JPH05183527A - 光トランシーバ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、割当てられた周波数のｎ個の電気
副搬送波を入力情報信号で変調するｎ個の変調手段M1〜
Mnと、それに後続する変換手段E/O1〜E/Onおよび結合手
段OC1 〜OCn を備え、ｎ個のサブステーションから供給
された電気情報信号を光導波体により受信機装置Ｒに送
信する送信装置Ｔを含む光通信システム用のトランシー
バ装置の副搬送帯域幅容量を有効に利用することを目的
とする。 【構成】 送信機装置Ｔは時分割多重手段TDM1〜TDMnを
備え、トランシーバ装置は変調手段M1〜Mnおよび時分割
多重手段TDM1〜TDMnを制御する制御手段CC,C1 〜Cnを含
み、副搬送波波形が同じ副搬送波波形周波数を有するな
らば異なるタイムスロットにおいて割当てられた変調さ
れた副搬送波波形を伝送し、制御手段C1〜Cnは副搬送波
周波数およびタイムスロットを割当てることによって変
調手段および時分割多重手段を制御することを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ｎ個のサブステーショ
ンによってそれぞれの入力端子に供給されたｎ個の電気
情報信号を光導波体によって受信機に伝送する光通信シ
ステム用のトランシーバ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】前記トランシーバ装置は、入力端子の１
つに結合された入力をそれぞれ有し、割当て周波数を有
するｎ個の電気副搬送波波形のそれぞれ１つを入力に供
給された情報信号で変調することが可能なｎ個の変調手
段と、変調手段の出力に接続された入力および、変調さ
れた副搬送波波形から導出された複合光信号が発生され
る出力を有し、この複合光信号は光導波体によって受信
機装置に伝送される変換および結合手段とを備える送信
機装置を含む。

【０００３】そのようなトランシーバ装置はドイツ国特
許出願DE-A1-3907495 号明細書に記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この既知のトランシー
バ装置において、各変調手段は固定の割当てられた搬送
波波形周波数を有するので、固定の割当てられた帯域幅
容量は対応する入力端子に接続されたサブステーション
によってのみ使用される。ある場合において、これは帯
域幅容量の１部分が使用されないとき、例えば、狭帯域
サービスを支持するとき、或いはサブステーションが情
報信号を一時的に伝送しないとき、空いている帯域幅が
他のサブステーションに対して利用することができな
い。さらに、サブステーションがトランシーバ装置を使
用すればするほど、新しい有用な副搬送波波形周波数を
新しいサブステーションにより使用された変調手段に割
当てることが益々困難になる。

【０００５】別の問題として、比較的多数のサブステー
ションを有する結果として、受信機装置側の変換手段、
特に受信機装置内に設けられた光検出器に同時に入射す
る光信号の数により、ショット雑音および光干渉雑音は
増加する。

【０００６】本発明の目的は、比較的多数のサブステー
ションにより使用されるのに適し、そのようなサブステ
ーションが副搬送波波形の帯域幅容量を十分に使用しな
いときでさえ有効に最適帯域幅を有する上述の型式のト
ランシーバ装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的は、送信機装置
が時分割多重手段をさらに含み、トランシーバが変調手
段および時分割多重手段を制御するために制御手段をさ
らに含み、これらの波形が同じ副搬送波波形周波数を有
するとき割当てられた異なるタイムスロットの変調され
た副搬送波波形を伝送するように、制御手段が副搬送波
周波数およびタイムスロットを割当てることによって変
調手段および時分割多重手段を制御することによって達
成される。

【０００８】同じ副搬送波波形周波数を異なる変調手段
に割当て、時分割多重手段を使用して異なるタイムスロ
ットの変調された信号を伝送することによって、より効
率的に帯域幅を使用することができ、変調手段に結合さ
れたサブステーションは異なる時間に同じ副搬送波波形
の帯域幅容量を使用できる。このようにして、異なる変
調手段は同じ副搬送波波形周波数を使用できるので、新
しいサブステーションによって使用される変調手段への
副搬送波波形の割当ては常に可能である。したがって、
サブステーションはすでに割当てられた周波数およびす
でに設置された装置に適合する必要がなく常に付加され
ることが可能である。さらに、高い副搬送波波形周波数
の使用は同じ副搬送波周波数を異なる変調手段に割当て
ることにより高い周波数値を割当てる必要がないため避
けられる。このようにして、受信機装置側の検出器の必
要な全帯域幅は減少するので、一般に雑音を減少でき
る。さらに、変調された信号を異なるタイムスロットに
広げることによって、送信機装置の変換器手段に含まれ
た光源は信号を伝送しないとき電力を低くするか或いは
スイッチオフするように調節できる。そのように少ない
光信号が受信機装置側の検出器に同時に入射するとき、
再び雑音を減少する。

【０００９】本発明の別の目的は、サブステーションの
帯域幅要求が変化するとき上述の最適帯域幅効率が維持
できるトランシーバ装置を提供することである。

【００１０】この目的は、変調手段が割当てられた副搬
送波周波数に同調可能にすることによって達成される。

【００１１】１つ以上のサブステーションの帯域幅要求
が変化するときは何時でも、対応する変調手段の副搬送
波波形周波数が帯域幅リソースを光導波体に最適に使用
することを達成するように適応できる。

【００１２】本発明はまた、割当てられた副搬送波周波
数を有する電気副搬送波を情報信号で変調し、変調され
た副搬送波を光導波体によって受信機装置に伝送される
光信号に変換する段階を含む光導波体による送信機装置
と受信機装置の間の情報信号の伝送方法に関する。

【００１３】そのような方法は上記ドイツ特許出願に記
載されており、この方法を実現する既知のトランシーバ
装置に関して前述のものと同様の欠点を有する。実際、
それは最適帯域幅効率を常に与えず、同時の比較的多数
の情報信号の伝送に適していない。

【００１４】本発明の付加的な目的は、これらの欠点を
有しない上述の型式の方法を提供することである。

【００１５】これは少なくとも２つの情報信号が同じ副
搬送波周波数を有する電気キャリアを変調するときに、
変調された副搬送波を割当てられた異なるタイムスロッ
トにおいて伝送することによって実現される。

【００１６】異なるタイムスロットの変調された副搬送
波波形を伝送することを可能にすることによって、これ
らの波形は同じ副搬送波波形を有することができ、それ
は光導波体の利用できる帯域幅容量の最適な状態をもた
らす。さらに、このようにして、多くの信号が同時に伝
送できる。

【００１７】

【実施例】この光通信システムは送信機装置Ｔおよび、
送り先センター（図示せず）の１部分である受信機装置
Ｒを含むトランシーバ装置を具備する。ｎ個のサブステ
ーション（図示せず）は情報信号Ｓ１〜Ｓｎを送信機装
置Ｔの同様の符号の端子に供給し、送信機装置Ｔはガラ
スファイバリンクＬによってこれらの信号を送り先セン
ターに送信するように構成される。送り先センターにお
いて、受信された光信号は受信機装置Ｒによって電気情
報信号に変換される。送信機装置Ｔおよび受信機装置Ｒ
を以下詳細に説明する。

【００１８】送信機装置Ｔは例えば情報信号Ｓ１を伝送
するサブステーションのような各サブステーションとし
て、時分割多重手段TDM1と周波数ｆ１を有する電気副搬
送波波形を入力信号Ｓ１で変調する変調手段M1と電子−
光変換器E/O1によって構成された変換手段との縦続接続
と、制御モジュールC1とを具備する。電子−光変換器E/
O1〜E/Onの出力は各光導波体L1/Ln を介して電子−光変
換器E/O1〜E/Okでは光結合器OC1 に、電子−光変換器E/
Ok+1〜E/Onでは光結合器OC2 に接続される。光結合器OC
1 の出力は光結合器OC2 の入力に接続され、ファイバリ
ンクＬは光結合器OC2 の出力に接続される。制御モジュ
ールC1〜Cnは時分割多重手段TDM1〜TDMnおよび変調手段
M1〜Mnをそれぞれ制御する。それらはそれぞれ第１の入
力Ｉ１〜Ｉｎおよび端子Ｓ１〜Ｓｎに接続された第２の
入力を有する。

【００１９】各時分割多重手段TDM1〜TDMnの出力信号は
その関連する変調手段M1〜Mnによって生成された電気副
搬送波波形を変調する。２つ以上の副搬送波波形が同じ
周波数を有する時、対応する時分割多重手段は予め定め
られたタイムスロットのそれに関連する変調手段の入力
に伝送されるべき信号を供給するようにそれに関連する
制御モジュールによって付勢される。例えば、変調手段
M1,Mk の両方が同じ周波数ｆ１で副搬送波波形を変調す
ると予想すると、時分割多重手段TDM1,TDMk は各制御モ
ジュールC1,Ck によって制御され、それぞれ割当てられ
たタイムスロットt1,tk において信号Ｓ１，Ｓｋを伝送
する。

【００２０】異なる副搬送波波形周波数ｆ１,..., ｆｍ
の割当ておよび時分割多重手段TDM1/TDMn の付勢は次の
ように関連する制御モジュールC1〜Cnによって行われ
る。例えば、情報信号Siを送信しなければならないと
き、制御モジュールCiは端子Siに接続されたサブステー
ションによってそのことを通知する。制御モジュールCi
は端子Siに供給された信号によって変調された副搬送波
波形が全ての変調手段に共通する予め定められた周波数
ｆｘを有し、変調された信号がタイムスロットtxiにお
いて伝送されるように時分割多重手段TDMiおよび変調手
段Miを制御する。端子Siに接続されたサブステーション
は制御信号を送信機装置Ｔを介して送り先センターに伝
送し、専用プロトコールを使用して信号Ｓｉの特性につ
いて前者に通知する。全サブステーションから受信され
た信号Ｓｉ〜Ｓｎからの特性に基づいて受信機Ｒの１部
分を形成する共通制御モジュールCCは副搬送波周波数ｆ
１〜ｆｍおよび信号Ｓ１〜Ｓｎの伝送に使用されるタイ
ムスロットｔ１〜ｔｎを計算する。この情報はセンター
の光送信機装置TRおよびサブステーション側（図示せ
ず）の受信機装置REC を使用してセンターから制御モジ
ュールC1〜Cnに伝送されることができる。受信機装置RE
C は実際にはｎ個の受信機装置を示し、それぞれ入力Ｉ
１〜Ｉｎの１つに接続された出力を有する。例えば、こ
こに記載された装置と類似する送信および受信装置を使
用することができる。

【００２１】タイムスロットｔ１〜ｔｎを計算するため
に、共通制御モジュールCCは入力端子における情報信号
の送信と送り先センターにおけるその信号の受信の間の
伝送遅延を知らなければならないことに注意すべきであ
る。この遅延を測定する方法は良く知られているので、
詳細に説明しない。基本的に、この方法は送り先センタ
ーからサブステーションへの制御信号の送信および送信
応答の受信のときに経過した時間の測定を含む。

【００２２】共通制御モジュールCCから受信された応
答、すなわち周波数ｆ１〜ｆｍおよびタイムスロットｔ
１〜ｔｎは各入力Ｉ１／Ｉｎを介して各制御モジュール
C1/Cnに伝送される。時間分割多重手段TDM1〜TDMnおよ
び変調手段M1〜Mnは受信された情報にしたがって各制御
モジュールC1/Cn によって同調され、情報信号Ｓｉ／Ｓ
ｎはさらに伝送される。例えば、信号Ｓｉによって変調
された副搬送波は電子−光変換器E/Oiによって光信号に
変換され、光導波体Liによって光結合器OC1 に送信さ
れ、それは共通のファイバリンクＬによって複合光信号
の１部として上述のセンターに伝送されることを意味す
る。

【００２３】時分割多重およびその実現の技術は文献
（J.R.Stern 氏他、ECOC '88、203 乃至206 頁）に記載
されており、機能的に記載された制御モジュール並びに
変調手段、電子−光変換器、および光結合器は普通に使
用されている。したがって、これらの素子について詳細
に説明しない。

【００２４】送り先センターにおいて、上述の複合光信
号は受信機装置Ｒの入力に供給され、光検出器DDによっ
て複合電気信号に変換される。この複合電気信号は電気
分割器MSを用いてｍ個の通信ラインに分割され、各分割
された信号は固定周波数ｆ１〜ｆｍを有する副搬送波波
形を使用する復調手段DM1 〜DMm の１つによって復調さ
れる。復調された信号は必要に応じて、すなわち異なる
タイムスロットの信号を含むときに、既知の時分割デマ
ルチプレクサ回路TDDM1 〜TDDMm によって分割される。
例えば、サブステーション側の情報信号Ｓ１，Ｓｋは同
じ周波数ｆ１で副搬送波波形を変調するので、これらの
変調した信号はタイムスロットｔ１，ｔｋでそれぞれ伝
送される。したがって、周波数ｆ１の副搬送波を有する
センター側で復調された対応する信号は異なるタイムス
ロットｔ１，ｔｋの２つの情報信号Ｓ１，Ｓｋを含み、
時分割で分離されなければならない。

【００２５】対応するデマルチプレクサ手段TDDMx を有
する復調手段DMx の１つは前述のようにサブステーショ
ンによって伝送された制御信号の専用である。デマルチ
プレクサ手段TDDMx は異なるサブステーションによって
適切な固定したタイムスロットｔｘ１〜ｔｘｎにおいて
伝送された副搬送波波形周波数ｆｘを有する復調された
制御信号を識別する。したがって、得られた制御信号は
時分割デマルチプレクサ手段TDDMx の出力に結合された
共通制御モジュールCCによって解析される。この共通制
御モジュールはサブステーションから受信された情報の
トラックを保持し、それに基づいて副搬送波周波数ｆ１
〜ｆｍおよびサブステーションから送り先センターへの
情報信号Ｓ１〜Ｓｎの伝送のために使用されるタイムス
ロットｔ１／ｔｎを計算するためにプロセッサを含み、
利用できる帯域幅リソースを光導波体Ｌに有効に使用す
る。これらの周波数ｆ１〜ｆｍおよびタイムスロットｔ
１〜ｔｎは前述のように送信装置Ｔに伝送される。決定
されたタイムスロット中の情報信号を伝送するサブステ
ーションの識別に関係する情報は共通制御モジュールCC
によって対応する時分割デマルチプレクサ手段TDDM1 〜
TDDMm に通信されるので、それは異なるタイムスロット
の所有者を識別することが可能である。

【００２６】前述の送信機装置Ｔを実現する別の方法
（図示せず）は複数の変調された信号を結合する電気複
合器を使用し、得られた複合電気信号を共通の電子−光
変換器を使用して複合光信号に変換することである。こ
れはサブステーションがそれ自身の同軸ケーブルを有
し、受信センターへの伝送のために光ファイバケーブル
を共用する分配装置の場合において適用できる。

【００２７】上述の送信機装置において、時分割多重手
段および復調手段は交換できることに注目すべきであ
る。

【００２８】サブステーションの帯域幅要求が変化する
か、或いは新しいサブステーションが付加されるときは
何時でも、対応する周波数およびタイムスロットを再評
価する共通制御モジュールCCに通信するか、或いは新し
いサブステーションの付加の場合において新しい周波数
およびタイムスロットを割当てるので、新しい副搬送波
波形周波数およびタイムスロットの対応する制御モジュ
ールに通信する。他のサブステーションに割当てられた
周波数およびタイムスロットは変化しないまま維持され
る。

【００２９】利用できる帯域幅リソースはサブステーシ
ョンの要求が変化するか、或いはサブステーションが付
加または除去されるごとに、全ての副搬送波波形周波数
ｆ１／ｆｍおよび全てのタイムスロットｔ１／ｔｎを再
評価することによってさらに適切な方法で使用されこと
ができる。もちろん、これはより複合な共通制御モジュ
ールおよび時多重および変調手段のより複雑な制御を含
む。

【００３０】同じ型式の全ての信号が同じ周波数で副搬
送波波形を変調するように、副搬送波波形を異なる型式
の情報信号で変調することによってこれらの信号は１つ
の型式の全ての信号が同じ復調器手段によって復調され
るので、自動的に型式別に送り先センターに一まとめに
される。

【００３１】復調された信号の別の処理は多重化された
信号の分割を必要としないならば、時分割デマルチプレ
クサ手段は送り先センターにおいて動作不可能である。

【００３２】受信機装置の副搬送波波形周波数ｆ１〜ｆ
ｍは固定されるので、送信機装置の変調手段は対応する
個別の組の周波数によってのみ同調可能にされなければ
ならないことを注意すべきである。

【００３３】本発明の原理は特定の装置に関して記載さ
れたが、それは単なる例示であり本発明の技術的範囲に
制限されるものではないことを理解すべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のトランシーバ装置を有する光通信シス
テムの概略図。

【符号の説明】

Ｔ…送信機、Ｒ…受信機、Ｌ…光導波体。

フロントページの続き (72)発明者 デニス・ジュリアン・ジレス・メストダグ ベルギー国、ビー − 1090 ブリュッセ ル、リュ・シュルマンス 23 (72)発明者 ゲルト・バン・デル・プラス ベルギー国、ビー − 1785 メルヒテ ム、コニング・アルベルトストラート 48

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力端子のそれぞれ１つに結合された入
   力をそれぞれ有し、割当てられた周波数を有するｎ個の
   電気副搬送波波形のそれぞれ１つを前記入力に供給され
   た情報信号で変調することが可能なｎ個の変調手段と、 前記変調手段の出力に接続された入力および、導波体に
   よって受信機装置に伝送され前記変調された副搬送波波
   形から導出された複合光信号を発生する出力を有する変
   換および結合手段とを備えているｎ個のサブステーショ
   ンにより各入力端子に供給されたｎ個の電気情報信号を
   光導波体によって受信機装置に送信するための送信機装
   置を含む光通信システム用のトランシーバ装置におい
   て、 前記送信機装置は時分割多重手段をさらに含み、前記ト
   ランシーバは前記変調手段および前記時分割多重手段を
   制御するために制御手段をさらに含み、異なるタイムス
   ロットにおける副搬送波波形が同じ副搬送波波形周波数
   を有するならば割当てられた異なるタイムスロットにお
   いて変調された副搬送波波形を伝送し、前記制御手段は
   前記副搬送波周波数および前記タイムスロットを割当て
   ることによって前記変調手段および前記時分割多重手段
   を制御することを特徴とするトランシーバ装置。
2. 【請求項２】 前記変換および結合手段は、 前記入力に供給された変調された副搬送波波形を前記出
   力に発生される光信号に変換するために、前記関連する
   時分割多重手段および変調手段のそれぞれ１つの出力に
   接続された出力および入力をそれぞれ有するｎ個の変換
   手段と、 前記光信号を前記光導波体によって前記受信機装置に伝
   送される複合光信号に結合するために、前記変換手段の
   １つの出力にそれぞれ接続されたｎ個の入力を有する結
   合手段とを備えていることを特徴とする請求項１記載の
   トランシーバ装置。
3. 【請求項３】 前記変換手段および結合手段は、 前記変調した副搬送波波形を前記出力に発生される複合
   電気信号に結合するために、前記関連する時分割多重手
   段および変調手段の１つの出力にそれぞれ接続された１
   個の出力およびｎ個の入力を有する結合手段と、 前記複合電気信号を前記光導波体によって前記受信機装
   置に伝送される複合光信号に変換するために、前記結合
   手段の出力に接続された入力を有する変換手段とを備え
   ていることを特徴とする請求項１記載のトランシーバ装
   置。
4. 【請求項４】 前記時分割多重手段は前記入力端子の１
   つに接続された入力および前記変調手段の１つの入力に
   接続された出力を有し、前記関連する時分割多重手段お
   よび変調手段を表し、その出力は前記変調手段の出力に
   よって構成されていることを特徴とする請求項２または
   ３記載のトランシーバ装置。
5. 【請求項５】 前記変調手段は前記入力端子の１つに接
   続された入力および前記時分割多重手段の１つの入力に
   接続された出力を有し、前記関連する時分割多重手段お
   よび変調手段を表し、その出力は前記時分割多重手段の
   出力によって構成されていることを特徴とする請求項２
   または３記載のトランシーバ装置。
6. 【請求項６】 前記制御手段は、共通制御モジュールお
   よび、前記送信機装置の１部分であり、前記時分割多重
   手段および前記変調手段のそれぞれ１つを制御し、前記
   共通制御モジュールから前記副搬送波周波数および前記
   タイムスロットの対応する値を受信するために前記共通
   制御モジュールと通信する個々の制御モジュールから構
   成されていることを特徴とする請求項１記載のトランシ
   ーバ装置。
7. 【請求項７】 前記個々の制御モジュールは前記入力端
   子の１つに接続された入力をそれぞれ有し、各ステーシ
   ョンから制御信号を受信し、それぞれの変調手段および
   時分割多重手段を予め定められた共通副搬送波周波数お
   よび予め定められたタイムスロットに同調し、前記共通
   制御モジュールとの前記サブステーションの通信を可能
   にし、前記予め定められた共通副搬送波周波数および前
   記予め定められたタイムスロットを使用して、前記入力
   端子に供給された情報信号の特性について前記共通制御
   モジュールに通知することを特徴とする請求項６記載の
   トランシーバ装置。
8. 【請求項８】 前記共通制御モジュールは前記受信機装
   置の１部分であることを特徴とする請求項７記載のトラ
   ンシーバ装置。
9. 【請求項９】 前記共通制御モジュールは前記情報信号
   を入力端子から前記共通制御モジュールに伝送するため
   に伝送遅延を決定する第１の手段と、前記情報信号の前
   記伝送遅延および前記特性に基づいて前記副搬送波周波
   数および前記タイムスロットを決定する第２の手段とを
   備えていることを特徴とする請求項８記載のトランシー
   バ装置。
10. 【請求項１０】 前記変調手段は前記割当てられた副搬
    送波周波数に同調可能であることを特徴とする請求項１
    記載のトランシーバ装置。
11. 【請求項１１】 前記受信機装置は、 前記複合光信号を複合電気信号に変換する第２の変換手
    段と、 前記入力に供給された複合電気信号を前記出力に発生す
    るｍ個の複合電気信号に分割する前記第２の変換手段の
    出力に接続されたｍ個の出力および１個の入力を有する
    分割手段と、 前記入力に供給された分割された複合電気信号を復調
    し、前記出力において中間信号を発生する前記分割手段
    の出力の１つに接続された出力および入力をそれぞれ有
    するｍ個の復調手段と、 前記中間信号が異なるタイムスロットの複数の信号から
    構成されるならば、対応する中間信号を時分割デマルチ
    プレクスする前記復調手段の対応する１つの出力に接続
    された入力をそれぞれ有するｍ個の時分割デマルチプレ
    クサ手段とを備えていることを特徴とする請求項１記載
    のトランシーバ装置。
12. 【請求項１２】 前記共通制御モジュールは前記予め定
    められたタイムスロットで伝送された信号を処理するよ
    うに適応された前記予め定められた１つの時分割デマル
    チプレクサ手段の出力に結合された入力を有し、前記予
    め定められた時分割デマルチプレクサ手段は前記予め定
    められた共通副搬送波周波数を有する信号を処理するよ
    うに適応された対応する復調手段に結合されていること
    を特徴とする請求項８および請求項１１記載のトランシ
    ーバ装置。
13. 【請求項１３】 割当てられた副搬送波周波数を有する
    電気副搬送波を前記情報信号で変調し、 前記変調された副搬送波を前記光導波体によって前記受
    信機装置に伝送される光信号に変換する段階を含む光導
    波体による送信機装置と受信機装置の間の情報信号の伝
    送方法において、 前記情報信号の２つ以上が同じ副搬送波周波数を有する
    電気副搬送波を変調するならば、前記変調された副搬送
    波は割当てられた異なるタイムスロットに伝送されるこ
    とを特徴とする伝送方法。