(57)【要約】      （修正有）【課題】光伝送区間の状態の如何に関わらず、最適な状態での送受信を可能とする。【解決手段】送信局２の送信部４１が電／光変換部１５と、該電／光変換部への入力レベルを調整する入力レベル調整手段４７と、レベル調整を制御する送信局制御部４３とを有し、受信局３の受信部４４が光／電変換部２２と、受信した信号からＣＮ特性の内信号強さ、又は歪みのいずれか一方を検出するＣＮ特性検出手段５２と、前記光／電変換部からの信号についての利得を調整する利得補正手段５１と、利得の調整を制御する受信局制御部４６とを具備し、前記の検出したＣＮ特性が前記受信局の送信部４５を介して前記送信局に送信され、前記送信局制御部はＣＮ特性に基づき前記入力レベル調整手段を介して入力レベルを調整すると共に、入力レベル調整情報を前記受信局に送信し、前記受信局制御部は入力レベル調整情報に基づき前記利得補正手段を介して利得を調整する様構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ送信部、受信部を具備する複数局の間で光伝送を行う光伝送システムに於いて、送信局の送信部が電／光変換部と、該電／光変換部への入力レベルを調整する入力レベル調整手段と、レベル調整を制御する送信局制御部とを有し、受信局の受信部が光／電変換部と、受信した信号からＣＮ特性の内信号強さ、又は歪みのいずれか一方を検出するＣＮ特性検出手段と、前記光／電変換部からの信号についての利得を調整する利得補正手段と、利得の補正を制御する受信局制御部とを具備し、前記ＣＮ特性検出手段で検出したＣＮ特性が前記受信局の送信部を介して前記送信局に送信され、前記送信局制御部はＣＮ特性に基づき前記入力レベル調整手段を介して前記電／光変換部への入力レベルを調整すると共に、入力レベル調整情報を前記受信局に送信し、前記受信局制御部は入力レベル調整情報に基づき前記利得補正手段を介して利得を調整する様構成したことを特徴とする光伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、種々の光回線環境下に於いて、最適な光伝送特性が得られる様にした光伝送システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
先ず、図４に於いて、従来の光伝送システムについて概略を説明する。
【０００３】
図４中、１は事業者の基地局無線送受信装置（ＢＴＳ：Ｂａｓｅ  Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ  Ｓｔａｔｉｏｎ）、２は親局装置、３は子局装置、４はアンテナ、５は携帯機を示し、前記基地局無線送受信装置１と前記親局装置２とは無線やケーブルにより信号が送受信され、前記親局装置２と前記子局装置３とは光ファイバで代表される光伝送路７，８により接続され、前記子局装置３と前記携帯機５間は前記アンテナ４を介して信号が送受信される様になっている。
【０００４】
図５は、前記親局装置２、前記子局装置３の概略構成を示し、前記親局装置２は親局送信部９、親局受信部１０を有し、前記子局装置３は子局受信部１１、子局送信部１２を有している。
【０００５】
前記親局送信部９は、前記基地局無線送受信装置１からの無線高周波信号（ＲＦ信号）が入力される入力部１３、入力されたＲＦ信号を増幅する増幅部１４、該増幅部１４からのＲＦ信号で光強度を変調して出力する親局電／光変換部（例えばレーザダイオード：ＬＤ）１５を具備している。
【０００６】
前記親局受信部１０は、上り回線（子局から親局に向って信号が送信される回線）の前記光伝送路８を介して前記子局装置３から送信される光信号を光電変換する親局光／電変換部（例えばフォトダイオード：ＰＤ）１６、変換された電気信号を増幅する増幅部１７、前記光伝送路８の損失補正用の可変減衰器１８、増幅部１９、出力部２０を具備している。
【０００７】
前記子局受信部１１は、下り回線（親局から子局に向って信号が送信される回線）の光信号を電気信号に変換する子局光／電変換部（例えばフォトダイオード：ＰＤ）２２、増幅部２３、下り回線の前記光伝送路７に於ける損失補正用の可変減衰器２４、増幅部２５、下り回線のＲＦ信号を前記アンテナ４に送出する出力部２６を具備している。
【０００８】
又、前記子局送信部１２は前記携帯機５からのＲＦ信号受信する入力部２７、増幅部２８、上り回線の電気信号を光信号に変換する子局電／光変換部（例えばレーザダイオード：ＬＤ）２９を具備している。
【０００９】
下り回線で、前記入力部１３より入力されたＲＦ信号は、前記増幅部１４で増幅され、前記親局電／光変換部１５でアナログ光信号に変換され、前記光伝送路７を介して前記子局装置３に送信される。
【００１０】
該子局装置３では、受信した光信号を前記子局光／電変換部２２で電気信号に変換し、前記増幅部２３は電気信号を、所要のキャリア対ノイズ比（Ｃ／Ｎ：Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）が確保できる様増幅する。前記可変減衰器２４は前記光伝送路７の損失補正をし、前記増幅部２５はＲＦ信号を所定の電力迄増幅し、前記アンテナ４を介して放射することにより、サービスエリアを確保する。
【００１１】
上り回線で、前記携帯機５のＲＦ信号は前記アンテナ４を介して受信され、受信されたＲＦ信号は前記入力部２７を介して前記増幅部２８に入力され、該増幅部２８で増幅される。更に、前記子局電／光変換部２９でアナログ光信号に変換され、該光信号は前記光伝送路８を介して前記親局装置２に送信される。
【００１２】
該親局装置２では、光信号は前記親局光／電変換部１６により電気信号に変換され、電気信号は前記増幅部１７によって増幅される。前記可変減衰器１８は前記光伝送路８での損失補正をし、前記増幅部１９に於いて、受信に必要なレベル迄増幅し、前記出力部２０から前記基地局無線送受信装置１へ送信する。上り回線と下り回線は略対称な構成となっている。
【００１３】
図６は、前記親局光／電変換部１６、前記子局光／電変換部２２の要部を示すものであり、図６中、３１はフォトダイオード、３２はＤＣ成分をカットする為のコンデンサ、３３はフォトダイオードの電流値を電圧換算する為の抵抗、３４は電圧値からＡＬＭ（ＡＬＡＲＭ）を識別するＡＬＭ判定部である。
【００１４】
前記フォトダイオード３１が受光すると、電流が発生し、前記抵抗３３によって電圧に変換され、前記コンデンサ３２で直流成分がカットされ、該コンデンサ３２を経て電気（ＲＦ）信号が出力される。
【００１５】
又、前記フォトダイオード３１が発生する電流量Ｉは、受光する受光光量（光パワー）Ｐに比例する。受光光量Ｐが増大すると、電流量Ｉは増加し、受光光量Ｐが弱まると電流量Ｉは減少する。従って、前記ＡＬＭ判定部３４には前記フォトダイオード３１が受光した受光光量に対応する大きさの電圧が入力される。
【００１６】
前記ＡＬＭ判定部３４は、それぞれ閾値を有し、受光レベルを検出すると共に受光レベルが閾値以上、閾値以下を判断し、受光レベルが閾値以上の場合、ＡＬＭが発生される様になっている。
【００１７】
上記した従来の光伝送システムに於いて、光区間の損失量の対数値は距離に比例して増加する。従って、光区間の長短によって損失量が異なってくる。又、光区間の損失量の大小で信号の劣化の特性内容も異なってくる。
【００１８】
光損失が大きい場合は、図７（Ａ）に見られる様にキャリア３６がノイズフロア（ノイズレベル）３７に埋れてしまう為、Ｃ／Ｎが劣化してしまう。逆に、光区間の損失が小さい場合は、図７（Ｂ）に見られる様に、前記キャリア３６に対して前記ノイズフロア３７が小さくなり、電／光変換部や光／電変換部内の相互変調等で生じる歪み５７が無視できなくなり、信号品質を制約する。
【００１９】
従来、光伝送区間の損失量が大きくても、ノイズレベルが規格内になる様に、又光伝送区間の損失量が小さくても、歪みレベルが規格内になる様に、前記親局電／光変換部１５の出力値、前記可変減衰器２４の減衰率を設定していた。
【００２０】
この為、従来の光伝送システムでは規定内での光通信は行えるが、最適な状態での通信状態とは言えず、光伝送システムの性能が充分に発揮されているとは言えなかった。
【００２１】
【特許文献１】特開２００３−２９８５２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
本発明は斯かる実情に鑑み、光伝送区間の状態の如何に関わらず、最適な状態での送受信を可能とし、光伝送システムの性能が充分に発揮される様にするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明は、それぞれ送信部、受信部を具備する複数局の間で光伝送を行う光伝送システムに於いて、送信局の送信部が電／光変換部と、該電／光変換部への入力レベルを調整する入力レベル調整手段と、レベル調整を制御する送信局制御部とを有し、受信局の受信部が光／電変換部と、受信した信号からＣＮ特性の内信号強さ（受光レベル）、又は歪みのいずれか一方を検出するＣＮ特性検出手段と、前記光／電変換部からの信号についての利得を調整する利得補正手段と、利得の調整を制御する受信局制御部とを具備し、前記ＣＮ特性検出手段で検出したＣＮ特性が前記受信局の送信部を介して前記送信局に送信され、前記送信局制御部はＣＮ特性に基づき前記入力レベル調整手段を介して前記電／光変換部への入力レベルを調整すると共に、入力レベル調整情報を前記受信局に送信し、前記受信局制御部は入力レベル調整情報に基づき前記利得補正手段を介して利得を調整する様構成した光伝送システムに係るものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、それぞれ送信部、受信部を具備する複数局の間で光伝送を行う光伝送システムに於いて、送信局の送信部が電／光変換部と、該電／光変換部への入力レベルを調整する入力レベル調整手段と、レベル調整を制御する送信局制御部とを有し、受信局の受信部が光／電変換部と、受信した信号からＣＮ特性の内信号強さ（受光レベル）、又は歪みのいずれか一方を検出するＣＮ特性検出手段と、前記光／電変換部からの信号についての利得を調整する利得補正手段と、利得の調整を制御する受信局制御部とを具備し、前記ＣＮ特性検出手段で検出したＣＮ特性が前記受信局の送信部を介して前記送信局に送信され、前記送信局制御部はＣＮ特性に基づき前記入力レベル調整手段を介して前記電／光変換部への入力レベルを調整すると共に、入力レベル調整情報を前記受信局に送信し、前記受信局制御部は入力レベル調整情報に基づき前記利得補正手段を介して利得を調整する様構成したので、光伝送区間の損失量の大小に拘らず、歪みレベルと、ノイズフロアレベルのバランスが向上し、光伝送システムのＣ／Ｎを向上させることができ、又電／光変換部の個体差に対応したＣ／Ｎとすることができるので、使用される電／光変換部の制約が緩和され、歩留りの向上、製作コストの低減が図れる等の優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照しつつ本発明を実施する為の最良の形態を説明する。
【００２６】
図１により、本願発明に係る光伝送システムの概略構成を説明する。
【００２７】
尚、図１中、図５中で示したものと同等のものには同符号を付してある。
【００２８】
親局装置２は親局送信部４１、親局受信部４２、親局制御部４３を具備し、子局装置３は子局受信部４４、子局送信部４５、子局制御部４６を具備している。
【００２９】
又、前記親局送信部４１は、入力レベル調整手段としての入力レベル調整用可変減衰器４７、ＲＦ信号増幅用の増幅部１４、レーザダイオード（ＬＤ）等から成る親局電／光変換部１５を具備し、前記親局受信部４２はフォトダイオード（ＰＤ）等から成る親局光／電変換部１６、増幅部１７、可変減衰器１８、増幅部１９を具備している。
【００３０】
又、前記親局制御部４３は、前記親局光／電変換部１６で変換された電気信号に含まれる子局からのフィードバック信号を抽出して所要の電気信号に復調する親局信号復調部（ＭＤＥＭ）４８と、該親局信号復調部４８からの情報に基づき前記入力レベル調整用可変減衰器４７の減衰量の制御を行う親局演算処理部４９と、又該親局演算処理部４９からの減衰量についての情報を受取り、変調等の信号処理をしてＲＦ信号に重畳する親局信号変調部（ＭＭＯＤ）５０とを具備している。
【００３１】
又、前記子局受信部４４は、光伝送路７を介して入力された光信号を電気信号に変換するフォトダイオード（ＰＤ）等から成る子局光／電変換部２２、変換された電気信号を増幅する増幅部２３、可変減衰器２４、更に利得補正手段としての利得補正用可変減衰器５１、増幅部２５を具備し、前記子局送信部４５は増幅部２８、レーザダイオード（ＬＤ）等から成る子局電／光変換部２９を具備している。
【００３２】
又、前記子局制御部４６は、送信された信号のＣＮ特性情報、例えば歪みのレベルを検出し、又ＲＦ信号に重畳された親局の減衰情報を抽出復調する受信信号処理部５２、該受信信号処理部５２からの歪みデータ、減衰データに基づき前記受信信号処理部５２の減衰量を制御する子局演算処理部５３と、前記歪みデータを変調して親局に電送される信号に重畳する子局信号変調部（ＳＭＯＤ）５４とを具備している。
【００３３】
次に、図２を参照して上記光伝送システムの作用について説明する。
【００３４】
所要のレベルで入力部１３からＲＦ信号が入力され、前記親局電／光変換部１５によって変換された光信号が前記光伝送路７を介して前記子局装置３に送信される。
【００３５】
前記子局光／電変換部２２で光信号が電気信号に変換される。前記受信信号処理部５２は、前記電気信号について周波数情報から急峻なフィルタ、増幅器を介して検波し、歪みレベルを検出する。検出された歪みは前記子局演算処理部５３に入力され、該子局演算処理部５３は入力された歪みに基づき前記受信信号処理部５２の減衰量を調整し、所定の利得になる様に制御する（ＳＴＥＰ：０１）。
【００３６】
又、前記歪みデータは前記子局演算処理部５３から前記子局信号変調部５４に入力され、該子局信号変調部５４で変調等所要の信号処理がなされ、前記親局装置２に送信されるＲＦ信号に重畳される。前記子局電／光変換部２９で電光変換され、光伝送路８を介して前記親局装置２に送信される（ＳＴＥＰ：０２）。
【００３７】
前記親局光／電変換部１６は光信号を電気信号に変換する。前記親局信号復調部４８は、変換された電気信号から重畳された子局の歪み情報を抽出し（ＳＴＥＰ：０３）、子局の歪み情報は前記親局演算処理部４９に入力される。該親局演算処理部４９は子局歪み情報に基づき所定のステップで前記入力レベル調整用可変減衰器４７の減衰量を調整する。尚、減衰量に対する減衰量のステップの大きさについては予めデータテーブル等で設定しておく（ＳＴＥＰ：０４）。
【００３８】
前記入力レベル調整用可変減衰器４７によって減衰量が変更されることで、前記親局電／光変換部１５からの信号レベル（強度）が変更される。又、減衰量の調整データは前記親局信号変調部５０にも出力され、該親局信号変調部５０で変調等所要の信号処理がなされ、ＲＦデータに重畳され、前記子局装置３に送信される（ＳＴＥＰ：０５、ＳＴＥＰ：０６）。
【００３９】
前記光伝送路７を介して送信された信号は、前記子局光／電変換部２２で電気信号に変換され、前記受信信号処理部５２では送信された信号から親局での調整減衰量データを抽出し（ＳＴＥＰ：０７）、前記子局演算処理部５３は抽出された調整減衰量に対応（相殺）する様に前記利得補正用可変減衰器５１の減衰量を調整する（ＳＴＥＰ：０８）。
【００４０】
前記受信信号処理部５２の減衰量を調整して得られた電気信号の歪みが閾値より大きいか、小さいかが判断され、大きい場合は、更に上記減衰量の制御が繰返される（ＳＴＥＰ：０９）。
【００４１】
本発明によるＬＤへの入力レベルの調整、又光伝送システムの歪み特性の調整により、光伝送区間の損失量が大きい時には、前記入力レベル調整用可変減衰器４７の減衰量は小さくなる様に制御される。その結果、図７（Ａ）の破線で示される様に、歪み５７は劣化するが、ノイズフロア３７が低下し、全体としては、キャリア３６が大きくなり（図中Ｅで示す）、Ｃ／Ｎが向上する。
【００４２】
又光伝送区間の損失量が小さい時には、前記入力レベル調整用可変減衰器４７の減衰量は大きくなる様に制御される。その結果、図７（Ｂ）の破線で示される様に、前記ノイズフロア３７は上がるが、前記歪み５７は改善され、全体としては、前記キャリア３６が大きくなり（図中Ｅで示す）、Ｃ／Ｎが向上する。
【００４３】
而して、ＬＤへの入力レベルが最適化され、又光伝送システムの歪み特性が最適化され、光伝送条件に最適な送受信状態が得られ、光伝送システムの性能が充分に発揮される。
【００４４】
尚、上記送受信条件の制御によれば、ＬＤの個体差に対応した親局装置２、子局装置３の調整が可能となり、ＬＤの使用条件の制限が緩和され、生産上歩留りが向上する。
【００４５】
次に、前記子局装置３が複数ある場合を図３を参照して説明する。
【００４６】
図３では、１台の前記親局装置２とｎ台の前記子局装置３との間で通信される状態を示している。
【００４７】
この場合、ｎ台の子局装置３に対し、前記親局装置２の前記親局電／光変換部１５に対する入力レベルは同一となるので、前記親局制御部４３は個々の前記子局装置３からの歪み情報から光伝送区間の伝送損失を求め、更に伝送損失の平均値を求める。
【００４８】
伝送損失の平均値を基に前記親局制御部４３は前記入力レベル調整用可変減衰器４７の減衰量が設定され、更に前記子局制御部４６は前記減衰量に対応する様に前記受信信号処理部５２の減衰量を設定する。
【００４９】
上記制御を実行することで、複数台の子局装置３に対しても、安定した光伝送を実現できる。
【００５０】
尚、上記実施の形態では、前記子局装置３の子局制御部４６に於いて、前記親局装置２から送信された光信号の歪みを検出し、検出した歪みを前記親局装置２にフィードバックし、歪みに基づき該親局装置２の親局電／光変換部１５への入力レベルの調整、更に親局での入力レベルの調整が前記子局装置３にフィードバックされ子局の利得の調整を行ったが、前記子局装置３の子局制御部４６に於いて、前記親局装置２から送信された光信号の強さを検出し、検出した光信号の強さを前記親局装置２にフィードバックし、子局で検出した光信号の強さに基づき前記親局装置２の親局電／光変換部１５への入力レベルを調整し、親局での入力レベルの調整を前記子局装置３にフィードバックし、子局の利得の調整を行っても良い。
【００５１】
更に、上記入力レベルの調整、利得の調整は下り回線について説明したが、上り回線についても同様に実施可能であることは言う迄もない。
【００５２】
即ち、送信される光信号についてのＣＮ特性の、キャリア（信号強さ）又はノイズ（歪み）のいずれかを受信側が検出して、検出ＣＮ特性の情報に基づき、送信側のＬＤへの入力レベルの調整、受信側の利得の調整を行う。
【００５３】
（付記）
又、本発明は以下の実施の態様を含む。
【００５４】
（付記１）下り信号を入力し光信号に変換し光ケーブルで複数の子局にその下り信号を分配し送信する機能を有すると共に、複数の光伝送子局装置（以下子局装置）から送られる光変換された上り信号を受け、光／電気変換を行った後電気信号となった携帯電話の上り信号を合成し出力する機能を有する光伝送親局装置（以下親局装置）と、該親局装置より送られる光信号に変換された下り信号を受け入力された光信号を電気信号に変換して所定の電力迄増幅し、出力する機能を有すると同時に、上り信号をアンテナ端より受信し電気信号を光信号に変換し光ケーブルで前記親局装置に送る機能を有する前記子局装置からなるシステムに於いて、前記子局装置内部にて前記親局装置からの光信号の強さを検出する受光検波回路部、その受光レベルによって前記親局装置への最適な入力レベルを決定することが可能な入力レベル調整手段、それに伴い装置利得を一定に保つ装置利得補正手段、前記入力レベル調整手段、利得補正手段を制御する制御部、及び、局間の情報を授受する為の通信手段を具備したことを特徴とする光伝送システム。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施の形態に係る光伝送システムを示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態の作用を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態の他の一例を示すブロック図である。
【図４】光伝送システムの概略を示すブロック図である。
【図５】従来の光伝送システムを示すブロック図である。
【図６】親局光／電変換部、子局光／電変換部の説明図である。
【図７】光伝送区間を伝送される信号について、キャリアとノイズフロアとの関係を示す説明図であり、（Ａ）はノイズフロアが高い場合、（Ｂ）はノイズフロアが低い場合である。
【符号の説明】
【００５６】
１              基地局無線送受信装置
２              親局装置
３              子局装置
７              光伝送路
８              光伝送路
１５            親局電／光変換部
１６            親局光／電変換部
２２            子局光／電変換部
２９            子局電／光変換部
４１            親局送信部
４２            親局受信部
４３            親局制御部
４４            子局受信部
４５            子局送信部
４６            子局制御部
４７            入力レベル調整用可変減衰器
４８            親局信号復調部
４９            親局演算処理部
５０            親局信号変調部
５１            利得補正用可変減衰器
５２            受信信号処理部
５３            子局演算処理部
５４            子局信号変調部
【図１】
2008135821.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2008135821.tif 000006
【図５】
2008135821.tif 000007
【図６】
2008135821.tif 000008
【図７】
2008135821.tif 000009