(57)【要約】【課題】通信サービスエリア内の特定の領域において伝送特性が劣化することを抑制可能な無線通信装置を提供する。【解決手段】無線通信システム１００はＭＩＭＯ方式に従う無線通信を行なう。前進基地局２ａ，２ｃは、親局１から光ファイバ３を通じて伝送された第１の無線信号を電波として出力し、前進基地局２ｂ，２ｄは、親局１から光ファイバ４を通じて伝送された第２の無線信号を電波として出力する。第１の無線信号を出力する前進基地局（２ａ，２ｃ）と第２の無線信号を出力する前進基地局（２ｂ，２ｄ）とは、子局５の移動可能な方向に沿って交互に配置される。同じ無線信号を出力する２つの前進基地局の出力（送信電力）の大きさが異なるため、それら２つの前進基地局の通信エリアの大きさが異なる。これによってオーバーリーチによる干渉の発生を抑制することができる。【選択図】図１
2011097168.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動可能な子局との間で無線通信を行なうための無線通信装置であって、
ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉ  Ｏｕｔｐｕｔ）方式に従う無線通信によって前記無線通信装置から前記子局にデータが送信されるように、前記子局への送信データを第１および第２のデータに分割して、前記第１および第２のデータを第１および第２の光信号にそれぞれ変換する親局と、
各々が、前記親局からの前記第１の光信号を第１の無線信号として出力する複数の第１の前進基地局と、
各々が、前記親局からの前記第２の光信号を第２の無線信号として出力する複数の第２の前進基地局と、
前記親局からの前記第１の光信号を前記複数の第１の前進基地局に分配する第１の光伝送路と、
前記親局からの前記第２の光信号を前記複数の第２の前進基地局に分配する第２の光伝送路とを備え、
前記第１の前進基地局および前記第２の前進基地局は、前記子局の移動可能な方向に沿って交互に配置され、
隣り合って配置された前記第１および第２の基地局の通信エリアの一部が相互に重なり合うように、前記複数の第１の前進基地局および前記複数の第２の前進基地局の各々の出力が設定され、
各前記第１の前進基地局の近傍において、当該第１の前進基地局から出力された前記第１の無線信号の強度と、他の前記第１の前進基地局から届いた前記第１の無線信号の強度との強度比が２２ｄＢ以上であるように、前記複数の第１の前進基地局の各々の出力が設定され、
各前記第２の前進基地局の近傍において、当該第２の前進基地局から出力された前記第２の無線信号の強度と、他の前記第２の前進基地局から届いた前記第２の無線信号の強度との強度比が２２ｄＢ以上であるように、前記複数の第２の前進基地局の各々の出力が設定された、無線通信装置。
【請求項２】
第１の通信エリアと、前記第１の通信エリアよりも小さい第２の通信エリアとが前記子局の移動可能な方向に沿って交互に配置されるように、前記複数の第１の前進基地局の各々の出力が設定され、かつ、
第３の通信エリアと、前記第３の通信エリアよりも小さい第４の通信エリアとが前記子局の移動可能な方向に沿って交互に配置されるように、前記複数の第２の前進基地局の各々の出力が設定された、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記無線通信装置は、
前記複数の第１の前進基地局および前記複数の第２の前進基地局の各々に送られる光信号のレベルを測定する測定装置と、
前記複数の第１の前進基地局および前記複数の第２の前進基地局にそれぞれ対応して前記第１の光伝送路および前記第２の光伝送路に設けられて、対応する前進基地局に送られる光信号の強度レベルを変化させる複数の強度調整部と、
前記測定装置の測定結果に基づいて前記複数の強度調整部を制御する制御部とをさらに備え、
前記制御部は、前記第１の前進基地局の近傍における前記第１の無線信号の強度比および前記第２の前進基地局の近傍における前記第２の無線信号の強度比がいずれも２２ｄＢ以上となるように、前記光信号の前記強度レベルを変化させる、請求項１または２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記複数の第１の前進基地局および前記複数の第２の前進基地局は、実質的に直線状に配置される、請求項１から３のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記無線通信装置は、ＭＩＭＯ方式に従って、前記子局との間で双方向の無線通信が可能に構成され、
前記親局は、
前記送信データを前記第１および第２のデータに分割するとともに、前記子局からの受信データを復元するデータ処理部と、
前記データ処理部からの前記第１および第２のデータを第１および第２の無線信号にそれぞれ変換するとともに、入力された無線信号を、前記データ処理部が前記受信データを復元するために用いるデータに変換する無線部と、
前記無線部から送られた前記第１および第２の無線信号を、前記第１および第２の光信号にそれぞれ変換する第１のＥ／Ｏ変換部と、
前記複数の第１の前進基地局から前記第１の光伝送路を通じて送られた光信号、および前記複数の第２の前進基地局から前記第２の光伝送路を通じて送られた光信号を無線信号に変換して前記無線部に出力する第１のＯ／Ｅ変換部とを含み、
前記複数の第１の前進基地局および前記複数の第２の前進基地局の各々は、
前記第１および第２の光伝送路のうちの対応する光伝送路によって前記親局から伝送された光信号を無線信号に変換する第２のＯ／Ｅ変換部と、
前記第２のＯ／Ｅ変換部からの無線信号を電波として出力するとともに、前記子局から電波として出力された無線信号を受信するアンテナと、
前記アンテナによって受信された無線信号を光信号に変換して、前記対応する光伝送路に出力する第２のＥ／Ｏ変換部とを含む、請求項１から４のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置に関し、特に光電波融合技術を用いた無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多数の利用者を対象にして広範囲なエリアに無線サービスを提供する場合、サービス提供エリアは多数のセル（小面積地域）に分割され、各セルに基地局が設けられる。これは、端末などから出射される電波の強度が法令で制限されており、電波には物理的減衰による到達限界があるからである。
【０００３】
図１６は、従来方式の無線通信システムを概略的に示した図である。図１６を参照して、サービス提供エリアおよび電波の到達範囲等を考慮した必要箇所に無線機が設置される。図１６に示されるように、従来方式の無線通信システムでは、複数の無線機（代表的に２つの無線機１５２，１５３を示す）がたとえば電柱９０の近傍に設置される。
【０００４】
無線機１５２，１５３は、親局内にそれぞれ設けられた伝送装置１５１ａ，１５１ｂとの間でデジタル信号を伝送する。伝送装置１５１ａ，１５１ｂは、たとえばインターネット等のネットワーク（図示せず）に接続される。
【０００５】
無線機１５２は、所定の情報を含むデジタル信号を伝送装置１５１ａから受ける。無線機１５２は、そのデジタル信号をアナログ信号（無線信号）に変換するとともに、その無線信号を電波としてアンテナより出力する。無線機１５３の動作も上述の動作と同様である。
【０００６】
無線機１５２と伝送装置１５１ａとの間および無線機１５３と伝送装置１５１ｂとの間で伝送されるデジタル信号の形態は、電気信号あるいは光信号である。光信号が用いられる場合、無線機１５２，１５３の各々は、光デジタル信号を電気デジタル信号に一旦変換した上で、電波を出力するための上述の動作を実行する。
【０００７】
たとえば特開２０００−５９８４８号公報（特許文献１）は、複数の無線基地局の各々の通信エリア（セル）の一部を互いに重ねあわせることによって所望のサービス提供エリアをカバーする方法を開示する。しかしながら、図１６に示したような従来方式に従う無線システムでは、サービス提供エリアをカバーするために複数の無線機を設置する必要があるので、コストおよび保守の面での課題がある。このような課題を解決可能な無線システムとして、光電波融合技術を用いた無線システムが注目されている。
【０００８】
図１７は、光電波融合技術を用いた無線システムの一般的な構成を説明するための概略図である。図１７を参照して、無線信号を生成する無線機１６１ａ，１６１ｂは親局内に設けられる。親局内の無線機１６１ａ，１６１ｂは、所定の情報を含む電気デジタル信号を電気アナログ信号に変換する。親局内では、さらに、その電気アナログ信号が光アナログ信号に変換される。図１７に示した構成では親局内に２台の無線機が設けられるが、光電波融合技術では親局内に少なくとも１台の無線機が設置されていればよい。
【０００９】
親局内で生成された光アナログ信号は光ファイバによって前進基地局１６２，１６３，１６４，１６５に配信される。これら前進基地局の各々は、たとえば電柱９０の近傍に配置されて、光アナログ信号を電気アナログ信号に変換するとともに、その電気アナログ信号を電波として出力する。
【００１０】
図１６の構成によれば、無線機とアンテナとの間のみ無線信号が伝送される。これに対して図１７に示される、光電波融合技術を用いた無線通信システムでは、親局の無線機によって生成された無線信号が光ファイバケーブルによって前進基地局に届けられる。したがって親局で生成された無線信号を前進基地局にそのまま伝送できるだけでなく、親局からの無線信号の伝送距離を延ばすことができる。さらに、光電波融合技術を用いた無線通信システムでは、親局で生成された無線信号を複数の前進基地局に分岐して、複数の前進基地局から同じ信号を一斉に送信することができる。
【００１１】
上記の特徴によって、光電波融合技術を用いた無線通信システムでは複数の基地局の各々に無線機を設置する必要が生じないため、図１６に示した従来方式の無線通信システムに比較して、前進基地局の構成がシンプルとなる。
【００１２】
上述のサービス提供エリアに関し、電車での移動あるいは道路に沿った移動（自動車あるいは徒歩での移動など）の際に、各種の情報を取得できれば便利である。そのためには、線路あるいは道路に沿った細長い形状の通信エリアをカバーする無線システムを構築することが必要となる。
【００１３】
図１８は、光電波融合技術を適用して構成された、細長い形状のエリアをカバー可能な無線システムを示した図である。図１８を参照して、親局に設置された無線機１７１から出力された無線信号（光アナログ信号）は光ファイバ１７３を伝送する。光分岐器１７２ａによって無線信号は前進基地局１７４ａ〜１７４ｄに分配される。前進基地局１７４ａ〜１７４ｄの各々は、光ファイバ１７３を通じて無線信号を受信するとともに、その無線信号を電波として送信する。子局１７５は、たとえば自動車に設けられた通信装置であり、前進基地局１７４ａ〜１７４ｄから送信された電波を受信する。図１８に示した構成によれば、親局に設けられた１台の無線機によって、連続的に並ぶ複数の通信エリア（セル）を形成できるので、細長い形状のエリアをカバーする無線システムを効率よく構築できる。
【００１４】
しかしながら、図１８に示した構成によれば、複数のセルのいずれにも同じ無線信号が送信される。２つのセルの重なりあう領域に子局１７５が位置する場合、子局１７５では位相の異なる２つの信号による干渉が生じる。干渉によって、伝送特性（たとえば子局１７５の受信スループット）が低下する。子局１７５の受信特性の低下を防ぐには２つのセルが重ならないようにそれら２つのセルを離す必要がある。このような干渉の問題は光電波融合技術に固有の問題ではなく、所望の形状の通信エリアをカバーするために特許文献１に記載の技術を適用した場合にも同様の問題が発生する。
【００１５】
たとえば特開２００８−１１８３９４号公報（特許文献２）は、光電波融合技術を適用した無線システムの通信方式にＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）と呼ばれる方式を利用することによって、上述した干渉が防止可能であることを開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２０００−５９８４８号公報
【特許文献２】特開２００８−１１８３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
特開２００８−１１８３９４号公報に開示の技術によれば、隣り合う２つの子局のうちの１つからの電波と、それら２つの子局のさらに隣の子局からの電波とが干渉する可能性がある。すなわち２つのセルの重なり部分以外の場所において干渉による伝送特性の劣化が生じる可能性がある。特開２００８−１１８３９４号公報では、このような問題が存在する可能性は説明されていない。
【００１８】
本発明の目的は、通信サービスエリア内の特定の領域において伝送特性が劣化することを抑制可能な無線通信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は要約すれば、移動可能な子局との間で無線通信を行なうための無線通信装置である。無線通信装置は、親局と、複数の第１の前進基地局と、複数の第２の前進基地局と、第１の光伝送路と、第２の光伝送路とを備える。親局は、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉ  Ｏｕｔｐｕｔ）方式に従う無線通信によって無線通信装置から子局にデータが送信されるように、子局への送信データを第１および第２のデータに分割して、第１および第２のデータを第１および第２の光信号にそれぞれ変換する。複数の第１の前進基地局の各々は、親局からの第１の光信号を第１の無線信号に変換して出力する。複数の第２の前進基地局の各々は、親局からの第２の光信号を第２の無線信号に変換して出力する。第１の光伝送路は、親局からの第１の光信号を複数の第１の前進基地局に分配する。第２の光伝送路は、親局からの第２の光信号を複数の第２の前進基地局に分配する。第１の前進基地局および第２の前進基地局は、子局の移動可能な方向に沿って交互に配置される。隣り合って配置された第１および第２の前進基地局の通信エリアの一部が相互に重なり合うように、複数の第１の前進基地局および複数の第２の前進基地局の各々の出力が設定される。各第１の前進基地局の近傍において、当該第１の前進基地局から出力された第１の無線信号の強度と、他の第１の前進基地局から届いた第１の無線信号の強度との強度比が２２ｄＢ以上であるように、複数の第１の前進基地局の各々の出力が設定される。各第２の前進基地局の近傍において、当該第２の前進基地局から出力された第２の無線信号の強度と、他の第２の前進基地局から届いた第２の無線信号の強度との強度比が２２ｄＢ以上であるように、複数の第２の前進基地局の各々の出力が設定される。
【００２０】
好ましくは、第１の通信エリアと、第１の通信エリアよりも小さい第２の通信エリアとが子局の移動可能な方向に沿って交互に配置されるように、複数の第１の前進基地局の各々の出力が設定される。第３の通信エリアと、第３の通信エリアよりも小さい第４の通信エリアとが子局の移動可能な方向に沿って交互に配置されるように、複数の第２の前進基地局の各々の出力が設定される。
【００２１】
好ましくは、無線通信装置は、測定装置と、複数の強度調整部と、制御部とをさらに備える。測定装置は、複数の第１の前進基地局および複数の第２の前進基地局の各々に送られる光信号のレベルを測定する。複数の強度調整部は、複数の第１の前進基地局および複数の第２の前進基地局にそれぞれ対応して第１の光伝送路および第２の光伝送路に設けられて、対応する前進基地局に送られる光信号の強度レベルを変化させる。制御部は、測定装置の測定結果に基づいて、複数の強度調整部を制御する。制御部は、第１の前進基地局の近傍における第１の無線信号の強度比および第２の前進基地局の近傍における第２の無線信号の強度比がいずれも２２ｄＢ以上となるように、光信号の強度レベルを変化させる。
【００２２】
好ましくは、複数の第１の前進基地局および複数の第２の前進基地局は、実質的に直線状に配置される。
【００２３】
好ましくは、無線通信装置は、ＭＩＭＯ方式に従って、子局との間で双方向の無線通信が可能に構成される。親局は、データ処理部と、無線部と、第１のＥ／Ｏ変換部と、第１のＯ／Ｅ変換部とを含む。データ処理部は、送信データを第１および第２のデータに分割するとともに、子局からの受信データを復元する。無線部は、データ処理部からの第１および第２のデータを第１および第２の無線信号にそれぞれ変換するとともに、入力された無線信号を、データ処理部が受信データを復元するために用いるデータに変換する。第１のＥ／Ｏ変換部は、無線部から送られた第１および第２の無線信号を、第１および第２の光信号にそれぞれ変換する。第１のＯ／Ｅ変換部は、複数の第１の前進基地局から第１の光伝送路を通じて送られた光信号、および複数の第２の前進基地局から第２の光伝送路を通じて送られた光信号を無線信号に変換して無線部に出力する。複数の第１の前進基地局および複数の第２の前進基地局の各々は、第２のＯ／Ｅ変換部と、アンテナと、第２のＥ／Ｏ変換部とを含む。第２のＯ／Ｅ変換部は、第１および第２の光伝送路のうちの対応する光伝送路によって親局から伝送された光信号を無線信号に変換する。アンテナは、第２のＯ／Ｅ変換部からの無線信号を電波として出力するとともに、子局から電波として出力された無線信号を受信する。第２のＥ／Ｏ変換部は、アンテナによって受信された無線信号を光信号に変換して、対応する光伝送路に出力する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、通信サービスエリア内の特定の領域において伝送特性が劣化することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態に係る無線通信装置を含む無線システムを表わす図である。
【図２】図１に示した親局１の構成を表わす図である。
【図３】図１に示した前進基地局２ａの構成を表わす図である。
【図４】図１に示した子局５の構成を表わす図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る無線システムに適用されるＭＩＭＯ方式を説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る無線通信装置の基本的な構成を説明した図である。
【図７】前進基地局の数を増やした場合に生じ得る電波の干渉の問題および本発明の実施の形態による解決方法を説明するための図である。
【図８】Ｄ／Ｕ比を定めるための実験を説明するための図である。
【図９】図８に示した基準柱からの電界強度の測定結果を示した図である。
【図１０】図８に示したＢ柱からの電界強度の測定結果を示した図である。
【図１１】図８に示したＣ柱からの電界強度の測定結果を示した図である。
【図１２】図８に示したＡ柱からの電界強度の測定結果を示した図である。
【図１３】各前進基地局の出力を設定するための構成例を示した図である。
【図１４】本発明の実施の形態に係る無線通信装置において前進基地局の出力を制御するための構成例を示した図である。
【図１５】図１４に示した親局１Ａ、測定装置３１および強度調整部３２の構成例を説明するための図である。
【図１６】従来方式の無線通信システムを概略的に示した図である。
【図１７】光電波融合技術を用いた無線システムの一般的な構成を説明するための概略図である。
【図１８】光電波融合技術を適用して構成された、細長い形状のエリアをカバー可能な無線システムを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰返さない。
【００２７】
図１は、本発明の実施の形態に係る無線通信装置を含む無線システムを表わす図である。図１を参照して、無線通信システム１００は、光電波融合技術を用いた無線通信を行なうための無線通信装置１０と、無線通信装置１０と双方向の無線通信が可能な子局５とを備える。無線通信装置１０は、親局１と、前進基地局２ａ〜２ｄとを備える。以下においては前進基地局の数を４台として説明するが、前進基地局の数は複数であれば特に限定されない。
【００２８】
前進基地局２ａ〜２ｄは、線路、道路等に沿って直線状に配置される。たとえば前進基地局２ａ〜２ｄは、直線状の道路の一方の側に沿って並ぶ電柱９０に設置される。
【００２９】
親局１と前進基地局２ａ，２ｃとの間は、光ファイバ３で接続され、親局１と前進基地局２ｂ，２ｄとの間は、光ファイバ４で接続される。光ファイバ３，４の各々は、光信号を伝送するための光伝送路である。
【００３０】
光ファイバ３の幹線部３ａと支線部３ｂ１，３ｂ２との間には、光分岐／結合器３ｃが設置される。光分岐／結合器３ｃは、親局１から出力された光信号を分岐して、光ファイバ３の支線部３ｂ１，３ｂ２に出力する。前進基地局２ａ，２ｃは、それぞれ光ファイバ３の支線部３ｂ１，３ｂ２を通じて光信号を受ける。さらに光分岐／結合器３ｃは、前進基地局２ａ，２ｃの少なくとも一方から光ファイバ３の支線部に出力された光信号を光ファイバ３の幹線部３ａに出力する。
【００３１】
同様に、光ファイバ４の幹線部４ａと支線部４ｂ１，４ｂ２との間には、光分岐／結合器４ｃが設置される。光分岐／結合器４ｃは親局１から出力された光信号を分岐して、光ファイバ４の支線部４ｂ１，４ｂ２に出力する。前進基地局２ｂ，２ｄは、それぞれ光ファイバ４の支線部４ｂ１，４ｂ２を通じて光信号を受ける。一方、光分岐／結合器４ｃは、前進基地局２ｂ，２ｄの少なくとも一方から光ファイバ４の支線部に出力された光信号を光ファイバ４の幹線部４ａに出力する。
【００３２】
親局１と前進基地局２ａ〜２ｄとの間では光通信が行なわれる。一方、前進基地局２ａ〜２ｄと子局５との間では無線通信が行なわれる。子局５はたとえば自動車に搭載された通信装置であり、前進基地局２ａ〜２ｄが設置された道路を移動可能な通信装置である。言い換えれば前進基地局２ａ〜２ｄは子局５の移動可能な方向に沿って配置される。
【００３３】
前進基地局２ａ〜２ｄの各々は、親局１から光ファイバを通じて受信した光信号を電気信号に変換するとともに、その電気信号を電波として出力する。一方、前進基地局２ａ〜２ｄの各々は、子局５から受信した電波を電気信号に変換し、さらにその電気信号を光信号に変換して光ファイバに出力する。
【００３４】
本発明の実施の形態では、無線通信システム１００はＭＩＭＯ方式に従う無線通信を行なう。前進基地局２ａ，２ｃは、親局１からの第１の無線信号を電波として出力し、前進基地局２ｂ，２ｄは、親局１からの第２の無線信号を電波として出力する。第１の無線信号を出力する前進基地局（２ａ，２ｃ）と第２の無線信号を出力する前進基地局（２ｂ，２ｄ）とは、子局５の移動可能な方向に沿って交互に配置される。
【００３５】
前進基地局２ａ〜２ｄの各々は、隣り合う２つの基地局の通信エリアの一部同士が重なり合うように、道路に沿って配置される。したがって前進基地局２ａ〜２ｄの各々の通信エリアによって形成されるサービス提供エリア１０２は、道路に沿った細長い形状となる。なお、本発明の実施の形態では、「通信エリア」とは前進基地局からの送信電力が到達可能な範囲に相当する。
【００３６】
さらに本発明の実施の形態では、同じ無線信号を出力する２つの前進基地局の出力（送信電力）の大きさが異なるため、それら２つの前進基地局の通信エリアの大きさが互いに異なる。具体的に説明すると、前進基地局２ｂの両側に配置された前進基地局２ａ，２ｃの出力は互いに異なる。前進基地局２ａの出力は前進基地局２ｃの出力よりも小さい。したがって前進基地局２ａによって形成される通信エリアは前進基地局２ｃにより形成される通信エリアに比べて小さい。同様に、前進基地局２ｃの両側に配置された前進基地局２ｂ，２ｄの出力は互いに異なる。前進基地局２ｂの出力は前進基地局２ｄの出力よりも大きい。したがって前進基地局２ｂによって形成される通信エリアは前進基地局２ｄにより形成される通信エリアに比べて大きい。前進基地局２ｃにより形成される通信エリアを「第１の通信エリア」、前進基地局２ａにより形成される通信エリアを「第２の通信エリア」とすると、第２の通信エリアは第１の通信エリアよりも小さい。同様に、前進基地局２ｂによって形成された通信エリアを「第３の通信エリア」、前進基地局２ｄにより形成される通信エリアを「第４の通信エリア」とすると、第４の通信エリアは第３の通信エリアよりも小さい。
【００３７】
なお図１に示した構成によれば、第１の無線信号を電波として出力する前進基地局の数は２であり、第２の無線信号を電波として出力する前進基地局の数も２である。ただし、第１の無線信号を電波として出力する前進基地局および第２の無線信号を電波として出力する前進基地局の各々の台数は複数であれば２に限定されない。
【００３８】
本発明の実施の形態では、第１の無線信号を出力する（光ファイバ３からの光信号を電波として送信する）複数の第１の前進基地局の通信エリアは、子局５の移動可能な方向に沿って第１の通信エリアと第１の通信エリアよりも小さい第２の通信エリアとが交互に繰り返されるように形成される。
【００３９】
同様に、本発明の実施の形態では、第２の無線信号を出力する（光ファイバ４からの光信号を電波として送信する）複数の第２の前進基地局の通信エリアは、子局５の移動可能な方向に沿って第３の通信エリアと第３の通信エリアよりも小さい第４の通信エリアとが交互に繰り返されるように形成される。つまり、複数の第１の前進基地局の通信エリアは、子局５の移動可能な方向に沿って、小エリア、大エリア、小エリア、大エリア・・・の順に交互に配置される。同様に複数の第２の前進基地局の通信エリアも、子局５の移動可能な方向に沿って、小エリア、大エリア、小エリア、大エリア・・・の順に交互に配置される。
【００４０】
したがって複数の前進基地局（上記の複数の第１の前進基地局および複数の第２の前進基地局を含む）の通信エリアは、子局５の移動方向に沿って、・・・小エリア（第１の前進基地局）、大エリア（第２の前進基地局）、大エリア（第１の前進基地局）、小エリア（第２の前進基地局）、小エリア（第１の前進基地局）、大エリア（第２の前進基地局）、大エリア（第１の前進基地局）、小エリア（第２の前進基地局）、・・・の順に繰り返して配置される。
【００４１】
各前進基地局の出力は、各前進基地局の近傍におけるＤ／Ｕ比（Desired to Undesired signal ratio）が２２ｄＢ以上であるように設定される。Ｄ／Ｕ比とは希望波（Desired Signal）と不要波（Undesired Signal）との強度比である。本発明の実施の形態では、ある前進基地局（たとえば前進基地局２ａ）近傍での希望波の強度とは、その前進基地局（前進基地局２ａ）から出力された電波の当該前進基地局（前進基地局２ａ）近傍での強度を意味する。不要波の強度とは、同じ信号を出力する他の前進基地局（前進基地局２ｃ）から、希望波を出力する上記前進基地局（前進基地局２ａ）の近傍に到達した電波の、当該前進基地局（前進基地局２ａ）の近傍における強度を意味する。なお、強度比の理解のために、希望波を出力する前進基地局の例として前進基地局２ａを示したが、前進基地局２ｂ，２ｃ，２ｄの近傍における希望波と不要波との強度比（Ｄ／Ｕ比）も上記と同様に定義される。
【００４２】
「前進基地局の近傍」とは、前進基地局の設置地点を含む範囲であり、たとえば電柱９０の直下の領域である。ただし、本発明の実施の形態では「前進基地局の近傍」とは前進基地局の設置地点を中心とする半径１０ｍの範囲内（電柱９０の直下の領域を含む）を含むものとする。
【００４３】
図２は、図１に示した親局１の構成を表わす図である。図２を参照して、親局１は、Ｅ／Ｏ変換部１１ａと、Ｏ／Ｅ変換部１２ａと、光サーキュレータ１３ａと、Ｅ／Ｏ変換部１４ａと、Ｏ／Ｅ変換部１５ａと、光サーキュレータ１３ｂと、無線部１６と、データ処理部１７とを備える。
【００４４】
なお、「Ｅ／Ｏ変換」とは電気信号から光信号への変換を意味し、「Ｏ／Ｅ変換」とは光信号から電気信号への変換を意味するものとする。Ｅ／Ｏ変換部１１ａ，１４ａは本発明における「第１のＥ／Ｏ変換部」を構成し、Ｏ／Ｅ変換部１２ａ，１５ａは本発明における「第１のＯ／Ｅ変換部」を構成する。
【００４５】
データ処理部１７は、ＭＩＭＯ方式に従う無線通信を実現するためのデータ処理を実行する。具体的には、データ処理部１７は、子局５へ送信するためのデジタルの送信データを受けて、そのデータに符号化処理を行なうとともに、符号化されたデータを２分割する。一方で、データ処理部１７は、前進基地局２ａ〜２ｄから受信したデータを復号および結合することによって子局５からのデジタルの受信データを復元し、その受信データを出力する。
【００４６】
無線部１６は、データ処理部１７で作成された子局５への送信用のデジタルデータを無線周波数帯（たとえば２．４ＧＨｚ帯であるがこれに限定されない）の信号に変調する。データ処理部１７によって２分割されたデータは、無線部１６によって第１および第２の無線信号に変換される。一方、無線部１６は、Ｏ／Ｅ変換部１２ａ，１５ａの各々から出力された無線信号を、データ処理部１７による受信データの復元に用いられるデジタルデータに復調して、そのデジタルデータをデータ処理部１７に出力する。
【００４７】
Ｅ／Ｏ変換部１１ａは、無線部１６からの無線信号（電気信号）すなわち無線周波数帯のデータを光信号Ｓａに変換するとともに、その光信号Ｓａを、光サーキュレータ１３ａを通じて光ファイバ３の幹線部３ａに出力する。Ｏ／Ｅ変換部１２ａは、前進基地局２ａ，２ｃから光ファイバ３の幹線部３ａおよび光サーキュレータ１３ａを通じて送られてきた光信号Ｓｂを電気信号（無線信号）に変換するとともに、その電気信号を無線部１６に出力する。
【００４８】
Ｅ／Ｏ変換部１４ａは、無線部１６からの無線信号（電気信号）すなわち無線周波数帯のデータを光信号Ｓｃに変換するとともに、その光信号Ｓｃを光サーキュレータ１３ｂを通じて光ファイバ４の幹線部４ａに出力する。Ｏ／Ｅ変換部１５ａは、前進基地局２ｂ，２ｄから光ファイバ４の幹線部４ａおよび光サーキュレータ１３ｂを通じて送られてきた光信号Ｓｄを電気信号（無線信号）に変換するとともに、その電気信号を無線部１６に出力する。
【００４９】
光サーキュレータ１３ａは、Ｅ／Ｏ変換部１１ａからの光信号Ｓａを光ファイバ３の幹線部３ａに出力するとともに、光ファイバ３の幹線部３ａからの光信号ＳｂをＯ／Ｅ変換部１２ａに出力する。光サーキュレータ１３ｂは、Ｅ／Ｏ変換部１４ａからの光信号Ｓｃを光ファイバ４の幹線部４ａに出力するとともに、光ファイバ４の幹線部４ａからの光信号ＳｄをＯ／Ｅ変換部１５ａに出力する。
【００５０】
図３は、図１に示した前進基地局２ａの構成を表わす図である。他の前進基地局２ｂ〜２ｄも、図３に示す構成と同じ構成を有する。図３を参照して、前進基地局２ａは、Ｅ／Ｏ変換部２０と、Ｏ／Ｅ変換部２１と、アンテナ２２と、光サーキュレータ２３とを備える。
【００５１】
Ｅ／Ｏ変換部２０は、アンテナ２２で受信した無線周波数帯のデータ（電波信号）を光信号Ｓｂに変換する。Ｏ／Ｅ変換部２１は、親局１から光ファイバ３（幹線部３ａおよび支線部３ｂ１）を通じて送られてきた光信号Ｓａ、すなわち無線周波数帯のデータを電気信号に変換してアンテナ２２に出力する。
【００５２】
アンテナ２２は、Ｏ／Ｅ変換部２１から出力される無線信号（無線周波数帯のデータである電気信号）を電波として子局５へ送信する。一方、アンテナ２２は、子局５から電波として送られた無線周波数帯のデータ（無線信号）を受信してＥ／Ｏ変換部２０へ出力する。
【００５３】
光サーキュレータ２３は、Ｅ／Ｏ変換部２０からの光信号Ｓｂを光ファイバ３の支線部３ｂ１に出力するとともに、光ファイバ３の支線部３ｂ１からの光信号ＳａをＯ／Ｅ変換部２１に出力する。
【００５４】
図４は、図１に示した子局５の構成を表わす図である。図４を参照して、子局５は、無線部５０と、データ処理部５１と、アンテナ５２，５３とを備える。
【００５５】
データ処理部５１は、前進基地局２ａ〜２ｄを通じて親局１へ送信するためのデジタルデータを作成する。データ処理部５１は、その送信データに符号化処理を行なうとともに、その符号化されたデータをアンテナの本数に応じて２つに分割する。また、データ処理部５１は、前進基地局２ａ〜２ｄを通じて親局１から受信したデジタルデータを復号および結合することによって、親局１が送信したデータを復元する。
【００５６】
無線部５０は、データ処理部５１で作成されたデジタルデータを無線周波数帯の信号に変調する。また、無線部５０は、アンテナ５２，５３から送られる無線周波数帯の信号をデジタルデータの形態に復調する。
【００５７】
アンテナ５２，５３は、無線部５０で変調された無線周波数帯のデータを電波として出力する。また、アンテナ５２，５３は、前進基地局２ａ〜２ｄから電波として送られた無線周波数帯のデータを受信して無線部５０へ出力する。
【００５８】
図５は、本発明の実施の形態に係る無線システムに適用されるＭＩＭＯ方式を説明するための図である。図５を参照して、送信機２０１は、送信アンテナ２１１，２１２を有する。送信機２０１は送信データに符号化処理を行なうとともに、その符号化されたデータをアンテナの本数に対応して２分割して送信する。２分割された送信データの一方が信号Ｓ１として送信アンテナ２１１から送信され、２分割された送信データの他方が信号Ｓ２として送信アンテナ２１２から送信される。信号Ｓ１，Ｓ２は同じ周波数の電波であり、送信機２０１から並列的に送信される。
【００５９】
受信機２０２は、送信機から送信された信号を受信するための受信アンテナ２２１，２２２を有する。受信機２０２は、受信アンテナ２２１，２２２の受信信号を演算することによって信号Ｓ１，Ｓ２を求めるとともに、それら信号Ｓ１，Ｓ２を復号および結合することによって受信データを得る。
【００６０】
受信アンテナ２２１の受信信号は、ｈ１１×Ｓ１＋ｈ１２×Ｓ２と表わされ、受信アンテナ２２２の受信信号は、ｈ２１×Ｓ１＋ｈ２２×Ｓ２と表わされる。ここでｈｎｍは送信アンテナ２１ｎから送信アンテナ２２ｍ（ｎ，ｍはともに１または２）への伝搬特性であり、予め算出される。すなわちｈｎｍを要素とする２行２列の行列が予め求められる。この行列の逆行列を用いた演算によって、受信アンテナ２２１，２２２の受信信号から信号Ｓ１，Ｓ２を算出することができる。
【００６１】
本発明の実施の形態に従う無線通信システム１００では、上記の伝搬特性ｈｎｍを取得するために公知の種々の方法を適用することができる。したがって、伝搬特性ｈｎｍを取得するための方法については以後の詳細な説明を繰り返さない。たとえば無線通信装置１０は、子局５に送る無線信号にトレーニング信号を重畳する。子局５は、トレーニング信号を受信して、その受信信号から、伝搬特性ｈｎｍを要素とする行列を計算する。
【００６２】
上記のように、ＭＩＭＯ方式は、送受信側の両方に複数アンテナを利用した多重方式であり、マルチパスを活用して同じ周波数の電波を並列に伝送する。このような特徴により、ＭＩＭＯ方式によれば周波数帯域を増やすことなく伝送スループットを向上させることができる。
【００６３】
図６は、本発明の実施の形態に係る無線通信装置の基本的な構成を説明した図である。図６を参照して、親局１に対して、２つの前進基地局２ａ，２ｂが設けられる。前進基地局２ａ，２ｂは親局１の異なるアンテナ出力（第１および第２の無線信号）を電波として送信する。ＭＩＭＯ方式の適用によって、子局５のハンドオーバー（子局５が接続する基地局を切り替えること）の回数が増加することを抑制できる。
【００６４】
さらにＭＩＭＯ方式の適用によって、隣接する通信エリア間で同じ周波数を使用することができる。前進基地局２ａ，２ｂにより形成される通信エリアの重なりあう部分ではＭＩＭＯの効果によって電波の干渉が抑制されるため、この部分において子局５の特性（たとえば子局５の受信スループット）の向上を図ることができる。
【００６５】
図６に示した構成および伝送特性から、前進基地局の数を増やすことによって、細長い形状の通信サービスエリアを容易に形成できると考えられる。しかしながら単に前進基地局の数を増やした場合には、隣りあう２つの前進基地局のさらに隣の前進基地局からの電波の干渉により、伝送特性が劣化する可能性が発生する。
【００６６】
図７は、前進基地局の数を増やした場合に生じ得る電波の干渉の問題および本発明の実施の形態による解決方法を説明するための図である。
【００６７】
図７（Ａ）は、前進基地局の数を増やした場合に期待される効果を説明するための図である。図７（Ａ）を参照して、前進基地局の数にかかわらず、隣り合う２つの通信エリア、すなわち出力１のエリアと出力２のエリアとが重なりあう部分では、ＭＩＭＯによって良好な伝送特性が得られることが期待される。ＭＩＭＯによる特性の向上の効果を以下では「ＭＩＭＯ効果」と呼ぶ。ＭＩＭＯ効果が期待できる領域、すなわち２つの通信エリアの重なりあう部分の大きさを「１」とする。図７（Ａ）の例では、ＭＩＭＯ効果が期待できる領域の大きさは１＋１＋１＝３となる。
【００６８】
図７（Ｂ）は、図７（Ａ）に示した複数の通信エリアの中から出力１のエリアのみを取り出して示した図である。図７（Ｂ）を参照して、出力１の予想される通信エリア（実線によって囲まれた領域）は互いに離れているため、各エリアでは電波の干渉が生じないと考えられる。しかしながら、実際の通信エリアすなわち電波の届く範囲（破線によって囲まれた領域）は予想される通信エリアよりも広い。このため破線によって囲まれた２つの領域の重なり合う部分では電波の干渉が発生する。すなわちオーバーリーチによる干渉が発生する領域が存在する。干渉が生じた領域では伝送特性が劣化する。
【００６９】
図７（Ｃ）は、本発明の実施の形態による解決方法を説明するための図である。図７（Ｃ）を参照して、本発明の実施の形態では同一の無線信号を出力する２つの前進基地局の出力パワーを異ならせることによって、２つの通信エリアの大きさを互いに異ならせる。さらに、前進基地局の出力は、子局５の移動方向に沿って、小、大、大、小、小、大、大、小、・・・の順に繰り返される。
【００７０】
本発明の実施の形態によれば、同一の無線信号を出力する２つの前進基地局の通信エリアの一方が小さいため、２つの通信エリアの間隔を広げることができる。さらに、２つの前進基地局の通信エリアは予想されるエリアよりも大きくなるが、２つの通信エリアのうちの小さいほうのエリアでは、前進基地局の出力が小さいために予想されるエリアからの広がりが小さくなる。
【００７１】
これにより、２つの通信エリアの間隔を十分に確保できるので、同一の無線信号を出力する２つの前進基地局の一方の通信エリアにおける前進基地局の近傍では、他方の前進基地局からの電波が到達することによる干渉、すなわちオーバーリーチによる干渉を抑制できる。
【００７２】
さらに、本発明の実施の形態によれば、ＭＩＭＯ効果が期待できる領域の減少を抑制できる。たとえばすべての前進基地局の出力を小さくすることによって、各前進基地局の通信エリアを小さくすればオーバーリーチによる干渉の発生を抑制できると考えられる。しかしながら、複数の通信エリアのいずれも小さくなるので、２つのエリアの重なりあう領域が大幅に小さくなる。このためＭＩＭＯ効果が期待できる領域が大きく減少する。
【００７３】
一方、前進基地局の出力を小さくすることによって、２つの通信エリアの重なり部分が図７（Ａ）の例の１／２になったとする。ただし前進基地局の出力は、子局５の移動方向に沿って小、大、大、小、小、大、大、小、・・・の順に繰り返されるので、図７（Ｃ）に示されるように、ＭＩＭＯ効果が期待できる領域の大きさは、１／２＋１＋１／２＝２となる。
【００７４】
したがって本発明の実施の形態によれば、ＭＩＭＯ効果が期待できる領域をある程度確保しつつ、オーバーリーチによる電波の干渉を抑制できるので、無線通信装置の伝送特性を向上させることが可能となる。
【００７５】
上述のように、本発明の実施の形態では、各前進基地局の近傍における強度比（Ｄ／Ｕ比）が２２ｄＢ以上であるように各前進基地局の出力が設定される。このＤ／Ｕ比は、以下に説明する実験によって求められたものである。
【００７６】
図８は、Ｄ／Ｕ比を定めるための実験を説明するための図である。図８を参照して、直線状に配置された電柱９１〜９４の各々には図示しない前進基地局が設けられる。実験では電柱９１の位置を基準（０ｍ）とした。なお、以下では電柱９１を「基準柱」と呼び、電柱９２〜９４をそれぞれ「Ａ柱」、「Ｂ柱」、「Ｃ柱」と呼ぶこととする。「基準柱」から「Ａ柱」、「Ｂ柱」、「Ｃ柱」までの距離は、それぞれ９０ｍ、１３０ｍ、２１０ｍであった。
【００７７】
基準柱およびＢ柱に設けられた前進基地局は光ファイバによって無線機１１１に接続され、Ａ柱およびＣ柱に設けられた前進基地局は光ファイバによって無線機１１２に接続される。無線機１１１，１１２は、本発明の実施の形態に係る無線通信装置１０に含まれる親局１に対応し、互いに異なる無線信号（図中において「アンテナ１」、「アンテナ２」と示されるアンテナ出力）を出力するためのものである。
【００７８】
基準柱に設けられた前進基地局と無線機１１１とを接続する光ファイバ、およびＣ柱に設けられた前進基地局と無線機１１１とを接続する光ファイバの各々の途中にはアッテネータ（ＡＴＴ）が設けられる。実験では、各前進基地局の出力を同じとした。その測定結果を図９〜図１２に示す。
【００７９】
図９は、図８に示した基準柱からの電界強度の測定結果を示した図である。図９および図８を参照して、Ｂ柱を中心とした周辺２０ｍの範囲（基準柱からの位置が１２０ｍ〜１４０ｍの範囲）では、基準柱に設けられた前進基地局からの出力による平均電界強度は、約−７９．９ｄＢｍであった。図９の測定結果は、Ｂ柱の周囲における不要波の強度を意味する。
【００８０】
図１０は、図８に示したＢ柱からの電界強度の測定結果を示した図である。図１０および図８を参照して、Ｂ柱を中心とした周辺２０ｍの範囲（基準柱からの位置が１２０ｍ〜１４０ｍの範囲）では、Ｂ柱に設けられた前進基地局からの出力による平均電界強度は、約−７０．０ｄＢｍであった。図１０の測定結果は、Ｂ柱の周囲における希望波の強度を意味する。
【００８１】
なお、上記の電界強度の測定では、良好な伝送特性が得られたときの基準柱側のアッテネータ値は１２ｄＢであった。したがって図９および図１０に示す実験結果および基準柱側のアッテネータ値から、良好な伝送特性を得るためのＤ／Ｕ比は、−７０−（−７９．９）＋１２＝２１．９ｄＢと算出される。
【００８２】
図１１は、図８に示したＣ柱からの電界強度の測定結果を示した図である。図１１および図８を参照して、Ａ柱を中心とした周辺２０ｍの範囲（基準柱からの位置が８０ｍ〜１００ｍの範囲）では、Ｃ柱に設けられた前進基地局からの出力による平均電界強度は、約−８４．３ｄＢｍであった。図１１の測定結果は、Ａ柱の周囲における不要波の強度を意味する。
【００８３】
図１２は、図８に示したＡ柱からの電界強度の測定結果を示した図である。図１２および図８を参照して、Ａ柱を中心とした周辺２０ｍの範囲（基準柱からの位置が８０ｍ〜１００ｍの範囲）では、Ａ柱に設けられた前進基地局からの出力による平均電界強度は、約−６９．５ｄＢｍであった。図１２の測定結果は、Ａ柱の周囲における希望波の強度を意味する。
【００８４】
なお、上記の電界強度の測定では、良好な伝送特性が得られたときのＣ柱側のアッテネータ値は１０ｄＢであった。したがって図９および図１０に示す実験結果およびＣ柱側のアッテネータ値から、良好な伝送特性を得るためのＤ／Ｕ比は、−６９．５−（−８４．３）＋１０＝２４．８ｄＢと算出される。
【００８５】
これらの結果から、前進基地局が設けられた位置である送信点付近（送信点を中心とする半径１０ｍの範囲内）において、オーバーリーチ側の前進基地局による電界強度が２２ｄＢ以上弱くなるように各前進基地局の出力を設定することによってオーバーリーチによる干渉を抑制できることが分かる。言い換えれば、Ｄ／Ｕ比が２２ｄＢ以上となるように各前進基地局の出力が設定されることによって、オーバーリーチによる干渉を抑制できる。
【００８６】
各前進基地局の近傍におけるＤ／Ｕ比が２２ｄＢ以上となるように各前進基地局の出力を設定するための構成は特に限定されず、種々の構成を適用することができる。たとえば光分岐／結合器３ｃ，４ｃの分岐比と、親局１から出力される光信号の強度とを予め適切に定めることで、前進基地局２ａ（２ｄ）に送られる光信号の強度よりも前進基地局２ｃ（２ｂ）に送られる光信号の強度を大きくすることができるだけでなく、各前進基地局の近傍におけるＤ／Ｕ比が２２ｄＢ以上となるように各前進基地局の出力を設定することができる。
【００８７】
また、図１３に示すように、前進基地局２ａ（前進基地局２ｂ〜２ｄも同様）において、Ｏ／Ｅ変換部２１から出力された電気信号を増幅するアンプ２４を設けてもよい。前進基地局２ａ〜２ｄの各々のアンプの利得を予め調整することによって、各前進基地局の近傍におけるＤ／Ｕ比が２２ｄＢ以上となるように各前進基地局の出力を設定することができる。
【００８８】
また、親局１が各前進基地局に送られる光信号の強度を制御することによって、各前進基地局の近傍におけるＤ／Ｕ比が２２ｄＢ以上となるように各前進基地局の出力を制御することができる。図１４は、本発明の実施の形態に係る無線通信装置において前進基地局の出力を制御するための構成例を示した図である。
【００８９】
図１４および図１を参照して、無線通信装置１０Ａは、親局１に代えて親局１Ａを備える点、および、各光ファイバ３，４の支線部に、光信号の強度を測定するための測定装置および光信号の強度を調整するための強度調整部とが設けられる点において無線通信装置１０と異なる。
【００９０】
詳細に説明すると、無線通信装置１０Ａは、測定装置３１，３３，４１，４３と、強度調整部３２，３４，４２，４４とを備える。測定装置３１および強度調整部３２は、光ファイバ３の支線部３ｂ１に設けられ、測定装置３３および強度調整部３４は、光ファイバ３の支線部３ｂ２に設けられる。同様に測定装置４１および強度調整部４２は、光ファイバ４の支線部４ｂ１に設けられ、測定装置４３および強度調整部４４は、光ファイバ４の支線部４ｂ２に設けられる。
【００９１】
親局１Ａは、測定装置３１，３３，４１，４３の各々により測定された光信号の強度の測定結果を、光ファイバ３，４を通じて受信する。親局１Ａは、それらの測定結果に基づいて、光信号の強度を制御するための信号を、光ファイバ３，４を通じて強度調整部３２，３４，４２，４４の各々に送信する。
【００９２】
図１５は、図１４に示した親局１Ａ、測定装置３１および強度調整部３２の構成例を説明するための図である。なお、測定装置３３，４１，４３の各々は測定装置３１と同じ構成を有し、強度調整部３４、４２、４４の各々は強度調整部３２と同じ構成を有する。
【００９３】
図１５および図２を参照して、親局１Ａは、Ｅ／Ｏ変換部１１ｂと、Ｏ／Ｅ変換部１２ｂと、Ｅ／Ｏ変換部１４ｂと、Ｏ／Ｅ変換部１５ｂと、合波器１８ａ，１８ｃと、分波器１８ｂ，１８ｄと、制御部１９ａ，１９ｂとをさらに備える点において親局１と異なる。制御部１９ａ，１９ｂを１つにまとめてもよい。制御部１９ａ，１９ｂは本発明における「制御部」に対応する。
【００９４】
測定装置３１は、光サーキュレータ６１と、フィルタ６２と、受光部６３と、測定部６４と、Ｅ／Ｏ変換部６５とを備える。
【００９５】
強度調整部３２は、分波器７１と、光可変アッテネータ（ＡＴＴ）７２と、Ｏ／Ｅ変換部７３と、制御部７４とを備える。
【００９６】
親局１Ａは、前進基地局２ａ，２ｃへの無線信号（光信号Ｓａ）および強度調整部３２，３４の制御信号Ｓｆを光ファイバ３に送出するとともに、前進基地局２ｂ，２ｄへの無線信号（光信号Ｓｃ）および強度調整部４２，４４の制御信号Ｓｆを光ファイバ４に送出する。なお、無線信号および制御信号は互いに波長が異なる光信号である。
【００９７】
光ファイバ３に送出された無線信号（光信号Ｓａ）および制御信号Ｓｆは、光分岐／結合器３ｃにより分岐され、さらに、光分岐／結合器３５，３６によって分岐される。光ファイバ３に送出され、光分岐／結合器３ｃおよび光分岐／結合器３５によって分岐された無線信号（光信号Ｓａ）および制御信号Ｓｆは測定装置３１によって受信される。
【００９８】
測定装置３１において、光サーキュレータ６１は、光分岐／結合器３５から入力された光信号（光信号Ｓａおよび制御信号Ｓｆ）をフィルタ６２に送出する。フィルタ６２は、無線信号（光信号Ｓａ）を通過させるとともに、制御信号Ｓｆを遮断する。受光部６３は、無線信号を受けることによって、無線信号の強度に応じた電流を出力する。測定部６４は、その電流または、その電流から変換された電圧を測定することによって、光ファイバ３の支線部３ｂ１を伝送される無線信号の強度を測定する。
【００９９】
測定部６４からは、無線信号の強度および、その無線信号が光ファイバ３の支線部３ｂ１を伝送する信号であることを示す情報（たとえばＩＤ番号）を含む電気信号が出力される。Ｅ／Ｏ変換部６５は、測定部６４からの電気信号を光信号Ｓｅ１に変換する。この光信号Ｓｅ１は、親局１Ａからの無線信号（光信号Ｓａ）、前進基地局２ａ，２ｃからの無線信号（光信号Ｓｂ）ならびに強度調整部３２の制御信号Ｓｆのいずれとも波長が異なる信号である。Ｅ／Ｏ変換部６５からの光信号Ｓｅ１は光サーキュレータ６１によって光分岐／結合器３５に出力され、光分岐／結合器３５は、その光信号Ｓｅ１を光ファイバ３の支線部３ｂ１に送出する。
【０１００】
測定装置３１からの光信号Ｓｅ１は、光分岐／結合器３５、光分岐／結合器３ｃ、および光ファイバ３を通じて親局１Ａに送られる。親局１Ａに入力された光信号Ｓｅ１は、光サーキュレータ１３ａによって分波器１８ｂに送られる。
【０１０１】
親局１Ａには、測定装置３１からの光信号Ｓｅ１および前進基地局２ａ，２ｃからの無線信号（光信号Ｓｂ）が光ファイバ３を通じて入力される。分波器１８ｂは、光ファイバ３を通じて親局１Ａに入力された光信号を波長の違いに応じて分離する。無線信号（光信号Ｓｂ）はＯ／Ｅ変換部１２ａに入力され、測定装置３１からの光信号Ｓｅ１はＯ／Ｅ変換部１２ｂに入力される。
【０１０２】
Ｏ／Ｅ変換部１２ｂは測定装置３１からの光信号Ｓｅ１を電気信号に変換して、その電気信号を制御部１９ａに出力する。同様にＯ／Ｅ変換部１２ｂは測定装置３３からの光信号Ｓｅ２を電気信号に変換して、その電気信号を制御部１９ａに出力する。
【０１０３】
制御部１９ａは、Ｏ／Ｅ変換部１２ｂからの信号を受けることによって、測定装置３１，３３の測定結果を取得する。制御部１９ａは、測定装置３１，３３の測定結果に基づいて、強度調整部３２，３４の各々に含まれる光可変アッテネータ７２の減衰量を算出する。
【０１０４】
たとえば前進基地局２ａ，２ｃの通信エリアでのＤ／Ｕ比が２２ｄＢ以上であるという条件を満たすために必要な光信号の強度（強度そのものでもよいし、光ファイバ３の支線部３ｂ１，３ｂ２の各々を伝送する２つの無線信号の強度比でもよい）は、実験によって予め求められる。制御部１９ａは、予め定められた光信号の強度（あるいは強度比）が得られるように、強度調整部３２，３４の各々に含まれる光可変アッテネータ７２の減衰量を算出し、その算出結果に従って、強度調整部３２，３４を制御するための制御信号を生成する。
【０１０５】
この制御信号Ｓｆは、たとえば、強度調整部３２，３４，４２，４４ごとに減衰量が対応付けられた情報を含む。したがって、強度調整部３２，３４の各々では、自己に対応するアッテネータの減衰量を把握することができる。
【０１０６】
制御部１９ａは、上記の制御信号を電気信号としてＥ／Ｏ変換部１１ｂに出力する。Ｅ／Ｏ変換部１１ｂは、制御部１９ａからの制御信号を光信号に変換する。この光信号は、合波器１８ａに送られる。
【０１０７】
合波器１８ａは、Ｅ／Ｏ変換部１１ｂからの制御信号ＳｆおよびＥ／Ｏ変換部１１ａからの無線信号（光信号Ｓａ）を光サーキュレータ１３ａに出力する。なお、Ｅ／Ｏ変換部１１ｂから制御信号を出力するタイミングとＥ／Ｏ変換部１１ａから無線信号を出力するタイミングが異なるのであれば合波器１８ａに代えて光結合器を用いることも可能である（合波器１８ｃについても同様）。光ファイバ３に出力された制御信号Ｓｆおよび無線信号（光信号Ｓａ）は、光分岐／結合器３ｃおよび光分岐／結合器３５，３６によって分岐され、強度調整部３２，３４に送られる。
【０１０８】
強度調整部３２において、分波器７１は、強度調整部３２に送られた無線信号（光信号Ｓａ）および制御信号Ｓｆを波長の違いに応じて分離する。無線信号は光可変アッテネータ７２に送られる。一方、制御信号ＳｆはＯ／Ｅ変換部７３に送られて電気信号に変換される。
【０１０９】
光可変アッテネータ７２は、制御部７４からの電気信号により減衰量を変化させる。たとえば光可変アッテネータ７２は制御部７４からから入力される電圧に応じて減衰量を変化させる。
【０１１０】
制御部７４は、Ｏ／Ｅ変換部７３から出力された電気信号に基づいて、強度調整部３２における無線信号の減衰量を取得するとともに、その減衰量に応じた電気信号を光可変アッテネータ７２に出力する。上記のように、たとえば制御部７４は、減衰量に応じた電圧を発生させるとともに、その電圧を光可変アッテネータ７２に入力する。
【０１１１】
なお、親局１Ａでは、測定装置４１，４３および強度調整部４２，４４に対応して、制御部１９ｂと、Ｅ／Ｏ変換部１４ｂと、Ｏ／Ｅ変換部１５ｂと、合波器１８ｃと、分波器１８ｄとが設けられる。これらの各々の機能は、上記した制御部１９ａ、Ｅ／Ｏ変換部１１ｂ、Ｏ／Ｅ変換部１２ｂ、合波器１８ａ、および分波器１８ｂの対応する要素の機能と同様であるので以後の説明は繰り返さない。測定装置４１は、光ファイバ４の支線部４ｂ１を伝送する光信号Ｓｃの強度を測定して、その測定結果を示す光信号Ｓｅ３を光ファイバ４の支線部４ｂ１に送出する。測定装置４３は、光ファイバ４の支線部４ｂ２を伝送する光信号Ｓｃの強度を測定して、その測定結果を示す光信号Ｓｅ４を光ファイバ４の支線部４ｂ１に送出する。
【０１１２】
以上のように本発明の実施の形態によれば、所望の形状（より具体的には細長い形状）の通信サービスエリアを形成可能な無線通信装置の構成をシンプルにすることができる。さらに、無線通信装置の通信方式にＭＩＭＯ方式を適用することによって子局（移動局）のハンドオーバーの回数が抑制可能になるだけでなく、隣り合う２つの前進基地局の通信エリアが重なる領域において、伝送性能の低下を抑制できる。
【０１１３】
さらに本発明の実施の形態によれば、各前進基地局の近傍における強度比（Ｄ／Ｕ比）が２２ｄＢ以上であるように、各前進基地局の出力が設定される、これにより、ＭＩＭＯ効果が期待できる領域をある程度確保しつつ、オーバーリーチによる電波の干渉を抑制できるので、無線通信装置の伝送特性を向上させることが可能となる。
【０１１４】
なお、本発明は、２つの通信エリアの一部同士が重なりあうように連続的に複数の通信エリアを配置することによって所望の形状の通信エリアを形成する場合に適用することができる。したがって、通信エリアの形状は細長い形状に限定されるものではない。
【０１１５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１１６】
１，１Ａ  親局、２ａ〜２ｄ，１６２〜１６５，１７４ａ〜１７４ｄ  前進基地局、３，４，１７３  光ファイバ、３ａ，４ａ  幹線部、３ｂ１，３ｂ２，４ｂ１，４ｂ２  支線部、３ｃ，４ｃ，３５，３６  光分岐／結合器、５，１７５  子局、１０，１０Ａ  無線通信装置、１１ａ，１１ｂ，１４ａ，１４ｂ，２０，６５  Ｅ／Ｏ変換部、１２ａ，１２ｂ，１５ａ，１５ｂ，２１，７３  Ｏ／Ｅ変換部、１３ａ，１３ｂ，２３，６１  光サーキュレータ、１６，５０  無線部、１７，５１  データ処理部、１８ａ，１８ｃ  合波器、１８ｂ，１８ｄ，７１  分波器、１９ａ，１９ｂ，７４  制御部、２２，５２，５３  アンテナ、２４  アンプ、３１，３３，４１，４３  測定装置、３２，３４，４２，４４  強度調整部、６２  フィルタ、６３  受光部、６４  測定部、７２  光可変アッテネータ、９０〜９４  電柱、１００  無線通信システム、１０２  サービス提供エリア、１１１，１１２，１５２，１５３，１６１ａ，１６１ｂ，１７１  無線機、１５１ａ，１５１ｂ  伝送装置、１７２ａ  光分岐器、２０１  送信機、２０２  受信機、２１１，２１２  送信アンテナ、２２１，２２２  受信アンテナ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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