(57)【要約】【課題】本発明は、光符号分割多重伝送において、高価な光波長フィルタを用いることなく、光伝送路によって情報信号を送受信することのできるネットワークシステムの提供を目的とする。【解決手段】本発明に係る光周波数ホッピング符号分割多重伝送システム及び光周波数ホッピング符号分割多重伝送方法は、情報信号５１の送信側において時間的に光周波数を変動させる時間的−光周波数ホッピング拡散符号５４により符号化した符号光５６を信号光５３と共に送信し、符号光５６と信号光５３とによって発生する光ビート信号６１を受信し、周波数ホッピングの光周波数を符号光と信号光との周波数差に変換した時間的−光ビート周波数拡散符号を用いて光ビート信号６１を復号し、情報信号５１を復調することを特徴とする。【選択図】図１
2008092488.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノードが光伝送路で接続され、前記ノード間で情報信号を送受信する光周波数ホッピング符号分割多重伝送システムであって、
前記ノードのうち送信するノードは、
前記ノード同士で互いに直交する光周波数がチップ時間ごとに割り当てられた時間的−光周波数ホッピング拡散符号を格納する時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部と、
前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部に格納されている前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号に従って、光周波数を変動させる光周波数ホッピング信号を前記チップ時間ごとに出力する時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部と、
前記光周波数ホッピング信号によって前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号で割り当てられている光周波数に変動した光周波数の符号光を出射する符号光出射部と、
前記情報信号に従って、オン又はオフに変調する変調信号を、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号のブロックごとに出力する情報信号変調部と、
光周波数が一定でありかつ前記変調信号によってオン又はオフに変調された信号光を出射する信号光出射部と、
前記符号光出射部の出射する符号光及び前記信号光出射部の出射する信号光を合波し、合波した合波光を前記光伝送路に出射する合波光出射部と、を備え、
前記ノードのうち受信するノードは、
前記合波光出射部の出射する前記合波光を電気信号に光電変換し、前記合波光の光ビート信号を受信する光ビート信号受信部と、
前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数を前記符号光出射部の光周波数と前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数との周波数差となる光ビート周波数に置換した時間的−光ビート周波数拡散符号に従って、前記チップ時間ごとの前記光ビート周波数の成分を前記光ビート信号受信部の受信する光ビート信号から抽出することで、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号によって符号化されている前記信号光の光ビート信号を復号する時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部と、
前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部の復号する前記信号光の光ビート信号から前記情報信号を復調する情報信号復調部と、
を備えることを特徴とする光周波数ホッピング符号分割多重伝送システム。
【請求項２】
複数のノードが光伝送路で接続され、前記ノード間で情報信号を送受信する光周波数ホッピング符号分割多重伝送システムであって、
前記ノードのうち送信するノードは、
前記ノード同士で互いに直交する光周波数がチップ時間ごとに割り当てられた時間的−光周波数ホッピング拡散符号を格納する時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部と、
前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部に格納されている前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号に従って、前記チップ時間内の予め定められた所定時間帯の光周波数を変動させる光周波数ホッピング信号を前記チップ時間ごとに出力する時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部と、
前記所定時間帯では、前記光周波数ホッピング信号によって、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号で割り当てられている光周波数に変動した光周波数の符号光を出射し、前記チップ時間内の前記所定時間帯を除く時間帯では、光周波数が一定の信号用光を出射する符号光出射部と、
前記符号光出射部の出射する前記信号用光を、前記情報信号に従って、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号のブロックごとにオン又はオフに変調し、変調した信号光と前記符号光を出射する信号光出射部と、
前記信号光出射部の出射する前記信号光及び前記符号光をそれぞれ２つに分岐する光分岐部と、
前記光分岐部の分岐する一方の前記信号光及び前記符合光を、前記符号光の出射のタイミングと前記信号光の出射のタイミングとが一致するように、前記所定時間帯の時間幅以上前記チップ時間の時間幅未満の時間幅だけ遅延させる光遅延部と、
前記光遅延部の遅延させた前記信号光及び前記符合光と前記光分岐部の分岐する他方の前記信号光及び前記符合光とを合波し、前記信号光及び前記符合光を合波した合波光を前記光伝送路に出射する合波光出射部と、を備え、
前記ノードのうち受信するノードは、
前記合波光出射部の出射する前記合波光を電気信号に光電変換し、前記合波光の光ビート信号を受信する光ビート信号受信部と、
前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数を前記信号用光の光周波数と前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数との周波数差となる光ビート周波数に置換した時間的−光ビート周波数拡散符号に従って、前記チップ時間ごとの前記光ビート周波数の成分を前記光ビート信号受信部の受信する光ビート信号から抽出することで、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号によって符号化されている前記信号光の光ビート信号を復号する時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部と、
前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部の復号する前記信号光の光ビート信号から前記情報信号を復調する情報信号復調部と、
を備えることを特徴とする光周波数ホッピング符号分割多重伝送システム。
【請求項３】
複数のノードが光伝送路で接続され、前記ノード間で情報信号を送受信する光周波数ホッピング符号分割多重伝送システムであって、
前記ノードのうち送信するノードは、
前記ノード同士で互いに直交する光周波数がチップ時間ごとに割り当てられた時間的−光周波数ホッピング拡散符号を格納する時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部と、
前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部に格納されている前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号に従って、前記チップ時間内の予め定められた所定時間帯の光周波数を変動させる光周波数ホッピング信号を前記チップ時間ごとに出力する時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部と、
前記所定時間帯では、前記光周波数ホッピング信号によって、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号で割り当てられている光周波数に変動した光周波数の符号光を出射し、前記チップ時間内の前記所定時間帯を除く時間帯では、光周波数が一定の信号用光を出射する符号光出射部と、
前記符号光出射部の出射する前記信号用光を、前記情報信号に従って、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号のブロックごとにオン又はオフに変調し、変調した信号光と前記符号光を前記光伝送路に出射する信号光出射部と、を備え、
前記ノードのうち受信するノードは、
前記信号光出射部の出射する前記信号光及び前記符合光をそれぞれ２つに分岐する光分岐部と、
前記光分岐部の分岐する一方の前記信号光及び前記符合光を、前記符号光の出射のタイミングと前記信号光の出射のタイミングとが一致するように、前記所定時間帯の時間幅以上前記チップ時間の時間幅未満の時間幅だけ遅延させる光遅延部と、
前記光遅延部の遅延させた前記信号光及び前記符合光と前記光分岐部の分岐する他方の前記信号光及び前記符合光を合波し、前記信号光及び前記符合光を合波した合波光を出射する合波光出射部と、
前記合波光出射部の出射する前記合波光を電気信号に光電変換し、前記合波光の光ビート信号を受信する光ビート信号受信部と、
前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数を前記信号用光の光周波数と前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数との周波数差となる光ビート周波数に置換した時間的−光ビート周波数拡散符号に従って、前記チップ時間ごとの前記光ビート周波数の成分を前記光ビート信号受信部の受信する光ビート信号から抽出することで、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号によって符号化されている前記信号光の光ビート信号を復号する時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部と、
前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部の復号する前記信号光の光ビート信号から前記情報信号を復調する情報信号復調部と、
を備えることを特徴とする光周波数ホッピング符号分割多重伝送システム。
【請求項４】
前記ノードと前記光伝送路で接続されかつ前記情報信号を送受信する複数の無線基地局をさらに備え、
前記無線基地局のうち送信する無線基地局は、
前記合波光出射部の出射する前記合波光を光電変換し、前記合波光の光ビート信号を受信する光ビート信号受信部と、
前記光ビート信号受信部の受信する光ビート信号を無線送信する無線信号送信部と、を備え、
前記無線基地局のうち受信する無線基地局は、
前記無線信号送信部の無線送信する光ビート信号を受信する無線信号受信部と、
前記信号光出射部の出射する前記信号光の光周波数に前記無線信号受信部の受信する光ビート信号の周波数を加算した光周波数の符号光、及び、前記信号光出射部の出射する前記信号光の光周波数の信号光を合波し、合波した合波光を前記光伝送路に出射する基地局出射部と、
を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の光周波数ホッピング符号分割多重伝送システム。
【請求項５】
前記合波光出射部に入力する前記符号光のタイミングと、前記合波光出射部に入力する前記信号光のタイミングと、を前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号のブロックごとに一致させるタイミング調整部を前記合波光出射部の前段にさらに備え、
前記合波光出射部は、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号のブロックごとに同期している前記符号光と前記信号光を合波することを特徴とする請求項１に記載の光周波数ホッピング符号分割多重伝送システム。
【請求項６】
複数のノードが光伝送路で接続され、前記ノード間で情報信号を送受信する光周波数ホッピング符号分割多重伝送方法であって、
前記ノードのうち送信するノードにおいて、
時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部が、前記ノード同士で互いに直交する光周波数がチップ時間ごとに割り当てられた時間的−光周波数ホッピング拡散符号を格納する時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納手順と、
時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部が、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納手順で格納した前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号に従って、光周波数を変動させる光周波数ホッピング信号を前記チップ時間ごとに出力する時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調手順と、
符号光出射部が、前記光周波数ホッピング信号によって前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号で割り当てられている光周波数に変動した光周波数の符号光を出射する符号光出射手順と、
情報信号変調部が、前記情報信号に従って、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号のブロックごとにオン又はオフに変調する変調信号を、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調手順の前記光周波数ホッピング信号に同期して出力する情報信号変調手順と、
信号光出射部が、光周波数が一定でありかつ前記変調信号によってオン又はオフに変調された信号光を、前記符号光出射手順の前記符号光に同期して出射する信号光出射手順と、
合波光出射部が、前記符号光出射手順で出射した符号光及び前記信号光出射手順で出射した信号光を、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号のブロックと前記情報信号とが同期するタイミングで合波し、合波した合波光を前記光伝送路に出射する合波光出射手順と、
前記ノードのうち受信するノードにおいて、
光ビート信号受信部が、前記合波光出射手順で出射した前記合波光を電気信号に光電変換し、前記合波光の光ビート信号を受信する光ビート信号受信手順と、
時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部が、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数を前記信号光出射手順の光周波数と前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数との周波数差となる光ビート周波数に置換した時間的−光ビート周波数拡散符号に従って、前記チップ時間ごとの前記光ビート周波数の成分を前記光ビート信号受信手順で受信した光ビート信号から抽出することで、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号によって符号化されている前記信号光の光ビート信号を復号する時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号手順と、
情報信号復調部が、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号手順で復号した前記信号光の光ビート信号から前記情報信号を復調する情報信号復調手順と、
を有することを特徴とする光周波数ホッピング符号分割多重伝送方法。
【請求項７】
複数のノードが光伝送路で接続され、前記ノード間で情報信号を送受信する光周波数ホッピング符号分割多重伝送方法であって、
前記ノードのうち送信するノードにおいて、
時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部が、前記ノード同士で互いに直交する光周波数がチップ時間ごとに割り当てられた時間的−光周波数ホッピング拡散符号を格納する時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納手順と、
時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部が、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納手順で格納した前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号に従って、前記チップ時間内の予め定められた所定時間帯の光周波数を変動させる光周波数ホッピング信号を前記チップ時間ごとに出力する時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調手順と、
符号光出射部が、前記所定時間帯では、前記光周波数ホッピング信号によって、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号で割り当てられている光周波数に変動した光周波数の符号光を出射し、前記チップ時間内の前記所定時間帯を除く時間帯では、光周波数が一定の信号用光を出射する符号光出射手順と、
信号光出射部が、前記符号光出射手順で出射した前記信号用光を、前記情報信号に従って、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号のブロックごとにオン又はオフに変調し、変調した信号光と前記符号光を出射する信号光出射手順と、
光分岐部が、前記信号光出射手順で出射した前記信号光及び前記符合光をそれぞれ２つに分岐する光分岐手順と、
光遅延部が、前記光分岐手順で分岐した一方の前記信号光及び前記符合光を、前記符号光の出射のタイミングと前記信号光の出射のタイミングとが一致するように、前記所定時間帯の時間幅以上前記チップ時間の時間幅未満の時間幅だけ遅延させる光遅延手順と、
合波光出射部が、前記光遅延手順で遅延させた前記信号光及び前記符合光と前記光分岐部の分岐する他方の前記信号光及び前記符合光とを合波し、前記信号光及び前記符合光を合波した合波光を前記光伝送路に出射する合波光出射手順と、
前記ノードのうち受信するノードにおいて、
光ビート信号受信部が、前記合波光出射手順で出射した前記合波光を電気信号に光電変換し、前記合波光の光ビート信号を受信する光ビート信号受信手順と、
時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部が、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数を前記信号用光の光周波数と前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数との周波数差となる光ビート周波数に置換した時間的−光ビート周波数拡散符号に従って、前記チップ時間ごとの前記光ビート周波数の成分を前記光ビート信号受信手順で受信した光ビート信号から抽出することで、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号によって符号化されている前記信号光の光ビート信号を復号する時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号手順と、
情報信号復調部が、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部の復号する前記信号光の光ビート信号から前記情報信号を復調する情報信号復調手順と、
を有することを特徴とする光周波数ホッピング符号分割多重伝送方法。
【請求項８】
複数のノードが光伝送路で接続され、前記ノード間で情報信号を送受信する光周波数ホッピング符号分割多重伝送方法であって、
前記ノードのうち送信するノードにおいて、
時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部が、前記ノード同士で互いに直交する光周波数がチップ時間ごとに割り当てられた時間的−光周波数ホッピング拡散符号を格納する時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納手順と、
時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部が、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納手順で格納した前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号に従って、前記チップ時間内の予め定められた所定時間帯の光周波数を変動させる光周波数ホッピング信号を前記チップ時間ごとに出力する時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調手順と、
符号光出射部が、前記所定時間帯では、前記光周波数ホッピング信号によって、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号で割り当てられている光周波数に変動した光周波数の符号光を出射し、前記チップ時間内の前記所定時間帯を除く時間帯では、光周波数が一定の信号用光を出射する符号光出射手順と、
信号光出射部が、前記符号光出射手順で出射した前記信号用光を、前記情報信号に従って、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号のブロックごとにオン又はオフに変調し、変調した信号光と前記符号光を前記光伝送路に出射する信号光出射手順と、
前記ノードのうち受信するノードにおいて、
光分岐部が、前記信号光出射手順で出射した前記信号光及び前記符合光をそれぞれ２つに分岐する光分岐手順と、
光遅延部が、前記光分岐手順で分岐した一方の前記信号光及び前記符合光を、前記符号光の出射のタイミングと前記信号光の出射のタイミングとが一致するように、前記所定時間帯の時間幅以上前記チップ時間の時間幅未満の時間幅だけ遅延させる光遅延手順と、
合波光出射部が、前記光遅延手順で遅延させた前記信号光及び前記符合光と前記光分岐部の分岐する他方の前記信号光及び前記符合光とを合波し、前記信号光及び前記符合光を合波した合波光を出射する合波光出射手順と、
光ビート信号受信部が、前記合波光出射手順で出射した前記合波光を電気信号に光電変換し、前記合波光の光ビート信号を受信する光ビート信号受信手順と、
時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部が、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数を前記信号用光の光周波数と前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数との周波数差となる光ビート周波数に置換した時間的−光ビート周波数拡散符号に従って、前記チップ時間ごとの前記光ビート周波数の成分を前記光ビート信号受信手順で受信した光ビート信号から抽出することで、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号によって符号化されている前記信号光の光ビート信号を復号する時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号手順と、
情報信号復調部が、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部の復号する前記信号光の光ビート信号から前記情報信号を復調する情報信号復調手順と、
を有することを特徴とする光周波数ホッピング符号分割多重伝送方法。
【請求項９】
前記ノードと前記光伝送路で接続されかつ前記情報信号を送受信する複数の無線基地局によってさらに情報信号を送受信する光周波数ホッピング符号分割多重伝送方法であって、
前記無線基地局のうち送信する無線基地局において、
光ビート信号受信部が、前記合波光出射手順で出射した前記合波光を光電変換し、前記合波光の光ビート信号を受信する光ビート信号受信手順と、
無線信号送信部が、前記光ビート信号受信手順で受信した光ビート信号を無線送信する無線信号送信手順と、を有し、
前記無線基地局のうち受信する無線基地局において、
無線信号受信部が、前記無線信号送信手順で無線送信した光ビート信号を受信する無線信号受信手順と、
基地局出射部が、前記信号光出射手順で出射した前記信号光の光周波数に前記無線信号受信手順で受信した光ビート信号の周波数を加算した光周波数の符号光、及び、前記信号光出射手順で出射した前記信号光の光周波数の信号光を合波し、合波した合波光を前記光伝送路に出射する基地局出射手順と、を有することを特徴とする請求項６又は７に記載の光周波数ホッピング符号分割多重伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光多重アクセス伝送に関するシステム及び方法に関し、特に、光ＣＤＭ（符号分割多重）伝送に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光ＣＤＭ方式では、時間軸上または光波長若しくは周波数軸上における拡散符号化を行っていた。時間軸上における拡散符号化では、広帯域化に比例して高速な信号処理が求められる。一方、光波長若しくは周波数軸上における拡散符号化では、光波長ごとのフィルタリング処理が拡散及び逆拡散の際に必要となる。又、光ＣＤＭ方式を無線通信に適用した例はない。
【非特許文献１】１０Ｇｂ／ｓ×２ｃｈ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｕｎｒｅｐｅａｔｅｄ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｏｖｅｒ  １００ｋｍ  ｏｆ  Ｄａｔａ  Ｒａｔｅ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｔｉｍｅ−Ｓｐｒｅａｄ／Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ−Ｈｏｐｐｉｎｇ  ＯＣＤＭ  Ｕｓｉｎｇ  ２．５−Ｇｂ／ｓ−ＦＢＧ  Ｅｎ／Ｄｅｃｏｄｅｒ，ＩＥＥＥ  ＰＨＯＴＯＮＩＣＳ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＹ  ＬＥＴＴＥＲＳ，ＶＯＬ．１５，ＮＯ．２，ＦＥＢＲＵＡＲＹ  ２００３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
信号の高速化やノード数の増大に伴い、長い符号長が求められる。このとき、時間軸上における拡散符号化では、求められる信号処理が高速になる。一方、光波長又は周波数軸上における拡散符号化では、波長間隔又は周波数間隔が狭くなるので、光波長又は周波数の高精度な設定が求められる。これらによって、時間軸または光波長又は周波数軸上における拡散符号化では、光デバイスの設計が煩雑になり高価になってしまうという問題があった。
【０００４】
特に、光波長又は周波数軸上における拡散符号化では、複数の光源や波長フィルタの波長を、絶対周波数レベルで高精度に保持する必要がある。しかし、光源や波長フィルタは温度などの外部環境の影響を受けやすい。このため、外部環境の全く異なる離れたノード間では、波長を高精度に保持することが困難であった。さらに、複数の光源や波長フィルタの波長を絶対周波数レベルで高精度に保持する必要があるので、光波長の設計をダイナミックに変化させることは実現されておらず、ノード構成の変化に対し柔軟に対応することは難しい状況にある。
【０００５】
また、伝送路区間の一部を無線化する場合、通常の光伝送方式はベースバンド信号を送受信する。このため、光伝送路の区間の一部を無線化するためには、信号光を電気信号に変換した上でさらにベースバンド信号に変換する機能を備える無線基地局を設ける必要が生じるので、高価になってしまう問題がある。
【０００６】
本発明は、光符号分割多重伝送において、高価な光波長フィルタを用いることなく、光伝送路によって情報信号を送受信することのできる光符号分割多重伝送システム及び光符号分割多重伝送方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、情報信号の送信側において時間的に光周波数を変動させる時間的−光周波数ホッピング拡散符号により符号化した符号光を信号光と共に送信し、前記符号光と信号光とによって発生する光ビート信号を受信し、周波数ホッピングの光周波数を符号光と信号光との周波数差に変換した時間的−光ビート周波数拡散符号を用いて光ビート信号を復号し、情報信号を復調することを特徴とする。
【０００８】
具体的には、本発明に係る光周波数ホッピング符号分割多重伝送システムは、複数のノードが光伝送路で接続され、前記ノード間で情報信号を送受信する光周波数ホッピング符号分割多重伝送システムであって、前記ノードのうち送信するノードは、前記ノード同士で互いに直交する光周波数がチップ時間ごとに割り当てられた時間的−光周波数ホッピング拡散符号を格納する時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部と、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部に格納されている前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号に従って、光周波数を変動させる光周波数ホッピング信号を前記チップ時間ごとに出力する時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部と、前記光周波数ホッピング信号によって前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号で割り当てられている光周波数に変動した光周波数の符号光を出射する符号光出射部と、前記情報信号に従って、オン又はオフに変調する変調信号を、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号のブロックごとに出力する情報信号変調部と、光周波数が一定でありかつ前記変調信号によってオン又はオフに変調された信号光を出射する信号光出射部と、前記符号光出射部の出射する符号光及び前記信号光出射部の出射する信号光を合波し、合波した合波光を前記光伝送路に出射する合波光出射部と、を備え、前記ノードのうち受信するノードは、前記合波光出射部の出射する前記合波光を電気信号に光電変換し、前記合波光の光ビート信号を受信する光ビート信号受信部と、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数を前記符号光出射部の光周波数と前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数との周波数差となる光ビート周波数に置換した時間的−光ビート周波数拡散符号に従って、前記チップ時間ごとの前記光ビート周波数の成分を前記光ビート信号受信部の受信する光ビート信号から抽出することで、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号によって符号化されている前記信号光の光ビート信号を復号する時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部と、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部の復号する前記信号光の光ビート信号から前記情報信号を復調する情報信号復調部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
又、本発明に係る光周波数ホッピング符号分割多重伝送システムは、複数のノードが光伝送路で接続され、前記ノード間で情報信号を送受信する光周波数ホッピング符号分割多重伝送システムであって、前記ノードのうち送信するノードは、前記ノード同士で互いに直交する光周波数がチップ時間ごとに割り当てられた時間的−光周波数ホッピング拡散符号を格納する時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部と、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部に格納されている前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号に従って、前記チップ時間内の予め定められた所定時間帯の光周波数を変動させる光周波数ホッピング信号を前記チップ時間ごとに出力する時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部と、前記所定時間帯では、前記光周波数ホッピング信号によって、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号で割り当てられている光周波数に変動した光周波数の符号光を出射し、前記チップ時間内の前記所定時間帯を除く時間帯では、光周波数が一定の信号用光を出射する符号光出射部と、前記符号光出射部の出射する前記信号用光を、前記情報信号に従って、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号のブロックごとにオン又はオフに変調し、変調した信号光と前記符号光を出射する信号光出射部と、前記信号光出射部の出射する前記信号光及び前記符号光をそれぞれ２つに分岐する光分岐部と、前記光分岐部の分岐する一方の前記信号光及び前記符合光を、前記符号光の出射のタイミングと前記信号光の出射のタイミングとが一致するように、前記所定時間帯の時間幅以上前記チップ時間の時間幅未満の時間幅だけ遅延させる光遅延部と、前記光遅延部の遅延させた前記信号光及び前記符合光と前記光分岐部の分岐する他方の前記信号光及び前記符合光とを合波し、前記信号光及び前記符合光を合波した合波光を前記光伝送路に出射する合波光出射部と、を備え、前記ノードのうち受信するノードは、前記合波光出射部の出射する前記合波光を電気信号に光電変換し、前記合波光の光ビート信号を受信する光ビート信号受信部と、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数を前記信号用光の光周波数と前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数との周波数差となる光ビート周波数に置換した時間的−光ビート周波数拡散符号に従って、前記チップ時間ごとの前記光ビート周波数の成分を前記光ビート信号受信部の受信する光ビート信号から抽出することで、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号によって符号化されている前記信号光の光ビート信号を復号する時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部と、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部の復号する前記信号光の光ビート信号から前記情報信号を復調する情報信号復調部と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
又、本発明に係る光周波数ホッピング符号分割多重伝送システムは、複数のノードが光伝送路で接続され、前記ノード間で情報信号を送受信する光周波数ホッピング符号分割多重伝送システムであって、前記ノードのうち送信するノードは、前記ノード同士で互いに直交する光周波数がチップ時間ごとに割り当てられた時間的−光周波数ホッピング拡散符号を格納する時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部と、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部に格納されている前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号に従って、前記チップ時間内の予め定められた所定時間帯の光周波数を変動させる光周波数ホッピング信号を前記チップ時間ごとに出力する時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部と、前記所定時間帯では、前記光周波数ホッピング信号によって、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号で割り当てられている光周波数に変動した光周波数の符号光を出射し、前記チップ時間内の前記所定時間帯を除く時間帯では、光周波数が一定の信号用光を出射する符号光出射部と、前記符号光出射部の出射する前記信号用光を、前記情報信号に従って、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号のブロックごとにオン又はオフに変調し、変調した信号光と前記符号光を前記光伝送路に出射する信号光出射部と、を備え、前記ノードのうち受信するノードは、前記信号光出射部の出射する前記信号光及び前記符合光をそれぞれ２つに分岐する光分岐部と、前記光分岐部の分岐する一方の前記信号光及び前記符合光を、前記符号光の出射のタイミングと前記信号光の出射のタイミングとが一致するように、前記所定時間帯の時間幅以上前記チップ時間の時間幅未満の時間幅だけ遅延させる光遅延部と、前記光遅延部の遅延させた前記信号光及び前記符合光と前記光分岐部の分岐する他方の前記信号光及び前記符合光を合波し、前記信号光及び前記符合光を合波した合波光を出射する合波光出射部と、前記合波光出射部の出射する前記合波光を電気信号に光電変換し、前記合波光の光ビート信号を受信する光ビート信号受信部と、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数を前記信号用光の光周波数と前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数との周波数差となる光ビート周波数に置換した時間的−光ビート周波数拡散符号に従って、前記チップ時間ごとの前記光ビート周波数の成分を前記光ビート信号受信部の受信する光ビート信号から抽出することで、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号によって符号化されている前記信号光の光ビート信号を復号する時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部と、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部の復号する前記信号光の光ビート信号から前記情報信号を復調する情報信号復調部と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る光周波数ホッピング符号分割多重伝送システムでは、前記ノードと前記光伝送路で接続されかつ前記情報信号を送受信する複数の無線基地局をさらに備え、前記無線基地局のうち送信する無線基地局は、前記合波光出射部の出射する前記合波光を光電変換し、前記合波光の光ビート信号を受信する光ビート信号受信部と、前記光ビート信号受信部の受信する光ビート信号を無線送信する無線信号送信部と、を備え、前記無線基地局のうち受信する無線基地局は、前記無線信号送信部の無線送信する光ビート信号を受信する無線信号受信部と、前記信号光出射部の出射する前記信号光の光周波数に前記無線信号受信部の受信する光ビート信号の周波数を加算した光周波数の符号光、及び、前記信号光出射部の出射する前記信号光の光周波数の信号光を合波し、合波した合波光を前記光伝送路に出射する基地局出射部と、を備えることが好ましい。信号光と符号光の合波光を伝送するので、光ビート信号がミリ波クラスとなるような信号光と符号光の光周波数を選択すれば、無線送信を光伝送路の一部に簡単に組み込むことができる。これにより、ネットワークの形態に柔軟性をもたせることができる。
【００１２】
本発明に係る光周波数ホッピング符号分割多重伝送システムでは、前記合波光出射部に入力する前記符号光のタイミングと、前記合波光出射部に入力する前記信号光のタイミングと、を前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号のブロックごとに一致させるタイミング調整部を前記合波光出射部の前段にさらに備え、前記合波光出射部は、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号のブロックごとに同期している前記符号光と前記信号光を合波することが好ましい。タイミング調整部をさらに備えることで、符号光と信号光との合波の際のタイミングのずれを防ぎ、情報信号のオン又はオフごとに時間的−光周波数ホッピング拡散符号で符号化されている光ビート信号を発生させることができる。
【００１３】
本発明に係る光周波数ホッピング符号分割多重伝送方法は、複数のノードが光伝送路で接続され、前記ノード間で情報信号を送受信する光周波数ホッピング符号分割多重伝送方法であって、前記ノードのうち送信するノードにおいて、時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部が、前記ノード同士で互いに直交する光周波数がチップ時間ごとに割り当てられた時間的−光周波数ホッピング拡散符号を格納する時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納手順と、時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部が、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納手順で格納した前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号に従って、光周波数を変動させる光周波数ホッピング信号を前記チップ時間ごとに出力する時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調手順と、符号光出射部が、前記光周波数ホッピング信号によって前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号で割り当てられている光周波数に変動した光周波数の符号光を出射する符号光出射手順と、情報信号変調部が、前記情報信号に従って、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号のブロックごとにオン又はオフに変調する変調信号を、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調手順の前記光周波数ホッピング信号に同期して出力する情報信号変調手順と、信号光出射部が、光周波数が一定でありかつ前記変調信号によってオン又はオフに変調された信号光を、前記符号光出射手順の前記符号光に同期して出射する信号光出射手順と、合波光出射部が、前記符号光出射手順で出射した符号光及び前記信号光出射手順で出射した信号光を、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号のブロックと前記情報信号とが同期するタイミングで合波し、合波した合波光を前記光伝送路に出射する合波光出射手順と、前記ノードのうち受信するノードにおいて、光ビート信号受信部が、前記合波光出射手順で出射した前記合波光を電気信号に光電変換し、前記合波光の光ビート信号を受信する光ビート信号受信手順と、時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部が、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数を前記信号光出射手順の光周波数と前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数との周波数差となる光ビート周波数に置換した時間的−光ビート周波数拡散符号に従って、前記チップ時間ごとの前記光ビート周波数の成分を前記光ビート信号受信手順で受信した光ビート信号から抽出することで、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号によって符号化されている前記信号光の光ビート信号を復号する時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号手順と、情報信号復調部が、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号手順で復号した前記信号光の光ビート信号から前記情報信号を復調する情報信号復調手順と、を有することを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る光周波数ホッピング符号分割多重伝送方法は、複数のノードが光伝送路で接続され、前記ノード間で情報信号を送受信する光周波数ホッピング符号分割多重伝送方法であって、前記ノードのうち送信するノードにおいて、時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部が、前記ノード同士で互いに直交する光周波数がチップ時間ごとに割り当てられた時間的−光周波数ホッピング拡散符号を格納する時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納手順と、時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部が、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納手順で格納した前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号に従って、前記チップ時間内の予め定められた所定時間帯の光周波数を変動させる光周波数ホッピング信号を前記チップ時間ごとに出力する時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調手順と、符号光出射部が、前記所定時間帯では、前記光周波数ホッピング信号によって、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号で割り当てられている光周波数に変動した光周波数の符号光を出射し、前記チップ時間内の前記所定時間帯を除く時間帯では、光周波数が一定の信号用光を出射する符号光出射手順と、信号光出射部が、前記符号光出射手順で出射した前記信号用光を、前記情報信号に従って、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号のブロックごとにオン又はオフに変調し、変調した信号光と前記符号光を出射する信号光出射手順と、光分岐部が、前記信号光出射手順で出射した前記信号光及び前記符合光をそれぞれ２つに分岐する光分岐手順と、光遅延部が、前記光分岐手順で分岐した一方の前記信号光及び前記符合光を、前記符号光の出射のタイミングと前記信号光の出射のタイミングとが一致するように、前記所定時間帯の時間幅以上前記チップ時間の時間幅未満の時間幅だけ遅延させる光遅延手順と、合波光出射部が、前記光遅延手順で遅延させた前記信号光及び前記符合光と前記光分岐部の分岐する他方の前記信号光及び前記符合光とを合波し、前記信号光及び前記符合光を合波した合波光を前記光伝送路に出射する合波光出射手順と、前記ノードのうち受信するノードにおいて、光ビート信号受信部が、前記合波光出射手順で出射した前記合波光を電気信号に光電変換し、前記合波光の光ビート信号を受信する光ビート信号受信手順と、時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部が、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数を前記信号用光の光周波数と前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数との周波数差となる光ビート周波数に置換した時間的−光ビート周波数拡散符号に従って、前記チップ時間ごとの前記光ビート周波数の成分を前記光ビート信号受信手順で受信した光ビート信号から抽出することで、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号によって符号化されている前記信号光の光ビート信号を復号する時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号手順と、情報信号復調部が、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部の復号する前記信号光の光ビート信号から前記情報信号を復調する情報信号復調手順と、を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る光周波数ホッピング符号分割多重伝送方法は、複数のノードが光伝送路で接続され、前記ノード間で情報信号を送受信する光周波数ホッピング符号分割多重伝送方法であって、前記ノードのうち送信するノードにおいて、時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部が、前記ノード同士で互いに直交する光周波数がチップ時間ごとに割り当てられた時間的−光周波数ホッピング拡散符号を格納する時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納手順と、時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部が、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納手順で格納した前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号に従って、前記チップ時間内の予め定められた所定時間帯の光周波数を変動させる光周波数ホッピング信号を前記チップ時間ごとに出力する時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調手順と、符号光出射部が、前記所定時間帯では、前記光周波数ホッピング信号によって、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号で割り当てられている光周波数に変動した光周波数の符号光を出射し、前記チップ時間内の前記所定時間帯を除く時間帯では、光周波数が一定の信号用光を出射する符号光出射手順と、信号光出射部が、前記符号光出射手順で出射した前記信号用光を、前記情報信号に従って、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号のブロックごとにオン又はオフに変調し、変調した信号光と前記符号光を前記光伝送路に出射する信号光出射手順と、前記ノードのうち受信するノードにおいて、光分岐部が、前記信号光出射手順で出射した前記信号光及び前記符合光をそれぞれ２つに分岐する光分岐手順と、光遅延部が、前記光分岐手順で分岐した一方の前記信号光及び前記符合光を、前記符号光の出射のタイミングと前記信号光の出射のタイミングとが一致するように、前記所定時間帯の時間幅以上前記チップ時間の時間幅未満の時間幅だけ遅延させる光遅延手順と、合波光出射部が、前記光遅延手順で遅延させた前記信号光及び前記符合光と前記光分岐部の分岐する他方の前記信号光及び前記符合光とを合波し、前記信号光及び前記符合光を合波した合波光を出射する合波光出射手順と、光ビート信号受信部が、前記合波光出射手順で出射した前記合波光を電気信号に光電変換し、前記合波光の光ビート信号を受信する光ビート信号受信手順と、時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部が、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数を前記信号用光の光周波数と前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数との周波数差となる光ビート周波数に置換した時間的−光ビート周波数拡散符号に従って、前記チップ時間ごとの前記光ビート周波数の成分を前記光ビート信号受信手順で受信した光ビート信号から抽出することで、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号によって符号化されている前記信号光の光ビート信号を復号する時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号手順と、情報信号復調部が、前記時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部の復号する前記信号光の光ビート信号から前記情報信号を復調する情報信号復調手順と、を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る光周波数ホッピング符号分割多重伝送方法では、前記ノードと前記光伝送路で接続されかつ前記情報信号を送受信する複数の無線基地局によってさらに情報信号を送受信する光周波数ホッピング符号分割多重伝送方法であって、前記無線基地局のうち送信する無線基地局において、光ビート信号受信部が、前記合波光出射手順で出射した前記合波光を光電変換し、前記合波光の光ビート信号を受信する光ビート信号受信手順と、無線信号送信部が、前記光ビート信号受信手順で受信した光ビート信号を無線送信する無線信号送信手順と、を有し、前記無線基地局のうち受信する無線基地局において、無線信号受信部が、前記無線信号送信手順で無線送信した光ビート信号を受信する無線信号受信手順と、基地局出射部が、前記信号光出射手順で出射した前記信号光の光周波数に前記無線信号受信手順で受信した光ビート信号の周波数を加算した光周波数の符号光、及び、前記信号光出射手順で出射した前記信号光の光周波数の信号光を合波し、合波した合波光を前記光伝送路に出射する基地局出射手順と、を有することが好ましい。符号光と信号光の合波光を伝送するので、光ビート信号がミリ波クラスとなるような信号光と符号光の光周波数を選択すれば、無線送信を光伝送路の一部に簡単に組み込むことができる。これにより、ネットワークの形態に柔軟性をもたせることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、光符号分割多重伝送において、光ビート信号を受信することで情報信号の復調が可能になるので、各ノード間の厳密な光周波数制御が不要となる。このため、高価な光波長フィルタを用いることなく、光伝送路によって情報信号を送受信することのできるネットワークシステムを提供することができる。さらに、光ビート信号成分を直接空間伝搬させることが可能であるため、光伝送路の区間の一部を無線化する場合であっても、基地局に備えるべき機能を簡易化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
添付の図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。以下に説明する実施の形態は本発明の構成の例であり、本発明は、以下の実施の形態に制限されるものではない。
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る光周波数ホッピング符号分割多重伝送システムを示す構成図である。光周波数ホッピング符号分割多重伝送システム９１は、例えば、ｎ個の子ノード８１１〜子ノード８１ｎと親ノード８２とが、光伝送路８によってｎ対１で接続されるＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）ネットワークを形成している。光周波数ホッピング符号分割多重伝送システム９１は、子ノード８１１〜子ノード８１ｎ及び親ノード８２の他に、光方向性結合器７及び光伝送路８を示したが、本実施形態に係るＰＯＮネットワークの構成はこれに限られない。例えば、図１では、子ノード８１１〜子ノード８１ｎが１個の光方向性結合器７で接続されているスター型の例を示したが、これに限定されない。また、光伝送路８に、分散補償器や増幅器などの光信号を伝送するための機器を設けてもよい。以下、子ノード８１１〜子ノード８１ｎのうちの子ノード８１１が、親ノード８２に、Ｓ１（ｔ）で表される情報信号５１１を送信する場合について説明する。
【００１９】
子ノード８１１は、時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部４２と、時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部４と、符号光出射部３と、情報信号変調部２と、信号光出射部１と、合波光出射部４１と、を備える。合波光出射部４１の出射する合波光５７は、情報信号５１１によって１次変調されている信号光５３と、時間的−光周波数ホッピング拡散符号５４によって２次変調されている符号光５６と、が合波された光である。合波光５７を光電変換すると、光ビート信号が発生する。子ノード８１１は、この光ビート信号が各子ノード８１１〜８１ｎ間で直交関係を有するように周波数ホッピングを行うことを特徴としている。
【００２０】
時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部４２は、時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納手順を行うものであり、子ノード８１１に固有の時間的−光周波数ホッピング拡散符号５４を格納する。ここで、時間的−光周波数ホッピング拡散符号５４は、子ノード８１１にあらかじめ割り付けられている拡散符号であり、Ｓｋ（ｔ）で表される情報信号の送信前に格納されている。図１では、時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部４２が時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部４の外部に配置されている例を示したが、時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部４の内部に組み込まれていてもよい。
【００２１】
時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部４は、時間的−光周波数ホッピング拡散符号５４に従って、符号光５６の光周波数を変動させる光周波数ホッピング信号５５を、時間的−光周波数ホッピング拡散符号５４のチップ時間ごとに出力する。すなわち、時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部４は、時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調手順を行う。光周波数ホッピング信号５５を符号光出射部３に出力することで、符号光出射部３は、時間的−光周波数ホッピング拡散符号５４に基づき、光周波数ホッピングにより二次変調し、時間的−光周波数ホッピング拡散符号５４で割り当てられている光周波数に変動した光周波数の符号光５６を出射する。すなわち、符号光出射部３は、符号光出射手順を行う。符号光出射部３は、時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部４から入力された光周波数ホッピング信号５５によって出力する符号光５６の光周波数を変動することのできる光周波数可変光源であり、例えば半導体レーザなどの発光素子である。また、符号光出射部３は、連続光を出射することが好ましい。本実施形態では、信号光５３と符号光５６との干渉によって生じる光ビート信号から拡散符号を逆拡散するので、信号光５３と符号光５６の周波数差が安定していればよい。このため、高精度の光波長フィルタによる光周波数レベルでの精密な制御は不要である。
【００２２】
情報信号変調部２は、情報信号５１１に従って、信号光５３をオン又はオフに変調する変調信号５２を、時間的−光周波数ホッピング拡散符号５４のブロックごとに出力する。すなわち、情報信号変調部２は、情報信号変調手順を行う。変調信号５２を信号光出射部１に出力することで、信号光出射部１の出射する信号光５３を、Ｓｋ（ｔ）で表される情報信号５１１で一次変調することができる。信号光出射部１は、光周波数が一定でありかつ変調信号５２によってオン又はオフに変調された信号光５３を出射する。すなわち、信号光出射部１は、信号光出射手順を行う。信号光５３は、連続光であることが好ましい。また、信号光出射部１は温度などの外部環境が変化しても一定の光周波数の信号光５３を出射することが容易なものが好ましく、例えば半導体レーザである。
【００２３】
本実施形態では、信号光５３と符号光５６とが合波されることで拡散符号化を行うことから、時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部４が光周波数ホッピング信号５５を出力するタイミングと、情報信号変調部２が変調信号５２を出力するタイミングとは、光周波数ホッピング符号分割多重伝送システム９１のクロックによって同期している。そして、符号光出射部３が符号光５６を出射するタイミングと、信号光出射部１が信号光５３を出射するタイミングと、が同期されている。光周波数ホッピング符号分割多重伝送システム９１のタイミング調整機構については省略した。
【００２４】
合波光出射部４１は、符号光出射部３の出射する符号光５６及び信号光出射部１の出射する信号光５３を合波し、合波した合波光５７を光伝送路８に出射する。すなわち、合波光出射部４１は、合波光出射手順を行う。ここで、合波光出射部４１は、時間的−光周波数ホッピング拡散符号５４のブロックごとに同期している符号光５６と信号光を５３合波することが好ましい。このため、子ノード８１１は、合波光出射部４１に入力する符号光５６のタイミングと、合波光出射部４１に入力する信号光５３のタイミングと、を時間的−光周波数ホッピング拡散符号５４のブロックごとに一致させるタイミング調整部（不図示）をさらに備えることが好ましい。タイミング調整部をさらに備えることで、符号光と信号光との合波の際のタイミングのずれを防ぎ、情報信号５１１に応じて変調された信号光のオン又はオフごとに時間的−光周波数ホッピング拡散符号５４で符号化されている光ビート信号を発生させることができる。
【００２５】
タイミング調整部は、例えば、時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部４が光周波数ホッピング信号５５を出力するタイミングと、情報信号変調部２が変調信号５２を出力するタイミングと、を調整することで、合波光出射部４１に入力する符号光５６のタイミングと、合波光出射部４１に入力する信号光５３のタイミングと、を時間的−光周波数ホッピング拡散符号５４のブロックごとに一致させる。また、タイミング調整部は、符号光出射部３の出射した符号光５６及び信号光出射部１の出射した信号光５３の少なくともいずれかを遅延させて、合波光出射部４１に入力する符号光５６のタイミングと、合波光出射部４１に入力する信号光５３のタイミングと、を時間的−光周波数ホッピング拡散符号５４のブロックごとに一致させる光遅延線であってもよい。
【００２６】
また、子ノード８１１は、合波光５７の一部を取り出して光検出器５で光ビート信号を検出し、バンドパスフィルタ６の透過出力を一定化すべく時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部４にフィードバックさせることで、光ビート信号受信部９の受信する光ビート信号の信号出力を一定に安定化させることも可能である。
【００２７】
合波光出射部４１の出射する合波光５７１は、光方向性結合器７で子ノード８１２〜８１ｎからの合波光５７２〜５７ｎとさらに合波されて光伝送路８を伝搬し、親ノード８２に到達する。親ノード８２では、光ビート信号受信部９が、合波光出射部４１の出射する合波光５７を電気信号に光電変換し、合波光５７の光ビート信号６１を受信する。すなわち、光ビート信号受信部９が、光ビート信号受信手順を行う。増幅器１０が、光ビート信号受信部９の出力する電気信号のうちの光ビート信号６１の成分である中間周波数成分を選択増幅した光ビート信号６２を出力する。分配器１１が、光ビート信号６２を子ノード８１１〜８１ｎの数ｎだけ分配する。
【００２８】
時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部１２１〜１２ｎは、分配器１１の振り分けた光ビート信号６３を、各子ノード８１１〜子ノード８１ｎの別に割り付けられた時間的−光周波数ホッピング拡散符号５４に対応する時間的−光ビート周波数拡散符号に基づきｎ個の時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部１２１〜１２ｎで復号する。すなわち、時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部１２１〜１２ｎは、時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号手順を行う。例えば、時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部１２１は、子ノード８１１に割り当てられた時間的−光周波数ホッピング拡散符号５４に対応する時間的−光ビート周波数拡散符号に基づき、光ビート信号６３を復号する。ここで、時間的−光ビート周波数拡散符号は、時間的−光周波数ホッピング拡散符号５４の光周波数を、信号光出射部１の光周波数と時間的−光周波数ホッピング拡散符号５４の光周波数との周波数差となる光ビート周波数に置換した逆拡散用の符号である。
【００２９】
情報信号復調部１３１〜１３ｎは、時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部１２１〜１２ｎの復号によって得られた電気信号６４１〜６４ｎを一次変調して情報信号５１１〜５１ｎを復調し、Ｓｋ（ｔ）で表される必要な情報信号５１１を出力する。すなわち、情報信号復調部１３１〜１３ｎは、情報信号復調手順を行う。例えば、情報信号復調部１３１は、時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部１２１の復号した光ビート信号６４１を情報信号５１１に復調する。
【００３０】
時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部１２１〜１２ｎは、時間的−光ビート周波数拡散符号のチップ時間ごとの光ビート周波数の成分を光ビート信号受信部９の受信する光ビート信号６１から抽出する。このように、時間的−光ビート周波数拡散符号を用いて逆拡散の周波数フィルタリングを行うことで、時間的−光周波数ホッピング拡散符号５４によって符号化されている信号光５３の光ビート信号６３を復号することができる。光ビート信号６３からの復号は、子ノード８１１〜子ノード８１ｎ及び親ノード８２が光周波数に比べずっと低いビート信号の周波数で安定していればよいので、逆拡散の周波数フィルタリングも電気フィルタで実現できる。
【００３１】
上記のように、子ノード８１１〜子ノード８１ｎと親ノード８２とが、ｎ対１で接続されるＰＯＮネットワークにおいて、符号化で必要となる各送受信ノードにおける光の波長又は周波数を高精度に整合させる必要はなく、子ノード８１１〜子ノード８１ｎ及び親ノード８２が光周波数に比べずっと低い光ビート信号の周波数で安定していればよいので、フィルタ特性を状況に応じて変更させるなどの柔軟性にも富む。例えば、ＦＴＴＨに用いられているＰＯＮネットワークに適用した場合、ＰＯＮのネットワーク形状をまったく変えることなく、総容量（＝ノード数×容量）として１００Ｇｂ／ｓ程度までの伝送を行うことができる。又、送受信ノード間の伝送路の一部を無線に置き換える場合、光ビート信号成分をＥＡ変調器等により、直接、光無線（ＲＯＦ）として空間伝搬させることが可能であるため、通常の無線化に比べて基地局機能を大幅に簡易化できる。
【００３２】
図２は、変調信号及び時間的−光周波数ホッピング拡散信号の一例を示す説明図である。図１に示す子ノード８１１に割り当てられている時間的−光周波数ホッピング拡散符号の一例であり、理解を容易にするため、時間要素と周波数要素のマトリックス状に示した。時間的−光周波数ホッピング拡散符号は、図１に示す子ノード８１１〜子ノード８１ｎ同士で互いに直交する光周波数ｆｋがチップ時間Ｔｃｈｉｐごとに割り当てられている。本実施形態では、ｎ個の子ノード８１１〜子ノード８１ｎがあるので、拡散符号長をｎ個の周波数のバリエーションとし、ｎ個のチップ時間ごとに光周波数ｆｋ（ｋ＝１〜ｎ）のいずれかに「１」を付与する例を示した。この時間的−光周波数ホッピング拡散符号に従って、符号光５６の光周波数ｆｋを変動させる光周波数ホッピング信号５５をチップ時間Ｔｃｈｉｐごとに出力する。図２では、チップ時間Ｔｃｈｉｐ及び光周波数ごとに「１０１０１・・・１」と変化させる例を示した。上記のように、子ノード８１１の符号光の光周波数はチップ時間Ｔｃｈｉｐごとに変動しており、かつ、チップ時間Ｔｃｈｉｐごとの光周波数が別の子ノード８１ｋ（ｋ＝２〜ｎ）と直交しているので、中心周波数ｆＬの信号光と、光周波数ｆｋ（ｋ＝１〜ｎ）の符号光との合波光のビート信号をチップ時間ごとに抽出し、抽出した信号出力を時間的−光周波数ホッピング拡散符号のブロックにわたって積分すれば、符号光５６と合波されている信号光５３を変調している変調信号５２がオンであったのかオフであったのかを判別することができる。送信側の信号光の変調信号がオンであったのかオフであったのかを閾値により判別し、オン又はオフに応じて１又は０の情報信号５１を復調することができる。
【００３３】
図３は、光周波数ホッピング信号の一例を示すグラフである。例えば、符号光出射部３が半導体レーザ（ＬＤ）であれば、時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部４は、符号光５６の出力する光周波数に応じた駆動電流の光周波数ホッピング信号５５を出力する。また、時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部４は、符号光出射部３を、時間的−光周波数ホッピング拡散符号５４で予め定められた光周波数の光に変調する電流で駆動する。符号光出射部３の出射する符合光５６は、時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部４の出力する光周波数ホッピング信号５５の駆動電流に応じて中心光周波数がホップし、チップ時間Ｔｃｈｉｐで時間変化する。このときの時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部４の出力する駆動電流は、例えば図３に示すように、矩形の多値の２次元分布となる。
【００３４】
図４は、親ノードのピックアップ図である。図５は、親ノードの受信する光ビート信号の一例を示すグラフである。合波光５７は光ビート信号受信部９で光電変換され、中間周波増幅器１０で光ビート信号の周波数成分である周波数（ｆＬ−ｆ１）から周波数（ｆＬ−ｆｎ）までの中間周波数帯域が抽出され、バンドパスフィルタ１４に入る。光ビート信号受信部９からの出力信号６６に含まれる光ビート成分は、時間的−光ビート周波数拡散符号に基づきチップ時間ごとに透過率が設定されたバンドパスフィルタ１４を通して透過成分と不透過成分の差分が出力され、差動増幅器１５で差動増幅される。これにより、時間的−光周波数ホッピング拡散符号で符号化されている光ビート信号をチップ時間ごとに抽出することができる。抽出されたチップ時間ごとの光ビート信号は差動増幅器１５で差動増幅され、時間的−光周波数ホッピング拡散符号のブロックにわたって積分器１６で積分される。積分器１６で積分された光ビート信号が予め定められた閾値を超えれば、送信側でオンに変調された信号光５３であるとして情報信号復調部１３が情報信号の例えば「１」に復調する。一方、積分器１６で積分された値が予め定められた閾値以下であれば、情報信号復調部１３が情報信号の例えば「０」に復調する。ここで、積分器１６は、時間的−光周波数ホッピング拡散符号単位での信号出力の変動を判定するローパスフィルタであってもよい。
【００３５】
図５は、バンドパスフィルタ１４の特性を示す。図５は、時間的−光周波数ホッピング拡散符号を光周波数及びチップ時間の順に「１０１０１・・・１」とした場合について示しており、バンドパスフィルタ１４の光を透過させる領域は、点線で示すように、光周波数ｆｋ（ｋ＝１〜ｎ）ごとの光ビート信号の周波数成分のうち、拡散符号が１であった光ビート信号の周波数（ｆＬ−ｆ１）、周波数（ｆＬ−ｆ３）、周波数（ｆＬ−ｆ５）、・・・周波数（ｆＬ−ｆｎ）をチップ時間ごとに順次透過させ、その他の領域については透過させない。隣接のビート信号の周波数間隔は、例えば、情報信号のバンド幅である。拡散符号が１であった光ビート信号の周波数の抽出は、周波数（ｆＬ−ｆ１）、周波数（ｆＬ−ｆ３）、周波数（ｆＬ−ｆ５）、・・・周波数（ｆＬ−ｆｎ）を透過させるフィルタによって光ビート信号を抽出し、抽出した光ビート信号をチップ時間ごとに選択するスイッチによって復号してもよい。
【００３６】
上記の実施形態１では、子ノード８１１から親ノード８２へ情報信号の送信を行う例について説明したが、子ノード８１ｋ（ｋ＝１〜ｎ）のいずれから親ノード８２へ情報信号を送信してもよい。又、親ノード８２から各子ノード８１ｋ（ｋ＝１〜ｎ）のいずれへ情報信号を送信してもよい。例えば、親ノード８２が信号光出射部、情報信号変調部、符号光出射部、時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部を備え、子ノード８１１が光ビート信号受信部、時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部及び情報信号復調部を備えることで、親ノード８２から子ノード８１ｋ（ｋ＝２〜ｎ）への情報信号の下り伝送が可能となる。
【００３７】
（実施形態２）
図６は、本実施形態に係る光周波数ホッピング符号分割多重伝送システムを示す構成図である。図６に示す光周波数ホッピング符号分割多重伝送システム９２において子ノード８３１から親ノード８４に情報信号５１１を送信する場合について説明する。子ノード８３１は、時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部４２と、時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部１６と、符号光出射部１７と、信号光出射部１９と、を備える。本実施形態では、光周波数ホッピング符号分割多重伝送システム９１と異なり、合波光ではなく、１つのチップ時間内の別の時間帯に信号光５３と符号光５６とが割り当てられていることを特徴とする。１つのチップ時間内に同時に信号光５３と符号光５６を生成させる光周波数ホッピング符号分割多重伝送システム９１では並列に接続された光源を要するが、光周波数ホッピング符号分割多重伝送システム９２では１つの光源で構成可能であることに特徴がある。
【００３８】
時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部１６は、図２で説明した時間的−光周波数ホッピング拡散符号５４に従って、チップ時間内の予め定められた所定時間帯の光周波数を変動させる光周波数ホッピング信号５５をチップ時間ごとに出力する。すなわち、時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部１６は、子ノード８３１〜８３ｎ同士で互いに直交する光周波数がチップ時間ごとに割り当てられた時間的−光周波数ホッピング拡散符号５４に従って、時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調手順を行う。中心周波数ｆ０の符号光出射部１７は、光周波数ホッピング信号５５が入力される所定時間帯については、時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部１６によって、時間的−光周波数ホッピング拡散符号５４で割り当てられている光周波数に変動した符号光５６を出射する。一方、光周波数ホッピング信号５５が入力されない時間帯については、光周波数が一定の中心周波数ｆ０の信号用光５８を出射する。すなわち、符号光出射部１７は、符号光出射手順を行う。信号光出射部１９は、符合光５６及び信号用光５８のうちの信号用光５８を、Ｓ１（ｔ）で表される情報信号５１に従って、時間的−光周波数ホッピング拡散符号のブロックごとにオン又はオフに一次変調し、変調した信号光５３を出射する。すなわち、信号光出射部１９は、信号光出射手順を行う。ここで、信号光出射部１９は、チップ時間内の時間帯に応じて信号光５３と符合光５６を出射することが好ましい。符合光５６及び信号光５３が、子ノード８３１から光伝送路８に出射され、光伝送路８にて伝送される。
【００３９】
各子ノード８３１〜子ノード８３ｎの出射する符合光５６及び信号光５３は、光方向性結合器７で合波され、光伝送路８を伝搬し、親ノード８４に至る。親ノード８４に至った符合光５６及び信号光５３を、それぞれ光分岐部２０ａが２つに分岐する。すなわち、光分岐部２０ａが光分岐手順を行う。そして、光分岐部２０ａで分岐された一方の符合光５６及び信号光５３は光遅延部２１を経由して合波光出射部２０ｂに入射し、光分岐部２０ａで分岐された他方の符合光５６及び信号光５３と合波される。すなわち、光遅延部２１が光遅延手順を行い、さらに、合波光出射部２０ｂが合波光出射手順を行う。光分岐部２０ａ及び合波光出射部２０ｂは、いずれも光方向性結合器を用いることが好ましい。合波光出射部２０ｂの出射する合波光が光ビート信号受信部９に入射した後の処理は、前述の光周波数ホッピング符号分割多重伝送システム９１と同様である。すなわち、光ビート信号受信部９が光ビート信号受信手順を行い、時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部１２１〜１２ｎが、時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号手順を行い、情報信号復調部１３１〜１３ｎが情報信号復調手順を行う。
【００４０】
ここで、光遅延部２１は、光分岐部２０ａの分岐する一方の符号光５６及び信号光５３を、符号光５６のタイミングと信号光５３のタイミングとが一致するように、符号光出射部１７が符号光を出射する所定時間帯の時間幅以上チップ時間の時間幅未満の時間幅だけ遅延させる。所定時間帯は、チップ時間が有効に利用できるので、チップ時間Ｔｃｈｉｐのうちの前半又は後半であることが好ましい。例えば、所定時間帯がチップ時間の前半であれば、チップ時間Ｔｃｈｉｐのうちの前半が符号光５６、チップ時間Ｔｃｈｉｐのうちの後半が信号光５３に変調されている場合、光遅延部２１が符号光５６及び信号光５３をチップ時間Ｔｃｈｉｐの半周期だけ遅延させることで、符号光５６と信号光５３とを合波した合波光５７を生成させることができる。光遅延部２１は、例えば光ファイバの遅延線である。又、合波光５７を生成させるための光分岐部２０ａ、光遅延部２１及び合波光出射部２０ｂは、親ノード８４内ではなく、子ノード８３１内の信号光出射部１７の後段に設けてもよい。
【００４１】
図７は、実施形態２に係る情報信号及び時間的−光周波数ホッピング拡散信号の一例を示す説明図である。図６に示す子ノード８３１に割り当てられている時間的−光周波数ホッピング拡散符号の一例である。図２で説明した時間的−光周波数ホッピング拡散符号と異なる点は、中心光周波数が一定周波数ｆ０と光周波数ホッピングされた光周波数値が、１つのチップ時間Ｔｃｈｉｐ内に交互に繰り返される点である。図８は、光周波数ホッピング信号の一例を示すグラフである。符号光出射部１７がＬＤであり、かつ、図７に示す情報信号及び時間的−光周波数ホッピング拡散符号である場合、例えば、光周波数ホッピング信号は、一定値ｉ０を挟んで矩形の多値となる駆動電流を有する。図２の場合と異なり、この例では駆動電流が約２倍の速度となるためホッピング周波数は２倍となる。チップ時間Ｔｃｈｉｐの１／２では光周波数ｆ０となり、光遅延部２１でチップ時間Ｔｃｈｉｐの１／２だけ時間遅延して合成を行うことで合波光５７から光ビート信号を受信することができる。時間的−光周波数ホッピング拡散符号５４をチップ時間Ｔｃｈｉｐ及び光周波数ごとに「１０１０１・・・１」とした場合、図５における光周波数ｆＬを光周波数ｆ０としたような、光ビート信号の周波数（ｆ０−ｆ１）、（ｆ０−ｆ３）、（ｆ０−ｆ５）、・・・（ｆ０−ｆｎ）にピークが現れる。周波数ホッピングが２倍の速度で行われるため、この場合、各ビート信号をキャリアとする信号の帯域幅は図５の約２倍となる。復号機能に関しては、図４と同様な構成及び手順で復号が可能である。
【００４２】
図６と類似の構成で、符号光５６の光周波数偏移をチップ時間Ｔｃｈｉｐの１／２ではなく、チップ時間Ｔｃｈｉｐとすることもできる。例えば、図７において光周波数ｆ０という状態をなくした場合に相当し、隣接するチップ時間での時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数間の光ビート信号を時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部が復号する。この場合は、隣接するチップ時間での時間的−光周波数ホッピング拡散符号の光周波数間の光ビート信号の周波数をノード同士で直交させることで、光遅延部２１の遅延時間をＴｃｈｉｐに設定しても、隣接するホッピング周波数間の光ビート信号が得られるようになる。この場合、図６と全く同様な構成及び手順で復調が可能である。
【００４３】
上記の実施形態２では、子ノード８３１から親ノード８４へ情報信号の送信を行う例について説明したが、子ノード８３ｋ（ｋ＝１〜ｎ）のいずれから親ノード８４へ情報信号を送信してもよい。又、親ノード８４から各子ノード８３ｋ（ｋ＝１〜ｎ）のいずれへ情報信号を送信してもよい。例えば、親ノード８４が信号光出射部、情報信号変調部、符号光出射部、時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部を備え、子ノード８３１が光ビート信号受信部、時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部及び情報信号復調部を備えることで、親ノード８４から子ノード８３ｋ（ｋ＝２〜ｎ）への情報信号の下り伝送が可能となる。
【００４４】
（実施形態３）
図９は、本実施形態に係る光周波数ホッピング符号分割多重伝送システムを示す構成図である。一部の伝送路区間を無線化する場合を示す。図９に示す光周波数ホッピング符号分割多重伝送システム９３は、子ノード８５１と親ノード８６との間に、子ノード８５１及び親ノード８６と光伝送路２４、３３で接続され、情報信号５１を送受信する複数の無線基地局８７１〜８７２を備える。無線基地局８７１は、光伝送路２４で子ノード８５１と接続されている。また、無線基地局８７２は、光伝送路３２で親ノード８６と接続されている。図９では、子ノード８５１と親ノード８６との間の上りを無線化する場合を示したが、子ノード８５ｋ（ｋ＝２〜ｎ）のいずれかと親ノード８６との間の上りであってもよいし、下りであってもよい。
【００４５】
子ノード８５１〜８５ｎは、図１の子ノード８１１〜８１ｎと同様な構成をとる。親ノード８６は、図１の親ノード８２と同様な構成をとる。子ノード８５１の出射する合波光５７は光伝送路２４を通り、子ノード８５１側の無線基地局８７１に到達する。無線基地局８７１では、光ビート信号受信部２５が、子ノード８５１の合波光出射部の出射する合波光５７を光電変換し、合波光５７の光ビート信号を受信する。すなわち、光ビート信号受信部２５が、光ビート信号受信手順を行う。ここで、光ビート信号受信部２５の受信する光ビート信号の周波数は、無線送信の可能な波長帯域であることが好ましい。例えば、光ビート信号の周波数が準ミリからミリ波帯であれば、光と無線を変換するＲＯＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｏｎ  Ｆｉｂｅｒ）技術を適用することができる。信号光と符号光との周波数差が直接無線送信の可能な周波数帯域となっていることで、光の周波数帯域の電気信号を受信するための構成や搬送波の発振器などの無線送信するための構成を、大幅に省略することができる。
【００４６】
光ビート信号受信部２５で受信された光ビート信号７１は、周波数を維持したまま増幅器２６で増幅される。そして、無線信号送信部２７が、光ビート信号７１を無線送信する。すなわち、無線信号送信部２７が無線信号送信手順を行う。無線信号送信部２７は、例えば、電波によって無線信号を送受信するアンテナである。無線信号送信部２７の送信する光ビート信号７１は、親ノード８６側の無線基地局８７２の無線信号受信部２８で受信される。すなわち、無線信号受信部２８が光ビート信号受信手順を行う。無線信号受信部２８で受信された光ビート信号７１は、増幅器２９で増幅される。そして、基地局出射部３０が、光ビート信号７１の周波数に従って光源３１からの光周波数ｆ１〜ｆｎのそれぞれをオン又はオフに変調して、光源３１からの光周波数ｆＬの光と合波した合波光を生成させ、無線基地局８７１に入射した合波光５７を再現する。基地局出射部３０は、受信する親ノード８６と接続されている光伝送路３２に出射する。すなわち、基地局出射部３０が基地局出射手順を行う。光伝送路３２に出射された合波光５７は、光方向性結合器３３２を通じて親ノード８６に至る。親ノード８６における処理は図１で説明した親ノード８２の処理と同様である。
【００４７】
基地局出射部３０は、子ノード８５１〜８５ｎで共通である信号光の光周波数ｆＬに無線信号受信部２８の受信する光ビート信号７１の周波数を加算した光周波数ｆ１〜ｆｎの符号光、及び、信号光の光周波数ｆＬの信号光を合波し、合波した合波光５７を、受信する親ノード８６と接続されている光伝送路３２に出射する。光ビート信号７１には、光周波数ｆ１〜ｆｎのそれぞれと光周波数ｆＬの周波数差を有する光ビート信号が含まれている。このため、光ビート信号７１の周波数（ｆＬ−ｆ１）、周波数（ｆＬ−ｆ３）、周波数（ｆＬ−ｆ５）、・・・周波数（ｆＬ−ｆｎ）に応じた光周波数の合波光５７を変調して出射する。例えば、光ビート信号７１に周波数（ｆＬ−ｆ１）が含まれていれば、基地局出射部３０は、光周波数ｆ１の符号光と光周波数ｆＬの信号光の合波光５７を出射する。各子ノード８５１〜８５ｎの出射する信号光の光周波数ｆＬと、各子ノード８５１〜８５ｎの出射する符号光の光周波数ｆ１〜ｆｎと、が共通しているので、光源３１が光周波数の異なるｎ個の合波光５７を出射すれば、基地局出射部３０が光ビート信号７１に含まれる周波数ごとのオン又はオフに応じて１次変調することで、各子ノード８５１〜８５ｎの出射する合波光５７を再現することができる。ここで、基地局出射部３０は、例えば、電界吸収型変調器である。また、光源３１は、例えば、光周波数ｆ１〜ｆｎを出射するｎ個の発光素子を備える。また、光源３１は、スーパーコンティニウム光源であってもよい。
【００４８】
図６に示す実施形態２に係る光周波数ホッピング符号分割多重伝送システムの構成例において無線を適用する場合には、光分岐部２０ａ、光遅延部２１及び合波光出射部２０ｂを、親ノード８４側でなく各子ノード８３１〜子ノード８３ｎの信号光出射部１９の後段に設けることによって、合波光５７が光伝送路８を伝搬するため、図９と同じ構成で無線化が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、逆拡散の周波数フィルタリングを電気フィルタで行うことができるので、システム構成を簡易化することができる。また、光ビート信号成分を、直接、光無線（ＲＯＦ）として空間伝搬させることが可能であるため、通常の無線化に比べて基地局機能を大幅に簡易化できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】実施形態１に係る光周波数ホッピング符号分割多重伝送システムを示す構成図である。
【図２】実施形態１での変調信号及び時間的−光周波数ホッピング信号の一例を示す説明図である。
【図３】実施形態１での光周波数ホッピング信号の一例を示すグラフである。
【図４】親ノードのピックアップ図である。
【図５】親ノードの受信する光ビート信号の一例を示すグラフである。
【図６】実施形態２に係る光周波数ホッピング符号分割多重伝送システムを示す構成図である。
【図７】実施形態２での変調信号及び時間的−光周波数ホッピング信号の一例を示す説明図である。
【図８】実施形態２での光周波数ホッピング信号の一例を示すグラフである。
【図９】実施形態３に係る光周波数ホッピング符号分割多重伝送システムを示す構成図である。
【符号の説明】
【００５１】
１、１９  信号光出射部
２  情報信号変調部
３、１７  符号光出射部
４、１６  時間的−光周波数ホッピング拡散符号変調部
５  光検出器
６  バンドパスフィルタ
７  光方向性結合器
８  光伝送路
９  光ビート信号受信部
１０  増幅器
１１  分配器
１２  時間的−光周波数ホッピング拡散符号復号部
１３  情報信号復調部
１４  バンドパスフィルタ
１５  差動増幅器
１６  積分器
２０ａ  光分岐部
２０ｂ  合波光出射部
２１  光遅延部
２４、３２  光伝送路
２５  光ビート信号受信部
２６  増幅器
２７  無線信号送信部
２８  無線信号受信部
２９  増幅器
３０  基地局出射部
３１  光源
３３  光方向性結合器
４１  合波光出射部
４２  時間的−光周波数ホッピング拡散符号格納部
５１  情報信号
５２  変調信号
５３  信号光
５４  時間的−光周波数ホッピング拡散符号
５５  光周波数ホッピング信号
５６  符号光
５７  合波光
５８  信号用光
６１、６２、６３、７１  光ビート信号
６４  時間的−光ビート周波数拡散符号に従って復号した光ビート信号
６５  復調した情報信号
６６  光ビート信号受信部から出力された出力信号
８１、８３、８５  子ノード
８２、８４、８６  親ノード
８７１、８７２  無線基地局
９１、９２、９３  光周波数ホッピング符号分割多重伝送システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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