JPH07250041A

JPH07250041A - 信号伝送装置

Info

Publication number: JPH07250041A
Application number: JP6041169A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Arasawa; 友浩荒澤; Hiroyasu Enomoto; 博康榎本; Hideo Sakai; 英夫酒井
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1994-03-11
Filing date: 1994-03-11
Publication date: 1995-09-26

Abstract

(57)【要約】【目的】将来、伝送態様に変化が生じてもこれに対応
することができる信号伝送装置を提供すること。【構成】送信装置１を構成する各ブロック１１〜１７
および受信装置２を構成する各ブロック２１〜２７はモ
ジュール構成となっている。ディジタル多重化部１５は
ディジタル信号発信部１１〜１３からの各種信号を多重
化し、アナログ多重化部１６はこの多重化信号とアナロ
グ信号発信部１４の信号を合成し、光送信部１７はこれ
を光信号に変換して光ファイバ３に出力する。受信装置
２の光受信部２１は送信された光信号を電気信号に変換
し、アナログ多重分離部２２は当該電気信号からアナロ
グ信号を分離してアナログ信号受信部２７に送る。ディ
ジタル多重分離部２３は残りの信号を分離して対応する
ディジタル信号受信部２４〜２６に送信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種の信号を光ファイ
バやメタルケーブルの伝送路を介して送信する信号伝送
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】送信側から受信側に伝送される信号に
は、例えば、データ伝送用、音声伝送用、画像伝送用等
種々の信号があり、又、例えば同じ画像伝送用信号にも
パルス周波数変調（ＰＦＭ）のようなアナログ信号とパ
ルスコード変調（ＰＣＭ）のようなディジタル信号があ
る。さらに、例えば光伝送に用いられる受発光素子に
も、短距離伝送用として短波長（０．８μｍ）の発光ダ
イオード（ＬＥＤ）とフォトダイオード（ＰＤ）、長距
離用として長波長（１．３μｍ）のレーザダイオード
（ＬＤ）とアバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）と
がある。信号伝送装置を構成する場合には、上記信号の
種類、送信目的や送信距離等に沿って送信側伝送装置
（送信装置）と受信側伝送装置（受信装置）とを設計、
製造していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、伝送路とし
て用いられている光ファイバは、近年シングルモード
（ＳＭ）型ファイバの価格が低下してきたため、これが
標準的に採用される傾向にあり、又、当該ＳＭ型ファイ
バは極めて高帯域であるため、情報量が増加しても再度
敷設工事を行なう必要がなく、将来にわたって使用可能
である。このように、伝送路は標準化されているにもか
かわらず、送信装置と受信装置は上記のように信号の種
類等によって個別に設計、製造されており、それら送信
装置と受信装置の導入から年月が経過してその使用目的
や環境等に変化が生じると、当該送信装置と受信装置を
再度設計、製造しなければならず、そのため莫大な手
間、時間、費用等がかかっていた。

【０００４】上述の変化の例として次のような例が挙げ
られる。（ａ）当初は有人の伝送局でデータ伝送のみであった
が、当該伝送局の無人化を図るに際し、ＰＦＭ画像情報
を追加する場合。（ｂ）当初は１対の送受信装置において１メガビット／
秒のデータ伝送であったが、局の増加に伴いネットワー
ク対応とし、１００メガビット／秒のディジタル化マル
チメディアとする場合。（ｃ）当初はＰＦＭのアナログ画像伝送としていたが、
中央操作室側で画像処理を行なうので、１５０メガビッ
ト／秒のフルディジタル伝送とする場合。（ｄ）当初は１．５メガビット／秒の電話音声伝送とし
ていたが、職員の増加やテレビ電話導入等のため、６メ
ガビット／秒の伝送に変換する場合。（ｅ）当初はメタルケーブルを用いた信号伝送系を構築
していたが、雷サージによる問題が頻発するため、当該
伝送系を光伝送系に変更する場合。

【０００５】本発明の目的は、上記従来技術における課
題を解決し、将来、伝送態様に変化が生じてもこれに対
応することができる信号伝送装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、送信側から受信側へ任意の信号を伝送す
る信号伝送装置において、前記送信側に設置する送信側
伝送装置を、前記任意の信号を発信する信号発信部、こ
れら信号発信部からの信号を多重化する信号多重化部、
およびこの信号多重化部からの信号を光信号に変換して
送信する光送信部の各モジュールで構成するとともに、
前記受信側に設置する受信側伝送装置を、光信号を受信
してこれを電気信号に変換する光受信部、この光受信部
からの信号を個々の信号に分離する信号多重分離部、お
よびこの信号多重分離部で分離された各信号を個々に受
信する信号受信部の各モジュールで構成し、かつ、前記
送信側伝送装置と前記受信側伝送装置の対応する各モジ
ュールの仕様を互いに一致させたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】送信側伝送装置の信号発信部からのディジタル
信号は、それが複数である場合は信号多重化部で多重化
されるとともに、信号発信部からアナログ信号も出力さ
れている場合は当該多重化された信号は当該アナログ信
号とも多重化される。信号多重化部からの信号は光送信
部で光信号に変換される。受信側伝送装置の光受信部は
送信されてきた光信号を受信し電気信号に変換する。こ
の光受信部からの信号は信号多重分離部で元の各ディジ
タル信号およびアナログ信号に分離され、分離された各
信号はそれぞれ信号受信部に送信される。信号発信部、
信号多重化部、光送信部、光受信部、信号多重分離部、
および信号受信部はモジュール構成となっており、送信
側伝送装置と受信側伝送装置の対応する各モジュールの
仕様は互いに一致せしめられる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。図１は本発明の実施例に係る信号伝送装置のブロ
ック図である。この図で、１は送信装置、２は受信装
置、３は伝送路を示す。送信装置１は、ディジタル信号
発信部１１、１２、１３とアナログ信号発信部１４より
成る信号発信部１０、ディジタル多重化部１５とアナロ
グ多重化部１６（これらの詳細は図２と図３に示され
る）より成る信号多重化部１０１、および光送信部１７
の各モジュールで構成されている。

【０００９】なお、ディジタル信号発信部１１〜１３は
外部からのディジタル信号やアナログ信号を入力し、そ
れらを内部でディジタル化してディジタル多重化部１５
へ出力するためのインタフェースモジュール、アナログ
信号発信部１４は外部からのアナログ信号、例えば画像
信号等を入力し、これをアナログ多重化部１６へ出力す
るためのインタフェースモジュールである。

【００１０】受信装置２は、光受信部２１、アナログ多
重分離部２２とディジタル多重分離部２３（これらの詳
細は図４と図５に示される）より成る信号多重分離部２
０１、およびディジタル信号受信部２４、２５、２６と
アナログ信号受信部２７より成る信号受信部２０の各モ
ジュールで構成されている。

【００１１】図２は図１に示すディジタル多重化部１５
のブロック図である。この図で、１５１〜１５３は図１
に示すディジタル信号発信部１１〜１３にそれぞれ対応
する送信バッファ（バッファメモリ）、１５４はメモリ
転送切替部、１５５は送信制御部を示す。

【００１２】図３は図１に示すアナログ多重化部１６の
ブロック図である。この図で、１６１はバイフェーズ化
部、１６２は変調器、１６３はバンドパスフィルタ（Ｂ
ＰＦ）、１６４はローパスフィルタ（ＬＰＦ）、１６５
は合波器、１６６はパルス周波数変調器（ＰＦＭ）であ
る。

【００１３】図４は図１に示すアナログ多重分離部２２
のブロック図である。この図で、２２１は復調回路、２
２２はバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、２２３は検波
器、２２４はディジタル変調器、２２５はローパスフィ
ルタ（ＬＰＦ）である。

【００１４】図５は図１に示すディジタル多重分離部２
３のブロック図である。この図で、２３１は受信制御
部、２３２はメモリ転送切替部、２３３〜２３５は図１
に示すディジタル信号受信部２４〜２６に対応する受信
バッファ（バッファメモリ）である。

【００１５】次に本実施例の動作（各モジュールの機
能）を説明する。本実施例の信号伝送装置では、３つの
ディジタル信号と１つのアナログ信号の合計４種の信号
を伝送することができる。以下、当該４種の信号を伝送
する場合について説明する。送信すべき信号（データ）
がディジタル信号発信部１１〜１３およびアナログ信号
発信部１４に入力されると、入力された信号に応じたデ
ィジタル信号１１ｓ〜１３ｓおよびアナログ信号１４ｓ
がそれぞれ出力される。この場合、各ディジタル信号１
１ｓ〜１３ｓはＮＲＺ（ＮｏｎＲｅｔｕｒｎｔｏ
Ｚｅｒｏ）形パルスが使用される。これは、次段のディ
ジタル多重化部１５において伝送信号のクロック成分を
付加するためである。

【００１６】なお、ＣＭＩ（ＣｏｄｅｄＭａｒｋＩ
ｎｖｅｒｓｉｏｎ）のようなクロック成分を含む符号化
信号を用いた場合は、ディジタル多重化部１５において
さらに二重にクロック成分が付加されることになり、伝
送効率が悪化することになるが、受信側で適切に復調さ
れるので、データが認識されなくなることはない。

【００１７】各ディジタル信号１１ｓ〜１３ｓはそれぞ
れディジタル多重化部１５の対応する送信バッファ１５
１〜１５３に蓄積される。メモリ転送切替部１５４は各
送信バッファ１５１〜１５３との接続を順次切り替える
ことにより、これらに蓄積された各ディジタル信号の各
パルスを順次１つずつ取り出して送信制御部１５５に転
送する。

【００１８】送信制御部１５５は転送されたパルスに対
して、フレームパルスを付加して伝送フレームを構成す
るとともに、各伝送フレーム毎にＮＲＺ形にクロック成
分を付加して（ＣＭＩ変換して）多重化信号１５ｓを出
力する。このように、送信バッファ１５１〜１５３、メ
モリ切替部１５４および送信制御部１５５により３つの
ディジタル信号が時分割により多重化されて多重化信号
１５ｓが作成されることになる。

【００１９】なお、多重化信号１５ｓにはクロック成分
が付加されるので、各ディジタル信号１１ｓ〜１３ｓに
伝送速度の相違が存在しても、受信側で適切に復調およ
び多重分離を行なうことができる。又、入力信号の伝送
速度の合計が送信制御部１５５の伝送速度以内まで送信
できる。例えば、送信制御部１５５の信号伝送速度が１
メガビット／秒（この場合、ＣＭＩ変換したクロック成
分を含む信号の伝送速度は２メガビット／秒が必要とな
る。）であると、理論的には６４キロビット／秒の入力
を１５チャネル処理することができる（実際には、時分
割した伝送フレーム間の間隙が必要であり、伝送可能な
チャネル数はこれより少なくなる）。

【００２０】ディジタル多重化部１５で作成された多重
化信号１５ｓはアナログ多重化部１６に送信される。送
信された多重化信号１５ｓは、アナログ多重化部１５ｓ
のバイフェーズ化部１６１において、サイン波を基調と
したアナログ波形信号に変換（バイフェーズ化）され
る。この変換された波形信号は変調器１６２において適
当な搬送波に重畳されることにより変調される。この変
調された信号はバンドパスフィルタ１６３で側波をカッ
トされ、合波器１６５に入力され、ここでアナログ信号
発信部１４からのアナログ信号１４ｓ（ローパスフィル
タ１６４を通過した信号）と合波される。このように合
波された信号はパルス周波数変調器１６６においてパル
ス周波数変調（ＰＭＦ化）され、アナログ周波数多重化
信号１６ｓとして光送信部１７に入力される。

【００２１】ここで、上記変調器１６２における変調
は、合波器１６５におけるアナログ信号１４ｓとの合波
を適正に行なうため、当該アナログ信号１４ｓの周波数
帯域を考慮して行なわれる。例えば、アナログ信号１４
ｓがＮＴＳＣ方式のテレビ信号であるとすると、その帯
域は約６ＭＨｚ程度までであるので、これと混信しない
ように、変調器１６２における変調の周波数帯域は、例
えば２０ＭＨｚに選定される。

【００２２】光送信部１７は光発光素子で構成され、入
力された信号１６ｓ（変調器１６６によりパルス状に変
調されている）に応じて光発光素子を点滅させ、光信号
１７ｓを出力する。この場合、当該光発光素子は伝送距
離に対応して選択される。上記光信号１７ｓは光ファイ
バの伝送路３を介して受信装置２へ伝送される。

【００２３】次に、受信装置２の動作を説明する。伝送
路３により伝送された光信号１７ｓは、受信装置２の光
受信部２１で受信され、受光素子でそのままハイレベル
Ｈ又はローレベルＬの電気信号２１ｓに変換され、アナ
ログ多重分離部２２の復調回路２２１に入力される。復
調回路２２１は、入力されたハイレベルＨ、ローレベル
Ｌの電気信号２１ｓ（矩形波信号）をこれに応じたサイ
ン波信号に復調し、この信号をバンドパスフィルタ２２
２とローパスフィルタ２２５に出力する。

【００２４】バンドパスフィルタ２２２は復調回路２２
１の出力信号から搬送波近傍の信号（送信部１の変調器
１６２において変調された信号に相当する信号）を取り
出し、検波器２２３は当該バンドパスフィルタ２２２に
より取り出された信号を検波して元の信号成分（送信部
１の送信制御部１５５で多重化された信号に相当する信
号）を抽出してこれをディジタル変調器２２４に入力す
る。ディジタル変調器２２４ｓは入力された信号をディ
ジタル化し、このディジタル信号２２ｄｓをディジタル
多重分離部２３に出力する。一方、復調回路２２１から
の信号をローパスフィルタ２２５に入力することによ
り、送信装置１のアナログ信号発信部１４からの信号１
４ｓと同じ信号２２ａｓが取り出され、アナログ信号受
信部２７に出力される。

【００２５】アナログ多重分離部２２のディジタル変調
器２２４からのディジタル信号２２ｄｓを入力したディ
ジタル多重分離部２３の受信制御部２３１は、入力され
た信号の各伝送フレーム毎にＣＭＩ信号とみなしてクロ
ック成分を抽出し、このクロック成分のタイミングで各
伝送フレーム内容を成すビット列の各ビットのチャネル
を判定する。メモリ転送切替部２３２は、受信制御部の
判定に従って各受信バッファ２３３〜２３５との接続の
切り替えを行ない、受信制御部２３１からの各ビット信
号を順次各受信バッファ２３３〜２３５へ入力する。各
受信バッファ２３３〜２３５は送信された信号を蓄積
し、蓄積された信号は本伝送装置で伝送されるデータ通
信手段に従って順次出力される。このようにして各受信
バッファ２３３〜２３５から出力される信号は送信装置
１の各ディジタル信号発信部１１〜１３に入力された信
号と同じ信号となる。

【００２６】以上本実施例の動作（各モジュールの機
能）を述べたが、送信装置１と受信装置２との間で、対
応するモジュールは同一技術に基づく仕様であることが
必要である。即ち、光送信部１７と光受信部２１とは光
伝送速度、光伝送帯域、受発光レベルの整合性がとれて
いることが必要である。又、アナログ多重化部１６とア
ナログ多重分離部２２とはフィルタの帯域が対応してい
ることが必要である。さらに、ディジタル多重化部１５
とディジタル多重分離部２３とは伝送フレームの構造や
チャネル判定コードが一致していなければならない。さ
らに又、ディジタル信号発信部１１〜１３とディジタル
信号受信部２４〜２６とは、両者の伝送手順（プロトコ
ル）が一致していなければならない。又、アナログ信号
を処理する各モジュールでは、信号規約が一致している
とともに、伝送容量の整合性がとれている必要がある。

【００２７】このような本実施例の信号伝送装置を備え
ておけば、最大ディジタル信号を３チャネル、アナログ
信号を１チャネル伝送することができ、例えばディジタ
ル信号を１チャネル伝送していた状態からチャネルを増
加させたい場合、信号伝送装置を新たに設計、製造する
ことなく、これに自由に対応することができる。即ち、
伝送するデータ数を増加する場合には、そのためのイン
タフェースモジュールのみを追加設置することで、伝送
部は一切変更なく対応することができる。このことは
又、信号伝送装置を設置する場合、将来のニーズを予測
して信号伝送装置の仕様を決定するという面倒な手続を
必要としなくなるという効果も生じる。

【００２８】さらに、信号伝送装置の製造者側にとって
は、標準化を図ることが容易となり、コストダウン、開
発の負担の減少につながる。特に開発については、ニー
ズに応じて段階的に必要なモジュールの開発を行なうこ
とができ、これにより、技術の発展に従って信号伝送装
置の技術を発展させることができ、信号伝送装置につい
て最初から高額な開発投資をする必要がなくなる。

【００２９】なお、上記実施例の説明では、３つのディ
ジタル信号と１つのアナログ信号とを伝送することがで
きる信号伝送装置を例示して説明したが、これらの数に
は限定されず、最大許容伝送容量の範囲内で自由に選択
することができる。そして、例えば、ディジタル信号と
アナログ信号のチャネルが各１チャネルだけであれば、
ディジタル信号発信部１２、１３、およびディジタル多
重化部１５は不要となり、ディジタル信号発信部１１を
直接アナログ多重化部１６に接続すればよいし、又、ア
ナログ信号のチャネルがなければ、アナログ多重化部１
６は不要となり、ディジタル多重化部１５を直接光送信
部１７に接続すればよく、受信装置２のアナログ多重分
離部２２も不要となる。又、単一のディジタル信号のチ
ャネル又は単一のアナログ信号のチャネルであれば、デ
ィジタル信号発信部１１又はアナログ信号発信部１４を
直接光送信部１７に接続することができる（なお、この
場合、高速ディジタルでクロック成分を必要とする場合
にはクロックを付することが必要となる。）。

【００３０】さらに、上記実施例の説明では、送信装置
１と受信装置２との間の伝送路３として光ファイバを例
示して説明したが、これはメタルケーブルであってもよ
く、その場合、アナログ多重化部１６およびアナログ多
重分離部２２が直接メタルケーブルに接続される。な
お、ディジタル多重化部１５を多段の階層構成とするこ
とも可能である。

【００３１】

【発明の効果】このように、本発明は、送信側伝送装置
の各部と受信側伝送装置の各部とをモジュールで構成
し、かつ、送信側伝送装置と受信側伝送装置の対応する
各モジュールの仕様を互いに一致させて信号伝送装置を
構成したので、送受信のチャネルを増加させたい場合、
信号伝送装置を新たに設計、製造することなく、これに
自由に対応することができる。このことは又、信号伝送
装置を設置する場合、将来のニーズを予測して信号伝送
装置の仕様を決定するという面倒な手続を必要としなく
なるという効果も生じる。さらに、信号伝送装置の製造
者側にとっては、標準化を図ることが容易となり、コス
トダウン、および開発の負担の減少につながる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る信号伝送装置のブロック
図である。

【図２】図１に示すディジタル多重化部のブロック図で
ある。

【図３】図１に示すアナログ多重化部のブロック図であ
る。

【図４】図１に示すアナログ多重分離部のブロック図で
ある。

【図５】図１に示すディジタル多重分離部のブロック図
である。

【符号の説明】

１送信装置２受信装置３伝送路１０信号発信部１１〜１３ディジタル信号発信部１４アナログ信号発信部１５ディジタル多重化部１６アナログ多重化部１７光送信部２０信号受信部２１光受信部２２アナログ多重分離部２３ディジタル多重分離部２４〜２６ディジタル信号受信部２７アナログ信号受信部１０１信号多重化部２０１信号多重分離部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】送信側から受信側へ任意の信号を伝送す
る信号伝送装置において、前記送信側に設置する送信側
伝送装置を、前記任意の信号を発信する信号発信部、こ
れら信号発信部からの信号を多重化する信号多重化部、
およびこの信号多重化部からの信号を光信号に変換して
送信する光送信部の各モジュールで構成するとともに、
前記受信側に設置する受信側伝送装置を、光信号を受信
してこれを電気信号に変換する光受信部、この光受信部
からの信号を個々の信号に分離する信号多重分離部、お
よびこの信号多重分離部で分離された各信号を個々に受
信する信号受信部の各モジュールで構成し、かつ、前記
送信側伝送装置と前記受信側伝送装置の対応する各モジ
ュールの仕様を互いに一致させたことを特徴とする信号
伝送装置。
【請求項２】請求項１において、前記信号発信部は、
ディジタル信号発信部とアナログ信号発信部とで構成さ
れ、前記信号多重化部は、複数のディジタル信号を多重
化するディジタル多重化部と、このディジタル多重化部
からの信号と前記アナログ信号発信部からのアナログ信
号とを多重化するアナログ多重化部とで構成され、か
つ、前記信号多重分離部は、前記光受信部からの信号の
うちアナログ信号を分離するアナログ多重分離部と、前
記光受信部からの信号のうちディジタル信号を個々の信
号に分離するディジタル多重分離部とで構成されている
ことを特徴とする信号伝送装置。
【請求項３】請求項２において、前記ディジタル多重
化部は、複数のディジタル信号を時分割により多重化
し、かつ、前記アナログ多重化部は、前記ディジタル多
重化部からの信号をアナログ信号に変換するとともにこ
の変換された信号を前記アナログ信号発信部からのアナ
ログ信号とともに周波数多重化することを特徴とする信
号伝送装置。
【請求項４】請求項２において、前記ディジタル多重
化部は、複数のディジタル信号を送信バッファで受信
し、所定のクロックで時分割多重化し、前記ディジタル
多重分離部は、当該クロックで信号を受信して前記送信
バッファに対応する受信バッファに順次格納することを
特徴とする信号伝送装置。
【請求項５】請求項２乃至請求項４のいずれかにおい
て、前記ディジタル多重化部で多重化される信号は、Ｎ
ＲＺ形のパルス信号であることを特徴とする信号伝送装
置。
【請求項６】請求項２乃至請求項４のいずれかにおい
て、前記ディジタル多重化部で多重化される信号は、Ｃ
ＭＩ符号化信号であることを特徴とする信号伝送装置。
【請求項７】請求項２乃至請求項６のいずれかにおい
て、前記ディジタル多重化部は、複数段に階層構成され
ていることを特徴とする信号伝送装置。