JPS60190042A - 通信伝送方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、情報信号を光フアイバケーブルを用いて伝送
する光通信方式と空間伝搬を利用した無線通信方式を一
体化し、併用して信号伝送を行なう新しい構成の多機能
型伝送方式に関する。

〔発明の背景〕

社会活動の高度化、コンピユータ化に伴って多くの産業
分野において、情報収集、情報処理のオンライン・リア
ルタイム化、スピードアップ化。

省力化などが活発に行われるようになってきた。

伝送路として光ファイバを用いる光通信方式は、電気信
号として情報を伝送する方法に代わり、光信号に変換し
た情報を光ファイバを媒体として伝送する方式である。

この光通信方式は伝送すべき信号が電ａｍ導等の外部か
らの影響を受けることなく、かつ高速伝送、長距離伝送
が可能であり、しかも従来の金属線に比して光ファイバ
は軽量であり布設が容易である等の利点があるため、急
速に普及し始めるようになってきた。しかし、光ファイ
バの布設が困難な場合、多大の労力と工事費を必要とす
る場合、簡易通信システムなどの場合には無線通信が有
利であり、特に移動体からの情報収集および処理を目的
としてデータの発生現場から直接コンピュータと接触で
きるような移動端末システムは無線通信方式でなければ
ならなかった。そのために従来は上記１方式をそれぞれ
別々に設けて対処していた。したがって、非常に高価で
あった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、光ファイバを用いて伝送する光通信方
式と空間伝搬を利用した無線通信方式を簡易構成で一体
化し、併用することにより、２地点間の高速伝送、長距
離伝送を可能とするばかりでなく、比較的近距離の任意
の場所に存在する移動体との間の情報の授受も可能とし
、さらにモーダル雑音、歪を抑制することが可能な多機
能型伝送方式を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の方式は情報信号の上限周波数よりも十分に高い
搬送波を所望の変調方式で変調し、該変調出力信号をア
ンテナより送出する無線伝送系と、該変調出力信号を電
流に変換し、該電流にバイアス電流を重畳して半導体発
光素子を駆動し、該半導体発光素子の光出力を光フアイ
バ内へ伝送させる光伝送系とからなる送信機と、該アン
テナより放射された無線信号を受信する受信機と、光フ
アイバ内を伝送してきた光信号を受信する受信機とから
なることを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明の、無線通信方式と光通信方式を併用し
た伝送方式の一実施例である。これの原理は、送信ｆｉ
２８において、情報データ２をＭ系列符号（たとえばＰ
Ｎ符号）３でスペクトラム拡散し、そのスペクトラム拡
散信号３０で搬送波信号３１を０．πの２相位相変調す
る。その２相位柑−変調された信萼を２つの信号に分岐
する。一方の１６１号は出力制御回路８を通してアンテ
ナ９に送す込まれ、そのアンテナから大気中へ伝搬され
（矢印２３）、任意の場所に存在、あるいは任意の場所
を移動中の１台あるいは複１ンのスペクトラム拡散受信
機（そのうちの１台の受信機の例を２２で示す）で受信
して情報データを復調する。

もう一方の信号は半導体発光素子７の駆動部６に送られ
変調信号電流に変換される。上記駆動部６では上記変調
信号電流と、半導体−光素子のしきい値電流とほぼ等し
いバイアス電流（図示せず）とが重畳されこれが半導体
発光素子７へ供給される。こうして得られる出力光を光
フアイバ伝送路１０へ入射させて伝送させ、光受信機２
９で受信する方式である。

次に第１図の動作を詳細に説明する。５は情報データ２
をＰＮ符号３でスペクトラム拡散するための２を法とす
る加算器である。ＰＮ符号のクロック周波数は情報デー
タの帯域を１０２〜１０４倍に拡げられるような値に選
んである。ここで拡散帯域が広い程スペクトラム拡散通
信の特徴がでることはよく知られていることである。た
とえば情報データの伝送速度が１００ｋｂ／ｓの場合、
上記クロック周波数は１０ＭＨｚ以上の値が好ましい、
４は２相位相変調器である。搬送波発振器ｌの搬送波信
号３１の周波数は情報データの上限周波数よりも十分に
高い周波数、たとえば１００Ｍ　Ｈｚ〜数Ｃｌ−１ｚの
値が好ましい、この搬送波周波数が高い程、大気中伝搬
の場合には都市雑音の影響が少ないため、より遠方の移
動体まで情報を伝送することができる。また搬送波周波
数が高い程、光源７の用いる半導体レーザの発振スペク
トルの多モード化および各軸モードのスペクトル幅を増
大させる効果があり、光源１に半導体レーザ、光フアイ
バ伝送路１０に多モード光ファイバを用いた伝送系にお
いて、半導体レーザの可干渉性に起因するスペックルパ
ターンが変動することによって生じる波形歪特性、雑音
特性の劣化を軽減することができるという一石二鳥の効
果がある。

大気中伝搬された無線信号２３を受信するスペクトラム
拡散受信機２２の構成は通常用いられているものを使え
る。すなわちスペクトラム拡散さされた２相位相変調波
２３はアンテナ１６で受信され、帯域通過フィルタ、増
幅器で構成される高周波部１７を通って周波数変換器１
８に導かれ。

局部発振器１９の信号と周波数変換されて中間周波数に
おとされ、逆拡散変調器２０で、送信ＰＮ符号と同一の
受信ＰＮ符号１３により相関をとった後、復調器２１で
受信データが復調される。なお、復調器には、符号のサ
ーチおよびトラッキングモード機能をもつ符号同期回路
、基をの搬送波を再生するための搬送波再生回路なども
含まれている。受信機２２は任意の場所に固定、あるい
は移動させることができる。たとえばオフィス内でのデ
ータの発生現場から直接コンピュータと接続できるので
、有線方式である光フアイバ通信方式の欠点を補うこと
ができる。ローカルエリアネットワークシステムにおい
て、配線変更工事の節減性、オフィス・レイアラｉ・自
由度の増大といった効果が期待できるのでより有効とな
る。

光受信ｖ＆２９の構成も通常用いられているものを使え
る。すなわち、光ファイバ伝送路ｌＯ内を伝送してきた
光はＰＩＮ、ＡＰＤなどの光電変換素子１１で電気信号
に変換され、受信増幅ｌ１１２を通った後、逆拡散変調
器１４で送信ＰＮ符号と同一の受信ＰＮ符号１３で相関
がとられ、復調器１５で受信データが復調される。なお
搬送波周波数は光電変換素子１１．受信増幅器１２の帯
域よりも十分に高くとっであるので、これらで帯域制限
されてカットされる。光フアイバ伝送路１０は十分に長
くとることにより、遠く離れた２地点間の固定局同志は
光通信により情報伝送を行ない。

近距離間通信は送信＠２Ｂを固定局とし、その近傍のま
ったく任意の場所に固定、あるいは移動中の受信機との
間で行なえるという町ｙ万能の機能を有している。しか
も、スペクトラム拡散変調を行なっているので、信号秘
匿性、耐干渉性、低電力密度に基づく周波数共用性、な
どの特長がある。

また、各受信機は固定のＰＮ符号を有しているので符号
分割性といった特長もある。

なお、第１図の場合は送信機２８には送信機能のみを、
受信機２２．２９には受信機能のみを有する実施例であ
ったが、送信機２８には受信機能を受信機２２．２９に
は送信機能をもたせることにより双方向通信ができるこ
とは言うまでもないことである。

第２図は本発明の無線通信方式と光通信方式を併用した
伝送方式の別の実施例である。これはアナログ信号を伝
送する方式である。すなわち、送信機３０において、無
線通信方式ではアナログ信号２４により搬送波発振Ｗｈ
１からの搬送波を振幅あるいは周波数または位相、パル
ス周波数変調してアンテナ９より大気中に伝搬させて受
信機２７で受信する。光通信方式ではアナログ信号２４
により搬送波を振幅変調し、その変調信号を駆動部６に
送り変調信号電流に変換する。そして駆動部６で上記変
調信号電流と、半導体発光素子のしきい値電流とほぼ等
しいバイアス電流（図示せず）とが重畳されて半導体発
光素子へ供給され、それによって得られる出力光を光フ
アイバ伝送路ｌＯへ入射させて伝送させ、光受信機３１
で受信する方式である。

次に第２図の動作を詳細に説明する。２５は振幅、ある
いは周波数（またはパルス周波数）、または位相（また
はパルス位相）変調器である。

３２は振幅変調器である。搬送波の周波数は第１図の場
合と同じように選ぶ。この周波数を高くした効果は第１
の実施例と同じである。２６は振幅、あるいは周波数（
またはパルス周波数）、または位相（またはパルス位相
）復調器である。受信機２７は送信機３０を固定局とし
、その近傍の任意の場所に複数機改番ブられ、移動可能
な移動機として用いられる。また送信機には受信機を、
受信機には送信機をもたせることにより、双方向通信も
行なえることは第１の実施例と同様である。なお、４に
は周波数あるいは位相変調器を用いてもよい。

上述の各実施例において、複数の移動体との間で通信を
行なう場合、無線伝送においてはスペクトラム拡散符号
を変えることにより多重化し、光フアイバ伝送において
は半導体レーザを複数個用いることにより波長多重化を
行なえば、複数情報の多重伝送が容易に可能となる。こ
のような方法によれば、移動体、ターミナルの増設等は
極めて容易であり、拡張性に富む伝送方式となる。この
方法が双方向伝送にも適用できることは言うまでもない
。

本発明に用いる光ファイバは多モードグレーデッド型フ
ァイバ、シングルモードファイバのいずれでも適用でき
る。また半導体発光素子として半導体レーザの実施例に
ついて述べたが、発光ダイオードも適用できる。

〔発明の効果〕

本発明は次のような効果がある。

（１）光ファイバを用いて伝送する光通信方式と空間伝
搬を利用した無線通信方式を簡易構成で一体化し、併用
することにより、２地点間の高速伝送、長距離伝送を可
能とするばかりでなく、比較的近距離の任意の場所に停
止、あるいは移動している移動体との間の情報伝送も可
能となる。

（２）情報信号により、その情報信号の上限周波数より
も十分に高い搬送波を振幅、あるいは周波数（またはパ
ルス周波数）、または位相（またはパルス位相）変調す
ることにより、あるいはスペクトラム拡散信号により位
相変調することにより、半導体レーザの可干渉性に帰因
して生ずるモーダル雑音、歪を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の通信伝送方式の実施例を
示すブロック図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、情報信号により、該情報信号の上限周波数よりも十
   分に高い搬送波を所望の変調方式で変調し、該変調出力
   信号をアンテナより送出する無線伝送系と、該変調出力
   信号を電流に変換し、該電流にバイアス電流を重畳して
   半導体発光素子を駆動し、該半導体発光素子の光出力を
   光フアイバ内へ伝送させる光伝送系とからなる送信機と
   、該アンテナより放射された無線信号を受信する受信機
   と、光フアイバ内を伝送してきた光信号を受（ａする受
   信機とからなる通信伝送方式。 ２、変調方式として、情報信号をＭ系列符号で１０２〜
   １０４倍にスペクトル拡散し、該スペクトラム拡散信号
   で搬送波を０．πの２相位相変調することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の通信伝送方式。 ３、変調方式として、振幅、あるいは周波数またはパル
   ス周波数さらには位相またはパルス位相変調方式のいず
   れかを用いたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の通信伝送方式。 ４、アンテナより送出する無線伝送系の変調方式と光フ
   アイバ内へ伝送させる光伝送系の変調方式とが異なるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の通信伝送方
   式。 ５、半導体発光素子に半導体レーザを用い、バイアス電
   流を該半導体レーザのほぼしきい値電流に等しくしたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の通信伝送方
   式。 ６、送信機には受信機能を、受信機には送信機能をもた
   せて双方向通信を行なうようにした特許請求の範囲第１
   項記載の通信伝送方式。 ７、無線信号を受信する受信機を複数台任意の場所に配
   置させたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   通信伝送方式。 ８、変調方式としてスペクトラム拡散方式を用い、複数
   情報信号を、光フアイバ伝送では伝送波長を、無線伝送
   では拡散符号を変えることにより多重伝送をすることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の伝送方式。