出部２２は、情報系列数Ｍ、及び信号レートに対応する値、すなわち、パルス信号の最小パルス幅を保持する機能も有する。同期信号Ｑ（ｋ）は、理想的には送信信号系列Ｔ（ｋ）に含まれる送信情報系列Ｘ（ｋ）のパルス境界の時間位置に同期して周期的に立上る信号である。

図１３は、図４に示される光信号受信装置２の制御信号検出部２２の動作例を示すタイミング図である。Ｍ＝Ｎ＝３として、識別信号Ｈ（１）〜Ｈ（３）が、４ビットのプリアンブル“１１１１”及び式（１）に示されるＩＤで定義されている場合を仮定すると、ｋ＝１における解析信号Ｌ（１）は、図１３に示されるように、表わされる。通常は、Ｔ（１）、Ｔ（２）、Ｔ（３）の各々に対し異なるゲインが重畳され、それらを加算した信号が解析信号Ｌ（１）として算出される。しかし、以下の説明では、説明を簡素化するため、全ての光信号に等しいゲインが重畳されていると仮定する。

制御信号検出部２２は、情報系列数Ｎを保持しているので、制御信号検出部２２では、前述した最小パルス幅を情報系列数Ｎで除した値をサンプリング時間間隔として制御信号の検出動作を行うことができる。図１３は、式（２）を用いてＮ＝３、ｎ＝１とした場合の例であり、前述したサンプリング時間間隔に対応するサンプリング点は信号ｑで表わされる。

信号ｑは、情報系列数Ｎの値に応じてＮ系統の検出系に分割される。図１３は、Ｎ＝３の例であるから、検出系ｑ１、検出系ｑ２、検出系ｑ３の３系統に分割される。これら３系統の中から、所望の信号であるｋ＝１に対応するサンプルタイミングを検出する。ただし、所望の信号に対応するＩＤは、光通信システムが保有するＩＤテーブルを参照することなどにより、予め特定されているものとする。

各検出系では、サンプリング点における解析信号Ｌ（１）の値の変化を監視する。例えば、検出系ｑ１の場合、ｑ１（１）のタイミングではＬ（１）が立下りとなっているため、立下り直前が１、立下り直後が０になったと推定する。同様に、ｑ１（２）のタイミングではＬ（１）に変化がないため、値０が継続していると判断する。ｑ１（１）〜ｑ１（４）においてこのような判定を繰り返すと、ＩＤが“０００１”と検出される。

一方、検出系ｑ２ではＩＤが“００１０”となり、検出系ｑ３ではＩＤが“００１１”となる。したがって、検出系ｑ１が、所望の信号であるｋ＝１に対応するサンプルタイミングと判断することができるため、ｑ１（１）を基点としてパルス境界の時間位置に同期して周期的に立上りとなる信号を、同期信号Ｑ（１）として出力する。

図１３に示されるように、識別信号Ｈ（１）〜Ｈ（３）にプリアンブルが含まれている場合は、前述した最小パルス幅をサンプリング時間間隔としてプリアンブルの検出動作を行い、プリアンブルを検出した時点で、前述した最小パルス幅を情報系列数Ｎで除した値をサンプリング時間間隔として制御信号の検出動作を行うことができる。

図４に示される情報検出部２３は、ｋ番目の同期信号Ｑ（ｋ）に基づいて、解析信号Ｌ（ｋ）から復元信号系列Ｙ（ｋ）を検出する機能を有する。光信号受信装置２は、Ｍ種類の解析信号Ｌ（１）〜Ｌ（Ｍ）に対し、同じ機能を有するＭ個の情報検出部２３を備えている。

図１４は、図４に示される光信号受信装置２の情報検出部２３の動作例を示すタイミング図である。図１４に示される解析信号Ｌ（１）は、図１２に示されるパルス信号系列Ｐ（１）〜Ｐ（３）を加算した信号である。制御信号検出部２２において、所望の信号であるｋ＝１に対応するサンプルタイミングが同期信号Ｑ（１）として出力されるため、Ｑ（１）が立上りとなるタイミングでＬ（１）の値の変化を監視する。

例えば、図１４における時間位置ｑ１（ｔ）のタイミングでは、Ｌ（１）が立上る（変化する）ため、変化の直前が０、変化の直後が１になった（図１４において「０→１」と表示する。）と判断する。ここで、ｔは正の整数である。

同様に、時間位置ｑ１（ｔ＋１）のタイミングでは、Ｌ（１）に変化がないため、値１が継続している（図１４において「１→１」と表示する。）と判断する。

同様に、時間位置ｑ１（ｔ＋２）のタイミングでは、Ｌ（１）が立下がる（変化する）ため、変化の直前が１、変化の直後が０になった（図１４において「１→０」と表示する。）と判断する。

同様に、時間位置ｑ１（ｔ＋３）のタイミングでは、図１４に示されるように「０→１」と表示される変化があり、時間位置ｑ１（ｔ＋４）のタイミングでは、図１４に示されるように「１→０」と表示される変化があり、時間位置ｑ１（ｔ＋５）のタイミングでは、図１４に示されるように「０→１」と表示される変化があり、時間位置ｑ１（ｔ＋６）のタイミングでは、図１４に示されるように「１→１」と表示されるように、変化がなく、時間位置ｑ１（ｔ＋７）のタイミングでは、図１４に示されるように「１→１」と表示されるように、変化がなく、時間位置ｑ１（ｔ＋８）のタイミングでは、図１４に示されるように「１→０」と表示される変化がある。

このような判定を繰り返すと、復元信号系列Ｙ（１）が“１１０１０１１１０…”であることが検出される。これは、図１２における多重信号系列Ｅ（１）と同一信号であるから、送信情報系列Ｘ（１）が正確に復元されていることとなる。

《１−３》実施の形態１の効果
実施の形態１の光通信システムを適用することで、光信号発生装置１において、複数の情報系列に対応する識別信号Ｈ（ｋ）を含む制御信号Ａ（ｋ）が生成され、制御信号が多重された複数の情報系列Ｔ（ｋ）をそれぞれ異なるタイミングで出力することが可能となる。したがって、光信号受信装置２で識別信号を検出することで、所望の光変調信号の受信タイミングが同時に判明するため、安定した照度を維持しつつ、複数光源から発せられる光信号による干渉を抑圧し、所望の光信号のみを正確に検出することが可能となる。

《２》実施の形態２
実施の形態２に係る光通信システムは、光信号発生装置のタイミング管理部の動作の一部が、実施の形態１に係る光通信システムのものと相違する。この点を除き、実施の形態２に係る光通信システムは、実施の形態１に係る光通信システムと同様である。したがって、実施の形態２の説明に際しては、図３及び図４をも参照する。

実施の形態２におけるタイミング管理部１２では、Ｎ種類の情報系列のうち一部の信号レートが異なっている。この場合には、タイミング管理部１２は、信号レートの違いに起因して、Ｎ種類の情報系列のうちの一部の系列のパルス信号の最小パルス幅が異なっている場合、最小パルス幅を全ての情報系列の中から選択し、この最小パルス幅を周期として値が変化するＮ種類のタイミング信号Ｓ（１）〜Ｓ（Ｎ）として出力する。ただし、Ｓ（１）〜Ｓ（Ｎ）の各々の値の変化が発生する時間位置は、全て互いに異なるタイミングである。タイミング信号Ｓ（１）〜Ｓ（Ｎ）は、前述した最小パルス幅を前記情報系列数以上の値で除した時間幅をスロットの時間幅とし、前記スロットの境界に同期して値が変化するよう構成することが望ましい。

ｋ番目の情報系列に対応するパルス信号の最小パルス幅を１／ｆｓ_ｋ［秒］（ｆｓ_ｋ［Ｈｚ］はｋ番目の情報系列の信号レート）とすると、タイミング信号Ｓ（１）〜Ｓ（Ｎ）は、例えば、式（４）のように定義することができる。

Ｓ（ｋ）＝（ｋ−１）×（１／ｆｓ_ｊ）／（Ｎ＋ｎ） 式（４）
ここで、ｋは１≦ｋ≦Ｎの整数、ｎは０以上の整数、ｊは１以上の整数、ｆｓ_ｋ≦ｆｓ_ｊである。

図１５は、本発明の実施の形態２に係る光信号発生装置のタイミング管理部の動作例を示すタイミング図である。図１５に、Ｎ＝４、ｎ＝０として式（２）を適用した場合のタイミング信号Ｓ（１）〜Ｓ（Ｎ）の出力を示す。図１５は、送信情報系列Ｘ（１）〜Ｘ（Ｎ）の要素であるデジタル信号１ビットが１パルス幅となる場合の例である。

図１６は、実施の形態２に係る光信号発生装置のタイミング管理部の他の動作例を示すタイミング図である。図１６に、Ｎ＝６、ｎ＝２として式（２）を適用した場合のタイミング信号Ｓ（１）〜Ｓ（Ｎ）の出力を示す。図１６は、送信情報系列Ｘ（１）〜Ｘ（Ｎ）の要素であるデジタル信号１ビットが１パルス幅となる場合の例である。

タイミング信号Ｓ（１）〜Ｓ（Ｎ）は、例えば、式（５）のように定義することもできる。ただし、ｃの値は、Ｎ種類のタイミング信号Ｓ（１）〜Ｓ（ｋ）のそれぞれに対し異なる値を選択する。

Ｓ（ｋ）＝（ｃ−１）×（１／ｆｓ）／（Ｎ＋ｎ） 式（５）
ここで、ｃ∈｛１，２，…，Ｎ｝である。

図１７は、実施の形態２に係る光信号発生装置のタイミング管理部の更に他の動作例を示すタイミング図である。図１７に、Ｎ＝６、ｎ＝２として式（３）を適用した場合のタイミング信号Ｓ（１）〜Ｓ（Ｎ）の出力例を示す。図１５及び図１６の場合には、ｋの値は１から順に１ずつ増加するので、ｋの値が小さいほど、タイミング信号の立上り時間位置は早い時間位置である（すなわち、立上り時間位置は、Ｓ_１，Ｓ_２，Ｓ_３，Ｓ_４，Ｓ_５，Ｓ_６の順である）。これに対し、図１７の場合には、式（５）のｃの値を任意に変えることができるので、図１７に示されるように、タイミング信号Ｓ（１）〜Ｓ（６）の立上り時間位置をＳ_１，Ｓ_５，Ｓ_２，Ｓ_６，Ｓ_３，Ｓ_４の順のように、自由に調整することができる。

実施の形態２の光通信システムを適用することで、光信号発生装置において、複数の情報系列に対応する識別信号を含む制御信号が生成され、情報系列の信号レートが異なっていても、制御信号が多重された複数の情報系列それぞれ異なるタイミングで出力することが可能となる。したがって、光信号受信装置で識別信号を検出することで、所望の光変調信号の受信タイミングが同時に判明するため、安定した照度を維持しつつ、複数光源から発せられる光信号による干渉を抑圧し、所望の光信号のみを正確に検出することが可能となる。

《３》実施の形態３
実施の形態３に係る光通信システムは、光信号発生装置の信号多重部の動作の一部が、実施の形態１に係る光通信システムのものと相違する。この点を除き、実施の形態３に係る光通信システムは、実施の形態１に係る光通信システムと同様である。したがって、実施の形態３の説明に際しては、図３及び図４をも参照する。

図１８は、本発明の実施の形態３に係る光信号発生装置の信号多重部の各々の動作例を示すタイミング図である。図１８には、実施の形態３における信号多重部１３で行うことのできる変調の一例を示す。実施の形態３における信号多重部１３は、ｋ番目の送信情報系列Ｘ（ｋ）を変調して変調信号を生成する機能を有し、当該変調信号に制御信号Ａ（ｋ）を時間的に多重して多重信号系列Ｅ（ｋ）を出力する機能を有する。実施の形態３に係る光信号発生装置は、Ｎ種類の送信情報系列Ｘ（１）〜Ｘ（Ｎ）に対し、同じ機能を有する複数の信号多重部１３を備えている。

図１８に示されるように、信号多重部１３では、送信情報系列Ｘ（ｋ）に対し、その２倍のレートで変調を行い多重信号系列Ｅ（ｋ）が生成される。ただし、図１８は制御信号Ａ（ｋ）を含まない時間区間での例である。その際、Ｘ（ｋ）＝“００”のときはＥ（ｋ）＝“０１１１”、Ｘ（ｋ）＝“０１”のときはＥ（ｋ）＝“１０１１”、Ｘ（ｋ）＝“１０”のときはＥ（ｋ）＝“１１０１”、Ｘ（ｋ）＝“１１”のときはＥ（ｋ）＝“１１１０”と変調する。変調結果が１又は０で表現されるものであれば、変調方法はこれに限るものではない。

ｋ番目の送信情報系列Ｘ（ｋ）に対応するパルス信号の最小パルス幅を１／ｆｍ［秒］（ｆｍ［Ｈｚ］は多重信号の変調レート）とすると、タイミング信号Ｓ（１）〜Ｓ（Ｎ）は、例えば、式（６）のように定義することができる。

Ｓ（ｋ）＝（ｋ−１）×（１／ｆｍ）／（Ｎ＋ｎ） 式（６）
ここで、ｋは１≦ｋ≦Ｎの整数、ｎは０以上の整数である。

図１９は、実施の形態３に係る光信号発生装置のタイミング管理部の動作例を示すタイミング図である。図１９に、Ｎ＝４、ｎ＝０として式（２）を適用した場合のタイミング信号Ｓ（１）〜Ｓ（４）が出力される時間位置Ｓ_１〜Ｓ_４を示す。図１９は、送信情報系列Ｘ（１）〜Ｘ（Ｎ）の要素であるデジタル信号レートの２倍が多重信号レートとなる場合の例である。

図２０は、実施の形態３に係る光信号発生装置のタイミング管理部の他の動作例を示すタイミング図である。図２０に、Ｎ＝６、ｎ＝２として式（６）を適用した場合のタイミング信号Ｓ（１）〜Ｓ（Ｎ）の出力を示す。図２０は、送信情報系列Ｘ（１）〜Ｘ（Ｎ）の要素であるデジタル信号レートの２倍が多重信号レートとなる場合の例である。

タイミング信号Ｓ（１）〜Ｓ（Ｎ）は、例えば、式（７）のように定義することもできる。ただし、ｃの値は、Ｎ種類のタイミング信号Ｓ（１）〜Ｓ（ｋ）のそれぞれに対し異なる値を選択する。

Ｓ（ｋ）＝（ｃ−１）×（１／ｆｍ）／（Ｎ＋ｎ） 式（７）
ここ、ｃ∈｛１，２，…，Ｎ｝である。

図２１は、実施の形態３に係る光信号発生装置のタイミング管理部の更に他の動作例を示すタイミング図である。図２１に、Ｎ＝６、ｎ＝２として式（３）を適用した場合のタイミング信号Ｓ（１）〜Ｓ（Ｎ）の出力例を示す。式（６）の場合は、ｋの値が近いほどタイミング信号の立上り時間位置が近いが、式（７）の場合は必ずしもそのようにはならないように調整することができる。

実施の形態３の光通信システムを適用することで、光信号発生装置において、複数の情報系列に対応する識別信号を含む制御信号が生成され、制御信号が多重された複数の変調信号をそれぞれ異なるタイミングで出力することが可能となる。したがって、光信号受信装置で識別信号を検出することで、所望の光変調信号の受信タイミングが同時に判明するため、安定した照度を維持しつつ、複数光源から発せられる光信号による干渉を抑圧し、所望の光信号のみを正確に検出することが可能となる。

《４》変形例１
図２２は、上記実施の形態１から３に係る光信号発生装置１の変形例の構成を示すハードウェア構成図である。図３に示される光信号発生装置１は、ソフトウェアとしてのプログラムを格納する記憶装置としてのメモリ９１と、メモリ９１に格納されたプログラムを実行する情報処理部としてのプロセッサ９２とを用いて（例えば、コンピュータにより）実現することができる。この場合には、図３における制御信号管理部１１、タイミング管理部１２、信号多重部１３、パルス変換部１４、及び送信処理部１５の一部は、プログラムを実行するプロセッサ９２によって実現することができる。

また、図２３は、上記実施の形態１から３に係る光信号受信装置２の変形例の構成を示すハードウェア構成図である。図４に示される光信号受信装置２は、ソフトウェアとしてのプログラムを格納する記憶装置としてのメモリ９３と、メモリ９３に格納されたプログラムを実行する情報処理部としてのプロセッサ９４とを用いて（例えば、コンピュータにより）実現することができる。この場合には、図４における受信処理部２１の一部、制御信号検出部２２、及び情報検出部２３は、プログラムを実行するプロセッサ９４によって実現することができる。

《５》変形例２
上記実施の形態１から３に係る光通信システムは、本発明が適用された光通信システムを例示したものであって、本発明は、これらの内容に限られるものではない。また、上記実施の形態１から３において説明した光信号発生装置及び光信号受信装置は、本発明が適用された光信号発生装置及び光信号受信装置を例示したものであって、本発明は、これらの内容に限られるものではない。

１ 光信号発生装置、 ２ 光信号受信装置、 １１ 制御信号管理部、 １２ タイミング管理部、 １３ 信号多重部、 １４ パルス変換部、 １５ 送信処理部、 ２１ 受信処理部、 ２２ 制御信号検出部、 ２３ 情報検出部、 Ｘ（ｋ） 送信情報系列、 Ｎ 情報系列数、 Ｅ（ｋ） 多重信号、 Ａ（ｋ） 制御信号、 Ｓ（ｋ） タイミング信号、 Ｓ_ｋ タイミング信号に基づく時間位置、 Ｐ（ｋ） パルス信号系列、 Ｔ（ｋ） 送信信号系列、 Ｒ（ｋ） 受信信号系列、 Ｌ（ｋ） 解析信号、 Ｑ（Ｋ） 同期信号、 Ｙ（ｋ） 情報系列。

Claims (12)

1. 光信号発生装置と光信号受信装置とを有する光通信システムであって、
   前記光信号発生装置は、
   Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の送信情報系列の数を示す情報系列数と、前記Ｎ個の送信情報系列に対応するＮ個の制御信号とを出力する制御信号管理部と、
   互いに異なる時間位置を示すＮ個のタイミング信号を出力するタイミング管理部と、
   前記Ｎ個の送信情報系列と前記Ｎ個の制御信号との内の、互いに対応する送信情報系列と制御信号とを時間的に多重して、Ｎ個の多重信号系列を生成するＮ個の信号多重部と、
   前記Ｎ個の多重信号系列を、前記Ｎ個の多重信号系列に対応する前記Ｎ個のタイミング信号に基づく時間位置で値が変化するＮ個のパルス信号系列に変換するＮ個のパルス変換部と、
   前記Ｎ個のパルス信号系列の値に対応する強度のＮ個の送信信号系列を送出するＮ個の送信処理部と、を備え、
   前記光信号受信装置は、
   前記Ｎ個の送信信号系列の内のＭ個（Ｍは正の整数）の信号系列を受信信号系列として受信し、前記Ｍ個の受信信号系列の強度を振幅に変換して、Ｍ個の解析信号を生成するＭ個の受信処理部と、
   前記Ｍ個の解析信号から周期的に変化するＭ個の同期信号を生成するＭ個の制御信号検出部と、
   前記Ｍ個の同期信号の周期に基づいて、前記Ｍ個の解析信号から前記Ｍ個の受信情報系列を検出するＭ個の情報検出部と、を備え、
   前記Ｎ個の制御信号は、前記Ｎ個の送信情報系列の各々を区別可能な識別信号を含み、
   前記Ｎ個のタイミング信号は、前記Ｎ個のパルス信号系列の最小パルス幅を周期として値が変化する信号であって、前記Ｎ個のタイミング信号の値の変化が発生する時間位置は、互いに異なる
   ことを特徴とする光通信システム。
2. 前記Ｎ個のタイミング信号の各々は、前記最小パルス幅を前記情報系列数以上の値（Ｎ＋ｎ）で除した時間幅をスロットの時間幅とし、前記スロットの境界に同期して値が変化する信号であることを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。
3. 前記Ｍ個の制御信号検出部は、前記Ｍ個の解析信号の値の変化の符号に基づいて前記Ｍ個の同期信号を生成し、
   前記Ｍ個の情報検出部は、前記Ｍ個の同期信号と前記Ｍ個の解析信号の値の変化の符号に基づいて前記Ｍ個の受信情報系列を生成する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光通信システム。
4. 前記Ｎ個の制御信号は、前記Ｎ個の送信情報系列の開始時間位置を示すプリアンブル信号を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の光通信システム。
5. 前記Ｎ個の信号多重部は、
   前記Ｎ個の送信情報系列を変調してＮ個の変調信号を生成し、
   前記Ｎ個の制御信号を前記Ｎ個の変調信号に時間的にそれぞれ多重して前記Ｎ個の多重信号系列を生成する
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の光通信システム。
6. 前記送信信号系列の数であるＮと前記受信信号系列の数であるＭとが等しいことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の光通信システム。
7. 前記Ｎ個の送信処理部の各々は発光素子を有し、
   前記発光素子は、照明灯であること
   を特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の光通信システム。
8. Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の送信情報系列の数を示す情報系列数と、前記Ｎ個の送信情報系列に対応するＮ個の制御信号とを出力する制御信号管理部と、
   互いに異なる時間位置を示すＮ個のタイミング信号を出力するタイミング管理部と、
   前記Ｎ個の送信情報系列と前記Ｎ個の制御信号との内の、互いに対応する送信情報系列と制御信号とを時間的に多重して、Ｎ個の多重信号系列を生成するＮ個の信号多重部と、
   前記Ｎ個の多重信号系列を、前記Ｎ個の多重信号系列に対応する前記Ｎ個のタイミング信号に基づく時間位置で値が変化するＮ個のパルス信号系列に変換するＮ個のパルス変換部と、
   前記Ｎ個のパルス信号系列の値に対応する強度のＮ個の送信信号系列を送出するＮ個の送信処理部と、を備え、
   前記Ｎ個の制御信号は、前記Ｎ個の送信情報系列の各々を区別可能な識別信号を含み、
   前記Ｎ個のタイミング信号は、前記Ｎ個のパルス信号系列の最小パルス幅を周期として値が変化する信号であって、前記Ｎ個のタイミング信号の値の変化が発生する時間位置は、互いに異なる
   ことを特徴とする光信号発生装置。
9. 前記Ｎ個のタイミング信号の各々は、前記最小パルス幅を前記情報系列数以上の値で除した時間幅をスロットの時間幅とし、前記スロットの境界に同期して値が変化する信号であることを特徴とする請求項８に記載の光信号発生装置。
10. 前記Ｎ個の制御信号は、前記Ｎ個の送信情報系列の開始時間位置を示すプリアンブル信号を含むことを特徴とする請求項８又は９に記載の光信号発生装置。
11. 前記Ｎ個の信号多重部は、
    前記Ｎ個の送信情報系列を変調してＮ個の変調信号を生成し、
    前記Ｎ個の制御信号を前記Ｎ個の変調信号に時間的にそれぞれ多重して前記Ｎ個の多重信号系列を生成する
    ことを特徴とする請求項８から１０のいずれか１項に記載の光信号発生装置。
12. 前記Ｎ個の送信処理部の各々は発光素子を有し、
    前記発光素子は、照明灯であること
    を特徴とする請求項８から１１のいずれか１項に記載の光信号発生装置。

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