JP2003324393A - 双方向光伝送システム並びにそれに用いられる親局及び子局 - Google Patents

双方向光伝送システム並びにそれに用いられる親局及び子局

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 上り系と下り系の光ファイバを共用して１本
とし、敷設工事や光ファイバケーブルのメンテナンスの
工数を減らすことができる双方向光伝送システムを提供
すること。 【解決手段】 下り光信号を出力する親局４００は、光
伝送路２００を介して、上り光信号を出力する子局５０
０ａ〜５００ｃと接続される。光伝送路２００は、その
一端が親局４００と接続する１本の光ファイバと、１本
の光ファイバを分岐し子局と接続するため光分岐器２０
２ａ，２０２ｂとを含む。親局４００は、１本の光ファ
イバから出力される上り光信号をＯ／Ｅ４０４にのみ入
力し、Ｅ／Ｏ４０３から出力される下り光信号を１本の
光ファイバにのみ入力する光受動器４０５を含む。各子
局は、１本の光ファイバから出力される下り光信号をＯ
／Ｅ５０４にのみ入力し、Ｅ／Ｏ５０３から出力される
上り光信号を１本の光ファイバにのみ入力する光受動器
５０５を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、親局から複数個あ
る子局に対し信号を送出し、子局のアンテナから無線電
波を空間に放射する双方向光伝送システムに関し、より
特定的には、携帯電話システムの移動体通信システムに
適用可能な双方向光伝送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、携帯電話などが不感地（トンネル
やビル、地下街などの電波が遮蔽されてしまう場所のこ
とをいう）に位置する場合でも通信可能とするために、
増幅回路のみを有するアンテナ局を不感地に複数個設置
し、親局とこれらアンテナ局とを光ファイバによって接
続し、送受信信号を双方向に伝送するシステムが提案さ
れている。
【０００３】例えば、上記システムとして、非特許文献
１に記載のシステムがある。この文献に記載されている
ＰＤＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｅｌｌ
ｕｌａｒ）用無線マルチポイント光リンクシステムは、
基地局変復調装置と親局とを１箇所に設置し、増幅回路
のみを有するアンテナ局（以下、子局という）をビル内
あるいは地下街に複数設置して、親局と複数の子局間を
光ファイバで接続し、ＰＤＣの無線信号で変調された光
信号を親局・子局間で送受信する構成となる。親局と子
局とを結ぶ光ファイバの結線形態は、上記文献に記載さ
れているように、「マルチドロップ・トポロジィ」（あ
るいは、バス型）である。
【０００４】図１９は、従来のＰＤＣ用無線マルチポイ
ント光リンクシステムの構成を示す図である。図１９に
おいて、従来のＰＤＣ用無線マルチポイント光リンクシ
ステムは、親局９００と、複数の子局９５０，９６０，
９７０とを備える。親局９００と子局９７０とは、光フ
ァイバ９１０，９２０によって接続されている。光ファ
イバ９１０，９２０は、光分岐器９１１，９２１によっ
て分岐され、親局９００と子局９５０とを接続する。ま
た、光ファイバ９１０，９２０は、光分岐器９１２，９
２２によって分岐され、親局９００と子局９６０とを接
続する。
【０００５】親局９００は、変復調装置９８０と、光送
信器９０１と、光受信器９０２とを含む。子局９５０
は、光受信器９５１と、光送信器９５２と、パワーアン
プ９５３と、低雑音アンプ９５４と、共用器９５５と、
アンテナ９５６とを含む。光受信器９５１は、光分岐器
９１１の出力端と光ファイバ９１０ａによって接続され
る。光送信器９５２は、光分岐器９２１の入力端と光フ
ァイバ９２０ａによって接続される。
【０００６】各子局は、同一の構成をしている。以下、
代表して、子局９５０の機能についてのみ説明する。
【０００７】下り送信する場合、変復調装置９８０は、
移動体通信網９９０からのデータで搬送波信号を変調し
副搬送波変調信号に変換する。この副搬送波変調信号を
下り電気信号と呼ぶことにする。光送信器９０１は、下
り電気信号で光源の光信号を強度変調し、強度変調され
た光信号を光ファイバ９１０へ出力する。光送信器９０
１からの光信号は、光分岐器９１１、光ファイバ９１０
ａを介し、子局９５０の光受信器９５１に入力する。光
受信器９５１は、入力した光信号を電気信号に変換して
出力する。光受信器９５１から出力された電気信号は、
パワーアンプ９５３で増幅され、共用器９５５を介し
て、アンテナ９５６から電波として空間へ放射され、携
帯端末９４０で受信される。
【０００８】上り送信する場合、携帯端末９４０は、空
間へ電波を放射する。携帯端末９４０から放射された電
波が子局９５０のアンテナ９５６で受信されたとする。
アンテナ９５６で受信された副搬送波変調信号（以下、
上り電気信号という）は、共用器９５５を介し、低雑音
アンプ９５４に入力し、増幅された後、光送信器９５２
に入力する。光送信器９５２は、入力した上り電気信号
で光源の光信号を強度変調し、光ファイバ９２０ａへ出
力する。光送信器９５２からの光信号は、光ファイバ９
２０ａ、光分岐器９２１を介して、光ファイバ９２０に
合流し、親局９００の光受信器９０２に入力する。光受
信器９０２は、入力した光信号を上り電気信号に変換
し、変復調装置９８０へ入力する。変復調装置９８０
は、入力した上り電気信号を復調し、携帯端末９４０か
らのデータを得、移動体通信網９９０へと送る。
【０００９】このように、携帯端末９４０が不感地に位
置する場合でも、ＰＤＣ無線マルチポイント光リンクシ
ステムを利用すれば、携帯端末９４０と移動体通信網９
９０との双方向通信が可能となる。
【００１０】
【非特許文献１】坪坂、他「ＰＤＣ用光伝送装置」、Ｍ
ａｔｓｕｓｈｉｔａ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｊｏｕｒｎ
ａｌ Ｖｏｌ．４４ Ｎｏ．６（Ｄｅｃ．１９９８）第
４９頁〜第６２頁
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のシステムで
用いられる光ファイバの結線形態では、親局から子局へ
の下り系と子局から親局への上り系のそれぞれに対し光
ファイバが必要になる。そのため、新たな子局を光ファ
イバケーブル上に設置する場合、下り系の光ファイバお
よび上り系の光ファイバの両方に対して、切断や再接続
の作業が必要となり、工数増加の要因となっていた。
【００１２】また、下り系の光ファイバと上り系の光フ
ァイバとがあるため、メンテナンスも増加するという課
題を有していた。
【００１３】それゆえ、本発明の目的は、上り系と下り
系の光ファイバを共用して１本とし、敷設工事や光ファ
イバケーブルのメンテナンスの工数を減らすことができ
る双方向光伝送システムを提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、親局と複
数の子局との間で双方向光通信を行うためのシステムで
あって、親局と各子局との間は、１本の光ファイバを介
して接続されており、親局から各子局に対しては、１本
の光ファイバを介して下り光信号が伝送され、各子局か
ら親局に対しては、１本の光ファイバを介して上り光信
号が伝送され、親局は、与えられた電気信号を下り光信
号に変換する第１の電気／光変換器と、与えられた上り
光信号を電気信号に変換する第１の光／電気変換器と、
１本の光ファイバと第１の電気／光変換器および第１の
光／電気変換器との間に配置され、当該第１の電気／光
変換器から出力される下り光信号を１本の光ファイバに
入力し、１本の光ファイバ中を伝送されてきた上り光信
号を第１の光／電気変換器に入力する第１の光交換素子
とを含み、各子局は、与えられた電気信号を上り光信号
に変換する第２の電気／光変換器と、与えられた下り光
信号を電気信号に変換する第２の光／電気変換器と、１
本の光ファイバと第２の電気／光変換器および第２の光
／電気変換器との間に配置され、当該第２の電気／光変
換器から出力される上り光信号を１本の光ファイバに入
力し、１本の光ファイバ中を伝送されてきた下り光信号
を第２の光／電気変換器に入力する第２の光交換素子と
を含む。
【００１５】上記第１の発明の構成により、上り光信号
および下り光信号を伝送する光ファイバが一本となる。
【００１６】第２の発明は、第１の発明に従属する発明
であって、親局は、さらに、与えられた電気信号の振幅
を調整して出力する信号レベル調整回路と、信号レベル
調整回路が出力した電気信号の位相を調整して出力する
遅延調整回路と、遅延調整回路が出力する電気信号と第
１の光／電気変換器が出力する電気信号とを合成する合
成手段とを含む。
【００１７】上記第２の発明の構成により、光伝送路上
での反射等によって漏れてくる下り電気信号を抑圧する
ことができる。
【００１８】第３の発明は、第１の発明に従属する発明
であって、各子局は、さらに、与えられた電気信号の振
幅を調整して出力する信号レベル調整回路と、信号レベ
ル調整回路が出力した電気信号の位相を調整して出力す
る遅延調整回路と、遅延調整回路が出力する電気信号と
第２の光／電気変換器が出力する電気信号とを合成する
合成手段とを含む。
【００１９】上記第３の発明の構成により、光伝送路上
での反射等によって漏れてくる上り電気信号を抑圧する
ことができる。
【００２０】第４の発明は、第２または第３の発明に従
属する発明であって、信号レベル調整回路は、予め設定
されている振幅値に基づいて振幅を調整し、遅延調整回
路は、予め設定されている遅延量に基づいて位相を調整
することを特徴とする。
【００２１】上記第４の発明の構成により、予め設定さ
れている振幅値および遅延量に基づいて振幅が調整され
ることとなる。
【００２２】第５の発明は、第２または第３の発明に従
属する発明であって、信号レベル調整回路は、合成手段
が合成した電気信号をフィードバックして電気信号の振
幅を決定し、遅延調整回路は、合成手段が合成した電気
信号をフィードバックして電気信号の位相を決定するこ
とを特徴とする。
【００２３】上記第５の発明の構成により、振幅および
位相を自動的に調整することができ、自動的に漏洩する
下り電気信号または上り電気信号を抑圧することができ
る。
【００２４】第６の発明は、第１〜第３の発明のいずれ
かに従属する発明であって、下り光信号の波長帯と上り
光信号の波長帯とは互いに異なっており、第１の光交換
素子は、下り光信号を１本の光ファイバにのみ入力し、
上り光信号を第１の光／電気変換器にのみ入力する波長
多重カプラであり、第２の光交換素子は、上り光信号を
１本の光ファイバにのみ入力し、下り光信号を第２の光
／電気変換器にのみ入力する波長多重カプラであること
を特徴とする。
【００２５】上記第６の発明の構成により、第１および
第２の光交換素子で、確実に、上り光信号および下り光
信号を分離することができる。
【００２６】第７の発明は、第６の発明に従属する発明
であって、第１の電気／光変換器は、１本の光ファイバ
において波長分散量の小さい波長帯の下り光信号を出力
し、第２の電気／光変換器は、１本の光ファイバにおい
て波長分散量の大きい波長帯の上り光信号を出力するこ
とを特徴とする。
【００２７】上記第７の発明の構成により、上り下りと
もに光ファイバの波長分散による伝送品質劣化の影響を
軽減することができる。
【００２８】第８の発明は、第１〜第３の発明のいずれ
かに従属する発明であって、下り光信号の波長帯と上り
光信号の波長帯とは互いに異なっており、第１および／
または第２の光交換素子は、１本の光ファイバ中を伝送
されてきた光信号を２分岐する光分岐器であることを特
徴とする。
【００２９】上記第８の発明の構成により、光分岐器を
用いるので安価にシステムを提供でき、かつ、下り上り
の光信号を異なる波長帯とするので、雑音の発生を抑圧
することができる。
【００３０】第９の発明は、第１〜第３の発明のいずれ
かに従属する発明であって、第１の光交換素子は、１本
の光ファイバ中を伝送されてきた上り光信号を２分岐す
る光分岐器であり、親局は、第１の光交換素子と第１の
電気／光変換器との間に配置されている光減衰器をさら
に含むことを特徴とする。
【００３１】上記第９の発明の構成により、光分岐器を
用いるので安価にシステムを提供でき、かつ、光減衰器
を配置するので、雑音の発生を抑圧することができる。
【００３２】第１０の発明は、第９の発明に従属する発
明であって、光減衰器は、第１の光交換素子が出力する
上り光信号の光パワーを第１の電気／光変換器が出力す
る下り光信号の光パワーに比べて−２０ｄＢ以下にまで
減衰することを特徴とする。
【００３３】第１０の発明の構成により、第１の電気／
光変換器で発生する雑音を抑圧することができる。
【００３４】第１１の発明は、第１〜第３の発明のいず
れかに従属する発明であって、第２の光交換素子は、１
本の光ファイバ中を伝送されてきた下り光信号を２分岐
する光分岐器であり、子局は、第２の光交換素子と第２
の電気／光変換器との間に配置されている光減衰器をさ
らに含むことを特徴とする。
【００３５】第１２の発明は、第１１の発明に従属する
発明であって、光減衰器は、第２の光交換素子が出力す
る下り光信号の光パワーを第２の電気／光変換器が出力
する上り光信号の光パワーに比べて−２０ｄＢ以下にま
で減衰することを特徴とする。
【００３６】第１３の発明は、第１〜第３の発明のいず
れかに従属する発明であって、第１の光交換素子は、１
本の光ファイバ中を伝送されてきた上り光信号を２分岐
する光分岐器であり、親局は、第１の光交換素子と第１
の電気／光変換器との間に配置されている光アイソレー
タをさらに含むことを特徴とする。
【００３７】上記第１３の発明の構成により、第１の電
気／光変換器の光源に妨害光が入射されないこととなる
ので、雑音の発生が抑圧されることとなる。
【００３８】第１４の発明は、第１〜第３の発明のいず
れかに従属する発明であって、第２の光交換素子は、１
本の光ファイバ中を伝送されてきた下り光信号を２分岐
する光分岐器であり、子局は、第２の光交換素子と第２
の電気／光変換器との間に配置されている光アイソレー
タをさらに含むことを特徴とする。
【００３９】上記第１４の発明の構成により、第２の電
気／光変換器の光源に妨害光が入射されないこととなる
ので、雑音の発生が抑圧されることとなる。
【００４０】第１５の発明は、第１３または第１４の発
明に従属する発明であって、光アイソレータのアイソレ
ーションは、−２０ｄＢ以下であることを特徴とする。
【００４１】上記第１５の発明の構成により、雑音の発
生を十分に抑圧できる。
【００４２】第１６の発明は、第１〜第３の発明のいず
れかに従属する発明であって、第１および第２の光交換
素子は、少なくとも３端子を有する光サーキュレータで
あることを特徴とする。
【００４３】上記第１６の発明の構成により、第１およ
び第２の光交換素子で、確実に、上り光信号および下り
光信号を分離することができる。
【００４４】第１７の発明は、第１〜第３の発明のいず
れかに従属する発明であって、各子局は、親局に対し、
１本の光ファイバを介してバス型に接続されていること
を特徴とする。
【００４５】第１８の発明は、第１〜第３の発明のいず
れかに従属する発明であって、各子局は、親局に対し、
１本の光ファイバを介してスター型に接続されているこ
とを特徴とする。
【００４６】第１９の発明は、第１〜第３の発明のいず
れかに従属する発明であって、第１および第２の電気／
光変換器に与えられる電気信号は、副搬送波変調信号で
あることを特徴とする。
【００４７】上記第１９の発明の構成により、双方向光
伝送システムを移動体通信システムに利用することがで
きる。
【００４８】第２０の発明は、第１〜第３の発明のいず
れかに従属する発明であって、各子局は、第２の電気／
光変換器に与える電気信号を第１の電気／光変換器に与
えられる電気信号の周波数帯とは異なる周波数帯の電気
信号に変換する周波数変換手段をさらに含む。
【００４９】上記第２０の発明の構成により、下り電気
信号と上り電気信号との周波数帯を互いに異なるものと
することができる。
【００５０】第２１の発明は、第１〜第３の発明のいず
れかに従属する発明であって、第１および第２の電気／
光変換器に与えられる電気信号の周波数帯は互いに異な
っており、各子局は、第２の光／電気変換器が出力する
電気信号の周波数を第１の電気／光変換器に与えられる
電気信号の周波数帯に変換する周波数変換手段をさらに
含む。
【００５１】上記第２１の発明の構成により、下り電気
信号を上り電気信号の周波数帯に戻すことができる。
【００５２】第２２の発明は、第１〜第３の発明のいず
れかに従属する発明であって、各子局の第２の電気／光
変換器は、それぞれ相異なる波長の光信号を出力するこ
とを特徴とする。
【００５３】上記第２２の発明の構成により、各子局が
出力する上り光信号の波長帯が互いに相異なるものとな
るので、光ビート干渉が抑圧できる。
【００５４】第２３の発明は、第１〜第３の発明のいず
れかに従属する発明であって、各子局が出力する上り光
信号は、時分割多重されていることを特徴とする。
【００５５】上記第２３の発明の構成により、各子局が
出力する上り光信号時分割多重されることとなるので、
光ビート干渉が抑圧できる。
【００５６】第２４の発明は、第１〜第３の発明のいず
れかに従属する発明であって、各子局は、下り電気信号
および上り電気信号を無線で送受信するための無線送受
信手段をさらに含む。
【００５７】上記第２４の発明の構成により、各子局
は、無線で上り、下りの電気信号を送受信することとが
できる。
【００５８】第２５の発明は、親局と複数の系列上の複
数の子局との間で双方向光通信を行うためのシステムで
あって、各系列上の各子局における無線通信エリアと重
複する無線通信エリアを持つ他の子局が他の系列上に存
在しており、親局と同一系列上の各子局との間は、１本
の光ファイバを介して接続され、親局から同一系列の各
子局に対しては、１本の光ファイバを介して下り光信号
が伝送され、同一系列の各子局から親局に対しては、１
本の光ファイバを介して上り光信号が伝送され、親局
は、系列毎に、与えられた電気信号を下り光信号に変換
する第１の電気／光変換器と、与えられた上り光信号を
電気信号に変換する第１の光／電気変換器と、１本の光
ファイバと第１の電気／光変換器および第１の光／電気
変換器との間に配置され、当該第１の電気／光変換器か
ら出力される下り光信号を１本の光ファイバに入力し、
１本の光ファイバ中を伝送されてきた上り光信号を第１
の光／電気変換器に入力する第１の光交換素子とを含
み、各子局は、与えられた電気信号を上り光信号に変換
する第２の電気／光変換器と、与えられた下り光信号を
電気信号に変換する第２の光／電気変換器と、１本の光
ファイバと第２の電気／光変換器および第２の光／電気
変換器との間に配置され、当該第２の電気／光変換器か
ら出力される上り光信号を１本の光ファイバに入力し、
１本の光ファイバ中を伝送されてきた下り光信号を第２
の光／電気変換器に入力する第２の光交換素子とを含
む。
【００５９】上記第２５の発明の構成により、子局と通
信する移動体端末は、複数の子局からの無線信号を受信
可能となり、空間ダイバシティが実現できることとな
る。
【００６０】第２６の発明は、複数の子局との間で双方
向光通信を行うための親局であって、各子局との間は、
１本の光ファイバを介して接続されており、各子局に対
しては、１本の光ファイバを介して下り光信号が伝送さ
れ、各子局からは、１本の光ファイバを介して上り光信
号が伝送され、与えられた電気信号を下り光信号に変換
する電気／光変換器と、与えられた上り光信号を電気信
号に変換する光／電気変換器と、１本の光ファイバと電
気／光変換器および光／電気変換器との間に配置され、
当該電気／光変換器から出力される下り光信号を１本の
光ファイバに入力し、１本の光ファイバ中を伝送されて
きた上り光信号を光／電気変換器に入力する光交換素子
と、与えられた電気信号の振幅を調整して出力する信号
レベル調整回路と、信号レベル調整回路が出力した電気
信号の位相を調整して出力する遅延調整回路と、遅延調
整回路が出力する電気信号と光／電気変換器が出力する
電気信号とを合成する合成手段とを含む。
【００６１】第２７の発明は、親局との間で双方向光通
信を行うための子局であって、親局との間は、１本の光
ファイバを介して接続されており、親局からは、１本の
光ファイバを介して下り光信号が伝送され、親局に対し
ては、１本の光ファイバを介して上り光信号が伝送さ
れ、与えられた電気信号を上り光信号に変換する電気／
光変換器と、与えられた下り光信号を電気信号に変換す
る光／電気変換器と、１本の光ファイバと電気／光変換
器および光／電気変換器との間に配置され、当該電気／
光変換器から出力される上り光信号を１本の光ファイバ
に入力し、１本の光ファイバ中を伝送されてきた下り光
信号を光／電気変換器に入力する光交換素子と、与えら
れた電気信号の振幅を調整して出力する信号レベル調整
回路と、信号レベル調整回路が出力した電気信号の位相
を調整して出力する遅延調整回路と、遅延調整回路が出
力する電気信号と第２の光／電気変換器が出力する電気
信号とを合成する合成手段とを含む。
【００６２】第２８の発明は、第２６または第２７の発
明に従属する発明であって、信号レベル調整回路は、予
め設定されている振幅値に基づいて振幅を調整し、遅延
調整回路は、予め設定されている遅延量に基づいて位相
を調整することを特徴とする。
【００６３】第２９の発明は、第２６または第２７の発
明に従属する発明であって、信号レベル調整回路は、合
成手段が合成した電気信号をフィードバックして電気信
号の振幅を決定し、遅延調整回路は、合成手段が合成し
た電気信号をフィードバックして電気信号の位相を決定
することを特徴とする。
【００６４】第３０の発明は、親局と複数の子局との間
で双方向光通信を行うためのシステムであって、親局と
各子局との間は、１本の光ファイバを介して接続されて
おり、親局から各子局への下り光信号の波長は、各子局
間で互いに異なるものとなるように割り当てられてお
り、各子局から親局への上り光信号の波長は、各子局間
で互いに異なるものとなるように割り当てられており、
親局から各子局に対しては、１本の光ファイバを介して
下り光信号が伝送され、各子局から親局に対しては、１
本の光ファイバを介して上り光信号が伝送され、親局
は、与えられた電気信号を各子局に割り当てられている
波長の下り光信号に変換する各子局分の第１の電気／光
変換器と、子局から与えられた上り光信号を電気信号に
変換する各子局分の光／電気変換器と、各第１の電気／
光変換器からの複数の下り光信号を波長多重して、１本
の光ファイバに入力し、１本の光ファイバ中を伝送され
てきた上り信号を波長分離して、波長が対応する第１の
光／電気変換器に入力する波長多重分離部とを含み、各
子局は、与えられた電気信号を割り当てられている波長
の上り光信号に変換する第２の電気／光変換器と、与え
られた下り光信号を電気信号に変換する第２の光／電気
変換器と、１本の光ファイバと第２の電気／光変換器お
よび第２の光／電気変換器との間に配置され、当該第２
の電気／光変換器から出力される上り光信号を１本の光
ファイバに入力し、１本の光ファイバ中を伝送している
下り光信号の内、当該子局に対応している波長の光信号
のみを第２の光／電気変換器に入力する光アドドロップ
器とを含む。
【００６５】上記第３０の発明の構成により、上り系と
下り系の光伝送路を共用して１本とし、敷設工事や光フ
ァイバケーブルのメンテナンスの工数を減らすことがで
きる。
【００６６】第３１の発明は、第３０の発明に従属する
発明であって、光アドドロップ器は、３端子からなる波
長合分波器を２台従属接続した構成であることを特徴と
する。
【００６７】第３２の発明は、第３０の発明に従属する
発明であって、光アドドロップ器は、第２の電気／光変
換器が出力する上り光信号と１本の光ファイバ中を伝送
する上り光信号とを合波する波長合波器と、１本の光フ
ァイバ中を伝送する下り光信号の内、子局に割り当てら
れている波長の光信号のみを分離して、第２の光／電気
変換器に入力する波長分波器とを有し、波長合波器と第
２の電気／光変換器とが光送信モジュールとして一体化
されており、波長分波器と第２の光／電気変換器とが光
受信モジュールとして一体化されていることを特徴とす
る。
【００６８】上記第３２の発明の構成により、光送信モ
ジュールや光受信モジュールの部分を小型化することが
可能となるので、子局の小型化を図ることが可能とな
る。
【００６９】第３３の発明は、第３０の発明に従属する
発明であって、光アドドロップ器は、３端子からなる波
長合分波器と、子局に割り当てられた波長の光信号のみ
を入出力する波長合分波器の端子に接続された光サーキ
ュレータとを有し、光サーキュレータの一方の端子に、
第２の電気／光変換器が接続され、他方の端子に、第２
の光／電気変換器が接続され、各子局に割り当てられて
いる下り光信号および上り光信号の波長は、互いに等し
いことを特徴とする。
【００７０】上記第３３の発明の構成によれば、光サー
キュレータを用いることによって、一つの子局に対する
下り光信号の波長と上り光信号の波長とを共通にするこ
とができるため、使用する光源の波長数を減らすことが
できる。
【００７１】第３４の発明は、第３０の発明に従属する
発明であって、光アドドロップ器は、３端子からなる波
長合分波器と、子局に割り当てられた波長の光信号のみ
を入出力する波長合分波器の端子に接続された光分岐器
とを有し、光分岐器の一方の端子に、第２の電気／光変
換器が接続され、他方の端子に、第２の光／電気変換器
が接続され、各子局に割り当てられている下り光信号お
よび上り光信号の波長は、互いに等しいことを特徴とす
る。
【００７２】上記第３４の発明の構成によれば、光分岐
器を用いるので、子局のコストを下げることが可能とな
る。
【００７３】第３５の発明は、第３４の発明に従属する
発明であって、光分岐器の一方の端子と第２の電気／光
変換器との間に配置されている光アイソレータをさらに
含むことを特徴とする。
【００７４】上記第３５の発明の構成によれば、第２の
電気／光変換器の光源に妨害光が入射されないこととな
るため、光源での雑音の発生が抑圧されることとなる。
【００７５】第３６の発明は、第３０の発明に従属する
発明であって、第１の電気／光変換器および第２の電気
／光変換器に与えられる電気信号は、副搬送波変調信号
であることを特徴とする。
【００７６】第３７の発明は、第３０の発明に従属する
発明であって、各子局は、第２の電気／光変換器に入力
する上り電気信号および第２の光／電気変換器が出力す
る下り電気信号を無線で送受信するための無線送受信手
段をさらに含む。
【００７７】第３８の発明は、第３７の発明に従属する
発明であって、上り電気信号および下り電気信号は、携
帯電話信号であることを特徴とする。
【００７８】第３９の発明は、第３０の発明に従属する
発明であって、各子局に割り当てられた波長の間隔は、
２０ｎｍであることを特徴とする。
【００７９】
【発明の実施の形態】（第１の実施形態）図１は、本発
明の第１の実施形態に係る双方向光伝送システムの構成
を示すブロック図である。図１において、双方向光伝送
システムは、親局４００と、３個の子局５００ａ，５０
０ｂ，５００ｃと、光伝送路２００と、携帯端末６００
とを備える。親局４００と各子局とは、光伝送路２００
を介して接続されている。
【００８０】親局４００は、移動体通信網からの電気信
号を光信号に変換し、光伝送路２００を介して、各子局
に伝送すると共に、各子局から伝送されてくる光信号を
電気信号に変換して移動体通信網に送る。
【００８１】携帯端末６００は、エリア内の子局との間
で信号を無線で送受信する。各子局は、親局４００から
の光信号を電気信号に変換して無線で送信すると共に、
携帯端末６００からの信号を受信して光信号に変換し、
光伝送路２００を介して、親局４００に伝送する。な
お、ここでは、子局を３個としたが、別に２個以下であ
ってもよいし、４個以上であってもよい。また、携帯端
末６００は、２個以上であってもよい。
【００８２】光伝送路２００は、親局４００の光受動器
４０５に接続される光ファイバ２０１ａと、光ファイバ
２０１ａの一端に接続される光分岐器２０２ａと、光分
岐器２０２ａによって２分岐される光ファイバ２０１ｂ
および２０１ｃと、光ファイバ２０１ｃの一端に接続さ
れる光分岐器２０２ｂと、光分岐器２０２ｂによって２
分岐される光ファイバ２０１ｄおよび２０１ｅとを含
む。光ファイバ２０１ａ〜２０１ｅは、それぞれ一芯の
光ファイバである。光ファイバ２０１ｂの一端は、子局
５００ａの光受動器５０５と接続し、光ファイバ２０１
ｄの一端は、子局５００ｂの光受動器５０５と接続し、
光ファイバ２０１ｅの一端は、子局５００ｃの光受動器
５０５と接続する。
【００８３】光伝送路２００は、光分岐器２０２ａおよ
び２０２ｂによって、いわゆるバス型に親局４００と各
子局とを接続しているといえる。
【００８４】光分岐器２０２ａは、光ファイバ２０１ａ
からの光信号を光ファイバ２０１ｂおよび２０１ｃに２
分岐し、光ファイバ２０１ｂおよび２０１ｃからの光信
号を光ファイバ２０１ａに伝送する。光分岐器２０２ｂ
は、光ファイバ２０１ｃからの光信号を光ファイバ２０
１ｄおよび２０１ｅに２分岐し、光ファイバ２０１ｄお
よび２０１ｅからの光信号を光ファイバ２０１ｃに伝送
する。光分岐器２０２ａおよび２０２ｂの分岐比は、各
子局に入力される光信号のパワーが均一となるように設
定する。
【００８５】親局４００は、変復調装置４０１と、光送
受信部４０２とを含む。光送受信部４０２は、電気／光
変換器（図では「Ｅ／Ｏ」と略記されている）４０３
と、光／電気変換器（図では「Ｏ／Ｅ」と略記されてい
る）４０４と、光受動器４０５とを有する。
【００８６】変復調装置４０１は、移動体通信網からの
信号を変調して電気／光変換器４０３に入力すると共
に、光／電気変換器４０４からの電気信号を復調して移
動体通信網に送信する。電気／光変換器４０３は、光源
に半導体レーザを用い、変復調装置４０１から入力され
る電気信号で光源の光信号を強度変調して光受動器４０
５に入力する。光／電気変換器４０４は、光受動器４０
５から入力される光信号を受光し、電気信号に変換して
変復調装置４０１に入力する。
【００８７】光受動器４０５は、電気／光変換器４０３
が出力する光信号を光ファイバ２０１ａに入力し、光フ
ァイバ２０１ａが出力する光信号を光／電気変換器４０
４に入力する。光受動器４０５は、光信号を交換する光
交換素子であると言える。
【００８８】図２は、光受動器４０５の構成の一例を示
すブロック図である。光受動器４０５は、３端子の光サ
ーキュレータで構成される。ポートＰ１は電気／光変換
器４０３と接続され、ポートＰ２は光伝送路２００の光
ファイバ２０１ａと接続され、ポートＰ３は光／電気変
換器４０４と接続される。ポートＰ１から入力した光信
号は、ポートＰ３から出力されることなくポートＰ２か
ら出力される。ポートＰ２から入力した光信号は、ポー
トＰ１から出力されることなくポートＰ３から出力され
る。すなわち、電気／光変換器４０３からの光信号は光
ファイバ２０１ａに入力され、光ファイバ２０１ａから
の光信号は光／電気変換器４０４に入力されることとな
る。
【００８９】子局５００ａ〜５００ｃの構成は同じであ
るので、代表して、子局５００ａの構成について説明す
る。子局５００ａは、共用器５０１と、光送受信部５０
２と、パワーアンプ５０６と、低雑音アンプ５０７と、
アンテナ５０８とを含む。光送受信部５０２は、電気／
光変換器５０３と、光／電気変換器５０４と、光受動器
５０５とを有する。
【００９０】光受動器５０５の構成は、親局４００にお
ける光受動器４０５と同様、光サーキュレータを用いた
構成である。光受動器５０５は、光伝送路２００の光フ
ァイバ２０１ｂから出力される光信号を光／電気変換器
５０４に入力し、電気／光変換器５０３からの光信号を
光ファイバ２０１ｂに入力する。
【００９１】光／電気変換器５０４は、光受動器５０５
からの光信号を電気信号に変換しパワーアンプ５０６に
入力する。パワーアンプ５０６は、入力される電気信号
を増幅し、共用器５０１に入力する。共用器５０１は、
パワーアンプ５０６からの電気信号をアンテナ５０８に
送ると共に、相互影響し合うことなく、アンテナ５０８
からの電気信号を低雑音アンプ５０７に送る。アンテナ
５０８は、電波を送受信する。低雑音アンプ５０７は、
共用器５０１からの電気信号を増幅し、電気／光変換器
５０３に入力する。
【００９２】電気／光変換器５０３は、光源に半導体レ
ーザを用い、入力される電気信号で光源の光信号を強度
変調し、強度変調した光信号を光受動器５０５に入力す
る。電気／光変換器５０３が出力する光信号の波長帯と
電気／光変換器４０３が出力する光信号の波長帯とは、
同一であっても、異なっていても良い。
【００９３】次に、親局４００から各子局に対し、下り
信号を送信する場合の動作について説明する。移動体通
信網からの携帯端末６００に対する下り信号は、変復調
装置４０１に入力する。変復調装置４０１は、入力され
た下り信号で搬送波信号を変調して副搬送波変調信号と
し、電気／光変換器４０３に入力する。この副搬送波変
調信号を下り電気信号と呼ぶことにする。
【００９４】電気／光変換器４０３は、入力される下り
電気信号で光源の光信号を強度変調し、強度変調された
光信号を光受動器４０５に入力する。光受動器４０５
は、電気／光変換器４０３からの光信号を光ファイバ２
０１ａに入力する。光ファイバ２０１ａを伝送する光信
号は、光分岐器２０２ａで２分岐され、光ファイバ２０
１ｂおよび２０１ｃに入力する。光ファイバ２０１ｃに
入力した光信号は、光分岐器２０２ｂで２分岐され、光
ファイバ２０１ｂおよび２０１ｅに入力する。
【００９５】光ファイバ２０１ｂ、２０１ｄおよび２０
１ｅを伝送する光信号は、それぞれ各光ファイバの一端
に接続されている光受動器５０５に入力する。光受動器
５０５に入力した光信号は、光／電気変換器５０４に入
力され、下り電気信号に変換され、パワーアンプ５０６
に入力されて増幅された後、共用器５０１を介して、ア
ンテナ５０８から空中へ放射される。空中で放射された
電波は、携帯端末６００で受信される。
【００９６】次に、携帯端末６００から空間へ放射され
た電波が子局５００ａのアンテナ５０８で受信されたと
想定して、上り信号を送信する場合の動作について説明
する。アンテナ５０８は、携帯端末６００からの電波を
受信する。アンテナ５０８が受信した電波に基づく副搬
送波変調信号を上り電気信号と呼ぶことにする。アンテ
ナ５０８が受信した上り電気信号は、共用器５０１を介
して、低雑音アンプ５０７に入力し増幅された後、電気
／光変換器５０３に入る。
【００９７】電気／光変換器５０３は、入力された上り
電気信号で光源の光信号を強度変調し、光受動器５０５
に入力する。光受動器５０５は、電気／光変換器５０３
からの光信号を光ファイバ２０１ｂに入力する。光ファ
イバ２０１ｂを伝送する光信号は、光分岐器２０２ａで
光ファイバ２０１ａに伝搬され、親局４００の光受動器
４０５に入力する。
【００９８】光受動器４０５に入力した光信号は、光／
電気変換器４０４に入力する。光／電気変換器４０４
は、入力した光信号を上り電気信号に変換し、変復調装
置４０１へ出力する。変復調装置４０１は、入力した上
り電気信号を復調し、携帯端末６００からのデータを
得、移動体通信網へと送る。
【００９９】子局５００ｂおよび５００ｂが携帯端末６
００からの電波を受信したときの動作は、子局５００ａ
の場合と同様である。
【０１００】以上のようにして、移動体通信網と携帯端
末６００とは、双方向に通信することが可能となる。
【０１０１】このように、第１の実施形態に係る双方向
光伝送システムでは、光受動器４０５および５０５を用
いることによって、上り系と下り系の光ファイバを共用
して一本とすることができる。したがって、敷設工事や
光ファイバケーブルのメンテナンスの工数を減らすこと
が可能となる。
【０１０２】なお、３つの子局５００ａ、５００ｂおよ
び５００ｃからそれぞれ出力される光信号を光伝送路２
００で多重伝送する場合、任意の２つの光信号の波長帯
が近いと、光／電気変換器４０４で光信号を電気信号に
変換する際、光ビート干渉による雑音が上り電気信号の
周波数帯に発生することがある。この光ビート干渉を抑
えるため、３つの子局５００ａ、５００ｂおよび５００
ｃの電気／光変換器５０３は、使用される温度範囲内
で、それぞれ互いに異なる波長帯の光信号を出力するよ
うにしてもよい。
【０１０３】また、光ビート干渉を抑えるために、各子
局からの上り光信号を時分割多重して送信してもよい。
【０１０４】なお、第１の実施形態では、下り電気信号
と上り電気信号とを副搬送波変調信号としたが、ベース
バンド信号であってもよい。この場合、変復調装置４０
１は、親局４００に設置されるのではなく、子局５００
ａ〜５００ｃ内に設置されることとなる。
【０１０５】なお、第１の実施形態において、電気／光
変換器４０３および５０３は、光源に半導体レーザを用
いる直接光強度変調方式を用いることとしたが、下りま
たは上り電気信号を入力信号とする外部光変調器を用い
た外部光変調方式を用いるようにしてもよい。
【０１０６】なお、第１の実施形態では、光分岐器２０
２ａおよび２０２ｂの分岐比は、各子局に入力される光
信号のパワーが均一となるように設定したが、これに限
定されるのもではない。
【０１０７】なお、図示した子局以外の子局を設ける場
合、各子局に対応して光伝送路２００内の光ファイバを
光分岐器によって分岐し、分岐した光ファイバの一端に
子局を接続するようにすればよい。
【０１０８】なお、第１の実施形態において、光伝送路
２００は、親局４００と各子局とをバス型に接続するこ
ととしたが、別に、Ｎ×１光分岐器を用いてスター型に
接続することとしてもよい。図３は、親局４００と各子
局とをスター型に接続する場合の光伝送路２００の構成
を示す図である。Ｎ×１光分岐器２０３は、光ファイバ
２０１ａの一端に接続される親局４００からの下り光信
号を各子局に分配すると共に、各子局からの上り光信号
を親局４００に伝送する。このように接続したとして
も、上り系と下り系の光ファイバを共用して一本とする
ことができるので、敷設工事や光ファイバケーブルのメ
ンテナンスの工数を減らすことが可能となる。
【０１０９】（光受動器の他の構成について）なお、光
受動器４０５および５０５は、光サーキュレータ以外で
あってもよい。ここでは、代表して、光受動器５０５に
ついて説明する。図４は、波長分割多重（以下、ＷＤＭ
という）カプラによる光受動器５０５の構成を示すブロ
ック図である。なお、光受動器４０５も、光受動器５０
５と同様の構成とする。
【０１１０】図４において、光受動器５０５は、ＷＤＭ
カプラで構成される。光受動器５０５において、ポート
Ｐｗ１は電気／光変換器５０３に接続され、ポートＰｗ
２は光ファイバ２０１ｂに接続され、ポートＰｗ３は光
／電気変換器５０４に接続される。
【０１１１】光受動器５０５にＷＤＭカプラを採用する
場合、電気／光変換器４０３が出力する光信号（以下、
下り光信号という）の波長帯と、電気／光変換器５０３
が出力する光信号（以下、上り光信号という）の波長帯
とは相違する必要がある。ここで、電気／光変換器４０
３が出力する光信号の波長をλ１、電気／光変換器５０
３が出力する光信号の波長をλ２とする。
【０１１２】また、光分岐器２０２ａおよび２０２ｂ
は、λ１の波長帯とλ２の波長帯とに対し、概ね同一の
分岐比を有することとする。
【０１１３】光受動器５０５において、ポートＰｗ１に
入力される波長λ２の光信号は、ポートＰｗ３から出力
されることなく、ポートＰｗ２から出力される。ポート
Ｐｗ２に入力される波長λ１の光信号は、ポートＰｗ１
から出力されることなく、ポートＰｗ３から出力され
る。
【０１１４】上記のように光受動器４０５および５０５
にＷＤＭカプラを用いる場合、電気／光変換器４０３が
出力する下り光信号の波長帯を光伝送路２００で生じる
波長分散量の小さい波長帯に設定し、電気／光変換器５
０３が出力する上り光信号の波長帯を光伝送路２００で
生じる波長分散量の大きい波長帯に設定するとよい。例
えば、光伝送路２００が１．３ミクロン帯ゼロ分散シン
グルモードファイバで構成される場合、下り光信号の波
長帯を１．３ミクロン帯、上り光信号の波長帯を１．５
５ミクロン帯とする。このように波長帯を設定すること
により、光伝送後の下り電気信号では、光ファイバの波
長分散によって生じる伝送ひずみの影響は少なくなり、
上り電気信号では、光ファイバの波長分散によって生じ
る伝送ひずみの影響は大きくなる。
【０１１５】ところが、移動体通信システムでは、通
常、下り電気信号は複数の携帯端末６００に向けての信
号であるため、親局４００は、複数の副搬送波信号を送
る必要があり、信号数が多くなるが、上り電気信号はカ
バーするエリア内に存在する携帯端末６００からの信号
のみであるため、各子局が送信する信号数は比較的少な
くなる。そのため、上り光信号の波長帯を波長分散の大
きい波長帯に設定したとしても、光伝送後の上り電気信
号は、光ファイバの波長分散の影響を受けるが信号数が
少ないため、劣化の度合いは小さいこととなる。
【０１１６】このように、下り光信号の波長帯を光ファ
イバの波長分散の小さい波長帯に、上り光信号の波長帯
を光ファイバの波長分散の大きい波長帯に設定すること
により、上り下りともに光ファイバの波長分散による伝
送品質劣化の影響を軽減することができる双方向光伝送
システムを提供することが可能となる。
【０１１７】（第２の実施形態）図５は、本発明の第２
の実施形態に係る双方向光伝送システムの構成を示すブ
ロック図である。なお、図５では、１つの子局５２０だ
けを示し、他の子局については省略している。また、第
１の実施形態と同様の部分については、同一の参照番号
を付し、説明を省略することとする。
【０１１８】図５において、双方向光伝送システムは、
親局４２０と、子局５２０と、光伝送路２００とを備え
る。親局４２０は、変復調装置４０１と、光送受信部４
２２とを含む。光送受信部４２２は、電気／光変換器４
２３と、光／電気変換器４０４と、光分岐器４２５とを
有する。
【０１１９】光分岐器４２５の分岐比は、概ね５０％：
５０％である。光分岐器４２５は、電気／光変換器４２
３からの光信号を、光／電気変換器４０４に入射するこ
となく、光ファイバ２０１ａに入力する。また、光分岐
器４２５は、光ファイバ２０１ａから出力される光信号
を、電気／光変換器４２３および光／電気変換器４０４
に互いにほぼ等しいパワーで入力する。光分岐器４２５
も、第１の実施形態での光受動器同様、光交換素子であ
ると言える。
【０１２０】電気／光変換器４２３は、出力する光信号
の波長帯が子局５２０の電気／光変換器５２３が出力す
る光信号の波長帯と相異する以外は、第１の実施形態に
おける電気／光変換器４０３と同様の機能を有する。
【０１２１】子局５２０は、光送受信部５２２と、共用
器５０１と、パワーアンプ５０６と、低雑音アンプ５０
７と、アンテナ５０８とを含む。光送受信部５２２は、
光分岐器５２５と、電気／光変換器５２３と、光／電気
変換器５０４とを有する。
【０１２２】光分岐器５２５の分岐比は、概ね５０％：
５０％である。光分岐器５２５は、電気／光変換器５２
３からの光信号を、光／電気変換器５０４に入射するこ
となく、光ファイバ２０１ｂに入力する。また、光分岐
器５２５は、光ファイバ２０１ｂから出力される光信号
を、電気／光変換器５２３および光／電気変換器５０４
に互いにほぼ等しいパワーで入力する。
【０１２３】電気／光変換器５２３は、出力する光信号
の波長帯が親局４２０の電気／光変換器４２３が出力す
る光信号の波長帯と相異する以外は、第１の実施形態に
おける電気／光変換器４０３と同様の機能を有する。
【０１２４】下り信号を送信する場合、親局４２０の電
気／光変換器４２３から出力された下り光信号は、光分
岐器４２５、光伝送路２００を介して、子局５２０の光
分岐器５２５に入力する。光分岐器５２５に入力した下
り光信号は、２分岐して、光／電気変換器５０４および
電気／光変換器５２３に入射する。光／電気変換器５０
４に入射した光信号は、第１の実施形態と同様にして、
下り電気信号に変換され、アンテナ５０８から電波とし
て出力される。一方、下り光信号が電気／光変換器５２
３の光源に入射することとなるが、電気／光変換器４２
３が出力する下り光信号の波長帯と、電気／光変換器５
２３が出力する光信号の波長帯とは相違するので、電気
／光変換器５２３の光源の発光にほとんど影響を与え
ず、電気／光変換器５２３は動作する。
【０１２５】上り信号を送信する場合も、同様に、上り
光信号が電気／光変換器４２３に入射することとなる
が、上り光信号と下り光信号との波長帯は相異なるの
で、電気／光変換器４２３の動作にほとんど影響を与え
ない。
【０１２６】このように、第２の実施形態では、光サー
キュレータやＷＤＭカプラの代わりに光分岐器を用い
る。光分岐器は光サーキュレータやＷＤＭカプラに比べ
て安価であるので、より低コストに双方向光伝送システ
ムを提供することが可能となる。
【０１２７】なお、２×１光分岐器の分岐比は、概ね５
０％：５０％としたが、それ以外であってもよい。ま
た、２×１光分岐器の端子数を３個としたが、それ以上
であってもよい。
【０１２８】（第３の実施形態）通常、同一の波長帯の
光信号が電気／光変換器の光源に入射すると、光源の発
振状態が乱れ、雑音が発生するので、第２の実施形態に
係る双方向光伝送システムでは、下り光信号と上り光信
号との波長帯を相異なるものとした。第３の実施形態で
は、光分岐器を用いながらも、下り光信号と上り光信号
との波長帯を同一なものとする構成を提案する。
【０１２９】図６は、本発明の第３の実施形態に係る双
方向光伝送システムの構成を示すブロック図である。な
お、図６では、１つの子局５３０だけを示し、他の子局
については省略している。また、第１または第２の実施
形態と同様の部分については、同一の参照番号を付し、
説明を省略することとする。
【０１３０】図６において、双方向光伝送システムは、
親局４３０と、子局５３０と、光伝送路２００とを備え
る。親局４３０は、光送受信部４３２と、変復調装置４
０１とを含む。光送受信部４３２は、光減衰器４３６
と、光分岐器４２５と、電気／光変換器４０３と、光／
電気変換器４０４とを有する。
【０１３１】光減衰器４３６は、電気／光変換器４０３
からの光信号を所定比率（減衰比ということにする）に
基づき減衰させ、光分岐器４２５に入力する。また、光
減衰器４３６は、光分岐器４２５からの光信号も所定減
衰比に基づき減衰させ、電気／光変換器４０３に入射す
る。光減衰器４３６の減衰比については、後述する。
【０１３２】光分岐器４２５は、光減衰器４３６からの
光信号を光ファイバ２０１ａに入力する。また、光分岐
器４２５は、光ファイバ２０１ａから出力される光信号
を、光減衰器４３６および光／電気変換器４０４に互い
にほぼ等しいパワーで入力する。
【０１３３】子局５３０は、光送受信部５３２と、共用
器５０１と、パワーアンプ５０６と、低雑音アンプ５０
７と、アンテナ５０８とを含む。光送受信部５３２は、
光減衰器５３６と、光分岐器５２５と、電気／光変換器
５０３と、光／電気変換器５０４とを有する。
【０１３４】光減衰器５３６は、電気／光変換器５０３
からの光信号を所定の減衰比に基づき減衰させ、光分岐
器５２５に入力する。また、光減衰器５３６は、光分岐
器５２５からの光信号を所定の減衰比に基づき減衰さ
せ、電気／光変換器５０３に入射する。
【０１３５】光分岐器５２５は、光減衰器５３６からの
光信号を光ファイバ２０１ｂに入力する。また、光分岐
器５２５は、光ファイバ２０１ｂから出力される光信号
を、光減衰器５３６および光／電気変換器５０４に互い
にほぼ等しいパワーで入射する。
【０１３６】電気／光変換器４０３および５０３が出力
する光信号の波長帯は、互いに同一である。
【０１３７】次に、下り光信号を送信する場合の動作に
ついて説明する。電気／光変換器４０３から出力される
下り光信号は、光減衰器４３６によって、所定の減衰比
に基づいて減衰され、光分岐器４２５に入力する。光分
岐器４２５に入力した光信号は、光伝送路２００を介し
て、子局５３０の光分岐器５２５に入力する。光分岐器
５２５は、光伝送路２００からの光信号を２分岐して、
光／電気変換器５０４および光減衰器５３６に入力す
る。光／電気変換器５０４に入力した光信号は、第１の
実施形態と同様にして、下り電気信号に変換される。
【０１３８】光減衰器５３６に入力した光信号は、所定
の減衰比に基づいて減衰され、電気／光変換器５０３に
入射する。電気／光変換器５０３に入射する下り光信号
は、電気／光変換器５０３の光源が出力する光信号の波
長帯と同一であるが、光源が出力する光信号のパワーに
比べ十分減衰されているので、電気／光変換器５０３が
雑音を発生することはほとんどない。
【０１３９】上り光信号を送信する場合、上り光信号が
電気／光変換器４０３に入射するが、十分減衰されてい
るので、電気／光変換器４０３が雑音を発生することは
ほとんどない。
【０１４０】次に、光減衰器４３６および５３６の減衰
比をどのように決定すればよいかについて説明する。
【０１４１】半導体レーザに入射する光信号のパワーが
出力する光信号のパワーに比べ−２０ｄＢ以下であれ
ば、半導体レーザでの雑音の発生を相当抑圧することが
できることが実験で判明した。図７は、第１の半導体レ
ーザが発光している状態に、外部から同一波長の第２の
半導体レーザの光が入射したときの第１の半導体レーザ
からの光信号における相対強度雑音（ＲＩＮ）の周波数
分布を測定した実験結果を示す図である。
【０１４２】当該実験では、第１および第２の半導体レ
ーザの発振波長を１．３μｍ帯とし、第１の半導体レー
ザが発光している状態に、外部から第２の半導体レーザ
の光信号を入射し、「妨害光なし」の状態、「妨害光あ
り（−１１．３ｄＢ）」の状態、「妨害光あり（−２
１．３ｄＢ）」の状態で相対強度雑音（ＲＩＮ）の周波
数分布を測定した。
【０１４３】「妨害光なし」の状態とは、第２の半導体
レーザの光信号が第１の半導体レーザに入射していない
状態をいう。「妨害光あり（−１１．３ｄＢ）」の状態
とは、第２の半導体レーザの光信号が第１の半導体レー
ザに入射しており、入射している第２の半導体レーザの
光信号のパワーが、第１の半導体レーザから出力される
光信号のパワーに比べ、−１１．３ｄＢである状態をい
う。「妨害光あり（−２１．３ｄＢ）」の状態とは、第
２の半導体レーザの光信号が第１の半導体レーザに入射
しており、入射している第２の半導体レーザの光信号の
パワーが、第１の半導体レーザから出力される光信号の
パワーに比べ、−２１．３ｄＢである状態をいう。
【０１４４】図７で示す実験結果から、相対強度雑音
（ＲＩＮ）は、妨害光が−２１．３ｄＢのときでも、妨
害光なしの状態まで下がることはないが、−１１．３ｄ
Ｂのときに比べて、０〜１０００ＭＨｚの範囲で雑音が
相当低下していることが分かる。すなわち、第２の半導
体レーザの光信号のパワーが、第１の半導体レーザから
出力される光信号のパワーに比べ、−２１．３ｄＢ以下
であれば、雑音の発生をかなり抑圧させることができ
る。さらに、相対強度雑音（ＲＩＮ）が−１４０［ｄＢ
／Ｈｚ］以下であれば、伝送路の品質に影響を与えない
ことが経験則上分かっており、妨害光が−２０ｄＢのと
きでも、雑音が相当低下することが推測できる。
【０１４５】上記の実験結果より、合流された各子局か
らの上り光信号の光パワーが、電気／光変換器４０３の
光源が出力する光信号の光パワーと比べて、−２０ｄＢ
以下となるように、光減衰器４３６の減衰比を決定すれ
ばよい。また、親局４３０からの下り光信号の光パワー
が、電気／光変換器５０３の光源が出力する光信号の光
パワーに比べて、−２０ｄＢ以下となるように、光減衰
器５３６の減衰比を決定すればよい。減衰比の決定にあ
たっては、光伝送路２００による減衰も考慮する必要が
あるので、親局４３０および各子局の設置の際、実際に
上り下りの光信号のパワーを測定して、決定すればよ
い。
【０１４６】このように、電気／光変換器４０３および
５０３に入射する光信号のパワーを減衰させることによ
って、同一の波長帯の光信号を上り下りに利用し、光分
岐器を親局および子局で用いたとしても、光源に妨害光
が入射することによって発生する雑音を抑圧することが
できる双方向光伝送システムを提供することが可能とな
る。
【０１４７】また、上り下りの光信号の波長帯を相異な
るものに限定する必要がなくなるので、より低コストに
双方向光伝送システムを提供することが可能となる。
【０１４８】また、光分岐器は光サーキュレータやＷＤ
Ｍカプラに比べて安価であるので、より低コストに双方
向光伝送システムを提供することが可能となる。
【０１４９】なお、光減衰器は、親局だけに設置されて
いてもよいし、子局だけに設置されていてもよい。いず
れにせよ、光減衰器の減衰比を上述したように、雑音が
発生しない程度に決定すればよい。
【０１５０】なお、光伝送路２００に多く（たとえば、
２０個以上）の光分岐器が存在し、各子局に入力する下
り光信号のパワーが子局の光源が出力する光信号のパワ
ーと比べ−２０ｄＢ以下となっており、親局に入力する
合流された上り信号のパワーが親局の光源が出力する光
信号のパワーと比べ−２０ｄＢ以下となっているのであ
れば、光源における雑音の発生を抑圧できるので、光減
衰器を親局および子局に設ける必要はない。
【０１５１】（第４の実施形態）図８は、本発明の第４
の実施形態に係る双方向光伝送システムの構成を示すブ
ロック図である。なお、図８では、１つの子局５４０だ
けを示し、他の子局については省略している。また、第
１または第２の実施形態と同様の部分については、同一
の参照番号を付し、説明を省略することとする。
【０１５２】図８において、双方向光伝送システムは、
親局４４０と、子局５４０と、光伝送路２００とを備え
る。親局４４０は、変復調装置４０１と、光送受信部４
４２とを含む。光送受信部４４２は、光アイソレータ４
４６と、光分岐器４２５と、電気／光変換器４０３と、
光／電気変換器４０４とを有する。
【０１５３】光アイソレータ４４６は、電気／光変換器
４０３が出力する光信号は透過するが、光分岐器４２５
からの光信号は散乱されて透過しない。光アイソレータ
４４６のアイソレーションは、−２０ｄＢ以下である。
アイソレーションを−２０ｄＢ以下とした根拠は、第３
の実施形態の光減衰器の減衰比を決定した場合と同様で
ある。なお、光伝送路２００での光損失を考慮して光ア
イソレータ４４６のアイソレーションを決定してもよ
い。
【０１５４】子局５４０は、光送受信部５４２と、低雑
音アンプ５０７と、パワーアンプ５０６と、共用器５０
１と、アンテナ５０８とを含む。光送受信部５４２は、
光アイソレータ５４６と、光分岐器５２５と、電気／光
変換器５０３と、光／電気変換器５０４とを有する。
【０１５５】光アイソレータ５４６は、電気／光変換器
５０３が出力する光信号は透過するが、光分岐器５２５
からの光信号は散乱されて透過しない。光アイソレータ
５４６のアイソレーションは、−２０ｄＢ以下である。
【０１５６】電気／光変換器４０３が出力する光信号の
波長帯と、電気／光変換器５０３が出力する光信号の波
長帯とは同一である。
【０１５７】次に、下り光信号を送信する場合や上り光
信号を送信する場合の動作は、第３の実施形態の場合と
同様であるので、説明を省略する。
【０１５８】このように、第４の実施形態では、光アイ
ソレータおよび光分岐器を用いる。光アイソレータおよ
び光分岐器は、光サーキュレータやＷＤＭカプラに比べ
て安価であるので、より低コストに双方向光伝送システ
ムを提供することが可能となる。
【０１５９】また、光アイソレータによって上りまたは
下り光信号を遮断し、妨害光が光源に入射し雑音が発生
するのを抑圧することができるので、波長帯を限定する
必要がなくなる。したがって、さらに低コストな双方向
光伝送システムを提供することが可能となる。
【０１６０】（第５の実施形態）図９は、本発明の第５
の実施形態に係る双方向光伝送システムの構成を示すブ
ロック図である。なお、図９では、１つの子局５５０だ
けを示し、他の子局については省略している。また、第
１の実施形態と同様の部分については、同一の参照番号
を付し、説明を省略することとする。
【０１６１】図９において、双方向光伝送システムは、
親局４５０と、光伝送路２００と、子局５５０とを備え
る。親局４５０は、変復調装置４０１と、光送受信部４
５２とを含む。光送受信部４５２は、回り込み防止回路
４５３と、分配器４５６と、合成器４５７と、電気／光
変換器４０３と、光／電気変換器４０４と、光受動器４
０５とを有する。回り込み防止回路４５３は、信号レベ
ル調整回路（図では「α」と記されている）４５４と、
遅延調整回路（図では「τ」と記されている）４５５と
を持つ。
【０１６２】分配器４５６は、変復調装置４０１が出力
した下り電気信号を二分配し、電気／光変換器４０３お
よび信号レベル調整回路４５４に入力する。信号レベル
調整回路４５４は、予め設定されている振幅値に基づい
て、分配器４５６からの下り電気信号の振幅を減衰ある
いは増幅し、遅延調整回路４５５に入力する。電気信号
の振幅値は、双方向光伝送システムを構成した際、光／
電気変換器４０４が出力する上り電気信号のＳ／Ｎ比が
良くなるように予め設定しておく。なお、システム構築
後、信号レベル調整回路４５４に設定されている振幅値
を微調整することもできる。
【０１６３】遅延調整回路４５５は、予め設定されてい
る遅延量に基づいて時間遅延処理を施して、信号レベル
調整回路４５４からの下り電気信号の位相を調整し、合
成器４５７に入力する。合成器４５７は、遅延調整回路
４５５からの電気信号と光／電気変換器４０４からの電
気信号とを合成して、変復調装置４０１に入力する。
【０１６４】子局５５０は、光送受信部５２２と、共用
器５０１と、パワーアンプ５０６と、低雑音アンプ５０
７と、アンテナ５０８とを含む。光送受信部５５２は、
回り込み防止回路５５３と、分配器５５６と、合成器５
５７と、電気／光変換器５０３と、光／電気変換器５０
４と、光受動器５０５とを有する。回り込み防止回路５
５３は、信号レベル調整回路５５４と、遅延調整回路５
５５とを持つ。
【０１６５】分配器５５６は、低雑音アンプ５０７が出
力した上り電気信号を二分配し、電気／光変換器５０３
および信号レベル調整回路５５４に入力する。信号レベ
ル調整回路５５４は、予め設定されている信号値に基づ
いて、分配器５５６からの上り電気信号を減衰あるいは
増幅し、遅延調整回路５５５に入力する。信号値は、光
／電気変換器５０４が出力する下り電気信号のＳ／Ｎ比
が良くなるように予め設定しておく。なお、システム構
築後、振幅値を微調整することもできる。
【０１６６】遅延調整回路５５５は、予め設定されてい
る遅延量に基づいて時間遅延処理を施して、信号レベル
調整回路５５４からの上り電気信号の位相を調整し、合
成器５５７に入力する。合成器５５７は、遅延調整回路
５５５からの電気信号と光／電気変換器５０４からの電
気信号とを合成してパワーアンプ５０６に入力する。
【０１６７】次に、回り込み防止回路４５３および５５
３を設けた効果について説明する。今、光伝送路２００
上にある接続点Ｃｐが存在すると想定し、接続点Ｃｐに
おいて、光の反射が生じているとする。この場合、親局
４５０から出力された下り光信号は、光伝送路２００を
介し子局５５０へと伝搬するが、接続点Ｃｐにおいて、
光パワーの一部が反射することとなる。接続点Ｃｐで反
射した反射戻り光は、光受動器４０５を通り、光／電気
変換器４０４に入り、電気信号に変換される。
【０１６８】回り込み防止回路４５３が設けられていな
い場合、この反射戻り光によって生じる電気信号は、子
局５５０からの上り電気信号と合成され、変復調装置４
０１に入力する。そのため、子局５５０からの本来の上
り電気信号に対し、妨害を与えることとなる。
【０１６９】しかし、回り込み防止回路４５３は、光／
電気変換器４０４から出力される反射戻り光によって生
じた電気信号に対し、信号強度が等しく位相が逆位相と
なる電気信号を出力することとなる。その結果、反射戻
り光によって生じた電気信号と回り込み防止回路４５３
からの電気信号とが加算して、互いに打ち消し合うこと
となる。
【０１７０】子局５５０に設けられている回り込み防止
回路５５３も、同様に、電気／光変換器５０３が出力す
る上り光信号の反射光を打ち消す効果がある。
【０１７１】これにより、子局５５０からの本来の上り
電気信号の品質が劣化することを防止することができ
る。また、親局４５０からの本来の下り電気信号の品質
が劣化することを防止することができる。
【０１７２】なお、光伝送路２００上に接続点があると
したが、光受動器４０５において、電気／光変換器４０
３からの光信号の一部が、光／電気変換器４０４に漏れ
込んだ場合に対しても、回り込み防止回路４５３は、同
様な働きをする。回り込み防止回路５５３についても同
様である。
【０１７３】なお、第５の実施形態では、信号レベル調
整回路に設定されている振幅値および遅延調整回路の遅
延量を予め設定することとしたが、たとえば、親局にお
いて、上り電気信号と反射光による電気信号とが合成さ
れた電気信号を回り込み防止回路にフィードバックし、
反射光による電気信号のみをフィルタ等で取り出し、そ
の強度と位相を検出し、振幅値および遅延量を自動的に
決定するようにしてもよい。これにより、自動的に上り
または下りの電気信号の品質劣化を防止することが可能
となる。
【０１７４】（第６の実施形態）図１０は、本発明の第
６の実施形態に係る双方向光伝送システムの構成を示す
ブロック図である。なお、図１０では、１つの子局５６
０だけを示し、他の子局については省略している。ま
た、第１の実施形態と同様の部分については、同一の参
照番号を付し、説明を省略することとする。
【０１７５】図１０において、双方向光伝送システム
は、親局４６０と、子局５６０と、光伝送路２００とを
備える。子局５６０は、光送受信部５６２と、共用器５
０１と、パワーアンプ５０６と、低雑音アンプ５０７
と、アンテナ５０８とを含む。光送受信部５６２は、ミ
キサ５６１と、電気／光変換器５０３と、光／電気変換
器５０４と、光受動器５０５とを有する。
【０１７６】ミキサ５６１は、低雑音アンプ５０７から
出力される上り電気信号をＬＯ信号（局部発振信号）と
混合して周波数変換し、電気／光変換器５０３に入力す
る。この周波数変換後の信号を上り中間周波信号と呼ぶ
ことにする。
【０１７７】親局４６０は、変復調装置４６１と、光送
受信部４０２とを含む。変復調装置４６１は、光／電気
変換器４０４から入力される上り中間周波信号を一旦あ
る周波数帯に周波数変換した後、復調し、携帯端末６０
０からのデータを得、移動体通信網へと送る。
【０１７８】下り信号を送信する場合の動作は、第１の
実施形態の場合と同様であるので、説明を省略する。以
下、上り信号を送信する場合の動作について説明する。
【０１７９】子局５６０のアンテナ５０８で受信された
上り電気信号は、共用器５０１を介して、低雑音アンプ
５０７に入力し、増幅された後、ミキサ５６１に入力す
る。ミキサ５６１は、上り電気信号とＬＯ信号とを混合
して周波数変換し、上り中間周波信号として、電気／光
変換器５０３に入力する。電気／光変換器５０３は、入
力信号である上り中間周波信号で光源の光信号を強度変
調し、光受動器５０５に入力する。光受動器５０５に入
力した光信号は、光伝送路２００を介して、親局４６０
の光受動器４０５に入力する。光受動器４０５は、入力
された光信号を光／電気変換器４０４に入力する。光／
電気変換器４０４は、光信号を上り中間周波信号に変換
し、変復調装置４６１に入力する。変復調装置４６１
は、入力した上り中間周波信号を一旦ある周波数帯に周
波数変換した後、復調し、携帯端末６００からのデータ
を得、移動体通信網へと送る。
【０１８０】このように、第６の実施形態に係る双方向
光伝送システムでは、下り電気信号と上り中間周波信号
との周波数帯が相異なることとなるので、親局４６０若
しくは子局５６０での下り電気信号から上り中間周波信
号への干渉または上り中間周波信号から下り電気信号へ
の干渉を減らすことができる。
【０１８１】なお、変復調装置４６１は、入力した上り
中間周波信号を周波数変換せずそのまま復調するように
してもよい。
【０１８２】（第７の実施形態）図１１は、本発明の第
７の実施形態に係る双方向光伝送システムの構成を示す
ブロック図である。なお、図１１では、１つの子局５７
０だけを示し、他の子局については省略している。ま
た、第１の実施形態と同様の部分については、同一の参
照番号を付し、説明を省略することとする。
【０１８３】図１１において、双方向光伝送システム
は、親局４７０と、子局５７０と、光伝送路２００とを
備える。親局４７０は、変復調装置４７１と、光送受信
部４０２とを含む。変復調装置４７１は、移動体通信網
からのデータで搬送波信号を変調し、中間周波信号に変
換して、電気／光変換器４０３に入力する。この中間周
波信号を下り中間周波信号と呼ぶことにする。
【０１８４】子局５４０は、光送受信部５７２と、共用
器５０１と、パワーアンプ５０６と、低雑音アンプ５０
７と、アンテナ５０８とを含む。光送受信部５７２は、
ミキサ５７１と、電気／光変換器５０３と、光／電気変
換器５０４と、光受動器５０５とを含む。
【０１８５】ミキサ５７１は、光／電気変換器５０４か
ら出力される下り中間周波信号をＬＯ信号と混合して周
波数変換し、パワーアンプ５０６に入力する。ミキサ５
７１が出力する信号を無線周波信号ということにする。
無線周波信号は、携帯端末６００で受信することができ
る周波数帯となっている。
【０１８６】上り信号を送信する場合の動作は、第１の
実施形態の場合と同様であるので、説明を省略する。以
下、下り信号を送信する場合の動作について説明する。
【０１８７】変復調装置４７１は、移動体通信網からの
データで搬送波信号を変調し、下り中間周波信号に変換
し、電気／光変換器４０３に入力する。電気／光変換器
４０３は、下り中間周波信号で光源の光信号を強度変調
し、強度変調された光信号を光受動器４０５に入力す
る。光受動器４０５に入力された光信号は、光伝送路２
００を介し、子局５７０の光受動器５０５に入力する。
光受動器５０５は、入力した光信号を光／電気変換器５
０４に入力する。光／電気変換器５０４は、入力した光
信号を下り中間周波信号に変換し、ミキサ５７１に入力
する。ミキサ５７１は、下り中間周波信号とＬＯ信号と
を混合して周波数変換し、無線周波信号に変換し、パワ
ーアンプ５０６に入力する。パワーアンプ５０６に入力
された無線周波信号は、増幅され、共用器５０１を介し
て、アンテナ５０８から空間へ放射される。
【０１８８】このように、第７の実施形態に係る双方向
光伝送システムでは、上り電気信号と下り中間周波信号
との周波数帯を相異なるものとしているので、親局４７
０若しくは子局５７０での下り中間周波信号から上り電
気信号への干渉、または、上り電気信号から下り中間周
波信号への干渉を減らすことができる。
【０１８９】なお、第６および第７の実施形態では、上
り系、下り系のうちいずれか一方に中間周波信号を利用
したが、上り系、下り系ともに中間周波信号を利用して
もよい。
【０１９０】（第８の実施形態）図１２は、本発明の第
８の実施形態に係る双方向光伝送システムの構成を示す
ブロック図である。なお、図１２において、子局の数を
二つとしたが、それ以上存在してよい。また、第１の実
施形態と同様の部分については、同一の参照番号を付
し、説明を省略することとする。第８の実施形態では、
空間ダイバシティを実現する。
【０１９１】図１２において、双方向光伝送システム
は、親局４８０と、子局５００ａおよび５００ｂと、光
伝送路２８０とを備える。親局４８０は、変復調装置４
８１と、光送受信部４０２ａおよび４０２ｂとを含む。
光送受信部４０２ａおよび４０２ｂの構成は、第１の実
施形態における親局４００の光送受信部４０２（図１参
照）の構成と同様である。光送受信部４０２ａは、子局
５００ａと対応して設けられている。光送受信部４０２
ｂは、子局５００ｂと対応して設けられている。変復調
装置４８１は、移動体通信網からの信号を変調して光送
受信部４０２ａおよび４０２ｂに入力すると共に、光送
受信部４０２ａおよび／または４０２ｂからの電気信号
を復調して移動体通信網に送信する。
【０１９２】光伝送路２８０は、２本の光ファイバ２８
１ａおよび２８１ｂを含む。光ファイバ２８１ａは、光
送受信部４０２ａと接続されており、光分岐器２８２ａ
によって光ファイバ２８１ｃに分岐される。光ファイバ
２８１ｃの一端には、子局５００ａが接続されている。
光ファイバ２８１ｂは、光送受信部４０２ｂと接続され
ており、光分岐器２８２ｂによって光ファイバ２８１ｄ
に分岐される。光ファイバ２８１ｄの一端には、子局５
００ｂが接続されている。
【０１９３】図示されていない子局は、光ファイバ２８
１ａに接続される子局と光ファイバ２８１ｂに接続され
る子局とで、二つ一組となって設けられる。一組となる
子局でカバーする通信エリアは、重複している。
【０１９４】次に、下り信号を送信する場合の動作につ
いて説明する。移動体通信網からの下り信号は、変復調
装置４８１に入力し、搬送波信号を変調し下り電気信号
に変換し、光送受信部４０２ａおよび４０２ｂに入力す
る。光送受信部４０２ａに入力した下り電気信号は、下
り光信号に変換されて光ファイバ２８１ａに入力され、
光分岐器２８２ａを介して子局５００ａに入り、下り電
気信号に再変換された後、電波として空間に放射され
る。
【０１９５】光送受信部４０２ｂに入力した下り電気信
号は、下り光信号に変換されて光ファイバ２５１ｂに入
力され、光分岐器２８２ｂを介して子局５００ｂに入
り、下り電気信号に再変換された後、電波として空間に
放射される。
【０１９６】子局５００ａおよび５００ｂがカバーする
エリアは、重複しているので、携帯端末６００は、子局
５００ａおよび５００ｂのどちらとも交信可能である
が、携帯端末６００は、これら二つの子局のうち、より
電波状態の良い子局からの下り信号を受信する。
【０１９７】上り信号を送信する場合、携帯端末６００
は、より電波状態の良い子局に対し、上り信号を送信す
る。上り信号を受信した子局が子局５００ａであったと
すると、子局５００ａは、受信した上り電気信号を光信
号に変換し、光ファイバ２８１ｃに出力する。光ファイ
バ２８１ｃを伝送する光信号は、光分岐器２８２ａ、光
ファイバ２８１ａを介して、親局４８０の光送受信部４
０２ａに入力し、上り電気信号に変換され復調の後、移
動体通信網に送られる。
【０１９８】このように、第８の実施形態に係る双方向
光伝送システムにおいて、携帯端末６００は、複数の子
局と通信可能であり、より電波状態のよい子局と通信す
るので、いずれかの子局での電波環境が悪化した場合で
も安定して通信を行うことが可能となり、敷設工事や光
ファイバケーブルのメンテナンスの工数が削減できる空
間ダイバシティシステムが実現される。
【０１９９】なお、ここでは、重複する通信エリアをも
つ子局を二つであるとしたが、三つ以上の子局が通信エ
リアを重複するようにしてもよい。
【０２００】（第９の実施形態）図１３は、本発明の第
９の実施形態に係る双方向光伝送システムの構成を示す
ブロック図である。図１３において、双方向光伝送シス
テムは、親局４９０と、３個の子局５９０ａ、５９０
ｂ、５９０ｃと、光伝送路２００と、携帯端末６００と
を備える。親局４９０と各子局とは、光伝送路２００を
介して接続されている。図１３において、第１の実施形
態と同様の機能を有する部分については、同一の参照符
号を付す。
【０２０１】第９の実施形態に係る双方向伝送システム
が上記他の実施形態と異なる点は、各子局に割り当てら
れている光信号の波長がそれぞれ異なる点である。
【０２０２】親局４９０は、移動体通信網からの電気信
号を光信号に変換し、光伝送路２００を介して、各子局
に伝送すると共に、各子局から伝送されてくる光信号を
電気信号に変換して移動体通信網に送る。
【０２０３】携帯端末６００は、エリア内の子局との間
で信号を無線で送受信する。各子局は、親局４９０から
の光信号を電気信号に変換して無線で送信すると共に、
携帯端末６００からの信号を受信して光信号に変換し、
光伝送路２００を介して、親局４９０に伝送する。な
お、ここでは、子局を３個としたが、別に２個以下であ
ってもよいし、４個以上であってもよい。また、携帯端
末６００は、２個以上であってもよい。
【０２０４】親局４９０は、変復調装置４０１と電気／
光変換器４０３ａ、４０３ｂ、４０３ｃと、光／電気変
換器４０４ａ、４０４ｂ、４０４ｃと、波長多重分割フ
ィルタ（以下、ＷＤＭフィルタという）４９５とを含
む。
【０２０５】子局５９０ａは、光アドドロップ器７００
ａと、電気／光変換器５０３ａと、光／電気変換器５０
４ａと、パワーアンプ５０６と、低雑音アンプ５０７
と、共用器５０１と、アンテナ５０８とを含む。子局５
９０ｂ、及び５９０ｃの構成は、子局５９０ａと同様で
ある。
【０２０６】光伝送路２００は、芯数が１本の光ファイ
バからなる。光伝送路２００は、親局４９０のＷＤＭフ
ィルタ４９５と子局５９０ａの光アドドロップ器７００
ａとの間を結ぶ光ファイバ２０１ａと、光アドドロップ
器７００ａと子局５９０ｂの光アドドロップ器７００ｂ
との間を結ぶ光ファイバ２０１ｂと、光アドドロップ器
７００ｂと子局５００ｃの光アドドロップ器７００ｃと
の間を結ぶ光ファイバ２０１ｃと、光アドドロップ器７
００ｃの端子Ｂに接続された光伝送路２０１ｄから構成
される。光ファイバ２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ、２
０１ｄは、それぞれ１本の光ファイバである。
【０２０７】以下、図１３を参照しながら、当該システ
ムの動作について説明する。図１３において、変復調装
置４０１は、移動体通信網と接続されており、これらの
間で、移動体通信に関わるデータの授受が行われる。
【０２０８】先ず、下り系について説明する。変復調装
置４０１では、移動体通信網からのデータで搬送波信号
を変調し、副搬送波変調信号に変換する。この副搬送波
変調信号を下り電気信号と呼ぶ。下り電気信号は、電気
／光変換器４０３ａ、４０３ｂ、４０３ｃに入る。電気
／光変換器４０３ａ、４０３ｂ、４０３ｃは、下り電気
信号で光源の光信号を強度変調し、強度変調された光信
号をＷＤＭフィルタ４９５に入力する。ＷＤＭフィルタ
４９５は、電気／光変換器４０３ａ、４０３ｂ、４０３
ｃからの信号を波長多重して、光ファイバ２０１ａへ出
力する。
【０２０９】ここで、電気／光変換器４０３ａ、４０３
ｂ、４０３ｃにおける光源の波長は、それぞれλ１、λ
３、λ５であるとし、互いに異なるものとする。変復調
装置４０１から電気／光変換器４０３ａ、４０３ｂ、４
０３ｃに入力する下り電気信号は、同じ信号の場合もあ
れば、互いに異なる場合もある。なお、当該実施形態で
は、光源に半導体レーザを用いた直接光強度変調方式に
ついて記述するが、下り電気信号を入力信号とする外部
光変調器を用いた外部光変調方式であってもよい。
【０２１０】ＷＤＭフィルタ４９５から出力された波長
がλ１、λ３、λ５の３つの光信号は、光ファイバ２０
１ａを伝搬し、子局５９０ａ内の光アドドロップ器７０
０ａに入る。光アドドロップ器７００ａは、波長がλ１
の光信号だけを端子Ｃから出力し、波長がλ３、λ５の
２つの光信号を端子Ｂから出力する。
【０２１１】光アドドロップ器７００ａの端子Ｂから出
力された２つの光信号は、光ファイバ２０１ｂを伝搬
し、子局５９０ｂに入る。子局５９０ｂ内の光アドドロ
ップ器７００ｂは、波長がλ３の光信号だけを端子Ｃか
ら出力し、波長がλ５の光信号を端子Ｂから出力する。
【０２１２】端子Ｂから出力された波長がλ５の光信号
は、光ファイバ２０１ｃを伝搬し、子局５９０ｃに入
る。子局５９０ｃ内の光アドドロップ器７００ｃは、波
長がλ５の光信号だけを端子Ｃから出力する。光アドド
ロップ器７００ｃの端子Ｂには、光ファイバ２０１ｄが
接続されている。光ファイバ２０１ｄの他端は、終端さ
れていてもよいし、開放されていてもよい。
【０２１３】次に、子局５９０ａの動作を説明する。光
アドドロップ器７００ａの端子Ｃから出力された波長が
λ１の光信号は、光／電気変換器５０４ａに入る。光／
電気変換器５０４ａは、入力した光信号を下り電気信号
に変換する。その後、下り電気信号は、パワーアンプ５
０６で増幅され、共用器５０１を介して、アンテナ５０
８から空間へ放射される。空間へ放射された電波は、携
帯端末６００で受信される。
【０２１４】次に、上り系について説明する。携帯端末
６００から空間へ放射された電波が、仮に子局５９０ａ
のアンテナ５０８で受信されたとする。アンテナ５０８
で受信された副搬送波変調信号を上り電気信号と呼ぶ。
上り電気信号は、共用器５０１を介し低雑音アンプ５０
７に入力して増幅された後、電気／光変換器５０３ａに
入る。電気／光変換器５０３ａは、入力信号である上り
電気信号で光源の光信号を強度変調し出力する。電気／
光変換器５０３ａから出力される光信号は、光アドドロ
ップ器７００ａの端子Ｄに入る。
【０２１５】ここで、電気／光変換器５０３ａにおける
光源の波長をλ２とする。また、子局５９０ｂ内の電気
／光変換器５０３ｂにおける光源の波長をλ４、子局５
９０ｃ内の電気／光変換器５０３ｃにおける光源の波長
をλ６とする。λ２、λ４、およびλ６は互いに異なる
ものとし、これらは、λ１、λ３、λ５とも互いに異な
るものとする。
【０２１６】電気／光変換器５０３ｃから出力された波
長がλ６の光信号は、光アドドロップ器７００ｃの端子
Ｄに入り、端子Ａから出力される。光アドドロップ器７
００ｃの端子Ａから出力された光信号は、光ファイバ２
０１ｃを伝搬し、子局５９０ｂに入る。子局５９０ｂに
おいて、電気／光変換器５０３ｂから出力された波長が
λ４の光信号は、光アドドロップ器７００ｂの端子Ｄに
入る。光アドドロップ器７００ｂの端子Ａからは、端子
Ｂに入力した波長がλ６の光信号がそのまま出力される
とともに、端子Ｄに入力した波長がλ４の光信号がこれ
に加算されて出力される。波長がλ４、λ６の２つの光
信号は、光ファイバ２０１ｂを伝搬して、子局５９０ａ
に入る。
【０２１７】子局５９０ａ内の光アドドロップ器７００
ａの端子Ａからは、端子Ｂに入力した波長がλ４、λ６
の光信号がそのまま出力されるとともに、端子Ｄに入力
した波長がλ２の光信号がこれらに加算されて出力され
る。光アドドロップ器７００ａの端子Ａから出力された
波長がλ２、λ４、λ６の３つの光信号は、光ファイバ
２０１ａを伝搬して、親局４９０に入る。
【０２１８】親局４９０において、波長がλ２、λ４、
λ６の３つの光信号は、ＷＤＭフィルタ４９５に入り、
波長分離された後、光／電気変換器４０４ａ、４０４
ｂ、４０４ｃにそれぞれ入る。光／電気変換器４０４
ａ、４０４ｂ、４０４ｃでは、それぞれ光信号を上り電
気信号に変換し、変復調装置４０１へ入力する。変復調
装置４０１は、入力した上り電気信号を復調することに
よって携帯端末６００からのデータを得、移動体通信網
へと送る。
【０２１９】なお、子局５９０ｂ及び子局５９０ｃにお
ける光送受信の動作、無線信号の送受信の動作は、子局
５９０ａと同様である。
【０２２０】次に、光アドドロップ器７００ａの構成に
ついて説明する。図１４は、第９の実施形態に係る光ア
ドドロップ器の構成を示す図である。光アドドロップ器
７００ａ、７００ｂ、７００ｃは、それぞれ図１４に示
すような構成を有している。
【０２２１】図１４において、光アドドロップ器は、二
つの波長合分波器７２１と波長合分波器７２２とを二段
に接続した構成である。波長合分波器７２１は、端子ａ
から入力される波長λ１〜λｎの光信号の内、波長λｉ
の光信号を端子ｃから出力し、波長λｉ以外の光信号を
端子ｂから出力する。また、波長合分波器７２１は、端
子ｂから入力される波長λｉ以外の光信号と端子ｃから
入力される波長λｉの光信号とを合波して、端子ａから
出力する。ここで、波長合分波器７２１ａは、誘電体多
層膜フィルタ７２１ａから構成されるバルク型の波長合
分波器である。誘電体多層膜フィルタ７２１ａは、波長
λｉの光のみを透過し、それ以外の波長の光を反射す
る。
【０２２２】波長合分波器７２２は、端子ｄから入力さ
れる波長λ１〜λｎ（λｉを除く）の光信号の内、波長
λｊ（ｊ≠ｉ）の光信号を端子ｆから出力し、波長λｊ
以外の光信号を端子ｅから出力する。また、波長合分波
器７２２は、端子ｅから入力される波長λｊ以外の光信
号と端子ｆから入力される波長λｊの光信号とを合波し
て、端子ｄから出力する。ここで、波長合分波器７２２
ａは、誘電体多層膜フィルタ７２２ａから構成されるバ
ルク型の波長合分波器である。誘電体多層膜フィルタ７
２２ａは、波長λｊの光のみを透過し、それ以外の波長
の光を反射する。なお、図１４において、誘電体多層膜
フィルタ７２１ａ、７２２ａや光伝送路の配置について
は、模式的に示しているものであり、実際の配置とは異
なる。実際は、透過する光信号および反射する光信号
が、光伝送路に結合するように、誘電体多層膜フィルタ
７２１ａ、７２２ａが配置されている。
【０２２３】図１４に示す光アドドロップにおいて、λ
ｉをλ２に、λｊをλ１に割り当てれば、図１３のシス
テムにおける光アドドロップ器７００ａを提供すること
ができる。また、λｉをλ４、λｊをλ３に割り当てれ
ば、光アドドロップ器７００ｂを提供することができ、
λｉをλ６、λｊをλ５に割り当てれば、光アドドロッ
プ器７００ｃを提供することができる。なお、λｉをλ
１に、λｊをλ２に割り当てても７００ａを構成するこ
とができる。このことは、λ３〜λ６についても同様で
ある。
【０２２４】以上のようにして、移動体通信網と携帯端
末６００とは、第９の実施の形態に係る双方向光伝送シ
ステムを介して通信できる。
【０２２５】このように、第９の実施形態に係る双方向
光伝送システムによれば、各子局に異なる波長を割り当
て、波長多重を行い、光アドドロップ器を用いて各子局
への光信号を取り出していく。したがって、上り系と下
り系の光ファイバを共用して１本とすることができる。
ゆえに、敷設工事や光ファイバケーブルのメンテナンス
の工数を減らすことが可能となる。
【０２２６】また、図１４に示すような光アドドロップ
器を用いることによって、子局側に取り出される光信号
（たとえば、波長λ１の光信号）の損失は、光分岐器な
どを用いる場合と比べ、少なくなる。したがって、より
高性能の通信を実現することが可能となる。
【０２２７】なお、ここでは、波長合分波器７２１，７
２２は、２本のファイバを溶融したものや、波長選択板
を使用したもの、ファイバグレーティングを使用したも
の、光導波路を使用したものであってもよい。
【０２２８】なお、ＷＤＭフィルタ４９５は、波長が異
なる複数の波長合分波器７２１の組合せで構成されてい
てもよい。
【０２２９】なお、波長λ１〜λ６は、国際規格である
ＩＴＵ−Ｔに準拠して、それぞれの波長間隔が２０ｎｍ
であってもよいし、１００ＧＨｚ、あるいは５０ＧＨｚ
間隔であってもよい。
【０２３０】（第１０の実施形態）図１５は、本発明の
第１０の実施形態に係る双方向光伝送システムにおける
光アドドロップ器７３０の構成を示すブロック図であ
る。第１０の実施形態に係る双方向光伝送システムは、
図１３に示す双方向光伝送システムの構成のうち、光ア
ドドロップ器７００ａ、電気／光変換器５０３ａ、およ
び光／電気変換器５０４ａを光アドドロップ器７３０に
置き換えたものである。したがって、第１０の実施形態
では、図１３を援用する。
【０２３１】図１５において、光アドドロップ器７３０
は、光送信モジュール７３１と、光受信モジュール７３
２とを含む。光送信モジュール７３１は、波長合波器７
３３と、半導体レーザ７３５とを有する。光受信モジュ
ール７３２は、波長分波器７３４と、受光素子７３６と
を有する。
【０２３２】以下、光アドドロップ器７３０の動作につ
いて説明する。光伝送路２３１を伝搬する波長がλd1，
λd2の２つの下り光信号は、光送信モジュール７３１内
の波長合波器７３３の端子ａに入る。光送信モジュール
７３１内の波長合波器７３３において、波長がλu1の光
信号は端子ｃから出力されるが、その他の波長の光信号
は端子ｂから出力される。そのため、波長がλd1，λd2
の２つの下り光信号は、光送信モジュール７３１を通過
し、光伝送路２３２を伝搬して光受信モジュール７３２
に入る。
【０２３３】光受信モジュール７３２内の波長分波器７
３４において、端子ｄから入力した光信号の内、波長が
λd1の光信号は端子ｆから出力されるが、その他の波長
の光信号は端子ｅから出力される。そのため、端子ｄか
ら入力した波長がλd1，λd2の２つの下り光信号の内、
波長がλd1の下り光信号は、端子ｆから出力され、受光
素子７３６に入る。
【０２３４】受光素子７３６は、波長がλd1の下り光信
号を電気信号に変換して出力する。波長分波器７３４の
端子ｅからは、波長がλd2の下り光信号が出力され、光
伝送路２３３へと送出される。
【０２３５】一方、光伝送路２３３を伝搬する波長がλ
u2の上り光信号は、光受信モジュール７３２内の波長分
波器７３４の端子ｅに入る。波長分波器７３４におい
て、端子ｅから入力される光の内、波長がλd1の光信号
のみが遮断されるので、波長がλu2の上り光信号は、波
長分波器７３４をそのまま通過し、光伝送路２３２を伝
搬して光送信モジュール７３１に入る。
【０２３６】光送信モジュール７３１内の波長合波器７
３３において、端子ｂから入力される光の内、波長がλ
u1の光信号のみが遮断されるので、波長がλu2の上り光
信号は、端子ｂからそのまま端子ａへと通過する。
【０２３７】半導体レーザ７３５は、入力される電気信
号で光信号を変調する。この光信号の波長はλu1であ
る。半導体レーザ７３５から出力された波長がλu1の上
り光信号は、波長合波器７３３の端子ｃに入力され、端
子ａから出力される。これによって、波長がλu2の上り
光信号と波長がλu1の上り光信号とが合波され、光伝送
路２３１へと送出される。
【０２３８】このように構成される第１０の実施形態に
係る光アドドロップ器７３０を用いることによって、第
９の実施形態で得られる効果に加え、波長合分波器、半
導体レーザ、および受光素子を一体化することができ、
より子局の小型化を図ることが可能となる。
【０２３９】なお、波長合波器７３３および波長分波器
７３４において、合波および分波できる波長について
は、子局の数等に合わせて、適宜選択することとなるの
は、言うまでもない。
【０２４０】なお、波長合波器７３３や波長分波器７３
４は、２本のファイバを溶融したものや、波長選択板を
使用したもの、ファイバグレーティングを使用したも
の、光導波路を使用したものであってもよい。
【０２４１】なお、光伝送路２３２は、光ファイバを用
いてもよいし、空間的に接続する構成の光伝送路であっ
てもよい。
【０２４２】また、光伝送路２３２は、光導波路等であ
ってもよく、波長合波器７３３、および波長分波器７３
４を、光学材料基板上に集積してもよい。さらに、半導
体レーザ７３５や受光素子７３６も同時に集積してもよ
い。
【０２４３】（第１１の実施形態）図１６は、本発明の
第１１の実施形態に係る双方向光伝送システムにおける
光アドドロップ器７４０の構成を示すブロック図であ
る。第３の実施形態に係る双方向光伝送システムは、図
１３に示す双方向光伝送システムの構成のうち、光アド
ドロップ器７００ａを光アドドロップ器７４０に置き換
えたものである。
【０２４４】図１６において、光アドドロップ器７４０
は、波長合分波器７４１と、光サーキュレータ７４２と
を有する。波長合分波器７４１は、光伝送路２４１から
入力される波長λ１〜λｎの光信号の内、波長λｉの光
信号のみを端子ｃから出力し、それ以外の波長の光信号
を端子ｂから出力する。
【０２４５】以下、光アドドロップ器７４０の動作につ
いて説明する。なお、以下の説明では、波長合分波器７
４１におけるλｉはλ１に設定されているものとする。
【０２４６】光伝送路２４１において、波長がλ１〜λ
ｎのｎ個の下り光信号が伝搬し、波長合分波器７４１の
端子ａに入力したとする。波長合分波器７４１は、波長
がλ１の下り光信号のみを端子ｃから出力し、その他の
波長の下り光信号を端子ｂから出力する。端子ｃから出
力された波長がλ１の下り光信号は、光サーキュレータ
７４２の端子ｘに入力され、端子ｙから出力される。端
子ｙから出力された下り光信号は、子局５９０ａの光／
電気変換器５０４ａに入力され、電気信号に変換され
る。
【０２４７】子局５９０ａの電気／光変換器５０３ａか
ら出力された波長がλ１の上り光信号は、光サーキュレ
ータ７４２の端子ｚに入力される。その後、波長がλ１
の上り光信号は、光サーキュレータ７４２の端子ｘから
出力され、波長合分波器７４１の端子ｃに入力される。
【０２４８】光伝送路２４２において、波長がλ２〜λ
ｎの上り光信号が伝搬し、波長合分波器７４１の端子ｂ
に入力したとする。これらｎ−１個の上り光信号は、そ
のまま端子ａへと通過し、端子ｃからの波長がλ１の上
り光信号と合波されて、光伝送路２４１へと送出され
る。
【０２４９】子局５００ｂや５００ｃについても同様の
動作である。各子局における波長合分波器で分波合波で
きる光の波長は、子局の数に応じて、適宜選択すればよ
い。
【０２５０】このように、第１１の実施形態では、一つ
の子局に対する下り光信号の波長と上り光信号の波長と
を共通にすることができるので、第９の実施形態で得ら
れる効果に加え、使用する光源の波長数を減らすことが
できるという効果を有することとなる。これにより、よ
り多くの子局を配置することが可能となる。
【０２５１】また、下り側の分波と、上り側の合波とを
一つの波長合波分波器で共有するので、子局の小型化を
図ることが可能となる。
【０２５２】なお、波長合分波器７４１の端子ｃと光サ
ーキュレータ７４２の端子ｘとの間は、光ファイバで接
続されていてもよいし、空間的に接続されていてもよ
い。
【０２５３】波長合分波器７４１は、２本のファイバを
溶融したものや、波長選択板を使用したもの、ファイバ
グレーティングを使用したもの、光導波路を使用したも
のであってもよい。
【０２５４】（第１２の実施形態）図１７は、本発明の
第１２の実施形態に係る双方向光伝送システムにおける
光アドドロップ器７５０の構成を示すブロック図であ
る。第４の実施形態に係る双方向光伝送システムは、図
１３に示す双方向光伝送システムの構成のうち、光アド
ドロップ器７００ａを光アドドロップ器７５０に置き換
えたものである。
【０２５５】図１７において、光アドドロップ器７５０
は、波長合分波器７５１と光分岐器７５２とを有する。
波長合分波器７５１は、光伝送路２５１から入力される
波長λ１〜λｎの光信号の内、波長λｉの光信号のみを
端子ｃから出力し、それ以外の波長の光信号を端子ｂか
ら出力する。
【０２５６】以下、光アドドロップ器７５０の動作につ
いて説明する。なお、以下の説明では、波長合分波器７
５１におけるλｉはλ１に設定されているものとする。
【０２５７】光伝送路２５１において、波長がλ１〜λ
ｎのｎ個の下り光信号が伝搬し、波長合分波器７５１の
端子ａに入力したとする。波長合分波器７５１は、波長
がλ１の下り光信号のみを端子ｃから出力し、その他の
波長の下り光信号を端子ｂから出力する。端子ｃから出
力された波長がλ１の下り光信号は、光分岐器７５２の
端子ｕに入力され、端子ｖと端子ｗとに２分岐される。
そのうち、端子ｖから出力された下り光信号は、子局５
００ａの光／電気変換器５０４ａに入力され、電気信号
に変換される。
【０２５８】子局５００ａの電気／光変換器５０３ａか
ら出力された波長がλ１の上り光信号は、光分岐器７５
２の端子ｗに入力される。その後、波長がλ１の上り光
信号は、光分岐器７５２の端子ｕから出力され、波長合
分波器７５１の端子ｃに入力される。
【０２５９】光伝送路２５２において、波長がλ２〜λ
ｎの上り光信号が伝搬し、波長合分波器７５１の端子ｂ
に入力したとする。これらｎ−１個の上り光信号は、端
子ｃ側に透過することなく、そのまま端子ａへと通過
し、端子ｃからの波長がλ１の上り光信号と合波され
て、光伝送路２５１へと送出される。
【０２６０】子局５００ｂや５００ｃについても同様の
動作である。
【０２６１】このように、第１２の実施形態では、一つ
の子局に対する下り光信号の波長と上り光信号の波長と
を共通にすることができるので、第９の実施形態で得ら
れる効果に加え、使用する光源の波長数を減らすことが
できるという効果を有することとなる。これにより、よ
り多くの子局を配置することが可能となる。
【０２６２】また、光分岐器を用いているので、子局に
要するコストを低減することが可能となる。
【０２６３】なお、波長合分波器７５１の端子ｃと光分
岐器７５２の端子ｕとの間は、光ファイバで接続されて
いてもよいし、空間的に接続されていてもよい。
【０２６４】なお、図１８に示すように、光アドドロッ
プ器７６０において、光分岐器７５２の端子ｗに光アイ
ソレータ７５３を備えておいてもよい。光アイソレータ
７５３を有することにより、端子ｗから出力された波長
がλ１の下り光信号が電気／光変換器５０３ａに入るこ
とを防ぐことができる。
【０２６５】なお、波長合分波器７５１は、２本のファ
イバを溶融したものや、波長選択板を使用したもの、フ
ァイバグレーティングを使用したもの、光導波路を使用
したものであってもよい。
【０２６６】
【発明の効果】以上のように本発明は、親局側に光受動
器または光分岐器、子局側に光受動器または光分岐器を
用いることによって、上り系と下り系の光ファイバを共
用して一本とすることができる。また、各子局に対し
て、互いに異なる波長を割り当て、親局側で波長多重し
て下り光信号を送信し、子局側で光アドドロップ器を用
いて割り当てられている波長の光を取り出すので、上り
系と下り系の光ファイバを共用して一本とすることがで
きる。したがって、敷設工事や光ファイバケーブルのメ
ンテナンスの工数を減らすことができるという効果を有
する双方向光伝送システムを提供することができるもの
である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る双方向光伝送シ
ステムの構成を示すブロック図である。
【図２】光受動器４０５の構成の一例を示すブロック図
である。
【図３】親局４００と各子局とをスター型に接続する場
合の光伝送路２００の構成を示す図である。
【図４】ＷＤＭカプラによる光受動器５０５の構成を示
すブロック図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る双方向光伝送シ
ステムの構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る双方向光伝送シ
ステムの構成を示すブロック図である。
【図７】第１の半導体レーザが発光している状態に、外
部から同一波長の第２の半導体レーザの光が入射したと
きの第１の半導体レーザからの光信号における相対強度
雑音（ＲＩＮ）の周波数分布を測定した実験結果を示す
図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る双方向光伝送シ
ステムの構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第５の実施形態に係る双方向光伝送シ
ステムの構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第６の実施形態に係る双方向光伝送
システムの構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第７の実施形態に係る双方向光伝送
システムの構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第８の実施形態に係る双方向光伝送
システムの構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第９の実施形態に係る双方向光伝送
システムの構成を示すブロック図である。
【図１４】第９の実施形態に係る光アドドロップ器の構
成を示す図である。
【図１５】本発明の第１０の実施形態に係る双方向光伝
送システムにおける光アドドロップ器７３０の構成を示
すブロック図である。
【図１６】本発明の第１１の実施形態に係る双方向光伝
送システムにおける光アドドロップ器７４０の構成を示
すブロック図である。
【図１７】本発明の第１２の実施形態に係る双方向光伝
送システムにおける光アドドロップ器７５０の構成を示
すブロック図である。
【図１８】本発明の第１２の実施形態に係る双方向光伝
送システムにおける光アドドロップ器７６０の構成を示
すブロック図である。
【図１９】従来のＰＤＣ用無線マルチポイント光リンク
システムの構成を示す図である。
【符号の説明】
２００，２８０ 光伝送路 ２０１ａ〜２０１ｅ，２８１ａ〜２８１ｄ 光ファイバ ２０２ａ，２０２ｂ，４２５，５２５，２８２ａ，２８
２ｂ 光分岐器 ２０３ Ｎ×１光分岐器 ４００，４２０，４３０，４４０，４５０，４６０，４
７０，４８０，４９０親局 ４０１，４６１，４７１，４８１ 変復調装置 ４０２，４０２ａ，４０２ｂ，５０２，４２２，５２
２，４３２，５３２，４４２，５４２，４５２，５５
２，５６２，５７２ 光送受信部 ４０３，５０３，４２３，５２３，４０３ａ〜４０３
ｃ，５０３ａ 電気／光変換器 ４０４，５０４，４０４ａ〜４０４ｃ，５０４ａ 光／
電気変換器 ４３６，５３６ 光減衰器 ４４６，５４６，７５３ 光アイソレータ ４０５，５０５ 光受動器 ４５３，５５３ 回り込み防止回路 ４５４，５５４ 信号レベル調整回路 ４５５，５５５ 遅延調整回路 ４５６，５５６ 分配器 ４５７，５５７ 合成器 ４９５ ＷＤＭフィルタ ５００ａ〜５００ｃ，５２０，５３０，５４０，５５
０，５６０，５７０，５９０ａ〜５９０ｃ 子局 ５０１ 共用器 ５０６ パワーアンプ ５０７ 低雑音アンプ ５０８ アンテナ ５６１，５７１ ミキサ ６００ 携帯端末 ７００ａ〜７００ｃ，７３０，７４０，７５０，７６０
光アドドロップ器 ７２１，７２２，７４１，７５１ 波長合分波器 ７２１ａ，７２２ａ 誘電体多層膜フィルタ ７３１ 光送信モジュール ７３２ 光受信モジュール ７３３ 波長合波器 ７３４ 波長分波器 ７３５ 半導体レーザ ７３６ 受光素子 ７４２ 光サーキュレータ ７５２ 光分岐器 ２３１，２３２，２３３，２４１，２４２，２５１，２
５２ 光伝送路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田辺 学 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目３番１ 号 松下通信工業株式会社内 Ｆターム(参考） 5K067 AA22 BB04 BB21 DD11 EE02 EE06 EE10 EE16 EE37 HH22 5K102 AA16 AA34 AA38 AB13 AL12

Claims (39)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 親局と複数の子局との間で双方向光通信
    を行うためのシステムであって、 前記親局と各子局との間は、１本の光ファイバを介して
    接続されており、 前記親局から各前記子局に対しては、前記１本の光ファ
    イバを介して下り光信号が伝送され、各前記子局から前
    記親局に対しては、前記１本の光ファイバを介して上り
    光信号が伝送され、 前記親局は、 与えられた電気信号を前記下り光信号に変換する第１の
    電気／光変換器と、 与えられた前記上り光信号を電気信号に変換する第１の
    光／電気変換器と、 前記１本の光ファイバと前記第１の電気／光変換器およ
    び前記第１の光／電気変換器との間に配置され、当該第
    １の電気／光変換器から出力される前記下り光信号を前
    記１本の光ファイバに入力し、前記１本の光ファイバ中
    を伝送されてきた前記上り光信号を前記第１の光／電気
    変換器に入力する第１の光交換素子とを含み、 各前記子局は、 与えられた電気信号を前記上り光信号に変換する第２の
    電気／光変換器と、 与えられた前記下り光信号を電気信号に変換する第２の
    光／電気変換器と、 前記１本の光ファイバと前記第２の電気／光変換器およ
    び前記第２の光／電気変換器との間に配置され、当該第
    ２の電気／光変換器から出力される前記上り光信号を前
    記１本の光ファイバに入力し、前記１本の光ファイバ中
    を伝送されてきた前記下り光信号を前記第２の光／電気
    変換器に入力する第２の光交換素子とを含む、双方向光
    伝送システム。
  2. 【請求項２】 前記親局は、さらに、 与えられた電気信号の振幅を調整して出力する信号レベ
    ル調整回路と、 前記信号レベル調整回路が出力した電気信号の位相を調
    整して出力する遅延調整回路と、 前記遅延調整回路が出力する電気信号と前記第１の光／
    電気変換器が出力する電気信号とを合成する合成手段と
    を含む、請求項１に記載の双方向光伝送システム。
  3. 【請求項３】 各前記子局は、さらに、 与えられた電気信号の振幅を調整して出力する信号レベ
    ル調整回路と、 前記信号レベル調整回路が出力した電気信号の位相を調
    整して出力する遅延調整回路と、 前記遅延調整回路が出力する電気信号と前記第２の光／
    電気変換器が出力する電気信号とを合成する合成手段と
    を含む、請求項１に記載の双方向光伝送システム。
  4. 【請求項４】 前記信号レベル調整回路は、予め設定さ
    れている振幅値に基づいて振幅を調整し、 前記遅延調整回路は、予め設定されている遅延量に基づ
    いて位相を調整することを特徴とする、請求項２または
    ３に記載の双方向光伝送システム。
  5. 【請求項５】 前記信号レベル調整回路は、前記合成手
    段が合成した電気信号をフィードバックして前記電気信
    号の振幅を決定し、 前記遅延調整回路は、前記合成手段が合成した電気信号
    をフィードバックして前記電気信号の位相を決定するこ
    とを特徴とする、請求項２または３に記載の双方向光伝
    送システム。
  6. 【請求項６】 下り光信号の波長帯と上り光信号の波長
    帯とは互いに異なっており、 前記第１の光交換素子は、下り光信号を前記１本の光フ
    ァイバにのみ入力し、上り光信号を前記第１の光／電気
    変換器にのみ入力する波長多重カプラであり、 前記第２の光交換素子は、上り光信号を前記１本の光フ
    ァイバにのみ入力し、下り光信号を前記第２の光／電気
    変換器にのみ入力する波長多重カプラであることを特徴
    とする、請求項１〜３のいずれかに記載の双方向光伝送
    システム。
  7. 【請求項７】 前記第１の電気／光変換器は、前記１本
    の光ファイバにおいて波長分散量の小さい波長帯の下り
    光信号を出力し、 前記第２の電気／光変換器は、前記１本の光ファイバに
    おいて波長分散量の大きい波長帯の上り光信号を出力す
    ることを特徴とする、請求項６に記載の双方向光伝送シ
    ステム。
  8. 【請求項８】 下り光信号の波長帯と上り光信号の波長
    帯とは互いに異なっており、 前記第１および／または第２の光交換素子は、前記１本
    の光ファイバ中を伝送されてきた光信号を２分岐する光
    分岐器であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれ
    かに記載の双方向光伝送システム。
  9. 【請求項９】 前記第１の光交換素子は、前記１本の光
    ファイバ中を伝送されてきた上り光信号を２分岐する光
    分岐器であり、 前記親局は、前記第１の光交換素子と前記第１の電気／
    光変換器との間に配置されている光減衰器をさらに含む
    ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の双
    方向光伝送システム。
  10. 【請求項１０】 前記光減衰器は、前記第１の光交換素
    子が出力する上り光信号の光パワーを前記第１の電気／
    光変換器が出力する下り光信号の光パワーに比べて−２
    ０ｄＢ以下にまで減衰することを特徴とする、請求項９
    に記載の双方向光伝送システム。
  11. 【請求項１１】 前記第２の光交換素子は、前記１本の
    光ファイバ中を伝送されてきた下り光信号を２分岐する
    光分岐器であり、 前記子局は、前記第２の光交換素子と前記第２の電気／
    光変換器との間に配置されている光減衰器をさらに含む
    ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の双
    方向光伝送システム。
  12. 【請求項１２】 前記光減衰器は、前記第２の光交換素
    子が出力する下り光信号の光パワーを前記第２の電気／
    光変換器が出力する上り光信号の光パワーに比べて−２
    ０ｄＢ以下にまで減衰することを特徴とする、請求項１
    １に記載の双方向光伝送システム。
  13. 【請求項１３】 前記第１の光交換素子は、前記１本の
    光ファイバ中を伝送されてきた上り光信号を２分岐する
    光分岐器であり、 前記親局は、前記第１の光交換素子と前記第１の電気／
    光変換器との間に配置されている光アイソレータをさら
    に含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記
    載の双方向光伝送システム。
  14. 【請求項１４】 前記第２の光交換素子は、前記１本の
    光ファイバ中を伝送されてきた下り光信号を２分岐する
    光分岐器であり、 前記子局は、前記第２の光交換素子と前記第２の電気／
    光変換器との間に配置されている光アイソレータをさら
    に含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記
    載の双方向光伝送システム。
  15. 【請求項１５】 前記光アイソレータのアイソレーショ
    ンは、−２０ｄＢ以下であることを特徴とする、請求項
    １３または１４に記載の双方向光伝送システム。
  16. 【請求項１６】 前記第１および第２の光交換素子は、
    少なくとも３端子を有する光サーキュレータであること
    を特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の双方向
    光伝送システム。
  17. 【請求項１７】 各前記子局は、前記親局に対し、前記
    １本の光ファイバを介してバス型に接続されていること
    を特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の双方向
    光伝送システム。
  18. 【請求項１８】 各前記子局は、前記親局に対し、前記
    １本の光ファイバを介してスター型に接続されているこ
    とを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の双方
    向光伝送システム。
  19. 【請求項１９】 前記第１および第２の電気／光変換器
    に与えられる電気信号は、副搬送波変調信号であること
    を特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の双方向
    光伝送システム。
  20. 【請求項２０】 各前記子局は、前記第２の電気／光変
    換器に与える電気信号を前記第１の電気／光変換器に与
    えられる電気信号の周波数帯とは異なる周波数帯の電気
    信号に変換する周波数変換手段をさらに含む、請求項１
    〜３のいずれかに記載の双方向光伝送システム。
  21. 【請求項２１】 前記第１および第２の電気／光変換器
    に与えられる電気信号の周波数帯は互いに異なってお
    り、 各前記子局は、前記第２の光／電気変換器が出力する電
    気信号の周波数を前記第１の電気／光変換器に与えられ
    る電気信号の周波数帯に変換する周波数変換手段をさら
    に含む、請求項１〜３のいずれかに記載の双方向光伝送
    システム。
  22. 【請求項２２】 各前記子局の前記第２の電気／光変換
    器は、それぞれ相異なる波長の光信号を出力することを
    特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の双方向光
    伝送システム。
  23. 【請求項２３】 各前記子局が出力する上り光信号は、
    時分割多重されていることを特徴とする、請求項１〜３
    のいずれかに記載の双方向光伝送システム。
  24. 【請求項２４】 各前記子局は、下り電気信号および上
    り電気信号を無線で送受信するための無線送受信手段を
    さらに含む、請求項１〜３のいずれかに記載の双方向光
    伝送システム。
  25. 【請求項２５】 親局と複数の系列上に存在する複数の
    子局との間で双方向光通信を行うためのシステムであっ
    て、 各前記系列上の各子局における無線通信エリアと重複す
    る無線通信エリアを持つ他の子局が他の系列上に存在し
    ており、 前記親局と同一系列上の各子局との間は、１本の光ファ
    イバを介して接続され、 前記親局から前記同一系列の各子局に対しては、前記１
    本の光ファイバを介して下り光信号が伝送され、同一系
    列の各子局から前記親局に対しては、前記１本の光ファ
    イバを介して上り光信号が伝送され、 前記親局は、前記系列毎に、 与えられた電気信号を前記下り光信号に変換する第１の
    電気／光変換器と、 与えられた前記上り光信号を電気信号に変換する第１の
    光／電気変換器と、 前記１本の光ファイバと前記第１の電気／光変換器およ
    び前記第１の光／電気変換器との間に配置され、当該第
    １の電気／光変換器から出力される前記下り光信号を前
    記１本の光ファイバに入力し、前記１本の光ファイバ中
    を伝送されてきた前記上り光信号を前記第１の光／電気
    変換器に入力する第１の光交換素子とを含み、 各前記子局は、 与えられた電気信号を前記上り光信号に変換する第２の
    電気／光変換器と、 与えられた前記下り光信号を電気信号に変換する第２の
    光／電気変換器と、 前記１本の光ファイバと前記第２の電気／光変換器およ
    び前記第２の光／電気変換器との間に配置され、当該第
    ２の電気／光変換器から出力される前記上り光信号を前
    記１本の光ファイバに入力し、前記１本の光ファイバ中
    を伝送されてきた前記下り光信号を前記第２の光／電気
    変換器に入力する第２の光交換素子とを含む、双方向光
    伝送システム。
  26. 【請求項２６】 複数の子局との間で双方向光通信を行
    うための親局であって、 各前記子局との間は、１本の光ファイバを介して接続さ
    れており、 各前記子局に対しては、前記１本の光ファイバを介して
    下り光信号が伝送され、各前記子局からは、前記１本の
    光ファイバを介して上り光信号が伝送され、 与えられた電気信号を前記下り光信号に変換する電気／
    光変換器と、 与えられた前記上り光信号を電気信号に変換する光／電
    気変換器と、 前記１本の光ファイバと前記電気／光変換器および前記
    光／電気変換器との間に配置され、当該電気／光変換器
    から出力される前記下り光信号を前記１本の光ファイバ
    に入力し、前記１本の光ファイバ中を伝送されてきた前
    記上り光信号を前記光／電気変換器に入力する光交換素
    子と、 与えられた電気信号の振幅を調整して出力する信号レベ
    ル調整回路と、 前記信号レベル調整回路が出力した電気信号の位相を調
    整して出力する遅延調整回路と、 前記遅延調整回路が出力する電気信号と前記光／電気変
    換器が出力する電気信号とを合成する合成手段とを含
    む、親局。
  27. 【請求項２７】 親局との間で双方向光通信を行うため
    の子局であって、 前記親局との間は、１本の光ファイバを介して接続され
    ており、 前記親局からは、前記１本の光ファイバを介して下り光
    信号が伝送され、前記親局に対しては、前記１本の光フ
    ァイバを介して上り光信号が伝送され、 与えられた電気信号を前記上り光信号に変換する電気／
    光変換器と、 与えられた前記下り光信号を電気信号に変換する光／電
    気変換器と、 前記１本の光ファイバと前記電気／光変換器および前記
    光／電気変換器との間に配置され、当該電気／光変換器
    から出力される前記上り光信号を前記１本の光ファイバ
    に入力し、前記１本の光ファイバ中を伝送されてきた前
    記下り光信号を前記光／電気変換器に入力する光交換素
    子と、 与えられた電気信号の振幅を調整して出力する信号レベ
    ル調整回路と、 前記信号レベル調整回路が出力した電気信号の位相を調
    整して出力する遅延調整回路と、 前記遅延調整回路が出力する電気信号と前記第２の光／
    電気変換器が出力する電気信号とを合成する合成手段と
    を含む、子局。
  28. 【請求項２８】 前記信号レベル調整回路は、予め設定
    されている振幅値に基づいて振幅を調整し、 前記遅延調整回路は、予め設定されている遅延量に基づ
    いて位相を調整することを特徴とする、請求項２６に記
    載の親局または請求項２７に記載の子局。
  29. 【請求項２９】 前記信号レベル調整回路は、前記合成
    手段が合成した電気信号をフィードバックして前記電気
    信号の振幅を決定し、 前記遅延調整回路は、前記合成手段が合成した電気信号
    をフィードバックして前記電気信号の位相を決定するこ
    とを特徴とする、請求項２６に記載の親局または請求項
    ２７に記載の子局。
  30. 【請求項３０】 親局と複数の子局との間で双方向光通
    信を行うためのシステムであって、 前記親局と各子局との間は、１本の光ファイバを介して
    接続されており、 前記親局から各子局への下り光信号の波長は、各子局間
    で互いに異なるものとなるように割り当てられており、 各子局から前記親局への上り光信号の波長は、各子局間
    で互いに異なるものとなるように割り当てられており、 前記親局から各子局に対しては、前記１本の光ファイバ
    を介して前記下り光信号が伝送され、各子局から前記親
    局に対しては、前記１本の光ファイバを介して前記上り
    光信号が伝送され、 前記親局は、 与えられた電気信号を各子局に割り当てられている波長
    の前記下り光信号に変換する各子局分の第１の電気／光
    変換器と、 前記子局から与えられた前記上り光信号を電気信号に変
    換する各子局分の光／電気変換器と、 各前記第１の電気／光変換器からの複数の下り光信号を
    波長多重して、前記１本の光ファイバに入力し、前記１
    本の光ファイバ中を伝送されてきた前記上り信号を波長
    分離して、波長が対応する前記第１の光／電気変換器に
    入力する波長多重分離部とを含み、 各前記子局は、 与えられた電気信号を割り当てられている波長の前記上
    り光信号に変換する第２の電気／光変換器と、 与えられた前記下り光信号を電気信号に変換する第２の
    光／電気変換器と、前記１本の光ファイバと前記第２の
    電気／光変換器および前記第２の光／電気変換器との間
    に配置され、当該第２の電気／光変換器から出力される
    前記上り光信号を前記１本の光ファイバに入力し、前記
    １本の光ファイバ中を伝送している前記下り光信号の
    内、当該子局に対応している波長の光信号のみを前記第
    ２の光／電気変換器に入力する光アドドロップ器とを含
    む、双方向光伝送システム。
  31. 【請求項３１】 前記光アドドロップ器は、３端子から
    なる波長合分波器を２台従属接続した構成であることを
    特徴とする、請求項３０に記載の双方向光伝送システ
    ム。
  32. 【請求項３２】 前記光アドドロップ器は、 前記第２の電気／光変換器が出力する上り光信号と前記
    １本の光ファイバ中を伝送する上り光信号とを合波する
    波長合波器と、 前記１本の光ファイバ中を伝送する下り光信号の内、子
    局に割り当てられている波長の光信号のみを分離して、
    前記第２の光／電気変換器に入力する波長分波器とを有
    し、 前記波長合波器と前記第２の電気／光変換器とが光送信
    モジュールとして一体化されており、 前記波長分波器と前記第２の光／電気変換器とが光受信
    モジュールとして一体化されていることを特徴とする、
    請求項３０に記載の双方向光伝送システム。
  33. 【請求項３３】 前記光アドドロップ器は、 ３端子からなる波長合分波器と、 子局に割り当てられた波長の光信号のみを入出力する前
    記波長合分波器の端子に接続された光サーキュレータと
    を有し、 前記光サーキュレータの一方の端子に、前記第２の電気
    ／光変換器が接続され、他方の端子に、前記第２の光／
    電気変換器が接続され、 各子局に割り当てられている下り光信号および上り光信
    号の波長は、互いに等しいことを特徴とする、請求項３
    ０に記載の双方向光伝送システム。
  34. 【請求項３４】 前記光アドドロップ器は、 ３端子からなる波長合分波器と、 子局に割り当てられた波長の光信号のみを入出力する前
    記波長合分波器の端子に接続された光分岐器とを有し、 前記光分岐器の一方の端子に、前記第２の電気／光変換
    器が接続され、他方の端子に、前記第２の光／電気変換
    器が接続され、 各子局に割り当てられている下り光信号および上り光信
    号の波長は、互いに等しいことを特徴とする、請求項３
    ０に記載の双方向光伝送システム。
  35. 【請求項３５】 前記光分岐器の一方の端子と前記第２
    の電気／光変換器との間に配置されている光アイソレー
    タをさらに含むことを特徴とする、請求項３４に記載の
    双方向光伝送システム。
  36. 【請求項３６】 前記第１の電気／光変換器および前記
    第２の電気／光変換器に与えられる電気信号は、副搬送
    波変調信号であることを特徴とする、請求項３０に記載
    の双方向光伝送システム。
  37. 【請求項３７】 各前記子局は、前記第２の電気／光変
    換器に入力する上り電気信号および前記第２の光／電気
    変換器が出力する下り電気信号を無線で送受信するため
    の無線送受信手段をさらに含む、請求項３０に記載の双
    方向光伝送システム。
  38. 【請求項３８】 前記上り電気信号および前記下り電気
    信号は、携帯電話信号であることを特徴とする、請求項
    ３７に記載の双方向光伝送システム。
  39. 【請求項３９】 各前記子局に割り当てられた波長の間
    隔は、２０ｎｍであることを特徴とする、請求項３０に
    記載の双方向光伝送システム。
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