(57)【要約】【課題】アップリンクへのパワー損失の発生を抑制することができる遠隔アンテナユニットを含む光ネットワークを提供する。【解決手段】本発明は、双方向通信のための光ネットワークであって、下り光信号を生成し、上り光信号を検出する基地局と、下り光信号を送信し、受信した上り無線信号を上り光信号に変換して基地局に出力するための遠隔アンテナユニットと、を備え、遠隔アンテナユニットは、下り光信号を下り無線信号に変換するための光検出器と、下り無線信号を外部に無線送信し、上り無線信号を受信するアンテナと、上り無線信号を上り光信号に変換して基地局に出力するための半導体光増幅器と、複数のポートを備え、ポートがアンテナと光検出器と半導体光増幅器とにそれぞれ接続する循環装置とを含む。 【選択図】図３
2006148904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下り光信号を生成し、上り光信号を検出する基地局と、 
前記下り光信号を下り無線信号に変換して送信し、受信した上り無線信号を前記上り光信号に変換して前記基地局に出力するための遠隔アンテナユニットと、
を備え、
前記遠隔アンテナユニットは、 
前記下り光信号を下り無線信号に変換するための光検出器と、 
前記下り無線信号を外部に無線送信するとともに、前記上り無線信号を受信するアンテナと、
前記上り無線信号を上り光信号に変換して前記基地局に出力するための半導体光増幅器と、
複数のポートを備えており、前記ポートが前記アンテナと前記光検出器と前記半導体光増幅器とにそれぞれ接続する循環装置と、を備える、
ことを特徴とする双方向無線通信のための光ネットワーク。 
【請求項２】
前記循環装置は、 
前記アンテナと接続した第１のポートを通じて入力する前記上り無線信号を前記半導体光増幅器と接続した第２のポートに出力し、前記光検出器と接続した第３のポートに入力する前記下り無線信号を前記第１のポートに出力するためのサーキュレータであることを特徴とする請求項１記載の双方向無線通信のための光ネットワーク。 
【請求項３】
前記循環装置は、超高周波信号結合器であることを特徴とする請求項１記載の双方向無線通信のための光ネットワーク。 
【請求項４】
前記光検出器は、平面導波路型のフォトダイオードであることを特徴とする請求項１記載の双方向無線通信のための光ネットワーク。
【請求項５】
前記光検出器は、進行導波路型のフォトダイオードを含むことを特徴とする請求項１記載の双方向無線通信のための光ネットワーク。 
【請求項６】
前記遠隔アンテナユニットは、周波数分割複信方式又は時分割複信方式を使用することを特徴とする請求項１記載の双方向無線通信のための光ネットワーク。 
【請求項７】
前記光検出器は、平面導波路型のフォトダイオードを備え、前記半導体光増幅器と単一のチップ又は基板に集積されることを特徴とする請求項１記載の双方向無線通信のための光ネットワーク。 
【請求項８】
前記基地局は、前記下り光信号を生成するための光送信器と、上り光信号を検出するための光受信器と、を備えることを特徴とする請求項１記載の双方向無線通信のための光ネットワーク。
【請求項９】
前記光受信器は、前記上り光信号を電気信号に変換した後に、必要な信号のみを分離することを特徴とする請求項８記載の双方向無線通信のための光ネットワーク。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ネットワークに関して、特に、無線信号を中継するための双方向光ネットワークに関するものである 
【背景技術】
【０００２】
無線信号を中継するための従来の光ネットワークは、ＲＯＦ(Ｒａｄｉｏ  ｏｆ  Ｆｉｂｅｒ)と呼ばれる。ＲＯＦ方式の光ネットワークは、無線信号を光信号に変換して光ファイバーなどを通じて送受信する光通信網と無線網とが結合した形態である。 
【０００３】
上述したような光ネットワークは、下り伝送する信号を下り(ｄｏｗｎｌｉｎｋ)光信号の形態で出力し、受信した上り(ｕｐｌｉｎｋ)光信号からデータを検出する基地局と、この基地局と接続する遠隔アンテナユニットと、を含む。
【０００４】
遠隔アンテナユニットは、下り光信号を下り無線信号に変換して無線伝送し、受信した上り無線信号を上り光信号に変換して基地局に出力する。
【０００５】
図１は、従来技術による無線信号を中継するための光ネットワークを示す図である。図１を参照すれば、従来の光ネットワーク１００は、下り光信号を生成し、上り光信号を検出する基地局１４０と、この基地局１４０に光ファイバーを通じて接続する遠隔アンテナユニット１１０と、を含む。 
【０００６】
基地局１４０は、下り光信号を生成する光送信器１２０と、遠隔アンテナユニット１１０で出力された上り光信号からデータを検出するための光受信器１３０と、を含む。 
【０００７】
遠隔アンテナユニット１１０は、電界吸収型光変調器(Ｅｌｅｃｔｒｏ-Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ：以下、“ＥＡＭ”とする)１１１と、アンテナ１１２とを含む。電界吸収型光変調器１１１は、下り光信号を下り無線信号に変換してアンテナ１１２に出力する。アンテナ１１２は、下り無線信号を外部に無線伝送し、外部から上り無線信号を受信して電界吸収型光変調器１１１に出力する。 
【０００８】
電界吸収型光変調器１１１は、上り無線信号を上り光信号に変換させて基地局１４０に出力する。電界吸収型光変調器１１１は、アップリンクでは光受信器として機能し、ダウンリンクでは光送信器として機能する。 
【０００９】
図２は、従来技術による無線信号を中継するための光ネットワークを示す図である。図２を参照すれば、従来の光ネットワーク２００は、下り光信号を生成し、上り光信号を検出する基地局２４０と、この基地局２４０に第１及び第２の光ファイバーを通じて接続される遠隔アンテナユニット２１０と、を含む。 
【００１０】
基地局２４０は、下り光信号を生成する光送信器２２０と、遠隔アンテナユニット２１０で出力された上り光信号からデータを検出するための光受信器２３０と、を含む。 
【００１１】
遠隔アンテナユニット２１０は、電界吸収型光変調器２１２と、アンテナ２１１と、半導体光増幅器２１３と、を含む。アンテナ２１１は、下り無線信号を外部に無線伝送し、外部から上り無線信号を受信して電界吸収型光変調器２１２に出力する。 
【００１２】
電界吸収型光変調器２１２は、下り光信号を下り無線信号に変換してアンテナ２１１に出力する。アンテナ２１１は、下り無線信号を外部に無線伝送する。また、アンテナ２１１は、外部から受信された上り無線信号を上り光信号に変換し、半導体光増幅器２１３にこの上り光信号を出力する。電界吸収型光変調器２１２は、アンテナ２１１と半導体光増幅器２１３とに接続し、上り無線信号を上り光信号に変換するだけでなく、下り光信号を下り無線信号に変換する。
【００１３】
半導体光増幅器２１３は、電界吸収型光変調器２１２で変換された上り光信号を増幅して基地局２４０に出力する。 
【００１４】
上述したように、電界吸収型光変調器は、光信号から電気信号に変換する役割と電気信号から光信号に変換する役割とを遂行する。しかしながら、電気信号から光信号に変換する際には、その受信効率が低下するという問題点があった。すなわち、電界吸収型光変調器を用いてアップリンク及びダウンリンクの光信号をすべて処理することによって、特に、アップリンクへのパワーマージンの確保が容易でないという問題があった。 
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
したがって、上記のような従来技術の問題点を解決するために、本発明の目的は、アップリンクへのパワー損失の発生を抑制することができる遠隔アンテナユニットとそれを含む光ネットワークを提供することにある。 
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の目的を達成するために本発明は、双方向通信のための光ネットワークであって、下り光信号を生成し、上り光信号を検出する基地局と、下り光信号を下り無線信号に変換して送信し、受信した上り無線信号を上り光信号に変換して基地局に出力するための遠隔アンテナユニットとを備え、遠隔アンテナユニットは、下り光信号を下り無線信号に変換するための光検出器と、下り無線信号を外部に無線送信し、上り無線信号を受信するアンテナと、上り無線信号を上り光信号に変換して基地局に出力するための半導体光増幅器と、少なくとも３つのポートを備えており、ポートがアンテナと光検出器と半導体光増幅器とにそれぞれ接続する循環装置とを備えることを特徴とする。 
【発明の効果】
【００１７】
本発明による無線通信のための光ネットワークにおいて、遠隔アンテナユニットは、フォトダイオードを光検出に使用し、半導体光増幅器を光送信及び光増幅に使用する。これによって、無線通信のための光ネットワークにおいて、アップリンクへの光信号のパワーマージンを確保することができる。 
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。以下に、本発明に関連した公知の機能又は構成に関する具体的な説明が、本発明の要旨を不明確にすると判断された場合には、その詳細な説明を省略する。
【００１９】
図３は、本発明の望ましい実施形態による双方向無線中継のための光ネットワークを示す図である。図３を参照すれば、本実施形態による光ネットワーク３００は、下り光信号を生成し、上り光信号を検出する基地局３２０と、下り無線信号を送信し、上り無線信号を外部から受信する遠隔アンテナユニット３１０と、を含む。この遠隔アンテナユニット３１０は、受信した上り無線信号を上り光信号に変換して基地局３２０に出力する。光ネットワーク３００は、遠隔アンテナユニット３１０と基地局３２０とを接続するための光ファイバー１（第１の光ファイバー）及び光ファイバー２（第２の光ファイバー）をさらに含む。 
【００２０】
基地局３２０は、下り光信号を生成するための光送信器３２１と、この上り光信号を検出するための光受信器３２２と、を含む。光送信器３２１は、光ファイバー１を通じて遠隔アンテナユニット３１０と接続し、光受信器３２２は光ファイバー２を通じて半導体光増幅器３１３と接続する。 
【００２１】
基地局３２０は、前もって変調された電気信号から高周波電気信号形態の下り無線信号を生成する。このようにして、光送信器３２１は、生成された下り無線信号を下り光信号に変換する。 
【００２２】
下り光信号は、光ファイバー１を通じて遠隔アンテナユニット３１０に伝送され、上り光信号は、光ファイバー２を通じて遠隔アンテナユニット３１０から基地局３２０に伝送される。 
【００２３】
遠隔アンテナユニット３１０は、下り光信号を下り無線信号に変換するための光検出器３１２と、アンテナ３１１と、半導体光増幅器３１３と、第１〜第３ポートを有する循環装置３１４と、を含む。 
【００２４】
光検出器３１２は、光ファイバー１を通じて基地局３２０と接続し、光ファイバー１を通じて入力された下り光信号を下り無線信号に変換してアンテナ３１１に出力する。光検出器３１２は、例えば、平面導波路(ｐｌａｎａｒ  ｗａｖｅｇｕｉｄｅ)型のフォトダイオード又は進行導波路(ｔｒａｖｅｌｌｉｎｇ  ｗａｖｅｇｕｉｄｅ)型のフォトダイオードを含む。 
【００２５】
アンテナ３１１は、下り無線信号を外部に無線送信する。また、アンテナ３１１は、外部から上り無線信号を受信して半導体光増幅器３１３に出力する。 
【００２６】
半導体光増幅器３１３は、光ファイバー２を通じて光受信器３２２と接続することで、上り無線信号を上り光信号に変換して基地局３２０に出力する。 
【００２７】
循環装置３１４は、アンテナ３１１と接続した第１のポートを通じて上り無線信号を受信し、半導体光増幅器３１３と接続した第２のポートにこの上り無線信号を出力する。また、循環装置３１４は、光検出器３１２と接続した第３のポートを通じて下り無線信号を受信して第１のポートに出力する。循環装置３１４は、例えば、サーキュレータ又は超高周波信号結合器（ｕｌｔｒａ  ｈｉｇｈ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｃｏｍｂｉｎｅｒ）などを含む。 
【００２８】
遠隔アンテナユニット３１０は、無線送信機能を備える無線装置を有する。この無線装置は、アンテナ３１１を通じて半導体光増幅器３１３に入力される上り無線信号を生成することができる。 
【００２９】
本実施形態による遠隔アンテナユニット３１０は、ＦＤＤ(Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ：周波数分割複信)方式又はＴＤＤ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ：時分割複信）方式が使用可能である。ＦＤＤ方式は、相互に異なる周波数を有する下り無線信号及び上り無線信号を使用する方式である。ＴＤＤ方式は、同一の周波数を使用する代わりに時間的に上り及び下り無線信号が区別可能な方式である。 
【００３０】
上述したＦＤＤ方式は、下り無線信号から変換された下り光信号を上り光信号に変換するために、基地局３２０に電気的なフィルターをさらに備えることによって、上り光信号と下り光信号とが混在した信号から上り光信号のみを取り出すことができる。 
【００３１】
また、ＴＴＤ方式は、上り及び下り無線信号が相互に異なる時間帯に伝送されるため、上り無線信号が半導体光増幅器で上り光信号に変換される間には上り無線信号の検出が容易である。
【００３２】
アンテナ３１１を通じて受信された上り無線信号は、半導体光増幅器３１３に至る前に、電気増幅器のような様々な電気素子によって増幅され、或いは、必要に応じて変形ができる。 
【００３３】
光検出器３１２として使用可能な平面光導波路型のフォトダイオードは、半導体光増幅器３１３と、一つのチップ又は基板に集積することができる。 
【００３４】
遠隔アンテナユニット３１０で変換された上り光信号は、半導体光増幅器３１３で増幅された後に、基地局３２０に伝送される。したがって、アップリンクも十分なパワーマージンを確保することができる。 
【００３５】
上り光信号は、光受信器３２２で電気信号に変換された後に、電気的フィルターなどを通じて必要とする信号のみを分離する。以後、ミキサーを通じてダウンコンバージョンされてデータを取り出すようになる。 
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】従来技術による無線信号を中継するための光ネットワークを示す図である。
【図２】従来技術による無線信号を中継するための光ネットワークを示す図である。
【図３】本発明の望ましい実施形態による双方向無線中継のための光ネットワークを示す図である。 ・
【符号の説明】
【００３７】
３００：光ネットワーク
３１０：遠隔アンテナユニット
３１１：アンテナ
３１２：光検出器
３１３：半導体光増幅器
３１４：循環装置
３２０：基地局
３２１：光送信器
３２２：光受信器
【図１】
2006148904.tif 000003
【図２】
2006148904.tif 000004
【図３】
2006148904.tif 000005