(57)【要約】【課題】光ファイバ無線アクセスシステムにおいて、通信に用いる装置を共用化することによって通信システムの簡素化・小型化を達成し、消費電力を抑制すると共にシステム構築のコストを低減させることを可能とする。【解決手段】基地局装置２１の通信圏域内に無線端末が存在するかどうかを調べる機構を設け、無線端末が通信圏域内に存在し通信を必要とすると判別された基地局装置２１と中央局装置１１との間のみで、第一の光源によって生成されるダウンリンク用の光を中央局光変調器によって外部ネットワーク５０から入力される信号に基づいて変調して得られる光信号をリモートノード３０を介して基地局装置２１に伝送すると共に、第二の光源によって生成されるアップリンク用の光を基地局装置２１に伝送し基地局光変調器によって無線端末から入力される信号に基づいて変調して得られる光信号をリモートノード３０を介して中央局装置１１に伝送するようにした。【選択図】図１
2008311879.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央局装置と複数の基地局装置とが光ファイバで接続され光電波融合技術を用いて信号の伝送を行う光ファイバ無線アクセスシステムにおいて、前記光ファイバによって伝送する光波を波長分割多重するための分波器及び合波器を備えるリモートノードを前記中央局装置と前記基地局装置との間の前記光ファイバ上に有すると共に、前記中央局装置が、前記中央局装置から前記基地局装置へのダウンリンク用の光を生成する光源であって前記基地局装置の数よりも少ない数の第一の光源と、前記基地局装置から前記中央局装置へのアップリンク用の光を生成する光源であって前記基地局装置の数よりも少ない数の第二の光源と、前記中央局装置に接続する外部ネットワークから前記中央局装置に入力される信号によって前記ダウンリンク用の光を変調させる中央局光変調器とを有し、さらに、前記基地局装置が無線端末から前記基地局装置に入力される信号によって前記アップリンク用の光を変調させる基地局光変調器を有し、前記無線端末が通信圏域内に存在し通信を必要とすると判別された前記基地局装置と前記中央局装置との間のみで、前記第一の光源によって生成される前記ダウンリンク用の光を前記中央局光変調器によって前記外部ネットワークから入力される信号に基づいて変調して得られる光信号を前記リモートノードを介して前記基地局装置に伝送すると共に、前記第二の光源によって生成される前記アップリンク用の光を前記基地局装置に伝送し前記基地局光変調器によって前記無線端末から入力される信号に基づいて変調して得られる光信号を前記リモートノードを介して前記中央局装置に伝送することを特徴とする光ファイバ無線アクセスシステム。
【請求項２】
前記基地局装置毎に前記光の波長が割り当てられ、前記第一の光源は前記基地局装置毎に割り当てられた波長の前記ダウンリンク用の光を生成する波長可変光源であると共に前記第二の光源は前記基地局装置毎に割り当てられた波長の前記アップリンク用の光を生成する波長可変光源であり、前記第一の波長可変光源及び前記第二の波長可変光源によって生成される光の波長を前記基地局装置毎に割り当てられた波長に切り替えながら前記基地局装置のそれぞれに前記無線端末の存在確認用の光信号及び前記無線端末からの応答光信号のための光を前記中央局装置から送出すると共に前記無線端末からの応答信号を前記中央局装置で受信することによって前記無線端末が通信圏域内に存在し通信を必要とするか否かを前記基地局装置毎に判別することを特徴とする請求項１記載の光ファイバ無線アクセスシステム。
【請求項３】
前記リモートノードが前記複数の基地局装置の中から特定の基地局装置を選択して前記光波を伝送する光スイッチを更に有すると共に前記中央局装置がスイッチ制御器とスイッチ制御用光源とを更に有し、前記スイッチ制御器と前記スイッチ制御用光源とによって前記光スイッチにスイッチ制御信号を伝送して基地局装置を選択しながら前記無線端末の存在確認用の光信号及び前記無線端末からの応答光信号のための光を前記中央局装置から送出すると共に前記無線端末からの応答信号を前記中央局装置で受信することによって前記無線端末が通信圏域内に存在し通信を必要とするか否かを前記基地局装置毎に判別することを特徴とする請求項１記載の光ファイバ無線アクセスシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ無線アクセスシステムに関する。さらに詳述すると、本発明は、波長分割多重を用いた光電波融合通信システムに適用して好適な通信技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光ファイバを用いた通信システムとしては、例えば固定無線通信用光リモートシステムがある（特許文献１）。この通信システムは、図１３に示すように、センタ局装置１００に入力される下り無線電気信号１０１ａ〜１０１ｃが、変調器１０３ａ〜１０３ｃによって変調された後に光送信器１０５ａ〜１０５ｃによって２０ｎｍ以上の波長間隔を有する下り光信号に変換され、さらに、波長分割多重カプラ１０７によって波長多重されて一芯の光ファイバケーブルからなる光ファイバ伝送路１０８を介してリモート局装置１０９に入力される。リモート局装置１０９では、下り光信号が、波長分割多重カプラ１１０によって分波され、さらに、光受信器１１１ａ〜１１１ｃによって下り無線電気信号に変換されてアンテナ１１３ａ〜１１３ｃから出力される。一方、アンテナ１１３ａ〜１１３ｃで受信された上り無線電気信号は、光送信器１１２ａ〜１１２ｃによって２０ｎｍ以上の波長間隔を有する上り光信号に変換され、さらに、波長多重されて光ファイバ伝送路１０８を介してセンタ局装置１００に入力され、波長分割多重カプラ１０７によって分波されて光受信器１０６ａ〜１０６ｃ及び復調器１０４ａ〜１０４ｃを介して上り無線電気信号１０２ａ〜１０２ｃとして送出されるものである。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−９４２６３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の固定無線通信用光リモートシステムでは、センタ局装置１００に、全てのアンテナ１１３ａ〜１１３ｃに対応する数の変調器１０３ａ〜１０３ｃ及び光源を含む光送信器１０５ａ〜１０５ｃ並びに光受信器１０６ａ〜１０６ｃ及び復調器１０４ａ〜１０４ｃが必要とされる。すなわち、利用者が少なかったり利用者の分布が片寄ったりしている場合には実際には全てのアンテナ１１３ａ〜１１３ｃが常時一斉に使われている訳ではなく使われていないアンテナ１１３が存在するにも拘わらず、それら実際には使われていないアンテナ１１３に対応する分の変調器１０３及び光源を含む光送信器１０５並びに無線装置等が必要とされる。このため、センタ局装置１００が複雑化・大型化してしまうと共に高コストになってしまうという問題がある。
【０００５】
さらに、特許文献１の固定無線通信用光リモートシステムでは、リモート局装置１０９に、全てのアンテナ１１３ａ〜１１３ｃに対応する数の光源を含む光送信器１１２ａ〜１１２ｃ並びに光受信器１１１ａ〜１１１ｃが必要とされる。すなわち、実際には全てのアンテナ１１３ａ〜１１３ｃが常時一斉に使われている訳ではなく使われていないアンテナ１１３が存在するにも拘わらず、それら実際には使われていないアンテナ１１３に対応する分の光源を含む光送信器１１２等が必要とされる。このため、リモート局装置１０９が複雑化・大型化してしまうと共に高コストになってしまってリモート局装置を配置する際の障害になり、リモート局装置を配置することができずに通信サービスの空白地域が発生してしまうという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、通信に用いる装置を共用化することによって通信システムの簡素化・小型化を達成し、消費電力を抑制することができると共に通信システム構築のコストを低減させることができる光ファイバ無線アクセス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】
かかる目的を達成するため、請求項１記載の光ファイバ無線アクセスシステムは、中央局装置と複数の基地局装置とが光ファイバで接続され光電波融合技術を用いて信号の伝送を行う光ファイバ無線アクセスシステムにおいて、光ファイバによって伝送する光波を波長分割多重するための分波器及び合波器を備えるリモートノードを中央局装置と基地局装置との間の光ファイバ上に有すると共に、中央局装置が、中央局装置から基地局装置へのダウンリンク用の光を生成する光源であって基地局装置の数よりも少ない数の第一の光源と、基地局装置から中央局装置へのアップリンク用の光を生成する光源であって基地局装置の数よりも少ない数の第二の光源と、中央局装置に接続する外部ネットワークから中央局装置に入力される信号によってダウンリンク用の光を変調させる中央局光変調器とを有し、さらに、基地局装置が無線端末から基地局装置に入力される信号によってアップリンク用の光を変調させる基地局光変調器を有し、無線端末が通信圏域内に存在し通信を必要とすると判別された基地局装置と中央局装置との間のみで、第一の光源によって生成されるダウンリンク用の光を中央局光変調器によって外部ネットワークから入力される信号に基づいて変調して得られる光信号をリモートノードを介して基地局装置に伝送すると共に、第二の光源によって生成されるアップリンク用の光を基地局装置に伝送し基地局光変調器によって無線端末から入力される信号に基づいて変調して得られる光信号をリモートノードを介して中央局装置に伝送するようにしている。
【０００８】
なお、基地局若しくは基地局装置の通信圏域とは、基地局装置と無線端末との間で無線通信が可能な圏域、すなわち、電波の送受信可能圏域をいう。また、ダウンリンクとは中央局装置から基地局装置への信号の伝送のことをいい、アップリンクとは基地局装置から中央局装置への信号の伝送のことをいう。
【０００９】
この光ファイバ無線アクセスシステムによると、無線端末が通信圏域内に存在し実際に通信を必要とする基地局装置と中央局装置との間のみで信号の伝送を行うようにしているので、実際に通信に利用される基地局が絞り込まれて中央局側の通信に用いる装置を共用化することが可能となり、信号の伝送に必要とされる無線送受信装置、光変調器及び光源の数が基地局装置の数よりも少なくなり、中央局の簡素化が実現できる。
【００１０】
さらに、この光ファイバ無線アクセスシステムによると、基地局装置から中央局装置への信号の伝送に用いられる光を生成する光源を中央局装置に設けるようにしているので、基地局装置の構成が簡易になる。
【００１１】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の光ファイバ無線アクセスシステムにおいて、基地局装置毎に光の波長が割り当てられ、第一の光源は基地局装置毎に割り当てられた波長のダウンリンク用の光を生成する波長可変光源であると共に第二の光源は基地局装置毎に割り当てられた波長のアップリンク用の光を生成する波長可変光源であり、第一の波長可変光源及び第二の波長可変光源によって生成される光の波長を基地局装置毎に割り当てられた波長に切り替えながら基地局装置のそれぞれに無線端末の存在確認用の光信号及び無線端末からの応答光信号のための光を中央局装置から送出すると共に無線端末からの応答信号を中央局装置で受信することによって無線端末が通信圏域内に存在し通信を必要とするか否かを基地局装置毎に判別するようにしている。この場合には、無線端末が通信圏域内に存在し実際に通信を必要とする基地局装置と中央局装置との間のみで信号の伝送を行うようにするための仕組みが簡易な構成によって達成される。
【００１２】
また、請求項３記載の発明は、請求項１記載の光ファイバ無線アクセスシステムにおいて、リモートノードが複数の基地局装置の中から特定の基地局装置を選択して光波を伝送する光スイッチを更に有すると共に中央局装置がスイッチ制御器とスイッチ制御用光源とを更に有し、スイッチ制御器とスイッチ制御用光源とによって光スイッチにスイッチ制御信号を伝送して基地局装置を選択しながら無線端末の存在確認用の光信号及び無線端末からの応答光信号のための光を中央局装置から送出すると共に無線端末からの応答信号を中央局装置で受信することによって無線端末が通信圏域内に存在し通信を必要とするか否かを基地局装置毎に判別するようにしている。この場合には、無線端末が通信圏域内に存在し実際に通信を必要とする基地局装置と中央局装置との間のみで信号の伝送を行うようにするための仕組みが簡易な構成によって達成される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の光ファイバ無線アクセスシステムによれば、実際に通信に利用される基地局が絞り込まれて中央局側の通信に用いる装置が共用化されるので、信号の伝送に必要とされる光源の数が基地局装置の数よりも少なくなって中央局に備える無線送受信装置、光変調器及び光源の数を削減することが可能であり、通信システムの簡素化・小型化を達成して消費電力の抑制を図ること並びに通信システム構築のコスト低減を図ることができる。また、広範囲で通信サービスを提供する場合も、通信システム構築のコスト低減を図ることできるので、基地局を数多く設置してサービスの空白地域のない利便性の高い良好な通信システムを提供することが可能になる。
【００１４】
さらに、本発明の光ファイバ無線アクセスシステムによれば、基地局装置から中央局装置への信号の伝送に用いられる光を生成する光源を中央局装置に設けるようにしているので、基地局装置の構成を簡易にすることが可能であり、基地局装置を小型化すると共に基地局装置の設置にかかるコストを低減させることができる。また、これにより、基地局を数多く設置する際の障害が軽減されるので、サービスの空白地域のない利便性の高い良好な通信システムを提供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】
【００１５】
以下、本発明の構成を図面に示す最良の形態に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
図１から図５に、本発明の光ファイバ無線アクセスシステムの第一の実施形態を示す。本実施形態の光ファイバ無線アクセスシステムは、図１に示すように、中央局１０と基地局２０-1，２０-2，２０-3，…，２０-n（ｎは自然数。以下、適宜、単に基地局２０と表記する）との間の通信を制御するシステムであって、中央局１０に設置される中央局装置１１と、各基地局２０に一つずつ設置される基地局装置２１と、基地局２０寄りに設置されて基地局装置２１と光ファイバによって接続される分波器３１及び合波器３２’を備えるリモートノード３０と、中央局装置１１と分波器３１とを接続するダウンリンク光ファイバ４０と、中央局装置１１と合波器３２’とを接続するアップリンク光ファイバ４０'とを有する。
【００１７】
中央局１０に設置される中央局装置１１には、外部ネットワーク５０が接続され、外部ネットワーク５０によって伝送される信号５１が入力される。なお、外部ネットワーク５０は電気信号を双方向に伝送する通信ネットワークであり、例えばインターネットである。
【００１８】
また、基地局２０の通信圏域内に存在する無線端末（図示省略）と当該基地局２０の基地局装置２１との間では無線電気信号（電波）による双方向の通信が行われる。
【００１９】
そして、本発明の光ファイバ無線アクセスシステムは、中央局装置１１と複数の基地局装置２１とが光ファイバ４０，４０'で接続され光電波融合技術を用いて信号の伝送を行う光ファイバ無線アクセスシステムであって、光ファイバ４０，４０'によって伝送する光波４１ｄ，４１ｕ’を波長分割多重するための分波器３１及び合波器３２’を備えるリモートノード３０を中央局装置１１と基地局装置２１との間の光ファイバ４０，４０'上に有すると共に、中央局装置１１が、中央局装置１１から基地局装置２１へのダウンリンク用の光４１を生成する光源であって基地局装置２１の数よりも少ない数の第一の光源１２-1，１２-2，…，１２-kと、基地局装置２１から中央局装置１１へのアップリンク用の光４１’を生成する光源であって基地局装置２１の数よりも少ない数の第二の光源１２'-1，１２'-2，…，１２'-kと、中央局装置１１に接続する外部ネットワーク５０から中央局装置１１に入力される信号５１によってダウンリンク用の光４１を変調させる中央局光変調器１３-1，１３-2，…，１３-kとを有し、さらに、基地局装置２１が無線端末から基地局装置２１に入力される信号５３ｒ’によってアップリンク用の光４１’を変調させる基地局光変調器２４’を有し、無線端末が通信圏域内に存在し通信を必要とすると判別された基地局装置２１と中央局装置１１との間のみで、第一の光源１２-1，１２-2，…，１２-kによって生成されるダウンリンク用の光４１を中央局光変調器１３-1，１３-2，…，１３-kによって外部ネットワーク５０から入力される信号５１に基づいて変調して得られる光信号４１ｍをリモートノード３０を介して基地局装置２１に伝送すると共に、第二の光源１２'-1，１２'-2，…，１２'-kによって生成されるアップリンク用の光４１’を基地局装置２１に伝送し基地局光変調器２４’によって無線端末から入力される信号５３ｒ’に基づいて変調して得られる光信号４１ｍ’をリモートノード３０を介して中央局装置１１に伝送するようにしている。
【００２０】
さらに、本実施形態では、基地局装置２１毎に光の波長が割り当てられ、第一の光源１２-1，１２-2，…，１２-kは基地局装置２１毎に割り当てられた波長のダウンリンク用の光４１を生成する波長可変光源であると共に第二の光源１２'-1，１２'-2，…，１２'-kは基地局装置２１毎に割り当てられた波長のアップリンク用の光４１’を生成する波長可変光源であり、第一のサーチ用光源１２-0及び第二のサーチ用光源１２'-0によって生成される光１６及び光１６’の波長を基地局装置２１毎に割り当てられた波長に切り替えながら基地局装置２１のそれぞれに無線端末の存在確認用の光信号１６ｍ及び無線端末からの応答光信号１６ｍ’のための光１６’を中央局装置１１から送出すると共に無線端末からの応答信号５４’を中央局装置１１の応答信号受信装置５２'-0で受信することによって無線端末が通信圏域内に存在し通信を必要とするか否かを基地局装置２１毎に判別するようにしている。
【００２１】
まず、外部ネットワーク５０にアクセスしている端末から基地局２０-1，２０-2，…，２０-nの通信圏域内に存在する無線端末への通信の場合であって中央局１０から基地局２０-1，２０-2，…，２０-nへの信号の伝送即ちダウンリンクに係る構成について説明する。
【００２２】
中央局装置１１は、本実施形態では、図２に示すように、ダウンリンクに係る構成として、無線信号送信装置５２と、第一の波長可変光源１２-1，１２-2，１２-3，…，１２-k（ｋは自然数。以下、適宜、単に第一の波長可変光源１２と表記する）と、中央局光変調器１３-1，１３-2，１３-3，…，１３-k（以下、適宜、単に中央局光変調器１３と表記する）と、合波器１４とを備える。さらに、本実施形態では、中央局装置１１はサーチ信号送信装置５２-0と第一のサーチ用光源１２-0と光変調器１３-0とを有する。
【００２３】
無線信号送信装置５２は、外部ネットワーク５０から入力される信号５１を基地局装置２１から放射する無線信号５３に変換するものである。
【００２４】
第一の波長可変光源１２は、波長λ１，λ２，λ３，…，λｎの少なくともｎ種類、即ち基地局２０の数以上の種類の波長のダウンリンク用光４１を出力する光源である。
【００２５】
そして、本実施形態では、第一の波長可変光源１２が出力可能なダウンリンク用光４１の各波長λ１，λ２，λ３，…，λｎは各基地局２０に一つずつ予め割り当てられる。本実施形態では、基地局２０-1に対して波長λ１が割り当てられ、基地局２０-2に対して波長λ２が割り当てられ、以降同様にして、基地局２０-nに対して波長λｎが割り当てられる。
【００２６】
本発明では、中央局装置１１内に、中央局装置１１と関連付けられている全ての基地局装置２１の数よりも少ない数の第一の波長可変光源１２が設けられる。すなわち、本実施形態においては、中央局装置１１内に設けられる第一の波長可変光源１２の数であるｋと基地局２０の数であって基地局装置２１の数であるｎとの間にはｋ＜ｎの関係が成り立つ。
【００２７】
第一の波長可変光源１２としては、具体的には例えば、複数のＤＦＢ−ＬＤ（Ｄistributed  Ｆeedback  Ｌaser  Ｄiodeの略）を集積して必要な波長のＬＤのみを発振させるアレイ集積型や、屈折率のキャリア依存性を用いた電流制御型や、屈折率の温度依存性を用いた温度制御型や、半導体増幅器と波長可変外部共振器型や、ＳＣ（Ｓuper  Ｃontinuumの略）光源と波長フィルタなどが用いられる。
【００２８】
中央局光変調器１３は、第一の波長可変光源１２によって生成されて中央局光変調器１３に入力されるダウンリンク用光４１の光強度を無線信号５３の電圧変化によって変化させて変調してダウンリンク光信号４１ｍとして出力する。なお、ダウンリンク光信号４１ｍは波長λ１，λ２，λ３，…，λｎを有する。
【００２９】
中央局光変調器１３としては、具体的には例えば、ＬＮＭ（ＬiＮbＯ３  Ｍodulatorの略）やＥＡＭ（Ｅlectro−Ａbsorption  Ｍodulatorの略）などが用いられる。なお、中央局光変調器１３は、各第一の波長可変光源１２に一つずつ設けられる。すなわち、本発明では、中央局光変調器１３の数も基地局２０の数よりも少ない。
【００３０】
サーチ信号送信装置５２-0は、各基地局２０の通信圏域内に無線端末が存在するか否かを確認するための存在確認用無線信号５４を出力するものである。
【００３１】
第一のサーチ用光源１２-0は、第一の波長可変光源１２によって生成されるダウンリンク用光４１の波長であって基地局装置２１毎に割り当てられた波長λ１，λ２，λ３，…，λｎのサーチ用光１６を順番に繰り返し生成して出力し続ける光源である。
【００３２】
光変調器１３-0は、第一のサーチ用光源１２-0によって生成されて光変調器１３-0に入力されるサーチ用光１６をサーチ信号送信装置５２‐0から出力される無線端末の存在確認のための存在確認用無線信号５４によって変調してサーチ用光信号１６ｍとして出力する。光変調器１３-0としては、具体的には例えば、ＬＮＭやＥＡＭなどが用いられる。なお、サーチ用光信号１６ｍは波長λ１，λ２，λ３，…，λｎを有する。
【００３３】
サーチ用光信号１６ｍは、基地局２０のうち通信圏域内に無線端末が存在し通信を必要とする基地局装置２１がどれかを判断するための信号である。具体的には、サーチ用光信号１６ｍは、無線端末へ向けた存在確認用の信号であり、基地局２０のアンテナ２３を介して無線端末へ送出される。
【００３４】
本発明は、サーチ用光信号１６ｍを用いるという特有の構成を採ることによって、中央局装置１１と関連付けられている全ての基地局装置２１の数よりも少ない数の光源で中央局装置１１と全ての基地局装置２１との間の通信を可能にするものである。
【００３５】
中央局装置１１に設置される第一の波長可変光源１２の数は、実際には、当該中央局装置１１との間で通信が同時に行われ得る基地局装置２１の数を考慮して設定される。例えば、基地局装置２１単独での通信圏域の広さに基づいてある地域全体に通信サービスを漏れなく提供するために基地局２０が多数設置されていながら当該地域内に存在する無線端末の数が少ないので中央局装置１１との間で通信が同時に行われる基地局装置２１の数が少ない場合には、通信が同時に行われ得る基地局装置２１の最大数の見込みを行い、基地局装置２１の数の半分程度の第一の波長可変光源１２を設置するようにしたり３分の１程度の第一の波長可変光源１２を設置するようにしたりすることが考えられる。
【００３６】
なお、本実施形態では、サーチ用光信号１６ｍの生成専用のサーチ信号送信装置５２-0と第一のサーチ用光源１２-0と光変調器１３-0とを有するようにしているが、この構成に限られるものではなく、無線信号送信装置５２にサーチ信号送信装置５２-0の機能を併せて持たせ、第一の波長可変光源１２に第一のサーチ用光源１２-0の機能を併せて持たせ、さらに、中央局光変調器１３に光変調器１３-0の機能を併せて持たせる構成とすることも可能である。さらに、複数個の第一の波長可変光源１２等を同時に第一のサーチ用光源１２-0等として利用することも可能であり、この場合には基地局２０毎の無線端末のサーチ時間間隔を短縮することができる。
【００３７】
合波器１４は、光変調器１３-0から伝送される波長λ１，λ２，…，λｎのサーチ用光信号１６ｍ並びに中央局光変調器１３から伝送される波長の異なる（即ち波長λ１，λ２，…，λｎの）複数のダウンリンク光信号４１ｍを合波してダウンリンク光波４１ｄとしてダウンリンク光ファイバ４０に出力する。
【００３８】
合波器１４としては、具体的には例えば、波長分割多重通信の波長多重・分離に用いられる受動デバイスであって平面光波回路技術によりケイ素（Ｓｉ）基板上のガラス膜内にモノリシック集積された入出力導波路及びアレイ状の導波路等から構成されるアレイ導波路回折格子や、光スターカプラなどが用いられる。
【００３９】
ダウンリンク光ファイバ４０は一芯の光ファイバケーブルである。そして、本発明では、ダウンリンク光ファイバ４０において、光ファイバを用いて無線信号をアナログ伝送する技術である光電波融合通信が行われると共に、一本の光ファイバ中に異なる波長の光信号を伝送することによって伝送容量を増大させる技術である波長分割多重通信が行われる。なお、光電波融合通信並びに波長分割多重通信自体は周知の技術であるのでここでは詳細については省略する。
【００４０】
次に、リモートノード３０は、図３に示すように、ダウンリンクに係る構成として、ダウンリンク光ファイバ４０と接続する分波器３１を備える。
【００４１】
分波器３１は、ダウンリンク光ファイバ４０によって伝送されるダウンリンク光波４１ｄから波長λ１，λ２，λ３，…，λｎ毎のサーチ用光信号１６ｍとダウンリンク光信号４１ｍとを分波すると共に、分波した各光信号１６ｍ，４１ｍをそれぞれの波長λ１，λ２，λ３，…，λｎに従って各波長λ１，λ２，λ３，…，λｎが割り当てられた基地局２０-1，２０-2，…，２０-nの基地局装置２１に出力する。分波器３１としては、例えばアレイ導波路回折格子やインターリーバなどが用いられる。
【００４２】
次に、基地局装置２１は、図３に示すように、ダウンリンクに係る構成として光検波器２２とアンテナ２３とを備える。
【００４３】
光検波器２２は、分波器３１から伝送されたダウンリンク光信号４１ｍを電気信号に変換して無線信号５３として若しくはサーチ用光信号１６ｍを電気信号に変換して存在確認用無線信号５４としてアンテナ２３に出力する。光検波器２２は光電気変換器であって、具体的には例えばフォトダイオードが用いられる。なお、出力電力が十分で無い場合には増幅器を付加することが好ましい。
【００４４】
アンテナ２３は、光検波器２２から伝送された電気信号である無線信号５３若しくは存在確認用無線信号５４を無線電気信号（電波）５３ｒ，５４ｒとして空間に放射する。そして、この放射された無線電気信号５３ｒ，５４ｒを基地局２０の通信圏域内に存在する無線端末が受信する。
【００４５】
次に、各基地局２０-1，２０-2，…，２０-nの通信圏域内に存在する無線端末から外部ネットワーク５０にアクセスしている端末への通信の場合であって基地局２０から中央局１０への信号の伝送即ちアップリンクに係る構成について説明する。
【００４６】
中央局装置１１は、本実施形態では、図４に示すように、アップリンクに係る構成として、第二の波長可変光源１２'-1，１２'-2，１２'-3，…，１２'-k（以下、適宜、単に第二の波長可変光源１２’と表記する）と、合波器１４と、分波器１７’と、波長可変フィルタ１８'-1，１８'-2，１８'-3，…，１８'-k（以下、適宜、単に波長可変フィルタ１８’と表記する）と、光検波器１９'-1，１９'-2，１９'-3，…，１９'-k（以下、適宜、単に光検波器１９’と表記する）と、無線信号受信装置５２’とを備える。さらに、本実施形態では、中央局装置１１は第二のサーチ用光源１２'-0と波長可変フィルタ１８'-0と光検波器１９'-0と応答信号受信装置５２'-0とを有する。
【００４７】
第二の波長可変光源１２’は、波長λ１’，λ２’，λ３’，…，λｎ’の少なくともｎ種類、即ち基地局２０の数以上の種類の波長のアップリンク用光４１’を出力する光源である。このアップリンク用光４１’は基地局装置２１に供給され、基地局装置２１において通信のアップリンクの光信号の生成に用いられる。
【００４８】
第二の波長可変光源１２’としては、第一の波長可変光源１２と同様に、例えばアレイ集積型や電流制御型や温度制御型や半導体増幅器と波長可変外部共振器型やＳＣ光源と波長フィルタなどが用いられる。
【００４９】
本実施形態では、第二の波長可変光源１２’が出力可能なアップリンク用光４１’の各波長λ１’，λ２’，λ３’，…，λｎ’は各基地局２０に一つずつ予め割り当てられる。本実施形態では、基地局２０-1に対して波長λ１’が割り当てられ、基地局２０-2に対して波長λ２’が割り当てられ、以降同様にして、基地局２０-nに対して波長λｎ’が割り当てられる。
【００５０】
本発明では、中央局装置１１内に、ダウンリンク用の第一の波長可変光源１２と同じ数のアップリンク用の第二の波長可変光源１２’が設けられる。すなわち、本発明では、アップリンク用の光源である第二の波長可変光源１２’の数も基地局２０の数よりも少ない。したがって、本発明では、中央局装置１１内に当該中央局装置１１と関連付けられている基地局装置２１と同じ数のダウンリンク用光源を設置すると共に全ての基地局装置２１にアップリンク用光源を設置する従来の場合と比べて光源の数を大幅に削減することができる。
【００５１】
第二のサーチ用光源１２'-0は、第二の波長可変光源１２’によって生成されるアップリンク用光４１’の波長であって基地局装置２１毎に割り当てられた波長λ１’，λ２’，λ３’，…，λｎ’のサーチ応答用光１６’を順番に繰り返し生成して出力し続ける光源である。
【００５２】
サーチ応答用光１６’は、無線電気信号５４ｒとして基地局装置２１のアンテナ２３から空間に放射された存在確認用無線信号５４即ちサーチ用光信号１６ｍに応答した無線端末であって基地局２０の通信圏域内に存在する無線端末の応答信号を基地局２０から中央局１０へ送り返すための光で、各基地局２０の基地局装置２１のうち通信圏域内に無線端末が存在して通信の信号を必要とするものがどれかを判断するためのものである。
【００５３】
なお、ダウンリンクに係る構成の場合と同様に、第二の波長可変光源１２’に第二のサーチ用光源１２'-0の機能を併せて持たせる構成とすることも可能である。さらに、複数個の第二の波長可変光源１２’を同時に第二のサーチ用光源１２'-0として利用することも可能であり、この場合には基地局２０毎の無線端末の応答信号の送信間隔を短縮することができる。
【００５４】
合波器１４は、第二のサーチ用光源１２'-0によって生成され伝送される波長λ１’，λ２’，…，λｎ’のサーチ応答用光１６’、及び、第二の波長可変光源１２’によって生成され伝送される波長の異なる（即ち波長λ１’，λ２’，…，λｎ’の）複数のアップリンク用光４１’を合波してダウンリンク光ファイバ４０に出力する。
【００５５】
ここで、合波器１４はアップリンクとダウンリンクとで共用の装置である。すなわち、合波器１４は、複数の波長のサーチ用光信号１６ｍ及びダウンリンク光信号４１ｍ並びに複数の波長のサーチ応答用光１６’及びアップリンク用光４１’を合波してダウンリンク光波４１ｄとしてダウンリンク用ファイバ４０に出力する。
【００５６】
次に、リモートノード３０の分波器３１は、図５に示すように、アップリンクに係る働きとして、ダウンリンク光ファイバ４０によって伝送されるダウンリンク光波４１ｄから波長λ１’，λ２’，λ３’，…，λｎ’毎のサーチ応答用光１６’とアップリンク用光４１’とを分波すると共に、分波した各光１６’，４１’をそれぞれの波長λ１’，λ２’，λ３’，…，λｎ’に従って各波長λ１’，λ２’，λ３’，…，λｎ’が割り当てられた基地局２０-1，２０-2，…，２０-nの基地局装置２１に出力する。なお、分波器３１はアップリンクとダウンリンクとで共用の装置である。
【００５７】
次に、基地局装置２１は、図５に示すように、アップリンクに係る構成として、アンテナ２３と基地局光変調器２４’とを備える。
【００５８】
アンテナ２３はアップリンクとダウンリンクとで共用の装置である。アンテナ２３は、基地局２０の通信圏域内に存在する無線端末から発信される通信の無線電気信号（電波）５３ｒ’を受信して通信信号５３’として若しくは存在確認の応答の無線電気信号５４ｒ’を受信して応答信号５４’として基地局光変調器２４’に対して出力する。
【００５９】
基地局光変調器２４’は、中央局装置１１の第二の波長可変光源１２’によって生成されて合波器１４とダウンリンク光ファイバ４０とリモートノード３０の分波器３１とを介して基地局光変調器２４’に入力される波長λ１’，λ２’，…，λｎ’のアップリンク用光４１’の光強度を通信信号５３’の電圧変化によって変調して波長λ１’，λ２’，…，λｎ’のアップリンク光信号４１ｍ’として出力すると共に、中央局装置１１の第二のサーチ用光源１２'-0によって生成されて合波器１４とダウンリンク光ファイバ４０とリモートノード３０の分波器３１とを介して基地局光変調器２４’に入力される波長λ１’，λ２’，…，λｎ’のサーチ応答用光１６’の光強度を応答信号５４’の電圧変化によって変調して波長λ１’，λ２’，…，λｎ’のサーチ応答光信号１６ｍ’として出力する。基地局光変調器２４’としては、中央局光変調器１３と同様に、例えばＬＮＭやＥＡＭなどが用いられる。
【００６０】
次に、リモートノード３０は、図５に示すように、アップリンクに係る構成として、各基地局２０-1，２０-2，…，２０-nの基地局装置２１の基地局光変調器２４’と光ファイバによって接続された合波器３２’を更に備える。
【００６１】
合波器３２’は、各基地局装置２１の基地局光変調器２４’から伝送される波長λ１’，λ２’，…，λｎ’のサーチ応答光信号１６ｍ’並びにアップリンク光信号４１ｍ’を合波してアップリンク光波４１ｕ’としてアップリンク光ファイバ４０’に出力する。合波器３２’としては、合波器１４と同様に、例えばアレイ導波路回折格子や光スターカプラなどが用いられる。
【００６２】
アップリンク光ファイバ４０'は一芯の光ファイバケーブルである。そして、本発明では、アップリンク光ファイバ４０'においてもダウンリンク光ファイバ４０と同様に光電波融合通信が行われると共に波長分割多重通信が行われる。
【００６３】
アップリンク光波４１ｕ’は、図４に示すように、アップリンク光ファイバ４０'を介して中央局装置１１の分波器１７’に入力される。
【００６４】
中央局装置１１の分波器１７’は、アップリンク光ファイバ４０'によって伝送されるアップリンク光波４１ｕ’をアップリンク光波４１ｕ’のまま分岐して波長可変フィルタ１８’に出力する。分波器１７’としては、例えば光カプラなどが用いられる。
【００６５】
波長可変フィルタ１８'-0は、分波器１７’によって分岐されて波長可変フィルタ１８'-0に入力されるアップリンク光波４１ｕ’に合波されている波長λ１’，λ２’，…，λｎ’の光信号のうち、未だ通信回線が確立されていない基地局２０-1，２０-2，２０-3，…，２０-nの基地局装置２１に割り当てられている波長λ１’，λ２’，…，λｎ’のサーチ応答光信号１６ｍ’のみを透過させ出力する。
【００６６】
光検波器１９'-0は、波長可変フィルタ１８'-0から伝送されたサーチ応答光信号１６ｍ’を電気信号に変換して応答信号５４’として応答信号受信装置５２'-0に出力する。光検波器１９'-0は、光検波器２２と同様に、例えばフォトダイオードが用いられる。
【００６７】
応答信号受信装置５２'-0は、光検波器１９'-0から伝送される応答信号５４’の波長λ１’，λ２’，…，λｎ’に基づいて、基地局２０-1，２０-2，２０-3，…，２０-nのうち通信回線を確立させる基地局２０を判断する。
【００６８】
波長可変フィルタ１８’は、分波器１７’によって分岐されて波長可変フィルタ１８’に入力されるアップリンク光波４１ｕ’に合波されている波長λ１’，λ２’，…，λｎ’のアップリンク光信号４１ｍ’のうち、通信回線が確立されている基地局２０-1，２０-2，２０-3，…，２０-nの基地局装置２１に割り当てられている波長λ１’，λ２’，…，λｎ’であるとして各波長可変フィルタ１８'-1，１８'-2，…，１８'-kに割り当てられている波長λ１’，λ２’，…，λｎ’のアップリンク光信号４１ｍ’のみを透過させ出力する。
【００６９】
光検波器１９’は、波長可変フィルタ１８’から伝送されたアップリンク光信号４１ｍ’を電気信号に変換してデータ信号５３’として無線信号受信装置５２’に出力する。光検波器１９’は、光検波器２２と同様に、例えばフォトダイオードが用いられる。なお、出力電力が十分で無い場合には増幅器を付加することが好ましい。
【００７０】
無線信号受信装置５２’は、無線端末から発信され基地局装置２１が受信した通信の無線電気信号５３ｒ’が変換された通信信号５３’を外部ネットワーク５０へ出力するための信号形式に変換するものである。無線信号受信装置５２’は、光検波器１９’から伝送された通信信号５３’を外部ネットワーク５０に適した信号形式に変換して信号５１’として外部ネットワーク５０に出力する。
【００７１】
以上のように構成された光ファイバ無線アクセスシステムによる外部ネットワーク５０側の端末と基地局２０側の無線端末との間の通信方法について説明する。
【００７２】
まず、第一のサーチ用光源１２-0が、基地局装置２１毎に予め割り当てられた波長λ１，λ２，λ３，…，λｎに順に波長を変えながらサーチ用光１６を出力する。このサーチ用光１６はサーチ信号送信装置５２-0によって出力された存在確認用無線信号５４によって光変調器１３-0において変調されてサーチ用光信号１６ｍとして合波器１４に入力される。
【００７３】
サーチ用光信号１６ｍは、合波器１４とダウンリンク光ファイバ４０とリモートノード３０の分波器３１とを介して基地局２０に伝送され、基地局装置２１において光検波器２２によって存在確認用無線信号５４に変換されてアンテナ２３から空間に放射される。
【００７４】
基地局装置２１から存在確認用の無線電気信号５４ｒを受信した無線端末は、当該信号を受信したことを示す存在確認の応答の無線電気信号５４ｒ’を基地局装置２１に向けて返信する。この無線電気信号５４ｒ’はアンテナ２３を介して応答信号５４’として基地局光変調器２４’に入力される。
【００７５】
一方、第二のサーチ用光源１２'-0が、基地局装置２１毎に予め割り当てられた波長λ１’，λ２’，λ３’，…，λｎ’に順に波長を変えながらサーチ応答用光１６’を出力する。このサーチ応答用光１６’は合波器１４とダウンリンク光ファイバ４０とリモートノード３０の分波器３１とを介して基地局２０に伝送されて基地局装置２１の基地局光変調器２４’に入力される。
【００７６】
そして、基地局光変調器２４’においてサーチ応答用光１６’が応答信号５４’によって変調されてサーチ応答光信号１６ｍ’としてリモートノード３０の合波器３２’に入力される。
【００７７】
サーチ応答光信号１６ｍ’は、合波器３２’とアップリンク光ファイバ４０’と分波器１７’と波長可変フィルタ１８'-0とを介して中央局装置１１の光検波器１９'-0に入力され、応答信号５４’に変換されて応答信号受信装置５２'-0に入力される。
【００７８】
応答信号５４’が入力されることによって、応答信号受信装置５２'-0は、無線端末が通信圏域内に存在する基地局２０-1，２０-2，２０-3，…，２０-nを認識、すなわち、無線端末が通信圏域内に存在して通信を必要とする基地局装置２１を特定する。そして、第一の波長可変光源１２の波長が当該基地局装置２１に割り当てられている波長λ１，λ２，…，λｎに固定されると共に第二の波長可変光源１２’の波長が当該基地局装置２１に割り当てられている波長λ１’，λ２’，…，λｎ’に固定されて無線端末が通信圏域内に存在する基地局装置２１と中央局装置１１との間の通信回線が確立される。
【００７９】
なお、無線端末が通信圏域内に存在して基地局装置２１と中央局装置１１との間で通信回線が確立するために、当該基地局装置２１に割り当てられている波長λ１’，λ２’，…，λｎ’に対応した波長が通過できるように波長可変フィルタ１８'-1，１８'-2，…，１８'-kのいずれかが制御される。
【００８０】
なお、無線端末が基地局装置２１の通信圏域の外に出ることによって通信の接続状態が解除された場合には、第一の波長可変光源１２及び第二の波長可変光源１２’並びに波長可変フィルタ１８’への波長の割り当ては解除される。
【００８１】
上述の処理によって通信回線が確立された状態において、外部ネットワーク５０側の端末から基地局２０側の無線端末への通信即ちダウンリンクとして、中央局装置１１の第一の波長可変光源１２が、前述の処理によって割り当てられた波長のダウンリンク用光４１を出力する。また、外部ネットワーク５０から入力された外部ネットワーク５０側の端末からの信号５１が無線信号送信装置５２によって無線信号５３に変換されて中央局光変調器１３に入力される。
【００８２】
そして、ダウンリンク用光４１は、中央局光変調器１３に入力され、無線信号５３によって変調されてダウンリンク光信号４１ｍとして合波器１４に入力される。
【００８３】
ダウンリンク光信号４１ｍは、合波器１４によって合波されダウンリンク光波４１ｄになってダウンリンク光ファイバ４０によってリモートノード３０の分波器３１に伝送される。ダウンリンク光波４１ｄは分波器３１によって分波されダウンリンク光信号４１ｍになって基地局装置２１の光検波器２２に伝送される。
【００８４】
さらに、ダウンリンク光信号４１ｍは、光検波器２２によって無線信号５３に変換され、アンテナ２３によって無線電気信号５３ｒとして空間に放射される。これにより、外部ネットワーク５０側の端末から発信された信号５１が基地局２０側の無線端末に伝送される。
【００８５】
続いて、基地局２０側の無線端末から外部ネットワーク５０側の端末への通信即ちアップリンクとして、中央局装置１１の第二の波長可変光源１２’が、前述の処理によって割り当てられた波長のアップリンク用光４１’を出力する。アップリンク用光４１’は合波器１４によって合波されダウンリンク光波４１ｄになってダウンリンク光ファイバ４０によってリモートノード３０の分波器３１に伝送される。そして、ダウンリンク光波４１ｄが分波器３１によって分波されアップリンク用光４１’になって基地局装置２１の基地局光変調器２４’に伝送される。
【００８６】
また、アンテナ２３から入力された基地局２０側の無線端末からの通信の無線電気信号５３ｒ’がアンテナ２３によって通信信号５３’に変換される。
【００８７】
そして、アップリンク用光４１’は、基地局光変調器２４’において通信信号５３’によって変調されてアップリンク光信号４１ｍ’としてリモートノード３０の合波器３２’に伝送される。
【００８８】
アップリンク光信号４１ｍ’は合波器３２’によって合波されアップリンク光波４１ｕ’になってアップリンク光ファイバ４０'によって中央局装置１１の分波器１７’に伝送される。アップリンク光波４１ｕ’は分波器１７’によって分岐され波長可変フィルタ１８’に伝送され、前述の処理によって割り当てられた波長のアップリンク光信号４１ｍ’のみが抽出される。
【００８９】
そして、アップリンク光信号４１ｍ’は光検波器１９’によって通信信号５３’に変換され、無線信号受信装置５２’を介して信号５１’として外部ネットワーク５０に出力される。これにより、基地局２０側の無線端末から発信された通信の無線電気信号５３ｒ’が外部ネットワーク５０側の端末に伝送される。
【００９０】
なお、上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、本実施形態では、中央局１０に設置される中央局装置１１に、電気信号を伝送する通信ネットワークである外部ネットワーク５０が接続され、この外部ネットワーク５０を介して伝送される電気信号５１が中央局装置１１に入力される場合を前提とした例について説明したが、この例に限られるものではなく、中央局装置１１に電波送受信用アンテナが接続されて当該アンテナが受信した無線電気信号が中央局装置１１に無線信号として入力されると共に当該アンテナから無線電気信号が発信される場合にも本発明を適用することが可能である。
【００９１】
また、本実施形態では、中央局１０とリモートノード３０との間に二本の光ファイバケーブルを備えるようにしているが、この構成に限られるものではなく、サーキュレータを用いることによって中央局１０とリモートノード３０との間の光ファイバケーブルを一本の構成にすることも可能である。
【００９２】
具体的には、図６に示す第一の実施形態の概略全体構成に対し、図７に示すように、中央局１０の中央局装置１１とリモートノード３０の分波器３１との間の光ファイバに対して中央局１０寄りの位置及びリモートノード３０寄りの位置の二箇所にサーキュレータ４３を設けることにより、光ファイバケーブルを一本の構成にすることが可能である。
【００９３】
また、図８に示すように、中央局１０の中央局装置１１とリモートノード３０の分波器３１との間の光ファイバに対して中央局１０寄りの位置にサーキュレータ４３を設けると共に、リモートノード３０の分波器３１と基地局２０との間にサーキュレータ４３を設けることにより、光ファイバケーブルを一本の構成にすることが可能である。この場合には、リモートノード３０のアップリンク用の分波器３１を合波器としても利用することができる。
【００９４】
上述のようにサーキュレータ４３を利用することによって、光ファイバケーブルの敷設コストを抑えることが可能となり、システム構築並びにメンテナンス等にかかるコストを低減させることができるという効果を発揮する。
【００９５】
次に、図９から図１２を用いて、本発明の光ファイバ無線アクセスシステムの第二の実施形態について説明する。なお、以下に説明する第二の実施形態において上述の第一の実施形態と同様の構成要素については、同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００９６】
この光ファイバ無線アクセスシステムは、中央局装置１１と複数の基地局装置２１とが光ファイバ４０，４０'で接続され光電波融合技術を用いて信号の伝送を行う光ファイバ無線アクセスシステムであって、光ファイバ４０，４０'によって伝送する光波４１ｄ，４１ｕ’を波長分割多重するための分波器３１及び合波器３２’を備えるリモートノード３０を中央局装置１１と基地局装置２１との間の光ファイバ４０，４０'上に有すると共に、中央局装置１１が、中央局装置１１から基地局装置２１へのダウンリンク用の光４１を生成する光源であって基地局装置２１の数よりも少ない数の第一の光源１５-1，１５-2，…，１５-kと、基地局装置２１から中央局装置１１へのアップリンク用の光４１’を生成する光源であって基地局装置２１の数よりも少ない数の第二の光源１５'-1，１５'-2，…，１５'-kと、中央局装置１１に接続する外部ネットワーク５０から中央局装置１１に入力される信号５１によってダウンリンク用の光４１を変調させる中央局光変調器１３-1，１３-2，…，１３-kとを有し、さらに、基地局装置２１が無線端末から基地局装置２１に入力される信号５３ｒ’によってアップリンク用の光４１’を変調させる基地局光変調器２４’を有し、無線端末が通信圏域内に存在し通信を必要とすると判別された基地局装置２１と中央局装置１１との間のみで、第一の光源１５-1，１５-2，…，１５-kによって生成されるダウンリンク用の光４１を中央局光変調器１３-1，１３-2，…，１３-kによって外部ネットワーク５０から入力される信号５１に基づいて変調して得られる光信号４１ｍをリモートノード３０を介して基地局装置２１に伝送すると共に、第二の光源１５'-1，１５'-2，…，１５'-kによって生成されるアップリンク用の光４１’を基地局装置２１に伝送し基地局光変調器２４’によって無線端末から入力される信号５３ｒ’に基づいて変調して得られる光信号４１ｍ’をリモートノード３０を介して中央局装置１１に伝送するようにしている。
【００９７】
さらに、本実施形態では、リモートノード３０が複数の基地局装置２１の中から特定の基地局装置２１を選択して光波を伝送する光スイッチ４５を更に有すると共に中央局装置１１がスイッチ制御器４６とスイッチ制御用光源４７とを更に有し、スイッチ制御器４６とスイッチ制御用光源４７とによって光スイッチ４５にスイッチ制御信号４８ｍを伝送して基地局装置２１を選択しながら無線端末の存在確認用の光信号４４ｍ及び無線端末からの応答光信号４４ｍ’のための光４４’を中央局装置１１から送出すると共に無線端末からの応答信号５４’を中央局装置１１の応答信号受信装置５２'-0で受信することによって無線端末が通信圏域内に存在し通信を必要とするか否かを基地局装置２１毎に判別するようにしている。
【００９８】
そして、第二の実施形態の場合は、第一の実施形態における波長可変光源である第一のサーチ用光源１２-0及び第二のサーチ用光源１２'-0の代わりに、波長固定光源である第一のサーチ用光源１５-0及び第二のサーチ用光源１５'-0を用いる。本実施形態では、第一のサーチ用光源１５-0が生成する光４４の波長をλ0とし、第二のサーチ用光源１５'-0が生成する光４４’の波長をλ0'とする。
【００９９】
さらに、第二の実施形態の場合は、第一の実施形態における第一の波長可変光源１２及び第二の波長可変光源１２’の代わりに相互に出力波長が異なる波長固定光源である第一の光源１５-1，１５-2，１５-3，…，１５-k及び第二の光源１５'-1，１５'-2，１５'-3，…，１５'-kを有する。本実施形態では、第一の光源１５-1が生成する光４１の波長をλ1とし、第一の光源１５-2が生成する光４１の波長をλ2とし、以降同様にして第一の光源１５-kが生成する光４１の波長をλkとする。また、第二の光源１５'-1が生成する光４１’の波長をλ1'とし、第二の光源１５'-2が生成する光４１’の波長をλ2'とし、以降同様にして第二の光源１５'-kが生成する光４１’の波長をλk'とする。
【０１００】
このように、第二の実施形態の場合は、光源１５-0及び１５'-0並びに１５及び１５’はいずれも相互に出力波長が異なる波長固定光源であり、この点が波長可変光源を用いる第一の実施形態と異なる。そして、本実施形態においても、中央局装置１１内に設置される第一の光源１５の数は中央局装置１１と関連付けられている全ての基地局装置２１の数よりも少なく、第二の光源１５’の数も中央局装置１１と関連付けられている全ての基地局装置２１の数よりも少ない。
【０１０１】
そして、第二の実施形態では、スイッチ制御用光源４７によって生成される光をスイッチ制御機４６から出力される制御信号４９によって変調してスイッチ制御信号４８ｍを生成し、この信号４８ｍをリモートノード３０の光スイッチ４５に伝送してこれを制御し、中央局装置１１から出力された信号を送出する基地局２１を選択する。なお、この実施形態の場合は、スイッチ制御機４６から出力される制御信号４９によってスイッチ制御用光源４７が直接駆動されてスイッチ制御信号４８ｍが生成される。
【０１０２】
スイッチ制御信号４８ｍは、リモートノード３０の分波器３１により波長ごとに分離されたダウンリンク光信号４１ｍとアップリンク用光４１’をいずれの基地局装置２１に送出するかを光スイッチ４５に指示するものである。なお、スイッチ制御信号４８ｍは光として光スイッチ４５に送出するのではなく、光スイッチ４５の制御信号として光スイッチ４５に出力する。
【０１０３】
光スイッチ４５は、入力されたスイッチ制御信号４８ｍに従い、ダウンリンク光ファイバ４０によって伝送されて分波器３１から出力される無線端末の存在確認用の光信号４４ｍ及びダウンリンク光信号４１ｍ並びに無線端末からの返信のための光４４’及びアップリンク用光４１’をいずれかの基地局２０の基地局装置２１に対して出力する。
【０１０４】
また、この実施形態の場合は、中央局装置１１の分波器１７’として、アレイ導波路回折格子、又は、光カプラと波長可変フィルタとが用いられる。
【０１０５】
なお、本実施形態では、無線端末の存在確認用の光信号４４ｍの生成専用の第一のサーチ用光源１５-0並びに無線端末からの返信のための光４４’の生成専用の第二のサーチ用光源１５'-0を有するようにしているが、この構成に限られるものではなく、光スイッチ４５を制御することによって第一の光源１５及び第二の光源１５’に第一のサーチ用光源１５-0及び第二のサーチ用光源１５'-0の機能を併せて持たせる構成とすることも可能である。この場合は、第一の光源１５から出力されるダウンリンク用光４１が無線端末の存在確認用の光信号４４ｍに変調されてリモートノード３０に伝送されると共に、第二の光源１５’から出力されるアップリンク用光４１’がリモートノード３０に伝送される。そして、リモートノード３０の光スイッチ４５において光信号４４ｍ及び光４１’を送出する基地局２０を順に変え、通信が必要な無線端末が通信圏域内に存在する基地局２０を探索する。存在確認用の無線電気信号５４ｒを受信した無線端末は当該信号５４ｒを受信したことを示す存在確認の応答の無線電気信号５４ｒ’を基地局２０に向けて出力する。応答信号５４’はアップリンクによって中央局１０の中央局装置１１に届けられる。中央局装置１１は応答信号を復調して無線端末が通信圏域内に存在する基地局２０を認識し、第一の光源１５及び第二の光源１５’に基づく光信号４４ｍ及び光４１’が当該基地局２０に接続される状態を光スイッチ４５が保持することで無線端末が通信圏域内に存在する基地局装置２１と中央局装置１１との間の通信回線を確立する。さらに、複数個の第一の光源１５及び第二の光源１５’を同時にサーチ用光源として利用することも可能であり、この場合には基地局２０毎のサーチ時間間隔を短縮することができる。
【０１０６】
なお、上述の第一及び第二の実施形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、ミリ波帯もしくはマイクロ波帯で変調した光信号と無変調光搬送波成分を用いて光自己ヘテロダイン検波を行う技術を導入することにより、マイクロ波帯とミリ波帯の無線周波数変換を光領域で行うことが可能となり、中央局の周波数変換のための電気部品を削減することができる。
【０１０７】
以上述べた本発明の光ファイバ無線アクセスシステムによれば、中央局装置１１内に当該中央局装置１１と関連付けられている基地局装置２１と同じ数のダウンリンク用光源を設置すると共に全ての基地局装置２１にアップリンク用光源を設置する従来の場合と比べて光源の数を大幅に削減することができる。
【０１０８】
さらに、本発明によれば、リモートノード３０並びに各基地局２０は光源や複雑な制御系を備える必要がなく受動系デバイスのみの簡易な構成とすることができる。したがって、基地局２０と無線端末との間で送受信される電波の送受信可能範囲が狭い範囲に限られる場合であっても、基地局２０を設置する障害が小さくなり、漏れのないサービスを提供することが可能になる。具体的には、基地局２０と無線端末との間の通信においてミリ波帯（即ち６０ＧＨｚ帯）の電波を使う場合には送受信可能範囲が狭く基地局２０の通信圏域が半径１０ｍ程度であってカバーできる面積が非常に小さくなるので多数の基地局が必要となり、本発明は特に効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の光ファイバ無線アクセスシステムの第一の実施形態を示す概略全体構成図である。
【図２】第一の実施形態の中央局装置のダウンリンクに係る概略機能ブロック図である。
【図３】第一の実施形態の基地局装置のダウンリンクに係る概略機能ブロック図である。
【図４】第一の実施形態の中央局装置のアップリンクに係る概略機能ブロック図である。
【図５】第一の実施形態の基地局装置のアップリンクに係る概略機能ブロック図である。
【図６】第一の実施形態の概略全体構成図である。
【図７】第一の実施形態の他の構成例を示す概略全体構成図である。
【図８】第一の実施形態の更に他の構成例を示す概略全体構成図である。
【図９】第二の実施形態の中央局装置のダウンリンクに係る概略機能ブロック図である。
【図１０】第二の実施形態の基地局装置のダウンリンクに係る概略機能ブロック図である。
【図１１】第二の実施形態の中央局装置のアップリンクに係る概略機能ブロック図である。
【図１２】第二の実施形態の基地局装置のアップリンクに係る概略機能ブロック図である。
【図１３】従来の光ファイバを用いた通信システムの機能ブロック図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１１  中央局装置
２１  基地局装置
３０  リモートノード
５０  外部ネットワーク
【図１】
2008311879.tif 000003
【図２】
2008311879.tif 000004
【図３】
2008311879.tif 000005
【図４】
2008311879.tif 000006
【図５】
2008311879.tif 000007
【図６】
2008311879.tif 000008
【図７】
2008311879.tif 000009
【図８】
2008311879.tif 000010
【図９】
2008311879.tif 000011
【図１０】
2008311879.tif 000012
【図１１】
2008311879.tif 000013
【図１２】
2008311879.tif 000014
【図１３】
2008311879.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成20年4月9日(2008.4.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０８】
さらに、本発明によれば、リモートノード３０並びに各基地局２０は光源や複雑な制御系を備える必要がなく簡易な構成とすることができる。したがって、基地局２０と無線端末との間で送受信される電波の送受信可能範囲が狭い範囲に限られる場合であっても、基地局２０を設置する障害が小さくなり、漏れのないサービスを提供することが可能になる。具体的には、基地局２０と無線端末との間の通信においてミリ波帯（即ち６０ＧＨｚ帯）の電波を使う場合には送受信可能範囲が狭く基地局２０の通信圏域が半径１０ｍ程度であってカバーできる面積が非常に小さくなるので多数の基地局が必要となり、本発明は特に効果を発揮する。