(57)【要約】【課題】光ファイバの敷設状況の変化に柔軟に対応することができ、これにより運用面での便宜の向上を図った光伝送システムおよび光伝送装置を提供すること。【解決手段】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によりアナログ変調された光信号を、複数の光信号を収容可能な光伝送区間を介して伝送する光伝送システムにおいて、複数の光信号のうち２以上の光信号の波長を互いに異ならせるようにしている。すなわち、光伝送区間におけるアップリンクとダウンリンクとで互いに異なる波長を用いるようにしている。これにより光ファイバが潤沢に使用できる場合には各リンクに光ファイバを個々に割り当て、装置コストを削減する。また光ファイバ本数が逼迫している場合には波長多重により光ファイバの本数を削減する。これにより光伝送装置はそのままに柔軟なシステム運用を実現できる。【選択図】      図１
2005236897.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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によりアナログ変調された光信号を、複数の光信号を収容可能な光伝送区間を介して伝送する光伝送システムにおいて、
前記複数の光信号のうち２以上の光信号の波長を互いに異ならせた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無線区間通信に使用される無線周波数信号によりアナログ変調された光信号を光伝送区間を介して伝送する複数の光伝送装置を具備する光伝送システムにおいて、
前記光伝送区間を挟んで互いに光信号を授受し合う光伝送装置の送信波長を当該光伝送区間において互いに異ならせたことを特徴とする光伝送システム。
【請求項３】
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によりアナログ変調された光信号を光伝送区間を介して伝送する複数の光伝送装置を具備する光伝送システムにおいて、
前記光伝送区間を挟んで配設される一対の光伝送装置のうち一方から複数の光信号が他方の光伝送装置に送出される場合に、当該複数の光信号のうち２以上の光信号の波長を互いに異ならせたことを特徴とする光伝送システム。
【請求項４】
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によりアナログ変調された光信号を、複数の光信号を収容可能な光伝送区間を介して伝送する光伝送システムで用いられる光伝送装置において、
前記光伝送区間に互いに波長の異なる複数の光信号を送出する光送信手段を具備する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、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伝送装置に関する。特に本発明は、ＩＭＴ−２０００などの移動通信システムの無線区間に使用される無線周波数信号により光信号を強度変調して伝送する光伝送システムに関する。
【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）ネットワークや移動通信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）システムと称される。
【０００３】
ＲＯＦシステムは、ＩＭＴ−２０００に代表されるＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式、あるいは、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方式などの種々の規格に基づく移動通信網への適用が検討されている。ＲＯＦシステムは、無線帯域（例えば２ＧＨｚ帯）のアナログ信号により変調される光信号を伝送することで長距離伝送を実現する。
【０００４】
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する。また光ファイバを介して遠隔の不感地帯などに設置され、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。親局装置から子局装置への伝送方向をダウンリンクと称し、その逆をアップリンクと称する。
【０００５】
ところで、既存のＲＯＦシステムにおいては、親局装置と子局装置とを結ぶ光ファイバの本数は固定的である。すなわち、ダウンリンクおよびアップリンクのいずれも同じ波長の光を用いる場合には、２本の光ファイバが用いられる。１本の光ファイバを用いる場合には、ダウンリンクとアップリンクとで波長を異ならせ、装置内に設けた波長多重合光分配器により各リンクの光信号を多重／分離するようにしている。
【０００６】
しかしながら、伝送区間における光ファイバの敷設状況（本数、品質、設備投資条件など）は流動的である。例えば、他事業者から借用した光ファイバを用いていた区間に自前の光ファイバを敷設することができれば運用コストは低下するし、光ファイバも潤沢な本数を使用できる。またその逆も有り得る。このように、ユーザのニーズ、およびコスト面の事情などから、伝送区間において使用可能な光ファイバの本数は変化し得る。既存のＲＯＦシステムではこのような事態に柔軟に対処することが難しく、運用コストが無用に消費されるなどの不具合を招くことから何らかの対策が待たれている。
【０００７】
光ファイバの本数が足りない状況においては、装置コストは高くなるが、波長多重合光分配器を内蔵する装置を用いれば伝送路コストを安くすることができる。しかし、この状況から光ファイバを潤沢に利用できる環境が整ったとしてもその利益を享受することができず、高価な装置を使用し続けざるをえない。逆に、伝送路コストが低価格な状況においては、安価な単波長型光伝送装置を用いれば良い。しかし、この状況から伝送路コストが高くなると、システムの運用コストもそれにつれて上昇せざるを得ない。
【０００８】
関連する技術が下記特許文献１に開示されている。この文献には、ＲＯＦシステムの基礎となり得る一般的事項が開示される。  
【特許文献１】特開平９−２００８４０号公報（段落番号［０００９］〜［００１１］、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以上述べたように、既存のＲＯＦシステムにおいては、設置される光伝送装置（親局装置および子局装置）により伝送区間の光ファイバの本数が固定的に決められてしまう。よって装置メーカは光ファイバの消費本数を変えた光伝送装置を各種製造する必要があり、過剰な設備投資を強いられることになる。また、光伝送装置の設置後は光ファイバの本数を変えることができず、運用開始後に光ファイバの敷設状況が変化してもこれに対処することができない。  
本発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、光ファイバの敷設状況の変化に柔軟に対応することができ、これにより運用面での便宜の向上を図った光伝送システムおよび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】
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無線区間通信に使用される無線周波数信号によりアナログ変調された光信号を、複数の光信号を収容可能な光伝送区間を介して伝送する光伝送システムにおいて、前記複数の光信号のうち２以上の光信号の波長を互いに異ならせたことを特徴とする光伝送システムが提供される。
【００１１】
このような手段を講じることにより、光伝送区間において光ファイバを潤沢に使用できる状況であれば、個々の光信号ごとに光ファイバを割り当てれば良い。この状況からリソースコストが高くなった場合には、例えば光合分波器などを用いることにより互いに波長の異なる光信号で１本の光ファイバを共用するようにすれば良い。しかも状況の変化の前後において、光伝送装置には同じものを用いることができる。すなわち状況の変化に応じて光伝送装置を取りかえる必要が無くなる。従って光ファイバの敷設状況の変化に柔軟に対応することができ、運用面での便宜を向上させることが可能になる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、光ファイバの敷設状況の変化に柔軟に対応することができ、これにより運用面での便宜の向上を図った光伝送システムおよび光伝送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】
【００１３】
［第１の実施形態］
図１は、本発明に係わる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、基地局装置ＣＴの展開するサービスエリアを光ファイバＦ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。図１において、光伝送装置としての親局１０および子局１１は光伝送区間を介して対向配置される。光伝送区間にはダウンリンク用およびアップリンク用の光ファイバＦがそれぞれ設けられる。すなわち光伝送区間は複数の光信号を収容可能である。
【００１４】
図１において、基地局装置ＣＴから送出される無線周波数信号（以下、ＲＦ信号と表記する）は、同軸ケーブル（図示せず）などを介して親局１０に取り込まれる。親局１０において、ＲＦ信号はＲＦ合分配器１０ａを介してレーザダイオード（ＬＤ）１０ｂに与えられる。レーザダイオード１０ｂはＲＦ信号のアナログ波形に応じた強度変調光を生成する。この強度変調光は光ファイバＦを介してダウンリンクで子局１１に伝送される。
【００１５】
子局１１において、強度変調光はフォトダイオード（ＰＤ）１１ａにより電気信号に変換され、これによりアナログのＲＦ信号が再生される。再生されたＲＦ信号は送信増幅器を介してアンテナＡＮＴから空間に放射され、携帯端末ＴＴにより受信される。
【００１６】
一方、携帯端末ＴＴから送出されたＲＦ信号は子局１１により受信され、レーザダイオード１１ｂに与えられる。レーザダイオード１１ｂはＲＦ信号のアナログ波形に応じた強度変調光を生成する。この強度変調光は光ファイバＦを介してアップリンクで親局１０に伝送される。
【００１７】
親局１０において、強度変調光はフォトダイオード１０ｃにより電気信号に変換され、アナログのＲＦ信号が再生される。再生されたＲＦ信号はＲＦ合分配器１０ａを介して基地局装置ＣＴに与えられる。
【００１８】
ところで、第１の実施形態では、レーザダイオード１０ｂ，１１ｂの互いの発振波長を異ならせるようにする。具体的には、例えばレーザダイオード１０ｂの発振波長を１．３μ帯とし、レーザダイオード１１ｂの発振波長を１．５μ帯とするようにする。
【００１９】
このような構成により、通信事業者が自前で光ファイバＦを敷設した場合などのように、光伝送区間にリソースが不足なく潤沢に準備されている場合には、各リンクごとに光ファイバＦを使用できる。従って装置コストを削減でき、初期設備投資を抑えることが可能になる。一方、他事業者より光線路を借りる場合などには図２のようにすれば良い。
【００２０】
図２は、図１のシステムの変形例を示す図である。図２のシステムは、光伝送区間の両端に光合分波器１２を設置し、互いに波長の異なる光信号λ１，λ２で１本の光ファイバＦを共用するようにしたものである。これにより図１に比べて光ファイバＦの本数を削減することができる。従って、光合分波器１２の分の費用は必要になるが、光ファイバＦの本数を減らして光ファイバ借用料の運用コストを削減することが可能となる。
【００２１】
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、ダウンリンクおよびアップリンクのいずれも同じ波長を用いている。従って光合分波器を用いることができず、光伝送区間には必ず２本の光ファイバＦが必要になる。
【００２２】
これに対し第１の実施形態では、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によりアナログ変調された光信号を、複数の光信号を収容可能な光伝送区間を介して伝送する光伝送システムにおいて、複数の光信号のうち２以上の光信号の波長を互いに異ならせるようにしている。すなわち、光伝送区間におけるアップリンクとダウンリンクとで互いに異なる波長を用いるようにしている。これにより、光ファイバの敷設条件によって図１および図２のシステム構成を使い分けることができるようになる。
【００２３】
つまり第１の実施形態では、光伝送区間を挟んで対向する光伝送装置のそれぞれの送信波長を互いに異ならせることにより、光合分波器１２を任意に設けることができるようにしている。これにより光伝送装置それ自体を入れ換えること無く、光ファイバの使用本数を自由に変更することができる。つまりシステムの運用開始当初は問題なくとも、敷設された光ファイバ本数が次第に逼迫してきた場合には光ファイバの本数を減らすことができるようになり、システム構成を段階的に変更することができる。これによりネットワークの構成を効率よく変更させることができるようになる。これらのことから光ファイバの敷設状況の変化に柔軟に対応することができ、運用面での便宜の向上を図った光伝送システムを提供することが可能となる。
【００２４】
［第２の実施形態］
図４は、本発明に係わる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。図４において図１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においては光伝送装置として新たに光中継器１３を設けるようにする。この光中継器１３はダウンリンク側に複数（図４では２つ）の子局１１を接続可能である。これにより光伝送区間は複数になる。すなわち親局１０と光中継器１３との間に１つの光伝送区間と、光中継器１３と各子局１１との間にそれぞれ１つの光伝送区間が形成される。
【００２５】
親局１０のレーザダイオード１０ｂから送出された光信号λ１は、光中継器１３のフォトダイオード１３ａにより一旦ＲＦ信号に戻される。このＲＦ信号はＲＦ合分配器１３ｃを介していずれかのレーザダイオード（符号無し）に入力され、再び光信号に戻される。この光信号はいずれかの子局１１に伝送される。一方、子局１１からアップリンクで送出された光信号は光中継器１３を経由し、光信号λ２により親局１０に伝送される。光中継器１３を設けることにより、光伝送区間の距離を延長したり、子局１１の数を増やしたりできる。
【００２６】
第２の実施形態においては、親局１０と光中継器１３との間の光伝送区間においてアップリンクおよびダウンリンクで異なる波長を使用するようにする。これにより、当該区間において第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００２７】
［第３の実施形態］
図５は、本発明に係わる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。図５において図４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５において、光中継器１３はダウンリンク側にレーザダイオード１３ｄと、フォトダイオード１３ｅとを備える。レーザダイオード１３ｄは波長λ１の光信号を生成し、フォトダイオード１３ｅは波長λ２の光信号を受信する。
【００２８】
図５のシステムは、図４の光中継器１３と各子局１１との間のそれぞれの光伝送区間において、アップリンクおよびダウンリンクで異なる波長を使用するようにしたものであるこれにより、当該区間において第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。特に、当該区間においては４本必要であった光ファイバＦを２本に削減できるので、リソースの逼迫に応じた費用削減効果は大きい。
【００２９】
［第４の実施形態］
図６は、本発明に係わる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。図６において図４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。
【００３０】
図６のシステムは、親局１０と光中継器１３との間の光伝送区間のアップリンクにおいて、２系統セクタ分けを行うようにしたものである。すなわち光中継器１３は、アップリンク送信用のレーザダイオード１３ｂ，１３ｆを備え、親局１０はアップリンク受信用のフォトダイオード１０ｃ、１０ｄを備える。これらのダイオードはセクタ分けされたアップリンク区間の両端に設けられる。レーザダイオード１３ｆとフォトダイオード１０ｄとが対をなして波長λ１の光信号を送受信する。レーザダイオード１３ｂとフォトダイオード１０ｃとが対をなして波長λ２の光信号を送受信する。光信号λ１は０系信号の伝送用に、光信号λ２は１系信号の伝送用にそれぞれ用いられる。
【００３１】
上記構成によっても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。特に第４の実施形態では、セクタ分けされたリンク区間における光ファイバの本数を自由に変えることが可能となり、システム運用上の柔軟性をさらに向上させることが可能になる。
【００３２】
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。例えば光合分波器１２に代えてより安価な光カプラや光サーキュレータを用いることもできる。また本発明は、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】
【００３３】
【図１】本発明に係わる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２】本発明に係わる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】本発明に係わる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】本発明に係わる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】本発明に係わる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】
【００３４】
ＣＴ…基地局装置、Ｆ…光ファイバ、ＡＮＴ…アンテナ、ＴＴ…携帯端末、１０…親局、１０ａ…ＲＦ合分配器、１０ｂ，１１ｂ，１３ｂ，１３ｄ，１３ｆ…レーザダイオード、１０ｃ，１０ｄ，１１ａ，１３ａ，１３ｅ…フォトダイオード、１１…子局、１２…光合分波器、１３…光中継器、１３ｃ…ＲＦ合分配器
【図１】
2005236897.tif 000003
【図２】
2005236897.tif 000004
【図３】
2005236897.tif 000005
【図４】
2005236897.tif 000006
【図５】
2005236897.tif 000007
【図６】
2005236897.tif 000008