JPH11122190A - 光伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 入力電気信号のレベルを受信側で再生できる
ようにするとともに、入力電気信号のレベルが低い場合
の信号対雑音比の劣化を防止し、入力電気信号のレベル
が高い場合の歪みの発生を防止する。 【解決手段】 入力信号２ａのレベルを信号レベル検出
部２２で検出する。送信レベル制御部２３は、入力信号
２ａのレベルの応じて送信レベル可変部２１の増幅利得
を設定して、送信レベル可変部２１の出力信号２１ａの
レベルが所定レベル範囲となるよう制御する。レベル補
正された出力信号２１ａを電気−光変換器２６で光信号
２６ａへ変換し、光伝送路４を介して伝送する。光送信
装置２は、送信レベル可変部２１で入力信号２ａに対し
て施したレベル補正量を光受信装置３へ伝送する。光受
信装置３は、光−電気変換器３１から出力される電気信
号のレベルを、受信レベル可変部３３でレベル補正量に
基づいて逆補正することで、本来のレベルに戻す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば無線周波
数のアナログ信号等の電気信号を光信号へ変換し、光信
号を光伝送路を介して伝送し、受信した光信号を電気信
号へ変換して再生するようにした光伝送装置に係り、詳
しくは、入力電気信号のレベルを受信側で再生できるよ
うにするとともに、入力電気信号のレベルが低い場合の
信号対雑音比の劣化を防止し、入力電気信号のレベルが
高い場合の歪みの発生を防止できるようにした光伝送装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】特開平８−２６５２６６号公報には、入
力電気信号により変調された光信号を発生する電気光変
換回路と、この電気光変換回路に供給する直流電流を調
節する回路とを備えた光送信装置において、入力電気信
号の通路にレベル可変回路を設け、光信号を監視しその
光信号の光変調度が一定になるようレベル可変回路を自
動的に制御する変調度制御手段を備えた光送信装置が記
載されている。

【０００３】さらに、特開平８−２６５２６６号公報に
は、上述の光送信装置の出力信号を受信復調し出力電気
信号を得る光電気変換回路を備えた光受信装置におい
て、出力電気信号の通路に自動利得制御回路を備えた光
受信装置が記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】電気光変換回路の前段
にレベル可変回路を設け、このレベル可変回路の増幅率
または減衰量を入力電気信号のレベルに応じて制御する
ことによって、電気光変換回路に供給する入力電気信号
のレベルを所定レベルにすることができる。これによ
り、入力電気信号のレベルに拘らず光信号の変調度を一
定にすることができる。しかしながら、この光信号を受
信した受信装置側では、入力電気信号のレベルを再生す
ることができない。言い換えれば、入力電気信号のダイ
ナミックレンジを受信側で再生することができない。

【０００５】レベル可変回路を設けずに入力電気信号を
電気光変換回路に直接供給する構成にすると次の問題を
生ずる。入力電気信号のレベルが低い場合、光信号の変
調度が低くなり、信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）が劣化す
る。入力電気信号のレベルが高い場合、クリップ歪みや
相互変調歪みが大きくなる。

【０００６】この発明はこのような課題を解決するため
なされたもので、入力電気信号のレベルを受信側で再生
できるようにするとともに、入力電気信号のレベルが低
い場合の信号対雑音比の劣化を防止し、入力電気信号の
レベルが高い場合の歪みの発生を防止できるようにした
光伝送装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
この発明に係る光伝送装置は、電気信号を光信号へ変換
する電気−光変換器を備えた光送信装置と、光信号を伝
送する光伝送路と、この光伝送路を介して受信した光信
号を電気信号へ変換する光−電気変換器を備えた光受信
装置とからなる光伝送装置において、光送信装置は、電
気−光変換器の前段に送信レベル可変部を備えるととも
に、送信レベル可変部を介して電気−光変換器に供給さ
れる変調信号のレベルが予め設定したレベル範囲となる
ように送信レベル可変部の利得または減衰量を制御する
送信レベル制御部と、送信レベル可変部で施したレベル
補正量に係る情報を送出するレベル補正情報送出部とを
備え、光受信装置は、光−電気変換器の後段に受信レベ
ル可変部を備えるとともに、レベル補正量に係る情報に
基づいて受信レベル可変部の減衰量または利得を制御す
る受信レベル制御部を備え、送信レベル可変部で施した
レベル補正を受信レベル可変部で逆補正することで光送
信装置側に入力された電気信号のレベルを光受信装置側
で再生できるようにしたことを特徴とする。

【０００８】送信レベル制御部は、電気信号のレベルが
低い場合は送信レベル可変部の利得を大きく設定し（ま
たは、減衰量を小さく設定し）、電気信号のレベルが高
い場合は送信レベル可変部の利得を小さく設定する（ま
たは、減衰量を大きく設定する）。これにより、電気信
号のレベルに拘らず電気−光変換器に供給される変調信
号のレベルを予め設定したレベル範囲にする。レベル補
正情報送出部は、送信レベル可変部で施したレベル補正
量に係る情報を送出する。受信レベル制御部は、レベル
補正量に係る情報に基づいて受信レベル可変部の減衰量
または利得を制御する。

【０００９】電気信号のレベルが定格レベルよりも例え
ば２０ｄＢ低い場合、送信レベル可変部の利得を定格利
得（定格レベル入力時の利得）よりも２０ｄＢ高く設定
する。これにより、光信号の信号対雑音比を確保でき
る。受信側では、受信レベル可変部の利得を定格利得よ
りも２０ｄＢ低く設定する。これにより、光伝送装置の
伝送利得を一定に保つことででき、送信側で入力された
電気信号のレベルを受信側で再生することができるとと
もに、電気−光変換，光−電気変換に伴って発生した雑
音を２０ｄＢ低下させた出力信号を得ることができる。
電気信号のレベルが定格レベルよりも例えば２０ｄＢ高
い場合、送信レベル可変部の利得を定格利得よりも２０
ｄＢ低く設定する。これにより、光信号の歪み発生を防
止できる。受信側では、受信レベル可変部の利得を定格
利得よりも２０ｄＢ高く設定する。これにより、光伝送
装置の伝送利得を一定に保つことででき、送信側で入力
された電気信号のレベルを再生することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて添付図面に基づいて説明する。図１はこの発明に係
る光伝送装置のブロック構成図である。この発明に係る
光伝送装置１は、光送信装置２と、光受信装置３と、光
ファイバ等からなる光伝送路４とからなる。光送信装置
２と光受信装置３とは光伝送路４を介して接続される。

【００１１】光送信装置２は、送信レベル可変部２１
と、信号レベル検出部２２と、送信レベル制御部２３
と、レベル補正情報送出部２４と、合成部２５と、電気
−光変換器２６とを備える。無線周波数信号等の入力信
号（電気信号）２ａは、送信レベル可変部２１と信号レ
ベル検出部２２とへ供給される。

【００１２】送信レベル可変部２１は、可変利得増幅器
を用いて構成している。送信レベル可変部２１は、固定
利得の増幅器と可変減衰器とを組み合わせて構成しても
よい。送信レベル可変部２１は、利得指定信号２３ａに
基づいて入力信号２ａの増幅利得（または減衰量）を可
変する。送信レベル可変部２１の出力信号２１ａは合成
部２５へ供給される。

【００１３】信号レベル検出部２２は、予め設定した所
定時間における入力信号２ａの平均レベルを検出して、
所定時間毎に検出した平均レベルに係る信号２２ａを出
力する。平均レベルに係る信号２２ａは送信レベル制御
部２３へ供給される。

【００１４】送信レベル制御部２３は、入力信号２ａの
平均レベルと予め設定した定格入力レベルとを比較し、
比較した結果に基づいて送信レベル可変部２１の利得
（または減衰量）を指定する利得指定信号２３ａを送信
レベル可変部２１へ供給して、送信レベル可変部２１の
利得（または減衰量）を制御する。送信レベル制御部２
３は、入力信号２ａのレベルが定格入力レベルよりも低
い場合は、送信レベル可変部２１の利得を増加させる。
送信レベル制御部２３は、入力信号２ａのレベルが定格
入力レベルよりも高い場合は、送信レベル可変部２１の
利得を低下させる。送信レベル制御部２３は、入力信号
２ａのレベルに応じて送信レベル可変部２１の利得を可
変することで、入力信号２ａのレベルが大きく変化して
も、送信レベル可変部２１の出力信号２１ａのレベルが
予め設定したレベル範囲内になるようにしている。

【００１５】送信レベル制御部２３は、送信レベル可変
部２１の利得を定格利得（定格入力レベルに対して予め
設定した利得）に設定した場合には、レベル補正が不要
であることを示す補正量（補正量０）２３ｂを出力す
る。送信レベル制御部２３は、送信レベル可変部２１の
利得を定格利得から変更した場合には、定格利得に対す
る補正量２３ｂをレベル補正情報送出部２４へ供給す
る。例えば、入力信号２ａのレベルが定格入力レベルよ
りも２０ｄＢ低く、送信レベル可変部２１の利得を定格
利得よりも２０ｄＢ高く設定した場合には、補正量とし
て＋２０ｄＢを出力する。入力信号２ａのレベルが定格
入力レベルよりも２０ｄＢ高く、送信レベル可変部２１
の利得を定格利得よりも２０ｄＢ低く設定した場合に
は、補正量として−２０ｄＢを出力する。

【００１６】レベル補正情報送出部２４は、レベル補正
量２３ｂに対応したレベル補正情報信号２４ａを生成し
て出力する。ここで、レベル補正情報信号２４ａの周波
数帯域は、入力信号の周波数帯域とは異なる帯域を設定
している。レベル補正情報信号２４ａは、レベル補正量
２３ｂに対応して周波数が変化する信号としてもよい。
また、レベル補正情報信号２４ａは、所定の搬送波周波
数信号をダイヤル信号として用いられているＤＴＭＦ
（２周波混合信号）信号で変調した信号とし、ＤＴＭＦ
信号を利用してレベル補正量を送出するようにしてもよ
い。レベル補正情報信号２４ａは合成部２５へ供給され
る。

【００１７】合成部２５は、送信レベル可変部２１の出
力信号２１ａとレベル補正情報信号２４ａとを合成し
て、合成信号２５ａを出力する。合成信号２５ａは電気
−光変換器２６へ供給される。

【００１８】電気−光変換器２６は、半導体レ−ザ（Ｌ
Ｄ）を用いて構成している。電気−光変換器２６は、半
導体レ−ザのバイアス電流に合成信号２５ａを重畳する
ことで（直接変調）、合成信号２５ａで変調された光信
号２６ａを出力する構成としている。なお、電気−光変
換器２６は、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いて構成し
てもよい。光信号２６ａは光伝送路４を介して光受信装
置３へ伝送される。

【００１９】光受信装置３は、光−電気変換器３１と、
分配部３２と、受信レベル可変部３３と、レベル補正情
報受信部３４と、受信レベル制御部３５とを備える。

【００２０】光−電気変換器３１は、アバランシェホト
ダイオード（ＡＰＤ）やｐｉｎホトダイオード（ｐｉｎ
ＰＤ）等を受光素子を用いて構成している。光−電気変
換器３１は、受信した光信号２６ａを電気信号３１ａへ
変換して出力する。電気信号３１ａは分配部３２へ供給
される。

【００２１】分配部３２は、光−電気変換器３１の出力
である電気信号（レベル補正された入力信号に係る信号
とレベル補正情報信号とが合成された信号）３１ａか
ら、レベル補正された入力信号に係る信号３２ａとレベ
ル補正情報信号３２ｂとを分離して出力する。レベル補
正された入力信号に係る信号３２ａは、受信レベル可変
部３３へ供給される。レベル補正情報信号３２ｂは、レ
ベル補正情報受信部３４へ供給される。

【００２２】受信レベル可変部３３は、可変利得増幅器
を用いて構成している。受信レベル可変部３３は、固定
利得の増幅器と可変減衰器とを組み合わせて構成しても
よい。受信レベル可変部３３は、利得指定信号３５ａに
基づいて、レベル補正された入力信号に係る信号３２ａ
の増幅利得（または減衰量）を可変する。

【００２３】レベル補正情報受信部３４は、レベル補正
情報信号３２ｂを復調して、送信レベル可変部２１で施
したレベル補正量３４ａを出力する。レベル補正量３４
ａは、受信レベル制御部３５へ供給される。

【００２４】受信レベル制御部３５は、レベル補正量３
４ａに基づいて利得指定信号３５ａを生成して出力す
る。受信レベル制御部３５は、光送信装置２側で施した
レベル補正に対して逆特性のレベル補正を行なうように
受信レベル可変部３３の利得を設定する。例えば、送信
レベル可変部２１の利得が定格利得よりも２０ｄＢ高く
設定されている場合、受信レベル制御部３５は、受信レ
ベル可変部３３の利得を定格利得よりも２０ｄＢ低く設
定する。送信レベル可変部２１の利得が定格利得よりも
２０ｄＢ低く設定されている場合、受信レベル制御部３
５は、受信レベル可変部３３の利得を定格利得よりも２
０ｄＢ高く設定する。

【００２５】図２は送信レベル可変部におけるレベル補
正動作を示すグラフである。図２は送信レベル可変部２
１の利得を１０ｄＢ単位で変化させる構成とした場合の
レベル補正動作を示している。図２において、横軸は入
力信号２ａのレベルを、縦軸は送信レベル可変部２１の
出力信号２１ａのレベルを示している。図２において点
線は入力信号２ａを、実線は出力信号２１ａを示してい
る。図示の都合上、入力信号の取り得るレベル範囲を定
格入力レベル±１５ｄＢとしている。また、入力信号２
ａのレベルが定格入力レベル範囲（定格入力レベル±５
ｄＢ）にあるときは、送信レベル可変部２１の利得を０
ｄＢとしている。

【００２６】入力信号２ａのレベルが定格入力レベルよ
りも５ｄＢ以上低い場合、送信レベル制御部２３は、送
信レベル可変部２１の増幅利得を定格利得よりも１０ｄ
Ｂ高く設定する。これにより、定格入力レベルよりも５
ｄＢ以上低い入力信号２ａは送信レベル可変部２１で１
０ｄＢ増幅され、その出力レベルは実線Ｊ１で示すよう
に定格出力レベル±５ｄＢの範囲になる。

【００２７】入力信号２ａのレベルが定格入力レベル範
囲（定格入力レベル±５ｄＢ）にあるとき、送信レベル
制御部２３は、送信レベル可変部２１の増幅利得を定格
利得（図２においては０ｄＢ）に設定する。これによ
り、入力信号２ａはそのまま出力され、その出力レベル
は実線Ｊ２で示すように定格出力レベル±５ｄＢの範囲
になる。

【００２８】入力信号２ａのレベルが定格入力レベルよ
りも５ｄＢ以上高い場合、送信レベル制御部２３は、送
信レベル可変部２１の増幅利得を定格利得よりも１０ｄ
Ｂ低く設定する。これにより、定格入力レベルよりも５
ｄＢ以上高い入力信号２ａは送信レベル可変部２１で１
０ｄＢ減衰され、その出力レベルは実線Ｊ３で示すよう
に定格出力レベル±５ｄＢの範囲になる。

【００２９】このように、入力信号２ａのレベルに応じ
て送信レベル可変部２１の増幅利得または減衰量を変化
させることで、入力信号２ａのレベルが広いレベル範囲
に亘っても、送信レベル可変部２１の出力信号２１ａの
レベルを所定のレベル範囲にすることができる。そし
て、所定のレベル範囲に補正された出力信号２１ａを電
気−光変換器２６へ供給して光信号２６ａへ変換するの
で、歪みの少ない光信号２６ａを得ることができる。ま
た、光変調度を所定の範囲に保つことができるので、信
号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）が確保された光信号２６ａを得
ることができる。

【００３０】なお、図２では１０ｄＢ単位でレベルを補
正する例を示したが、レベル補正を行なうレベル幅は、
電気−光変換器２６の電気−光変換特性の直線性が良好
な範囲を考慮して設定することで、電気−光変換に伴う
歪み発生を軽減することができる。

【００３１】送信レベル制御部２３は、送信レベル可変
部２１の利得設定にヒステリシス特性を持たせる構成に
することで、入力レベルがレベル切替え点の近傍にある
ときに、送信レベル可変部２１の利得が頻繁に変更され
ることを防止できる。

【００３２】送信レベル制御部２３は、入力信号２ａの
レベル変化に対して、送信レベル可変部２１の利得（ま
たは減衰量）を連続的に変化させるようにしてもよい。

【００３３】光受信装置３側の受信レベル制御部３５
は、光送信装置２側から送出された補正量に基づいて、
送信側で施したレベル補正とは逆の補正を行なうように
受信レベル可変部３３の増幅率（または減衰量）を設定
する。例えば、図２の実線Ｊ１で示したように、入力信
号２ａを１０ｄＢ増幅した後に光信号へ変換して送信さ
れた信号に対しては、受信レベル可変部３３の増幅率を
１０ｄＢ低く（または減衰量を１０ｄＢ大きく）設定す
ることで、また、図２の実線Ｊ３で示したように、入力
信号２ａを１０ｄＢ減衰した後に光信号へ変換して送信
された信号に対しては、受信レベル可変部３３の増幅率
を１０ｄＢ高く（または減衰量を１０ｄＢ小さく）設定
することで、本来の入力信号２ａのレベルに対応した出
力信号３３ａを得ることができる。

【００３４】図１では、光送信装置２側の送信レベル可
変部２１で施したレベル補正量を光受信装置３側へ供給
し、光受信装置３側は送信側で施したレベル補正量に基
づいて送信側とは逆特性のレベル補正を行なう構成を示
したが、光送信装置２側から受信側で施すレベル補正量
を送出し、光受信装置３側は光送信装置２側から供給さ
れたレベル補正量に基づいて受信レベル可変部３３の利
得（または減衰量）を設定するようにしてもよい。例え
ば、光送信装置２側で入力信号２ａのレベルを＋１０ｄ
Ｂ補正して光信号へ変換した際には、受信側で−１０ｄ
Ｂの補正を行なうことを指示するレベル補正情報を生成
して送出し、光受信装置３側では−１０ｄＢの補正を行
なうことを指示するレベル補正情報に基づいて受信レベ
ル可変部３３の利得を１０ｄＢ低下させるようにしても
よい。

【００３５】図３はこの発明に係る他の光伝送装置のブ
ロック構成図である。図３に示す光伝送装置１０は、光
送信装置２０と光受信装置３０とを光伝送路４で接続し
て構成される。光送信装置２０は、送信レベル可変部２
１と、信号レベル検出部２２と、送信レベル制御部２３
と、レベル補正情報送出部２４と、入力信号２ａに係る
電気信号を光信号へ変換する電気−光変換器２６と、レ
ベル補正情報信号２４ａを光信号へ変換する電気−光変
換器２７と、入力信号２ａに係る光信号２６ａとレベル
補正量に係る光信号２７ａとを光合成する合成器２８と
を備える。

【００３６】図１に示した光送信装置２は、レベル補正
が施された入力信号とレベル補正情報信号とを電気的に
合成した後に、合成した信号を光信号へ変換して送信す
る構成であるのに対して、図３に示した光送信装置２０
は、レベル補正が施された入力信号（送信レベル可変部
２１の出力信号）２１ａを光信号へ変換する第１の電気
−光変換器２６と、レベル補正情報信号２４ａを光信号
へ変換する第２の電気−光変換器２７とを設けて、各電
気−光変換器２６，２７の出力である各光信号２６ａ，
２７ａを合成器２８で光合成して、光伝送路４へ供給す
るようにしたものである。送信レベル可変部２１，信号
レベル検出部２２，送信レベル制御部２３ならびにレベ
ル補正情報送出部２４の構成ならびに動作は、図１に示
したものと同じである。

【００３７】図３に示した光受信装置３０は、合成され
た各光信号２６ａ，２７ａを入力信号に係る光信号３６
ａとレベル補正情報信号２４ａに係る光信号３６ｂとに
分配する分配器３６と、入力信号に係る光信号３６ａを
電気信号へ変換する光−電気変換器３１と、受信レベル
可変部３３と、レベル補正情報信号２４ａに係る光信号
３６ｂを電気信号へ変換する光−電気変換器３７と、レ
ベル補正情報受信部３４と、受信レベル制御部３５とを
備える。

【００３８】図１に示した光受信装置３は、光信号を電
気信号へ変換した後に分配器３２で入力信号に係る信号
とレベル補正情報信号とを分離する構成であるのに対し
て、図３に示した光受信装置３０は、光信号の状態で入
力信号に係る光信号３６ａとレベル補正情報に係る光信
号３６ｂとを分離した後に、各光−電気変換器３１，３
７で電気信号に変換するようにしたものである。レベル
補正情報受信部３４，受信レベル制御部３５ならびに受
信レベル可変部３３の構成ならびに動作は図１に示した
ものと同じである。

【００３９】図４はこの発明に係るさらに他の光伝送装
置のブロック構成図である。図４に示す光伝送装置１０
０は、光送信装置２００と光受信装置３００との間を光
伝送路４ならびにデータ伝送路４００で接続してなる。

【００４０】光送信装置２００は、送信レベル可変部２
１と、信号レベル検出部２２と、送信レベル制御部２３
と、電気−光変換器２６と、レベル補正情報送出部２４
０とを備える。レベル補正情報送出部２４０以外の構成
は、図１に示した光送信装置２と基本的に同じである。
レベル補正情報送出部２４０は、送信レベル制御部２３
から供給される補正量２３ｂに基づいてレベル補正デー
タを生成し、生成したレベル補正データをデータ伝送路
４００を介して光受信装置３００側へ伝送する構成とし
ている。

【００４１】光受信装置３００は、光−電気変換器３１
と、受信レベル可変部３３と、受信レベル制御部３５
と、レベル補正情報受信部３４０とを備える。レベル補
正情報受信部３４０以外の構成は、図１に示した光受信
装置３と基本的に同じである。レベル補正情報受信部３
４０は、データ伝送路４００を介して供給されるレベル
補正データを受信して、レベル補正量３４ａを受信レベ
ル制御部３５へ供給する構成としている。

【００４２】図４に示した光伝送装置１００は、入力信
号に係る光信号を光伝送路４を介して伝送するととも
に、レベル補正量に係る情報をデータ伝送路４００を介
して伝送するようにしたものである。なお、光送信装置
２００側から光受信装置３００側へ電力供給ケーブルを
介して電力を供給する構成の場合は、電力供給ケーブル
にレベル補正データを重畳させて伝送する構成としても
よい。また、光送信装置２００と光受信装置３００との
間に、各装置の動作状態を監視したり制御するため等の
信号伝送路が設けられている場合は、その信号伝送路を
利用してレベル補正データを伝送するようにしてもよ
い。

【００４３】図５はこの発明に係る光伝送装置を用いて
構成した携帯電話システムのブロック構成図である。携
帯電話システム５０は、上位回線網５１に接続された基
地局６０と、複数の中継局７０と、携帯電話機８０とか
ら構成される。基地局６０と各中継局７０との間は、下
り回線用の光伝送路５２Ｄと上り回線用の光伝送路５２
Ｕとでそれぞれ接続される。

【００４４】基地局６０は、複数チャネル分の無線変調
器６１と、各無線変調器６１から出力された各チャネル
毎の無線周波数信号を周波数多重する周波数多重化器６
２と、各中継器７０に対応してそれぞれ設けられた光送
信装置６３と、各中継器７０に対応してそれぞれ設けら
れた光受信装置６４と、各光受信装置６４から出力され
た受信出力信号を合成する合成器６５と、合成器６５で
合成された受信信号を各チャネル毎に定められている無
線周波数の信号に分離する周波数分離器６６と、各チャ
ネルに分離された無線周波数の信号を復調する無線復調
器６７とを備える。

【００４５】各無線変調器６１は、上位回線網５１側か
ら供給される下り回線信号を各チャネル毎に定められて
いる無線周波数の信号へ変換する。周波数多重化器６２
は、各無線変調器６１から出力される無線周波数の信号
を周波数多重して、複数値チャネル分の無線周波数信号
が周波数多重された周波数多重信号を出力する。周波数
多重信号は、各光送信装置６３へそれぞれ供給される。
各光送信装置６３は、図１に示した光送信装置２を用い
て構成している。各光送信装置６３は、周波数多重信号
を光信号へ変換する。光信号は下り回線用の光伝送路５
２Ｄを介して中継局７０へ伝送される。

【００４６】光受信装置６４は、図１に示した光受信装
置３を用いて構成している。光受信装置６４は、中継局
７０側から上り回線用の光伝送路５２Ｕを介して伝送さ
れた光信号を電気信号へ変換する。各光受信装置６４か
ら出力される電気信号は合成器６５へそれぞれ供給され
る。合成器６５は、各光受信装置６４からの電気信号を
合成して、合成信号を出力する。これにより、複数の中
継局７０で受信された下り回線信号が全て合成される。
合成信号は周波数分離器６６へ供給される。周波数分離
器６６は、合成信号を各チャネル毎に定められている無
線周波数の信号に分離する。各チャネル毎に分離された
無線周波数の信号は、各無線復調器６７へ供給される。
無線復調器６７は、無線周波数の信号を復調して下り回
線信号を出力する。下り回線信号は、上位回線網５１を
介して通信の相手側である電話装置や携帯電話機等へ供
給される。

【００４７】中継局７０は、光受信装置７１と、下り回
線信号の増幅器７２と、アンテナ共用器７３と、送受信
兼用のアンテナ７４と、上り回線信号の増幅器７５と、
光送信装置７６とを備える。光受信装置７１は、図１に
示した光受信装置３を用いて構成している。光送信装置
７６は、図１に示した光送信装置２を用いて構成してい
る。各増幅器７２，７５は、固定利得の増幅器である。

【００４８】光受信装置７１は、下り回線用の光伝送路
５２Ｄを介して伝送された光信号を電気信号へ変換し
て、周波数多重信号を出力する。周波数多重信号は、上
り回線信号用の増幅器７２で電力増幅され、アンテナ共
用器７３を介してアンテナ７４へ供給され、アンテナ７
４から電波として放射される。携帯電話機８０から送信
された電波はアンテナ７４で受信される。アンテナ７４
で受信された受信信号は、アンテナ共用器７３を介して
上り回線信号用の増幅器７５へ供給される。上り回線信
号用の増幅器７５で増幅された信号（上り回線信号）
は、光送信装置７６で光信号へ変換される。光信号は、
上り回線用の光伝送路５２Ｕを介して基地局６０へ伝送
される。

【００４９】基地局６０は、各中継局７０から伝送され
た上り回線信号を合成器６５で合成する構成をとってい
るため、各中継局７０からの雑音が合成される。中継局
７０側の光送信装置７６と上り回線用の光伝送路５２Ｕ
と基地局６０側の光受信装置６４とから構成される光伝
送装置が、伝送すべき信号（携帯電話機から送信された
信号を中継局で受信した信号）のレベルが低い際に、伝
送すべき信号のレベルが大きくなるようにレベル補正を
行なった後に光信号へ変換して光伝送を行ない、光受信
装置側で本来のレベルに戻すようにレベルを補正を行な
う構成でない場合（レベル補正を行なわない従来の光伝
送装置を用いている場合）、合成信号の雑音は電力和と
なるので、中継局７０の数をＮとすると、Ｎ台の中継局
７０からの信号を合成することによって、雑音レベルの
増加分Ａｎは、 Ａｎ＝１０ｌｏｇ（Ｎ） となる。例えば、中継局７０の数を１６とした場合（Ｎ
＝１６）、従来の光伝送装置を用いた場合、雑音レベル
の増加分Ａｎは１２ｄＢとなる。すなわち、１６台の中
継局７０からの信号を合成すると、雑音レベルは１２ｄ
Ｂ上昇することになる。

【００５０】これに対して、この発明に係る光伝送装置
を用いた場合は、各中継局７０での伝送すべき信号のレ
ベル状態によって、合成したことによる雑音レベルの増
加分Ａｎが変動するが、合成したことによる雑音レベル
の増加分Ａｎを従来の光伝送装置を用いた場合よりも小
さくすることができる。伝送すべき信号のレベルが低い
弱入力状態である場合、送信側は伝送すべき信号を増幅
してレベルが大となるよう補正した後に光信号へ変化し
て伝送し、受信側は光信号を電気信号へ変化した後にレ
ベル補正量分だけ電気信号をレベルを減衰させるので、
光送信装置内の光−電気変換器で発生した雑音について
もレベル補正量分だけ減衰されて（雑音レベルが小さく
なって）出力される。このため、この発明に係る光伝送
装置を適用した場合には、弱入力状態である中継局の数
が多い程、合成信号の雑音レベルが小さくなる。例え
ば、Ｎ台の中継局７０があり、その内Ｍ台の中継局が強
入力状態であり、残りの（Ｎ−Ｍ）台の中継局が弱入力
状態であるとする。また、弱入力状態の場合は受信側で
のレベル補正によって雑音電力が強入力状態に対してＰ
倍（Ｐ＜１）に低減されるものと仮定すると、合成信号
の雑音レベルの上増加分Ａｎは、 Ａｎ＝１０ｌｏｇ［Ｍ＋｛Ｐ（Ｎ−Ｍ）｝］ となる。例えば、中継局の全台数Ｎを１６、強入力状態
にある中継局の台数Ｍを２とし、弱入力状態において雑
音電力が強入力状態に対して低減される割合Ｐを０．１
倍（−１０ｄＢ）とすると、合成信号の雑音レベルの上
増加分Ａｎは５．３ｄＢとなる。強入力状態にある光伝
送系統の雑音レベルは従来と同じであるが、弱入力状態
にある光伝送系統では受信側でのレベル補正に伴って雑
音レベルが低減されるため、合成後の雑音レベルを低く
抑えることができる。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明に光伝送装
置は、光送信装置側において、電気−光変換器へ供給す
る信号レベルが所定レベルになるようにレベル補正を施
した後に光信号へ変換して伝送するととも、レベル補正
量を光受信装置側へ伝送し、光受信装置側では光信号を
電気信号へ変換した後に、レベル補正量に基づいて受信
した信号のレベルを本来のレベルに戻す構成としたの
で、入力電気信号のレベルが低い場合の信号対雑音比の
劣化を防止し、入力電気信号のレベルが高い場合の歪み
の発生を防止することができる。光送信装置側で入力信
号に対して施したレベル補正を光受信装置側で逆補正す
る構成であるから、光伝送装置の伝送利得を一定に保つ
ことができる。よって、入力信号レベルと等しいレベル
の出力信号を得ることが可能である。さらに、入力信号
のダイナミックレンジが広い場合でも、同じダイナミッ
クレンジの出力信号を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る光伝送装置のブロック構成図で
ある。

【図２】送信レベル可変部におけるレベル補正動作を示
すグラフである。

【図３】この発明に係る他の光伝送装置のブロック構成
図である。

【図４】この発明に係るさらに他の光伝送装置のブロッ
ク構成図である。

【図５】この発明に係る光伝送装置を用いて構成した携
帯電話システムのブロック構成図である。

【符号の説明】

１，１０，１００ 光伝送装置 ２，２０，２００ 光送信装置 ３，３０，３００ 光受信装置 ４ 光伝送路 ２１ 送信レベル可変部 ２２ 送信レベル検出部 ２３ 送信レベル制御部 ２４，２４０ レベル補正情報送出部 ２５ 合成部 ２６，２７ 電気−光変換器 ２８ 合成器 ３１，３７ 光−電気変換器 ３２ 分配部 ３３ 受信レベル可変部 ３４，３４０ レベル補正情報受信部 ３５ 受信レベル補正部 ３６ 分配器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今荘 義弘 東京都中野区東中野三丁目14番20号 国際 電気株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気信号を光信号へ変換する電気−光変
   換器を備えた光送信装置と、前記光信号を伝送する光伝
   送路と、この光伝送路を介して受信した光信号を電気信
   号へ変換する光−電気変換器を備えた光受信装置とから
   なる光伝送装置において、 前記光送信装置は、前記電気−光変換器の前段に送信レ
   ベル可変部を備えるとともに、前記送信レベル可変部を
   介して前記電気−光変換器に供給される変調信号のレベ
   ルが予め設定したレベル範囲となるように前記送信レベ
   ル可変部の利得または減衰量を制御する送信レベル制御
   部と、前記送信レベル可変部で施したレベル補正量に係
   る情報を送出するレベル補正情報送出部とを備え、 前記光受信装置は、前記光−電気変換器の後段に受信レ
   ベル可変部を備えるとともに、前記レベル補正量に係る
   情報に基づいて前記受信レベル可変部の減衰量または利
   得を制御する受信レベル制御部を備え、 送信レベル可変部で施したレベル補正を受信レベル可変
   部で逆補正することで光送信装置側に入力された電気信
   号のレベルを光受信装置側で再生できるようにしたこと
   を特徴とする光伝送装置。