(57)【要約】【課題】無線装置側設備とアンテナ側設備とを有する通信システム／通信装置のアンテナ側設備から出力される信号を前記アンテナ側設備から離れた場所に於いてモニタすることができるようにする。【解決手段】無線装置側の光電変換部１０からアンテナ側の光電変換部２０へと伝送された送信信号としての光信号がアンテナ側の光電変換部２０に於いて光／電気変換部２１によって電気信号へと変換されてから送信系方向性結合器３１によって分岐されて減衰器３３によって減衰された後に受信系方向性結合器３２を介して電気／光変換部２５へと入力されて光信号へと変換された上で無線装置側の光電変換部１０へと伝送され、無線装置側の光電変換部１０に於いて光／電気変換部１３によって光信号から変換されて出力される電気信号の強度に基づいてアンテナ側の光電変換部２０からアンテナ３へと出力される送信信号としての電気信号の強度が算定されるようにした。【選択図】図２
2020036258.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線装置側設備からアンテナ側設備へと伝送された送信信号としての光信号が前記アンテナ側設備に於いて電気信号へと変換されると共に当該電気信号が分岐されて強度変調された光信号へと変換された上で前記無線装置側設備へと伝送され、前記無線装置側設備に於いて前記光信号から変換された電気信号の強度に基づいて前記アンテナ側設備からアンテナへと出力される前記送信信号としての電気信号の強度が算定されることを特徴とする無線送信信号のモニタ方法。
【請求項２】
無線装置側設備からアンテナ側設備へと伝送された送信信号としての光信号が前記アンテナ側設備に於いて電気信号へと変換されてから分岐されて減衰された後に強度変調された光信号へと変換された上で前記無線装置側設備へと伝送され、前記無線装置側設備に於いて前記光信号から変換された電気信号の強度に基づいて前記アンテナ側設備からアンテナへと出力される前記送信信号としての電気信号の強度が算定されることを特徴とする無線送信信号のモニタ方法。
【請求項３】
無線装置側設備からアンテナ側設備へと伝送された送信信号としての光信号が前記アンテナ側設備に於いて電気信号へと変換されてから分岐されて減衰された後に強度変調された光信号へと変換された上で前記無線装置側設備へと伝送され、また、前記アンテナ側設備に於いて生成された基準信号としての電気信号が強度変調された光信号へと変換された上で前記無線装置側設備へと伝送され、前記無線装置側設備に於いて前記光信号から変換された前記送信信号としての電気信号の強度と前記基準信号としての電気信号の強度とに基づいて前記アンテナ側設備からアンテナへと出力される前記送信信号としての電気信号の強度が算定されることを特徴とする無線送信信号のモニタ方法。
【請求項４】
無線装置側設備からアンテナ側設備へと伝送された送信信号としての光信号が前記アンテナ側設備に於いて電気信号へと変換されてから分岐されて信号強度が計測され、当該計測された信号強度の結果に相当する電気信号が光信号へと変換された上で前記無線装置側設備へと伝送されることを特徴とする無線送信信号のモニタ方法。
【請求項５】
無線装置側設備からアンテナ側設備へと伝送された送信信号としての光信号が前記アンテナ側設備に於いて電気信号へと変換されてから分岐されて減衰された後に位相変調された光信号へと変換された上で前記無線装置側設備へと伝送され、前記無線装置側設備に於いて波長分散が与えられることで強度変調された光信号に変換された上で計測される前記送信信号としての光信号の強度と、前記波長分散が与えられた後に前記光信号から変換された前記送信信号としての電気信号の強度とに基づいて前記アンテナ側設備からアンテナへと出力される前記送信信号としての電気信号の強度が算定されることを特徴とする無線送信信号のモニタ方法。
【請求項６】
前記無線装置側設備の側に、スペクトラムアナライザが設けられることを特徴とする請求項１から５のうちのいずれか一つに記載の無線送信信号のモニタ方法。
【請求項７】
前記無線装置側設備と前記アンテナ側設備とが、マイクロ波無線通信を行うものとして構成されていることを特徴とする請求項１から５のうちのいずれか一つに記載の無線送信信号のモニタ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線送信信号のモニタ方法に関する。さらに詳述すると、本発明は、無線装置側設備とアンテナ側設備とを有する通信装置のアンテナ側設備から送信される信号の強度やスペクトルの検査に用いて好適な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロ波無線通信は、光ファイバなどの有線通信で懸念されるような、断線によって長時間に亙って通信が途絶してしまうことが無い優れた特長を有する。マイクロ波無線は、直径２〜４ ｍ 程度のパラボラアンテナを鉄塔などに設置して対向させて数十 ｋｍ 程度の通信を実現しており、地震などの災害時においても安定した通信回線を維持することができる通信設備である。
【０００３】
マイクロ波無線通信を利用した通信システムとして、例えば図１２に示すような通信装置が設置される局舎とアンテナが取り付けられる鉄塔とを有する施設構成において、無線装置側設備とアンテナ側設備とを有し、無線装置側設備として、無線装置から出力された送信信号としての電気信号が入力されて当該電気信号を光信号に変換して出力する光変調部と、当該光変調部から出力された送信信号としての光信号の光強度を増幅する光増幅器と、電力の供給を受けて光を送出する光給電送信部とを備えると共に、アンテナ側設備として、光増幅器と光ファイバによって接続されて当該光ファイバによって伝送された送信信号としての光信号を電気信号に変換する光検波器と、光ファイバによって光給電送信部と接続されて光給電送信部から送出された光を受光して電力に変換する光給電受信部とを備え、光給電受信部によって変換された電力が光検波器に供給されるようにするものがある（特許文献１）。
【０００４】
すなわち、特許文献１の通信システムでは、光のアナログ強度変調によって光ファイバを介して無線信号を伝送する技術である「光電波融合技術」を活用してアンテナ側設備と局舎側の無線装置とを接続している導波管を光ファイバに置き換えて当該光ファイバの両端に光／電気変換器及び電気／光変換器を配置し、また、アンテナ側設備の電気回路への電力供給に光ファイバを用いる光給電を採用して電源線を排除することにより、金属ケーブルを使用しない構成としている。
【０００５】
ここで、２地点間における無線通信技術であるマイクロ波無線通信では、通信を行う２地点間でパラボラアンテナを対向させて見通し通信を行う構成が基本であり、アンテナ（言い換えると、空中線）は鉄塔などの高所に取り付けられる。また、地理的な制約で見通し通信が確保できない場合には、山頂や山腹に設置された無線中継所を経由して通信を実現する場合も多い。すなわち、マイクロ波無線通信を行うためのマイクロ波無線設備は、鉄塔などの高い建築物が必要であり、中継所は設備自体が高所に建設される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−２７０２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、例えば特許文献１のようなマイクロ波無線通信を利用した光電波融合通信システムでは、マイクロ波無線通信を行うためのマイクロ波無線設備が鉄塔などの高所に設置されるため、アンテナ側設備の光検波器を介してアンテナから送出される信号の出力強度，スペクトル，及びビット誤り率（「ＢＥＲ」とも呼ばれる）などを測定して所定の水準・品質を満たしているか否かを検査・点検するために鉄塔などの高所に登ることが必要とされるという問題がある。
【０００８】
また、マイクロ波無線通信を行うためのマイクロ波無線設備は、高所に建設されるため、落雷を受け易い設備であり、落雷による被害が発生し易い。加えて、近年では通信設備のディジタル化や汎用的な通信装置を活用したシステムの導入に伴って機器の耐電圧は低下傾向にあるため、マイクロ波無線設備の、耐雷設計による落雷被害の抑制が、言い換えると、耐雷性能の向上が必要とされている。
【０００９】
そこで、本発明は、無線装置側設備とアンテナ側設備とを有する通信システム／通信装置のアンテナ側設備から出力される信号の強度やスペクトルを前記アンテナ側設備から離れた場所に於いてモニタすることができ、尚且つアンテナ側設備のモニタに際して無線装置側設備へとサージ電流が侵入／流入することが無いようにして耐雷性能の低下を防ぐことができる無線送信信号のモニタ方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる目的を達成するため、本発明の無線送信信号のモニタ方法は、無線装置側設備からアンテナ側設備へと伝送された送信信号としての光信号がアンテナ側設備に於いて電気信号へと変換されると共に当該電気信号が分岐されて強度変調された光信号へと変換された上で無線装置側設備へと伝送され、無線装置側設備に於いて光信号から変換された電気信号の強度に基づいてアンテナ側設備からアンテナへと出力される送信信号としての電気信号の強度が算定されるようにしている。
【００１１】
したがって、この無線送信信号のモニタ方法によると、アンテナ側設備からアンテナへと出力される送信信号としての電気信号が分岐されて無線装置側設備へと伝送されるようにしているので、アンテナ側設備から出力される信号が前記アンテナ側設備から離れた場所に於いてモニタされ得る。
【００１２】
この無線送信信号のモニタ方法によると、また、アンテナ側設備と無線装置側設備との間には光ファイバのみが設けられる（即ち、導波管や金属ケーブルは設けられない）ようにし得るので、アンテナ側設備から無線装置側設備へと侵入するサージ電流の侵入／流入が防止され、無線装置側設備が落雷から保護される。
【００１３】
本発明の無線送信信号のモニタ方法は、あるいは、無線装置側設備からアンテナ側設備へと伝送された送信信号としての光信号がアンテナ側設備に於いて電気信号へと変換されてから分岐されて減衰された後に強度変調された光信号へと変換された上で無線装置側設備へと伝送され、無線装置側設備に於いて光信号から変換された電気信号の強度に基づいてアンテナ側設備からアンテナへと出力される送信信号としての電気信号の強度が算定されるようにしている。
【００１４】
したがって、この無線送信信号のモニタ方法によると、アンテナ側設備からアンテナへと出力される送信信号としての電気信号が分岐されて無線装置側設備へと伝送されるようにしているので、アンテナ側設備から出力される信号が前記アンテナ側設備から離れた場所に於いてモニタされ得る。
【００１５】
この無線送信信号のモニタ方法によると、また、アンテナ側設備と無線装置側設備との間には光ファイバのみが設けられる（即ち、導波管や金属ケーブルは設けられない）ようにし得るので、アンテナ側設備から無線装置側設備へと侵入するサージ電流の侵入／流入が防止され、無線装置側設備が落雷から保護される。
【００１６】
本発明の無線送信信号のモニタ方法は、あるいは、無線装置側設備からアンテナ側設備へと伝送された送信信号としての光信号がアンテナ側設備に於いて電気信号へと変換されてから分岐されて減衰された後に強度変調された光信号へと変換された上で無線装置側設備へと伝送され、また、アンテナ側設備に於いて生成された基準信号としての電気信号が強度変調された光信号へと変換された上で無線装置側設備へと伝送され、無線装置側設備に於いて光信号から変換された送信信号としての電気信号の強度と基準信号としての電気信号の強度とに基づいてアンテナ側設備からアンテナへと出力される送信信号としての電気信号の強度が算定されるようにしている。
【００１７】
したがって、この無線送信信号のモニタ方法によると、アンテナ側設備からアンテナへと出力される送信信号としての電気信号が分岐されて無線装置側設備へと伝送されるようにしているので、アンテナ側設備から出力される信号が前記アンテナ側設備から離れた場所に於いてモニタされ得る。
【００１８】
この無線送信信号のモニタ方法によると、さらに、送信信号の強度と基準信号の強度とが用いられる送信信号の強度が算定されるようにしているので、送信信号の強度が一層正確に算定され得る。
【００１９】
この無線送信信号のモニタ方法によると、また、アンテナ側設備と無線装置側設備との間には光ファイバのみが設けられる（即ち、導波管や金属ケーブルは設けられない）ようにし得るので、アンテナ側設備から無線装置側設備へと侵入するサージ電流の侵入／流入が防止され、無線装置側設備が落雷から保護される。
【００２０】
本発明の無線送信信号のモニタ方法は、あるいは、無線装置側設備からアンテナ側設備へと伝送された送信信号としての光信号がアンテナ側設備に於いて電気信号へと変換されてから分岐されて信号強度が計測され、当該計測された信号強度の結果に相当する電気信号が光信号へと変換された上で無線装置側設備へと伝送されるようにしている。
【００２１】
したがって、この無線送信信号のモニタ方法によると、アンテナ側設備からアンテナへと出力される送信信号としての電気信号の強度がアンテナ側設備において計測されて無線装置側設備へと伝送されるようにしているので、アンテナ側設備から出力される信号が前記アンテナ側設備から離れた場所に於いてモニタされ得る。
【００２２】
この無線送信信号のモニタ方法によると、また、アンテナ側設備と無線装置側設備との間には光ファイバのみが設けられる（即ち、導波管や金属ケーブルは設けられない）ようにし得るので、アンテナ側設備から無線装置側設備へと侵入するサージ電流の侵入／流入が防止され、無線装置側設備が落雷から保護される。
【００２３】
本発明の無線送信信号のモニタ方法は、あるいは、無線装置側設備からアンテナ側設備へと伝送された送信信号としての光信号がアンテナ側設備に於いて電気信号へと変換されてから分岐されて減衰された後に位相変調された光信号へと変換された上で無線装置側設備へと伝送され、無線装置側設備に於いて波長分散が与えられた上で計測される送信信号としての光信号の強度と、波長分散が与えられることで強度変調された光信号に変換された後に光信号から変換された送信信号としての電気信号の強度とに基づいてアンテナ側設備からアンテナへと出力される送信信号としての電気信号の強度が算定されるようにしている。
【００２４】
したがって、この無線送信信号のモニタ方法によると、アンテナ側設備からアンテナへと出力される送信信号としての電気信号が分岐されて無線装置側設備へと伝送されるようにしているので、アンテナ側設備から出力される信号が前記アンテナ側設備から離れた場所に於いてモニタされ得る。
【００２５】
この無線送信信号のモニタ方法によると、また、アンテナ側設備と無線装置側設備との間には光ファイバのみが設けられる（即ち、導波管や金属ケーブルは設けられない）ようにし得るので、アンテナ側設備から無線装置側設備へと侵入するサージ電流の侵入／流入が防止され、無線装置側設備が落雷から保護される。
【００２６】
また、本発明の無線送信信号のモニタ方法は、無線装置側設備の側に、スペクトラムアナライザが設けられるようにしても良い。この場合には、スペクトラムアナライザにより、送信信号の周波数成分に関する強度が計測されたり、送信信号の周波数成分に関するスペクトルやビット誤り率が測定されたりする。
【００２７】
また、本発明の無線送信信号のモニタ方法は、無線装置側設備とアンテナ側設備とが、マイクロ波無線通信を行うものとして構成されているようにしても良い。この場合には、マイクロ波無線通信を行うための通信システム／通信装置において上述の作用が奏される。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の無線送信信号のモニタ方法によれば、アンテナ側設備から出力される信号の出力強度やスペクトルを前記アンテナ側設備から離れた場所に於いてモニタすることができるので、アンテナ側設備が例えば高所に設置されているような場合でもアンテナから出力される信号の品質の検査や点検にかかる手間や労力を軽減することが可能になると共に検査や点検の際の危険を回避することが可能になる。
【００２９】
本発明の無線送信信号のモニタ方法によれば、また、アンテナ側設備から無線装置側設備へと侵入するサージ電流の侵入／流入を防止して無線装置側設備を落雷から保護することができるので、通信装置の耐雷性能の向上を図ることが可能になり、延いては通信装置としての安定性及び信頼性の向上を図ることが可能になる。
【００３０】
本発明の無線送信信号のモニタ方法は、スペクトラムアナライザが設けられるようにした場合には、送信信号の強度を計測したりスペクトルを測定したりすることができるので、アンテナから出力される信号の品質に関する有用な情報を提供することが可能になる。
【００３１】
本発明の無線送信信号のモニタ方法は、マイクロ波無線通信を行うものとして構成されているようにした場合には、マイクロ波無線通信を行うための通信システム／通信装置において上述の作用効果を奏することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る無線送信信号のモニタ方法が適用され得る通信システム／通信装置の構成の一例を示す図である。
【図２】本発明に係る無線送信信号のモニタ方法の基本的な構成を説明する図である。
【図３】本発明に係る無線送信信号のモニタ方法の第一の実施形態を説明する図である。
【図４】本発明に係る無線送信信号のモニタ方法の第二の実施形態を説明する図である。
【図５】第二の実施形態におけるモニタ用信号の周波数ｆ1，受信信号の周波数ｆ2，及び基準信号の周波数ｆ3の設定の例（言い換えると、相互の大小関係の例）を示す図である。
【図６】本発明に係る無線送信信号のモニタ方法の第三の実施形態を説明する図である。
【図７】本発明に係る無線送信信号のモニタ方法の第四の実施形態を説明する図であり、アンテナ側の光電変換部の構成を特に詳細に説明する図である。
【図８】本発明に係る無線送信信号のモニタ方法の第四の実施形態を説明する図であり、無線装置側の光電変換部の構成を特に詳細に説明する図である。
【図９】実施例１の実験系を示す図である。
【図１０】実施例１における電気信号の強度の推定結果についてインキュベータの温度別に推定誤差を整理した図である。
【図１１】実施例１における電気信号の強度の推定結果について光入力の強度別に推定誤差を整理した図である。
【図１２】局舎と鉄塔とを有する無線通信施設の構成の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。
【００３４】
（１）通信施設及び通信システム／通信装置の構成
本発明の実施形態の例示としては、図１２に例として挙げたような通信装置が設置される局舎とアンテナが取り付けられる鉄塔とを有する施設構成を例に挙げて説明する。
【００３５】
大まかには、局舎内に設置される無線装置側の光／電気・電気／光変換部（図中における符号１０）と鉄塔上部に設置されるアンテナ側の光／電気・電気／光変換部（同符号２０）とが設けられ、これら二つの光／電気・電気／光変換部の間に光ファイバ（同符号２Ａ乃至２Ｄ）が敷設される。なお、本発明における光／電気・電気／光変換部とは、光信号を電気信号に変換したり、或いは、電気信号を光信号に変換したりするものである。本発明の説明では、光／電気・電気／光変換部を単に「光電変換部」とも表記する。
【００３６】
本発明に係る実施形態の通信システム／通信装置では、無線信号の伝送には光ファイバを用いて無線信号を伝送する光電波融合技術が用いられる。
【００３７】
上述の施設構成における、本発明に係る無線送信信号のモニタ方法が適用され得る通信システム／通信装置の構成の例を図１に示す。
【００３８】
図に示す通信システム／通信装置は、光電波融合通信装置として構成されているものであり、無線装置側設備としての、局舎内に設置される無線装置側の光／電気・電気／光変換部１０（「光電変換部１０」と表記する）と、アンテナ側設備としての、鉄塔上部に設置されるアンテナ側の光／電気・電気／光変換部２０（「光電変換部２０」と表記する）とを有する。
【００３９】
図中において、符号１は局舎内に設置される無線装置を表し、符号３は鉄塔に取り付けられるアンテナを表す。
【００４０】
無線装置１の具体例の一つとして、例えば、公共・電気通信業務用等で固定業務の無線局に使用されるマイクロ波無線装置が挙げられる。
【００４１】
アンテナ３としては、従来の無線通信において用いられてきたアンテナ（具体的には例えば、パラボラアンテナ）を用いることができ、無線電波を受信して当該電波の電界強度に対応する電気信号を出力すると共に入力された電気信号に対応する電界強度の電波を送信するものであれば特定のものには限定されない。
【００４２】
局舎内に設置される無線装置１の高周波入出力用の導波管部分に無線装置側の光電変換部１０が取り付けられると共に、鉄塔に取り付けられるアンテナ３の導波管接続口にアンテナ側の光電変換部２０が取り付けられ、それらの間が多心の光ファイバケーブルで接続される。
【００４３】
図に示す通信システム／通信装置では、例えば、既存のマイクロ波無線機本体及びパラボラアンテナについては改造が不要であり、導波管部分のみが取り替えられて使用される態様が企図されている。マイクロ波無線設備の局舎側設備（即ち、無線装置側設備）と鉄塔側設備（即ち、アンテナ側設備）との間の導波管を光ファイバに置き換えることにより、局舎内部へと侵入する（言い換えると、流入する）雷サージ電流の主要な侵入経路のうちの一つが除去され、装置の保護に大きな効果が期待される。
【００４４】
マイクロ波無線通信は、周波数分割双方向伝送（「ＦＤＤ」とも表記される）による送受信の全二重通信を行うため、二組の光電波融合のリンクを逆向きに使用する。アンテナ３を送受信機で共用するために、帯域通過フィルタ２２，２４（図中では「ＢＰＦ」と表記される）とサーキュレータ２３とによって構成されるアンテナ共用器２６が用いられる。
【００４５】
そして、局舎内に設置される無線装置側の光電変換部１０は、無線装置１からアンテナ３に対して送信信号を送る仕組みとして、無線装置１から出力される送信信号としての電気信号が入力されると共に当該電気信号を送信系の電気／光変換部１２（図中では「Ｅ／Ｏ」と表記される）に対して出力するサーキュレータ１１と、当該サーキュレータ１１から出力される送信信号としての電気信号が入力されると共に当該電気信号を光信号に変換してアンテナ側の光電変換部２０へと出射する送信系の電気／光変換部１２とを備える。なお、送信系の電気／光変換部１２は強度変調器である。
【００４６】
局舎内に設置される無線装置側の光電変換部１０を構成する送信系の電気／光変換部１２から出射される送信信号としての光信号は、光ファイバ２Ａにより、鉄塔上部に設置されるアンテナ側の光電変換部２０へと伝送される。
【００４７】
無線装置側の光電変換部１０は、また、アンテナ３から無線装置１に対して受信信号を送る仕組みとして、アンテナ側の光電変換部２０から出射されて光ファイバ２Ｃによって伝送される受信信号としての光信号が入射されると共に当該光信号を電気信号に変換してサーキュレータ１１に対して出力する受信系の光／電気変換部１３（図中では「Ｏ／Ｅ」と表記される）を備える。
【００４８】
ここで、送信信号の周波数をｆ1とすると共に受信信号の周波数をｆ2とし、これら送信信号の周波数ｆ1と受信信号の周波数ｆ2とは相互に異なる周波数に設定される（即ち、ｆ1≠ｆ2）。
【００４９】
サーキュレータ１１は、また、受信系の光／電気変換部１３から出力される受信信号としての電気信号が入力されると共に当該電気信号を無線装置１に対して出力する。
【００５０】
無線装置側の光電変換部１０は、さらに、送信系の電気／光変換部１２及び受信系の光／電気変換部１３や光給電送信部１６に対して電力を供給する電源部１５と、当該電源部１５から電力が供給されてアンテナ側の光電変換部２０へと光（即ち、給電用の高出力光）を出射する光給電送信部１６とを備える。
【００５１】
局舎内に設置される無線装置側の光電変換部１０の側に設けられる光給電送信部１６から出射される給電用の高出力光は、光ファイバ２Ｂ，２Ｄにより、鉄塔上部に設置されるアンテナ側の光電変換部２０へと伝送される。
【００５２】
送信系の電気／光変換部１２及び受信系の光／電気変換部１３や光給電送信部１６へと電力を供給する電源部１５は一個でも複数個でも良く、また、アンテナ側の光電変換部２０へと光を出射する光給電送信部１６は一個でも複数個でも良い。
【００５３】
また、鉄塔上部に設置されるアンテナ側の光電変換部２０は、無線装置１からアンテナ３に対して送信信号を送る仕組みとして、無線装置側の光電変換部１０（図に示す例では、具体的には送信系の電気／光変換部１２）と光ファイバ２Ａによって接続されて当該光ファイバ２Ａによって伝送される送信信号（尚、周波数はｆ1である）としての光信号が入射されると共に当該光信号を電気信号に変換して出力する送信系の光／電気変換部２１（図中では「Ｏ／Ｅ」と表記される）と、当該送信系の光／電気変換部２１から出力される送信信号としての電気信号のうちの所定の電気信号（具体的には、無線通信において使用される周波数帯の電気信号であってアンテナ３から送信する対象の電気信号）のみを通過させる帯域通過フィルタ２２（図中では「ＢＰＦ」と表記される）と、当該帯域通過フィルタ２２から出力される送信信号としての電気信号が入力されると共に当該電気信号をアンテナ３に対して出力するサーキュレータ２３とを備える。
【００５４】
アンテナ３は、サーキュレータ２３から出力されて入力される送信信号としての電気信号に対応する電界強度の電波を送信する。
【００５５】
サーキュレータ２３は、また、アンテナ３から出力される受信信号としての電気信号が入力されると共に当該電気信号を帯域通過フィルタ２４（図中では「ＢＰＦ」と表記される）に対して出力する。
【００５６】
アンテナ側の光電変換部２０は、また、アンテナ３から無線装置１に対して受信信号を送る仕組みとして、サーキュレータ２３から出力される受信信号（尚、周波数はｆ2である）としての電気信号のうちの所定の電気信号（具体的には、無線通信において使用される周波数帯の電気信号であって無線装置１へと送る対象の電気信号）のみを通過させる帯域通過フィルタ２４と、当該帯域通過フィルタ２４から出力される受信信号としての電気信号が入力されると共に当該電気信号を光信号に変換して出射する受信系の電気／光変換部２５（図中では「Ｅ／Ｏ」と表記される）とを備える。なお、受信系の電気／光変換部２５は強度変調器である。
【００５７】
鉄塔上部に設置されるアンテナ側の光電変換部２０を構成する受信系の電気／光変換部２５から出射される受信信号としての光信号は、光ファイバ２Ｃにより、局舎内に設置される無線装置側の光電変換部１０へと伝送される。
【００５８】
アンテナ側の光電変換部２０は、さらに、無線装置側の光電変換部１０の側に設けられる光給電送信部１６と光ファイバ２Ｂ，２Ｄによって接続されて光給電送信部１６から出射される光（即ち、給電用の高出力光）を受光して電力に変換すると共に当該電力を送信系の光／電気変換部２１や受信系の電気／光変換部２５へと供給する光給電受信部２７を備える。
【００５９】
なお、光給電送信部１６は、光源であり、具体的には例えば半導体レーザ光を出射するレーザ光源である。また、光給電受信部２７は具体的には例えば光電変換素子である。
【００６０】
受信系の電気／光変換部２５は、無線装置側の光電変換部１０（図に示す例では、具体的には受信系の光／電気変換部１３）と光ファイバ２Ｃによって接続される。
【００６１】
無線装置側の光電変換部１０の側に設けられる電源部１５の電力をアンテナ側の光電変換部２０に対して供給する仕組みの一部である光給電受信部２７は、一個でも複数個でも良い。そして、無線装置側の光電変換部１０の側に設けられる光給電送信部１６とアンテナ側の光電変換部２０の側に設けられる光給電受信部２７とを接続する光ファイバ２Ｂ，２Ｄは、一本の光ファイバケーブルによって構成されるようにしても良く、或いは、複数本の光ファイバケーブルによって構成されるようにしても良い。
【００６２】
ここで、上述のような通信システム／通信装置の例として、例えば、特開２０１５−２７０２０号公報に記載されている技術が挙げられる。
【００６３】
送信系・受信系の電気／光変換部１２，２５は、電気信号を光信号に変換するものであり、具体的には、入射された光（即ち、入力光；光搬送波とも呼ばれる）の強度を、入力された電気信号の電圧に応じて変調して光変調波として出射するものである。なお、送信系・受信系の電気／光変換部１２，２５は、例えば、レーザ光源と外部光変調器との組み合わせや、直接変調が可能な半導体レーザなどにより構成される。
【００６４】
受信系の光／電気変換部１３，２１は、光信号を電気信号に変換するものであり、具体的には例えばフォトダイオードが用いられ得る。なお、出力を増大させるために必要に応じて高周波増幅器が受信系の光／電気変換部１３の後段に付加されるようにしても良い。
【００６５】
無線装置側の光電変換部１０は、必要に応じ、送信系の電気／光変換部１２から出射された光信号の光強度を増幅して出射する光増幅器や、アンテナ側の光電変換部２０から出射されて光ファイバ２Ｃによって伝送された光信号の光強度を増幅して出射する光増幅器を更に備えるようにしても良い。光増幅器は、入射された光に対して増幅作用を発揮し得るもの（言い換えると、使用する光の波長帯において利得があって増幅器として利用できるもの）であれば、特定の仕組みやものには限定されない。
【００６６】
アンテナ側の光電変換部２０は、必要に応じ、送信系の光／電気変換部２１から出力される送信信号としての電気信号の送信出力を増幅して出力する高周波増幅器や、受信系の帯域通過フィルタ２４から出力される受信信号としての電気信号の受信出力を増幅して出力する高周波増幅器を更に備えるようにしても良い。そして、アンテナ側の光電変換部２０が高周波増幅器を備えるようにした場合は、当該高周波増幅器に対しても光給電受信部２７によって変換された電力が駆動電力として供給される（言い換えると、当該高周波増幅器の駆動電力が光ファイバ給電によって供給される）。
【００６７】
なお、高周波増幅器は、送信系の光／電気変換部２１と送信系の帯域通過フィルタ２２との間に設けられ、また、受信系の帯域通過フィルタ２４と受信系の電気／光変換部２５との間に設けられる。
【００６８】
そして、例えば図１に示すような通信システム／通信装置においてアンテナ側の光電変換部２０からアンテナ３への出力（延いては、アンテナ３からの出力）を無線装置側（具体的には例えば、局舎内）でモニタするため、本発明に係る無線送信信号のモニタ方法は、図２に示すように、無線装置側設備としての、局舎内に設置される無線装置側の光電変換部１０からアンテナ側設備としての、鉄塔上部に設置されるアンテナ側の光電変換部２０へと伝送された送信信号としての光信号がアンテナ側の光電変換部２０に於いて送信系の光／電気変換部２１によって電気信号へと変換されると共に当該電気信号が分岐されて受信系の電気／光変換部２５へと入力されて強度変調された光信号へと変換された上で無線装置側の光電変換部１０へと伝送され、無線装置側の光電変換部１０に於いて受信系の光／電気変換部１３によって光信号から変換されて出力される電気信号の強度に基づいてアンテナ側の光電変換部２０からアンテナ３へと出力される送信信号としての電気信号の強度が算定されるようにしている。
【００６９】
上記のような、無線装置側の光電変換部１０へと戻ってきた電気信号（具体的には、送信信号としての電気信号から分岐された電気信号である）をスペクトラムアナライザで観測することにより、アンテナ側の光電変換部２０からアンテナ３へと出力される電気信号のスペクトルを局舎側でモニタすることができる。
【００７０】
また、上記のような、無線装置側の光電変換部１０へと戻ってきた電気信号（具体的には、送信信号としての電気信号から分岐された電気信号である）の強度に基づいてアンテナ側の光電変換部２０からアンテナ３へと出力される電気信号（具体的には、送信信号としての電気信号である）の強度を算定する方法は、例えば、アンテナ側の光電変換部２０から出力される電気信号の強度の実績値と無線装置側の光電変換部１０へと戻ってきた電気信号の強度の観測値とに関するデータが取得されてこれら実績値と観測値との間の関係が予め特定された上で、受信系の光／電気変換部１３へ入力される光強度の変化分を補正して算定されるようにすることが考えられる。
【００７１】
なお、送信信号としての電気信号の強度を計測する機序としては、具体的には例えば、パワーセンサやパワーメータ或いはスペクトラムアナライザが用いられ得る。
【００７２】
スペクトラムアナライザが用いられる場合には、送信信号の周波数成分に関するスペクトルやビット誤り率（「ＢＥＲ」とも表記される）が測定されてアンテナ側の光電変換部２０からアンテナ３へと出力される送信信号としての電気信号のスペクトルやビット誤り率（延いては、アンテナ３から送出される送信信号のスペクトルやビット誤り率）が測定されるようにしても良い。
【００７３】
（２）第一の実施形態
図３に、本発明に係る無線送信信号のモニタ方法の第一の実施形態の例を示す。第一の実施形態についても、図１２に示す施設構成のように無線装置側設備とアンテナ側設備とを有する、図１に示すような通信システム／通信装置をベースの構成とする。
【００７４】
第一の実施形態の無線送信信号のモニタ方法は、無線装置側設備としての、局舎内に設置される無線装置側の光電変換部１０からアンテナ側設備としての、鉄塔上部に設置されるアンテナ側の光電変換部２０へと伝送された送信信号としての光信号がアンテナ側の光電変換部２０に於いて送信系の光／電気変換部２１によって電気信号へと変換されてから送信系方向性結合器３１によって分岐されて減衰器３３によって減衰された後に受信系方向性結合器３２を介して受信系の電気／光変換部２５へと入力されて強度変調された光信号へと変換された上で無線装置側の光電変換部１０へと伝送され、無線装置側の光電変換部１０に於いて受信系の光／電気変換部１３によって光信号から変換されて出力される電気信号の強度に基づいてアンテナ側の光電変換部２０からアンテナ３へと出力される送信信号としての電気信号のスペクトルのモニタを実現し、さらに電気信号の強度が算定されるようにしている。
【００７５】
第一の実施形態では、アンテナ側の光電変換部２０の側に、送信系の帯域通過フィルタ２２とサーキュレータ２３との間に送信系方向性結合器３１が設けられると共に受信系の帯域通過フィルタ２４と受信系の電気／光変換部２５との間に受信系方向性結合器３２が設けられ、さらに、送信系方向性結合器３１から分岐して受信系方向性結合器３２へと至る経路上に減衰器３３が設けられる。
【００７６】
第一の実施形態では、また、無線装置側の光電変換部１０の側に、受信系の光／電気変換部１３とサーキュレータ１１との間の前記受信系の光／電気変換部１３の側に第一の方向性結合器５１が設けられると共に前記サーキュレータ１１の側に受信用帯域通過フィルタ５９が設けられる。
【００７７】
第一の実施形態では、さらに、第一の方向性結合器５１によって分岐される出力に対してモニタ用帯域通過フィルタ５２が接続されると共に当該モニタ用帯域通過フィルタ５２からの出力に対してモニタ用パワーメータ５３が接続される。
【００７８】
送信系方向性結合器３１は、送信系の帯域通過フィルタ２２から出力される送信信号としての電気信号を分岐する（別言すると、電力を分配する）機能を備える。
【００７９】
送信系方向性結合器３１によって分岐された送信信号のことを「モニタ用信号」と呼ぶ。モニタ用信号の周波数は送信信号と同じでｆ1である。
【００８０】
減衰器３３は、送信系方向性結合器３１によって分岐されたモニタ用信号としての電気信号の電力を所定の値だけ減衰させた上で出力する機能を備える。
【００８１】
受信系方向性結合器３２は、送信系方向性結合器３１によって分岐されて減衰器３３を通過したモニタ用信号としての電気信号（別言すると、分配された電力）を、受信系の帯域通過フィルタ２４から出力される受信信号としての電気信号と合波する（別言すると、受信信号の電力と合成する）機能を備える。
【００８２】
アンテナ側の光電変換部２０では、送信系の帯域通過フィルタ２２から出力される送信信号としての電気信号が送信系方向性結合器３１によって分岐され、一方はサーキュレータ２３へと入力され、他方（尚、モニタ用信号である）は減衰器３３へと入力される。
【００８３】
減衰器３３によって減衰された上で出力されるモニタ用信号としての電気信号は、受信系方向性結合器３２へと入力され、受信系の帯域通過フィルタ２４から出力される受信信号としての電気信号と合波されて受信系方向性結合器３２から出力される。
【００８４】
受信系方向性結合器３２から出力されるモニタ用信号（周波数ｆ1）及び受信信号（周波数ｆ2）としての電気信号は、受信系の電気／光変換部２５によって光信号へと変換された上で出射され、光ファイバ２Ｃにより、無線装置側の光電変換部１０へと伝送される。
【００８５】
ここで、受信系の電気／光変換部２５へと入力される電気信号が過入力（即ち、線形応答の領域を越えた状態）になると信号が歪んでしまうため、過入力を避ける必要がある。つまり、モニタ用信号（周波数ｆ1）と受信信号（周波数ｆ2）とを合わせた電気信号に関して受信系の電気／光変換部２５への入力には上限があることになる。また、一方の信号の受信系の電気／光変換部２５への入力が小さすぎるとその信号はノイズに埋もれ易くなり、品質が維持できなくなる。
【００８６】
このため、モニタ用信号が減衰器３３を経由するようにした上で、送信系方向性結合器３１の結合度，減衰器３３の減衰量，及び受信系方向性結合器３２の結合度が、モニタ用信号の強度と受信信号の強度とが大凡同じ程度になるようにそれぞれ調整されることが好ましい。なお、受信信号は伝播の条件によっては信号強度の低下が大きい場合もあるので、通常時にはモニタ用信号を受信信号よりも小さく設定することも考えられる。そのことも踏まえ、大凡同じ程度とは、具体的には例えば、モニタ用信号が受信信号の１倍から１／１００倍程度の範囲であれば、過入力にならない条件で、ノイズに埋もれずに測定もし易いと考えられる。
【００８７】
無線装置側の光電変換部１０では、光ファイバ２Ｃによって伝送されるモニタ用信号（周波数ｆ1）及び受信信号（周波数ｆ2）としての光信号が、受信系の光／電気変換部１３へと入射され、当該受信系の光／電気変換部１３によって電気信号へと変換される。
【００８８】
受信系の光／電気変換部１３から出力されたモニタ用信号及び受信信号としての電気信号は第一の方向性結合器５１によって分岐され、一方は受信用帯域通過フィルタ５９へと入力され、他方はモニタ用帯域通過フィルタ５２へと入力される。
【００８９】
受信用帯域通過フィルタ５９へと入力されたモニタ用信号及び受信信号としての電気信号のうちの受信信号に相当する電気信号（即ち、周波数がｆ2の電気信号）のみが、受信用帯域通過フィルタ５９を通過し、サーキュレータ１１を経由して無線装置１へと入力される。
【００９０】
他方、モニタ用帯域通過フィルタ５２へと入力されたモニタ用信号及び受信信号としての電気信号のうちのモニタ用信号に相当する電気信号（即ち、周波数がｆ1の電気信号）のみが、モニタ用帯域通過フィルタ５２を通過し、モニタ用パワーメータ５３へと入力される。
【００９１】
モニタ用パワーメータ５３は、入力されたモニタ用信号としての電気信号の強度を計測する。
【００９２】
そして、計測されたモニタ用信号としての電気信号の強度に基づいて、アンテナ側の光電変換部２０からアンテナ３へと出力される送信信号としての電気信号の強度が算定され、延いてはアンテナ３から送出される送信信号の出力強度が算定される。
【００９３】
アンテナ側の光電変換部２０からアンテナ３へと出力される送信信号としての電気信号の強度は、例えば、アンテナ側の光電変換部２０から出力される電気信号（具体的には、送信信号としての電気信号である）の強度の実績値と無線装置側の光電変換部１０へと戻ってきた電気信号（具体的には、送信信号としての電気信号から分岐された電気信号である）の強度の観測値とに関するデータが取得されてこれら実績値と観測値との間の関係が予め特定された上で、受信系の光／電気変換部１３へ入力される光強度の変化分を補正して算定されるようにすることが考えられる。
【００９４】
上記の計算は後述する第四の実施形態の中に示すものと同様である。なお、上記の計算を行うには、受信系の電気／光変換部２５の光変調度と受信系の電気／光変換部２５への入力電気信号の強度との間に一意の関係が成り立つ必要がある。同じ入力電気信号強度であっても得られる光変調度が変動する場合には、基準となる強度を得るために後述する第二の実施形態の構成とすることが考えられる。
【００９５】
なお、モニタ用帯域通過フィルタ５２及びモニタ用パワーメータ５３の代わりにスペクトラムアナライザが設けられて第一の方向性結合器５１によって分岐された電気信号のうちのモニタ用信号（周波数ｆ1）の周波数成分に関する強度が計測されることによってアンテナ側の光電変換部２０からアンテナ３へと出力される送信信号としての電気信号の強度（延いては、アンテナ３から送出される送信信号の出力強度）が特定されるようにしても良い。
【００９６】
スペクトラムアナライザが設けられる場合には、第一の方向性結合器５１によって分岐された電気信号のうちのモニタ用信号（周波数ｆ1）の周波数成分に関するスペクトルやビット誤り率が測定されてアンテナ側の光電変換部２０からアンテナ３へと出力される送信信号としての電気信号のスペクトルやビット誤り率（延いては、アンテナ３から送出される送信信号のスペクトルやビット誤り率）が測定されるようにしても良い。
【００９７】
（３）第二の実施形態
図４及び図５に、本発明に係る無線送信信号のモニタ方法の第二の実施形態の例を示す。第二の実施形態についても、図１２に示す施設構成のように無線装置側設備とアンテナ側設備とを有する、図１に示すような通信システム／通信装置をベースの構成とする。
【００９８】
第二の実施形態の無線送信信号のモニタ方法は、無線装置側設備としての、局舎内に設置される無線装置側の光電変換部１０からアンテナ側設備としての、鉄塔上部に設置されるアンテナ側の光電変換部２０へと伝送された送信信号としての光信号がアンテナ側の光電変換部２０に於いて送信系の光／電気変換部２１によって電気信号へと変換されてから送信系方向性結合器３１によって分岐されて減衰器３３によって減衰された後に受信系方向性結合器３２を介して受信系の電気／光変換部２５へと入力されて強度変調された光信号へと変換された上で無線装置側の光電変換部１０へと伝送され、また、アンテナ側の光電変換部２０に於いて局部発振器３５によって生成された基準信号としての電気信号が受信系方向性結合器３２を介して受信系の電気／光変換部２５へと入力されて強度変調された光信号へと変換された上で無線装置側の光電変換部１０へと伝送され、無線装置側の光電変換部１０に於いて受信系の光／電気変換部１３によって光信号から変換されて出力される送信信号としての電気信号の強度と基準信号としての電気信号の強度とに基づいてアンテナ側の光電変換部２０からアンテナ３へと出力される送信信号としての電気信号のスペクトルのモニタを実現し、さらに電気信号の強度が算定されるようにしている。
【００９９】
第二の実施形態では、アンテナ側の光電変換部２０の側に、送信系の帯域通過フィルタ２２とサーキュレータ２３との間に送信系方向性結合器３１が設けられると共に受信系の帯域通過フィルタ２４と受信系の電気／光変換部２５との間に受信系方向性結合器３２が設けられ、さらに、送信系方向性結合器３１から分岐して受信系方向性結合器３２へと至る経路上に減衰器３３が設けられると共に当該減衰器３３と受信系方向性結合器３２との間に方向性結合器３４が設けられる。
【０１００】
第二の実施形態では、さらに、方向性結合器３４に対して電気信号を入力することが可能であるように局部発振器３５が接続される。
【０１０１】
第二の実施形態では、また、無線装置側の光電変換部１０の側に、受信系の光／電気変換部１３とサーキュレータ１１との間に前記受信系の光／電気変換部１３の側から順に第一の方向性結合器５１，第二の方向性結合器５４，及び受信用帯域通過フィルタ５９が設けられる。
【０１０２】
第二の実施形態では、さらに、第一の方向性結合器５１によって分岐される出力に対してモニタ用帯域通過フィルタ５２が接続されると共に当該モニタ用帯域通過フィルタ５２からの出力に対してモニタ用パワーメータ５３が接続され、加えて、第二の方向性結合器５４によって分岐される出力に対して基準用帯域通過フィルタ５５が接続されると共に当該基準用帯域通過フィルタ５５からの出力に対して基準用パワーメータ５６が接続される。
【０１０３】
送信系方向性結合器３１は、送信系の帯域通過フィルタ２２から出力される送信信号としての電気信号を分岐する（別言すると、電力を分配する）機能を備える。
【０１０４】
送信系方向性結合器３１によって分岐された送信信号のことを第一の実施形態と同様に「モニタ用信号」と呼ぶ。モニタ用信号の周波数は送信信号と同じでｆ1である。
【０１０５】
減衰器３３は、送信系方向性結合器３１によって分岐されたモニタ用信号としての電気信号の電力を所定の値だけ減衰させた上で出力する機能を備える。
【０１０６】
受信系方向性結合器３２は、送信系方向性結合器３１によって分岐されて減衰器３３及び方向性結合器３４を通過したモニタ用信号としての電気信号（別言すると、分配された電力）及び局部発振器３５から出力されて方向性結合器３４を経由した基準信号としての電気信号を、受信系の帯域通過フィルタ２４から出力される受信信号としての電気信号と合波する（別言すると、受信信号の電力と合成する）機能を備える。
【０１０７】
局部発振器３５は、強度に関してモニタ用信号と対比される信号（「基準信号」と呼ぶ）を生成して出力する機能を備える。基準信号としては、所定の周波数で所定の強度（言い換えると、既知の強度）の信号が出力され、具体的には例えば周波数ｆ3の正弦波の信号が出力される。
【０１０８】
基準信号の周波数ｆ3は、モニタ用信号（即ち、送信信号から分岐された信号）の周波数ｆ1とは異なり且つ受信信号の周波数ｆ2とも異なる周波数に設定される（即ち、ｆ1≠ｆ2，ｆ1≠ｆ3，及びｆ2≠ｆ3）。モニタ用信号の周波数ｆ1，受信信号の周波数ｆ2，及び基準信号の周波数ｆ3は、具体的には例えば図５に示すような関係に設定されることが考えられる（但し、周波数ｆ1，ｆ2，及びｆ3の相互の大小関係は図５に示す例に限定されるものではない）。
【０１０９】
アンテナ側の光電変換部２０では、送信系の帯域通過フィルタ２２から出力される送信信号としての電気信号が送信系方向性結合器３１によって分岐され、一方はサーキュレータ２３へと入力され、他方（尚、モニタ用信号である）は減衰器３３へと入力される。
【０１１０】
減衰器３３によって減衰された上で出力されるモニタ用信号としての電気信号は、方向性結合器３４を経由して受信系方向性結合器３２へと入力される。
【０１１１】
局部発振器３５から出力される基準信号としての電気信号は、方向性結合器３４を介し、減衰器３３から出力されるモニタ用信号としての電気信号と合波された上で受信系方向性結合器３２へと入力される。
【０１１２】
受信系方向性結合器３２へと入力されたモニタ用信号及び基準信号としての電気信号は、受信系の帯域通過フィルタ２４から出力される受信信号としての電気信号と合波されて受信系方向性結合器３２から出力される。
【０１１３】
受信系方向性結合器３２から出力されるモニタ用信号（周波数ｆ1），受信信号（周波数ｆ2），及び基準信号（周波数ｆ3）としての電気信号は、受信系の電気／光変換部２５によって光信号へと変換された上で出射され、光ファイバ２Ｃにより、無線装置側の光電変換部１０へと伝送される。
【０１１４】
ここで、受信系の電気／光変換部２５へと入力される電気信号が過入力（即ち、線形応答の領域を越えた状態）になると信号が歪んでしまうため、過入力を避ける必要がある。つまり、モニタ用信号（周波数ｆ1），受信信号（周波数ｆ2），及び基準信号（周波数ｆ3）を合わせた電気信号に関して受信系の電気／光変換部２５への入力には上限があることになる。また、一部の信号の受信系の電気／光変換部２５への入力が小さすぎるとその信号はノイズに埋もれ易くなり、品質が維持できなくなる。
【０１１５】
このため、モニタ用信号が減衰器３３を経由するようにした上で、送信系方向性結合器３１の結合度，減衰器３３の減衰量，及び受信系方向性結合器３２の結合度、並びに局部発振器３５の信号出力強度は、モニタ用信号の強度，基準信号の強度，及び受信信号の強度が大凡同じ程度になるようにそれぞれ調整されることが好ましい。なお、受信信号は伝播の条件によっては信号強度の低下が大きい場合もあるので、通常時にはモニタ用信号及び基準信号を受信信号よりも小さく設定することも考えられる。そのことも踏まえ、大凡同じ程度とは、具体的には例えば、モニタ用信号や基準信号が受信信号の１倍から１／１００倍程度の範囲であれば、過入力にならない条件で、ノイズに埋もれずに測定もし易いと考えられる。
【０１１６】
無線装置側の光電変換部１０では、光ファイバ２Ｃによって伝送されるモニタ用信号（周波数ｆ1），受信信号（周波数ｆ2），及び基準信号（周波数ｆ3）としての光信号が、受信系の光／電気変換部１３へと入射され、当該受信系の光／電気変換部１３によって電気信号へと変換される。
【０１１７】
受信系の光／電気変換部１３から出力されたモニタ用信号，受信信号，及び基準信号としての電気信号は第一の方向性結合器５１によって分岐され、一方は第二の方向性結合器５４へと入力され、他方はモニタ用帯域通過フィルタ５２へと入力される。
【０１１８】
モニタ用帯域通過フィルタ５２へと入力されたモニタ用信号，受信信号，及び基準信号としての電気信号のうちのモニタ用信号に相当する電気信号（即ち、周波数がｆ1の電気信号）のみが、モニタ用帯域通過フィルタ５２を通過し、モニタ用パワーメータ５３へと入力される。
【０１１９】
モニタ用パワーメータ５３は、入力されたモニタ用信号としての電気信号の強度を計測する。
【０１２０】
他方、第二の方向性結合器５４へと入力されたモニタ用信号，受信信号，及び基準信号としての電気信号は当該第二の方向性結合器５４によって分岐され、一方は受信用帯域通過フィルタ５９へと入力され、他方は基準用帯域通過フィルタ５５へと入力される。
【０１２１】
受信用帯域通過フィルタ５９へと入力されたモニタ用信号，受信信号，及び基準信号としての電気信号のうちの受信信号に相当する電気信号（即ち、周波数がｆ2の電気信号）のみが、受信用帯域通過フィルタ５９を通過し、サーキュレータ１１を経由して無線装置１へと入力される。
【０１２２】
他方、基準用帯域通過フィルタ５５へと入力されたモニタ用信号，受信信号，及び基準信号としての電気信号のうちの基準信号に相当する電気信号（即ち、周波数がｆ3の電気信号）のみが、基準用帯域通過フィルタ５５を通過し、基準用パワーメータ５６へと入力される。
【０１２３】
基準用パワーメータ５６は、入力された基準信号としての電気信号の強度を計測する。
【０１２４】
そして、モニタ用パワーメータ５３によって計測されたモニタ用信号としての電気信号の強度と基準用パワーメータ５６によって計測された基準信号としての電気信号の強度とに基づいて、アンテナ側の光電変換部２０からアンテナ３へと出力される送信信号としての電気信号の強度が算定され、延いてはアンテナ３から送出される送信信号の出力強度が算定される。
【０１２５】
アンテナ側の光電変換部２０からアンテナ３へと出力される送信信号としての電気信号の強度は、例えば、モニタ用信号の強度の計測値と基準信号の強度の設定値（尚、基準信号については信号強度の絶対値が既知である）とが比較されて算定される。
【０１２６】
具体的には例えば、局部発振器３５から出力される基準信号についての信号強度の設定値がＰr［ｄＢｍ］である場合に無線装置側の光電変換部１０の側で計測されたモニタ用信号の強度がｐm［ｄＢｍ］であると共に基準信号の強度がｐs［ｄＢｍ］であるとき、アンテナ側の光電変換部２０に於いて方向性結合器３４へと入力されたモニタ用信号の強度をｐi［ｄＢｍ］（尚、未知である）とすると以下の数式１が成り立つ。
（数１）  ｐi：Ｐr ＝ ｐm：ｐs
【０１２７】
数式１において局部発振器３５の出力信号強度Ｐrの値は設定値として既知であると共にモニタ用信号の強度ｐm及び基準信号の強度ｐsの値は計測値として既知であるので、数式１に基づき、方向性結合器３４へと入力されたモニタ用信号の強度ｐi［ｄＢｍ］が計算される。
【０１２８】
その上で、アンテナ側の光電変換部２０の側の送信系方向性結合器３１の結合度及び減衰器３３の減衰量が考慮されて、送信系方向性結合器３１から出力されてサーキュレータ２３へと入力された送信信号の強度が計算される。
【０１２９】
なお、モニタ用帯域通過フィルタ５２及びモニタ用パワーメータ５３並びに基準用帯域通過フィルタ５５及び基準用パワーメータ５６の代わりにスペクトラムアナライザが設けられて第一の方向性結合器５１によって分岐された電気信号のうちのモニタ用信号（周波数ｆ1）の周波数成分に関する強度及び基準信号（周波数ｆ3）の周波数成分に関する強度が計測されることによってアンテナ側の光電変換部２０からアンテナ３へと出力される送信信号としての電気信号の強度（延いては、アンテナ３から送出される送信信号の出力強度）が特定されるようにしても良い（尚この場合には、第二の方向性結合器５４は不要である）。
【０１３０】
スペクトラムアナライザが設けられる場合には、第一の方向性結合器５１によって分岐された電気信号のうちのモニタ用信号（周波数ｆ1）の周波数成分に関するスペクトルやビット誤り率が測定されてアンテナ側の光電変換部２０からアンテナ３へと出力される送信信号としての電気信号のスペクトルやビット誤り率（延いては、アンテナ３から送出される送信信号のスペクトルやビット誤り率）が測定されるようにしても良い。
【０１３１】
（４）第三の実施形態
図６に、本発明に係る無線送信信号のモニタ方法の第三の実施形態の例を示す。第三の実施形態についても、図１２に示す施設構成のように無線装置側設備とアンテナ側設備とを有する、図１に示すような通信システム／通信装置をベースの構成とする。
【０１３２】
第三の実施形態の無線送信信号のモニタ方法は、無線装置側設備としての、局舎内に設置される無線装置側の光電変換部１０からアンテナ側設備としての、鉄塔上部に設置されるアンテナ側の光電変換部２０へと伝送された送信信号としての光信号がアンテナ側の光電変換部２０に於いて送信系の光／電気変換部２１によって電気信号へと変換されてから送信系方向性結合器３１によって分岐されて信号強度が計測され、当該計測された信号強度の結果に相当する電気信号が光コンバータ３８によって光信号へと変換された上で無線装置側の光電変換部１０へと伝送されるようにしている。
【０１３３】
第三の実施形態では、アンテナ側の光電変換部２０の側に、送信系の帯域通過フィルタ２２とサーキュレータ２３との間に送信系方向性結合器３１が設けられると共に受信系の帯域通過フィルタ２４と受信系の電気／光変換部２５との間に受信系方向性結合器３２が設けられ、さらに、送信系方向性結合器３１から分岐して受信系方向性結合器３２へと至る経路上に方向性結合器３６が設けられる。
【０１３４】
第三の実施形態では、さらに、方向性結合器３６によって分岐される出力に対してパワーセンサ３７が接続されると共に当該パワーセンサ３７からの出力に対して光コンバータ３８（「メディアコンバータ」とも呼ばれる）が接続される。
【０１３５】
第三の実施形態では、また、無線装置側の光電変換部１０の側に、受信系の光／電気変換部１３とサーキュレータ１１との間の前記受信系の光／電気変換部１３の側に第一の方向性結合器５１が設けられると共に前記サーキュレータ１１の側に受信用帯域通過フィルタ５９が設けられる。
【０１３６】
第三の実施形態では、さらに、第一の方向性結合器５１によって分岐される出力に対してスペクトラムアナライザ５８が接続される。
【０１３７】
送信系方向性結合器３１は、送信系の帯域通過フィルタ２２から出力される送信信号としての電気信号を分岐する（別言すると、電力を分配する）機能を備える。
【０１３８】
送信系方向性結合器３１によって分岐された送信信号のことを第一の実施形態と同様に「モニタ用信号」と呼ぶ。モニタ用信号の周波数は送信信号と同じでｆ1である。
【０１３９】
受信系方向性結合器３２は、送信系方向性結合器３１によって分岐されて方向性結合器３６を通過したモニタ用信号としての電気信号（別言すると、分配された電力）を、受信系の帯域通過フィルタ２４から出力される受信信号としての電気信号と合波する（別言すると、受信信号の電力と合成する）機能を備える。
【０１４０】
方向性結合器３６は、送信系方向性結合器３１によって分岐されるモニタ用信号としての電気信号をパワーセンサ３７への入力と受信系方向性結合器３２への入力とに分岐する機能を備える。
【０１４１】
モニタ用信号のうち方向性結合器３６によって分岐されてパワーセンサ３７へと入力される信号のことを「強度モニタ用信号」と呼ぶ。強度モニタ用信号の周波数は送信信号と同じでｆ1である。
【０１４２】
パワーセンサ３７は、入力される電気信号の強度を計測して電気信号として出力する機能を備える。
【０１４３】
アンテナ側の光電変換部２０では、送信系の帯域通過フィルタ２２から出力される送信信号としての電気信号が送信系方向性結合器３１によって分岐され、一方はサーキュレータ２３へと入力され、他方（尚、モニタ用信号である）は方向性結合器３６へと入力される。
【０１４４】
方向性結合器３６へと入力されたモニタ用信号は当該方向性結合器３６によって分岐され、一方は受信系方向性結合器３２へと入力され、他方（尚、強度モニタ用信号である）はパワーセンサ３７へと入力される。
【０１４５】
受信系方向性結合器３２へと入力されたモニタ用信号としての電気信号は、受信系の帯域通過フィルタ２４から出力される受信信号としての電気信号と合波されて受信系方向性結合器３２から出力される。
【０１４６】
受信系方向性結合器３２から出力されるモニタ用信号（周波数ｆ1）及び受信信号（周波数ｆ2）としての電気信号は、受信系の電気／光変換部２５によって光信号へと変換された上で出射され、光ファイバ２Ｃにより、無線装置側の光電変換部１０へと伝送される。
【０１４７】
ここで、受信系の電気／光変換部２５へと入力される電気信号が過入力（即ち、線形応答の領域を越えた状態）になると信号が歪んでしまうため、過入力を避ける必要がある。つまり、モニタ用信号（周波数ｆ1）と受信信号（周波数ｆ2）とを合わせた電気信号に関して受信系の電気／光変換部２５への入力には上限があることになる。また、一方の信号の受信系の電気／光変換部２５への入力が小さすぎるとその信号はノイズに埋もれ易くなり、品質が維持できなくなる。
【０１４８】
このため、送信系方向性結合器３１の結合度，方向性結合器３６の結合度，及び受信系方向性結合器３２の結合度は、モニタ用信号の強度と受信信号の強度とが大凡同じ程度になるようにそれぞれ調整されることが好ましい。なお、受信信号は伝播の条件によっては信号強度の低下が大きい場合もあるので、通常時にはモニタ用信号を受信信号よりも小さく設定することも考えられる。そのことも踏まえ、大凡同じ程度とは、具体的には例えば、モニタ用信号が受信信号の１倍から１／１００倍程度の範囲であれば、過入力にならない条件で、ノイズに埋もれずに測定もし易いと考えられる。
【０１４９】
無線装置側の光電変換部１０では、光ファイバ２Ｃによって伝送されるモニタ用信号（周波数ｆ1）及び受信信号（周波数ｆ2）としての光信号が、受信系の光／電気変換部１３へと入射され、当該受信系の光／電気変換部１３によって電気信号へと変換される。
【０１５０】
受信系の光／電気変換部１３から出力されたモニタ用信号及び受信信号としての電気信号は、第一の方向性結合器５１によって分岐され、一方は受信用帯域通過フィルタ５９へと入力され、他方はスペクトラムアナライザ５８へと入力される。
【０１５１】
スペクトラムアナライザ５８ではモニタ用信号（周波数ｆ1）のスペクトルのモニタを行うことが可能である。スペクトラムアナライザ５８にはモニタ用信号（周波数ｆ1）に加えて受信信号（周波数ｆ2）も入力されるが、周波数帯が異なるため、帯域通過フィルタなしでモニタ用信号（周波数ｆ1）のみのスペクトルの測定が可能である。
【０１５２】
アンテナ３から送出される送信信号のビット誤り率の測定を行う場合には、第一の方向性結合器５１とスペクトラムアナライザ５８の間にモニタ用帯域通過フィルタを追加し、スペクトラムアナライザ５８の変わりにビット誤り率測定器を用いて測定をすることができる。
【０１５３】
受信用帯域通過フィルタ５９へと入力されたモニタ用信号及び受信信号としての電気信号のうちの受信信号に相当する電気信号（即ち、周波数がｆ2の電気信号）のみが、受信用帯域通過フィルタ５９を通過し、サーキュレータ１１を経由して無線装置１へと入力される。
【０１５４】
他方、パワーセンサ３７へと入力された強度モニタ用信号としての電気信号についてはパワーセンサ３７によって信号強度が計測され、パワーセンサ３７が計測結果に関する電気信号を出力する。
【０１５５】
パワーセンサ３７から出力される計測結果に相当する電気信号は、光コンバータ３８によって光信号へと変換された上で光ファイバ２Ｅによって無線装置側の光電変換部１０の側へと伝送され、例えばデータ処理を行う適当な受信装置３９によって受信される。なお、計測結果に相当する光信号とモニタ用信号（周波数ｆ1）及び受信信号（周波数ｆ2）としての光信号とが異なる波長の光信号として多重されて同じ光ファイバを共用するようにし、計測結果に相当する光信号を伝送する光ファイバ２Ｅとモニタ用信号及び受信信号としての光信号を伝送する光ファイバ２Ｃとが一本の光ファイバによって構成されるようにしても良い。
【０１５６】
そして、パワーセンサ３７によって計測されて光コンバータ３８及び光ファイバ２Ｅを介して受信装置３９によって受信された強度モニタ用信号の強度に基づいて（尚、アンテナ側の光電変換部２０の側の送信系方向性結合器３１の結合度及び方向性結合器３６の結合度が考慮される）、アンテナ側の光電変換部２０からアンテナ３へと出力される送信信号としての電気信号の強度が算定され、延いてはアンテナ３から送出される送信信号の出力強度が算定される。
【０１５７】
（５）第四の実施形態
図７及び図８に、本発明に係る無線送信信号のモニタ方法の第四の実施形態の例を示す。第四の実施形態については、図１２に示す施設構成のように無線装置側設備とアンテナ側設備とを有する、図１に示すような通信システム／通信装置をベースの構成としつつ、アンテナ側の光電変換部２０を構成する受信系の電気／光変換部２５（尚、強度変調器である）の代わりに位相変調器４１が設けられる。位相変調器４１としては、具体的には例えばニオブ酸リチウム位相変調器が用いられる。
【０１５８】
第四の実施形態の無線送信信号のモニタ方法は、無線装置側設備としての、局舎内に設置される無線装置側の光電変換部１０からアンテナ側設備としての、鉄塔上部に設置されるアンテナ側の光電変換部２０へと伝送された送信信号としての光信号がアンテナ側の光電変換部２０に於いて送信系の光／電気変換部２１によって電気信号へと変換されてから送信系方向性結合器３１によって分岐されて減衰器３３によって減衰された後に受信系方向性結合器３２を介して位相変調器４１へと入力されて位相変調された光信号へと変換された上で無線装置側の光電変換部１０へと伝送され、無線装置側の光電変換部１０に於いて分散補償器４３によって波長分散が与えられることで強度変調された光信号に変換されて出力される送信信号としての光信号の強度と、波長分散が与えられた後に受信系の光／電気変換部１３によって光信号から変換されて出力される送信信号としての電気信号の強度とに基づいてアンテナ側の光電変換部２０からアンテナ３へと出力される送信信号としての電気信号のスペクトルのモニタを実現し、さらに電気信号の強度が算定されるようにしている。
【０１５９】
第四の実施形態では、アンテナ側の光電変換部２０の側に、送信系の帯域通過フィルタ２２とサーキュレータ２３との間に送信系方向性結合器３１が設けられると共に受信系の帯域通過フィルタ２４と位相変調器４１との間に受信系方向性結合器３２が設けられ、さらに、送信系方向性結合器３１から分岐して受信系方向性結合器３２へと至る経路上に減衰器３３が設けられる。
【０１６０】
第四の実施形態では、また、無線装置側の光電変換部１０の側に、受信系の光／電気変換部１３のアンテナ側の光電変換部２０の側に（言い換えると、アンテナ側の光電変換部２０の側に設けられる位相変調器４１から無線装置側の光電変換部１０へと至った光ファイバ２Ｃが接続されるように）分散補償器４３が設けられると共に、当該分散補償器４３と受信系の光／電気変換部１３との間に第一の方向性結合器４４が設けられる。
【０１６１】
第四の実施形態では、また、無線装置側の光電変換部１０の側に、受信系の光／電気変換部１３とサーキュレータ１１との間の前記受信系の光／電気変換部１３の側に第二の方向性結合器４７が設けられると共に前記サーキュレータ１１の側に受信用帯域通過フィルタ５９が設けられる。
【０１６２】
第四の実施形態では、さらに、第一の方向性結合器４４によって分岐される出力に対して光パワーメータ４６が接続され、加えて、第二の方向性結合器４７によって分岐される出力に対してモニタ用帯域通過フィルタ４８が接続されると共に当該モニタ用帯域通過フィルタ４８からの出力に対してモニタ用パワーメータ４９が接続される。
【０１６３】
送信系方向性結合器３１は、送信系の帯域通過フィルタ２２から出力される送信信号としての電気信号を分岐する（別言すると、電力を分配する）機能を備える。
【０１６４】
送信系方向性結合器３１によって分岐された送信信号のことを第一の実施形態と同様に「モニタ用信号」と呼ぶ。モニタ用信号の周波数は送信信号と同じでｆ1である。
【０１６５】
減衰器３３は、送信系方向性結合器３１によって分岐されたモニタ用信号としての電気信号の電力を所定の値だけ減衰させた上で出力する機能を備える。
【０１６６】
受信系方向性結合器３２は、送信系方向性結合器３１によって分岐されて減衰器３３を通過したモニタ用信号としての電気信号（別言すると、分配された電力）を、受信系の帯域通過フィルタ２４から出力される受信信号としての電気信号と合波する（別言すると、受信信号の電力と合成する）機能を備える。
【０１６７】
アンテナ側の光電変換部２０では、送信系の帯域通過フィルタ２２から出力される送信信号としての電気信号が送信系方向性結合器３１によって分岐され、一方はサーキュレータ２３へと入力され、他方（尚、モニタ用信号である）は減衰器３３へと入力される。
【０１６８】
減衰器３３によって減衰された上で出力されるモニタ用信号としての電気信号は、受信系方向性結合器３２へと入力され、受信系の帯域通過フィルタ２４から出力される受信信号としての電気信号と合波されて受信系方向性結合器３２から出力される。
【０１６９】
受信系方向性結合器３２から出力されるモニタ用信号（周波数ｆ1）及び受信信号（周波数ｆ2）としての電気信号は、位相変調器４１へと入力される。
【０１７０】
ここで、位相変調器４１へと入力される電気信号が過入力（即ち、強度変調に変換した際に線形応答の領域を越えた状態）になると信号が歪んでしまうため、過入力を避ける必要がある。つまり、モニタ用信号（周波数ｆ1）と受信信号（周波数ｆ2）とを合わせた電気信号に関して位相変調器４１への入力には上限があることになる。また、一方の信号の位相変調器４１への入力が小さすぎるとその信号はノイズに埋もれ易くなり、品質が維持できなくなる。
【０１７１】
このため、モニタ用信号が減衰器３３を経由するようにした上で、送信系方向性結合器３１の結合度，減衰器３３の減衰量，及び受信系方向性結合器３２の結合度は、モニタ用信号の強度と受信信号の強度とが大凡同じ程度になるようにそれぞれ調整されることが好ましい。なお、受信信号は伝播の条件によっては信号強度の低下が大きい場合もあるので、通常時にはモニタ用信号を受信信号よりも小さく設定することも考えられる。そのことも踏まえ、大凡同じ程度とは、具体的には例えば、モニタ用信号が受信信号の１倍から１／１００倍程度の範囲であれば、過入力にならない条件で、ノイズに埋もれずに測定もし易いと考えられる。
【０１７２】
位相変調器４１には光源４０が接続される。光源４０としては、具体的には例えば半導体レーザ光を出射するレーザ光源が用いられる。
【０１７３】
光源４０は無線装置側の光電変換部１０の側に設けられ、光源４０から出射された光は光ファイバ２Ｆを介してアンテナ側の光電変換部２０の側へと伝送されて位相変調器４１へと入射される。なお、光源４０から出射される光と送信信号（周波数ｆ1）としての光信号とが異なる波長の光信号として多重されて同じ光ファイバを共用するようにし、光源４０から出射される光を伝送する光ファイバ２Ｆと送信信号としての光信号を伝送する光ファイバ２Ａとが一本の光ファイバによって構成されるようにしても良い。
【０１７４】
受信系方向性結合器３２から出力されるモニタ用信号及び受信信号としての電気信号は位相変調器４１によって位相が変調されると共に光信号へと変換された上で出射され、言い換えると、光源４０からの光に対して位相変調器４１によってモニタ用信号及び受信信号としての電気信号に基づいて位相変調が加えられて光信号が生成された上で出射され、光ファイバ２Ｃにより、無線装置側の光電変換部１０へと伝送される。
【０１７５】
位相変調された光信号は、時間的には強度変化が無いため、そのまま光／電気変換部で検波すると信号成分のない一定値の直流の出力となってしまう。そのため位相変調された光信号を強度変調された光信号に変換する必要がある。無線信号を用いて位相変調された光信号は、適切な波長分散を与えることで強度変調に変換することが可能である。
【０１７６】
無線装置側の光電変換部１０では、光ファイバ２Ｃによって伝送されるモニタ用信号（周波数ｆ1）及び受信信号（周波数ｆ2）としての光信号が、分散補償器４３へと入射され、当該分散補償器４３によって前記光信号に対して波長分散が与えられる。
【０１７７】
分散補償器４３から出射されたモニタ用信号及び受信信号としての光信号は第一の方向性結合器４４へと入力されると共に当該第一の方向性結合器４４によって分岐され、一方は光パワーメータ４６へと入射され、他方は受信系の光／電気変換部１３へと入射される。
【０１７８】
光パワーメータ４６は、入射されたモニタ用信号としての光信号の強度を計測する。
【０１７９】
他方、受信系の光／電気変換部１３へと入射されたモニタ用信号及び受信信号としての光信号は電気信号へと変換された上で出力され、さらに第二の方向性結合器４７へと入力されると共に当該第二の方向性結合器４７によって分岐され、一方は受信用帯域通過フィルタ５９へと入力され、他方はモニタ用帯域通過フィルタ４８へと入力される。
【０１８０】
受信用帯域通過フィルタ５９へと入力されたモニタ用信号及び受信信号としての電気信号のうちの受信信号に相当する電気信号（即ち、周波数がｆ2の電気信号）のみが、受信用帯域通過フィルタ５９を通過し、サーキュレータ１１を経由して無線装置１へと入力される。
【０１８１】
他方、モニタ用帯域通過フィルタ４８へと入力されたモニタ用信号及び受信信号としての電気信号のうちのモニタ用信号に相当する電気信号（即ち、周波数がｆ1の電気信号）のみが、モニタ用帯域通過フィルタ４８を通過し、モニタ用パワーメータ４９へと入力される。
【０１８２】
モニタ用パワーメータ４９は、入力されたモニタ用信号としての電気信号の強度を計測する。
【０１８３】
そして、光パワーメータ４６によって計測されたモニタ用信号としての光信号の強度とモニタ用パワーメータ４９によって計測されたモニタ用信号としての電気信号の強度とに基づいて、アンテナ側の光電変換部２０からアンテナ３へと出力される送信信号としての電気信号の強度が算定され、延いてはアンテナ３から送出される送信信号の出力強度が算定される。
【０１８４】
アンテナ側の光電変換部２０からアンテナ３へと出力される送信信号としての電気信号の強度は、モニタ用信号としての光信号の強度の計測値と電気信号の強度の計測値とが用いられて算定される。
【０１８５】
このため、校正用の計測が行われ、位相変調器４１，光ファイバ２Ｃ，分散補償器４３，及び受信系の光／電気変換部１３のリンクゲインＧ［ｄＢ］が予め求められる。
【０１８６】
具体的には、校正用の光が光源４０から出射されて位相変調器４１へと入射されると共に校正用の電気信号が強度Ｐ［ｄＢｍ］で位相変調器４１へと入力され、校正用の光が位相変調された上で出射されて光ファイバ２Ｃによって分散補償器４３へと伝送される。
【０１８７】
分散補償器４３から出力される光の強度が光パワーメータ４６によって計測される。光パワーメータ４６によって計測される光の強度をａ0［ｄＢｍ］とする。
【０１８８】
また、受信系の光／電気変換部１３から出力される電気信号の強度がモニタ用パワーメータ４９によって計測される。モニタ用パワーメータ４９によって計測される電気信号の強度をｂ0［ｄＢｍ］とする。
【０１８９】
上述の校正用の計測においては以下の数式２が成り立つ。
（数２）  Ｐ ＝ ｂ0＋Ｇ
ここに、
Ｐ：位相変調器４１へと入力される電気信号の強度［ｄＢｍ］，
ｂ0：受信系の光／電気変換部13から出力されて分岐された電気信号の強度[ｄＢｍ]
（光パワーメータ４６によって計測される光の強度がａ0のとき），
Ｇ：位相変調器４１からモニタ用パワーメータ４９までのリンクゲイン［ｄＢ］
をそれぞれ表す。
【０１９０】
ここで、光ファイバの伝送路での損失の変化やレーザの出力の変動などにより、光パワーメータ４６によって計測される光の強度がａ0からａへと変化した際の補正については、ｂ［ｄＢｍ］∝２ａ［ｄＢｍ］の関係があることを用いて、校正で用いた光入力ａ0を用いてＰは以下の数式３で補正できる。
（数３）  Ｐ ＝ ｂ＋２(ａ0−ａ)＋Ｇ
ここに、
Ｐ：位相変調器４１へと入力される電気信号の強度［ｄＢｍ］，
ｂ：受信系の光／電気変換部13から出力されて分岐された電気信号の強度[ｄＢｍ]
（光パワーメータ４６によって計測される光の強度がａのとき），
ａ0：校正用の計測の際に光パワーメータ46によって計測される光の強度[ｄＢｍ]，
Ｇ：位相変調器４１からモニタ用パワーメータ４９までのリンクゲイン［ｄＢ］
をそれぞれ表す。
【０１９１】
第四の実施形態の場合には、位相変調器４１に関して入力電気信号に対する光変調度の効率が安定していると共に、光ファイバの伝送路での損失やレーザの出力の変動があってもそれら影響を補正することが可能であるので、位相変調器４１へと入力された電気信号の強度Ｐ［ｄＢｍ］を良好な精度で推定することが可能である。
【０１９２】
ここで、分散補償器４３によって追加的に与えられる波長分散の最適値は、位相変調を強度変調に変換することで、受信系の光／電気変換部１３より出力される電気信号（ｆ１およびｆ２）を極大とする値である。受信系の光／電気変換部１３から出力されて分岐された電気信号の強度ｂ0と分散補償器４３によって追加的に与えられる波長分散Ｄadd［ｐｓ／ｎｍ］との間には以下の数式４の関係がある。
【０１９３】
【数４】
2020036258.tif 000003
ここに、
ｂ0：受信系の光／電気変換部13から出力されて分岐された電気信号の強度[ｄＢｍ]，
ａ：光ファイバ２Ｃの損失［ｄＢ／ｋｍ］，
Ｌ：光ファイバ２Ｃの長さ［ｋｍ］，
λ：光の波長［ｎｍ］，
Ｄfiber：光ファイバ２Ｃの単位長さ当たりの波長分散［ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ］，
Ｄadd：分散補償器４３によって追加的に与えられる波長分散［ｐｓ／ｎｍ］，
ｆRF：位相変調器４１へと入力される電気信号の搬送波周波数［Ｈｚ］，
ｃ：光の速さ［ｍ／ｓ］
をそれぞれ表す。
【０１９４】
数式４から、Ｄaddの値によりｂ0は増減を繰り返すことがわかる。雑音に対して十分強い電気信号を得るために、ｂ0が極大となるＤaddを挿入することが望ましい。
【０１９５】
光ファイバ２Ｃの長さＬが十分小さく、分散補償器４３によって追加的に与えられる波長分散Ｄaddが零の場合はｃｏｓの項が零となるためｂ0＝０となるものの、適切なＤaddが与えられると位相変調器４１へと入力される電気信号の強度Ｐは極大値をとることがわかる。ｃｏｓの項が零となる極小値の状態は、強度が時間的に一定であり、位相変調の光信号であることを意味する。位相変調の光信号に対して波長分散が加わると周波数ごとに異なる位相変化が与えられることで、光信号は位相変調から強度変調に変換されていく。極大値は光信号が位相変調から完全に強度変調に変換されている状態となる。
【０１９６】
なお、光パワーメータ４６の代わりにスペクトラムアナライザが設けられて第一の方向性結合器４４によって分岐された光信号のうちのモニタ用信号（周波数ｆ1）の周波数成分に関する強度が計測されたり、モニタ用帯域通過フィルタ４８及びモニタ用パワーメータ４９の代わりにスペクトラムアナライザが設けられて第二の方向性結合器４７によって分岐された電気信号のうちのモニタ用信号（周波数ｆ1）の周波数成分に関する強度が計測されたりすることによってアンテナ側の光電変換部２０からアンテナ３へと出力される送信信号としての電気信号の強度（延いては、アンテナ３から送出される送信信号の出力強度）が特定されるようにしても良い。
【０１９７】
スペクトラムアナライザが設けられる場合には、第二の方向性結合器４７によって分岐された電気信号のうちのモニタ用信号（周波数ｆ1）の周波数成分に関するスペクトルやビット誤り率が測定されてアンテナ側の光電変換部２０からアンテナ３へと出力される送信信号としての電気信号のスペクトルやビット誤り率（延いては、アンテナ３から送出される送信信号のスペクトルやビット誤り率）が測定されるようにしても良い。
【０１９８】
以上のように構成された無線送信信号のモニタ方法によれば、アンテナ側の光電変換部２０から出力される信号を前記アンテナ側の光電変換部２０から離れた場所に於いてモニタすることができるので、アンテナ側の光電変換部２０が例えば高所に設置されているような場合でもアンテナ３から出力される信号の品質の検査や点検にかかる手間や労力を軽減することが可能になると共に検査や点検の際の危険を回避することが可能になる。
【０１９９】
なお、上述の実施形態は本発明を実施する際の好適な形態の一例ではあるものの本発明の実施の形態が上述のものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において本発明は種々変形実施可能である。
【０２００】
例えば、上述の実施形態では図１２に例として挙げた施設構成や図１に例として挙げた通信システム／通信装置をベースの構成として本発明が適用されるようにしているが、本発明が適用され得る施設構成やシステム構成・装置構成は上述の実施形態におけるものに限られるものではなく、鉄塔に設置されるアンテナ側設備と鉄塔外に設置される無線装置側設備とを有するものとして構成される通信装置に対して広く一般的に適用することができる。
【実施例１】
【０２０１】
本発明に係る無線送信信号のモニタ方法の第四の実施形態に関連し、位相変調器４１へと入力された電気信号の強度Ｐ［ｄＢｍ］の推定精度を検証した実施例を図９乃至図１１を用いて説明する。
【０２０２】
本発明に係る無線送信信号のモニタ方法が実際に適用される場合、鉄塔上部に設置されるアンテナ側の光電変換部２０の側に設けられる位相変調器４１が気温の大きな変化に曝されたり位相変調器４１への光入力が変動したりすることが想定される。
【０２０３】
そこで、本実施例では、位相変調器４１が曝される気温の変化や位相変調器４１への光入力の変動が当該位相変調器４１へと入力された電気信号の強度の推定精度に与える影響が検証された。
【０２０４】
本実施例で用いられた実験系を図９に示す。実験系に用いられた機器それぞれの仕様は以下の通りである。
【０２０５】
（光源）
半導体レーザ
光の波長：１５６３．８６６［ｎｍ］
出力光強度：１３［ｄＢｍ］
【０２０６】
（位相変調器）
ＬＮ光変調器
帯域幅：１２［ＧＨｚ］
入力電気信号強度：０［ｄＢｍ］
【０２０７】
（高周波信号発生器）
周波数：６８２０［ＭＨｚ］
信号出力：２．２５［ｄＢｍ］
信号波形：正弦波
【０２０８】
（分散補償器）
分散補償方式：ファイバーブラッググレーティング型
付与分散：−１４２５．１［ｐｓ／ｎｍ］
【０２０９】
（光／電気変換器）
フォトダイオード
帯域幅：１２［ＧＨｚ］
【０２１０】
本実施例では、位相変調器がインキュベータの中に設置され、当該インキュベータの温度が−１０［℃］から５０［℃］までの範囲で変化させられた。
【０２１１】
本実施例では、また、光源から出力されて位相変調器へと入力される光の強度がおよそ−２３［ｄＢｍ］から−１２［ｄＢｍ］までの範囲で変化させられた。
【０２１２】
インキュベータの温度が変化させられると共に光入力の強度が変化させられながら位相変調器４１へと入力された電気信号の強度Ｐ［ｄＢｍ］が推定され、インキュベータの温度別に推定誤差を整理して図１０に示す結果が得られ、また、光入力の強度別に推定誤差を整理して図１１に示す結果が得られた。
【０２１３】
なお、推定誤差は、高周波信号発生器からの出力強度の設定値と数式３によって推定された位相変調器へと入力された電気信号の強度との差分である。
【０２１４】
図１０に示す結果から、本発明に係る無線送信信号のモニタ方法の第四の実施形態の場合、温度が変化しても推定誤差は絶対値で０．５［ｄＢ］よりも小さいことが確認された。
【０２１５】
また、図１１に示す結果から、本発明に係る無線送信信号のモニタ方法の第四の実施形態の場合、光入力の強度が変動しても推定誤差は絶対値で０．５［ｄＢ］よりも小さいことが確認された。
【０２１６】
以上の結果から、本発明に係る無線送信信号のモニタ方法の第四の実施形態では、鉄塔上部に設置されるアンテナ側の光電変換部２０の側に設けられる位相変調器４１が気温の大きな変化に曝されたり位相変調器４１への光入力が変動したりしても、位相変調器４１へと入力された電気信号の強度を良好な精度で推定することが可能であることが確認された。
【符号の説明】
【０２１７】
１    無線装置
２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆ  光ファイバ
３  アンテナ
１０  無線装置側の光電変換部
１１  サーキュレータ
１２  電気／光変換部
１３  光／電気変換部
１５  電源部
１６  光給電送信部
２０  アンテナ側の光電変換部
２１  光／電気変換部
２２  帯域通過フィルタ
２３  サーキュレータ
２４  帯域通過フィルタ
２５  電気／光変換部
２６  アンテナ共用器
２７  光給電受信部
３１  送信系方向性結合器
３２  受信系方向性結合器
３３  減衰器
３４  方向性結合器
３５  局部発振器
３６  方向性結合器
３７  パワーセンサ
３８  光コンバータ
３９  受信装置
４０  光源
４１  位相変調器
４３  分散補償器
４４  第一の方向性結合器
４６  光パワーメータ
４７  第二の方向性結合器
４８  モニタ用帯域通過フィルタ
４９  モニタ用パワーメータ
５１  第一の方向性結合器
５２  モニタ用帯域通過フィルタ
５３  モニタ用パワーメータ
５４  第二の方向性結合器
５５  基準用帯域通過フィルタ
５６  基準用パワーメータ
５８  スペクトラムアナライザ
５９  受信用帯域通過フィルタ
【図１】
2020036258.tif 000004
【図２】
2020036258.tif 000005
【図３】
2020036258.tif 000006
【図４】
2020036258.tif 000007
【図５】
2020036258.tif 000008
【図６】
2020036258.tif 000009
【図７】
2020036258.tif 000010
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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