(57)【要約】【課題】構成簡易にしてコストの低下を図った光伝送システムおよび光中継装置を提供する。【解決手段】ダウンリンクユニット１００において、親局装置２０から到来するダウンリンク＃１信号を光／電気変換器１により電気信号に変換したのちレベル調整し、分岐器５によりダウンリンクモニタ信号を分岐する。ダウンリンクモニタ信号を分岐された電気信号をハイブリッド回路６により２分配したのち、各分配信号を電気／光変換器９１，９２によりそれぞれ光信号に戻す。そして、各光信号を光カプラ９３，９４によりそれぞれ４分配してダウンリンク信号ＤＬ＃１〜ＤＬ＃８を得るようにする。これにより子局装置の数によらず、電気／光変換器の数を必要最小限にして構成簡易化およびコストの低下を図る。【選択図】      図３
2005159751.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動通信システムの基地局に接続され当該移動通信システムの無線区間通信に使用される無線周波数信号を前記基地局と授受する親局装置と、この親局装置に光ファイバを介して接続される光中継装置と、この光中継装置にそれぞれ光ファイバを介して接続される複数の子局装置とを具備し、
前記親局装置は、前記無線周波数信号により変調された光信号を前記光ファイバを介してダウンリンクで送出し、
前記光中継装置は、前記親局装置からダウンリンクで伝送される光信号を前記複数の子局装置のそれぞれに光学的に分配する光分配手段を備えることを特徴とする光伝送システム。
【請求項２】
移動通信システムの基地局に接続され当該移動通信システムの無線区間通信に使用される無線周波数信号を前記基地局と授受する親局装置と、この親局装置に光ファイバを介して接続される光中継装置と、この光中継装置にそれぞれ光ファイバを介して接続される複数の子局装置とを具備し、
前記親局装置は、前記無線周波数信号により変調された光信号を前記光ファイバを介してダウンリンクで送出し、
前記光中継装置は、
前記親局装置からダウンリンクで伝送される光信号を前記複数の子局装置のそれぞれに中継するダウンリンクユニットと、
前記複数の子局装置からそれぞれアップリンクで伝送される光信号を前記親局装置に中継するアップリンクユニットとを備え、
前記ダウンリンクユニットは、前記親局装置からダウンリンクで伝送される光信号を前記複数の子局装置のそれぞれに光学的に分配する光分配手段を備えることを特徴とする光伝送システム。
【請求項３】
前記アップリンクユニットは、
前記複数の子局装置からそれぞれアップリンクで伝送される光信号をそれぞれ電気信号に変換する複数の光／電気変換手段と、
これらの複数の光／電気変換手段から出力される電気信号のレベルを個別に制御する複数のレベル制御手段と、
これらの複数のレベル制御手段によりレベル制御された電気信号を互いに合成する合成手段と、
この合成手段から出力される電気信号を光信号に変換して前記親局装置に送出する電気／光変換手段とを備えることを特徴とする請求項２に記載の光伝送システム。
【請求項４】
前記無線周波数信号とは異なる副信号が前記光信号に多重される場合に、
前記ダウンリンクユニットは、さらに、
前記親局装置からダウンリンクで伝送される光信号を電気信号に変換する光／電気変換手段と、
この光／電気変換手段から出力される電気信号から前記副信号を分離する分離手段と、
この分離手段により前記副信号の分離された電気信号を光信号に変換する電気／光変換手段とを備え、
前記光分配手段は、前記電気／光変換手段から出力される光信号を前記複数の子局装置のそれぞれに光学的に分配することを特徴とする請求項２に記載の光伝送システム。
【請求項５】
前記無線周波数信号とは異なる副信号が前記光信号に多重される場合に、
前記アップリンクユニットは、さらに、前記合成手段から出力される電気信号から前記副信号を分離する分離手段を備え、
前記電気／光変換手段は、前記分離手段により前記副信号の分離された電気信号を光信号に変換することを特徴とする請求項３に記載の光伝送システム。
【請求項６】
移動通信システムの基地局に接続され当該移動通信システムの無線区間通信に使用される無線周波数信号を前記基地局と授受する親局装置と、前記無線周波数信号により変調された光信号を前記親局装置と授受する複数の子局装置とを具備する光伝送システムに使用され、
前記親局装置と複数の子局装置との間で前記光信号を中継し、
前記親局装置からダウンリンクで伝送される光信号を前記複数の子局装置のそれぞれに光学的に分配する光分配手段を備えることを特徴とする光中継装置。
【請求項７】
移動通信システムの基地局に接続され当該移動通信システムの無線区間通信に使用される無線周波数信号を前記基地局と授受する親局装置と、前記無線周波数信号により変調された光信号を前記親局装置と授受する複数の子局装置とを具備する光伝送システムに使用され、
前記親局装置と複数の子局装置との間で前記光信号を中継し、
前記親局装置からダウンリンクで伝送される光信号を前記複数の子局装置のそれぞれに中継するダウンリンクユニットと、
前記複数の子局装置からそれぞれアップリンクで伝送される光信号を前記親局装置に中継するアップリンクユニットとを備え、
前記ダウンリンクユニットは、前記親局装置からダウンリンクで伝送される光信号を前記複数の子局装置のそれぞれに光学的に分配する光分配手段を備えることを特徴とする光中継装置。
【請求項８】
前記アップリンクユニットは、
前記複数の子局装置からそれぞれアップリンクで伝送される光信号をそれぞれ電気信号に変換する複数の光／電気変換手段と、
これらの複数の光／電気変換手段から出力される電気信号のレベルを個別に制御する複数のレベル制御手段と、
これらの複数のレベル制御手段によりレベル制御された電気信号を互いに合成する合成手段と、
この合成手段から出力される電気信号を光信号に変換して前記親局装置に送出する電気／光変換手段とを備えることを特徴とする請求項７に記載の光中継装置。
【請求項９】
前記無線周波数信号とは異なる副信号が前記光信号に多重される場合に、
前記ダウンリンクユニットは、さらに、
前記親局装置からダウンリンクで伝送される光信号を電気信号に変換する光／電気変換手段と、
この光／電気変換手段から出力される電気信号から前記副信号を分離する分離手段と、
この分離手段により前記副信号の分離された電気信号を光信号に変換する電気／光変換手段とを備え、
前記光分配手段は、前記電気／光変換手段から出力される光信号を前記複数の子局装置のそれぞれに光学的に分配することを特徴とする請求項７に記載の光中継装置。
【請求項１０】
前記無線周波数信号とは異なる副信号が前記光信号に多重される場合に、
前記アップリンクユニットは、さらに、前記合成手段から出力される電気信号から前記副信号を分離する分離手段を備え、
前記電気／光変換手段は、前記分離手段により前記副信号の分離された電気信号を光信号に変換することを特徴とする請求項８に記載の光中継装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線信号などのアナログ信号で変調した光信号を光ファイバを介して伝送する光伝送システムと、この光伝送システムに用いられる光中継装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、アナログの信号をアナログのまま伝送する通信システムが見直されている。なかでも光ファイバを用いた光アナログ伝送システムが注目されており、ＣＡＴＶ（Cable Television）ネットワークや携帯電話網における中継システムとして適用されている。特に、携帯電話網に応用されるシステムはＲＯＦ（Radio Over Fiber）システムと称され、光ファイバを介して伝送される光信号に無線帯域（例えば２ＧＨｚ帯）のアナログ信号が重畳される。この種のシステムにおいては、基地局との間でアナログ信号を授受する装置を親局装置と称し、光ファイバを介して親局装置との間でアナログ信号を授受する装置を子局装置と称する。
【０００３】
この種のシステムにおいては、親局装置と子局装置とが一対多の関係で結ばれる場合がある。このトポロジを形成するために光中継装置が用いられる。光中継装置は、親局装置からダウンリンクで到来する光信号を複数の系統に分岐して複数の子局装置に分配供給するとともに、複数の子局装置からアップリンクで到来する光信号を多重して一つの親局装置に伝送する。
【０００４】
ところで、既存の光中継装置は、アップリンク、およびダウンリンクのいずれの伝送方向においても、光信号を装置内で一旦電気信号に変換してから光信号に再度戻すようにしている。よってダウンリンクの光の出方路側に、接続される子局装置の数に応じた数の電気／光変換器が必要となり、装置構成が繁雑になりやすい。また、電気／光変換器の部品単価が比較的高いことから、光中継装置のコストも高くなりがちであるという不具合がある。特に、ＲＯＦシステムにおいては半導体レーザを備える電気／光変換器を使用せねばならず、この種の電気／光変換器は高価であることからこの不具合はより深刻になる。
【０００５】
なお、関連する技術が下記特許文献１に開示される。この文献には、光ファイバと光カプラとを用いた受動光網（ＰＯＮ）の一例が開示される。  
【特許文献１】特開２００３−１０１５６０（段落番号［００３２］〜［００３３］、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上述べたように既存の光伝送システムに用いられる光中継装置においては、ダウンリンク側に多数の電気／光変換器を必要とし、よって装置構成が繁雑になるとともにコストの上昇を招いていた。  
本発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、構成簡易にしてコストの低下を図った光伝送システムおよび光中継装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一態様によれば、移動通信システムの基地局に接続され当該移動通信システムの無線区間通信に使用される無線周波数信号を前記基地局と授受する親局装置と、この親局装置に光ファイバを介して接続される光中継装置と、この光中継装置にそれぞれ光ファイバを介して接続される複数の子局装置とを具備し、前記親局装置は、前記無線周波数信号により変調された光信号を前記光ファイバを介してダウンリンクで送出し、前記光中継装置は、前記親局装置からダウンリンクで伝送される光信号を前記複数の子局装置のそれぞれに中継するダウンリンクユニットと、前記複数の子局装置からそれぞれアップリンクで伝送される光信号を前記親局装置に中継するアップリンクユニットとを備え、前記ダウンリンクユニットは、前記親局装置からダウンリンクで伝送される光信号を光学的に分配して前記複数の子局装置のそれぞれに分配する光分配手段を備えることを特徴とする光伝送システムが提供される。
【０００８】
このような手段を講じることにより、親局装置からダウンリンクで伝送される光信号は、光中継装置内において電気信号に変換されることなく、光信号のまま分配されて子局装置に至る。従って、電気／光変換器、および光／電気変換器が不要となる。また、監視制御信号などの副信号が無線周波数信号に多重されている場合には、ダウンリンクで到来する光信号を一旦電気信号に変換して副信号を分離し、再び光信号に戻したのちに分配するようにすれば良い。この場合には、一対の電気／光変換器および光／電気変換器を備えれば良い。いずれの場合においても、接続される子局装置の数に対して電気／光変換器の部品点数を削減できるようになり、従って構成を簡易化できるとともにコストの低下を図ることが可能になる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、構成簡易にしてコストの低下を図った光伝送システムおよび光中継装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態につき説明する。  
図１は、本発明に係わる光伝送システムの実施の形態を示すシステム図である。図１において、基地局ＳＴは例えば２ＧＨｚ帯の無線周波数信号を空間に放射し、無線ゾーンを形成する。無線周波数信号は端局装置１０により一部取り出され、同軸ケーブルＣを介して親局装置２０に与えられる。親局装置２０は無線周波数信号により強度変調された光信号を発生し、この光信号を光ファイバＦに送出する。
【００１１】
親局装置２０から送出された光信号は光ファイバＦを介して光中継装置３０に達する。光中継装置３０は光信号を複数に分配し、複数の子局装置４１〜４ｎのそれぞれに光ファイバＦを介して伝送する。子局装置４１〜４ｎは、光ファイバＦを介して到来する光信号から無線周波数信号を再生し、空間に放射する。これにより、基地局ＳＴの展開する無線ゾーンが拡大される。
【００１２】
すなわち、図１のシステムは、例えば携帯電話網などの移動通信システムを補助するために設けられ、基地局ＳＴの展開するサービスエリアを光ファイバを用いて拡大するものである。この種のシステムはＲＯＦ（Radio Over Fiber）システムと称され、例えばＩＭＴ−２０００に基づく携帯電話システムに適用される。このような適用事例においては、当該携帯電話システムにおける無線区間通信に利用される無線周波数信号は、光信号に重畳される。
【００１３】
この種の光アナログ伝送システムにおいては、光ファイバ伝送路は、ネットワークベンダ（システム提供者など）からユーザ（通信事業者など）に規定の料金で貸し出される。ユーザは光ファイバに支線ファイバを接続して独自のネットワークを構築する。光ファイバはコネクタなどの光部品により、あるいは融着接合により互いに接続される。
【００１４】
図１において、基地局ＳＴは例えば見晴らしの良いビル（ビルＡ）の屋上などに設置され、無線ゾーンを展開する。この無線ゾーン内に在圏する移動局Ｔ１は、このシステムに割り当てられたキャリア帯域の無線チャネルを介して基地局ＳＴに接続される。
【００１５】
ビルＡの傍に高層ビル（ビルＢ）が建設されたとすると、その直下などにおいては基地局ＳＴからの無線周波数信号が届かず、不感地帯が形成されることがある。そこで子局装置４１を設け、光ファイバＦを介して基地局ＳＴと子局装置４１との間に情報通信路を開設することにより、不感地帯を解消することができる。また光中継装置３０により親局装置２０と子局装置４１〜４ｎとを一対多で接続することにより、必要最小限の光ファイバＦを用いて複数の子局装置４１〜４ｎを設置することができる。
【００１６】
図２は、図１の光伝送システムの要部構成を示す模式図である。図２において、親局装置２０は光中継装置３１，３２に接続される。光中継装置３１に接続される伝送経路を＃１系とし、光中継装置３２に接続される伝送経路を＃２系とする。いずれの系においても、親局装置２０と光中継装置３１，３２との間にダウンリンク用およびアップリンク用の光ファイバＦが設けられる。光中継装置３１は子局装置４１〜４８に接続され、光中継装置３２は子局装置４９〜４ｎに接続される。子局装置４１〜４ｎのいずれに対しても、ダウンリンク用およびアップリンク用の光ファイバＦが設けられる。
【００１７】
図３は、図２の光中継装置３１の要部構成を示す機能ブロック図である。光中継装置３０，３２も同様の構成である。図３において、光中継装置３１はダウンリンクユニット１００と、アップリンクユニット２００と、制御部３００とを備える。ダウンリンクユニット１００は、親局装置２０から子局装置４１〜４８に向けたダウンリンクの光信号を中継する。アップリンクユニット２００は、子局装置４１〜４８から親局装置２０に向けたアップリンクの光信号を中継する。いずれの光信号にも無線周波数信号が重畳される。制御部３００は、ダウンリンクユニット１００およびアップリンクユニット２００を統括的に制御する。
【００１８】
ダウンリンクユニット１００において、親局装置２０からダウンリンクで到来する光信号は、光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）１により電気信号に変換されたのち、アッテネータ（ＡＴＴ）２および増幅器３によりレベル調整される。レベル調整された電気信号は帯域フィルタ４に入力され、不要波成分が除去されたのち分岐器５に入力される。分岐器５は、電気信号からモニタ信号成分と無線周波数信号成分とを分離する。モニタ信号には、親局装置２０から光中継装置３１に与えられるリモートコントロール信号などが含まれる。
【００１９】
分岐器５から出力される無線周波数信号はハイブリッド回路６により２分岐され、それぞれ電気／光変換器９１，９２に入力されて光信号に戻される。各光信号はさらに光カプラ９３，９４によりそれぞれ４分岐され、８系統のダウンリンク信号ＤＬ＃１〜ＤＬ＃８として子局装置４１〜４８にそれぞれ伝送される。
【００２０】
アップリンクユニット２００において、子局装置４１〜４８からそれぞれ到来するアップリンク信号ＵＬ＃１〜ＵＬ＃８は、それぞれ光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）５１〜５８により電気信号に変換される。各電気信号はそれぞれ減衰量可変型のアッテネータ６１〜６８により個別にレベル調整される。アッテネータ６１および６２の出力は、ハイブリッド回路７１により合成される。アッテネータ６３および６４の出力は、ハイブリッド回路７２により合成される。アッテネータ６５および６６の出力は、ハイブリッド回路７３により合成される。アッテネータ６７および６８の出力は、ハイブリッド回路７４により合成される。さらに、ハイブリッド回路７１および７２の出力は、ハイブリッド回路７５により合成される。ハイブリッド回路７３および７４の出力は、ハイブリッド回路７６により合成される。さらに、ハイブリッド回路７５および７６の出力はハイブリッド回路８０により合成されて、１系統の電気信号が生成される。
【００２１】
この電気信号は増幅器８１によりレベル調整されたのち帯域フィルタ８２を介して不要波成分を除去されたのち、分岐器８３に入力される。分岐器８３は、電気信号からアップリンクのモニタ信号成分と無線周波数信号成分とを分離する。このうち無線周波数信号は電気／光変換器８４により光信号に変換され、１系統のアップリンク信号ＵＬ＃１として親局装置２０に伝送される。
【００２２】
制御部３００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３ａと、発光素子（ＬＥＤ）３ｂと、リレー回路３ｃと、インタフェース（Ｉ／Ｆ）部３ｄと、電源部３ｅとを備える。ＣＰＵ３ａは光中継装置３１の動作を統括的に制御する。例えばＣＰＵ３ａは、ダウンリンクおよびアップリンクのモニタ信号や光中継装置３１の内部モニタ信号などからシステムの動作状態を認識する。そして、パフォーマンスが過度に低下した場合には警報信号を発生させるとともに、発光素子３ｂを駆動して外部にその旨を通知する。警報信号はリレー回路３ｃを介して外部に出力される。動作状態の認識の結果は監視信号などとして出力される。この監視信号はインタフェース部３ｄを介して接続されるパーソナルコンピュータなどに出力される。電源部３ｅは、図３の各部に駆動電力を供給する。
【００２３】
上記構成において、複数の子局装置４１〜４８からアップリンクで伝送される光信号は、光中継装置３１内部においていずれも電気信号に変換されたのち個別にレベル調整される。これにより、光中継装置３１と各子局装置４１〜４８とを結ぶ光ファイバＦの配線長の差異などに起因するリンクロスを、個別に補正することができる。よって、光ファイバＦの配線長によらず、各子局装置４１〜４８ごとに設けられるシステム仕様を満足できるなどの利点が有る。
【００２４】
一方、ダウンリンクで伝送される光信号は電気信号に変換されてダウンリンクモニタ信号を分離されたのち、再び光信号に戻される。そののち、光信号の状態で８つの系統に分配され、各子局装置４１〜４８に伝送される。すなわち本実施形態では、ダウンリンク信号を、光信号の状態で光学的に分配するようにしている。
【００２５】
既存のＲＯＦシステムにおいては、親局装置からダウンリンクで到来する光信号を光中継装置内において電気信号に変換し、電気信号の状態で分岐したのちに光信号に変換するようにしていた。よって、接続される子局装置の数に応じた数の電気／光変換器が必要となり、装置コストの上昇を招いていた。
【００２６】
これに対し本実施形態によれば、接続される子局装置の数によらず、ダウンリンクユニットに設けられる電気／光変換器の数を必要最小限にすることができる。従って、構成簡易にしてコストの低下を図った光伝送システムおよび光中継装置を提供することが可能となる。
【００２７】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば図３のアッテネータ２，６１〜６８に代えて、可変利得増幅器を用いることもできる。また図３において、光信号を８分岐可能な光カプラを用いれば、電気／光変換器は一つで済み、またハイブリッド回路６を設ける必要も無い。ただし、図３のように２つの電気／光変換器９１，９２を備えるようにすることで、各電気／光変換器ごとにユニット構成とすることができ、システム拡張などに都合が良い。
【００２８】
また図３において、ダウンリンクモニタ信号を分離する必要が無ければ、ダウンリンク＃１の光信号を電気信号に戻すことなく、光中継装置３１の内部を透過的に通過させるようにしても良い。すなわちダウンリンク＃１の光信号を光中継装置３１の内部で光学的に分配して、子局装置４１〜４８のそれぞれに分配するようにしても良い。
【００２９】
さらに、本発明は実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係わる光伝送システムの実施の形態を示すシステム図。
【図２】図１の光伝送システムの要部構成を示す模式図。
【図３】本発明に係わる光中継装置の要部構成を示す機能ブロック図。
【符号の説明】
【００３１】
ＳＴ…基地局、Ｃ…同軸ケーブル、Ｆ…光ファイバ、Ｔ１，Ｔ２…移動局、１…光／電気変換器、２…アッテネータ、３…増幅器、３ａ…ＣＰＵ、３ｂ…発光素子、３ｃ…リレー回路、３ｄ…インタフェース部、３ｅ…電源部、４…帯域フィルタ、５…分岐器、６…ハイブリッド回路、１０…端局装置、２０…親局装置、３０，３１，３２…光中継装置、４１〜４ｎ…子局装置、５１〜５８…光／電気変換器、６１〜６８…アッテネータ、７１〜７６，８０…ハイブリッド回路、８１…増幅器、８２…帯域フィルタ、８３…分岐器、８４，９１，９２…電気／光変換器、９３，９４…光カプラ、１００…ダウンリンクユニット、２００…アップリンクユニット、３００…制御部
【図１】
2005159751.tif 000003
【図２】
2005159751.tif 000004
【図３】
2005159751.tif 000005