JP2005277836A - 光伝送システム - Google Patents

Abstract

【課題】 基地局装置へ入力される電気信号及び基地局装置から出力される電気信号のレベルの再調整を行わず、親局装置の増設によらなければ対応できない規模の子局装置の増設を容易に行える光伝送システムを提供する。
【解決手段】 基地局装置１に接続された親局装置２ａに、親局装置２ｂを接続し、下り方向通信では、親局装置２ａにおいて、基地局装置１からの周波数帯域別の電気信号を合成させ、同一レベルで親局装置２ｂに分配させて出力させ、親局装置２ｂにおいて、分配された電気信号を光信号に変換させて子局装置３ｂに出力させ、上り方向通信では、親局装置２ｂにおいて、子局装置３ｂからの光信号を電気信号に変換させて親局装置２ａに出力させ、親局装置２ａにおいて、子局装置３ａからの電気信号と合成させ、周波数帯域毎に分配させて基地局装置１に出力させる光伝送システムである。
【選択図】 図２

Description

本発明は、移動体通信の不感地帯をカバーするための光伝送システムに係り、特に親局装置１台に接続可能な数以上の子局装置を接続する場合、既に基地局装置に親局装置が１台接続され、装置間の信号レベルが適正に調整された系に、基地局装置及び親局装置の出力レベルを再度調整しなくても従親局装置及び子局装置を増設できる光伝送システムに関する。

近年、各通信事業者が進める移動体通信のサービスエリアの拡大事業は、主要エリアサービス用の基地局設備の設置をほぼ終え、現在では電波の届かないエリアである不感地帯の対策及びサービス向上へと施策を変えてきている。移動体通信の不感地帯としてはトンネル・地下街・ビル内などが該当し、移動体通信の不感地帯への対策として、これらの多様な不感地帯の特質に合った対策用設備が開発され、用いられている。
上記不感地帯の対策の一環として、不感地帯での移動体通信サービスを提供するための光伝送システムが開発され、提供されている。

移動体通信システムの不感地帯をカバーする光伝送システムの従来技術として、平成１１年８月２７日公開の特開平１１−２３４２００号「中継システム」（出願人：国際電気株式会社、発明者：今荘義弘）が提案されている。
上記従来技術は、公衆回線網から入力を受けた中継すべき信号を、中央固定局において高周波信号から光信号に変換し、不感区域に分散配置された複数の中継固定局に光ファイバーを通して出力し、中継固定局において当該光信号を高周波信号に変換して漏洩同軸ケーブルを介して不感区域で放射することで、簡易な構成で多種の信号を不感地帯へ中継でき、また中央固定局と中継固定局との間に光分岐器又は光スターカプラを設けることで、不感区域のサービスエリアを広げることができるものである。

特開平１１−２３４２００号公報（第８−１０頁、第１，４−５図）

不感地帯での移動体通信サービスを提供する従来の一般的な光伝送システムについて、図３を用いて説明する。図３は、二つの親局装置（主親局装置、従親局装置）が基地局装置に接続された、従来の一般的な光伝送システムの構成ブロック図である。
図３において、光伝送システムは基地局装置（図ではＢＴＳ（Base Tranceiver Station））１と、親局装置４ａ（主親局装置）及び４ｂ（従親局装置）と、親局装置４ａに接続される複数の子局装置５ａ-1〜５ａ-mと、親局装置４ｂに接続される複数の子局装置５ｂ-1〜５ｂ-nとを備えている。
図３の光伝送システムにおいて、基地局装置１と親局装置４ａ及び４ｂは通常、通信事業者局舎等に集中して設置され、子局装置５ａ及び５ｂは通信対象の不感地帯に設置される。

親局装置４ａ及び４ｂは基地局装置１と同軸ケーブルで接続されており、移動体通信で用いる周波数帯域の電気信号による双方向の通信を行う。同軸ケーブルは、通信方向別且つ周波数帯域別に設けられており、下り方向通信の同軸ケーブルの一端は、基地局装置１の出力端子（図ではＲＦ＿ＯＵＴ）に接続され、他端は分配器６で分岐されて親局装置４ａ及び４ｂにおけるダウンリンクコネクタ群４４のコネクタに接続される。また、上り方向通信の同軸ケーブルは、一端は分岐して親局装置４ａ及び４ｂにおけるアップリンクコネクタ群４５-1又は４５-2のコネクタに接続され、他端は合成器７で統合され、基地局装置１の入力端子（図ではＲＦ＿ＩＮ）に接続される。すなわち、分配器６は、周波数帯域毎の下り方向通信の同軸ケーブルに設けられており、合成器７は、周波数帯域毎の上り方向通信の同軸ケーブルに設けられている。

親局装置４ａ及び４ｂにおいて、ダウンリンクコネクタ群４４とアップリンクコネクタ群４５には、同軸ケーブル接続用のコネクタが周波数帯域毎に設けられており、当該コネクタを介して、対応する周波数帯域の電気信号が入出力される。

また、親局装置４ａは子局５ａ-1〜５ａ-mと、親局装置４ｂは子局装置５ｂ-1〜５ｂ-nと、それぞれ光ファイバーで接続されており、光信号による双方向の通信を行う。光ファイバーは、子局装置毎に、通信方向別に設けられており、下り方向通信の光ケーブルの一端は、各親局装置における電気／光変換部（図ではＥ／Ｏ部、以下この表記を用いる）４２に接続され、他端は対応する子局装置５ａ又は５ｂに接続される。また、上り方向通信の光ファイバーは、一端は各子局装置５ａ又は５ｂに接続され、他端は各親局装置における光／電気変換部（図ではＯ／Ｅ部、以下この表記を用いる）４３に接続される。

図３の親局装置４ａ及び４ｂにおいて、下り方向通信に対する信号処理は、ダウンリンクコネクタ群４４、合成器４１１及びＥ／Ｏ部４２の系列で行われ、上り方向通信に対する信号処理は、Ｏ／Ｅ部４３、分配器４１２及びアップリンクコネクタ群４５の系列で行われる。
また、図３の親局装置４ａ及び４ｂは、上り方向通信の信号処理を行う系列が二系列設けられているが、これは無線通信におけるフェージングの影響を考慮して、基地局装置１が、複数の系列で処理された上り信号のうち、受信レベルの高い信号を正規の通信データとして扱うダイバーシチ方式を採用した場合に対応させるためである。図３のシステムでは、基地局装置１はダイバーシチ方式を採用しておらず、親局装置４ａ及び４ｂは、Ｏ／Ｅ部４３-1、分配器４１２-1及びアップリンクコネクタ群４５-1を上り方向通信の信号処理を行う系列として用いている。

図３の光伝送システムの具体的な通信処理動作について、通信方向別に説明する。まず、下り方向通信の処理動作であるが、上位の回線網から送信された移動体通信システムの通信データは、基地局装置１において変調された後、出力端子から周波数帯域別に電気信号として出力され、当該帯域に対応する下り方向通信の同軸ケーブルを通り、分配器６で分岐され、親局装置４ａ及び４ｂに出力される。

電気信号は、親局装置４ａ及び４ｂにおいて、ダウンリンクコネクタ群４４を介して帯域別に無線部４１に出力される。無線部４１において、各帯域の電気信号は合成器４１１に入力されて合成され、Ｅ／Ｏ部４２に出力される。
電気信号の合成結果はＥ／Ｏ部４２によって光信号に変換され、光ファイバーを通して各子局装置５ａ及び５ｂに出力される。各子局装置５ａ及び５ｂは、受信した光信号を無線信号に変換して、アンテナを通して送信する。

上り方向通信の処理動作では、各子局装置５ａ及び５ｂのアンテナで受信された移動体通信システムの無線信号は、光信号に変換された後に光ファイバーを通して親局装置４ａ又は４ｂに出力される。
親局装置４ａ又は４ｂにおいて、光信号は、Ｏ／Ｅ部４３-1によって電気信号に変換され、無線部４１に出力される。当該電気信号は、無線部４１における分配器４１２-1に入力され、規定の周波数帯域毎に分配された後、アップリンクコネクタ群４５-1の対応する帯域のコネクタに出力される。
そして電気信号は、出力先のコネクタに接続している上り方向通信の同軸ケーブルを通って、途中合成器７において他の親局装置からの同一帯域の電気信号と合成され、基地局装置１に出力される。基地局装置１は、帯域別の電気信号を復調し、通信データとして上位の回線網へ送信する。

一般に、親局装置に接続可能な子局装置の数には限りがあり、システムに設けられた親局装置の数によって、接続可能な子局装置の数も決まる。従来において、通信エリアの拡張等により、接続可能な子局装置数を超える子局装置を増設するような場合には、親局装置４を増設し、図３の光伝送システムに示すように、分配器６及び合成器７を使用して、親局装置４ａ、４ｂを並列的に基地局装置１に接続して、各親局装置４ａ、４ｂに子局装置を接続する必要があった。

このような接続方法に対応するため、図３の光伝送システムは、下り方向通信の同軸ケーブル上に分配器６を設け、基地局装置１からの周波数帯域毎の電気信号を複数の親局装置４ａ、４ｂに分配するようにし、また上り方向通信の同軸ケーブル上に合成器７を設け、複数の親局装置４ａ、４ｂからの電気信号を合成して基地局装置１に出力するようにしていた。

しかしながら、図３のシステムでは、分配器６における分配の際には、電気信号に伝送損失が発生するため、電気信号のレベルが減衰し、また、合成器７における合成の際にも、同じく伝送損失が発生する。

ここで、元来基地局装置１と親局装置４ａとが直接接続されているようなシステムに、親局装置４ｂを増設して、図３に示すシステムを構築する場合を考える。この場合、基地局装置１と親局装置４ａ間では、電気信号のレベルが予め設定されたレベルとなるよう調整されており、基地局装置１は、当該設定されたレベルの電気信号が送出される。
したがって、図３に示す構成となるように基地局装置１に２台目の親局装置を接続するためには、分配器６及び合成器７による伝送損失を考慮して、基地局装置１側でのレベルと親局装置側でのレベルを再調整する必要がある。
上記レベルの再調整では、下り方向通信では基地局装置１等の出力レベルを上げ、当該レベルの電気信号を親局装置４ａ、４ｂに送出し、上り方向通信では親局装置４ａ、４ｂで出力レベルを再調整する必要がある。よって、上記レベルの再調整では、上り方向通信及び下り方向通信のいずれの場合も、電気信号のレベルを再調整する必要がある。

このため、基地局装置の出力レベルや親局装置の出力レベルの再調整に時間を要し、親局装置の追加増設を煩わしいものとしていた。そのため、親局装置の増設によらなければならない規模の子局装置の増設が困難であるという問題点があった。

本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、従来のシステムで必要であった基地局装置及び親局装置の出力レベルの再調整を行うことなく、親局装置の追加を可能とし、親局装置の増設によらなければならない規模の子局装置の増設を容易に行うことのできる光伝送システムを提供することを目的とする。

上記従来例の問題点を解決するための本発明は、基地局装置から複数の帯域の電気信号を合成し、光信号に変換して複数の子局装置に送信し、複数の子局装置からの光信号を受信して電気信号に変換し、複数の帯域に分配して基地局装置に送信する複数の親局装置を有する光伝送システムであって、親局装置は、基地局装置からの複数の帯域の電気信号を合成する第１の合成器と、合成した電気信号を同一レベルの複数の電気信号に分配し、分配した一方の電気信号を当該親局装置内に出力し、分配した他方の電気信号を当該親局装置外に出力する第１の分配器と、当該第１の分配器から当該親局装置内に出力された電気信号を光信号に変換して複数の子局装置に送信する電気／光変換部と、子局装置からの光信号を受信して電気信号に変換する光／電気変換部と、当該親局装置内の光／電気変換部で変換された電気信号と当該親局装置外の光／電気変換部で変換された電気信号とを合成する第２の合成器と、当該第２の合成器で合成された電気信号を複数の帯域に分配する第２の分配器とを備えることを特徴とするものである。

また、本発明は、上記光伝送システムにおいて、基地局装置に直接接続する親局装置を主親局装置とし、主親局装置に接続する親局装置を従親局装置とし、主親局装置は、基地局装置からの電気信号が第１の合成器に出力され、且つ第２の分配器における分配結果が基地局装置に出力されるように基地局装置に接続され、従親局装置は、少なくとも電気／光変換部と、光／電気変換部とを備え、主親局装置の第１の分配器における分配結果が、当該従親局装置の電気／光変換部に出力され、且つ当該従親局装置の光／電気変換部からの電気信号が、主親局装置の第２の合成器に出力されるように主親局装置に接続されることを特徴とするものである。

本発明によれば、基地局装置から複数の帯域の電気信号を合成し、光信号に変換して複数の子局装置に送信し、複数の子局装置からの光信号を受信して電気信号に変換し、複数の帯域に分配して基地局装置に送信する複数の親局装置を有する光伝送システムであって、親局装置は、基地局装置からの複数の帯域の電気信号を合成する第１の合成器と、合成した電気信号を同一レベルの複数の電気信号に分配し、分配した一方の電気信号を当該親局装置内に出力し、分配した他方の電気信号を当該親局装置外に出力する第１の分配器と、当該第１の分配器から当該親局装置内に出力された電気信号を光信号に変換して複数の子局装置に送信する電気／光変換部と、子局装置からの光信号を受信して電気信号に変換する光／電気変換部と、当該親局装置内の光／電気変換部で変換された電気信号と当該親局装置外の光／電気変換部で変換された電気信号とを合成する第２の合成器と、当該第２の合成器で合成された電気信号を複数の帯域に分配する第２の分配器とを備える光伝送システムとしているので、基地局装置へ入力される電気信号及び基地局装置から出力される電気信号のレベルを再調整することなく親局装置の増設によらなければ対応できない規模の子局増設を容易に行えることができる効果がある。

本発明によれば、基地局装置に直接接続する親局装置を主親局装置とし、主親局装置に接続する親局装置を従親局装置とし、主親局装置は、基地局装置からの電気信号が第１の合成器に出力され、且つ第２の分配器における分配結果が基地局装置に出力されるように基地局装置に接続され、従親局装置は、少なくとも電気／光変換部と、光／電気変換部とを備え、主親局装置の第１の分配器における分配結果が、当該従親局装置の電気／光変換部に出力され、且つ当該従親局装置の光／電気変換部からの電気信号が、主親局装置の第２の合成器に出力されるように主親局装置に接続される上記光伝送システムとしているので、基地局装置へ入力される電気信号及び基地局装置から出力される電気信号のレベルを再調整することなく親局装置の増設によらなければ対応できない規模の子局装置の増設を容易に行えることができる効果がある。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
本発明の実施の形態に係る光伝送システムは、基地局装置に接続された主親局装置に、同一の構成を有する従親局装置を接続し、下り方向通信では、主親局装置において、基地局装置からの周波数帯域別の電気信号を合成し、同一のレベルで従親局装置に分配出力し、従親局装置において、分配された電気信号を光信号に変換し、従親局装置に接続された子局装置に出力する。上り方向通信では、従親局装置において、従親局装置に接続された子局装置からの光信号を電気信号に変換して主親局装置に出力し、主親局装置において、主親局装置に接続されている子局装置からの電気信号と合成させ、周波数帯域毎に分配し基地局装置に出力させるものであり、これにより基地局装置へ入力される電気信号及び基地局装置から出力される電気信号のレベルを再調整することなく親局装置の増設によらなければ対応できない規模の子局装置の増設を容易にすることができる。
尚、請求項における主親局装置は図２の親局装置２ａに相当し、従親局装置は親局装置２ｂにそれぞれ相当する。

本発明の実施の形態に係る光伝送システム（以下、本システム）の構成について、図１及び図２を用いて説明する。図１は、本システムのネットワーク構成図であり、図２は、本システムにおける親局装置の構成ブロック図である。
図１に示すシステムは、基地局装置１と親局装置２ａ、親局装置２ａと親局装置２ｂの間でそれぞれ同軸ケーブルによる電気信号の双方向通信を行い、親局装置２ａと子局装置３ａ-1〜３ａ-m、親局装置２ｂと子局装置３ｂ-1〜３ｂ-nとの間でそれぞれ光ファイバーによる光信号の双方向通信を行って、所望の不感地帯へ移動通信サービスを提供できるものである。

図１に示すように、本システムは、基地局装置１（図ではＢＴＳ）と、親局装置２ａ及び２ｂと、子局装置３ａ及び３ｂとを備えている。本システムにおいて、基地局装置１と親局装置２ａ、親局装置２ａと親局装置２ｂはそれぞれ同軸ケーブルで接続されており、親局装置２ａと子局装置３ａ-1〜３ａ-m、親局装置２ｂと子局装置３ｂ-1〜３ｂ-n（ｍ、ｎは２以上の整数）はそれぞれ光ファイバーで接続されている。
図１の光伝送システムにおいて、基地局装置１と親局装置２ａ及び２ｂは通信事業者局舎等に集中して設置され、子局装置３ａ及び３ｂは通信対象の不感地帯に設置される。

次に、本システムの各部の構成について説明する。
基地局装置１は、上位の回線網（図示せず）と接続され、また親局装置２ａと同軸ケーブルで接続されている。基地局装置１は、下り方向通信において、当該回線網から送信される移動体通信の通信データを受信すると、当該データを変調し、電気信号として移動体通信の周波数帯域毎に同軸ケーブルを通して親局装置２ａに出力する。
また、基地局装置１は、上り方向通信において、親局装置２ａから同軸ケーブルを通して、子局装置３ａ又は３ｂからの周波数帯域別の電気信号を受信すると、当該電気信号を復調して通信データ等を得た後、当該通信データを上位の回路網に送信する。

基地局装置１と親局装置２ａを接続する同軸ケーブルは、通信方向別且つ周波数帯域別に設けられている。尚、図２は、説明の簡略化のため、通信方向別に一本ずつ同軸ケーブルを設けた例を図示している。
図２に示すように、下り方向通信の同軸ケーブルは、一端は、基地局装置１の出力端子（図ではＲＦ＿ＯＵＴ）に接続され、他端は親局装置２ａにおけるダウンリンクコネクタ群２４のコネクタに接続される。また、上り方向通信の同軸ケーブルは、一端は親局装置２ａにおけるアップリンクコネクタ群２５-1又は２５-2のコネクタに接続され、他端は基地局装置１の入力端子（図ではＲＦ＿ＩＮ）に接続される。

親局装置２ａ（主親局装置）は、基地局装置１との間で同軸ケーブルによる移動体通信高周波の電気信号の双方向通信を行い、また子局装置３ａ-1〜３ａ-mとの間で、光ファイバーによる光信号の双方向通信を行う。具体的には、親局装置２ａは、下り方向通信において、基地局装置１から同軸ケーブルを通して送信された周波数帯域別の高周波の電気信号を合成し、光信号に変換して各子局装置３ａ-1〜３ａ-mに光ファイバーを用いて送信する。また、上り方向通信において、各子局装置３ａ-1〜３ａ-mから光ファイバーを通して送信された光信号を高周波の電気信号に変換し、周波数帯域毎に分配して基地局装置１に同軸ケーブルを用いて送信する。

親局装置２ａは、上述したように基地局装置１と同軸ケーブルで接続される他に、各子局装置３ａ-1〜３ａ-mと、光ファイバーでそれぞれ接続される。親局装置２ａと各子局装置３ａ-1〜３ａ-mを接続する光ファイバーは、子局装置毎に上り・下り１本ずつ、計２本設けられている。

さらに、親局装置２ａは、親局装置２ｂとの間で同軸ケーブルで接続されており、当該ケーブルを用いて親局装置２ｂとの間で電気信号の双方向通信を行う。すなわち、親局装置２ａは、下り方向通信において、基地局装置１からの電気信号の合成結果を分配し、同軸ケーブルを通して親局装置２ｂに送信し、また上り方向通信において、親局装置２ｂから出力される、各子局装置３ｂ-1〜３ｂ-nからの電気信号を、各子局装置３ａ-1〜３ａ-mからの電気信号と合成した後、周波数帯域別に分配して基地局装置１に送信する。

親局装置２ｂ（従親局装置）は、親局装置２ａとの間で同軸ケーブルによる移動体通信の通信データの電気信号の双方向通信を行い、また子局装置３ｂ-1〜３ｂ-nとの間で、光ファイバーによる光信号の双方向通信を行う。具体的には、親局装置２ｂは、下り方向通信において、親局装置２ａから同軸ケーブルを通して送信された高周波の電気信号を光信号に変換して各子局装置３ｂ-1〜３ｂ-nに光ファイバーを用いて送信する。また、上り方向通信通信において、各子局装置３ｂ-1〜３ｂ-nから光ファイバーを通して送信された光信号を電気信号に変換し、親局装置２ａに同軸ケーブルを用いて送信する。
また、親局装置２ｂの構成は、親局装置２ａと同一である。

親局装置２ｂは、上述したように親局装置２ａと同軸ケーブルで接続される他に、各子局装置３ｂ-1〜３ｂ-nと、光ファイバーでそれぞれ接続される。親局装置２ｂと各子局装置３ｂ-1〜３ｂ-nを接続する光ファイバーは、子局装置毎に上り・下り１本ずつ、計２本設けられている。
親局装置２ａ及び２ｂの各部の構成及び親局装置２ａと親局装置２ｂの接続方法については、後述する。

子局装置３ａ-1〜３ａ-mは、親局装置２ａとの間で光ファイバーによる移動体通信データの光信号の双方向通信を行う。
子局装置３ａ-1〜３ａ-mは、アンテナを備えており、上り方向通信通信において、当該アンテナで受信した移動体通信システムの通信データの無線信号を光信号に変換し、光ファイバーを通して親局装置２ａに送信する。
また、下り方向通信通信において、親局装置２ａから光ファイバーを通して送信された通信データの光信号を無線信号に変換し、アンテナを用いて無線送信を行う。

また、子局装置３ｂ-1〜３ｂ-nは、親局装置２ｂとの間で光ファイバーによる移動体通信データの光信号の双方向通信を行う。
子局装置３ｂ-1〜３ｂ-nの構成は、子局装置３ａ-1〜３ａ-mと同一であり、通信時における動作も、子局装置３ａ-1〜３ａ-mと同様である。

次に、親局装置２ａ及び２ｂの各部の構成及び親局装置２ａ及び親局装置２ｂの接続方法について、図２を用いて説明する。
図２に示すように、親局装置２ａは、無線部２１と、電気／光変換部（図ではＥ／Ｏ部、以下この表記を用いる）２２と、光／電気変換部（図ではＯ／Ｅ部、以下この表記を用いる）２３-1及び２３-2と、ダウンリンクコネクタ群２４と、アップリンクコネクタ群２５-1及び２５-2と、Ｕリンク２６-1〜２６-3と、Ｕリンク用コネクタ群２７-1〜２７-3とを備えている。
また、無線部２１は、下り方向通信の合成器２１１と、下り方向通信の分配器２１２と、上り方向通信の分配器２１３-1及び２１３-2と、上り方向通信の合成器２１４-1及び２１４-2と、拡張用コネクタ２１５-1〜２１５-3とを備えている。

親局装置２ｂの構成は、親局装置２ａと同一であるため、各部の構成の説明は省略する。また、親局装置２ａにおける無線部２１の拡張用コネクタ２１５-1と親局装置２ｂにおけるＵリンク用コネクタ群２７-3、親局装置２ａにおける無線部２１の拡張用コネクタ２１５-2と親局装置２ｂにおけるＵリンク用コネクタ群２７-1は、図２の破線に示すように、それぞれ同軸ケーブルで接続されている。

ここで、親局装置２ａを構成する各部の構成について説明する。
無線部２１は、下り方向通信において、ダウンリンクコネクタ群２４のコネクタを介して周波数帯域別に出力される基地局装置１からの電気信号を、合成器２１１によって合成し、合成した電気信号を分配器２１２によって分配し、Ｕリンク２６-3を経由してＥ／Ｏ変換部２２に出力する他、同軸ケーブルの接続された拡張用コネクタ２１５-1を介して親局装置２ｂに送信する。無線部２１において、分配器２１２は、合成器２１１により合成した電気信号を、互いに同一レベルで分配して出力する。

また、親局装置２ａの無線部２１は、上り方向通信において、Ｏ／Ｅ部２３-1からＵリンク２６-1を経由して出力される子局装置３ａ-1〜３ａ-mからの電気信号と、拡張用コネクタ２１５-2を介して入力される親局装置２ｂからの電気信号とを、合成器２１４-1によって合成し、さらに分配器２１３-1によって周波数帯域別に分配して同軸ケーブルの接続されたアップリンクコネクタ群２５-1のコネクタを介して基地局装置１に送信する。
無線部２１において、分配器２１３は、例えばバンドパスフィルタを用いて構成してもよい。

親局装置２ａのＥ／Ｏ部２２は、子局装置３ａ-1〜３ａ-mと光ファイバーで接続されており、無線部２１から出力される下り方向通信の電気信号を光信号に変換して、子局装置３ａ-1〜３ａ-mに光ファイバーを通して出力する。
親局装置２ａのＯ／Ｅ部２３-1及び２３-2は、子局装置３ａ-1〜３ａ-mと光ファイバーで接続されており、各子局装置３ａ-1〜３ａ-mから送信される上り方向通信の光信号を電気信号に変換して、無線部２１に出力する。

ダウンリンクコネクタ群２４は、同軸ケーブルを接続するための複数のコネクタで構成されており、基地局装置１と同軸ケーブルで接続されることで、基地局装置１からの下り方向通信の電気信号を無線部２１の合成器２１１に出力する。ダウンリンクコネクタ群２４の各コネクタは、周波数帯域別に設けられており、本システムは、周波数帯域毎に同軸ケーブルを用意し、当該ケーブルで基地局装置１と各コネクタとを接続することによって、下り方向通信の電気信号を帯域別に親局装置２ａに送信することができる。

アップリンクコネクタ群２５も、同軸ケーブルを接続するための複数のコネクタで構成されており、基地局装置１と同軸ケーブルで接続されることで、親局装置２ａからの上り方向通信の電気信号を基地局装置１に送信できる。
アップリンクコネクタ群２５の各コネクタも、周波数帯域別に設けられており、本システムは、周波数帯域毎に同軸ケーブルを用意し、当該ケーブルで基地局装置１と各コネクタとを接続することによって、上り方向通信の電気信号を帯域別に基地局装置１に送信することができる。

Ｕリンク２６は、Ｕ字状の同軸ケーブルであり、Ｕリンク用コネクタ群２７は、二つのコネクタを有しており、対応するＵリンク２６の着脱が可能である。
本システムにおいて、親局装置２ａを単体又は主親局装置として使用する場合には、Ｕリンク２６は、対応するＵリンク用コネクタ群２７に装着させ、親局装置２ａにおける電気信号の経路として用いる。
一方、親局装置２ａに親局装置２ｂを従属させて接続する場合には、親局装置２ｂにおけるＵリンク２６を取り外し、当該Ｕリンクに対応するＵリンク用コネクタ群２７と、親局装置２ａにおける拡張用コネクタ２１５とを同軸ケーブルで接続する。

図２に示すシステムは、親局装置２ｂにおけるＵリンク２６-3が取り外され、親局装置２ａにおける拡張用コネクタ２１５-1と、親局装置２ｂにおけるＵリンク用コネクタ群２７-3のうち、Ｅ／Ｏ部２２に直結するコネクタとが同軸ケーブルで接続されることで、下り方向通信の経路が形成される。
また親局装置２ｂにおけるＵリンク２６-1が取り外され、親局装置２ａにおける拡張用コネクタ２１５-2と、親局装置２ｂにおけるＵリンク用コネクタ群２７-1のうち、Ｏ／Ｅ部２３-1に直結するコネクタとが同軸ケーブルで接続されることで、上り方向通信の経路が形成される。

拡張用コネクタ２１５は、親局装置を増設する場合に、接続先の親局装置のＵリンク用コネクタ群２７との間で、同軸ケーブルを接続するために用いるコネクタである。拡張用コネクタ２１５は、親局装置を単体又は従親局装置として用いる場合には、終端器（図示せず）を接続させておき、親局装置２ａに親局装置２ｂを従属させて接続する場合には、親局装置２ａにおいて上記終端器を取り外して用いる。
図２のシステムにおいて、親局装置２ａの拡張用コネクタ２１５-1は、無線部２１における分配器２１２の出力端子となっており、親局装置２ｂとの接続時には、親局装置２ｂへの下り方向通信の電気信号の出力先となる。
また、親局装置２ａの拡張用コネクタ２１５-2、２１５-3はそれぞれ、無線部２１における合成器２１４-1、２１４-2への入力端子となっており、親局装置２ｂとの接続時には、親局装置２ｂからの上り方向通信の電気信号の入力元となる。

本システムの親局装置２ａ及び２ｂにおいて、下り方向通信に対する信号処理は、ダウンリンクコネクタ群２４、合成器２１１、分配器２１２及びＥ／Ｏ部２２（以下、下り方向通信処理系列）で行われ、上り方向通信に対する信号処理は、Ｏ／Ｅ部２３、合成器２１４、分配器２１３及びアップリンクコネクタ群２５（以下、上り方向通信処理系列）で行われる。

また、本システムの親局装置２ａ及び２ｂは、上り方向通信処理系列が二系列設けられているが、これは無線通信におけるフェージングの影響を考慮して、基地局装置１が、複数の系列で処理された上り方向の信号のうち、受信レベルの高い信号を正規の通信データとして扱うダイバーシチ方式を採用した場合に対応させるためである。ここでは、基地局装置１はダイバーシチ方式を採用しておらず、親局装置２ａ及び２ｂは、Ｏ／Ｅ部２３-1、合成器２１４-1、分配器２１３-1及びアップリンクコネクタ群２５-1を上り方向通信処理系列に用いているという前提で説明する。
よって、図２には図示されていないが、親局装置２ａは、各子局装置３ａ-1〜３ａ-mとＥ／Ｏ部２２及びＯ／Ｅ部２３-1によって光ファイバーで接続され、親局装置２ｂは、各子局装置３ｂ-1〜３ｂ-nとＥ／Ｏ部２２及びＯ／Ｅ部２３-1によって光ファイバーで接続される。

次に、本システムの通信時における処理動作について、通信方向別に図１及び図２を用いて説明する。
まず、下り方向通信の処理動作について説明する。
図１において、上位回線網からの通信データは、基地局装置１において変調された後、出力端子から周波数帯域別に高周波の電気信号として出力される。
周波数帯域毎の電気信号は、当該帯域に対応する下り方向通信の同軸ケーブルを通って、親局装置２ａに出力される。

図２において、親局装置２ａに入力された帯域別の電気信号は、ダウンリンクコネクタ群２４のコネクタを介して無線部２１に出力される。無線部２１において、各帯域の電気信号は合成器２１１に入力されて合成され、さらに分配器２１２によって、合成後のレベルを２系統に分配し、Ｅ／Ｏ部２２及び拡張コネクタ２１５-1に分配されて出力される。
Ｅ／Ｏ部２２に分配出力された電気信号は、光信号に変換され、下り方向通信の光ファイバーを通して各子局装置３ａ-1〜３ａ-mに出力される。各子局装置３ａ-1〜３ａ-mは、受信した光信号を無線信号に変換して、アンテナを通して各子局装置がカバーするエリアに無線送信する。

また、拡張コネクタ２１５-1に分配出力された電気信号は、同軸ケーブルを通り、接続先である親局装置２ｂにおけるＵリンク用拡張コネクタ群２７-3のうち、Ｅ／Ｏ部２２に直結するコネクタに出力される。
コネクタを介して親局装置２ｂに入力された電気信号は、Ｅ／Ｏ部２２において光信号に変換され、下り方向通信の光ファイバーを通して各子局装置３ｂ-1〜３ｂ-nに出力される。各子局装置３ｂ-1〜３ｂ-nは、受信した光信号を無線信号に変換して、アンテナを通して各子局装置がカバーするエリアに無線送信する。以上が本システムにおける下り方向通信の処理動作である。

次に、本システムにおける上り方向通信の処理動作について説明する。
図１において、各子局装置３ａ-1〜３ａ-mのアンテナで受信された移動体通信システムの無線信号は、光信号に変換された後、光ファイバーを通して親局装置２ａに出力される。
親局装置２ａに入力された光信号は、図２に示すように、Ｏ／Ｅ部２３-1によって電気信号に変換され、無線部２１に出力される。当該電気信号は、無線部２１においてＵリンク２６-1を経由して合成器２１４-1に入力される。

また、図１に戻り、各子局装置３ｂ-1〜３ｂ-nのアンテナで受信された移動体通信システムの無線信号は、光信号に変換された後、光ファイバーを通して親局装置２ｂに出力される。
親局装置２ｂに入力された光信号は、図２に示すように、Ｏ／Ｅ部２３-1によって電気信号に変換され、無線部２１に出力される。当該電気信号は、無線部２１においてＵリンク用拡張コネクタ群２７-1のうち、Ｏ／Ｅ部２３-1に直結するコネクタを介し、同軸ケーブルを通って、親局装置２ａにおける拡張コネクタ２１５-2に出力される。親局装置２ａに入力された電気信号は、更に無線部２１において、合成器２１４-1に入力される。

各子局装置３ａ-1〜３ａ-mからの電気信号と、各子局装置３ｂ-1〜３ｂ-nから親局装置２ｂを経由して入力された電気信号は、親局装置２ａの合成器２１４-1において合成され、分配器２１３-1に出力される。
合成器２１４-1における電気信号の合成結果は、分配器２１３-1において周波数帯域毎に分配され、アップリンクコネクタ群２５-1における対応する帯域のコネクタに出力される。
そして分配された電気信号は、出力先のコネクタに接続している上り方向通信の同軸ケーブルを通って、基地局装置１に出力される。基地局装置１は、帯域別の電気信号を復調し、通信データとして回線網を通して上位回線網へ送信する。以上が本システムにおける上り方向通信の処理動作である。

従来の技術で述べたように、図３に示す従来の一般的な光伝送システムは、基地局装置１と親局装置４ａ及び４ｂとが同軸ケーブルで並列的に接続され、下り方向通信では、基地局装置１からの同一の周波数帯域の電気信号を分配器６によって親局装置４ａ及び４ｂに分配し、上り方向通信では、子局装置４ａ及び４ｂからの同一の周波数帯域の電気信号を合成器７によって合成していた。
このため、基地局装置１に親局装置４ａのみが接続され、装置間で電気信号のレベルが調整された系に、新たに親局装置４ｂを追加する場合を考えると、分配器６や合成器７、更にはケーブルロスなどにより親局装置４ａの入力レベルと基地局装置１への入力レベルが低下するという問題が生じる。これに対応するため、従来の光伝送システムは、基地局装置１の出力レベルや親局装置４ａ及び４ｂの出力レベルを再度調整する必要があった。

本システムは、基地局装置１と親局装置２ａを結ぶ同軸ケーブル上では、電気信号の分配及び合成は行わず、下り方向通信では、親局装置２ａの無線部２１において、合成器２１１によって基地局装置１からの周波数帯域の異なる電気信号を合成し、分配器２１２によって合成後の電気信号をＥ／Ｏ変換部２２及び親局装置２ｂのＥ／Ｏ部２２に互いに同一レベルで分配して出力する。

また、本システムは、上り方向通信では、親局装置２ａの無線部２１において、複数の周波数成分が含まれる子局装置３ｂからの電気信号と、複数の周波数成分が含まれる子局装置３ａからの電気信号とを、合成器２１４によって合成し、分配器２１３によって合成後の電気信号を周波数帯域毎に分配して基地局装置１に出力する。

したがって、本システムは、親局装置２ａの無線部２１において、下り方向通信における子局装置３ａ及び３ｂへの電気信号の分配及び上り方向通信における子局装置３ａ及び３ｂからの電気信号の合成を行うことができるため、親局装置２ｂを追加増設する場合に、基地局装置１又は親局装置２ａの出力レベルを再度調整することなく、親局装置２ａに親局装置２ｂを従属してカスケード接続させる簡易な構成で子局装置を増設できるため通信エリアの拡張を容易に行うことができる。

本システムにおいて、基地局装置１がダイバーシチ方式を採用する場合には、親局装置２ａにおける拡張コネクタ２１５-3と、親局装置２ｂにおけるＵリンク用コネクタ群２７-2のコネクタのうち、Ｏ／Ｅ部２３-2に直結するコネクタとを同軸ケーブルで接続し、親局装置２ａにおける二つの上り方向通信処理系列から基地局装置１へ電気信号を出力させるようにする必要がある。

本システムの親局装置２ａは、基地局装置１との間で複数の異なる周波数帯域の電気信号の双方向通信を行うものであるが、同一周波数帯域の電気信号の双方向通信を行うようにしてもよい。
同一周波数帯域の電気信号のによる双方向通信の具体例として、親局装置２ａは、同一の周波数帯域の電気信号を扱うが、事業者の異なる複数の基地局装置と接続され、下り方向通信では、各基地局装置からの電気信号を無線部２１の合成器２１１によって合成し、分配器２１２によって親局装置２ａ及び親局装置２ｂのＥ／Ｏ部２２に合成後の電気信号を同一レベルで分配して出力する。

また、上り方向通信では、親局装置２ａは、複数の周波数成分が含まれる子局装置３ａ及び３ｂからの電気信号を、無線部２１の合成器２１４で合成し、分配器２１３によって、各基地局装置へ、合成後の電気信号を各基地局装置の扱う同一周波数帯域で分配して出力する。つまり上り方向通信において、分配器２１３は、複数の周波数成分が含まれる合成後の電気信号のうち、各基地局装置の扱う同一周波数帯域の成分を抽出して出力する。分配器２１３は、例えばバンドパスフィルタを用いて構成してもよい。
同一周波数帯域の電気信号を扱うにあたり、本システムは、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access：符号分割多重）通信方式や、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access：時分割多重）通信方式を採用するようにしてもよい。

上述したように、本発明の実施の形態に係る光伝送システムによれば、基地局装置１に接続された親局装置２ａに、同一の構成を有する親局装置２ｂを接続し、下り方向通信では、親局装置２ａの無線部２１において、基地局装置１からの周波数帯域別の電気信号を合成し、Ｅ／Ｏ部２２及び親局装置２ｂに互いに同一のレベルで分配して出力し、Ｅ／Ｏ部２２を介して子局装置３ａに出力する他、親局装置２ｂにおいて、分配された電気信号を光信号に変換し、親局装置２ｂに接続されている子局装置３ｂに出力し、上り方向通信では、親局装置２ｂにおいて、子局装置３ｂからの光信号を電気信号に変換して親局装置２ａに出力し、親局装置２ａの無線部２１において、親局装置２ａに接続されている子局装置３ａからの電気信号と合成し、周波数帯域毎に分配して基地局装置に出力することにより、従来のシステムで必要であった基地局装置及び親局装置の出力レベルの再調整を行うことなく、親局装置の追加を可能とし、親局装置の増設によらなければならない規模の子局装置の増設を容易に行うことができる効果がある。

本発明は、移動体通信の不感地帯をカバーするための光伝送システムにおいて、基地局装置及び主親局装置の出力レベルの再調整を行わずに、従親局装置の追加を可能とし、親局装置の増設によらなければならない規模の子局装置の増設を容易に行うことができる。

本発明の実施の形態に係る光伝送システムのネットワーク構成図である。 本発明の実施の形態に係る光伝送システムにおける親局装置の構成ブロック図である。 二つの親局装置が基地局装置に接続された、従来の一般的な光伝送システムの構成ブロック図である。

符号の説明

１…基地局装置、 ２ａ，２ｂ，４ａ，４ｂ…親局装置、 ３ａ，３ｂ，５ａ，５ｂ…子局装置、 ６…分配器、 ７…合成器、 ２１，４１…無線部、 ２２，４２…電気／光変換部、 ２３，４３…光／電気変換部、 ２４，４４…ダウンリンクコネクタ群、 ２５，４５…アップリンクコネクタ群、 ２６…Ｕリンク、 ２７…Ｕリンク用コネクタ群

Claims (2)

1. 基地局装置から複数の帯域の電気信号を合成し、光信号に変換して複数の子局装置に送信し、複数の子局装置からの光信号を受信して電気信号に変換し、複数の帯域に分配して基地局装置に送信する複数の親局装置を有する光伝送システムであって、
   前記親局装置は、基地局装置からの複数の帯域の電気信号を合成する第１の合成器と、
   前記合成した電気信号を同一レベルの複数の電気信号に分配し、分配した一方の電気信号を当該親局装置内に出力し、分配した他方の電気信号を当該親局装置外に出力する第１の分配器と、
   当該第１の分配器から当該親局装置内に出力された電気信号を光信号に変換して複数の子局装置に送信する電気／光変換部と、
   子局装置からの光信号を受信して電気信号に変換する光／電気変換部と、
   当該親局装置内の光／電気変換部で変換された電気信号と当該親局装置外の光／電気変換部で変換された電気信号とを合成する第２の合成器と、
   当該第２の合成器で合成された電気信号を複数の帯域に分配する第２の分配器とを備えることを特徴とする光伝送システム。
2. 基地局装置に直接接続する親局装置を主親局装置とし、前記主親局装置に接続する親局装置を従親局装置とし、
   前記主親局装置は、前記基地局装置からの電気信号が第１の合成器に出力され、且つ第２の分配器における分配結果が前記基地局装置に出力されるように前記基地局装置に接続され、
   前記従親局装置は、少なくとも電気／光変換部と、光／電気変換部とを備え、前記主親局装置の第１の分配器における分配結果が、当該従親局装置の電気／光変換部に出力され、且つ当該従親局装置の光／電気変換部からの電気信号が、前記主親局装置の第２の合成器に出力されるように前記主親局装置に接続されることを特徴とする請求項１記載の光伝送システム。

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