(57)【要約】【課題】  経済的な固定無線通信用光リモートシステムを提供する。【解決手段】  変調器１７１〜１７３からの下り無線電気信号は、光送信器１８１〜１８３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る。下り光信号は、ＷＤＭカプラ１１２によって波長多重される。ＷＤＭカプラによって波長多重された光信号は、一芯の光ファイバからなる光ファイバ伝送路１６０を介して、リモート局装置１２０に入力される。リモート局装置１２０では、ＷＤＭカプラ１２２によって下り光信号が分波され、光受信器１９４〜１９６によって下り無線電気信号に変換されて、アンテナ１４０ａ〜１４０ｃから出力される。アンテナ１４０ａ〜１４０ｃで受信された上り無線電気信号は、２０ｎｍ以上の波長間隔を有する上り光信号に変換されて波長多重され、センタ局装置１１０で分波されて通信ネットワーク４に送出される。【選択図】  図２
2005094263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信ネットワーク上の通信機器と加入者端末とが双方向通信するためのシステムであって、
前記通信ネットワークと伝送路を介して接続されるセンタ局装置と、
前記センタ局装置と一芯の光ファイバ伝送路を介して接続されており、前記センタ局装置と双方向光通信し、複数のエリアにそれぞれ存在する複数の加入者端末と双方向無線通信するリモート局装置とを備え、
前記センタ局装置は、
前記エリアに対応して設けられており、前記通信ネットワークからの信号に基づいて前記エリア毎に相異なる周波数を有する下り無線電気信号を出力する複数の変調器と、
前記エリアに対応して設けられており、前記リモート局装置を介して前記加入者端末から送られてくる上り無線電気信号を復調して、前記通信ネットワークに送出する複数の復調器と、
前記変調器に対応して設けられており、かつ光源の光信号の波長が２０ｎｍ以上の間隔で相異なっており、対応する前記変調器から出力される前記下り無線電気信号によって前記光源からの光信号を光強度変調して、下り光信号として出力する複数の第１の光送信器と、
前記復調器に対応して設けられており、前記リモート局装置から送られてくる上り光信号を前記上り無線電気信号に変換して、対応する前記復調器に入力する複数の第１の光受信器と、
前記複数の第１の光送信器からの下り光信号を波長多重して、前記光ファイバ伝送路に送出すると共に、前記光ファイバ伝送路を介して前記リモート局装置から送られてくる波長多重された光信号を上り光信号に分波して、対応する前記第１の光受信器に入力する第１の波長分割多重部とを含み、
前記リモート局装置は、
前記エリアに対応して設けられており、対応するエリアに存在する前記加入者端末に対して、前記下り無線電気信号を電波として放出すると共に、前記加入者端末からの上り無線電気信号を受信する複数のアンテナと、
前記アンテナに対応して設けられており、かつ光源の光信号の波長が前記第１の光送信器の光源も含めて２０ｎｍ以上の間隔で相異なっており、対応する前記アンテナからの上り無線電気信号によって光源からの光信号を光強度変調して、前記上り光信号として出力する複数の第２の光送信器と、
前記アンテナに対応して設けられており、前記センタ局装置から送られてくる前記下り光信号を前記下り無線電気信号に変換して、対応する前記アンテナから出力させる複数の第２の光受信器と、
前記複数の第２の光送信器からの上り光信号を波長多重して、前記光ファイバ伝送路に送出すると共に、前記光ファイバ伝送路を介して前記センタ局装置から送られてくる波長多重された光信号を下り光信号に分波して、対応する前記第２の光受信器に入力する第２の波長分割多重部とを含む、固定無線通信用光リモートシステム。
【請求項２】
前記第１の光送信器における下り光信号用の光源の波長とそれに対応する前記第２の光送信器における上り光信号用の光源の波長とを同一にして、同一エリアに対して使用する下り光信号と上り光信号との波長を同一にし、
前記センタ局装置は、さらに、
前記第１の光送信器に対応して設けられており、前記第１の光送信器から出力される前記下り光信号を前記第１の波長分割多重部に入力すると共に、前記第１の波長分割多重部から出力される前記上り光信号を前記第１の光受信器に入力する複数の第１の光受動素子を含み、
前記リモート局装置は、さらに、
前記第１の光送信器に対応して設けられており、前記第２の光送信器から出力される前記上り光信号を前記第２の波長分割多重部に入力すると共に、前記第２の波長分割多重部から出力される前記下り光信号を前記第２の光受信器に入力する複数の第２の光受動素子とを含む、請求項１に記載の固定無線通信用光リモートシステム。
【請求項３】
前記第１および第２の光受動素子は、３端子光サーキュレータである、請求項２に記載の固定無線通信用光リモートシステム。
【請求項４】
前記第１および第２の光受動素子は、１対２光パワーカプラであり、
前記第１および第２の光送信器には、光源の手前部分に光アイソレータが具備されている、請求項２に記載の固定無線通信用光リモートシステム。
【請求項５】
前記第２の波長分割多重部は、前記第２の光送信器および前記第２の光受信器に対応して設けられる複数の波長分割多重カプラからなり、
各前記波長分割多重カプラは、前記光ファイバ伝送路から分岐されて接続されており、
お互いに対応する前記アンテナ、前記第２の光送信器、前記第２の光受信器、および前記波長分割多重カプラは、一つずつ一組となって、前記エリア内に設置されている、請求項１に記載の固定無線通信用光リモートシステム。
【請求項６】
前記リモート局装置は、さらに、
前記第２の光送信器に対応して設けられており、前記上り無線電気信号の周波数を下げて、前記第２の光送信器に入力する複数の第１の周波数変換部と、
前記第２の光受信器に対応して設けられており、前記第２の光受信器からの下り無線電気信号の周波数を上げて、前記アンテナから出力させる複数の第２の周波数変換部とを含む、請求項１〜５のいずれかに記載の無線通信用光リモートシステム。
【請求項７】
通信ネットワーク上の通信機器と加入者端末とが双方向通信するためのシステムにおけるセンタ局装置であって、
前記センタ局装置は、前記通信ネットワークと伝送路を介して接続されており、かつ複数のエリアにそれぞれ存在する複数の加入者端末との間で双方向無線通信するためのリモート局装置と一芯の光ファイバ伝送路を介して接続されており、
前記エリアに対応して設けられており、前記通信ネットワークからの信号に基づいて前記エリア毎に相異なる周波数を有する下り無線電気信号を出力する複数の変調器と、
前記エリアに対応して設けられており、前記リモート局装置を介して前記加入者端末から送られてくる上り無線電気信号を復調して、前記通信ネットワークに送出する複数の復調器と、
前記変調器に対応して設けられており、かつ光源の光信号の波長が２０ｎｍ以上の間隔で相異なっており、対応する前記変調器から出力される前記下り無線電気信号によって前記光源からの光信号を光強度変調して、下り光信号として出力する複数の光送信器と、
前記復調器に対応して設けられており、前記リモート局装置から送られてくる上り光信号を前記上り無線電気信号に変換して、対応する前記復調器に入力する複数の光受信器と、
前記複数の光送信器からの下り光信号を波長多重して、前記光ファイバ伝送路に送出すると共に、前記光ファイバ伝送路を介して前記リモート局装置から送られてくる波長多重された光信号を上り光信号に分波して、対応する前記光受信器に入力する波長分割多重部とを含む、センタ局装置。
【請求項８】
前記光送信器における光源の波長と前記光送信器から出力される下り光信号に対応する上り光信号を出力するリモート局側光送信器の光源の波長とは、同一であり、
前記光送信器に対応して設けられており、前記光送信器から出力される前記下り光信号を前記波長分割多重部に入力すると共に、前記波長分割多重部から出力される前記上り光信号を前記光受信器に入力する複数の光受動素子をさらに含む、請求項７に記載のセンタ局装置。
【請求項９】
前記光受動素子は、３端子光サーキュレータである、請求項８に記載のセンタ局装置。
【請求項１０】
前記光受動素子は、１対２光パワーカプラであり、
前記光送信器には、光源の手前部分に光アイソレータが具備されている、請求項８に記載のセンタ局装置。
【請求項１１】
通信ネットワーク上の通信機器と加入者端末とが双方向通信するためのシステムにおけるリモート局装置であって、
前記リモート局装置は、前記通信ネットワークと伝送路を介して接続されるセンタ局装置と一芯の光ファイバ伝送路を介して接続されており、かつ前記センタ局装置と双方向光通信し、複数のエリアにそれぞれ存在する複数の加入者端末と双方向無線通信し、
前記エリアに対応して設けられており、対応するエリアに存在する前記加入者端末に対して、前記下り無線電気信号を電波として放出すると共に、前記加入者端末からの上り無線電気信号を受信する複数のアンテナと、
前記アンテナに対応して設けられており、かつ光源の光信号の波長が前記センタ局装置の光源も含めて２０ｎｍ以上の間隔で相異なっており、対応する前記アンテナからの上り無線電気信号によって光源からの光信号を光強度変調して、前記上り光信号として出力する複数の光送信器と、
前記アンテナに対応して設けられており、前記センタ局装置から送られてくる前記下り光信号を前記下り無線電気信号に変換して、対応する前記アンテナから出力させる光受信器と、
前記複数の光送信器からの上り光信号を波長多重して、前記光ファイバ伝送路に送出すると共に、前記光ファイバ伝送路を介して前記センタ局装置から送られてくる波長多重された光信号を下り光信号に分波して、対応する前記光受信器に入力する波長分割多重部とを含む、リモート局装置。
【請求項１２】
前記光送信器における光源の波長と前記光送信器から出力される上り光信号に対応する下り光信号を出力するセンタ局側光送信器の光源の波長とは、同一であり、
前記光送信器に対応して設けられており、前記光送信器から出力される前記上り光信号を前記波長分割多重部に入力すると共に、前記波長分割多重部から出力される前記下り光信号を前記光受信器に入力する複数の光受動素子をさらに含む、請求項１１に記載のリモート局装置。
【請求項１３】
前記光受動素子は、３端子光サーキュレータである、請求項１２に記載のリモート局装置。
【請求項１４】
前記光受動素子は、１対２光パワーカプラであり、
前記光送信器には、光源の手前部分に光アイソレータが具備されている、請求項１２に記載のリモート局装置。
【請求項１５】
前記波長分割多重部は、前記光送信器および前記光受信器に対応して設けられる複数の波長分割多重カプラからなり、
各前記波長分割多重カプラは、前記光ファイバ伝送路から分岐されて接続されており、
お互いに対応する前記アンテナ、前記光送信器、前記光受信器、および前記波長分割多重カプラは、一つずつ一組となって、前記エリア内に設置されている、請求項１１に記載のリモート局装置。
【請求項１６】
さらに、
前記光送信器に対応して設けられており、前記上り無線電気信号の周波数を下げて、前記光送信器に入力する複数の第１の周波数変換部と、
前記光受信器に対応して設けられており、前記光受信器からの下り無線電気信号の周波数を上げて、前記アンテナから出力させる複数の第２の周波数変換部とを含む、請求項１１〜１５のいずれかに記載のリモート局装置。
【請求項１７】
伝送路を介して通信ネットワークに接続されるセンタ局装置、および一芯の光ファイバ伝送路を介して前記センタ局装置に接続されており、前記センタ局装置と双方向光通信し、複数のエリアにそれぞれ存在する複数の加入者端末と双方向無線通信するリモート局装置を備えるシステムにおいて、通信ネットワーク上の通信機器と前記加入者端末とが双方向通信するための通信方法であって、
前記通信機器からの下り信号を前記加入者端末に送信する場合、
前記センタ局装置内において前記エリアに対応して設けられている変調器が、前記通信ネットワークからの信号に基づいて前記エリア毎に相異なる周波数を有する下り無線電気信号を出力するステップと、
前記センタ局装置内において前記変調器に対応して設けられている第１の光送信器が、光信号の波長が２０ｎｍ以上の間隔で相異なるように、対応する前記変調器から出力される前記下り無線電気信号によって光源からの光信号を光強度変調して、下り光信号として出力するステップと、
前記センタ局装置内の第１の波長分割多重部が、前記複数の第１の光送信器からの下り光信号を波長多重して、前記光ファイバ伝送路に送出するステップと、
前記リモート局装置内の第２の波長分割多重部が、前記光ファイバ伝送路を介して前記センタ局装置から送られてくる波長多重された光信号を下り光信号に分波して、前記リモート局装置内の対応する第２の光受信器に入力するステップと、
前記第２の光受信器が、前記下り光信号を前記下り無線電気信号に変換して、前記リモート局装置内の対応するアンテナに送るステップと、
前記アンテナが、対応するエリアに存在する前記加入者端末に対して、前記下り無線電気信号を電波として放出するステップとを含み、
前記加入者端末からの上り信号を前記通信機器に送信する場合、
前記エリアに対応する前記アンテナが、前記加入者端末からの上り無線電気信号を受信するステップと、
前記リモート局装置内において前記アンテナに対応して設けられている第２の光送信器が、前記第１の光送信器における光源も含めて光源の光信号の波長が２０ｎｍ以上の間隔で相異なるように、対応する前記アンテナからの上り無線電気信号によって光源からの光信号を光強度変調して、前記上り光信号として出力するステップと、
前記第２の波長分割多重部が、前記複数の第２の光送信器からの上り光信号を波長多重して、前記光ファイバ伝送路に送出するステップと、
前記第１の波長分割多重部が、前記光ファイバ伝送路を介して前記リモート局装置から送られてくる波長多重された光信号を上り光信号に分波して、対応する第１の光受信器に入力するステップと、
前記第１の光受信器が、前記リモート局装置から送られてくる上り光信号を前記上り無線電気信号に変換して、対応する前記復調器に入力するステップと、
前記復調器が、前記リモート局装置を介して前記加入者端末から送られてくる上り無線電気信号を復調して、前記通信ネットワークに送出するステップとを含む、固定無線通信用光リモート通信方法。
【請求項１８】
前記第１の光送信器における下り光信号用の光源の波長とそれに対応する前記第２の光送信器における上り光信号用の光源の波長とを同一にして、同一エリアに対して使用する下り光信号と上り光信号との波長を同一にし、
前記センタ局装置内において前記第１の光送信器に対応して設けられている第１の光受動素子によって、前記第１の光送信器から出力される前記下り光信号は前記第１の波長分割多重部に入力され、前記第１の波長分割多重部から出力される前記上り光信号は前記第１の光受信器に入力され、
前記リモート局装置内において前記第１の光送信器に対応して設けられている複数の第２の光受動素子によって、前記第２の光送信器から出力される前記上り光信号は前記第２の波長分割多重部に入力され、前記第２の波長分割多重部から出力される前記下り光信号は前記第２の光受信器に入力される、請求項１７に記載の固定無線通信用光リモート通信方法。
【請求項１９】
前記第１および第２の光受動素子は、３端子光サーキュレータである、請求項１８に記載の固定無線通信用光リモート通信方法。
【請求項２０】
前記第１および第２の光受動素子は、１対２光パワーカプラであり、
前記第１および第２の光送信器における光源の手前部分には、光アイソレータが具備されている、請求項１８に記載の固定無線通信用光リモート通信方法。
【請求項２１】
前記第２の波長分割多重部は、前記第２の光送信器および前記第２の光受信器に対応して設けられる複数の波長分割多重カプラからなり、
各前記波長分割多重カプラは、前記光ファイバ伝送路から分岐されて接続されており、
お互いに対応する前記アンテナ、前記第２の光送信器、前記第２の光受信器、および前記波長分割多重カプラが一つずつ一組となって、前記エリア内の加入者端末への上りおよび下り信号の送受信を行う、請求項１７に記載の固定無線通信用光リモート通信方法。
【請求項２２】
下り信号を送信する場合、
前記リモート局装置内において前記第２の光受信器に対応して設けられている複数の第２の周波数変換部が、前記第２の光受信器からの下り無線電気信号の周波数を上げて、前記アンテナから出力させるステップをさらに含み、
上り信号を送信する場合、
前記リモート局装置内において前記第２の光送信器に対応して設けられている複数の第１の周波数変換部が、前記上り無線電気信号の周波数を下げて、前記第２の光送信器に入力するステップをさらに含む、請求項１７〜２１のいずれかに記載の無線通信用光リモート通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信ネットワークに接続されている通信機器と加入者端末との間で双方向無線通信を実現するためのシステムに関し、より特定的には、通信ネットワークに接続されるセンタ局およびリモート局と、加入者端末とが固定無線通信するためのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットの爆発的な普及により、ＦＦＴＨ（Ｆｉｂｅｒ  Ｔｏ  Ｔｈｅ  Ｈｏｍｅ）システムが注目を浴びている。ＦＦＴＨシステムでは、公衆網と各加入者端末とを光ファイバで接続するため、高速通信を実現することができる。ところが、ＦＦＴＨシステムでは、各加入者端末まで光ファイバを敷設する必要があり、サービスの提供に要するコストは、多大なものとなる。また、人口の少ない地域等では、光ファイバを敷設するのに要するコストと利用効果とを比較した場合、ＦＦＴＨシステムを提供すること自体が、かなり困難である。
【０００３】
そこで、ＦＦＴＨシステムに変わるシステムとして、固定無線通信用光リモートシステムが脚光を浴びてきている。固定無線通信用光リモートシステムでは、通信信号として、マイクロ波またはミリ波帯の無線信号を用い、１対１（またはＰ−Ｐ：  Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｐｏｉｎｔ）や１対Ｎ（またはＰ−ＭＰ：  Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ）の通信を行い、光ファイバ通信並の通信速度を提供する。
【０００４】
固定無線通信用光リモートシステムでは、建物などの屋上に基地局装置を設置し、基地局装置に接続されたアンテナを介し、カバーするエリア内の加入者端末と無線通信を行う。ところが、Ｐ−ＭＰ型の固定無線通信用光リモートシステムでは、エリア内の加入者端末が増えると、一つの基地局装置だけでは、伝送容量が不足しまうという問題が生じる。
【０００５】
この課題に対し、エリアを複数に分割し、それぞれのエリアに基地局装置を設置すれば、伝送容量の不足を回避することができる（特許文献１参照）。
【０００６】
図７は、エリアを複数に分割して各加入者端末とＰ−ＭＰ型の通信を行うための従来の固定無線通信用光リモートシステムの全体構成を示す図である。図７において、従来の固定通信システムは、通信ネットワーク８７０と、伝送路８６０と、センタ局装置８１０と、リモート局装置８２０と、複数の加入者端末８３０とを備える。
【０００７】
センタ局装置８１０およびリモート局装置８２０は、セル８５０の領域内に存在する。セル８５０は、エリアａ〜ｃに分割されている。リモート局装置８２０は、アンテナ８４０ａ〜８４０ｃを含む。アンテナ８４０ａ〜８４０ｃは、それぞれエリアａ〜ｃをカバーする。たとえば、エリアａ内にある加入者端末８３０は、アンテナ８４０ａとの間で無線通信する。
【０００８】
通信ネットワーク８７０とセンタ局装置８１０とは、伝送路８６０を介して接続されている。伝送路８６０は、光ファイバまたは電線等からなる。通信ネットワーク８７０は、時分割多重によって、各加入者端末への信号をセンタ局装置８１０に送信する。
【０００９】
図８は、従来の固定無線通信用システムにおけるセンタ局装置８１０およびリモート局装置８２０の構成を示すブロック図である。図８において、センタ局装置８１０は、三つの変調器７７１〜７７３と、三つの復調器７７４〜７７６とを含む。リモート局装置８２０は、三つの共用器７４１〜７４３と、三つのアンテナ７４０ａ〜７４０ｃとを含む。各変調器および各復調器と各共用器とは、同軸線または導波管によって接続されている。
【００１０】
データ信号ａ１，ｂ１，ｃ１は、時分割多重されており、変調器７７１，７７２，７７３は、それぞれ、データ信号ａ１，ｂ１，ｃ１を変調する。変調器７７１，７７２，７７３によって変調された信号は、共用器７４１，７４２，７４３を介して、アンテナ７４０ａ，７４０ｂ，７４０ｃから電波として放射される。
【００１１】
一方、アンテナ７４０ａ，７４０ｂ，７４０ｃは、各加入者端末から送信された無線信号を受信し、共用器７４１，７４２，７４３を介して、復調器７７４，７７５，７７６に入力する。復調器７７４，７７５，７７６は、当該信号を復調して、データ信号ａ２，ｂ２，ｃ２として出力する。
【特許文献１】特開平４−１２４９１９号公報
【特許文献２】特開平６−３１１１１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記従来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８１０とリモート局装置８２０とをセル８５０の領域内に設置する必要があった。しかし、センタ局装置８１０は、変復調器等を備えているので、規模が大きなものとなる。したがって、センタ局装置を設置するために、ビルの一室等を賃貸する必要があるなど、経済的ではなかった。
【００１３】
それゆえ、本発明の目的は、低コストで実現できる固定無線通信用光リモートシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明は、下記のような特徴を有する。本発明は、通信ネットワーク上の通信機器と加入者端末とが双方向通信するためのシステムであって、通信ネットワークと伝送路を介して接続されるセンタ局装置と、センタ局装置と一芯の光ファイバ伝送路を介して接続されており、センタ局装置と双方向光通信し、複数のエリアにそれぞれ存在する複数の加入者端末と双方向無線通信するリモート局装置とを備える。センタ局装置は、エリアに対応して設けられており、通信ネットワークからの信号に基づいてエリア毎に相異なる周波数を有する下り無線電気信号を出力する複数の変調器と、エリアに対応して設けられており、リモート局装置を介して加入者端末から送られてくる上り無線電気信号を復調して、通信ネットワークに送出する複数の復調器と、変調器に対応して設けられており、かつ光源の光信号の波長が２０ｎｍ以上の間隔で相異なっており、対応する変調器から出力される下り無線電気信号によって光源からの光信号を光強度変調して、下り光信号として出力する複数の第１の光送信器と、復調器に対応して設けられており、リモート局装置から送られてくる上り光信号を上り無線電気信号に変換して、対応する復調器に入力する複数の第１の光受信器と、複数の第１の光送信器からの下り光信号を波長多重して、光ファイバ伝送路に送出すると共に、光ファイバ伝送路を介してリモート局装置から送られてくる波長多重された光信号を上り光信号に分波して、対応する第１の光受信器に入力する第１の波長分割多重部とを含む。リモート局装置は、エリアに対応して設けられており、対応するエリアに存在する加入者端末に対して、下り無線電気信号を電波として放出すると共に、加入者端末からの上り無線電気信号を受信する複数のアンテナと、アンテナに対応して設けられており、かつ光源の光信号の波長が第１の光送信器の光源も含めて２０ｎｍ以上の間隔で相異なっており、対応するアンテナからの上り無線電気信号によって光源からの光信号を光強度変調して、上り光信号として出力する複数の第２の光送信器と、アンテナに対応して設けられており、センタ局装置から送られてくる下り光信号を下り無線電気信号に変換して、対応するアンテナから出力させる複数の第２の光受信器と、複数の第２の光送信器からの上り光信号を波長多重して、光ファイバ伝送路に送出すると共に、光ファイバ伝送路を介してセンタ局装置から送られてくる波長多重された光信号を下り光信号に分波して、対応する第２の光受信器に入力する第２の波長分割多重部とを含む。
【００１５】
実施形態として、第１の光送信器における下り光信号用の光源の波長とそれに対応する第２の光送信器における上り光信号用の光源の波長とを同一にして、同一エリアに対して使用する下り光信号と上り光信号との波長を同一にし、センタ局装置は、さらに、第１の光送信器に対応して設けられており、第１の光送信器から出力される下り光信号を第１の波長分割多重部に入力すると共に、第１の波長分割多重部から出力される上り光信号を第１の光受信器に入力する複数の第１の光受動素子を含むようにしてもよい。このとき、リモート局装置は、さらに、第１の光送信器に対応して設けられており、第２の光送信器から出力される上り光信号を第２の波長分割多重部に入力すると共に、第２の波長分割多重部から出力される下り光信号を第２の光受信器に入力する複数の第２の光受動素子とを含むようにする。
【００１６】
好ましくは、第１および第２の光受動素子は、３端子光サーキュレータであるとよい。
【００１７】
また、第１および第２の光受動素子は、１対２光パワーカプラであり、第１および第２の光送信器には、光源の手前部分に光アイソレータが具備されているとしてもよい。
【００１８】
また、他の実施形態として、第２の波長分割多重部は、第２の光送信器および第２の光受信器に対応して設けられる複数の波長分割多重カプラからなり、各波長分割多重カプラは、光ファイバ伝送路から分岐されて接続されており、お互いに対応するアンテナ、第２の光送信器、第２の光受信器、および波長分割多重カプラは、一つずつ一組となって、エリア内に設置されていてもよい。
【００１９】
さらに、他の実施形態として、リモート局装置は、第２の光送信器に対応して設けられており、上り無線電気信号の周波数を下げて、第２の光送信器に入力する複数の第１の周波数変換部と、第２の光受信器に対応して設けられており、第２の光受信器からの下り無線電気信号の周波数を上げて、アンテナから出力させる複数の第２の周波数変換部とを含んでもよい。
【００２０】
上記のシステムで用いられるセンタ局装置およびリモート局装置は、それ自身で実施されてもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、センタ局装置とリモート局装置とを光波長多重通信システムによって接続することとなるので、センタ局装置とリモート局装置とを離れた位置に敷設することができる。したがって、セル内の加入者端末に対して、固定無線通信サービスを提供する際、リモート局装置のみを敷設できる場所さえ確保すればよいので、リモート局を設けるためのコストを削減することができる。
【００２２】
また、加入者端末からの電波を受信するリモート局装置は、センタ局装置から送られてくる波長多重された光信号を分波して、無線電波信号に変換して、電波として出力するだけでよいので、アンテナ、共用器、ＷＤＭカプラ、光送信装置、および光受信装置という簡単かつ低コストな構成となる。
【００２３】
さらに、固定無線ネットワークに接続されているセンタ局装置とリモート局装置とは、一芯の光ファイバによって接続されるので、センタ局装置とリモート局装置とを接続するための敷設工事や、これらの間の光ファイバケーブルのメンテナンス工数等を軽減することができる。
【００２４】
また、リモート局装置と加入者端末とは、マイクロ波からミリ波帯の周波数を用いて高速無線通信し、各エリアの加入者端末からの信号を光波長多重して固定無線ネットワークに伝送するので、直接各加入者端末へ光ファイバを敷設して光ファイバ通信を実現するのと同程度の通信速度が提供されることとなる。
【００２５】
また、波長間隔が２０ｎｍ以上となるので、光送信器および／または光受信器における温度制御回路が不要となり、より安価なシステムが構成されることとなる。
【００２６】
光受動素子を用いることによって、上り光信号と下り光信号とを同一の波長にすることができるので、ＬＤの発振波長の種類を減らすことができる。
【００２７】
１対２光パワーカプラを用いることによって、システムに必要な部材にかかるコストを減らすことができる。また、光受信器の光源の手前部分に光アイソレータを具備することによって、発光部分に光が入射することによる雑音を防止することができる。
【００２８】
リモート局装置内での波長多重装置をエリア毎に設けられた波長分割多重カプラで分割し、伝送路を分岐させることによって、アンテナ配置に柔軟性を持たせることができる。
【００２９】
センタ局装置およびリモート局装置内では、中間周波信号を用いて光電変換することによって、システムに必要な部材にかかるコストを減らすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る固定無線通信用光リモートシステムの全体を模式的に示す図である。図１において、固定無線通信用光リモートシステムは、センタ局１と、リモート局２と、複数の加入者端末３と、通信ネットワーク４とを備える。複数の加入者端末３によって、セル６が構成される。セル６は、エリアａ〜ｃに分割される。各エリアには、複数の加入者端末３が属している。センタ局１とリモート局２とは、光ファイバ伝送路１６０によって接続されている。センタ局１と通信ネットワーク４とは、伝送路５によって接続されている。伝送路５は、光ファイバによる伝送路であってもよいし、電線による伝送路であってもよい。なお、図１において、センタ局１、リモート局２、加入者端末３、セル、およびエリアの数は、例示であって、これに限定されるものではない。
【００３１】
センタ局１は、センタ局装置１１０を含む。リモート局２は、ビルの屋上などに設置されているリモート局装置１２０を含む。リモート局２は、セル６の中心部に設置されている。なお、図１において、リモート局２はビルのような建物であるように示したが、後述のようにリモート局装置１２０は小型であるので、リモート局２としては、公衆電話や、電柱、一般家庭等、様々なものが想定される。
【００３２】
センタ局装置１１０は、伝送路５を介して送られてくる通信ネットワーク４上の通信機器（図示せず）からのデータ信号を変調し、その後光信号に変換して、波長多重する。波長多重された光信号は、光ファイバ伝送路１６０を介して、リモート局装置１２０に伝送される。リモート局装置１２０は、光ファイバ伝送路１６０を介して送られてくる光信号を分波して電気信号に変換し、それぞれの波長に対応するアンテナ１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃから出力する。各加入者端末３は、各アンテナからの電波を受信する。
【００３３】
一方、各加入者端末３は、送信したいデータ信号を電波にして出力する。加入者端末３から出力された電波は、リモート局装置１２０におけるいずれかのアンテナ１４０ａ〜１４０ｃによって受信される。リモート局装置１２０は、受信した信号を光信号に変換して、光ファイバ伝送路１６０を介してセンタ局装置１１０に伝送する。センタ局装置１１０は、送られてくる光信号を電気信号に変換して、復調し、伝送路５を介して通信ネットワーク４上の通信機器に送信する。通信ネットワーク４は、交換機系で構成されるので、加入者端末３からのデータ信号を所望の送信先の通信機器に送信する。
【００３４】
図２は、センタ局装置１１０およびリモート局装置１２０の構成を示すブロック図である。図２において、センタ局装置１１０とリモート局装置１２０とは、光ファイバ伝送路１６０を介して接続されている。光ファイバ伝送路１６０は、一芯の光ファイバである。
【００３５】
センタ局装置１１０は、下り系の無線電気信号用の変調器１７１，１７２，１７３と、上り系の無線電気信号用の復調器１７４，１７５，１７６と、光送受信部１１１とを含む。光送受信部１１１は、下り系の無線電気信号で光強度変調された光信号を生成する光送信器１８１，１８２，１８３と、上り系の無線電気信号で光強度変調された光信号を無線電気信号に変換する光受信器１８４，１８５，１８６と、波長分割多重（ＷＤＭ：  Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）カプラ１１２とを有する。なお、図１に示したセンタ局装置１１０の構成要素は、最低限のものであって、センタ局装置１１０には、これら以外の構成要素が含まれていてもよい。
【００３６】
リモート局装置１２０は、光送受信部１２１と、共用器１４１，１４２，１４３と、アンテナ１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃとを含む。光送受信部１２１は、上り系の無線電気信号で光強度変調された光信号を生成する光送信器１９１，１９２，１９３と、下り系の無線電気信号で光強度変調された光信号を無線電気信号に変換する光受信器１９４，１９５，１９６と、ＷＤＭカプラ１２２とを有する。なお、図２に示したリモート局装置１２０の構成要素は、最低限のものであって、リモート局装置１２０には、これら以外の構成要素が含まれていてもよい。
【００３７】
光送信器１８１〜１８３，１９１〜１９３は、無線電気信号で光源の光信号を光強度変調する。このときの光強度変調方法としては、光源であるＬＤに無線電気信号を入力する直接光強度変調方式や、外部光変調器を用いた外部光変調方式のいずれかが用いられる。
【００３８】
光送信器１８１〜１８３，１９１〜１９３で使用される光源は、全てＤＦＢ−ＬＤ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｆｅｅｄｂａｃｋ−Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ：分布帰還型レーザーダイオード）である。各光源から出力される光信号の波長をλ１，λ２，λ３，λ４，λ５，λ６とする。これらの波長の間隔は、２０ｎｍとなるように設定されている。通常、温度制御回路を設けなかった場合、１℃毎に、光源の出力波長が０．１ｎｍ動く。光源の動作温度が−２０℃〜＋８０℃であった場合、１００℃の温度幅があることとなる。したがって、光源の出力波長は、１０ｎｍ動く可能性がある。すなわち、３０℃を常温と仮定した場合、−２０℃〜＋８０℃の間で、光源の出力波長が±５ｎｍ動くことになる。よって、光源の出力波長が動いたとしてもお互いに影響し合わないように、本実施形態では、光源の誤差（たとえば、３０℃で中心波長に±５ｎｍの誤差があるような光源）も考慮して、波長間隔が２０ｎｍ間隔であるとしている。２０ｎｍの波長間隔である場合、各光送信器は、温度制御回路を備える必要がない。
【００３９】
本実施形態における無線電気信号の中心周波数および電波の中心周波数は、数百ＭＨｚ以上から６０ＧＨｚ以下の範囲のいずれかを想定している。各エリアで用いられる無線信号の周波数は相異なるものである。したがって、変調器１７１〜１７３は、上記周波数帯で、それぞれエリア毎に異なる周波数の無線電気信号を出力することができるデバイスである。光送信器１８１〜１８３，１９１〜１９３は、上記周波数帯の無線電気信号によって光源の光信号を光強度変調することができるデバイスである。光受信器１８４〜１８６，１９４〜１９６は、入力される光信号を上記周波数帯の無線電気信号に変換して出力することができるデバイスである。復調器１７４〜１７６は、上記周波数帯の無線電気信号を復調することができるデバイスである。
【００４０】
アンテナ１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃから出力されるそれぞれの電波の中心周波数は、互いに異なるものとする。アンテナ１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃに入力されるそれぞれの電波の中心周波数も、互いに異なるものとする。
【００４１】
次に、図２を参照しながら、本実施形態に係る固定無線通信用光リモートシステムの動作について説明する。まず、下り系について説明する。
【００４２】
エリアａに属する加入者端末３に送信したいデータ信号ａ１が伝送路５を介して、センタ局装置１１０に入力されたとする。ここで、データ信号ａ１には、エリアａに属する複数の加入者端末３に対するデータが時分割多重されて含まれているものとする。データ信号ｂ１，ｃ１についても同様である。
【００４３】
データ信号ａ１は、変調器１７１に入力される。ここで、データ信号ａ１に含まれる情報に基づいて電気搬送波信号が変調され、無線電気信号が生成される。変調方式としては、ＡＳＫやＦＳＫ、ＰＳＫ、多値ＱＡＭなどが用いられる。変調器１７１から出力された無線電気信号は、光送受信部１１１の光送信器１８１に入力される。光送信器１８１は、光源からの光信号を無線電気信号で光強度変調し、ＷＤＭカプラ１１２へと送出する。データ信号ｂ１，ｃ１についてもデータ信号ａ１と同様に、それぞれ、変調器１７２，１７３によって無線電気信号に変換され、光送信器１８２，１８３によって光強度変調された光信号に変換されてＷＤＭカプラ１１２へと送出される。
【００４４】
ＷＤＭカプラ１１２に入力した波長がλ１，λ２，λ３の三つの光信号は、合波され、光ファイバ伝送路１６０へと送出される。光ファイバ伝送路１６０を伝送した光信号は、リモート局装置１２０のＷＤＭカプラ１２２に入力する。ＷＤＭカプラ１２２は、波長多重されている入力光信号を、λ１，λ２，λ３の波長に分波して出力する。波長がλ１の光信号は、光受信器１９４へと送出される。光受信器１９４は、入力された光信号を無線電気信号に変換する。その後、無線電気信号は、共用器１４１を介して、アンテナ１４０ａから空間に電波として放射される。放射された電波は、図１で示したエリアａに属する加入者端末３で受信される。加入者端末３は、時分割多重れているデータの中から自端末宛のデータのみを取り出して、処理する。波長がλ２やλ３の光信号についても同様に、それぞれ、光受信器１９５，１９６によって無線電気信号に変換され、その後、アンテナ１４０ｂおよび１４０ｃから空間へと電波として放射される。
【００４５】
次に、上り系について説明する。エリアａに属する加入者端末３は、電波の衝突を回避するため、センタ局装置１１０から指示される送信タイミングに従って、電波を空間に放射する。加入者端末３から空間へ放射された電波は、リモート局装置１２０のアンテナ１４０ａで受信される。アンテナ１４０ａで受信された電波は、無線電気信号として、共用器１４１を介し光送信器１９１に入る。光送信器１９１は、光源からの光信号を無線電気信号で光強度変調して、ＷＤＭカプラ１２２へと送出される。アンテナ１４０ｂおよびアンテナ１４０ｃで受信された電波についてもアンテナ１４０ａで受信された電波と同様に、それぞれ、無線電気信号に変換され、光送信器１９２および１９３によって光強度変調された光信号に変換されてＷＤＭカプラ１２２へと送出される。
【００４６】
ＷＤＭカプラ１２２に入力した波長がλ４，λ５，λ６の三つの光信号は、合波され、光ファイバ伝送路１６０へと送出される。光ファイバ伝送路１６０を伝送した光信号は、センタ局装置１１０のＷＤＭカプラ１１２に入力する。ＷＤＭカプラ１２２は、波長多重されている入力光信号を、λ４，λ５，λ６の波長に分波して出力する。波長がλ４の光信号は、光受信器１８４へと送出される。光受信器１８４は、入力された光信号を無線電気信号に変換する。その後、無線電気信号は、復調器１７４へと送られる。復調器１７４は、当該無線電気信号を復調し、エリアａに属する加入者端末３からの情報であるデータ信号ａ２を出力する。データ信号ａ２は、伝送路５を介して、通信ネットワーク４へへと送られる。波長がλ５やλ６の光信号も同様に、それぞれ、光受信器１８５，１８６によって無線電気信号に変換され、その後、データ信号ｂ２やデータ信号ｃ２として出力される。
【００４７】
このように、第１の実施形態では、光波長多重通信によってセンタ局装置とリモート局装置とが接続されるので、センタ局装置とリモート局装置とを離れた位置に敷設することができる。したがって、セル内の加入者端末に対して、固定無線通信サービスを提供する際、リモート局装置のみを敷設できる場所さえ確保すればよいので、リモート局を設けるためのコストを削減することができる。
【００４８】
また、加入者端末からの電波を受信するリモート局装置は、センタ局装置から送られてくる波長多重された光信号を分波して、無線電波信号に変換して、電波として出力するだけでよいので、アンテナ、共用器、ＷＤＭカプラ、光送信装置、および光受信装置という簡単かつ低コストな構成となる。
【００４９】
さらに、固定無線ネットワークに接続されているセンタ局装置とリモート局装置とは、一芯の光ファイバによって接続されるので、センタ局装置とリモート局装置とを接続するための敷設工事や、これらの間の光ファイバケーブルのメンテナンス工数等を軽減することができる。
【００５０】
また、上記実施形態では、リモート局装置と加入者端末とは、マイクロ波からミリ波帯の周波数を用いて高速無線通信し、各エリアの加入者端末からの信号を光波長多重して固定無線ネットワークに伝送するので、直接各加入者端末へ光ファイバを敷設して光ファイバ通信を実現するのと同程度の通信速度が提供されることとなる。
【００５１】
なお、加入者端末における通信速度を光ファイバ通信並にするためには、時分割多重数を適切な数としなければならない。
【００５２】
（第２の実施形態）
第２の実施形態における固定無線通信用光リモートシステムの全体構成は、第１の実施形態と同様であるので、図１を援用することとする。図３は、本発明の第２の実施形態に係るセンタ局装置３１０およびリモート局装置３２０の構成を示すブロック図である。図３において、センタ局装置３１０とリモート局装置３２０とは、光ファイバ伝送路３６０を介して接続されている。光ファイバ伝送路３６０は、一芯の光ファイバである。
【００５３】
センタ局装置３１０は、下り系の無線電気信号用の変調器３７１，３７２，３７３と、上り系の無線電気信号用の復調器３７４，３７５，３７６と、光送受信部３１１とを含む。光送受信部３１１は、下り系の無線電気信号で光強度変調された光信号を生成する光送信器３８１，３８２，３８３と、上り系の無線電気信号で光強度変調された光信号を無線電気信号に変換する光受信器３８４，３８５，３８６と、３端子光サーキュレータ３１３，３１４，３１５と、ＷＤＭカプラ３１２とを有する。なお、図１に示したセンタ局装置３１０の構成要素は、最低限のものであって、センタ局装置３１０には、これら以外の構成要素が含まれていてもよい。
【００５４】
リモート局装置３２０は、光送受信部３２１と、共用器３４１，３４２，３４３と、アンテナ３４０ａ，３４０ｂ，３４０ｃとを含む。光送受信部３２１は、上り系の無線電気信号で光強度変調された光信号を生成する光送信器３９１，３９２，３９３と、下り系の無線電気信号で光強度変調された光信号を無線電気信号に変換する光受信器３９４，３９５，３９６と、３端子光サーキュレータ３２３，３２４，３２５と、ＷＤＭカプラ３２２とを有する。なお、図３に示したリモート局装置３２０の構成要素は、最低限のものであって、リモート局装置３２０には、これら以外の構成要素が含まれていてもよい。
【００５５】
本実施形態における光送信器３８１〜３８３，３９１〜３９３は、無線電気信号で光信号を光強度変調する。このときの光強度変調方法としては、光源であるＬＤに無線電気信号を入力する直接光強度変調方式や、外部光変調器を用いた外部光変調方式のいずれかが用いられる。
【００５６】
光送信器３８１、３８２、３８３、３９１、３９２、３９３に使用される光源は、全てＤＦＢ−ＬＤである。光源から出力される光信号の波長をλ１、λ２、λ３とする。これらの波長の間隔は、２０ｎｍとなるように設定されている。第１の実施形態の場合と同様、このような波長間隔の場合、各光送信器は、温度制御回路を備える必要がない。
【００５７】
本実施形態における無線電気信号の中心周波数は、第１の実施形態と同様、数百ＭＨｚ以上から６０ＧＨｚ以下の範囲である。したがって、本実施形態における変調器、復調器、光送信器、および光受信器は、上記周波数帯用のデバイスである。
【００５８】
次に、図３を参照しながら、本実施形態に係る固定無線通信用光リモートシステムの動作について説明する。まず、下り系について説明する。
【００５９】
エリアａに属する加入者端末３に送信したいデータ信号ａ１が伝送路５を介して、センタ局装置３１０に入力されたとする。ここで、データ信号ａ１には、第１の実施形態と同様、エリアａに属する複数の加入者端末３に対するデータが時分割多重されて含まれているものとする。データ信号ｂ１，ｃ１についても同様である。
【００６０】
データ信号ａ１は、変調器３７１に入力され、無線電気信号が生成される。光送信器３８１は、光源からの光信号を無線電気信号で強度変調し、波長がλ１の光信号を出力する。光送信器３８１から出力された光信号は、３端子光サーキュレータ３１３を介し、ＷＤＭカプラ３１２へと送出される。光送信器３８２および３８３から出力される波長がそれぞれλ２、λ３の光信号も同様に、３端子光サーキュレータ３１４や３１５を介し、ＷＤＭカプラ３１２へと送出される。
【００６１】
ＷＤＭカプラ３１２に入力した波長がλ１，λ２，λ３の三つの光信号は、合波され、光ファイバ伝送路３６０へと送出される。光ファイバ伝送路３６０を伝送した光信号は、リモート局装置３２０のＷＤＭカプラ３２２に入力する。ＷＤＭカプラ３２２は、波長多重されている入力光信号を、λ１，λ２，λ３の波長に分波して出力する。波長がλ１の光信号は、３端子光サーキュレータ３２３を介し、光受信器３９４へと送出される。光受信器３９４は、入力された光信号を無線電気信号に変換する。その後、無線電気信号は、共用器３４１を介して、アンテナ１４０ａから空間に電波として放射される。放射された電波は、図１で示したエリアａに属する加入者端末３で受信される。加入者端末３は、時分割多重されているデータの中から自端末宛のデータのみを取り出して、処理する。波長がλ２やλ３の光信号についても同様に、それぞれ３端子光サーキュレータ３２４，３２５を介し、光受信器３９５，３９６で無線電気信号に変換され、その後、アンテナ３４０ｂ，３４０ｃから空間へと電波として放射される。
【００６２】
次に、上り系について説明する。エリアａに属する加入者端末３は、自端末に割り当てられている送信タイミングに従って、電波を空間に放射する。加入者端末３から空間へ放射された電波は、リモート局装置３２０のアンテナ３４０ａで受信される。アンテナ３４０ａで受信された電波は、無線電気信号として、共用器３４１を介し光送信器３９１に入る。光送信器３９１は、光源からの光信号を無線電気信号で光強度変調して出力する。光送信器３９１から出力された光信号は、３端子光サーキュレータ３２３を介し、ＷＤＭカプラ３２２へと送出される。アンテナ３４０ｂおよびアンテナ３４０ｃで受信された電波についてもアンテナ３４０ａで受信された電波と同様に、それぞれ、無線電気信号に変換され、光送信器３９２および３９３によって光強度変調された光信号に変換されて、３端子光サーキュレータ３２４，３２５を介し、ＷＤＭカプラ３２２へと送出される。
【００６３】
ＷＤＭカプラ３２２に入力した波長がλ１，λ２，λ３の三つの光信号は、合波され、光ファイバ伝送路３６０へと送出される。光ファイバ伝送路３６０を伝送した光信号は、センタ局装置３１０のＷＤＭカプラ３１２に入力する。ＷＤＭカプラ３１２は、波長多重されている入力光信号を、λ１，λ２，λ３の波長に分波して出力する。波長がλ１の光信号は、３端子光サーキュレータ３１３を介し、光受信器３８４へと送出される。光受信器３８４は、入力された光信号を無線電気信号に変換する。その後、無線電気信号は、復調器３７４へと送られる。復調器３７４は、当該無線電気信号を復調し、エリアａに属する加入者端末３からの情報であるデータ信号ａ２を出力する。その後の信号の流れについては、第１の実施形態と同様である。波長がλ２やλ３の光信号も同様に、それぞれ、光受信器３８５，３８６によって無線電気信号に変換され、その後、データ信号ｂ２やデータ信号ｃ２として出力される。
【００６４】
このように、第２の実施形態では、３端子光サーキュレータを用いることによって、上りの光信号の波長と下りの光信号の波長とを同じにすることができる。したがって、使用する波長の数を第１の実施形態で使用する波長の数の半分にすることができる。それゆえ、第１の実施形態で得られる効果に加え、ＬＤの発振波長の種類を減らすことができるという効果をさらに有する。
【００６５】
（第３の実施形態）
第３の実施形態における固定無線通信用光リモートシステムの全体構成は、第１の実施形態と同様であるので、図１を援用することとする。図４は、本発明の第３の実施形態に係るセンタ局装置４１０およびリモート局装置４２０の構成を示すブロック図である。図４において、第２の実施形態と同様の機能を有する部分については、同一の参照符号を付し説明を省略することとする。
【００６６】
本実施形態におけるセンタ局装置４１０の光送受信部４１１は、第２の実施形態で示した３端子光サーキュレータ３１３〜３１５の代わりに、それぞれ１対２光パワーカプラ４１３〜４１５を含む。また、光送受信部４１１に用いられる光送信器４８１〜４８３は、後述のように、第２の実施形態とは異なる特徴を有する。
【００６７】
本実施形態におけるリモート局装置４２０の光送受信部４２１は、第２の実施形態で示した３端子光サーキュレータ３２３〜３２５の代わりに、それぞれ１対２光パワーカプラ４２３〜４２５を含む。また、光送受信部４２１に用いられる光送信器４９１〜４９３は、後述のように、第２の実施形態とは異なる特徴を有する。
【００６８】
１対２光パワーカプラは、１ポート側から入力した光信号を２ポート側における二つのポートから出力する。一方、１対２パワーカプラは、２ポート側におけるいずれか一方のポートから入力した光信号を１ポート側におけるポートから出力する。したがって、光送信器４８１から出力された波長λ１の光信号は、１対２光パワーカプラ４１３を介して、ＷＤＭカプラ３１２に入力される。また、ＷＤＭカプラ３１２から出力された波長λ１の光信号は、１対２光パワーカプラ４１３を介して、光受信器３８４および光送信器４８１に入力される。また、光送信器４９１から出力された波長λ１の光信号は、１対２光パワーカプラ４２３を介して、ＷＤＭカプラ３２２に入力される。また、ＷＤＭカプラ３２２から出力された波長λ１の光信号は、１対２光パワーカプラ４２３を介して、光受信器３９４および光送信器４９１に入力される。波長λ２およびλ３の光信号についても同様である。その他の動作については、第２の実施形態と同様である。
【００６９】
本実施形態では、光送信器４８１からの光信号が光受信器３９４に入ると同時に光送信器４９１にも入ってしまう。光源であるＬＤが発振している状態に、同一波長の別の光が入射すると、発振が不安定になり、発振波長が揺らいだり、雑音が増加したりする場合がある。そこで、この問題を避けるために、本実施形態に係る光送信器４８１〜４８３，４９１〜４９３の光源の手前部分には、光アイソレータ（図示せず）が備え付けられている。
【００７０】
１対２光パワーカプラは、第２の実施形態で使用している３端子光サーキュレータに比べ一般に安価である。従って、第３の実施形態では、第２の実施形態で得られる効果に加え、さらに機器の部材にかかるコストを減らすことができるという効果も有する。
【００７１】
なお、１対２光パワーカプラや３端子光サーキュレータ以外の光受動素子を用いることとしてもよい。
【００７２】
なお、１対２光パワーカプラを用いる場合の問題を解決するために、下り系の光信号の送信と上り系の光信号との送信を交互に行うようなピンポン伝送（半二重通信）をシステム全体が行うようにしてもよい。この場合、光送信器における光アイソレータは不要となる。
【００７３】
（第４の実施形態）
第２の実施形態における固定無線通信用光リモートシステムの全体構成は、第１の実施形態と同様であるので、図１を援用することとする。図５は、本発明の第４の実施形態に係るセンタ局装置５１０およびリモート局装置５２０の構成を示すブロック図である。図５において、第１の実施形態と同様の機能を有する部分については、同一の参照符号を付し、説明を省略することとする。第４の実施形態に係る固定無線通信用光リモートシステムは、センタ局装置１１０と、三台のリモート局装置５２０ａ，５２０ｂ，５２０ｃと、光ファイバ伝送路５６０，５６１ａ，５６１ｂ，５６１ｃとを備える。
【００７４】
センタ局装置１１０と３台のリモート局装置５２０ａ〜５２０ｃとは、光ファイバ伝送路５６０，５６１ａ，５６１ｂ，５６１ｃを介して接続されている。なお、光ファイバ伝送路５６０は、一芯の光ファイバである。また、光ファイバ伝送路５６０のリモート局側の端には、１対３光パワーカプラ５６２が接続されており、その先には、光ファイバ伝送路５６１ａ，５６１ｂ，５６１ｃが接続されている。光ファイバ伝送路５６１ａ，５６１ｂ，５６１ｃは、それぞれ一芯の光ファイバである。
【００７５】
リモート局装置５２０ａ〜５２０ｃは、図１に示したリモート局装置１２０と同じ働きをするものである。図１では、一台のリモート局装置１２０に三つのアンテナが備え付けられているとしたが、本実施形態では、三台のリモート局装置５２０ａ〜５２０ｃにそれぞれ一つのアンテナを備え付けられている構成としている。光ファイバ伝送路５６０，５６１ａ〜５６１ｃは、図１の光ファイバ伝送路１６０に相当する。なお、図５では、リモート局装置を３台であるとしたが、リモート局装置の数は、これに限られるものではない。
【００７６】
リモート局装置５２０ａは、光送受信部５２１ａと、共用器５４１ａと、アンテナ５４０ａとを含む。光送受信部５２１ａは、２対１ＷＤＭカプラ５２２ａと、光送信器５９１ａと、光受信器５９４ａとを有する。同様に、リモート局装置５２０ｂは、光送受信部５２１ｂと、共用器５４１ｂと、アンテナ５４０ｂとを含む。光送受信部５２１ｂは、２対１ＷＤＭカプラ５２２ｂと、光送信器５９１ｂと、光受信器５９４ｂとを有する。リモート局装置５２０ｃは、光送受信部５２１ｃと、共用器５４１ｃと、アンテナ５４０ｃとを含む。光送受信部５２１ｃは、２対１ＷＤＭカプラ５２２ｃと、光送信器５９１ｃと、光受信器５９４ｃとを有する。
【００７７】
本実施形態における光送信器５９１ａ〜５９１ｃは、無線電気信号で光信号を光強度変調する。光強度変調の方法としては、光源であるＬＤに無線電気信号を入力する直接光強度変調方式や、外部光変調器を用いた外部光変調方式のいずれを用いてもよい。
【００７８】
光送信器５９１ａ〜５９１ｃに使用される光源は、全てＤＦＢ−ＬＤである。光送信器１８１〜１８３，５９１ａ〜５９１ｃにおける光源の波長λ１，λ２，λ３，λ４，λ５，λ６の間隔は、２０ｎｍに設定されている。また、第１の実施形態と同様、これらは、温度制御回路を備える必要がない。
【００７９】
次に、図５を参照しながら、本実施形態に係る固定無線通信用光リモートシステムの動作について説明する。下り系の動作において、波長がλ１，λ２，λ３の三つの光信号が２対１ＷＤＭカプラ５１２によって合波され光ファイバ伝送路５６０へと送出されるまでは、第１の実施形態と同様である。
【００８０】
その後、１対３光パワーカプラ５６２は、光ファイバ伝送路５６０からの光信号を３分配し、それぞれ、光ファイバ伝送路５６１ａ，５６１ｂ，５６１ｃへと入力する。光ファイバ伝送路５６１ａからの光信号は、リモート局装置５２０ａの２対１ＷＤＭカプラ５２２ａに入る。２対１ＷＤＭカプラ５２２ａは、波長がλ１の光信号のみを抽出して、光受信器５９４ａへと送出する。光受信器５９４ａは、入力される光信号を無線電気信号に変換する。その後、無線電気信号は、共用器５４１ａを介して、アンテナ５４０ａから空間に電波として放射される。放射された電波は、図１に示した加入者端末３で受信され、波長がλ２やλ３の光信号も同様に、それぞれ光受信器５９４ｂ，５９４ｃで無線電気信号に変換され、その後、アンテナ５４０ｂ，５４０ｃから空間へと電波として放射される。
【００８１】
次に、上り系について説明する。エリアａの加入者端末３から空間へ放射された電波は、リモート局装置５２０ａのアンテナ５４０ａで受信される。アンテナ５４０ａで受信された電波は、無線電気信号として、共用器５４１ａを介し光送信器５９１ａに入る。光送信器５９１ａは、光源からの光信号を無線電気信号で光強度変調し、２対１ＷＤＭカプラ５２２ａへと送出する。アンテナ５４０ｂおよびアンテナ５４０ｃで受信された電波についてもアンテナ５４０ａで受信された電波と同様に、それぞれ無線電気信号に変換され、光送信器５９１ｂ，５９１ｃによって光強度変調された光信号に変換されて２対１ＷＤＭカプラ５２２ｂや５２２ｃへと送出される。
【００８２】
２対１ＷＤＭカプラ５２２ａに入力した波長がλ４の光信号は、光ファイバ伝送路５６１ａを伝搬し、１対３光パワーカプラ５６２で、光ファイバ伝送路５６１ｂから伝搬してきた波長がλ５の光信号や光ファイバ伝送路５６１ｃから伝搬してきた波長がλ６の光信号と合波され、光ファイバ伝送路５６０へと送出される。センタ局装置１１０のＷＤＭカプラ１１２は、光ファイバ伝送路５６０からの光信号を第１の実施形態と同様にして、データ信号に変換して出力する。
【００８３】
このように、第４の実施形態では、リモート局装置をアンテナ毎に分割している。したがって、各エリア毎のアンテナを互いに離れた場所に設置することができるので、第１の実施形態で得られる効果に加え、アンテナ配置に柔軟性を持たせることができるという効果をさらに有することとなる。
【００８４】
たとえば、加入者端末が集中する地域が分散している場合などは、第１の実施形態のように一箇所にリモート局装置を設けたとしても、全ての地域にサービスを提供できない場合がある。そこで、このような場合には、本実施形態に係るリモート局装置が当該地域をカバーするエリアを管轄するようにすれば、広範囲に渡って、サービスを提供することが可能となる。
【００８５】
なお、本実施形態では、各リモート局装置に、２対１ＷＤＭカプラを設置することとしたが、２対１ＷＤＭカプラの代わりに、一つの波長のみを通過させる波長フィルタと第２の実施形態で示した３端子光サーキュレータまたは第３の実施形態で示した２対１光パワーカプラとを設置するようにし、さらに、センタ局装置の光送受信部を第２の実施形態で示した光送受信部や第３の実施形態で示した光送受信部に置換え、同一波長を用いた双方向伝送を実現するようにしてもよい。
【００８６】
（第５の実施形態）
第５の実施形態における固定無線通信用光リモートシステムの全体構成は、第１の実施形態と同様であるので、図１を援用することとする。図６は、本発明の第５の実施形態に係るセンタ局装置２１０およびリモート局装置２２０の構成を示すブロック図である。図６において、センタ局装置２１０とリモート局装置２２０とは、光ファイバ伝送路２６０を介して接続されている。光ファイバ伝送路２６０は、一芯の光ファイバである。
【００８７】
センタ局装置２１０は、エリア毎に対応して設けられている下り系の無線電気信号用の変調器２７１と、エリア毎に対応して設けられている上り系の無線電気信号用の復調器２７４と、光送受信部２１１とを含む。光送受信部２１１は、変調器毎に対応して設けられている光送信器２８１と、復調器毎に対応して設けられている光受信器２８４と、ＷＤＭカプラ２１２とを有する。図６では、エリア毎の変調器、復調器、光送信器、および光受信器の記載を省略している。
【００８８】
リモート局装置２２０は、光送受信部２２１と、エリア毎に対応じて設けられている電気ミキサ２０１，２０２と、電気ミキサ毎に対応して設けられている局部発振器２０３，２０４と、エリア毎に対応して設けられている共用器２４１と、エリア毎に対応して設けられているアンテナ２４０ａとを含む。光送受信部２２１は、エリア毎に対応して設けられている光送信器２９１と、エリア毎に対応して設けられている光受信器２９４と、ＷＤＭカプラ２２２とを有する。図６に示すリモート局装置２２０の構成は、第１の実施形態におけるリモート局装置の構成に、電気ミキサ２０１，２０２と、局部発振器２０３，２０４とを追加した構成である。図６では、エリア毎の電気ミキサ、局部発振器、光送信器、および光受信器の記載を省略している。
【００８９】
以下、図６を参照しながら、本実施形態に係る固定無線通信用光リモートシステムの動作について説明する。まず、下り系について説明する。
【００９０】
エリアａに属する加入者端末３に送信したいデータ信号ａ１が伝送路５を介して、センタ局装置２１０に入力されたとする。データ信号ａ１は、変調器２７１に入力される。変調器２７１は、データ信号ａ１に含まれる情報に基づいて電気搬送波信号が変調され、中間周波信号が生成される。変調方式としては、ＡＳＫやＦＳＫ、ＰＳＫ、多値ＱＡＭなどが用いられる。変調器２７１から出力された中間周波信号は、光送受信部２１１の光送信器２８１に入力される。光送信器２８１は、光源からの光信号を中間周波信号で光強度変調し、ＷＤＭカプラ２１２へと送出する。なお、光送信器２８１における光信号の中心波長は、λ１とする。
【００９１】
ＷＤＭカプラ２１２に入力した波長がλ１の光信号は、他の光信号（図示せず）と合波され、光ファイバ伝送路２６０へと送出される。光ファイバ伝送路２６０からの光信号は、リモート局装置２２０のＷＤＭカプラ２２２に入る。ＷＤＭカプラ２２２は、波長多重されている入力光信号を波長毎に分波して出力する。波長がλ１の光信号は、光受信器２９４へと送出される。光受信器２９４は、入力された光信号を中間周波信号に変換する。その後、中間周波信号は、電気ミキサ２０１で局部発振器２０３からの局部発振信号と混合されて、周波数変換され、無線電気信号に変換される。無線電気信号は、共用器２４１を介して、アンテナ２４０ａから空間に電波として放射される。放射された電波は、図６で示した加入者端末６３０で受信される。その他のエリアへのデータ信号についても同様である。
【００９２】
次に、上り系について説明する。エリアａに属する加入者端末３から空間へ放射された電波は、リモート局装置２２０のアンテナ２４０ａで受信される。アンテナ２４０ａで受信された電波は、無線電気信号として、共用器２４１を介し電気ミキサ２０２に入る。無線電気信号は、電気ミキサ２０２で局部発振器２０４からの局部発振信号と混合されて、周波数変換され、中間周波信号に変換される。その後、中間周波信号は、光送信器２９１に入る。光送信器２９１は、光源からの光信号を無線電気信号で光強度変調し、ＷＤＭカプラ２２２へと送出する。なお、光送信器２９１における光信号の中心波長は、λ４とする。
【００９３】
ＷＤＭカプラ２２２に入力した波長がλ４の光信号は、他の光信号（図示せず）と合波され、光ファイバ伝送路２６０へと送出される。光ファイバ伝送路２６０からの光信号は、センタ局装置２１０のＷＤＭカプラ２１２に入る。ＷＤＭカプラ２１２は、波長多重されている入力光信号を、波長毎に分波する。分波された波長がλ４の光信号は、光受信器２８４へと送出される。光受信器２８４は、入力される光信号を中間周波信号に変換する。その後、中間周波信号は、復調器２７４へと送られる。復調器２７４は、中間周波信号を復調し、加入者端末３からの情報を含むデータ信号ａ２を得る。その後の動作については、第１の実施形態の場合と同様である。
【００９４】
本実施形態では、無線電気信号の中心周波数および電波の中心周波数は、１０ＧＨｚ以上を想定しており、中間周波信号の中心周波数は、１０ＧＨｚ以下を想定している。その理由は、中間周波信号を光伝送することで、光送受信器に要求される最高動作周波数を低く抑えることができるからである。これにより、比較的安価なＬＤやフォトダイオード、電気アンプを使用することができる。
【００９５】
このように、第５の実施形態では、第１の実施形態で得られる効果に加え、さらに機器の部材にかかるコストを減らすことができるという効果をさらに有する。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明にかかる固定無線通信用光リモートシステムならびにそれに用いられるセンタ局装置、リモート局装置および通信方法は、低コストのシステムを提供すること等ができ、固定無線通信等の分野において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る固定無線通信用光リモートシステムの全体を模式的に示す図
【図２】センタ局装置１１０およびリモート局装置１２０の構成を示すブロック図
【図３】本発明の第２の実施形態に係るセンタ局装置３１０およびリモート局装置３２０の構成を示すブロック図
【図４】本発明の第３の実施形態に係るセンタ局装置４１０およびリモート局装置４２０の構成を示すブロック図
【図５】本発明の第４の実施形態に係るセンタ局装置５１０およびリモート局装置５２０の構成を示すブロック図
【図６】本発明の第５の実施形態に係るセンタ局装置２１０およびリモート局装置２２０の構成を示すブロック図
【図７】エリアを複数に分割して各加入者端末とＰ−ＭＰ型の通信を行うための従来の固定無線通信用光リモートシステムの全体構成を示す図
【図８】従来の固定無線通信用システムにおけるセンタ局装置８１０およびリモート局装置８２０の構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００９８】
１  センタ局
２  リモート局
３  加入者端末
４  通信ネットワーク
５  伝送路
６  セル
１１０  センタ局装置
１２０  リモート局装置
１４０ａ〜ｃ  アンテナ
１６０  光ファイバ伝送路
１１１，１２１  光送受信部
１１２，１２２  ＷＤＭカプラ
５２２ａ〜５２２ｃ  ２対１ＷＤＭカプラ
１７１〜１７３  変調器
１７４〜１７６  復調器
１８１〜１８３，１９１〜１９３  光送信器
１８４〜１８６，１９４〜１９６  光受信器
３１３〜３１５，３２３〜３２５  ３端子光サーキュレータ
４１３〜４１５，４２３〜４２５  １対２光パワーカプラ
２０１，２０２  電気ミキサ
２０３，２０４  局部発振器
【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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