(57)【要約】【課題】電波不感地対策システムなどのカバーエリア拡大のために伝送距離の長距離化を可能とした光伝送システム、送信装置および受信装置を提供すること。【解決手段】本発明にかかる光伝送システム１においては、ＲＦ信号を周波数変換したＩＦ信号に対応する電気信号を送信装置２側の分割部２８で分割後に光信号に変換してから２本の光ファイバ６Ａ，６Ｂを用いて伝送しており、受信装置４側では、各光ファイバ６Ａ，６Ｂが伝送された各光信号をＩＦ信号に対応する電気信号にそれぞれ変換し、変換後の複数の電気信号を時間合成してからＲＦ信号に周波数変換する。【選択図】図１
2012217173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバを通して受信装置に高周波信号を伝送する送信装置を備えた光伝送システムであって、
前記送信装置は、
前記高周波信号を中間周波のデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段によって変換されたデジタル信号を複数のデジタル信号に分割する第１信号処理手段と、
前記第１信号処理手段による分割数と同数設けられ、前記第１信号処理手段によって分割された複数のデジタル信号を光信号にそれぞれ変換する電気／光変換手段と、
を備え、
前記光ファイバは、前記第１信号処理手段による分割数と同数設けられ、複数の前記電気／光変換手段が変換した光信号をそれぞれ伝送し、
前記受信装置は、
前記第１信号処理手段による分割数と同数設けられ、複数の前記光ファイバで伝送された各光信号を電気信号にそれぞれ変換して前記複数のデジタル信号を再生する光／電気変換手段と、
前記光／電気変換手段によって再生された前記複数のデジタル信号を時間合成し、前記Ａ／Ｄ変換手段において生成されたデジタル信号を再生する第２信号処理手段と、
前記第２信号処理手段によって再生されたデジタル信号から前記高周波信号を再生するＤ／Ａ変換手段と、
を備えたことを特徴とする光伝送システム。
【請求項２】
光ファイバを通して受信装置に高周波信号を伝送する送信装置を備えた光伝送システムであって、
前記送信装置は、
前記高周波信号を中間周波のデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段によって変換されたデジタル信号を複数のデジタル信号に分割する第１信号処理手段と、
前記第１信号処理手段による分割数と同数設けられ、前記第１信号処理手段によって分割された複数のデジタル信号を、それぞれ異なる波長を有する光信号にそれぞれ変換する電気／光変換手段と、
複数の前記電気／光変換手段から入力された複数の光信号を多重化して前記光ファイバに入射する光信号多重化手段と、
を備え、
前記受信装置は、
前記光ファイバで伝送された光信号を前記それぞれ異なる波長を有する複数の光信号に分波する光信号分波手段と、
前記第１信号処理手段による分割数と同数設けられ、前記光信号分波手段によって分波された各光信号を電気信号にそれぞれ変換して前記複数のデジタル信号を再生する光／電気変換手段と、
前記光／電気変換手段によって再生された前記複数のデジタル信号を時間合成し、前記Ａ／Ｄ変換手段において生成されたデジタル信号を再生する第２信号処理手段と、
前記第２信号処理手段によって再生されたデジタル信号から前記高周波信号を再生するＤ／Ａ変換手段と、
を備えたことを特徴とする光伝送システム。
【請求項３】
前記Ａ／Ｄ変換手段は、前記高周波信号を中間周波信号に変換する第１周波数変換部と、前記第１周波数変換部によって変換された中間周波信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部とを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の光伝送システム。
【請求項４】
前記受信装置は、前記送信装置内の基準発振周波数信号および局部信号を再生し、
前記Ｄ／Ａ変換手段は、前記第２信号処理手段によって再生されたデジタル信号をアナログ信号に変換して中間周波信号を再生するＤ／Ａ変換部と、前記Ｄ／Ａ変換部によって再生された中間周波信号を前記再生された局部信号を用いて周波数変換して前記高周波信号を再生する第２周波数変換部とを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の光伝送システム。
【請求項５】
前記複数の光ファイバ間の経路長差を検出し、該検出した経路長差に基づいて前記送信装置で前記複数の電気／光変換手段が前記光信号を送信するタイミングを調整する、または、前記受信装置で前記複数のデジタル信号を時間合成するタイミングを調整する調整手段を備えることを特徴とする請求項２を引用する請求項１〜４のいずれか一つに記載の光伝送システム。
【請求項６】
高周波信号を光信号に変換し、複数の光ファイバを通して受信装置に伝送する送信装置であって、
前記高周波信号を中間周波のデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段によって変換されたデジタル信号を複数のデジタル信号に分割する第１信号処理手段と、
前記第１信号処理手段による分割数と同数設けられ、前記第１信号処理手段によって分割された複数のデジタル信号を光信号にそれぞれ変換する電気／光変換手段と、
を備えたことを特徴とする送信装置。
【請求項７】
前記Ａ／Ｄ変換手段は、前記高周波信号を中間周波信号に変換する第１周波数変換部と、前記第１周波数変換部によって変換された中間周波信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部とを備えることを特徴とする請求項６に記載の送信装置。
【請求項８】
複数の光ファイバを通して伝送された高周波信号に対応する光信号を受信する受信装置であって、
前記光ファイバの本数と同数設けられ、前記複数の光ファイバで伝送された各光信号を電気信号にそれぞれ変換して複数のデジタル信号を生成する複数の光／電気変換手段と、
前記複数の光／電気変換手段によって生成された複数のデジタル信号を時間合成する第２信号処理手段と、
前記第２信号処理手段によって時間合成されたデジタル信号から前記高周波信号を再生するＤ／Ａ変換手段と、
を備えたことを特徴とする受信装置。
【請求項９】
前記Ｄ／Ａ変換手段は、前記第２信号処理手段によって再生されたデジタル信号をアナログ信号に変換して中間周波信号を再生するＤ／Ａ変換部と、前記Ｄ／Ａ変換部によって再生された中間周波信号を周波数変換して前記高周波信号を再生する第２周波数変換部とを備えることを特徴とする請求項８に記載の受信装置。
【請求項１０】
高周波信号を光信号に変換し、光ファイバを通して受信装置に伝送する送信装置であって、
前記高周波信号を中間周波のデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段によって変換されたデジタル信号を複数のデジタル信号に分割する第１信号処理手段と、
前記第１信号処理手段による分割数と同数設けられ、前記第１信号処理手段によって分割された複数のデジタル信号を、それぞれ異なる波長を有する光信号にそれぞれ変換する電気／光変換手段と、
複数の前記電気／光変換手段から入力された複数の光信号を多重化して前記光ファイバに入射する光信号多重化手段と、
を備えたことを特徴とする送信装置。
【請求項１１】
前記Ａ／Ｄ変換手段は、前記高周波信号を中間周波信号に変換する第１周波数変換部と、前記第１周波数変換部によって変換された中間周波信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部とを備えることを特徴とする請求項１０に記載の送信装置。
【請求項１２】
光ファイバを通して伝送された高周波信号に対応する光信号であって複数の光信号が多重化された光信号を受信する受信装置であって、
前記光ファイバで伝送された光信号をそれぞれ異なる波長を有する複数の光信号に分波する光信号分波手段と、
前記光信号分波手段による分波数と同数設けられ、前記光信号分波手段によって分波された各光信号を電気信号にそれぞれ変換して複数のデジタル信号を生成する光／電気変換手段と、
前記光／電気変換手段によって生成された複数のデジタル信号を時間合成する第２信号処理手段と、
前記第２信号処理手段によって時間合成されたデジタル信号から前記高周波信号を再生するＤ／Ａ変換手段と、
を備えたことを特徴とする受信装置。
【請求項１３】
前記Ｄ／Ａ変換手段は、前記第２信号処理手段によって再生されたデジタル信号をアナログ信号に変換して中間周波信号を再生するＤ／Ａ変換部と、前記Ｄ／Ａ変換部によって再生された中間周波信号を周波数変換して前記高周波信号を再生する第２周波数変換部とを備えることを特徴とする請求項１２に記載の受信装置。
【請求項１４】
光ファイバを通して受信装置に高周波信号を伝送する送信装置を備えた光伝送システムであって、
前記送信装置は、
前記高周波信号を複数のアナログ信号に分配し、該分配したアナログ信号を同一タイミングでサンプリングした複数のデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段による分配数と同数設けられ、前記Ａ／Ｄ変換手段によって分配された複数のデジタル信号を光信号にそれぞれ変換する電気／光変換手段と、
を備え、
前記光ファイバは、前記第Ａ／Ｄ変換手段による分配数と同数設けられ、複数の前記電気／光変換手段が変換した光信号をそれぞれ伝送し、
前記受信装置は、
前記Ａ／Ｄ変換手段による分配数と同数設けられ、複数の前記光ファイバで伝送された各光信号を電気信号にそれぞれ変換して前記複数のデジタル信号を再生する光／電気変換手段と、
前記光／電気変換手段によって再生された前記複数のデジタル信号を時間的に同期させて累積加算して前記高周波信号を再生するＤ／Ａ変換手段と、
を備えたことを特徴とする光伝送システム。
【請求項１５】
光ファイバを通して受信装置に高周波信号を伝送する送信装置を備えた光伝送システムであって、
前記送信装置は、
前記高周波信号を複数のアナログ信号に分配し、該分割したアナログ信号を同一タイミングでサンプリングした複数のデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段による分配数と同数設けられ、前記Ａ／Ｄ変換手段によって分配された複数のデジタル信号を、それぞれ異なる波長を有する光信号にそれぞれ変換する電気／光変換手段と、
複数の前記電気／光変換手段から入力された複数の光信号を多重化して前記光ファイバに入射する光信号多重化手段と、
を備え、
前記受信装置は、
前記光ファイバで伝送された光信号を前記それぞれ異なる波長を有する複数の光信号に分波する光信号分波手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段による分割数と同数設けられ、前記光信号分波手段によって分波された各光信号を電気信号にそれぞれ変換して前記複数のデジタル信号を再生する光／電気変換手段と、
前記光／電気変換手段によって再生された前記複数のデジタル信号を時間的に同期させて累積加算して前記高周波信号を再生するＤ／Ａ変換手段と、
を備えたことを特徴とする光伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光ファイバを通して受信装置に高周波信号を伝送する送信装置を備えた光伝送システム、該光伝送システムにおける送信装置および受信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話システムに代表される移動体通信システムにおいて、地下街、トンネル内およびビルの高層階などの電波不感地帯での通信を補うための技術の一つに、ＲｏＦ（Ｒａｄｉｏ  ｏｎ  Ｆｉｂｅｒ）と呼ばれるアナログ光伝送技術が知られている。このＲｏＦ伝送方式は、ＲＦ信号で光の強度変調信号を生成し、光ファイバで信号を伝送する方式であり、比較的簡易な構成でシステムを構築できる。このＲｏＦ伝送方式はアナログでの伝送方式であるため、システムとして高い線形性、低い雑音特性が要求される。特に、光半導体レーザのようなデバイスなどによって構成される光伝送装置部に対しては、高い線形性、低い雑音特性が要求される。また、ＲｏＦ伝送方式では、伝送する信号の搬送波周波数で光を強度変調するため、高速応答特性も要求される。
【０００３】
したがって、いわゆる第４世代携帯電話（ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）のような高い搬送波周波数（４〜５ＧＨｚ）、広い帯域幅（〜１００ＭＨｚ）、および、大きなダイナミックレンジ（ＯＦＤＭＡ）を持つ信号をＲｏＦ方式において伝送する場合、高速応答特性のみならず、広い帯域に渡り、非常に高い線形性と非常に低い雑音特性が要求される。一般的に、このような特性を持つデバイスを使用する場合、部品コストが増加し、システムとして高価なものになるという問題が発生する。
【０００４】
そこで、従来、図９に示す光伝送システム４０１の送信装置４０２のように、高周波（ＲＦ）信号を中間周波（ＩＦ）信号に変換したものと、周波数変換に使用する無変調信号（あるいはクロック信号）とをそれぞれ電気／光（Ｅ／Ｏ）変換器４２１，４２２において光信号に変換し、多重器４２３で多重化させてから光ファイバ４０６で伝送する方式が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。この場合、受信装置４０４においては、多重化された光信号を分波器４２４でＩＦ信号と無変調波とに分波してからそれぞれ光／電気（Ｏ／Ｅ）変換器４２５，４２６で電気信号に変換する。無変調波は、さらに、逓倍器４０７でｎ逓倍され、帯域制限フィルタ４０８を通してから、周波数変換器４１０に入力されたＩＦ信号と混合されてＲＦ信号が生成される。ＲＦ信号は、帯域制限フィルタ４１１、増幅器４１２を介してアンテナ４１３に送られて無線電波として発信される。
【０００５】
この方式によれば、光デバイスは、高速応答特性を必要とせず、線形特性および雑音特性に優れるＩＦ周波数帯での使用が可能となる。しかしながら、この方式においても、第４世代携帯電話信号等、広帯域、高ダイナミックレンジ信号への適用を想定した場合、十分な光変調度を確保することができないため、十分なＣＮＲ（Ｃａｒｒｉｅｒ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）やＡＣＬＲ（Ａｄｊａｃｅｎｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｌｅａｋａｇｅ  Ｒａｔｉｏ）等が確保できるとは言い難い。
【０００６】
また、図１０に示す光伝送システム５０１のように、送信装置５０２が、入力端子５１１から入力されたＲＦ信号を、混合器５２３および低域通過フィルタ５２４を有する第１周波数変換部５２１において変換したＩＦ信号をＡ／Ｄ変換器５２５にてサンプリングし、デジタル信号にしてから、Ｅ／Ｏ変換器５１２で光信号に変換してから光ファイバ５１３で光伝送する方式（Ｄｉｇｉｔｉｚｅｄ  ＲｏＦ：ＤＲｏＦ方式）も提案されている（たとえば、非特許文献１および特許文献２参照）。なお、周波数変換を行うために必要となる局部信号は、基準発振器５２８からの基準信号をもとに局部発振器５２２において生成され、Ｅ／Ｏ変換器５３４で光信号に変換された後に光ファイバ５３５で伝送される。受信装置５０４では、光ファイバ５１３，５３５で伝送された光信号をそれぞれＯ／Ｅ変換器５１４，５３６で電気信号に変換する。Ｄ／Ａ変換器５３２において再生されたＩＦ信号は、第２周波数変換部５３３における増幅回路５３７で増幅されてから、混合器５３８に入力された局部信号と周波数混合され、帯域通過フィルタ５３９によるフィルタリングによってＲＦ信号として選別されて出力端子５１５から出力される。このＤＲｏＦ方式によれば、ＲｏＦ方式で大きな問題となる光デバイスへの高直線性や低雑音特性、高速応答特性と言った要求仕様が劇的に緩和される。
【０００７】
ここで、このＤＲｏＦ方式で第４世代携帯電話信号への適用を想定し、通常のデジタルサンプリング（オーバーサンプリング）を行う場合、Ａ／Ｄ変換器に１４ｂｉｔ、３００ＭＳｐｓ、転送プロトコルとして８ｂ／１０ｂを適用すると、光回線の伝送容量は最低でも６Ｇｂｐｓ必要となる。この高速光信号をＳＭＦ（シングルモード光ファイバ：Ｓｉｎｇｌｅ  Ｍｏｄｅ  Ｆｉｂｅｒ）で伝送する際、１チャネルの光回線で伝送する場合は波長１．３μｍ帯のゼロ分散波長を用いれば光ファイバ中の波長分散の影響はほぼ無視できる。
【０００８】
ただし、図１１に示す光伝送システム６０１の光送信部６０２ように、複数の周波数帯ｆ１〜ｆｉの高周波信号を、クロック発生部Ｄ１〜Ｄｉによるクロック信号に基づいて、周波数変換部Ａ１〜Ａｉと、Ａ／Ｄ変換部Ｅ１〜ＥｉおよびＰ／Ｓ変換部Ｆ１〜Ｆｉを有するデジタル変換部Ｂ１〜Ｂｉと、Ｅ／Ｏ変換部Ｃ１〜Ｃｉとを介して、異なる波長λ１〜λｉを有する複数の光信号に変換し、これらの光信号をＷＤＭ合波カプラ６１２で合波させて光ファイバ６０６で伝送する場合（たとえば、特許文献３参照）、一般的には波長選別規格が設けられている１．５μｍ帯前後の半導体レーザが使用されるため、波長分散の影響が無視できなくなる。具体的には、光信号の伝送レートが大きくなるにつれて、光パルス信号は波長分散の影響を受け、パルス波形が劣化し、「１」あるいは「０」の判定が不可能になり、伝送距離の制限が発生する。一般的に、低コスト化が可能である直接変調型レーザを使用した場合、６Ｇｂｐｓの伝送容量である場合、最大伝送距離はおよそ８．７ｋｍ程度に制限される。なお、図１１において、光受信部６０４は、光ファイバ６０６を介して入力された光信号をＷＤＭ合波カプラ６３２で各波長λ１〜λｉに分波してから、Ｏ／Ｅ変換部Ｊ１〜Ｊｉと、Ｓ／Ｐ変換部Ｎ１〜ＮｉおよびＤ／Ａ変換部Ｏ１〜Ｏｉを有するアナログ変換部Ｋ１〜Ｋｉと、周波数変換部Ｌ１〜Ｌｉと、クロック再生部Ｍ１〜Ｍｉとをそれぞれ有する受信系統１〜ｉを介して、各周波数帯ｆ１〜ｆｉの高周波信号に再生している。
【０００９】
このように、第４世代携帯電話信号における電波不感地対策システムへの適用を検討した場合、そのカバーエリアの最大距離は、光ファイバ中を伝送する信号の伝送速度に大きく影響を受けることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第３１６２２１５号公報
【特許文献２】特開平０８−３１６９０８号公報
【特許文献３】特許第４２８０５５１号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】伊東、外、「帯域信号／デジタル変換法（ＢＤＣ）を用いた高ダイナミックレンジ８００ＭＨｚ帯光マイクロ波伝送」、電子情報通信学会、技術研究報告、ＭＷ９７−２６、ｐｐ．６１−６６、１９９７−０５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ここで、第４世代携帯電話信号における電波不感地対策システムを構築する場合、従来の方式によれば、そのカバーエリアの最大距離は、光回線の伝送レートとして必要となる６Ｇｂｐｓが設定された場合、前述したように、およそ８．７ｋｍ程度に制限される。
【００１３】
しかしながら、近年、長距離トンネル等での携帯電話等の使用が可能となるように、第４世代携帯電話信号における電波不感地対策システムとして、２０ｋｍ以上の距離をカバーできるシステムが要望されている。
【００１４】
この発明は、前記に鑑みてなされたものであって、電波不感地対策システムなどのカバーエリア拡大のために伝送距離の長距離化を可能とした光伝送システム、送信装置および受信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明にかかる光伝送システムは、光ファイバを通して受信装置に高周波信号を伝送する送信装置を備えた光伝送システムであって、前記送信装置は、前記高周波信号を中間周波のデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段によって変換されたデジタル信号を複数のデジタル信号に分割する第１信号処理手段と、前記第１信号処理手段による分割数と同数設けられ、前記第１信号処理手段によって分割された複数のデジタル信号を光信号にそれぞれ変換する電気／光変換手段と、を備え、前記光ファイバは、前記第１信号処理手段による分割数と同数設けられ、複数の前記電気／光変換手段が変換した光信号をそれぞれ伝送し、前記受信装置は、前記第１信号処理手段による分割数と同数設けられ、複数の前記光ファイバで伝送された各光信号を電気信号にそれぞれ変換して前記複数のデジタル信号を再生する光／電気変換手段と、前記光／電気変換手段によって再生された前記複数のデジタル信号を時間合成し、前記Ａ／Ｄ変換手段において生成されたデジタル信号を再生する第２信号処理手段と、前記第２信号処理手段によって再生されたデジタル信号から前記高周波信号を再生するＤ／Ａ変換手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１６】
この発明にかかる光伝送システムは、光ファイバを通して受信装置に高周波信号を伝送する送信装置を備えた光伝送システムであって、前記送信装置は、前記高周波信号を中間周波のデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段によって変換されたデジタル信号を複数のデジタル信号に分割する第１信号処理手段と、前記第１信号処理手段による分割数と同数設けられ、前記第１信号処理手段によって分割された複数のデジタル信号を、それぞれ異なる波長を有する光信号にそれぞれ変換する電気／光変換手段と、複数の前記電気／光変換手段から入力された複数の光信号を多重化して前記光ファイバに入射する光信号多重化手段と、を備え、前記受信装置は、前記光ファイバで伝送された光信号を前記それぞれ異なる波長を有する複数の光信号に分波する光信号分波手段と、前記第１信号処理手段による分割数と同数設けられ、前記光信号分波手段によって分波された各光信号を電気信号にそれぞれ変換して前記複数のデジタル信号を再生する光／電気変換手段と、前記光／電気変換手段によって再生された前記複数のデジタル信号を時間合成し、前記Ａ／Ｄ変換手段において生成されたデジタル信号を再生する第２信号処理手段と、前記第２信号処理手段によって再生されたデジタル信号から前記高周波信号を再生するＤ／Ａ変換手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１７】
この発明にかかる光伝送システムは、上記発明において、前記Ａ／Ｄ変換手段は、前記高周波信号を中間周波信号に変換する第１周波数変換部と、前記第１周波数変換部によって変換された中間周波信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部とを備えることを特徴とする。
【００１８】
この発明にかかる光伝送システムは、上記発明において、前記受信装置は、前記送信装置内の基準発振周波数信号および局部信号を再生し、前記Ｄ／Ａ変換手段は、前記第２信号処理手段によって再生されたデジタル信号をアナログ信号に変換して中間周波信号を再生するＤ／Ａ変換部と、前記Ｄ／Ａ変換部によって再生された中間周波信号を前記再生された局部信号を用いて周波数変換して前記高周波信号を再生する第２周波数変換部とを備えることを特徴とする。
【００１９】
この発明にかかる光伝送システムは、上記発明において、前記複数の光ファイバ間の経路長差を検出し、該検出した経路長差に基づいて前記送信装置で前記複数の電気／光変換手段が前記光信号を送信するタイミングを調整する、または、前記受信装置で前記複数のデジタル信号を時間合成するタイミングを調整する調整手段を備えることを特徴とする。
【００２０】
この発明にかかる送信装置は、高周波信号を光信号に変換し、複数の光ファイバを通して受信装置に伝送する送信装置であって、前記高周波信号を中間周波のデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段によって変換されたデジタル信号を複数のデジタル信号に分割する第１信号処理手段と、前記第１信号処理手段による分割数と同数設けられ、前記第１信号処理手段によって分割された複数のデジタル信号を光信号にそれぞれ変換する電気／光変換手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２１】
この発明にかかる送信装置は、上記発明において、前記Ａ／Ｄ変換手段は、前記高周波信号を中間周波信号に変換する第１周波数変換部と、前記第１周波数変換部によって変換された中間周波信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部とを備えることを特徴とする。
【００２２】
この発明にかかる受信装置は、複数の光ファイバを通して伝送された高周波信号に対応する光信号を受信する受信装置であって、前記光ファイバの本数と同数設けられ、前記複数の光ファイバで伝送された各光信号を電気信号にそれぞれ変換して複数のデジタル信号を生成する複数の光／電気変換手段と、前記複数の光／電気変換手段によって生成された複数のデジタル信号を時間合成する第２信号処理手段と、前記第２信号処理手段によって時間合成されたデジタル信号から前記高周波信号を再生するＤ／Ａ変換手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２３】
この発明にかかる受信装置は、上記発明において、前記Ｄ／Ａ変換手段は、前記第２信号処理手段によって再生されたデジタル信号をアナログ信号に変換して中間周波信号を再生するＤ／Ａ変換部と、前記Ｄ／Ａ変換部によって再生された中間周波信号を周波数変換して前記高周波信号を再生する第２周波数変換部とを備えることを特徴とする。
【００２４】
この発明にかかる送信装置は、高周波信号を光信号に変換し、光ファイバを通して受信装置に伝送する送信装置であって、前記高周波信号を中間周波のデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段によって変換されたデジタル信号を複数のデジタル信号に分割する第１信号処理手段と、前記第１信号処理手段による分割数と同数設けられ、前記第１信号処理手段によって分割された複数のデジタル信号を、それぞれ異なる波長を有する光信号にそれぞれ変換する電気／光変換手段と、複数の前記電気／光変換手段から入力された複数の光信号を多重化して前記光ファイバに入射する光信号多重化手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２５】
この発明にかかる送信装置は、上記発明において、前記Ａ／Ｄ変換手段は、前記高周波信号を中間周波信号に変換する第１周波数変換部と、前記第１周波数変換部によって変換された中間周波信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部とを備えることを特徴とする。
【００２６】
この発明にかかる受信装置は、光ファイバを通して伝送された高周波信号に対応する光信号であって複数の光信号が多重化された光信号を受信する受信装置であって、前記光ファイバで伝送された光信号をそれぞれ異なる波長を有する複数の光信号に分波する光信号分波手段と、前記光信号分波手段による分波数と同数設けられ、前記光信号分波手段によって分波された各光信号を電気信号にそれぞれ変換して複数のデジタル信号を生成する光／電気変換手段と、前記光／電気変換手段によって生成された複数のデジタル信号を時間合成する第２信号処理手段と、前記第２信号処理手段によって時間合成されたデジタル信号から前記高周波信号を再生するＤ／Ａ変換手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２７】
この発明にかかる受信装置は、上記発明において、前記Ｄ／Ａ変換手段は、前記第２信号処理手段によって再生されたデジタル信号をアナログ信号に変換して中間周波信号を再生するＤ／Ａ変換部と、前記Ｄ／Ａ変換部によって再生された中間周波信号を周波数変換して前記高周波信号を再生する第２周波数変換部とを備えることを特徴とする。
【００２８】
この発明にかかる光伝送システムは、光ファイバを通して受信装置に高周波信号を伝送する送信装置を備えた光伝送システムであって、前記送信装置は、前記高周波信号を複数のアナログ信号に分配し、該分割したアナログ信号を同一タイミングでサンプリングした複数のデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段による分配数と同数設けられ、前記Ａ／Ｄ変換手段によって分割された複数のデジタル信号を光信号にそれぞれ変換する電気／光変換手段と、を備え、前記光ファイバは、前記第Ａ／Ｄ変換手段による分配数と同数設けられ、複数の前記電気／光変換手段が変換した光信号をそれぞれ伝送し、前記受信装置は、前記Ａ／Ｄ変換手段による分配数と同数設けられ、複数の前記光ファイバで伝送された各光信号を電気信号にそれぞれ変換して前記複数のデジタル信号を再生する光／電気変換手段と、前記光／電気変換手段によって再生された前記複数のデジタル信号を時間的に同期させて累積加算して前記高周波信号を再生するＤ／Ａ変換手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２９】
この発明にかかる光伝送システムは、光ファイバを通して受信装置に高周波信号を伝送する送信装置を備えた光伝送システムであって、前記送信装置は、前記高周波信号を複数のアナログ信号に分配し、該分配したアナログ信号を同一タイミングでサンプリングした複数のデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段による分配数と同数設けられ、前記Ａ／Ｄ変換手段によって分配された複数のデジタル信号を、それぞれ異なる波長を有する光信号にそれぞれ変換する電気／光変換手段と、複数の前記電気／光変換手段から入力された複数の光信号を多重化して前記光ファイバに入射する光信号多重化手段と、を備え、前記受信装置は、前記光ファイバで伝送された光信号を前記それぞれ異なる波長を有する複数の光信号に分波する光信号分波手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段による分配割数と同数設けられ、前記光信号分波手段によって分波された各光信号を電気信号にそれぞれ変換して前記複数のデジタル信号を再生する光／電気変換手段と、前記光／電気変換手段によって再生された前記複数のデジタル信号を時間的に同期させて累積加算して前記高周波信号を再生するＤ／Ａ変換手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
この発明によれば、高周波信号を周波数変換した中間周波信号に対応する電気信号を送信装置側で分割し光信号に変換してから光ファイバを用いて伝送しているため、光ファイバ１本あたりの伝送容量を減らすことができ、伝送距離を伸ばすことが可能になる。また、本発明によれば、受信装置側において、送信装置側で分割された電気信号を時間合成してから高周波信号に周波数変換するため、送信対象の信号を適切に再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、本発明の第一実施の形態にかかる光伝送システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、光信号の伝送容量と最大伝送距離を示す図である。
【図３】図３は、本発明の第一実施の形態の変形例１にかかる光伝送システムの概略構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、本発明の第一実施の形態の変形例２にかかる光伝送システムの概略構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、図４に示す分割部の分割処理の一実施例を説明する図である。
【図６】図６は、本発明の第二実施の形態にかかる光伝送システムの概略構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、本発明の第三実施の形態にかかる光伝送システムの概略構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、本発明の第四実施の形態にかかる光伝送システムの概略構成を示すブロック図である。
【図９】図９は、従来技術にかかる光伝送システムの概略構成を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、従来技術にかかる他の光伝送システムの概略構成を示すブロック図である。
【図１１】図１１は、従来技術にかかる他の光伝送システムの概略構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、図面を参照して、この発明を実施するための形態として、移動体通信のような無線通信信号を光信号として伝送する光伝送システム、送信装置および受信装置について説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付している。
【００３３】
（第一実施の形態）
まず、本発明の第一実施の形態について説明する。図１は、本発明の第一実施の形態にかかる光伝送システムの概略構成を示すブロック図である。
【００３４】
図１に示すように、本発明の第一実施の形態にかかる光伝送システム１は、複数の光ファイバ６Ａ，６Ｂを通して、電波不感地帯に設置される受信装置４に高周波信号を伝送する送信装置２を有する。送信装置２は、いわゆる親局装置であり、ＲＦ信号を光信号に変換して光ファイバ６Ａ，６Ｂに出力する。受信装置４は、いわゆる子局装置であり、光ファイバ６Ａ，６Ｂが伝送した光信号を処理し、ＲＦ信号に再生して、アンテナ５３から無線電波として発信する。
【００３５】
送信装置２は、周波数変換器２２、帯域制限フィルタ２３、増幅器２４、Ａ／Ｄ変換器２５、第１信号処理回路２６、Ｅ／Ｏ変換器３０Ａ，３０Ｂ、基準発振器３１、分配器３２、ＰＬＬ回路３３および局部信号発振回路３４を有する。
【００３６】
周波数変換器２２は、入力端子２１から入力したＲＦ信号を周波数変換する。帯域制限フィルタ２３は、周波数変換器２２が周波数変換した信号からＩＦ信号を抽出する。増幅器２４は、帯域制限フィルタ２３が抽出したＩＦ信号を増幅してＡ／Ｄ変換器２５に出力する。周波数変換器２２および帯域制限フィルタ２３は、ＲＦ信号をＩＦ信号に変換する機能を有する。
【００３７】
Ａ／Ｄ変換器２５は、周波数変換器２２および帯域制限フィルタ２３によって変換されたＩＦ信号をサンプリングし、デジタルパラレル信号に変換する。
【００３８】
第１信号処理回路２６は、たとえば、いわゆるＦＰＧＡ回路によって形成されており、パラレル／シリアル（Ｐ／Ｓ）変換器２７、分割部２８および２つの送信部２９Ａ，２９Ｂを有する。
【００３９】
Ｐ／Ｓ変換器２７は、入力されたデジタルパラレル信号（たとえば１４ビット）をデジタルシリアル信号に変換する。分割部２８は、Ｐ／Ｓ変換器２７によって変換されたデジタルシリアル信号を複数のデジタルシリアル信号に分割する。図１に示す例では、分割部２８は、Ｐ／Ｓ変換器２７によって変換されたデジタルシリアル信号を２つのデジタルシリアル信号に分割して、分割した各デジタルシリアル信号をそれぞれ送信部２９Ａ，２９Ｂに出力する。たとえば、分割部２８は、１４ビットのデジタルシリアル信号のうち、前半の７ビットを送信部２９Ａに出力し、後半の７ビットを送信部２９Ｂに出力する。あるいは、分割部２８は、１４ビットのデジタルシリアル信号のうち奇数ビットを送信部２９Ａに出力し、偶数ビットを送信部２９Ｂに出力しても良い。分割方法としては、１４ビット毎に送信部２９Ａ、２９Ｂに出力してもよい。送信部２９Ａ，２９Ｂは、分割された各デジタルシリアル信号を、例えば８ｂ／１０ｂのようにエンコードし、Ｅ／Ｏ変換器３０Ａ，３０Ｂにそれぞれ送信する。
【００４０】
Ｅ／Ｏ変換器３０Ａ，３０Ｂは、第１信号処理回路２６の分割部２８によるデジタルシリアル信号の分割数と同数設けられ、分割部２８によって分割され送信部２９Ａ，２９Ｂによって送信されたデジタルシリアル信号を光信号にそれぞれ変換する。Ｅ／Ｏ変換器３０Ａは、分割部２８によって分割されたデジタル信号のうち送信部２９Ａによって送信されたデジタルシリアル信号を光信号に変換する。Ｅ／Ｏ変換器３０Ｂは、分割部２８によって分割されたデジタル信号のうち送信部２９Ｂによって送信されたデジタルシリアル信号を光信号に変換する。
【００４１】
基準発振器３１から出力されたクロック信号（基準発振周波数信号）は、分配器３２によって分配され、Ａ／Ｄ変換器２５、第１信号処理回路２６およびＰＬＬ回路３３に出力される。ＰＬＬ回路３３は、入力されたクロック信号の位相を同期させて局部信号を生成し、局部信号発振回路３４を介して周波数変換器２２に入力する。そして、局部信号を用いて、入力端子２１から入力したＲＦ信号を周波数変換する。
【００４２】
光ファイバ６Ａ，６Ｂは、第１信号処理回路２６の分割部２８によるデジタルシリアル信号の分割数と同数設けられ、複数のＥ／Ｏ変換器３０Ａ，３０Ｂが変換した光信号をそれぞれ伝送する。光ファイバ６Ａは、Ｅ／Ｏ変換器３０Ａが変換した光信号を伝送する。光ファイバ６Ｂは、Ｅ／Ｏ変換器３０Ｂが変換した光信号を伝送する。
【００４３】
受信装置４は、Ｏ／Ｅ変換器４１Ａ，４１Ｂ、第２信号処理回路４２、Ｄ／Ａ変換器４６、周波数変換器４７、帯域制限フィルタ４８、増幅器４９、除去器５０、ＰＬＬ回路５１、局部信号発振回路５２およびアンテナ５３を有する。
【００４４】
Ｏ／Ｅ変換器４１Ａ，４１Ｂは、第１信号処理回路２６の分割部２８によるデジタルシリアル信号の分割数と光ファイバ６Ａ，６Ｂの本数と同数設けられる。すなわち、Ｏ／Ｅ変換器４１Ａ，４１Ｂは、光ファイバ６Ａ，６Ｂの本数と同数設けられる。Ｏ／Ｅ変換器４１Ａ，４１Ｂは、光ファイバ６Ａ，６Ｂで伝送された光信号を電気信号にそれぞれ変換して複数のデジタルシリアル信号を再生する。Ｏ／Ｅ変換器４１Ａは、光ファイバ６Ａで伝送された光信号をデジタルシリアル信号に変換する。Ｏ／Ｅ変換器４１Ｂは、光ファイバ６Ｂで伝送された光信号をデジタルシリアル信号に変換する。
【００４５】
第２信号処理回路４２は、たとえば、いわゆるＦＰＧＡ回路によって形成されており、２つの受信部４３Ａ，４３Ｂ、合成部４４およびシリアル／パラレル（Ｓ／Ｐ）変換器４５を有する。
【００４６】
受信部４３Ａ，４３Ｂは、Ｏ／Ｅ変換器４１Ａ，４１Ｂによって変換されたデジタルシリアル信号を受信し、デコードした後、合成部４４にそれぞれ出力する。合成部４４は、Ｏ／Ｅ変換器４１Ａ，４１Ｂによって再生された複数のデジタルシリアル信号を時間合成し、第１信号処理回路２６において生成されたデジタルシリアル信号を再生する。Ｓ／Ｐ変換器４５は、合成部４４によって再生されたデジタルシリアル信号をデジタルパラレル信号に変換する。
【００４７】
Ｄ／Ａ変換器４６は、第２信号処理回路４２によって再生されたデジタルパラレル信号をアナログ信号に変換してＩＦ信号を再生する。
【００４８】
除去器５０は、Ｏ／Ｅ変換器４１Ａ，４１Ｂによって変換されたデジタルシリアル信号から再生した基準発振器３１と同クロックの信号に対してジッター除去処理を行い、ＰＬＬ回路５１に除去後のクロック信号を出力する。ＰＬＬ回路５１は、入力されたクロック信号の位相を同期させて局部信号を再生し、局部信号発振回路５２を介して周波数変換器４７に入力する。
【００４９】
周波数変換器４７は、Ｄ／Ａ変換器４６によって再生されたＩＦ信号を、送信装置２より送信されるとともに受信装置４側で再生された局部信号を用いて周波数変換する。帯域制限フィルタ４８は、周波数変換器４７によって変換された信号からＲＦ信号を抽出する。周波数変換器４７および帯域制限フィルタ４８は、Ｄ／Ａ変換器４６によって再生されたＩＦ信号を送信装置２内で生成させた局部信号と同一周波数の局部信号を用いて周波数変換してＲＦ信号を再生する。増幅器４９は、帯域制限フィルタ４８が抽出したＲＦ信号を増幅する。増幅器４９によって増幅されたＲＦ信号は、アンテナ５３から無線電波として発信される。
【００５０】
ここで、図２は、光ファイバ中を伝送させる伝送容量Ｂ［Ｇｂｐｓ］と、その最大伝送距離Ｌ［Ｋｍ］の関係を表したもので、光伝送部の光源のαパラメータの依存性を示す図である。なお、この最大伝送距離は、分散ペナルティが１ｄＢとなる距離としている。
【００５１】
図２に示すように、αパラメータがほぼ０とみなせる曲線Ｌ１に示されるＭａｃｈ−Ｚｅｈｎｄｅｒ型およびαパラメータがたとえば０．５程度である曲線Ｌ２に示されるＥＡ型の外部光変調器搭載光送信器を使用すると、６Ｇｂｐｓの伝送容量で伝送する場合は、光ファイバ中の波長分散の影響という点では５０Ｋｍ以上伝送することが可能であるものの、高コストとなる。したがって、低コスト化が可能である曲線Ｌ３に示される直接変調型（αパラメータがたとえば５程度であるＤＦＢ型）光送信器の適用が望ましい。しかしながら、この直接変調型によれば、６Ｇｂｐｓの伝送容量の光信号を伝送する場合、８．７Ｋｍ程度の距離Ｌａしか伝送できない。
【００５２】
これに対し、本第一実施の形態においては、送信装置側で伝送する信号を分割して、分割数に応じて設けた複数の光ファイバを用いて伝送している。図１の例では、送信装置２側で送信する信号を二つに分割して、分割した信号を光信号に変換した後に２本の光ファイバ６Ａ，６Ｂで受信装置４側に伝送している。したがって、本実施の形態１によれば、分割せずに１本の光ファイバでそのまま伝送した場合と比較して、光ファイバ１本あたりの伝送容量を半分に減らすことができる。このため、図２に示すように、一つの送信装置２から６Ｇｂｐｓの伝送容量の光信号を伝送する場合、２本の光ファイバ６Ａ，６Ｂに伝送容量を振り分けているため、転送プロトコルに８ｂ／１０ｂを使用した場合、１本あたりの光ファイバの伝送容量を３．０Ｇｂｐｓまで下げることができ、３５Ｋｍ程度の距離Ｌｂまで伝送距離を伸ばすことができる。
【００５３】
このように、本第一実施の形態によれば、伝送する信号を送信装置側で分割して、複数の光ファイバを用いて伝送しているため、１本の光ファイバでそのまま伝送した場合と比較し、光ファイバ１本あたりの伝送容量を減らすことができ、伝送距離を伸ばすことが可能になる。
【００５４】
なお、本第一実施の形態においては、送信装置２側で送信する信号を二つに分割して、２本の光ファイバ６Ａ，６Ｂで受信装置４側に伝送する例を説明したが、もちろん、これに限らず、送信装置の分割部による分割数を三以上に設定してもよい。この場合、分割部の分割数と同数の送信部およびＥ／Ｏ変換器を送信装置に設け、分割部の分割数と同数のＯ／Ｅ変換器および受信部を受信装置に設ければよい。
【００５５】
（第一実施の形態の変形例１）
次に、本発明の第一実施の形態の変形例１について説明する。図３は、本発明の第一実施の形態の変形例１にかかる光伝送システムの概略構成を示すブロック図である。
【００５６】
図３に示すように、変形例１にかかる光伝送システム２０１は、入力された複数の光信号を多重化して光ファイバに入射する合波部２３５をさらに備えた送信装置２０２と、光ファイバで伝送された光信号をそれぞれ異なる波長を有する複数の光信号に分波する分波部２４０をさらに備えた受信装置２０４とを１本の光ファイバ２０６で接続する構成を有する。なお、送信装置２０２は、図１に示すＥ／Ｏ変換器３０Ａ，３０Ｂに代えて、入力されたデジタルシリアル信号を、それぞれ異なる波長の光信号に変換するＥ／Ｏ変換器２３０Ａ，２３０Ｂを備える。Ｅ／Ｏ変換器２３０Ａ，２３０Ｂは、入力されたデジタルシリアル信号を、分波部２４０で分波される光信号の各波長のいずれかに対応した波長の光信号に変換する。また、受信装置２０４は、Ｏ／Ｅ変換器４１Ａ，４１Ｂに代えて、分波部２４０によって分波された各光信号を電気信号にそれぞれ変換して複数のデジタルシリアル信号を再生するＯ／Ｅ変換器２４１Ａ，２４１Ｂを備える。Ｏ／Ｅ変換器２４１Ａ，２４１Ｂは、分波部２４０による光信号の分波数と同数設けられる。Ｏ／Ｅ変換器２４１Ａ，２４１Ｂは、分波部２４０で分波される光信号の各波長のいずれかに対応した波長の光信号に対して、変換処理を行う。
【００５７】
このように、本変形例１では、波長多重技術を用いることによって、光ファイバの本数を減らすことができる。
【００５８】
（第一実施の形態の変形例２）
次に、本発明の第一実施の形態の変形例２について説明する。図４は、本発明の第一実施の形態の変形例２にかかる光伝送システムの概略構成を示すブロック図である。
【００５９】
図４に示すように、変形例２にかかる光伝送システム３０１は、デジタルシリアル信号化処理よりも分割処理を先に実行する第１信号処理回路３２６を備えた送信装置３０２と、デジタルパラレル信号化処理よりも合成処理を後に実行する第２信号処理回路３４２を備えた受信装置３０４とを備える。
【００６０】
第１信号処理回路３２６は、第１信号処理回路２６と比して、Ｐ／Ｓ変換器２７および分割部２８に代えて、分割部３２８、および、分割部３２８の分割数と同数設けられたＰ／Ｓ変換器３２７Ａ，３２７Ｂを有する。
【００６１】
分割部３２８は、Ａ／Ｄ変換器２５によって変換されたデジタルパラレル信号を複数のデジタルパラレル信号に分割する。Ｐ／Ｓ変換器３２７Ａ，３２７Ｂは、分割部３２８によって分割された複数のデジタルパラレル信号をデジタルシリアル信号にそれぞれ変換する。分割部３２８は、Ａ／Ｄ変換器２５から入力されるデジタルパラレル信号を、構成単位の１４ビットごとにＰ／Ｓ変換器３２７Ａ，３２７Ｂに交互に振り分ける。たとえば、図５の矢印Ｙ１のように、分割部３２８は、１４ビットのデジタルパラレル信号ＤＰ−１を、Ｐ／Ｓ変換器３２７Ａに振り分ける。続いて、分割部３２８は、デジタルパラレル信号ＤＰ−１の次にＡ／Ｄ変換器２５から入力された１４ビットのデジタルパラレル信号ＤＰ−２については、矢印Ｙ２のようにＰ／Ｓ変換器３２７Ｂに振り分ける。ここでの分割例は、１４ビット毎のみならず、７ビット毎の分割でもよいとする。
【００６２】
第２信号処理回路３４２は、第２信号処理回路４２と比して、合成部４４およびＳ／Ｐ変換器４５に代えて、分割部３２８の分割数と同数設けられたＳ／Ｐ変換器３４５Ａ，３４５Ｂ、および、合成部３４４を有する。
【００６３】
Ｓ／Ｐ変換器３４５Ａ，３４５Ｂは、Ｏ／Ｅ変換器４１Ａ，４１Ｂによって再生された複数のデジタルシリアル信号をそれぞれデジタルパラレル信号に変換する。合成部３４４は、変換した複数のデジタルパラレル信号を時間合成してＡ／Ｄ変換器２５において生成されたデジタルパラレル信号を再生する。送信装置３０２側において分割部３２８が１４ビット単位でデジタルパラレル信号を分割しているため、Ｓ／Ｐ変換器３４５Ａ，３４５Ｂは、１４ビット単位のデジタルパラレル信号に対応するデジタルシリアル信号をそれぞれ処理しており、合成部３４４は、複数の１４ビット単位のデジタルパラレル信号を合成する。
【００６４】
したがって、本変形例２においては、デジタルパラレル信号を構成する１４ビットを一単位として、送信装置３０２側での分割、光ファイバ６Ａ，６Ｂにおける伝送および受信装置３０４側での合成を実行している。このため、伝送遅延による受信タイミングがずれても、第２信号処理回路３４２においては、受信タイミングのずれ補正をビット単位ごとに厳密に行わずとも各処理が可能である。
【００６５】
なお、本変形例においても、送信装置の分割部による分割数を三以上に設定してもよい。この場合、分割部の分割数と同数のＰ／Ｓ変換器、送信部およびＥ／Ｏ変換器を送信装置に設け、分割部の分割数と同数のＯ／Ｅ変換器、受信部およびＳ／Ｐ変換器を受信装置に設ければよい。
【００６６】
また、本変形例２においても、第一実施の形態の変形例１における図３のように、光信号を波長多重化し、１本の光ファイバで伝送するように構成することも可能である。
【００６７】
また、本第一実施の形態、変形例１，２においては、親局装置から子局装置への、いわゆる下り回線の適用例を示したが、子局装置から親局装置への、上り回線への適用も可能である。
【００６８】
また、本第一実施の形態および変形例１，２においては、送信装置２，２０２，３０２側にＰ／Ｓ変換器２７，３２７Ａ，３２７Ｂ、受信装置４，２０４，３０４側にＳ／Ｐ変換器４５，３４５Ａ，３４５Ｂをそれぞれ設け、デジタル信号をシリアルに変換する場合およびパラレルに変換する場合を例に説明したが、送信装置２，２０２，３０２側のＡ／Ｄ変換器２５の出力および受信装置４，２０４，３０４側のＤ／Ａ変換器４６の入力が１出力、１入力にそれぞれ対応しているものであれば、送信装置側のＳ／Ｐ変換器および受信装置側のＰ／Ｓ変換器は必ずしも設けずともよい。また、転送プロトコルとしては８ｂ／１０ｂの例を示したが、データをフレーム化し、ヘッダを追加して伝送する方式としてもよい。
【００６９】
（第二実施の形態）
本発明の第二実施の形態について説明する。図６は、本発明の第二実施の形態にかかる光伝送システムの概略構成を示すブロック図である。
【００７０】
本第二実施の形態にかかる光伝送システム１Ａは、図１に示す光伝送システム１において、送信装置２、受信装置４を、それぞれ送信装置２Ａ、受信装置４Ａに置き換えたものである。
【００７１】
送信装置２Ａは、送信装置２において、周波数変換器２２、帯域制限フィルタ２３、増幅器２４を削除し、Ａ／Ｄ変換器２５をＡ／Ｄ変換器２５Ａに置き換えたものである。Ａ／Ｄ変換器２５Ａは、入力端子２１から入力したＲＦ信号をサンプリングし、中間周波のデジタルパラレル信号に変換する。ここで、サンプリング周波数を、ＲＦ信号の帯域幅の二倍以上とすることで、ＲＦ信号を、直接的に中間周波のデジタルパラレル信号に変換することができる。
【００７２】
受信装置４Ａは、受信装置４において、周波数変換器４７、除去器５０、ＰＬＬ回路５１、局部信号発振回路５２を削除し、Ｄ／Ａ変換器４６をＤ／Ａ変換器４６Ａに置き換えたものである。Ｄ／Ａ変換器４６Ａは、第２信号処理回路４２によって再生されたデジタルパラレル信号からアナログ信号を再生し、帯域制限フィルタ２８の通過帯域を所望のＲＦ信号帯域に設定することでＲＦ信号を再生する。Ｄ／Ａ変換器４６Ａのサンプリング周波数もＲＦ信号の帯域幅の二倍以上に設定されている。
【００７３】
本第二実施の形態によれば、光ファイバ１本あたりの伝送容量を減らすことができ、伝送距離を伸ばすことが可能になるという第一実施の形態の効果を奏することができ、かつ構成を簡略化することができる。
【００７４】
（第三実施の形態）
本発明の第三実施の形態について説明する。図７は、本発明の第三実施の形態にかかる光伝送システムの概略構成を示すブロック図である。
【００７５】
本第三実施の形態にかかる光伝送システム１Ｂは、図１に示す光伝送システム１において、送信装置２、受信装置４を、それぞれ送信装置２Ｂ、受信装置４Ｂに置き換えたものである。
【００７６】
送信装置２Ｂは、送信装置２において、第１信号処理回路２６を第１信号処理回路２６Ｂに置き換えたものである。第１信号処理回路２６Ｂは第１信号処理回路２６に調整部２６Ｂ１を付加したものである。一方、受信装置４Ｂは、受信装置４において、第２信号処理回路４２を第２信号処理回路４２Ｂに置き換えたものである。第２信号処理回路４２Ｂは第２信号処理回路４２に調整部４２Ｂ１を付加したものである。
【００７７】
ここで、複数本の光伝送路である光ファイバ６Ａ，６Ｂを用いて並列伝送をする際、各光ファイバ６Ａ，６Ｂ間の経路長差により、受信装置内で元データが復元できなくなるという問題が発生する場合がある。
【００７８】
これに対して、本第三実施の形態では、調整部２６Ｂ１、４２Ｂ１が、初動時（あるいはリセットコマンドなどの入力時）に、光ファイバ６Ａ，６Ｂ間の経路長差を認識するようなキャリブレーションを行う。具体的には、調整部２６Ｂ１もしくは調整部４２Ｂ１が、光ファイバ６Ａ，６Ｂ間の経路長差を検出し、検出した経路長差を時間のずれに換算して、送信部２９Ａ，２９Ｂ側で、Ｅ／Ｏ変換器３０Ａ，３０Ｂが光信号を送信するタイミングを調整する、もしくは、受信部４３Ａ，４３Ｂ側で、受信した信号を合成部４４が合成するタイミングを調整する。なお、８ｂ／１０ｂのエンコードを行っている場合には、時間のずれは１０ビット分の信号のずれの範囲内に収めればよい。上記経路長差の検出には、例えば、装置および光ファイバ敷設後の初動時などに、送信装置から受信装置へ同時に光パルスを出力し、受信装置での到達時間差を計測し、その時間差を送信装置あるいは受信装置に認識させた状態で実運用する等のキャリブレーションモードを設けても良い。
【００７９】
このようなタイミング調整によって、経路長差が補償され、第２信号処理回路４２Ｂでは、複数系列の受信データをどのタイミングでどの順番で処理すれば元データを復元できるのかが認識可能となる。また、本第三実施の形態によれば、データ列にタイムスタンプのようなヘッダ処理を施す方法と比較しても、光伝送速度の増加を抑制することが可能となる。
【００８０】
本第三実施の形態では、送信装置２Ｂおよび受信装置４Ｂの両方に調整部が設けてあるが、どちらか一方に設けるようにしてもよい。
【００８１】
（第四実施の形態）
本発明の第四実施の形態について説明する。図８は、本発明の第四実施の形態にかかる光伝送システムの概略構成を示すブロック図である。
【００８２】
本第四実施の形態にかかる光伝送システム３０１Ａは、図４に示す光伝送システム３０１において、送信装置３０２、受信装置３０４を、それぞれ送信装置３０２Ａ、受信装置３０４Ａに置き換えたものである。
【００８３】
送信装置３０２Ａは、送信装置３０２において、Ａ／Ｄ変換器２５を２つのＡ／Ｄ変換器２５Ｂ，２５Ｃに置き換え、第１信号処理回路３２６を第１信号処理回路３２６Ａに置き換え、増幅器２４とＡ／Ｄ変換器２５Ｂ，２５Ｃとの間に分配部３２８Ａを設けたものである。第１信号処理回路３２６Ａは、第１信号処理回路３２６から分割部３２８を削除したものである。また、Ａ／Ｄ変換器２５Ｂ，２５Ｃは、それぞれ第１信号処理回路３２６ＡのＰ／Ｓ変換器３２７Ａ，３２７Ｂに接続している。
【００８４】
受信装置３０４Ａは、受信装置３０４において、Ａ／Ｄ変換器４６をＡ／Ｄ変換器４６Ｂに置き換え、第２信号処理回路３４２を第２信号処理回路３４２Ａに置き換えたものである。第２信号処理回路３４２Ａは、第２信号処理回路３４２から合成部３４４を削除したものである。また、Ｓ／Ｐ変換器３４５Ａ，３４５Ｂは、Ａ／Ｄ変換器４６Ｂに接続している。
【００８５】
送信装置３０２Ａでは、分配部３２８ＡはＩＦ信号を複数（本実施の形態では２つ）のアナログ信号に等分割し、Ａ／Ｄ変換器２５Ｂ，２５Ｃに出力する。
【００８６】
Ａ／Ｄ変換器２５Ｂ，２５Ｃは、分配して入力されたＩＦ信号を同じタイミングでサンプリングし、デジタルパラレル信号に変換する。Ｐ／Ｓ変換器３２７Ａ，３２７Ｂは、それぞれ入力されたデジタルパラレル信号をデジタルシリアル信号に変換する。送信部２９Ａ，２９Ｂは各デジタルシリアル信号をＥ／Ｏ変換器３０Ａ，３０Ｂにそれぞれ送信し、Ｅ／Ｏ変換器３０Ａ，３０Ｂは各デジタルシリアル信号を光信号に変換して送信する。送信される各光信号の伝送速度は等しくなる。
【００８７】
一方、受信装置３０４Ａでは、Ｏ／Ｅ変換器４１Ａ，４１Ｂは、受信した各光信号から、デジタルシリアル信号を再生し、Ｓ／Ｐ変換器３４５Ａ，３４５Ｂは、再生された各デジタルシリアル信号をそれぞれデジタルパラレル信号に変換し、Ｄ／Ａ変換器４６Ｂに出力する。Ｄ／Ａ変換器４６Ｂは、入力されたデジタルパラレル信号を時間的に同期させて累積加算し、高周波信号を再生する。
【００８８】
ここで、一般に、Ａ/Ｄ変換器の最下位ビット（Least  Significant  Bit：ＬＳＢ）側の１または２ビットは、Ａ/Ｄ変換器自身の量子化雑音やＤＮＬ（Differential  Non  Linearity：微分非直線性）誤差、あるいは入力信号の熱雑音等により、データとしての信頼性は非常に低いものとなる。よって、広いダイナミックレンジに対応する場合、必要な分解能よりもより高分解能のＡ/Ｄ変換器が必要となり、結果的に光伝送速度が増加するという問題が発生する場合がある。例えば、信号のダイナミックレンジからは１４ビットのＡ/Ｄ変換器で対応可能であるものが、実際には上記雑音等の影響を考慮して１６ビットのＡ/Ｄ変換器が必要になることがある。
【００８９】
これに対して、本第四実施の形態では、送信装置３０２ＡではＩＦ信号を複数のアナログ信号に等分配し、これをＡ／Ｄ変換器２５Ｂ，２５Ｃで同じタイミングでサンプリングし、受信装置３０４Ａでは、再生されたデジタルパラレル信号を時間的に同期させて累積加算している。これによって、Ａ／Ｄ変換器２５Ｂ，２５Ｃでサンプリングしたデジタル信号を等価的に積算処理したことと同等のＳＮＲ改善効果が得られるため、Ａ／Ｄ変換器２５Ｂ，２５Ｃの実効的な分解能を増やすことができる。その結果、Ａ／Ｄ変換器２５Ｂ，２５Ｃは雑音等の影響を無視した、よりビット数の低いもの（例えば上記例では１４ビットのＡ/Ｄ変換器）を使用することができ、光信号の伝送速度増加を抑制することができる。
【００９０】
なお、本第四実施の形態と、第三実施の形態の経路長差を補償するタイミング調整の技術とを組み合わせれば、受信装置３０４Ａにおける累積加算をより適正に行うことができる。
【００９１】
本第四実施の形態では、分割器３２８ＡはＩＦ信号を複数のアナログ信号に等分割しているが、分配部３２８Ａと周波数変換器２２との順番を入れ換えて、ＲＦ信号を等分割してからＩＦ信号に周波数変換するようにしてもよい。
【００９２】
また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００９３】
１，１Ａ，１Ｂ，２０１，３０１，３０１Ａ  光伝送システム
２，２Ａ，２Ｂ，２０２，３０２，３０２Ａ  送信装置
４，４Ａ，４Ｂ，２０４，３０４,０４Ａ  受信装置
６Ａ，６Ｂ，２０６  光ファイバ
２１  入力端子
２２，４７  周波数変換器
２３，４８  帯域制限フィルタ
２４，４９  増幅器
２５，２５Ａ  Ａ／Ｄ変換器
２６，２６Ｂ，３２６  第１信号処理回路
２６Ｂ１，４２Ｂ１  調整部
２７，３２７Ａ，３２７Ｂ  Ｐ／Ｓ変換器
２８，３２８  分割部
３２８Ａ  分配部
２９Ａ，２９Ｂ  送信部
３０Ａ，３０Ｂ，２３０Ａ，２３０Ｂ  Ｅ／Ｏ変換器
３１  基準発振器
３２  分配器
３３，５１  ＰＬＬ回路
３４，５２  局部信号発振回路
４１Ａ，４１Ｂ，２４１Ａ，２４１Ｂ  Ｏ／Ｅ変換器
４２，４２Ｂ，３４２  第２信号処理回路
４３Ａ，４３Ｂ  受信部
４４，３４４  合成部
４５，３４５Ａ，３４５Ｂ  Ｓ／Ｐ変換器
４６，４６Ａ  Ｄ／Ａ変換器
５０  除去器
５３  アンテナ
２３５  合波部
２４０  分波部
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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