(57)【要約】【課題】より小型で低コストで構成できる超広帯域ネットワークシステムのアクセスポイントを提供する。【解決手段】アクセスポイント２００は、アンテナに受信される通信要求信号に応じて信号を出力するスイッチ２８０、該スイッチの信号に従ってしきい値電流未満か以上のバイアス電流を出力するバイアス制御部２６０、バイアス電流がしきい値電流未満なら半導体増幅部からの入力信号をアンテナに出力し、しきい値電流以上ならアンテナの受信信号を半導体増幅部２２０に出力するバイアス動作部２４０、バイアス動作部にしきい値電流未満の電流が入力されると中央局からの受信光信号を電気変換してバイアス動作部に出力する光検出機能とバイアス動作部にしきい値電流以上の電流が入力されるとバイアス動作部の出力信号を光変換して中央局に転送する光変調機能を行う半導体光増幅部２２０を持つ。【選択図】図３
2005027300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバを基盤とする無線ネットワークのアクセスポイントにおいて、
信号を送受信し、外部デバイスから転送された通信要求信号を受信するアンテナと、
前記通信要求信号に応じて、第１光ファイバから受信された光信号を電気信号に変換して前記アンテナを介して送出するための光検出機能、及び前記アンテナにより受信された信号を光信号に変換して第２光ファイバを介して外部に転送する光変調機能を選択的に行う半導体光増幅部と、を含むことを特徴とするアクセスポイント。
【請求項２】
通信要求信号は、該当データを受けるために外部デバイスが送った受信要求信号及び該当データを送信するために外部デバイスが送った送信要求信号のうち少なくとも一つを含む請求項１に記載のアクセスポイント。
【請求項３】
半導体光増幅部は、送信要求信号が受信されると光変調機能を行い、前記送信要求信号が受信されないときは光検出機能を行う請求項２に記載のアクセスポイント。
【請求項４】
半導体光増幅部は、受信要求信号が受信されると光検出機能を行い、送信要求信号が受信されると光変調機能を行う請求項２に記載のアクセスポイント。
【請求項５】
アンテナにより受信された通信要求信号に応じて該当命令を提供するための信号を選択的に出力するスイッチと、
前記スイッチから前記信号が出力されるか否かによって、設定されたしきい値電流を基準に可変的な強度を持つバイアス電流を選択的に出力するバイアス制御部と、
前記しきい値電流未満のバイアス電流が前記バイアス制御部から出力されると、半導体光増幅部から転送された信号を前記アンテナに出力し、前記しきい値電流以上のバイアス電流が前記バイアス制御部から出力されると前記アンテナに受信された信号を前記半導体光増幅部に出力するバイアス動作部と、をさらに含む請求項２に記載のアクセスポイント。
【請求項６】
スイッチは、通信要求信号が受信要求信号であれば信号を出力せず、前記通信要求信号が送信要求信号であれば前記信号を出力し、
バイアス制御部は、前記スイッチから前記信号が出力されないとしきい値電流未満のバイアス電流を出力し、前記スイッチから前記信号が出力されると前記しきい値電流以上のバイアス電流を出力する請求項５に記載のアクセスポイント。
【請求項７】
半導体光増幅部には、光検出機能が行われるように逆バイアスが印加される請求項３に記載のアクセスポイント。
【請求項８】
光ファイバを基盤とする無線ネットワークシステムにおいて、
転送する超広帯域信号を光信号に変換する光変調部及び受信された光信号を電気信号に変換する光復調部を備えた中央局と、
前記光変調部と連結されて前記光変調部で変調された光信号を外部へ転送する第１光ファイバと、
前記光復調部と連結されて光信号を前記光復調部へ転送する第２光ファイバと、
外部デバイスから転送された通信要求信号を受信するアンテナ、及び前記通信要求信号に応じて前記第１光ファイバから転送された光信号を電気信号に変換して前記アンテナを介して送出するための光検出機能及び前記アンテナにより受信された信号を光信号に変換して前記第２光ファイバを介して前記中央局に転送する光変調機能を選択的に行う半導体光増幅部を備えたアクセスポイントと、を含むことを特徴とする無線ネットワークシステム。
【請求項９】
通信要求信号は、外部デバイスが該当データを受信するために送った受信要求信号及び前記外部デバイスが該当データを送信するために送った送信要求信号のうち少なくとも一つを含む請求項８に記載の無線ネットワークシステム。
【請求項１０】
半導体光増幅部は、送信要求信号が受信されると光変調機能を行い、前記送信要求信号が受信されないときは光検出機能を行う請求項９に記載の無線ネットワークシステム。
【請求項１１】
半導体光増幅部は、受信要求信号が受信されると光検出機能を行い、送信要求信号が受信されると光変調機能を行う請求項９に記載の無線ネットワークシステム。
【請求項１２】
アクセスポイントは、
アンテナに受信された通信要求信号に応じて該当命令を提供するための信号を選択的に出力するスイッチと、
前記スイッチから前記信号が出力されたか否かによって、設定されたしきい値電流を基準に可変的な強度を持つバイアス電流を選択的に出力するバイアス制御部と、
前記しきい値電流未満のバイアス電流が前記バイアス制御部から出力されると半導体光増幅部から転送された信号を前記アンテナに出力し、前記しきい値電流以上のバイアス電流が前記バイアス制御部から出力されると前記アンテナにより受信された信号を前記半導体光増幅部に出力するバイアス動作部と、をさらに含む請求項９に記載の無線ネットワークシステム。
【請求項１３】
スイッチは、通信要求信号が受信要求信号であれば信号を出力せず、前記通信要求信号が送信要求信号であれば前記信号を出力し、
バイアス制御部は、前記スイッチから前記信号が出力されないとしきい値電流未満のバイアス電流を出力し、前記スイッチから前記信号が出力されると前記しきい値電流以上のバイアス電流を出力する請求項１２に記載の無線ネットワークシステム。
【請求項１４】
半導体光増幅部には、光検出機能が行われるように逆バイアスが印加される請求項１２に記載の無線ネットワークシステム。
【請求項１５】
光ファイバを基盤とする無線ネットワークのアクセスポイントでの送受信方法において、
外部デバイスから転送された通信要求信号を受信する段階と、
光ファイバから受信される光信号を電気信号に前記通信要求信号に応じて選択的に変換し、該変換された電気信号を前記外部デバイスに転送する光検出段階と、
前記外部デバイスからの受信信号を光信号に前記通信要求信号に応じて選択的に変換し、該変換された光信号を光ファイバに転送する光変調段階と、を含むことを特徴とする送受信方法。
【請求項１６】
通信要求信号は、該当データを受けるために外部デバイスが送った受信要求信号及び該当データを送信するために前記外部デバイスが送った送信要求信号のうち少なくとも一つを含む請求項１５に記載の送受信方法。
【請求項１７】
送信要求信号が受信されると光変調段階を行い、送信要求信号が受信されないときは光検出段階を行う請求項１６に記載の送受信方法。
【請求項１８】
受信要求信号が受信されると光検出段階を行い、送信要求信号が受信されると光変調段階を行う請求項１６に記載の送受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、近距離通信ネットワークシステムのアクセスポイント（Access Point：ＡＰ）に関し、さらに詳細には、超広帯域（Ultra Wide−band：ＵＷＢ）通信方式を利用した１００Ｍｂｐｓ級の転送速度を持つ室内近距離通信ネットワークシステムにおいて光ファイバを基盤として超広帯域無線通信を実現できる半導体光増幅器を利用するアクセスポイントに関する。
【背景技術】
【０００２】
超広帯域通信方式とは、短距離区間において低電力で広いスペクトル周波数を用いて多量のデジタルデータを転送するための無線通信技術のことをいう。近距離通信ネットワークシステムは、屋内、すなわち宅内、事務室、及び病院のように近距離において相互通信が行えるネットワークシステムである。近来は、無線でデータを取り交わすことのできる無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ：Wireless local area network）を利用した近距離通信ネットワークシステムが開発され、商用化されている。
【０００３】
このような無線ＬＡＮを利用した近距離通信ネットワークシステムにおいては、無線でデータを転送するべく無線ＬＡＮの転送帯域幅を拡張するための努力が続いてきた結果、近距離通信ネットワークシステムの無線ＬＡＮは現在、２．４ＧＨｚ帯のＩＳＭ（Industrial、Scientific、Medical）領域を利用して最大２２Ｍｂｐｓの転送速度を提供できる技術が最も普遍的に使われる水準に到った。また、最近では、このような無線ＬＡＮの転送速度を向上させるために５ＧＨｚ帯域で最大５４Ｍｂｐｓを提供する技術が開発中にあり、それ以上の転送速度を提供するためのミリメートル波帯域（３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚ）での無線ＬＡＮ技術が開発中にある。
【０００４】
現在商用化されている近距離通信ネットワークシステムの無線ＬＡＮを利用した通信方式は、２．４ＧＨｚまたは５ＧＨｚ帯域の高周波（Radio Frequency：ＲＦ）を搬送波に利用し、この搬送波にデータを載せて通信する方式が一般的なものとされている。このような無線ＬＡＮは、有線ＬＡＮに比べて移動性に優れており、且つ、ケーブル接続を必要としないというメリットから、一般の使用者らに広く普及されている実情である。
【０００５】
一方、無線ＬＡＮは、８０２．１１ａ／ｂ／ｇ基準によれば、通常、最大５４Ｍｂｐｓ転送速度に制限されている。このように無線ＬＡＮの転送速度が制限されると、ＦＴＴＨ（Fiber To The Home）によって提供される大容量、高速サービスを、既存の無線ＬＡＮを用いては、宅内または事務室内におけるボトルネック現象のため十分にサービスできないという問題がある。この問題点を解決するべく、近来は、既存の無線ＬＡＮで使用してきた転送媒体のＲＦ帯域（Radio Frequency−band）に代えて超広帯域（Ultra Wide−band：ＵＷＢ）信号が提案された。この超広帯域を転送媒体として使用する無線ＬＡＮの転送速度は１００Ｍｂｐｓ以上で、高速転送が可能である。しかし、超広帯域を基盤とした無線ランは、高速・大容量サービスが可能であるといったメリットはあるものの、サービス可能領域が１０ｍ以内に制限されてしまう。
【０００６】
図１は、宅内で超広帯域基盤の無線ランサービスを提供するための無線ネットワークシステムの一例を示す図である。
【０００７】
図１に示すように、無線ネットワークシステムは一つの中央局（Central Station：ＣＳ）１０と、多数のアクセスポイント（Access Point：ＡＰ）２２、３２、４２と、を含めてなる。中央局１０とアクセスポイント２２、３２、４２は、光ファイバを介して相互連結される。アクセスポイント２２、３２、４２はそれぞれ、自体サービス可能な領域に対してサブネットワーク２０、３０、４０を構成する。
【０００８】
図１では、中央局１０に光ファイバを介して連結されたアクセスポイント２２、３２、４２がそれぞれ、第１サブネットワーク２０、第２サブネットワーク３０、及び第３サブネットワーク４０を構成している。第１サブネットワーク２０では第１アクセスポイント２２とプロジェクター２４とが超広帯域通信を行い、第２サブネットワーク３０では第２アクセスポイント３２とテレビ３４及びノートブック３６とが超広帯域通信を行い、第３サブネットワーク４０では第３アクセスポイント４２とコンピュータ４４及びファクシミリー４６とが超広帯域通信を行う。
【０００９】
また、超広帯域信号は光ファイバを介して中央局１０からアクセスポイント２２、３２、４２にそれぞれ伝えられる。そして、ＦＴＴＨ（Fiber to the Home）によって大容量加入者サービスが中央局１０に提供され、中央局１０はＦＴＴＨによって提供されたマルチメディア、ＶＯＤ（Vedio on Demand）、ＥＯＤ（Education on Demand）、ＡＯＤ（Audio on Demand）など様々なサービスをそれぞれアクセスポイント２２、３２、４２または端末機にサービス衝突なしで提供する役割を果たす。
【００１０】
図１に示すように、超広帯域無線ネットワークシステムは、一つの中央局１０に多数のアクセスポイント２２、３２、４２が連結された構造を持つ。したがって、超広帯域無線ネットワークシステムにおいて大きさ・重量・性能・価格の側面において競争力を備えるためには、アクセスポイント２２、３２、４２が次のような特徴を有する必要がある。すなわち、アクセスポイント２２、３２、４２が備えるべき特徴には、低価格、軽量、小型、低消費電力、取り扱いのよさがある。
【００１１】
現在利用されているアクセスポイントの具現方法には、レーザダイオード（Laser Diode：ＬＤ）と光検出器（Photo detector：ＰＤ）を利用する方法、及び電気吸収光変調器（Electro−absorption Modulator：ＥＡＭ）を利用する方法などがある。
【００１２】
レーザダイオードと光検出器を利用してアクセスポイントを具現する方法は、様々なアクセスポイント具現方法の中で最も簡単な方式である。この方法では、それぞれのアクセスポイントごとにレーザダイオードと光検出器を必要とする。また、それぞれのレーザダイオード及び光検出器にはレーザダイオード及び光検出器を駆動させるための駆動回路、レーザダイオード及び光検出器の温度を制御するためのＡＴＣ（Automatic Temperature Control）回路、及びレーザダイオードと光検出器の動作に必要なパワーの供給を制御するためのＡＰＣ（Automatic Power Control）回路が必要である。
【００１３】
このように、レーザダイオードと光検出器を利用してアクセスポイントを具現する方式では多くのモジュールが必要とされ、結果としてアクセスポイントの大きさが増大するといった問題点がある。また、従来のアクセスポイントは多くのモジュールを駆動させるのに多量の電力を消費する問題点があった。
【００１４】
そこで、従来のレーザダイオードと光検出器を利用したアクセスポイントの具現に伴う問題点を克服するために、単一の光素子のみで構成して光源と光変調器の機能を兼ねうるアクセスポイントの開発が望まれている。その方案として、単一の光素子である電気吸収光変調器を利用してアクセスポイントを具現する方案が提案されている。電気吸収光変調器は印加される逆バイアス電圧の大きさによって光検出器または光変調器として機能する。
【００１５】
しかし、中央局とアクセスポイントとの間の光損失により充分な光パワーが電気吸収光変調器に入力されない場合、電気吸収光変調器を利用したアクセスポイントは光検出器または光変調器として動作する上で困難がある。この問題を克服するために中央局は、光損失を考慮し、光パワーをアクセスポイントに十分に転送させられる光増幅器を備えている必要がある。
【００１６】
図２は、従来のレーザダイオードと光検出器を利用して具現されたアクセスポイントの例を示すブロック図である。図２を参照して、超広帯域信号の転送による各モジュールの機能を、下り転送と上り転送とに分けて説明する。
【００１７】
超広帯域信号が下り転送される場合、中央局１０のレーザダイオード１３はレーザダイオードドライバー１２から入力される駆動信号に応じて光ファイバを介した超広帯域通信方式にて、すなわち、超広帯域信号を直接変調（Intensity modulation）して光信号に変換する。スプリッタ１５は、変換された光信号を光ファイバを介してアクセスポイント２０に転送する。
【００１８】
アクセスポイント２０のコンバイナ２５は、受信された光信号を光検出部２２に転送する。光検出部２２は、受信された光信号を電気信号に変換する光電変換（Optical to Electronics conversion）を行う。高利得増幅部２３は、変換された電気信号を無線で充分に転送できるようなレベルを持つように増幅する。ダイプレクサ２４は、高利得増幅された超広帯域信号をアンテナから大気中へ送出する。
【００１９】
一方、超広帯域信号が上り転送される場合、アクセスポイント２０のアンテナに超広帯域信号が受信されると、ダイプレクサ２４は受信された超広帯域信号を低雑音増幅部２９に転送する。低雑音増幅部２９は受信された超広帯域信号を低雑音増幅してレーザダイオードドライバー２８に出力する。レーザダイオードドライバー２８は低雑音増幅された超広帯域信号に対応する電流を発生させてレーザダイオード２７に提供する。レーザダイオード２７は、受信された電流に対応して光信号を発生する。コンバイナ２５は、レーザダイオード２７から発生した光信号を光ファイバを介して中央局１０に転送する。
【００２０】
中央局１０のスプリッタ１５は、光ファイバを介して転送された光信号を受信して光検出部１８に転送する。光検出部１８は、受信された光信号を電気信号に変換する。高利得増幅部１７は変換された電気信号を所定のレベルに増幅し、増幅された信号を、受信信号を復調するモジュールに出力する。
【００２１】
このように、従来のレーザダイオードと光検出器を利用してアクセスポイントを構成する方法では、中央局１０と連結されるアクセスポイントごとにそれぞれレーザダイオードと光検出器を備えなければならない問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、超広帯域ネットワークシステムを構築するにあたり、より小型で低コストで構成できる超広帯域ネットワークシステムのアクセスポイントを提供することにある。
【００２３】
本発明の他の目的は、１００Ｍｂｐｓ以上の高速光ファイバ基盤の無線超広帯域ネットワークシステムにおいて単一の光素子を利用してより簡単に構成できるアクセスポイントを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記の目的は、光ファイバを基盤とする無線ネットワークのアクセスポイントにおいて、信号を送受信し、外部デバイスから転送された通信要求信号を受信するアンテナと、その通信要求信号に応じて、第１光ファイバから受信された光信号を電気信号に変換してアンテナを介して送出するための光検出機能、及びアンテナにより受信された信号を光信号に変換して第２光ファイバを介して外部に転送する光変調機能を選択的に行う半導体光増幅部と、を含むアクセスポイントにより達成される。
【００２５】
好ましくは、通信要求信号は、外部デバイスが該当データを受けるために送った受信要求信号及び外部デバイスが該当データを送信するために送った送信要求信号のうち少なくとも一つを含む。半導体光増幅部は、送信要求信号が受信されると光変調機能を行い、送信要求信号が受信されないときは光検出機能を行うもの、あるいは、受信要求信号が受信されると光検出機能を行い、送信要求信号が受信されると光変調機能を行うものとすることができる。
【００２６】
このような本発明のアクセスポイントは、アンテナにより受信された通信要求信号に応じて該当命令を提供するための信号を選択的に出力するスイッチと、このスイッチから信号が出力されたか否かによって、設定されたしきい値電流を基準に可変的な強度を持つバイアス電流を選択的に出力するバイアス制御部と、そのしきい値電流未満のバイアス電流がバイアス制御部から出力されると半導体光増幅部から転送された信号をアンテナに出力し、しきい値電流以上のバイアス電流がバイアス制御部から出力されるとアンテナに受信された信号を半導体光増幅部に出力するバイアス動作部と、をさらに含む構成とする。
【００２７】
好ましくは、スイッチは、通信要求信号が受信要求信号であれば信号を出力せず、送信要求信号であれば信号を出力するものとする。これによりバイアス制御部は、スイッチから信号が出力されないとしきい値電流未満のバイアス電流を出力し、スイッチから信号が出力されるとしきい値電流以上のバイアス電流を出力するものとすることができる。また、半導体光増幅部には、より優れた応答特性を持つ光検出機能が行われるように逆バイアスを印加することができる。
【００２８】
さらに、本発明によれば、光ファイバを基盤とする無線ネットワークシステムにおいて、転送する超広帯域信号を光信号に変換する光変調部及び受信された光信号を電気信号に変換する光復調部を備えた中央局と、その光変調部と連結されて該光変調部で変調された光信号を外部へ転送する第１光ファイバと、光復調部と連結されて光信号を該光復調部へ転送する第２光ファイバと、外部デバイスから転送された通信要求信号を受信するアンテナ、及び通信要求信号に応じて第１光ファイバから転送された光信号を電気信号に変換してアンテナを介して送出するための光検出機能及びアンテナにより受信された信号を光信号に変換して第２光ファイバを介して中央局に転送する光変調機能を選択的に行う半導体光増幅部を備えたアクセスポイントと、を含むことを特徴とする。
【００２９】
この場合も通信要求信号は、外部デバイスが該当データを受信するために送った受信要求信号及び外部デバイスが該当データを送信するために送った送信要求信号のうち少なくとも一つを含むものとすることができ、半導体光増幅部は、送信要求信号が受信されると光変調機能を行い、送信要求信号が受信されないときは光検出機能を行う、あるいは、受信要求信号が受信されると光検出機能を行い、送信要求信号が受信されると光変調機能を行う構成とすることができる。
【００３０】
また、アクセスポイントは、アンテナに受信された通信要求信号に応じて該当命令を提供するための信号を選択的に出力するスイッチと、このスイッチから信号が出力されたか否かによって、設定されたしきい値電流を基準に可変的な強度を持つバイアス電流を選択的に出力するバイアス制御部と、そのしきい値電流未満のバイアス電流がバイアス制御部から出力されると半導体光増幅部から転送された信号をアンテナに出力し、しきい値電流以上のバイアス電流がバイアス制御部から出力されるとアンテナにより受信された信号を半導体光増幅部に出力するバイアス動作部と、をさらに含む構成とすることができる。そのスイッチは、通信要求信号が受信要求信号であれば信号を出力せず、通信要求信号が送信要求信号であれば信号を出力し、バイアス制御部は、スイッチから信号が出力されないとしきい値電流未満のバイアス電流を出力し、スイッチから信号が出力されるとしきい値電流以上のバイアス電流を出力するものとすることができる。この場合も半導体光増幅部には、光検出機能がより良く行われるように逆バイアスを印加するとよい。
【００３１】
この他にも本発明によれば、光ファイバを基盤とする無線ネットワークのアクセスポイントでの送受信方法において、外部デバイスから転送された通信要求信号を受信する段階と、光ファイバから受信される光信号を電気信号に通信要求信号に応じて選択的に変換し、変換された電気信号を外部デバイスに転送する光検出段階と、外部デバイスからの受信信号を光信号に通信要求信号に応じて選択的に変換し、変換された光信号を光ファイバに転送する光変調段階と、を含むことを特徴とする。その通信要求信号は、該当データを受けるために外部デバイスが送った受信要求信号及び該当データを送信するために外部デバイスが送った送信要求信号のうち少なくとも一つを含むものとすることができ、また、送信要求信号が受信されると光変調段階を行い、送信要求信号が受信されないときは光検出段階を行う、あるいは、受信要求信号が受信されると光検出段階を行い、送信要求信号が受信されると光変調段階を行う方式とするとよい。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、下り通信のための光検出機能及び上り通信のための光変調機能を持つ単一の光素子の半導体光増幅部を利用してアクセスポイントを構成するため、製品を小型に集積化させられ、より低コストでネットワークを構築できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の好ましい実施例を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。図面中、同一の構成要素には可能な限り同一の参照符号及び番号を共通使用するものとする。尚、下記の説明では具体的な回路の構成素子など多くの特定事項が記述されるが、これらは本発明のより全般的な理解を助けるために提供されただけで、これらの特定事項に限定されることなく本発明が実施できることは、当技術分野で通常の知識を持つ者にとっては自明であろう。そして、本発明を説明するにおいて、関連する公知機能あるいは構成に対する具体的な説明がかえって本発明の要旨を曖昧にするとされる場合にはその説明を適宜省略するものとする。
【００３４】
図３は、本発明に係る光ファイバ基盤の超広帯域高速無線ネットワークシステムの好ましい実施例を示すブロック図である。
【００３５】
図３に示すように、超広帯域高速無線ネットワークシステムは、中央局１００、及び光信号を受信するための第１光ファイバラインと光信号を転送するための第２光ファイバラインを介して中央局１００と連結されたアクセスポイント２００を有する。
【００３６】
中央局１００は、光信号を転送するための第１光ファイバラインと光信号を受信するための第２光ファイバラインを介してアクセスポイント２００と連結される。中央局１００は、転送する超広帯域信号である電気信号を光信号に変換して第１光ファイバを介して転送し、第２光ファイバから受信された光信号を電気信号に変換して超広帯域信号を復元する。
【００３７】
中央局１００は、レーザダイオードドライバー１２０、光変調部１４０、及び光復調部１６０を含む。レーザダイオードドライバー１２０は、光変調部１４０の駆動に必要な電流を光変調部１４０に供給する。光変調部１４０は、供給された電流に基づいて転送する超広帯域信号である電気信号を光信号に変換し、これを第１光ファイバを介してアクセスポイント２００に転送する。光復調部１６０はアクセスポイント２００から第２光ファイバを介して転送される光信号を受信し、受信された光信号を電気信号に変換する。
【００３８】
アクセスポイント２００は、第１光ファイバを介して転送された光信号を電気信号に変換する光検出機能とアンテナから受信された電気信号を光信号に変換する光変調機能を持つ半導体光増幅部２２０を備え、その光検出機能によって変換された電気信号をアンテナを介して送出し、光変調機能によって変換された光信号を第２光ファイバを介して中央局１００に転送する。
【００３９】
アクセスポイント２００は、半導体光増幅部（Semiconductor Optical Amplifier：ＳＯＡ）２２０、バイアス動作部２４０、バイアス制御部２６０、スイッチ２８０を持つ。半導体光増幅部２２０は、第１光ファイバから光信号が受信されると光検出機能を行って受信された光信号を電気信号に変換し、バイアス動作部２４０に転送する。また、半導体光増幅部２２０は、アンテナにより受信された超広帯域信号がバイアス動作部２４０から受信されると、受信された超広帯域信号である電気信号を光信号に変換して第２光ファイバを介して中央局１００に転送する。
【００４０】
半導体光増幅部２２０は、高速光ゲートスイッチ、高速光変調器、光増幅器、光検出器など多様に応用される核心光素子である。本実施例における半導体光増幅部２２０は、自体特性である増幅機能の外に光検出機能と光変調器機能を同時に行うように設計することによって、単一素子である半導体光増幅器２２０だけでアクセスポイント２００を具現する。
【００４１】
バイアス動作部２４０は、入力されるバイアス電流の強度に基づいて半導体光増幅部２２０から転送された電気信号をアンテナに出力したり、アンテナに受信された超広帯域信号を半導体光増幅部２２０に出力する動作を選択的に行う。好ましくは、バイアス動作部２４０は、入力されるバイアス電流の強度が設定されたしきい値電流未満である光吸収領域内に印加されると、半導体光増幅部２２０から転送された電気信号をアンテナに出力する。また、バイアス動作部２４０は、入力されるバイアス電流の強度が設定されたしきい値電流以上である線形領域内に印加されると、アンテナにより受信された超広帯域信号を半導体光増幅部２２０に出力する。すなわち、半導体光増幅部２２０は光吸収領域内の電流がバイアス動作部２４０に印加されたら光検出機能を行い、線形領域内の電流がバイアス動作部２４０に印加されたら光変調機能を行う。
【００４２】
バイアス制御部２６０は、入力される信号の有無に基づいてバイアス動作部２４０のバイアス動作を制御するためのバイアス電流を設定されたしきい値電流を基準にバイアス動作部２４０に選択的に印加する。すなわち、バイアス制御部２６０は外部からバイアス動作の制御のための信号が入力されないと、設定されたしきい値電流未満に該当する電流をバイアス動作部２４０に提供する。また、バイアス制御部２６０は外部からバイアス動作の制御のための信号が入力されると、設定されたしきい値電流以上に該当する電流をバイアス動作部２４０に提供する。
【００４３】
スイッチ２８０は、アンテナにより受信された外部デバイスの通信要求信号に応じてバイアス動作部２４０のバイアス動作を制御するための信号を選択的に出力する。ここで外部デバイスから転送されてアンテナにより受信される通信要求信号は、外部デバイスがアクセスポイント２００から該当データを受けるための受信要求信号、及び外部デバイスがアクセスポイント２００に該当データを転送するための送信要求信号とに区分することができる。これにより、スイッチ２８０は、受信要求信号がアンテナを介して受信されると、バイアス制御部２６０が設定されたしきい値電流未満に該当する電流をバイアス動作部２４０に提供するよう、信号を出力しない。また、スイッチ２８０は、送信要求信号がアンテナにより受信されると、バイアス制御部２６０が設定されたしきい値電流以上に該当する電流をバイアス動作部２４０に提供するよう、信号を出力する。好ましくは、スイッチ２８０は送信用信号が受信されない間には、バイアス制御部２６０が設定されたしきい値電流未満に該当する電流をバイアス動作部２４０に提供するよう、信号を出力しない。
【００４４】
次に、本発明の実施例による信号の流れを詳細に説明する。
【００４５】
アンテナにより受信される通信要求信号に応じてバイアス動作のための信号を選択的に出力するスイッチ２８０は、アクセスポイント２００が超広帯域信号をアンテナを介して送出するための下り通信がなされると判断される場合、バイアス制御部２６０に信号を出力しない。バイアス制御部２６０は、スイッチ２８０から信号が入力されない間、設定されたしきい値電流未満に該当する電流をバイアス動作部２４０に出力する。バイアス動作部２４０は半導体光増幅部２２０から転送された電気信号をアンテナに出力する。この時、半導体光増幅部２２０は光検出機能を行う。
【００４６】
一方、スイッチ２８０は、送信要求信号がアンテナを介して受信されてアクセスポイント２００が外部デバイスから転送された信号を受信するための上り通信がなされると判断される場合、バイアス制御部２６０に信号を出力する。バイアス制御部２６０はスイッチ２８０から信号が入力される間、設定されたしきい値電流以上に該当する電流をバイアス動作部２４０に出力する。バイアス動作部２４０は、バイアス制御部２６０から転送された電流を半導体光増幅部２２０にバイアスさせる。これにより、半導体光増幅部２２０は光変調機能を行う。
【００４７】
さらに好ましくは、より優れた応答特性を持つ光検出機能を行うべく、半導体光増幅部２２０に逆バイアスを印加してもいい。
【００４８】
したがって、光検出機能及び光変調機能を持つ単一の光素子の半導体光増幅部２２０を利用してアクセスポイントを構成することによって、製品を小型に集積化することができ、より低コストでネットワークを構築できる。
【００４９】
図４は、本発明のアクセスポイント２００を具現する上で適用される半導体光増幅部２２０の利得特性を示すグラフである。
【００５０】
図４に示すように、半導体光増幅部２２０の利得特性は、バイアス動作部２４０に入力されるバイアス電流の強度によって吸収領域及び線形領域のいずれかの領域に属するようになることがわかる。したがって、半導体光増幅部２２０は、利得特性が吸収領域に属する場合、中央局１００から転送されてきた超広帯域信号をアンテナを介して送出する下り通信を行うために光検出機能を行う。また、半導体光増幅部２２０は利得特性が線形領域に属する場合、アンテナにより受信された超広帯域信号を中央局１００に転送する上り通信を行うために光変調機能を行う。
【００５１】
半導体光増幅部２２０は、光吸収領域内の電流、すなわち、設定されたしきい値電流（Ｔ）未満の電流（Ｉｄ）がバイアス動作部２４０に入力されると、下り通信のための光検出機能を行う。このとき、半導体光増幅部２２０は“−”の利得を持つ。また、半導体光増幅部２２０は、光線形領域内の電流、すなわち、設定されたしきい値電流（Ｔ）以上の電流（Ｉｕ）がバイアス動作部２４０に入力されると、上り通信のための光変調機能を行う。このとき、半導体光増幅部２２０は“＋”の利得を持つ。
【００５２】
本発明によれば、下り通信のための光検出機能及び上り通信のための光変調機能を持つ単一光素子の半導体光増幅部を利用してアクセスポイントを構成することによって、製品を小型に集積化でき、より低コストでネットワークを構築できる。
【００５３】
また、低コストでアクセスポイントを構成するため、ＦＴＴＨ（Fiber to the Home）の他にＦＩＴＨ（Fiber In The Home）の通信活性度を高めることができる。
【００５４】
以上では、具体的な実施例を上げて本発明を説明してきたが、本発明は上述した実施例によって限定されず、特許請求の範囲により定められる本発明の範囲を外れない限度内で当技術分野で通常の知識を持つ者により様々な変形実施が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】宅内において超広帯域基盤の無線ＬＡＮサービスを提供するための無線ネットワークシステムの一例を示す図。
【図２】従来のレーザダイオードと光検出器を利用して具現されたアクセスポイントの例を示すブロック図。
【図３】本発明に係る光ファイバ基盤の超広帯域高速無線ネットワークシステムの好ましい実施例を示すブロック図。
【図４】本発明のアクセスポイントを具現する上で適用される半導体光増幅部の利得特性を示すグラフ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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