(57)【要約】【課題】従来では中継が不可能な遠距離にある不感地帯に対しても光中継が可能な光多段中継システムを提供する。【解決手段】無線基地局１１に光結合装置２０を接続し、光ファイバーケーブル５、６を介して光中間増幅装置３０及び光中継増幅装置４０を接続する。光中継増幅装置４０は、不感地帯に設け、その中間に光中間増幅装置３０を設ける。光中間増幅装置３０は、下り及び上りの光信号を電気信号に変換して増幅した後、光信号に変換して出力する。光中継増幅装置４０は、光中間増幅装置３０からの光信号を電気信号に変換して増幅した後、送受信アンテナ５０から不感地帯５１へ送信し、また、不感地帯５１の無線機５２から送信される信号を送受信アンテナ５０で受信して増幅し、光信号に変換して光中間増幅装置３０、光ファイバーケーブル、光結合装置２０を経由して無線基地局１１に伝送する。【選択図】      図１
2006295309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線基地局と、前記無線基地局から遠隔した不感地帯に設置されると共に前記無線基地局に光ファイバーケーブルを介して接続され前記不感地帯における移動無線局との間で無線電波により信号を送受信する光中継増幅装置と、前記無線基地局と前記光中継増幅装置との間に設けられ、前記無線基地局と前記光中継増幅装置との間で前記光ファイバーケーブルを介して伝送される光信号を電気信号に変換して増幅した後、光信号に変換して出力する光中間増幅装置とを具備することを特徴とする光多段中継システム。
【請求項２】
無線基地局は、ダイバシチ受信用の２系統のアンテナを備えると共に前記２系統のアンテナにより受信された信号に基づいてダイバシチ受信を行なう受信機を備えたことを特徴とする請求項１に記載の光多段中継システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線基地局と移動無線局との間で無線通信を行なう無線通信システムに係り、特に無線基地局から遠隔した場所の不感地帯まで無線通信を光信号により中継する光多段中継システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば電力における送電線の保守等を行なう場合には、作業員に保守に関する情報を伝達する必要がある。このため従来では、基地無線局と作業員が携帯する無線機等の移動無線局との間を結ぶ無線通信システムを設置し、保守に関する情報等を無線通信により伝達している。作業員が無線基地局からそれ程遠くない場所に居る場合には、上記基地無線局と移動無線局との間で通信する事ができるが、作業員が無線基地局から遠く離れた不感地帯に居る場合には無線通信が不可能になる。このような不感地帯を無くすため、不感地帯に光中継増幅装置を設置して光ファイバーケーブルにより無線基地局と接続し、無線基地局と移動無線局との間を中継する方法が考えられる。
【０００３】
また、従来では、上記業務用の無線通信システムと関連する技術として、携帯電話における無線通信システムがある（例えば、特許文献１参照。）。この携帯電話における無線通信システムでは、地下街やトンネル内等の閉空間でのサービスエリアを確保するため、無線中継システムを設置している。この無線中継システムでは、地下街やトンネル内等の閉空間に複数の従無線中継装置を設置し、光ファイバーケーブルを介して地上に設置されている主無線中継装置と接続する事により、地下街やトンネル内においても携帯電話による通話を可能としている。
【特許文献１】特開２０００−２３６２８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記業務用の無線通信システムでは、不感地帯に光中継増幅装置を設置することにより、不感地帯をある程度無くすことが可能であるが、光中継増幅装置が中継できる距離以上の遠距離になると中継が不可能になる。
【０００５】
また、特許文献１に示されている携帯電話における無線通信システムでは、無線基地局から比較的近い距離にある地下街やトンネル内等の閉空間を対象としており、遠距離にある不感地帯に対しては中継が不可能である。
【０００６】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、従来では中継が不可能な遠距離にある不感地帯に対しても光中継が可能な光多段中継システム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】
【０００７】
第１の発明に係る光多段中継システムは、無線基地局と、前記無線基地局から遠隔した不感地帯に設置されると共に前記無線基地局に光ファイバーケーブルを介して接続され前記不感地帯における移動無線局との間で無線電波により信号を送受信する光中継増幅装置と、前記無線基地局と前記光中継増幅装置との間に設けられ、前記無線基地局と前記光中継増幅装置との間で前記光ファイバーケーブルを介して伝送される光信号を電気信号に変換して増幅した後、光信号に変換して出力する光中間増幅装置とを具備することを特徴とする。
【０００８】
第２の発明は、前記第１の発明に係る光多段中継システムにおいて、無線基地局は、ダイバシチ受信用の２系統のアンテナを備えると共に前記２系統のアンテナにより受信された信号に基づいてダイバシチ受信を行なう受信機を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、光ファイバーケーブルを介して接続される無線基地局と光中継増幅装置との間に光中間増幅装置を設け、光信号を電気信号に変換して増幅した後、光信号に変換して出力することで長距離伝送が可能となり、無線基地局から遠隔した地点の不感地帯に対しても光信号を中継することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。  
（第１実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第１実施形態を説明する。  
図１は、本発明の第１実施形態に係る光多段中継システムの構成を示すブロック図である。図１において、１１は無線基地局で、例えば通信所１等に設けられている指令卓２から指令が与えられる。上記無線基地局１１には、例えば４００ＭＨｚ帯の送信機１２及び受信機１３が設けられている。上記送信機１２は、結合器１４を介して送信アンテナ１５に接続される。また、受信機１３は、結合器１６を介して受信アンテナ１７に接続される。
【００１１】
そして、上記結合器１４、１６には、伝送路１８を介して光結合装置２０が接続される。この光結合装置２０は、無線基地局１１の近傍あるいは無線基地局１１内に設けられる。上記光結合装置２０には、下り信号線路にバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２１、アッテネータ（ＡＴＴ）２２及び電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）２３が設けられ、上り信号線路に光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）２４、低雑音増幅器（ＬＮＡ）２５、アッテネータ（ＡＴＴ）２６及びバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２７が設けられる。
【００１２】
上記光結合装置２０には、光ファイバーケーブル５を介して光中間増幅装置３０が接続され、更に光ファイバーケーブル６を介して光中継増幅装置４０が接続される。この光中継増幅装置４０は、光結合装置２０から例えば３０ｋｍ〜４０ｋｍ離れた不感地帯に設けられ、その中間例えば光結合装置２０から１５ｋｍ〜２０ｋｍ離れた位置に光中間増幅装置３０が設けられる。
【００１３】
上記光ファイバーケーブル５、６は、それぞれ下り信号用光フアイバ５ａ、６ａ及び上り信号用光ファイバー５ｂ、６ｂからなる光信号伝送路である。  
上記光中間増幅装置３０は、下り信号線路に光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）３１、アッテネータ（ＡＴＴ）３２及び電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）３３が設けられ、上り信号線路に光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）３４及びアッテネータ（ＡＴＴ）３５及び電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）３６が設けられる。上記光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）３１、３４は、それぞれ増幅器を内蔵しており、受信した光信号を電気信号に変換して増幅し、アッテネータ（ＡＴＴ）３２、３５で信号レベルを調整している。
【００１４】
上記光中継増幅装置４０は、下り信号線路に光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）４１、アッテネータ（ＡＴＴ）４２及び電力増幅器４３が設けられる。上記光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）４１は、増幅器を内蔵しており、受信した光信号を電気信号に変換して増幅し、アッテネータ（ＡＴＴ）４２で信号レベルを調整して電力増幅器４３に入力する。この電力増幅器４３で増幅された信号は、共用器４４を介してアンテナ端子４５に出力される。このアンテナ端子４５には、送受信アンテナ５０が接続されており、上記電力増幅器４３から共用器４４を介して出力される信号が送受信アンテナ５０より送信される。この送受信アンテナ５０は、無線基地局１１からの電波を受信できない不感地帯５１における移動無線局、すなわち、不感地帯５１において作業員等が携帯している無線機５２との間で無線電波により信号を送受信する。
【００１５】
上記無線機５２から送信される電波は、送受信アンテナ５０で受信され、アンテナ端子４５から共用器４４に入力されて上り信号線路に分岐される。この上り信号線路には、低雑音増幅器（ＬＮＡ）４６、アッテネータ（ＡＴＴ）４７及び電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）４８が設けられる。上記共用器４４で上り信号線路に分岐された信号は、低雑音増幅器（ＬＮＡ）４６で増幅された後、アッテネータ（ＡＴＴ）４７で信号レベルが調整され、電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）４８で光信号に変換されて上り信号用光ファイバー６ｂにより光中間増幅装置３０へ送られる。
【００１６】
上記の構成において、無線基地局１１は、通信所１の指令卓２から与えられる信号に従って送信機１２から高周波信号、例えば４００ＭＨｚ帯の搬送波をアナログ変調あるいはデジタル変調した信号を出力する。この送信機１２から出力される高周波信号は、結合器１４を介して送信アンテナ１５へ送られ、この送信アンテナ１５から周囲のサービスエリア１０に送信される。また、このサービスエリア１０に存在する移動無線局から送られてくる電波は、受信アンテナ１７で受信され、結合器１６を介して受信機１３に入力される。
【００１７】
また、上記無線基地局１１の送信アンテナ１５からの送信電波が届かない不感地帯５１に対しては、送信機１２から出力される高周波信号の一部を結合器１４及び伝送路１８を介して光結合装置２０に入力する。この光結合装置２０は、送信機１２から結合器１４及び伝送路１８を介して送られてくる高周波信号をバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２１で選択し、アッテネータ（ＡＴＴ）２２で信号レベルを調整した後、電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）２３で光信号に変換し、下り信号用光ファイバー５ａを介して光中間増幅装置３０へ出力する。
【００１８】
光中間増幅装置３０は、光結合装置２０から下り信号用光ファイバー５ａにより送られてくる光信号を光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）３１で電気信号に変換して増幅した後、アッテネータ（ＡＴＴ）３２でレベルを調整し、電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）３３で光信号に変換して出力する。
【００１９】
上記光中間増幅装置３０で増幅された光信号は、下り信号用光ファイバー６ａにより光中継増幅装置４０へ送られる。この光中継増幅装置４０は、光中間増幅装置３０から送られてくる光信号を光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）４１で電気信号に変換して増幅した後、アッテネータ（ＡＴＴ）４２で信号レベルを調整し、電力増幅器４３で電力増幅する。この電力増幅器４３で増幅された信号は、共用器４４を介して送受信アンテナ５０へ送られ、不感地帯５１へ送信される。
【００２０】
従って、無線基地局１１からの電波を受信できない不感地帯５１においても、作業員等が携帯している無線機５２で送受信アンテナ５０から送信される電波を受信することができる。また、上記作業員等が携帯している無線機５２から送信される電波は、光中継増幅装置４０の送受信アンテナ５０で受信され、アンテナ端子４５から共用器４４に入力されて上り信号線路に分岐される。この共用器４４で上り信号線路に分岐された信号は、低雑音増幅器（ＬＮＡ）４６で増幅された後、アッテネータ（ＡＴＴ）４７で信号レベルが調整され、電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）４８で光信号に変換されて上り信号用光ファイバー６ｂにより光中間増幅装置３０へ送られる。
【００２１】
光中間増幅装置３０は、光中継増幅装置４０から送られてくる光信号を光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）３４で電気信号に変換して増幅した後、アッテネータ（ＡＴＴ）３５で信号レベルを調整し、電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）３６で光信号に変換して出力する。この電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）３６から出力される光信号は、上り信号用光ファイバー５ｂを介して光結合装置２０へ送られる。
【００２２】
光結合装置２０は、光中間増幅装置３０で増幅された光信号を光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）２４で電気信号に変換した後、低雑音増幅器（ＬＮＡ）２５で増幅し、アッテネータ（ＡＴＴ）２６で信号レベルを調整してバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２７を介して伝送路１８へ出力する。上記光結合装置２０から伝送路１８へ出力された上りの信号は、無線基地局１１へ送られ、結合器１６を介して受信機１３に入力される。
【００２３】
上記実施形態で示したように無線基地局１１と光中継増幅装置４０との間に光中間増幅装置３０を設けて光信号を増幅しているので、光中継増幅装置４０のみを設けている場合に比較して長距離伝送が可能となり、無線基地局１１から遠隔した地点の不感地帯５１に対しても光信号を中継することが可能になる。
【００２４】
なお、上記第１実施形態では、光中間増幅装置３０を１段設けた場合について示したが、無線基地局１１と光中継増幅装置４０との距離が長くなり、途中の光信号のレベルが低くなる場合には、光中間増幅装置３０を複数段設けても良い。このように光中間増幅装置３０を多段設けることにより、１段の光中間増幅装置３０を設けた場合に比較して更に長距離伝送が可能になる。
【００２５】
上記第１実施形態に示した光多段中継システムは、通常、無線基地局１１の送信アンテナ１５からの送信電波が届かない遠隔した場所の不感地帯５１に対して実施するが、無線基地局１１のサービスエリア１０内にスポット的に存在する不感地帯に対しても実施することが可能である。
【００２６】
このようなスポット的な不感地帯に対して光多段中継を行なう場合、無線機５２から無線基地局１１への上り回線にて、直接波と上記光多段中継システムを通して伝送される無線信号とが無線基地局１１において干渉を引き起こし、通信できない場合が考えられる。このような場合、本システムの設定時において、通信が可能な範囲にて増幅利得を低減させる等の調整を行ない、直接波と光ファイバー中継波とのＤ／Ｕ（desire to undesire signal ratio：希望波対妨害波比）を得ることにより、干渉を軽減することができる。この場合、妨害を防ぐＤ／Ｕの値は、約２０ｄＢ以上とすることが望ましい。
【００２７】
（第２実施形態）
次に本発明に係る光多段中継システムの第２実施形態について説明する。  
上記第１実施形態では、光中間増幅装置３０に対して１つの光中継増幅装置４０を接続するように構成したものであるのに対し、この第２実施形態は図２に示すように１つの光中間増幅装置３０Ａに対して複数の光中継増幅装置４０ａ〜４０ｎを接続できるように構成したものである。
【００２８】
この第２実施形態に係る光中間増幅装置３０Ａは、下り信号線路に光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）３１、アッテネータ（ＡＴＴ）３２及び電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）３３を設けると共に、この電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）３３の出力側に光信号用の分配器６１を設け、電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）３３で変換された光信号を分配器６１により複数の光信号に分配して複数の光信号出力端子６２ａ〜６２ｎから出力している。この光信号出力端子６２ａ〜６２ｎから出力される光信号は、それぞれ下り信号用光ファイバー６ａ１〜６ａｎを介して複数の光中継増幅装置４０ａ〜４０ｎへ送られる。この光中継増幅装置４０ａ〜４０ｎは、上記第１実施形態で示した光中継増幅装置４０と同じ構成であり、それぞれ異なる不感地帯に設置される。上記各不感地帯に設置された光中継増幅装置４０ａ〜４０ｎは、例えば作業員等が携帯している無線機との間で送受信アンテナ５０により通信を行なう。
【００２９】
また、上記光中間増幅装置３０Ａの上り信号線路の入力側には、上記複数の光中継増幅装置４０ａ〜４０ｎから上り信号用光ファイバー６ｂ１〜６ｂｎを介して送られてくる光信号を受信する光信号入力端子６３ａ〜６３ｎを設けている。この光信号入力端子６３ａ〜６３ｎに入力される複数チャンネルの光信号は、それぞれ光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）３４ａ〜３４ｎで電気信号に変換して増幅した後、切換器６４に入力して切換えを行なう。この切換器６４で切換えた複数チャンネルの信号は、アッテネータ（ＡＴＴ）３５でレベル調整した後、電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）３６により光信号に変換し、図１に示した光結合装置２０へ上り信号用光ファイバー５ｂを介して送出する。
【００３０】
上記のように第２実施形態では、光中間増幅装置３０Ａの下り信号線路に分配器６１を設けて下り信号を複数に分配して出力し、また、上り信号線路に切換器６４を設けて複数の上り信号を切換えることにより、伝送線路をツリー接続して複数の光中継増幅装置４０ａ〜４０ｎを接続できるように構成している。
【００３１】
上記のように構成された光中間増幅装置３０Ａは、図１に示した無線基地局１１から出力される下り信号が光結合装置２０で光信号に変換された後、下り信号用光ファイバー５ａを介して入力されると、この光信号を光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）３１で電気信号に変換して増幅した後、アッテネータ（ＡＴＴ）３２でレベルを調整し、電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）３３で光信号に変換する。この電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）３３で変換された光信号は、分配器６１により複数の光信号に分配され、光信号出力端子６２ａ〜６２ｎから下り信号用光ファイバー６ａ１〜６ａｎを介してそれぞれ異なる不感地帯に設置されている光中継増幅装置４０ａ〜４０ｎへ送られる。
【００３２】
上記各光中継増幅装置４０ａ〜４０ｎは、光中間増幅装置３０Ａから送られてくる光信号を電気信号に変換し、増幅、信号レベル調整等を行なって送受信アンテナ５０より不感地帯へ送信する。また、上記各光中継増幅装置４０ａ〜４０ｎは、作業員等が携帯している無線機から送信される無線電波を送受信アンテナ５０により受信し、増幅、信号レベル調整等を行なうと共に光信号に変換し、上り信号用光ファイバー６ｂ１〜６ｂｎを介して光中間増幅装置３０Ａへ出力する。
【００３３】
上記各光中継増幅装置４０ａ〜４０ｎから出力される上りの光信号は、光中間増幅装置３０Ａの光信号入力端子６３ａ〜６３ｎに入力される。この光信号入力端子６３ａ〜６３ｎに入力された複数チャンネルの光信号は、それぞれ光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）３４ａ〜３４ｎで電気信号に変換されて増幅された後、切換器６４により切換えられる。この切換器６４で切換えられた複数チャンネルの信号は、アッテネータ（ＡＴＴ）３５でレベル調整された後、電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）３６により光信号に変換され、図１に示した光結合装置２０へ上り信号用光ファイバー５ｂを介して送出される。この光結合装置２０に入力された上りの光信号は、電気信号に変換されて増幅された後、伝送路１８により無線基地局１１へ送られ、結合器１６を介して受信機１３に入力される。
【００３４】
上記第２実施形態によれば、１つの光中間増幅装置３０Ａに対して複数の光中継増幅装置４０ａ〜４０ｎを設置することができるので、離れた地域における複数の不感地帯に対して光信号を中継することができる。
【００３５】
（第３実施形態）
次に本発明に係る光多段中継システムの第３実施形態について説明する。  
第３実施形態は、図３に示すように上記第２実施形態と同様に１つの光中間増幅装置３０Ｂに対して複数の光中継増幅装置４０ａ〜４０ｎを接続できるように構成したものである。
【００３６】
この第３実施形態に係る光中間増幅装置３０Ｂでは、下り信号線路に光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）３１及びアッテネータ（ＡＴＴ）３２を設けると共に、このアッテネータ（ＡＴＴ）３２の出力側に分配器６５を設け、各分配信号をそれぞれ電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）３３ａ〜３３ｎにより光信号に変換して光信号出力端子６２ａ〜６２ｎから出力している。この光信号出力端子６２ａ〜６２ｎから出力される光信号は、それぞれ下り信号用光ファイバー６ａ１〜６ａｎを介して複数の光中継増幅装置４０ａ〜４０ｎへ送られる。この光中継増幅装置４０ａ〜４０ｎは、上記第１実施形態で示した光中継増幅装置４０と同じ構成であり、それぞれ異なる不感地帯に設置される。上記各不感地帯に設置された光中継増幅装置４０ａ〜４０ｎは、例えば作業員等が携帯している無線機との間で送受信アンテナ５０により通信を行なう。
【００３７】
また、上記光中間増幅装置３０Ｂの上り信号線路の入力側には、上記複数の光中継増幅装置４０ａ〜４０ｎから上り信号用光ファイバー６ｂ１〜６ｂｎを介して送られてくる光信号を受信する光信号入力端子６３ａ〜６３ｎを設けている。この光信号入力端子６３ａ〜６３ｎに入力される複数チャンネルの光信号は、それぞれ光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）３４ａ〜３４ｎで電気信号に変換して増幅した後、切換器６４に入力して切換えを行なう。この切換器６４で切換えた複数チャンネルの信号は、アッテネータ（ＡＴＴ）３５でレベル調整した後、電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）３６により光信号に変換し、図１に示した光結合装置２０へ上り信号用光ファイバー５ｂを介して送出する。
【００３８】
上記のように第３実施形態では、光中間増幅装置３０Ｂの下り信号線路に分配器６５を設けて下り信号を複数に分配して出力し、また、上り信号線路に切換器６４を設けて複数の上り信号を切換えることにより、伝送線路をツリー接続して複数の光中継増幅装置４０ａ〜４０ｎを接続できるように構成している。
【００３９】
上記のように構成された光中間増幅装置３０Ｂは、図１に示した無線基地局１１から出力される下り信号が光結合装置２０で光信号に変換された後、下り信号用光ファイバー５ａを介して入力されると、この光信号を光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）３１で電気信号に変換して増幅し、アッテネータ（ＡＴＴ）３２でレベルを調整した後、分配器６５で複数の信号に分配する。そして、この分配器６５で分配された電気信号を電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）３３で光信号に変換し、光信号出力端子６２ａ〜６２ｎから下り信号用光ファイバー６ａ１〜６ａｎを介してそれぞれ異なる不感地帯に設置されている光中継増幅装置４０ａ〜４０ｎへ出力する。
【００４０】
上記各光中継増幅装置４０ａ〜４０ｎは、光中間増幅装置３０Ｂから送られてくる光信号を電気信号に変換し、増幅、信号レベル調整等を行なって送受信アンテナ５０より不感地帯へ送信する。また、上記各光中継増幅装置４０ａ〜４０ｎは、作業員等が携帯している無線機から送信される無線電波を送受信アンテナ５０により受信し、増幅、信号レベル調整等を行なうと共に光信号に変換し、上り信号用光ファイバー６ｂ１〜６ｂｎを介して光中間増幅装置３０Ｂへ出力する。
【００４１】
上記各光中継増幅装置４０ａ〜４０ｎから出力される上りの光信号は、光中間増幅装置３０Ｂの光信号入力端子６３ａ〜６３ｎに入力される。この光信号入力端子６３ａ〜６３ｎに入力された複数チャンネルの光信号は、それぞれ光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）３４ａ〜３４ｎで電気信号に変換されて増幅された後、切換器６４により切換えられる。この切換器６４で切換えられた複数チャンネルの信号は、アッテネータ（ＡＴＴ）３５でレベル調整された後、電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）３６により光信号に変換され、図１に示した光結合装置２０へ上り信号用光ファイバー５ｂを介して送出される。この光結合装置２０に入力された上りの光信号は、電気信号に変換されて増幅された後、伝送路１８により無線基地局１１へ送られ、結合器１６を介して受信機１３に入力される。
【００４２】
上記第３実施形態によれば、１つの光中間増幅装置３０Ｂに対して複数の光中継増幅装置４０ａ〜４０ｎを設置することができるので、非常に離れた地域における複数の不感地帯に対して光信号を中継することができる。
【００４３】
更に、上記光中間増幅装置３０Ｂは、下り信号線路に光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）３１及びアッテネータ（ＡＴＴ）３２を設けると共に、このアッテネータ（ＡＴＴ）３２の出力側に分配器６５を設け、各分配信号をそれぞれ電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）３３ａ〜３３ｎにより光信号に変換しているので、光信号出力端子６２ａ〜６２ｎから高いレベルの光信号を出力することができる。すなわち、分配器６５で分配される各電気信号を個々に電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）３３ａ〜３３ｎで光信号に変換することにより、各電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）３３ａ〜３３ｎで変換される光信号を高レベルに保つことができ、長距離を中継することが可能になる。
【００４４】
（第４実施形態）
次に本発明に係る光多段中継システムの第４実施形態について説明する。  
この第４実施形態に係る光多段中継システムは、図４に示すように無線基地局１１において、ダイバシチ受信を行なう場合について示したものである。また、この第４実施形態では、送信機及び受信機が現用装置と予備装置が２重に設けられている場合を例として示している。すなわち、無線基地局１１には、現用送信機１２ａ及び現用受信機１３ａが設けられると共に、予備用送信機１２ｂ及び予備用受信機１３ｂが設けられる。上記現用送信機１２ａと予備用送信機１２ｂは、切換スイッチ７１により一方が選択され、結合器１４を介して送信アンテナ１５に接続される。
【００４５】
また、現用受信機１３ａ及び予備用受信機１３ｂは、ダイバシチ受信用の２つの入力端子を備えており、それぞれ一方の入力端子が切換スイッチ７２により選択され、結合器１６ａを介してダイバシチ受信用の第１の受信アンテナ１７ａに接続される。また、上記現用受信機１３ａ及び予備用受信機１３ｂの他方の入力端子は切換スイッチ７３により選択され、結合器１６ｂを介してダイバシチ受信用の第２の受信アンテナ１７ｂに接続される。
【００４６】
上記切換スイッチ７１〜７３は、通常は現用送信機１２ａ及び現用受信機１３ａ側に切換えられているが、現用送信機１２ａ及び現用受信機１３ａに故障等が生じた場合に予備用送信機１２ｂ、予備用受信機１３ｂ側に切換えられる。
【００４７】
そして、上記結合器１４、１６ａ、１６ｂには、伝送路１８を介して光結合装置２０が接続される。この光結合装置２０には、下り信号線路にバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２１、アッテネータ（ＡＴＴ）２２及び電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）２３が設けられ、上り信号線路に光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）２４、低雑音増幅器（ＬＮＡ）２５、アッテネータ（ＡＴＴ）２６、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２７及び２分配回路２８が設けられる。
【００４８】
上記光結合装置２０の電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）２３から出力される下りの光信号は、下り信号用光ファイバー５ａを介して光中間増幅装置３０へ送られ、また、上記光中間増幅装置３０から出力される上りの光信号は、上り信号用光ファイバー５ｂを介して光結合装置２０の光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）２４に入力される。
【００４９】
上記光結合装置２０は、光中間増幅装置３０から送られてくる上りの光信号を光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）２４で電気信号に変換した後、低雑音増幅器（ＬＮＡ）２５により増幅し、アッテネータ（ＡＴＴ）２６で信号レベルを調整する。このアッテネータ（ＡＴＴ）２６でレベル調整された上りの信号をバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２７を介して２分配回路２８に入力して２分配する。そして、この２分配回路２８で２分配された信号が伝送路１８により結合器１６ａ、１６ｂへ送られ、通常時は結合器１６ａ、１６ｂ及び切換スイッチ７２、７３を介して現用受信機１３ａに入力される。なお、切換スイッチ７１〜７３が予備用送信機１２ｂ及び予備用受信機１３ｂ側に切換えられている場合には、上記光結合装置２０の２分配回路２８から伝送路１８を介して結合器１６ａ、１６ｂへ送られた上り信号は、切換スイッチ７２、７３を介して予備用受信機１３ｂに入力される。その他の構成は図１に示した第１実施形態と同様であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５０】
上記の構成において、現用送信機１２ａ及び現用受信機１３ａが正常に動作している場合には、切換スイッチ７１を現用送信機１２ａ側に切換えると共に、切換スイッチ７２、７３を現用受信機１３ａ側に切換え、結合器１４を現用送信機１２ａに接続すると共に結合器１６ａ、１６ｂを現用受信機１３ａに接続する。
【００５１】
上記のように切換スイッチ７１〜７３を切換設定した場合、無線基地局１１は、通信所１の指令卓２から与えられる信号に従って現用送信機１２ａから例えば４００ＭＨｚ帯の搬送波をアナログ変調あるいはデジタル変調した信号を出力する。この現用送信機１２ａから出力される高周波信号は、切換スイッチ７１及び結合器１４を介して送信アンテナ１５へ送られ、この送信アンテナ１５から周囲のサービスエリア１０に送信される。また、このサービスエリア１０に存在する移動無線局から送られてくる電波は、ダイバシチ受信用の第１の受信アンテナ１７ａ及び第２の受信アンテナ１７ｂで受信され、結合器１６ａ、１６ｂ及び切換スイッチ７２、７３を介して現用受信機１３ａに入力される。現用受信機１３ａは、第１の受信アンテナ１７ａ及び第２の受信アンテナ１７ｂで受信された信号を例えば最大比合成により受信処理する。
【００５２】
また、上記無線基地局１１の送信アンテナ１５からの送信電波が届かない不感地帯５１に対しては、現用送信機１２ａから出力される高周波信号の一部を結合器１４及び伝送路１８を介して光結合装置２０に入力する。この光結合装置２０は、現用送信機１２ａから結合器１４及び伝送路１８を介して送られてくる下り信号をバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２１で選択し、アッテネータ（ＡＴＴ）２２で信号レベルを調整した後、電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）２３で光信号に変換し、図１に示した第１実施形態で説明したように光中間増幅装置３０を介して光中継増幅装置４０へ出力する。
【００５３】
上記光中継増幅装置４０は、光中間増幅装置３０から送られてくる光信号を電気信号に変換し、増幅、信号レベル調整等を行なって送受信アンテナ５０より不感地帯５１へ送信する。また、上記光中継増幅装置４０は、作業員等が携帯している無線機５２から送信される無線電波を送受信アンテナ５０により受信し、増幅、信号レベル調整等を行なうと共に光信号に変換し、上記光中間増幅装置３０を介して光結合装置２０へ出力する。
【００５４】
上記光結合装置２０は、光中間増幅装置３０から上り信号用光ファイバー５ｂを介して送られてくる上りの光信号を光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）２４で電気信号に変換した後、低雑音増幅器（ＬＮＡ）２５で増幅し、アッテネータ（ＡＴＴ）２６で信号レベルを調整する。このレベル調整された信号をバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２７を介して取出し、２分配回路２８で２分配する。そして、この２分配回路２８で２分配された上り信号は、伝送路１８により無線基地局１１へ送られ、結合器１６ａ、１６ｂ及び切換スイッチ７２、７３を介して現用受信機１３ａに入力される。現用受信機１３ａは、上記２分配回路２８で２分配された上り信号が入力されると、例えば最大比合成により受信処理を行なう。
【００５５】
上記のように無線基地局１１にてダイバシチ受信を行なうように構成した場合、２系統の受信アンテナ１７ａ、１７ｂが設けられる。この為、２系統の受信アンテナ１７ａ、１７ｂのうち、一方の系統に対してのみ結合器を挿入して運用すると、無線基地局１１の受信系にて入力差等による受信障害を起こし、通信品質が劣化する場合がある。
【００５６】
このような受信障害を防止するため、第４実施形態では２系統の受信アンテナ１７ａ、１７ｂの両方に結合器１６ａ、１６ｂを挿入すると共に、光結合装置２０の上り信号出力を２分配回路２８で２分配、すなわち等分配して無線基地局１１の受信系へ入力するように構成している。この結果、ダイバシチ運用においても受信障害を生じることなく、良好に動作させることができる。
【００５７】
また、上記無線基地局１１において、現用送信機１２ａ、現用受信機１３ａに故障等を生じた場合は、切換スイッチ７１を予備用送信機１２ｂ側に切換えると共に、切換スイッチ７２、７３を予備用受信機１３ｂ側に切換え、結合器１４を予備用送信機１２ｂに接続すると共に結合器１６ａ、１６ｂを予備用受信機１３ｂに接続する。このように切換スイッチ７１〜７３を切換設定した場合は、現用送信機１２ａ及び現用受信機１３ａに代わって予備用送信機１２ｂ及び予備用受信機１３ｂが送受信動作を実行する。
【００５８】
なお、図１に示した第１実施形態では、予備の送受信機を設けていない例について説明したが、上記第４実施形態と同様に予備の送受信機を設けたシステムにおいても実施し得るものである。
【００５９】
また、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光多段中継システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第２実施形態における光中間増幅装置部分の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第３実施形態における光中間増幅装置部分の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係る光多段中継システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６１】
１…通信所、２…指令卓、５、６…光ファイバーケーブル、５ａ、６ａ、６ａ１〜６ａｎ…下り信号用光ファイバー、５ｂ、６ｂ、６ｂ１〜６ｂｎ…上り信号用光ファイバー、１０…サービスエリア、１１…無線基地局、１２…送信機、１２ａ…現用送信機、１２ｂ…予備用送信機、１３…受信機、１３ａ…現用受信機、１３ｂ…予備用受信機、１４、１６、１６ａ、１６ｂ…結合器、１５…送信アンテナ、１７…受信アンテナ、１７ａ、１７ｂ…ダイバシチ受信用の受信アンテナ、１８…伝送路、２０…光結合装置、２１…バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、２２…アッテネータ（ＡＴＴ）、２３…電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）、２４…光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）、２５…低雑音増幅器（ＬＮＡ）、２６…アッテネータ（ＡＴＴ）、２７…バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、２８…２分配回路、３０、３０Ａ、３０Ｂ…光中間増幅装置、３１…光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）、３２、３５…アッテネータ（ＡＴＴ）、３３、３３ａ〜３３ｎ…電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）、３４、３４ａ〜３４ｎ…光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）、３５…アッテネータ（ＡＴＴ）、３６…電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）、４０、４０ａ〜４０ｎ…光中継増幅装置、４１…光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）、４２…アッテネータ（ＡＴＴ）、４３…電力増幅器、４４…共用器、４５…アンテナ端子、４６…低雑音増幅器（ＬＮＡ）、４７…アッテネータ（ＡＴＴ）、４８…電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）、５０…送受信アンテナ、５１…不感地帯、５２…無線機、６１…分配器、６２ａ〜６２ｎ…光信号出力端子、６３ａ〜６３ｎ…光信号入力端子、６４…切換器、６５…分配器、７１、７２、７３…切換スイッチ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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