JPS62277828A

JPS62277828A - 光伝送装置

Info

Publication number: JPS62277828A
Application number: JP61121660A
Authority: JP
Inventors: Norio Sugano; 菅野　典夫
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1986-05-27
Filing date: 1986-05-27
Publication date: 1987-12-02

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】３、発明の詳細な説明［産業上の利用分野］この発明は、光フアイバ伝送路や空間等の伝送媒体によ
りディジタルデータを光信号で伝送する光伝送装置に関
する。

［従来の技術］第９図は、例えば重井芳治編著「高速ＰＣ〜１」（コロ
ナ社刊）のＰ、２４４に示されている、従来よりの標準
的ディジタル変調搬送波再生中継方式の伝送装置の基本
構成図である。

図において、（１〉は受信「０送波を復調に必要な信号
レベルまで増幅する搬送波増幅器、（２）は復調器受信
入力の雉＠を制限し波形を等化する等イし帯域濾波器、
（３）は復調用の基準搬送波を作成する基準位相抽出回
路、（４）は変調された搬送波より元のディジタルベー
スバンド信号を復調する復調回路、（５）は伝送符号列
を再生する識別器、（６）は識別用タイミング信号を受
信信号列より作成するタイミング抽出回路、（７）は送
信側の変調回路、（８）は搬送波の発振源である。

上記の基準位相搬送波再生回路（３）の代表的な構成を
第１０図に示している。これは金子尚志著ｒＰＣＭ通信
の技術」　（産報出版刊）Ｐ、９８に記載されている２
相位相変調方式の場合の構成でおって、（１０）は位相
同期発振器（ＰＬＯ）、（１１）は位相検波器、（１２
）は位相変調器、（１３）は電圧制御発振器（ＶＣＯ）
、（１４）は乗算器、（１５）は位相偏移器である。

また、第１１図は同じ著書のＰ、８５に記載されている
タイミング抽出回路（６）の標準的な構成例を示してお
り、（１６）は微分回路、（１７）は両波整流回路、（
１８）はタンク回路、（１つ）はリミッタ回路、（２０
）はパルス発生回路である。

次に動作について説明する。従来無線帯域ヤＦＤＭ回線
周波数帯域を通してＰＣＭ伝送する場合には、搬送波を
変調して伝送しており、搬送波の変調方式にはＡＭ、Ｆ
［１、ＰＭか等かそれぞれの変調方式の特徴に応じて用
いられている。誤り率特性の点からはＰＭ（ＰＳＫ）方
式が良く用いられている。第９図は本方式の伝送に使用
される）ス信器、受信器を収容した中継器の標準的構成
である。

伝送されるディジタル信号は発振源（８）からの１般送
波を変調器（７）で変調する。次にこの変調信号は直接
あるいは一旦周波数変換され、伝送媒体へ出力される。

次に無線あるいは有線の伝送媒体を経由してきた信号は
受信器で受信され、直接あるいは、周波数変換された中
間周波（ＩＦ）信号の状態で増幅器（１）で所定のレベ
ルまで増幅される。この信号は帯域濾波器（２）により
波形等化あるいは雑音の帯域制限が行われる。

次に信号は復調器（４）に入る。復調方式としては大別
して同期検波方式と遅延検波方式がある。

同期検波方式は受信側で検波用の基Ｑ　ｌｆ＆送波を再
生じてこれをもとに検波する。遅延検波方式は１ヒツ１
〜前の符号の位相を基準として検波する。遅延検波方式
は入力信号をそのまま基準として使用するので雑音が加
わっており、誤り率特性は同期検波方式より悪くなるた
め同期検波方式がよく使用される。（３）は入力信号列
より検波用の搬送波を再生する基準位相搬送波抽出再生
回路である。

第１０図は符号誤り率特性が最もすぐれているＰＭ　（
ＰＳＫ）方式の場合の再生回路（３）の代表的構成で必
って、（ａ）てい倍、（ｂ）逆変調、（Ｃ）再変調、（
ｄ　）　Ｃ０３ｔａＳループの形成など、いずれも入力
信号から何らかの方法で符号成分を除去゛して、位相開
明回路（ＰＬＬ）により搬送波再生を行う必要が必り、
悦めて複釘［な回路構成となっている。

次にディジタル伝送においては、受信側で、伝送媒体を
経由して波形のなまった符号系列を元の符号列に再生し
てやる必要があり、そのためのクロック信号が必要とな
る。通常このクロック信号は受信符号系列自身から抽出
しており、第１１図はこのタイミング波抽出回路（６）
の標準的構成を示している。

搬送波ディジタル伝送の場合は直接搬送波白身から抽出
する場合（第９図の実線の経路）と復調出力（第９図の
破線の経路）から抽出する場合かある。復調出力から抽
出する場合、通常、伝送符号としてＮＲＺ符号が用いら
れてあり、その場合そのままではタイミング成分をもた
ないので、微分回路（１６）で微分して、両波整流回路
（１７）で折り返す非線形操作を施し、タイミング成分
を作り出す。次にこの信号はタンク回路（１８）により
正弦波共１構成分だけが抽出され、リミッタ（１９）、
パルサー（２０）を経てタイミングパルスが作成される
。再生されたクロックのジッタ特性を安定なものにする
場合はこの後、位相開明回路（ＰＬＬ）によりジッタを
抑圧する場合もある。いずれにしても入力信号列よりタ
イミング成分を抽出する自己抽出型のタイミング再生回
路の場合、受信器のかなりの部分の回路規）父を占める
ようになる。

［発明が解決しようとする問題点］以上のように、従来方式のディジタル伝送では、無線帯
域やＦＤＭ回線周波数帯域を使用していたため、周波数
帯域の有効利用という点から、帯域制限された搬送波の
みを伝送し、受信側で復調用基準搬送波並びに識別用タ
イミング信号を受信信号自身から抽出再生する必要があ
り、受信側の回路規模が複雑で大きくなるという問題点
があった。

この発明は、現在急速に浸透しつつおる光ファイバある
いは空間を伝送媒体として、ディジタル変調搬送波を光
伝送する装置において、受信側の上記のような問題点を
解消するためになされたもので、経済的に構成すること
のできるディジタル光伝送装置を得ることを目的とする
。

［問題点を解決するための手段］そこでこの発明では、ディジタル符号列により搬送波を
変調し、その変調信号を光信号に変換して伝送するとと
もに、受信した光信号を電気信号に変換した後、ディジ
タル符号列を復調する光伝送装置において、変調搬送波
を任意の分周比で分周するパイロット信号発生回路を送
信側に設けて、このパイロット信号と変調搬送波とを周
波数分割多重化して送信するとともに、受信側には上記
パイロット信号に同期した復調用基準搬送波を作成する
ための位相同期回路を８９けた。

［作用］受信側において、周波数分割多重化方式で送られてくる
上記パイロット信号を上記位相同期回路で処理するだけ
で、極めて簡単に復調用基準搬送波が得られる。

［実施例］以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図は本発明の送信側の構成を示している。

第１図において、（２１〉は伝送シンボルクロック搬送
波に関連する共通パイロット信号源、（２２）は搬送波
を入力ディジタルデータ信号で変調する変調器、（２３
）はディジタル搬送波とパイロット信号を合成する合成
器、（２４）はクロック信号源を作成する位相同期回路
でおり、（’　２４　’ａ　）　ハ移相検波器、（２４
ｂ）はループフィルタ、（２４Ｇ）は電圧制御発１辰器
（ＶＣＯ）、（２４ｄ）はクロック信号と信号源（２１
）のパイロット信号の周波数比を決定する分周器、（２
５）は搬送波信号源用位相同期回路、（２５ａ＞は位相
検波器、（２５ｂ）はループフィルタ、（２５ａ　）　
ハ電圧制御発振器、（２５ｄ＞は搬送波信号源と上記パ
イロット信号の周波数比を決定する分周器、（２６）は
合成器（２３）で周波数多重化された搬送波及びパイロ
ット信号を電気・光変換するＥ１０変換器である。

第２図は本発明の受信側の構成を示している。

（２７）は伝送媒体を経由してきた光信号を電気信号に
変換するＯ／Ｅ変換器、（２８）は受信信号を復調に必
要な所定のレベルまで増幅する増幅器、（２９）は受信
変調搬送波信号の波形等化と受信雑音の帯域制限を行う
帯域濾波器、（３０）は受信信号よりパイロット信号を
分離抽出する帯域濾波器、（２５）は搬送波再生用の分
周型位相同期回路（ＰＬＬ）、（２４）はタイミング再
生用の分周型位相同期回路＜ＰＬＬ）、（３１）は復調
回路、（３２）は搬送波の位相調整回路、（３３）は識
別再生回路、（３４）はタイミング信号用の位相調整回
路である。

第１図において、送信側のデータ伝送りロック信号及び
送信基準搬逆波信号は信号源（２１）のパイロット源信
号に位相開明した２系統の位相間１！Ｉ］回路（２４）
、（２５）により作成される。この１易合クロック信号
は多重化装置等の端局装置ｌ＼ＣＬＫ　　ＯＵＴより供
給され、このクロックをもとに送信データが端局で作成
されＤＡＴＡ　　ＩＩ＼を経由して入力する。この送信
データは位相同期回路（２５）で作成された搬送波を変
調器（２２〉“（変調して変調搬送波を作成する。次に
この搬送波は合成器（２３）で合成され、第３図に示さ
れるような周波数配置の送信信号か作成される。引き続
き電気・光変換器（２６）で光信号に変換されて送出さ
れる。データ伝送りロック信号作成用位相同期回路（２
４）は、信号源（２１）からのパイロワ１〜信号を位相
検波器（２４ａ）へ入力し、分周器（２４ｄ）からの帰
還分周器出力と位相比較し、その出力をループフィルタ
（２４ｂ）を経由して雑音等をカットし、電圧制御発振
器（２４Ｇ）の制御信号としている。電圧制御発振器（
２４Ｇ＞の出力はクロック源として使用されるとともに
、分周器（２４ｄ＞に供給され、その出力は前記位相検
波器（２４ａ）の帰遷入力となる。ＩＩｆ２送波再生用
位相同期回路（２５）は、基本構成と動作は（２４）と
同じであり、分周比（１／Ｍ）が異なる。前記パイロッ
ト信号の周波数をｆ９、搬送波周波数をｆ。１、クロッ
ク周波数／−ｆ　とするとｆ　。＝　ｆ　、１．／　Ｎ
　＝　ｆ　（１，／：Ｍの関係になる。

次に第２図の受信側の動作を説明する。空間あるいは光
ファイバ等の伝送媒体を伝送してきた光信号は光電気変
換器（２７）でもとの電気信号に変換され、増幅器（２
８）で復調に必要なレベルまで増幅される。次にこの信
号から帯域濾波器（２９）、（３０）により変調搬送波
信号とパイロット信号が分離抽出される。帯域濾波器（
３０）で抽出されたパイロット信号は送信側と同じ構成
のタイミング占生用位相同期回路（２４）との搬送波再
生用位相同期回路（２５）の入力となる。

機能については両者とも送信側と同じである。位相同期
回路（２５）で再生された復調用の基ｆ；搬送波信号は
位相調整器（３２）で検波軸が最適となるように位相調
整され、復調器（３１）に供給される。

位相同期回路（２４）で再生されたタイミング信号は識
別再生器（３３〉で等化波形の最適状態で識別するよう
に位相調整器く３４）で位相が調整され、識別再生器（
３３）に供給される。識別再生されたデータ及びクロッ
ク信号は端局装置等に供給される。

次に、本発明の他の実施態様について説明する。

上記実施例では、送信側の構成を、パイロット信号を原
振として搬送波信号、クロック信号ともこれに位相同期
させて作成し、ざらにクロック信号を送信器より端局側
へ供給するという構成をとっているが、装置の経済的構
成法として、第４図に示すようにクロック信号を原振と
して備えこれを分周してパイロット信号を作成する方式
、第５図に示すように搬送波信号を原振として備えこれ
を分周してパイロット信号を作成する方式、第６図に示
すように端局側から供給してもらう構成でもよい。第４
図において（３５）はタロツク信号源、第６図において
（３６）は１ｆｆｊ送波信号源であり他の部分は第１図
と同じ回路により構成される。

これまで説明した実施例では、クロック信号及び搬送波
信号に共通のパイロット信号を伝送しているが、使用周
波数等のシステム構成上の制約より、どちらか一方の分
周関係におるパイロット信号を伝送し、他方を従来通り
の方法により受信側で再生する方式で構成してもよい。

ざらに第７図の構成と第８図の周波数配器に示すように
、クロック速度の異なる複数の搬送波（第７図では２つ
のｌｆ＆’送波の例を示している）に共通のパイロット
信号を伝送する構成でもよい。

第７図において、（３８）は異なる１ｆｆ２送波信号（
ｆＣ２）を作成する泣相同１■回路、（３９）は伝送り
ロック信号（「。２）を作成する位相同期回路であるａ
　（３７）は変調回路で、ここで変調された信号は合成
器（２３）で第８図に示すような周波数多重信号に合成
され、電気・光変換器（２６）で光信号に変換され送出
される。受信側でも共通パイロツ（〜信号に同期した２
種類の位相同期回路を第２図の構成に追ｊｌ　Ｔること
により同じく構成できる。増加した搬送波及びその伝送
りロック信号周波数をｆ。２とｆ、とすると、パイロッ
ト信号周波数とはｆｐ　＝　ｆｔ１−／Ｎ　＝　ｆ　Ｃ
１，／Ｍ＝　ｔ　ｔ２．′Ｂ−ｆ。２．／Ａの関係とな
る。

［発明の効果］以上詳細に説明したように、この発明によれば、光ファ
イバや空間を伝送媒体とする光伝送方式の持つ広帯域特
性を活用し、搬送波と同期したパイロット信号をｌｆｆ
１送波とを所有端数多重方式で送信するので、受信側の
搬送波再生回路及びタイミング再生回路を単純な位相同
期回路により構成でき、従来の変調搬送波、復調（言号
列より再生していた搬送波再生回路、タイミング再生回
路の回路構成を大幅に省略でき、経済［ｉの高い伝送装
置＠提供覆ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による光伝送装置の送信側
の構成図、第２図は同じく受信側の構成図、第３図は同
上実施例の伝送信号の周波数スペクトラム、第４図、第
５図、第６図、第７図はそれぞれ他の実施例による送信
側の構成図、第８図は第７図の実施例の伝送信号の周波
数スペクトラム、第９図は従来からのディジタル搬送波
伝送装置の中で送信側、受信側が一体となった中継器の
際へ（的な構成図、第１０図はディジタル搬送波伝送方
式の中で最も代表的な位相変調（ＰＳＫ）方式の受信側
の搬送波再生回路の従来からの代表的な構成図、第１１
図は受信符号列よりタイミング１言８を抽出する自己抽
出型のタイミング再生回路の従来からの代表的な構成図
でおる。図において、（２１）はパイロット信号源、（２２）は
変調器、（２３）は合成器、（２４）は伝送りロック信
号作成用位相同期回路、（２５）は搬送波作成用位相同
期回路、（２６）は電気・光変換器、（２７）は光・電
気変換器、（２８）は増幅器、（２９）は「ｐ送波用帯
域ｄ、側波器、（３０）はパイロット信号用帯域濾波器
、（３１）は復調器、（３２）はｌｆＲ送波信弓用位相
調整器、（３３）は識別再生器、（３４）はタイミング
信号用位相調整回路である。なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。代理人　弁理士　大　岩　増　雄（他　２名）第１図２３・／！′べ効第３図原濱敗第４図第５図第６図第８図周二１Ｖ寥５（第９図第１０図（０）てィＩ＠　　　（ｂ）Ｌ！：？ｘ　　　　（Ｃ）
Ｊｉｊｊ繍（ｄ）Ｃｏｉ＋ａｓルーり手続補正書。自え
、ｌ°事事件０示示　　特願昭　６ｘ−１２１６６ｏ号２
、発明の名称光伝送装置３、補正をする者代表者志岐守哉第　　１　　図２３　　々へ効第９図第１ｏ図ｆ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ディジタル符号列により搬送波を変調する変調回
路と、その変調信号を光信号に変換して伝送媒体に送出
する電気・光変換回路とを送信側に有し、伝送媒体から
の光信号を電気信号に変換する光・電気変換回路と、そ
の電気信号から上記ディジタル符号列を再生する復調回
路とを受信側に有する光伝送装置において、変調搬送波を任意の分周比で分周するパイロット信号発
生回路を送信側に設けて、このパイロット信号と変調搬
送波とを周波数分割多重化して送信するとともに、受信
側には上記パイロット信号に同期した復調用基準搬送波
を作成するための位相同期回路を設けたことを特徴とす
る光伝送装置。
（２）上記パイロット信号の周波数を上記ディジタル符
号列の伝送シンボルクロック速度の任意の分周比に設定
し、受信側に上記パイロット信号に位相同期した受信タ
イミング再生用の位相同期発振器を設けたことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の光伝送装置。