(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信した無線信号で光搬送波を変調した光変調信号を出力する受信装置と、光変調信号から無線信号を検出して電気信号に変換して出力する光信号処理装置とを、光変調信号を伝送する通信用光ファイバと光搬送波を伝送する搬送波用光ファイバとにより接続した光信号伝送システムにおいて、
光信号処理装置は、
駆動電流により光源を駆動して搬送波用光ファイバを通して受信装置へ供給する光搬送波を出力する光搬送波出力手段と、
通信用光ファイバを通して受信装置より入力される光変調信号から検出した無線信号のレベルに応じて、光源駆動電流を調整して当該光搬送波レベルを制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする光信号伝送システム。
【請求項２】
請求項１に記載の光信号伝送システムにおいて、
受信装置は、変調処理に先立って受信した無線信号のレベルを減衰させるアッテネータを備えたことを特徴とする光信号伝送システム。
【請求項３】
請求項２に記載の光信号伝送システムにおいて、
更に、光信号処理装置が検出した無線信号成分レベルを表示するとともに信号線を介してアッテネータの減衰量を遠隔操作するモニタを備えたことを特徴とする光信号伝送システム。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の光信号伝送システムにおいて、
光信号処理装置は、受信装置より入力される光変調信号から検出した無線信号を無線送信する送信機能手段を備え、
受信装置と光信号処理装置は、移動体通信基地局と地下街等の無線信号不感地帯との間の信号中継を行うことを特徴とする光信号伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線信号を光ファイバを用いて伝送する光信号伝送システム、及び、当該システムを構成する装置に関し、特に、光変調信号から検出した無線信号成分の出力レベルを最適に維持する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動通信が可能なこと等の利点から情報の無線通信が盛んに行われており、身近な例では、ページャ（ポケットベル）システムや携帯電話システムが広く普及している。
しかしながら、このような無線通信システムは通信環境の影響を受け易く、建物による無線電波の反射、建物やトンネルによる無線電波の遮蔽、他の無線電波との干渉等により通信品質が低下し、場合によっては、通信が途絶えてしまうという弱点もある。
【０００３】
そこで、このような無線通信システムの弱点を補うために光信号伝送システムを用い、通信環境が劣悪な場所等では、無線信号を光信号に変換して伝送することが検討されている。
例えば、ページャシステムでは、図４に示すような光信号伝送システムを地下街に設けて、基地局から送信されてきた無線呼出信号を地下街に存するページャで受信できるようにしている。なお、図中の仮想線はシステムを構成する装置間の境界の目安である。
【０００４】
すなわち、基地局から送信されてきた無線信号（ＲＦ信号）を受信可能な位置に受信装置１を設置し、地下街に存するページャが無線信号を受信できるように光信号処理装置２を地下街内に設置し、受信装置１と光信号処理装置２とを搬送波用光ファイバ３と通信用光ファイバ４とから成る光通信路５で接続して、光信号伝送システムを構成する。
【０００５】
この光信号伝送システムでは、まず、光信号処理装置２において、駆動回路６により光源（ＬＤ：レーザーダイオード）７を駆動して搬送波となる光信号を搬送波用光ファイバ３を通して出力する。そして、受信装置１においては、アンテナ８で基地局からの無線信号を受信して、搬送波用光ファイバ３を通して受光した光搬送波を、光変調器（ＥＯＭ）９においてアンテナ８で受信した無線信号により変調して光変調信号に変換し、この光変調信号を通信用光ファイバ４を通して光信号処理装置２へ出力する。そして、光信号処理装置２においては、受光器（ＰＤ：フォトダイオード）１０で通信用光ファイバ４から光変調信号を受信し、この光変調信号から無線信号成分を電気信号として検出し、この電気信号を増幅器１１で増幅してアンテナ１２から地下街内に無線送信する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、上記のような従来の光信号伝送システムにおいては、光源７からの光搬送波の出力レベルが一定するように、駆動回路６で光源７の駆動電流を自動調整している。
しかしながら、受信装置１で受信する無線信号のレベルは、当該無線信号が伝播してきた通信環境の変化に応じて変動してしまうため、光搬送波のレベルが一定であると、この無線信号で変調した光変調信号のレベルが変動し、受光器１０による無線信号成分の検出精度が不安定となる。すなわち、受信装置１で受信した無線信号のレベルが低すぎる場合には、光搬送波のレベルが無線信号成分を大きく上回って通信不能となってしまう可能性があり、これとは逆に、無線信号のレベルが高すぎる場合には、光変調信号の波形に歪が生じて通信品質を著しく低下させてしまう可能性があった。
【０００７】
本発明は、上記従来の事情に鑑みなされたもので、従来とは全く発想を異にして、光源からの光搬送波レベルを調整することにより、光変調信号から検出した無線信号成分の出力レベルを最適に維持することを目的とする。
また、本発明は、過大レベルな無線信号で光搬送波を変調する事態を未然に回避して、光変調信号から検出した無線信号成分の出力レベルを最適に維持することを目的とする。
なお、本発明の更なる目的は、以下の説明において明らかなところである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
まず、本発明は、受信した無線信号で光搬送波を変調した光変調信号を出力する受信装置と、光変調信号から無線信号成分を検出して電気信号に変換して出力する光信号処理装置とを、通信用光ファイバと搬送波用光ファイバとにより接続して成る光信号伝送システムとして実現される。
そして、この光信号処理装置に、駆動電流により光源を駆動して搬送波用光ファイバを通して受信装置へ供給する光搬送波を出力する光搬送波出力手段と、光変調信号から検出した無線信号成分レベルに応じて光源駆動電流を調整する制御手段と、を備える。
【０００９】
これにより、受信装置が受信した無線信号レベルに対して、光搬送波レベルが高すぎる場合には光源出力を低下させ、光搬送波レベルが低すぎる場合には光源出力を高めて、受信した無線信号レベルに応じた光搬送波レベルとすることにより、通信不能となる事態の防止や通信品質の低下を防止する。
また、本発明は、上記の光信号伝送システムを構成するための光信号処理装置として実現される。
【００１０】
また、本発明は、受信した無線信号で光搬送波を変調した光変調信号を出力する受信装置と、光変調信号から無線信号成分を検出して電気信号に変換して出力する光信号処理装置とを、光変調信号を伝送する光ファイバにより接続して成る光信号伝送システムとして実現される。
そして、この受信装置に、変調処理に先立って受信した無線信号レベルを減衰させるアッテネータを備える。
【００１１】
これにより、光搬送波レベルに対して、受信装置が受信した無線信号レベルが高すぎる場合には当該無線信号レベルを低下させ、この後に、当該無線信号で光搬送波を変調することにより、光変調信号の波形歪を防止して通信品質の低下を防止する。
また、本発明は、上記の光信号伝送システムを構成するための受信装置として実現される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明を、図に示す実施形態を参照して具体的に説明する。
なお、図４に示した従来の光信号伝送システムと同一部分には同一符号を付して重複する説明は省略する。
【００１３】
図１には本発明の一実施形態に係る光信号伝送システムを示してあり、図４に示したシステム構成に加えて、このシステムでは、受光器１０が光変調信号から検出した無線信号成分レベルに応じて、駆動回路６が光源７に出力する光源駆動電流を調整する制御回路１３が光信号処理装置２に設けられている。
すなわち、制御回路１３は、受光器１０が検出した無線信号成分レベルが入力され、この無線信号成分レベルに応じて、駆動回路６による駆動電流値を調整制御して、受信装置１が受信した無線信号レベルに対して光源７から出力される光搬送波レベルが適切となるように制御する。
【００１４】
具体的には、制御回路１３は図２に示す手順で制御処理を行い、受光器１０が光変調信号から無線信号成分を検出すると、この無線信号成分レベルが所定の上限値を越えているかを判断し（ステップＳ１）、越えているときには駆動回路６から光源７への駆動電流値を下げさせて（ステップＳ２）、光源７から搬送波用光ファイバ３を通して受信装置１へ出力される光搬送波のレベルを低下させる。一方、上限値を越えていないときには、検出された無線信号成分レベルが所定の下限値を下回っているかを判断し（ステップＳ３）、下回っているときには駆動回路６から光源７への駆動電流値を上げさせて（ステップＳ４）、光源７から搬送波用光ファイバ３を通して受信装置１へ出力される光搬送波のレベルを上昇させる。
【００１５】
したがって、その時点で光信号処理装置２に伝送されている無線信号レベルに応じて、受信装置１の光変調器９が受信無線信号で変調する光搬送波レベルが調整され、上記の上限値と下限値との間に維持される。
更に言えば、上記の上限値及び下限値は、受信装置１がその時点で受信した或るレベルの無線信号を、搬送するのに適したレベルの光搬送波を光源７から出力させる駆動電流値を規定する閾値であり、必要とされる通信品質に応じて予め設定されている。
したがって、受信装置１が受信した無線信号レベルに対して、光搬送波レベルが高すぎる場合には光源７からの出力が低下し、光搬送波レベルが低すぎる場合には光源７からの出力が高まり、この結果、受信装置１における受信レベルが変動しても、光信号処理装置２において良好に無線信号成分を検出することができる。
【００１６】
なお、上記の実施形態では、光信号処理装置２側での検出レベルに応じて、光搬送波レベルを随時自動調整するフィードバック方式としている。しかしながら、例えば通信環境がそれほど変化しない或る環境に光信号伝送システムを設置する場合には、システム設置時に上記のような調整を行えば済むこともあるので、本発明では、制御回路１３に作業者が操作できる摘みを設けておき、システム設置時に、作業者が、光信号処理装置２の検出レベルをモニタにより確認しながら、制御回路を操作して駆動電流を調整し、光源７から出力される光搬送波レベルを当該環境に合わせられるようにしてもよい。
【００１７】
また、上記の実施形態では、駆動回路６と光源７とから成る光搬送波出力手段と、受光器１０と、制御回路１３とを備えて光信号処理装置を構成し、更に、この光信号処理装置に増幅器１１とアンテナ１２とから成る送信機能をも付加しているが、この送信機能部分は別個な送信装置として構成してもよい。
【００１８】
図３には本発明の他の一実施形態に係る光信号伝送システムを示してあり、図４に示したシステム構成に加えて、このシステムでは、受信装置１に変調処理に先立って受信した無線信号レベルを減衰させる減衰器（ＡＴＴ：アッテネータ）１４を備え、また、光信号処理装置２には光信号処理装置２の検出レベルを表示するとともに通信線１５を介して減衰器１４による減衰量を遠隔操作する機能を備えたモニタ１６を備えている。
なお、モニタ１６は光信号処置装置２に固定的に設けてもよいが、モニタ１６と光信号処置装置２とにそれぞれ接続用プラグを設けて、必要な場合にモニタ１６を接続して用いるようにしてもよい。
【００１９】
本実施形態の光信号伝送システムでは、システム設置時やシステムの点検時等において、作業者がモニタ１６により、受光器１０で検出された無線信号レベルを監視し、異常である場合には減衰器１４による減衰量を調整して、受信装置１が受信した無線信号のレベルを光源７から出力された光搬送波レベルに適した値に減衰させ、この無線信号を光搬送波を変調することにより、光信号処理装置２における受信状態を正常な状態に調整することができる。すなわち、受信装置１での無線信号レベルが高すぎる場合にあっても、光変調信号の波形歪を未然に防止して、良好な通信品質を維持することができる。
なお、上記の実施形態では、減衰器１４を通信線１５を介して遠隔操作するようにしたが、減衰器１４に調整用つまみを設けて、作業者が減衰量を直接調整操作するようにしてもよい。
【００２０】
なお、上記した各実施形態ではページャシステムのような単方向通信を例にしたが、本発明は携帯電話システム等の双方向通信システムにも同様に適用することができ、この場合には、上記の実施例で示した各機能を双方向に設けて構成すればよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、光変調信号から検出した無線信号成分レベルに応じて光源からの光搬送波レベルを調整することができるようにしたため、光変調信号から検出した無線信号成分レベルを最適に維持することができ、光信号伝送システムにおける通信品質を向上させることができる。また、本発明によると、受信装置において過大レベルな無線信号で光搬送波を変調する事態を未然に回避することができ、光信号伝送システムにおける通信品質を向上させることができる。
このようなことから、本発明によれば、例えば地下街等の電波不感地帯においても、ページャシステムや携帯電話システムによる良好な通信を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る光信号伝送システムの一実施形態を示す図である。
【図２】  本発明の一実施形態に係る処理手順を示すフローチャートである。
【図３】  本発明に係る光信号伝送システムの他の一実施形態を示す図である。
【図４】  従来の光信号伝送システムの一例を示す図である。
【符号の説明】
１：受信装置、  ２：光信号処理装置、  ３：搬送波用光ファイバ、  ４：通信用光ファイバ、  ６：駆動回路、  ７：光源、  ８：アンテナ、  ９：光変調器、  １０：受光器、  １１：増幅器、  １２：アンテナ、  １３：制御回路、１４：減衰器（アッテネータ）、  １６：モニタ、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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