(57)【要約】【課題】  有線伝送路を介してベースバンド信号および短パルス変調信号を送受信し、短パルス変調信号を正確に復調することができる多重伝送システムを提供すること。【解決手段】  第１の送受信部１０および第２の送受信部２０は、光伝送路３０を介して接続されている。第１の送受信部１０は、データを変調することによって得られる短パルス変調信号を第１の光信号に変換して、第２の送受信部２０に送信する。第２の送受信部２０は、ベースバンド信号を第２の光信号に変換して、第１の送受信部１０に送信する。第２の送受信部２０において、遅延制御部１０８は、ベースバンド信号の立ち上がり、または立ち下がり期間中に短パルス変調信号のパルスを受信しないように、ベースバンド信号の遅延時間を制御する。また、短パルス変調信号のビットレートは、ベースバンド信号のビットレートの整数倍である。【選択図】  図１
2006050318.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有線伝送路を介して接続される第１の送受信部と第２の送受信部とが、短パルス変調信号およびベースバンド信号を双方向伝送する多重伝送システムであって、
前記第１の送受信部は、
第１のデータを変調して、第１の短パルス変調信号を発生する第１の短パルス変調部と、
入力されたベースバンド信号から、当該ベースバンド信号の帯域外周波数成分を除去するローパスフィルタと、
前記第１の短パルス変調部によって変調された前記第１の短パルス変調信号を前記有線伝送路に送出すると共に、前記有線伝送路を介して伝送されてきたベースバンド信号を前記ローパスフィルタに入力する第１の合分波部とを含み、
前記第２の送受信部は、
前記第１の短パルス変調信号に同期し、前記第１のデータを復調するための第１のテンプレート信号を生成する第１のテンプレート信号生成部と、
前記第１の短パルス変調信号と、前記第１のテンプレート信号生成部によって生成された前記第１のテンプレート信号との相関値を求め、前記第１のデータを復調する第１の短パルス復調部と、
前記ベースバンド信号の立ち上がり、または立ち下がり期間中に前記第１の短パルス変調信号のパルスを受信しないように、前記ベースバンド信号の遅延時間を制御する遅延制御部と、
前記遅延制御部から出力される前記ベースバンド信号を前記有線伝送路に送出すると共に、前記有線伝送路を介して伝送されてきた前記第１の短パルス変調信号を前記第１の短パルス復調部に入力する第２の合分波部とを含み、
前記第１の短パルス変調信号のビットレートは、前記ベースバンド信号のビットレートの整数倍であることを特徴とする、多重伝送システム。
【請求項２】
前記第１の送受信部および前記第２の送受信部は、予め定められた固定のパターンをテストデータとして所定の期間送受信し、
前記遅延制御部は、前記ベースバンド信号に与える遅延時間を変化させて、前記短パルス復調部によって復調されたテストデータの誤り率がゼロまたは最小となるようにする、請求項１に記載の多重伝送システム。
【請求項３】
前記第１の送受信部は、さらに、前記ローパスフィルタから出力されるベースバンド信号の誤り率を検出する誤り率検出部を含み、
前記遅延制御部は、前記テストデータの送信後、前記誤り率検出部によって検出された誤り率と、前記第１の短パルス復調部によって復調された前記第１の短パルス変調信号の誤り率とが、所定値以下となるように遅延時間を制御する、請求項１に記載の多重伝送システム。
【請求項４】
前記第１の送受信部は、さらに、
第２〜第ｎ（ｎ：２以上の自然数）のデータを変調して第２〜第ｎの短パルス変調信号を発生する、第２〜第ｎの短パルス変調部と、
前記第１〜第ｎの短パルス変調部から出力されるパルスが一致しないように、前記第１〜第（ｎ−１）の短パルス変調信号に遅延時間を与える第１〜第（ｎ−１）の遅延部とを含み、
前記第２の送受信部は、さらに、
前記第２〜第ｎの短パルス変調信号に同期し、前記第２〜第ｎのデータを復調するための第２〜第ｎのテンプレート信号を生成する第２〜第ｎのテンプレート信号生成部と、
入力される前記第２〜第ｎの短パルス変調信号と、前記第２〜第ｎのテンプレート信号生成部によって生成された前記第２〜第ｎのテンプレート信号との相関値を求め、前記第２〜第ｎのデータを復調する第２〜第ｎの短パルス復調部とを含み、
前記第１の合分波部は、前記第１〜第ｎの短パルス変調部によって変調された前記第１〜第ｎの短パルス変調信号を前記有線伝送路に送出し、
前記遅延制御部は、前記ベースバンド信号の立ち上がり、または立ち下がり期間中に前記第１〜第ｎの短パルス変調信号のパルスを受信しないように、前記ベースバンド信号の遅延時間を制御し、
前記第２の合分波部は、前記有線伝送路を介して伝送されてきた前記第１〜第ｎの短パルス変調信号を前記第１〜第ｎの短パルス復調部に入力する、請求項１に記載の多重伝送システム。
【請求項５】
有線伝送路を介して接続される第１の送受信部と第２の送受信部とが、短パルス変調信号およびベースバンド信号を双方向伝送する多重伝送システムであって、
前記第１の送受信部は、
第１のデータを変調して、第１の短パルス変調信号を発生する第１の短パルス変調部と、
前記ベースバンド信号の立ち上がり、または立ち下がり期間中に、前記第２の送受信部が前記第１の短パルス変調信号のパルスを受信しないように、前記第１の短パルス変調信号の遅延時間を制御する遅延制御部と、
前記遅延制御部から出力される前記第１の短パルス変調信号を前記有線伝送路に送出すると共に、前記有線伝送路を介して伝送されてきたベースバンド信号を前記ローパスフィルタに入力する第１の合分波部と、
入力されたベースバンド信号から、当該ベースバンド信号の帯域外周波数成分を除去するローパスフィルタとを含み、
前記第２の送受信部は、
前記第１の短パルス変調信号に同期し、前記第１のデータを復調するための第１のテンプレート信号を生成する第１のテンプレート信号生成部と、
前記第１の短パルス変調信号と、前記第１のテンプレート信号生成部によって生成された前記第１のテンプレート信号との相関値を求め、前記第１のデータを復調する第１の短パルス復調部と、
前記ベースバンド信号を前記有線伝送路に送出すると共に、前記有線伝送路を介して伝送されてきた前記第１の短パルス変調信号を前記第１の短パルス復調部に入力する第２の合分波部とを含み、
前記第１の短パルス変調信号のビットレートは、前記ベースバンド信号のビットレートの整数倍であることを特徴とする、多重伝送システム。
【請求項６】
前記遅延時間を決定するために、前記第１の短パルス変調信号に変調されて送信されるテストデータは、ビット周期内におけるパルス位置が、隣接するビット周期間で所定量ずつ変化するパターンを有し、
前記第１の送受信部は、前記パルス位置が所定量ずつ変化するテストデータを前記第２の送受信部に所定の期間送信し、
前記第２の送受信部は、予め定められた固定のパターンをテストデータとして所定の期間送受信し、
前記遅延制御部は、前記第１の短パルス変調信号におけるパルス位置が、前記第１の短パルス復調部によって復調されたテストデータにおいて誤りが発生するパルス位置に一致しないように遅延時間を制御する、請求項５記載の多重伝送システム。
【請求項７】
前記第１の送受信部は、さらに、前記ローパスフィルタから出力されるベースバンド信号の誤り率を検出する誤り率検出部を含み、
前記遅延制御部は、前記テストデータの送信後、前記誤り率検出部によって検出された誤り率と、前記第１の短パルス復調部によって復調された前記第１の短パルス変調信号の誤り率とが、所定値以下となるように遅延時間を制御する、請求項５に記載の多重伝送システム。
【請求項８】
前記第１の送受信部は、さらに、
第２〜第ｎ（ｎ：２以上の自然数）のデータを変調して第２〜第ｎの短パルス変調信号を発生する、第２〜第ｎの短パルス変調部と、
前記第１〜第ｎの短パルス変調部から出力されるパルスが一致しないように、前記第１〜第（ｎ−１）の短パルス変調信号に遅延時間を与える第１〜第（ｎ−１）の遅延部とを含み、
前記第２の送受信部は、さらに、
前記第２〜第ｎの短パルス変調信号に同期し、前記第２〜第ｎのデータを復調するための第２〜第ｎのテンプレート信号を生成する第２〜第ｎのテンプレート信号生成部と、
入力される前記第２〜第ｎの前記短パルス変調信号と、前記第２〜第ｎのテンプレート信号生成部によって生成された前記第２〜第ｎのテンプレート信号との相関値を求め、前記第２〜第ｎのデータを復調する第２〜第ｎの短パルス復調部とを含み、
前記第１の合分波部は、前記第１〜第ｎの短パルス変調部によって変調された前記第１〜第ｎの短パルス変調信号を前記有線伝送路に送出し、
前記遅延制御部は、前記ベースバンド信号の立ち上がり、または立ち下がり期間中に、前記第２の送受信部が前記第１〜第ｎの短パルス変調信号のパルスを受信しないように、前記第１〜第ｎの短パルス変調信号の遅延時間を制御し、
前記第２の合分波部は、前記有線伝送路を介して伝送されてきた前記第１〜第ｎの短パルス変調信号を前記第１〜第ｎの短パルス復調部に入力する、請求項５に記載の多重伝送システム。
【請求項９】
前記有線伝送路は光伝送路であり、
前記第１の送受信部は、さらに、
前記第１の短パルス変調信号を、第１の光信号に変換する第１の電気光変換部と、
前記ベースバンド信号を光信号に変換して得られる第２の光信号をベースバンド信号に変換する第２の光電気変換部とを含み、
前記第２の送受信部は、さらに、
前記第１の光信号を、第１の短パルス変調信号に変換する第１の光電気変換部と、
前記ベースバンド信号を、前記第２の光信号に変換する第２の電気光変換部とを含み、
前記第１の合分波部および前記第２の合分波部は、光信号を合波または分波する光合分波部であることを特徴とする、請求項１または５に記載の多重伝送システム。
【請求項１０】
送信部が、有線伝送路を介して接続される受信部に対して、短パルス変調信号およびベースバンド信号を伝送する多重伝送システムであって、
前記送信部は、
第１のデータを変調して、第１の短パルス変調信号を発生する第１の短パルス変調部と、
前記ベースバンド信号の立ち上がり、または立ち下がり期間中に前記第１の短パルス変調信号のパルスが送信されないように、前記ベースバンド信号の遅延時間を制御する遅延制御部と、
前記第１の短パルス変調部によって変調された前記第１の短パルス変調信号と、前記遅延制御部から出力された前記ベースバンド信号とを多重し、前記有線伝送路に送出する多重部とを含み、
前記受信部は、
前記有線伝送路を介して受信した信号を分岐する分岐部と、
前記第１の短パルス変調信号に同期し、前記第１のデータを復調するための第１のテンプレート信号を生成する第１のテンプレート信号生成部と、
前記分岐部によって分岐された第１の短パルス変調信号と、前記第１のテンプレート信号生成部によって生成された第１のテンプレート信号の相関値を求め、前記第１のデータを復調する短パルス復調部と、
前記分岐部によって分岐されたベースバンド信号から、当該ベースバンド信号の帯域外周波数成分を除去するローパスフィルタとを含む、多重伝送システム。
【請求項１１】
前記有線伝送路は光伝送路であり、
前記送信部は、さらに、前記多重部によって多重された電気信号を光信号に変換する電気光変換部を含み、
前記受信部は、さらに、前記分岐部の前段に設置され、前記有線伝送路を介して伝送されてきた前記光信号を電気信号に変換する光電気変換部とを含む、請求項１０に記載の多重伝送システム。
【請求項１２】
前記送信部は、さらに、
第２〜第ｎ（ｎ：２以上の自然数）のデータを変調して第２〜第ｎの短パルス変調信号を発生する、第２〜第ｎの短パルス変調部を含み、
前記受信部は、さらに、
前記第２〜第ｎの短パルス変調信号に同期し、前記第２〜第ｎのデータを復調するための第２〜第ｎのテンプレート信号を生成する第２〜第ｎのテンプレート信号生成部と、
前記分岐部によって分岐された前記第２〜第ｎの短パルス変調信号と、前記第２〜第ｎのテンプレート信号生成部によって生成された第２〜第ｎのテンプレート信号の相関値を求め、前記第２〜第ｎのデータを復調する短パルス復調部とを含み、
前記遅延制御部は、前記ベースバンド信号の立ち上がり、または立ち下がり期間中に前記第１〜第ｎの短パルス変調信号のパルスが送信されないように、前記ベースバンド信号の遅延時間を制御し、
前記多重部は、前記第１〜第ｎの短パルス変調部によって変調された前記第１〜第ｎの短パルス変調信号と、前記遅延制御部から出力された前記ベースバンド信号とを多重して前記有線伝送路に送出する、請求項１０に記載の多重伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の信号を単方向または双方向に多重して伝送する多重伝送システムに関し、より特定的には、短パルス信号を伝送する多重伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高速無線伝送方式の１つとして、超広帯域のスペクトルを持つ短パルス信号を用いて通信するウルトラワイドバンド（ＵＷＢ）方式が注目されている。特許文献１には、ＵＷＢ方式を利用して通信する通信システムが記載されている。図１７（ａ）は、短パルス信号の波形の一例を示す図である。
【０００３】
図１７（ｂ）は、短パルス信号のスペクトルの一例を示す図である。図１７（ｂ）に示すように、短パルス波形のスペクトルは、極めて広帯域に広がっている。また、短パルス信号は、単位周波数あたりの電力が小さいため、従来の無線伝送において利用されている狭帯域の変調信号に対する影響が小さい。したがって、狭帯域の信号と周波数帯域が重なっている場合においても、短パルス信号を用いて通信することができるという特徴がある。
【０００４】
また、ＵＷＢ方式を、無線伝送だけではなく、有線伝送に適用することも検討されている。有線伝送路は、例えば金属ケーブルや光伝送路である。有線伝送は、無線伝送と比較すると、使用可能な周波数帯域に対する制限が厳格ではない。また、有線伝送を利用することによって、信号の直流成分を伝送することもできる。したがって、有線伝送を利用すれば、狭帯域の変調信号や、ＵＷＢ方式に用いられる短パルス信号に加え、ベースバンドディジタル信号（以下、ベースバンド信号と称する）を多重伝送することができる。
【０００５】
図１８は、短パルス信号とベースバンド信号とを多重伝送する従来の多重伝送システムの構成を示す図である。図１８に示す従来の多重伝送システムにおいて、第１の送受信部１００と、第２の送受信部２００とは、光信号を伝送する有線伝送路３００（以下、光伝送路３００と呼ぶ）を介して接続されており、短パルス信号およびベースバンド信号を双方向伝送する。以下、短パルス信号が第１の送受信部１００から第２の送受信部２００に伝送され、ベースバンド信号が第２の送受信部２００から第１の送受信部１００に伝送される場合について説明する。
【０００６】
第１の送受信部１００において、短パルス変調部１００１は、第２の送受信部２００に伝送すべき信号を変調し、短パルス信号に変換する。以下、短パルス変調部１００１によって変換された短パルス信号を、短パルス変調信号と呼ぶ。第１の電気光変換部１００２ａは、短パルス変調信号を第１の光信号に変換する。変換された第１の光信号は、光伝送路３００を介して、第２の送受信部２００に伝送される。
【０００７】
第２の送受信部２００において、第１の光電気変換部１００４ａは、光伝送路３００から送出される第１の光信号を電気信号（短パルス変調信号）に変換する。短パルス復調部１００７は、第１の光電気変換部１００４ａによって変換された短パルス変調信号と、テンプレート信号生成部１００６が生成するテンプレート信号との相関値を求めることによって、短パルス変調信号を復調する。テンプレート信号は、一般的には、同一の極性を有する波形が連続する信号であって、短パルス変調部１０１から出力される短パルス変調信号のパルスのタイミングに同期する。
【０００８】
一方、第２の電気光変換部１００２ａは、第１の送受信部１００に伝送すべきベースバンド信号を第２の光信号に変換する。第２の電気光変換部１００２ａによって変換された第２の光信号は、光伝送路３００を介して、第１の送受信部１００に伝送される。
【０００９】
第１の送受信部１００において、第２の光電気変換部１００４ｂは、第２の光信号を電気信号（ベースバンド信号）に変換する。ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１００５は、第２の光電気変換部１００４ｂによって電気信号に変換されたベースバンド信号を通過させ、外部に出力する。なお、第１の光合分波部１００３ａおよび第２の光合分波部１００３ｂは、双方向に伝送される第１の光信号と第２の光信号とを合分波する。
【００１０】
図１９（ａ）〜（ｄ）は、第１の送受信部１００および第２の送受信部２００の主要部から出力される信号の波形を示す図である。ここでは、短パルス変調信号の変調方式として、位相変調を用いる場合について説明する。なお、図１８における（ａ）〜（ｄ）は、図１９（ａ）〜（ｄ）に示す信号が、矢印の方向に出力されることを示している。
【００１１】
図１９（ａ）は、短パルス変調信号の波形を示す図であり、図１９（ｂ）は、ベースバンド信号の波形を示す図である。ここで、短パルス変調信号に対して、ベースバンド信号が何らかの原因でクロストークとして混入してしまう場合がある。
【００１２】
図１９（ｃ）は、図１９（ａ）に示す短パルス信号に、図１９（ｂ）に示すベースバンド信号がクロストークとして混入した場合における短パルス信号の波形を示す図である。短パルス変調信号に、ベースバンド信号がクロストークとして混入すると、短パルス復調部１００７に入力される短パルス変調信号の波形は、短パルス変調信号およびベースバンド信号の２つの波形が重畳した波形となる。
【００１３】
図１９（ｄ）は、テンプレート信号生成部１００６が出力するテンプレート信号の波形である。短パルス復調部１００７は、図１９（ｃ）に示す短パルス変調信号と、図１９（ｄ）に示すテンプレート信号との相関値を求める。相関値とは、短パルス変調信号の１ビット分の期間内における短パルス変調信号の電圧とテンプレート信号の電圧との積を積分した値をいう。
【００１４】
図１９（ｅ）は、短パルス復調部１００７が求めた相関値を示す図である。短パルス復調部１００７は、求めた相関値に基づいて短パルス変調信号を復調する。例えば、相関値が正の識別レベル（例えば、０．５）以上である場合はデータ“１”、負の識別レベル（例えば、−０．５）以下である場合はデータ“０”、それ以外は、パルスなしと復調される。
【００１５】
テンプレート信号が存在しないタイミングにおける受信波形の変化は、相関値に影響しない。したがって、図１９（ｃ）に示す受信波形は、短パルス変調信号のタイミングと、ベースバンド信号の立ち上がり、または立ち下がりのタイミングとが一致していないため、ベースバンド信号がクロストークとして短パルス変調信号に混入した場合においても、第２の送受信部は、受信した短パルス信号を正確に復調することができる。
【特許文献１】特表平１１−５０４４８０号公報（第３５頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、短パルス変調信号のパルスのタイミングと、短パルス変調信号にクロストークとして混入するベースバンド信号の立ち上がり／立ち下がりのタイミングが一致する場合、短パルス信号を正常に復調することができない可能性がある。
【００１７】
図２０（ｃ）は、図２０（ａ）に示す波形を有する短パルス変調信号に、図２０（ｂ）に示す波形を有するベースバンド信号がクロストークとして混入した場合における短パルス信号の波形を示す図である。短パルス変調信号のパルスのタイミングと、短パルス変調信号にクロストークとして混入するベースバンド信号の立ち上がり／立ち下がりのタイミングが一致する場合、図２０（ｃ）に示すように、ベースバンド信号の波形が短パルス変調信号の波形に重畳されることによって、短パルス変調信号のパルスの形状が歪んでしまうことがある。
【００１８】
図２０（ｅ）は、図２０（ｃ）に示す短パルス変調信号の波形と、図２０（ｄ）に示すテンプレート信号の波形とに基づいて、短パルス復調部１００７が求める相関値を示す図である。短パルス変調信号のうち、２番目に送出されたパルスと、最後に送出されたパルスのタイミングが、クロストークとして混入しているベースバンド信号の立ち上がり／立ち下がりのタイミングと一致しているため、本来ならば、データ“０”であると復調されるべきところが、パルスなしと復調されてしまう。したがって、本来ならば“０，１，１，０”と復調されるべき信号が、“１，−（パルスなし），１，−，０”と復調されてしまう。
【００１９】
また、短パルス変調信号にクロストークとして混入した短パルス変調信号の立ち上がり／立ち下がりのタイミングと、テンプレート信号におけるパルスのタイミングとが一致した場合、短パルス変調信号が存在していなくとも相関値が“０”でなくなってしまう場合がある。この場合、短パルス復調部は、短パルス変調信号にクロストークとして混入したベースバンド信号の電圧と、テンプレート信号の電圧とに基づいて相関値を求める。したがって、実際には短パルス変調信号が存在していない場合であっても、ベースバンド信号の電圧が相関値に反映されてしまう。よって、誤って短パルス変調信号が存在すると検出されてしまう可能性もある。
【００２０】
それゆえに、本発明の目的は、有線伝送路を介してベースバンド信号および短パルス変調信号を送受信し、短パルス変調信号を正確に復調することができる多重伝送システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、有線伝送路を介して接続される第１の送受信部と第２の送受信部とが、短パルス変調信号およびベースバンド信号を双方向伝送する多重伝送システムであって、第１の送受信部は、第１のデータを変調して、第１の短パルス変調信号を発生する第１の短パルス変調部と、入力されたベースバンド信号から、当該ベースバンド信号の帯域外周波数成分を除去するローパスフィルタと、第１の短パルス変調部によって変調された第１の短パルス変調信号を有線伝送路に送出すると共に、有線伝送路を介して伝送されてきたベースバンド信号をローパスフィルタに入力する第１の合分波部とを含み、第２の送受信部は、第１の短パルス変調信号に同期し、第１のデータを復調するための第１のテンプレート信号を生成する第１のテンプレート信号生成部と、第１の短パルス変調信号と、第１のテンプレート信号生成部によって生成された第１のテンプレート信号との相関値を求め、第１のデータを復調する第１の短パルス復調部と、ベースバンド信号の立ち上がり、または立ち下がり期間中に第１の短パルス変調信号のパルスを受信しないように、ベースバンド信号の遅延時間を制御する遅延制御部と、遅延制御部から出力されるベースバンド信号を有線伝送路に送出すると共に、有線伝送路を介して伝送されてきた第１の短パルス変調信号を第１の短パルス復調部に入力する第２の合分波部とを含み、第１の短パルス変調信号のビットレートは、ベースバンド信号のビットレートの整数倍であることを特徴とする。
【００２２】
これにより、短パルス変調信号におけるパルスのタイミングと、短パルス変調信号にクロストークとして混入するベースバンド信号の立ち上がり／立ち下がりのタイミングとが一致しないようにすることができる。したがって、短パルス変調信号にベースバンド信号がクロストークとして混入した場合においても、短パルス変調信号を正確に復調することができる。また、短パルス変調信号に混入するクロストークのレベルが一定レベル以下であれば、短パルス変調信号を正確に復調することができるため、多重伝送システムにおけるクロストークの許容量を大きくすることができる。
【００２３】
好ましくは、第１の送受信部および第２の送受信部は、予め定められた固定のパターンをテストデータとして所定の期間送受信し、遅延制御部は、ベースバンド信号に与える遅延時間を変化させて、短パルス復調部によって復調されたテストデータの誤り率がゼロまたは最小となるようにするとよい。
【００２４】
このように、テストデータを送受信することによって、データを送受信する前に、予めベースバンド信号に与えるべき遅延時間を設定することができる。
【００２５】
また、第１の送受信部は、さらに、ローパスフィルタから出力されるベースバンド信号の誤り率を検出する誤り率検出部を含み、遅延制御部は、テストデータの送信後、誤り率検出部によって検出された誤り率と、第１の短パルス復調部によって復調された第１の短パルス変調信号の誤り率とが、所定値以下となるように遅延時間を制御してもよい。
【００２６】
これにより、短パルス変調信号だけではなく、ベースバンド信号の誤り率が低くなるように遅延時間を設定することができる。したがって、例えば、ベースバンド信号の伝送速度を高速化させることによって、ベースバンド信号に誤りが発生しやすくなる場合においても、短パルス変調信号およびベースバンド信号を正確に復調することができる。
【００２７】
また、第１の送受信部は、さらに、第２〜第ｎ（ｎ：２以上の自然数）のデータを変調して第２〜第ｎの短パルス変調信号を発生する、第２〜第ｎの短パルス変調部と、第１〜第ｎの短パルス変調部から出力されるパルスが一致しないように、第１〜第（ｎ−１）の短パルス変調信号に遅延時間を与える第１〜第（ｎ−１）の遅延部とを含み、第２の送受信部は、さらに、第２〜第ｎの短パルス変調信号に同期し、第２〜第ｎのデータを復調するための第２〜第ｎのテンプレート信号を生成する第２〜第ｎのテンプレート信号生成部と、入力される第２〜第ｎの短パルス変調信号と、第２〜第ｎのテンプレート信号生成部によって生成された第２〜第ｎのテンプレート信号との相関値を求め、第２〜第ｎのデータを復調する第２〜第ｎの短パルス復調部とを含み、第１の合分波部は、第１〜第ｎの短パルス変調部によって変調された第１〜第ｎの短パルス変調信号を有線伝送路に送出し、遅延制御部は、ベースバンド信号の立ち上がり、または立ち下がり期間中に第１〜第ｎの短パルス変調信号のパルスを受信しないように、ベースバンド信号の遅延時間を制御し、第２の合分波部は、有線伝送路を介して伝送されてきた第１〜第ｎの短パルス変調信号を第１〜第ｎの短パルス復調部に入力してもよい。
【００２８】
これにより、複数の短パルス変調信号を伝送する場合において、各短パルス変調信号にベースバンド信号がクロストークとして混入しても、各短パルス変調信号を正確に復調することができる。
【００２９】
また、本発明は、有線伝送路を介して接続される第１の送受信部と第２の送受信部とが、短パルス変調信号およびベースバンド信号を双方向伝送する多重伝送システムであって、第１の送受信部は、第１のデータを変調して、第１の短パルス変調信号を発生する第１の短パルス変調部と、ベースバンド信号の立ち上がり、または立ち下がり期間中に、第２の送受信部が第１の短パルス変調信号のパルスを受信しないように、第１の短パルス変調信号の遅延時間を制御する遅延制御部と、遅延制御部から出力される第１の短パルス変調信号を有線伝送路に送出すると共に、有線伝送路を介して伝送されてきたベースバンド信号をローパスフィルタに入力する第１の合分波部と、入力されたベースバンド信号から、当該ベースバンド信号の帯域外周波数成分を除去するローパスフィルタとを含み、第２の送受信部は、第１の短パルス変調信号に同期し、第１のデータを復調するための第１のテンプレート信号を生成する第１のテンプレート信号生成部と、第１の短パルス変調信号と、第１のテンプレート信号生成部によって生成された第１のテンプレート信号との相関値を求め、第１のデータを復調する第１の短パルス復調部と、ベースバンド信号を有線伝送路に送出すると共に、有線伝送路を介して伝送されてきた第１の短パルス変調信号を第１の短パルス復調部に入力する第２の合分波部とを含み、第１の短パルス変調信号のビットレートは、ベースバンド信号のビットレートの整数倍であることを特徴とする。
【００３０】
これにより、短パルス変調信号におけるパルスのタイミングと、短パルス変調信号にクロストークとして混入するベースバンド信号の立ち上がり／立ち下がりのタイミングとが一致しないようにすることができる。したがって、短パルス変調信号にベースバンド信号がクロストークとして混入した場合においても、短パルス変調信号を正確に復調することができる。また、短パルス変調信号に混入するクロストークのレベルが一定レベル以下であれば、短パルス変調信号を正確に復調することができるため、多重伝送システムにおけるクロストークの許容量を大きくすることができる。
【００３１】
また、遅延時間を決定するために、第１の短パルス変調信号に変調されて送信されるテストデータは、ビット周期内におけるパルス位置が、隣接するビット周期間で所定量ずつ変化するパターンを有し、第１の送受信部は、パルス位置が所定量ずつ変化するテストデータを第２の送受信部に所定の期間送信し、第２の送受信部は、予め定められた固定のパターンをテストデータとして所定の期間送受信し、遅延制御部は、第１の短パルス変調信号におけるパルス位置が、第１の短パルス復調部によって復調されたテストデータにおいて誤りが発生するパルス位置に一致しないように遅延時間を制御してもよい。
【００３２】
これにより、テストデータを、第１の送受信部および第２の送受信部の間で一度送受信するだけで、短パルス変調信号に与えるべき遅延時間を設定することができる。したがって、複数回テストデータを送受信する場合に比べ、短時間でデータの送受信を開始することができる。
【００３３】
また、第１の送受信部は、さらに、ローパスフィルタから出力されるベースバンド信号の誤り率を検出する誤り率検出部を含み、遅延制御部は、テストデータの送信後、誤り率検出部によって検出された誤り率と、第１の短パルス復調部によって復調された第１の短パルス変調信号の誤り率とが、所定値以下となるように遅延時間を制御してもよい。
【００３４】
これにより、短パルス変調信号だけではなく、ベースバンド信号の誤り率が低くなるように遅延時間を設定することができる。したがって、例えば、ベースバンド信号の伝送速度を高速化させることによって、ベースバンド信号に誤りが発生しやすくなる場合においても、短パルス変調信号およびベースバンド信号を正確に復調することができる。
【００３５】
また、第１の送受信部は、さらに、第２〜第ｎ（ｎ：２以上の自然数）のデータを変調して第２〜第ｎの短パルス変調信号を発生する、第２〜第ｎの短パルス変調部と、第１〜第ｎの短パルス変調部から出力されるパルスが一致しないように、第１〜第（ｎ−１）の短パルス変調信号に遅延時間を与える第１〜第（ｎ−１）の遅延部とを含み、第２の送受信部は、さらに、第２〜第ｎの短パルス変調信号に同期し、第２〜第ｎのデータを復調するための第２〜第ｎのテンプレート信号を生成する第２〜第ｎのテンプレート信号生成部と、入力されｒ第２〜第ｎの短パルス変調信号と、第２〜第ｎのテンプレート信号生成部によって生成された第２〜第ｎのテンプレート信号との相関値を求め、第２〜第ｎのデータを復調する第２〜第ｎの短パルス復調部とを含み、第１の合分波部は、第１〜第ｎの短パルス変調部によって変調された第１〜第ｎの短パルス変調信号を有線伝送路に送出し、遅延制御部は、ベースバンド信号の立ち上がり、または立ち下がり期間中に第１〜第ｎの短パルス変調信号のパルスを受信しないように、ベースバンド信号の遅延時間を制御し、第２の合分波部は、有線伝送路を介して伝送されてきた第１〜第ｎの短パルス変調信号を第１〜第ｎの短パルス復調部に入力してもよい。
【００３６】
これにより、複数の短パルス変調信号を伝送する場合において、各短パルス変調信号にベースバンド信号がクロストークとして混入しても、各短パルス変調信号を正確に復調することができる。
【００３７】
また、有線伝送路は光伝送路であり、第１の送受信部は、さらに、短パルス変調信号を、第１の光信号に変換する第１の電気光変換部と、ベースバンド信号を光信号に変換して得られる第２の光信号をベースバンド信号に変換する第２の光電気変換部とを含み、第２の送受信部は、さらに、第１の光信号を、短パルス変調信号に変換する第１の光電気変換部と、ベースバンド信号を、第２の光信号に変換する第２の電気光変換部とを含み、第１の合分波部および第２の合分波部は、光信号を合波または分波する光合分波部であってもよい。
【００３８】
第１の送受信部および第２の送受信部が光伝送路を介して接続されている場合、多重光伝送システムにおいて、光信号を波長多重、または波長分離するためのフィルタの設置を省略したり、送受信モジュール内における送受間の電磁シールドを簡易化したりすることができる。よって、多重伝送システムの構成を簡略化することができ、また、多重伝送システムを安価に構築することができる。
【００３９】
また、本発明は、送信部が、有線伝送路を介して接続される受信部に対して、短パルス変調信号およびベースバンド信号を伝送する多重伝送システムであって、送信部は、第１のデータを変調して、第１の短パルス変調信号を発生する第１の短パルス変調部と、ベースバンド信号の立ち上がり、または立ち下がり期間中に第１の短パルス変調信号のパルスが送信されないように、ベースバンド信号の遅延時間を制御する遅延制御部と、第１の短パルス変調部によって変調された第１の短パルス変調信号と、遅延制御部から出力されたベースバンド信号とを多重し、有線伝送路に送出する多重部とを含み、受信部は、有線伝送路を介して受信した信号を分岐する分岐部と、第１の短パルス変調信号に同期し、第１のデータを復調するための第１のテンプレート信号を生成する第１のテンプレート信号生成部と、分岐部によって分岐された第１の短パルス変調信号と、第１のテンプレート信号生成部によって生成された第１のテンプレート信号の相関値を求め、第１のデータを復調する短パルス復調部と、分岐部によって分岐されたベースバンド信号から、当該ベースバンド信号の帯域外周波数成分を除去するローパスフィルタとを含む。
【００４０】
これにより、短パルス変調信号およびベースバンド信号を同一方向に伝送する場合においても、短パルス変調信号におけるパルスのタイミングと、短パルス変調信号にクロストークとして混入するベースバンド信号の立ち上がり／立ち下がりのタイミングとが一致しないようにすることができる。したがって、短パルス変調信号にベースバンド信号がクロストークとして混入した場合においても、短パルス変調信号を正確に復調することができる。また、短パルス変調信号に混入するクロストークのレベルが一定レベル以下であれば、短パルス変調信号を正確に復調することができるため、多重伝送システムにおけるクロストークの許容量を大きくすることができる。
【００４１】
また、有線伝送路は光伝送路であり、送信部は、さらに、多重部によって多重された電気信号を光信号に変換する電気光変換部を含み、受信部は、さらに、分岐部の前段に設置され、有線伝送路を介して伝送されてきた光信号を電気信号に変換する光電気変換部とを含んでいてもよい。
【００４２】
また、送信部は、さらに、第２〜第ｎ（ｎ：２以上の自然数）のデータを変調して第２〜第ｎの短パルス変調信号を発生する、第２〜第ｎの短パルス変調部と、第２〜第ｎの短パルス変調部から出力されるパルスが一致しないように、第２〜第ｎの短パルス変調信号に遅延時間を与える遅延部とを含み、受信部は、さらに、第２〜第ｎの短パルス変調信号に同期し、第２〜第ｎのデータを復調するための第２〜第ｎのテンプレート信号を生成する第２〜第ｎのテンプレート信号生成部と、第２〜第ｎの短パルス変調信号と、第２〜第ｎのテンプレート信号生成部によって生成された第２〜第ｎのテンプレート信号の相関値を求め、第２〜第ｎのデータを復調する短パルス復調部とを含み、遅延制御部は、ベースバンド信号の立ち上がり、または立ち下がり期間中に第１〜第ｎの短パルス変調信号のパルスが送信されないように、ベースバンド信号の遅延時間を制御し、多重部は、第１〜第ｎの短パルス変調部によって変調された第１〜第ｎの短パルス変調信号と、遅延制御部から出力されたベースバンド信号とを多重して有線伝送路に送出してもよい。
【００４３】
これにより、複数の短パルス変調信号を伝送する場合において、各短パルス変調信号にベースバンド信号がクロストークとして混入しても、各短パルス変調信号を正確に復調することができる。
【発明の効果】
【００４４】
本発明によれば、有線伝送路を介してベースバンド信号および短パルス変調信号を送受信し、短パルス変調信号を正確に復調することができる多重伝送システムが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００４６】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る多重伝送システムの構成を示すブロック図である。図１において、多重伝送システムは、第１の送受信部１０と、第２の送受信部２０とを備える。第１の送受信部１０と第２の送受信部２０とは、光信号を伝送する有線伝送路３０（以下、光伝送路３０と呼ぶ）を介して接続されている。光伝送路３０は、例えば光ファイバである。
【００４７】
第１の送受信部１０と第２の送受信部２０とは、データを双方向伝送する。第１の送受信部１０は、第２の送受信部２０に伝送すべきデータ（以下、データａと呼ぶ）を変調し、短パルス信号に変換して伝送する。第２の送受信部２０は、第１の送受信部１０へ伝送すべきデータ（以下、データｂと呼ぶ）をベースバンド信号のまま伝送する。
【００４８】
また、第１の送受信部１０および第２の送受信部２０は、ベースバンド信号に与える遅延時間を決定するためのテストデータを送受信する。テストデータは、例えば、図１９（ａ）、（ｂ）に示すような固定的なパターンを有する。
【００４９】
テストデータとして送信するパターンは、固定のパターンであれば、いかなるものでもよいが、設定に要する時間および装置の単純さの観点から、単純なパターンとすることが望ましい。例えば、短パルス変調信号の場合、“０”が連続するパターン、または“１”が連続するパターンが考えられる。また、ベースバンド信号の場合、“０”と“１”とが交互に現れるパターンが考えられる。
【００５０】
以下、図１９（ａ）に示すように、短パルス変調信号に変換されて送信されるテストデータをテストデータａと呼び、図１９（ｂ）に示すように、ベースバンド信号のまま送信されるテストデータをテストデータｂと呼ぶ。
【００５１】
第１の送受信部１０は、短パルス変調部１０１と、第１の電気光変換部１０２−１と、第１の光合分波部１０３−１と、第２の光電気変換部１０４−２と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１０５とを含む。第２の送受信部２０は、第２の電気光変換部１０２−２と、第２の光合分波部１０３−２と、第１の光電気変換部１０４−１と、テンプレート信号生成部１０６と、短パルス復調部１０７と、遅延制御部１０８とを含む。
【００５２】
第１の送受信部１０において、短パルス変調部１０１は、データａを変調して短パルス信号に変換し、第１の電気光変換部１０２−１に出力する。以下、短パルス変調部１０１から出力される短パルス信号を、短パルス変調信号と呼ぶ。
【００５３】
第１の電気光変換部１０２−１は、短パルス変調部１０１から出力される短パルス変調信号を第１の光信号に変換し、第１の光合分波部１０３−１に出力する。
【００５４】
第１の光合分波部１０３−１は、第１の電気光変換部１０２−１から出力される第１の光信号と、後述する第２の光信号とを合分波する。第２の光信号は、電気信号（ベースバンド信号）が光信号に変換されたものであり、光伝送路３０を介して、第２の送受信部２０から送信されてくる。具体的には、第１の光合分波部１０３−１は、第１の光信号を光伝送路３０に送出し、第２の光信号を第２の光電気変換部１０４−２に出力する。
【００５５】
第２の光電気変換部１０４−２は、第１の光合分波部１０３−１から出力される第２の光信号を電気信号に変換し、ローパスフィルタ１０５に出力する。
【００５６】
ローパスフィルタ１０５は、第２の光電気変換部１０４−２によって変換された電気信号から、ベースバンド信号を通過させ、外部に出力する。ローパスフィルタ１０５によって、特定の周波数帯域の信号のみを通過させることにより、ベースバンド信号に混入する短パルス変調信号のレベルを低減することができる。
【００５７】
第２の送受信部２０において、第２の光合分波部１０３−２は、光伝送路３０を介して第１の送受信部１０から送信されてくる第１の光信号と、第２の電気光変換部１０２−２から出力される第２の光信号とを合分波する。具体的には、第２の光合分波部１０３−２は、第２の光信号を光伝送路３０に送出し、第１の光信号を第１の光電気変換部１０４−１に出力する。
【００５８】
第１の光電気変換部１０４−１は、第２の光合分波部１０３−２から出力される第１の光信号を電気信号（短パルス変調信号）に変換し、短パルス復調部１０７に出力する。
【００５９】
テンプレート信号生成部１０６は、テンプレート信号を生成し、短パルス復調部１０７に出力する。テンプレート信号は、一般的には、同一の極性を有する波形が連続する信号であって、短パルス変調部１０１から出力される短パルス変調信号のパルスのタイミングに同期する。
【００６０】
短パルス復調部１０７は、第１の光電気変換部１０４−１によって電気信号に変換された短パルス変調信号と、テンプレート信号生成部１０６によって生成されたテンプレート信号との相関値を求めることにより、短パルス変調信号を復調する。相関値とは、短パルス変調信号の１ビット分の期間内における短パルス変調信号の電圧とテンプレート信号の電圧との積を積分した値をいう。
【００６１】
図１９（ｅ）に示す相関値を例に説明すると、短パルス復調部１０７は、相関値が正の識別レベル（例えば、０．５）以上である場合はデータ“１”、負の識別レベル（例えば、−０．５）以下である場合はデータ“０”、それ以外は、パルスなしと復調する。
【００６２】
遅延制御部１０８は、ベースバンド信号に与える遅延時間を制御する。ここで、ベースバンド信号のビット周期は、短パルス変調信号のビット周期の整数倍である。また、ビット周期は、ビットレートの逆数であるため、短パルス変調信号のビットレートは、ベースバンド信号のビットレートの整数倍であると言い換えられる。遅延制御部１０８は、短パルス変調信号におけるパルスのタイミングと、ベースバンド信号の立ち上がり／立ち下がりのタイミングとが一致しないように、ベースバンド信号に適切な遅延時間を与え、第２の電気光変換部１０２−２に出力する。
【００６３】
遅延制御部１０８は、テストデータで変調された短パルス変調信号およびベースバンド信号を、第１の送受信部１０および第２の送受信部２０間で送受信した際に、短パルス変調信号のパルスのタイミングと、短パルス変調信号にクロストークとして混入するベースバンド信号のパルスの立ち上がり／立ち下がりのタイミングとが、一致しているか否かを検出する。具体的には、遅延制御部１０８は、短パルス復調部１０７から受け取った誤り率がゼロであるか否かを判断する。上述の短パルス変調信号のタイミング、およびベースバンド信号のタイミングが一致している場合、復調結果に誤りが発生する。遅延制御部１０８は、誤り率がゼロとなるまで、ベースバンド信号に与える遅延時間を変化させる。また、遅延制御部１０８は、ベースバンド信号に与えた遅延時間が、ベースバンド信号のビット周期以上となっても誤り率がゼロにならない場合、ベースバンド信号に与える遅延時間を、誤り率が最小となる遅延時間に設定する。
【００６４】
このように、ベースバンド信号の立ち上がり／立ち下がり期間中に、第２の送受信部２０が短パルス変調信号を受信しないように、ベースバンド信号の遅延時間を制御することにより、短パルス変調信号に混入したクロストークが、短パルス変調信号の復調結果に影響を与えないようにすることができる。
【００６５】
図１の説明に戻る。第２の電気光変換部１０２−１は、ベースバンド信号を第２の光信号に変換し、第２の光合分波部１０３−２に出力する。
【００６６】
図２は、本実施形態に係る多重伝送システムの動作を示すフローチャートである。以下、図２に示すフローチャートを参照しながら、多重伝送システムの動作について説明する。
【００６７】
まず、第１の送受信部１０および第２の送受信部２０は、テストデータａ，ｂを所定期間（例えば、１ｕｓｅｃ）双方向伝送する（ステップＳ１０１）。第１の送受信部１０は、テストデータａを短パルス信号に変換して第２の送受信部２０に送信する。第２の送受信部２０は、テストデータｂで変調したベースバンド信号を、第１の送受信部１０に送信する。所定期間は、少なくともテストデータパターンのビット周期以上とする。
【００６８】
次に、第２の送受信部２０において、短パルス復調部１０７は、テンプレート信号生成部１０６から出力されるテンプレート信号と、第１の光電気変換部１０４−１から出力される短パルス変調信号とに基づいて、相関値を求め、短パルス変調信号を復調する。そして、短パルス復調部１０７は、復調した短パルス復調信号の誤りを検出し（ステップＳ１０２）、復調した短パルス信号に誤りが発生しているか否かを判断する（ステップＳ１０３）。
【００６９】
復調した短パルス信号に誤りが発生している場合、短パルス復調部１０７は、誤り率を遅延制御部１０８に出力する。遅延制御部１０８は、誤り率と、テストデータｂの送信時にベースバンド信号に与えられた遅延時間とを組み合わせて記憶する（ステップＳ１０４）。そして、遅延制御部１０８は、ステップＳ１０３において記憶した遅延時間がベースバンド信号のビット周期よりも小さいか否かを判断する（ステップＳ１０５）。ビット周期内において、短パルス変調信号のパルスのタイミングと、ベースバンド信号の立ち上がり／立ち下がりのタイミングとが一致しない遅延時間を設定することによって、データ送受信時にもこれらのタイミングが一致しないようにすることができる。したがって、遅延時間の設定は、ビット周期内において決定すればよい。
【００７０】
遅延時間がベースバンド信号のビット周期よりも小さい場合、遅延制御部１０８は、ベースバンド信号に与える遅延時間を一定量（例えば、短パルス変調信号のパルス幅）増加させる（ステップＳ１０６）。そして、第１の送受信部１０および第２の送受信部２０は、ステップＳ１０１の動作に戻り、再びテストデータａおよびテストデータｂを送受信する。
【００７１】
このように、ベースバンド信号に一定量ずつ遅延時間を与えながら、誤り率がゼロになる（ステップＳ１０３においてＮｏ）、または、与えられた遅延時間がベースバンド信号のビット周期以上になる（ステップＳ１０５においてＮｏ）まで、ステップＳ１０１〜Ｓ１０６の動作が繰り返し行われる。
【００７２】
一方、ステップＳ１０３において、復調した短パルス信号に誤りが発生していない場合、第１の送受信部１０および第２の送受信部２０は、予め定められたテストデータの送信期間が経過するのを待ち、データ信号の送信を開始する（ステップＳ１０８）。このとき、第２の送受信部２０から第１の送受信部に送信されるベースバンド信号には、適切な遅延時間が与えられるため、短パルス変調信号のパルスのタイミングと、ベースバンド信号の立ち上がり／立ち下がりのタイミングとは一致しない。したがって、第２の送受信部２０は、短パルス変調信号を正常に復調することができる。
【００７３】
一方、ステップＳ１０５において、与えられた遅延時間が、ベースバンド信号のビット周期以上であると判断された場合、遅延制御部１０８は、以前に記憶したベースバンド信号の遅延時間およびその誤り率の中から、誤り率が最小となる遅延時間を選択し、ベースバンド信号に与える遅延時間として設定する（ステップＳ１０７）。そして、予め定められたテストデータの送信期間が経過すると、第１の送受信部１０および第２の送受信部２０は、データの送信を開始する（ステップＳ１０８）。
【００７４】
以上のように、本実施形態によれば、ベースバンド信号に適切な遅延時間を与えることによって、短パルス変調信号におけるパルスのタイミングと、短パルス変調信号にクロストークとして混入するベースバンド信号の立ち上がり／立ち下がりのタイミングとが一致しないようにすることができる。これにより、短パルス変調信号にベースバンド信号がクロストークとして混入した場合においても、短パルス変調信号を正確に復調することができる。
【００７５】
また、本実施形態によれば、短パルス変調信号に混入するクロストークのレベルが一定レベル以下であれば、短パルス変調信号を正確に復調することができる。なお、相関値は、短パルス復調部に出力される短パルス変調信号の電圧と、テンプレート信号の電圧とに基づいて求められる。したがって、短パルス変調信号にクロストークとして混入するベースバンド信号が大きすぎる場合、短パルス変調信号が存在しないタイミングであっても、求められた相関値が、正または負の識別レベルを越えてしまうため、復調誤りが発生する。
【００７６】
しかしながら、本実施形態によれば、相関値において、正または負の識別レベルを越えない程度のベースバンド信号の混入を許容することができる。したがって、多重伝送システムにおけるクロストークの許容量を大きくすることができる。これにより、例えば、多重伝送システムにおいて、光信号を波長多重、または波長分離するためのフィルタの設置を省略したり、送受信モジュール内における送受間の電磁シールドを簡易化したりすることができる。よって、多重伝送システムの構成を簡略化することができ、また、多重伝送システムを安価に構築することができる。
【００７７】
以下、本実施形態の変形例１について説明する。上記実施形態では、クロストークの混入によって、短パルス変調信号の復調誤りが発生する場合について説明した。ここで、例えば、ベースバンド信号の伝送速度を高速化させた場合、ローパスフィルタを透過するクロストーク成分が増大してしまう可能性がある。この場合、ベースバンド信号を復調する際に、復調誤りが発生してしまう。
【００７８】
図３は、本実施形態の変形例１に係る多重伝送システムの構成を示すブロック図である。図３において、多重伝送システムは、第１の送受信部１０ａと、第２の送受信部２０ａとを備える。第１の送受信部１０ａと第２の送受信部２０ａとは、光伝送路３０を介して接続されている。
【００７９】
第１の送受信部１０ａは、短パルス変調部１０１と、第１の電気光変換部１０２−１と、第１の光合分波部１０３−１と、第２の光電気変換部１０４−２と、ローパスフィルタ１０５ａと、誤り検出部１０９とを含む。第２の送受信部２０ａは、第２の電気光変換部１０２−１と、第２の光合分波部１０３−２と、第１の光電気変換部１０４−１と、テンプレート信号生成部１０６と、短パルス復調部１０７と、遅延制御部１０８ａとを含む。
【００８０】
ローパスフィルタ１０５ａは、第２の光電気変換部１０４−２によって変換された電気信号からベースバンド信号の帯域外周波数を除去し、外部と誤り検出部１０９とに出力する。
【００８１】
誤り検出部１０９は、ローパスフィルタ１０５ａから出力されるベースバンド信号から誤りを検出する。そして、誤り検出部１０９は、伝送路３０ａを介して、ベースバンド信号の誤り率を遅延制御部１０８ａに送信する。
【００８２】
遅延制御部１０８ａは、短パルス復調部１０７から出力される短パルス変調信号の誤り率と、誤り検出部１０９から受信したベースバンド信号の誤り率とに基づいて、ベースバンド信号に与える遅延時間を決定する。遅延制御部１０８ａは、短パルス変調信号とベースバンド信号の双方の誤り率がゼロになるか、または、双方の誤り率が所定値以下となる遅延時間に設定する。なお、その他の構成要素は、第１の実施形態と同様であるため、図１と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００８３】
次に、図３に示す多重伝送システムの動作についての説明は、図２を援用し、第１の実施形態との相違点についてのみ説明する。
【００８４】
ステップＳ１０３において、遅延制御部１０８ａは、短パルス復調部１０７から出力される短パルス変調信号の誤り率と、誤り検出部１０９から送信されてくるベースバンド信号の誤り率とが、双方ともゼロであるか否かを判断する。
【００８５】
ステップＳ１０４において、遅延制御部１０８ａは、ベースバンド信号に与えた遅延時間と、短パルス変調信号の誤り率とに加え、ベースバンド信号の誤り率を記憶する。そして、ステップＳ１０７において、遅延制御部１０８ａは、ベースバンド信号に与える遅延時間を、短パルス変調信号およびベースバンド信号の双方の誤り率が所定値以下となる遅延時間に設定する。
【００８６】
以上のように、変形例１によれば、短パルス変調信号がベースバンド信号にクロストークとして混入した場合においても、ベースバンド信号に与えるべき適切な遅延時間を決定することができる。したがって、ベースバンド信号の伝送速度を高速化させた場合においても、短パルス変調信号のみならず、ベースバンド信号をも正確に復調することができる。
【００８７】
次に、本実施形態の変形例２について説明する。上記実施形態では、短パルス変調信号とベースバンド信号とは、光伝送路を介して送受信されていた。ここで、短パルス変調信号およびベースバンド信号の伝送に充分な周波数帯域が確保されている場合、電気信号を伝送する有線伝送路を介して、短パルス変調信号およびベースバンド信号を双方向伝送してもよい。
【００８８】
図４は、本実施形態の変形例２に係る多重伝送システムの構成を示すブロック図である。本変形例に係る多重伝送システムは、第１の送受信部１０ｂおよび第２の送受信部２０ｂが、電気信号を伝送する有線伝送路４０（以下、電気伝送路４０と呼ぶ）を介して接続されている点で、第１の実施形態に係る多重伝送システムと相違する。電気伝送路４０は、例えば銅線などの金属ケーブルである。
【００８９】
第１の送受信部１０ｂは、短パルス変調部１０１ｂと、第１の合分波部１１０−１と、ローパスフィルタ１０５ｂとを含む。第２の送受信部２０ｂは、第２の合分波部１１０−２と、テンプレート信号生成部１０６と、短パルス復調部１０７ｂと、遅延制御部１０８ｂとを含む。
【００９０】
短パルス変調部１０１ｂは、変換した短パルス変調信号第１を第１の合分波部１１０−１に出力する。第１の合分波部１１０−１は、短パルス変調信号およびベースバンド信号を合分波する。具体的には、第１の合分波部１１０−１は、短パルス変調信号を電気伝送路４０に送出し、電気伝送路４０を介して第２の送受信部２０ｂから送信されてくるベースバンド信号をローパスフィルタ１０５ｂに出力する。
【００９１】
第２の合分波部１１０−２は、短パルス変調信号およびベースバンド信号を合分波する。具体的には、第２の合分波部１１０−２は、ベースバンド信号を電気伝送路４０に送出し、電気伝送路４０を介して第１の送受信部１０ｂから送信されてくる短パルス変調信号を短パルス復調部１０７ｂに出力する。短パルス復調部１０７ｂは、第２の合分波部１１０−２から出力される短パルス変調信号を復調し、外部に出力する。
【００９２】
遅延制御部１０８ｂは、短パルス復調部１０７ｂから出力される短パルス変調信号の誤り率に基づいて、ベースバンド信号に与えるべき遅延時間を決定する。なお、その他の構成要素は、第１の実施形態と同様であるため、図１と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。また、図４に示す多重伝送システムの動作は、第１の実施形態と同様であるため、図２を援用し、説明を省略する。
【００９３】
以上のように、変形例２によれば、短パルス変調信号およびベースバンド信号が、電気伝送路を介して双方向伝送する場合においても、ベースバンド信号に遅延時間を与えることによって、短パルス変調信号におけるパルスのタイミングと、短パルス変調信号にクロストークとして混入するベースバンド信号の立ち上がり／立ち下がりのタイミングとが一致しないようにすることができる。これにより、短パルス変調信号を正確に復調することができる。
【００９４】
（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態に係る多重伝送システムの構成を示すブロック図である。図５において、多重伝送システムは、第１の送受信部１０ｃと、第２の送受信部２０ｃとを備える。第１の送受信部１０ｃと第２の送受信部２０ｃとは、光伝送路３０を介して接続されている。
【００９５】
第１の送受信部１０ｃは、短パルス変調部１０１ｃと、第１の電気光変換部１０２−１ｃと、第１の光合分波部１０３−１と、第２の光電気変換部１０４−２と、ローパスフィルタ１０５と、遅延制御部１０８ｃとを含む。第２の送受信部２０ｃは、第２の電気光変換部１０２と、第２の光合分波部１０３−２と、第１の光電気変換部１０４−１と、テンプレート信号生成部１０６と、短パルス復調部１０７ｃとを含む。
【００９６】
第１の送受信部１０ｃにおいて、短パルス変調部１０１ｃは、データａを短パルス変調信号に変換し、遅延制御部１０８ｃに出力する。
【００９７】
遅延制御部１０８ｃは、短パルス変調信号の遅延時間を制御する。具体的には、遅延制御部１０８ｃは、後述する短パルス復調部１０７ｃから送信されてくる短パルス変調信号の誤り率に基づいて、第２の送受信部２０ｃに送信すべき短パルス変調信号に与える遅延時間を設定する。そして、遅延制御部１０８ｃは、短パルス変調信号に適切な遅延時間を与え、第１の電気光変換部１０２−１ｃに出力する。
【００９８】
第１の電気光変換部１０２−１ｃは、遅延制御部１０８ｃから出力される短パルス変調信号を第１の光信号に変換し、第１の光合分波部１０３−１に出力する。
【００９９】
第２の送受信部２０ｃにおいて、短パルス復調部１０７ｃは、短パルス変調信号を復調すると、復調した短パルス信号の誤り率を、伝送路３０ｂを介して遅延制御部１０８ｃに送信する。なお、その他の構成要素は、第１の実施形態と同様であるため、図１と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
【０１００】
図６は、多重伝送システムの各部から出力される信号の波形の一例を示す図である。以下、説明の簡単のため、短パルス変調信号およびベースバンド信号のビット周期が同じ場合を例に説明する。
【０１０１】
まず、第１の送受信部１０ｃおよび第２の送受信部２０ｃは、テストデータａ，ｂを所定期間双方向伝送する。
【０１０２】
本実施形態において、第１の送受信部１０ｃから第２の送受信部２０ｃに送信されるテストデータａのパターンは、ビット周期ごとに、パルスのタイミングが一定量（例えば、短パルス変調信号のパルス幅）ずつ変化したものである。図６（ａ）は、テストデータａで変調された短パルス変調信号の波形を示す図である。図６（ｂ）は、テストデータｂで変調されたベースバンド信号の波形を示す図である。
【０１０３】
図６（ｃ）は、図６（ａ）に示す短パルス変調信号に、図６（ｂ）に示すベースバンド信号がクロストークとして混入した場合における、短パルス変調信号の波形を示す図である。
【０１０４】
図６（ｄ）は、テンプレート信号の波形を示す図である。テンプレート信号は、短パルス変調信号と同様に、ビット周期ごとに、パルスのタイミングが一定量ずつ変化したものとなる。
【０１０５】
図６（ｅ）は、短パルス復調部１０７ｃが求めた相関値を示す図である。短パルス変調信号にクロストークが混入した場合、図６（ｅ）に示すように、ベースバンド信号の立ち上がりまたは立ち下がりのタイミングと、短パルス変調信号におけるパルスのタイミングとが一致するビットにおいて、復調誤りが発生する。
【０１０６】
遅延制御部１０８ｃは、短パルス変調信号のビット周期ごとに、復調誤りが発生しているか否かを判断する。そして、遅延制御部１０８ｃは、誤りが発生するパルスのタイミングを記憶する。遅延制御部１０８ｃは、テストデータの送信後、データの送信を開始する際に、短パルス変調信号のパルスのタイミングが、記憶したタイミングと一致しないように、短パルス変調信号に遅延時間を与える。これにより、クロストークの混入による短パルス変調信号の復調誤りの発生を回避することができる。
【０１０７】
なお、ベースバンド信号のビット周期は、短パルス変調信号のビット周期と必ずしも一致させる必要はなく、ベースバンド信号のビット周期が短パルス変調信号のビット周期の整数倍であればよい。
【０１０８】
次に、ベースバンド信号のビット周期が短パルス変調信号のビット周期の整数倍である場合における、遅延時間の決定方法について説明する。
【０１０９】
図７（ａ）〜（ｄ）は、多重伝送システムの主要部から出力される信号の波形を示す図である。以下、ベースバンド信号のビット周期が、短パルス変調信号のビット周期の２倍である場合を例に説明する。
【０１１０】
まず、第１の送受信部１０ｃおよび第２の送受信部２０ｃは、テストデータａ，ｂを所定期間双方向伝送する。図６の場合と同様に、テストデータａを変調することによって得られる短パルス変調信号の波形は、ビット周期ごとに、パルスのタイミングが一定量ずつ変化したものとなる。
【０１１１】
遅延制御部１０８ｃは、誤りが発生したビット周期における短パルス変調信号のパルス位置を記憶する。そして、遅延制御部１０８は、テストデータの送信後、データの送信を開始する際に、短パルス変調信号のパルスのタイミングが、記憶したパルス位置と一致しないように、短パルス変調信号に遅延時間を与えて、第１の電気光変換部１０２−１ｃに出力する。
【０１１２】
このように、短パルス変調信号のビット周期と、ベースバンド信号のビット周期とが異なる場合においても、短パルス変調信号に与えるべき遅延時間を決定することができる。ベースバンド信号のビット周期が、短パルス変調信号のビット周期の整数倍である場合、ベースバンド信号のビット周期内において、短パルス変調信号の復調誤りがゼロまたは所定値以下になるように、遅延時間を与えればよい。ベースバンド信号のビット周期内において適切な遅延時間を与えることによって、ビット周期が繰り返されても、短パルス変調信号を正確に復調することができる。
【０１１３】
以上のように、本実施形態によれば、短パルス変調信号に遅延時間を与えることによって、短パルス変調信号におけるパルスのタイミングと、短パルス変調信号にクロストークとして混入するベースバンド信号の立ち上がり／立ち下がりのタイミングとが一致しないようにことができる。これにより、短パルス変調信号にベースバンド信号がクロストークとして混入した場合においても、短パルス変調信号を正確に復調することができる。
【０１１４】
また、本実施形態によれば、短パルス変調信号に変換されるテストデータにおいて、パルスのタイミングは、ビット周期ごとに異なる。そして、遅延制御部は、短パルス変調信号のパルスのタイミングと、ベースバンド信号の立ち上がり／立ち下がりが一致しているか否かを、ビット周期ごとに判断する。したがって、テストデータを一度送信するだけで、ベースバンド信号に与えるべき遅延時間を設定することができるため、複数回テストデータを送受信する場合に比べ、短時間でデータの送受信を開始することができる。
【０１１５】
なお、本実施形態において、短パルス変調信号に変換されて第２の送受信部に送信されるテストデータａは、ビット周期内におけるパルス位置が、隣接するビット周期間で所定量ずつ変化するパターンを有していた。ここで、テストデータａは、第１の実施形態と同様に、送出されるパルスのタイミングが固定されたパターンを有していてもよい。その場合、第１の送受信部は、誤り率がゼロになる、または、短パルス変調信号に与えた遅延時間がベースバンド信号のビット周期以上となるまで、パルスのタイミングを所定量ずつずらしたテストデータを繰り返し第２の送受信部に送信する。そして、短パルス変調信号に与えた遅延時間がベースバンド信号のビット周期以上となっても、誤り率がゼロにならない場合には、誤り率が最小となる遅延時間を、短パルス変調信号に与える遅延時間として設定すればよい。
【０１１６】
以下、本実施形態の変形例について説明する。上記実施形態では、クロストークの混入による短パルス変調信号の復調誤りに対する対策についてのみ説明した。本変形例に係る多重伝送システムは、ベースバンド信号の復調誤りを解消することを目的とするものである。
【０１１７】
図８は、本変形例に係る多重伝送システムの構成を示すブロック図である。図８において、多重伝送システムは、第１の送受信部１０ｄと、第２の送受信部２０ｄとを備える。第１の送受信部１０ｄと第２の送受信部２０ｄとは、光伝送路３０を介して接続されている。
【０１１８】
第１の送受信部１０ｄは、短パルス変調部１０１ｃと、第１の電気光変換部１０２−１ｃと、第１の光合分波部１０３−１と、第２の光電気変換部１０４−２と、ローパスフィルタ１０５ｄと、遅延制御部１０８ｄと、誤り検出部１０９ｄとを含む。第２の送受信部２０ｄは、第２の電気光変換部１０２−１ｄと、第２の光合分波部１０３−２と、第１の光電気変換部１０４−１と、テンプレート信号生成部１０６と、短パルス復調部１０７ｃとを含む。
【０１１９】
第１の送受信部１０ｄにおいて、ローパスフィルタ１０５ｄは、ベースバンド信号の帯域外周波数を除去し、外部および誤り検出部１０９ｄに出力する。
【０１２０】
誤り検出部１０９ｄは、ローパスフィルタ１０５ｄから出力されるベースバンド信号の誤り率を検出し、伝送路３０ｂを介して遅延制御部１０８ｃに送信する。
【０１２１】
遅延制御部１０８ｄは、誤り検出部１０９ｄから出力される誤り率と、短パルス復調部１０７ｃから送信されてくる短パルス変調信号の誤り率とに基づいて、短パルス変調信号に与える遅延時間を設定する。遅延制御部１０８ｄは、テストデータａ，ｂを送信した際に、短パルス変調信号およびベースバンド信号の誤り率が双方ともにゼロとなる、または所定値以下になるように、遅延時間を設定する。なお、その他の構成要素は、第２の実施形態と同様であるため、図５と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
【０１２２】
以上のように、本変形例によれば、ベースバンド信号の伝送速度を高速化させた場合においても、短パルス変調信号のみならず、ベースバンド信号をも正確に復調することができる。
【０１２３】
以上、第１および第２の実施形態において、ベースバンド信号または短パルス変調信号の遅延時間の設定方法について説明した。ここで、短パルス変調信号におけるパルスのタイミングと、短パルス変調信号にクロストークとして混入するベースバンド信号の立ち上がり／立ち下がりタイミングが一致する状態を検出し、これらのタイミングが一致しないように短パルス変調信号とベースバンド信号の相対的な遅延時間を設定できる方法であれば、他の方法を用いても構わない。
【０１２４】
（第３の実施形態）
図９は、本発明の第３の実施形態に係る多重伝送システムの構成の一例を示すブロック図である。図９において、多重伝送システムは、第１の送受信部１０ｅと、第２の送受信部２０ｅとを備える。第１の送受信部１０ｅと第２の送受信部２０ｅとは、光伝送路３０を介して接続されている。
【０１２５】
第１の送受信部１０ｅは、第１の短パルス変調部１０１−１と、第２の短パルス変調部１０１−２と、第１の電気光変換部１０２−１ｅと、第２の電気光変換部１０２−２ｅと、第１の遅延部１１１−１と、第２の遅延部１１１−２と、第１の光合分波部１０３−１ｅと、第３の光電気変換部１０４−３と、ローパスフィルタ１０５ｅとを含む。
【０１２６】
第２の送受信部２０ｅは、第２の光合分波部１０３−２ｅと、第１の光電気変換部１０４−１ｅと、第２の光電気変換部１０４−２ｅと、第１のテンプレート信号生成部１０６−１と、第２のテンプレート信号生成部１０６−２と、第１の短パルス復調部１０７−１と、第２の短パルス復調部１０７−２と、遅延制御部１０８ｅと、第３の電気光変換部１０２−３とを含む。
【０１２７】
第１の短パルス変調部１０１−１は、データａ１を短パルス変調信号（以下、短パルス変調信号１と呼ぶ）に変換し、第１の遅延部１１１−１に出力する。第２の短パルス変調部１０１−２は、データａ２を短パルス変調信号（以下、短パルス変調信号２と呼ぶ）に変換し、第２の遅延部１１１−２に出力する。
【０１２８】
第１の遅延部１１１−１および第２の遅延部１１１−２は、短パルス変調信号１および短パルス変調信号２におけるパルスのタイミングが一致しないように、それぞれ短パルス変調信号１，２に遅延時間を与える。第１の遅延部１１１−１は、短パルス変調信号１に所定の遅延時間を与え、第１の電気光変換部１０２−１ｅに出力する。第２の遅延部１１１−２も、第１の遅延部１１１−１と同様に、短パルス変調信号２に所定の遅延時間を与え、第２の電気光変換部１０２−２ｅに出力する。
【０１２９】
第１の電気光変換部１０２−１ｅは、第１の短パルス変調信号を第１の光信号に変換し、第１の合分波部１１０−１ｅに出力する。第２の電気光変換部１０２−２ｅは、第２の短パルス変調信号を第２の光信号に変換し、第２の合分波部１１０−２ｅに出力する。
【０１３０】
第１の合分波部１１０−１ｅは、第１〜第３の光信号を合分波する。第３の光信号は、ベースバンド信号が光信号に変換されたものであり、光伝送路３０を介して、第２の送受信部２０ｅから送信されてくる。具体的には、第１の合分波部１１０−１ｅは、第１および第２の光信号を光伝送路３０に送出し、光伝送路３０を介して第２の送受信部２０ｅから送信されてくる第３の光信号を第３の光電気変換部１０４−３に出力する。
【０１３１】
第３の光電気変換部１０４−３は、第１の光合分波部１０３−１ｅから出力される第３の光信号を電気信号（ベースバンド信号）に変換し、ローパスフィルタ１０５ｅに出力する。ローパスフィルタ１０５ｅは、ベースバンド信号の帯域外周波数を除去し、外部に出力する。
【０１３２】
第２の送受信部２０ｅにおいて、第２の合分波部１１０−２ｅは、第１〜第３の光信号を合分波する。具体的には、第２の合分波部１１０−２ｅは、第３の光信号を光伝送路３０に送出する。また、第２の合分波部１１０−２ｅは、光伝送路３０を介して第１の送受信部１０ｅから送信されてくる第１の光信号を第１の光電気変換部１０４−１ｅに出力し、第２の光信号を第２の光電気変換部１０４−２ｅに出力する。
【０１３３】
第１のテンプレート信号生成部１０６−１は、短パルス変調信号１を復調するためのテンプレート信号１を生成し、第２のテンプレート信号生成部１０６−２は、短パルス変調信号２を復調するためのテンプレート信号２を生成する。
【０１３４】
第１の短パルス復調部１０７−１は、第１の光電気変換部１０４−１ｅから出力される短パルス変調信号１と、テンプレート信号１とに基づいて、短パルス変調信号１を復調する。また、第２の短パルス復調部１０７−２は、第２の光電気変換部１０４−２ｅから出力される短パルス変調信号２と、テンプレート信号２とに基づいて、短パルス変調信号２を復調する。第１の短パルス復調部１０７−１、および第２の短パルス復調部１０７−２は、復調したデータａ１，ａ２を外部に出力すると共に、誤り率を遅延制御部１０８ｅに出力する。
【０１３５】
遅延制御部１０８ｅは、第１の短パルス復調部１０７−１および第２の短パルス復調部１０７−２から出力される誤り率に基づいて、ベースバンド信号に与えるべき遅延時間を設定する。遅延制御部１０８ｅは、デストデータａ，ｂを送受信した際に、短パルス変調信号１，２におけるパルスのタイミングと、ベースバンド信号の立ち上がり／立ち下がりのタイミングとが一致しないように、ベースバンド信号に与えるべき遅延時間を設定する。そして、遅延制御部１０８ｅは、ベースバンド信号に設定した遅延時間を与え、第３の電気光変換部１０２−３に出力する。
【０１３６】
図１０は、以上のような構成を有する多重伝送システムの動作を示すフローチャートである。以下、図１０を参照しながら、本実施形態に係る多重伝送システムの動作について説明する。
【０１３７】
まず、第１の送受信部１０ｅにおいて、第１の遅延部１１１−１，第２の遅延部１１１−２は、それぞれ第１の短パルス変調部１０１−１，第２の短パルス変調部１０１−２から出力される短パルス変調信号１，２に与える遅延時間を設定する（ステップＳ２０１）。
【０１３８】
次に、第１の送受信部１０ｅおよび第２の送受信部２０ｅは、テストデータａ１，ａ２，およびｂを所定期間双方向伝送する（ステップＳ２０２）。以下、ステップＳ２０２〜Ｓ２０９の動作は、図２に示すフローチャートのステップＳ１０１〜１０８の動作と同様であるため、説明を省略する。
【０１３９】
以上のように、本実施形態によれば、複数の短パルス変調信号を伝送する場合においても、ベースバンド信号に遅延時間を与えることによって、短パルス変調信号におけるパルスのタイミングと、短パルス変調信号にクロストークとして混入するベースバンド信号の立ち上がり／立ち下がりのタイミングとが一致しないようにすることができる。これにより、短パルス変調信号にベースバンド信号がクロストークとして混入した場合においても、短パルス変調信号を正確に復調することができる。
【０１４０】
なお、本実施形態において、第１の送受信部から第２の送受信部に送信される短パルス変調信号は２つであった。ここで、３つ以上の短パルス変調信号が第２の送受信部に送信されることとしてもよい。例えば、ｎ個（ｎ：２以上の自然数）のデータを第１の送受信部から第２の送受信部に送信する場合、第１の送受信部は、ｎ個の短パルス変調部を含み、第２の送受信部は、ｎ個のテンプレート信号生成部と、ｎ個の短パルス復調部とを含む。この場合、第ｎの短パルス信号変調部から出力され、第１の送受信部において、第ｎの短パルス変調部は、短パルス変調信号ｎを出力する。第２の送受信部において、第ｎのテンプレート信号生成部は、短パルス変調信号ｎを復調するためのテンプレート信号ｎを生成する。第ｎの短パルス復調部は、短パルス変調信号ｎとテンプレート信号ｎとに基づいて、相関値を求め、短パルス変調信号ｎを復調する。
【０１４１】
また、本実施形態において、第１の送受信部には、短パルス変調部と同数の遅延部が設けられていた。ここで、例えば、短パルス変調部がｎ個存在する場合、設けられる遅延部の数は、短パルス変調部の数より１つ少ない（ｎ−１）個であってもよい。例えば、短パルス変調部が２つある場合に、設けられる遅延部が１つであっても、一方の短パルス変調部から出力される短パルス変調信号に遅延時間を与えることによって、他方の短パルス変調部から出力されるパルスのタイミングと一致しないようにすることができるからである。
【０１４２】
なお、第１の送受信部から第２の送受信部に伝送されるテストデータは、第２の実施形態と同様に、ビット周期ごとに短パルス変調信号１および２のパルスのタイミングをずらしたものであってもよい。その場合、第２の実施形態と同様に、遅延制御部は第１の送受信部に設けられる。また、第２の送受信部において、第１および第２の短パルス復調部は、復調した短パルス信号の誤り率を、図示しない伝送路を介して遅延制御部に送信する。遅延制御部が第１の送受信部に設けられる場合に、多重伝送システムの主要部から出力される信号の波形を図１１（ａ１）〜（ｅ２）に示す。
【０１４３】
図１１（ａ１）は、短パルス変調信号１の波形を示す図であり、図１１（ａ２）は、短パルス変調信号２の波形を示す図である。図１１（ａ１）に示す短パルス変調信号１の波形と、図１１（ａ２）に示す短パルス変調信号２の波形とが、互いの波形が一致しないように、短パルス変調信号１および短パルス変調信号２には、第１の遅延部１１１−１および第２の遅延部１１１−２は、短パルス変調信号１，２におけるパルスのタイミングが一致しないように、それぞれの短パルス変調信号１，２に遅延時間を与える。また、テストデータとして送信される短パルス変調信号１および短パルス変調信号２におけるパルスのタイミングは、ビット周期ごとに一定量ずつ変化したものとなっている。
【０１４４】
第１の送受信部１０ｅおよび第２の送受信部２０ｅは、図１１（ａ１）、（ａ２）に示す短パルス変調信号１，２と、図１１（ｂ）に示すベースバンド信号を送受信する。
【０１４５】
図１１（ｃ１）は、ベースバンド信号がクロストークとして混入した短パルス変調信号１の波形を示す図であり、図１１（ｃ２）は、ベースバンド信号がクロストークとして混入した短パルス変調信号２の波形を示す図である。
【０１４６】
図１１（ｅ１）は、第１の短パルス復調部１０７ａが、図１１（ｃ１）に示す短パルス変調信号１と、図１１（ｃ１）に示すテンプレート信号１とに基づいて求めた相関値１を示す図である。図１１（ｅ２）は、第１の短パルス復調部１０７ｂが、図１１（ｃ２）に示す短パルス変調信号２と、図１１（ｃ２）に示すテンプレート信号２とに基づいて求めた相関値２を示す図である。
【０１４７】
遅延制御部１０８ｅは、短パルス変調信号１および２のそれぞれについて、誤りが発生するビットにおけるパルスのタイミングを記憶しておき、データを送信する際に短パルス変調信号１および２のいずれについても誤りが発生しないようなタイミングで短パルス変調信号を送信する。
【０１４８】
これにより、短パルス変調信号に変換されるテストデータにおいて、パルスのタイミングは、ビット周期ごとに異なる。そして、遅延制御部は、複数の短パルス変調信号のパルスのタイミングと、ベースバンド信号の立ち上がり／立ち下がりが一致しているか否かを、ビット周期ごとに判断する。したがって、テストデータを一度送信するだけで、短パルス変調信号に与えるべき遅延時間を設定することができるため、短時間で遅延時間を設定し、データの送受信を開始することができる。
【０１４９】
なお、本実施形態において、第１の送受信部は、短パルス変調信号を光信号に変換してから多重し、第２の送受信部に送信していた。ここで、第１の送受信部は、短パルス変調信号を電気信号の段階で多重してから光信号に変換してもよい。また、前述のように、ｎ個の短パルス変調部に対して設けられる遅延部は（ｎ−１）個であってもよい。
【０１５０】
また、本実施形態において、２つの短パルス変調信号は、第１の送受信部から第２の送受信部に送信されていた。ここで、２つの短パルス変調信号のうち１つは、第２の送受信部から第１の送受信部に伝送されてもよい。
【０１５１】
（第４の実施形態）
図１２は、本発明の第４の実施形態に係る多重伝送システムの構成を示すブロック図である。本実施形態に係る多重伝送システムは、ベースバンド信号と短パルス変調信号を同一方向に多重伝送する点で、第１の実施形態と相違する。
【０１５２】
図１２に示す多重伝送システムは、送信部１１ｆと、受信部２１ｆとを備える。送信部１１ｆと受信部２１ｆとは、光伝送路３０を介して接続されている。
【０１５３】
送信部１１ｆは、短パルス変調部１０１ｆと、合波部１１２と、電気光変換部１０２と、遅延制御部１０８ｆとを含む。受信部２１ｆは、光電気変換部１０４と、ローパスフィルタ１０５ｆと、テンプレート信号生成部１０６と、短パルス復調部１０７ｆと、分岐部１１３とを含む。
【０１５４】
送信部１１ｆにおいて、短パルス変調部１０１ｆは、短パルス変調信号を合波部１１２と遅延制御部１０８ｆとに出力する。
【０１５５】
遅延制御部１０８ｆは、短パルス変調部１０１ｆから出力される、テストデータａを変調することによって得られた短パルス変調信号に対して、ベースバンド信号（テストデータｂ）をクロストークとして擬似的に混入させ、短パルス変調信号におけるパルスのタイミングと、ベースバンド信号の立ち上がり／立ち下がりのタイミングとが一致するタイミングを検出する。そして、遅延制御部１０８ｆは、これらのタイミングが一致しないような遅延時間をベースバンド信号に与え、合波部１１２に出力する。
【０１５６】
合波部１１２は、短パルス変調部１０１によって変換された短パルス変調信号と、遅延制御部１０８によって遅延時間が与えられたベースバンド送信信号とを合波し、電気光変換部１０２に出力する。
【０１５７】
電気光変換部１０２は、合波部１１２によって合波された信号を光信号に変換し、光伝送路３０に送出する。
【０１５８】
受信部２１ｆにおいて、光電気変換部１０４は、光伝送路３０から送出される光信号を電気信号に変換し、分岐部１１３に出力する。
【０１５９】
分岐部１１３は、光電気変換部１０４によって電気信号に変換された短パルス変調信号およびベースバンド信号を分岐する。分岐部１１３は、短パルス変調信号を短パルス復調部１０７ｆに出力し、ベースバンド信号をローパスフィルタ１０５ｆに出力する。
【０１６０】
短パルス復調部１０７ｆは、分岐部１１３から出力される短パルス変調信号を復調し、外部に出力する。ローパスフィルタ１０５ｆは、分岐部１１３から出力されるベースバンド信号から、帯域外周波数を除去し、外部に出力する。
【０１６１】
以上のように、本実施形態によれば、短パルス変調信号およびベースバンド信号を同一方向に伝送する場合においても、ベースバンド信号に遅延時間を与えることによって、受信部において受信される短パルス変調信号のパルスのタイミングと、短パルス変調信号にクロストークとして混入するベースバンド信号の立ち上がり／立ち下がりのタイミングとを、一致しないようにすることができる。これにより、短パルス変調信号にベースバンド信号がクロストークとして混入した場合においても、短パルス変調信号を正確に復調することができる。
【０１６２】
また、本実施形態において、短パルス変調信号およびベースバンド信号は光伝送路を介して伝送されていたが、第１の実施形態と同様に、伝送路は光伝送路に限定されない。例えば、短パルス変調信号およびベースバンド信号の伝送に充分な周波数帯域が確保されている場合、電気信号を伝送する有線伝送路を用いても構わない。その場合、多重伝送システムの構成は、図１２に示す構成から、電気光変換部１０２と光電気変換部１０４とを省略した構成とすればよい。
【０１６３】
次に、本実施形態の変形例について説明する。上記の実施形態において、多重伝送する短パルス変調信号の数は１つであった。本変形例において、多重伝送システムは、複数の短パルス変調信号を多重伝送する。短パルス変調信号と、ベースバンド送信信号のパルスの立ち上がり／立ち下がりのタイミングが一致しないという条件を満たしていれば、短パルス変調信号の数は複数でもよい。本変形例においては、２つの短パルス変調信号を伝送する場合を例に説明する。
【０１６４】
図１３は、本変形例に係る多重伝送システムの構成を示すブロック図である。図１３に示す多重伝送システムは、送信部１１ｇと、受信部２１ｇとを備える。送信部１１ｇと受信部２１ｇとは、光伝送路３０を介して接続されている。
【０１６５】
送信部１１ｇは、第１の短パルス変調部１０１−１ｇと、第２の短パルス変調部１０１−２ｇと、電気光変換部１０２と、合波部１１２ｇと、遅延制御部１０８ｇとを含む。受信部２１ｇは、光電気変換部１０４と、ローパスフィルタ１０５ｆと、分岐部１１３ｇと、第１のテンプレート信号生成部１０６−１ｇと、第２のテンプレート信号生成部１０６−２ｇと、第１の短パルス復調部１０７−１ｇと、第２の短パルス復調部１０７−２ｇとを含む。
【０１６６】
送信部１１ｇにおいて、第１の短パルス変調部１０１−１ｇは、短パルス変調信号１を合波部１１２ｇと遅延制御部１０８ｇとに出力する。第２の短パルス変調部１０１−２ｇは、短パルス変調信号２を合波部１１２ｇと遅延制御部１０８ｇとに出力する。
【０１６７】
遅延制御部１０８ｇは、第１の短パルス変調部１０１−１ｇおよび第２の短パルス変調部１０１−２ｇから出力される、テストデータａ１，ａ２を変調することによって得られた短パルス変調信号１，２に対して、ベースバンド信号（テストデータｂ）をクロストークとして擬似的に混入させ、短パルス変調信号１，２におけるパルスのタイミングと、ベースバンド信号の立ち上がり／立ち下がりのタイミングとが一致するタイミングを検出する。そして、遅延制御部１０８ｇは、これらのタイミングが一致しないように遅延時間をベースバンド信号に与え、合波部１１２ｇに出力する。
【０１６８】
なお、短パルス変調信号１，２は、予め、それぞれのパルスのタイミングが一致しないように設定されているものとする。
【０１６９】
分岐部１１３ｇは、光電気変換部１０４によって電気信号に変換された短パルス変調信号１，２およびベースバンド信号を分岐する。分岐部１１３は、短パルス変調信号１を第１の短パルス復調部１０７−１ｇに出力し、短パルス変調信号２を第２の短パルス復調部１０７−２ｇに出力し、ベースバンド信号をローパスフィルタ１０５ｇに出力する。なお、その他の構成要素は、第４の実施形態と同様であるため、図１２と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
【０１７０】
以上のように、本変形例によれば、ベースバンド信号と、複数の短パルス変調信号とを同一方向に伝送する場合においても、ベースバンド信号に遅延時間を与えることによって、短パルス変調信号におけるパルスのタイミングと、短パルス変調信号にクロストークとして混入するベースバンド信号の立ち上がり／立ち下がりのタイミングとが一致しないようにすることができる。これにより、短パルス変調信号にベースバンド信号がクロストークとして混入した場合においても、短パルス変調信号を正確に復調することができる。
【０１７１】
なお、本変形例においては、電気信号の段階で合波してから光信号に変換するが、この構成に限定されず、例えば光信号に変換した後に合波する構成であってもよい。
【０１７２】
（第５の実施形態）
図１４は、本発明の第５の実施形態に係る多重伝送システムの構成を示すブロック図である。図１４において、多重伝送システムは、第１の送受信部１０ｈと、第２の送受信部２０ｈとを備える。第１の送受信部１０ｈと第２の送受信部２０ｈとは、光伝送路３０を介して接続されている。
【０１７３】
第１の送受信部１０ｈは、短パルス変調部１０１と、第１の電気光変換部１０２−１と、第１の光合分波部１０３−１と、第２の光電気変換部１０４−２と、ローパスフィルタ１０５とを含む。第２の送受信部２０ｈは、第２の電気光変換部１０２−１と、第２の光合分波部１０３−２と、第１の光電気変換部１０４−１ｈと、テンプレート信号生成部１０６と、短パルス復調部１０７ｈと、クロストークレベル検出部１１４と、相殺信号生成部１１５と、加算部１１６とを含む。
【０１７４】
第２の送受信部２０ｈにおいて、第１の光電気変換部１０４−１ｈは、第２の光合分波部１０３−２が出力する光信号を電気信号に変換し、クロストークレベル検出部１１４および加算部１１６に出力する。
【０１７５】
クロストークレベル検出部１１４は、第１の光電気変換部１０４−１によって電気信号に変換された短パルス変調信号に、クロストークとして混入したベースバンド信号のレベルを検出する。
【０１７６】
相殺信号生成部１１５は、外部から入力されるベースバンド送信信号の符号パターンと、クロストークレベル検出部１１４によって検出されたクロストークのレベルとに基づいて相殺信号を生成し、加算部１１６に出力する。相殺信号生成部１１５によって生成される相殺信号のレベルは、クロストークレベル検出部１１４によって検出されたクロストークのレベルに等しい。また、相殺信号は、ベースバンド信号とは逆の極性を有する信号である。
【０１７７】
加算部１１６は、第１の光電気変換部１０４−１によって電気信号に変換された短パルス変調信号と、相殺信号生成部１１５によって生成された相殺信号とを加算し、短パルス復調部１０７ｈに出力する。
【０１７８】
短パルス復調部１０７ｈは、加算部１１６によって相殺信号と加算された短パルス変調信号と、テンプレート信号生成部１０６によって生成されたテンプレート信号との相関値を求めることによって、短パルス変調信号を復調する。その他の構成要素は、第１の実施形態と同様であるため、図１と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
【０１７９】
図１５（ａ）は、短パルス変調信号の波形を示す図であり、図１５（ｂ）は、ベースバンド信号の波形を示す図である。
【０１８０】
図１５（ｃ）は、図１５（ａ）に示す短パルス変調信号に、図６（ｂ）に示すベースバンド信号がクロストークとして混入した場合における、短パルス変調信号の波形を示す図である。
【０１８１】
図１５（ｄ）は、相殺信号生成部１１５から出力される相殺信号の波形を示す図である。相殺信号生成部１１５は、クロストークレベル検出部１１４によって検出されたクロストークのレベルに基づいて、図１５（ｄ）に示すような相殺信号を生成する。
【０１８２】
図１５（ｅ）は、加算部１１６から出力される短パルス変調信号の波形を示す図である。加算部１１６は、図１５（ｃ）に示す短パルス変調信号と、図１５（ｄ）に示す相殺信号とを加算する。これにより、図１５（ｅ）に示すように、短パルス変調信号を復調する前に、短パルス変調信号にクロストークとして混入しているベースバンド信号を相殺することができる。
【０１８３】
以上のように、本実施形態によれば、短パルス変調信号とベースバンド信号とを双方向伝送する多重伝送システムにおいて、短パルス変調信号を復調する前に、当該短パルス変調信号にクロストークとして混入しているベースバンド信号の信号成分を相殺することができる。これにより、短パルス変調信号にベースバンド信号がクロストークとして混入した場合においても、クロストークの影響を受けることなく短パルス変調信号を正確に復調することができる。
【０１８４】
なお、本実施形態において、短パルス変調信号は、混入しているクロストークを相殺した後に復調される。本実施形態では、第１〜第４の実施形態のように、ベースバンド信号と短パルス変調信号の相対的な時間差を制御する必要はないため、短パルス変調信号のビットレートがベースバンド信号の整数倍であるという制限はない。
【０１８５】
また、第１の実施形態と同様に、伝送路は、光伝送路に限定されない。短パルス変調信号およびベースバンド信号の伝送に充分な周波数帯域が確保されている場合、電気信号を伝送する有線伝送路を用いてもよい。
【０１８６】
（第６の実施形態）
図１６は、本発明の第６の実施形態に係る多重伝送システムの構成を示すブロック図である。第５の実施形態に係る多重伝送システムが双方向伝送していたのに対し、本実施形態に係る多重伝送システムは、短パルス変調信号およびベースバンド信号を同一方向に伝送する点で相違する。以下、短パルス変調信号およびベースバンド信号を、第１の送受信部から第２の送受信部に伝送する場合を例に説明する。
【０１８７】
図１６において、多重伝送システムは、送信部１１ｉと、受信部２１ｉとを備える。送信部１１ｉと受信部２１ｉとは、光伝送路３０を介して接続されている。
【０１８８】
送信部１１ｉは、短パルス変調部１０１ｉと、電気光変換部１０２ｉと、合波部１１２ｉとを含む。受信部２１ｉは、光電気変換部１０４ｉと、ローパスフィルタ１０５ｉと、テンプレート信号生成部１０６と、短パルス復調部１０７ｉと、分岐部１１３ｉと、相殺信号生成部１１５ｉと、加算部１１６ｉと、ベースバンド信号識別部１１７とを含む。
【０１８９】
送信部１１ｉにおいて、短パルス変調部１０１ｉは、データａを短パルス変調信号に変換し、合波部１１２ｉに出力する。合波部１１２ｉは、短パルス変調部１０１ｉから出力される短パルス変調信号と、外部から入力されるベースバンド信号とを合波し、電気光変換部１０２ｉに出力する。
【０１９０】
電気光変換部１０２ｉは、合波部１１２ｉによって合波された電気信号を光信号に変換し、光伝送路３０に送出する。
【０１９１】
受信部２１ｉにおいて、光電気変換部１０４ｉは、光伝送路３０を介して送信部１１ｉから送信されてくる光信号を電気信号に変換し、分岐部１１３ｉに出力する。
【０１９２】
分岐部１１３ｉは、光電気変換部１０４ｉによって変換された電気信号を短パルス変調信号とベースバンド信号とに分岐する。そして、分岐部１１３ｉは、分岐した短パルス変調信号を加算部１１６ｉに出力し、ベースバンド信号をローパスフィルタ１０５ｉに出力する。
【０１９３】
ローパスフィルタ１０５ｉは、分岐部１１３ｉによって分岐されたベースバンド信号から帯域外周波数を除去し、ベースバンド信号識別部１１７に出力する。
【０１９４】
ベースバンド信号識別部１１７は、ローパスフィルタ１０５から出力されるベースバンド受信信号のレベルおよびパターンを識別し、相殺信号生成部１１５に出力する。
【０１９５】
相殺信号生成部１１５はｉ、ベースバンド信号識別部１１７によって識別されたベースバンド信号と逆の極性を有する相殺信号を生成し、加算部１１６ｉに出力する。
【０１９６】
加算部１１６ｉは、分岐部１１３によって分岐された短パルス変調信号と、相殺信号生成部１１５によって生成された相殺信号とを加算し、短パルス復調部１０７ｉに出力する。これにより、受信した多重信号のうち、ベースバンド信号成分がキャンセルされ、短パルス変調信号成分のみが残ることになる。
【０１９７】
短パルス復調部１０７ｉは、テンプレート信号生成部１０６によって生成されたテンプレート信号と、加算部１１６ｉから出力される短パルス変調信号とに基づいて、相関値を求め、復調したデータａを外部に出力する。
【０１９８】
以上のように、本実施形態によれば、短パルス変調信号とベースバンド信号とを同一方向に伝送する多重伝送システムにおいて、短パルス変調信号を復調する前に、当該短パルス変調信号にクロストークとして混入しているベースバンド信号の信号成分を相殺することができる。これにより、短パルス変調信号にベースバンド信号がクロストークとして混入した場合においても、クロストークの影響を受けることなく短パルス変調信号を正確に復調することができる。
【０１９９】
なお、必要に応じて、ベースバンド信号識別部１１７においてベースバンド信号の識別に要する時間と、相殺信号生成部１１５において相殺信号の生成に要する時間、およびローパスフィルタ１０５における遅延時間の和に相当する遅延を与える遅延部を加算部１１６の入力側に設けてもよい。
【０２００】
また、本実施形態において、伝送路は光伝送路に限定されない。短パルス変調信号およびベースバンド信号の伝送に充分な周波数帯域が確保されている場合、電気信号を伝送する有線伝送路を介して、短パルス変調信号およびベースバンド信号を送受信してもよい。
【０２０１】
以上のように、本発明に係る多重伝送システムは、有線通信および光通信に使用する送受信装置等として有用である。また、機器間通信および機器内データ伝送用にこれらの通信機能を組み込んだ電気製品等の用途にも応用できる。
【０２０２】
なお、第１〜第６の実施形態では、変調方式として位相変調を用いる場合について説明したが、変調方式は位相変調に限られない。例えば、変調方式として、パルスの時間的な位置を変えるパルス位置変調を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０２０３】
本発明は、有線伝送路を介してベースバンド信号および短パルス変調信号を送受信し、短パルス変調信号を正確に復調することができる多重伝送システム等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０２０４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る多重伝送システムの構成を示すブロック図
【図２】図１に示す多重伝送システムの動作を示すフローチャート
【図３】第１の実施形態の変形例１に係る多重伝送システムの構成を示すブロック図
【図４】第１の実施形態の変形例２に係る多重伝送システムの構成を示すブロック図
【図５】本発明の第２の実施形態に係る多重伝送システムの構成を示すブロック図
【図６】短パルス変調信号とベースバンド信号のビット周期が同じ場合に、多重伝送システムの主要部から出力される信号の波形の一例を示す図
【図７】ベースバンド信号のビット周期が短パルス変調信号のビット周期の２倍である場合に、多重伝送システムの主要部から出力される信号の波形の一例を示す図
【図８】第２の実施形態の変形例に係る多重伝送システムの構成を示すブロック図
【図９】本発明の第３の実施形態に係る多重伝送システムの構成を示すブロック図
【図１０】図９に示す多重伝送システムの動作を示すフローチャート
【図１１】図９に示す多重伝送システムにおいて送受信される信号の波形の一例を示す図
【図１２】本発明の第４の実施形態に係る多重伝送システムの構成を示すブロック図
【図１３】第４の実施形態の変形例に係る多重伝送システムの構成を示すブロック図
【図１４】本発明の第５の実施形態に係る多重伝送システムの構成を示すブロック図
【図１５】本発明の第５の実施形態に係る多重伝送システムの主要部から出力される信号の波形の一例を示す図
【図１６】本発明の第６の実施形態に係る多重伝送システムの構成を示すブロック図
【図１７】ＵＷＢ方式で用いられるパルス波形およびスペクトルの一例を示す図
【図１８】従来の多重伝送システムの構成を示すブロック図
【図１９】従来の多重伝送システムの主要部から出力され、短パルス変調信号を正常に復調できる場合の信号の波形の一例を示す図
【図２０】従来の多重伝送システムの主要部から出力され、短パルス変調信号を正常に復調できない場合の信号の波形の一例を示す図
【符号の説明】
【０２０５】
１０、１００  第１の送受信部
１１  送信部
２０、２００  第２の送受信部
２１  受信部
３０、３００  有線（光）伝送路
４０  有線（電気）伝送路
１０１、１００１  短パルス変調部
１０２、１００２  電気光変換部
１０３、１００３  光合分波部
１０４、１００４  光電気変換部
１０５  ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
１０６  テンプレート信号生成部
１０７  短パルス復調部
１０８  遅延制御部
１０９  誤り検出部
１１０  合分波部
１１１  遅延部
１１２  合波部
１１３  分岐部
１１４  クロストークレベル検出部
１１５  相殺信号生成部
１１６  加算部
１１７  ベースバンド信号識別部
【図１】
2006050318.tif 000003
【図２】
2006050318.tif 000004
【図３】
2006050318.tif 000005
【図４】
2006050318.tif 000006
【図５】
2006050318.tif 000007
【図６】
2006050318.tif 000008
【図７】
2006050318.tif 000009
【図８】
2006050318.tif 000010
【図９】
2006050318.tif 000011
【図１０】
2006050318.tif 000012
【図１１】
2006050318.tif 000013
【図１２】
2006050318.tif 000014
【図１３】
2006050318.tif 000015
【図１４】
2006050318.tif 000016
【図１５】
2006050318.tif 000017
【図１６】
2006050318.tif 000018
【図１７】
2006050318.tif 000019
【図１８】
2006050318.tif 000020
【図１９】
2006050318.tif 000021
【図２０】
2006050318.tif 000022