JPH06350502A - 電気通信網 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 サブステーションによる相互干渉が著しく減
少する電気通信網を提供する。 【構成】 マルチアクセス・ネットワークにおいて、サ
ブステーション２，…，１１によって主ステーション１
に送信された信号は、サブステーションによって識別さ
れる。これを実現する方法として、ＳＣＭＡ（副搬送波
マルチアクセス）を使用する。この方法によれば、各サ
ブステーションにおける送信信号は、それ自身の周波数
を有する副搬送波で変調され、次に振幅が主搬送波上で
変調される。ＳＣＭＡを使用するとき、サブステーショ
ンによって生じる相互干渉を避けるために、副搬送波上
の入力信号を変調することによって得られた補助信号が
ディスエーブルされ主搬送波の振幅が減少される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、チャンネル上の複数の
サブステーションに結合された第１のステーションであ
って、各サブステーションは、各サブステーションと異
なる周波数を有する副搬送波の入力信号を変調すること
によって補助信号を発生するための補助変調器を含む第
１のステーションと、補助信号から変調された伝達信号
を引き出すための変調器とを含む電気通信網に関する。

【０００２】また、本発明は、上述した電気通信網で使
用されるサブステーションに関する。

【０００３】

【従来の技術】上述したパラグラフで定義されるような
電気通信網は、１９９０年９月に発行された通信の選択
された領域に関するＩＥＥＥジャーナルにおけるＣ．デ
セムによる記事ｐｐ．１２９０−１２９５の「複数の光
キャリヤを有する副搬送波多重システム内の光学的な干
渉」から知られている。

【０００４】このような通信システムは、主ステーショ
ンとサブステーションが共通に使用するチャンネル上の
複数のサブステーションの間の通信のために使用され
る。このチャンネルは、例えばグラスファイバ、同軸ケ
ーブルまたは無線リンクによって形成される。このよう
な通信システムの応用は、例えば受動光通信網、ローカ
ルエリアネットワーク、衛星通信システム及び自動車電
話システムである。

【０００５】すべてのサブステーションで共通のチャン
ネルを利用する電気通信網において、同時にサブステー
ションが情報を主ステーションに送信することによって
相互干渉が全く生じないか、または、ほとんど生じない
ことを保証しなければならない。 通常、これは、主ス
テーションにおいて、例えば周波数選択フィルタによっ
て、異なるサブステーションから来る信号が分けられる
ように、サブステーションのそれら自身の周波数によっ
て信号を送信することによって達成される。他の方法
は、１度に１つのサブステーションが信号を主ステーシ
ョンに送信するように、各サブステーションに利用可能
なフレーム内に異なるタイムスロットをつくることであ
る。

【０００６】前記方法に対する簡単な別の案は、前記ジ
ャーナルの記事から知られている電気通信網であり、こ
の電気通信網において、種々のサブステーションがほぼ
同じ搬送波周波数を有する送信信号を発生する。この搬
送波周波数は、例えば、振幅（強度）、周波数または補
助信号によって変調された位相であり、補助信号それ自
身は、種々の搬送波において異なる副搬送波の入力信号
を変調することによって得られる。

【０００７】主ステーションの受信器は、異なるサブス
テーションから来る信号を分離するための分離装置に接
続されるように配置された復調器を有する。これらの分
離装置は、例えば、帯域フィルタまたはローパスフィル
タに接続された同期検出機を有する。

【０００８】前記ジャーナルの記事は、特定のサブステ
ーションから来る信号に関して他のサブステーションか
らの干渉が予期されることが説明されている。この干渉
は、主ステーションの受信機のほぼ等しい周波数を有す
る異なる周波数の干渉によって生じる。この干渉の強度
は、なかんずく、補助信号の帯域幅、搬送波のスペクト
ル帯域幅、異なるサブステーションの搬送周波数の差及
びサブステーションの数に依存する。干渉はサブステー
ションの数によって増加し、異なる搬送波と搬送波のス
ペクトル帯域幅との間の周波数の差が大きくなると減少
する。

【０００９】実際に、このような先行技術の電気通信網
の最大送信速度は、異なるサブステーションから来る信
号によって生じる相互干渉によって制限される。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、サブス
テーションによる相互干渉が著しく減少する当初のパラ
グラフに定義したような電気通信網を提供することであ
る。この目的のために、サブステーションは、補助信号
の振幅が減少するとき送信信号の平均振幅を減少させる
ための低減手段を含むことを特徴とする。

【００１１】補助信号の振幅が小さくなった場合、送信
信号の平均振幅を減少することによって送信信号の平均
振幅の減少の値によって電力が減少する効果、さらに関
連する送信信号をディスエーブルする効果がある。これ
は、特定の瞬間に電気通信網で利用可能な有効な搬送波
の数が平均で減少することを達成する。相互干渉はこの
装置で利用できる搬送波の平方数に依存し、本発明によ
る方法は相互干渉をかなり低減する結果となる。

【００１２】補助信号の振幅が減少する第１の状態は、
例えば、補助変調器が振幅変調器であるときに生じ、そ
の場合、補助信号は、搬送されるソース信号に応答して
搬送波をイネーブル及びディスエーブルすることによっ
て得られる。副搬送波がディスエーブルされると（例え
ば、タイムの５０％について）、搬送波の（平均）振幅
が減少する。

【００１３】補助信号の振幅が減少される第２の状態
は、情報の送信がバースト内で行われる場合である。次
に情報の送信が行われないときに補助信号がない場合に
送信信号の平均振幅を減少させるために有利である。

【００１４】副搬送波が完全にディスエーブルされない
が、副搬送波の振幅は、いつも最大値を保持することが
考えられる。

【００１５】本発明の実施例は、入力信号をサブステー
ションが入力信号と比較して短い時間の間アクティブで
あるコード化信号に変換するためのコード手段を有する
ことを特徴とする。

【００１６】短い時間の間にアクティブになるコード化
信号を利用することによって送信信号の電力は、長い時
間の間減少し、その結果、有効なサブステーションの数
及びそれらによって生じる干渉が著しく低減する。ビッ
ト毎のエネルギーを一定の水準で維持するために、コー
ド化信号は、平均電力に対するピーク電力の比が増加し
なければならない。

【００１７】本発明の他の実施例は、コード化信号は、
パルス位置変調信号を有する特徴がある。

【００１８】パルス位置変調は、信号がアクティブであ
る時間を小さくすることができる簡単なコーディング法
である。他に考慮されるコードは、例えば、情報が１つ
の信号の位置の代わりに少数のパルスの位置にコード化
されるコードである。

【００１９】

【実施例】図１ａに示す電気通信網は、この場合、グラ
スファイバ網１２であるチャンネル上のサブステーショ
ン２から１１に接続された主ステーション１を有する。
接合部において、主ステーション１によって放出された
光は、ネットワークを通ってサブステーション２から１
１にさらに配分するために分割される。サブステーショ
ンによって放出される光信号は、接合部において、主ス
テーションに供給されるべく組み合わされた光信号に組
み合わされる。

【００２０】図１ｂに示す電気通信網は、この場合に無
線リンクであるチャンネル上で複数の自動車のサブステ
ーション１４乃至１９で情報を変化させることができる
主ステーション１３を有する。

【００２１】図１ａに示すネットワーク及び図１ｂに示
すネットワークの双方において、共通のチャンネルを使
用するから、これらのネットワークは、同時に送信する
サブステーションによる相互干渉を避けるための方法を
必要とする。

【００２２】図２に示すサブステーション２において、
入力信号Ｓｉは、送信機２５に供給される。送信機２５
において、入力信号Ｓi は、コーディング手段３７を介
してローパスフィルタ３６の入力端に供給される。ロー
パスフィルタ３６の出力端は、補助変調器３０の入力端
に接続されている。補助変調器３０は、周波数ｆi を有
する副搬送波を発生するための発振器３４を有する。補
助変調器３０の入力端は、乗算回路３２の第１の入力端
に接続されており、発振器３４の出力端は、乗算器回路
３２の第２の入力端に接続されている。同様に補助変調
器３０を形成する乗算回路３２の出力端は、加算回路２
８の第１の入力端に接続されている。一定の値Ｉblが加
算回路２８の第２の入力端に送られ、制御可能な電流ソ
ースが加算回路の第３の入力端に送られる。制御可能な
電流ソース２９は、ローパスフィルタ３６の出力信号に
応答して制御される。制御可能な電流ソース２９は、画
期的なアイデアにより送信信号の平均振幅を減少させる
ための減少手段を形成する。加算回路２６の出力端は、
この場合電気光学変換器２６である変調器の入力端に接
続されている。その出力信号用の送信信号を有する電気
光学変換器２６の出力端は、光学デュプレクサ２０の第
１の入力端に接続されている。光学デュプレクサ２０の
出力端２０は、光学電気変換器２２に接続されていお
り、その出力端は、受信機２４の入力端に接続されてい
る。出力信号Ｓｕは、受信機２４の出力端で利用可能で
ある。

【００２３】図２に示す例示としての実施例において、
入力信号Ｓi は、「０」及び「１」の値がそれぞれ値０
及び＋Ｖを有する電圧によって表されるディジタルシン
ボルを有する。補助変調器の出力は、コード化及び濾波
された入力信号Ｓi によって変調された周波数ｆi の振
幅を有する副搬送波によって形成される補助信号を搬送
する。副搬送波の周波数は、通常、異なるサブステーシ
ョン毎に異なる。しかしながら、異なるサブステーショ
ンが１つのフレームの異なるタイムスロットで送信する
ＴＤＭＡ（時分割マルチ処理）とＳＣＭＡ（サブキャリ
ヤマルチ処理）の組み合わせが使用される場合、多数の
サブステーション毎に同じ周波数の搬送波を選択するこ
とができる。もし信号Ｓi がアクティブであるならば、
追加の電流Ｉb2は、電流ソース２９によって加算回路２
８に供給され、値Ｉb1＋Ｉb2が加算回路２８によって変
調された搬送波に加算される。値Ｉb2は、変調された副
搬送波の振幅以上となるように選択され、その結果、電
気光学変換器２６の入力信号の最大値は、Ｉb1に等しく
なる。副搬送波が信号Ｓi （信号Ｓi は非能動）によっ
てディスエーブルとされれば、電流ソース２９によって
生成される電流は減少し、独創的な考えによって電気光
学変換器２６は、残留値Ｉb1まで減少される。ローパス
フィルタ３６は、送信信号の帯域幅を制限するようにコ
ーダ３７の出力信号の帯域幅の制限を行う。ここに述べ
た状況において、電気光学変換器の入力信号は、光学信
号の強度の変化に変換される。電気光学変換器２６は、
デュプレクサ２０を通るチャンネルに光学送信信号を送
る。電気光学変換器の入力端の信号Ｂを減少することに
よって、送信信号の振幅は同様に減少し、その結果サブ
ステーションの相互干渉が減少する。

【００２４】チャンネルから受信された信号は、デュプ
レクサを介して光学電気変換器２２に送られる。受信機
２４は、電気光学変換器２２の出力信号からそのステー
ションに向けられた信号Ｓu を引き出す。このチャンネ
ルは、これらのステーションのすべてにおいて同じであ
るから、異なるサブステーションに向けられた信号は多
重信号で送信される。これは、例えば時間多重化、周波
数多重化または副搬送波多重化か、またはその組み合わ
せによって行われる。

【００２５】図３ａは、濾波され及びコード化された信
号の可能性のある時間のパターンを示す。図３ｂは、正
及び負の値の双方に適応する関連する変調された補助信
号を示す。図３ｃは、電気光学変換器２６の入力信号を
表し、それは、副搬送波がない場合に、補助変調器３０
の出力信号に加えられる一定の値が副搬送波があるとき
に補助変調器の出力信号に加えられる一定の値と比較し
て減少される。

【００２６】図４に示すサブステーション２において、
入力信号Ｓi は、送信機２５に加えられる。送信機２５
において、ソース信号Ｓi は、コーディング手段３７及
びローパスフィルタ３６を介して補助変調器３０の入力
端に供給される。補助変調器３０は、補助変調器の入力
信号によって変調された周波数である中間周波数ｆiを
有する副搬送波を発生するための発振器３４を有し、こ
の周波数は補助変調器の入力信号によって変調される周
波数である。この目的のために、補助変調器３０は、周
波数制御可能な発振器４２を有する。補助変調器３０の
出力端は、スイッチ４１を介して加算回路２８の第１の
入力端に接続されている。一定の値Ｉb1は、加算回路２
８の第２の入力端に供給され、加算回路の第３の入力端
にはスイッチ２９を介して一定の値Ｉb2が供給される。
このスイッチ２９及び４１は、コード化信号が情報を含
むかどうかを決定する検出器３１の出力信号によって制
御される。このスイッチ２９は、この独創的な考えによ
って送信信号の平均振幅を減少させるための減少手段を
形成する。加算回路２８の出力端は、この場合電気光学
変換器２６である戻り変調器の入力端に接続されてい
る。出力信号を搬送する電気光学変換器２６の出力は、
光学デュプレクサ２０の第１の入力端に接続されてい
る。光学デュプレクサ２０の出力端は、光学電気変換器
２２に接続されており、その出力端は受信機２４の入力
端に接続されている。受信機２４の出力端で信号Ｓu が
利用できる。

【００２７】補助変調器３０は、入力信号Ｓi に応答し
て周波数変調された副搬送波を発生する。これはコーダ
３６によってコード化されたか、またはコード化されな
い信号Ｓi を周波数制御可能な発振器４２の周波数入力
端に供給することによって行われる。検出器３１によっ
て信号Ｓi が使用可能な情報を含むかどうかが確立され
る。これは、論理「０」の値を有する連続したディジタ
ルシンボルの数を数え、シンボルのこの数の特定の値が
大きいときは、使用可能な情報が搬送されないと仮定す
ることよって確立される。

【００２８】有効な情報が送信されるならば、スイッチ
２９及び４１は、クローズされ、変調された副搬送波及
び一定の値Ｉb1＋Ｉb2の合計によって形成された信号
は、電気光学変換器２６の入力端で利用可能である。有
効な情報が送信されないならば、スイッチ２９及び４１
は開放し、一定の値Ｉb1を有する信号だけが電気光学変
換器に供給される。これは、有効な情報がある場合に小
さい信号だけが電気光学変換器によって変換され、その
結果、干渉が制限される。残留値Ｉb1はゼロに等しいこ
とが考えられる。通常、これは減少した変調速度に導か
れる。なぜならば、電気光学変換器は、完全にスイッチ
オフされた状態から再びスイッチオンするまで所定の時
間が必要とするからである。この減少した変調速度が許
容されるならば、補助信号がディスエーブルされると
き、光学電気変換器をスイッチオフすることが有利であ
る。

【００２９】例えば、コーダ３６は、パルス位置コーダ
である。このようなパルスは、各シンボル期間における
論理「０」または「１」を有する２進の入力信号を１つ
のパルスが多数のシンボルの期間に取り上げられる位置
によって情報がコード化されるパルス位置変調信号に変
換する。例えば、３つのシンボルのグループは、パルス
位置コード信号に変換され、このコーディングは、３つ
の２進シンボルの８つの可能な組み合わせの各々におい
て、パルスが入力信号の３つのシンボルの間隔上の８つ
の可能な分離位置の１つを取るときに実行される。

【００３０】パルス位置コーディングの使用によって大
きな帯域幅を生じるが、また副搬送波従って、送信信号
がイネーブルする平均期間が短くなり、その結果、サブ
ステーションによる相互干渉がかなり減少する。

【００３１】ローパスフィルタ３６は、送信信号の帯域
幅を制限するようにコーダ３７の出力信号の帯域幅の制
限を行う。

【００３２】図４に示すサブステーションの受信部分
は、前に説明した図３に示すサブステーションの受信部
分と同一である。

【００３３】図５に示すコーダにおいて、入力信号Ｓi
がシフトレジスタ４４の直列に接続された入力端に接続
される。シフトレジスタの３つ平行な出力端は、バッフ
ァ４６の３つの入力端に接続される。バッファ４６の３
つの出力端は、ＲＯＭ４８．８の３つのアドレス入力端
に接続されている。ＲＯＭ４８のデータ出力は、シフト
レジスタ５２の８つの入力端に接続されている。コント
ローラ５４の第１の出力端は、シフトレジスタ４４のク
ロック入力端に接続されている。コントローラ５４の第
１の出力端は、シフトレジスタ４４のクロック入力端に
接続されている。コントローラ５４の第２の出力端は、
バッファ４６の制御入力端に接続されている。コントロ
ーラ５４の第３の出力端は、シフトレジスタ５２の制御
入力端に接続されており、コントローラ５４の第４の出
力端は、シフトレジスタ５２のクロック入力端に接続さ
れている。

【００３４】シフトレジスタ４４において、信号Ｓi の
連続シンボルが計時される。この目的のために、コント
ローラ５４の第１の出力は、信号Ｓi のシンボル速度に
対応するクロック周波数を有するクロック信号を搬送す
る。３つのシンボルがシフトレジスタ４４内で計時され
ると、コントローラ５４は、その第２の出力端に３つの
シンボルをバッファ４６に送るパルスを発生する。送ら
れたシンボルは、その８つの出力端上にコードワードを
つくるＲＯＭ４８用のアドレスとして使用される。もし
パルス位置変調が使用されるならば、ＲＯＭ４８の８つ
の出力の１つだけが各時に達成される。しかしながら、
別の案として、ＲＯＭ４８のいくつかの出力がアクティ
ブになるコーディングが使用されることが考慮される。
ＲＯＭ４８の出力シンボルは、コントローラ５４から来
るパルスに応答してシフトレジスタ５２に送られ、コン
トローラ５４の第４の出力上のクロック信号に応答して
シフトレジスタ５２の出力端部上で利用される。シフト
レジスタ４４及びシフトレジスタ５２に送られるクロッ
ク信号の周波数は、３対８である。

【００３５】図６に示す主ステーションにおいて、送信
される信号は、送信機６０に送られる。送信機６０の出
力端は、電気光学変換器６２の出力端に接続されてお
り、その出力端は、光デュプレクサ６４の出力端に接続
されている。

【００３６】光デュプレクサ６４の組み合わされた入力
／出力は、チャンネルに結合されている。光デュプレク
サ６４の出力端は、光電気変換器に接続されており、そ
の出力端は、複数のミキサ段６８，７０，７２及び７４
の第１の入力端に結合されている。各ミキサ段、ｉ＝
１．．．Ｎで異なる周波数ｆi を有するローカル発振器
信号が各ミキサ段の第２の入力端に供給される。ミキサ
段６８の出力端は、ローパスフィルタ７６の入力端に接
続され、ミキサ段７０の出力端は、ローパスフィルタの
入力端に接続されている。ミキサ段７０の出力端は、ロ
ーパスフィルタ７８の入力端に接続されている。ミキサ
段７２の出力端は、ローパスフィルタ８０の入力端に接
続され、ミキサ段７４の出力端は、ローパスフィルタ８
２の入力端に接続されている。

【００３７】主ステーション１によってサブステーショ
ンに送信される信号は、送信機６０の組み合わされた信
号に結合される。これは、例えば、時間多重化または異
なる副搬送波上の異なる信号を変調することによって行
われる。送信機６０の出力信号は、電気光学変換器６２
によって光学信号に変換され、その信号は、光学デュプ
レクサ６４を通ってチャンネルに送られる。

【００３８】チャンネルから来る光学信号は、光学電気
変換器６６によって補助信号に変換され、その補助信号
は、それら自身の搬送波周波数上で変調された副搬送波
の信号を含む。ミキサ段６８，…，７４に送られる副搬
送波の周波数は、種々のサブステーションによって使用
される副搬送波に対応する。

【００３９】もし、サブステーションの副搬送波が、送
信信号によって変調された振幅であるならば、各ミキサ
段の出力は、その副搬送波の周波数があるサブステーシ
ョン内の副搬送波に対応する復調信号を表す。ローパス
フィルタ７６，…，８２にサブステーションによって送
信されたデータ信号から最大周波数を越える他のすべて
の周波数を除去させることによって、各ローパスフィル
タは、１つの特定のサブステーションから来る信号を搬
送する。

【図面の簡単な説明】

【図１】１ａは、本発明を実行する受動光学回路網を示
し、１ｂは、本発明を実行する自動車通信用の電気通信
網を示す図である。

【図２】本発明による電気通信網に使用されるサブステ
ーションを示す回路図である。

【図３】図２に示すようなサブステーションに生じる信
号の波形図である。

【図４】本発明による電気通信網に使用されるサブステ
ーション用の他の実施例を示す回路図である。

【図５】本発明による電気通信網に使用するコーディン
グ手段を示すブロック図である。

【図６】本発明による電気通信網に使用される主ステー
ションを示す回路図である。

【符号の説明】 ２，…，１１ サブステーション ２０ 光学デュプレクサ ２４ 受信機 ２５ 送信機 ２６ 電気光学変換器 ２８ 加算回路 ２９ 電流ソ−ス ３０ 補助信号 ３２ 乗算回路 ３７ コーディング手段

フロントページの続き (72)発明者 アトゥール、ナレンドラナト、シンハ オランダ国5621、ベーアー、アインドーフ ェン、フルーネヴァウツウェッハ、１

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】チャンネル上の複数のサブステーションに
   接続された主ステーションを有し、各サブステーション
   は、各サブステーションによって異なる周波数を有する
   副搬送波上の入力信号を変調することによって補助信号
   を発生する補助変調器と、補助信号から変調された送信
   信号を引き出す変調器とを有する電気通信網において、
   サブステーションは、補助信号の振幅が減少したとき、
   送信信号の平均振幅を減少するための減少手段を有する
   ことを特徴とする電気通信網。
2. 【請求項２】変調器は、電気光学変換器を有する請求項
   １に記載の電気通信網。
3. 【請求項３】サブステーションは、入力信号を入力信号
   と比較して短い時間アクティブであるコード信号に変換
   するためのコーディング手段を有する請求項１に記載の
   電気通信網。
4. 【請求項４】コード化された信号は、パルス位置変調信
   号を有する請求項３に記載の電気通信網。
5. 【請求項５】副搬送波上の入力信号を変調することによ
   って補助信号を発生するための補助変調器と、補助信号
   から変調された送信信号を引き出すための変調器とを有
   するサブステーションにおいて、補助信号の振幅が減少
   したとき、送信信号の平均振幅を減少するための減少手
   段を有することを特徴とするサブステーション。
6. 【請求項６】変調器は、電気光学変換器を有することを
   特徴とする請求項４に記載のサブステーション。
7. 【請求項７】サブステーションは、入力信号と比較して
   短い時間アクティブなコード信号に入力信号を変換する
   ためのコーディング手段を含む請求項１に記載のサブス
   テーション。
8. 【請求項８】コード化された信号は、パルス位置変調信
   号を有する請求項１に記載のサブステーション。