CN1879328B - 光-无线电混合传输系统以及光-无线电混合传输方法 - Google Patents

光-无线电混合传输系统以及光-无线电混合传输方法 Download PDF

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Abstract

本发明的光-无线电混合传输系统的光发射器将第一单模光信号(中心频率为fC1)输出给光接收器，并对第二单模光信号(中心频率为fC2)和第三单模光信号(中心频率为fC3)进行垂直偏振耦合，使得两个波的偏振方向垂直且光强度相等，从而生成偏振耦合光信号，并将其作为光载波信号发送给无线电基站。光接收器耦合从无线电基站发送的光调制信号和从光发射器输出的光信号，并对检测被检波的光信号而得到的中间频率为fIF1、fIF2的电信号进行检波，然后对其输出信号进行低通滤波，从而生成发送数据。

Description

光-无线电混合传输系统以及光-无线电混合传输方法
技术领域
本发明涉及将在无线电基站接收的高频无线电信号转换成光信号并传输给交换局的光-无线电混合传输系统以及光-无线电混合传输方法。特别地，本发明的光-无线电混合传输系统的结构如下：通过光传输通路从交换局的光发射器向无线电基站发射光载波信号，并在无线电基站根据接收的无线电信号对光载波信号进行光调制，然后通过光传输通路从无线电基站向交换局的光接收器发送所述光调制信号，并用光接收器接收该光调制信号。
背景技术
图27示出了以往的光-无线电混合传输系统的结构例。图28示出了光接收器的结构例。图29示出了以往的光-无线电混合传输系统中各个信号的频谱的一个示例。
交换局100具有光发射器10和多个光接收器20。光发射器10通过分光器12，将从单模光源11输出的单模光信号(中心频率为fC)0a分成多路信号。被分路的各个光信号0a作为光载波信号，通过光传输通路201分别被传输到多个无线电基站300中，并被输入到光调制器301中。这里仅示出一个无线电基站300。
另一方面，无线电终端400用发送数据0b对从振荡器401输入到调制器402中的电载波信号(频率为fRF1)0c进行强度调制，并作为无线电信号0d而从天线403发送给无线电基站300。在无线电基站300中，天线302接收用发送数据0b调制的无线电信号0d，并输入给光调制器301。光调制器301用接收的无线电信号对从光发射器10提供的光载波信号0a进行光强度调制，通过光放大器303对该光调制信号0e进行光放大，然后经由光传输通路202发送给交换局100的光接收器20。多个光接收器20分别与对应的无线电基站303连接。
在光接收器20中，通过光放大器21放大从无线电基站300发送来的光调制信号0e，并使用从振荡器22向光调制器23输入的频率为fRF2/2的电载波信号0f对光调制信号0e进行抑制载波双边带调制(DSB-SC)。通过光滤波器24，从光调制器23的输出光信号0g中仅提取出包含预定的两个波的光信号0h，然后由光检测器25进行平方律检波。
这里，从振荡器22输出的电载波信号0f的频率fRF2/2是比无线电信号0d的频率fRF1小任意中间频率fIF的频率的一半，由此，光检测器25的输出可获得具有任意中间频率fIF的电信号0i，并被电检波器26检波。由此，无需使用无线电信号频带的接收器，就能够获得与从无线电终端400发送来的发送数据0b相对应的接收数据0j(参考非专利文献1)。
非专利文献1：久利敏明、北山研一，“New PhotonicDownconversion Technique with Optical Frequency Shifter for 60-GHz-Band-Radio Uplink Systems”，2002年電子情報通信学会総合大会講演論文集、社団法人電子情報通信学会、2002年3月7日、C-14-13。
发明内容
在以往的光-无线电混合传输系统中，在与各个无线电基站对应的所有的光接收器中对从无线电基站发送来的光信号进行抑制载波双边带调制。因此，需要准备具有无线电信号频带的光调制器，从而结构复杂。特别是在终端装置和无线电基站之间传输宽带信号时，希望将能够确保宽信号带宽的毫米频带用作无线电信号的频率，但与此对应的高频带光调制器价格很高，从而整个系统的结构变得复杂且昂贵。
另外，当光纤传输的损失大、无线电基站内的光调制器的插入损失大、或者光调制器的调制指数小时，需要在所有的光接收器中设置用于补偿向光信号转换时的损失的光放大器，从而整个系统的结构变得复杂且昂贵。
本发明的目的是，不使用光放大器和高频带光电电路等复杂且昂贵的部件，而是通过简单低廉的系统结构来提供一种能够高灵敏度地接收从无线电基站发送的光信号的光-无线电混合传输系统以及光-无线电混合传输方法。
(第一发明)
第一发明是一种光-无线电混合传输系统，其中，交换局具有光发射器和光接收器，光发射器通过光传输通路向无线电基站发送光载波信号，无线电基站接收用发送数据调制的频率为fRF的无线电信号，并使用接收的无线电信号对光载波信号进行光调制，然后将该光调制信号通过光传输通路发送给交换局，光接收器接收并检波光调制信号，从而再生发送数据。在该系统中，光发射器和光接收器分别具有如下结构。
光发射器包括：输出中心频率为fC1的第一单模光信号的第一单模光源；输出中心频率为fC2的第二单模光信号的第二单模光源；输出中心频率为fC3的第三单模光信号的第三单模光源；以及偏振耦合单元，其将第二单模光信号的偏振方向及光强度与第三单模光信号的偏振方向及光强度调整为偏振方向彼此垂直且光强度相等，并将两个波垂直偏振耦合，然后作为偏振耦合光信号而输出。第一、第二和第三单模光信号的中心频率fC1、fC2、fC3被控制得满足下式：
|fC1-fC2|＝fRF±fIF1
|fC1-fC3|＝fRF±fIF2
其中，fRF是所述无线电信号的频率，fIF1、fIF2是预定的中间频率。
光发射器具有将第一单模光信号作为光载波信号发送给无线电基站，并将偏振耦合光信号输出给光接收器的结构。
光接收器包括：光耦合器，耦合从无线电基站发送的光调制信号和从光发射器输出的偏振耦合光信号；光检测器，检测在光耦合器中被耦合的光信号，并输出中间频率fIF1、fIF2的电信号；电检波器，对从光检测器输出的中间频率fIF1、fIFF2的电信号进行检波；以及低通滤波器，对电检波器的输出信号进行低通滤波，从而输出发送数据。
根据第一发明，光发射器将第一单模光信号作为光载波信号向无线电基站发送，向光接收器输出将第二单模光信号和第三单模光信号这两个波垂直偏振耦合而得的偏振耦合光信号。此时，由于在光发射器中基于无调制且无衰减的光信号来进行频率稳定控制，所以，与以往高灵敏度光学检测这种在光接收器中基于因传输损失而衰减的光调制信号来进行频率稳定控制的情形相比较，能够容易地进行频率稳定控制。
向无线电基站发送的光信号的电场Eopt-c和向光接收器输出的偏振耦合光信号的电场Eopt-LO可分别表示如下。
Eopt-c＝Acos(2πfc1t+φ1(t))                          …(1)
Eopt-LO＝ALOcos(2πfC2t+φ2(t))+ALOcos(2πfC3t+φ3(t))…(2)
这里，A、ALO表示电场振幅，φ1(t)、φ2(t)、φ3(t)表示单模光源的输出光信号的相位噪声分量。另外，(2)式右边的第一项和第二项具有互相垂直的偏振方向且振幅相等。
在无线电基站中，使用从无线电终端发送的无线电信号对从光发射器发送的光信号((1)式)进行光强度调制，然后向光发射器发送。经二进制幅度键控(binary amplitude shift keying)后向光接收器发送的光调制信号的电场Eopt-mod可如下式表示。
Eopt-mod∝(1+maicos2πfRFt)
         ·Acos(2πfC1(t+T)+φ1(t+T)) …(3)
这里，m表示光调制指数，ai(＝0，1)表示电场强度调制系数，T表示光信号在交换局-无线电基站间的光传输所需的时间。
在光接收器中，在将从光发射器输出的偏振耦合光信号((2)式)和从无线电基站发送的光调制信号((3)式)相耦合之后，通过光检测器进行平方律检波。耦合后的光信号的电场Eopt-co可如下式表示。
Eopt-co＝ALOcos(2πfC2t+φ2(t))+ALOcos(2πfC3t+φ3(t))
         +(1/γ)(1+maicos2πfRFt)
         ·Acos(2πfC1(t+2T)+φ1(t+2T))           …(4)
这里，γ表示无线电基站-光接收器链路(link)的光传输损失和无线电基站内光调制器的插入损失等的损失总和，γ＞＞1。
(4)式右边的第一项和第二项的光信号由于从光发射器直接输入到光接收器中中而没有损失，因而具有足够强的光强度。因此，通过用光检测器对(4)式的光信号进行平方律检波，能够与作为高灵敏度检测法而公知的外差检波一样地，高灵敏度地接收从无线电基站发送的光调制信号((3)式)。
从光检测器输出的包含中间频率为fIF1、fIF2的两个波的电信号的电场EIF可如下式表示。
(φ1＝±[4πfC1T+φ1(t+2T)-φ2(t)])
(φ2＝±[4πfC1T+φ1(t+2T)-φ3(t)])
这里，G表示依赖于所述外差检波的增益的系数，φ1、φ2表示中间频率为fIF1、fIF2的电信号各自的相位分量，θ表示从无线电基站发送的光调制信号((3)式)的偏振方向与从光发射器输出的偏振耦合光信号中由(2)式第一项表示的光信号的偏振方向之间的角度。
由于在光发射器中将第一、第二和第三单模光信号的中心频率控制为设定的值，因而，在光接收器中，无需使用结构复杂的无线电频带部件和中间频率稳定电路，就能够获得中间频率稳定的信号。
对包含中间频率为fIF1、fIF2的两个波的电信号进行包络检波之后，使其通过低通滤波器而获得的电信号的电场EBB可如下式表示。
EBB∝G2ai 2(A2·ALO 2·cos2θ+A2·ALO 2·sin2θ)
   ＝G2ai 2·A2·ALO 2                     …(6)
这里，由于从光发射器输出的偏振耦合光信号((2)式)具有彼此垂直的偏振方向和相等的光强度，因此，低通滤波器的输出信号强度对从无线电基站发送的光调制信号((3)式)的偏振方向不敏感。
(第二发明)
第二发明是一种光-无线电混合传输系统，其中，交换局具有光发射器和光接收器，光发射器通过光传输通路向无线电基站发送光载波信号，无线电基站接收用发送数据调制的频率为fRF的无线电信号，并使用接收的无线电信号来对光载波信号进行光调制，然后将该光调制信号通过光传输通路发送给交换局，光接收器接收并检波光调制信号，从而再生发送数据。在该系统中，光发射器和光接收器分别具有如下结构。
光发射器包括：输出中心频率为fC1的第一单模光信号的第一单模光源；输出中心频率为fC2的第二单模光信号的第二单模光源；输出中心频率为fC3的第三单模光信号的第三单模光源；以及偏振耦合单元，其将第二单模光信号的偏振方向及光强度与第三单模光信号的偏振方向及光强度调整为偏振方向彼此垂直且光强度相等，并将两个波垂直偏振耦合，然后作为偏振耦合光信号而输出。第一、第二和第三单模光信号的中心频率fC1、fC2、fC3被控制得满足下式，
|fC1-fC2|＝fRF±fIF1
|fC1-fC3|＝fRF±fIF2
其中，fRF是无线电信号的频率，fIF1、fIF2是预定的中间频率。光发射器具有将偏振耦合光信号作为光载波信号发送给无线电基站，并将第一单模光信号输出给光接收器的结构。
光接收器包括：光耦合器，耦合从无线电基站发送的光调制信号和从光发射器输出的第一单模光信号；光检测器，检测在光耦合器中被耦合的光信号，并输出中间频率fIF1、fIF2的电信号；电检波器，检波从光检测器输出的中间频率fIF1、fIF2的电信号；以及低通滤波器，对电检波器的输出信号进行低通滤波，从而输出发送数据。
根据第二发明，光发射器将第二单模光信号和第三单模光信号这两个波垂直偏振耦合的偏振耦合光信号作为光载波信号发送给无线电基站，并将第一单模信号输出给光接收器。
向无线电基站发送的偏振耦合光信号的电场Eopt-c和向光接收器输出的光信号的电场Eopt-LO可分别表示如下。
Eopt-c＝Acos(2πfC2t+φ2(t))+Acos(2πfC3t+φ3(t))      …(7)
Eopt-LO＝ALOcos(2πfc1t+φ1(t))                        …(8)
这里，A、ALO表示电场振幅，φ1(t)、φ2(t)、φ3(t)表示单模光源的输出光信号的相位噪声分量。另外，(7)式右边的第一项和第二项具有互相垂直的偏振方向且振幅相等。
在无线电基站中，使用从无线电终端发送的无线电信号对从光发射器发送的光信号((7)式)进行光强度调制，之后向光发射器发送。经二进制幅度键控后向光接收器发送的光调制信号的电场Eopt-mod可如下式表示。
Eopt-mod∝(1+maicos2πfRFt)
          ·[Acos(2πfC2(t+T)+φ2(t+T))
          +Acos(2πfC3(t+T)+φ3(t+T))]       …(9)
这里，m表示光调制指数，ai(＝0，1)表示电场强度调制分量，T表示光信号在交换局-无线电基站间的光传输所需的时间。
在光接收器中，在将从光发射器输出的光信号((8)式)和从无线电基站发送的光调制信号((9)式)相耦合之后，通过光检测器进行平方律检波。耦合后的光信号的电场Eopt-co可如下式表示。
Eopt-co＝ALOcos(2πfC1t+φ1(t))+(1/γ)(1+maicos2πfRFt)
        ·[Acos(2πfC2(t+2T)+φ2(t+2T))
         +Acos(2πfC3(t+2T)+φ3(t+2T))]        …(10)
这里，γ表示无线电基站-光接收器链路的光传输损失和无线电基站内光调制器的插入损失等的损失总和，γ＞＞1。
由于(10)式右边的第一项光信号从光发射器直接输入到光接收器，所以没有损失，具有足够的光强度。因此，通过在光检测器对(10)式的光信号进行平方律检波，能够与作为高灵敏度接收法而公知的外差检波一样地，高灵敏度地接收从无线电基站发送的光调制信号((9)式)。
从光检测器输出的包含两个中间频率为fIF1、fIF2的波的电信号的电场EIF可如下式表示。
Figure G2005800012559D00072
(φ1＝±[4πfC2T+φ2(t+2T)-φ1(t)])
(φ2＝±[4πfC3T+φ3(t+2T)-φ1(t)])
这里，G表示依赖于所述外差检波的增益的系数，φ1、φ2表示中间频率为fIF1、fIF2的电信号各自的相位分量，θ表示从无线电基站发送的光调制信号中由(9)式的第一项表示的光信号的偏振方向与从光发射器输出的光信号((8)式)的偏振方向之间的角度。
由于在光发射器中将第一、第二和第三单模光信号的中心频率控制为设定的值，因此，在光接收器中，无需使用结构复杂的无线电频带部件和中间频率稳定电路，就能够获得中间频率稳定的信号。
对包括中间频率为fIF1、fIF2的两个波的电信号进行包络检波之后，通过低通滤波器获得的电信号的电场EBB可如下式表示。
EBB∝G2ai 2(A2·ALO 2·cos2θ+A2·ALO 2·sin2θ)
   ＝G2ai 2·A2·ALO 2                 …(12)
这里，由于从光发射器输出的偏振耦合光信号((7)式)具有彼此垂直的偏振方向和相等的光强度，因此，低通滤波器的输出信号强度对从无线电基站发送的光调制信号((9)式)的偏振方向不敏感。
(第三发明)
第三发明给出了第一或第二发明的光-无线电混合传输系统中的光接收器的另一结构。
光接收器包括下述部件以代替第一或第二发明中的光接收器的电检波器和低通滤波器，即包括：滤波器，用于分离从光检测器输出的中间频率为fIF1的电信号和中间频率为fIF2的电信号；第一电检波器和第二电检波器，用于分别检波从滤波器输出的中间频率为fIF1的电信号和中间频率为fIF2的电信号；以及加法器，用于将第一电检波器的输出信号和第二电检波器的输出信号相加，并输出发送数据。
在第三发明的光接收器中，通过滤波器分离(5)式或(11)式的中间频率为fIF1、fIF2的电信号，由此得到下式中两个中间频率为fIF1、fIF2的电信号EIF1、EIF2。
Figure G2005800012559D00081
对该中间频率为fIF1、fIF2的电信号分别进行包络检波，所得到的电信号在加法器中相加。在加法器中得到的电信号的电场EBB可如下式表示。
EBB∝G2ai 2(A2·ALO 2·cos2θ+A2·ALO 2·sin2θ)
   ＝G2ai 2·A2·ALO 2                           …(15)
这里，由于在第一发明中从光发射器向光接收器输出的偏振耦合光信号((2)式)具有相互垂直的偏振方向和相等的光强度，在第二发明中从光发射器向无线电基站发送的光信号((7)式)具有相互垂直的偏振方向和相等的光强度，因此可知，第三发明中的光接收器的加法器的输出对从无线电基站发送的光调制信号((3)式、(9)式)的偏振方向不敏感。
这样，根据第三发明，可在光接收器中通过由具有中间频带的一个光检测器和两个电检波器构成的简单结构来进行高灵敏度感光，而不需使用无线电频带部件、中间频率稳定电路和偏振分集电路(polarizationdiversity circuit)。
(第四发明)
第四发明给出了第一或第二发明的光-无线电混合传输系统中的光接收器的另一结构。
光接收器包括下述部件以代替第一或第二发明中的光接收器的电检波器和低通滤波器，即包括：滤波器，用于分离从光检测器输出的中间频率为fIF1的电信号和中间频率为fIF2的电信号；第一电检波器和第二电检波器，用于分别检波从滤波器输出的中间频率为fIF1的电信号和中间频率为fIF2的电信号；以及相位调整加法器，用于将第一电检波器的输出信号和第二电检波器的输出信号的相位均衡后相加，并输出发送数据。
与第三发明的光接收器一样，在第四发明的光接收器中也能够取得对从无线电基站发送的光调制信号的偏振方向不敏感的恒定输出的接收信号，并且还具有下述功能。通过将第一电检波器的输出信号和第二电检波器的输出信号的相位均衡后相加，能够补偿因光传输通路的分散而在第一电检波器的输出信号和第二电检波器的输出信号之间产生的时间差。
这样，根据第四发明，可实现与第三发明相同的高灵敏度光学检测，同时通过补偿因光传输通路的分散的影响而在第一电检波器的输出信号和第二电检波器的输出信号之间产生的时间差，还能够实现不受分散的影响的光学检测。另外，如第一发明所述，当从光发射器向无线电基站发送一个波的光信号((1)式)，且从无线电基站向光接收器发送光调制信号((3)式)时，光传输通路的分散的影响将表现在具有两个双边带分量的光调制信号上。另外，如第二发明所述，当从光发射器向无线电基站发送两个波的偏振耦合光信号((7)式)，且从无线电基站向光接收器发送光调制信号((9)式)时，光传输通路的分散的影响将表现在两个光信号上。
(第五发明)
第五发明是在第一发明的光-无线电混合传输系统中具有多个无线电基站和多个光接收器，所述多个光接收器用于分别接收从多个无线电基站发送到交换局中的光调制信号，光发射器包括：第一分光器，用于将第一单模光信号分为多路，并作为光载波信号分别发送给多个无线电基站；和第二分光器，用于将偏振耦合光信号分为多路，并分别输出给多个光接收器。
根据第五发明，可在所有的光接收器中不使用无线电频带部件、中间频率稳定电路和偏振分集电路，从而能够大幅度地简化整个系统的结构。
(第六发明)
第六发明是在第二发明的光-无线电混合传输系统中具有多个无线电基站和多个光接收器，所述多个光接收器用于分别接收从多个无线电基站发送到交换局中的光调制信号，光发射器包括：第一分光器，用于将偏振耦合光信号分为多路，并作为光载波信号分别发送给多个无线电基站；和第二分光器，用于将第一单模光信号分为多路，并分别输出给多个光接收器。
根据第六发明，可在所有的光接收器中不使用无线电频带部件、中间频率稳定电路和偏振分集电路，从而能够大幅度地简化整个系统的结构。
(第七发明)
第七发明是在第五发明的光-无线电混合传输系统中，使用输出控制分光器来代替光发射器的第一分光器，该输出控制分光器可个别地向多个无线电基站分别发送的光载波信号的光强度进行设定。
根据第七发明，光发射器分别以预定的光强度向多个无线电基站发送第一单模光信号(光载波信号)，并向多个光接收器输出第二单模光信号和第三单模光信号两个波的偏振耦合光信号。
向无线电基站发送的光信号的电场Eopt-c(i)和向光接收器输出的偏振耦合光信号的电场Eopt-LO(i)可分别表示如下。
Eopt-c(i)＝AC(i)cos(2πfC1t+φ1(t))                      …(16)
Eopt-LO(i)＝ALOcos(2πfC2t+φ2(t))+ALOcos(2πfC3t+φ3(t))…(17)
这里，i表示各个无线电基站-光接收器链路的识别编号。AC(i)、ALO表示电场振幅，φ1(t)、φ2(t)、φ3(t)表示单模光源的输出光信号的相位噪声分量。另外，(17)式右边的第一项和第二项具有互相垂直的偏振方向且振幅相等。
在无线电基站中，使用从无线电终端发送的无线电信号对从光发射器发送的光信号((16)式)进行光强度调制，之后发送给光接收器。经过二进制幅度键控并向光接收器发送的光调制信号的电场Eopt-mod(i)可如下式表示。
Eopt-mod(i)∝(1+m(i)aicos2πfRFt)
          ·AC(i)cos(2πfC1(t+T)+φ1(t+T))    …(18)
这里，m(i)是光调制指数，其值依赖于向光调制器输入的无线电信号的信号强度，并依赖于各个链路中无线电基站-无线电终端之间的无线传输距离。另外，T表示在交换局-无线电基站间的光传输所需的时间，ai(＝0，1)表示电场强度调制分量。
在光接收器中，在将从光发射器输出的偏振耦合光信号((17)式)和从无线电基站发送的光调制信号((18)式)相耦合之后，在光检测器进行平方律检波。耦合的光信号的电场Eopt-co(i)可如下式表示。
Eopt-co(i)＝ALOcos(2πfC2t+φ2(t))+ALOcos(2πfC3t+φ3(t))
           +(1/γ(i))(1+m(i)aicos2πfRFt)
           ·AC(i)cos(2πfC1(t+2T)+φ1(t+2T))       …(19)
这里，γ(i)表示各个无线电基站-光接收器链路的光传输通路损失和无线电基站内光调制器的插入损失等的损失总和，γ(i)＞＞1。
由于(19)式右边的第一项和第二项光信号从光发射器直接输入到光接收器中，所以没有损失，具有足够的光强度。因此，通过在光检测器对(19)式的光信号进行平方律检波，能够与作为高灵敏度接收法而公知的外差检波一样地，高灵敏度地接收从无线电基站发送的光调制信号((18)式)。
从光检测器输出的包含两个中间频率为fIF1、fIF2的波的电信号的电场EIF(i)可如下式表示。
EIF(i)∝(m(i)/γ(i))·ai[ALO·AC(i)·cosθ·cos(2πfIF1t+φ1)
      +ALO·AC(i)·sinθ·cos(2πfIF2t+φ2)]
      ＝(1/k(i))·ai[ALO·AC(i)·cosθ·cos(2πfIF1t+φ1)
      +ALO·AC(i)·sinθ·cos(2πfIF2t+φ2)]        …(20)
(φ1＝±[4πfC1T+φ1(t+2T)-φ2(t)])
(φ2＝±[4πfC1T+φ1(t+2T)-φ3(t)])
这里，φ1、φ2表示中间频率为fIF1、fIF2的电信号各自的相位分量，θ表示从无线电基站发送的光调制信号((18)式)的偏振方向与从光发射器输出的偏振耦合光信号中由(17)式的第一项表示的光信号的偏振方向之间的角度。另外，k(i)是表示光调制信号的电场分量的系数，其依赖于各个链路中的光传输通路长和无线传输距离，并满足下式。
k(i)＝γ(i)/m(i)              …(21)
由于在光发射器中将第一、第二和第三单模光信号的中心频率控制为设定的值，所以，在各个光接收器中无需使用结构复杂的无线电频带部件和中间频率稳定电路，就能够取得稳定的中间频率为fIF1、fIF2的电信号。
而且还可知：通过在光发射器的输出控制分光器中控制向各个光无线电基站发送的光信号的光强度，能够控制作为各个光接收器的光检测器的输出而取得的中间频率为fIF1、fIF2的电信号的信号强度。
在对包括中间频率为fIF1、fIF2的两个波的电信号进行包络检波之后，使检波后的电信号通过低通滤波器而得到的电信号的电场EBB(i)可如下式表示。
EBB(i)∝(1/k(i))2ai 2(ALO 2AC(i)2cos2θ+ALO 2AC(i)2sin2θ)
      ＝(1/k(i))2ai 2ALO 2AC(i)2                  …(22)
这里，由于从光发射器输出的偏振耦合光信号((17)式)具有相互垂直的偏振方向和相等的光强度，因此可知，在任意的光接收器中，低通滤波器的输出信号强度对从无线电基站发送的光调制信号((18)式)的偏振方向不敏感。另外，当在第七发明中使用第三或第四发明的光接收器时，在加法器或相位调整加法器中得到的电信号也一样。
(第八发明)
第八发明是在第五发明的光-无线电混合传输系统中，使用输出控制分光器来代替光发射器的第二分光器，所述输出控制分光器可个别地对向多个光接收器分别输出的偏振耦合光信号的光强度进行设定。
根据第八发明，向多个无线电基站发送第一单模光信号(光载波信号)，并分别以预定的光强度向多个光接收器输出第二单模光信号和第三单模光信号两个波的偏振耦合光信号。
向无线电基站发送的光信号的电场Eopt-c(i)和向光接收器输出的偏振耦合光信号的电场Eopt-LO(i)可分别表示如下。
Eopt-c(i)＝ACcos(2πfC1t+φ1(t))                                …(23)
Eopt-LO(i)＝ALO(i)cos(2πfC2t+φ2(t))+ALO(i)(cos(2πfC3t+φ3(t))…(24)
这里，i表示各个无线电基站-光接收器链路的识别编号。AC、ALO(i)表示电场振幅，φ1(t)、φ2(t)、φ3(t)表示单模光源的输出光信号的相位噪声分量。另外，(24)式右边的第一项和第二项具有互相垂直的偏振方向且振幅相等。
在无线电基站中，使用从无线电终端发送的无线电信号对从光发射器发送的光信号((23)式)进行光强度调制，之后发送给光发射器。经过二进制幅度键控并向光接收器发送的光调制信号的电场Eopt-mod(i)可如下式表示。
Eopt-mod(i)∝(1+m(i)aicos2πfRFt)
          ·ACcos(2πfC1(t+T)+φ1(t+T))           …(25)
这里，m(i)是光调制指数，其依赖于向光调制器输入的无线电信号的信号强度，并依赖于各个链路中无线电基站-无线电终端之间的无线传输距离。另外，T表示在交换局-无线电基站间的光传输所需的时间，ai(＝0，1)表示电场强度调制分量。
在光接收器中，在将从光发射器输出的偏振耦合光信号((24)式)和从无线电基站发送的光调制信号((25)式)相耦合之后，在光检测器进行平方律检波。耦合的光信号的电场Eopt-co(i)可如下式表示。
Eopt-co(i)＝ALO(i)cos(2πfC2t+φ2(t))+ALO(i)cos(2πfC3t+φ3(t))
           +(1/γ(i))(1+m(i)aicos2πfRFt)
           ·ACcos(2πfC1(t+2T)+φ1(t+2T))             …(26)
这里，γ(i)表示各个无线电基站-光接收器链路的光传输通路损失和无线电基站内光调制器的插入损失等的损失总和，γ(i)＞＞1。
由于(26)式右边的第一项和第二项的信号从光发射器直接输入到光接收器中，所以没有损失，具有足够的光强度。因此，通过在光检测器对(26)式的光信号进行平方律检波，能够与作为高灵敏度接收法而公知的外差检波一样地，高灵敏度地接收从无线电基站发送的光调制信号((25)式)。
从光检测器输出的中间频率为fIF1、fIF2的电信号的电场EIF(i)可如下式表示。
EIF(i)∝(m(i)/γ(i))·ai[ALO(i)·AC·cosθ·cos(2πfIF1t+φ1)
      +ALO(i)·AC·sinθ·cos(2πfIF2t+φ2)]
      ＝(1/k(i))·ai[ALO(i)·AC·cosθ·cos(2πfIF1t+φ1)
      +ALO(i)·AC·sinθ·cos(2πfIF2t+φ2)]        …(27)
(φ1＝±[4πfC1T+φ1(t+2T)-φ2(t)])
(φ2＝±[4πfC1T+φ1(t+2T)-φ3(t)])
这里，φ1、φ2表示中间频率为fIF1、fIF2的电信号各自的相位分量，θ表示从无线电基站发送的光调制信号((25)式)的偏振方向与从光发射器输出的偏振耦合光信号中由(24)式的第一项表示的光信号的偏振方向之间的角度。另外，k(i)是表示光调制信号的电场分量的系数，其依赖于各个链路中的光传输通路长和无线传输距离，并满足下式。
k(i)＝γ(i)/m(i)                 …(28)
由于在光发射器中将第一、第二和第三单模光信号的中心频率控制为设定的值，因此，在各个光接收器中无需使用结构复杂的无线电频带部件和中间频率稳定电路，就能够得到稳定的中间频率为fIF1、fIF2的电信号。
而且还可知：通过在光发射器的输出控制分光器中控制向各个光接收器输出的偏振耦合光信号的光强度，能够控制作为各个光接收器的光检测器的输出而取得的中间频率为fIF1、fIF2的电信号的信号强度。
在对包括中间频率为fIF1、fIF2的两个波的电信号进行包络检波之后，使检波后的电信号通过低通滤波器而得到的电信号的电场EBB(i)可如下式表示。
EBB(i)∝(1/k(i))2ai 2(ALO(i)2AC 2cos2θ+ALO(i)2AC 2sin2θ)
    ＝(1/k(i))2ai 2ALO(i)2AC 2                            …(29)
这里，由于从光发射器输出的偏振耦合光信号((24)式)具有相互垂直的偏振方向和相等的光强度，因此可知，在任意的光接收器中，低通滤波器的输出信号强度对从无线电基站发送的光调制信号((25)式)的偏振方向不敏感。另外，当在第八发明中使用第三或第四发明的光接收器时，在加法器或相位调整加法器中得到的电信号也一样。
(第九发明)
第九发明是在第五发明的光-无线电混合传输系统中，使用可个别地对向多个无线电基站分别发送的光载波信号的光强度进行设定的输出控制分光器，来代替光发射器的第一分光器，使用可个别地对向多个光接收器分别输出的偏振耦合光信号的光强度进行设定的输出控制分光器，来代替第二分光器。
根据第九发明，分别以预定的光强度向多个无线电基站发送第一单模光信号，并以预定的光强度向多个光接收器输出第二单模光信号和第三单模光信号两个波的偏振耦合光信号。
向无线电基站发送的光信号的电场Eopt-c(i)和向光接收器输出的偏振耦合光信号的电场Eopt-LO(i)可分别表示如下。
Eopt-c(i)＝AC(i)cos(2πfC1t+φ1(t))                            …(30)
Eopt-LO(i)＝ALO(i)cos(2πfC2t+φ2(t))+ALO(i)cos(2πfC3t+φ3(t))…(31)
在无线电基站中，使用从无线电终端发送的无线电信号对从光发射器发送的光信号((30)式)进行光强度调制，之后发送给光接收器。经过二进制幅度键控并向光接收器发送的光调制信号的电场Eopt-mod(i)可如下式表示。
Eopt-mod(i)∝(1+m(i)aicos2πfRFt)
          ·AC(i)cos(2πfC1(t+T)+φ1(t+T))       …(32)
这里，m(i)是光调制指数，其值依赖于向光调制器输入的无线电信号的信号强度，并依赖于各个链路中无线电基站-无线电终端之间的无线传输距离。另外，T表示在交换局-无线电基站间的光传输所需的时间，ai(＝0，1)表示电场强度调制分量。
在光接收器中，在将从光发射器输出的偏振耦合光信号((31)式)和从无线电基站发送的光调制信号((32)式)相耦合之后，在光检测器进行平方律检波。耦合的光信号的电场Eopt-co(i)可如下式表示。
Eopt-co(i)＝ALO(i)cos(2πfC2t+φ2(t))+ALO(i)cos(2πfC3t+φ3(t))
          +(1/γ(i))(1+m(i)aicos2πfRFt)
          ·AC(i)cos(2πfC1(t+2T)+φ1(t+2T))        …(33)
这里，γ(i)表示各个无线电基站-光接收器链路的光传输通路损失和无线电基站内光调制器的插入损失等的损失总和，γ(i)＞＞1。
由于(33)式右边的第一项和第二项光信号从光发射器直接输入到光接收器中，所以没有损失，具有足够的光强度。因此，通过在光检测器对(33)式的光信号进行平方律检波，能够与作为高灵敏度接收法而公知的外差检波一样地，高灵敏度地接收从无线电基站发送的光调制信号((32)式)。
从光检测器输出的中间频率为fIF1、fIF2的电信号的电场EIF(i)可如下式表示。
EIF(i)∝(m(i)/γ(i))·ai[ALO(i)·AC(i)·cosθ·cos(2πfIF1t+φ1)
      +ALO(i)·AC(i)·sinθ·cos(2πfIF2t+φ2)]
      ＝(1/k(i))·ai[ALO(i)·AC(i)·cosθ·cos(2πfIF1t+φ1)
      +ALO(i)·AC(i)·sinθ·cos(2πfIF2t+φ2)]         …(34)
(φ1＝±[4πfC1T+φ1(t+2T)-φ2(t)])
(φ2＝±[4πfC1T+φ1(t+2T)-φ3(t)])
这里，φ1、φ2表示中间频率为fIF1、fIF2的电信号各自的相位分量，θ表示从无线电基站发送的光调制信号((32)式)的偏振方向与从光发射器输出的偏振耦合光信号中由(31)式的第一项表示的光信号的偏振方向之间的角度。另外，k(i)是表示光调制信号的电场分量的系数，其依赖于各个链路中的光传输通路长和无线传输距离，并满足下式。
k(i)＝γ(i)/m(i)                   …(35)
由于在光发射器中将第一、第二和第三单模光信号的中心频率控制为设定的值，因此，在各个光接收器中无需使用结构复杂的无线电频带部件和中间频率稳定电路，就能够取得稳定的中间频率为fIF1、fIF2的电信号。
而且还可知：通过在光发射器的输出控制分光器中控制向各个无线电基站发送的光信号的光强度和向各个光接收器输出的偏振耦合光信号的光强度，能够控制作为各个光接收器的光检测器的输出而获得的中间频率为fIF1、fIF2的电信号的信号强度。
在对包括中间频率为fIF1、fIF2的两个波的电信号进行包络检波之后，使检波后的电信号通过低通滤波器而得到的电信号的电场EBB(i)可如下式表示。
EBB(i)∝(1/k(i))2ai 2(ALO(i)2AC(i)2cos2θ+ALO(i)2AC(i)2sin2θ)
   ＝(1/k(i))2ai 2ALO(i)2AC(i)2                      …(36)
这里，由于从光发射器输出的偏振耦合光信号((31)式)具有相互垂直的偏振方向和相等的光强度，因此可知，在任意的光接收器中，低通滤波器的输出信号强度对从无线电基站发送的光调制信号的偏振方向不敏感。另外，当在第九发明中使用第三或第四发明的光接收器时，在加法器或相位调整加法器中得到的电信号也一样。
(第十发明)
第十发明是在第六发明的光-无线电混合传输系统中，使用输出控制分光器来代替光发射器的第一分光器，所述输出控制分光器可个别地对向多个无线电基站分别发送的光载波信号(偏振耦合光信号)的光强度进行设定。
根据第十发明，光发射器分别以预定的光强度向多个无线电基站发送第二单模光信号和第三单模光信号两个波的偏振耦合光信号，并向光接收器输出第一单模光信号。
向无线电基站发送的偏振耦合光信号的电场Eopt-c(i)和向光接收器输出的光信号的电场Eopt-LO(i)可分别表示如下。
Eopt-c(i)＝AC(i)cos(2πfC2t+φ2(t))+AC(i)cos(2πfC3t+φ3(t))      …(37)
Eopt-LO(i)＝ALOcos(2πfC1t+φ1(t))                               …(38)
这里，i表示各个无线电基站-光接收器链路的识别编号。AC(i)、ALO表示电场振幅，φ1(t)、φ2(t)、φ3(t)表示单模光源的输出光信号的相位噪声分量。另外，(37)式右边的第一项和第二项具有互相垂直的偏振方向且振幅相等。
在无线电基站中，使用从无线电终端发送的无线电信号对从光发射器发送的偏振耦合光信号((37)式)进行光强度调制，之后发送给光接收器。经过二进制幅度键控并向光接收器发送的光调制信号的电场Eopt-mod(i)可如下式表示。
Eopt-mod(i)∝(1+m(i)aicos2πfRFt)
        ·AC(i)cos(2πfC2(t+T)+φ2(t+T))
         +AC(i)cos(2πfC3(t+T)+φ3(t+T))      …(39)
这里，m(i)是光调制指数，其值依赖于向光调制器输入的无线电信号的信号强度，并依赖于各个链路中无线电基站-无线电终端之间的无线传输距离。另外，T表示在交换局-无线电基站间的光传输所需的时间，ai(＝0，1)表示电场强度调制分量。
在光接收器中，在将从光发射器输出的光信号((38)式)和从无线电基站发送的光调制信号((39)式)相耦合之后，在光检测器进行平方律检波。耦合的光信号的电场Eopt-co可如下式表示。
Eopt-co(i)＝ALOcos(2πfC1t+φ1(t))
          +(1/γ(i))(1+m(i)aicos2πfRFt)
          ·[AC(i)cos(2πfC2(t+2T)+φ2(t+2T))
          +AC(i)cos(2πfC3(t+2T)+φ3(t+2T))]        …(40)
这里，γ(i)表示各个无线电基站-光接收器链路的光传输通路损失和无线电基站内光调制器的插入损失等的损失总和，γ(i)＞＞1。
另外，由于(40)式的右边第一项的光信号从光发射器直接输入到光接收器中，所以没有损失，具有足够的光强度。因此，通过在光检测器对(40)式的光信号进行平方律检波，能够与作为高灵敏度接收法而公知的外差检波一样地，高灵敏度地接收从无线电基站发送的光调制信号((39)式)。
从光检测器输出的包含中间频率为fIF1、fIF2的两个波的电信号的电场EIF(i)可如下式表示。
EIF(i)∝(m(i)/γ(i))·ai[AC(i)·ALO·cos θ·cos(2πfIF1t+φ1)
      +AC(i)·ALO·sinθ·cos(2πfIF2t+φ2)]
      ＝(1/k(i))·ai[AC(i)·ALO·cosθ·cos(2πfIF1t+φ1)
      +AC(i)·ALO·sinθ·cos(2πfIF2t+φ2)]         …(41)
(φ1＝±[4πfC2T+φ2(t+2T)-φ1(t)])
(φ2＝±[4πfC3T+φ3(t+2T)-φ1(t)])
这里，φ1、φ2表示中间频率为fIF1、fIF2的电信号各自的相位分量，θ表示从无线电基站发送的光调制信号((39)式)的频率为fC2的分量的偏振方向与从光发射器输出的光信号((38)式)的偏振方向之间的角度。另外，k(i)是表示光调制信号的电场分量的系数，其依赖于各个链路中的光传输通路长和无线传输距离，并满足下式。
k(i)＝γ(i)/m(i)                   …(42)
由于在光发射器中将第一、第二和第三单模光信号的中心频率控制为设定的值，因此，可在光接收器中不使用结构复杂的无线电频带部件和中间频率稳定电路的情况下取得稳定的中间频率为fIF1、fIF2的电信号。
而且还可知：通过在光发射器的输出控制分光器中控制向各个光无线电基站发送的偏振耦合光信号的光强度，能够控制作为各个光接收器的光检测器的输出而得到的中间频率为fIF1、fIF2的电信号的信号强度。
在对包括中间频率为fIF1、fIF2的两个波的电信号进行包络检波之后，使检波后的电信号通过低通滤波器而得到的电信号的电场EBB(i)可如下式表示。
EBB(i)∝(1/k(i))2ai 2(AC(i)2·ALO 2·cos2θ+AC(i)2·ALO 2·sin2θ)
      ＝(1/k(i))2ai 2AC(i)2ALO 2                      …(43)
这里，由于从光发射器输出的偏振耦合光信号((37)式)具有相互垂直的偏振方向和相等的光强度，因此可知，低通滤波器的输出信号强度对从无线电基站发送的光调制信号((39)式)的偏振方向不敏感。另外，当在第十发明中使用第三或第四发明的光接收器时，在加法器或相位调整加法器中得到的电信号也一样。
(第十一发明)
第十一发明是在第六发明的光-无线电混合传输系统中，使用输出控制分光器来代替光发射器的第二分光器，所述输出控制分光器可个别地对向多个光接收器分别输出的第一单模光信号的光强度进行设定。
根据第十一发明，光发射器向多个无线电基站发送第二单模光信号和第三单模光信号两个波的偏振耦合光信号，并分别以预定的光强度向多个光接收器输出第一单模光信号。
向无线电基站发送的偏振耦合光信号的电场Eopt-c(i)和向光接收器输出的光信号的电场Eopt-LO(i)可分别表示如下。
Eopt-c(i)＝ACcos(2πfC2t+φ2(t))+AC(cos(2πfC3t+φ3(t))    …(44)
Eopt-LO(i)＝ALO(i)cos(2πfC1t+φ1(t))                      …(45)
这里，i表示各个无线电基站-光接收器链路的识别编号。AC、ALO(i)表示电场振幅，φ1(t)、φ2(t)、φ3(t)表示单模光源的输出光信号的相位噪声分量。另外，(44)式右边的第一项和第二项具有互相垂直的偏振方向且振幅相等。
在无线电基站中，使用从无线电终端发送的无线电信号对从光发射器发送的偏振耦合光信号((44)式)进行光强度调制，之后发送给光接收器。经过二进制幅度键控并向光接收器发送的光调制信号的电场Eopt-mod(i)可如下式表示。
Eopt-mod(i)∝(1+m(i)aicos2πfRFt)
          ·ACcos(2πfC2(t+T)+φ2(t+T))
      +ACcos(2πfC3(t+T)+φ3(t+T))…(46)
这里，m(i)是光调制指数，其值依赖于向光调制器输入的无线电信号的信号强度，并依赖于各个链路中无线电基站-无线电终端之间的无线传输距离。另外，T表示在交换局-无线电基站间的光传输所需的时间，ai(＝0，1)表示电场强度调制分量。
在光接收器中，在将从光发射器输出的光信号((45)式)和从无线电基站发送的光调制信号((46)式)相耦合之后，在光检测器进行平方律检波。耦合的光信号的电场Eopt-co可如下式表示。
Eopt-co(i)＝ALO(i)cos(2πfC1t+φ1(t))
          +(1/γ(i))(1+m(i)aicos2πfRFt)
          ·ACcos(2πfC2(t+2T)+φ2(t+2T))
          +ACcos(2πfC3(t+2T)+φ3(t+2T))]        …(47)
这里，γ(i)表示各个无线电基站-光接收器链路的光传输通路损失和无线电基站内光调制器的插入损失等的损失总和，γ(i)＞＞1。
由于(47)式的右边第一项的光信号从光发射器直接输入到光接收器中，所以没有损失，具有足够的光强度。因此，通过在光检测器对(47)式的光信号进行平方律检波，能够与作为高灵敏度接收法而公知的外差检波一样，高灵敏度地接收从无线电基站发送的光调制信号((46)式)。
从光检测器输出的包括中间频率为fIF1、fIF2的两个波的电信号的电场EIF(i)可如下式表示。
EIF(i)∝(m(i)/γ(i))·ai[AC·ALO(i)·cosθ·cos(2πfIF1t+φ1)
      +AC·ALO(i)·sinθ·cos(2πfIF2t+φ2)]
      ＝(1/k(i))·ai[AC·ALO(i)·cosθ·cos(2πfIF1t+φ1)
      +AC·ALO(i)·sinθ·cos(2πfIF2t+φ2)]           …(48)
(φ1＝±[4πfC2T+φ2(t+2T)-φ1(t)])
(φ2＝±[4πfC3T+φ3(t+2T)-φ1(t)])
这里，φ1、φ2表示中间频率为fIF1、fIF2的电信号各自的相位分量，θ表示从无线电基站发送的光调制信号((46)式)的频率为fC2的分量的偏振方向与从光发射器输出的偏振耦合光信号((44)式)的偏振方向之间的角度。另外，k(i)是表示光调制信号的电场分量的系数，其依赖于各个链路中的光传输通路长和无线传输距离，并满足下式。
k(i)＝γ(i)/m(i)                  …(49)
由于在光发射器中将第一、第二和第三单模光信号的中心频率控制为设定的值，因此，可在光接收器中不使用结构复杂的无线电频带部件和中间频率稳定电路的情况下得到稳定的中间频率为fIF1、fIF2的电信号。
而且还可知：通过在光发射器的输出控制分光器中控制向各个光接收器输出的光信号的光强度，能够控制作为各个光接收器的光检测器的输出而得到的中间频率为fIF1、fIF2的电信号的信号强度。
在对包括中间频率为fIF1、fIF2的两个波的电信号进行包络检波之后，使检波后的电信号通过低通滤波器而得到的电信号的电场EBB(i)可如下式表示。
EBB(i)∝(1/k(i))2ai 2(AC 2·ALO(i)2·cos2θ+AC 2·ALO(i)2·sin2θ)
    ＝(1/k(i))2ai 2AC 2ALO(i)2                            …(50)
这里，由于从光发射器输出的偏振耦合光信号((44)式)具有相互垂直的偏振方向和相等的光强度，因此可知，低通滤波器的输出信号强度对从无线电基站发送的光调制信号((46)式)的偏振方向不敏感。另外，当在第十一发明中使用第三或第四发明的光接收器时，在加法器或相位调整加法器中得到的电信号也一样。
(第十二发明)
第十二发明是在第六发明的光-无线电混合传输系统中，使用可个别地对向多个无线电基站分别发送的光载波信号(偏振耦合光信号)的光强度进行设定的输出控制分光器，来代替光发射器的第一分光器，使用可个别地对向多个光接收器分别输出的第一单模光信号的光强度进行设定的输出控制分光器，来代替第二分光器。
根据第十二发明，光发射器分别以预定的光强度向多个无线电基站发送第二单模光信号和第三单模光信号两个波的偏振耦合光信号，并分别以预定的光强度向多个光接收器输出第一单模光信号。
向无线电基站发送的偏振耦合光信号的电场Eopt-c(i)和向光接收器输出的光信号的电场Eopt-LO(i)可分别表示如下。
Eopt-c(i)＝AC(i)cos(2πfC2t+φ2(t))+AC(i)cos(2πfC3t+φ3(t))…(51)
Eopt-LO(i)＝ALO(i)cos(2πfC1t+φ1(t))                       …(52)
在无线电基站中，使用从无线电终端发送的无线电信号对从光发射器发送的偏振耦合光信号((51)式)进行光强度调制，之后发送给光接收器。经过二进制幅度键控并向光接收器发送的光调制信号的电场Eopt-mod(i)可如下式表示。
Eopt-mod(i)∝(1+m(i)aicos2πfRFt)
          ·[AC(i)cos(2πfC2(t+T)+φ2(t+T))
          +AC(i)cos(2πfC3(t+T)+φ3(t+T))]              …(53)
这里，m(i)是光调制指数，其值依赖于向光调制器输入的无线电信号的信号强度，并依赖于各个链路中的无线电基站-无线电终端之间的无线传输距离。另外，T表示在交换局-无线电基站间的光传输所需的时间，ai(＝0，1)表示电场强度调制分量。
在光接收器中，在将从光发射器输出的光信号((52)式)和从无线电基站发送的光调制信号((53)式)相耦合之后，在光检测器进行平方律检波。耦合的光信号的电场Eopt-co(i)可如下式表示。
Eopt-co(i)＝ALO(i)cos(2πfC1t+φ1(t))
          +(1/γ(i))(1+m(i)aicos2πfRFt)
         ·[AC(i)cos(2πfC2(t+2T)+φ2(t+2T))
         +AC(i)cos(2πfC3(t+2T)+φ3(t+2T))]            …(54)
这里，γ(i)表示各个无线电基站-光接收器链路的光传输通路损失和无线电基站内光调制器的插入损失等的损失总和，γ(i)＞＞1。
由于(54)式的右边第一项的光信号从光发射器直接输入到光接收器中，所以没有损失，具有足够的光强度。因此，通过在光检测器对(54)式的光信号进行平方律检波，能够与作为高灵敏度接收法而公知的外差检波一样，高灵敏度地接收从无线电基站发送的光调制信号((53)式)。
从光检测器输出的中间频率为fIF1、fIF2的电信号的电场EIF(i)可如下式表示。
EIF(i)∝(m(i)/γ(i))·ai[ALO(i)·AC(i)·cosθ·cos(2πfIF1t+φ1)
      +ALO(i)·AC(i)·sinθ·cos(2πfIF2t+φ2)]
      ＝(1/k(i))ai[ALO(i)·AC(i)·cosθ·cos(2πfIF1t+φ1)
      +ALO(i)·AC(i)·sinθ·cos(2πfIF2t+φ2)]        …(55)
(φ1＝±[4πfC2T+φ2(t+2T)-φ1(t)])
(φ2＝±[4πfC3T+φ3(t+2T)-φ1(t)])
这里，φ1、φ2表示中间频率为fIF1、fIF2的电信号各自的相位分量，θ表示从无线电基站发送的光调制信号((53)式)的频率fC2的分量的偏振方向与从光发射器发送的光信号((51)式)的偏振方向之间的角度。另外，k(i)是表示光调制信号的电场分量的系数，其依赖于各个链路中的光传输通路长和无线传输距离，并满足下式。
k(i)＝γ(i)/m(i)                    …(56)
由于在光发射器中将第一、第二和第三单模光信号的中心频率控制为设定的值，因此，可在各个光接收器中不使用结构复杂的无线电频带部件和中间频率稳定电路的情况下获得稳定的中间频率为fIF1、fIF2的电信号。
而且还可知：通过在光发射器的输出控制分光器中控制向各个无线电基站发送的偏振耦合光信号的光强度和向各个光接收器输出的光信号的光强度，能够控制作为各个光接收器的光检测器的输出而得到的中间频率为fIF1、fIF2的电信号的信号强度。
在对包括中间频率为fIF1、fIF2的两个波的电信号进行包络检波之后，使检波后的电信号通过低通滤波器而获得的电信号的电场EBB(i)可如下式表示。
EBB(i)∝(1/k(i))2ai 2(ALO(i)2AC(i)2cos2θ+ALO(i)2AC(i)2sin2θ)
     ＝(1/k(i))2ai 2ALO(i)2AC(i)2                          …(57)
这里，由于从光发射器发送的偏振耦合光信号((51)式)具有相互垂直的偏振方向和相等的光强度，因此可知，在任意的光接收器中，低通滤波器的输出信号强度对从无线电基站发送的光调制信号((53)式)的偏振方向不敏感。另外，当在第十二发明中使用第三或第四发明的光接收器时，在加法器或相位调整加法器中得到的电信号也一样。
(第十三发明)
第十三发明具有第七～第十二发明的光-无线电混合传输系统中的光发射器的输出控制分光器，该输出控制分光器设定分路输出的各个光信号的光强度，使得从光接收器的光检测器输出的中间频率为fIF1、fIF2的电信号的信号强度不依赖于从无线电基站接收的光信号的光强度而为恒定。
在第七～第十二发明中，从光检测器输出的包括中间频率为fIF1、fIF2的两个波的电信号的电场EIF(i)分别如(20)式、(27)式、(34)式、(41)式、(48)式、(55)式所示，其信号强度PIF(i)可由下式表示。
PIF(i)∝(1/k(i))2ai 2ALO 2AC(i)2            …(58)
PIF(i)∝(1/k(i))2ai 2ALO(i)2AC 2            …(59)
PIF(i)∝(1/k(i))2ai 2ALO(i)2AC(i)2         …(60)
PIF(i)∝(1/k(i))2ai 2AC(i)2ALO 2            …(61)
PIF(i)∝(1/k(i))2ai 2AC 2ALO(i)2            …(62)
PIF(i)∝(1/k(i))2ai 2AC(i)2ALO(i)2         …(63)
因此，控制向各个无线电基站发送的光载波信号和/或向各个光接收器输出的光信号的光强度，以分别使AC(i)/k(i)、ALO(i)/k(i)、ALO(i)AC(i)/k(i)分别恒定，从而能够使从光接收器的光检测器输出的中间频率为fIF1、fIF2的电信号的信号强度保持恒定，而与光传输通路长和无线传输距离无关。由此，由于输出恒定强度的中间频率的电信号，所以无需在中间频率中调节放大器的增益，从而能够确保不受该中间频率的增益调整性能限制的广泛的动态范围。
(第十四发明)
第十四发明具有第七～第十二发明的光-无线电混合传输系统中的光发射器的输出控制分光器，其中该输出控制分光器设定向各个无线电基站发送的光载波信号和/或向各个光接收器输出的光信号的光强度，使得从光接收器的光检测器输出的中间频率为fIF1、fIF2的电信号的信号强度在所有的光接收器中均一。
例如如第八发明那样，在将第一单模光信号分为多路后向多个无线电基站发送，并分别以预定的光强度向多个光接收器输出偏振耦合光信号的结构中，与(59)式对应地如下定义用于高质量接收来自无线电终端的发送信号的条件。
ALO(i)AC/k(i)≥Ath                    …(64)
另外，假定链路数为N，光调制信号电场系数k(i)的最大值为kmax。
1≤i≤N，k(i)kmax                     …(65)
在第一～第六发明中，由于从光发射器分配给各个光接收器的光信号强度相等，因此，为了使(64)式在任何链路中都成立，需要向所有的链路分配即使从无线电基站发送的光信号强度最小时也能够获得良好的接收特性的光信号强度。
ALO(i)AC/kmax≥Ath                    …(66)
因此，从光发射器向所有的光接收器提供的光信号强度的总和Pall为
Pall＝∑R{ALO(i)}2[i＝1～N]
    ≥(RAth 2/Ac 2)·kmax 2N             …(67)
这里，R为比例常数。
另一方面，在本发明中，向所有光接收器提供的光信号强度的总和Pall’为
Pall’＝∑R{ALO(i)}2[i＝1～N]
      ≥(RAth 2/Ac 2)·∑{k(i)}2[i＝1～N]   …(68)
这里，由(65)式可知，由于
∑{k(i)}2[i＝1～N]≤kmax 2N             …(69)
成立，因此下式成立。
Pall’≤Pall                           …(70)
即，根据本发明，能够以比第一～第六发明中的光信号强度小的光信号强度提供相同数量的链路。其效果作为共用效果系数α可由下式表示。
α＝Pall/Pall’
  ＝(kmax 2N)/(∑{k(i)}2[i＝1～N])≥1   …(71)
由此可以说，根据本方式能够提供数量上为第一～第六发明的α倍的无线电基站-光接收器链路。
为了示出具体的效果，对于各个无线电基站-光接收器链路中的调制光信号损失系数k(i)可表示为下式的一个示例，计算α。
{k(i)}2＝ik0 2
(kmax 2＝Nk0 2)            …(72)
(72)式例如在交换局与N个无线电基站之间具有均等的配置间隔，并且所有无线电基站中的无线传输距离相等的情况下成立。
α＝(kmax 2N)/(∑{k(i)}2[i＝1～N])
＝(Nk0 2·N)/(∑ik0 2[i＝1～N])
＝(N2)/(N(N+1)/2)＝2/(1+(1/N))＜2        …(73)
从该结果可知，对于第一～第六发明的增益根据N值而改变，其值略小于3dB。即，根据本发明能够提供近似两倍于以往技术的数量的无线电基站-光接收器链路。
由此，根据本发明，可通过增加可分配的链路数来获得更大的共用效果，其结果可降低系统整体的成本。
在第七、第九以及第十～第十二发明中对向无线电基站发送的光信号和/或向光接收器输出的光信号的各个光强度进行调整的情况下，也能获得相同的效果。
(第十五发明)
第十五发明具有第七～第十二发明的光-无线电混合传输系统中的光发射器的输出控制分光器，其中该输出控制分光器设定向各个无线电基站发送的光载波信号和/或向各个光接收器输出的光信号的光强度，以使从光接收器的光检测器输出的中间频率为fIF1、fIF2的电信号的信噪比在所有的光接收器中均一。
例如如第八发明那样，在将第一单模光信号分为多路后向多个无线电基站发送，并分别以预定的光强度向多个光接收器输出偏振耦合光信号的结构中，从光接收器的光检测器输出的电信号的信噪比SNR可如下式表示。
SNR＝(S2·PLO(i)·Pc·ai/k(i)2)/(2eSPLO(i)RLB+2kTFB)
   ＝{(S2·PLO(i))/(NshotPLO(i)+Nthermal)}Ps(i)
   ＝G(PLO(i))·Ps(i)                             …(74)
(Ps(i)＝Pc·ai/k(i)2，Nshot＝2eSRLB，Nthermal＝2kTFB)
这里，S表示光检测器的灵敏度，PLO(i)表示向各个光接收器输出的光信号强度，Ps(i)表示各个链路的光调制信号强度，PL表示负荷电阻，e表示电子电荷，k表示玻耳兹曼系数，T表示温度，F表示光接收器的噪声指数，B表示信号带宽，G(x)为下式表示的函数。
G(x)＝S2x/(Nshotx+Nthermal)                      …(75)
在各个链路中，如下式定义高质量接收来自无线电终端的发送信号的条件。
G(PLO(i))≥SNRth/Ps(i)                           …(76)
这里，SNRth表示所需的信噪比。
在第一～第六发明中，由于从光发射器向各个光接收器分配的光信号强度相等，因此，为了使(76)式在任何链路中都成立，需要向所有的链路分配即使从无线电基站发送的光信号强度最小时也能够获得良好的接收特性的光信号强度。
若假定蒙受最大损失的链路(k(i)是＝kmax)的调制光信号强度为Ps-min，则从光发射器向所有的光接收器提供的光信号强度的总和Pall为
Pall＝∑G-1(SNRth/Ps-min)[i＝1～N]
    ＝G-1(SNRth/Ps-min)·N                       …(77)
另一方面，在本发明中，向所有的光接收器提供的光信号强度的总和Pall’为
Pall’＝∑G-1(SNRth/Ps(i))[i＝1～N]              …(78)
这里，由
dG(x)/dx＝(d/dx)(S2x/(Nshotx+Nthermal))
        ＝S2Nthermal/(Nshotx+Nthermal)2＞0       …(79)
可知，G(PLO(i))相对于PLO(i)单调增加，因此下式成立。
∑G-1(SNRth/Ps(i))≤∑G-1(SNRth/Ps-min)          …(80)
由此可知
Pall’≤Pall                                     …(81)
成立。与第十四发明一样，能够以比第一～第六发明的光信号强度小的光信号强度提供相同数量的链路，因此可降低系统整体的成本。
在第七、第九以及第十～第十二发明中对向无线电基站发送的光信号和/或向光接收器输出的光信号的各个光强度进行调整的情况下，也能获得相同的效果。
(第十六发明)
第十六发明是一种光-无线电混合传输方法，其中，交换局具有光发射器和光接收器，光发射器通过光传输通路向无线电基站发送光载波信号，无线电基站接收用发送数据调制的频率为fRF的无线电信号，并使用所接收的无线电信号对光载波信号进行光调制，然后将该光调制信号通过光传输通路发送到交换局中，光接收器接收并检波光调制信号，从而再生发送数据，所述第十六发明的特征在于光发射器和光接收器。
光发射器将中心频率为fC1的第一单模光信号作为光载波信号发送给无线电基站，将以使中心频率为fC2的第二单模光信号和中心频率为fC3的第三单模光信号的偏振方向互相垂直且光强度相等地对两个波进行垂直偏振耦合而得到的偏振耦合光信号输出给光接收器，第一、第二和第三单模光信号的中心频率fC1、fC2、fC3被控制得满足下式，
|fC1-fC2|＝fRF±fIF1
|fC1-fC3|＝fRF±fIF2
其中，fRF是无线电信号的频率，fIF1、fIF2是预定的中间频率。
光接收器耦合从无线电基站发送的光调制信号和从光发射器输出的偏振耦合光信号，然后对检测被耦合的光信号而获得的中间频率为fIF1、fIF2的电信号进行检波，并对其输出信号进行低通滤波，生成所述发送数据。
(第十七发明)
第十七发明是一种光-无线电混合传输方法，其中，交换局具有光发射器和光接收器，光发射器通过光传输通路向无线电基站发送光载波信号，无线电基站接收用发送数据调制的频率为fRF的无线电信号，并使用所接收的无线电信号对光载波信号进行光调制，然后将该光调制信号通过光传输通路发送给交换局，光接收器接收并检波光调制信号，从而再生发送数据，所述第十七发明的特征在于光发射器和光接收器。
光发射器将中心频率为fC1的第一单模光信号输出给光接收器，通过以使中心频率为fC2的第二单模光信号和中心频率为fC3的第三单模光信号的偏振方向互相垂直且光强度相等地对两个波进行垂直偏振耦合，来生成偏振耦合光信号，并将其作为光载波信号发送给无线电基站，第一、第二和第三单模光信号的中心频率fC1、fC2、fC3被控制得满足下式，
|fC1-fC2|＝fRF±fIF1
|fC1-fC3|＝fRF±fIF2
其中，fRF是无线电信号的频率，fIF1、fIF2是预定的中间频率。
光接收器耦合从无线电基站发送的光调制信号和从光发射器输出的光信号，然后对检测被耦合的光信号而获得的中间频率为fIF1、fIF2的电信号进行检波，并对其输出信号进行低通滤波，生成发送数据。
(第十八发明)
第十八发明与第十六、十七发明有关，其中，光接收器分离中间频率为fIF1、fIF2的电信号，并分别对中间频率为fIF1的电信号和中间频率为fIF2的电信号进行检波，然后将各个输出信号来生成发送数据。
(第十九发明)
第十九发明与在第十六、十七发明有关，其中，光接收器分离中间频率为fIF1、fIF2的电信号，并分别对中间频率为fIF1的电信号和中间频率为fIF2的电信号进行检波，然后将各个输出信号的相位均衡后相加，从而生成发送数据。
发明效果
本发明的光-无线电混合传输系统在由无线电基站发送用无线电信号调制的光调制信号，并由交换局的光接收器接收该光调制信号的结构中，在光接收器中不使用无线电频带的光调制器、光放大器、中间频率稳定电路以及偏振动态补偿电路等，而利用一个光检测器就能够获得稳定的中间频率的调制信号。由此，光-无线电混合传输系统能够以低廉且简单的结构高灵敏度地接收从无线电基站发送的光调制信号，因此能够拓宽无线区域和降低系统成本。
另外，本发明的光-无线电混合传输系统通过控制从交换局的光发射器向无线电基站和光接收器提供的光信号的光强度，能够抑制光检测器的输出变动，从而能够放大动态范围。另外，通过控制分配给无线电基站-光接收器链路的光强度，能够避免在部分链路中光强度过强或光强度过小的状态，从而能够通过一个光发射器容纳多个无线电基站-光接收器链路。
附图说明
图1是本发明光-无线电混合传输系统的第一实施方式的示意图；
图2是偏振耦合单元的结构例的示意图；
图3是光接收器120(A)的第一结构例的示意图；
图4是光接收器120(A)的第二结构例的示意图；
图5是光接收器120(A)的第三结构例的示意图；
图6是第一实施方式以及光接收器120(A)的第一结构例中的各个信号频谱的一个示例的示意图；
图7是第一实施方式以及光接收器120(A)的第二、第三结构例中的各个信号频谱的一个示例的示意图；
图8是第一实施方式以及光接收器120(A)的第三结构例中的各个信号的时序图；
图9是本发明光-无线电混合传输系统的第二实施方式的示意图；
图10是偏振耦合单元的结构例的示意图；
图11是光接收器120(B)的第一结构例的示意图；
图12是光接收器120(B)的第二结构例的示意图；
图13是光接收器120(B)的第三结构例的示意图；
图14是第二实施方式以及光接收器120(B)的第一结构例中的各个信号频谱的一个示例的示意图；
图15是第二实施方式以及光接收器120(B)的第二、第三结构例中的各个信号频谱的一个示例的示意图；
图16是第二实施方式以及光接收器120(B)的第三结构例中的各个信号的时序图；
图17是本发明光-无线电混合传输系统的第三实施方式的示意图；
图18是本发明光-无线电混合传输系统的第四实施方式的示意图；
图19是本发明光-无线电混合传输系统的第五实施方式的示意图；
图20是本发明光-无线电混合传输系统的第六实施方式的示意图；
图21是本发明光-无线电混合传输系统的第七实施方式的示意图；
图22是第五～第七实施方式中各个信号频谱的一个示例的示意图；
图23是本发明光-无线电混合传输系统的第八实施方式的示意图；
图24是本发明光-无线电混合传输系统的第九实施方式的示意图；
图25是本发明光-无线电混合传输系统的第十实施方式的示意图；
图26是第八～第十实施方式中各个信号频谱的一个示例的示意图；
图27是以往的光-无线电混合传输系统的结构例的示意图；
图28是光接收器的结构例的示意图；
图29是以往的光-无线电混合传输系统中各个信号频谱的一个示例的示意图。
具体实施方式
(第一实施方式)
图1示出了本发明光-无线电混合传输系统的第一实施方式。在本实施方式中，基于在交换局100上连接了一个无线电基站300，并在该无线电基站300上连接了一个无线电终端400的结构例进行说明。
如图1所示，交换局100具有光发射器110(A1)和光接收器120(A)。光发射器110(A1)包括分别输出单模光信号(中心频率为fC1、fC2、fC3)1a、1b、1c的单模光源111、112、113以及偏振耦合单元114，该偏振耦合单元114输入单模光信号1b、1c，并输出以使偏振方向彼此垂直且光强相等地进行了垂直偏振耦合的偏振耦合光信号1d。单模光信号1a作为光载波信号，通过光传输通路201向无线电基站300发送，并输入到无线电基站300的光调制器301中。
另一方面，无线电终端400将从振荡器401输入到调制器402中的电载波信号(频率为fRF)使用发送数据1e进行振幅调制，然后例如作为毫米频带的无线电信号1f从天线403向无线电基站300发送。无线电基站300通过天线302接收用发送数据1e调制的无线电信号1f，并输入到光调制器301中。光调制器301使用接收的无线电信号对从光发射器110(A1)发送来的光信号1a进行光强度调制，并将该光调制信号1g通过光传输通路202向交换局100的光接收器120(A)发送。
光接收器120(A)输入从无线电基站300的光调制器301发送来的光调制信号1g和从交换局100内的光发射器110(A1)的偏振耦合单元114输出的偏振耦合光信号1d，并再生与从无线电终端400经由无线电基站300传输的发送数据1e对应的发送数据1k。
图2示出了偏振耦合单元114的结构例。如图2所示，单模光信号1b、1c通过偏振调整器1141、1142被调整为偏振方向彼此垂直，通过输出调整器1143、1144被调整为光强度彼此相等，并通过保偏光耦合器1145被垂直偏振耦合，然后作为偏振耦合光信号1d被输出。该结构仅为一个例子，例如单模光源112、113也可以具有偏振调整器1141、1142和输出调整器1143、1144的功能，而偏振耦合单元114可以仅由保偏光耦合器1145构成。
图3示出了光接收器120(A)的第一结构例。图6示出了第一实施方式以及光接收器120(A)的第一结构例中的各个信号频谱的一个示例。
在图3中，光接收器120(A1)由光耦合器121、光检测器122、电检波器123以及低通滤波器(LPF)124构成。光耦合器121耦合从无线电基站300发送来的光调制信号1g和从光发射器110(A1)输出的偏振耦合光信号1d，光检测器122将耦合的光信号1h((4)式)转换成电信号。
这里，在光发射器110(A)中，控制单模光信号1a、1b、1c的中心频率fC1、fC2、fC3以满足下式：
|fC1-fC2|＝fRF±fIF1
|fC1-fC3|＝fRF±fIF2
其中，fRF是无线电信号1f的频率，fIF1、fIF2是预定的中间频率。由此，在光接收器120(A1)中，作为光检测器122的输出，可直接获得中间频率为fIF1、fIF2的两个稳定波的电信号1i((5)式)，而无需使用毫米频带部件或中间频率稳定电路。另外，通过从光发射器110(A1)向光接收器120(A1)输入光强度足够大的偏振耦合光信号1d，可以获得光外差检波的增益。从光检测122输出的电信号1i在电检波器123中被检波，然后通过使该检波信号1j经过低通滤波器124，可以获得发送数据1k((6)式)。
这里，由于从光发射器110(A1)输出的偏振耦合光信号1d具有彼此垂直的偏振方向和彼此相等的光强度，因此，从低通滤波器124输出的数据信号1k为不依赖于从无线电基站300发送的光调制信号1g的偏振方向的固定的值。
图4示出了光接收器120(A)的第二结构例。图7示出了第一实施方式以及光接收器120(A)的第二结构例中各个信号频谱的一个示例。
在图4中，光接收器120(A2)由光耦合器121、光检测器122、滤波器125、电检波器123-1、123-2以及加法器126构成。光耦合器121耦合从无线电基站300发送来的光调制信号1g和从光发射器110(A1)输出的偏振耦合光信号1d，光检测器122将耦合的光信号1h((4)式)转换成电信号。于是，根据上述的频率关系，作为光检测器122的输出，可直接获得中间频率为fIF1、fIF2的两个稳定波的电信号1i((5)式)。
滤波器125输入中间频率为fIF1、fIF2的电信号1i((5)式)，并将其分离成中间频率为fIF1的电信号1i1((13)式)和中间频率为fIF2的电信号1i2((14)式)。各个电信号1i1、1i2分别被电检波器123-1、123-2检波，然后由加法器126将各个检波信号相加，由此可以得到发送数据1k((15)式。
这里，由于从光发射器110(A1)输出的偏振耦合光信号1d具有彼此垂直的偏振方向和彼此相等的光强度，因此，从加法器126输出的数据信号1k为不依赖于从无线电基站300发送来的光调制信号1g的偏振方向的固定的值。
图5示出了光接收器120(A)的第三结构例。图7和图8示出了第一实施方式以及光接收器120(A)的第三结构例中各个信号的频谱和时序图的一个示例。
在图5中，光接收器120(A3)由光耦合器121、光检测器122、滤波器125、电检波器123-1、123-2以及相位调整加法器127构成。通过光耦合器121、光检测器122、滤波器125来输出中间频率为fIF1的电信号1i1((13)式)和中间频率为fIF2的电信号1i2((14)式)，且分别通过电检波器123-1、123-2检波该两个信号的结构和光接收器120(A2)相同。
在本结构中，如图8所示，假定了由于光传输通路201、202的分散而在第一电检波器的输出信号1j1和第二电检波器的输出信号1j2之间产生时间差ΔT的情形。此时，通过由相位调整加法器127将输出信号1j1、1j2的相位均衡后相加来补偿所述时间差，从而得到不受光传输通路分散的影响的发送数据1k。
(第二实施方式)
图9示出了本发明的光-无线电混合传输系统的第二实施方式。在本实施方式中，基于在交换局100上连接了一个无线电基站300，并在该无线电基站300上连接了一个无线电终端400的结构例进行说明。
如图9所示，交换局100具有光发射器110(B1)和光接收器120(B)。光发射器110(B1)包括分别输出单模光信号(中心频率为fC1、fC2、fC3)2a、2b、2c的单模光源111、112、113以及偏振耦合单元114，该偏振耦合单元114输入单模光信号1b、1c，并输出以使偏振方向彼此垂直且光强度相等地进行了垂直偏振耦合的偏振耦合光信号1d。该偏振耦合光信号2d作为光载波信号，通过光传输通路201向无线电基站300发送，并输入到无线电基站300的光调制器301中。
另一方面，无线电终端400将从振荡器401输入到调制器402中的电载波信号(频率为fRF)使用发送数据2e进行振幅调制，然后例如作为毫米频带的无线电信号2f从天线403向无线电基站300发送。无线电基站300通过天线302接收用发送数据2e调制的无线电信号2f，并输入到光调制器301中。光调制器301使用接收的无线电信号对从光发射器110(B1)发送来的偏振耦合光信号2a进行光强度调制，并将该光调制信号2g通过光传输通路202向交换局100的光接收器120(B)发送。
光接收器120(B)输入从无线电基站300的光调制器301发送来的光调制信号2g和从交换局100内的光发射器110(B1)的单模光源111输出的光频率为fC1的光信号2a，并再生与从无线电终端400经由无线电基站300传输的发送数据2e对应的发送数据2k。
图10示出了偏振耦合单元114的结构例。如图所示，单模光信号2b、2c通过偏振调整器1141、1142被调整为偏振方向彼此垂直，通过输出调整器1143、1144被调整为光强度彼此相等，并通过保偏光耦合器1145被垂直偏振耦合，然后作为偏振耦合光信号2d被输出。该结构仅为一个示例，例如单模光源112、113也可以具有偏振调整器1141、1142和输出调整器1143、1144的功能，而偏振耦合单元114可以仅由保偏光耦合器1145构成。
图11示出了光接收器120(B)的第一结构例。图14示出了第二实施方式以及光接收器120(B)的第一结构例中各个信号频谱的一个示例。
在图11中，光接收器120(B1)由光耦合器121、光检测器122、电检波器123以及低通滤波器(LPF)124构成。光耦合器121耦合从无线电基站300发送来的光调制信号2g和从光发射器110(B1)输出的光信号2a，光检测器122将耦合的光信号2h((10)式)转换成电信号。
这里，在光发射器110(B)中，控制单模光信号2a、2b、2c的中心频率fC1、fC2、fC3以满足下式：
|fC1-fC2|＝fRF±fIF1
|fC1-fC3|＝fRF±fIF2
其中，fRF是无线电信号2f的频率，fIF1、fIF2是预定的中间频率。由此，在光接收器120(B1)中，作为光检测器122的输出，可直接获得中间频率为fIF1、fIF2的两个稳定波的电信号2i((11)式)，而无线使用毫米频带部件或中间频率稳定电路。另外，通过从光发射器110(B1)向光接收器120(B1)输入光强度足够大的光信号2a，可以获得光外差检波的增益。从光检测器122输出的电信号2i在电检波器123中被集中检波，然后通过使该检波信号2j经过低通滤波器124，可以获得发送数据2k((12)式)。
这里，由于从光发射器110(B1)发送的载波光信号(偏振耦合光信号2d)具有彼此垂直的偏振方向和彼此相等的光强度，因此，从低通滤波器124输出的数据信号2k为不依赖于从无线电基站300发送的光调制信号2g的偏振方向的固定的值。
图12示出了光接收器120(B)的第二结构例。图15示出了第二实施方式以及光接收器120(B)的第二结构例中各个信号频谱的一个示例。
在图12中，光接收器120(B2)由光耦合器121、光检测器122、滤波器125、电检波器123-1、123-2以及加法器126构成。光耦合器121耦合从无线电基站300发送来的光调制信号2g和从光发射器110(B1)输出的光信号2a，光检测器122将耦合的光信号2h((10)式)转换成电信号。于是，根据上述的频率关系，作为光检测器122的输出，可直接获得中间频率为fIF1、fIF2的两个稳定波的电信号2i((11)式)。
滤波器125输入中间频率为fIF1、fIF2的电信号2i((11)式)，并将其分离成中间频率为fIF1的电信号2i1((13)式)和中间频率为fIF2的电信号2i2((14)式)。各个电信号2i1、2i2分别被电检波器123-1、123-2检波，然后由加法器126将各个检波信号相加，由此可以得到发送数据2k((15)式)。
这里，由于从光发射器110(B1)发送的载波光信号(偏振耦合光信号2d)具有彼此垂直的偏振方向和彼此相等的光强度，因此，从加法器126输出的数据信号2k为不依赖于从无线电基站300发送来的光调制信号2g的偏振方向的固定的值。
图13示出了光接收器120(B)的第三结构例。图15和图16示出了第二实施方式以及光接收器120(B)的第三结构例中各个信号的频谱和时序图的一个示例。
在图13中，光接收器120(B3)由光耦合器121、光检测器122、滤波器125、电检波器123-1、123-2以及相位调整加法器127构成。通过光耦合器121、光检测器122、滤波器125来输出中间频率为fIF1的电信号2i1((13)式)和中间频率为fIF2的电信号2i2((14)式)，且分别通过电检波器123-1、123-2检波该两个信号的结构和光接收器120(B2)相同。
在本结构中，如图16所示，假定了由于光传输通路201、202的分散而在第一电检波器的输出信号2j1和第二电检波器的输出信号2j2之间产生时间差ΔT的情形。此时，通过由相位调整加法器127将输出信号2j1、2j2的相位均衡后相加来补偿所述时间差，从而得到不受光传输通路分散的影响的发送数据2k。
(第三实施方式)
图17示出了本发明的光-无线电混合传输系统的第三实施方式。在本实施方式中，基于在交换局100上连接了多个无线电基站300-1～300-3，并在各个无线电基站300上分别连接了无线电终端(图中省略)的结构例进行说明。
如图17所示，交换局100具有光发射器110(A2)和多个光接收器120(A)-1～120(A)-3。光发射器110(A2)包括：分别输出单模光信号(中心频率为fC1、fC2、fC3)1a、1b、1c的单模光源111、112、113；偏振耦合单元114，其输入单模光信号1b、1c，并输出以使偏振方向彼此垂直且光强度相等地进行了垂直偏振耦合的偏振耦合光信号1d；将单模光信号1a分为多路的分光器115；以及将偏振耦合光信号1d分为多路的分光器116。被分为多路的单模光信号1a分别作为光载波信号，通过光传输通路201向多个无线电基站300-1～300-3发送，并输入到各个无线电基站300的光调制器301中。
另一方面，无线电基站300-1～300-3通过天线302接收用发送数据调制的无线电信号，并将其输入到光调制器301中。光调制器301使用接收的无线电信号对从光发射器110(A2)发送来的光信号1a进行光强度调制，并将该光调制信号1g1～1g3通过光传输通路202向交换局100的各个光接收器120(A)-1～120(A)-3发送。
光接收器120(A)-1～120(A)-3分别输入从无线电基站300-1～300-3的光调制器301-1～301-3发送来的光调制信号1g1～1g3和被交换局100内的光发射器110(A2)的分光器116分路的偏振耦合光信号1d，并分别再生发送数据1k1～1k3。
本实施方式的特征在于：在图1所示的第一实施方式的结构中，在光发射110(A2)中具备将光信号1a进行分路的分光器115以及将偏振耦合光信号1d进行分路的分光116，从而扩展到多个无线电基站300-1～300-3和多个光接收器120(A)-1～120(A)-3的关系上。一组无线电基站300和光接收器120(A)的关系、特别是光接收器120(A)的结构以及由从无线电基站300发送来的光调制信号1g再生发送数据1k的功能与第一实施方式相同。
(第四实施方式)
图18示出了本发明的光-无线电混合传输系统的第四实施方式。在本实施方式中，基于在交换局100上连接了多个无线电基站300-1～300-3，并在各个无线电基站300上分别连接了无线电终端(图中省略)的结构例进行说明。
如图18所示，交换局100具有光发射器110(B2)和多个光接收器120(B)-1～120(B)-3。光发射器110(B2)包括：分别输出单模光信号(中心频率为fC1、fC2、fC3)2a、2b、2c的单模光源111、112、113；偏振耦合单元114，其输入单模光信号2b、2c，并输出以使偏振方向彼此垂直且光强度相等地进行了垂直偏振耦合的偏振耦合光信号2d；将单模光信号2a分为多路的分光器115；以及将偏振耦合光信号2d分为多路的分光器116。被分为多路的偏振耦合光信号2d分别作为光载波信号，通过光传输通路201向多个无线电基站300-1～300-3发送，并输入到各个无线电基站300的光调制器301中。
另一方面，无线电基站300-1～300-3通过天线302接收用发送数据调制的无线电信号，并将其输入到光调制器301中。光调制器301使用接收的无线电信号对从光发射器110(B2)发送来的偏振耦合光信号2d进行光强度调制，并将该光调制信号2g1～2g3通过光传输通路202向交换局100的各个光接收器120(B)-1～120(B)-3发送。
光接收器120(B)-1～120(B)-3分别输入从无线电基站300-1～300-3的光调制器301-1～301-3发送来的光调制信号2g1～2g3和被交换局100内的光发射器110(B2)的分光器115分路的光信号2a，并分别再生发送数据2k1～2k3。
本实施方式的特征在于：在图9所示的第二实施方式的结构中，在光发射器110(B2)中具备对光信号2a进行分路的分光器115和将偏振耦合光信号2d进行分路的分光器116，从而扩展到多个无线电基站300-1～300-3和多个光接收器120(B)-1～120(B)-3的关系上。一组无线电基站300和光接收器120(B)的关系、特别是光接收器120(B)的结构以及由从无线电基站300发送来的光调制信号2g再生发送数据2k的功能与第二实施方式相同。
(第五实施方式)
图19示出了本发明的光-无线电混合传输系统的第五实施方式。本实施方式的特征在于：在图17所示的第三实施方式的结构中，使用可个别地对分路的各光信号1a的光强度进行设定的输出控制分光器117，来代替对单模光信号1a进行分路然后作为载波光信号向多个无线电基站300-1～300-3发送的分光器115。本实施方式的光发射器110(A3)的其它结构与第三实施方式中的光发射器110(A2)相同。
在本实施方式中，假定了由于由交换局100和各个无线电基站300-1～300-3之间的光传输通路长度而造成的光损失，或者由各个无线电基站300-1～300-3和无线电终端之间的无线传输距离而引起的无线电信号强度差，在各个光接收器120(A)-1～120(A)-3所接收的光调制信号1g1～1g3中产生光强度差的情形。根据该状况，通过输出控制分光器117调整向各个无线电基站300-1～300-3发送的光载波信号(光信号1a)的光强度。由此，如图22所示，分别调整从无线电基站300发送来的光调制信号1g的光强度(fC1、fC1±fRF分量)以及在光接收器120(A)的光耦合器121中耦合的光信号1h的光强度(fC1、fC1±fRF分量)。于是，光接收器120(A)中的中间频率为fIF1、fIF2的电信号1i的信号强度被调整，从而能够实现后述的良好的接收操作。
(第六实施方式)
图20示出了本发明的光-无线电混合传输系统的第六实施方式。本实施方式的特征在于：在图17所示的第三实施方式的结构中，使用可个别地对分路的各偏振耦合光信号1d的光强度进行设定的输出控制分光器118，来代替向多个光接收器120(A)-1～120(A)-3输出偏振耦合光信号1d的分光器116。本实施方式的光发射器110(A4)的其它结构与第三实施方式中的光发射器110(A2)相同。
在本实施方式中，假定了由于由交换局100和各个无线电基站300-1～300-3之间的光传输通路长度而造成的光损失，或者由各个无线电基站300-1～300-3和无线电终端之间的无线传输距离而引起的无线电信号强度差，在各个光接收器120(A)-1～120(A)-3所接收的光调制信号1g1～1g3中产生光强度差的情形。根据该状况，通过输出控制分光器118调整向各个光接收器120(A)-1～120(A)-3输出的偏振耦合光信号1d的光强度。由此，如图22所示，调整在光接收器120(A)的光耦合器121中耦合的光信号1h的光强度(fC2、fC3分量)。于是，光接收器120(A)中的中间频率为fIF1、fIF2的电信号1i的信号强度被调整，从而能够实现后述的良好的接收操作。
(第七实施方式)
图21示出了本发明的光-无线电混合传输系统的第七实施方式。本实施方式的特征在于，在图17所示的第三实施方式的结构中具有第五实施方式的输出控制分光器117和第六实施方式的输出控制分光器118的这一点上。本实施方式的光发射器110(A5)的其它结构与第三实施方式中的光发射器110(A2)相同。
在本实施方式中，假定了由于由交换局100和各个无线电基站300-1～300-3之间的光传输通路长度而造成的光损失，或者由各个无线电基站300-1～300-3和无线电终端之间的无线传输距离而引起的无线电信号强度差，在各个光接收器120(A)-1～120(A)-3所接收的光调制信号1g1～1g3中产生光强度差的情形。根据该状况，通过输出控制分光器117调整向各个无线电基站300-1～300-3发送的光载波信号(光信号1a)的光强度。由此，如图22所示，分别调整从无线电基站300发送来的光调制信号1g的光强度(fC1、fC1±fRF分量)，以及在光接收器120(A)的光耦合器121中耦合的光信号1h的光强度(fC1、fC1±fRF分量)。并且，由输出控制分光器118调整向各个光接收器120(A)-1～120(A)-3输出的偏振耦合光信号1d的光强度。由此，如图22所示，调整在光接收器120(A)的光耦合器121中耦合的光信号1h的光强度(fC2、fC3分量)。于是，光接收器120(A)中的中间频率为fIF1、fIF2的电信号的信号强度被调整，从而能够实现后述的良好的接收操作。
(第八实施方式)
图23示出了本发明的光-无线电混合传输系统的第八实施方式。本实施方式的特征在于：在图18所示的第四实施方式的结构中，使用可个别地对分路的各个偏振耦合光信号2d的光强度进行设定的输出控制分光器118，来代替对偏振耦合光信号2d进行分路然后作为载波光信号向多个无线电基站300-1～300-3发送的分光器116。本实施方式的光发射器110(B3)的其它结构与第四实施方式中的光发射器110(B2)相同。
在本实施方式中，假定了由于由交换局100和各个无线电基站300-1～300-3之间的光传输通路长度而造成的光损失，或者由各个无线电基站300-1～300-3和无线电终端之间的无线传输距离而引起的无线电信号强度差，在各个光接收器120(B)-1～120(B)-3所接收的光调制信号2g1～2g3中产生光强度差的情形。根据该状况，通过输出控制分光器118调整向各个无线电基站300-1～300-3发送的光载波信号(偏振耦合光信号2d)的光强度。由此，如图26所示，分别调整从无线电基站300发送来的光调制信号2g的光强度(fC2、fC2±fRF、fC3、fC3±fRF分量)以及在光接收器120(B)的光耦合器121中耦合的光信号2h的光强度(fC2、fC2±fRF、fC3、fC3±fRF分量)。于是，光接收器120(B)中的中间频率为fIF1、fIF2的电信号2i的信号强度被调整，从而能够实现后述的良好的接收操作。
(第九实施方式)
图24示出了本发明的光-无线电混合传输系统的第九实施方式。本实施方式的特征在于：在图18所示的第四实施方式的结构中，使用可个别地对分路的各个光信号2a的光强度进行设定的输出控制分光器117，来代替向多个光接收器120(B)-1～120(B)-3输出单模光信号2a的分光器115。本实施方式的光发射器110(B4)的其它结构和第四实施方式中的光发射器110(B2)相同。
在本实施方式中，假定了由于由交换局100和各个无线电基站300-1～300-3之间的光传输通路长度而造成的光损失，或者由各个无线电基站300-1～300-3和无线电终端之间的无线传输距离而引起的无线电信号强度差，在各个光接收器120(B)-1～120(B)-3所接收的光调制信号2g1～2g3中产生光强度差的情形。根据该状况，通过输出控制分光器117调整向各个光接收器120(B)-1～120(B)-3输出的光信号2a的光强度。由此，如图26所示，调整在光接收器120(B)的光耦合器121中耦合的光信号2h的光强度(fC1分量)。于是，光接收器120(B)中的中间频率为fIF1、fIF2的电信号2i的信号强度被调整，从而能够实现后述的良好的接收操作。
(第十实施方式)
图25示出了本发明的光-无线电混合传输系统的第十实施方式。本实施方式的特征在于，在图18所示的第四实施方式的结构中具有第八实施方式的输出控制分光器118和第九实施方式的输出控制分光器117的这一点上。本实施方式的光发射器110(B5)的其它结构与第四实施方式中的光发射器110(B2)相同。
在本实施方式中，假定了由于由交换局100和各个无线电基站300-1～300-3之间的光传输通路长度而造成的光损失，或者由各个无线电基站300-1～300-3和无线电终端之间的无线传输距离而引起的无线电信号强度差，在各个光接收器120(B)-1～120(B)-3所接收的光调制信号2g1～2g3中产生光强度差的情形。根据该状况，通过输出控制分光器118调整向各个无线电基站300-1～300-3发送的光载波信号(偏振耦合光信号2d)的光强度。由此，如图26所示，分别调整从无线电基站300发送来的光调制信号2g的光强度(fC2、fC2±fRF、fC3、fC3±fRF分量)以及在光接收器120(B)的光耦合器121中耦合的光信号2h的光强度(fC2、fC2±fRF、fC3、fC3±fRF分量)。并且，通过输出控制分光器117调整向各个光接收器120(B)-1～120(B)-3输出的光信号2a的光强度。由此，如图26所示，调整在光接收器120(B)的光耦合器121中耦合的光信号2h的光强度(fC1分量)。于是，光接收器120(B)中的中间频率为fIF1、fIF2的电信号的信号强度被调整，从而能够实现后述的良好的接收操作。
这里，将对第五～第十实施方式中的控制方式进行说明。
第一控制方式控制向各个无线电基站发送的光载波信号和/或向各个光接收器输出的光信号的光强度，以使从光接收器的光检测器输出的中间频率为fIF1、fIF2的电信号的信号强度恒定。
第二控制方式控制向各个无线电基站发送的光载波信号和/或向各个光接收器输出的光信号的光强度，以使从光接收器的光检测器输出的中间频率为fIF1、fIF2的电信号的信号强度在所有的光接收器中一致。
第三控制方式控制向各个无线电基站发送的光载波信号和/或向各个光接收器输出的光信号的光强度，以使从光接收器的光检测器输出的中间频率为fIF1、fIF2的电信号的信噪比在所有的光接收器中一致。
工业实用性
本发明适用于，在无线电基站和无线电终端之间通过无线信道传输毫米波等高频无线电信号，并从接收了该无线电信号的无线电基站通过光传输通路向交换局进行光信号传输的光-无线电混合传输系统及其交换局。

Claims (19)

1.一种光-无线电混合传输系统，其中，交换局具有光发射器和光接收器，
所述光发射器通过光传输通路向无线电基站发送光载波信号，
所述无线电基站接收用发送数据调制的频率为fRF的无线电信号，并使用接收的无线电信号对所述光载波信号进行光调制，然后将该光调制信号通过光传输通路发送给所述交换局，
所述光接收器接收并检波所述光调制信号，从而再生所述发送数据，
所述光-无线电混合传输系统的特征在于，
所述光发射器包括：
输出中心频率为fC1的第一单模光信号的第一单模光源；
输出中心频率为fC2的第二单模光信号的第二单模光源；
输出中心频率为fC3的第三单模光信号的第三单模光源；以及
偏振耦合单元，将所述第二单模光信号的偏振方向及光强度与所述第三单模光信号的偏振方向及光强度调整为偏振方向彼此垂直且光强度相等，并将两个波垂直偏振耦合，然后作为偏振耦合光信号而输出，
所述光发射器控制所述第一、第二和第三单模光信号的中心频率fC1、fC2、fC3以满足下式：
|fC1-fC2|＝fRF±fIF1
|fC1-fC3|＝fRF±fIF2
其中，fRF是所述无线电信号的频率，fIF1、fIF2是预定的中间频率，
并且，将所述第一单模光信号作为所述光载波信号发送给所述无线电基站，将所述偏振耦合光信号输出给所述光接收器，
所述光接收器包括：
光耦合器，耦合从所述无线电基站发送的所述光调制信号和从所述光发射器输出的所述偏振耦合光信号；
光检测器，检测由所述光耦合器耦合的光信号，并输出所述中间频率fIF1、fIF2的电信号；
电检波器，对从所述光检测器输出的所述中间频率fIF1、fIF2的电信号进行检波；以及
低通滤波器，对所述电检波器的输出信号进行低通滤波，从而输出所述发送数据。
2.一种光-无线电混合传输系统，其中，交换局具有光发射器和光接收器，所述光发射器通过光传输通路向无线电基站发送光载波信号，
所述无线电基站接收用发送数据调制的频率为fRF的无线电信号，并使用接收的无线电信号对所述光载波信号进行光调制，然后将该光调制信号通过光传输通路发送给所述交换局，
所述光接收器接收并检波所述光调制信号，从而再生所述发送数据，
所述光-无线电混合传输系统的特征在于，
所述光发射器包括：
输出中心频率为fC1的第一单模光信号的第一单模光源；
输出中心频率为fC2的第二单模光信号的第二单模光源；
输出中心频率为fC3的第三单模光信号的第三单模光源；以及
偏振耦合单元，将所述第二单模光信号的偏振方向及光强度与所述第三单模光信号的偏振方向及光强度调整为偏振方向彼此垂直且光强度相等，并将两个波垂直偏振耦合，然后作为偏振耦合光信号而输出，
所述光发射器控制所述第一、第二和第三单模光信号的中心频率fC1、fC2、fC3以满足下式：
|fC1-fC2|＝fRF±fIF1
|fC1-fC3|＝fRF±fIF2
其中，fRF是所述无线电信号的频率，fIF1、fIF2是预定的中间频率，
并且，将所述偏振耦合光信号作为所述光载波信号发送给所述无线电基站，将所述第一单模光信号输出给所述光接收器，
所述光接收器包括：
光耦合器，耦合从所述无线电基站发送的所述光调制信号和从所述光发射器输出的所述第一单模光信号；
光检测器，检测由所述光耦合器耦合的光信号，并输出所述中间频率fIF1、fIF2的电信号；
电检波器，对从所述光检测器输出的所述中间频率fIF1、fIF2的电信号进行检波；以及
低通滤波器，对所述电检波器的输出信号进行低通滤波，从而输出所述发送数据。
3.如权利要求1或2所述的光-无线电混合传输系统，其特征在于，
所述光接收器包括下述的滤波器、第一电检波器和第二检波器、以及加法器，以代替所述电检波器和所述低通滤波器，其中，
所述滤波器分离从所述光检测器输出的中间频率为fIF1的电信号和中间频率为fIF2的电信号，
所述第一电检波器和第二检波器分别对从所述滤波器输出的中间频率为fIF1的电信号和中间频率为fIF2的电信号进行检波，
所述加法器将所述第一电检波器的输出信号和所述第二电检波器的输出信号相加，从而输出所述发送数据。
4.如权利要求1或2所述的光-无线电混合传输系统，其特征在于，
所述光接收器包括下述的滤波器、第一电检波器和第二检波器、以及相位调整加法器，以代替所述电检波器和所述低通滤波器，其中，
所述滤波器分离从所述光检测器输出的中间频率为fIF1的电信号和中间频率为fIF2的电信号，
所述第一电检波器和第二检波器分别对从所述滤波器输出的中间频率为fIF1的电信号和中间频率为fIF2的电信号进行检波，
所述相位调整加法器将所述第一电检波器的输出信号和所述第二电检波器的输出信号的相位均衡后相加，从而输出所述发送数据。
5.如权利要求1所述的光-无线电混合传输系统，其特征在于，
包括多个无线电基站和所述交换局中的多个光接收器，所述多个光接收器分别接收从所述多个无线电基站发送来的光调制信号，
所述光发射器包括：
第一分光器，将所述第一单模光信号分为多路，然后作为所述光载波信号分别发送给所述多个无线电基站；和
第二分光器，将所述偏振耦合光信号分为多路，然后分别输出给所述多个光接收器。
6.如权利要求2所述的光-无线电混合传输系统，其特征在于，包括多个无线电基站和所述交换局中的多个光接收器，所述多个光接收器分别接收从所述多个无线电基站发送来的光调制信号，
所述光发射器包括：
第一分光器，将所述偏振耦合光信号分为多路，然后作为所述光载波信号分别发送给所述多个无线电基站；和
第二分光器，将所述第一单模光信号分为多路，然后分别输出给所述多个光接收器。
7.如权利要求5所述的光-无线电混合传输系统，其特征在于，使用输出控制分光器来代替所述第一分光器，所述输出控制分光器可个别设定向所述多个无线电基站分别发送的所述光载波信号的光强度。
8.如权利要求5所述的光-无线电混合传输系统，其特征在于，使用输出控制分光器来代替所述第二分光器，所述输出控制分光器可个别设定向所述多个光接收器分别输出的所述偏振耦合光信号的光强度。
9.如权利要求5所述的光-无线电混合传输系统，其特征在于，
使用输出控制分光器来代替所述第一分光器，所述输出控制分光器可个别设定向所述多个无线电基站分别发送的所述光载波信号的光强度，
使用输出控制分光器来代替所述第二分光器，所述输出控制分光器可个别设定向所述多个光接收器分别输出的所述偏振耦合光信号的光强度。
10.如权利要求6所述的光-无线电混合传输系统，其特征在于，使用输出控制分光器来代替所述第一分光器，所述输出控制分光器可个别设定向所述多个无线电基站分别发送的所述光载波信号的光强度。
11.如权利要求6所述的光-无线电混合传输系统，其特征在于，使用输出控制分光器来代替所述第二分光器，所述输出控制分光器可个别设定向所述多个光接收器分别输出的所述第一单模光信号的光强度。
12.如权利要求6所述的光-无线电混合传输系统，其特征在于，
使用输出控制分光器来代替所述第一分光器，所述输出控制分光器可个别设定向所述多个无线电基站分别发送的所述光载波信号的光强度，
使用输出控制分光器来代替所述第二分光器，所述输出控制分光器可个别设定向所述多个光接收器分别输出的所述第一单模光信号的光强度。
13.如权利要求7至12中任一项所述的光-无线电混合传输系统，其特征在于，
所述光发射器的所述输出控制分光器设定分路输出的各个光信号的光强度，使得从所述光接收器的光检测器输出的中间频率fIF1、fIF2的电信号的信号强度不依赖于从所述无线电基站接收的光信号的光强度而为恒定。
14.如权利要求7至12中任一项所述的光-无线电混合传输系统，其特征在于，
所述光发射器的所述输出控制分光器设定分路输出的各个光信号的光强度，使得从所述光接收器的光检测器输出的中间频率fIF1、fIF2的电信号的信号强度在所有的光接收器中一致。
15.如权利要求7至12中任一项所述的光-无线电混合传输系统，其特征在于，
所述光发射器的所述输出控制分光器设定分路输出的各个光信号的光强度，使得从所述光接收器的光检测器输出的中间频率fIF1、fIF2的电信号的信噪比在所有的光接收器中一致。
16.一种光-无线电混合传输方法，其中，
交换局具有光发射器和光接收器，
所述光发射器通过光传输通路向无线电基站发送光载波信号，
所述无线电基站接收用发送数据调制的频率为fRF的无线电信号，并使用接收的无线电信号对所述光载波信号进行光调制，然后将该光调制信号通过光传输通路发送给所述交换局，
所述光接收器接收并检波所述光调制信号，从而再生所述发送数据，
所述光-无线电混合传输方法的特征在于，
所述光发射器将中心频率为fC1的第一单模光信号作为所述光载波信号而发送给所述无线电基站，将以使中心频率为fC2的第二单模光信号和中心频率为fC3的第三单模光信号的偏振方向彼此垂直且光强度相等地对两个波进行垂直偏振耦合而得到的偏振耦合光信号输出给所述光接收器，并且控制所述第一、第二和第三单模光信号的中心频率fC1、fC2、fC3以满足下式：
|fC1-fC2|＝fRF±fIF1
|fC1-fC3|＝fRF±fIF2
其中，fRF是所述无线电信号的频率，fIF1、fIF2是预定的中间频率，
所述光接收器耦合从所述无线电基站发送的所述光调制信号和从所述光发射器输出的所述偏振耦合光信号，对检测被耦合的光信号而获得的中间频率fIF1、fIF2的电信号进行检波，并对其输出信号进行低通滤波，从而生成所述发送数据。
17.一种光-无线电混合传输方法，其中，
交换局具有光发射器和光接收器，
所述光发射器通过光传输通路向无线电基站发送光载波信号，
所述无线电基站接收用发送数据调制的频率为fRF的无线电信号，并使用接收的无线电信号对所述光载波信号进行光调制，然后将该光调制信号通过光传输通路发送给所述交换局，
所述光接收器接收并检波所述光调制信号，从而再生所述发送数据，
所述光-无线电混合传输方法的特征在于，
所述光发射器将中心频率为fC1的第一单模光信号输出给所述光接收器，通过以使中心频率为fC2的第二单模光信号和中心频率为fC3的第三单模光信号的偏振方向互相垂直且光强度相等地对两个波进行垂直偏振耦合，来生成偏振耦合光信号，并将其作为所述光载波信号发送给所述无线电基站，并且控制所述第一、第二和第三单模光信号的中心频率fC1、fC2、fC3以满足下式：
|fC1-fC2|＝fRF±fIF1
|fC1-fC3|＝fRF±fIF2
其中，fRF是所述无线电信号的频率、fIF1、fIF2是预定的中间频率，
所述光接收器耦合从所述无线电基站发送的所述光调制信号和从所述光发射器输出的所述光信号，对检测被耦合的光信号而获得的中间频率fIF1、fIF2的电信号进行检波，并对其输出信号进行低通滤波，从而生成所述发送数据。
18.如权利要求16或17所述的光-无线电混合传输方法，其特征在于，所述光接收器分离所述中间频率为fIF1、fIF2的电信号，并分别对所述中间频率为fIF1的电信号和所述中间频率为fIF2的电信号进行检波，然后相加各个输出信号来生成所述发送数据。
19.如权利要求16或17所述的光-无线电混合传输方法，其特征在于，所述光接收器分离所述中间频率为fIF1、fIF2的电信号，并分别对所述中间频率为fIF1的电信号和所述中间频率为fIF2的电信号进行检波，然后将各个输出信号的相位均衡后进行相加，从而生成所述发送数据。
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