(57)【要約】【課題】光通信の前段階での周波数ダウン変換により得られる、ある系列の電気信号の高調波が他の系列の電気信号に重なることを低減し、信頼性が高い光通信を実現する。【解決手段】光信号送信装置は、複数のアナログ周波数ダウン変換部と、複数のアナログデジタル変換器と、デジタル多重化部と、電気光変換器を備える。複数のアナログ周波数ダウン変換部は、元の周波数を有する複数系列のアナログ信号をより低い周波数に変換する。周波数変換された複数系列のアナログ信号は互いに異なる周波数を有する。複数のアナログデジタル変換器は、ダウン変換された複数系列のアナログ信号を、複数系列のデジタル信号に変換する。デジタル多重化部は、複数のアナログデジタル変換器で変換された複数系列のデジタル信号をデジタル多重化する。電気光変換器は、デジタル多重化部でデジタル多重化されたデジタル信号を光信号に変換する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
元の周波数を有する複数系列のアナログ信号を周波数変換し、周波数変換された複数系列のアナログ信号が前記元の周波数より低く互いに異なる周波数を有するようにならしめる複数のアナログ周波数ダウン変換部と、
前記複数のアナログ周波数ダウン変換部で周波数変換された前記複数系列のアナログ信号を、複数系列のデジタル信号に変換する複数のアナログデジタル変換器と、
前記複数のアナログデジタル変換器で変換された前記複数系列のデジタル信号をデジタル多重化するデジタル多重化部と、
前記デジタル多重化部でデジタル多重化されたデジタル信号を光信号に変換する電気光変換器とを備える
光信号送信装置。
【請求項２】
複数の前記デジタル多重化部と、
複数の前記デジタル多重化部にそれぞれ対応する複数の前記電気光変換器とを備え、
複数の前記電気光変換器から出力される複数系列の光信号を波長分割多重化する波長分割多重化器をさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載の光信号送信装置。
【請求項３】
各々が、前記複数のアナログ周波数ダウン変換部で周波数変換された前記複数系列のアナログ信号を周波数多重化する複数の周波数多重手段をさらに備え、
前記複数のアナログデジタル変換器は、前記複数の周波数多重手段から出力される前記複数系列のアナログ信号を、複数系列のデジタル信号に変換する
ことを特徴とする請求項１に記載の光信号送信装置。
【請求項４】
複数系列のベースバンド信号をデジタルアナログ変換して、前記元の周波数を有する前記複数系列のアナログ信号を生成する複数のデジタルアナログ変換器をさらに備える
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の光信号送信装置。
【請求項５】
受信電波から前記元の周波数を有する前記複数系列のアナログ信号を生成する複数の受信アンテナをさらに備える
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の光信号送信装置。
【請求項６】
請求項１に記載の光信号送信装置から光信号を受信する光信号受信装置であって、
光信号をデジタル信号に変換する光電気変換器と、
前記光電気変換器から出力される前記デジタル信号を複数系列のデジタル信号に逆多重化するデジタル逆多重化部と、
前記デジタル逆多重化部から出力される前記複数系列のデジタル信号を、複数系列のアナログ信号に変換する複数のデジタルアナログ変換器と、
前記複数のデジタルアナログ変換器で変換される前記複数系列のアナログ信号を、前記元の周波数を有するように、周波数変換する複数のアナログ周波数アップ変換部とを備える
光信号受信装置。
【請求項７】
前記光信号送信装置からの光信号を波長分割逆多重化する波長分割逆多重化器をさらに備え、
前記波長分割逆多重化器から出力される複数系列の光信号をデジタル信号に変換する複数の前記光電気変換器と、
それぞれ複数の前記光電気変換器に対応する複数の前記デジタル逆多重化部とを備える
ことを特徴とする請求項６に記載の光信号受信装置。
【請求項８】
各々が、前記複数のデジタルアナログ変換器の１つから出力される１つの系列のアナログ信号を、周波数分離する複数の周波数分離手段をさらに備え、
前記複数のアナログ周波数アップ変換部は、前記複数の周波数分離手段から出力される前記複数系列のアナログ信号を周波数変換する
ことを特徴とする請求項６に記載の光信号受信装置。
【請求項９】
前記複数のアナログ周波数アップ変換部で周波数変換された前記複数系列のアナログ信号から送信電波を生成する複数の送信アンテナをさらに備える
ことを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の光信号受信装置。
【請求項１０】
前記複数のアナログ周波数アップ変換部で周波数変換された前記複数系列のアナログ信号を、複数系列のデジタル信号に変換する複数のアナログデジタル変換器をさらに備える
ことを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の光信号受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光信号送信装置および光信号受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話システムなどの無線通信システムでは、携帯電話端末のような移動端末と無線基地局装置との間の信号の交換が電波を用いた無線通信によって行われている。無線通信システムでは、移動端末との無線通信が可能な地域を拡大するために、リモートアンテナユニット（子局）が使用されることがある。具体的には、無線基地局装置に接続された親局に、１つ以上の子局が接続され、子局が移動端末と無線通信を行う。無線基地局装置の電波が届かない地域に、このような子局を配置することにより、サービスエリアが拡大される。典型的には、子局は高層ビルディング、地下街、鉄道の駅などに配置される。
【０００３】
放送システムにおいても子局が使用されることがある。放送局の電波が届かない地域に子局を配置することにより、放送可能なエリアが拡大される。
【０００４】
各子局と親局は、典型的には、信号の伝搬損失が少ない光ファイバで接続される。例えば特許文献１には、各子局と親局が光ファイバで接続された無線通信システムを開示する。このように、無線通信システムの一部の伝送路に光ファイバを使用する技術は、ＲＯＦ（Radio over Fiber）技術として知られている。
【０００５】
特許文献１によれば、下りリンク通信については、親局は、基地局無線装置からの複数系列のＲＦ（Radio Frequency）信号を、中間周波数（Intermediate Frequency）帯の電気信号である複数系列のＩＦ信号に周波数ダウン変換する。これらの複数系列のＩＦ信号は異なる周波数を有する。親局は、複数系列のＩＦ信号を電気的に合成し、合成されたＩＦ信号を光信号に変換する。このようにして得られた下りリンクの光信号は、光ファイバで各子局に伝送される。各子局は、下りリンクの光信号を電気信号に変換し、その電気信号を複数系列のＩＦ信号に分配し、複数系列のＩＦ信号を複数系列のＲＦ信号に周波数アップ変換する。複数系列のＲＦ信号は複数のアンテナ装置で電波に変換される。
【０００６】
特許文献１によれば、上りリンク通信については、複数のアンテナ装置が電波を複数系列のＲＦ信号に変換し、子局は、複数系列のＲＦ信号を複数系列のＩＦ信号に周波数ダウン変換する。これらの複数系列のＩＦ信号は異なる周波数を有する。子局は、複数系列のＩＦ信号を電気的に合成し、合成されたＩＦ信号を光信号に変換する。このようにして得られた上りリンクの光信号は、光ファイバで親局に伝送される。親局は、上りリンクの光信号を電気信号に変換し、その電気信号を複数系列のＩＦ信号に分配し、複数系列のＩＦ信号を複数系列のＲＦ信号に周波数アップ変換する。親局は、複数系列のＲＦ信号を基地局無線装置に伝送する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開2011-155512号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載の技術のように、光通信の前段階で、ＲＦ信号をＩＦ信号に周波数ダウン変換する理由は、ＩＦの方がノイズを受けにくいことと、ＲＦに対処できる電気光変換器および光電気変換器よりもＩＦに対処できる電気光変換器および光電気変換器が安価であるためである。しかし、複数系列の信号を送信するためにＲＦ信号を異なる周波数のＩＦ信号に変換し、複数系列のＩＦ信号を電気的に合成する場合、合成で得られた信号内でいずれかの系列のＩＦ信号の高調波成分（イメージ成分）が他の系列のＩＦ信号に重なるおそれがある。ＩＦ信号の周波数の間隔を適切に設定することで、高調波成分の重なりを減少させることは可能であるが、信号の系列数が多い場合には、いずれかのＩＦ信号の高調波成分が他のＩＦ信号に重なるおそれが非常に高く、これらのＩＦ信号の周波数の設計が非常に困難である。
【０００９】
そこで、本発明は、光通信の前段階での周波数ダウン変換により得られる、ある系列の電気信号の高調波が他の系列の電気信号に重なることを低減し、信頼性が高い光通信を実現する光信号送信装置、およびその光信号送信装置から送信される信号の受信処理に適する光信号受信装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る光信号送信装置は、元の周波数を有する複数系列のアナログ信号を周波数変換し、周波数変換された複数系列のアナログ信号が前記元の周波数より低く互いに異なる周波数を有するようにならしめる複数のアナログ周波数ダウン変換部と、前記複数のアナログ周波数ダウン変換部で周波数変換された前記複数系列のアナログ信号を、複数系列のデジタル信号に変換する複数のアナログデジタル変換器と、前記複数のアナログデジタル変換器で変換された前記複数系列のデジタル信号をデジタル多重化するデジタル多重化部と、前記デジタル多重化部でデジタル多重化されたデジタル信号を光信号に変換する電気光変換器とを備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明においては、複数のアナログ周波数ダウン変換部で周波数変換された、互いに異なる周波数を有する複数系列のアナログ信号を、複数のアナログデジタル変換器が複数系列のデジタル信号に変換する。アナログデジタル変換により、周波数変換で発生した高調波成分の影響が削減される。デジタル多重化部は、これらの複数系列のデジタル信号をデジタル多重化する。このように、アナログデジタル変換で得られた複数系列のデジタル信号をデジタル多重化することにより、光通信の前段階での周波数ダウン変換により得られる、ある系列の電気信号の高調波が他の系列の電気信号に重なることを低減し、信頼性が高い光通信を実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムを示す概略図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の変形に係る無線通信システムを示す概略図である。
【図３】ＭＩＭＯが適用される第１の実施の形態に係る通信システムを示す概略図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る基地局無線通信装置、親局および子局の構成を示すブロック図である。
【図５】比較例に係る基地局無線通信装置、親局および子局の構成を示すブロック図である。
【図６】他の比較例に係る基地局無線通信装置、親局および子局の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態の変形に係る基地局無線通信装置、親局および子局の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る基地局無線通信装置、親局および子局の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る基地局無線通信装置、親局および子局の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第４の実施の形態に係る基地局無線通信装置、親局および子局の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第４の実施の形態の変形に係る基地局無線通信装置、親局および子局の構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第５の実施の形態に係る基地局無線通信装置、親局および子局の構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第６の実施の形態に係る基地局無線通信装置、親局および子局の構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明の第７の実施の形態に係る基地局無線通信装置、親局および子局の構成を示すブロック図である。
【図１５】本発明の第８の実施の形態に係る基地局無線通信装置、親局および子局の構成を示すブロック図である。
【図１６】本発明の第９の実施の形態に係る基地局無線通信装置、親局および子局の構成を示すブロック図である。
【図１７】本発明のさらなる変形を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る様々な実施の形態を説明する。
第１の実施の形態
図１に示すように、第１の実施の形態に係る無線通信システムは、携帯電話システムであって、複数の基地局無線通信装置１，３を備える。基地局無線通信装置１，３は互いに有線または無線で通信可能である。本発明に係る無線通信システムは、3G（第３世代）の無線アクセス技術のシステムであってもよいし、LTE（long term evolution）の無線アクセス技術のシステムであってもよい。基地局無線通信装置１，３の各々は、通常の無線基地局装置であって、移動端末６（ユーザ装置、user equipment）と無線通信可能であって、移動端末６から送信された信号および移動端末６宛の信号を処理する。
【００１４】
基地局無線通信装置１には親局２が有線伝送路で接続されている。親局２には、複数の子局４（４ａ，４ｂ，４ｃ，．．．）が接続されている。親局２は、基地局無線通信装置１と通信する機能と子局４と通信する機能を有する。
【００１５】
親局２と各子局４は、光ファイバで接続されており、これらの子局４（リモートアンテナユニット）は親局２から遠隔に配置される。各子局４は、対応する光ファイバを介して親局２と通信可能である。また、子局４は、無線通信機能を有し、これにより移動端末６と通信することが可能である。
【００１６】
下りリンク通信においては、基地局無線通信装置１は、親局２に移動端末６宛の信号を有線伝送路を介して送信する。親局２は、親局２に接続されたすべての子局４に移動端末６宛の信号を光ファイバを介して送信する。子局４は移動端末６宛に信号を無線で送信する。基地局無線通信装置１が移動端末６と無線通信を行う場合には、基地局無線通信装置１は移動端末６宛の信号を無線で送信する。移動端末６は、基地局無線通信装置１またはいずれかの子局４から無線で受信できた信号を復調および復号する。
【００１７】
上りリンク通信においては、移動端末６からの無線信号は、受信が可能な基地局無線通信装置１または子局４に受信され、子局４で受信された信号は光ファイバを介して親局２に送信され、さらに有線伝送路を介して基地局無線通信装置１に送信される。基地局無線通信装置１、子局４のうち複数の装置で、一つの移動端末６からの上りリンク無線信号が受信された場合には、基地局無線通信装置１はレイク合成で信号を合成するか、品質の良い信号を選択する。例えば、3Gの無線アクセス技術ではレイク合成が使用され、LTEの無線アクセス技術では品質の良い信号が選択される。
【００１８】
子局４は親局２から遠隔に配置されているため、基地局無線通信装置１のサービスエリアが拡大される。図１に示すように、基地局無線通信装置１、親局２および複数の子局４は、１つの建物Ｂｄに配置される。建物Ｂｄは、例えば高層ビルディング、地下街、または鉄道の駅である。建物Ｂｄが高層ビルディングである場合、複数の子局４は、例えば異なるフロアーに配置され、当該フロアーに所在する移動端末６と無線通信する。建物Ｂｄが地下街または駅である場合、複数の子局４は、例えば異なる区域に配置され、当該区域に所在する移動端末６と無線通信する。
【００１９】
図２は、第１の実施の形態の変形に係る無線通信システムを示す。この変形例では、異なる建物Ｂｄの各々に１つ以上の子局４が配置されている。建物Ｂｄは、例えば低層ビルディング、地下街、または鉄道の駅である。基地局無線通信装置１と親局２は、子局４が配置されたこれらの建物Ｂｄから遠隔に配置されている。
【００２０】
以上の説明から明らかなように、親局２は、基地局無線通信装置１と各子局４の間の信号を中継する機能を有する。親局２がたとえ基地局無線通信装置１から離れた位置に配置されていたとしても、親局２は基地局無線通信装置１の附属品とみなすことができる。見方を変えれば、基地局無線通信装置１と親局２は、それらの間の距離にかかわらず、１つの基地局装置を構成するとみなすことができる。
【００２１】
近年の無線通信システムでは、基地局無線通信装置１及び移動端末６の各々に複数のアンテナが設けられるＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）が用いられるようになっている。このようなＭＩＭＯシステムにもＲＯＦ技術を適用することができる。図３は、ＭＩＭＯが適用される無線通信システムを示す。図３に示すように、基地局無線通信装置１には複数のアンテナが設けられ、各子局４にも複数のアンテナが設けられる。
【００２２】
以下に述べる各種の実施の形態の基地局無線通信装置１、親局２および子局４の構成は、図１および図２に示す無線通信システムのいずれにも適用可能である。また、以下に述べる各種の実施の形態の基地局無線通信装置１、親局２および子局４の構成は、ＭＩＭＯに好適である。
【００２３】
図４は、基地局無線通信装置１、親局２および子局４の構成を示すブロック図である。図４においては、下りリンク通信に関連する部分のみを示し、他の部分の図示は省略する。下りリンク通信に関して、基地局無線通信装置１と親局２は一体の光信号送信装置を構成するとみなすことができ、子局４は光信号受信装置である。
【００２４】
基地局無線通信装置１は、送信用のＢＢ（ベースバンド）プロセッサ１０と、複数のＤ／Ａ（デジタルアナログ）変換器１１ａ，１１ｂを備える。ＢＢプロセッサ１０は、下りリンクのＭＩＭＯのため、移動端末６に送信されるべき複数系列（図示の例では２系列）のベースバンド信号（デジタル信号）を生成する。複数系列のベースバンド信号は、異なる複数のＢＢプロセッサで生成されてもよい。
【００２５】
Ｄ／Ａ変換器１１ａ，１１ｂの各々は、１つの系列のベースバンド信号をデジタルアナログ変換して、１つの系列のアナログＲＦ信号を生成する。この結果、複数系列（２系列）のアナログＲＦ信号が生成される。これらのアナログＲＦ信号は同じ周波数を有する。第１〜第３の実施の形態に関して、この周波数を「元の周波数」と呼ぶ。
【００２６】
親局２は、複数のミキサ２０ａ，２０ｂ、複数の局部発振器２１ａ，２１ｂ、複数のＡ／Ｄ（アナログデジタル）変換器２２ａ，２２ｂ、１つのマルチプレクサ２３（デジタル多重化部）および少なくとも１つのＥ／Ｏ（電気光）変換器２４を備える。
【００２７】
局部発振器２１ａ，２１ｂは、互いに異なる周波数で発振する。ミキサ２０ａは、Ｄ／Ａ変換器１１ａから出力される１系列のアナログＲＦ信号を、局部発振器２１ａの周波数を用いてＩＦに周波数変換する。ミキサ２０ｂは、Ｄ／Ａ変換器１１ｂから出力される他の１系列のアナログＲＦ信号を、局部発振器２１ｂの周波数を用いてＩＦに周波数変換する。したがって、ミキサ２０ａと局部発振器２１ａは１つのアナログ周波数ダウン変換部を構成し、ミキサ２０ｂと局部発振器２１ｂは１つのアナログ周波数ダウン変換部を構成する。ミキサ２０ａ，２０ｂの周波数変換により、複数系列のアナログＩＦ信号が得られる。これらの複数系列のアナログＩＦ信号は、元の周波数より低く、互いに異なる周波数を有する。
【００２８】
Ａ／Ｄ変換器２２ａは、ミキサ２０ａから出力される１系列のアナログＩＦ信号をデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器２２ｂは、ミキサ２０ｂから出力される他の１系列のアナログＩＦ信号をデジタル信号に変換する。この結果、複数系列（２系列）のデジタル信号が生成される。
【００２９】
マルチプレクサ２３（デジタル多重化部）は、Ａ／Ｄ変換器２２ａ，２２ｂから出力される複数系列のデジタル信号をデジタル多重化する。Ｅ／Ｏ変換器２４は、マルチプレクサ２３でデジタル多重化されたデジタル信号を光信号に変換する。Ｅ／Ｏ変換器２４は、例えば半導体レーザなどの発光素子である。Ｅ／Ｏ変換器２４から出力される光信号は、１本の光ファイバ５によって１つの子局４に送信される。
【００３０】
図４では、図の簡略化のため１つの子局４だけが示されている。但し、親局２には、複数の子局４が接続されうる。複数の子局４と通信する場合、親局２には、複数のＥ／Ｏ変換器２４が配置され、マルチプレクサ２３から出力されるデジタル多重化されたデジタル信号は、これらのＥ／Ｏ変換器２４に分配され、複数のＥ／Ｏ変換器２４から出力される光信号は複数の光ファイバ５によって複数の子局４に送信される。
【００３１】
光信号受信装置である子局４は、１つのＯ／Ｅ（光電気）変換器４０、デマルチプレクサ４１（デジタル逆多重化部）、複数のＤ／Ａ変換器４２ａ，４２ｂ、複数のミキサ４４ａ，４４ｂ、複数の局部発振器４５ａ，４５ｂ、複数のフィルタ４６ａ，４６ｂ、複数の増幅器４７ａ，４７ｂ、および複数の送信アンテナ４８ａ，４８ｂを備える。
【００３２】
Ｏ／Ｅ変換器４０は、光信号送信装置である親局２から光信号を受信し、その光信号をデジタル信号に変換する。Ｏ／Ｅ変換器４０は、例えばフォトダイオードなどの受光素子である。デマルチプレクサ４１は、Ｏ／Ｅ変換器４０から出力されるデジタル信号を複数系列のデジタル信号に逆多重化する。
【００３３】
Ｄ／Ａ変換器４２ａ，４２ｂは、デマルチプレクサ４１から出力される複数系列のデジタル信号を複数系列のアナログＩＦ信号に変換する。具体的には、Ｄ／Ａ変換器４２ａは１系列のデジタル信号を１系列のアナログＩＦ信号に変換し、Ｄ／Ａ変換器４２ｂは他の１系列のデジタル信号を他の１系列のアナログＩＦ信号に変換する。
【００３４】
局部発振器４５ａ，４５ｂは互いに異なる周波数で発振する。ミキサ４４ａは、Ｄ／Ａ変換器４２ａから出力される１系列のアナログＩＦ信号を、局部発振器４５ａの周波数を用いてＲＦ（元の周波数）に周波数変換する。ミキサ４４ｂは、Ｄ／Ａ変換器４２ｂから出力される他の１系列のアナログＩＦ信号を、局部発振器４５ｂの周波数を用いてＲＦ（元の周波数）に周波数変換する。したがって、ミキサ４４ａと局部発振器４５ａは１つのアナログ周波数アップ変換部を構成し、ミキサ４４ｂと局部発振器４５ｂは１つのアナログ周波数アップ変換部を構成する。ミキサ４４ａ，４４ｂの周波数変換により、複数系列のアナログＲＦ信号が得られる。これらの複数系列のアナログＲＦ信号は、元の周波数であるＲＦを有する。
【００３５】
フィルタ４６ａは、ミキサ４４ａの出力のうちアナログＲＦ信号を透過させる。フィルタ４６ｂは、ミキサ４４ｂの出力のうちアナログＲＦ信号を透過させる。これらの複数系列のアナログＲＦ信号は、それぞれ増幅器４７ａ，４７ｂで増幅される。送信アンテナ４８ａは増幅器４７ａで増幅されたアナログＲＦ信号から電波を生成する。送信アンテナ４８ｂは増幅器４７ｂで増幅されたアナログＲＦ信号から電波を生成する。
【００３６】
図５は、比較例に係る基地局無線通信装置、親局および子局の構成を示す。この比較例では、親局２は、複数のミキサ１２０ａ，１２０ｂ、１つの局部発振器１２１、複数のＡ／Ｄ変換器１２２ａ，１２２ｂ、複数のＥ／Ｏ変換器１２３ａ，１２３ｂ、および１つのＷＤＭ（波長分割多重化器）１２４を備える。ミキサ１２０ａは、Ｄ／Ａ変換器１１ａから出力される１系列のアナログＲＦ信号を、局部発振器１２１の周波数を用いてＩＦに周波数変換する。ミキサ２０ｂは、Ｄ／Ａ変換器１１ｂから出力される他の１系列のアナログＲＦ信号を、局部発振器１２１の周波数を用いてＩＦに周波数変換する。ミキサ１２０ａ，１２０ｂの周波数変換により、複数系列のアナログＩＦ信号が得られる。これらの複数系列のアナログＩＦ信号は、元の周波数より低く、互いに同じ周波数を有する。Ａ／Ｄ変換器１２２ａは、ミキサ１２０ａから出力される１系列のアナログＩＦ信号をデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器１２２ｂは、ミキサ１２０ｂから出力される他の１系列のアナログＩＦ信号をデジタル信号に変換する。
【００３７】
Ｅ／Ｏ変換器１２３ａは、Ａ／Ｄ変換器１２２ａから出力されるデジタル信号を光信号に変換する。Ｅ／Ｏ変換器１２３ｂは、Ａ／Ｄ変換器１２２ｂから出力されるデジタル信号を光信号に変換する。ＷＤＭ１２４は、これらの複数系列の光信号を多重化する。ＷＤＭ１２４から出力される光信号は、１本の光ファイバ５によって１つの子局４に送信される。
【００３８】
図５では、図の簡略化のため１つの子局４だけが示されている。但し、親局２には、複数の子局４が接続されうる。複数の子局４と通信する場合、親局２には、複数のＷＤＭ１２４が配置され、Ｅ／Ｏ変換器１２３ａ，１２３ｂから出力される光信号は、これらのＷＤＭ１２４に分配され、複数のＷＤＭ１２４から出力される光信号は複数の光ファイバ５によって複数の子局４に送信される。
【００３９】
子局４は、１つのＷＤＭ（波長分割逆多重化器）１４０、複数のＯ／Ｅ変換器１４１ａ，１４１ｂ、複数のＤ／Ａ変換器１４２ａ，１４２ｂ、複数のミキサ１４３ａ，１４３ｂ、１つの局部発振器１４４、複数のフィルタ１４５ａ，１４５ｂ、複数の増幅器１４６ａ，１４６ｂ、および複数の送信アンテナ１４７ａ，１４７ｂを備える。ＷＤＭ１４０は、光信号送信装置である親局２から光信号を受信し、その光信号を逆多重化して、複数系列の光信号を出力する。Ｏ／Ｅ変換器１４１ａ，１４１ｂは、これらの複数系列の光信号をデジタル信号に変換する。Ｄ／Ａ変換器１４２ａ，１４２ｂは、Ｏ／Ｅ変換器１４１ａ，１４１ｂから出力される複数系列のデジタル信号を複数系列のアナログＩＦ信号に変換する。
【００４０】
ミキサ１４３ａは、Ｄ／Ａ変換器１４２ａから出力される１系列のアナログＩＦ信号を、局部発振器１４４の周波数を用いてＲＦ（元の周波数）に周波数変換する。ミキサ１４３ｂは、Ｄ／Ａ変換器１４２ｂから出力される他の１系列のアナログＩＦ信号を、局部発振器１４４の周波数を用いてＲＦ（元の周波数）に周波数変換する。ミキサ１４３ａ，１４３ｂの周波数変換により、複数系列のアナログＲＦ信号が得られる。これらの複数系列のアナログＲＦ信号は、元の周波数であるＲＦを有する。フィルタ１４５ａは、ミキサ１４３ａの出力のうちアナログＲＦ信号を透過させる。フィルタ１４５ｂは、ミキサ１４３ｂの出力のうちアナログＲＦ信号を透過させる。これらの複数系列のアナログＲＦ信号は、それぞれ増幅器１４６ａ，１４６ｂで増幅される。送信アンテナ１４７ａは増幅器１４６ａで増幅されたアナログＲＦ信号から電波を生成する。送信アンテナ１４７ｂは増幅器１４６ｂで増幅されたアナログＲＦ信号から電波を生成する。
【００４１】
図５の比較例では、複数系列の信号のために、親局２に複数のＥ／Ｏ変換器１２３ａ，１２３ｂが設けられており、Ｅ／Ｏ変換器の数が信号系列数に対応する。子局４には複数のＯ／Ｅ変換器１４１ａ，１４１ｂが設けられており、Ｏ／Ｅ変換器の数が信号系列数に対応する。さらに、親局２はＷＤＭ１２４を有し、子局４はＷＤＭ１４０を有する。したがって、図５の比較例では、親局２および子局４は高額である。
【００４２】
他方、図４の実施の形態では、親局２は、各子局４について単一のＥ／Ｏ変換器２４のみを有し、高額な波長分割多重化器を有していない。子局４は単一のＯ／Ｅ変換器４０を有し、高額な波長分割逆多重化器を有していない。したがって、図４の実施の形態では、親局２および子局４は低額である。
【００４３】
図６は、他の比較例に係る基地局無線通信装置、親局および子局の構成を示す。この比較例では、親局２は、複数のミキサ２２０ａ，２２０ｂ、複数の局部発振器２２１ａ，２２１ｂ、１つの周波数多重器２２３、１つのＡ／Ｄ変換器２２４、および１つのＥ／Ｏ変換器２２５を備える。ミキサ２２０ａは、Ｄ／Ａ変換器１１ａから出力される１系列のアナログＲＦ信号を、局部発振器２２１ａの周波数を用いてＩＦに周波数変換する。ミキサ２２０ｂは、Ｄ／Ａ変換器１１ｂから出力される他の１系列のアナログＲＦ信号を、局部発振器２２１ｂの周波数を用いてＩＦに周波数変換する。ミキサ２２０ａ，２２０ｂの周波数変換により、複数系列のアナログＩＦ信号が得られる。これらの複数系列のアナログＩＦ信号は、元の周波数より低く、互いに異なる周波数を有する。周波数多重器（周波数多重手段）２２３は、アナログ多重化器として機能し、これらの複数系列のアナログＩＦ信号をアナログ多重化（周波数多重化）する。
【００４４】
Ａ／Ｄ変換器２２４は、周波数多重器２２３から出力される多重化されたアナログＩＦ信号をデジタル信号に変換する。Ｅ／Ｏ変換器２２５は、周波数多重器２２３から出力されるデジタル信号を光信号に変換する。Ｅ／Ｏ変換器２２５から出力される光信号は、１本の光ファイバ５によって１つの子局４に送信される。
【００４５】
図６では、図の簡略化のため１つの子局４だけが示されている。但し、親局２には、複数の子局４が接続されうる。複数の子局４と通信する場合、親局２には、複数のＥ／Ｏ変換器２２５が配置され、Ａ／Ｄ変換器２２４から出力されるデジタル信号は、これらのＥ／Ｏ変換器２２５に分配され、複数のＥ／Ｏ変換器２２５から出力される光信号は複数の光ファイバ５によって複数の子局４に送信される。
【００４６】
子局４は、１つのＯ／Ｅ変換器２４０、１つのＤ／Ａ変換器２４１、１つの周波数分離器２４２、複数のミキサ２４３ａ，２４３ｂ、複数の局部発振器２４４ａ，２４４ｂ、複数のフィルタ２４５ａ，２４５ｂ、複数の増幅器２４６ａ，２４６ｂ、および複数の送信アンテナ２４７ａ，２４７ｂを備える。Ｏ／Ｅ変換器２４０は、光信号送信装置である親局２から光信号を受信し、その光信号をデジタル信号に変換する。Ｄ／Ａ変換器２４１は、Ｏ／Ｅ変換器２４０から出力されるデジタル信号をアナログＩＦ信号に変換する。
【００４７】
周波数分離器（周波数分離手段）２４２は、アナログ逆多重化部として機能し、Ｄ／Ａ変換器２４１から出力されるアナログＩＦ信号を複数系列のアナログＩＦ信号にアナログ逆多重化（周波数分離）する。ミキサ２４３ａは、周波数分離器２４２から出力される１系列のアナログＩＦ信号を、局部発振器２４３ａの周波数を用いてＲＦ（元の周波数）に周波数変換する。ミキサ２４３ｂは、周波数分離器２４２から出力される他の１系列のアナログＩＦ信号を、局部発振器２４４ｂの周波数を用いてＲＦ（元の周波数）に周波数変換する。ミキサ２４３ａ，２４３ｂの周波数変換により、複数系列のアナログＲＦ信号が得られる。これらの複数系列のアナログＲＦ信号は、元の周波数であるＲＦを有する。フィルタ２４５ａは、ミキサ２４３ａの出力のうちアナログＲＦ信号を透過させる。フィルタ２４５ｂは、ミキサ２４３ｂの出力のうちアナログＲＦ信号を透過させる。これらの複数系列のアナログＲＦ信号は、それぞれ増幅器２４６ａ，２４６ｂで増幅される。送信アンテナ２４７ａは増幅器２４６ａで増幅されたアナログＲＦ信号から電波を生成する。送信アンテナ２４７ｂは増幅器２４６ｂで増幅されたアナログＲＦ信号から電波を生成する。
【００４８】
図６の比較例では、周波数多重器２２３は、異なる周波数を有する複数系列のアナログＩＦ信号をアナログ多重化する。したがって、アナログ多重化で得られる信号内で、いずれかの系列のＩＦ信号の高調波成分（イメージ成分）が他の系列のＩＦ信号に重なるおそれがある。ＩＦ信号の周波数の間隔を適切に設定することで、高調波成分の重なりを減少させることは可能であるが、信号の系列数が多い場合には、いずれかのＩＦ信号の高調波成分が他のＩＦ信号に重なるおそれが非常に高く、これらのＩＦ信号の周波数の設計が非常に困難である。
【００４９】
他方、図４の実施の形態では、光信号送信装置（親局２）においては、複数のアナログ周波数ダウン変換部（ミキサ２０ａおよび局部発振器２１ａ、ならびにミキサ２０ｂおよび局部発振器２１ｂ）で周波数変換された、互いに異なる周波数を有する複数系列のアナログＩＦ信号を、複数のＡ／Ｄ変換器２２ａ，２２ｂが複数系列のデジタル信号に変換する。アナログデジタル変換により、周波数変換で発生した高調波成分の影響が削減される。マルチプレクサ２３（デジタル多重化部）はこれらの複数系列のデジタル信号をデジタル多重化する。このように、Ａ／Ｄ変換で得られた複数系列のデジタル信号をデジタル多重化することにより、光通信の前段階での周波数ダウン変換により得られる、ある系列のアナログＩＦ信号の高調波が他の系列のアナログＩＦ信号に重なることを低減し、信頼性が高い光通信を実現することが可能である。
【００５０】
図４を参照して上述したこの実施の形態は、子局４の２つの送信アンテナ４８ａ，４８ｂに対応する２系列の下りリンクの信号の送信に適する。構成要素の添字ａ，ｂは、それぞれ２系列の信号に対応する。しかし、基地局無線通信装置１、親局２および子局４において、構成要素の数を増やすことにより、より多くの送信アンテナに対応するより多くの系列の下りリンクの信号を送信することが可能である。図７は、この実施の形態の変形に係る基地局無線通信装置１、親局２および子局４の構成を示すブロック図である。図７において、構成要素の添字ａ，ｂ，ｃ，ｄは、それぞれ４系列の下りリンクの信号に対応する。図７に示す変形では、子局４の送信アンテナ４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄに対応する４系列の下りリンクの信号を送信することが可能である。
【００５１】
第２の実施の形態
図８を参照し、本発明の第２の実施の形態を説明する。図８において、第１の実施の形態またはその変形と共通する構成要素を示すために同一の参照符号が使用され、それらの構成要素については詳細には説明しない。図８においては、下りリンク通信に関連する部分のみを示し、他の部分の図示は省略する。下りリンク通信に関して、基地局無線通信装置１と親局２は一体の光信号送信装置を構成するとみなすことができ、子局４は光信号受信装置である。
【００５２】
図８において、構成要素の添字ａ，ｂ，ｃ，ｄは、それぞれ４系列の下りリンクの信号に対応する。第２の実施の形態では、子局４の送信アンテナ４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄに対応する４系列の下りリンクの信号を送信することが可能である。
【００５３】
光信号送信装置である親局２は、複数の（図示の例では２つの）マルチプレクサ２３と、複数のマルチプレクサ２３にそれぞれ対応する複数のＥ／Ｏ変換器２４を備える。図の上方のマルチプレクサ２３（デジタル多重化部）は、Ａ／Ｄ変換器２２ａ，２２ｂから出力される複数系列のデジタル信号をデジタル多重化する。図の上方のＥ／Ｏ変換器２４は、そのマルチプレクサ２３でデジタル多重化されたデジタル信号を光信号に変換する。図の下方のマルチプレクサ２３は、Ａ／Ｄ変換器２２ｃ，２２ｄから出力される複数系列のデジタル信号をデジタル多重化する。図の下方のＥ／Ｏ変換器２４は、そのマルチプレクサ２３でデジタル多重化されたデジタル信号を光信号に変換する。
【００５４】
さらに、親局２は、ＷＤＭ（波長分割多重化器）３２０を備える。ＷＤＭ３２０は、複数のＥ／Ｏ変換器２４から出力された複数系列の光信号を多重化する。ＷＤＭ３２０から出力される光信号は、１本の光ファイバ５によって１つの子局４に送信される。
【００５５】
図８では、図の簡略化のため１つの子局４だけが示されている。但し、親局２には、複数の子局４が接続されうる。複数の子局４と通信する場合、親局２には、複数のＷＤＭ３２０が配置され、複数のＥ／Ｏ変換器２４から出力される光信号は、これらのＷＤＭ３２０に分配され、複数のＷＤＭ３２０から出力される光信号は複数の光ファイバ５によって複数の子局４に送信される。
【００５６】
光信号受信装置である子局４は、１つのＷＤＭ（波長分割逆多重化器）３４０、複数の（図示の例では２つの）Ｏ／Ｅ変換器４０および複数のデマルチプレクサ４１を備える。ＷＤＭ３４０は、光信号送信装置である親局２から光信号を受信し、その光信号を逆多重化して、複数系列の光信号を出力する。Ｏ／Ｅ変換器４０は、ＷＤＭ３４０から出力される複数系列の光信号をデジタル信号に変換する。具体的には、各Ｏ／Ｅ変換器４０は１系列の光信号をデジタル信号に変換する。
【００５７】
複数のデマルチプレクサ４１（デジタル逆多重化部）はそれぞれ複数のＯ／Ｅ変換器４０に対応する。各デマルチプレクサ４１は、１つのＯ／Ｅ変換器４０から出力されるデジタル信号を複数系列のデジタル信号に逆多重化する。Ｄ／Ａ変換器４２ａ，４２ｂは、図の上方のデマルチプレクサ４１から出力される複数系列のデジタル信号を複数系列のアナログＩＦ信号に変換する。Ｄ／Ａ変換器４２ｃ，４２ｄは、図の下方のデマルチプレクサ４１から出力される複数系列のデジタル信号を複数系列のアナログＩＦ信号に変換する。
【００５８】
要するに、この実施の形態では、第１の実施の形態（図４）の信号処理系統が二重にされており、親局２では送信する複数の光信号をＷＤＭ３２０が合成し、子局４では受信する光信号をＷＤＭ３４０が複数の光信号に分離する。
【００５９】
このようにして、子局４の送信アンテナ４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄに対応する４系列の下りリンクの信号を送信することが可能である。図７を参照して上述した第１の実施の形態の変形においても同様に４系列の下りリンクの信号を送信することが可能である。但し、第２の実施の形態では、マルチプレクサ２３がデジタル多重化するデジタル信号の系列数が少ないので、処理速度が遅いマルチプレクサ２３でも使用することが可能である。また、第２の実施の形態では、デマルチプレクサ４１による分離で得られるデジタル信号の系列数が少ないので、処理速度が遅いデマルチプレクサ４１でも使用することが可能である。
【００６０】
この実施の形態では、親局２は波長分割多重化器を有し、子局４は波長分割逆多重化器を有する。しかし、Ｅ／Ｏ変換器２４およびＯ／Ｅ変換器４０の各々は、複数系列の信号を取り扱うので、Ｅ／Ｏ変換器およびＯ／Ｅ変換器の数を削減することができる。このため、親局２および子局４は低額である。
【００６１】
この実施の形態では、ミキサ２０ａ，２０ｂから出力される互いに異なる周波数を有する複数系列のアナログＩＦ信号を、複数のＡ／Ｄ変換器２２ａ，２２ｂが複数系列のデジタル信号に変換する。同様に、ミキサ２０ｃ，２０ｄから出力される互いに異なる周波数を有する複数系列のアナログＩＦ信号を、複数のＡ／Ｄ変換器２２ｃ，２２ｄが複数系列のデジタル信号に変換する。アナログデジタル変換により、周波数変換で発生した高調波成分の影響が削減される。マルチプレクサ２３（デジタル多重化部）はこれらの複数系列のデジタル信号をデジタル多重化する。このように、Ａ／Ｄ変換で得られた複数系列のデジタル信号をデジタル多重化することにより、光通信の前段階での周波数ダウン変換により得られる、ある系列のアナログＩＦ信号の高調波が他の系列のアナログＩＦ信号に重なることを低減し、信頼性が高い光通信を実現することが可能である。
【００６２】
第３の実施の形態
図９を参照し、本発明の第３の実施の形態を説明する。図９において、第１の実施の形態またはその変形と共通する構成要素を示すために同一の参照符号が使用され、それらの構成要素については詳細には説明しない。図９においては、下りリンク通信に関連する部分のみを示し、他の部分の図示は省略する。下りリンク通信に関して、基地局無線通信装置１と親局２は一体の光信号送信装置を構成するとみなすことができ、子局４は光信号受信装置である。
【００６３】
図９において、構成要素の添字ａ，ｂ，ｃ，ｄは、それぞれ４系列の下りリンクの信号に対応する。第３の実施の形態では、子局４の送信アンテナ４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄに対応する４系列の下りリンクの信号を送信することが可能である。
【００６４】
光信号送信装置である親局２は、複数の（図示の例では２つの）周波数多重器４２２、および複数の周波数多重器４２２にそれぞれ対応する複数のＡ／Ｄ変換器４２３を備える。
【００６５】
図の上方の周波数多重器４２２（アナログ多重化器、周波数多重手段）は、ミキサ２０ａ，２０ｂで周波数変換された複数系列のアナログＩＦ信号をアナログ多重化（周波数多重化）する。図の上方のＡ／Ｄ変換器４２３は、その周波数多重器４２２から出力される多重化されたアナログＩＦ信号をデジタル信号に変換する。図の下方の周波数多重器４２２は、ミキサ２０ｃ，２０ｄで周波数変換された複数系列のアナログＩＦ信号をアナログ多重化（周波数多重化）する。図の下方のＡ／Ｄ変換器４２３は、その周波数多重器４２２から出力される多重化されたアナログＩＦ信号をデジタル信号に変換する。
【００６６】
マルチプレクサ２３（デジタル多重化部）は、複数のＡ／Ｄ変換器４２３から出力される複数系列のデジタル信号をデジタル多重化する。Ｅ／Ｏ変換器２４は、マルチプレクサ２３でデジタル多重化されたデジタル信号を光信号に変換する。Ｅ／Ｏ変換器２４から出力される光信号は、１本の光ファイバ５によって１つの子局４に送信される。
【００６７】
図９では、図の簡略化のため１つの子局４だけが示されている。但し、親局２には、複数の子局４が接続されうる。複数の子局４と通信する場合、親局２には、複数のＥ／Ｏ変換器２４が配置され、マルチプレクサ２３から出力されるデジタル多重化されたデジタル信号は、これらのＥ／Ｏ変換器２４に分配され、複数のＥ／Ｏ変換器２４から出力される光信号は複数の光ファイバ５によって複数の子局４に送信される。
【００６８】
光信号受信装置である子局４は、複数のＤ／Ａ変換器４４２と、複数のＤ／Ａ変換器４４２にそれぞれ対応する複数の周波数分離器４４３を備える。
【００６９】
Ｏ／Ｅ変換器４０は、光信号送信装置である親局２から光信号を受信し、その光信号をデジタル信号に変換する。デマルチプレクサ４１は、Ｏ／Ｅ変換器４０から出力されるデジタル信号を複数系列のデジタル信号に逆多重化する。
【００７０】
Ｄ／Ａ変換器４４２は、デマルチプレクサ４１から出力される複数系列のデジタル信号を複数系列のアナログＩＦ信号に変換する。具体的には、Ｄ／Ａ変換器４４２の各々は、１系列のデジタル信号を１系列のアナログＩＦ信号に変換する。
【００７１】
図の上方の周波数分離器（アナログ逆多重化器、周波数分離手段）４４３は、図の上方のＤ／Ａ変換器４４２から出力される１系列のアナログＩＦ信号を、複数系列（図示の例では２系列）のアナログＩＦ信号にアナログ逆多重化（周波数分離）する。図の下方の周波数分離器４４３は、図の下方のＤ／Ａ変換器４４２から出力される１系列のアナログＩＦ信号を、複数系列（図示の例では２系列）のアナログＩＦ信号にアナログ逆多重化（周波数分離）する。
【００７２】
ミキサ４４ａ（アナログ周波数アップ変換部）は、図の上方の周波数分離器４４３から出力される１系列のアナログＩＦ信号を、局部発振器４５ａの周波数を用いてＲＦ（元の周波数）に周波数変換する。ミキサ４４ｂ（アナログ周波数アップ変換部）は、図の上方の周波数分離器４４３から出力される他の１系列のアナログＩＦ信号を、局部発振器４５ｂの周波数を用いてＲＦ（元の周波数）に周波数変換する。
【００７３】
ミキサ４４ｃ（アナログ周波数アップ変換部）は、図の下方の周波数分離器４４３から出力される１系列のアナログＩＦ信号を、局部発振器４５ｃの周波数を用いてＲＦ（元の周波数）に周波数変換する。ミキサ４４ｄ（アナログ周波数アップ変換部）は、図の下方の周波数分離器４４３から出力される他の１系列のアナログＩＦ信号を、局部発振器４５ｄの周波数を用いてＲＦ（元の周波数）に周波数変換する。
【００７４】
要するに、この実施の形態は、第１の実施の形態（図４）の親局２における各Ａ／Ｄ変換器の前段階に、２系列のアナログＩＦ信号をアナログ多重化する周波数多重器４２２が配置され、子局４における各Ｄ／Ａ変換器４４２の後段階に、多重化されたアナログＩＦ信号をアナログ逆多重化する周波数分離器４４３が配置された構成と考えることができる。
【００７５】
このようにして、子局４の送信アンテナ４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄに対応する４系列の下りリンクの信号を送信することが可能である。図７を参照して上述した第１の実施の形態の変形においても同様に４系列の下りリンクの信号を送信することが可能である。但し、第３の実施の形態では、マルチプレクサ２３がデジタル多重化するデジタル信号の系列数が少ないので、処理速度が遅いマルチプレクサ２３でも使用することが可能である。また、第３の実施の形態では、デマルチプレクサ４１による分離で得られるデジタル信号の系列数が少ないので、処理速度が遅いデマルチプレクサ４１でも使用することが可能である。
【００７６】
この実施の形態では、親局２は高額な波長分割多重化器を有さず、子局４は高額な波長分割逆多重化器を有しない。しかも、Ｅ／Ｏ変換器２４およびＯ／Ｅ変換器４０の各々は、複数系列の信号を取り扱うので、Ｅ／Ｏ変換器およびＯ／Ｅ変換器の数を削減することができる。このため、親局２および子局４は低額である。
【００７７】
この実施の形態では、ミキサ２０ａ，２０ｂから出力される互いに異なる周波数を有する複数系列のアナログＩＦ信号が周波数多重器４２２でアナログ多重化（周波数多重化）されることで得られる多重化されたアナログＩＦ信号を、１つのＡ／Ｄ変換器４２３がデジタル信号に変換する。同様に、ミキサ２０ｃ，２０ｄから出力される互いに異なる周波数を有する複数系列のアナログＩＦ信号が周波数多重器４２２でアナログ多重化（周波数多重化）されることで得られる多重化されたアナログＩＦ信号を、１つのＡ／Ｄ変換器４２３がデジタル信号に変換する。アナログデジタル変換により、周波数変換で発生した高調波成分の影響が削減される。マルチプレクサ２３（デジタル多重化部）はこれらの複数系列のデジタル信号をデジタル多重化する。このように、Ａ／Ｄ変換で得られた複数系列のデジタル信号をデジタル多重化することにより、光通信の前段階での周波数ダウン変換により得られる、ある系列のアナログＩＦ信号の高調波が他の系列のアナログＩＦ信号に重なることを低減し、信頼性が高い光通信を実現することが可能である。
【００７８】
さらに、各Ａ／Ｄ変換器４２３には、高調波成分を除去するためのフィルタ（図示せず）を配置することができる。このようなフィルタにより高調波成分の影響をさらに削減することができる。
【００７９】
第４の実施の形態
上述した第１〜第３の実施の形態は、下りリンク通信に関する本発明の態様に関する。本発明は、上りリンク通信にも適用可能である。後述する第４〜第６の実施の形態は、上りリンク通信に関する本発明の態様に属する。
【００８０】
図１０を参照し、本発明の第４の実施の形態を説明する。図１０において、第１の実施の形態またはその変形と共通する構成要素を示すために同一の参照符号が使用され、それらの構成要素については詳細には説明しない。図１０においては、上りリンク通信に関連する部分のみを示し、他の部分の図示は省略する。上りリンク通信に関して、基地局無線通信装置１と親局２は一体の光信号受信装置を構成するとみなすことができ、子局４は光信号送信装置である。
【００８１】
図１０において、構成要素の添字ａ，ｂは、それぞれ２系列の上りリンクの信号に対応する。第４の実施の形態では、子局４の受信アンテナ５４０ａ，５４０ｂに対応する２系列の上りリンクの信号を送信することが可能である。
【００８２】
光信号送信装置である子局４は、複数の（図示の例では２つの）受信アンテナ５４０ａ，５４０ｂ、複数の増幅器５４１ａ，５４１ｂ、複数のフィルタ５４２ａ，５４２ｂ、複数のミキサ５４３ａ，５４３ｂ、複数の局部発振器５４４ａ，５４４ｂ、複数のＡ／Ｄ変換器５４５ａ，５４５ｂ、１つのマルチプレクサ５４６（デジタル多重化部）、および１つのＯ／Ｅ変換器５４７を備える。
【００８３】
受信アンテナ５４０ａ，５４０ｂの各々は、受信電波から１系列のアナログＲＦ信号を生成する。この結果、複数系列（２系列）のアナログＲＦ信号が生成される。これらのアナログＲＦ信号は同じ周波数を有する。第４〜第６の実施の形態に関して、この周波数を「元の周波数」と呼ぶ。
【００８４】
増幅器５４１ａ，５４１ｂは、受信アンテナ５４０ａ，５４０ｂでそれぞれ生成されたアナログ信号を増幅する。フィルタ５４２ａ，５４２ｂは、増幅されたアナログ信号のうちアナログＲＦ信号を透過させる。
【００８５】
局部発振器５４４ａ，５４４ｂは、互いに異なる周波数で発振する。ミキサ５４３ａは、フィルタ５４２ａから出力される１系列のアナログＲＦ信号を、局部発振器５４４ａの周波数を用いてＩＦに周波数変換する。ミキサ５４３ｂは、フィルタ５４２ｂから出力される他の１系列のアナログＲＦ信号を、局部発振器５４４ｂの周波数を用いてＩＦに周波数変換する。したがって、ミキサ５４３ａと局部発振器５４４ａは１つのアナログ周波数ダウン変換部を構成し、ミキサ５４３ｂと局部発振器５４４ｂは１つのアナログ周波数ダウン変換部を構成する。ミキサ５４３ａ，５４３ｂの周波数変換により、複数系列のアナログＩＦ信号が得られる。これらの複数系列のアナログＩＦ信号は、元の周波数より低く、互いに異なる周波数を有する。
【００８６】
Ａ／Ｄ変換器５４５ａは、ミキサ５４３ａから出力される１系列のアナログＩＦ信号をデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器５４５ｂは、ミキサ５４３ｂから出力される他の１系列のアナログＩＦ信号をデジタル信号に変換する。この結果、複数系列（２系列）のデジタル信号が生成される。
【００８７】
マルチプレクサ５４６（デジタル多重化部）は、Ａ／Ｄ変換器５４５ａ，５４５ｂから出力される複数系列のデジタル信号をデジタル多重化する。Ｅ／Ｏ変換器５４７は、マルチプレクサ５４６でデジタル多重化されたデジタル信号を光信号に変換する。Ｅ／Ｏ変換器５４７は、例えば半導体レーザなどの発光素子である。Ｅ／Ｏ変換器５４７から出力される光信号は、１本の光ファイバ５によって１つの子局４に送信される。
【００８８】
光信号受信装置の一部である親局２は、少なくとも１つのＯ／Ｅ変換器５２０、１つのデマルチプレクサ５２１（デジタル逆多重化部）、複数のＤ／Ａ変換器５２３ａ，５２３ｂ、複数のミキサ５２４ａ，５２４ｂ、および複数の局部発振器５２５ａ，５２５ｂを備える。
【００８９】
Ｏ／Ｅ変換器５２０は、光信号送信装置である子局４から光信号を受信し、その光信号をデジタル信号に変換する。Ｏ／Ｅ変換器５２０は、例えばフォトダイオードなどの受光素子である。デマルチプレクサ５２１は、Ｏ／Ｅ変換器５２０から出力されるデジタル信号を複数系列のデジタル信号に逆多重化する。
【００９０】
Ｄ／Ａ変換器５２３ａ，５２３ｂは、デマルチプレクサ５２１から出力される複数系列のデジタル信号を複数系列のアナログＩＦ信号に変換する。具体的には、Ｄ／Ａ変換器５２３ａは１系列のデジタル信号を１系列のアナログＩＦ信号に変換し、Ｄ／Ａ変換器５２３ｂは他の１系列のデジタル信号を他の１系列のアナログＩＦ信号に変換する。
【００９１】
局部発振器５２５ａ，５２５ｂは互いに異なる周波数で発振する。ミキサ５２４ａは、Ｄ／Ａ変換器５２３ａから出力される１系列のアナログＩＦ信号を、局部発振器５２５ａの周波数を用いてＲＦ（元の周波数）に周波数変換する。ミキサ５２４ｂは、Ｄ／Ａ変換器５２３ｂから出力される他の１系列のアナログＩＦ信号を、局部発振器５２５ｂの周波数を用いてＲＦ（元の周波数）に周波数変換する。したがって、ミキサ５２４ａと局部発振器５２５ａは１つのアナログ周波数アップ変換部を構成し、ミキサ５２４ｂと局部発振器５２５ｂは１つのアナログ周波数アップ変換部を構成する。ミキサ５２４ａ，５２４ｂの周波数変換により、複数系列のアナログＲＦ信号が得られる。これらの複数系列のアナログＲＦ信号は、元の周波数であるＲＦを有する。
【００９２】
図１０では、図の簡略化のため１つの子局４だけが示されている。但し、親局２には、複数の子局４が接続されうる。複数の子局４と通信する場合、親局２には、複数のＯ／Ｅ変換器５２０が配置され、これらの複数のＯ／Ｅ変換器５２０は、複数の子局４にそれぞれ接続された複数の光ファイバ５に接続される。複数のＯ／Ｅ変換器５２０から出力されるデジタル信号は、デマルチプレクサ５２１に供給される。
【００９３】
光信号受信装置の一部である基地局無線通信装置１は、受信用のＢＢプロセッサ１２と、複数のＡ／Ｄ変換器１３ａ，１３ｂを備える。Ａ／Ｄ変換器１３ａは、ミキサ５２４ａから出力される１系列のアナログＲＦ信号を１系列の受信用のベースバンド信号（デジタル信号）に変換する。Ａ／Ｄ変換器１３ｂは、ミキサ５２４ｂから出力される他の１系列のアナログＲＦ信号を他の１系列の受信用のベースバンド信号に変換する。ＢＢプロセッサ１２は、これらの複数系列の受信用のベースバンド信号を処理する。複数系列のベースバンド信号は、異なる複数のＢＢプロセッサで処理されてもよい。
【００９４】
この実施の形態では、親局２は高額な波長分割多重化器を有さず、子局４は高額な波長分割逆多重化器を有しない。しかも、Ｅ／Ｏ変換器５４７およびＯ／Ｅ変換器５２０の各々は、複数系列の信号を取り扱うので、Ｅ／Ｏ変換器およびＯ／Ｅ変換器の数を削減することができる。このため、子局４および親局２は低額である。
【００９５】
この実施の形態では、光信号送信装置（子局４）においては、複数のアナログ周波数ダウン変換部（ミキサ５４３ａおよび局部発振器５４４ａ、ならびにミキサ５４３ｂおよび局部発振器５４４ｂ）で周波数変換された、互いに異なる周波数を有する複数系列のアナログＩＦ信号を、複数のＡ／Ｄ変換器５４５ａ，５４５ｂが複数系列のデジタル信号に変換する。アナログデジタル変換により、周波数変換で発生した高調波成分の影響が削減される。マルチプレクサ５４６（デジタル多重化部）はこれらの複数系列のデジタル信号をデジタル多重化する。このように、Ａ／Ｄ変換で得られた複数系列のデジタル信号をデジタル多重化することにより、光通信の前段階での周波数ダウン変換により得られる、ある系列のアナログＩＦ信号の高調波が他の系列のアナログＩＦ信号に重なることを低減し、信頼性が高い光通信を実現することが可能である。
【００９６】
図１０を参照して上述したこの実施の形態は、子局４の２つの受信アンテナ５４０ａ，５４０ｂに対応する２系列の上りリンクの信号の送信に適する。構成要素の添字ａ，ｂは、それぞれ２系列の信号に対応する。しかし、基地局無線通信装置１、親局２および子局４において、構成要素の数を増やすことにより、より多くの受信アンテナに対応するより多くの系列の上りリンクの信号を送信することが可能である。図１１は、この実施の形態の変形に係る基地局無線通信装置１、親局２および子局４の構成を示すブロック図である。図１１において、構成要素の添字ａ，ｂ，ｃ，ｄは、それぞれ４系列の上りリンクの信号に対応する。図１１に示す変形では、子局４の受信アンテナ５４０ａ，５４０ｂ，５４０ｃ，５４０ｄに対応する４系列の上りリンクの信号を送信することが可能である。
【００９７】
第５の実施の形態
図１２を参照し、本発明の第５の実施の形態を説明する。図１２において、第４の実施の形態またはその変形と共通する構成要素を示すために同一の参照符号が使用され、それらの構成要素については詳細には説明しない。図１２においては、上りリンク通信に関連する部分のみを示し、他の部分の図示は省略する。上りリンク通信に関して、基地局無線通信装置１と親局２は一体の光信号受信装置を構成するとみなすことができ、子局４は光信号送信装置である。
【００９８】
図１２において、構成要素の添字ａ，ｂ，ｃ，ｄは、それぞれ４系列の上りリンクの信号に対応する。第５の実施の形態では、子局４の受信アンテナ５４０ａ，５４０ｂ，５４０ｃ，５４０ｄに対応する４系列の上りリンクの信号を送信することが可能である。
【００９９】
光信号送信装置である子局４は、複数の（図示の例では２つの）マルチプレクサ５４６と、複数のマルチプレクサ５４６にそれぞれ対応する複数のＥ／Ｏ変換器５４７を備える。図の上方のマルチプレクサ５４６（デジタル多重化部）は、Ａ／Ｄ変換器５４５ａ，５４５ｂから出力される複数系列のデジタル信号をデジタル多重化する。図の上方のＥ／Ｏ変換器５４７は、そのマルチプレクサ５４６でデジタル多重化されたデジタル信号を光信号に変換する。図の下方のマルチプレクサ５４６は、Ａ／Ｄ変換器５４５ｃ，５４５ｄから出力される複数系列のデジタル信号をデジタル多重化する。図の下方のＥ／Ｏ変換器５４７は、そのマルチプレクサ５４６でデジタル多重化されたデジタル信号を光信号に変換する。
【０１００】
さらに、子局４は、ＷＤＭ（波長分割多重化器）６４０を備える。ＷＤＭ６４０は、複数のＥ／Ｏ変換器５４７から出力された複数系列の光信号を多重化する。ＷＤＭ６４０から出力される光信号は、１本の光ファイバ５によって親局２に送信される。
【０１０１】
光信号受信装置の一部である親局２は、１つのＷＤＭ（波長分割逆多重化器）６２０、複数の（図示の例では２つの）Ｏ／Ｅ変換器５２０および複数のデマルチプレクサ５２１を備える。ＷＤＭ６２０は、光信号送信装置である子局４から光信号を受信し、その光信号を逆多重化して、複数系列の光信号を出力する。Ｏ／Ｅ変換器５２０は、ＷＤＭ６２０から出力される複数系列の光信号をデジタル信号に変換する。具体的には、各Ｏ／Ｅ変換器５２０は１系列の光信号をデジタル信号に変換する。
【０１０２】
複数のデマルチプレクサ５２１（デジタル逆多重化部）はそれぞれ複数のＯ／Ｅ変換器５２０に対応する。各デマルチプレクサ５２１は、１つのＯ／Ｅ変換器５２０から出力されるデジタル信号を複数系列のデジタル信号に逆多重化する。Ｄ／Ａ変換器５２３ａ，５２３ｂは、図の上方のデマルチプレクサ５２１から出力される複数系列のデジタル信号を複数系列のアナログＩＦ信号に変換する。Ｄ／Ａ変換器５２３ｃ，５２３ｄは、図の下方のデマルチプレクサ５２１から出力される複数系列のデジタル信号を複数系列のアナログＩＦ信号に変換する。
【０１０３】
図１２では、図の簡略化のため１つの子局４だけが示されている。但し、親局２には、複数の子局４が接続されうる。複数の子局４と通信する場合、親局２には、複数のＷＤＭ６２０が配置され、これらの複数のＷＤＭ６２０は、複数の子局４にそれぞれ接続された複数の光ファイバ５に接続される。複数のＷＤＭ６２０から出力されるデジタル信号は、複数のＯ／Ｅ変換器５２０の各々に供給される。
【０１０４】
要するに、この実施の形態では、第４の実施の形態（図１０）の信号処理系統が二重にされており、子局４では送信する複数の光信号をＷＤＭ６４０が合成し、親局２では受信する光信号をＷＤＭ６２０が複数の光信号に分離する。
【０１０５】
このようにして、子局４の受信アンテナ５４０ａ，５４０ｂ，５４０ｃ，５４０ｄに対応する４系列の上りリンクの信号を送信することが可能である。図１１を参照して上述した第４の実施の形態の変形においても同様に４系列の上りリンクの信号を送信することが可能である。但し、第５の実施の形態では、マルチプレクサ５４６がデジタル多重化するデジタル信号の系列数が少ないので、処理速度が遅いマルチプレクサ５４６でも使用することが可能である。また、第５の実施の形態では、デマルチプレクサ５２１による分離で得られるデジタル信号の系列数が少ないので、処理速度が遅いデマルチプレクサ５２１でも使用することが可能である。
【０１０６】
この実施の形態では、子局４は波長分割多重化器を有し、親局２は波長分割逆多重化器を有する。しかし、Ｅ／Ｏ変換器５４７およびＯ／Ｅ変換器５２０の各々は、複数系列の信号を取り扱うので、Ｅ／Ｏ変換器およびＯ／Ｅ変換器の数を削減することができる。このため、子局４および親局２は低額である。
【０１０７】
この実施の形態では、ミキサ５４３ａ，５４３ｂから出力される互いに異なる周波数を有する複数系列のアナログＩＦ信号を、複数のＡ／Ｄ変換器５４５ａ，５４５ｂが複数系列のデジタル信号に変換する。同様に、ミキサ５４３ｃ，５４３ｄから出力される互いに異なる周波数を有する複数系列のアナログＩＦ信号を、複数のＡ／Ｄ変換器５４５ｃ，５４５ｄが複数系列のデジタル信号に変換する。アナログデジタル変換により、周波数変換で発生した高調波成分の影響が削減される。マルチプレクサ５４６（デジタル多重化部）はこれらの複数系列のデジタル信号をデジタル多重化する。このように、Ａ／Ｄ変換で得られた複数系列のデジタル信号をデジタル多重化することにより、光通信の前段階での周波数ダウン変換により得られる、ある系列のアナログＩＦ信号の高調波が他の系列のアナログＩＦ信号に重なることを低減し、信頼性が高い光通信を実現することが可能である。
【０１０８】
第６の実施の形態
図１３を参照し、本発明の第６の実施の形態を説明する。図１３において、第４の実施の形態またはその変形と共通する構成要素を示すために同一の参照符号が使用され、それらの構成要素については詳細には説明しない。図１３においては、上りリンク通信に関連する部分のみを示し、他の部分の図示は省略する。上りリンク通信に関して、基地局無線通信装置１と親局２は一体の光信号受信装置を構成するとみなすことができ、子局４は光信号送信装置である。
【０１０９】
図１３において、構成要素の添字ａ，ｂ，ｃ，ｄは、それぞれ４系列の上りリンクの信号に対応する。第６の実施の形態では、子局４の受信アンテナ５４０ａ，５４０ｂ，５４０ｃ，５４０ｄに対応する４系列の上りリンクの信号を送信することが可能である。
【０１１０】
光信号送信装置である子局４は、複数の（図示の例では２つの）周波数多重器７４５、および複数の周波数多重器７４５にそれぞれ対応する複数のＡ／Ｄ変換器７４６を備える。
【０１１１】
図の上方の周波数多重器７４５（アナログ多重化器、周波数多重手段）は、ミキサ５４３ａ，５４３ｂで周波数変換された複数系列のアナログＩＦ信号をアナログ多重化（周波数多重化）する。図の上方のＡ／Ｄ変換器７４６は、その周波数多重器７４５から出力される多重化されたアナログＩＦ信号をデジタル信号に変換する。図の下方の周波数多重器７４５は、ミキサ５４３ｃ，５４３ｄで周波数変換された複数系列のアナログＩＦ信号をアナログ多重化（周波数多重化）する。図の下方のＡ／Ｄ変換器７４６は、その周波数多重器７４５から出力される多重化されたアナログＩＦ信号をデジタル信号に変換する。
【０１１２】
マルチプレクサ５４６（デジタル多重化部）は、複数のＡ／Ｄ変換器７４６から出力される複数系列のデジタル信号をデジタル多重化する。Ｅ／Ｏ変換器５４７は、マルチプレクサ５４６でデジタル多重化されたデジタル信号を光信号に変換する。Ｅ／Ｏ変換器５４７から出力される光信号は、１本の光ファイバ５によって親局２に送信される。
【０１１３】
光信号受信装置の一部である親局２は、複数のＤ／Ａ変換器７２３と、複数のＤ／Ａ変換器７２３にそれぞれ対応する複数の周波数分離器７２４を備える。
【０１１４】
Ｏ／Ｅ変換器５２０は、光信号送信装置である親局２から光信号を受信し、その光信号をデジタル信号に変換する。デマルチプレクサ５２１は、Ｏ／Ｅ変換器５２０から出力されるデジタル信号を複数系列のデジタル信号に逆多重化する。
【０１１５】
Ｄ／Ａ変換器７２３は、デマルチプレクサ５２１から出力される複数系列のデジタル信号を複数系列のアナログＩＦ信号に変換する。具体的には、Ｄ／Ａ変換器７２３の各々は、１系列のデジタル信号を１系列のアナログＩＦ信号に変換する。
【０１１６】
図の上方の周波数分離器（アナログ逆多重化器、周波数分離手段）７２４は、図の上方のＤ／Ａ変換器７２３から出力される１系列のアナログＩＦ信号を、複数系列（図示の例では２系列）のアナログＩＦ信号にアナログ逆多重化（周波数分離）する。図の下方の周波数分離器７２４は、図の下方のＤ／Ａ変換器７２３から出力される１系列のアナログＩＦ信号を、複数系列（図示の例では２系列）のアナログＩＦ信号にアナログ逆多重化（周波数分離）する。
【０１１７】
ミキサ５２４ａ（アナログ周波数アップ変換部）は、図の上方の周波数分離器７２４から出力される１系列のアナログＩＦ信号を、局部発振器５２５ａの周波数を用いてＲＦ（元の周波数）に周波数変換する。ミキサ５２４ｂ（アナログ周波数アップ変換部）は、図の上方の周波数分離器７２４から出力される他の１系列のアナログＩＦ信号を、局部発振器５２５ｂの周波数を用いてＲＦ（元の周波数）に周波数変換する。
【０１１８】
ミキサ５２４ｃ（アナログ周波数アップ変換部）は、図の下方の周波数分離器７２４から出力される１系列のアナログＩＦ信号を、局部発振器５２５ｃの周波数を用いてＲＦ（元の周波数）に周波数変換する。ミキサ５２４ｄ（アナログ周波数アップ変換部）は、図の下方の周波数分離器７２４から出力される他の１系列のアナログＩＦ信号を、局部発振器５２５ｄの周波数を用いてＲＦ（元の周波数）に周波数変換する。
【０１１９】
図１３では、図の簡略化のため１つの子局４だけが示されている。但し、親局２には、複数の子局４が接続されうる。複数の子局４と通信する場合、親局２には、複数のＯ／Ｅ変換器５２０が配置され、これらの複数のＯ／Ｅ変換器５２０は、複数の子局４にそれぞれ接続された複数の光ファイバ５に接続される。複数のＯ／Ｅ変換器５２０から出力されるデジタル信号は、デマルチプレクサ５２１に供給される。
【０１２０】
要するに、この実施の形態は、第４の実施の形態（図１０）の子局４における各Ａ／Ｄ変換器の前段階に、２系列のアナログＩＦ信号をアナログ多重化する周波数多重器７４５が配置され、親局２における各Ｄ／Ａ変換器７２３の後段階に、多重化されたアナログＩＦ信号をアナログ逆多重化する周波数分離器７２４が配置された構成と考えることができる。
【０１２１】
このようにして、子局４の受信アンテナ５４０ａ，５４０ｂ，５４０ｃ，５４０ｄに対応する４系列の上りリンクの信号を送信することが可能である。図１１を参照して上述した第４の実施の形態の変形においても同様に４系列の上りリンクの信号を送信することが可能である。但し、第６の実施の形態では、マルチプレクサ５４６がデジタル多重化するデジタル信号の系列数が少ないので、処理速度が遅いマルチプレクサ５４６でも使用することが可能である。また、第６の実施の形態では、デマルチプレクサ５２１による分離で得られるデジタル信号の系列数が少ないので、処理速度が遅いデマルチプレクサ５２１でも使用することが可能である。
【０１２２】
この実施の形態では、子局４は高額な波長分割多重化器を有さず、親局２は高額な波長分割逆多重化器を有しない。しかも、Ｅ／Ｏ変換器５４７およびＯ／Ｅ変換器５２０の各々は、複数系列の信号を取り扱うので、Ｅ／Ｏ変換器およびＯ／Ｅ変換器の数を削減することができる。このため、子局４および親局２は低額である。
【０１２３】
この実施の形態では、ミキサ５４３ａ，５４３ｂから出力される互いに異なる周波数を有する複数系列のアナログＩＦ信号が周波数多重器７４５でアナログ多重化（周波数多重化）されることで得られる多重化されたアナログＩＦ信号を、１つのＡ／Ｄ変換器７４６がデジタル信号に変換する。同様に、ミキサ５４３ｃ，５４３ｄから出力される互いに異なる周波数を有する複数系列のアナログＩＦ信号が周波数多重器７４５でアナログ多重化（周波数多重化）されることで得られる多重化されたアナログＩＦ信号を、１つのＡ／Ｄ変換器７４６がデジタル信号に変換する。アナログデジタル変換により、周波数変換で発生した高調波成分の影響が削減される。マルチプレクサ５４６（デジタル多重化部）はこれらの複数系列のデジタル信号をデジタル多重化する。このように、Ａ／Ｄ変換で得られた複数系列のデジタル信号をデジタル多重化することにより、光通信の前段階での周波数ダウン変換により得られる、ある系列のアナログＩＦ信号の高調波が他の系列のアナログＩＦ信号に重なることを低減し、信頼性が高い光通信を実現することが可能である。
【０１２４】
さらに、各Ａ／Ｄ変換器７４６には、高調波成分を除去するためのフィルタ（図示せず）を配置することができる。このようなフィルタにより高調波成分の影響をさらに削減することができる。
【０１２５】
第７の実施の形態
本発明は、下りリンク通信と上りリンク通信の両方に適用可能である。後述する第７〜第９の実施の形態は、下りリンク通信と上りリンク通信の両方に関する本発明の態様に属する。
【０１２６】
図１４を参照し、本発明の第７の実施の形態を説明する。図１４において、第１の実施の形態および第４の実施の形態と共通する構成要素を示すために同一の参照符号が使用され、それらの構成要素については詳細には説明しない。図１４においては、下りリンク通信と上りリンク通信に関連する部分のみを示し、他の部分の図示は省略する。下りリンク通信に関して、基地局無線通信装置１と親局２は一体の光信号送信装置を構成するとみなすことができ、子局４は光信号受信装置である。上りリンク通信に関して、基地局無線通信装置１と親局２は一体の光信号受信装置を構成するとみなすことができ、子局４は光信号送信装置である。
【０１２７】
この実施の形態は、下りリンク通信に関する第１の実施の形態（図４）と、上りリンク通信に関する第４の実施の形態（図１０）の組合せである。
【０１２８】
親局２はＷＤＭ８２０を備え、子局４はＷＤＭ８４０を備える。親局２のＷＤＭ８２０は、下りリンク通信においては、波長分割多重化器として機能し、親局２内のＥ／Ｏ変換器２４からの光信号を波長分割多重化して子局４に送信し、上りリンク通信においては、波長分割逆多重化器として機能し、子局４からの光信号を波長分割逆多重化して親局２内の複数のＯ／Ｅ変換器５２０に送信する。子局４のＷＤＭ８４０は、下りリンク通信においては、波長分割逆多重化器として機能し、親局２からの光信号を波長分割逆多重化して、子局４内の複数のＯ／Ｅ変換器４０に送信し、上りリンク通信においては、波長分割多重化器として機能し、子局４内の複数のＯ／Ｅ変換器５４７からの光信号を、波長分割多重化器して親局２に送信する。
【０１２９】
ＷＤＭ８２０，８４０は、１本の光ファイバ５で下りリンク通信と上りリンク通信を確実にするために使用される。ＷＤＭ８２０，８４０の代わりに、光スプリッターを使用してもよい。
【０１３０】
第８の実施の形態
図１５を参照し、本発明の第８の実施の形態を説明する。図１５において、第７の実施の形態（図１４）と共通する構成要素を示すために同一の参照符号が使用され、それらの構成要素については詳細には説明しない。
【０１３１】
この実施の形態では、子局４のアンテナ４８ａ，４８ｂが電波の送信だけでなく受信にも使用される。つまり、アンテナ４８ａ，４８ｂは送受信アンテナである。
【０１３２】
子局４は、アンテナ共用器４９ａ，４９ｂを備える。アンテナ共用器４９ａは、アンテナ４８ａと増幅器４７ａの間に介在するとともに、アンテナ４８ａと増幅器５４１ａの間に介在する。アンテナ共用器４９ｂは、アンテナ４８ｂと増幅器４７ｂの間に介在するとともに、アンテナ４８ｂと増幅器５４１ｂの間に介在する。
【０１３３】
第９の実施の形態
図１６を参照し、本発明の第９の実施の形態を説明する。図１６において、第７の実施の形態（図１４）と共通する構成要素を示すために同一の参照符号が使用され、それらの構成要素については詳細には説明しない。
【０１３４】
この実施の形態では、ＷＤＭ８２０，８４０は使用されず、２本の光ファイバ５が下りリンク通信と上りリンク通信のために使用される。下りリンク通信のための光ファイバ５は、親局２のＥ／Ｏ変換器２４と子局４のＯ／Ｅ変換器４０に接続されている。上りリンク通信のための光ファイバ５は、子局４のＯ／Ｅ変換器５４７と親局２のＯ／Ｅ変換器５２０に接続されている。
【０１３５】
この実施の形態でも、第８の実施の形態と同様に送受信アンテナおよびアンテナ共用器を使用してもよい。
【０１３６】
第７〜第９の実施の形態は、下りリンク通信に関する第１の実施の形態（図４）と、上りリンク通信に関する第４の実施の形態（図１０）の組合せに関する。しかし、下りリンク通信に関する第１の実施の形態（図４）、第１の実施の形態の変形（図７）、第２の実施の形態（図８）、第３の実施の形態（図９）のいずれかを、上りリンク通信に関する第４の実施の形態（図１０）、第４の実施の形態の変形（図１１）、第５の実施の形態（図１２）、第６の実施の形態（図１３）のいずれかに組み合せてもよい。
【０１３７】
他の変形
上記の実施の形態は、１つの親局２と１以上の子局４の間の通信についてのＲＯＦに関する。しかし、複数の親局２と１以上の子局４の間の通信に本発明を適用してもよい。図１７は、下りリンク通信に関する例を示す。図１７には、複数の基地局無線通信装置１、複数の親局２および複数の子局４が表されている。
【０１３８】
各基地局無線通信装置１は、下りリンクの複数系列のＢＢ信号を生成するＢＢプロセッサ１０を備える。図の上方の基地局無線通信装置１は図の上方の親局２に対応し、図の下方の基地局無線通信装置１は図の下方の親局２に対応する。ＷＤＭ３２０は、複数の親局２に共有されている。複数の親局２の複数のＥ／Ｏ変換器２４から出力された複数系列の光信号を多重化する。ＷＤＭ３２０から出力される光信号は、ＷＤＭ３４０に送信される。ＷＤＭ３４０は複数の子局４に共有されている。ＷＤＭ３４０はＷＤＭ３２０から送信される光信号を逆多重化して、複数系列の光信号を出力する。ＷＤＭ３４０から出力された複数系列の光信号は、複数の子局４に分配される。
【０１３９】
このようにして、各子局４は、複数の基地局無線通信装置１と通信することが可能である。この例では、複数の基地局無線通信装置１と複数の親局２は、同一の携帯電話事業者（キャリア）に属していてもよい。あるいは、ある基地局無線通信装置１と親局２のセットはある携帯電話事業者に属し、他の基地局無線通信装置１と親局２のセットは他の携帯電話事業者に属していてもよい。複数の子局４も、同一の携帯電話事業者に属していてもよいし、それぞれ複数の携帯電話事業者に属していてもよい。子局４が複数の携帯電話事業者に共有されてもよい。図１７は下りリンク通信に関する例を示すが、上りリンク通信に関しても同様の変形が可能である。
【０１４０】
上記の実施の形態は、移動端末６へ送信される信号および移動端末６から受信される信号についてのＲＯＦに好適である。さらに、本発明は、基地局無線通信装置１または親局２が子局４を管理または制御するための信号を、基地局無線通信装置１または親局２と子局４の間で送信するために使用することができる。より具体的には、子局４が正常に動作しているか否かを判断するため、基地局無線通信装置１または親局２が子局４に送信する応答要求信号を下りリンク通信の複数系列の信号の１系列に割り当ててよい。応答要求信号に応じて子局４が基地局無線通信装置１または親局２に送信する応答信号を上りリンク通信の複数系列の信号の１系列に割り当ててよい。応答信号は、応答要求の受信確認を示す信号でもよいし、子局４が正常か故障かを示す信号でもよい。また、子局４の電力を制御するために、基地局無線通信装置１または親局２が子局４に送信する電力制御信号を下りリンク通信の複数系列の信号の１系列に割り当ててよい。また、子局４を一旦稼働停止および稼働再開するために、基地局無線通信装置１または親局２が子局４に送信する稼働制御信号を下りリンク通信の複数系列の信号の１系列に割り当ててよい。但し、これらの子局４を管理または制御するための信号を、移動端末６へ送信される信号および移動端末６から受信される信号の中に挿入してもよい。
【０１４１】
上記の実施の形態の基地局無線通信装置１、親局２および子局４の構成は、ＭＩＭＯに好適である。但し、本発明はＭＩＭＯの用途に限定されることを意図していない。複数の送信アンテナまたは複数の受信アンテナに対応する複数系列の信号を送信する構成において、本発明は使用可能である。
【０１４２】
下りリンク通信に関する本発明の態様は、例えばデジタルテレビジョン放送などの放送にも使用可能である。この場合、光信号送信装置はテレビ電波送信局またはそれに接続される親局であり、光信号受信装置はその子局である。さらに、例えば図１７に示す変形を修正し、ある親局が携帯電話事業者に属し、他の親局が放送事業者に属してもよい。この修正の場合、放送では下りリンク通信のみに本発明が適用されてよい一方、携帯電話通信では下りリンク通信と上りリンク通信のいずれかまたは両方に本発明が適用されてよい。
【０１４３】
前記の実施の形態および変形は、矛盾しない限り、組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１４４】
１  基地局無線通信装置（光信号送信装置、光信号受信装置）
２  親局（光信号送信装置、光信号受信装置）
４  子局（光信号受信装置）
５  光ファイバ
６  移動端末
１０，１２  ＢＢ（ベースバンド）プロセッサ
１１ａ〜１１ｄ  Ｄ／Ａ（デジタルアナログ）変換器
１３ａ，１３ｂ  Ａ／Ｄ（アナログデジタル）変換器
２０ａ〜２０ｄ  ミキサ（アナログ周波数ダウン変換部）
２１ａ〜２１ｄ  局部発振器（アナログ周波数ダウン変換部）
２２ａ〜２２ｄ  Ａ／Ｄ変換器
２３  マルチプレクサ（デジタル多重化部）
２４  Ｅ／Ｏ（電気光）変換器
４０  Ｏ／Ｅ（光電気）変換器
４１  デマルチプレクサ（デジタル逆多重化部）
４２ａ〜４２ｄ  Ｄ／Ａ変換器
４４ａ〜４４ｄ  ミキサ（アナログ周波数アップ変換部）
４５ａ〜４５ｄ  局部発振器（アナログ周波数アップ変換部）
４６ａ〜４７ｄ  増幅器
４８ａ〜４８ｄ  送信アンテナ、送受信アンテナ
４９ａ，４９ｂ  アンテナ共用器
３２０  ＷＤＭ（波長分割多重化器）
３４０  ＷＤＭ（波長分割逆多重化器）
４２２  周波数多重器（アナログ多重化器、周波数多重手段）
４２３  Ａ／Ｄ変換器
４４２  Ｄ／Ａ変換器
４４３  周波数分離器（アナログ逆多重化器、周波数分離手段）
５２０  Ｏ／Ｅ変換器
５２１  デマルチプレクサ
５２３ａ〜５２３ｄ  Ｄ／Ａ変換器
５２４ａ〜５２４ｄ  ミキサ（アナログ周波数アップ変換部）
５２５ａ〜５２５ｄ  局部発振器（アナログ周波数アップ変換部）
５４０ａ〜５４０ｄ  受信アンテナ
５４１ａ〜５４１ｄ  増幅器
５４２ａ〜５４２ｄ  フィルタ
５４３ａ〜５４３ｄ  ミキサ（アナログ周波数ダウン変換部）
５４４ａ〜５４４ｄ  局部発振器（アナログ周波数ダウン変換部）
５４５ａ〜５４５ｄ  Ａ／Ｄ変換器
５４６  マルチプレクサ（デジタル多重化部）
５４７  Ｏ／Ｅ変換器
６４０  ＷＤＭ（波長分割多重化器）
６２０  ＷＤＭ（波長分割逆多重化器）
７２３  Ｄ／Ａ変換器
７２４  周波数分離器（アナログ逆多重化器、周波数分離手段）
７４５  周波数多重器（アナログ多重化器、周波数多重手段）
７４６  Ａ／Ｄ変換器
８２０  ＷＤＭ（波長分割多重化器、波長分割逆多重化器）
８４０  ＷＤＭ（波長分割多重化器、波長分割逆多重化器）
【図１】
2015026984.tif 000003
【図２】
2015026984.tif 000004
【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】
2015026984.tif 000009
【図８】
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【図９】
2015026984.tif 000011
【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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