JP2006094157A - 光信号伝送システムの親局装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の子局装置と通信可能に接続し、通信可能に接続された子局装置との間で光信号を通信する光信号伝送システムの親局装置で、子局装置からの受信信号についてノイズを低減する。
【解決手段】 子局装置から送信される光信号を受信処理する複数の受信処理系を備え、それぞれの受信処理系は子局装置から送信される光信号を受信して電気信号へ変換する光電気変換手段Ｆ１〜ＦＮと、当該電気信号を増幅する増幅手段Ｇ１〜ＧＮを有する。合成手段１２が複数の受信処理系で増幅された信号を合成する。それぞれの受信処理系毎に、電気信号レベル検出手段Ｆ１〜ＦＮが電気信号のレベルを検出し、増幅制御手段が検出されたレベルに応じて増幅処理をオフ状態或いはオン状態とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、光信号伝送システムにおいて、複数の子局装置と接続することが可能な親局装置に関し、特に、子局装置から受信する信号についてノイズを低減した親局装置に関する。

例えば、光信号伝送システムでは、基地局装置とトンネル等の電波不感地帯との間における電波の中継を行うために、親局装置（ＭＵ）と子局装置（ＳＵ）といった光信号伝送装置の間で光信号により中継を行う。具体的には、基地局装置から送信されてきた電波は、親局装置で受信され、親局装置内で電気信号から光信号へ変換され、光ファイバを介してトンネル等の電波不感地帯に設置された子局装置へ送信される。子局装置で受信された光信号は、再び電気信号へ変換され、子局装置に接続されたアンテナを介して無線周波数（ＲＦ：Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号として出力され、各携帯端末装置まで送信される。携帯端末装置側からの信号は、アンテナで受信され、上記したのとは逆方向に電気／光変換及び光／電気変換が行われて、最終的に基地局装置へ送信される。親局装置と子局装置との間は光信号ケーブルにより接続される。１台の親局装置に対して、複数台の子局装置を接続することが可能である。また、親局装置の上位側には、電話回線を介して監視局装置が接続される。
また、親局装置と子局装置との間では、監視系信号を用いた親子通信により、監視や制御に関する情報のやり取りができるようになっている。具体的には、ＲＦ信号とは別の周波数帯を使用して、ＲＦ信号と重畳させて、光信号ケーブルを介して監視系信号を通信する。

第１の従来例（後述する本発明の第１実施例と対応するもの）を説明する。
図８には、例えば子局装置との間で監視系信号を通信するために親局装置に設けられる光／電気変換処理部（Ｏ／Ｅ（Ｏｐｔｉｃａｌ／Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ）変換処理部）９１の構成例を示してあり、また、１台の子局装置が接続された場合におけるＯ／Ｅ変換処理部９１内部でのノイズの大きさの一例を示してある。
本例のＯ／Ｅ変換処理部９１では、８個の入力ポート部Ｘ１〜Ｘ８があり、１個の入力ポート部Ｘ１には子局装置からの光信号が入力され、他の入力ポート部Ｘ２〜Ｘ８には子局装置が接続されていない。各入力ポート部Ｘ１〜Ｘ８から入力される光信号は、各フォトダイオード（ＰＤ：Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）部Ｙ１〜Ｙ８により電気信号へ変換された後に、各電力増幅器（ＡＭＰ）Ｚ１〜Ｚ８により増幅されて、例えば方向性結合器から成る合成部１０１により合成される。当該合成信号は、出力端１０２から出力される。

この場合に、子局装置に接続されていない入力ポート部（未使用ポート部）Ｘ２〜Ｘ８の自然ノイズが増幅されて合成されるため、装置としての信号対雑音比（ＣＮＲ：Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ、或いは、Ｓ／Ｎ：Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ）が悪くなってしまう。
図８（ａ）〜（ｄ）に、Ｏ／Ｅ変換処理部９１内部のそれぞれの箇所におけるノイズの大きさの一例を示してある。図８（ｂ）に示される自然ノイズに対して図８（ｃ）に示される電力増幅器Ｚ１〜Ｚ８に起因するノイズがあり未使用ポート部のノイズとなるため、図８（ａ）に示される合成前のＣＮＲ或いはＳ／Ｎ比の値と比べて、図８（ｄ）に示される合成後のＣＮＲ或いはＳ／Ｎ比の値が、未使用ポート部のノイズ分だけ劣化する。

第２の従来例（後述する本発明の第２実施例と対応するもの）を説明する。
親局装置と子局装置との間で監視系信号を伝送する場合、例えば、アナログ信号で伝送が行われる。また、監視系信号の出力レベルを上げると、本線のＲＦ信号と干渉して悪影響を与えることが知られている。このような理由から、低い信号レベルであっても通信品質の確保が可能である周波数シフトキーイング（ＦＳＫ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変復調方式を採用して、親局装置が複数の子局装置に対してポーリングによる通信を行う構成が用いられている。

しかしながら、この方式はＣＮＲ或いはＳ／Ｎ比により伝送品質が大きく変動することから、本線のＲＦ信号レベルとの干渉無く通信するためには、監視系信号を極めて低い信号レベルに設定しなければならない。しかも、光伝搬ロスが大きい場合などには、ＣＮＲ或いはＳ／Ｎ比が劣化して、伝送品質が悪くなってしまうという問題もあり、いかにノイズを小さくするかが伝送品質に関する問題であった。

図９には、１台の親局装置３１に対して複数である２台の子局装置Ｊ１、Ｊ２が接続されて親子通信が行われる構成の一例を示してある。なお、説明の便宜上から、後述する本発明の第２実施例に係る図７に示されるのと同様な構成部については同一の符号を用いて示してあるが、本発明を限定する意図は全く無い。
図９に示されるように、１台の親局装置３１により複数の子局装置Ｊ１、Ｊ２との間で監視系信号を通信することが可能である。
しかしながら、この方法では、子局装置Ｊ１、Ｊ２の接続数が多くなると、それにあわせて、子局装置Ｊ１、Ｊ２から親局装置３１への上り方向におけるノイズ（自然ノイズ＋オペアンプＯ１、Ｏ２による増幅ノイズ）が加算されてしまい、本線信号のＣＮＲ或いはＳ／Ｎ比が悪くなり、伝送品質に影響が出てしまう。

特開平１１−２５２６１６号公報

上記従来例で示したように、光信号伝送システムにおける親局装置では、複数の子局装置と接続することが可能な構成において、子局装置からの上り信号をＯ／Ｅ変換後に合成する際に、信号の有無に関わらず全ての子局装置からの信号を合成していたため、例えば、一部の子局装置と接続されていない場合や、一部の子局装置からの信号が無い場合には、未使用部分の増幅器のノイズが通信品質を劣化させてしまうといった不具合があった。
本発明は、このような従来の課題を解決するために為されたもので、光信号伝送システムにおいて、複数の子局装置と接続することが可能であって、例えば一部の子局装置が接続されていない場合や、一部の子局装置からの信号が無い場合においても、子局装置から受信する信号についてノイズを低減することができる親局装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る親局装置では、光信号伝送システムにおいて、複数の子局装置と通信可能に接続することが可能であり、通信可能に接続された子局装置との間で光信号を通信する構成において、次のような構成とした。
すなわち、当該親局装置は、子局装置から送信される光信号を受信処理する複数の受信処理系を備えた。
それぞれの前記受信処理系では、光電気変換手段が子局装置から送信される光信号を受信して電気信号へ変換し、増幅手段が前記光電気変換手段により変換された電気信号を増幅する。
当該親局装置では、合成手段が、複数の前記受信処理系の前記増幅手段により増幅された信号を合成する。
また、当該親局装置では、それぞれの前記受信処理系毎に、電気信号レベル検出手段が前記光電気変換手段により変換された電気信号のレベルを検出し、そして、増幅制御手段が、前記電気信号レベル検出手段により検出されたレベルが所定の閾値以下である場合或いは所定の閾値未満である場合には前記増幅手段による増幅処理をオフ状態とする一方で、前記電気信号レベル検出手段により検出されたレベルが所定の閾値を超える場合或いは所定の閾値以上である場合には前記増幅手段による増幅処理をオン状態とする。

従って、親局装置では、例えばそれぞれ異なる子局装置と接続された複数の受信処理系のうちで、検出された信号のレベルが比較的大きい受信処理系については子局装置からの受信信号が存在するとみなして増幅手段をオンにして受信信号を合成し、検出された信号のレベルが比較的小さい受信処理系については子局装置からの受信信号が存在せずにノイズであるとみなして増幅手段をオフにして受信信号を合成しないようにする。これにより、例えば、一部の子局装置が接続されていない場合や、一部の子局装置からの信号が無い場合においても、子局装置から受信する信号についてノイズを低減することができ、品質の良い通信を行うことができる。

ここで、親局装置と接続可能な複数の子局装置の数としては、種々な数が用いられてもよい。
また、親局装置と子局装置との間で通信される光信号としては、種々なものが用いられてもよく、例えば、監視や制御に関する信号を用いることができる。
また、受信処理系の構成や、受信処理の内容としては、種々なものが用いられてもよい。
また、信号のレベルとしては、種々なものが用いられてもよく、例えば、電圧のレベルなどを用いることができる。

また、所定の閾値としては、種々な値が用いられてもよく、例えば、子局装置からの受信信号が存在するか否かを判定するための値が用いられる。
また、増幅手段による増幅処理をオフ状態とする手法やオン状態とする手法としては、例えば、増幅手段として用いられる増幅器への電源の供給をオフ状態とする態様やオン状態とする態様を用いることができる。
また、電気信号レベル検出手段や、増幅制御手段としては、例えば、それぞれの受信処理系毎に別個に備えられてもよく、或いは、複数の受信処理系について共通に備えられて時分割などで別個に運用されてもよい。

本発明に係る親局装置では、光信号伝送システムにおいて、複数の子局装置と通信可能に接続することが可能であり、通信可能に接続された子局装置との間で光信号を通信する構成において、次のような構成とした。
すなわち、当該親局装置は、子局装置から送信される光信号を受信処理する複数の受信処理系を備えた。
それぞれの前記受信処理系では、光電気変換手段が子局装置から送信される光信号を受信して電気信号へ変換し、増幅手段が前記光電気変換手段により変換された電気信号を増幅する。
当該親局装置では、受信処理系選択手段が複数の前記受信処理系のうちから特定の受信処理系を選択し、復調手段が前記受信処理系選択手段により選択された受信処理系の前記増幅手段により増幅された信号の合成結果を復調する。

従って、親局装置では、例えばそれぞれ異なる子局装置と接続された複数の受信処理系のうちで、子局装置からの受信信号が存在すると予想される受信処理系における受信信号のみが選択されてその合成結果が復調される。これにより、例えば、一部の子局装置が接続されていない場合や、一部の子局装置からの信号が無い場合においても、子局装置から受信する信号についてノイズを低減することができ、品質の良い通信を行うことができる。

ここで、親局装置と接続可能な複数の子局装置の数としては、種々な数が用いられてもよい。
また、親局装置と子局装置との間で通信される光信号としては、種々なものが用いられてもよく、例えば、監視や制御に関する信号を用いることができる。
また、受信処理系の構成や、受信処理の内容としては、種々なものが用いられてもよい。

また、複数の受信処理系のうちから特定の受信処理系を選択する態様としては、種々な態様が用いられてもよく、例えば、子局装置からの受信信号が存在すると予想される受信処理系のみを選択するような態様を用いることができ、具体例として、ポーリング通信などのように応答してくる子局装置が特定される場合に当該特定される子局装置が接続された受信処理系のみを選択するような態様を用いることができる。
また、複数の受信処理系のうちから選択する特定の受信処理系の数としては、例えば、１つであってもよく、或いは、２つ以上であってもよい。なお、１つの受信処理系のみが選択される場合には、当該受信処理系における受信信号が、選択された受信処理系の増幅手段により増幅された信号の合成結果に相当する。
また、復調手段により復調を行う方式としては、例えば、受信信号に対して送信側（子局装置）で施された変調の方式に対応した方式が用いられる。

以上説明したように、本発明に係る光信号伝送システムの親局装置によると、複数の受信処理系のそれぞれにおいて子局装置から送信される光信号を受信して電気信号へ変換して当該電気信号を増幅し、これら複数の受信処理系で増幅された信号を合成するに際して、それぞれの受信処理系毎に、前記変換した電気信号のレベルを検出し、当該検出したレベルが所定の閾値以下である場合或いは所定の閾値未満である場合には前記増幅の処理をオフ状態とする一方、当該検出したレベルが所定の閾値を超える場合或いは所定の閾値以上である場合には前記増幅の処理をオン状態とするようにしたため、例えば、一部の子局装置が接続されていない場合や、一部の子局装置からの信号が無い場合においても、子局装置から受信する信号について未使用ポート部分に係るノイズを低減することができ、品質の良い通信を行うことができる。

また、本発明に係る光信号伝送システムの親局装置によると、複数の受信処理系のそれぞれにおいて子局装置から送信される光信号を受信して電気信号へ変換して当該電気信号を増幅するに際して、これら複数の受信処理系のうちから特定の受信処理系を選択し、当該選択した受信処理系で増幅された信号の合成結果を復調するようにしたため、例えば、一部の子局装置が接続されていない場合や、一部の子局装置からの信号が無い場合においても、子局装置から受信する信号について未使用ポート部分に係るノイズを低減することができ、品質の良い通信を行うことができる。

本発明に係る実施例を図面を参照して説明する。

本発明の第１実施例を説明する。
図１には、本発明の一実施例に係るアナログ光信号伝送システムの構成例を示してある。
本例のアナログ光信号伝送システムは、各事業者の基地局無線送受信装置である基地局装置（ＢＴＳ：Ｂａｓｅ Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ）１ａ〜１ｃと、光信号を伝送する親局装置２と、光信号を伝送する複数であるＮ台の子局装置Ａ１〜ＡＮと、各子局装置Ａ１〜ＡＮに設けられたアンテナＢ１〜ＢＮと、携帯機３を備えている。
本例では、１台の親局装置２に対する子局装置の最大接続数がＮとなっている。

親局装置２は、各基地局装置１ａ〜１ｃと、下り回線及び上り回線を介して接続されている。
また、親局装置２は、各子局装置Ａ１〜ＡＮと、光ファイバから成る下り回線Ｃ１〜ＣＮ及び光ファイバから成る上り回線Ｄ１〜ＤＮを介して接続されている。
なお、下りの方向は親局装置２側から子局装置Ａ１〜ＡＮ側への方向を表しており、上りの方向は子局装置Ａ１〜ＡＮ側から親局装置２側への方向を表している。

親局装置２から子局装置Ａ１〜ＡＮへの下り回線では、各事業者の基地局装置１ａ〜１ｃからのＲＦ信号を親局装置２の電気／光変換処理部（Ｅ／Ｏ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ／Ｏｐｔｉｃａｌ）変換処理部）により光信号へ変換した後に、光ファイバＣ１〜ＣＮによって接続された子局装置Ａ１〜ＡＮへ伝送する。子局装置Ａ１〜ＡＮでは、親局装置２から受信した光信号を無線高周波信号（ＲＦ信号）へ再変換した後に、所定の電力まで増幅して、アンテナＢ１〜ＢＮを介して放射することによりサービスエリアを確保する。

子局装置Ａ１〜ＡＮから親局装置２への上り回線では、携帯機３からの無線高周波信号（ＲＦ信号）をアンテナＢ１〜ＢＮ経由で受信し、子局装置Ａ１〜ＡＮで増幅して、レーザダイオード（ＬＤ：Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）により光信号へ変換した後に、光ファイバＤ１〜ＤＮにより親局装置２へ伝送する。親局装置２の光／電気変換処理部（Ｏ／Ｅ変換処理部）では、子局装置Ａ１〜ＡＮから受信した光信号を無線高周波信号（ＲＦ信号）へ再変換して、各事業者の基地局装置１ａ〜１ｃの受信ポート部へ送出する。これにより、携帯電話の通信を可能としている。

次に、親局装置２に設けられて、上り回線Ｄ１〜ＤＮによる通信で使用されるＯ／Ｅ変換処理部について説明する。
図２には、親局装置２などの光信号伝送装置に設けられるＯ／Ｅ変換処理部１１の構成例を示してある。
本例のＯ／Ｅ変換処理部１１は、複数であるＮ個の入力ポート部Ｅ１〜ＥＮと、各入力ポート部Ｅ１〜ＥＮに対応したフォトダイオード（ＰＤ）部Ｆ１〜ＦＮ及び電力増幅器（ＡＭＰ）Ｇ１〜ＧＮと、これらＮ個の入力を合成する例えば方向性結合器から成る合成部１２と、合成部１２による合成結果を出力する出力端１３を備えている。

本例のＯ／Ｅ変換処理部１１では、光信号を入力するためのＮ個の入力ポート部Ｅ１〜ＥＮを有しており、子局装置Ａ１〜ＡＮからの光信号をＰＤ部Ｆ１〜ＦＮにより電流へ変換して抵抗で電圧変換した信号を制御部へ伝送することにより、受光レベルを監視する。その後、ＰＤ部Ｆ１〜ＦＮにより電気変換された信号は、電力増幅器Ｇ１〜ＧＮにより増幅されて、合成部１２により合成されて、出力端１３から出力される。

次に、各電力増幅器Ｇ１〜ＧＮを制御するための増幅器制御回路について説明する。
本例では、未使用ポート部に起因したノイズの増幅合成を低減するために、ＰＤ部Ｆ１〜ＦＮの受光レベル監視回路に増幅器制御回路を設け、ＰＤ部Ｆ１〜ＦＮの受光レベルに相当する電圧値（Ｖｉｎ）が基準値電圧（Ｖｒｅｆｍｉｎ）以下である場合には、対応する電力増幅器Ｇ１〜ＧＮを動作させないように制御する。
ここで、基準値電圧Ｖｒｅｆｍｉｎとしては、規定の受光レベルと比べて十分に低い値を用いている。

図３には、各入力ポート部Ｅ１〜ＥＮ毎に設けられる増幅器制御回路の構成例を示してある。
本例の増幅器制御回路は、図示されるように、抵抗Ｈ１〜Ｈ５や、コンデンサＩや、コンパレータ２２や、トランジスタ２３を組み合わせて構成されており、入力端２１から入力される電圧値に応じて、出力する増幅器制御信号が決定される。
本例の増幅器制御回路では、各ＰＤ部Ｆ１〜ＦＮにより得られた受光電圧値Ｖｉｎが例えばローパスフィルタ（ＬＰＦ：Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）を通過した後に入力端２１に入力され、入力された受光電圧値Ｖｉｎが基準値電圧Ｖｒｅｆｍｉｎと比べて大きい場合には対応する電力増幅器Ｇ１〜ＧＮに対して増幅器を動作させる（オンにする）制御信号が出力され、入力された受光電圧値Ｖｉｎが基準値電圧Ｖｒｅｆｍｉｎと比べて小さい場合には対応する電力増幅器Ｇ１〜ＧＮに対して増幅器を動作させない（オフにする）制御信号が出力される。

具体的には、それぞれの入力ポート部Ｅ１〜ＥＮに対応した増幅器制御回路では、コンパレータ２２に、対応するＰＤ部Ｆ１〜ＦＮからの受光電圧値Ｖｉｎが入力されるとともに、予め設定された基準値電圧Ｖｒｅｆｍｉｎが入力される。コンパレータ２２では、入力された受光電圧値Ｖｉｎが基準地電圧Ｖｒｅｆｍｉｎと比べて小さい場合には出力電圧Ｖｏｕｔとしてハイ（ＨＩＧＨ）の電圧値を出力し、入力された受光電圧値Ｖｉｎが基準地電圧Ｖｒｅｆｍｉｎと比べて大きい場合には出力電圧Ｖｏｕｔとしてロウ（ＬＯＷ）の電圧値を出力する。
また、トランジスタ２３では、コンパレータ２２からの出力電圧Ｖｏｕｔを入力し、当該出力電圧Ｖｏｕｔがハイ（ＨＩＧＨ）である場合には対応する電力増幅器Ｇ１〜ＧＮの電源をオフにするための制御信号を出力し、当該出力電圧Ｖｏｕｔがロウ（ＬＯＷ）である場合には対応する電力増幅器Ｇ１〜ＧＮの電源をオンにするための制御信号を出力する。

例えば、或る入力ポート部Ｅ１〜ＥＮに子局装置が接続されていない場合や、或る入力ポート部Ｅ１〜ＥＮに接続された子局装置Ａ１〜ＡＮからＰＤ部Ｆ１〜ＦＮにより受光するレベルが過小である場合（Ｖｉｎ＜Ｖｒｅｆｍｉｎである場合）には、コンパレータ２２からハイ（ＨＩＧＨ）信号が出力されてトランジスタ２３がオンすることで、プルアップしている＋５Ｖとグラウンド（ＧＮＤ）とが短絡して、この結果、トランジスタ２３からロウ（ＬＯＷ）の信号が出力されて、過小受光レベル時には電力増幅器Ｇ１〜ＧＮがオフとなる。
一方、或る入力ポート部Ｅ１〜ＥＮに接続された子局装置Ａ１〜ＡＮからＰＤ部Ｆ１〜ＦＮにより受光するレベルが十分なレベルである場合（Ｖｉｎ＞Ｖｒｅｆｍｉｎである場合）には、コンパレータ２２からロウ（ＬＯＷ）信号が出力されてトランジスタ２３が動作しない（オフする）ことにより、トランジスタ２３からハイ（ＨＩＧＨ）の信号が出力されて、電力増幅器Ｇ１〜ＧＮに電源が供給されて電力増幅器Ｇ１〜ＧＮがオンになる。

以上のように、本例の光信号伝送システムの親局装置２では、Ｏ／Ｅ変換処理部１１において、各ＰＤ部Ｆ１〜ＦＮにより常に各子局装置Ａ１〜ＡＮからの受光レベルを検波し、受光した光信号のレベルＶｉｎが所定の基準値Ｖｒｅｆｍｉｎ以下である場合には、該当する入力ポート部Ｅ１〜ＥＮの電力増幅器Ｇ１〜ＧＮを動作させない。つまり、それぞれの子局装置Ａ１〜ＡＮからの信号の有無を検知して、当該検知結果に基づいて、無入力の入力ポートＥ１〜ＥＮについては電力増幅器Ｇ１〜ＧＮの電源をオフにして、信号がある子局装置Ａ１〜ＡＮについてのみ増幅及び合成を行う。このように、不必要な電力増幅器Ｇ１〜ＧＮの電源をオフにしてノイズだけが加算されないようにすることで、増幅ノイズの合成を防いで、ＣＮＲ或いはＳ／Ｎ比の改善を図る。

従って、本例の親局装置２では、Ｏ／Ｅ変換処理部１１において、未使用ポート部Ｅ１〜ＥＮの電力増幅器Ｇ１〜ＧＮを動作させないことで、増幅ノイズの合成を防ぎ、ＣＮＲ或いはＳ／Ｎ比を改善することができ、信号合成による伝送品質劣化を防止することができる。本例では、Ｏ／Ｅ変換処理部１１における未使用ポート部Ｅ１〜ＥＮについて自然ノイズの増幅合成を改善することができ、上り回線Ｄ１〜ＤＮにおいて低雑音な装置の運用を可能にすることができる。

例えば、アナログ光ファイバ伝送では、特に上り回線Ｄ１〜ＤＮにおいて、非常に広い受信ダイナミックレンジが必要である。これは、子局装置Ａ１〜ＡＮにおける無線信号（ＲＦ信号）の受信レベルが、子局装置Ａ１〜ＡＮと携帯機３との間の距離の影響により大幅に変動するためである。このようにアナログ光ファイバ伝送においては極めて低雑音であることが要求されるところ、本例では、親局装置２のＯ／Ｅ変換処理部１１で未使用ポート部Ｅ１〜ＥＮがある場合においても、ＣＮＲ或いはＳ／Ｎ比の劣化を防ぐことができ、良品質な光伝送を可能にすることができる。

なお、本例の親局装置２では、最大でＮ台の子局装置Ａ１〜ＡＮと通信可能に接続することが可能であり、各入力ポート部Ｅ１〜ＥＮに対応したフォトダイオード部Ｆ１〜ＦＮの機能や電力増幅器Ｇ１〜ＧＮの機能により受信処理系が構成されており、各フォトダイオード部Ｆ１〜ＦＮの機能により光電気変換手段や電気信号レベル検出手段が構成されており、各電力増幅器Ｇ１〜ＧＮの機能により増幅手段が構成されており、合成部１２の機能により合成手段が構成されており、例えば各フォトダイオード部Ｆ１〜ＦＮと各電力増幅器Ｇ１〜ＧＮとの間に設けられた図３に示されるような増幅器制御回路の機能により増幅制御手段が構成されている。

本発明の第２実施例を説明する。
図４には、本発明の一実施例に係るアナログ光信号伝送システムの構成例を示してある。
本例のアナログ光信号伝送システムは、親局装置３１と、複数であるｎ台の子局装置Ｊ１〜Ｊｎと、ｎ組の光回線（下り回線及び上り回線）Ｋ１〜Ｋｎと、基地局装置（ＢＴＳ）３２と、モデム（ＭＯＤＥＭ）３３と、監視局装置（ＭＯＮ）３４と、電話回線などの回線３５を備えている。

親局装置３１は、それぞれの子局装置Ｊ１〜Ｊｎとそれぞれの光回線Ｋ１〜Ｋｎを介して接続されており、また、親局装置３２と接続されている。
また、親局装置３１は、モデム３３と接続されており、当該モデム３３及び回線３５を介して監視局装置３４と接続されている。
なお、基地局装置３２と親局装置３１との間で伝送される高周波信号（ＲＦ信号）は、例えば、同軸ケーブル等の有線接続により伝送されてもよく、或いは、無線接続により伝送されてもよい。

まず、参考として、図５及び図６を参照して、親局装置３１と子局装置Ｊとが１対１で接続された場合の構成例を示す。
図５には、基地局装置３２と携帯機との間で通信されるＲＦ信号を光信号として中継するための構成部分について、親局装置３１の構成例及び子局装置Ｊの構成例を示してある。
親局装置３１と子局装置Ｊとは、下り通信に使用される光信号ケーブル（下り光信号ケーブル）３６及び上り通信に使用される光信号ケーブル（上り光信号ケーブル）３７を介して接続されている。

親局装置３１は、下り通信用にＲＦ信号増幅部（下りＲＦ信号増幅部）４１及び電気／光変換部（下り電気／光変換部）４２を備えており、上り通信用に光／電気変換部（上り光／電気変換部）４３及びＲＦ信号増幅部（上りＲＦ信号増幅部）４４を備えており、下り通信と上り通信に共通に監視制御部４５を備えている。
子局装置Ｊは、下り通信用に光／電気変換部（下り光／電気変換部）５１及びＲＦ信号増幅部（下りＲＦ信号増幅部）５２を備えており、上り通信用にＲＦ信号増幅部（上りＲＦ信号増幅部）５３及び電気／光変換部（上り電気／光変換部）５４を備えており、下り通信と上り通信に共通に監視制御部５５を備えている。

図６には、親局装置３１と子局装置Ｊとの間で監視系信号を親子通信（装置間監視用通信）するための構成部分について、親局装置３１の構成例及び子局装置Ｊの構成例を示してある。
ここで、下り光信号ケーブル３６及び上り光信号ケーブル３７は、ＲＦ信号の中継に係る光信号と、監視系信号に係る光信号とで共通となっており、これらの信号が重畳されて伝送される。
なお、図６では、説明の便宜上から、ＲＦ信号に係る本線信号についての構成部分については、省略してある。

親局装置３１は、例えば図５に示される監視制御部４５と共通な或いは別個な監視制御部６１や、例えば図５に示されるのと共通な下り電気／光変換部４２及び上り光／電気変換部４３を備えている。
親局装置３１の監視制御部６１は、ＦＳＫにより送信信号を変調するＦＳＫ送信信号変調部６２や、ＦＳＫにより受信信号を復調するＦＳＫ受信信号復調部６３や、例えばＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ｕｎｉｔ）から成るマイコン部（親局マイコン部）６４を備えている。
子局装置Ｊは、例えば図５に示される監視制御部５５と共通な或いは別個な監視制御部７１や、例えば図５に示されるのと共通な下り光／電気変換部５１及び上り電気／光変換部５４を備えている。
子局装置Ｊの監視制御部７１は、ＦＳＫにより受信信号を復調するＦＳＫ受信信号復調部７２や、ＦＳＫにより送信信号を変調するＦＳＫ送信信号変調部７３や、例えばＭＰＵから成るマイコン部（子局マイコン部）７４を備えている。

親局装置３１では、親局マイコン部６４から出力された監視系信号のシリアル信号が、ＦＳＫ送信信号変調部６２に入力される。ＦＳＫ送信信号変調部６２から出力されたアナログ信号は、下り電気／光変換部４２に入力され、下り光信号ケーブル３６を介して子局装置Ｊへ送られる。子局装置Ｊでは、親局装置３１から受信された光信号が、光／電気変換部５１により光信号から電気信号へ変換され、ＦＳＫ受信信号復調部７２に入力される。ＦＳＫ受信信号復調部７２では当該電気信号が対応するデジタル信号に復調され、当該復調結果が子局マイコン部７４に入力される。
以上が下り回線による親局装置３１から子局装置Ｊへの伝送の一例であり、上り回線による子局装置Ｊから親局装置３１への伝送についても同様である。

次に、図７を参照して、親局装置３１と子局装置Ｊ１〜Ｊｎとが１対複数で接続された場合の構成例を示す。本例では、親局装置３１と子局装置Ｊ１、Ｊ２とが１対２で接続された場合の構成例を示す。
図７には、１台の親局装置３１と２台の子局装置Ｊ１、Ｊ２とを接続した場合の構成例を示してある。
親局装置３１と第１の子局装置Ｊ１とは、下り通信に使用される光信号ケーブル（下り光信号ケーブル）Ｌ１及び上り通信に使用される光信号ケーブル（上り光信号ケーブル）Ｍ１を介して接続されている。
親局装置３１と第２の子局装置Ｊ２とは、下り通信に使用される光信号ケーブル（下り光信号ケーブル）Ｌ２及び上り通信に使用される光信号ケーブル（上り光信号ケーブル）Ｍ２を介して接続されている。

親局装置３１は、下り通信用に、ＦＳＫ送信信号変調部８１と、例えばオペアンプから成る増幅部（下り信号増幅部）８２と、電気／光変換部（下り電気／光変換部）８３と、例えば１対２の光カプラから成る光分配部８４を備えており、上り通信用に、２個の光／電気変換部（上り光／電気変換部）Ｎ１、Ｎ２と、例えばオペアンプから成る２個の増幅部（上り信号増幅部）Ｏ１、Ｏ２と、信号セレクタ８５と、ＦＳＫ受信信号復調部８６を備えており、また、下り通信と上り通信に共通にマイコン部（親局マイコン部）８７を備えている。
ここで、光分配器８４は、それぞれの下り光信号ケーブルＬ１、Ｌ２を介して、それぞれの子局装置Ｊ１、Ｊ２と接続されている。
また、それぞれの上り光／電気変換部Ｎ１、Ｎ２は、それぞれの上り光信号ケーブルＭ１、Ｍ２を介して、それぞれの子局装置Ｊ１、Ｊ２と接続されている。

それぞれの子局装置Ｊ１、Ｊ２は、下り通信用に、光／電気変換部（下り光／電気変換部）Ｐ１、Ｐ２と、例えばオペアンプから成る増幅部（下り信号増幅部）Ｑ１、Ｑ２と、ＦＳＫ受信信号復調部Ｒ１、Ｒ２を備えており、上り通信用に、ＦＳＫ送信信号変調部Ｔ１、Ｔ２と、例えばオペアンプから成る増幅部（上り信号増幅部）Ｕ１、Ｕ２と、電気／光変換部（上り電気／光変換部）Ｖ１、Ｖ２を備えており、また、下り通信と上り通信に共通にマイコン部（子局マイコン部）Ｗ１、Ｗ２を備えている。

このような構成で１対複数の通信を行う場合には、例えば、親局装置３１は子局装置Ｊ１、Ｊ２に対して同報通信を行い、対応した子局装置Ｊ１、Ｊ２のみが返信を行う。また、例えば、親局装置３１はポーリングにより各子局装置Ｊ１、Ｊ２と親子通信を行う。
このような条件において行われる通信の方式では、予め、親局装置３１が送信する下り信号により子局装置Ｊ１、Ｊ２からの上り受信信号の通信経路が把握される。つまり、親局装置３１では、いずれの子局装置Ｊ１、Ｊ２からの信号を受信するのかを把握することができる。

そこで、本例の親局装置３１では、上り信号の受信系において、信号合成回路の直前に信号セレクタ８５を設けてあり、信号セレクタ８５により子局装置Ｊ１、Ｊ２からの通信経路を選択することにより、信号合成による上り信号増幅部（例えば、オペアンプ）Ｏ１、Ｏ２のノイズの加算を防ぐことができ、子局装置Ｊ１、Ｊ２が複数台接続される光信号伝送システムにおける親子通信の伝送品質を一定に保つことができる。

具体的には、親局装置３１では、第１の子局装置Ｊ１に対して監視系信号を送信して第１の子局装置Ｊ１からの応答信号を受信する場合には、親局マイコン部８７から信号セレクタ８５へ出力されるスイッチ制御信号（ＳＷ制御信号）により、第１の子局装置Ｊ１が接続される上り信号増幅部Ｏ１とＦＳＫ受信信号復調部８６とを接続する一方、第２の子局装置Ｊ２が接続される上り信号増幅部Ｏ２とＦＳＫ受信信号復調部８６とは接続しないようにして、第１の子局装置Ｊ１からの応答信号のみが上り光／電気変換部Ｎ１及び上り信号増幅部Ｏ１を介してＦＳＫ受信信号復調部８６に入力されるように制御する。同様に、第２の子局装置Ｊ２に対して監視系信号を送信して第２の子局装置Ｊ２からの応答信号を受信する場合には、上り信号増幅部Ｏ２のみを受信信号復調部８６と接続するように、信号セレクタ８５を制御する。

以上のように、本例の光信号伝送システムでは、親局装置３１と複数の子局装置Ｊ１〜Ｊｎとの各装置には電気／光変換部及び光／電気変換部を備え、親局装置３１と各子局装置Ｊ１〜Ｊｎとの間を光ファイバで結び、送信側の装置では伝送すべき電気信号を光信号へ変換して送信し、受信側の装置では受信した光信号を電気信号へ変換して元の電気信号を取り出す双方向伝送を行うに際して、次のような処理を行う。
すなわち、親局装置３１では、各子局装置Ｊ１〜Ｊｎの装置状態を監視するために、当該監視に係る情報を光ファイバ網を利用して伝送（送信や受信）する制御を行う。そして、親局装置３１では、子局装置Ｊ１〜Ｊｎから受信される親子通信信号（監視系信号）について光／電気変換後に合成を行うことにより複数の子局装置Ｊ１〜Ｊｎが接続され得る構成において、ポーリング時に、応答が予想される子局装置Ｊ１〜Ｊｎのみについて受信部の増幅器（本例では、上り信号増幅部Ｏ１、Ｏ２）からの出力をスイッチ（本例では、信号セレクタ８５）で選択することにより、信号のある子局装置Ｊ１〜Ｊｎからの受信信号のみが合成されるようにする。

従って、本例の親局装置３１では、信号合成の構成を用いてポーリングにより複数の子局装置Ｊ１〜Ｊｎと親子通信する場合に、信号セレクタ８５により合成する信号を選択することで、受信処理が必要となる上り信号増幅部Ｏ１、Ｏ２からの信号のみを合成して、受信処理が不必要な上り信号増幅部Ｏ１、Ｏ２からの信号を合成しないことにより、信号合成によるＣＮＲ或いはＳ／Ｎ比といった伝送品質の劣化を改善することができる。

なお、本例の親局装置３１では、最大でｎ台の子局装置Ｊ１〜Ｊｎ（図７の例では、ｎ＝２）と通信可能に接続することが可能であり、各上り光／電気変換部Ｎ１、Ｎ２の機能や各上り信号増幅部Ｏ１、Ｏ２の機能により受信処理系が構成されており、各上り光／電気変換部Ｎ１、Ｎ２の機能により光電気変換手段が構成されており、各上り信号増幅部Ｏ１、Ｏ２の機能により増幅手段が構成されており、親局マイコン部８７の機能や信号セレクタ８５の機能により受信処理系選択手段が構成されており、ＦＳＫ受信信号復調部８６の機能により復調手段が構成されている。

ここで、本発明に係る光信号伝送システムや光信号伝送装置（親局装置や子局装置）などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして提供することも可能であり、また、種々な装置やシステムとして提供することも可能である。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、例えば移動通信システムなどの種々な分野に適用することが可能なものである。
また、本発明に係る光信号伝送システムや光信号伝送装置（親局装置や子局装置）などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー（登録商標）ディスクやＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）−ＲＯＭ等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム（自体）として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。

本発明の第１実施例に係る光信号伝送システムの構成例を示す図である。 本発明の第１実施例に係る光信号伝送装置の光／電気変換処理部（Ｏ／Ｅ変換処理部）の構成例を示す図である。 本発明の第１実施例に係る光信号伝送装置の光／電気変換処理部（Ｏ／Ｅ変換処理部）の増幅器制御回路（ＡＭＰ制御回路）の構成例を示す図である。 本発明の第２実施例に係る光信号伝送システムの構成例を示す図である。 親局装置と子局装置との間で通信を行う処理部の一例を示す図である。 親局装置と子局装置とが１対１で接続された場合における監視用通信を行う処理部の一例を示す図である。 本発明の第２実施例に係る親局装置と子局装置とが１対２で接続された場合における監視用通信を行う処理部の一例を示す図である。 光信号伝送装置の光／電気変換処理部（Ｏ／Ｅ変換処理部）におけるノイズの一例を示す図である。 親局装置と子局装置とが１対２で接続された場合における監視用通信を行う処理部の一例を示す図である。

符号の説明

１ａ〜１ｃ、３２・・基地局装置（ＢＴＳ）、 ２、３１・・親局装置（ＭＵ）、 ３・・携帯機、 １１、９１・・光／電気変換処理部（Ｏ／Ｅ変換処理部）、 １２、１０１・・合成部、 １３、１０２・・出力端、 ２１・・入力端、 ２２・・コンパレータ、 ２３・・トランジスタ、 ３３・・モデム、 ３４・・監視局装置、 ３５・・回線、 ３６、３７、Ｌ１、Ｌ２、Ｍ１、Ｍ２・・光信号ケーブル、 ４１、４４、５２、５３、８２、Ｏ１、Ｏ２、Ｑ１、Ｑ２、Ｕ１、Ｕ２・・信号増幅部、 ４２、５４、８３、Ｖ１、Ｖ２・・電気／光変換部、 ４３、５１、Ｎ１、Ｎ２、Ｐ１、Ｐ２・・光／電気変換部、 ４５、５５、６１、７１・・監視制御部、 ６２、７３、８１、Ｔ１、Ｔ２・・ＦＳＫ送信信号変調部、 ６３、７２、８６、Ｒ１、Ｒ２・・ＦＳＫ受信信号復調部、 ６４、７４、８７、Ｗ１、Ｗ２・・マイコン部、 ８４・・光分配部、 ８５・・信号セレクタ、 Ａ１〜ＡＮ、Ｊ１〜Ｊｎ、Ｊ・・子局装置（ＳＵ）、 Ｂ１〜ＢＮ・・アンテナ、 Ｃ１〜ＣＮ、Ｄ１〜ＤＮ・・光ファイバ、 Ｅ１〜ＥＮ、Ｘ１〜Ｘ８・・入力ポート部、 Ｆ１〜ＦＮ、Ｙ１〜Ｙ８・・フォトダイオード部（ＰＤ部）、 Ｇ１〜ＧＮ、Ｚ１〜Ｚ８・・電力増幅器（ＡＭＰ）、 Ｈ１〜Ｈ５・・抵抗、 Ｉ・・コンデンサ、 Ｋ１〜Ｋｎ・・光回線、

Claims (2)

1. 光信号伝送システムにおいて、複数の子局装置と通信可能に接続することが可能であり、通信可能に接続された子局装置との間で光信号を通信する親局装置において、
   当該親局装置は、子局装置から送信される光信号を受信処理する複数の受信処理系を備え、
   それぞれの前記受信処理系は、子局装置から送信される光信号を受信して電気信号へ変換する光電気変換手段と、前記光電気変換手段により変換された電気信号を増幅する増幅手段と、を有し、
   当該親局装置は、複数の前記受信処理系の前記増幅手段により増幅された信号を合成する合成手段と、それぞれの前記受信処理系毎に前記光電気変換手段により変換された電気信号のレベルを検出する電気信号レベル検出手段と、それぞれの前記受信処理系毎に前記電気信号レベル検出手段により検出されたレベルが所定の閾値以下である場合或いは所定の閾値未満である場合には前記増幅手段による増幅処理をオフ状態とする一方で前記電気信号レベル検出手段により検出されたレベルが所定の閾値を超える場合或いは所定の閾値以上である場合には前記増幅手段による増幅処理をオン状態とする増幅制御手段と、を備えた、
   ことを特徴とする親局装置。
2. 光信号伝送システムにおいて、複数の子局装置と通信可能に接続することが可能であり、通信可能に接続された子局装置との間で光信号を通信する親局装置において、
   当該親局装置は、子局装置から送信される光信号を受信処理する複数の受信処理系を備え、
   それぞれの前記受信処理系は、子局装置から送信される光信号を受信して電気信号へ変換する光電気変換手段と、前記光電気変換手段により変換された電気信号を増幅する増幅手段と、を有し、
   当該親局装置は、複数の前記受信処理系のうちから特定の受信処理系を選択する受信処理系選択手段と、前記受信処理系選択手段により選択された受信処理系の前記増幅手段により増幅された信号の合成結果を復調する復調手段と、を備えた、
   ことを特徴とする親局装置。

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