JPH1022930A - サブキャリア多重信号の光伝送方法と光伝送装置 - Google Patents
サブキャリア多重信号の光伝送方法と光伝送装置Info
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- JPH1022930A JPH1022930A JP8168945A JP16894596A JPH1022930A JP H1022930 A JPH1022930 A JP H1022930A JP 8168945 A JP8168945 A JP 8168945A JP 16894596 A JP16894596 A JP 16894596A JP H1022930 A JPH1022930 A JP H1022930A
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J14/00—Optical multiplex systems
- H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
- H04J14/0298—Wavelength-division multiplex systems with sub-carrier multiplexing [SCM]
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＦＭ一括変調光伝送方式において、高周波側
のサブキャリアの信号対雑音比の劣化を防ぐことを目的
とする。 【解決手段】 サブキャリア多重信号１０をプリエンフ
ァシス回路２０において、高周波側の強度を高くし、こ
れをＦＭ変調器３０に入力し、ＦＭ一括変調信号４０を
得る。このＦＭ一括変調信号４０を半導体レーザ５０に
入力して光出力６０を強度変調する。この信号光６０は
光ファイバ７０によって伝送され、光受信器８０に入力
され、信号光６０を光−電気変換することにより得られ
たＦＭ一括変調信号９０は、ＦＭ復調器１００により復
調され、得られたサブキャリア多重信号１１５はプリエ
ンファシス回路２０と逆の周波数特性を持ったデエンフ
ァシス回路１２０によってサブキャリア多重信号１１０
として出力される。
のサブキャリアの信号対雑音比の劣化を防ぐことを目的
とする。 【解決手段】 サブキャリア多重信号１０をプリエンフ
ァシス回路２０において、高周波側の強度を高くし、こ
れをＦＭ変調器３０に入力し、ＦＭ一括変調信号４０を
得る。このＦＭ一括変調信号４０を半導体レーザ５０に
入力して光出力６０を強度変調する。この信号光６０は
光ファイバ７０によって伝送され、光受信器８０に入力
され、信号光６０を光−電気変換することにより得られ
たＦＭ一括変調信号９０は、ＦＭ復調器１００により復
調され、得られたサブキャリア多重信号１１５はプリエ
ンファシス回路２０と逆の周波数特性を持ったデエンフ
ァシス回路１２０によってサブキャリア多重信号１１０
として出力される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光通信におけるサブ
キャリア周波数多重伝送方法およびこれに使用する装置
に関する。
キャリア周波数多重伝送方法およびこれに使用する装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にサブキャリア多重信号を一括して
ＦＭ変調器に入力して主搬送波をＦＭ変調し、これによ
り得られたＦＭ一括変調信号によって信号光強度を変調
して得られた光信号を伝送するＦＭ一括変調光伝送方式
は、ＦＭ方式の広帯域利得によって雑音の影響を緩和す
ることができる。そのためＦＭ一括変調光伝送方式は、
非常に低雑音な伝送特性を必要とする画像信号（ＶＳＢ
−ＡＭ）等の長距離・多分配伝送に有効と考えられてい
る。このＦＭ一括変調光伝送方式については、例えば鈴
木らによる1991年電子情報通信学会秋季大会発表（B-60
3,論文集4-63) 等に説明されている。
ＦＭ変調器に入力して主搬送波をＦＭ変調し、これによ
り得られたＦＭ一括変調信号によって信号光強度を変調
して得られた光信号を伝送するＦＭ一括変調光伝送方式
は、ＦＭ方式の広帯域利得によって雑音の影響を緩和す
ることができる。そのためＦＭ一括変調光伝送方式は、
非常に低雑音な伝送特性を必要とする画像信号（ＶＳＢ
−ＡＭ）等の長距離・多分配伝送に有効と考えられてい
る。このＦＭ一括変調光伝送方式については、例えば鈴
木らによる1991年電子情報通信学会秋季大会発表（B-60
3,論文集4-63) 等に説明されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このようなＦＭ方式で
は、ＦＭ復調前の信号に白色雑音（すべての周波数で等
しい強度を持つ雑音）が重畳されていると、高周波にな
るほど雑音強度が大きくなる、いわゆる三角雑音が復調
時に発生する。このため前記したＦＭ一括変調光伝送方
式では高周波のサブキャリアになるほど信号対雑音強度
比（ＳＮＲ）が劣化する。また、ＦＭ一括変調光伝送方
式においてはＦＭ変調器で非常に広い周波数帯域幅を持
ったサブキャリア多重信号に対して変調を行う必要があ
る。しかし、実際に広帯域の変調が可能なＦＭ変調器を
作ることは技術的に難しく、高い周波数の入力に対して
は変調効率が低下する場合が多い。そのため高周波側の
サブキャリアはＳＮＲが悪化する傾向がある。このた
め、ＳＮＲが最悪になるチャンネルによって伝送損失の
上限が制約されることになり、伝送距離の増大が難しい
という問題が生じている。
は、ＦＭ復調前の信号に白色雑音（すべての周波数で等
しい強度を持つ雑音）が重畳されていると、高周波にな
るほど雑音強度が大きくなる、いわゆる三角雑音が復調
時に発生する。このため前記したＦＭ一括変調光伝送方
式では高周波のサブキャリアになるほど信号対雑音強度
比（ＳＮＲ）が劣化する。また、ＦＭ一括変調光伝送方
式においてはＦＭ変調器で非常に広い周波数帯域幅を持
ったサブキャリア多重信号に対して変調を行う必要があ
る。しかし、実際に広帯域の変調が可能なＦＭ変調器を
作ることは技術的に難しく、高い周波数の入力に対して
は変調効率が低下する場合が多い。そのため高周波側の
サブキャリアはＳＮＲが悪化する傾向がある。このた
め、ＳＮＲが最悪になるチャンネルによって伝送損失の
上限が制約されることになり、伝送距離の増大が難しい
という問題が生じている。
【０００４】本発明の目的は、ＦＭ一括変調光伝送方式
において、伝送後のＳＮＲの周波数依存性を小さくし、
全てのサブキャリアのＳＮＲをほぼ等しくすることを可
能にしたサブキャリア多重信号の光伝送方法とその光伝
送装置を提供することにある。
において、伝送後のＳＮＲの周波数依存性を小さくし、
全てのサブキャリアのＳＮＲをほぼ等しくすることを可
能にしたサブキャリア多重信号の光伝送方法とその光伝
送装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の光伝送方
法では、主搬送波を複数のサブキャリアが周波数多重さ
れたサブキャリア多重信号でＦＭ変調してＦＭ一括変調
信号を得るとともに、このＦＭ一括変調信号によって信
号光を強度変調して伝送し、伝送された前記光信号を光
−電気変換し、得られたＦＭ一括変調信号をＦＭ復調し
て前記サブキャリア多重信号を伝送する光伝送方法にお
いて、前記サブキャリア多重信号は信号対雑音強度比が
他に比べて低いサブキャリアの強度を他のサブキャリア
の強度に比べて大きくして前記主搬送波のＦＭ変調を行
っている。
法では、主搬送波を複数のサブキャリアが周波数多重さ
れたサブキャリア多重信号でＦＭ変調してＦＭ一括変調
信号を得るとともに、このＦＭ一括変調信号によって信
号光を強度変調して伝送し、伝送された前記光信号を光
−電気変換し、得られたＦＭ一括変調信号をＦＭ復調し
て前記サブキャリア多重信号を伝送する光伝送方法にお
いて、前記サブキャリア多重信号は信号対雑音強度比が
他に比べて低いサブキャリアの強度を他のサブキャリア
の強度に比べて大きくして前記主搬送波のＦＭ変調を行
っている。
【０００６】また、本発明の第２の光伝送方法では、主
搬送波を複数のサブキャリアが周波数多重されたサブキ
ャリア多重信号でＦＭ変調してＦＭ一括変調信号を得る
とともに、このＦＭ一括変調信号によって信号光を強度
変調して伝送し、伝送された前記信号光を光−電気変換
し、得られたＦＭ一括変調信号をＦＭ復調して前記サブ
キャリア多重信号を伝送する光伝送方法において、前記
サブキャリア多重信号は前記ＦＭ一括変調信号の強度の
周波数分布に対して、中心周波数から離れるほど強度が
大きくなるような周波数特性を与えている。
搬送波を複数のサブキャリアが周波数多重されたサブキ
ャリア多重信号でＦＭ変調してＦＭ一括変調信号を得る
とともに、このＦＭ一括変調信号によって信号光を強度
変調して伝送し、伝送された前記信号光を光−電気変換
し、得られたＦＭ一括変調信号をＦＭ復調して前記サブ
キャリア多重信号を伝送する光伝送方法において、前記
サブキャリア多重信号は前記ＦＭ一括変調信号の強度の
周波数分布に対して、中心周波数から離れるほど強度が
大きくなるような周波数特性を与えている。
【０００７】また、前記第１の光伝送方法を実現するた
めの本発明の第１の光伝送装置は、複数のサブキャリア
が周波数多重されたサブキャリア多重信号を信号対雑音
強度比が他に比べて低いサブキャリアの強度を他のサプ
キャリアの強度に比べて大きくするプリエンファシス回
路と、この強度調整されたサブキャリア多重信号により
主搬送波をＦＭ変調してＦＭ一括変調信号を得るＦＭ変
調器と、このＦＭ一括変調信号によって信号光を強度変
調する光変調器と、この変調された光信号を伝送する手
段と、伝送された前記光信号を光−電気変換する光受信
器と、この変換により得られたＦＭ一括変調信号をＦＭ
復調して前記サブキャリア多重信号を得るＦＭ復調器
と、復調されたサブキャリア多重信号を信号対雑音強度
比が他に比べて低いサブキャリアの強度を他のサブキャ
リアの強度に比べて小さくするデエンファシス回路とを
備えている。
めの本発明の第１の光伝送装置は、複数のサブキャリア
が周波数多重されたサブキャリア多重信号を信号対雑音
強度比が他に比べて低いサブキャリアの強度を他のサプ
キャリアの強度に比べて大きくするプリエンファシス回
路と、この強度調整されたサブキャリア多重信号により
主搬送波をＦＭ変調してＦＭ一括変調信号を得るＦＭ変
調器と、このＦＭ一括変調信号によって信号光を強度変
調する光変調器と、この変調された光信号を伝送する手
段と、伝送された前記光信号を光−電気変換する光受信
器と、この変換により得られたＦＭ一括変調信号をＦＭ
復調して前記サブキャリア多重信号を得るＦＭ復調器
と、復調されたサブキャリア多重信号を信号対雑音強度
比が他に比べて低いサブキャリアの強度を他のサブキャ
リアの強度に比べて小さくするデエンファシス回路とを
備えている。
【０００８】また、前記第２の光伝送方法を実現するた
めの本発明の第２の光伝送装置は、複数のサブキャリア
が周波数多重されたサブキャリア多重信号により主搬送
波をＦＭ変調するＦＭ変調器と、変調されたＦＭ一括変
調信号をその中心周波数から離れるほど強度が大きくな
るような周波数特性を与えるプリエンファシス回路と、
このＦＭ一括変調信号によって信号光を強度変調する光
変調器と、この変調された光信号を伝送する手段と、伝
送された前記光信号を光−電気変換する光受信器と、こ
の変換により得られたＦＭ一括変調信号を中心周波数か
ら離れるほど強度が小さくなるような周波数特性を与え
るデファンシス回路と、この強度調整された信号をＦＭ
復調して前記サブキャリア多重信号を得るＦＭ復調器と
を備えている。
めの本発明の第２の光伝送装置は、複数のサブキャリア
が周波数多重されたサブキャリア多重信号により主搬送
波をＦＭ変調するＦＭ変調器と、変調されたＦＭ一括変
調信号をその中心周波数から離れるほど強度が大きくな
るような周波数特性を与えるプリエンファシス回路と、
このＦＭ一括変調信号によって信号光を強度変調する光
変調器と、この変調された光信号を伝送する手段と、伝
送された前記光信号を光−電気変換する光受信器と、こ
の変換により得られたＦＭ一括変調信号を中心周波数か
ら離れるほど強度が小さくなるような周波数特性を与え
るデファンシス回路と、この強度調整された信号をＦＭ
復調して前記サブキャリア多重信号を得るＦＭ復調器と
を備えている。
【０００９】また、前記第２の光伝送方法を実現するた
めの第３の光伝送装置として、複数のサブキャリアが周
波数多重されたサブキャリア多重信号により主搬送波を
ＦＭ変調するＦＭ変調器と、変調されたＦＭ一括変調信
号によって信号光を強度変調する光変調器と、この変調
された光信号を伝送する手段と、伝送された前記光信号
を光−電気変換でき、かつ前記ＦＭ一括変調信号の中心
周波数から離れるほどそのトランスインピーダンスが大
きくなる周波数特性を有する光受信器と、この変換によ
り得られたＦＭ一括変調信号に対して前記光受信器の周
波数特性と逆の周波数特性を与えるデファンシス回路
と、ＦＭ復調して前記サブキャリア多重信号を得るＦＭ
復調器とを備える構成としてもよい。
めの第３の光伝送装置として、複数のサブキャリアが周
波数多重されたサブキャリア多重信号により主搬送波を
ＦＭ変調するＦＭ変調器と、変調されたＦＭ一括変調信
号によって信号光を強度変調する光変調器と、この変調
された光信号を伝送する手段と、伝送された前記光信号
を光−電気変換でき、かつ前記ＦＭ一括変調信号の中心
周波数から離れるほどそのトランスインピーダンスが大
きくなる周波数特性を有する光受信器と、この変換によ
り得られたＦＭ一括変調信号に対して前記光受信器の周
波数特性と逆の周波数特性を与えるデファンシス回路
と、ＦＭ復調して前記サブキャリア多重信号を得るＦＭ
復調器とを備える構成としてもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図１に本発明の第１の実施形態のブ
ロック構成図を示している。サブキャリア多重信号１０
は、５５．２５ＭＨｚから４０９．２５ＭＨｚまでの周
波数範囲に、ビデオ信号によってＶＳＢ−ＡＭ変調され
た６０波のサブキャリアが６ＭＨｚの周波数間隔で多重
されている。このサブキャリア多重信号１０は、まずプ
リエンファシス回路２０に入力され、各サブキャリアの
強度が調整される。ここでは、高周波数側の強度が低周
波数側の強度よりも高くなるように調整される。その上
で、このサブキャリア多重信号１０はＦＭ一括変調を行
うためのＦＭ変調器３０に加えられる。ＦＭ変調器３０
では、このサブキャリア多重信号１０で２ＧＨｚの主搬
送波をＦＭ変調する。ここで、ＦＭ変調器３０の変調効
率は、４０３．２５ＭＨｚの入力では４０３．２５ＭＨ
ｚ未満の周波数の場合の９０％に、４０９．２５ＭＨｚ
の入力では８０％に低下しているものとする。ＦＭ変調
器３０から出力された信号４０を半導体レーザ５０に入
力することにより、半導体レーザ５０の光出力６０が強
度変調される。
参照して説明する。図１に本発明の第１の実施形態のブ
ロック構成図を示している。サブキャリア多重信号１０
は、５５．２５ＭＨｚから４０９．２５ＭＨｚまでの周
波数範囲に、ビデオ信号によってＶＳＢ−ＡＭ変調され
た６０波のサブキャリアが６ＭＨｚの周波数間隔で多重
されている。このサブキャリア多重信号１０は、まずプ
リエンファシス回路２０に入力され、各サブキャリアの
強度が調整される。ここでは、高周波数側の強度が低周
波数側の強度よりも高くなるように調整される。その上
で、このサブキャリア多重信号１０はＦＭ一括変調を行
うためのＦＭ変調器３０に加えられる。ＦＭ変調器３０
では、このサブキャリア多重信号１０で２ＧＨｚの主搬
送波をＦＭ変調する。ここで、ＦＭ変調器３０の変調効
率は、４０３．２５ＭＨｚの入力では４０３．２５ＭＨ
ｚ未満の周波数の場合の９０％に、４０９．２５ＭＨｚ
の入力では８０％に低下しているものとする。ＦＭ変調
器３０から出力された信号４０を半導体レーザ５０に入
力することにより、半導体レーザ５０の光出力６０が強
度変調される。
【００１１】この信号光６０はシングルモード光ファイ
バ７０によって伝送され、受信側のフォトダイオード８
０に入力される。フォトダイオード８０で信号光６０を
光−電気変換することにより得られたＦＭ一括変調信号
９０は、ＦＭ復調器１００によって復調される。ＦＭ復
調器１００から出力されたサブキャリア多重信号１１５
は、プリエンファシス回路２０と逆の特性を持つデエン
ファシス回路１２０、すなわち高周波数側の強度が低周
波数側の強度よりも低くされるデエンファシス回路１２
０に入力され、この結果各サブキャリアの強度が等しい
サブキャリア多重信号１１０として出力される。
バ７０によって伝送され、受信側のフォトダイオード８
０に入力される。フォトダイオード８０で信号光６０を
光−電気変換することにより得られたＦＭ一括変調信号
９０は、ＦＭ復調器１００によって復調される。ＦＭ復
調器１００から出力されたサブキャリア多重信号１１５
は、プリエンファシス回路２０と逆の特性を持つデエン
ファシス回路１２０、すなわち高周波数側の強度が低周
波数側の強度よりも低くされるデエンファシス回路１２
０に入力され、この結果各サブキャリアの強度が等しい
サブキャリア多重信号１１０として出力される。
【００１２】この実施形態において、前記プリエンファ
シス回路２０では、図２（ａ）に示されるようにＦＭ一
括変調器３０に入力されるサブキャリア多重信号２０１
〜２６０（符号１５）のうち、低周波側から数えてｉ番
目のサブキャリアの強度が最低周波数のサブキャリア２
０１の強度の（ｆi ／ｆ1 ）2 倍になるように設定す
る。ここでｆｉは低周波側から数えてｉ番目のサブキャ
リアの周波数である。ただしＦＭ変調器３０の変調効率
低下を補償するために、サブキャリア２５９の強度はサ
ブキャリア２０１の強度の（ｆ59／ｆ1 ）2 ×（１／
０．９）2 倍に、サブキャリア２６０の強度はサブキャ
リア２０１の強度の（ｆ60／ｆ1 ）2 ×（１／０．８）
2 倍に、それぞれ設定する。
シス回路２０では、図２（ａ）に示されるようにＦＭ一
括変調器３０に入力されるサブキャリア多重信号２０１
〜２６０（符号１５）のうち、低周波側から数えてｉ番
目のサブキャリアの強度が最低周波数のサブキャリア２
０１の強度の（ｆi ／ｆ1 ）2 倍になるように設定す
る。ここでｆｉは低周波側から数えてｉ番目のサブキャ
リアの周波数である。ただしＦＭ変調器３０の変調効率
低下を補償するために、サブキャリア２５９の強度はサ
ブキャリア２０１の強度の（ｆ59／ｆ1 ）2 ×（１／
０．９）2 倍に、サブキャリア２６０の強度はサブキャ
リア２０１の強度の（ｆ60／ｆ1 ）2 ×（１／０．８）
2 倍に、それぞれ設定する。
【００１３】ＦＭ復調器１００から出力されたサブキャ
リア多重信号１１５の各サブキャリアの強度は、図２
（ｂ）に示されるように周波数の２乗に比例している。
ＦＭ復調器１００から出力される雑音１３０も周波数の
２乗に比例した周波数分布を持っているので、各サブキ
ャリアのＳＮＲはすべて等しい。このサブキャリア多重
信号１１５と雑音１３０をデエンファシス回路１２０に
通すことにより、各サブキャリアの強度が等しく、ＳＮ
Ｒも等しい出力が得られる。
リア多重信号１１５の各サブキャリアの強度は、図２
（ｂ）に示されるように周波数の２乗に比例している。
ＦＭ復調器１００から出力される雑音１３０も周波数の
２乗に比例した周波数分布を持っているので、各サブキ
ャリアのＳＮＲはすべて等しい。このサブキャリア多重
信号１１５と雑音１３０をデエンファシス回路１２０に
通すことにより、各サブキャリアの強度が等しく、ＳＮ
Ｒも等しい出力が得られる。
【００１４】本実施形態のように各サブキャリアの強度
を調整するプリエンファシス回路２０は、例えば図３
（ａ）のような高域通過フィルタ回路によって実現さ
れ、その周波数特性は図３（ｂ）のようになる。またデ
エンファシス回路１２０は、図４（ａ）のような低域通
過フィルタ回路によって実現され、その周波数特性は図
４（ｂ）のようになる。
を調整するプリエンファシス回路２０は、例えば図３
（ａ）のような高域通過フィルタ回路によって実現さ
れ、その周波数特性は図３（ｂ）のようになる。またデ
エンファシス回路１２０は、図４（ａ）のような低域通
過フィルタ回路によって実現され、その周波数特性は図
４（ｂ）のようになる。
【００１５】このように、この実施形態では、ＳＮＲが
悪化する周波数のサブキャリア強度を予め大きくして、
すなわち、ＦＭ伝送方式で復調前に白色雑音が重畳され
た場合に復調後の雑音電力が周波数の２乗に比例して分
布することに鑑み、これに合わせて各サブキャリアの強
度を最適化してからサブキャリア多重信号をＦＭ変調器
に入力している。このため、得られたＦＭ一括変調信号
を光伝送して復調すると、出力される雑音の電力は周波
数の２乗に比例して分布するが、各サブキャリアも同じ
強度分布を持つことになる。したがって、全てのサブキ
ャリアのＳＮＲが等しくなる。また、ＦＭ変調器の帯域
が十分でないために高周波側の変調効率が低下する場合
でも、変調効率が低下する周波数のサブキャリア強度を
大きくしてＦＭ変調器に入力することで、出力されるサ
ブキャリアのＳＮＲは他と等しくなるため、最悪チャン
ネルのＳＮＲを改善することができる。
悪化する周波数のサブキャリア強度を予め大きくして、
すなわち、ＦＭ伝送方式で復調前に白色雑音が重畳され
た場合に復調後の雑音電力が周波数の２乗に比例して分
布することに鑑み、これに合わせて各サブキャリアの強
度を最適化してからサブキャリア多重信号をＦＭ変調器
に入力している。このため、得られたＦＭ一括変調信号
を光伝送して復調すると、出力される雑音の電力は周波
数の２乗に比例して分布するが、各サブキャリアも同じ
強度分布を持つことになる。したがって、全てのサブキ
ャリアのＳＮＲが等しくなる。また、ＦＭ変調器の帯域
が十分でないために高周波側の変調効率が低下する場合
でも、変調効率が低下する周波数のサブキャリア強度を
大きくしてＦＭ変調器に入力することで、出力されるサ
ブキャリアのＳＮＲは他と等しくなるため、最悪チャン
ネルのＳＮＲを改善することができる。
【００１６】図５は本発明の第２の実施形態の構成図で
ある。前記第１の実施例ではＦＭ変調器３０の前段にプ
リエンファシス回路２０を、またＦＭ復調器１００の後
段にデエンファシス回路１２０を設けて各サブキャリア
の強度を調整することによって各サブキャリアのＳＮＲ
を均一化したのに対し、この実施形態ではＦＭ変調器３
０の後段にプリエンファシス回路１４０を、またＦＭ復
調器１００の前段にデエンファシス回路１５０を設け、
ＦＭ一括変調信号の強度の周波数分布を操作するという
点が異なっている。この場合、ＦＭ変調された信号では
その主搬送波周波数近傍である中心周波数での雑音成分
が最も大きくなる。
ある。前記第１の実施例ではＦＭ変調器３０の前段にプ
リエンファシス回路２０を、またＦＭ復調器１００の後
段にデエンファシス回路１２０を設けて各サブキャリア
の強度を調整することによって各サブキャリアのＳＮＲ
を均一化したのに対し、この実施形態ではＦＭ変調器３
０の後段にプリエンファシス回路１４０を、またＦＭ復
調器１００の前段にデエンファシス回路１５０を設け、
ＦＭ一括変調信号の強度の周波数分布を操作するという
点が異なっている。この場合、ＦＭ変調された信号では
その主搬送波周波数近傍である中心周波数での雑音成分
が最も大きくなる。
【００１７】サブキャリア多重信号１０は、図６（ａ）
のように、前記第１の実施形態と同じものであるとす
る。サブキャリア多重信号１０で２ＧＨｚの主搬送波を
ＦＭ変調することによって得られた図６（ｂ）のような
ＦＭ一括変調信号４０に、周波数ｆ〔ＭＨｚ〕が１９５
０〔ＭＨｚ〕以下および２０５０〔ＭＨｚ〕以上では強
度が（ｆ−２０００）2 に比例するように、また１９５
０〔ＭＨｚ〕以上２０５０〔ＭＨｚ〕以下では一定値に
なるような周波数特性をプリエンファシス回路１４０に
よって与え、図６（ｃ）に示されるような周波数スペク
トルを持った信号４５に変換する。
のように、前記第１の実施形態と同じものであるとす
る。サブキャリア多重信号１０で２ＧＨｚの主搬送波を
ＦＭ変調することによって得られた図６（ｂ）のような
ＦＭ一括変調信号４０に、周波数ｆ〔ＭＨｚ〕が１９５
０〔ＭＨｚ〕以下および２０５０〔ＭＨｚ〕以上では強
度が（ｆ−２０００）2 に比例するように、また１９５
０〔ＭＨｚ〕以上２０５０〔ＭＨｚ〕以下では一定値に
なるような周波数特性をプリエンファシス回路１４０に
よって与え、図６（ｃ）に示されるような周波数スペク
トルを持った信号４５に変換する。
【００１８】この信号４５を前記第１の実施形態と同様
に光伝送すると、フォトダイオード８０から出力される
のは出力信号９５と白色雑音１３０である。これらの出
力を、プリエンファシス回路１４０と逆の周波数特性を
持ったデエンファシス回路１５０に入力し、信号の強度
の周波数分布が元に戻るように、すなわちＦＭ変調器３
０の出力信号４０の強度の周波数分布と等しいＦＭ一括
変調信号９０が出力されるように変換する。このとき、
雑音１３０の強度分布も同時に変換され、ＦＭ一括変調
信号の中心周波数から離れるほど小さくなるように分布
するので、デエンファシス回路１５０の出力は図６
（ｄ）に示されるような周波数分布を持つ。このＦＭ一
括変調信号９０は、ＦＭ復調器１００で復調され、図６
（ｅ）に示されるようなサブキャリア多重信号１１０と
して出力される。ＦＭ復調器１００に入力される雑音強
度はＦＭ一括変調信号の中心周波数から離れるほど小さ
くなるように分布しているので、ＦＭ復調器１００から
出力される雑音は全周波数帯域にわたり均一に分布し、
各チャンネルにおけるＳＮＲはすべて等しくなる。
に光伝送すると、フォトダイオード８０から出力される
のは出力信号９５と白色雑音１３０である。これらの出
力を、プリエンファシス回路１４０と逆の周波数特性を
持ったデエンファシス回路１５０に入力し、信号の強度
の周波数分布が元に戻るように、すなわちＦＭ変調器３
０の出力信号４０の強度の周波数分布と等しいＦＭ一括
変調信号９０が出力されるように変換する。このとき、
雑音１３０の強度分布も同時に変換され、ＦＭ一括変調
信号の中心周波数から離れるほど小さくなるように分布
するので、デエンファシス回路１５０の出力は図６
（ｄ）に示されるような周波数分布を持つ。このＦＭ一
括変調信号９０は、ＦＭ復調器１００で復調され、図６
（ｅ）に示されるようなサブキャリア多重信号１１０と
して出力される。ＦＭ復調器１００に入力される雑音強
度はＦＭ一括変調信号の中心周波数から離れるほど小さ
くなるように分布しているので、ＦＭ復調器１００から
出力される雑音は全周波数帯域にわたり均一に分布し、
各チャンネルにおけるＳＮＲはすべて等しくなる。
【００１９】この実施形態のようにＦＭ一括変調信号の
強度の周波数分布を調整するプリエンファシス回路１４
０は、図７（ａ）に示す回路によって近似的に実現され
る。この回路１４０は、図７（ｂ）に示される周波数特
性を持つ。一方、デエンファシス回路１５０は、図８
（ａ）に示す回路によって近似的に実現される。この回
路１５０は、図８（ｂ）に示される周波数特性を持つ。
強度の周波数分布を調整するプリエンファシス回路１４
０は、図７（ａ）に示す回路によって近似的に実現され
る。この回路１４０は、図７（ｂ）に示される周波数特
性を持つ。一方、デエンファシス回路１５０は、図８
（ａ）に示す回路によって近似的に実現される。この回
路１５０は、図８（ｂ）に示される周波数特性を持つ。
【００２０】このように、この実施形態では、ＦＭ変調
器から出力されたＦＭ一括変調信号に、中心周波数から
離れるほど強度が大きくなるような周波数特性をプリエ
ンファシス回路によって与え、かつこの信号を光伝送し
た後に、前記プリエンファシス回路と逆の周波数特性、
すなわち中心周波数から離れるほど強度が小さくなるよ
うな周波数特性をデエンファシス回路によって与えるこ
とにより、ＦＭ一括変調信号のスペクトルを前記ＦＭ変
調器の出力と同じになるように戻すことが可能となる。
したがって、光伝送の際に白色雑音がＦＭ一括変調信号
に加わるが、デエンファシス回路を通ることによってこ
の雑音の強度は、ＦＭ一括変調信号の中心周波数から離
れるほど小さくなるように変換される。この状態でＦＭ
復調を行うと、出力される雑音は全周波数でほぼ一定と
なり、全てのサブキャリアのＳＮＲが等しくなる。
器から出力されたＦＭ一括変調信号に、中心周波数から
離れるほど強度が大きくなるような周波数特性をプリエ
ンファシス回路によって与え、かつこの信号を光伝送し
た後に、前記プリエンファシス回路と逆の周波数特性、
すなわち中心周波数から離れるほど強度が小さくなるよ
うな周波数特性をデエンファシス回路によって与えるこ
とにより、ＦＭ一括変調信号のスペクトルを前記ＦＭ変
調器の出力と同じになるように戻すことが可能となる。
したがって、光伝送の際に白色雑音がＦＭ一括変調信号
に加わるが、デエンファシス回路を通ることによってこ
の雑音の強度は、ＦＭ一括変調信号の中心周波数から離
れるほど小さくなるように変換される。この状態でＦＭ
復調を行うと、出力される雑音は全周波数でほぼ一定と
なり、全てのサブキャリアのＳＮＲが等しくなる。
【００２１】図９は、本発明の装置の第３の実施形態の
ブロック構成図である。前記第２の実施形態では、プリ
エンファシス回路１４０によってＦＭ一括変調信号４０
に信号強度の周波数依存性を与えたのに対し、この実施
形態では、光受信器１６０の持つ周波数特性によりＦＭ
一括変調信号に信号強度の周波数依存性を与えるという
点が異なっている。前記第２の実施形態と同様にして得
られたＦＭ一括変調信号４０を半導体レーザ５０に入力
し、半導体レーザ５０から出力された信号光６０はシン
グルモード光ファイバ７０によって光受信器１６０まで
伝送される。光受信器１６０はフォトダイオード８０
と、１２００ＭＨｚおよび２８００ＭＨｚに同調点を持
つ複同調回路１７０と、プリアンプ１８０とを備えてお
り、信号光６０を光−電気変換する。光受信器１６０の
出力信号９５は、同調点の周波数において大きく、同調
点から離れるほど小さくなるという特性を持つ。光受信
器１６０の出力９５は、デエンファシス回路１５０によ
ってＦＭ一括変調信号４０と同じ強度の周波数分布を持
ったＦＭ一括変調信号９０に変換される。この信号は、
ＦＭ復調器１００で復調され、サブキャリア多重信号１
１０として出力される。
ブロック構成図である。前記第２の実施形態では、プリ
エンファシス回路１４０によってＦＭ一括変調信号４０
に信号強度の周波数依存性を与えたのに対し、この実施
形態では、光受信器１６０の持つ周波数特性によりＦＭ
一括変調信号に信号強度の周波数依存性を与えるという
点が異なっている。前記第２の実施形態と同様にして得
られたＦＭ一括変調信号４０を半導体レーザ５０に入力
し、半導体レーザ５０から出力された信号光６０はシン
グルモード光ファイバ７０によって光受信器１６０まで
伝送される。光受信器１６０はフォトダイオード８０
と、１２００ＭＨｚおよび２８００ＭＨｚに同調点を持
つ複同調回路１７０と、プリアンプ１８０とを備えてお
り、信号光６０を光−電気変換する。光受信器１６０の
出力信号９５は、同調点の周波数において大きく、同調
点から離れるほど小さくなるという特性を持つ。光受信
器１６０の出力９５は、デエンファシス回路１５０によ
ってＦＭ一括変調信号４０と同じ強度の周波数分布を持
ったＦＭ一括変調信号９０に変換される。この信号は、
ＦＭ復調器１００で復調され、サブキャリア多重信号１
１０として出力される。
【００２２】このように、この実施形態では、光受信器
としてＦＭ一括変調信号の中心周波数から離れるほどト
ランスインピーダンスが大きくなる複同調型光受信器を
用いることにより、光受信器から出力される雑音の周波
数分布はほぼ一定となるが、ＦＭ一括変調信号の強度は
中心周波数から離れるほど大きくなる。これをデエンフ
ァシス回路に通すことにより、ＦＭ一括変調信号のスペ
クトルを前記ＦＭ変調器の出力と同じになるように戻
し、このとき、ＦＭ一括変調信号に重畳された雑音の強
度は、ＦＭ一括変調信号の中心周波数から離れるほど小
さくなるように変換されるため、ＦＭ復調信号に含まれ
る雑音は全周波数でほぼ一定となり、全てのサブキャリ
アのＳＮＲが等しくなる。
としてＦＭ一括変調信号の中心周波数から離れるほどト
ランスインピーダンスが大きくなる複同調型光受信器を
用いることにより、光受信器から出力される雑音の周波
数分布はほぼ一定となるが、ＦＭ一括変調信号の強度は
中心周波数から離れるほど大きくなる。これをデエンフ
ァシス回路に通すことにより、ＦＭ一括変調信号のスペ
クトルを前記ＦＭ変調器の出力と同じになるように戻
し、このとき、ＦＭ一括変調信号に重畳された雑音の強
度は、ＦＭ一括変調信号の中心周波数から離れるほど小
さくなるように変換されるため、ＦＭ復調信号に含まれ
る雑音は全周波数でほぼ一定となり、全てのサブキャリ
アのＳＮＲが等しくなる。
【００２３】以上、３つの実施例では、各サブキャリア
はＶＳＢ−ＡＭ方式で変調されていたが、ＦＭ、ＰＭ等
の他のアナログ変調方式、ＰＳＫ，ＱＡＭ，ＶＳＢ−Ａ
ＳＫ等のディジタル変調方式を用いた場合にも適用可能
である。但し複数の変調方式が混在して用いられた場
合、各変調方式の歪及び雑音に対する耐性を考慮して各
サブキャリアの強度を決定する必要がある。
はＶＳＢ−ＡＭ方式で変調されていたが、ＦＭ、ＰＭ等
の他のアナログ変調方式、ＰＳＫ，ＱＡＭ，ＶＳＢ−Ａ
ＳＫ等のディジタル変調方式を用いた場合にも適用可能
である。但し複数の変調方式が混在して用いられた場
合、各変調方式の歪及び雑音に対する耐性を考慮して各
サブキャリアの強度を決定する必要がある。
【００２４】また、ＦＭ一括変調された信号の強度の周
波数分布を設定する際にも、信号強度がＦＭ一括変調信
号の搬送波周波数付近で小さく、その周波数から離れる
に従って大きくなるという特性を与えるという原則のも
とに、様々な形の周波数分布を設定することができる。
さらに、プリエンファシス回路やデエンファシス回路は
前記各実施形態において示したものと異なる回路を用い
てもよい。具体的には、アクティブフィルタなどの異な
る回路形式で同様な周波数特性が得られるもの、セラミ
ックフィルタ等のデバイスなどを用いることが可能であ
る。
波数分布を設定する際にも、信号強度がＦＭ一括変調信
号の搬送波周波数付近で小さく、その周波数から離れる
に従って大きくなるという特性を与えるという原則のも
とに、様々な形の周波数分布を設定することができる。
さらに、プリエンファシス回路やデエンファシス回路は
前記各実施形態において示したものと異なる回路を用い
てもよい。具体的には、アクティブフィルタなどの異な
る回路形式で同様な周波数特性が得られるもの、セラミ
ックフィルタ等のデバイスなどを用いることが可能であ
る。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ＦＭ一括
変調信号の信号対雑音比が低い周波数信号を他の周波数
信号よりも強度を大きくし、ＦＭ復調の前後においてこ
の強度を戻すことにより、変復調効率が低い周波数のチ
ャンネルのＳＮＲあるいは高周波側のチャンネルのＳＮ
Ｒを改善し、全てのチャンネルのＳＮＲをほぼ等しくす
ることができる。その結果、従来に比べて許容伝送損失
を増大させ、伝送距離を増大させることができる効果が
得られる。
変調信号の信号対雑音比が低い周波数信号を他の周波数
信号よりも強度を大きくし、ＦＭ復調の前後においてこ
の強度を戻すことにより、変復調効率が低い周波数のチ
ャンネルのＳＮＲあるいは高周波側のチャンネルのＳＮ
Ｒを改善し、全てのチャンネルのＳＮＲをほぼ等しくす
ることができる。その結果、従来に比べて許容伝送損失
を増大させ、伝送距離を増大させることができる効果が
得られる。
【図１】本発明の第１の実施形態のブロック構成図であ
る。
る。
【図２】本発明の第１の実施形態における信号の周波数
スペクトルを示した図である。
スペクトルを示した図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に用いられるプリエン
ファシス回路の構成および周波数特性を示す図である。
ファシス回路の構成および周波数特性を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に用いられるデエンフ
ァシス回路の構成および周波数特性を示す図である。
ァシス回路の構成および周波数特性を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態のブロック構成図であ
る。
る。
【図６】本発明の第２の実施形態における信号の周波数
スペクトルを示した図である。
スペクトルを示した図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に用いられるプリエン
ファシス回路の構成および周波数特性を示す図である。
ファシス回路の構成および周波数特性を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に用いられるデエンフ
ァシス回路の構成および周波数特性を示す図である。
ァシス回路の構成および周波数特性を示す図である。
【図９】本発明の第３の実施形態のブロック構成図であ
る。
る。
１０ サブキャリア多重信号 １５ サブキャリア多重信号 ２０ プリエンファシス回路 ３０ ＦＭ変調器 ４０ ＦＭ一括変調信号 ４５ ＦＭ一括変調信号 ５０ 半導体レーザ ６０ 信号光 ７０ 光ファイバ ８０ フォトダイオード ９０ ＦＭ一括変調信号 ９５ ＦＭ一括変調信号 １００ ＦＭ復調器 １１０ サブキャリア多重信号 １１５ サブキャリア多重信号 １２０ デエンファシス回路 １３０ 雑音 １４０ プリエンファシス回路 １５０ デエンファシス回路 １６０ 光受信器 １７０ 複同調回路 １８０ プリアンプ ２０１〜２６０ サブキャリア
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｊ 14/00 14/02 1/00
Claims (5)
- 【請求項１】 主搬送波を複数のサブキャリアが周波数
多重されたサブキャリア多重信号でＦＭ変調してＦＭ一
括変調信号を得るとともに、このＦＭ一括変調信号によ
って信号光を強度変調して伝送し、伝送された前記光信
号を光−電気変換し、得られたＦＭ一括変調信号をＦＭ
復調して前記サブキャリア多重信号を伝送する光伝送方
法において、前記サブキャリア多重信号は信号対雑音強
度比が他に比べて低いサブキャリアの強度を他のサブキ
ャリアの強度に比べて大きくして前記主搬送波のＦＭ変
調を行うことを特徴とするサブキャリア多重信号の光伝
送方法。 - 【請求項２】 主搬送波を複数のサブキャリアが周波数
多重されたサブキャリア多重信号でＦＭ変調してＦＭ一
括変調信号を得るとともに、このＦＭ一括変調信号によ
って信号光を強度変調して伝送し、伝送された前記信号
光を光−電気変換し、得られたＦＭ一括変調信号をＦＭ
復調して前記サブキャリア多重信号を伝送する光伝送方
法において、前記サブキャリア多重信号は前記ＦＭ一括
変調信号の強度の周波数分布に対して、中心周波数から
離れるほど強度が大きくなるような周波数特性を与える
ことを特徴とするサブキャリア多重信号の光伝送方法。 - 【請求項３】 複数のサブキャリアが周波数多重された
サブキャリア多重信号を信号対雑音強度比が他に比べて
低いサブキャリアの強度を他のサプキャリアの強度に比
べて大きくするプリエンファシス回路と、この強度調整
されたサブキャリア多重信号により主搬送波をＦＭ変調
してＦＭ一括変調信号を得るＦＭ変調器と、このＦＭ一
括変調信号によって信号光を強度変調する光変調器と、
この変調された光信号を伝送する手段と、伝送された前
記光信号を光−電気変換する光受信器と、この変換によ
り得られたＦＭ一括変調信号をＦＭ復調して前記サブキ
ャリア多重信号を得るＦＭ復調器と、復調されたサブキ
ャリア多重信号を信号対雑音強度比が他に比べて低いサ
ブキャリアの強度を他のサブキャリアの強度に比べて小
さくするデエンファシス回路とを備えることを特徴とす
るサプキャリア多重信号の光伝送装置。 - 【請求項４】 複数のサブキャリアが周波数多重された
サブキャリア多重信号により主搬送波をＦＭ変調するＦ
Ｍ変調器と、変調されたＦＭ一括変調信号をその中心周
波数から離れるほど強度が大きくなるような周波数特性
を与えるプリエンファシス回路と、このＦＭ一括変調信
号によって信号光を強度変調する光変調器と、この変調
された光信号を伝送する手段と、伝送された前記光信号
を光−電気変換する光受信器と、この変換により得られ
たＦＭ一括変調信号を中心周波数から離れるほど強度が
小さくなるような周波数特性を与えるデファンシス回路
と、この強度調整された信号をＦＭ復調して前記サブキ
ャリア多重信号を得るＦＭ復調器とを備えることを特徴
とするサブキャリア多重信号の光伝送装置。 - 【請求項５】 複数のサブキャリアが周波数多重された
サブキャリア多重信号により主搬送波をＦＭ変調するＦ
Ｍ変調器と、変調されたＦＭ一括変調信号によって信号
光を強度変調する光変調器と、この変調された光信号を
伝送する手段と、伝送された前記光信号を光−電気変換
でき、かつ前記ＦＭ一括変調信号の中心周波数から離れ
るほどそのトランスインピーダンスが大きくなる周波数
特性を有する光受信器と、この変換により得られたＦＭ
一括変調信号に対して前記光受信器の周波数特性と逆の
周波数特性を与えるデファンシス回路と、ＦＭ復調して
前記サブキャリア多重信号を得るＦＭ復調器とを備える
ことを特徴とするサブキャリア多重信号の光伝送装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8168945A JP3003575B2 (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | サブキャリア多重信号の光伝送方法と光伝送装置 |
| US08/883,463 US6067177A (en) | 1996-06-28 | 1997-06-26 | Method for sub-carrier multiplexed optical signal transmission and apparatus for same |
| EP97250199A EP0817416A3 (en) | 1996-06-28 | 1997-06-30 | Method for sub-carrier multiplexed optical signal transmission and apparatus for same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8168945A JP3003575B2 (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | サブキャリア多重信号の光伝送方法と光伝送装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1022930A true JPH1022930A (ja) | 1998-01-23 |
| JP3003575B2 JP3003575B2 (ja) | 2000-01-31 |
Family
ID=15877456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8168945A Expired - Fee Related JP3003575B2 (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | サブキャリア多重信号の光伝送方法と光伝送装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6067177A (ja) |
| EP (1) | EP0817416A3 (ja) |
| JP (1) | JP3003575B2 (ja) |
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| US7498935B2 (en) | 2002-01-24 | 2009-03-03 | Panasonic Corporation | Power-line carrier communication apparatus |
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| US6052393A (en) * | 1996-12-23 | 2000-04-18 | The Regents Of The University Of Michigan | Broadband Sagnac Raman amplifiers and cascade lasers |
| DE69932759T2 (de) * | 1998-01-27 | 2006-12-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma | Optischer FM-Signal-Sender |
| US6597493B2 (en) | 2000-05-05 | 2003-07-22 | The Regents Of The University Of Michigan | Nonlinear fiber amplifiers used for a 1430-1530nm low-loss window in optical fibers |
| US6574037B2 (en) | 1998-06-16 | 2003-06-03 | Xtera Communications, Inc. | All band amplifier |
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| US6819479B1 (en) | 2001-12-20 | 2004-11-16 | Xtera Communications, Inc. | Optical amplification using launched signal powers selected as a function of a noise figure |
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| US6825973B1 (en) | 2002-03-15 | 2004-11-30 | Xtera Communications, Inc. | Reducing leading edge transients using co-propagating pumps |
| US6778321B1 (en) | 2002-03-15 | 2004-08-17 | Xtera Communications, Inc. | Fiber optic transmission system for a metropolitan area network |
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| US20080220731A1 (en) * | 2007-03-08 | 2008-09-11 | West Lamar E | Reverse path optical link using frequency modulation |
| US20080310846A1 (en) * | 2007-06-13 | 2008-12-18 | West Jr Lamar E | Frequency modulated burst mode transmitter |
| US8270834B2 (en) * | 2007-06-13 | 2012-09-18 | West Jr Lamar E | Frequency modulated burst mode optical system |
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- 1996-06-28 JP JP8168945A patent/JP3003575B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
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