JP2000252922A - 光ファイバ無線送受信方式及び装置 - Google Patents
光ファイバ無線送受信方式及び装置Info
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- JP2000252922A JP2000252922A JP11093254A JP9325499A JP2000252922A JP 2000252922 A JP2000252922 A JP 2000252922A JP 11093254 A JP11093254 A JP 11093254A JP 9325499 A JP9325499 A JP 9325499A JP 2000252922 A JP2000252922 A JP 2000252922A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 一つの中央制御局のエリア内に１０００程度
又はそれ以上のマイクロセルを配置し、各セルにＢＳを
設置するために、低価格で保守管理の容易で且つ信頼性
に優れた光ファイバ無線送受信方式及び装置を提供す
る。 【解決手段】 中央制御局と複数の無線基地局を光ファ
イバで接続した通信ネットワークにおいて、ＣＳ→ＢＳ
方向の上り回線とＢＳ→ＣＳ方向の下り回線の双方向同
時に副搬送波多重光信号を伝送する方式として上下回線
にそれぞれ異なる波長多重伝送方式を用い、ＢＳで字楡
信した無線端末から無線信号によってＣＳから伝送され
た光搬送波を変調し下り回線へ回送すると同時に、タウ
ンリンクのＳＣＭ光信号を受光することにより所要の光
信号の挿入及び引き落としを行う。
又はそれ以上のマイクロセルを配置し、各セルにＢＳを
設置するために、低価格で保守管理の容易で且つ信頼性
に優れた光ファイバ無線送受信方式及び装置を提供す
る。 【解決手段】 中央制御局と複数の無線基地局を光ファ
イバで接続した通信ネットワークにおいて、ＣＳ→ＢＳ
方向の上り回線とＢＳ→ＣＳ方向の下り回線の双方向同
時に副搬送波多重光信号を伝送する方式として上下回線
にそれぞれ異なる波長多重伝送方式を用い、ＢＳで字楡
信した無線端末から無線信号によってＣＳから伝送され
た光搬送波を変調し下り回線へ回送すると同時に、タウ
ンリンクのＳＣＭ光信号を受光することにより所要の光
信号の挿入及び引き落としを行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファィバ無線通
信送受信方式に関し、特に光ファィバー無線アクセスネ
ットワークに利用できる光ファイバ無線通信伝送受信方
式に関する。
信送受信方式に関し、特に光ファィバー無線アクセスネ
ットワークに利用できる光ファイバ無線通信伝送受信方
式に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１は、光ファイバ無線アクセスネット
ワークの概念図である。コアネットワーク５を経由して
制御局１（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｓｔａｔｉｏｎ、以下、単
にＣＳと略称する）とその周辺に多数点在する無線基地
局２（ＢａｓｅＳｔａｔｉｏｎ、以下、単にＢＳと略称
する）と無線端末３，３’，３’’（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ
Ｔｅｒｍｉｎａｌ、以下、単にＷＴと略称する）とか
ら構成される。無線搬送波にミリ波帯を用いるミリ波無
線通信の場合には、大気中の伝播損失が非常に大きいの
で、ＣＳとＢＳとの間の無線信号の伝播には、光ファィ
バをもちいる。所謂、光ファイバ無線通信方式がはるか
に低損失であり、唯一の現実的な方法である。
ワークの概念図である。コアネットワーク５を経由して
制御局１（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｓｔａｔｉｏｎ、以下、単
にＣＳと略称する）とその周辺に多数点在する無線基地
局２（ＢａｓｅＳｔａｔｉｏｎ、以下、単にＢＳと略称
する）と無線端末３，３’，３’’（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ
Ｔｅｒｍｉｎａｌ、以下、単にＷＴと略称する）とか
ら構成される。無線搬送波にミリ波帯を用いるミリ波無
線通信の場合には、大気中の伝播損失が非常に大きいの
で、ＣＳとＢＳとの間の無線信号の伝播には、光ファィ
バをもちいる。所謂、光ファイバ無線通信方式がはるか
に低損失であり、唯一の現実的な方法である。
【０００３】ダウンリンクでは、ＣＳにおいて情報を無
線搬送波に重畳し、更にこの情報が光搬送波に重畳した
副搬送波多重（以下、単にＳＣＭと略称する）信号を光
ファィバ４を介してマックス／デナックス６を経由し
て、ＢＳ２でこの情報を受信し、無線信号を再生し、続
いて各ＷＴ３にアンテナから送出する。一方、アップリ
ングでは、各ＷＴ３からの無線信号をＢＳ２内で光信号
に変換し、光ファィバ４を通してＣＳ１へ伝送する。こ
こでは、無線搬送波としてミリ波を用い、半径１００ｍ
程度のマイクロセルで構成するセルラー方式りのアクセ
スネットワークをへの適用を想定している。ミリ波の開
拓は、マイクロ波帯の周波数資源の問題の解消にも有効
で°あるので、近い将来導入が検討されている。
線搬送波に重畳し、更にこの情報が光搬送波に重畳した
副搬送波多重（以下、単にＳＣＭと略称する）信号を光
ファィバ４を介してマックス／デナックス６を経由し
て、ＢＳ２でこの情報を受信し、無線信号を再生し、続
いて各ＷＴ３にアンテナから送出する。一方、アップリ
ングでは、各ＷＴ３からの無線信号をＢＳ２内で光信号
に変換し、光ファィバ４を通してＣＳ１へ伝送する。こ
こでは、無線搬送波としてミリ波を用い、半径１００ｍ
程度のマイクロセルで構成するセルラー方式りのアクセ
スネットワークをへの適用を想定している。ミリ波の開
拓は、マイクロ波帯の周波数資源の問題の解消にも有効
で°あるので、近い将来導入が検討されている。
【０００４】図１１は、従来の具体的なシステム構成の
一例を示す図である。図１１において、３８はｃｓを、
３９はアップリンクの光ファイバ伝送路、４０はダウン
リンクの光ファィバ伝送路、４１はＢＳ、４２は送信
部、４３はレーザ光源、４４は光変調器、４５はフォッ
トダイオード、４６は増幅器、４７はＲＦフィルタ、及
び４８はアンテナを、それぞれ示す。
一例を示す図である。図１１において、３８はｃｓを、
３９はアップリンクの光ファイバ伝送路、４０はダウン
リンクの光ファィバ伝送路、４１はＢＳ、４２は送信
部、４３はレーザ光源、４４は光変調器、４５はフォッ
トダイオード、４６は増幅器、４７はＲＦフィルタ、及
び４８はアンテナを、それぞれ示す。
【０００５】各ＢＳ４１には、一対の光送信機及び光受
信機を備えている。送信機は、レーザ光源と光変調器と
から構成されている。送信機においては、ＩＦ帯のデー
タ信号がミリ波局発信号によってミリ波信号で変調さ
れ、ミリ波局発信号によって、ＩＦ帯にダウンコンバー
ジョンされた後に、復調される。
信機を備えている。送信機は、レーザ光源と光変調器と
から構成されている。送信機においては、ＩＦ帯のデー
タ信号がミリ波局発信号によってミリ波信号で変調さ
れ、ミリ波局発信号によって、ＩＦ帯にダウンコンバー
ジョンされた後に、復調される。
【発明が解決しようとする課題】ＢＳのコストに占める
大きな要因は、光素子や光部品、特に発振器、ミキサ
ー、増幅器といったミリ波能動部品であり、これらの部
品点数を出来るだけ削減することが、低コスト化には必
要不可欠である。図１２に示す従来のシステム構成で
は、ＢＳにレーザ光源１台、光変調器１台、受光素子１
台、更にミリ波帯のミキサー１台、及び増幅器２台が必
要であり、更にこれらの部品類に加えて、上り回線と下
り回線とで２本の光ファイバ伝送路を使用しているの
で、低コスト化に適しているとは言えず、実用性に問題
があった。
大きな要因は、光素子や光部品、特に発振器、ミキサ
ー、増幅器といったミリ波能動部品であり、これらの部
品点数を出来るだけ削減することが、低コスト化には必
要不可欠である。図１２に示す従来のシステム構成で
は、ＢＳにレーザ光源１台、光変調器１台、受光素子１
台、更にミリ波帯のミキサー１台、及び増幅器２台が必
要であり、更にこれらの部品類に加えて、上り回線と下
り回線とで２本の光ファイバ伝送路を使用しているの
で、低コスト化に適しているとは言えず、実用性に問題
があった。
【０００６】本発明は、上記の課題を解決するために成
されたもので、ＢＳの低コスト化と高信頼性のために、
ＢＳの装置を構成する光部品及びミリ波部品の低減を図
り、更に光ファィバ伝送路を有効に利用する手段を提供
するものである。また、本発明は、１つのＣＳのエリア
内に１０００程度又はそれ以上のマイクロセルを配置
し、各セルにＢＳを設置する必要があるので、実用化に
あたっては、低価格で保守管理の容易なＢＳを有し、及
び光ファィバ無線通信において、ＢＳの低コスト化と構
成の簡略化により信頼性が向上した光ファィバ無線送受
信方式及び装置を提供することを、目的としている。
されたもので、ＢＳの低コスト化と高信頼性のために、
ＢＳの装置を構成する光部品及びミリ波部品の低減を図
り、更に光ファィバ伝送路を有効に利用する手段を提供
するものである。また、本発明は、１つのＣＳのエリア
内に１０００程度又はそれ以上のマイクロセルを配置
し、各セルにＢＳを設置する必要があるので、実用化に
あたっては、低価格で保守管理の容易なＢＳを有し、及
び光ファィバ無線通信において、ＢＳの低コスト化と構
成の簡略化により信頼性が向上した光ファィバ無線送受
信方式及び装置を提供することを、目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、中央制御局と複数の無線基地局を光フ
ァィバで接続した通信ネットワークにおいて、ＣＳ→Ｂ
Ｓ方向の上り回線であるダウンシリングとＣＳ→ＢＳ方
向の下り回線の双方向同時に副搬送波多重光信号を伝送
する方式として上下回線にそれぞれ異なる波長の光搬送
波を用いる波長多重伝送方式を用い、同時受信が可能な
半導体素子を光送受信機として用い、無線基地局で受信
した無線端末からのアップリンクへ回送（ループパッ
ク）すると同時に、ダウンリンクの副搬送多重信号を受
光することによって、所要の光信号の挿入及び引き落と
しを行うことを特徴としている。
達成するために、中央制御局と複数の無線基地局を光フ
ァィバで接続した通信ネットワークにおいて、ＣＳ→Ｂ
Ｓ方向の上り回線であるダウンシリングとＣＳ→ＢＳ方
向の下り回線の双方向同時に副搬送波多重光信号を伝送
する方式として上下回線にそれぞれ異なる波長の光搬送
波を用いる波長多重伝送方式を用い、同時受信が可能な
半導体素子を光送受信機として用い、無線基地局で受信
した無線端末からのアップリンクへ回送（ループパッ
ク）すると同時に、ダウンリンクの副搬送多重信号を受
光することによって、所要の光信号の挿入及び引き落と
しを行うことを特徴としている。
【０００８】また、本発明は、上記において、送受信機
を無線基地局に設置し、中央制御にはダウンリンク用の
受信機とアップリング用の光源を設置することを特徴と
している。
を無線基地局に設置し、中央制御にはダウンリンク用の
受信機とアップリング用の光源を設置することを特徴と
している。
【０００９】更に、本発明は、光受信機として電界吸収
型半導体素子を用い、受信すべきｉ番目の副搬送波多重
光信号の波長λｉ Ｃを電界吸収型半導体素子の吸収領域
に設定し、変調すべきｉ番目の光搬送放送の波長λｉ ｌ
（〉λｃ）を上記の吸収領域より長波長側にある電界球
吸収型半導体素子のの吸収端に設定し、電界吸収型半導
体素子を光受光素子及び光変調素子として同時に動作さ
せることを特徴としている。
型半導体素子を用い、受信すべきｉ番目の副搬送波多重
光信号の波長λｉ Ｃを電界吸収型半導体素子の吸収領域
に設定し、変調すべきｉ番目の光搬送放送の波長λｉ ｌ
（〉λｃ）を上記の吸収領域より長波長側にある電界球
吸収型半導体素子のの吸収端に設定し、電界吸収型半導
体素子を光受光素子及び光変調素子として同時に動作さ
せることを特徴としている。
【００１０】更に又、本発明は、上記において、波長多
重伝送方式において、ダウンリング及びアップリング用
の光搬送波の波長を、それぞれ１５２５〜１５６０ｎｍ
ｗでのＣ−帯域゛及び１５７０〜１６００ｎｍて域に設
定し、全ての波長の光信号を１本の光ファィバを用いる
ことよって双方向同時に伝送し、光フィルタを用いて前
記光搬送の波長分離することを特徴としている。
重伝送方式において、ダウンリング及びアップリング用
の光搬送波の波長を、それぞれ１５２５〜１５６０ｎｍ
ｗでのＣ−帯域゛及び１５７０〜１６００ｎｍて域に設
定し、全ての波長の光信号を１本の光ファィバを用いる
ことよって双方向同時に伝送し、光フィルタを用いて前
記光搬送の波長分離することを特徴としている。
【００１１】また、本発明は、ダウンリングの副搬送波
多重信号を受光えることによる方法として、光フィルタ
としてファィバ回折格子とサーキュレータを組み合わせ
て用い、ｉ番目の無線基地局なおいて、受信すべき副搬
送波多重信号の波長λｉ ｃと変調すべき光搬送波の波長
λｉ Ｌのみを反射させ他の波長は全て透過させるため
に、それぞれのファィバ回折格子の回折格子を受信すべ
き、副搬送波多重信号の波長λｉ ｃと変調すべき光搬送
波の波長λｉ Ｌに設定し、２つのファィバ個絵師を縦列
に光ファィバーに挿入し。ダウンリンクの副搬送波多重
信号の引き落としとアップリンクの信号の挿入を行うこ
とを特徴としている。
多重信号を受光えることによる方法として、光フィルタ
としてファィバ回折格子とサーキュレータを組み合わせ
て用い、ｉ番目の無線基地局なおいて、受信すべき副搬
送波多重信号の波長λｉ ｃと変調すべき光搬送波の波長
λｉ Ｌのみを反射させ他の波長は全て透過させるため
に、それぞれのファィバ回折格子の回折格子を受信すべ
き、副搬送波多重信号の波長λｉ ｃと変調すべき光搬送
波の波長λｉ Ｌに設定し、２つのファィバ個絵師を縦列
に光ファィバーに挿入し。ダウンリンクの副搬送波多重
信号の引き落としとアップリンクの信号の挿入を行うこ
とを特徴としている。
【００１２】本発明を具体的に説明すると、ＢＳに設置
する光送信機と光受信機を一体化した光トランシーバ
を、一つの半導体素子で実現し、全ての光源をＣＳに設
置することによって、ＢＳの低コスト化を図り、更に波
長分割多重伝送（以下、単にＷＤＭと略称する）方式を
導入し、アップリンクとダウンリンクを１本の光ファイ
バ伝送路で共用することによって、光ファイバ伝送路を
有効利用するものである。
する光送信機と光受信機を一体化した光トランシーバ
を、一つの半導体素子で実現し、全ての光源をＣＳに設
置することによって、ＢＳの低コスト化を図り、更に波
長分割多重伝送（以下、単にＷＤＭと略称する）方式を
導入し、アップリンクとダウンリンクを１本の光ファイ
バ伝送路で共用することによって、光ファイバ伝送路を
有効利用するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を、
図面に基づいて説明するが、本発明は、この実施の形態
に限定されない。図２は、本発明の一実施の形態を示す
図である。詳細に就いては、下記の学会発表論文１を参
照されたい。図２は、リングトポロジーの光ミリ波無線
アクセスネットワークシステムの構成を示しており、７
はＣＳを、８はＢＳ、９は端末機器、１０は送信機、１
１は受信機、及び１２は光ファイバである。 学会発表論文１Ａ．Ｓｔｏｒｈｒ，Ｒ．Ｈｉｎｚｅｌｍ
ａｎｎ，Ｋ．Ｋｉｔａｙａｍａ，ａｎｄ Ｄ．Ｊａｇｅ
ｒ，”ＥＡ−ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ ｆｏｒｆｕｌｌ
−ｄｕｐｌｅｘ ＷＤＭ ｒｉｎｇ ｎｅｔｗｏｒｋｓ
（Ｉｎｖｉｏｔｅｄ），”１９９８ Ｉｎｔｅｒｎａｔ
ｉｏｎａｌ Ｓｙｎｐｏｓｉｕｍ ｏｎＳｉｇｎａｌ
ｓ，Ｓｙｓｔｅｍｓ，ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ
（ＩＳＳＳＥ’９８）ＴＭ３．３（Ｐｉｓａ１９９８）
図面に基づいて説明するが、本発明は、この実施の形態
に限定されない。図２は、本発明の一実施の形態を示す
図である。詳細に就いては、下記の学会発表論文１を参
照されたい。図２は、リングトポロジーの光ミリ波無線
アクセスネットワークシステムの構成を示しており、７
はＣＳを、８はＢＳ、９は端末機器、１０は送信機、１
１は受信機、及び１２は光ファイバである。 学会発表論文１Ａ．Ｓｔｏｒｈｒ，Ｒ．Ｈｉｎｚｅｌｍ
ａｎｎ，Ｋ．Ｋｉｔａｙａｍａ，ａｎｄ Ｄ．Ｊａｇｅ
ｒ，”ＥＡ−ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ ｆｏｒｆｕｌｌ
−ｄｕｐｌｅｘ ＷＤＭ ｒｉｎｇ ｎｅｔｗｏｒｋｓ
（Ｉｎｖｉｏｔｅｄ），”１９９８ Ｉｎｔｅｒｎａｔ
ｉｏｎａｌ Ｓｙｎｐｏｓｉｕｍ ｏｎＳｉｇｎａｌ
ｓ，Ｓｙｓｔｅｍｓ，ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ
（ＩＳＳＳＥ’９８）ＴＭ３．３（Ｐｉｓａ１９９８）
【００１４】図３は、ＣＳの構成を示す図であり、１３
は波長が異なるダウンリンク用レーザ光源で、１４は波
長が異なるアップリンク用レーザ光源、１５は光変調
器、１６は波長合成器、１７はミキサー、１８は波長分
波器、１９はミリ波局発信号、及び２０はＩＦ帯のデー
タ信号である。ＣＳからは、ダウンリンクのＳＣＭ光信
号と、及びアップリンク用の連続光が送信される。ＣＳ
の送信機においては、ＩＦ帯のデータ信号がミリ波局発
信号によってミリ波帯にアップコンバージョンされた後
に、光変調器へ印加される。波長の異なるレーザ光源の
連続光出力が、異なるミリ波信号によってＢＳへ送信さ
れる。一方、アップリンクでは、波長分波器によって波
長毎に分岐された後に、特定波長のＳＣＭ光信号のみが
フォットディテクターで受光され往調される。
は波長が異なるダウンリンク用レーザ光源で、１４は波
長が異なるアップリンク用レーザ光源、１５は光変調
器、１６は波長合成器、１７はミキサー、１８は波長分
波器、１９はミリ波局発信号、及び２０はＩＦ帯のデー
タ信号である。ＣＳからは、ダウンリンクのＳＣＭ光信
号と、及びアップリンク用の連続光が送信される。ＣＳ
の送信機においては、ＩＦ帯のデータ信号がミリ波局発
信号によってミリ波帯にアップコンバージョンされた後
に、光変調器へ印加される。波長の異なるレーザ光源の
連続光出力が、異なるミリ波信号によってＢＳへ送信さ
れる。一方、アップリンクでは、波長分波器によって波
長毎に分岐された後に、特定波長のＳＣＭ光信号のみが
フォットディテクターで受光され往調される。
【００１５】図４は、各ＢＳ２の構成を示す図であり、
２１は電界吸収型半導体光トランジスターで、２２はフ
ォトディテクタ、２３はＣ−帯用ＦＢＧ、２４はＬ−帯
用ＦＢＧ、２５はフォトデイテクタ、２６は光増幅器、
及び２９はＲＦフィルタである。尚、２７はアンテナ
で、２８は変調器、３０は落下されたチャンネル、及び
３１は付け加えられたチャンネルである。ダウンリンク
のＣ−帯用ＦＢＧによって、特定の波長のＳＣＭ光信号
が選択的に反射され所定のＢＳ２の光トランシーバで受
信される。フォトデイテクタで光電変換によって再生さ
れたダウンリンクのミリ波信号は光トランシーバの電極
へ印加され、ＣＳから波長多重で送られてくる連続光の
光搬送波のうち、Ｌ−帯用ＦＢＧで選択的に反射された
波長の光搬送のみが、光トランシーバによって、変調さ
れ、その結果、アップリンク光信号が生成されて、ＣＳ
まで送信される。
２１は電界吸収型半導体光トランジスターで、２２はフ
ォトディテクタ、２３はＣ−帯用ＦＢＧ、２４はＬ−帯
用ＦＢＧ、２５はフォトデイテクタ、２６は光増幅器、
及び２９はＲＦフィルタである。尚、２７はアンテナ
で、２８は変調器、３０は落下されたチャンネル、及び
３１は付け加えられたチャンネルである。ダウンリンク
のＣ−帯用ＦＢＧによって、特定の波長のＳＣＭ光信号
が選択的に反射され所定のＢＳ２の光トランシーバで受
信される。フォトデイテクタで光電変換によって再生さ
れたダウンリンクのミリ波信号は光トランシーバの電極
へ印加され、ＣＳから波長多重で送られてくる連続光の
光搬送波のうち、Ｌ−帯用ＦＢＧで選択的に反射された
波長の光搬送のみが、光トランシーバによって、変調さ
れ、その結果、アップリンク光信号が生成されて、ＣＳ
まで送信される。
【００１６】図５は、ダウンリンク及びアップリンクの
光搬送波の波長位置を示す図であり、ｉ番目のＢＳが受
信すべきダウンリンクＳＣＭ光信号の光搬送波の波長λ
ｉ ｃ （ｉ＝１，２，・・・，Ｎ）とし、変調すべきｉ番
目の光搬送波の波長をλｉ Ｌ （〉λｉ ｃ）としている。
波長時間は、隣接チャネル間のクロストークが生じない
ように、十分に離す必要があるが、１００ＧＨｚ程度で
あれば、ギガビットのような高速のビットレートの場合
にも問題はない。仮に、１００ＧＨｚとすると、Ｃ−帯
及びＬ−帯にダウンリンク、及びアップリンク用のチャ
ネルをそれぞれ３０程度設けることができるので、３０
のＢＳからなるシステムが構成できる。但し、波長λｉ
ｃ及びλｉ Ｌは、それぞれ使用される光トランシーバの
吸収領域及びその吸収領域より長波長側にある吸収端に
設定しなければならない。
光搬送波の波長位置を示す図であり、ｉ番目のＢＳが受
信すべきダウンリンクＳＣＭ光信号の光搬送波の波長λ
ｉ ｃ （ｉ＝１，２，・・・，Ｎ）とし、変調すべきｉ番
目の光搬送波の波長をλｉ Ｌ （〉λｉ ｃ）としている。
波長時間は、隣接チャネル間のクロストークが生じない
ように、十分に離す必要があるが、１００ＧＨｚ程度で
あれば、ギガビットのような高速のビットレートの場合
にも問題はない。仮に、１００ＧＨｚとすると、Ｃ−帯
及びＬ−帯にダウンリンク、及びアップリンク用のチャ
ネルをそれぞれ３０程度設けることができるので、３０
のＢＳからなるシステムが構成できる。但し、波長λｉ
ｃ及びλｉ Ｌは、それぞれ使用される光トランシーバの
吸収領域及びその吸収領域より長波長側にある吸収端に
設定しなければならない。
【００１７】次に、光トランシーバの動作原理及び試作
したデバイス特性について説明する。詳細については、
下記の学会発表論文２を参照されたい。図６は、吸収ス
ペクトルを示している。量子井戸構造（ＭＱＷ）の半導
体デバイス固有の漁師閉じ込めスターク（Ｓｔａｒｋ）
効果により、バイアス電圧を印加すると、吸収端が短波
長側に移動する。従って、動作波長をλｏｐｔに設定す
ると、変化する電圧に応じて吸収される光量が変化する
ので、強度変調を行うことができる。 学会発表論文２：Ａ．Ｓｔｏｒｈｒ，Ｋ．Ｋｉａｙａｍ
ａ，，ａｎｄ ｄ．Ｊａｇｅｒ，”Ｅｒｒｏｒ Ｆｒｅ
ｅ ｂｉ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｄｕｐｌｃｘｏｐ
ｔｉｃａｌ ＷＤＭ−ＦＤＭ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏ
ｎ ｕｓｉｇａｎｄ ＥＡ−ｔｒａｎｃｅｉｖｅｒ，”
Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｏｐｉｃａｓｌ Ｍｅ
ｅｔｉｎｇ ｏｎ ＭｉｃｒｏｗａｖｅＣ Ｐｈｏｔｏ
ｎｉｃｓ８ＭＭＰ７９８），ＭＣ３（Ｐｒｉｎｃｅｔｏ
ｎ１９９８）
したデバイス特性について説明する。詳細については、
下記の学会発表論文２を参照されたい。図６は、吸収ス
ペクトルを示している。量子井戸構造（ＭＱＷ）の半導
体デバイス固有の漁師閉じ込めスターク（Ｓｔａｒｋ）
効果により、バイアス電圧を印加すると、吸収端が短波
長側に移動する。従って、動作波長をλｏｐｔに設定す
ると、変化する電圧に応じて吸収される光量が変化する
ので、強度変調を行うことができる。 学会発表論文２：Ａ．Ｓｔｏｒｈｒ，Ｋ．Ｋｉａｙａｍ
ａ，，ａｎｄ ｄ．Ｊａｇｅｒ，”Ｅｒｒｏｒ Ｆｒｅ
ｅ ｂｉ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｄｕｐｌｃｘｏｐ
ｔｉｃａｌ ＷＤＭ−ＦＤＭ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏ
ｎ ｕｓｉｇａｎｄ ＥＡ−ｔｒａｎｃｅｉｖｅｒ，”
Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｏｐｉｃａｓｌ Ｍｅ
ｅｔｉｎｇ ｏｎ ＭｉｃｒｏｗａｖｅＣ Ｐｈｏｔｏ
ｎｉｃｓ８ＭＭＰ７９８），ＭＣ３（Ｐｒｉｎｃｅｔｏ
ｎ１９９８）
【００１８】次に、本発明による光トランシーバの諸特
性を示す。図７は、受光特性の波長依存性を示すグラフ
である。尚、ＲＦ信号の周波数は５ＧＨｚである。短波
長側で受光感度に優れ、又変調特性は低い。逆に、長波
長側では、変調特性がピークを持つが、受光感度が劣化
することが判る。従って、上記の素子は、短波長側で受
光器として動作させ、一方、長波長側では変調器として
動作させることができる。しかも、両機能は、同時に動
作するので、光トランシーバとして用いることができ
る。
性を示す。図７は、受光特性の波長依存性を示すグラフ
である。尚、ＲＦ信号の周波数は５ＧＨｚである。短波
長側で受光感度に優れ、又変調特性は低い。逆に、長波
長側では、変調特性がピークを持つが、受光感度が劣化
することが判る。従って、上記の素子は、短波長側で受
光器として動作させ、一方、長波長側では変調器として
動作させることができる。しかも、両機能は、同時に動
作するので、光トランシーバとして用いることができ
る。
【００１９】図９は、最適動作条件下での（ａ）変調特
性波長及び（ｂ）受光特性の周波数応答である。動作波
長は、それぞれ１５６０μｍ、１５２５ｎｍと異なる波
長に設定しており、直流バイアス電圧は０Ｖである。本
発明による光トランシーバの帯域は１７ＧＨｚである
が、既に同様のデバイスにおいてミリ波帯（６０ＧＨ
ｚ）での基本動作が確認されている。
性波長及び（ｂ）受光特性の周波数応答である。動作波
長は、それぞれ１５６０μｍ、１５２５ｎｍと異なる波
長に設定しており、直流バイアス電圧は０Ｖである。本
発明による光トランシーバの帯域は１７ＧＨｚである
が、既に同様のデバイスにおいてミリ波帯（６０ＧＨ
ｚ）での基本動作が確認されている。
【００２０】図１０は、光増幅器として用いるＣ−帯及
びＬ￥帯の両用の広波長領域でのＥＤＦＡの構成を示す
図であり、３２は波長合成器で、３３はＣ−帯でのＥＤ
ＴＡ、３４はＬ−帯でのＥＤＦＡ、３５はポンプ光源、
３６は源衰器、及び３７は波長分波器を、それぞれ示
す。本発明によるＥＤＦＡは、Ｃ−帯及びＬ−帯におい
て、ほぼ平坦で２０ｄＢの利得を有している。
びＬ￥帯の両用の広波長領域でのＥＤＦＡの構成を示す
図であり、３２は波長合成器で、３３はＣ−帯でのＥＤ
ＴＡ、３４はＬ−帯でのＥＤＦＡ、３５はポンプ光源、
３６は源衰器、及び３７は波長分波器を、それぞれ示
す。本発明によるＥＤＦＡは、Ｃ−帯及びＬ−帯におい
て、ほぼ平坦で２０ｄＢの利得を有している。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、光トラ
ンシーバを導入することにより、ＢＳの装置を構成する
部品やミリ波部品の削減を図ることができるので、ＢＳ
の低コスト化と高信頼化に極めて寄与することが、可能
となる。また、ＥＤＭを導入することによって、光ファ
イバ伝送路の効率的な利用も図れる。更に、本発明の実
施の形態でのＣＳ及びＢＳの構成は、リング以外のネッ
トワークトポロジーにも広く適用することが、可能であ
る。
ンシーバを導入することにより、ＢＳの装置を構成する
部品やミリ波部品の削減を図ることができるので、ＢＳ
の低コスト化と高信頼化に極めて寄与することが、可能
となる。また、ＥＤＭを導入することによって、光ファ
イバ伝送路の効率的な利用も図れる。更に、本発明の実
施の形態でのＣＳ及びＢＳの構成は、リング以外のネッ
トワークトポロジーにも広く適用することが、可能であ
る。
【図１】光ファイバ無線アクセスネットワークの概念図
である。
である。
【図２】本発明の一実施の形態を示す概略図であるる
【図３】ＣＳの構成を示す概略図である。
【図４】各ＢＳの構成を示す概略図である。
【図５】ダウンリンク及びアップリンクの光源の配置を
示す概略図である。
示す概略図である。
【図６】吸収スペクトルを示すグラフである。
【図７】試作した本発明による光トランシーバの受光特
性の波長依存性を示すグラフである。
性の波長依存性を示すグラフである。
【図８】消光比の直流バイアスの電圧依存性を示すグラ
フである。
フである。
【図９】最適動作条件下での（Ａ）変調特性波長及び
（ｂ）受光特性の周波数応答を、それぞれ示すグラフで
ある。
（ｂ）受光特性の周波数応答を、それぞれ示すグラフで
ある。
【図１０】光増幅器として用いるＣ−帯及びＬ−帯両用
広波長域でのＥＤＦＡの構成を示す概略図である。
広波長域でのＥＤＦＡの構成を示す概略図である。
【図１１】従来の具体的なシステムの構成を示す概略図
である。
である。
７ ＣＳ ８ ＢＳ ９ 端末機 １０ 送信機 １１ 受信機 １２ 光ファイバ
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｊ 14/02 Ｈ０４Ｂ 10/02 10/20
Claims (5)
- 【請求項１】 中央制御局と複数の無線基地局を光ファ
ィバで接続した通信ネットワークにおいて、ＣＳ→ＢＳ
方向の上り回線であるダウンシリングとＣＳ→ＢＳ方向
の下り回線の双方向同時に副搬送波多重光信号を伝送す
る方式として上下回線にそれぞれ異なる波長の光搬送波
を用いる波長多重伝送方式を用い、同時受信が可能な半
導体素子を光送受信機として用い、無線基地局で受信し
た無線端末からのアップリンクへ回送（ループパック）
すると同時に、ダウンリンクの副搬送多重信号を受光す
ることによって、所要の光信号の挿入及び引き落としを
行うことを特徴とする光ファィバ無線送受信方式。 - 【請求項２】 請求項１において、送受信機を無線基地
局に設置し、中央制御にはダウンリンク用の受信機とア
ップリング用の光源を設置することを特徴とする請求項
１記載の光ファイバ無線送受信方式。 - 【請求項３】 請求項１において、光受信機として電
界吸収型半導体素子を用い、受信すべきｉ番目の副搬送
波多重光信号の波長λｉＣを電界吸収型半導体素子の吸
収領域に設定し、変調すべきｉ番目の光搬送放送の波長
λｉ ｌ（〉λｃ）を上記の吸収領域より長波長側にある
電界球吸収型半導体素子のの吸収端に設定し、電界吸収
型半導体素子を光受光素子及び光変調素子として同時に
動作させることを特徴とする請求項１記載の光ファィバ
無線送受信方式。 - 【請求項４】 波長多重伝送方式において、ダウンリン
グ及びアップリング用の光搬送波の波長を、それぞれ１
５２５〜１５６０ｎｍｗでのＣ−帯域゛及び１５７０〜
１６００ｎｍて域に設定し、全ての波長の光信号を１本
の光ファィバを用いることよって双方向同時に伝送し、
光フィルタを用いて前記光搬送の波長分離することを特
徴とする光ファイバ無線送受信装置。 - 【請求項５】 ダウンリングの副搬送波多重信号を受光
えることによる方法として、光フィルタとしてファィバ
回折格子とサーキュレータを組み合わせて用い、ｉ番目
の無線基地局なおいて、受信すべき副搬送波多重信号の
波長λｉ ｃと変調すべき光搬送波の波長λｉ Ｌのみを反
射させ他の波長は全て透過させるために、それぞれのフ
ァィバ回折格子の回折格子を受信すべき、副搬送波多重
信号の波長λｉ ｃと変調すべき光搬送波の波長λｉ Ｌに
設定し、２つのファィバ個絵師を縦列に光ファィバーに
挿入し。ダウンリンクの副搬送波多重信号の引き落とし
とアップリンクの信号の挿入を行うことを特徴とする光
ファィバ無線装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11093254A JP2000252922A (ja) | 1999-02-24 | 1999-02-24 | 光ファイバ無線送受信方式及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11093254A JP2000252922A (ja) | 1999-02-24 | 1999-02-24 | 光ファイバ無線送受信方式及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000252922A true JP2000252922A (ja) | 2000-09-14 |
Family
ID=14077374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11093254A Pending JP2000252922A (ja) | 1999-02-24 | 1999-02-24 | 光ファイバ無線送受信方式及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000252922A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040024726A (ko) * | 2002-09-16 | 2004-03-22 | 전금수 | 단일 광섬유를 이용한 양방향 전송 시스템 |
| KR100678128B1 (ko) | 2004-08-20 | 2007-02-02 | 삼성전자주식회사 | 수동형 광 가입자 망 |
| US7583642B2 (en) | 2002-09-10 | 2009-09-01 | Harris Corporation | Communication system providing hybrid optical/wireless communications and related methods |
| JP2010245987A (ja) * | 2009-04-09 | 2010-10-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光／無線アクセスシステム |
| GB2588502B (en) * | 2019-08-13 | 2022-12-14 | Leonardo UK Ltd | A system and method for increasing optical power in an RF over fibre link |
-
1999
- 1999-02-24 JP JP11093254A patent/JP2000252922A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7583642B2 (en) | 2002-09-10 | 2009-09-01 | Harris Corporation | Communication system providing hybrid optical/wireless communications and related methods |
| US8050244B2 (en) | 2002-09-10 | 2011-11-01 | Harris Corporation | Communication system providing hybrid optical/wireless communications and related methods |
| KR20040024726A (ko) * | 2002-09-16 | 2004-03-22 | 전금수 | 단일 광섬유를 이용한 양방향 전송 시스템 |
| KR100678128B1 (ko) | 2004-08-20 | 2007-02-02 | 삼성전자주식회사 | 수동형 광 가입자 망 |
| JP2010245987A (ja) * | 2009-04-09 | 2010-10-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光／無線アクセスシステム |
| GB2588502B (en) * | 2019-08-13 | 2022-12-14 | Leonardo UK Ltd | A system and method for increasing optical power in an RF over fibre link |
| US11990938B2 (en) | 2019-08-13 | 2024-05-21 | Leonardo UK Ltd | System and method for increasing optical power in an RF over fibre link |
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