(57)【要約】【課題】アクセスネットワークシステムにおいてユーザー数の増大に対して柔軟に対応できるようにする。【解決手段】本発明の符号分割多重システムは、入力した複数の入力データ信号に対して同一の符号系列を用いて符号化を行なう符号化手段と、符号化手段により符号化された複数の符号化信号のそれぞれの信号波形のデューティ比を所定の比率に調整するデューティ比調整手段と、デューティ比調整手段により調整された複数の符号化信号の位相に対して、それぞれ所定の遅延を与える位相遅延手段と、位相遅延手段により位相遅延が与えられた複数の符号化信号を時間的に多重する多重手段とを備えることを特徴とする。【選択図】      図１
2008199492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力した複数の入力データ信号に対して同一の符号系列を用いて符号化を行なう符号化手段と、
上記符号化手段により符号化された複数の符号化信号のそれぞれの信号波形のデューティ比を所定の比率に調整するデューティ比調整手段と、
上記デューティ比調整手段により調整された上記複数の符号化信号の位相に対して、それぞれ所定の遅延を与える位相遅延手段と、
上記位相遅延手段により位相遅延が与えられた上記複数の符号化信号を時間的に多重する多重手段と
を備えることを特徴とする符号分割多重化システム。
【請求項２】
入力した符号分割多重信号に含まれている同期信号に基づいてクロック信号を再生するクロック信号再生手段と、
上記クロック信号再生手段により再生された上記クロック信号の位相を可変調整するクロック位相可変調整手段と、
入力した符号分割多重信号に対して同一の符号系列を用いて復号処理を行なうものであって、上記クロック位相可変調整手段により可変調整された上記クロック信号を用いて、時間的に多重化されているデータ信号を復元する復号処理手段と
を備えることを特徴とする多重信号分離システム。
【請求項３】
分配多重器を介して事業者側装置と複数の加入者側装置との間で符号分割多重方式に従って１対Ｎ（Ｎは１以上の整数）通信を行なう通信システムにおいて、
上記事業者側装置及び上記各加入者側装置が、請求項１に記載の符号分割多重システムと請求項２に記載の多重信号分離システムとを備えることを特徴とする通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、符号分割多重システム、多重信号分離システム及び通信システムに関し、例えば、事業者側装置と複数の加入者側装置との間で符号分割多重（ＣＤＭ：Code  Division  Multiplexing）方式を利用して通信するアクセスネットワークシステムにおいて、事業者側装置及び加入者側装置が備える多重システムに適用し得る。
【背景技術】
【０００２】
近年、事業者（以後、「センター」ということもある。）と複数の加入者（以後、「ユーザー」ということもある。）との間を、ＰＯＮ（Passive  Optical  Network）を介して接続して構成される光アクセスネットワークシステムが注目されている。
【０００３】
このＰＯＮとは、１本の光ファイバ伝送路に受動素子である光合分岐器を接続し、この光合分岐器を中心に複数の端末装置とスター型に接続するネットワークをいう（非特許文献１参照）。このように、ＰＯＮを採用することにより、センター装置と光合分岐器との間の伝送路を１本の光ファイバとすることができるので設備コストを抑制できる。
【０００４】
従来、ＰＯＮを利用した光アクセスネットワークシステムとして、時分割多重（ＴＤＭ；Time  Division  Multiplexing）方式を採用しているものがある（非特許文献２参照）。このシステムを実現する際、上り信号と下り信号とを波長で識別する必要があるため、上り信号と下り信号とでそれぞれ異なる波長帯域の光信号を使用している。なお、上り信号とはユーザーからセンターに向かう信号をいい、下り信号とはセンターからユーザーに向かう信号をいう。この上り信号及び下り信号は、光バンドパスフィルタによって分離及び合成され、センター及び各ユーザー間の信号は光合分岐器によって合波及び分波が行なわれる。
【０００５】
また、ＰＯＮを利用した光アクセスネットワークシステムとして、上り信号について波長分割多重（ＷＤＭ；Wavelength  Division  Multiplexing）方式を採用するシステムも検討されている（非特許文献３参照）。このシステムにおいて、多重にするチャネル数を効果的に増やす手段として、符号分割多重（ＣＤＭ）方式を採用することが検討されている（特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００６】
従来、このＣＤＭ方式を採用した伝送方式は、事業者側装置及び加入者側装置が、符号化復号回路を備え、送信時には、チャネル（ユーザー）毎の拡散符号を用いて送信信号を拡散変調することが行なわれ、また、受信時には、受信した信号と各拡散符号の相関演算（逆拡散処理）を行なうことがなされている。
【０００７】
【特許文献１】特表２００１−５１２９１９号公報
【特許文献２】特開２００４−２８２７４２号公報
【非特許文献１】横田潔他、「光アクセスシステム  ＡＴＭ−ＰＯＮ」、沖電気研究開発、第１８２号、ＶＯＬ．６７、ＮＯ．１、２０００年４月
【非特許文献２】lan  M．McGregor，et．al．“Implementation  Of  a  TDM  Passive  Optical  Network  for  Subscriber  Loop  Application”，J．Lightwave  Technolory，Vol．7，NO．11，November  1989
【非特許文献３】K．W．LIM，et．al．“Fault  Localization  in  WDM  Passive  Optical  Network  by  Reusing  Downstream  Light  Sources”，IEEE  Photonics  Technology  Letters  Vol．17，No．12，December  2005
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、従来のＣＤＭ方式を採用したアクセスネットワークシステムにおいては、チャネル（ユーザー）毎の拡散符号が使用される。そのため、ユーザー数を増やすためには、新たにユーザー数分の拡散符号を追加することが必要であり、またこれに応じて、拡散符号の相関演算を行なうアナログマッチドフィルタを追加する必要がある。さらに、新たにユーザーを追加すると、その分に応じてデータレートが低下するおそれもある。
【０００９】
そのため、アクセスネットワークシステムにおいて、ユーザー数の増大に柔軟に対応することができる符号分割多重システム、多重信号分離システム及び通信システムが求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる課題を解決するために、第１の本発明の符号分割多重システムは、（１）入力した複数の入力データ信号に対して同一の符号系列を用いて符号化を行なう符号化手段と、（２）符号化手段により符号化された複数の符号化信号のそれぞれの信号波形のデューティ比を所定の比率に調整するデューティ比調整手段と、（３）デューティ比調整手段により調整された複数の符号化信号の位相に対して、それぞれ所定の遅延を与える位相遅延手段と、（４）位相遅延手段により位相遅延が与えられた複数の符号化信号を時間的に多重する多重手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
第２の本発明の多重信号分離システムは、（１）入力した符号分割多重信号に含まれている同期信号に基づいてクロック信号を再生するクロック信号再生手段と、（２）クロック信号再生手段により再生されたクロック信号の位相を可変調整するクロック位相可変調整手段と、（３）入力した符号分割多重信号に対して同一の符号系列を用いて復号処理を行なうものであって、クロック位相可変調整手段により可変調整されたクロック信号を用いて、時間的に多重化されているデータ信号を復元する復号処理手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
第３の本発明の通信システムは、分配多重器を介して事業者側装置と複数の加入者側装置との間で符号分割多重方式に従って１対Ｎ（Ｎは１以上の整数）通信を行なう通信システムにおいて、事業者側装置及び各加入者側装置が、第１の本発明の符号分割多重システムと第２の本発明の多重信号分離システムとを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、送信側で、複数のユーザーから入力したデータ信号に同一符号を割り当て、これらの複数の符号化信号の位相及び波形のデューティ比を変えて多重すること、また受信側で、送信されるデータ信号の受信タイミングを調整することで、所望の信号のみを復号することができるので、データレートを低減させることなく、ユーザー数の増大に柔軟に対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明の符号分割多重システム、多重信号分離システム及び通信システムを適用した第１の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００１５】
第１の実施形態は、ＣＤＭ方式を採用した１対Ｎ（Ｎは１以上の整数）通信を行なう光アクセスネットワークシステムに本発明を適用した場合を例に挙げて説明する。
【００１６】
（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図１は、第１の実施形態の光アクセスネットワークの全体構成を示す構成図である。図１において、第１の実施形態の光アクセスネットワークシステム１は、主に、光回線終端装置（ＯＬＴ）１００、複数（図１では４個）の端末装置１０、共通伝送路７０、光合分岐器６６、を少なくとも有して構成される。なお、各構成要素を光ファイバと結合するために、光アクセスネットワークシステム１は、光コネクタ６１、６４、６８、７２を備える。
【００１７】
光アクセスネットワークシステム１は、光ファイバでなる共通伝送路７０の一端に光合分岐器６６が設けられ、この共通伝送路７０の他端に結合された光回線終端装置１００と、光合分岐器６６によって分岐されて形成される複数の分岐伝送路７７、７６のそれぞれに結合された端末装置１０を有して構成される。このような構成を備えることにより、光回線終端装置１００と複数の端末装置１０との間で、複数チャネル分の符号分割多重による双方向光通信を実現することができる。
【００１８】
まず、光回線終端装置（ＯＬＴ）１００の内部構成を説明する。光回線終端装置（ＯＬＴ）１００は、例えば事業者側に設けられる装置であり、例えば、センタノード、サービスノード等とも呼称されるものである。光回線終端装置１００は、大別して、光処理部１０２と、電気処理部１０４とを有して構成される。
【００１９】
光処理部１０２は、光／電気変換を行なうものであり、発光素子１２２、受光素子１２６、光カプラ１２４を少なくとも有して構成される。
【００２０】
光カプラ１２４は、共通伝送路７０から光信号を取り込むとその光信号を受光素子（ＰＤ）１２６に与え、又発光素子（ＬＤ）１２２から光信号を取り込むとその光信号を共通伝送路７０に与えるものである。
【００２１】
発光素子（ＬＤ）１２２は、電気処理部１０４からの電気信号（送信信号）を光信号に変換して、光カプラ１２４に与えるものであり、例えば、半導体レーザ等を適用できる。また、受光素子（ＰＤ）１２６は、光カプラ１２４からの光信号を電気信号に変換して、電気処理部１０４に与えるものであり、例えば、フォトダイオード等を適用できる。
【００２２】
電気処理部１０４は、送信信号及び受信信号について、電気的な信号処理を行なうものであり、送信信号処理部１０６、受信信号処理部１０８、クロック信号生成回路１１０を少なくとも有して構成される。
【００２３】
送信信号処理部１０６は、複数の符号化処理回路（図１では符号１〜符号４と表記）を並列に備えた符号化処理回路列１１６と、加算器１１８と、例えば増幅器等のドライバ１２０とを備える。
【００２４】
符号化処理回路列１１６が備える各符号化処理回路は、各チャネル毎の拡散符号（以後、単に符号ともいう。）が割り当てられており、各チャネルの符号（図１では符号１〜符号４と表記）を用いて、送信信号（データ信号）を拡散変調して出力するものである。なお、拡散変調に使用する拡散符号としては、例えば、自己相関特性及び相互相関特性が共に良い、直交ゴールド符号等の符号を適用できる。
【００２５】
また、符号化処理回路列１１６が備える各符号化処理回路は、後述する端末装置１０が備える符号化処理回路５６と同様の機能構成を備えるものである。すなわち、複数のデータ信号に対して、１個の拡散符号を用いて拡散変調し、各拡散変調信号の位相及び波形のデューティ比を調整して、各拡散変調信号を多重して出力するものである。なお、符号化処理回路の内部構成の詳細については、端末装置１０の符号化処理回路５６と説明と併せて後述する。
【００２６】
加算器１１８は、符号化処理回路列１１６の各符号化処理回路からの送信信号を多重化した多重信号をドライバ１２０に与えるものである。ドライバ１２０は、加算器１１８からの多重信号を増幅して光処理部１０２に与えるものである。
【００２７】
受信信号処理部１０８は、自動利得制御素子（ＡＧＣ；Auto  Gain  Control）１２８と、分配器１３０と、複数の復号処理回路を並列に備える復号処理回路１３２とを備える。
【００２８】
自動利得制御素子１２８は、光処理部１０２の受光素子１２６からの受信信号（多重信号）に所定の利得を与えて分配器１３０に与えるものである。また、分配器１３０は、復号処理回路列１３２を構成する各復号処理回路に多重信号を分配するものである。
【００２９】
復号処理回路列１３２が備える各復号処理回路は、アナログマッチドフィルタ及び判定回路を備え、受信信号（多重信号）と拡散符号（図１では復号１〜復号４と表記）の相関演算（逆拡散処理）を行ない、該当チャネルに対する相関出力信号に基づいて各チャネルの受信信号を復元するものである。
【００３０】
また、復号処理回路列１３２が備える各復号処理回路は、後述する端末装置１０の受信信号処理部２２の機能構成を備えるものである。すなわち、符号化処理回路が、同一の拡散符号を用いて複数のデータ信号を拡散変調し、これら拡散変調信号のデューティ比を調整して１動作クロック周期期間内に時間的に多重したものを出力するものであるため、復号処理回路も、これに対応した復号処理を行なう。なお、各復号処理回路の内部構成については、端末装置１０の受信信号処理部２２の構成の説明と併せて後述する。
【００３１】
クロック信号生成回路１１０は、送信信号処理部１０６及び受信信号処理部１０８に生成したクロック信号を供給するものである。このクロック信号は、光アクセスネットワークシステム１において基準となるマスタークロック信号である。
【００３２】
次に、端末装置１０の内部構成について説明する。端末装置１０は、例えば、加入者側に設けられるノードであり、例えばエッジノード等と呼称されるものである。端末装置１０は、複数のユーザー間で共有可能なものである。端末装置１０は、複数のユーザー端末から入力したデータ信号に対して、あるパターンをもつ同一の拡散符号を用いて拡散変調を行ない、これらの拡散変調信号の位相及び波形のデューティ比を変えて、各拡張変調信号を時間的に多重して出力するものである。また、端末装置１０は、大別して、光処理部１２と、電気処理部１４とを少なくとも有して構成される。
【００３３】
光処理部１２は、光／電気変換を行なうものであり、発光素子（ＬＤ）２０、受光素子（ＰＤ）１８、光カプラ１６を少なくとも有して構成される。
【００３４】
光カプラ１６は、共通伝送路７０から光信号を取り込むとその光信号を受光素子（ＰＤ）１８に与え、又発光素子（ＬＤ）２０から光信号を取り込むとその光信号を共通伝送路７０に与えるものである。発光素子（ＬＤ）２０は、電気処理部１４からの電気信号（送信信号）を光信号に変換して、光カプラ１６に与えるものであり、例えば、半導体レーザ等を適用できる。また、受光素子（ＰＤ）１８は、光カプラ１６からの光信号を電気信号に変換して、電気処理部１４に与えるものであり、例えば、フォトダイオード等を適用できる。
【００３５】
電気処理部１４は、送信信号及び受信信号について、電気的な信号処理を行なうものであり、送信信号処理部２４と、受信信号処理部２２と、を少なくとも有して構成される。
【００３６】
送信信号処理部２４は、符号化処理回路５６と、例えば増幅器等のドライバ６０と、を少なくとも有して構成される。また、符号化処理回路５６の機能は、光回線終端装置１００が備える送信信号処理部１０６の各符号化処理回路の機能に対応するものである。
【００３７】
そこで、以下では、端末装置１０及び光回線終端装置１００が備える符号化処理回路の詳細な構成について図２を参照して説明する。図２は、端末装置１０の符号化処理回路５６を例に挙げて、符号化処理回路５６の構成を示すブロック図である。
【００３８】
図２において、符号化処理回路５６は、複数のユーザー装置（図示しない）からデータ信号の入力を許容するものである。また、符号化処理回路５６は、符号付与回路７１、デューティ比調整回路７２、各チャネル毎の遅延回路７３（７３−１〜７３−Ｎ）、遅延回路７４、を少なくとも有する。
【００３９】
符号付与回路７１は、複数のデータ信号を入力し、入力データ信号のそれぞれに対して、同一の拡散符号を用いて拡散変調するものであり、その符号化の詳細な処理については後述する。
【００４０】
デューティ比調整回路７２は、符号付与回路７１からの各拡散変調信号の波形のデューティ比を１／Ｎに変換するものである。このＮは、正の整数であり、端末装置１０を共有するユーザー数（チャネル数）に相当する。これにより、符号付与回路７１により符号化された拡散変調されたすべての信号波形のデューティ比を小さくすることができる。
【００４１】
遅延回路７３（７３−１〜７３−Ｎ）は、デューティ比が１／Ｎに変換された各チャネルの拡散変調信号に対して、各チャネル毎に所定の遅延を与えて出力するものである。
【００４２】
ここで、遅延回路７３（７３−１〜７３−Ｎ）が与える遅延としては、動作クロック周期をＴとすると、第ｎチャネルの拡散変調信号に対して、Ｔ／Ｎ×（ｎ−１）だけ遅延させるようにする（ｎは１〜Ｎの整数）。このような遅延を与えることにより、１動作クロック周期期間（拡張変調信号の１ビット期間：これをタイムスロットとも言う）において、デューティ比を調整したＮ個のチャネルの拡散変調信号を時間的に並べて多重することができる。
【００４３】
なお、第１の実施形態では、遅延回路７３は、あらかじめ各チャネル毎に設けられているものであり、あらかじめ割り当てる遅延が決定されているものとする。
【００４４】
遅延回路７４は、端末装置１０であるＯＮＵ−１〜ＯＮＵ−４からの送信位相を同期させるものである。図２では、送信位相を同期させる詳細な構成を図示していないが、例えば、光回線終端装置１００からの同期信号（例えば、修正情報を含むもの）に基づいて同期を確立する方法等を適用することができる。
【００４５】
受信信号処理部２２は、自動利得制御素子（ＡＧＣ；Auto  Gain  Control）２８、復号処理回路３０、クロック信号再生回路３４、分周器３８、遅延回路４０、遅延回路７５、を少なくとも有して構成される。
【００４６】
自動利得制御素子２８は、光処理部１４の受光素子１８からの受信信号（多重信号）に所定の利得を与えて復号処理回路３０に与えるものである。
【００４７】
復号処理回路３０は、自動利得制御素子２８から受信信号（多重信号）を取り込むと、受信信号に拡散符号を乗算して相関演算（逆拡散処理）を行ない、該当するチャネルの相関出力信号を発生するアナログマッチドフィルタ４４と、アナログマッチドフィルタ４４からの相関出力信号を、サンプリングクロック信号でラッチして受信信号（受信データ）を確定する判定回路４６とを有するものである。
【００４８】
クロック信号再生回路３４は、光処理部１２の受光素子１８からの受信信号（多重信号）を取り込み、受信信号（符号化多重信号）に含まれている同期信号に基づいてクロック信号を再生し、再生したクロック信号を遅延回路７５及び分周器３８に与えるものである。
【００４９】
分周器３８は、クロック信号再生回路３４から再生されたクロック信号（伝送レート周波数のクロック信号）を入力すると、ベースレート周波数のクロック信号に変換して、遅延回路４０に与えるものである。ここで、伝送レート周波数とは、符号分割多重信号のビットレートに対応する周波数をいい、ベースレート周波数とは、個々のチャネル（符号毎のチャネル）の送信信号のビットレートに対応する周波数をいう。すなわち、分周器３８は、伝送レート周波数をチャネル数（符号数）で除した周波数がベースレート周波数となる。
【００５０】
遅延回路４０は、分周器３８からのクロック信号（ベースレート周波数）の位相を調整して、判定回路４６に与えるものである。
【００５１】
遅延回路７５は、クロック信号再生回路３４により再生されたクロック信号を入力し、クロック信号の位相を調整して、アナログマッチドフィルタ４４に与えるものである。この遅延回路７５は、復号対象のチャネルに応じてクロック信号の位相を調整することができる可変遅延器を適用することができる。
【００５２】
このように、同一の拡散符号により符号化された複数チャネルの信号の遅延に合わせて、クロックタイミングを調整することにより、複数チャネルの信号をそれぞれ復号することができる。
【００５３】
続いて、端末装置１０及び光回線終端装置１００が備える符号化処理回路における符号化多重の基本的な原理を、図３を参照して説明する。
【００５４】
図３は、符号化多重の基本的な原理を説明するための信号波形図である。図３では、２個の信号の符号化多重を例に挙げて説明する。
【００５５】
すなわち、図３（Ａ１）及び（Ａ２）では、第１チャネルの信号に４符号長の符号（１，−１，−１，１）で符号化したものと、図３（Ｂ１）及び（Ｂ２）では、第２チャネルの信号に４符号長（１，−１，１，−１）で符号化したものとを多重する場合を例示する。なお、横軸は時間軸であり、縦軸は信号の強度を示す。
【００５６】
符号化とは、信号（これをＤをする）と拡散符号（これをＣと示す）との積信号を生成すること（すなわち、符号化はＤ×Ｃ）に相当する。例えば、図３（Ａ１）において、信号強度「１」を示す信号と、拡散符号（１，−１，−１，１）との積をとることで、符号化した信号として「１，−１，−１，１」を生成する。この積信号を生成する方法は、例えば、図３（Ａ１）に示す信号と図３（Ａ２）に示す信号のバイアス電圧を調整して、これらの信号の振幅の中心を０レベルに設定し、「０」及び「１」の２値によって形成される信号形式を、「＋１」及び「−１」の２値によって形成される信号形式に変換して、両者の積を求める。この積を求めるには、例えば、排他的論理輪演算ＥＸＯＲ（エクスクルーシブ・オア）ゲートの出力にインバータを接続したゲート回路であるＥＸＮＯＲ（エクスクルーシブ・ノア）回路を用いる。もちろん、この他の既存の方法を適用して、上述した処理と等価の処理を行なうようにしても可能である。
【００５７】
上記に示す符号化を行なうことにより、第１チャネルの信号及び第２チャネルの信号は、図３（Ａ２）及び（Ｂ２）に示すように、（１，−１，−１，１，−１，１，１，−１，１，−１，−１，１…）及び（１，−１，１，−１，１，−１，１，−１，−１，１，−１，１，…）となる。
【００５８】
これらの信号を電気的にアナログ加算すると、図３（Ｃ）に示すように、（２，−２，０，０，０，０，２，−２，０，０，−２，２，…）となり、２個の信号の符号化多重を実現する。
【００５９】
次に、端末装置１０及び光回線終端装置１００が備える復号処理回路における復号処理の基本的な原理を、図４を参照して説明する。
【００６０】
図４は、復号処理の基本的な原理を説明するための信号波形図である。図４では、図３により符号化された符号化多重信号を復号する場合を例示して説明する。
【００６１】
復号処理は、符号化された信号を再度符号化と同じ符号を用いて積信号を求めることに相当する。すなわち、復号＝（Ｄ×Ｃ＋Ｄｎ×Ｃｎ）×Ｃ＝Ｄ×Ｃ２＋Ｄｎ×Ｃｎ×Ｃとなるが、Ｃ２＝１であり、Ｄｎ×Ｃｎ×Ｃは拡散ノイズであるため、データを復元することができる。
【００６２】
図４（Ａ）は、アナログマッチドフィルタ４４に入力した符号化多重信号の時間波形であり、アナログマッチドフィルタ４４は、受信信号を受信すると、振幅の中心を０レベルに設定し、「０」及び「１」の２値によって形成される信号形式を、「＋１」及び「−１」の２値によって形成される信号形式に変換する。図４（Ｂ）は、アナログマッチドフィルタ４４で復号された出力される信号の時間波形であり、受信信号成分である自己相関信号と相互相関信号の和となっている。なお、相互相関信号は、符号が割り当てられている他のチャネルの相関信号であるので、雑音成分となる。
【００６３】
そして、判定回路４６が、自己相関信号のみを取り出し、閾値処理を施し、クロック信号でラッチすることで送信側のデータ信号を復元することができる。
【００６４】
次に、アナログマッチドフィルタ４４の構成例について図５を参照して説明する。図５は、アナログマッチドフィルタの概略的ブロック構成図である。
【００６５】
なお、図５（Ａ）では、符号（１，０，０，１）の符号により復号するものが設定されている。すなわち、「＋１」、「−１」の２値表示すると、（１，−１，−１，１）の符号とする。
【００６６】
図５において、アナログマッチドフィルタ４４は、アナログシフトレジスタ１４０と、プラス信号用加算器１４２と、マイナス信号用加算器１４４と、プラス信号用加算器１４２及びマイナス信号用加算器１４４からそれぞれの出力信号を加算するアナログ加算器１４６と、ローパスフィノレタ１４８と、を備える。
【００６７】
また、プラス信号用加算器１４２及びマイナス信号用加算器１４４は、それぞれ増幅器１５０及び反転増幅器１５２を有している。なお、増幅器１５０及び反転増幅器１５２については、その周辺回路を省略する。
【００６８】
アナログシフトレジスタ１４０は、例えば４段のＣＣＤシフトレジスタを適用する場合を示し、自動利得制御器２８からの受信信号を入力するデータ入力部と、遅延回路７５からのクロック信号を入力するクロック入力部とを有する。
【００６９】
なお、クロック入力部には、同一の拡散符号で符号化された拡散変調信号の多重信号のうち、復号対象のチャネルに応じて位相調整されたクロック信号が入力する。
【００７０】
まず、ＣＣＤシフトレジスタの第１段のデータ入力端子Ｄ１に、符号分割多重信号（タイムスロットが「１」のもの）が入力すると、クロック信号に同期して、第１段のデータ出力端子Ｑ１から「１」が出力する。
【００７１】
次に、第１段のデータ入力端子Ｄ１に符号分割多重信号（「−１」）が入力されると、クロック信号に同期して、第１段の出力端子Ｑ１から「−１」が出力され、第２段の出力端子Ｑ２から「１」が出力される。
【００７２】
このように、順次タイムスロットの信号がシフトレジスタに入力し、クロック信号に同期し、第１段〜第４段のレジスタの出力端子Ｑ１〜Ｑ４からは、先に出力された信号が１段ずつシフトして出力される。
【００７３】
図３の符号化送信信号のＣＳ１〜ＣＳ４までのタイムスロットに存在するチップが全てシフトレジスタに入力された段階で、第１段〜第４段のレジスタの出力端子Ｑ１〜Ｑ４の出力値（Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４）は、（１，−１，−１，１）となる。すなわち、これら各出力値は、図５のＦ，Ｇ，Ｈ，Ｉに示す位置の電圧値として現れる。
【００７４】
そして、Ｆ及びＩの出力値はプラス信号用加算器１４２に入力され、プラス信号同士で電圧値の加算して、その換算結果を出力する。
【００７５】
一方、Ｇ及びＨの出力値はマイナス信号用加算器１４４に入力され、マイナス信号同士で電圧値の加算が行なわれ、その加算結果を正の電圧値に変換して出力する。
【００７６】
プラス信号用加算器１４２及びマイナス信号用加算器１４４からの出力信号は、アナログ加算器１４６により加算される。そして、アナログ加算器１４６により加算された出力信号は、ローパスフィルタ１４８により、高周波成分を遮断し、ベースレート周波数の信号成分を出力する。
【００７７】
なお、図５（Ｂ）に示すアナログマッチドフィルタ４４も、図５（Ａ）と同様の動作を行なうが、第１段〜第４段のレジスタの出力値が図５（Ａ）に示す例と異なる。
【００７８】
この場合も、図５（Ａ）の場合と同様に、プラス信号はプラス信号同士で電圧値を加算し、マイナス信号はマイナス信号同士で電圧値を加算して正の電圧値に変換して、この変換結果をプラス信号の加算結果と加算して出力する。
【００７９】
（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、第１の実施形態の光アクセスネットワークシステム１における多重化処理の動作を図面を参照して説明する。
【００８０】
以下では、送信信号の符号化多重処理の動作を、図１、図２及び図６を参照して説明する。以下では、複数のユーザーが共通して使用する端末装置１０における符号化処理を例示して説明する。
【００８１】
まず、端末装置１０を共有する複数のユーザー（チャネル）のユーザー装置（図示しない）から端末装置１０に向けて、送信信号が送信される。各ユーザーからの送信信号が端末装置１０に与えられると、各送信信号は符号化処理回路５６に与えられる。
【００８２】
符号化処理回路５６において、まず、各送信信号は、符号付与回路７１により同一の拡散符号が乗算されて拡散変調される。
【００８３】
例えば、各送信信号が符号付与回路７１に入力すると、符号付与回路は、各送信信号について、振幅の中心を０レベルとして、「＋１」、「−１」の２値化の信号に変換する。例えば、図６において、図６（Ａ１）は第１チャネル（ＣＨ−１）の信号波形として（１，−１，１，…）を示し、図６（Ｂ１）は第Ｎチャネル（ＣＨ−Ｎ）の信号波形として（１，１，−１，…）を示す。
【００８４】
なお、端末装置１０の符号化処理回路５６には、拡散符号として（１，０，０，１）が割り当てられているものとする。この拡散符号を「＋１」と「−１」との２値化で表すと、符号は（１，−１，−１，１）となる。
【００８５】
符号付与回路７１は、第１チャネルの信号波形に対して符号（１，−１，−１，１）を乗算すると、図６（Ａ２）に示すように、（１，−１，−１，１，−１，１，１，−１，１，−１，−１，１，…）となる。
【００８６】
また、第Ｎチャネルの信号波形に対して符号（１，−１，−１，１）を乗算すると、図６（Ｂ２）に示すように、（１，−１，−１，１，１，−１，−１，１，−１，１，１，−１，…）となる。
【００８７】
これらの拡散変調信号はデューティ比調整回路７２に与えられ、デューティ比調整回路７２により、各チャネルの拡散変調信号の信号波形のデューティ比が１／Ｎに変換される。そして、信号波形のデューティ比が変換された各チャネルの拡散変調信号は、各チャネル毎の遅延回路７３に与えられ、それぞれ所定の遅延が与えられ出力される。
【００８８】
例えば、図６（Ａ２）及び図６（Ｂ２）に示す拡張変調信号の信号波形のデューティ比が小さくなるように変換され、各チャネル毎に所定の遅延が与えられると、図６（Ａ３）及び図６（Ｂ３）に示すようになる。
【００８９】
なお、各チャネルの遅延回路７３が与える位相遅延は、端末装置１０が許容するユーザー数（チャネル数）に応じてあらかじめ設定する。すなわち、第ｎチャネルの遅延回路は、Ｔ／Ｎ×（ｎ−１）だけ遅延させるようにする。
【００９０】
そして、図６（Ｃ）に示すように、各チャネルの遅延回路７３からの出力信号を時間的に多重し、遅延回路７４により所定の送信位相が調整されてドライバ６０により増幅されて出力される。
【００９１】
その後、符号化信号は、光処理部１２により光信号に変換され、光合分岐器６６により他の端末装置１０からの光信号と合波されて、符号化多重光信号として共通伝送路７０を通じて光回線終端装置１００に与えられる。
【００９２】
また、符号化多重光信号が光回線終端装置１００に与えられると、符号化多重光信号は、光処置部１０２により電気信号に変換されて、符号多重信号として受信信号処理部１０８に与えられる。
【００９３】
次に、受信信号の復号処理の動作を、図１及び図７を参照して説明する。また、図６により符号化多重された信号を復号する場合を例示して説明する。
【００９４】
なお、光回線終端装置１００の受信信号処理部１０８は、図１に示す端末装置１０の受信信号処理部２２の構成と同じであるので、以下では、受信信号処理部２２の構成を用いて説明する。また、図６により符号化多重された信号を復号する場合を例示して説明する。
【００９５】
まず、光処理部により電気信号に変換された符号化多重信号は、自動利得制御素子２８及びクロック信号再生回路３４に与えられる。
【００９６】
符号化多重信号がクロック信号再生回路３４に与えられると、符号化多重信号に含まれている同期信号に基づいてクロック信号が再生され、その再生されたクロック信号が、遅延回路７５及び分周器３８に与えられる。
【００９７】
再生されたクロック信号が分周器３８に与えられると、分周器３８は、伝送レート周波数をベースレート周波数に変換して遅延回路４０に与え、遅延回路４０により位相が調整されて判定回路４６に与えられる。
【００９８】
また、再生されたクロック信号が遅延回路７５に与えられると、遅延回路７５は、復号対象とするチャネルに応じてクロック信号の位相を調整し、位相調整したクロック信号をアナログマッチドフィルタ４４に与える。すなわち、遅延回路７５は、第ｎチャネルを復号対象とする場合、クロック信号の位相を、Ｔ／Ｎ×（ｎ−１）だけ遅延差を与えて出力する。
【００９９】
一方、自動利得制御素子２８により利得が与えられた符号化多重信号は、アナログマッチドフィルタ４４に入力する。また、遅延回路７５により復号対象のチャネルに応じて位相調整されたクロック信号は、アナログマッチドフィルタ４４に入力する。
【０１００】
アナログマッチドフィルタ４４には拡散符号があらかじめ設定されており、アナログマッチドフィルタ４４は、入力した符号化多重信号と拡散符号を用いて逆拡散処理により復号する。このとき、アナログマッチドフィルタ４４は、入力するクロック信号のクロックタイミングに応じて、復号対象のチャネルを変えて、復号することができる。
【０１０１】
例えば、符号化多重信号がアナログマッチドフィルタ４４に与えられると、アナログマッチドフィルタ４４は、振幅の中心を０レベルとして、「＋１」、「−１」の２値化の信号に変換する。例えば、図７において、図７（Ａ）は符号化多重信号の信号波形を示す。
【０１０２】
図７（Ｂ）及び（Ｃ）は、第１チャネルを復号対象とする場合のクロック信号のクロックタイミング及び相関出力信号の信号波形を示す。図７（Ｂ）及び図７（Ｄ）に示すように、第１チャネルを復号対象とする場合、クロック信号のクロックタイミングの位相遅延はないが、第Ｎチャネルを復号対象とする場合、クロック信号のクロックタイミングはＴ／Ｎ×（Ｎ−１）だけ遅延されてアナログマッチドフィルタ４４に入力される。
【０１０３】
その後、判定回路４６により、自己相関信号のみが取り込まれ、閾値処理が施されて、クロック信号によりラッチされた信号が当該チャネルの信号として出力される。
【０１０４】
（Ａ−３）第１の実施形態の効果
以上のように、第１の実施形態によれば、複数のユーザーから入力した送信信号に対して、同一の符号を用いて符号化し、各符号化信号のデューティ比を調整し、各符号化信号を時間的に多重する多重化方式を採用することにより、新たにユーザーを追加する際に、新たに符号の割り当てをする必要ないので、ユーザー数の増大に対して容易な構成で対応することができる。
【０１０５】
また、第１の実施形態によれば、受信信号処理部が、クロック信号のクロックタイミングを自由に変更できる遅延回路を備えることにより、アナログマッチドフィルタの増設をすることなく、ユーザー数の増大に容易な構成で対応できる。
【０１０６】
さらに、第１の実施形態によれば、多重するユーザー数を符号数を変えることなく、同一データレートでＮ倍に増大することができる。
【０１０７】
（Ｂ）他の実施形態
第１の実施形態では、１対Ｎ通信システムの適用用途は限定されるものではない。すなわち、ＰＯＮに限定されるものではなく、伝送路が電気的伝送路であってもよい。電気的な伝送路を用いる場合、事業者側装置及び加入者側装置は光処理部を備える必要はなく、また光合分岐器の代わりとして分配多重器などを用いることで実現することができる。
【０１０８】
なお、本発明は、１つのデータ信号の場合であっても、第１の実施形態と同様にして、デューティ比を調整して符号化処理又は復号処理をして通信することにも適用できる。
【０１０９】
第１の実施形態では、受信構成における可変移相器としての遅延回路７５を、サンプリングクロックの経路に設けたものを示したが、所定の位相関係を達成できるならば、データ信号経路に設けるようにしても良く、サンプリングクロックの経路及びデータ信号経路の双方に設けるようにしてもよい。
【０１１０】
第１の実施形態では、拡散復調のために相関出力を得る構成がマッチドフィルタのものを示したが、スライディング相関器などの他の相関演算構成を適用するようにしても良い。
【０１１１】
第１の実施形態では、送信時に、符号化信号の信号波形のデューティ比を調整した後、各符号化信号の位相調整することとして説明したが、データ信号のタイムスロット内で複数の符号化信号を時間的に多重できれば、位相遅延した後に、各符号化信号の信号波形のデューティ比を調整しても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】第１の実施形態のアクセスネットワークシステムの全体構成を示すと共に、受信信号処理部の内部構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態の符号化処理回路の内部構成を示すブロック図である。
【図３】符号化多重の原理を説明する説明図である。
【図４】復号処理の原理を説明する説明図である。
【図５】第１の実施形態のアナログマッチドフィルタの構成例を示す構成図である。
【図６】第１の実施形態の送信信号の符号化多重を説明する説明図である。
【図７】第１の実施形態の受信信号の復号処理を説明する説明図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１…アクセスネットワークシステム、
１００…光回線終端装置、１０４…電気処理部、１０６…送信信号処理部、１１６…符号化処理回路列、１０８…受信信号処理部、１３２…復号処理回路列、
１０…端末装置、１４…電気処理部、２２…受信信号処理部、２８…自動利得制御素子（ＡＧＣ）、３０…復号処理回路、３８…分周器、４０…遅延回路、４４…アナログマッチドフィルタ、４６…判定回路、３４…クロック信号再生回路、７５…遅延回路、２４…送信信号処理部、５６…符号化処理回路、６０…ドライバ、７１…符号付与回路、７２…デューティ比調整回路、７３…遅延回路、７４…遅延回路。
【図１】
2008199492.tif 000003
【図２】
2008199492.tif 000004
【図３】
2008199492.tif 000005
【図４】
2008199492.tif 000006
【図５】
2008199492.tif 000007
【図６】
2008199492.tif 000008
【図７】
2008199492.tif 000009