(57)【要約】【課題】構成簡易にして不要波成分を効果的に除去し得る光伝送システムとそのリモート装置を提供する。【解決手段】不要波成分を除去するための帯域フィルタ５を無線周波数帯域に挿入する。これによりダウンコンバートおよびアップコンバートを行うための周波数変換部を不要とし、不要波成分の生じる要因を根本から除去して、伝送されるアナログ信号の純度を高める。また光伝送過程において多重反射などに起因するノイズ成分も、帯域フィルタ５により容易に除去し得る。このようなことから、例えば電気／光変換部３や光／電気変換部４に要求される耐ノイズ性能諸元を緩和できるようにし、安価なデバイスを使用して低コスト化を図る。さらに、既設計の光受信装置に帯域フィルタ５を追加することでリモート装置１１を実施することにより、システム構築にかかるコストを低減する。【選択図】      図２
2005109734.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の間で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リモート装置とを具備する光伝送システムにおいて、
前記親局装置は、
前記基地局から与えられる無線周波数信号を光信号に変換して前記光ファイバに送出する電気／光変換手段を備え、
前記リモート装置は、
前記光ファイバを介してダウンリンクで到来する光信号を電気信号に変換して前記無線周波数信号を再生する光／電気変換手段と、
この光／電気変換手段により再生された無線周波数信号を濾波して当該無線周波数信号から不要波成分を除去するフィルタ部とを備えることを特徴とする光伝送システム。
【請求項２】
前記リモート装置は、さらに、前記フィルタ部を通過した無線周波数信号を増幅する増幅手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の光伝送システム。
【請求項３】
前記リモート装置は、さらに、前記光／電気変換手段から出力される無線周波数信号を増幅して前記フィルタ部に入力する増幅手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の光伝送システム。
【請求項４】
前記フィルタ部は、前記増幅手段において生じる非線形歪み成分を含む不要波成分を前記無線周波数信号から除去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５】
前記移動通信システムが複数のキャリア帯域を有する場合に、
前記フィルタ部は、前記複数のキャリア帯域ごとに設けられ対応するキャリア帯域の無線周波数信号を濾波して当該無線周波数信号から不要波成分を除去する複数の帯域フィルタを備え、
前記リモート装置は、
前記無線周波数信号の帯域に対応して前記複数の帯域フィルタを選択的に切り替える切替手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の光伝送システム。
【請求項６】
前記親局装置は、前記複数の帯域フィルタのいずれか一つを選択するための切り替え制御信号をダウンリンクで送出する制御信号送出手段を備え、
前記切替手段は、前記光ファイバを介してダウンリンクで到来する切り替え制御信号に応じて前記複数の帯域フィルタを選択的に切り替えることを特徴とする請求項５に記載の光伝送システム。
【請求項７】
移動通信システムの基地局から与えられる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光信号に変換して光ファイバに送出する親局装置に前記光ファイバを介して接続されるリモート装置であって、
前記光ファイバを介して前記親局装置からダウンリンクで到来する光信号を電気信号に変換して前記無線周波数信号を再生する光／電気変換手段と、
この光／電気変換手段により再生された無線周波数信号を濾波して当該無線周波数信号から不要波成分を除去するフィルタ部とを具備することを特徴とするリモート装置。
【請求項８】
さらに、前記フィルタ部を通過した無線周波数信号を増幅する増幅手段を備えることを特徴とする請求項７に記載のリモート装置。
【請求項９】
さらに、前記光／電気変換手段から出力される無線周波数信号を増幅して前記フィルタ部に入力する増幅手段を備えることを特徴とする請求項７に記載のリモート装置。
【請求項１０】
前記フィルタ部は、前記増幅手段において生じる非線形歪み成分を含む不要波成分を前記無線周波数信号から除去することを特徴とする請求項９に記載のリモート装置。
【請求項１１】
前記移動通信システムが複数のキャリア帯域を有する場合に、
前記フィルタ部は、前記複数のキャリア帯域ごとに設けられ対応するキャリア帯域の無線周波数信号を濾波して当該無線周波数信号から不要波成分を除去する複数の帯域フィルタを備え、
さらに、前記無線周波数信号の帯域に対応して前記複数の帯域フィルタを選択的に切り替える切替手段を備えることを特徴とする請求項７に記載のリモート装置。
【請求項１２】
前記切替手段は、前記光ファイバを介してダウンリンクで到来する切り替え制御信号に応じて前記複数の帯域フィルタを選択的に切り替えることを特徴とする請求項１１に記載のリモート装置。
【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リモート装置に関する。
【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。携帯電話網への応用においては、光ファイバを介して無線帯域のアナログ信号が伝送される。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、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リモート装置と称する。
【０００３】
ところで、旧来のこの種のシステムでは、無線帯域にあるアナログ信号を中間周波数（ＩＦ）帯域にまでダウンコンバートした状態で伝送し、ＩＦ帯域用の帯域フィルタを介在させることでアナログ信号のダイナミックレンジが劣化することを防止するようにしている（例えば、非特許文献１および特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−８２９９３号公報（段落番号［０３１０］など）
【非特許文献１】笹井  裕之，森倉  晋，“ＩＭＴ−２０００対応広ダイナミックレンジサブキャリア光伝送方式”，信学技報，MW2002-50,OPE2002-35(2002-6)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら既存の光アナログ伝送システムにあっては、アナログ信号をＩＦ帯域に変換し受信側で本来の帯域にアップコンバートするために、親局装置およびリモート装置の双方に周波数変換器が必要となる。よって、いずれの装置においても構成が複雑かつコスト高となる。また帯域フィルタはＩＦ帯域において生じた不要波成分を除去できるに留まり、特にアップコンバート後に生じる歪みを除去することは難しい。
【０００５】
本発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、構成簡易にして不要波成分を効果的に除去し得る光伝送システムとそのリモート装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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の間で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リモート装置とを具備する光伝送システムにおいて、前記親局装置は、前記基地局から与えられる無線周波数信号を光信号に変換して前記光ファイバに送出する電気／光変換手段を備え、前記リモート装置は、前記光ファイバを介してダウンリンクで到来する光信号を電気信号に変換して前記無線周波数信号を再生する光／電気変換手段と、この光／電気変換手段により再生された無線周波数信号を濾波して当該無線周波数信号から不要波成分を除去するフィルタ部と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。
【０００７】
このような手段を講じることにより、アナログの無線周波数信号はＩＦ帯域に変換されることなく、基地局から親局装置を介してそのままリモート装置に伝送される。従って、ＩＦ帯域に変換することにより生じるスプリアスなどの不要波成分を、根本から抑圧することができる。また周波数変換器を必要としないので、親局装置およびリモート装置の構成を簡易化できる。特に、既存の光通信装置に帯域フィルタを追加するのみで実現できるというメリットがある。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、構成簡易にして不要波成分を効果的に除去し得る光伝送システムとそそのリモート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】
【０００９】
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のＲＦ信号は、親局装置１０に接続される。親局装置１０は光ファイバ９を介してリモート装置１１に接続される。なお基地局Ｓｔと親局装置１０は、無線周波数信号を授受可能な同軸ケーブルを介して接続される。
【００１０】
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９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）システムと称して知られている。
【００１１】
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、融着、あるいはコネクタなどの光部品による接合により互いに接続される。
【００１２】
図１において、基地局Ｓｔおよび移動局Ｔ１，Ｔ２は例えばＩＭＴ−２０００に基づく移動通信システムに属する。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。
【００１３】
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。そこでリモート装置１１を設け、光ファイバ９を介して基地局Ｓｔとリモート装置１１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。
【００１４】
［第１の実施形態］
図２は、図１の光伝送システムの第１の実施形態を示す機能ブロック図である。図２において親局装置１０は、図１の移動通信システムの無線区間通信に使用されるアナログ波形の無線周波数信号（ＲＦ入力信号）を基地局Ｓｔから取得する。このＲＦ入力信号は電気／光変換部（Ｅ／Ｏ部）３に入力され、無線周波数帯域のまま光信号に変換されて光ファイバ９に送出される。
【００１５】
ダウンリンクでリモート装置１１に達した光信号は、光／電気変換部（Ｏ／Ｅ部）４により電気信号に変換され、無線周波数信号が再生される。再生された無線周波数信号は、無線周波数帯域の通過帯域を持つ帯域フィルタ（ＢＰＦ）５を通過することにより不要波成分を除去され、波形整形される。波形整形された無線周波数信号は増幅部７により高周波増幅され、無線帯域のＲＦ出力信号として出力される。
【００１６】
図３は、比較のため既存の光伝送システムを示す機能ブロック図である。図３においては、親局装置１０の入力段に設けられる周波数変換部２により、ＲＦ入力信号がＩＦ帯域にダウンコンバートされる。よって光ファイバ９を伝送される光信号は、ＩＦ信号に基づき強度変調されたものとなる。
【００１７】
ダウンリンクでリモート装置１１に達した光信号は光／電気変換部４により電気信号に変換され、中間周波数帯域の通過帯域を持つ帯域フィルタ５１を通過して不要波成分を除去される。帯域フィルタ５１を通過したＩＦ信号は周波数変換部６により無線周波数帯域にアップコンバートされたのち、増幅部７を介してＲＦ出力信号として出力される。
【００１８】
図３においては無線周波数信号が周波数変換部２，６を通過するため、スプリアスなどの不要波成分が生じる。この種の不要波成分は如何に帯域フィルタ５１によっても完全に除去することは難しい。また周波数変換部２，６を要することから親局装置１０、およびリモート装置１１のいずれも複雑な機器構成になりやすく、既存の装置を流用することは難しい。さらに、帯域フィルタ５１がＩＦ帯域に挿入されるため、伝送信号が無線周波数帯域に戻された後に生じる不要波成分を除去することはできない。すなわち増幅部７で生じるノイズ成分を除去することができないため、アナログ信号のＳ／Ｎ比の劣化を招く。
【００１９】
これに対して本実施形態では、不要波成分を除去するための帯域フィルタ５を無線周波数帯域に挿入するようにしている。これによりダウンコンバートおよびアップコンバートを行うための周波数変換部を不要とし不要波成分の生じる要因を根本から除去できるので、伝送されるアナログ信号の純度を高めることが可能となる。また光伝送過程において多重反射などに起因するノイズ成分も、帯域フィルタ５により容易に除去することができる。このようなことから、例えば電気／光変換部３や光／電気変換部４に要求される耐ノイズ性能諸元を緩和できるので、安価なデバイスを使用して低コスト化を図ることが可能となる。さらに、既設計の光受信装置に帯域フィルタ５を追加することでリモート装置１１を実施できるので、システム構築にかかるコストを低減することも可能である。これらのことから、構成簡易にして不要波成分を効果的に除去し得る光伝送システムとそのリモート装置を提供することが可能となる。
【００２０】
［第２の実施形態］
図４は、図１の光伝送システムの第２の実施形態を示す機能ブロック図である。なお図４において図２と共通する部分には同一の符号を付して示し、ここでは異なる部分についてのみ説明する。図４においては、光／電気変換部４により電気信号に戻された無線周波数信号を増幅部７により高周波増幅したのち、帯域フィルタ５により波形整形するようにしている。
【００２１】
このような構成であるので、実施形態１と同様の効果を得られるに加え、増幅部７において生じる非線形歪みなども除去することができる。従って伝送されるアナログ信号の純度をさらに高めることができ、光ファイバ９をの長さを延長できるなどのメリットを得ることができる。
【００２２】
［第３の実施形態］
図５は、図１の光伝送システムの第３の実施形態を示す機能ブロック図である。なお図５において図２と共通する部分には同一の符号を付して示し、ここでは異なる部分についてのみ説明する。
【００２３】
図５において、リモート装置１１は複数の帯域フィルタ５，１３を備える。各帯域フィルタ５，１３の通過帯域は複数のキャリア帯域のそれぞれに対応して設定される。つまり各帯域フィルタ５，１３は、それぞれ対応するキャリア帯域の無線周波数信号のみを濾波することにより、各キャリア信号から不要波成分を除去する。
【００２４】
帯域フィルタ５，１３は分配器１２および切替器１４に接続される。分配器１２および切替器１４は外部から与えられる制御信号１５により互いに連動して動作し、帯域フィルタ５，１３のいずれか一方を無線周波数信号の通過経路に選択的に接続する。
【００２５】
このような構成により、本発明に係わる光伝送システムを、複数のキャリア帯域を有する移動通信システムに適用することが可能となる。ちなみにＩＭＴ−２０００に準拠する日本国内の移動通信システムは、ガードバンドを含めて４波のキャリア帯域を備える。基地局Ｓｔの増設などといったシステムチューニング作業時においては、システム敷設後にキャリア帯域を切り替えたいという要求が頻繁に生じる。本実施形態のシステムはこのような要求に応えることが可能である。
【００２６】
特に、制御信号１５を親局装置１０からダウンリンクでリモート装置１１に伝達することにより、キャリア帯域を親局装置１０から遠隔的に切りかえることが可能となる。これは、光ファイバ９を介して伝送される監視制御信号に制御信号１５を重畳することで実現できる。伝送されるアナログ信号が例えば２ＧＨｚ帯である場合、１００ＭＨｚオーダの周波数帯で監視制御信号を伝送するＲＯＦシステムが知られている。
【００２７】
［第４の実施形態］
図６は、図１の光伝送システムの第４の実施形態を示す機能ブロック図である。なお図６において図５と共通する部分には同一の符号を付して示し、ここでは異なる部分についてのみ説明する。図６のシステムは、光／電気変換部４により電気信号に戻された無線周波数信号を増幅部７により高周波増幅したのち、切替器１４、帯域フィルタ５，１３、および切替器１４からなるフィルタ部に入力するようにしたものである。
【００２８】
このような構成であるので、実施形態３と同様の効果を得られるに加え、増幅部７において生じる非線形歪みなども除去でき、光ファイバ９をの長さを延長できるなどのメリットを得ることができる。
【００２９】
なお本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではない。例えば図５、図６において、ユーザ操作により制御信号１５をリモート装置１１に直接与えるようにしても良い。このようにすることで、監視制御信号の伝送容量を節約することができる。  
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。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【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第１の実施形態を示す機能ブロック図。
【図３】比較のため既存の光伝送システムを示す機能ブロック図。
【図４】図１の光伝送システムの第２の実施形態を示す機能ブロック図。
【図５】図１の光伝送システムの第３の実施形態を示す機能ブロック図。
【図６】図１の光伝送システムの第４の実施形態を示す機能ブロック図。
【符号の説明】
【００３１】
Ｓｔ…基地局、Ｔ１，Ｔ２…移動局、２，６…周波数変換部、３…電気／光変換部、４…光／電気変換部、５，１３，５１…帯域フィルタ、６…周波数変換部、７…増幅部、９…光ファイバ、１０…親局装置、１１…リモート装置、１２…分配器、１４…切替器
【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】
2005109734.tif 000007
【図６】
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