(57)【要約】【課題】  安価なＭＩＭＯ対応の無線通信システムにおけるＲＦ信号を光伝送するＲＦ光伝送システム、親局装置、および子局装置を提供することを目的とする。【解決手段】  ＲＦ光伝送システムは、ＭＩＭＯアンテナを有する無線通信システムの変復調装置ＭＤＥと接続される親局装置ＢＳと、親局装置ＢＳと光回線で接続され無線端末装置ＭとＭＩＭＯアンテナを用いて無線通信を行う１つ以上の子局装置ＲＭＴとを有する。親局装置は、基準信号を発振し、その基準信号を用いて局発信号を発振する。この局発信号を用いて変復調装置から送られてくるＭＩＭＯアンテナの夫々に対応したＲＦ信号をＩＦ信号へダウンコンバートする。ダウンコンバートされた複数のＩＦ信号および基準信号を電気的に合成し、合成された信号を子局装置へ伝送する。子局装置では、親局装置から送られてくる基準信号を用いて生成される局発信号によってＩＦ信号をＲＦ信号へ変換する。【選択図】  図２
2011193172.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線基地局装置と無線端末装置が複数のアンテナを用いて無線で通信する無線通信システムが有する前記無線基地局装置に設けられる変復調装置と接続され、前記無線基地局装置と無線端末装置との間を通信するＲＦ信号を中継伝送する親局装置と、前記親局装置と光回線で接続され、前記親局装置との間でＲＦ信号を中継伝送し、前記無線端末装置と複数のアンテナを用いて無線通信を行う少なくとも１つの子局装置とを有するＲＦ光伝送システムであって、
前記親局装置には、
基準信号を発振する基準信号発振手段と、
前記基準信号を入力され、前記基準信号を用いて局発信号を発振する複数の親局局発信号発振手段と、
前記各局発信号発振手段により生成された局発信号を用いて前記変復調装置から送られてくる前記複数のアンテナに対応したＲＦ信号をＩＦ（中間周波数）信号へダウンコンバートする複数の親局周波数変換手段と、
前記各親局周波数変換手段から出力される複数のＩＦ信号および前記基準信号発振手段により発振された基準信号を電気的に合成し、合成されたＩＦ信号を前記子局装置へ伝送するよう分配する親局信号合成分配手段と、
前記親局信号合成分配手段により分配された前記各ＩＦ信号を光信号へ変換して前記子局装置と接続された光回線へ伝送する、前記子局装置毎に対応する電気／光変換手段とを備え、
前記子局装置には、
前記親局装置から送られてくる光信号を電気信号へ変換する光／電気変換手段と、
前記光／電気変換手段によって変換された電気信号から、互いに周波数が異なる複数のＩＦ信号および前記基準信号に分配する子局信号分配手段と、
前記基準信号を入力され、前記基準信号を用いて局発信号を発振する複数の子局局発信号発振手段と、
前記子局信号分配手段によって分配された前記各ＩＦ信号を、前記各子局局発信号を用いてＲＦ信号へ変換する複数の子局周波数変換手段と、
前記子局周波数変換手段によって変換された複数のＲＦ信号にそれぞれ対応したＲＦ信号を送信する複数のアンテナと
を備えることを特徴とするＲＦ光伝送システム。
【請求項２】
前記子局装置には、２本のアンテナを備えることを特徴とする請求項１に記載のＲＦ光伝送システム。
【請求項３】
前記子局装置には、４本のアンテナを備えることを特徴とする請求項１に記載のＲＦ光伝送システム。
【請求項４】
無線基地局装置と無線端末装置が複数のアンテナを用いて無線で通信する無線通信システムが有する前記無線基地局装置に設けられる変復調装置と接続され、前記無線基地局装置と無線端末装置との間を通信するＲＦ信号を中継伝送する親局装置と、前記親局装置と光回線で接続され、前記親局装置との間でＲＦ信号を中継伝送し、前記無線端末装置と複数のアンテナを用いて無線通信を行う少なくとも１つの子局装置とを有するＲＦ光伝送システムの親局装置であって、
基準信号を発振する基準信号発振手段と、
前記基準信号を入力され、前記基準信号を用いて局発信号を発振する複数の親局局発信号発振手段と、
前記各局発信号発振手段により生成された局発信号を用いて前記変復調装置から送られてくる前記複数のアンテナに対応したＲＦ信号をＩＦ（中間周波数）信号へダウンコンバートする複数の親局周波数変換手段と、
前記各親局周波数変換手段から出力される複数のＩＦ信号および前記基準信号発振手段により発振された基準信号を電気的に合成し、合成されたＩＦ信号を前記子局装置へ伝送するよう分配する親局信号合成分配手段と、
前記親局信号合成分配手段により分配された前記各ＩＦ信号を光信号へ変換して前記子局装置と接続された光回線へ伝送する、前記子局装置毎に対応する電気／光変換手段と
を備えることを特徴とする親局装置。
【請求項５】
無線基地局装置と無線端末装置が複数のアンテナを用いて無線で通信する無線通信システムが有する前記無線基地局装置に設けられる変復調装置と接続され、前記無線基地局装置と無線端末装置との間を通信するＲＦ信号を中継伝送する親局装置と、前記親局装置と光回線で接続され、前記親局装置との間でＲＦ信号を中継伝送し、前記無線端末装置と複数のアンテナを用いて無線通信を行う少なくとも１つの子局装置とを有するＲＦ光伝送システムの子局装置であって、
前記親局装置から送られてくる光信号を電気信号へ変換する光／電気変換手段と、
前記光／電気変換手段によって変換された電気信号から、互いに周波数が異なる複数のＩＦ信号および前記基準信号に分配する子局信号分配手段と、
前記基準信号を入力され、前記基準信号を用いて局発信号を発振する複数の子局局発信号発振手段と、
前記子局信号分配手段によって分配された前記各ＩＦ信号を、前記各子局局発信号を用いてＲＦ信号へ変換する複数の子局周波数変換手段と、
前記子局周波数変換手段によって変換された複数のＲＦ信号にそれぞれ対応したＲＦ信号を送信する複数のアンテナと
を備えることを特徴とする子局装置。
【請求項６】
前記子局装置には、２本のアンテナを備えることを特徴とする請求項５に記載の子局装置。
【請求項７】
前記子局装置には、４本のアンテナを備えることを特徴とする請求項５に記載の子局装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムで使用されるＲＦ（Radio Frequency）信号を、移動通信システムに設けられる無線基地局装置から光伝送するＲＦ光伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やＰＨＳ（Personal Handy-phone System）などの無線通信システムでは、携帯電話やＰＨＳなどの無線端末装置と無線基地局装置が無線で送受信をすることで通信が行われている。このような無線通信システムは電波を用いた通信を行うため、高層ビルの中や地下街などの電波不感地帯では無線基地局装置と無線端末装置とが通信することはできない。
【０００３】
このような電波不感地帯で無線通信するために、ＲＯＦ（Radio over Fiber）技術が知られている。ＲＯＦとは、無線基地局装置が送信するＲＦ信号を電気／光変換を行い、光ファイバを用いて電波不感地帯まで光伝送し、電波不感地帯に設置された子局で光／電気変換を行って子局から電波不感地帯へＲＦ信号を送信するものである。
【０００４】
また、これまで無線基地局装置および無線端末装置に設置されていたアンテナは、それぞれ１本ずつ備えられているＳＩＳＯ（Single Input Single Output）システムであった。しかし、今後、携帯電話やＰＨＳなどの無線通信システムは、無線基地局装置および無線端末装置にそれぞれ複数のアンテナが備えられているＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）システムに置き換わるようになる。ＭＩＭＯアンテナは、複数のアンテナを備えることから、複数の経路を経由した電波を利用することで通信を安定化することができたり、複数のアンテナで通信中のデータをそのアンテナの本数を使用して送受信することで通信速度を向上させることができたりなど多くの利点があり、今後普及していくと期待されている技術である。
【０００５】
このＭＩＭＯを用いた無線通信システムに、電波不感地帯でも通信できるようにするＲＯＦを適用すると、ＭＩＭＯアンテナで使用される周波数帯が同一であるために、ＭＩＭＯアンテナで使用されるＲＦ信号を単に合成して電気／光変換を行うと、それぞれのアンテナで使用する電波を分離することができなくなるという問題がある。
【０００６】
図１１は、従来のＲＦ光伝送システムをＭＩＭＯシステムに適用した場合の構成を示す。ここでは、変復調装置ＭＤＥを備える無線基地局装置および無線端末装置Ｍ（Ｍ１、Ｍ２共通）のアンテナがそれぞれ２本ずつ備えられている２×２ＭＩＭＯシステムの場合について説明する。但し、ここでは無線端末装置Ｍのアンテナの図示を省略した。  
従来のＲＦ光伝送システムは、無線基地局装置Ｓに設置されるアンテナの本数と同じ数の親局装置ＢＳ０、ＢＳ１と、親局装置１つに対し２つの、すなわちここでは４つの子局装置ＲＭＴ１、ＲＭＴ２、ＲＭＴ３、ＲＭＴ４が備えられている。親局装置ＢＳ（ＢＳ０、ＢＳ１共通）と子局装置ＲＭＴ（ＲＭＴ１〜ＲＭＴ４共通）とは、それぞれ下り回線と上り回線の光ファイバで接続されており、本実施例では４対の光ファイバが使用されている。
【０００７】
親局装置ＢＳには、信号合成分配部１、電気／光変換部２、および光／電気変換部３が備えられている。無線基地局装置の変復調装置ＭＤＥから送られてくるＲＦ信号が信号合成分配部１に入力されると、信号合成分配部１により各電気／光変換部２へＲＦ信号を分配し、各電気／光変換器２は、信号合成分配部１から送られてくるＲＦ信号を光信号へ変換して下り回線の光ファイバへ光信号を伝送する。また、子局装置ＲＭＴから送られてくる光信号を光／電気変換部３で電気信号のＲＦ信号へ変換して信号合成分配部１へ出力し、信号合成分配部１は複数の光／電気変換部３から入力されたＲＦ信号を合成して無線基地局装置の変復調装置ＭＤＥへ出力する。
【０００８】
子局装置ＲＭＴには、親局装置ＢＳに備えられているものと同様に電気／光変換部５および光／電気変換部４、ＲＦ信号を増幅する増幅器６、およびアンテナから送信するＲＦ信号とアンテナで受信するＲＦ信号とを合成するハイブリッド合成分配器８が備えられている。子局装置ＲＭＴで受信した光信号は、光／電気変換部４でＲＦ信号に変換し、増幅器６でＲＦ信号を増幅し、ハイブリッド合成分配器８に導かれてアンテナから送信される。また、無線端末装置Ｍから送られてくるＲＦ信号をアンテナから受信すると、ハイブリッド合成分配器８を通って低雑音増幅器７でＲＦ信号を増幅し、電気／光変換部５でＲＦ信号を光信号へ変換して親局装置ＢＳに接続される光ファイバに光信号を伝送する。
【０００９】
そのため、図１１に示すように、アンテナ毎に親局装置ＢＳ、子局装置ＲＭＴ、および光ファイバを用意する必要がある。図１１の２×２ＭＩＭＯシステムの例では、親局装置ＢＳは２台、子局装置ＲＭＴは、子局装置の設置個所×２台、光ファイバの対は子局装置ＲＭＴの設置個所の数の分だけ必要になる。従って、子局装置ＲＭＴの設置個所が多くなるに伴い、設置場所や工事の煩雑さ、そしてコストの面で大きな問題となる。
【００１０】
そこで、ＭＩＭＯアンテナで使用されるＲＦ信号を電気／光変換を行って光ファイバに伝送させる際に、アンテナ毎のＲＦ信号を光波長多重化し、１本の光ファイバに伝送させ、子局で受信した光信号をそれぞれのＲＦ信号に分けて子局に設置されたＭＩＭＯアンテナから送信するという技術が知られている（例えば、特許文献１）。この文献によると、光ファイバは、アンテナの数に関わらず１本（上り信号と下り信号とを光多重した場合）または１対（上り信号で１本、下り信号で１本とした場合）、子局装置は、それぞれの設置個所に１台ずつ設置すればよい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−５６８２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記の従来技術では、複数のアンテナに対応する複数のＲＦ信号を光多重化する光波長多重化装置が必要となり、装置コストが高いという問題がある。
【００１３】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、安価なＭＩＭＯ対応の無線通信システムにおけるＲＦ信号を光伝送するＲＦ光伝送システム、親局装置、および子局装置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】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明によるＲＦ光伝送システムは、無線基地局装置と無線端末装置が複数のアンテナを用いて無線で通信する無線通信システムが有する前記無線基地局装置に設けられる変復調装置と接続され、前記無線基地局装置と無線端末装置との間を通信するＲＦ信号を中継伝送する親局装置と、前記親局装置と光回線で接続され、前記親局装置との間でＲＦ信号を中継伝送し、前記無線端末装置と複数のアンテナを用いて無線通信を行う少なくとも１つの子局装置とを有するＲＦ光伝送システムであって、前記親局装置には、基準信号を発振する基準信号発振手段と、前記基準信号を入力され、前記基準信号を用いて局発信号を発振する複数の親局局発信号発振手段と、前記各局発信号発振手段により生成された局発信号を用いて前記変復調装置から送られてくる前記複数のアンテナに対応したＲＦ信号をＩＦ（中間周波数）信号へダウンコンバートする複数の親局周波数変換手段と、前記各親局周波数変換手段から出力される複数のＩＦ信号および前記基準信号発振手段により発振された基準信号を電気的に合成し、合成されたＩＦ信号を前記子局装置へ伝送するよう分配する親局信号合成分配手段と、前記親局信号合成分配手段により分配された前記各ＩＦ信号を光信号へ変換して前記子局装置と接続された光回線へ伝送する、前記子局装置毎に対応する電気／光変換手段とを備え、前記子局装置には、前記親局装置から送られてくる光信号を電気信号へ変換する光／電気変換手段と、前記光／電気変換手段によって変換された電気信号から、互いに周波数が異なる複数のＩＦ信号および前記基準信号に分配する子局信号分配手段と、前記基準信号を入力され、前記基準信号を用いて局発信号を発振する複数の子局局発信号発振手段と、前記子局信号分配手段によって分配された前記各ＩＦ信号を、前記各子局局発信号を用いてＲＦ信号へ変換する複数の子局周波数変換手段と、前記子局周波数変換手段によって変換された複数のＲＦ信号にそれぞれ対応したＲＦ信号を送信する複数のアンテナとを備えることを特徴とする。
【００１５】
また、上記目的を達成するために、本発明による親局装置は、無線基地局装置と無線端末装置が複数のアンテナを用いて無線で通信する無線通信システムが有する前記無線基地局装置に設けられる変復調装置と接続され、前記無線基地局装置と無線端末装置との間を通信するＲＦ信号を中継伝送する親局装置と、前記親局装置と光回線で接続され、前記親局装置との間でＲＦ信号を中継伝送し、前記無線端末装置と複数のアンテナを用いて無線通信を行う少なくとも１つの子局装置とを有するＲＦ光伝送システムの親局装置であって、基準信号を発振する基準信号発振手段と、前記基準信号を入力され、前記基準信号を用いて局発信号を発振する複数の親局局発信号発振手段と、前記各局発信号発振手段により生成された局発信号を用いて前記変復調装置から送られてくる前記複数のアンテナに対応したＲＦ信号をＩＦ（中間周波数）信号へダウンコンバートする複数の親局周波数変換手段と、前記各親局周波数変換手段から出力される複数のＩＦ信号および前記基準信号発振手段により発振された基準信号を電気的に合成し、合成されたＩＦ信号を前記子局装置へ伝送するよう分配する親局信号合成分配手段と、前記親局信号合成分配手段により分配された前記各ＩＦ信号を光信号へ変換して前記子局装置と接続された光回線へ伝送する、前記子局装置毎に対応する電気／光変換手段とを備えることを特徴とする。
【００１６】
また、上記目的を達成するために、本発明による子局装置は、無線基地局装置と無線端末装置が複数のアンテナを用いて無線で通信する無線通信システムが有する前記無線基地局装置に設けられる変復調装置と接続され、前記無線基地局装置と無線端末装置との間を通信するＲＦ信号を中継伝送する親局装置と、前記親局装置と光回線で接続され、前記親局装置との間でＲＦ信号を中継伝送し、前記無線端末装置と複数のアンテナを用いて無線通信を行う少なくとも１つの子局装置とを有するＲＦ光伝送システムの子局装置であって、前記親局装置から送られてくる光信号を電気信号へ変換する光／電気変換手段と、前記光／電気変換手段によって変換された電気信号から、互いに周波数が異なる複数のＩＦ信号および前記基準信号に分配する子局信号分配手段と、前記基準信号を入力され、前記基準信号を用いて局発信号を発振する複数の子局局発信号発振手段と、前記子局信号分配手段によって分配された前記各ＩＦ信号を、前記各子局局発信号を用いてＲＦ信号へ変換する複数の子局周波数変換手段と、前記子局周波数変換手段によって変換された複数のＲＦ信号にそれぞれ対応したＲＦ信号を送信する複数のアンテナとを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、安価なＭＩＭＯ対応の無線通信システムにおけるＲＦ信号を光伝送するＲＦ光伝送システム、親局装置、および子局装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施の形態に係るＲＦ光伝送システムの構成を示すブロック図。
【図２】図１のＲＦ光伝送システムに設けられる親局装置の構成を示すブロック図。
【図３】図２の親局装置に備えられる光多重・分離部の構成を示すブロック図。
【図４】図１のＲＦ光伝送システムに設けられる子局装置の構成を示すブロック図。
【図５】図４の子局装置に備えられる光多重・分離部の構成を示すブロック図。
【図６】図２の親局装置による下り信号の処理を説明するための図。
【図７】図３の子局装置による下り信号の処理を説明するための図。
【図８】図３の子局装置による上り信号の処理を説明するための図。
【図９】図２の親局装置による上り信号の処理を説明するための図。
【図１０】本発明の変形例に係る４×４ＭＩＭOを適用したＲＦ光伝送システムの構成を示すブロック図。
【図１１】従来技術のＲＦ光伝送システムの構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施例を、図面を参照して説明する。
【実施例】
【００２０】
図１は、本発明の一実施の形態を示すＲＦ光伝送システムの構成を示すブロック図である。  
ＲＦ光伝送システムは、無線基地局装置（図示せず）に設けられる変復調装置ＭＤＥと同軸ケーブル等で接続される親局装置ＢＳ、および、親局装置ＢＳと光ファイバ（光回線）で接続される複数の子局装置ＲＭＴ（ＲＭＴ１〜ＲＭＴｎ共通）を有する。ここでは、子局装置Ｂを２つのみ示してあるが、３つ以上あってもよい。通常、高層ビル中や地下街などに子局装置ＲＭＴを設置する際には、各階に設置されることが多い。
【００２１】
親局装置ＢＳは、携帯電話等の無線通信システムに設置されている無線基地局装置が２つのアンテナ（図示せず）から送信するＲＦ信号（無線周波数帯の電気信号）をそれぞれの系統（０系、１系）として入力し、その電気信号を光信号へ変換し光ファイバへ伝送するものである。また、子局装置ＲＭＴは、光ファイバを伝送して送られてくる光信号を受信し、その光信号を電気信号へ変換し、子局装置ＲＭＴに設置されているアンテナからその電気信号を送信するものである。親局装置ＢＳと子局装置ＲＭＴとを接続する光ファイバは、親局装置ＢＳから子局装置ＲＭＴへ伝送する下り回線と、子局装置ＲＭＴから親局装置ＢＳへ伝送する上り回線とを光多重した光信号が伝送される。ここでは、１本の光ファイバで構成する例を示したが、上り回線と下り回線とをそれぞれの光ファイバで伝送するようにしてもよい。その場合は、光多重を行わなくてよい反面、光ファイバは２本必要になる。
【００２２】
図２は、ＲＦ光伝送システムに備えられた親局装置ＢＳの構成を示したブロック図である。  
親局装置ＢＳには、周波数変換部１０、合成・分配部１１、電気／光変換部１２、光／電気変換部１３、および、光多重・分離部１４が備えられている。
【００２３】
周波数変換部１０は、下り回線の信号を処理する場合は、無線基地局装置ＢＴＳから受信した周波数ｆｄｌの２系統のＲＦ信号を中間周波数帯の電気信号であるＩＦ（Intermediate Frequency）信号へ変換したり、上り回線の信号を処理する場合は、ＩＦ信号をそれぞれＲＦ信号に変換して無線基地局装置ＢＴＳへ送信したりするものである。
【００２４】
周波数変換部１０には、基準信号発振器（ＲＥＦ  ＯＳＣ）１０１、局発信号発振器（Ｌ．Ｏ．０）１０２、ダウンコンバータ（Ｄ／Ｃ）１０３、アップコンバータ（Ｕ／Ｃ）１０４、および、局発信号発振器（Ｌ．Ｏ．１）１０５を備える。周波数変換部１０は、局発信号発振器（Ｌ．Ｏ．０）１０２、ダウンコンバータ（Ｄ／Ｃ）１０３、アップコンバータ（Ｕ／Ｃ）１０４により、０系の信号を処理し、ダウンコンバータ（Ｄ／Ｃ）１０３、局発信号発振器（Ｌ．Ｏ．１）１０５、アップコンバータ（Ｕ／Ｃ）１０４により、１系の信号を処理する。
【００２５】
基準信号発振器１０１は、基準となる信号を生成し、生成した基準信号を局発信号発振器１０２、１０５、および、合成・分配部１１へ出力する。
【００２６】
局発信号発振器１０２、１０５は、出力周波数ｆｌｏ０、ｆｌｏ１（ｆｌｏ０≠ｆｌｏ１）が予め設定され、基準信号発振器１０４から出力される基準信号に対して位相同期が掛かった、それぞれ周波数ｆｌｏ０、ｆｌｏ１の局発信号を生成し、ダウンコンバータ１０３およびアップコンバータ１０４へ出力する。
【００２７】
ダウンコンバータ（Ｄ／Ｃ）１０３は、変復調装置ＭＤＥから送られてくる下りのＲＦ信号を、局発信号発振器１０２、１０５から入力される局発信号に基づいて中間周波数帯の信号であるＩＦ信号へダウンコンバートする。このとき、０系と１系とは異なる周波数の局発信号を用いて変換されるため、０系と１系とでは、互いに異なる周波数ｆ１、ｆ３へダウンコンバートされる。
【００２８】
アップコンバータ（Ｕ／Ｃ）１０４は、合成・分配部１１から入力するＩＦ信号を局発信号発振器１０２、１０５から入力される局発信号に基づいてＲＦ信号へアップコンバートする。
【００２９】
合成・分配部１１は、下り信号の処理では、それぞれのダウンコンバータ１０３からそれぞれ異なる周波数に変換されたＩＦ信号が入力し、また、基準信号発振器１０１から基準信号が入力する。入力した周波数ｆ１、ｆ３のＩＦ信号および周波数ｆｒｅｆの基準信号を電気的に合成し、合成した信号を分配してそれぞれの電気／光変換部１２へ出力する。上り信号の処理では、それぞれの光／電気変換部１３からＲＦ信号が入力し、子局装置ＲＭＴで合成された信号を電気的に分離することにより周波数ｆ２のＩＦ信号と周波数ｆ４のＩＦ信号とを生成する。合成・分配部１１にて生成されるＩＦ信号は、周波数ｆ２、ｆ４毎に合成され、周波数ｆ２のＩＦ信号は０系のアップコンバータ１０４へ、周波数ｆ４のＩＦ信号は１系のアップコンバータ１０４へ出力される。
【００３０】
電気／光変換部１２は、合成・分配部１１から入力したＩＦ信号を波長λ１の光信号へ変換し、変換された光信号を光多重・分離部１４へ出力するものである。各子局装置ＲＭＴへ伝送される信号は同一の信号であり、各子局装置ＲＭＴへ伝送するために、後述する光多重・分離部１４で分配される。そのため、電気／光変換部１２は、少なくとも１つ備えられる。
【００３１】
光／電気変換部１３は、入力された波長λ２の光信号を、電気信号のＩＦ信号に変換し、合成・分配部１１へ出力するものである。この光／電気変換部１３は、本実施形態では２つ備えられているが、子局装置ＲＭＴの数に応じて備えられるものである。
【００３２】
光多重・分離部１４は、電気／光変換部１２から出力される波長λ１の光信号を子局装置ＲＭＴの数に分配し、各子局装置ＲＭＴへ接続される光ファイバへ波長λ１の光信号をそれぞれ伝送させる。また、各子局装置ＲＭＴから光ファイバを介して入力する波長λ２の光信号は、それぞれ光多重・分離部１４に導かれて光／電気変換器１３へ出力される。
【００３３】
電気／光変換部１２、光／電気変換部１３、および光多重・分離部１４は、図２の例では、１つの電気／光変換部１２、４つの光／電気変換部１３、および１つの光多重・分離部１４を１セットとし、このセットを複数並列に設けることで、１台の親局装置ＢＳで多数の子局装置ＲＭＴを接続することができる。なお、このセットに含まれる光／電気変換部１３の数は４つに限られない。また、子局装置ＲＭＴを増設する場合には、このセットを増設することにより、複数の子局装置ＲＭＴを増設することができる。
【００３４】
ここで、図３を参照して、親局装置ＢＳに備えられる光多重・分離部１４の構成を説明する。光多重・分離部１４は、スプリッタ１４１および複数のＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）モジュール１４２が備えられる。スプリッタ１４１は、下り信号である電気／光変換部１２から出力される波長λ１の光信号を複数に分配する。分配する数は、子局装置ＲＭＴの数に応じて決定され、その分配数に分配可能なスプリッタ１４１が用いられる。分配された光信号は、光ファイバや光導波路等の光配線を介して各ＷＤＭモジュール１４２へ伝送される。各ＷＤＭモジュール１４２は、異なる波長の光信号を多重化したり分離したりするものである。各ＷＤＭモジュール１４２には、スプリッタ１４１に接続される光配線、光／電気変換部１３に接続される光配線、および、子局装置ＲＴＭに接続される光ファイバが接続される。各ＷＤＭモジュール１４２は、光配線を介してスプリッタ１４１から入力される光信号を、自らのＷＤＭモジュールに接続される光ファイバへ伝送する。また、各ＷＤＭモジュール１４２は、光ファイバから入力する光信号を、光／電気変換部１３に接続される光配線へ導く。
【００３５】
光多重・分離部１４は、スプリッタ１４１を備えて下りの光信号を分配しているため、電気／光変換部１２の数を少なくすることができる。
【００３６】
図４は、ＲＦ光伝送システムに備えられた子局装置ＲＭＴの構成を示したブロック図である。  
子局装置ＲＭＴには、光多重・分離部２０、光／電気変換部２１、電気／光変換部２２、合成・分配部２３、周波数変換部２４、電力増幅器２５、低雑音増幅器２６、および、デュプレクサ２７が備えられている。
【００３７】
光多重・分離部２０は、親局装置ＢＳから光ファイバを介して入力する波長λ１の光信号を光／電気変換器１３へ出力する。また、電気／光変換部２２から出力される波長λ２の光信号を親局装置ＢＳへ接続される光ファイバへ波長λ２の光信号をそれぞれ伝送させる。
【００３８】
光／電気変換部２１は、入力された波長λ１の光信号を、電気信号のＩＦ信号に変換し、合成・分配部２３へ出力するものである。
【００３９】
電気／光変換部２２は、合成・分配部２３から入力したＩＦ信号を波長λ２の光信号へ変換し、変換された光信号を光多重・分離部２０へ出力するものである。
【００４０】
合成・分配部２３は、下り信号の処理では、光／電気変換部２１から入力する、親局装置ＢＳで合成された信号を電気的に分離することにより、周波数ｆ１のＩＦ信号、周波数ｆ３のＩＦ信号、および、周波数ｆｒｅｆの基準信号を生成する。生成された周波数ｆ１のＩＦ信号は、後述する周波数変換部２４に備えられる０系のアップコンバータ（Ｕ／Ｃ）２４２へ出力される。生成された周波数ｆ３のＩＦ信号は、後述する周波数変換部２４に備えられる１系のアップコンバータ（Ｕ／Ｃ）２４２へ出力される。また、生成された周波数ｆｒｅｆの基準信号は、後述する周波数変換部２４に備えられる０系の局発信号発振器（Ｌ．Ｏ．０）２４１および１系の局発信号発振器（Ｌ．Ｏ．１）２４４に出力される。上り信号の処理では、それぞれのダウンコンバータ２４３からそれぞれ異なる周波数に変換されたＩＦ信号が入力される。入力された周波数ｆ２、ｆ４のＩＦ信号を電気的に合成し、合成した信号を電気／光変換部２２へ出力する。
【００４１】
周波数変換部２４は、下り回線の信号を処理する場合は、ＩＦ信号をそれぞれＲＦ信号に変換して電力増幅器２５へ出力し、上り回線の信号を処理する場合は、低雑音増幅器２６から出力されたＲＦ信号を中間周波数帯の電気信号であるＩＦ信号へ変換し、合成・分配部２３へ出力するものである。
【００４２】
周波数変換部２４には、局発信号発振器（Ｌ．Ｏ．０）２４１、アップコンバータ（Ｕ／Ｃ）２４２、ダウンコンバータ（Ｄ／Ｃ）２４３、および、局発信号発振器（Ｌ．Ｏ．１）２４４を備える。周波数変換部２４は、局発信号発振器（Ｌ．Ｏ．０）２４１、アップコンバータ（Ｕ／Ｃ）２４２、および、ダウンコンバータ（Ｄ／Ｃ）２４３により、０系の信号を処理し、アップコンバータ（Ｕ／Ｃ）２４２、ダウンコンバータ（Ｄ／Ｃ）２４３、および局発信号発振器（Ｌ．Ｏ．１）２４４により、１系の信号を処理する。この、アップコンバータ２４２、局発信号発振器、およびダウンコンバータ２４３というセットは、ここでは０系と１系との計２つの系であるため２セット示したが、系の数に応じた数だけ設けられるものである。
【００４３】
局発信号発振器２４１、２４４は、出力周波数ｆｌｏ０、ｆｌｏ１（ｆｌｏ０≠ｆｌｏ１）が予め設定され、合成・分配部２３から出力される基準信号に対して位相同期が掛かった、それぞれ周波数ｆｌｏ０、ｆｌｏ１の局発信号を生成し、ダウンコンバータ１０３およびアップコンバータ１０４へ出力する。
【００４４】
アップコンバータ（Ｕ／Ｃ）２４２は、合成・分配部２３から入力するＩＦ信号を局発信号発振器２４１、２４４から入力される局発信号に基づいてＲＦ信号へアップコンバートする。
【００４５】
ダウンコンバータ（Ｄ／Ｃ）２４３は、低雑音増幅器２６から送られてくる上りのＲＦ信号を、局発信号発振器２４１、２４４から入力する局発信号に基づいて中間周波数帯の信号であるＩＦ信号へダウンコンバートする。このとき、０系と１系とは異なる周波数の局発信号を用いて変換されるため、０系と１系とでは、互いに異なる周波数ｆ２、ｆ４へダウンコンバートされる。
【００４６】
電力増幅器２５は、アップコンバータ２４２から入力するＲＦ信号を所定の出力電力へ増幅し、増幅された信号をデュプレクサ２７へ出力する。
【００４７】
低雑音増幅器２６は、デュプレクサ２７から入力するＲＦ信号を、信号対雑音比（ＳＮ比）の良い信号とするために増幅してダウンコンバータ２４３へ出力する。
【００４８】
デュプレクサ２７は、電力増幅器２５から入力する増幅されたＲＦ信号をアンテナへ導き、アンテナから受信するＲＦ信号を低雑音増幅器２６へ導くものである。
【００４９】
ここで、図５を参照して、子局装置ＲＭＴに備えられる光多重・分離部２０の構成を説明する。光多重・分離部２０は、ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）モジュール２０１が備えられる。ＷＤＭモジュール２０１は、異なる波長の光信号を多重化したり分離したりするものである。ＷＤＭモジュール２０１には、子局装置ＲＴＭに接続される光ファイバ、光／電気変換部２１に接続される光配線、および電気／光変換部２２に接続される光配線が接続される。ＷＤＭモジュール２０１は、光ファイバから入力する光信号を、光／電気変換部２１と接続される光配線へ導く。また、ＷＤＭモジュール２０１は、光配線を介して電気／光変換部２２から入力する光信号を、自らのＷＤＭモジュールに接続される光ファイバへ伝送する。
【００５０】
次に、図６および図７を参照して、下り信号の処理動作を説明する。
【００５１】
図６は、図２の親局装置ＢＳによる下り信号の処理動作を説明するための図である。  
基準信号発振器１０１は周波数ｆｒｅｆの基準信号を生成し、生成された基準信号は、局発信号発振器１０２、１０５へ入力し、局発信号発振器１０２、１０５は、それぞれ周波数ｆｌｏ０、ｆｌｏ１の局発信号を生成する。
【００５２】
変復調装置ＭＤＥより入力する０系の送信信号（ＴＸ０）は、０系のダウンコンバータ１０３へ出力し、変復調装置ＭＤＥより入力する１系の送信信号（ＴＸ１）は、１系のダウンコンバータ１０３へ出力する。送信信号ＴＸ０および送信信号ＴＸ１の周波数は、どちらも周波数ｆｄｌである。０系のダウンコンバータ１０３は、局発信号発振器１０２により生成された周波数ｆｌｏ０の局発信号を用いて、送信信号ＴＸ０を中間周波数ｆ１へダウンコンバートする。１系のダウンコンバータ１０３は、局発信号発振器１０５により生成された周波数ｆｌｏ１の局発信号を用いて、送信信号ＴＸ１を中間周波数ｆ３へダウンコンバートする。
【００５３】
０系および１系のダウンコンバータ１０３でダウンコンバートされて生成された周波数ｆ１のＩＦ信号、周波数ｆ３のＩＦ信号、および基準信号発振器１０１にて生成された周波数ｆｒｅｆの基準信号は、合成・分配部１１に設けられる合成器１１１にて合成される。これらの３つの信号は、互いに異なる周波数の信号である。そして、合成器１１１から出力される合成信号は、ディバイダ１１２にて電気／光信号変換部１２の数だけ分配され、各電気／光信号変換部１２へ出力される。各電気／光信号変換部１２は、入力する合成信号を波長λ１の光信号へ変換し、光信号は、光多重・分離部１４に導かれて光ファイバを介して子局装置ＲＭＴへ伝送する。
【００５４】
図７は、図３の子局装置ＲＭＴによる下り信号の処理動作を説明するための図である。  
光多重・分離部２０は、光ファイバを介して親局装置ＢＳから伝送されてくる光信号を光／電気変換器２１へ導く。光／電気変換器２１は、光信号を電気信号へ変換する。変換された信号は、周波数ｆ１のＩＦ信号である０系の下り信号と、周波数ｆ３のＩＦ信号である１系の下り信号と、周波数ｆｒｅｆの基準信号とを含む。
【００５５】
光／電気変換器２１により変換されたＩＦ信号は、合成・分配部２３の分配器２３０により、３つの信号に分配される。３つの信号は、中心周波数Ｆｃが周波数ｆ１であるバンドバスフィルタ（ＢＰＦ）２３１、中心周波数Ｆｃが周波数ｆ３であるバンドバスフィルタ（ＢＰＦ）２３２、中心周波数Ｆｃが周波数ｆｒｅｆであるバンドバスフィルタ（ＢＰＦ）２３３に、それぞれ入力する。
【００５６】
バンドバスフィルタ２３３に入力した信号は、周波数ｆｒｅｆの信号のみ通過し、基準信号が取り出される。取り出された基準信号は、局発信号発振器２４１、２４４へ入力する。局発信号発振器２４１は、予め設定される周波数ｆｌｏ０の局発信号を生成し、局発信号発振器２４４は、予め設定される周波数ｆｌｏ１の局発信号を生成する。
【００５７】
バンドパスフィルタ２３１に入力した信号は、周波数ｆ１の信号のみ通過し、周波数ｆ１のＩＦ信号が取り出される。取り出されたＩＦ信号は、０系のアップコンバータ２４２へ入力し、局発信号発振器２４１にて生成された局発信号を用いてアップコンバートされてＲＦ信号が生成される。ＲＦ信号は、０系の電力増幅器２５により所定の電力に増幅され、デュプレクサ２７に導かれて０系のアンテナから送信される。
【００５８】
バンドパスフィルタ２３２に入力した信号は、周波数ｆ３の信号のみ通過し、周波数ｆ３のＩＦ信号が取り出される。取り出されたＩＦ信号は、１系のアップコンバータ２４２へ入力し、局発信号発振器２４４にて生成された局発信号を用いてアップコンバートされてＲＦ信号が生成される。ＲＦ信号は、１系の電力増幅器２５により所定の電力に増幅され、デュプレクサ２７に導かれて１系のアンテナから送信される。
【００５９】
次に、図８および図９を参照して、上り信号の処理動作を説明する。
【００６０】
図８は、図３の子局装置ＲＭＴによる上り信号の処理動作を説明するための図である。  
アンテナで受信され、デュプレクサ２７に導かれて０系の低雑音増幅器２６に入力した０系の受信信号（ＲＸ０）は、増幅されて０系のダウンコンバータ２４３に入力する。また、アンテナで受信され、デュプレクサ２７に導かれて１系の低雑音増幅器２６に入力した１系の受信信号（ＲＸ１）は、増幅されて１系のダウンコンバータ２４３に入力する。受信信号ＲＸ０および受信信号ＲＸ１の周波数は、どちらも周波数ｆｕｌである。  ０系のダウンコンバータ２４３は、局発信号発振器２４１により生成された周波数ｆｌｏ０の局発信号を用いて、送信信号ＴＸ０を中間周波数ｆ１へダウンコンバートする。１系のダウンコンバータ２４３は、局発信号発振器２４４により生成された周波数ｆｌｏ１の局発信号を用いて、送信信号ＴＸ１を中間周波数ｆ３へダウンコンバートする。
【００６１】
０系および１系のダウンコンバータ２４３でダウンコンバートされて生成された周波数ｆ１のＩＦ信号および周波数ｆ３のＩＦ信号は、合成・分配部２３に設けられる合成器２３４にて合成される。これらの２つの信号は、互いに異なる周波数の信号である。そして、合成器２３４から出力される合成信号は、電気／光信号変換部２２へ出力される。電気／光信号変換部２２は、入力する合成信号を波長λ２の光信号へ変換し、光信号は、光多重・分離部２０に導かれて光ファイバを介して親局装置ＢＳへ伝送する。
【００６２】
図９は、図２の親局装置ＢＳによる上り信号の処理動作を説明するための図である。  
光多重・分離部１４は、光ファイバを介して子局装置ＲＭＴから伝送されてくる光信号を光／電気変換器２１の数だけ分配し、各光／電気変換器１３へ導く。各光／電気変換器１３は、光信号を電気信号へ変換する。変換された信号は、周波数ｆ２のＩＦ信号である０系の上り信号と、周波数ｆ４のＩＦ信号である１系の上り信号とを含む。
【００６３】
各光／電気変換器１３により変換されたＩＦ信号は、それぞれ合成・分配部１１に入力する。合成・分配部１１が備える合成器１１３により、各ＩＦ信号が合成される。合成されたＩＦ信号は、分配器１１４にて２つに分配され、中心周波数Ｆｃが周波数ｆ２であるバンドバスフィルタ（ＢＰＦ）１１５、中心周波数Ｆｃが周波数ｆ４であるバンドバスフィルタ（ＢＰＦ）１１６に、それぞれ入力する。
【００６４】
バンドパスフィルタ１１５に入力した信号は、周波数ｆ２の信号のみ通過し、周波数ｆ２のＩＦ信号が取り出される。取り出されたＩＦ信号は、０系のアップコンバータ１０４へ入力し、局発信号発振器１０２にて生成された局発信号を用いてアップコンバートされてＲＦ信号が生成される。ＲＦ信号は、０系の受信信号ＲＸ０として、変復調装置ＭＤＥへ伝送される。
【００６５】
バンドパスフィルタ１１６に入力した信号は、周波数ｆ４の信号のみ通過し、周波数ｆ４のＩＦ信号が取り出される。取り出されたＩＦ信号は、１系のアップコンバータ１０４へ入力し、局発信号発振器１０４にて生成された局発信号を用いてアップコンバートされてＲＦ信号が生成される。ＲＦ信号は、１系の受信信号ＲＸ１として、変復調装置ＭＤＥへ伝送される。
【００６６】
このように、２系統のＲＦ信号を、それぞれ異なる周波数のＩＦ信号（ｆ１とｆ３、または、ｆ２とｆ４）へ変換するようにしたことで、これらの２系統の信号を電気的に合成したり分配したりすることができるようになる。また、異なる周波数へ変換後の周波数帯を中間周波数帯にしたことで、信号合成分配部などを構成する回路部材は、高周波帯の信号用の回路部材を使用するよりも安価部材を使用することができ、ＲＦ光伝送システムとしての価格を抑えることができる。
【００６７】
また、親局装置ＢＳにてＲＦ信号をＩＦ信号へ変換する場合に、局発信号を生成してこれを用いる。その変換に用いる局発信号の生成に用いる基準信号を、子局装置ＲＭＴへ伝送して、子局装置ＲＭＴでＩＦ信号からＲＦ信号へ変換する際に、親局装置ＢＳでの変換に用いられた基準信号を用いることで、変復調装置ＭＤＥから出力される送信信号を、子局装置ＲＭＴにて正確に復元することができる。
【００６８】
（変形例）
上記実施形態では、２×２ＭＩＭＯシステムの場合のＲＦ光伝送システムの例を示した。ここでは、変形例として、無線通信システムで使用される無線基地局装置（図示せず）と無線端末装置Ｍのアンテナがそれぞれ４本ずつ備えられている４×４ＭＩＭＯシステムのＲＦ光伝送システムの例を示す。但し、ここでは無線端末装置Ｍのアンテナの図示を省略した。
【００６９】
図１０は、本発明の変形例を示すＲＦ光伝送システムのブロック図である。  
このＲＦ光伝送システムは、無線基地局装置ＢＴＳに設置されるアンテナが４本のため、親局装置ＢＳが無線基地局装置（図示せず）の変復調装置ＭＤＥとの間で受け渡しするＲＦ信号の系統が４つであり、子局装置ＲＭＴに設置されるアンテナが４本である点である。
【００７０】
この場合、基準信号発生器は１個のみのままで、下り用ＩＦ信号、上り用ＩＦ信号、局発信号をそれぞれ周波数の異なる４種類ずつとすることで、実施例と同様の考え方で親局装置ＢＳ、子局装置ＲＭＴ内部の構成が可能である。
【００７１】
このように、子局装置に設置されるアンテナの数が４本の場合でも、アンテナの数が２本の場合と同様に、親局装置は１台、子局装置は子局装置の設置個所に１台ずつ、光ファイバは子局装置の数に対応した本数で構成することができる。つまり、子局装置と親局装置とは１本（または、ＷＤＭモジュールを省略すれば、１対）の光ファイバで接続することができる。従って、子局装置および光ファイバの数を少なくするとともに低コストのＲＦ光伝送システム、親局装置、および子局装置を提供することができる。
【００７２】
以上述べたように、親局装置ＢＳにてＲＦ信号をＩＦ信号へ変換する場合に、局発信号を生成してその局発信号を用い、その変換に用いる局発信号の生成に用いる基準信号を、子局装置ＲＭＴへ伝送して、子局装置ＲＭＴでＩＦ信号からＲＦ信号へ変換する際に、親局装置ＢＳでの変換に用いられた基準信号を用いることで、変復調装置ＭＤＥから出力される送信信号を、子局装置ＲＭＴにて正確に復元することができる。
【００７３】
また、変復調装置ＭＤＥと親局装置ＢＳの接続、親局装置ＢＳおよび子局装置ＲＭＴの設置個所や個数、そして光ファイバの本数や敷設方法など、現行のＳＩＳＯシステムと同じ配置となっているため、ＳＩＳＯシステムからＭＩＭＯシステムへの移行をスムーズに行うことができ、本実施形態の親局装置および子局装置の構成でも、ＳＩＳＯシステムとして使用することができるため、ＳＩＳＯシステムからＭＩＭＯシステムへ移行する過渡期にも有効である。さらに、２×２ＭＩＭＯシステムから４×４ＭＩＭＯシステムへの移行も、ＳＩＳＯシステムからの移行と同様にスムーズな移行ができる。
【００７４】
さらに、上記実施形態と同様に、複数系統の信号伝送を纏めるための光波長多重化を行わず、周波数変換部および合成分配部によって電気的に２系統の信号を合成することができるため、ＲＦ光伝送システムを安価に構成することができる。それに加え、ＲＦ信号の周波数変換を行う際に、周波数変換後の周波数帯を中間周波数帯としたことで、信号合成分配部を構成する回路部材を安価なものを選択することができるため、ＲＦ光伝送システムを更に安価に構成することができるようになる。
【００７５】
なお、本発明は、以上の構成に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では２×２ＭＩＭＯシステムについて記載し、変形例では４×４ＭＩＭＯシステムについて記載したが、ＭＩＭＯシステムに備えられるアンテナの数はこれら以外でもよい。例えば無線基地局装置および無線端末装置にそれぞれ８本ずつ備えられる８×８ＭＩＭＯシステムなどにも適用できるものである。
【符号の説明】
【００７６】
Ｍ，Ｍ１，Ｍ２…無線端末装置、ＭＤＥ…変復調装置、ＢＳ…親局装置、ＲＭＴ，ＲＭＴ１，ＲＭＴｎ…子局装置、１０，２４…周波数変換部、１１，２３…合成分配部、１２，２２…電気／光変換部、１３，２１…光／電気変換部、１４，２０…光多重・分離部、２５…電力増幅器、２６…低雑音増幅器、２７…デュプレクサ、１０１…基準信号発振器、１０２，１０４，２４１，２４４…局発信号発振器、１０３，２４３…ダウンコンバータ、１０４，２４２…アップコンバータ。 
【図１】
2011193172.tif 000003
【図２】
2011193172.tif 000004
【図３】
2011193172.tif 000005
【図４】
2011193172.tif 000006
【図５】
2011193172.tif 000007
【図６】
2011193172.tif 000008
【図７】
2011193172.tif 000009
【図８】
2011193172.tif 000010
【図９】
2011193172.tif 000011
【図１０】
2011193172.tif 000012
【図１１】
2011193172.tif 000013