CN110651437B - 基站装置、地面站装置和地面天线装置 - Google Patents

基站装置、地面站装置和地面天线装置 Download PDF

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Abstract

基站装置(1)具有：地面站装置(100)；以及多个地面天线装置(200‑1～200‑N)，它们经由光传输路径而与地面站装置连接，地面站装置将向移动站发送的模拟电信号和基准时钟信号从电信号转换成光信号，对得到的各光信号进行波分复用并输出到光传输路径，多个地面天线装置分别对从光传输路径输入的各光信号进行分波，将分波后的各光信号转换成电信号，根据转换成电信号后的基准时钟信号对转换成电信号后的模拟电信号的频率进行上变频并发送到移动站。

Description

基站装置、地面站装置和地面天线装置
技术领域
本发明涉及利用分散配置的多个天线向移动站发送信号的基站装置、地面站装置和地面天线装置。
背景技术
在以高速道路和铁道为代表的高速陆地移动环境中，移动方向由于轨道等而固定的情况较多。在对高速移动的移动站提供无线通信的情况下，地面侧的天线设备优选沿着移动方向分散配置天线的线性分散天线结构。这里，将通过连续的多个线性分散天线以相同频率同步地发送接收相同信号的一定的通信区域称作线性小区(例如非专利文献1)。
根据非专利文献1，线性小区的通信区域限定在移动方向上，因此，通过将设置于地面的天线(以下称作地面天线)的辐射方向和指向性限定在移动方向，能够实现高效率且高品质的无线线路。此外，与使用按照每个地面天线而不同的无线频率(RF：RadioFrequency)的情况即形成按照每个地面天线而不同的小区的情况相比，线性小区能够延长小区直径。特别是在移动站高速移动的情况下，具有能够减轻小区之间切换频度这样的优点。
为了实现线性小区，从生成针对移动站的发送信号的地面站对多个地面天线送出无线信号的结构是优选的。送出结构中的地面天线被称作RRH(Remote Radio Head)或RRE(Remote Radio Equipment)。特别地，使用光纤作为送出线的光送出结构适用于宽带传输。此外，在信号带宽为数百MHz～数GHz宽度的宽带信号的送出中，对模拟无线信号进行电光转换并送出的模拟光RoF(Radio-on-Fiber或Radio-over-Fiber)方式较为简易。此时，在RF带信号为毫米波段等数十GHz的高频段的情况下，为了对RF带信号自身进行电光转换，需要使用马赫曾德尔调制等的外部调制型的光调制器，导致高成本。与此相对，如果是基带信号或中心频率为数GHz的IF(IntermediateFrequency)带信号，则能够在其光转换中使用廉价的直接调制型的光调制器，与直接对毫米波段的信号进行电光转换的结构相比是经济的。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：H.Nishimoto,A.Okazaki,Y.Kinoshita,K.Tsukamoto,S.Umeda,K.Tsuji,K.Yamaguchi,and A.Okamura,"Millimeter-wave train radiocommunicationsystem based on linear cell concept",Proc.STECH2015,2E11,Nov.2015.
发明内容
发明要解决的课题
线性小区是单一小区，因此，在构成小区的多个地面天线之间要求高精度的无线频率同步。当地面天线之间的无线频率存在误差时，移动站在同一小区内移动的情况下，每当穿过各地面天线形成的区域时，也需要再次引入无线频率，导致性能劣化。此外，移动站主要与附近的地面天线进行通信，但是，当包含无线频率的误差的信号从远方的地面天线到来时，来自附近的地面天线的信号和来自远方的地面天线的信号相互干扰，导致性能劣化。特别是在经济性优良的结构即对基带信号或IF带信号进行光转换并送出的结构的情况下，通过各地面天线独立地将频率转换成RF带，因此，在地面天线之间实现无线频率的同步成为课题。
本发明正是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，得到能够高精度地使从形成线性小区的多个天线分别发送的无线信号的频率同步的基站装置。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题并实现目的，本发明的基站装置具有：地面站装置；以及多个地面天线装置，它们经由光传输路径而与地面站装置连接。地面站装置将向移动站发送的模拟电信号和基准时钟信号从电信号转换成光信号，对得到的各光信号进行波分复用并输出到光传输路径。多个地面天线装置分别对从光传输路径输入的各光信号进行分波，将分波后的各光信号转换成电信号，根据转换成电信号后的基准时钟信号对转换成电信号后的模拟电信号的频率进行上变频并发送到移动站。
发明效果
本发明的基站装置发挥能够高精度地使从多个地面天线装置分别发送的无线信号的频率同步这样的效果。
附图说明
图1是示出应用本发明的实施方式1的基站装置的无线通信系统的结构例的图。
图2是示出实施方式1的基站装置的结构例的图。
图3是示出实施方式1的地面站装置的结构例的图。
图4是示出实施方式1的地面站侧光转换单元的结构例的图。
图5是示出实施方式1的地面站装置与地面天线装置之间的光纤上传输的光信号的光谱的图像的图。
图6是示出实施方式1的地面天线装置的结构例的图。
图7是示出图6所示的地面天线侧光转换单元的结构例的图。
图8是示出图6所示的频率转换部的结构例的图。
图9是示出图6所示的合波部的结构例的图。
图10是示出能够发挥与图2所示的结构的基站装置相同的效果的基站装置的结构例的图。
图11是示出实施方式2的地面站装置的结构例的图。
图12是示出图11所示的基准时钟信号用光转换单元的结构例的图。
图13是示出图11所示的地面站侧光转换单元的结构例的图。
图14是示出实施方式3的基站装置的结构例的图。
图15是示出实施方式3的地面站装置的结构的图。
图16是示出图15所示的地面站侧光转换单元的结构例的图。
图17是示出实施方式3的地面站装置与地面天线装置之间的光纤上传输的光信号的光谱的图像的图。
图18是示出实施方式3的地面天线装置的结构例的图。
图19是示出图18所示的地面天线侧光转换单元的结构例的图。
图20是示出图18所示的频率转换部的结构例的图。
图21是示出图18所示的分波部的结构例的图。
图22是示出实施方式4的地面站装置的结构例的图。
图23是示出能够发挥与图22所示的结构的基站装置相同的效果的基站装置的结构例的图。
具体实施方式
下面，根据附图对本发明的实施方式的基站装置、地面站装置和地面天线装置进行详细说明。另外，本发明不限于该实施方式。
实施方式1
图1是示出应用本发明的实施方式1的基站装置的无线通信系统的结构例的图。
实施方式1的无线通信系统构成为包含多个地面站装置100和多个地面天线装置200。在多个地面站装置100分别连接有多个地面天线装置200，与相同的地面站装置100连接的各地面天线装置200以相同频率同步地发送相同信号。即，1台地面站装置100和与该地面站装置100连接的多个地面天线装置200形成一个线性小区。在
图1所示的例子中，设3台地面站装置100分别形成的线性小区为线性小区A～线性小区C。此外，在图1中，还记载有搭载于作为移动体的铁道车辆的车载站300。车载站300是移动站。另外，将从地面站装置100侧即地面天线装置200侧向车载站300的通信称作下行链路通信，将相反方向的通信称作上行链路通信。
设图1所示的无线通信系统使用模拟光RoF方式实现线性小区。多个地面站装置100各自的结构和动作相同，此外，多个地面天线装置200的结构和动作相同。
下面，将由在图1所示的无线通信系统中实现一个线性小区的1台地面站装置100和N(N≧2)台地面天线装置200构成的单位称作基站装置。在各实施方式中，对一个基站装置的结构和动作进行说明。此外，在各实施方式中，设主要处理从基站装置向车载站300的下行链路通信。特别是在实施方式1和实施方式2中，以在基站装置中从地面站装置100向N台地面天线装置200传输模拟光信号的方式为例进行说明。从车载站300向基站装置的上行链路通信与下行链路通信是可逆的，同样能够应用于在基站装置中从N台地面天线装置200向地面站装置100传输模拟光信号的情况。此外，在以下说明的各实施方式中，例示基准时钟信号的数量为1，但是不限于此，基准时钟信号数也可以为2以上。
图2是示出实施方式1的基站装置1的结构例的图。基站装置1具有1台地面站装置100和N台地面天线装置200-1～200-N。地面站装置100和各个地面天线装置200-1～200-N通过构成光传输路径的光纤连接。在光纤中传输光信号o(t)。这里，t是表示时刻的变量。从地面站装置100发送的光信号o(t)相同而与地面天线装置200-1～200-N无关。即，构成1台基站装置1的地面天线装置200-1～200-N发送相同的信号。在以下的说明中，关注于地面站装置100和某1台地面天线装置200，将其作为地面天线装置200进行说明。
图3是示出实施方式1的地面站装置100的结构例的图。地面站装置100具有作为发送电信号生成部的无线调制部110、基准时钟信号生成部130以及作为电光转换部的地面站侧光转换单元150。在本实施方式中，作为一例，作为进行无线传输的信号，对以2个不同频率进行频率复用的独立的2个信号进行处理。但是不限于此，进行无线传输的信号数也可以为1个，此外，也可以为3个以上。此外，也可以构成为不是以频率复用的方式传输多个无线信号而是以空间复用的方式传输多个无线信号。
无线调制部110生成进行频率复用并进行无线传输的2个模拟电信号，分别作为发送电信号st1(t)、st2(t)输出到地面站侧光转换单元150。这里，发送电信号st1(t)、st2(t)是基带信号或IF带信号。此外，在地面天线装置200与车载站300之间应用的无线传输方式是数字方式的情况下，发送电信号st1(t)、st2(t)是指数字模拟转换后的模拟电信号。基准时钟信号生成部130生成正弦波或矩形波的模拟周期信号，作为基准时钟电信号sc(t)输出到地面站侧光转换单元150。这里，基准时钟电信号sc(t)是10MHz以上的周期信号。
图4是示出实施方式1的地面站侧光转换单元150的结构例的图。地面站侧光转换单元150具有E/O(Electrical/Optical)转换器151-1～151-3和WDM(WavelengthDivisionMultiplex)合波器155。对E/O转换器151-1输入发送电信号st1(t)，对E/O转换器151-2输入发送电信号st2(t)，对E/O转换器151-3输入基准时钟电信号sc(t)。
E/O转换器151-1～151-3分别对输入的发送电信号st1(t)、st2(t)和基准时钟电信号sc(t)进行电光转换。另外，电光转换是将电信号转换成光信号的处理。设E/O转换器151-1～151-3输出的光信号的波长分别为λ1、λ2、λ3。WDM合波器155通过WDM即波分复用对电光转换后的3个信号进行合波，对3个波长进行合波后的模拟的光信号o(t)输出到光纤。如图3所示，从地面站侧光转换单元150的WDM合波器155输出到光纤的光信号o(t)分配发送到N台地面天线装置200-1～200-N。
图5是示出实施方式1的地面站装置100与地面天线装置200-1～200-N之间的光纤上传输的光信号o(t)的光谱的图像的图。从地面站装置100分别向地面天线装置200-1～200-N传输的各光信号是相同的信号，但是，为了简便，在图5中，设它们为光信号o1(t)～oN(t)。光信号o1(t)～oN(t)是通过WDM对不同的3个光波长λ1、λ2、λ3的发送光信号进行复用后的信号。在光信号o1(t)～oN(t)中分别载有电光转换后的发送电信号st1(t)、st2(t)和基准时钟电信号sc(t)。另外，光波长的顺序只是一例，3个光谱可以是任意顺序。此外，复用的发送光信号彼此的波长的间隔也可以是不均等的。
图6是示出实施方式1的地面天线装置200的结构例的图。地面天线装置200具有作为光电转换部的地面天线侧光转换单元210、PLL(Phase Locked Loop)部230、频率转换部250-1、250-2、合波部270以及天线290。频率转换部250-1、250-2的内部结构相同。PLL部230和频率转换部250-1、250-2构成频率转换处理部。在不区分频率转换部250-1和频率转换部250-2的情况下，将它们记作频率转换部250。
图7是示出图6所示的地面天线侧光转换单元210的结构例的图。地面天线侧光转换单元210具有WDM分波器211和O/E(Optical/Electrical)转换器215-1～215-3。
在地面天线侧光转换单元210中，WDM分波器211按照每个波长对从地面站装置100送来的光信号o(t)进行分波，将各波长的光信号输出到O/E转换器215-1～215-3。O/E转换器215-1～215-3对从WDM分波器211输入的光信号进行光电转换，从光信号转换成电信号。O/E转换器215-1对输入的光信号进行光电转换，取出发送电信号st1(t)。O/E转换器215-2对输入的光信号进行光电转换，取出发送电信号st2(t)。O/E转换器215-3对输入的光信号进行光电转换，取出基准时钟电信号sc(t)。其中，基准时钟电信号sc(t)被输入到图6所示的PLL部230，通过作为相位同步电路的PLL部230生成局部振荡电信号scf1(t)、scf2(t)。局部振荡电信号scf1(t)、scf2(t)均是正弦波信号，各自的频率是用于将发送电信号st1(t)、st2(t)频率转换成RF带的局部振荡频率。局部振荡电信号scf1(t)被输入到频率转换部250-1，局部振荡电信号scf2(t)被输入到频率转换部250-2。
图8是示出图6所示的频率转换部250-1、250-2的结构例的图。频率转换部250-1、250-2是相同的结构，因此，在图8中，将它们中的一个记作频率转换部250。此外，在图8中，设针对频率转换部250的输入信号为发送电信号s(t)和局部振荡电信号scf(t)。频率转换部250具有混合器251和带通滤波器255。对混合器251输入发送电信号s(t)和局部振荡电信号scf(t)。混合器251对发送电信号s(t)乘以局部振荡电信号scf(t)，由此对发送电信号s(t)的频率进行上变频，将上变频后的发送电信号s(t)输出到带通滤波器255。带通滤波器255从输入的信号中去除不需要的频率成分，生成频率转换成RF带的发送电信号。带通滤波器255将生成的频率转换后的发送电信号作为发送RF信号v(t)输出到图6所示的合波部270。
图9是示出图6所示的合波部270的结构例的图。合波部270具有合波器271和放大器275。对合波器271输入从频率转换部250-1、250-2分别输出的发送RF信号vt1(t)、vt2(t)。合波器271对输入的2个发送RF信号vt1(t)、vt2(t)进行频率复用并输出到放大器275。放大器275对从合波器271输入的信号进行放大并输出到天线290。
如上所述，频率转换部250-1、250-2使用由PLL部230生成的局部振荡电信号scf1(t)、scf2(t)对输入的信号进行上变频，频率转换成RF带。这里，作为PLL部230中的局部振荡电信号的生成基准的时钟信号是从地面站装置100传输的基准时钟电信号sc(t)，这在N台地面天线装置200-1～200-N中是共通的。因此，能够在不同的地面天线装置之间实现高精度的无线频率的同步。
图10是示出能够发挥与图2所示的结构的基站装置1相同的效果的基站装置1a的结构例的图。基站装置1a设基站装置1的地面站装置100为地面站装置100a。基站装置1a的地面天线装置200-1～200-N与基站装置1的地面天线装置200-1～200-N相同。地面站装置100a具有无线调制部110、基准时钟信号生成部130以及地面站侧光转换单元150-1～150-N。
如图3所示，基站装置1的地面站装置100构成为对由地面站侧光转换单元150转换后的光信号进行N分配并传输。与此相对，如图10所示，地面站装置100a构成为在分别对各电信号st1(t)、st2(t)、sc(t)进行N分配后，通过N个地面站侧光转换单元150-1～150-N转换成光信号。地面站侧光转换单元150-1～150-N是与图4所示的地面站侧光转换单元150相同的结构，因此省略说明。
如上所述，在本实施方式中，在使用模拟光RoF方式的基站装置1、1a中，地面站装置100、100a通过WDM将向移动站传输的信号和基准时钟信号复用传输到多个地面天线装置200。地面天线装置200使用基准时钟信号将向移动站传输的信号转换成无线频带的信号。由此，能够高精度地使从多个地面天线装置200分别向移动站发送的无线信号的频率同步。
实施方式2
图11是示出实施方式2的地面站装置100b的结构例的图。另外，设具有地面站装置100b的基站装置为基站装置1b。
本实施方式的基站装置1b将实施方式1中说明的基站装置1a的地面站装置100a置换成地面站装置100b。地面站装置100b具有无线调制部110、基准时钟信号生成部130、基准时钟信号用光转换单元140以及地面站侧光转换单元150b-1～150b-N。地面站侧光转换单元150b-1～150b-N是相同的结构。无线调制部110和基准时钟信号生成部130与实施方式1中说明的地面站装置100、100a的无线调制部110和基准时钟信号生成部130相同，因此省略说明。
地面站装置100b与地面站装置100a的不同之处在于，发送电信号st1(t)、st2(t)在电信号的状态下进行N分配，另一方面，基准时钟信号预先进行电光转换后进行N分配。下面，以与实施方式1特别是地面站装置100a不同之处为中心进行说明。
图12是示出基准时钟信号用光转换单元140的结构例的图。基准时钟信号用光转换单元140具有E/O转换器141和光放大器145。基准时钟信号用光转换单元140是将基准时钟信号从电信号转换成光信号的转换部。E/O转换器141对从基准时钟信号生成部130输入的基准时钟电信号sc(t)进行电光转换并输出到光放大器145。光放大器145对从E/O转换器141输入的光信号进行放大，作为基准时钟光信号oc(t)进行输出。从基准时钟信号用光转换单元140输出的基准时钟光信号oc(t)被进行N分配，被输入到地面站侧光转换单元150b-1～150b-N。将基准时钟电信号sc(t)转换成光信号即基准时钟光信号oc(t)后进行N分配，由此，与实施方式1相比，能够向各地面天线装置200传输同一性较高的基准时钟信号，能够实现更高精度的频率同步。
图13是示出地面站侧光转换单元150b-1～150b-N的结构例的图。N个地面站侧光转换单元150b-1～150b-N是相同的结构，因此，在图13中，将它们中的一个记作地面站侧光转换单元150b。地面站侧光转换单元150b具有E/O转换器151-1和151-2和WDM合波器155。对E/O转换器151-1输入发送电信号st1(t)，对E/O转换器151-2输入发送电信号st2(t)。此外，对WDM合波器155输入E/O转换器151-1输出的信号、E/O转换器151-2输出的信号和基准时钟光信号oc(t)。这里，发送电信号st1(t)、st2(t)如图11所示预先分别被进行N分配。
E/O转换器151-1对输入的发送电信号st1(t)进行电光转换并输出到WDM合波器155。E/O转换器151-2对输入的发送电信号st2(t)进行电光转换并输出到WDM合波器155。WDM合波器155对包含基准时钟光信号oc(t)的3个光信号即输入的3个光信号进行波分复用并输出到地面天线装置200。
如上所述，在本实施方式中，在使用模拟光RoF方式的基站装置1中，地面站装置100b在通过WDM将向移动站传输的信号和基准时钟信号复用传输到N台地面天线装置200时，在将基准时钟电信号转换成光信号后，N分配给N台地面站侧光转换单元。由此，与将基准时钟电信号N分配给N台地面站侧光转换单元的情况相比，能够向不同的多个地面天线装置传输同一性较高的基准时钟信号，能够高精度地使从多个地面天线装置200分别向移动站发送的无线信号的频率同步。
实施方式3
图14是示出实施方式3的基站装置1c的结构例的图。基站装置1c具有1台地面站装置100c和N台地面天线装置200c-1～200c-N。地面站装置100c和各个地面天线装置200c-1～200c-N通过光纤连接。本实施方式的基站装置1c和实施方式1、2的基站装置的不同之处在于，在从基站装置向车载站的下行链路传输的基础上还实施从车载站向基站装置的上行链路传输，通过WDM在光纤区间内对下行链路和上行链路的两个传输信号进行复用传输。下面，以与实施方式1、2的不同之处为中心进行说明。另外，地面天线装置200c-1～200c-N的结构相同。在以下的说明中，在不区分地面天线装置200c-1～200c-N的情况下，将它们记作地面天线装置200c。
图15是示出实施方式3的地面站装置100c的结构的图。地面站装置100c具有无线调制部110、无线解调部120、基准时钟信号生成部130以及地面站侧光转换单元150c。无线调制部110和基准时钟信号生成部130与图3所示的实施方式1的地面站装置100的无线调制部110和基准时钟信号生成部130相同。无线解调部120对从地面站侧光转换单元150c输入的接收电信号sr1(t)、sr2(t)进行解调。输入到无线解调部120的接收电信号sr1(t)、sr2(t)是地面天线装置200c从车载站接收且频率转换成基带或IF带的模拟电信号。在地面天线装置200c与车载站之间的无线传输方式为数字方式的情况下，在无线解调部120中，在对接收电信号sr1(t)、sr2(t)进行模拟数字转换后通过数字信号处理进行解调。
图16是示出地面站侧光转换单元150c的结构例的图。地面站侧光转换单元150c具有E/O转换器151-1～151-3、O/E转换器152-1和152-2和WDM分合波器156。E/O转换器151-1～151-3与实施方式1中说明的地面站侧光转换单元150的E/O转换器151-1～151-3相同。这里，发送电信号st1(t)、st2(t)和基准时钟电信号sc(t)的传输方向是从地面站装置100c向地面天线装置200c的方向，接收电信号sr1(t)、sr2(t)的传输方向是从地面天线装置200c向地面站装置100c的方向。
各电信号st1(t)、st2(t)、sc(t)分别在E/O转换器151-1～151-3中从电信号转换成光信号。
WDM分合波器156将不同的5个光波长作为对象进行分波和合波。具体而言，WDM分合波器156对从E/O转换器151-1～151-3输入的3个发送光信号进行波分复用并输出到地面天线装置200c。此外，WDM分合波器156在对2个接收光信号进行波分复用后的状态下将从地面天线装置200c输入的光信号分波成2个接收光信号。由WDM分合波器156分波后的2个接收光信号被输入到O/E转换器152-1、152-2。
O/E转换器152-1、152-2对从WDM分合波器156输入的接收光信号执行光电转换而转换成电信号，作为接收电信号sr1(t)、sr2(t)输出到无线解调部120。
图17是示出实施方式3的地面站装置100c与地面天线装置200c-1～200c-N之间的光纤上传输的光信号o(t)的光谱的图像的图。在图17中，设地面站装置100c与地面天线装置200c-1～200c-N之间传输的各光信号为o1(t)～oN(t)。此外，在
图17中，设被波分复用并作为光信号o1(t)～oN(t)传输的各波长分别为λ1、λ2、λ3、λ4、λ5。被波分复用的5个光信号各自的原来的电信号是st1(t)、st2(t)、sc(t)、sr1(t)、sr2(t)。另外，与实施方式1、2不同，在本实施方式中，由各地面天线装置200c接收到的上行链路信号也通过光纤。即使是从一个车载站发送的上行链路信号，由于无线电波传播中的反射和衍射、多路径等的影响，由各地面天线装置200c接收的上行链路信号的衰落状态也按照每个信号而不同，由各地面天线装置200c接收到的信号按照每个光纤而不同。因此，在图17中，设各光纤上的光信号分别为o1(t)～oN(t)，设为不同的信号。光波长的顺序只是一例，5个光谱也可以是任意的顺序。此外，被波分复用的光信号彼此的波长的间隔也可以是不均等的。
图18是示出实施方式3的地面天线装置200c的结构例的图。地面天线装置200c具有地面天线侧光转换单元210c、PLL部230、频率转换部250-1、250-2、260-1、260-2、合波部270、分波部280、天线290以及双工器291。PLL部230、频率转换部250-1、250-2、合波部270和天线290与实施方式1的地面天线装置200的PLL部230、频率转换部250-1、250-2、合波部270和天线290相同。此外，频率转换部260-1、260-2的内部结构相同。在不区分频率转换部260-1和频率转换部260-2的情况下，将它们记作频率转换部260。在地面天线装置200c中，频率转换部250-1、250-2与PLL部230一起构成第1频率转换处理部，频率转换部260-1、260-2与PLL部230一起构成第2频率转换处理部。
双工器291具有实现从地面站装置100c发送的下行链路信号和由天线290接收到的上行链路信号的双工的作用，用于在下行链路和上行链路中共用天线290。下面，对使用时分双工(TDD：Time Division Duplex)作为双工方式的例子进行说明，但不限于此，也可以使用频分双工(FDD：Frequency Division Duplex)。下面，对与实施方式1中说明的地面天线装置200相同的结构电路省略说明，以不同之处为中心进行说明。
图19是示出地面天线侧光转换单元210c的结构例的图。地面天线侧光转换单元210c具有WDM分合波器212、O/E转换器215-1～215-3以及E/O转换器216-1、216-2。
如上所述，与地面站装置100c之间传输的光信号通过WDM对5个光信号进行复用，该5个光信号是对作为原来的电信号的st1(t)、st2(t)、sc(t)、sr1(t)、sr2(t)进行电光转换而得到的。在WDM分合波器212中，对这5个光信号进行分波和合波。具体而言，WDM分合波器212在从地面站装置100c接受的光信号中，分波出对发送电信号st1(t)进行转换后的光信号、对发送电信号st2(t)进行转换后的光信号和对基准时钟电信号sc(t)进行转换后的光信号，将分波后的各光信号分别输出到O/E转换器215-1、215-2、215-3。此外，WDM分合波器212对E/O转换器216-1对接收电信号sr1(t)进行转换而得到的光信号和E/O转换器216-2对接收电信号sr2(t)进行转换而得到的光信号进行合波并输出到地面站装置100c。
O/E转换器215-1对从WDM分合波器212输入的来自地面站装置100c的光信号进行光电转换，取出发送电信号st1(t)。同样，O/E转换器215-2对从WDM分合波器212输入的来自地面站装置100c的光信号进行光电转换，取出发送电信号st2(t)。O/E转换器215-3对从WDM分合波器212输入的来自地面站装置100c的光信号进行光电转换，取出基准时钟电信号sc(t)。E/O转换器216-1对图18所示的频率转换部260-1对上行链路信号进行频率转换而得到的接收电信号sr1(t)进行电光转换并输出到WDM分合波器212。E/O转换器216-2对图18所示的频率转换部260-2对上行链路信号进行频率转换而得到的接收电信号sr2(t)进行电光转换并输出到WDM分合波器212。
图20是示出图18所示的频率转换部260-1、260-2的结构例的图。频率转换部260-1、260-2是相同的结构，因此，在图20中，将它们中的一个记作频率转换部260。频率转换部260的主要功能与实施方式1中说明的频率转换部250相同，但是，频率转换部260对由图18所示的天线290接收到的接收RF信号的频率进行下变频。频率转换部260具有混合器261和滤波器265。对混合器261输入接收RF信号vr(t)和由图18所示的PLL部230生成的局部振荡电信号scf(t)。混合器261对接收RF信号vr(t)乘以局部振荡电信号scf(t)，由此对接收RF信号vr(t)的频率进行下变频，将下变频后的信号输出到滤波器265。滤波器265从输入的信号中去除不需要的频率成分。这里，如果输入的频率转换后的信号是基带信号，则滤波器265应用低通滤波器，如果输入的频率转换后的信号是IF带信号，则滤波器265应用使该IF带通过的带通滤波器，但是不限于此。
图21是示出图18所示的分波部280的结构例的图。分波部280具有放大器281和带通滤波器285-1、285-2。对放大器281输入从图18所示的双工器291输出的接收RF信号。放大器281对输入的接收RF信号进行放大。放大后的接收RF信号被进行2分配，输入到带通滤波器285-1、285-2。带通滤波器285-1从输入的信号中提取接收RF信号Vr1(t)，输出到图18所示的频率转换部260-1。带通滤波器285-2从输入的信号中提取接收RF信号Vr2(t)，输出到图18所示的频率转换部260-2。
如上所述，在本实施方式中，在使用模拟光RoF方式的基站装置1c中，地面站装置100c和多个地面天线装置200c通过WDM对向移动站传输的下行链路的信号、基准时钟信号以及从移动站传输的上行链路的信号进行复用，实现光送出结构。由此，能够高精度地使多个地面天线装置发送的无线信号的频率和接收的无线信号的频率同步。
实施方式4
图22是示出实施方式4的地面站装置100d的结构例的图。另外，设具有地面站装置100d的基站装置为基站装置1d。
本实施方式的基站装置1d将实施方式3中说明的基站装置1c的地面站装置100c置换成地面站装置100d。地面站装置100d具有无线调制部110、无线解调部120d、基准时钟信号生成部130以及地面站侧光转换单元150c-1～150c-N。
与实施方式3的地面站装置100c同样，本实施方式的地面站装置100d构成为通过WDM在光纤区间内对下行链路和上行链路的两个传输信号进行复用传输。地面站装置100d以地面站装置100c的结构为基准，但是，不同之处在于具有N个地面站侧光转换单元150c-1～150c-N，由N台地面天线装置200c-1～200c-N接收到的N个接收电信号sr1(t)和N个接收电信号sr2(t)被输入到无线解调部120d。下面，以与实施方式3特别是地面站装置100c不同之处为中心进行说明。地面站装置100d的无线调制部110和基准时钟信号生成部130与地面站装置100c的无线调制部110和基准时钟信号生成部130相同，因此省略说明。
从无线调制部110输出的发送电信号st1(t)、st2(t)分别被进行N分配而输入到地面站侧光转换单元150c-1～150c-N。这里，地面站侧光转换单元150c-1～150c-N与实施方式3中说明的地面站侧光转换单元150c相同。此外，从基准时钟信号生成部130输出的基准时钟电信号sc(t)也被进行N分配而输入到地面站侧光转换单元150c-1～150c-N。
对无线解调部120d输入N组从地面站侧光转换单元150c-1～150c-N输出的接收电信号sr1(t)、sr2(t)。无线解调部120d从输入的N个接收电信号sr1(t)中选择最大功率的1个接收电信号sr1(t)，或者，以同相合成或最大比合成的方式对N个接收电信号sr1(t)进行合成而设为1个信号后进行解调。对于接收电信号sr2(t)也同样地，无线解调部120d从N个信号中选择最大功率的信号或者对N个信号进行合成后进行解调。由此，能够对由N台地面天线装置200c-1～200c-N接收到的信号进行分集接收，与实施方式3相比，发挥能够得到高品质的解调性能这样的效果。
图23是示出能够发挥与图22所示的结构的基站装置1d相同的效果的基站装置1e的结构例的图。基站装置1e设基站装置1d的地面站装置100d为地面站装置100e。地面站装置100e具有无线调制部110、无线解调部120、信号选择部125-1、125-2、基准时钟信号生成部130以及地面站侧光转换单元150c-1～150c-N。如图23所示，基站装置1e与基站装置1d的不同之处在于基站装置1e在无线解调部120与地面站侧光转换单元150c-1～150c-N之间具有信号选择部125-1、125-2。地面站装置100e的无线解调部120与实施方式3中说明的地面站装置100c的无线解调部120相同。
信号选择部125-1在从地面站侧光转换单元150c-1～150c-N输出的N个接收电信号sr1(t)中选择最大功率的1个接收电信号sr1(t)，或者，以同相合成或最大比合成的方式对N个接收电信号sr1(t)进行合成而设为1个信号后，输出到无线解调部120。同样，信号选择部125-2在从地面站侧光转换单元150c-1～150c-N输出的N个接收电信号sr2(t)中选择最大功率的1个接收电信号sr2(t)，或者，以同相合成或最大比合成的方式对N个接收电信号sr2(t)进行合成而设为1个信号后，输出到无线解调部120。
如上所述，在本实施方式中，在使用模拟光RoF方式的基站装置1d、1e中，地面站装置100d、100e和多个地面天线装置200c通过WDM对向移动站传输的下行链路的信号、基准时钟信号以及从移动站传输的上行链路的信号进行复用，实现光送出结构。由此，能够高精度地使从不同的多个地面天线装置发送的无线信号的频率和接收的无线信号的频率同步。此外，地面站装置100d、100e进行上行链路信号的分集接收，因此，能够实现高品质的上行链路传输。
以上的实施方式所示的结构示出本发明的内容的一例，能够与其他公知技术进行组合，还能够在不脱离本发明主旨的范围内省略、变更结构的一部分。
标号说明
1、1a、1b、1c、1d、1e：基站装置；100、100a、100b、100c、100d、100e：地面站装置；110：无线调制部；120、120d：无线解调部；125-1、125-2：信号选择部；130：基准时钟信号生成部；140：基准时钟信号用光转换单元；150、150-1～150-N、150b、150b-1～150b-N、150c、150c-1～150c-N：地面站侧光转换单元；141、151-1、151-2、151-3、216-1、216-2：E/O转换器；145：光放大器；152-1、152-2、215-1、215-2、215-3：O/E转换器；155：WDM合波器；156：WDM分合波器；200、200-1～200-N、200c、200c-1～200c-N：地面天线装置；210、210c：地面天线侧光转换单元；230：PLL部；250、250-1、250-2、260、260-1、260-2：频率转换部；251、261：混合器；255、285-1、285-2：带通滤波器；265：滤波器；270：合波部；271：合波器；275、281：放大器；280：分波部；290：天线；291：双工器。

Claims (9)

1.一种基站装置，其特征在于，该基站装置具有：
地面站装置；以及
多个地面天线装置，它们经由光传输路径而与所述地面站装置连接，
所述地面站装置将向移动站发送的模拟电信号和基准时钟信号从电信号转换成光信号，对得到的各光信号进行波分复用并输出到所述光传输路径，
所述多个地面天线装置分别对从所述光传输路径输入的所述各光信号进行分波，将分波后的各光信号转换成电信号，根据转换成电信号后的所述基准时钟信号对转换成电信号后的所述模拟电信号的频率进行上变频并发送到所述移动站，
所述地面站装置具有：
发送电信号生成部，其生成所述模拟电信号；
基准时钟信号生成部，其生成所述基准时钟信号；
转换部，其将所述基准时钟信号从电信号转换成光信号；以及
与所述多个地面天线装置相同数量的电光转换部，
所述电光转换部分别与所述多个地面天线装置中的任意一个一对一地连接，
对所述电光转换部分别输入所述模拟电信号和由所述转换部转换成光信号后的所述基准时钟信号，
所述电光转换部将所述模拟电信号从电信号转换成光信号，对转换后的光信号和由所述转换部转换成光信号后的所述基准时钟信号进行波分复用并输出到所述光传输路径，
所述多个地面天线装置分别具有：
光电转换部，其对从所述光传输路径输入的所述各光信号进行分波，将分波后的各光信号转换成电信号；以及
频率转换处理部，其根据转换成电信号后的所述基准时钟信号对所述模拟电信号的频率进行上变频。
2.一种基站装置，其特征在于，该基站装置具有：
地面站装置；以及
多个地面天线装置，它们经由光传输路径而与所述地面站装置连接，
所述地面站装置将向移动站发送的模拟电信号和基准时钟信号从电信号转换成光信号，对得到的各光信号进行波分复用并输出到所述光传输路径，
所述多个地面天线装置分别对从所述光传输路径输入的所述各光信号进行分波，将分波后的各光信号转换成电信号，根据转换成电信号后的所述基准时钟信号对转换成电信号后的所述模拟电信号的频率进行上变频并发送到所述移动站，
所述地面站装置具有：
发送电信号生成部，其生成所述模拟电信号；
基准时钟信号生成部，其生成所述基准时钟信号；
电光转换部，其将所述模拟电信号和所述基准时钟信号从电信号转换成光信号，对转换后的各光信号进行波分复用并输出到所述光传输路径，并且，所述电光转换部接受各光信号，对接受的所述各光信号进行分波后，将所述各光信号转换成电信号，其中，接受的所述各光信号为将所述地面天线装置从所述移动站接收到的模拟电信号转换成光信号并对转换后的光信号进行波分复用后输出到所述光传输路径的各光信号；以及
无线解调部，其对由所述电光转换部转换成电信号后的信号进行解调，
所述多个地面天线装置分别具有：
光电转换部，其对从所述光传输路径输入的所述各光信号进行分波，将分波后的各光信号转换成电信号，并且，将从所述移动站接收到的模拟电信号转换成光信号，通过波分复用输出到所述光传输路径；
第1频率转换处理部，其根据由所述光电转换部转换成电信号后的所述基准时钟信号，对由所述光电转换部转换成电信号后的所述模拟电信号的频率进行上变频；以及
第2频率转换处理部，其根据由所述光电转换部转换成电信号后的所述基准时钟信号，对从所述移动站接收到的模拟电信号的频率进行下变频，将下变频后的模拟电信号输出到所述光电转换部，
所述无线解调部从所述电光转换部接受多个所述地面天线装置从所述移动站接收到的模拟电信号，对接受的模拟电信号进行分集解调。
3.根据权利要求2所述的基站装置，其特征在于，
所述无线解调部在从所述电光转换部接受的模拟电信号中选择最大功率的模拟电信号，对选择出的模拟电信号进行解调。
4.根据权利要求2所述的基站装置，其特征在于，
所述无线解调部对从所述电光转换部接受的模拟电信号进行同相合成，对合成后的模拟电信号进行解调。
5.一种地面站装置，该地面站装置与经由光传输路径连接的多个地面天线装置一起构成无线通信系统的基站装置，其特征在于，
所述地面站装置将向移动站发送的模拟电信号和对所述模拟电信号进行上变频时使用的基准时钟信号从电信号转换成光信号，对得到的各光信号进行波分复用并经由所述光传输路径输出到所述多个地面天线装置，
所述地面站装置具有：
发送电信号生成部，其生成所述模拟电信号；
基准时钟信号生成部，其生成所述基准时钟信号；
电光转换部，其将所述模拟电信号和所述基准时钟信号从电信号转换成光信号，对转换后的各光信号进行波分复用并输出到所述光传输路径，并且，所述电光转换部接受各光信号，对接受的所述各光信号进行分波后，将所述各光信号转换成电信号，其中，接受的所述各光信号为将所述地面天线装置从所述移动站接收到的模拟电信号转换成光信号并对转换后的光信号进行波分复用后输出到所述光传输路径的各光信号；以及
无线解调部，其对由所述电光转换部转换成电信号后的信号进行解调，
所述无线解调部从所述电光转换部接受多个所述地面天线装置从所述移动站接收到的模拟电信号，对接受的模拟电信号进行分集解调。
6.根据权利要求5所述的地面站装置，其特征在于，
所述无线解调部在从所述电光转换部接受的模拟电信号中选择最大功率的模拟电信号，对选择出的模拟电信号进行解调。
7.根据权利要求5所述的地面站装置，其特征在于，
所述无线解调部对从所述电光转换部接受的模拟电信号进行同相合成，对合成后的模拟电信号进行解调。
8.一种地面天线装置，该地面天线装置经由光传输路径而与地面站装置连接，与其他地面天线装置一起构成无线通信系统的基站装置，所述地面站装置将向移动站发送的模拟电信号和对所述模拟电信号进行上变频时使用的基准时钟信号从电信号转换成光信号，进行波分复用并输出到所述光传输路径，其特征在于，
所述地面天线装置对从所述光传输路径输入的所述各光信号进行分波，将分波后的各光信号转换成电信号，根据转换成电信号后的所述基准时钟信号对转换成电信号后的所述模拟电信号的频率进行上变频并发送到所述移动站，
所述地面天线装置具有：
光电转换部，其对从所述光传输路径输入的所述各光信号进行分波，将分波后的各光信号转换成电信号；以及
频率转换处理部，其根据转换成电信号后的所述基准时钟信号对所述模拟电信号的频率进行上变频。
9.一种地面天线装置，该地面天线装置经由光传输路径而与地面站装置连接，与其他地面天线装置一起构成无线通信系统的基站装置，所述地面站装置将向移动站发送的模拟电信号和对所述模拟电信号进行上变频时使用的基准时钟信号从电信号转换成光信号，进行波分复用并输出到所述光传输路径，其特征在于，
所述地面天线装置对从所述光传输路径输入的所述各光信号进行分波，将分波后的各光信号转换成电信号，根据转换成电信号后的所述基准时钟信号对转换成电信号后的所述模拟电信号的频率进行上变频并发送到所述移动站，
所述地面天线装置具有：
光电转换部，其对从所述光传输路径输入的所述各光信号进行分波，将分波后的各光信号转换成电信号，并且，将从所述移动站接收到的模拟电信号转换成光信号，进行波分复用并输出到所述光传输路径；
第1频率转换处理部，其根据由所述光电转换部转换成电信号后的所述基准时钟信号，对由所述光电转换部转换成电信号后的所述模拟电信号的频率进行上变频；以及
第2频率转换处理部，其根据由所述光电转换部转换成电信号后的所述基准时钟信号，对从所述移动站接收到的模拟电信号的频率进行下变频，将下变频后的模拟电信号输出到所述光电转换部。
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