JPH05160792A - 光空間通信方式及びその装置 - Google Patents
光空間通信方式及びその装置Info
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- JPH05160792A JPH05160792A JP3320624A JP32062491A JPH05160792A JP H05160792 A JPH05160792 A JP H05160792A JP 3320624 A JP3320624 A JP 3320624A JP 32062491 A JP32062491 A JP 32062491A JP H05160792 A JPH05160792 A JP H05160792A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 空間状態の通信回線全体への影響を減らす。
【構成】 この光空間通信装置の受信信号処理系は光信
号受信装置１１１，クロック抽出装置１１２，タイミン
グ再生装置１１３，デコーダ／同期検出装置１１４，信
号選択分配装置１１６で構成され、送信信号処理系は送
信クロック発生装置１２３，信号多重化装置１２２，エ
ンコーダ１２４，光信号送信装置１２１とで構成され、
制御系は誤り検出装置１１５，回線制御装置１１７で構
成されている。制御信号１５０に基づいて、クロック抽
出装置１１２及び送信クロック発生装置１２３のクロッ
ク周波数が変わる点と、回線制御装置１１７が信号選択
分配装置１１６の出力信号１００1 〜１００n ，信号多
重化装置１２２の入力信号２００1 〜２００n を制限す
る点に特徴を有する。
号受信装置１１１，クロック抽出装置１１２，タイミン
グ再生装置１１３，デコーダ／同期検出装置１１４，信
号選択分配装置１１６で構成され、送信信号処理系は送
信クロック発生装置１２３，信号多重化装置１２２，エ
ンコーダ１２４，光信号送信装置１２１とで構成され、
制御系は誤り検出装置１１５，回線制御装置１１７で構
成されている。制御信号１５０に基づいて、クロック抽
出装置１１２及び送信クロック発生装置１２３のクロッ
ク周波数が変わる点と、回線制御装置１１７が信号選択
分配装置１１６の出力信号１００1 〜１００n ，信号多
重化装置１２２の入力信号２００1 〜２００n を制限す
る点に特徴を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、空間中に光ビームを伝
搬させることによって２局間で通信を行う光空間通信方
式及びその装置に関する。
搬させることによって２局間で通信を行う光空間通信方
式及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバーを用いた光通信において
は、破断などの事故がない限り、伝送路たる光ファイバ
ーの状態が極端に悪化するような状況は通常有り得な
い。そのため、設計時にある程度のマージンを組み込ん
だ伝送路設計が行われている。しかし、図４に示すよう
な自由空間中に光ビームを伝搬させる方式では、気象条
件などにより自由空間の状態はかなり大きな変動を有す
るため、伝送路の状態は大きな影響を受ける。そのた
め、大きなマージンを見込んだ設計がなされ、例えば、
予め伝送レートを低く設定したりしている。そして、伝
送路の状態の変動が少ない限定された空間とか変動をマ
ージン内で吸収できるであろうと考えられるような極短
距離区間などで利用されている。
は、破断などの事故がない限り、伝送路たる光ファイバ
ーの状態が極端に悪化するような状況は通常有り得な
い。そのため、設計時にある程度のマージンを組み込ん
だ伝送路設計が行われている。しかし、図４に示すよう
な自由空間中に光ビームを伝搬させる方式では、気象条
件などにより自由空間の状態はかなり大きな変動を有す
るため、伝送路の状態は大きな影響を受ける。そのた
め、大きなマージンを見込んだ設計がなされ、例えば、
予め伝送レートを低く設定したりしている。そして、伝
送路の状態の変動が少ない限定された空間とか変動をマ
ージン内で吸収できるであろうと考えられるような極短
距離区間などで利用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】現在及び将来の通信に
おいては、より多くの情報をより良い品質で安定して早
く伝達したい、という要求が非常に大きい。このこと
は、前述の光空間通信方式における設計とは相反するも
のである。また、多重化された信号を伝送する場合（優
先度がある場合を含む）、伝送路の状態の変動があると
一様に全回線に渡ってその影響を受ける。一方、多重化
せずまた伝送速度を上げずに多数の光ビームで通信を行
う場合、光ファイバー通信とは異なる問題が生じる。例
えば、送受信部分の物理サイズの問題や伝送ビームの重
なり合いなどの問題がある。また、波長の異なる複数の
伝送ビームを用いたとしても実用的に使用できるのは数
波長であり、より多くの情報を伝送するには多重化され
た信号を伝送する必要がある。このように、前述の光空
間通信方式では、現在及び将来の通信に対する要求に答
え得ない、という問題がある。
おいては、より多くの情報をより良い品質で安定して早
く伝達したい、という要求が非常に大きい。このこと
は、前述の光空間通信方式における設計とは相反するも
のである。また、多重化された信号を伝送する場合（優
先度がある場合を含む）、伝送路の状態の変動があると
一様に全回線に渡ってその影響を受ける。一方、多重化
せずまた伝送速度を上げずに多数の光ビームで通信を行
う場合、光ファイバー通信とは異なる問題が生じる。例
えば、送受信部分の物理サイズの問題や伝送ビームの重
なり合いなどの問題がある。また、波長の異なる複数の
伝送ビームを用いたとしても実用的に使用できるのは数
波長であり、より多くの情報を伝送するには多重化され
た信号を伝送する必要がある。このように、前述の光空
間通信方式では、現在及び将来の通信に対する要求に答
え得ない、という問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の光空間通信方式は、空間中に光ビームを伝
搬させることによって２局間で通信を行う光空間通信方
式であって、２局間で通信する複数の信号を多重化して
複数の通信回線を設けるとともに２局間の通信状態を常
時監視し、通信状態に応じて通信回線を増減するととも
に２局間の通信速度を調節することを特徴とする。
に、本発明の光空間通信方式は、空間中に光ビームを伝
搬させることによって２局間で通信を行う光空間通信方
式であって、２局間で通信する複数の信号を多重化して
複数の通信回線を設けるとともに２局間の通信状態を常
時監視し、通信状態に応じて通信回線を増減するととも
に２局間の通信速度を調節することを特徴とする。
【０００５】また、本発明の光空間通信装置は、空間中
に光ビームを伝搬させることによって２局間で通信を行
う光空間通信装置であって、複数の受信信号が多重化さ
れ相手側から送られた受信光を受信し電気信号に変換す
る光信号受信手段と、入力される複数の送信信号を電気
信号の誤りに応じて多重化する信号多重化手段と、信号
多重化手段で多重化された信号を光に変換し送信光とし
て相手側へ送る光送信手段と、電気信号の誤りに応じて
電気信号から受信信号を選択分配する信号選択分配手段
とを備えたことを特徴とする。
に光ビームを伝搬させることによって２局間で通信を行
う光空間通信装置であって、複数の受信信号が多重化さ
れ相手側から送られた受信光を受信し電気信号に変換す
る光信号受信手段と、入力される複数の送信信号を電気
信号の誤りに応じて多重化する信号多重化手段と、信号
多重化手段で多重化された信号を光に変換し送信光とし
て相手側へ送る光送信手段と、電気信号の誤りに応じて
電気信号から受信信号を選択分配する信号選択分配手段
とを備えたことを特徴とする。
【０００６】また、光信号受信手段は、電気信号の誤り
に応じた可変の出力帯域幅を有することを特徴としても
良い。
に応じた可変の出力帯域幅を有することを特徴としても
良い。
【０００７】
【作用】本発明の光空間通信方式では、２局間で通信す
る複数の信号が多重化され、この多重化された信号が光
ビームに変換され、空間中に伝搬することによって２局
間の通信が行われている。即ち光ビームを介した複数の
通信回線が設けられている。２局間の通信状態は常時監
視されており、信号の誤りが多くなるなど通信状態が悪
化すれば、多重化する信号の数を減らして通信回線を減
す。これにより、２局間の通信速度を減少させ、占有帯
域幅を減らしてＳ／Ｎ比を向上させ、通信品質を上げ
る。信号の誤りが少なくなるなど通信状態が良化すれ
ば、多重化する信号の数を増やして多くの通信回線を確
保する。
る複数の信号が多重化され、この多重化された信号が光
ビームに変換され、空間中に伝搬することによって２局
間の通信が行われている。即ち光ビームを介した複数の
通信回線が設けられている。２局間の通信状態は常時監
視されており、信号の誤りが多くなるなど通信状態が悪
化すれば、多重化する信号の数を減らして通信回線を減
す。これにより、２局間の通信速度を減少させ、占有帯
域幅を減らしてＳ／Ｎ比を向上させ、通信品質を上げ
る。信号の誤りが少なくなるなど通信状態が良化すれ
ば、多重化する信号の数を増やして多くの通信回線を確
保する。
【０００８】本発明の光空間通信装置では、複数の受信
信号が多重化された受信光が相手側から送られる。この
受信光は、光信号受信手段で受信され電気信号に変換さ
れる。この電気信号の誤りに応じて通信回線，通信速度
を増減している。即ち、通信状態が悪化し電気信号の誤
りが多くなれば、信号多重化手段では多重化する送信信
号の数を減らし、通信状態が良化し信号の誤りが少なく
なれば、多重化する送信信号の数を増やす。信号選択分
配手段でも同様に、電気信号に応じて、電気信号の選択
分配がなされ、相手側から送られた受信信号を再生す
る。
信号が多重化された受信光が相手側から送られる。この
受信光は、光信号受信手段で受信され電気信号に変換さ
れる。この電気信号の誤りに応じて通信回線，通信速度
を増減している。即ち、通信状態が悪化し電気信号の誤
りが多くなれば、信号多重化手段では多重化する送信信
号の数を減らし、通信状態が良化し信号の誤りが少なく
なれば、多重化する送信信号の数を増やす。信号選択分
配手段でも同様に、電気信号に応じて、電気信号の選択
分配がなされ、相手側から送られた受信信号を再生す
る。
【０００９】光信号受信手段が可変の出力帯域幅を有す
る場合、電気信号の誤りが多いとき初段（光信号受信手
段）において出力される雑音の帯域幅をせまくしうるの
で、さらに通信品質を上げ得る。
る場合、電気信号の誤りが多いとき初段（光信号受信手
段）において出力される雑音の帯域幅をせまくしうるの
で、さらに通信品質を上げ得る。
【００１０】
【実施例】本発明の実施例を図面を参照して説明する。
【００１１】図１には、本発明の光空間通信装置が示さ
れている。この光空間通信装置は図４に示した２つの局
Ａ，Ｂそれぞれに設けられ、それらの局でお互いに通信
状態を監視し、伝送路の状況即ち通信状態に応じて伝送
速度を変えて伝送路の耐性を高めるとともに品質の良い
通信を効率的に行うことを可能としている。特に、１回
線あたりの伝送速度を保ったまま回線数の制御を行い伝
送速度を制御する方式をとることで実現している。
れている。この光空間通信装置は図４に示した２つの局
Ａ，Ｂそれぞれに設けられ、それらの局でお互いに通信
状態を監視し、伝送路の状況即ち通信状態に応じて伝送
速度を変えて伝送路の耐性を高めるとともに品質の良い
通信を効率的に行うことを可能としている。特に、１回
線あたりの伝送速度を保ったまま回線数の制御を行い伝
送速度を制御する方式をとることで実現している。
【００１２】図１の光空間通信装置は、相手側からの受
信信号を処理する受信信号処理系と、相手側への送信信
号を処理する送信信号処理系と、通信状態に応じて回線
数及び伝送速度制御の信号を生成する制御系とで構成さ
れる。受信信号処理系は、光信号受信装置１１１，クロ
ック抽出装置１１２，タイミング再生装置１１３，デコ
ーダ／同期検出装置１１４，信号選択分配装置１１６で
構成され、送信信号処理系は、送信クロック発生装置１
２３，信号多重化装置１２２，エンコーダ１２４，光信
号送信装置１２１とで構成される。制御系としては、誤
り検出装置１１５，回線制御装置１１７で構成されてい
る。光信号受信装置１１１を除く各構成要素は、通常の
通信装置などに用いられているものが使われている。但
し、誤り検出装置１１５からの制御信号１５０に基づい
て、クロック抽出装置１１２の抽出するクロック周波数
が変わり、送信クロック発生装置１２３の発生するクロ
ック周波数が変わる点と、さらに、回線制御装置１１７
は、制御信号１５０に基づいて信号選択分配装置１１６
の出力信号１００1 〜１００n ，信号多重化装置１２２
の入力信号２００1 〜２００n を制限する点に特徴を有
する。また、光信号受信装置１１１は、図２（ａ）又は
（ｂ）のように構成され、制御信号１５０に基づいてそ
の出力帯域幅が変わる（前述のほかの回路についても抵
抗値や容量値を変えたり、経路を切り替えたりして帯域
幅の変更やクロックレートの変更に対処している。）。
この出力帯域幅を可変にする原理及び利点はつぎの理由
に基づく。
信信号を処理する受信信号処理系と、相手側への送信信
号を処理する送信信号処理系と、通信状態に応じて回線
数及び伝送速度制御の信号を生成する制御系とで構成さ
れる。受信信号処理系は、光信号受信装置１１１，クロ
ック抽出装置１１２，タイミング再生装置１１３，デコ
ーダ／同期検出装置１１４，信号選択分配装置１１６で
構成され、送信信号処理系は、送信クロック発生装置１
２３，信号多重化装置１２２，エンコーダ１２４，光信
号送信装置１２１とで構成される。制御系としては、誤
り検出装置１１５，回線制御装置１１７で構成されてい
る。光信号受信装置１１１を除く各構成要素は、通常の
通信装置などに用いられているものが使われている。但
し、誤り検出装置１１５からの制御信号１５０に基づい
て、クロック抽出装置１１２の抽出するクロック周波数
が変わり、送信クロック発生装置１２３の発生するクロ
ック周波数が変わる点と、さらに、回線制御装置１１７
は、制御信号１５０に基づいて信号選択分配装置１１６
の出力信号１００1 〜１００n ，信号多重化装置１２２
の入力信号２００1 〜２００n を制限する点に特徴を有
する。また、光信号受信装置１１１は、図２（ａ）又は
（ｂ）のように構成され、制御信号１５０に基づいてそ
の出力帯域幅が変わる（前述のほかの回路についても抵
抗値や容量値を変えたり、経路を切り替えたりして帯域
幅の変更やクロックレートの変更に対処している。）。
この出力帯域幅を可変にする原理及び利点はつぎの理由
に基づく。
【００１３】ディジタル通信における伝送品質はビット
エラーレートで示され、このビットエラーレートはＳＮ
比より近似的に求められる。光ディジタル通信において
は、その受光部のＳＮ比よりビットエラーレートが決定
する。受光部のＳ／Ｎ比は、良く知られた次式で表され
る。
エラーレートで示され、このビットエラーレートはＳＮ
比より近似的に求められる。光ディジタル通信において
は、その受光部のＳＮ比よりビットエラーレートが決定
する。受光部のＳ／Ｎ比は、良く知られた次式で表され
る。
【００１４】 Ｓ／Ｎ＝信号電力／全雑音電力 ＝Ｉ2 ／（２ｑＩ＋４ｋＴＦ／Ｒe ）Ｂ （ここで、全雑音電力＝ショット雑音＋熱雑音，Ｉ：平
均光電流，ｑ：電荷量，ｋ：ボルツマン定数，Ｔ：絶対
温度，Ｆ：前置増幅器の雑音指数）受光パワー（信号電
力又は平均光電流Ｉ）を増やす以外にＳＮ比を上げるに
は、負荷抵抗Ｒe を大きくし、雑音帯域幅Ｂを制限する
ことで達成し得る。雑音帯域幅Ｂを制限するには信号の
帯域幅を狭める必要があり、伝送速度を制限することに
なる。そこで、本発明の光空間通信装置では、光信号受
信装置１１１を図２のように構成して雑音帯域幅Ｂを制
限している。図２の回路はともに、誤り検出装置１１５
からの制御信号１５０に基づいて電子ボリュームＶｏｌ
又は電子スイッチＳＷで受光素子ＰＤの負荷抵抗Ｒe を
変えることで、出力帯域幅を可変にしている。即ち伝送
状態が悪化したならば、負荷抵抗Ｒe を大きくして感度
を上げるとともに出力帯域幅を狭くし、伝送状態が良化
したならば、負荷抵抗Ｒe を小さくして感度をさげると
ともに出力帯域幅を広くする。出力帯域幅を狭くする
と、回線数を制限するなどにより伝送速度をさげる必要
があり、また、出力帯域幅を広くすると、伝送速度を上
げ、回線数を増加させ得る。この動作に付いては後述す
る。
均光電流，ｑ：電荷量，ｋ：ボルツマン定数，Ｔ：絶対
温度，Ｆ：前置増幅器の雑音指数）受光パワー（信号電
力又は平均光電流Ｉ）を増やす以外にＳＮ比を上げるに
は、負荷抵抗Ｒe を大きくし、雑音帯域幅Ｂを制限する
ことで達成し得る。雑音帯域幅Ｂを制限するには信号の
帯域幅を狭める必要があり、伝送速度を制限することに
なる。そこで、本発明の光空間通信装置では、光信号受
信装置１１１を図２のように構成して雑音帯域幅Ｂを制
限している。図２の回路はともに、誤り検出装置１１５
からの制御信号１５０に基づいて電子ボリュームＶｏｌ
又は電子スイッチＳＷで受光素子ＰＤの負荷抵抗Ｒe を
変えることで、出力帯域幅を可変にしている。即ち伝送
状態が悪化したならば、負荷抵抗Ｒe を大きくして感度
を上げるとともに出力帯域幅を狭くし、伝送状態が良化
したならば、負荷抵抗Ｒe を小さくして感度をさげると
ともに出力帯域幅を広くする。出力帯域幅を狭くする
と、回線数を制限するなどにより伝送速度をさげる必要
があり、また、出力帯域幅を広くすると、伝送速度を上
げ、回線数を増加させ得る。この動作に付いては後述す
る。
【００１５】図３は、受光素子ＰＤの受光パワーとエラ
ーレートの関係についての計算結果である。この図３で
は、上式に具体的な数値を当てはめ、受光パワー（横
軸）を変えてＳＮ比を求め、これにより近似的にビット
エラーレート（縦軸）を求めたものである。この計算に
用いたパラメータを列挙するとつぎのようになる。受光
素子ＰＤをＰＩＮフォトダイオードと仮定し変換効率８
５％とした。この受光素子ＰＤにはデューティー５０％
で波長８３０ｎｍのディジタル光が入射するものとして
いる。また、Ｔ＝３００，Ｆ＝３とし、帯域幅Ｂが１０
０ＭＨｚで負荷抵抗Ｒe が１ｋΩである場合と、帯域幅
Ｂが１０ＭＨｚで負荷抵抗Ｒe が１０ｋΩである場合の
２つの場合について計算を行った。図３の結果からわか
るように同じビットエラーレートを得るのに１０ｄＢｍ
の差がある。即ち受光できる信号光強度が１桁減少して
も負荷抵抗Ｒe を大きくして帯域幅Ｂを狭くすることで
良好な回線を維持し得ることが分かる。
ーレートの関係についての計算結果である。この図３で
は、上式に具体的な数値を当てはめ、受光パワー（横
軸）を変えてＳＮ比を求め、これにより近似的にビット
エラーレート（縦軸）を求めたものである。この計算に
用いたパラメータを列挙するとつぎのようになる。受光
素子ＰＤをＰＩＮフォトダイオードと仮定し変換効率８
５％とした。この受光素子ＰＤにはデューティー５０％
で波長８３０ｎｍのディジタル光が入射するものとして
いる。また、Ｔ＝３００，Ｆ＝３とし、帯域幅Ｂが１０
０ＭＨｚで負荷抵抗Ｒe が１ｋΩである場合と、帯域幅
Ｂが１０ＭＨｚで負荷抵抗Ｒe が１０ｋΩである場合の
２つの場合について計算を行った。図３の結果からわか
るように同じビットエラーレートを得るのに１０ｄＢｍ
の差がある。即ち受光できる信号光強度が１桁減少して
も負荷抵抗Ｒe を大きくして帯域幅Ｂを狭くすることで
良好な回線を維持し得ることが分かる。
【００１６】つぎに、図１の光空間通信装置の動作を説
明する。ここでは、説明の簡素化のためＢ局側について
述べるが、Ａ局側も同様の動作である。
明する。ここでは、説明の簡素化のためＢ局側について
述べるが、Ａ局側も同様の動作である。
【００１７】まず、受信信号処理系の動作を説明する。
相手側のＡ局からの受信信号ＰINは光信号受信装置１１
１で光電変換されディジタル信号列として出力される。
このディジタル信号列はクロック抽出装置１１２へ送ら
れ伝送速度に対応したクロックＣＬ1 が抽出される。こ
のクロックＣＬ1 は受信信号処理系のタイミング信号と
して用いている。また、ディジタル信号列はタイミング
再生装置１１３へ送られ、クロックＣＬ1 によりタイミ
ング再生されたデータ列として出力される。デコーダ／
同期検出装置１１４では、このデータ列から同期信号が
検出され、伝達されるべきデータと識別される。また、
ここでは意味のあるデータ（同期などの制御コードを含
む）として認識できない場合はエラーとされ、この検出
信号が誤り検出装置に送られる。デコーダ／同期検出装
置１１４で識別されたデータ列は、信号選択分配装置１
１６により回線制御装置１１７で決められた所定の回線
数に分割され、受信信号１００1 〜１００n として出力
される。受信信号処理系では、予め設定された値（例え
ば、１００Ｍ，１０Ｍ，１Ｍなど）のうちのクロックＣ
Ｌ1 できまる受信レートで受信が行われる。
相手側のＡ局からの受信信号ＰINは光信号受信装置１１
１で光電変換されディジタル信号列として出力される。
このディジタル信号列はクロック抽出装置１１２へ送ら
れ伝送速度に対応したクロックＣＬ1 が抽出される。こ
のクロックＣＬ1 は受信信号処理系のタイミング信号と
して用いている。また、ディジタル信号列はタイミング
再生装置１１３へ送られ、クロックＣＬ1 によりタイミ
ング再生されたデータ列として出力される。デコーダ／
同期検出装置１１４では、このデータ列から同期信号が
検出され、伝達されるべきデータと識別される。また、
ここでは意味のあるデータ（同期などの制御コードを含
む）として認識できない場合はエラーとされ、この検出
信号が誤り検出装置に送られる。デコーダ／同期検出装
置１１４で識別されたデータ列は、信号選択分配装置１
１６により回線制御装置１１７で決められた所定の回線
数に分割され、受信信号１００1 〜１００n として出力
される。受信信号処理系では、予め設定された値（例え
ば、１００Ｍ，１０Ｍ，１Ｍなど）のうちのクロックＣ
Ｌ1 できまる受信レートで受信が行われる。
【００１８】一方、送信信号処理系の動作はつぎのよう
になる。送信信号２００1 〜２００n は、信号多重化装
置１２２で同期などの制御コードを含めて多重化され、
エンコーダ１２４でシリアルデータに変換されて光信号
送信装置１２１から送信光ＰOUT ディジタル信号として
出力される。送信信号処理系では、送信クロック発生装
置１２３の発生するクロックＣＬ2 でタイミングがとら
れ、予め設定された値（例えば、１００Ｍ，１０Ｍ，１
Ｍなど）のうちのクロックＣＬ2 できまる送信レートで
送信が行われる。
になる。送信信号２００1 〜２００n は、信号多重化装
置１２２で同期などの制御コードを含めて多重化され、
エンコーダ１２４でシリアルデータに変換されて光信号
送信装置１２１から送信光ＰOUT ディジタル信号として
出力される。送信信号処理系では、送信クロック発生装
置１２３の発生するクロックＣＬ2 でタイミングがとら
れ、予め設定された値（例えば、１００Ｍ，１０Ｍ，１
Ｍなど）のうちのクロックＣＬ2 できまる送信レートで
送信が行われる。
【００１９】制御系では、デコーダ／同期検出装置１１
４で検出出力されるエラーの頻度で伝送路の状態を監視
しており、このエラーの頻度に応じてつぎのような制御
が行われる。誤り検出装置１１５において所定の頻度以
上にエラーの発生があると判断された時、伝送路の状態
が悪化しているとし、誤り検出装置１１５は制御信号１
５０を各部に出力して伝送速度を変える。光信号受信装
置１１１では、この制御信号１５０により前述したよう
に帯域幅Ｂが狭くなり、受信感度が上がる。クロック抽
出装置１１２ではその抽出するクロックＣＬ1 の周波数
が低くなって、受信信号処理系の受信レートがより低く
変更される。回線制御装置１１７は、信号選択分配装置
１１６，信号多重化装置１２２の回線数が少なくなるよ
うに優先度の高い回線を確保しつつ変更（削除）する、
という制御を行う。さらに、送信クロック発生装置１２
３では、発生するクロックＣＬ2 の周波数が低くなっ
て、送信信号処理系の送信レートがより低く変更され
る。但し、１回線あたりの伝送速度は一定に保たれる。
Ａ局側でも同様の制御が行われ、新しい伝送速度でＡ，
Ｂ局相互間の通信がなされる。
４で検出出力されるエラーの頻度で伝送路の状態を監視
しており、このエラーの頻度に応じてつぎのような制御
が行われる。誤り検出装置１１５において所定の頻度以
上にエラーの発生があると判断された時、伝送路の状態
が悪化しているとし、誤り検出装置１１５は制御信号１
５０を各部に出力して伝送速度を変える。光信号受信装
置１１１では、この制御信号１５０により前述したよう
に帯域幅Ｂが狭くなり、受信感度が上がる。クロック抽
出装置１１２ではその抽出するクロックＣＬ1 の周波数
が低くなって、受信信号処理系の受信レートがより低く
変更される。回線制御装置１１７は、信号選択分配装置
１１６，信号多重化装置１２２の回線数が少なくなるよ
うに優先度の高い回線を確保しつつ変更（削除）する、
という制御を行う。さらに、送信クロック発生装置１２
３では、発生するクロックＣＬ2 の周波数が低くなっ
て、送信信号処理系の送信レートがより低く変更され
る。但し、１回線あたりの伝送速度は一定に保たれる。
Ａ局側でも同様の制御が行われ、新しい伝送速度でＡ，
Ｂ局相互間の通信がなされる。
【００２０】このように、伝送路の状態が悪化した場
合、光信号受信装置１１１の帯域幅Ｂを狭くし受信感度
を上げ、図３に示したようにットエラーレートを下げ、
誤り率を減らしている。そして、帯域幅Ｂを狭くなるの
に対応して伝送速度（送信レート及び受信レート）を下
げている。
合、光信号受信装置１１１の帯域幅Ｂを狭くし受信感度
を上げ、図３に示したようにットエラーレートを下げ、
誤り率を減らしている。そして、帯域幅Ｂを狭くなるの
に対応して伝送速度（送信レート及び受信レート）を下
げている。
【００２１】また、誤り検出装置１１５は、制御コード
のうち相手側からその送信状態を示す制御コードも受け
入れており、より詳細な回線制御を可能としている。Ａ
局からＢ局或いはＢ局からＡ局相互の伝送速度が異なる
時や双方の誤り検出状態が異なる時には、回線制御装置
１１７を介して信号多重化装置１２２に伝送速度変更の
データを割り込ませ、送信クロック発生装置１２３が送
信レートの変更を行う前に相手側に通知するようになっ
ている。そして、誤り検出装置１１５がこの制御コード
を受けると送信レートの変更を行わせる、という動作を
し、スムーズな送信レートの変更を行っている。
のうち相手側からその送信状態を示す制御コードも受け
入れており、より詳細な回線制御を可能としている。Ａ
局からＢ局或いはＢ局からＡ局相互の伝送速度が異なる
時や双方の誤り検出状態が異なる時には、回線制御装置
１１７を介して信号多重化装置１２２に伝送速度変更の
データを割り込ませ、送信クロック発生装置１２３が送
信レートの変更を行う前に相手側に通知するようになっ
ている。そして、誤り検出装置１１５がこの制御コード
を受けると送信レートの変更を行わせる、という動作を
し、スムーズな送信レートの変更を行っている。
【００２２】伝送路の状態が前述の状態から良化したか
否かについては、種々の方法がある。この実施例では、
ある一定期間良好な伝送状態が持続したとき、誤り検出
装置１１５からの制御信号１５０により回線制御装置１
１７にて伝送速度を上げる制御コードを相手側に送るこ
とでなされる。これは前述したように、信号多重化装置
１２２に伝送速度変更のデータを割り込ませ、相手側の
誤り検出装置１１５にこの制御コードを受信させる。誤
り検出装置１１５は、新たな伝送速度に対応する制御信
号１５０を出力し、光信号受信装置１１１の帯域幅Ｂを
広くし受信感度を下げるとともに送信レート及び受信レ
ートを上げる。このように、良化した場合、ビットエラ
ーレートが高くても誤りのない通信が可能であり、帯域
幅Ｂを広くなるのに対応して回線数を増やし伝送速度を
あげている。なお、伝送速度切り替えの間は通信が一時
的に途絶えるが、この間は通常の回線不良とはせず、誤
り検出をホールドしている。
否かについては、種々の方法がある。この実施例では、
ある一定期間良好な伝送状態が持続したとき、誤り検出
装置１１５からの制御信号１５０により回線制御装置１
１７にて伝送速度を上げる制御コードを相手側に送るこ
とでなされる。これは前述したように、信号多重化装置
１２２に伝送速度変更のデータを割り込ませ、相手側の
誤り検出装置１１５にこの制御コードを受信させる。誤
り検出装置１１５は、新たな伝送速度に対応する制御信
号１５０を出力し、光信号受信装置１１１の帯域幅Ｂを
広くし受信感度を下げるとともに送信レート及び受信レ
ートを上げる。このように、良化した場合、ビットエラ
ーレートが高くても誤りのない通信が可能であり、帯域
幅Ｂを広くなるのに対応して回線数を増やし伝送速度を
あげている。なお、伝送速度切り替えの間は通信が一時
的に途絶えるが、この間は通常の回線不良とはせず、誤
り検出をホールドしている。
【００２３】このように、本発明の光空間通信方式で
は、伝送路の状態を監視し、状態が悪化した時は、光信
号受信装置１１１の帯域幅Ｂを狭くし受信感度を上げ、
また、受信信号処理系の受信レートを低くし、さらに回
線数を減らす、という一連の動作により、伝送路の状態
が悪化しても良好な通信状態を保っている。また、状態
が良化した時は悪化した時とは逆の動作により、より多
くの回線を確保する。これによって、２局間の空間の状
態の変動に対する耐性を高め、光空間通信の適用領域を
広げている。
は、伝送路の状態を監視し、状態が悪化した時は、光信
号受信装置１１１の帯域幅Ｂを狭くし受信感度を上げ、
また、受信信号処理系の受信レートを低くし、さらに回
線数を減らす、という一連の動作により、伝送路の状態
が悪化しても良好な通信状態を保っている。また、状態
が良化した時は悪化した時とは逆の動作により、より多
くの回線を確保する。これによって、２局間の空間の状
態の変動に対する耐性を高め、光空間通信の適用領域を
広げている。
【００２４】本発明は前述の実施例に限らず様々な変形
が可能である。
が可能である。
【００２５】例えば、光信号受信装置１１１は、図２の
ような非反転前置増幅器で構成し、受光素子ＰＤの負荷
抵抗Ｒe を変えて帯域幅を変えたが、反転増幅器としそ
の帰還量を制御することで帯域幅を変えるようにしても
良い。また、光信号受信装置１１１の出力帯域幅を変え
る変わりに、光信号受信装置１１１の出力に可変のフィ
ルタを設けて帯域幅を変えるようにしても良い。さら
に、制御系の回路にコンピュータなどを付加してモニタ
リングやマニュアル操作などができるようにしても良
い。
ような非反転前置増幅器で構成し、受光素子ＰＤの負荷
抵抗Ｒe を変えて帯域幅を変えたが、反転増幅器としそ
の帰還量を制御することで帯域幅を変えるようにしても
良い。また、光信号受信装置１１１の出力帯域幅を変え
る変わりに、光信号受信装置１１１の出力に可変のフィ
ルタを設けて帯域幅を変えるようにしても良い。さら
に、制御系の回路にコンピュータなどを付加してモニタ
リングやマニュアル操作などができるようにしても良
い。
【００２６】
【発明の効果】以上の通り本発明の光空間通信方式によ
れば、通信状態に応じて通信回線を増減し、通信速度を
調節することで、２局間の空間の状態の変動によって生
じる通信回線全体への影響を減らし、効率的かつ安定し
た２局間の通信を行うことができる。
れば、通信状態に応じて通信回線を増減し、通信速度を
調節することで、２局間の空間の状態の変動によって生
じる通信回線全体への影響を減らし、効率的かつ安定し
た２局間の通信を行うことができる。
【００２７】また、本発明の光空間通信装置によれば、
この装置を自局及び相手局に設けることにより前述の光
空間通信方式を実現でき、効率的かつ安定した２局間の
通信を行うことができる。
この装置を自局及び相手局に設けることにより前述の光
空間通信方式を実現でき、効率的かつ安定した２局間の
通信を行うことができる。
【００２８】光信号受信手段が可変の出力帯域幅を有す
る場合、さらに通信品質を上げ得るので、電気信号の誤
りが多いとき即ち２局間の空間の状態が悪化していると
きでもより良好な通信を行うことができる。
る場合、さらに通信品質を上げ得るので、電気信号の誤
りが多いとき即ち２局間の空間の状態が悪化していると
きでもより良好な通信を行うことができる。
【図１】本発明の一実施例の構成図。
【図２】光信号受信装置の構成図。
【図３】受光素子の受光パワーとエラーレートの関係
図。
図。
【図４】光空間通信の概要を示す図。
１１１…光信号受信装置，１１２…クロック抽出装置，
１１３…タイミング再生装置，１１４…デコーダ／同期
検出装置，１１５…誤り検出装置，１１６…信号選択分
配装置，１１７…回線制御装置，１２２…信号多重化装
置，１２３…送信クロック発生装置，１２４…エンコー
ダ，１２１…光信号送信装置，ＰIN…受信光，ＰOUT …
送信光
１１３…タイミング再生装置，１１４…デコーダ／同期
検出装置，１１５…誤り検出装置，１１６…信号選択分
配装置，１１７…回線制御装置，１２２…信号多重化装
置，１２３…送信クロック発生装置，１２４…エンコー
ダ，１２１…光信号送信装置，ＰIN…受信光，ＰOUT …
送信光
Claims (3)
- 【請求項１】 空間中に光ビームを伝搬させることによ
って２局間で通信を行う光空間通信方式であって、 前記２局間で通信する複数の信号を多重化して複数の通
信回線を設けるとともに前記２局間の通信状態を常時監
視し、 前記通信状態に応じて前記通信回線を増減するとともに
前記２局間の通信速度を調節することを特徴とする光空
間通信方式。 - 【請求項２】 空間中に光ビームを伝搬させることによ
って２局間で通信を行う光空間通信装置であって、 複数の受信信号が多重化され相手側から送られた受信光
を受信し電気信号に変換する光信号受信手段と、 入力される複数の送信信号を前記電気信号の誤りに応じ
て多重化する信号多重化手段と、 この信号多重化手段で多重化された信号を光に変換し送
信光として前記相手側へ送る光送信手段と、 前記電気信号の誤りに応じて前記電気信号から前記受信
信号を選択分配する信号選択分配手段とを備えたことを
特徴とする光空間通信装置。 - 【請求項３】 前記光信号受信手段は、前記電気信号の
誤りに応じた可変の出力帯域幅を有することを特徴とす
る請求項２記載の光空間通信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3320624A JPH05160792A (ja) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | 光空間通信方式及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3320624A JPH05160792A (ja) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | 光空間通信方式及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05160792A true JPH05160792A (ja) | 1993-06-25 |
Family
ID=18123485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3320624A Pending JPH05160792A (ja) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | 光空間通信方式及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05160792A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995028777A1 (en) * | 1994-04-18 | 1995-10-26 | International Business Machines Corporation | Wireless optical communication system with adaptive data rates and/or adaptive levels of optical power |
| US5875449A (en) * | 1995-08-10 | 1999-02-23 | Nec Corporation | Computer connection available data wireless apparatus with clock signal frequency variable function |
| WO2008149983A1 (ja) * | 2007-06-08 | 2008-12-11 | Hamamatsu Photonics K.K. | 光受信回路 |
| JP2009219074A (ja) * | 2008-03-12 | 2009-09-24 | Taiyo Yuden Co Ltd | 可視光通信方法及びその装置 |
| JPWO2022123703A1 (ja) * | 2020-12-09 | 2022-06-16 |
-
1991
- 1991-12-04 JP JP3320624A patent/JPH05160792A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995028777A1 (en) * | 1994-04-18 | 1995-10-26 | International Business Machines Corporation | Wireless optical communication system with adaptive data rates and/or adaptive levels of optical power |
| US5875449A (en) * | 1995-08-10 | 1999-02-23 | Nec Corporation | Computer connection available data wireless apparatus with clock signal frequency variable function |
| WO2008149983A1 (ja) * | 2007-06-08 | 2008-12-11 | Hamamatsu Photonics K.K. | 光受信回路 |
| JP2008306571A (ja) * | 2007-06-08 | 2008-12-18 | Hamamatsu Photonics Kk | 光受信回路 |
| US20100172658A1 (en) * | 2007-06-08 | 2010-07-08 | Takayuki Suzuki | Optical receiver circuit |
| US8396376B2 (en) | 2007-06-08 | 2013-03-12 | Hamamatsu Photonics K.K. | Optical receiver circuit |
| JP2009219074A (ja) * | 2008-03-12 | 2009-09-24 | Taiyo Yuden Co Ltd | 可視光通信方法及びその装置 |
| JPWO2022123703A1 (ja) * | 2020-12-09 | 2022-06-16 | ||
| WO2022123703A1 (ja) * | 2020-12-09 | 2022-06-16 | 三菱電機株式会社 | 光空間通信送受信ターミナルおよび光空間通信システム |
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