(57)【要約】【課題】光信号を電気信号へ変換して受信する入力回路を複数個備え、それらの出力を合成器で合成するようにした光伝送装置において、光信号入力が入力回路数より少ないときでも合成器出力Ｓ／Ｎが劣化しないようにする。【解決手段】フォトダイオード４１と増幅器４２からなる入力回路と、合成器４３の入力端との間にスイッチ１１を設け、光信号入力のない入力回路は切り離して終端抵抗１２で合成器入力端を終端する。これによって光信号入力のない入力回路内から発生するノイズは合成されず、合成器出力Ｓ／Ｎを低下させない。また、入力回路と入力端との間に可変減衰器を挿入し、光信号入力のない入力回路出力を当該可変減衰器を制御して大きく減衰させ、入力回路内からのノイズを除去してもよい。【選択図】図１
2005184054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光信号を電気信号へ変換して受信する入力回路の複数個と、この入力回路ごとの入力端を備え各入力回路出力を合成し出力する合成器とを有した光伝送装置であって、
前記合成器入力端の各々を終端するための終端器と、前記合成器入力端の各々へ該当する入力回路の出力端を接続するか前記終端器を接続するかを選択するためのスイッチ手段と、光信号が入力されていない入力回路対応の合成器入力端が前記終端器で終端されるように前記スイッチ手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする光伝送装置。
【請求項２】
光信号を電気信号へ変換して受信する入力回路の複数個と、この入力回路ごとの入力端を備え各入力回路出力を合成し出力する合成器とを有した光伝送装置であって、
各入力回路と当該入力回路対応の合成器入力端との間に挿入された可変減衰器と、光信号が入力されていない入力回路対応の可変減衰器の減衰率を当該可変減衰器の最大減衰率とするように制御する制御手段とを備えたことを特徴とする光伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光伝送装置に係り、特に携帯電話システムで不感地解消のための中継装置等に適した光伝送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等の移動通信では、携帯端末は各地に設置した無線基地局との間を無線信号により通信を行っている。ところがこの無線通信では主にＵＨＦ帯やマイクロ波帯の電波を使用して通信を行っているため、トンネルや、ビルの谷間、地下等へは電波が届かず、通信ができないいわゆる不感地が発生する。このような不感地においても携帯電話等が使用できるようにするために、特許文献１に示されているような光伝送を利用した中継システムが用いられることが多い。
【０００３】
図３は、上記した中継システムを概略的に示したブロック図で、無線基地局と同軸ケーブルや光伝送路等で接続された親局３１と、不感地内に配置された子局３２、３２…から成っている。親局３１と子局との接続は、低損失、細くて架設が容易な光ファイバー３３、３３……を用いて行われる。不感地が例えばビル内であれば壁等で区切られたエリアが数多くあるので、１つのアンテナだけではそれらのエリアをカバーするのは難しい。これは地下道等でも同様で、このために一般には図３のように１アンテナでカバー可能なエリアごとに子局を設けている。この様に複数のアンテナを設置した場合で、光伝送装置を利用するときは、各アンテナ毎に別々の電波を放出する方式では、そのアンテナ毎に周波数を用意する必要があり、さらにそのアンテナ間を携帯端末が移動するたびに、電波の切り替え及び経路の切り替えが必要となり、システムが煩雑となる。さらに、一つのアンテナのエリア内の端末が常に通話しているわけではなく、また同一のアンテナのエリア内に多数の端末が集中して通話することもあるため、その想定される最大の回線数を全てのアンテナに用意するのは経済的ではない場合がある。そのため、複数の通信回線を持つ基地局からの信号を分配して複数のアンテナから同一の信号を送出し、その複数のアンテナのエリア内のどこかに存在する携帯端末まで伝送する方法が一般的にとられている。この方法では、その複数のアンテナの合計の通信回線をまとめて用意しておけば良いため、回線数の平準化が図られ、経済的となり、さらに、システムの簡略化が可能となる。
【０００４】
この様に複数のアンテナへ同一の信号を分配して伝送した場合、携帯端末からの基地局方向へ向けての上り信号は、複数のアンテナからの信号を親局側で合成することになる。この場合、各子局から親局への光ファイバーの長さが異なり、従って光損失も異なっているので、親局側での信号の合成に際してはそれらの光損失の補正を行って、子局の各々での受信レベル比と同じレベル比で合成を行う必要がある。このために、前記特許文献１では、子局からの光入力レベルを検出し、この光入力を光電変換した後に増幅する増幅回路の利得を検出した光レベルに応じて制御することによって光損失の補正を行っている。
【特許文献１】特開平８−１０２７１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図３に示したような中継システムでは、そのシステムを設置する不感地の条件に応じて子局の数が決められ、多い場合には数十の子局が配置される。親局の上り回線の光信号受信部では、この子局の数に対応して、図４に示したように子局ごとに光電変換器（ＰＤ）４１、４１、…と増幅器４２、４２…を設け、これら増幅器の出力を合成器４３で合成する。
【０００６】
一方、図４のような光信号受信部をもった光伝送装置の製造、製品コストの面から考えると、不感地ごとに子局の数が変わるのに対応して、Ａ不感地用には１５入力、Ｂ不感地用には２１入力…の光信号受信部をもつように設計製造するのは効率が悪い。そのため予想される最大子局数を収容できるように光信号受信部を構成して、不感地が必要とする子局数の分だけの入力、合成を行うようにして個々の不感地に対応している。そこでいま、最大ｎ個の子局からの光信号が受信、合成可能な光信号受信部をもつ光伝送装置をある不感地用の親局で用い、当該不感地に設置される子局数がｋ（≦ｎ）であったとする。さらに子局ｊ（ｊ＝１〜ｋ）からの光信号（信号と雑音）が光電変換４１及び増幅器４２を通った後の信号成分をＳｊ、雑音成分をＮ０ｊ、光電変換器４１及び増幅器４２から発生する雑音をＮｐｊ（ｊ＝１〜ｎ）とかくと、合成器の利得係数をＧとしてその出力Ｓｏｕｔは（数１）となる。
【０００７】
【数１】
2005184054.tif 000003
【０００８】
ここで（数１）の成分ＧＳ２は、光信号入力のない端子の入力回路（光電変換器と増幅器）から発生するノイズで、もし光伝送装置の光信号受信部がｋ入力でつくられていれば発生することのない余分なノイズ成分である。この余分なノイズ成分は実配置される子局数ｋが少ないほど信号成分に対して相対的に大きくなり、上り回線のＳ／Ｎ特性を劣化させる要因となり、１つの子局がカバーできるエリアの減少を招くことになる。
【０００９】
本発明の目的は、その光信号受信部が収容可能な子局数よりも少ない子局数だけ実配置された場合でも、上り回線のＳ／Ｎ特性が劣化せず、その劣化によって子局のカバーエリア減少を招くことがないようにした光伝送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、光信号を電気信号へ変換して受信する入力回路の複数個と、この入力回路ごとの入力端を備え各入力回路出力を合成し出力する合成器とを有した光伝送装置であって、
前記合成器入力端の各々を終端するための終端器と、前記合成器入力端の各々へ該当する入力回路の出力端を接続するか前記終端器を接続するかを選択するためのスイッチ手段と、光信号が入力されていない入力回路対応の合成器入力端が前記終端器で終端されるように前記スイッチ手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする光伝送装置を開示する。
【００１１】
更に本発明は、光信号を電気信号へ変換して受信する入力回路の複数個と、この入力回路ごとの入力端を備え各入力回路出力を合成し出力する合成器とを有した光伝送装置であって、
各入力回路と当該入力回路対応の合成器入力端との間に挿入された可変減衰器と、光信号が入力されていない入力回路対応の可変減衰器の減衰率を当該可変減衰器の最大減衰率とするように制御する制御手段とを備えたことを特徴とする光伝送装置を開示する。
【発明の効果】
【００１２】
スイッチ手段とその制御手段を設けた請求項１に係わる発明によれば、光信号が入力されていない入力回路は合成器入力端から切り離されて当該入力端は終端器により終端されるので、当該入力回路内で発生するノイズは合成されず、従って不使用入力回路があるためのＳ／Ｎ劣化は生じない。
【００１３】
また、可変減衰器とその制御手段を設けた請求項２に係わる発明によれば、光信号が入力されていない入力回路が発生するノイズは、その出力側の可変減衰器の大きな減衰率により減衰されて合成器へ入力されるので、やはり当該入力回路内で発生するノイズは殆ど合成されず、従って不使用入力回路があるためのＳ／Ｎ劣化は生じない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、本発明の光伝送装置の構成例を示すブロック図で、その光信号受信部を示したものである。各子局からの上り回線用光ファイバー３３、３３…からの信号は、図４の場合と同様に光電変換器４１、増幅器４２から成る入力回路へ入力されるが、本構成例ではこの入力回路と合成器４３との間にスイッチ１１、１１…が設けられている。スイッチ１１、１１…の各々は、制御器１３により制御され、子局からの信号を選択して入力するか、終端抵抗１２により合成器入力端を終端する。この制御器１３は、光伝送装置で各種の処理、制御を行う処理装置により実現できる。
【００１５】
図１の構成において、実配置された子局からの光ファイバー３３が接続されている入力回路では、その入力をスイッチ１１で選択して合成器４３へ導き、光ファイバー３３が実際には接続されていない入力回路ではスイッチ１１を終端抵抗１２の方へ接続して合成器入力端を終端する。このように制御器１３でスイッチ１１、１１…を制御、設定しておけば、終端抵抗１２から発生する熱雑音は極めて小さく無視できるので、子局が接続されていない入力回路からのノイズ成分、即ち（数１）のＧＳ２はほぼ０とみなせ、この分だけ合成器出力点のＳ／Ｎが改善される。
【００１６】
なお、図１では、光ケーブル長が子局ごとに異なることから生じる損失のばらつきを補正する手段は示していないが、それは増幅器４２、４２…の利得調整や入力回路への減衰器挿入等により対処すればよい。
【００１７】
図２は、本発明の光伝送装置の別の構成例を示すブロック図で、図１の構成におけるスイッチ１１、１１…、終端抵抗１２、１２…と制御器１３に代わって制御器２２により制御される可変減衰器２１、２１…が各入力回路に挿入されている。制御器２２は、子局からの光ファイバーが接続されている入力回路の可変減衰器２１を第１の抵抗値となるように制御し、光ファイバーが接続されていない入力回路の可変減衰器２１は第２の抵抗値となるように制御する。
【００１８】
ここで前記第２の抵抗値は可変減衰器で設定可能な最大値とし、前記第１の抵抗値は十分小さい値となるようにすれば、子局が接続されていない入力回路の熱雑音、即ち（数１）のＧＳ２はほぼ０とみなせ、図１の構成例と同様に合成器出力のＳ／Ｎを改善できる。また、前記第１の抵抗値の各々を、その入力回路へ接続された光ファイバー長、即ち光損失対応でその損失のばらつきを補正する値に設定しておけば、図２の構成によって光損失補正も含めた光信号受信部を実現できる。
【００１９】
なお、以上に説明したような構成の光伝送装置を親局で利用すれば、子局が接続されない入力回路からの雑音を除去でき、本発明の適用しない場合よりも上り回線のＳ／Ｎが改善できるから、上り回線の通信可能なエリアをより広く設定できる。従ってその広く設定したときの下り回線についても所要のＳ／Ｎが得られるように子局から携帯機への送信電力を設定すれば、当該子局がカバーできるエリアをより広くとることができ、この効果は子局数が親局の光信号受信部に収容可能な入力回路数に比べて小さい不感地ほど大きくなる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明の光伝送装置は、携帯電話システムに限らず、受信した複数の光信号を光電変換したのち増幅し、その後合成するようなシステムであれば適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の光伝送装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の光伝送装置の別の構成例を示すブロック図である。
【図３】不感地で用いる中継システムの概略構成図である。
【図４】中継システムの親局で用いる光伝送装置の光信号受信部の構成説明図である。
【符号の説明】
【００２２】
１１    スイッチ
１２    終端抵抗
１３    制御器
２１    可変減衰器
２２    制御器
【図１】
2005184054.tif 000004
【図２】
2005184054.tif 000005
【図３】
2005184054.tif 000006
【図４】
2005184054.tif 000007