JP2007067663A - Optical-wireless fusion communications system and its method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、下りリンクは収容局から送信した光信号を無線基地局で無線信号に変換して無線端末に送信し、上りリンクは無線基地局で受信した高周波無線信号を光信号に変換して収容局に伝送する光−無線融合通信システムおよび光−無線融合通信方法に関する。 In the present invention, in the downlink, the optical signal transmitted from the accommodating station is converted into a radio signal by the radio base station and transmitted to the radio terminal, and in the uplink, the high-frequency radio signal received by the radio base station is converted into an optical signal. The present invention relates to an optical-radio fusion communication system and an optical-wireless fusion communication method for transmission to a receiving station.
図21は収容局、無線基地局および無線端末からなる従来の光−無線融合通信システムの一例を示したものであり、図22は従来の光−無線融合通信システムにおける各信号の周波数スペクトルの一例を示したものである。 FIG. 21 shows an example of a conventional optical-radio fusion communication system including a accommodating station, a radio base station, and a radio terminal. FIG. 22 shows an example of the frequency spectrum of each signal in the conventional optical-radio fusion communication system. Is shown.
従来、収容局0内の光送信器1では、単一スペクトル光源2の出力光信号0aを光変調器7で、電気発振器3からの電気搬送波信号を電気変調器5で下り送信データにより変調した下り無線信号0bと周波数fLOの電気搬送波信号0cとを電気加算器6で加算した電気信号によって光変調し、変調光信号0dを生成する。さらにこの変調光信号0dの上側波帯信号(もしくは下側波帯信号)を光フィルタ8で除去して得られる光信号0eを、光伝送路を介して無線基地局9に送信する。
Conventionally, in the optical transmitter 1 in the
無線基地局9においては、光増幅器10で受信し増幅した光信号0eを光分岐器11で2分岐し、一方の出力光信号は受光器12で電気信号に変換した後、フィルタ13で所望の下り無線信号0f(0dに等しい)を抽出してアンテナ14から無線端末19に送出する。光分岐器11のもう一方の出力光信号は、受信した上り無線信号0gにより光変調器16で光変調された後、光フィルタ17で所望の光信号(0h)のみが抽出され、光増幅器18で増幅され、光伝送路を介して収容局0内の光受信器25に送信される。
In the radio base station 9, the optical signal 0 e received and amplified by the
光受信器25においては、無線基地局9から送信された光信号0hが受光器26で電気信号0iに変換され、フィルタ27を通すことで、上り送信データで変調された中間周波数信号0jを得ることができる。
In the
このように、従来の技術では、上りリンク/下りリンクで光源と光変調器を共用することができるため、低コストなシステムを構築することが可能である。また、光領域でミリ波ダウンコンバートを行っているため、光受信器においてミリ波帯部品を用意する必要が無いため、システム全体の構成を簡素化できるという特長がある。
図21、図22に挙げた従来例では、複数の無線基地局に対応して収容局に複数の光送信器を設けた場合、それぞれの光送信器において無線信号の周波数の帯域を有する光変調器を用意する必要があり、構成が複雑になる。特に、広帯域信号を伝送する場合には、無線信号の周波数として広い信号帯域が確保できるミリ波帯を用いることが予想されるが、このような高周波の帯域を持つ光変調器は高価である。さらに、上りリンクにおいては、ファイバ伝送による損失と無線基地局内の光変調器の挿入損失を補填するため、各無線基地局もしくは光受信器に光増幅器が必要になり、構成が複雑かつ高価になる。 In the conventional examples shown in FIGS. 21 and 22, when a plurality of optical transmitters are provided in the accommodating station corresponding to a plurality of radio base stations, the optical modulation having the frequency band of the radio signal in each optical transmitter. It is necessary to prepare a vessel, and the configuration becomes complicated. In particular, when transmitting a broadband signal, it is expected to use a millimeter wave band capable of securing a wide signal band as a frequency of a radio signal. However, an optical modulator having such a high frequency band is expensive. Further, in the uplink, in order to compensate for the loss due to fiber transmission and the insertion loss of the optical modulator in the radio base station, an optical amplifier is required for each radio base station or optical receiver, and the configuration becomes complicated and expensive. .
本発明は、このような背景に行われたものであって、上りリンク/下りリンクで光源を共用しつつ、上りリンクにおいては安価かつ簡易な構成の光送受信器で高感度光受信を実現できる光−無線融合通信システム及びその方法を提供することを目的とする。 The present invention is made in such a background, and it is possible to realize high-sensitivity optical reception with an optical transceiver having a low-cost and simple configuration in the uplink while sharing a light source in the uplink / downlink. An object of the present invention is to provide an optical-wireless fusion communication system and method.
(第1の発明)
収容局に光信号発生部、光送信器および光受信器を備え、前記光送信器は光伝送路を介して、無線基地局に下り送信データで変調された下り光無線信号と、上りリンク用光搬送波信号とを送信し、前記無線基地局は、受信した光信号を光分岐器で2分岐し、該光分岐器の一方の出力光信号を受光して得られた下り無線信号(周波数fRF-d)を無線端末に送信するとともに、上り送信データで変調された無線信号(周波数fRF-u)を受信し、受信した上り無線信号で前記光分岐器のもう一方の出力光信号を光変調し、その変調光信号を光伝送路を介して前記収容局に送信し、前記光受信器は前記変調光信号を受信し、検波して前記上り送信データを再生する光−無線融合通信システムにおいて、光信号発生部、光送信器および光受信器はそれぞれ次のような構成である。
(First invention)
The accommodation station includes an optical signal generator, an optical transmitter, and an optical receiver, and the optical transmitter is configured to transmit a downlink optical radio signal modulated with downlink transmission data to the radio base station via an optical transmission path, and an uplink An optical carrier signal is transmitted, and the radio base station bifurcates the received optical signal with an optical branching device, and receives a downlink optical signal (frequency f) obtained by receiving one output optical signal of the optical branching device. RF-d ) to the wireless terminal, a radio signal modulated with uplink transmission data (frequency f RF-u ) is received, and the other output optical signal of the optical branching device is received with the received uplink radio signal. Optical-wireless communication that performs optical modulation and transmits the modulated optical signal to the accommodating station via an optical transmission line, and the optical receiver receives the modulated optical signal, detects it, and reproduces the upstream transmission data. In the system, the optical signal generator, optical transmitter, and optical receiver are each Is the next of such a configuration.
光信号発生器は、
第1の単一スペクトルの光信号(中心周波数fc1)を出力する第1の単一スペクトル光源と、第2の単一スペクトルの光信号(中心周波数fc2)を出力する第2の単一スペクトル光源と、第3の単一スペクトルの光信号(中心周波数fc3)を出力する第3の単一スペクトル光源と、前記第1の単一スペクトルの光信号を2分岐する光分岐器と、該光分岐器の一方の出力光信号に対して、所望の下り無線信号の周波数fRF-dの半値(fRF-d/2)の電気搬送波信号にて光搬送波抑圧両側波帯変調を施す光変調器と、前記第2の単一スペクトルの光信号の偏波方向および光強度と、前記第3の単一スペクトルの光信号の偏波方向および光強度について、互いの偏波方向が直交し、かつ、等しい光強度になるように調節し、2波を直交偏波合成して偏波合成光信号として出力する偏波合成手段とを備える。
The optical signal generator
A first single spectrum light source that outputs a first single spectrum optical signal (center frequency f c1 ) and a second single that outputs a second single spectrum optical signal (center frequency f c2 ) A spectral light source, a third single spectral light source that outputs a third single spectral optical signal (center frequency f c3 ), an optical splitter that splits the first single spectral optical signal into two branches, One output optical signal of the optical splitter is subjected to optical carrier suppression double-sideband modulation with an electric carrier signal having a half value (f RF-d / 2) of a desired downlink radio signal frequency f RF-d. The polarization directions of the optical modulator, the polarization direction and the light intensity of the second single spectrum optical signal, and the polarization direction and the light intensity of the third single spectrum optical signal are orthogonal to each other. And adjust to equal light intensity and synthesize two waves with orthogonal polarization. And a polarization combining means for outputting as a polarization combiner optical signals.
前記第1、第2および第3の単一スペクトルの光信号の中心周波数fc1,fc2,fc3は、前記上り無線信号の周波数fRF-u、所定の中間周波数fIF1,fIF2に対して、
|fc1−fc2|=fRF-u±fIF1
|fc1−fc3|=fRF-u±fIF2
となるよう制御される。
The center frequencies f c1 , f c2 , and f c3 of the first, second, and third single spectrum optical signals are set to the frequency f RF-u and the predetermined intermediate frequencies f IF1 and f IF2 of the uplink radio signal, respectively. for,
| F c1 −f c2 | = f RF−u ± f IF1
| F c1 -f c3 | = f RF-u ± f IF2
It is controlled to become.
光信号発生部は、前記搬送波抑圧両側波帯変調光信号を光送信器に入力するとともに、前記光分岐器のもう一方の出力光信号を前記上りリンク用光搬送波信号として前記光送信器に入力し、前記偏波合成光信号を前記光受信器へ出力する構成である。 The optical signal generator inputs the carrier-suppressed double-sideband modulated optical signal to the optical transmitter, and inputs the other output optical signal of the optical splitter to the optical transmitter as the uplink optical carrier signal The polarization combined optical signal is output to the optical receiver.
光送信器は、入力された2系統の光信号のうち、搬送波抑圧両側波帯変調光信号に下り送信データで光変調を施す光変調器を備え、その光変調器の出力光信号を下り光無線信号として、上りリンク用光搬送波信号と光合波器で合波した後、無線基地局へ送信する構成である。 The optical transmitter includes an optical modulator that optically modulates a carrier-suppressed double-sideband modulated optical signal with downstream transmission data, out of two input optical signals, and outputs the optical signal output from the optical modulator as downstream light In this configuration, an uplink optical carrier signal and an optical multiplexer are combined as a radio signal and then transmitted to a radio base station.
光受信器は、無線基地局から送信された変調光信号と、光信号発生部から出力された偏波合成光信号とを合波する光合波器と、光合波器で合波された光信号を受光し、中間周波数fIF1,fIF2の電気信号を出力する受光器と、受光器から出力された中間周波数fIF1,fIF2の電気信号を検波する電気検波器と、電気検波器の出力信号を低域濾過し、上り送信データを出力する低域濾過フィルタとを備える。 The optical receiver includes an optical multiplexer that combines the modulated optical signal transmitted from the radio base station and the polarization combined optical signal output from the optical signal generator, and an optical signal that is combined by the optical multiplexer. It receives a light receiver for outputting an electric signal of intermediate frequency f IF1, f IF2, an electric detector for detecting the electrical signals of an intermediate frequency f IF1, f IF2 outputted from the light receiver, the output of the electrical detector A low-pass filter that performs low-pass filtering of the signal and outputs upstream transmission data.
第1の発明によれば、光信号発生部は、第1の単一スペクトルの光信号を分岐し、一方を上りリンク用光搬送波信号として光送信器に入力するとともに、もう一方は光搬送波抑圧両側波帯変調を施した後に光送信器に入力し、第2の単一スペクトルの光信号と第3の単一スペクトルの光信号の2波を直交偏波合成した偏波合成光信号を光ローカル信号として光受信器へ出力する。これにより、光信号発生部において下り光無線信号、上りリンク用光搬送波信号および光ヘテロダイン検波に用いる光ローカル信号を同時に発生させることができる。また、光信号発生部では、無変調かつ減衰の無い光信号を基に周波数安定化制御を行うため、従来の高感度光受信法による光受信器において、伝送損失により減衰した変調光信号を基に周波数安定化制御を行う場合と比較して、容易に周波数安定化制御が可能となる。 According to the first invention, the optical signal generation unit branches the first single-spectrum optical signal, inputs one to the optical transmitter as an optical carrier signal for uplink, and the other is optical carrier suppression. After applying double-sideband modulation, it is input to the optical transmitter, and a polarization-combined optical signal obtained by orthogonally combining two waves of the second single-spectrum optical signal and the third single-spectrum optical signal is output as an optical signal. Output to the optical receiver as a local signal. As a result, the optical signal generator can simultaneously generate the downlink optical radio signal, the uplink optical carrier signal, and the optical local signal used for optical heterodyne detection. In addition, since the optical signal generator performs frequency stabilization control based on an unmodulated and non-attenuated optical signal, it is based on a modulated optical signal attenuated due to transmission loss in an optical receiver based on the conventional high-sensitivity optical reception method. Compared with the case where the frequency stabilization control is performed, the frequency stabilization control can be easily performed.
無線基地局へ送信する光信号(下り光無線信号と上りリンク用光搬送波信号との合波光信号)の電界Eopt-cと、光受信器へ出力する偏波合成光信号の電界Eopt-LOは、それぞれ次のように表すことができる。 An electric field E opt-c of an optical signal to be transmitted to the radio base station (combined optical signal of downlink optical radio signal and uplink optical carrier signal) and an electric field E opt- of the polarization combined optical signal output to the optical receiver Each LO can be expressed as:
Eopt-c=Adad cos(2π(fc1−fRF-d/2)t+φ1(t))
+Adad cos(2π(fc1+fRF-d/2)t+φ1(t))
+Au cos(2πfc1t+φ1(t)) …(1)
Eopt-LO=ALO cos(2πfc2t+φ2(t))
+ALO cos(2πfc3t+φ3(t)) …(2)
ここで、Ad,Au,ALOは電界振幅、φ(t)は単一スペクトル光源の出力光信号の位相雑音成分、adは下り送信データ(2値ディジタル信号:0,1)とする。また、(1)式の第1項と第2項は下り光無線信号を表し、第3項は上りリンク用光搬送波信号を表しており、(2)式の右辺の第1項と第2項は、互いに直交した偏波方向を有し、等振幅である。
E opt-c = A d a d cos (2π (f c1 −f RF−d / 2) t + φ 1 (t))
+ A d a d cos (2π (f c1 + f RF−d / 2) t + φ 1 (t))
+ A u cos (2πf c1 t + φ 1 (t)) (1)
E opt-LO = A LO cos (2πf c2 t + φ 2 (t))
+ A LO cos (2πf c3 t + φ 3 (t)) (2)
Here, A d , A u , and A LO are electric field amplitudes, φ (t) is a phase noise component of an output optical signal of a single spectrum light source, and a d is downlink transmission data (binary digital signal: 0, 1). To do. Also, the first and second terms in equation (1) represent downstream optical wireless signals, the third term represents uplink optical carrier signals, and the first and second terms on the right side of equation (2). The terms have equal polarization directions with orthogonal polarization directions.
無線基地局では、光送信器から送信された光信号((1)式)を、光分岐器で2分岐して、一方の出力光信号を受光して得られる下り無線信号を、無線端末に送信する。この下り無線信号の電界ERF-dは、次のように表すことができる。 In the radio base station, the optical signal (Equation (1)) transmitted from the optical transmitter is branched into two by the optical splitter, and the downlink radio signal obtained by receiving one of the output optical signals is transmitted to the radio terminal. Send. The electric field E RF-d of the downlink radio signal can be expressed as follows.
ERF-d∝ Ad 2ad(cos2πfRF-d(t+T)) …(3)
上式において、Tは光信号が収容局−無線基地局間の光伝送に要する時間を表す。
E RF-d α A d 2 a d (cos2πf RF-d (t + T)) ... (3)
In the above formula, T represents the time required for optical transmission of the optical signal between the accommodating station and the radio base station.
ここで、下り光無線信号は、単一の光信号を搬送波抑圧両側波帯変調することで発生させているため、無線基地局における受光の際に光信号の位相雑音(φ1(t))が相殺され、非常に周波数が安定した下り無線信号が生成されることが分かる。 Here, since the downstream optical wireless signal is generated by modulating the single optical signal with the carrier-suppressed double-sideband, the phase noise (φ 1 (t)) of the optical signal at the time of light reception at the wireless base station It can be seen that a downlink radio signal having a very stable frequency is generated.
光分岐器のもう一方の出力光信号は、無線端末から送信された無線信号で光強度変調した後に、光受信器へ送信する。2値ディジタル振幅変調により、光受信器へ送信される変調光信号の電界Eopt-modは、次のように表すことができる、
Eopt-mod∝(1+mau cos(2πfRF-ut))
・[Adad cos(2π(fc1−fRF-d/2)(t+T)+φ1(t+T))
+Adad cos(2π(fc1+fRF-d/2)(t+T)+φ1(t+T))
+Au cos(2πfc1(t+T)+φ1(t+T))] …(4)
ここで、mは光変調度、auは上り送信データ(2値ディジタル信号:0,1)を表す。
The other output optical signal of the optical branching device is optically modulated with the wireless signal transmitted from the wireless terminal and then transmitted to the optical receiver. The electric field E opt-mod of the modulated optical signal transmitted to the optical receiver by binary digital amplitude modulation can be expressed as follows:
E opt-mod ∝ (1 + ma u cos (2πf RF-u t))
・ [A d a d cos (2π (f c1 −f RF−d / 2) (t + T) + φ 1 (t + T))
+ A d a d cos (2π (f c1 + f RF−d / 2) (t + T) + φ 1 (t + T))
+ A u cos (2πf c1 (t + T) + φ 1 (t + T))] (4)
Here, m represents the degree of optical modulation, and a u represents uplink transmission data (binary digital signal: 0, 1).
光受信器では、光信号発生部から出力された偏波合成光信号((2)式)と、無線基地局から送信された変調光信号((4)式)とを合波した後に、受光器で自乗検波する。 In the optical receiver, the polarization combined optical signal (formula (2)) output from the optical signal generator and the modulated optical signal (formula (4)) transmitted from the radio base station are combined and then received. Square detection with the instrument.
合波した光信号の電界Eopt-coは、次のように表すことができる。 The electric field E opt-co of the combined optical signal can be expressed as follows.
Eopt-co∝ALO cos(2πfc2t+φ2(t))
+ALO cos(2πfc3t+φ3(t))
+(1/γ)(1+mau cos(2πfRF-ut))
・[Adad cos(2π(fc1−fRF-d/2)(t+2T)+φ1(t+2T))
+Adad cos(2π(fc1+fRF-d/2)(t+2T)+φ1(t+2T))
+Au cos(2πfc1(t+2T)+φ1(t+2T))] …(5)
ここで、γは無線基地局−光受信器間の光伝送損失や無線基地局内の光変調器の挿入損失などの損失の合計を表し、γ≫1である。
E opt-co ∝ A LO cos (2πf c2 t + φ 2 (t))
+ A LO cos (2πf c3 t + φ 3 (t))
+ (1 / γ) (1 + ma u cos (2πf RF-u t))
・ [A d a d cos (2π (f c1 −f RF−d / 2) (t + 2T) + φ 1 (t + 2T))
+ A d a d cos (2π (f c1 + f RF−d / 2) (t + 2T) + φ 1 (t + 2T))
+ A u cos (2πf c1 (t + 2T) + φ 1 (t + 2T))] (5)
Here, γ represents the total loss such as optical transmission loss between the radio base station and the optical receiver and insertion loss of the optical modulator in the radio base station, and γ >> 1.
(5)式の右辺の第1項および第2項の光信号は、光信号発生部から光受信器に直接入力されたために損失が無く、十分な光強度を有している。このため、(5)式の光信号を受光器で自乗検波することで、高感度光受信法として知られる光ヘテロダイン検波と同様に、無線基地局から送信された変調光信号((4)式)を高感度に受信することが可能となる。 The optical signals of the first term and the second term on the right side of the equation (5) are directly input from the optical signal generator to the optical receiver, and thus have no loss and have sufficient light intensity. For this reason, the optical signal of the formula (5) is square-detected by a photoreceiver, so that the modulated optical signal (formula (4)) transmitted from the radio base station is obtained in the same manner as the optical heterodyne detection known as a high sensitivity optical reception method. ) Can be received with high sensitivity.
受光器から出力される2波の中間周波数fIF1,fIF2の電気信号の電界EIFは、次のように表すことができる。 The electric field E IF of the electric signal having two intermediate frequencies f IF1 and f IF2 output from the light receiver can be expressed as follows.
EIF=GauAuALO[cosθ・cos(2πfIF1t+ψ1)+sinθ・cos(2πfIF2t+ψ2)]
但し、ψ1=±[4πfc1T+φ1(t+2T)−φ2(t)]
ψ2=±[4πfc1T+φ1(t+2T)−φ3(t)]
…(6)
ここで、Gは前記光ヘテロダイン検波の利得に依存する係数、ψ1,ψ2はそれぞれの中間周波数fIF1,fIF2の電気信号の位相成分、θは無線基地局から送信された変調光信号((4)式)の偏波方向と、光信号発生部から出力された偏波合成光信号のうち(2)式の第1項で表される光信号の偏波方向との間の角度を表すものとする。
E IF = Ga u A u A LO [cos θ · cos (2πf IF1 t + ψ 1 ) + sin θ · cos (2πf IF2 t + ψ 2 )]
However, ψ 1 = ± [4πf c1 T + φ 1 (t + 2T) −φ 2 (t)]
ψ 2 = ± [4πf c1 T + φ 1 (t + 2T) −φ 3 (t)]
(6)
Here, G is a coefficient depending on the gain of the optical heterodyne detection, ψ 1 and ψ 2 are phase components of electric signals of the intermediate frequencies f IF1 and f IF2 , and θ is a modulated optical signal transmitted from the radio base station. The angle between the polarization direction of (Expression (4)) and the polarization direction of the optical signal represented by the first term of Expression (2) among the polarization-combined optical signals output from the optical signal generator .
光信号発生部では、第1、第2および第3の単一スペクトルの光信号の中心周波数が設定した値となるよう制御しているため、光受信器では、複雑な構成の無線周波数帯部品や中間周波数安定化回路を用いることなく、安定な中間周波数の信号を得ることができる。 Since the optical signal generator controls the center frequency of the first, second and third single spectrum optical signals to be a set value, the optical receiver has a complicated configuration of radio frequency band components. In addition, a stable intermediate frequency signal can be obtained without using an intermediate frequency stabilization circuit.
2波の中間周波数fIF1,fIF2の電気信号を包絡線検波した後に、低域濾過フィルタを通して得られる電気信号の電界EBBは次のように表すことができる。 The electric field E BB of the electric signal obtained through the low-pass filter after detecting the electric signals of the two intermediate frequencies f IF1 and f IF2 can be expressed as follows.
EBB∝G2au 2Au 2ALO 2(cos2θ+sin2θ)=G2auAu 2ALO 2 …(7)
ここで、光信号発生部から出力された偏波合成光信号((2)式)が互いに直交した偏波方向と等しい光強度を有するため、低域濾過フィルタの出力信号強度が、無線基地局から送信された変調光信号((4)式)に不感応であることが分かる。
E BB ∝G 2 a u 2 A u 2 A LO 2 (cos 2 θ + sin 2 θ) = G 2 a u A u 2 A LO 2 (7)
Here, since the polarization combined optical signal (formula (2)) output from the optical signal generator has the same optical intensity as the orthogonal polarization directions, the output signal intensity of the low-pass filter is the radio base station. It turns out that it is insensitive to the modulated optical signal (Equation (4)) transmitted from.
(第2の発明)
収容局に光信号発生部、光送信器および光受信器を備え、前記光送信器は光伝送路を介して、無線基地局に下り送信データで変調された下り光無線信号と、上りリンク用光搬送波信号とを送信し、前記無線基地局は、受信した光信号を光分岐器で2分岐し、該光分岐器の一方の出力光信号を受光して得られた下り無線信号(周波数fRF-d)を無線端末に送信するとともに、上り送信データで変調された無線信号(周波数fRF-u)を受信し、受信した上り無線信号で前記光分岐器のもう一方の出力光信号を光変調し、その変調光信号を光伝送路を介して前記収容局に送信し、前記光受信器は前記変調光信号を受信し、検波して前記上り送信データを再生する光−無線融合通信システムにおいて、光信号発生部、光送信器および光受信器はそれぞれ次のような構成である。
(Second invention)
The accommodation station includes an optical signal generator, an optical transmitter, and an optical receiver, and the optical transmitter is configured to transmit a downlink optical radio signal modulated with downlink transmission data to the radio base station via an optical transmission path, and an uplink An optical carrier signal is transmitted, and the radio base station bifurcates the received optical signal with an optical branching device, and receives a downlink optical signal (frequency f) obtained by receiving one output optical signal of the optical branching device. RF-d ) to the wireless terminal, a radio signal modulated with uplink transmission data (frequency f RF-u ) is received, and the other output optical signal of the optical branching device is received with the received uplink radio signal. Optical-wireless communication that performs optical modulation and transmits the modulated optical signal to the accommodating station via an optical transmission line, and the optical receiver receives the modulated optical signal, detects it, and reproduces the upstream transmission data. In the system, the optical signal generator, optical transmitter, and optical receiver are each Is the next of such a configuration.
光信号発生器は、
第1の単一スペクトルの光信号(中心周波数fc1)を出力する第1の単一スペクトル光源と、第2の単一スペクトルの光信号(中心周波数fc2)を出力する第2の単一スペクトル光源と、第3の単一スペクトルの光信号(中心周波数fc3)を出力する第3の単一スペクトル光源と、前記第1の単一スペクトルの光信号を2分岐する光分岐器と、該光分岐器の一方の出力光信号に対して、所望の下り無線信号の周波数fRF-dの半値(fRF-d/2)の電気搬送波信号にて光搬送波抑圧両側波帯変調を施す光変調器と、前記第2の単一スペクトルの光信号の偏波方向および光強度と、前記第3の単一スペクトルの光信号の偏波方向および光強度について、互いの偏波方向が直交し、かつ、等しい光強度になるように調節し、2波を直交偏波合成して偏波合成光信号として出力する偏波合成手段とを備える。
The optical signal generator
A first single spectrum light source that outputs a first single spectrum optical signal (center frequency f c1 ) and a second single that outputs a second single spectrum optical signal (center frequency f c2 ) A spectral light source, a third single spectral light source that outputs a third single spectral optical signal (center frequency f c3 ), an optical splitter that splits the first single spectral optical signal into two branches, One output optical signal of the optical splitter is subjected to optical carrier suppression double-sideband modulation with an electric carrier signal having a half value (f RF-d / 2) of a desired downlink radio signal frequency f RF-d. The polarization directions of the optical modulator, the polarization direction and the light intensity of the second single spectrum optical signal, and the polarization direction and the light intensity of the third single spectrum optical signal are orthogonal to each other. And adjust to equal light intensity and synthesize two waves with orthogonal polarization. And a polarization combining means for outputting as a polarization combiner optical signals.
前記第1、第2および第3の単一スペクトルの光信号の中心周波数fc1,fc2,fc3は、前記上り無線信号の周波数fRF-u、所定の中間周波数fIF1,fIF2に対して、
|fc1−fc2|=fRF-u±fIF1
|fc1−fc3|=fRF-u±fIF2
となるよう制御される。
The center frequencies f c1 , f c2 , and f c3 of the first, second, and third single spectrum optical signals are set to the frequency f RF-u and the predetermined intermediate frequencies f IF1 and f IF2 of the uplink radio signal, respectively. for,
| F c1 −f c2 | = f RF−u ± f IF1
| F c1 -f c3 | = f RF-u ± f IF2
It is controlled to become.
光信号発生部は、前記搬送波抑圧両側波帯変調光信号を光送信器に入力するとともに、前記偏波合成光信号を前記上りリンク用光搬送波信号として前記光送信器に入力し、前記光分岐器のもう一方の出力光信号を前記光受信器へ出力する構成である。 The optical signal generation unit inputs the carrier-suppressed double-sideband modulated optical signal to the optical transmitter, inputs the polarization combined optical signal to the optical transmitter as the uplink optical carrier signal, and The other output optical signal of the receiver is output to the optical receiver.
光送信器は、入力された2系統の光信号のうち、搬送波抑圧両側波帯変調光信号に下り送信データで光変調を施す光変調器を備え、その光変調器の出力光信号を下り光無線信号として、上りリンク用光搬送波信号と光合波器で合波した後、無線基地局へ送信する構成である。 The optical transmitter includes an optical modulator that optically modulates a carrier-suppressed double-sideband modulated optical signal with downstream transmission data, out of two input optical signals, and outputs the optical signal output from the optical modulator as downstream light In this configuration, an uplink optical carrier signal and an optical multiplexer are combined as a radio signal and then transmitted to a radio base station.
光受信器は、無線基地局から送信された変調光信号と、光信号発生部から出力された単一スペクトルの光信号とを合波する光合波器と、光合波器で合波された光信号を受光し、中間周波数fIF1,fIF2の電気信号を出力する受光器と、受光器から出力された中間周波数fIF1,fIF2の電気信号を検波する電気検波器と、電気検波器の出力信号を低域濾過し、上り送信データを出力する低域濾過フィルタとを備える。 The optical receiver includes an optical multiplexer that multiplexes the modulated optical signal transmitted from the radio base station and the single-spectrum optical signal output from the optical signal generator, and the light that is combined by the optical multiplexer. receiving a signal, and a photodetector for outputting an electrical signal having the intermediate frequency f IF1, f IF2, an electric detector for detecting the electrical signals of an intermediate frequency f IF1, f IF2 outputted from the light receiver, the electrical detector A low-pass filter for low-pass filtering the output signal and outputting upstream transmission data.
第2の発明によれば、光信号発生部は、第1の単一スペクトルの光信号を分岐し、一方を光ローカル信号として光受信器へ出力するとともに、もう一方は光搬送波抑圧両側波帯変調を施した後に光送信器に入力し、第2の単一スペクトルの光信号と第3の単一スペクトルの光信号の2波を直交偏波合成した偏波合成光信号を上りリンク用光搬送波信号として光送信器に入力する。これにより、光信号発生部において下り光無線信号、上りリンク用光搬送波信号および光ヘテロダイン検波に用いる光ローカル信号を同時に発生させることができる。また、光信号発生部では、無変調かつ減衰の無い光信号を基に周波数安定化制御を行うため、従来の高感度光受信法による光受信器において、伝送損失により減衰した変調光信号を基に周波数安定化制御を行う場合と比較して、容易に周波数安定化制御が可能となる。 According to the second invention, the optical signal generator branches the first single-spectrum optical signal, outputs one as an optical local signal to the optical receiver, and the other is an optical carrier-suppressed double sideband. After being modulated, the signal is input to the optical transmitter, and the polarization-combined optical signal obtained by orthogonally combining two waves of the second single-spectrum optical signal and the third single-spectrum optical signal is used as the uplink light. The carrier wave signal is input to the optical transmitter. As a result, the optical signal generator can simultaneously generate the downlink optical radio signal, the uplink optical carrier signal, and the optical local signal used for optical heterodyne detection. In addition, since the optical signal generator performs frequency stabilization control based on an unmodulated and non-attenuated optical signal, it is based on a modulated optical signal attenuated due to transmission loss in an optical receiver based on the conventional high-sensitivity optical reception method. Compared with the case where the frequency stabilization control is performed, the frequency stabilization control can be easily performed.
無線基地局へ送信する光信号(下り光無線信号と上りリンク用光搬送波信号との合波光信号)の電界Eopt-cと、光受信器へ出力する偏波合成光信号の電界Eopt-LOは、それぞれ次のように表すことができる。 An electric field E opt-c of an optical signal to be transmitted to the radio base station (combined optical signal of downlink optical radio signal and uplink optical carrier signal) and an electric field E opt- of the polarization combined optical signal output to the optical receiver Each LO can be expressed as:
Eopt-c=Adad cos(2π(fc1−fRF-d/2)t+φ1(t))
+Adad cos(2π(fc1+fRF-d/2)t+φ1(t))
+Au cos(2πfc2t+φ2(t))
+Au cos(2πfc3t+φ3(t)) …(8)
Eopt-LO=ALO cos(2πfc1t+φ1(t)) …(9)
ここで、Ad,Au,ALOは電界振幅、φ(t)は単一スペクトル光源の出力光信号の位相雑音成分、adは下り送信データ(2値ディジタル信号:0,1)とする。また、(8)式の第1項と第2項は下り光無線信号を表し、第3項と第4項は上りリンク用光搬送波信号を表しており、互いに直交した偏波方向を有し、等振幅である。
E opt-c = A d a d cos (2π (f c1 −f RF−d / 2) t + φ 1 (t))
+ A d a d cos (2π (f c1 + f RF−d / 2) t + φ 1 (t))
+ A u cos (2πf c2 t + φ 2 (t))
+ A u cos (2πf c3 t + φ 3 (t)) (8)
E opt-LO = A LO cos (2πf c1 t + φ 1 (t)) (9)
Here, A d , A u , and A LO are electric field amplitudes, φ (t) is a phase noise component of an output optical signal of a single spectrum light source, and a d is downlink transmission data (binary digital signal: 0, 1). To do. Also, the first and second terms in equation (8) represent downstream optical wireless signals, and the third and fourth terms represent uplink optical carrier signals, which have polarization directions orthogonal to each other. , Are of equal amplitude.
無線基地局では、光送信器から送信された光信号((8)式)を、光分岐器で2分岐して、一方の出力光信号を受光して得られる下り無線信号を、無線端末に送信する。この下り無線信号の電界ERF-dは、次のように表すことができる。 In the radio base station, the optical signal (Equation (8)) transmitted from the optical transmitter is branched into two by the optical splitter, and the downlink radio signal obtained by receiving one of the output optical signals is transmitted to the radio terminal. Send. The electric field E RF-d of the downlink radio signal can be expressed as follows.
ERF-d∝ Ad 2ad(cos2πfRF-d(t+T)) …(10)
上式において、Tは光信号が収容局−無線基地局間の光伝送に要する時間を表す。
E RF-d α A d 2 a d (cos2πf RF-d (t + T)) ... (10)
In the above formula, T represents the time required for optical transmission of the optical signal between the accommodating station and the radio base station.
ここで、下り光無線信号は、単一の光信号を搬送波抑圧両側波帯変調することで発生させているため、無線基地局における受光の際に光信号の位相雑音(φ1(t))が相殺され、非常に周波数が安定した下り無線信号が生成されることが分かる。 Here, since the downstream optical wireless signal is generated by modulating the single optical signal with the carrier-suppressed double-sideband, the phase noise (φ 1 (t)) of the optical signal at the time of light reception at the wireless base station It can be seen that a downlink radio signal having a very stable frequency is generated.
光分岐器のもう一方の出力光信号は、無線端末から送信された無線信号で光強度変調した後に、光受信器へ送信する。2値ディジタル振幅変調により、光受信器へ送信される変調光信号の電界Eopt-modは、次のように表すことができる。 The other output optical signal of the optical branching device is optically modulated with the wireless signal transmitted from the wireless terminal and then transmitted to the optical receiver. The electric field E opt-mod of the modulated optical signal transmitted to the optical receiver by binary digital amplitude modulation can be expressed as follows.
Eopt-mod∝(1+mau cos(2πfRF-ut))
・[Adad cos(2π(fc1−fRF-d/2)(t+T)+φ1(t+T))
+Adad cos(2π(fc1+fRF-d/2)(t+T)+φ1(t+T))
+Au cos(2πfc2(t+T)+φ2(t+T))
+Au cos(2πfc3(t+T)+φ3(t+T))] …(11)
ここで、mは光変調度、auは上り送信データ(2値ディジタル信号:0,1)を表す。
E opt-mod ∝ (1 + ma u cos (2πf RF-u t))
・ [A d a d cos (2π (f c1 −f RF−d / 2) (t + T) + φ 1 (t + T))
+ A d a d cos (2π (f c1 + f RF−d / 2) (t + T) + φ 1 (t + T))
+ A u cos (2πf c2 ( t + T) + φ 2 (t + T))
+ A u cos (2πf c3 ( t + T) + φ 3 (t + T))] ... (11)
Here, m represents the degree of optical modulation, and a u represents uplink transmission data (binary digital signal: 0, 1).
光受信器では、光信号発生部から出力された単一スペクトルの光信号((9)式)と、無線基地局から送信された変調光信号((11)式)とを合波した後に、受光器で自乗検波する。 In the optical receiver, after combining the single-spectrum optical signal (formula (9)) output from the optical signal generator and the modulated optical signal (formula (11)) transmitted from the radio base station, Square detection with a receiver.
合波した光信号の電界Eopt-coは、次のように表すことができる。 The electric field E opt-co of the combined optical signal can be expressed as follows.
Eopt-co∝ALO cos(2πfc1t+φ1(t))
+(1/γ)(1+mau cos(2πfRF-ut))
・[Adad cos(2π(fc1−fRF-d/2)(t+2T)+φ1(t+2T))
+Adad cos(2π(fc1+fRF-d/2)(t+2T)+φ1(t+2T))
+Au cos(2πfc2(t+2T)+φ2(t+2T))
+Au cos(2πfc3(t+2T)+φ3(t+2T))] …(12)
ここで、γは無線基地局−光受信器間の光伝送損失や無線基地局内の光変調器の挿入損失などの損失の合計を表し、γ≫1である。
E opt-co ∝ A LO cos (2πf c1 t + φ 1 (t))
+ (1 / γ) (1 + ma u cos (2πf RF-u t))
・ [A d a d cos (2π (f c1 −f RF−d / 2) (t + 2T) + φ 1 (t + 2T))
+ A d a d cos (2π (f c1 + f RF−d / 2) (t + 2T) + φ 1 (t + 2T))
+ A u cos (2πf c2 ( t + 2T) + φ 2 (t + 2T))
+ A u cos (2πf c3 (t + 2T) + φ 3 (t + 2T))] (12)
Here, γ represents the total loss such as optical transmission loss between the radio base station and the optical receiver and insertion loss of the optical modulator in the radio base station, and γ >> 1.
(12)式の右辺の第1項の光信号は、光信号発生部から光受信器に直接入力されたために損失が無く、十分な光強度を有している。このため、(12)式の光信号を受光器で自乗検波することで、高感度光受信法として知られる光ヘテロダイン検波と同様に、無線基地局から送信された変調光信号((11)式)を高感度に受信することが可能となる。 The optical signal of the first term on the right side of the equation (12) is directly input from the optical signal generator to the optical receiver, and thus has no loss and has sufficient light intensity. For this reason, the optical signal of the equation (12) is square-detected by the light receiver, and the modulated optical signal (the equation (11) is transmitted from the radio base station as in the case of the optical heterodyne detection known as the high-sensitivity optical reception method). ) Can be received with high sensitivity.
受光器から出力される2波の中間周波数fIF1,fIF2の電気信号の電界EIFは、次のように表すことができる。 The electric field E IF of the electric signal having two intermediate frequencies f IF1 and f IF2 output from the light receiver can be expressed as follows.
EIF=GauAuALO[cosθ・cos(2πfIF1t+ψ1)+sinθ・cos(2πfIF2t+ψ2)]
但し、ψ1=±[4πfc1T+φ1(t+2T)−φ2(t)]
ψ2=±[4πfc1T+φ1(t+2T)−φ3(t)]
…(13)
ここで、Gは前記光ヘテロダイン検波の利得に依存する係数、ψ1,ψ2はそれぞれの中間周波数fIF1,fIF2の電気信号の位相成分、θは無線基地局から送信された変調光信号((11)式)のうち第3項で表される光信号の偏波方向と、光信号発生部から出力された単一スペクトルの光信号((9)式)の偏波方向との間の角度を表すものとする。
E IF = Ga u A u A LO [cos θ · cos (2πf IF1 t + ψ 1 ) + sin θ · cos (2πf IF2 t + ψ 2 )]
However, ψ 1 = ± [4πf c1 T + φ 1 (t + 2T) −φ 2 (t)]
ψ 2 = ± [4πf c1 T + φ 1 (t + 2T) −φ 3 (t)]
... (13)
Here, G is a coefficient depending on the gain of the optical heterodyne detection, ψ 1 and ψ 2 are phase components of electric signals of the intermediate frequencies f IF1 and f IF2 , and θ is a modulated optical signal transmitted from the radio base station. (Equation (11)) between the polarization direction of the optical signal represented by the third term and the polarization direction of the single-spectrum optical signal (Equation (9)) output from the optical signal generator. Represents the angle of.
光信号発生部では、第1、第2および第3の単一スペクトルの光信号の中心周波数が設定した値となるよう制御しているため、光受信器では、複雑な構成の無線周波数帯部品や中間周波数安定化回路を用いることなく、安定な中間周波数の信号を得ることができる。 Since the optical signal generator controls the center frequency of the first, second and third single spectrum optical signals to be a set value, the optical receiver has a complicated configuration of radio frequency band components. In addition, a stable intermediate frequency signal can be obtained without using an intermediate frequency stabilization circuit.
2波の中間周波数fIF1,fIF2の電気信号を包絡線検波した後に、低域濾過フィルタを通して得られる電気信号の電界EBBは次のように表すことができる。 The electric field E BB of the electric signal obtained through the low-pass filter after detecting the electric signals of the two intermediate frequencies f IF1 and f IF2 can be expressed as follows.
EBB∝G2au 2Au 2ALO 2(cos2θ+sin2θ)=G2auAu 2ALO 2 …(14)
ここで、光信号発生部から光送信器に入力された偏波合成光信号((8)式の第3項と第4項)が互いに直交した偏波方向と等しい光強度を有するため、低域濾過フィルタの出力信号強度が、無線基地局から送信された変調光信号((11)式)に不感応であることが分かる。
E BB ∝G 2 a u 2 A u 2 A LO 2 (cos 2 θ + sin 2 θ) = G 2 a u A u 2 A LO 2 (14)
Here, since the polarization-combined optical signal (the third term and the fourth term in the equation (8)) input from the optical signal generation unit to the optical transmitter has light intensity equal to the orthogonal polarization direction, the low It can be seen that the output signal strength of the diafiltration filter is insensitive to the modulated optical signal (Equation (11)) transmitted from the radio base station.
(第3の発明)
第3の発明は、第1または第2の発明の光−無線融合通信システムにおける光受信器の別の構成を示す。
(Third invention)
3rd invention shows another structure of the optical receiver in the optical-radio fusion communication system of 1st or 2nd invention.
光受信器は、第1または第2の発明における光受信器の電気検波器および低域濾過フィルタに代えて、受光器から出力される中間周波数fIF1の電気信号および中間周波数fIF2の電気信号を分離するフィルタと、フィルタから出力される中間周波数fIF1の電気信号および中間周波数fIF2の電気信号をそれぞれ検波する第1の電気検波器および第2の電気検波器と、第1の電気検波器の出力信号と第2の電気検波器の出力信号とを加算し、上り送信データを出力する電気加算器とを備える。 In the optical receiver, instead of the electric detector and the low-pass filter in the optical receiver in the first or second invention, an electric signal of the intermediate frequency f IF1 and an electric signal of the intermediate frequency f IF2 output from the light receiver. , A first electric detector and a second electric detector for detecting the electric signal of the intermediate frequency f IF1 and the electric signal of the intermediate frequency f IF2 output from the filter, respectively, and the first electric detection And an electrical adder for adding the output signal of the second electrical detector and the output signal of the second electrical detector and outputting uplink transmission data.
第3の発明における光受信器では、(6)式または(13)式の中間周波数fIF1,fIF2の電気信号をフィルタで分離することにより、次式の2つの中間周波数fIF1,fIF2の電気信号EIF1,EIF2が得られる。 In the optical receiver according to the third aspect of the invention, by separating the electric signals of the intermediate frequencies f IF1 and f IF2 of the equation (6) or (13) with a filter, the two intermediate frequencies f IF1 and f IF2 of the following equation are obtained. Electrical signals E IF1 and E IF2 are obtained.
EIF1=GauAuALO cosθ・cos(2πfIF1t+ψ1) …(15)
EIF2=GauAuALO cosθ・cos(2πfIF2t+ψ2) …(16)
この中間周波数fIF1,fIF2の電気信号はそれぞれ包絡線検波され、得られた電気信号は電気加算器で加算される。電気加算器で得られる電気信号の電界EBBは、次のように表すことができる。
E IF1 = Ga u A u A LO cos θ · cos (2πf IF1 t + ψ 1 ) (15)
E IF2 = Ga u A u A LO cos θ · cos (2πf IF2 t + ψ 2 ) (16)
The electric signals of the intermediate frequencies f IF1 and f IF2 are respectively subjected to envelope detection, and the obtained electric signals are added by an electric adder. The electric field E BB of the electric signal obtained by the electric adder can be expressed as follows.
EBB∝G2au 2Au 2ALO 2(cos2θ+sin2θ)=G2auAu 2ALO 2 …(17)
ここで、第1の発明では光信号発生部から光受信器へ出力された偏波合成光信号((2)式)が互いに直交した偏波方向と等しい光強度を有し、第2の発明では光信号発生部から無線基地局に送信された上りリンク用光搬送波信号((8)式の第3項と第4項)が互いに直交した偏波方向と等しい光強度を有するため、第3の発明における光受信器の電気加算器の出力は、無線基地局から送信された変調光信号((4)式、(11)式)の偏波方向に不感応であることが分かる。
E BB ∝G 2 a u 2 A u 2 A LO 2 (cos 2 θ + sin 2 θ) = G 2 a u A u 2 A LO 2 (17)
Here, in the first invention, the polarization combined optical signal (formula (2)) output from the optical signal generator to the optical receiver has the same light intensity as the orthogonal polarization directions, and the second invention Then, since the optical carrier signal for uplink transmitted from the optical signal generator to the radio base station (the third term and the fourth term in the equation (8)) has the same optical intensity as the polarization directions orthogonal to each other, It can be seen that the output of the electrical adder of the optical receiver in the invention is insensitive to the polarization direction of the modulated optical signal (Equation (4), Equation (11)) transmitted from the radio base station.
このように第3の発明によれば、光受信器において、無線周波数帯部品、中間周波数安定化回路および偏波ダイバーシティ回路を用いることなく、中間周波数帯の帯域を有する1つの受光器と2つの電気検波器からなる簡易な構成で高感度光受信が可能となる。 As described above, according to the third invention, in the optical receiver, without using the radio frequency band component, the intermediate frequency stabilization circuit, and the polarization diversity circuit, one light receiver and two High-sensitivity light reception is possible with a simple configuration comprising an electric detector.
(第4の発明)
第4の発明は、第1または第2の発明の光−無線融合通信システムにおける光受信器の別の構成を示す。
(Fourth invention)
4th invention shows another structure of the optical receiver in the optical-radio fusion communication system of 1st or 2nd invention.
光受信器は、第1または第2の発明における光受信器の電気検波器および低域濾過フィルタに代えて、受光器から出力される中間周波数fIF1の電気信号および中間周波数fIF2の電気信号を分離するフィルタと、フィルタから出力される中間周波数fIF1の電気信号および中間周波数fIF2の電気信号をそれぞれ検波する第1の電気検波器および第2の電気検波器と、第1の電気検波器の出力信号と第2の電気検波器の出力信号の位相を揃えて加算し、送信データを出力する位相調整加算器とを備える。 In the optical receiver, instead of the electric detector and the low-pass filter in the optical receiver in the first or second invention, an electric signal of the intermediate frequency f IF1 and an electric signal of the intermediate frequency f IF2 output from the light receiver. , A first electric detector and a second electric detector for detecting the electric signal of the intermediate frequency f IF1 and the electric signal of the intermediate frequency f IF2 output from the filter, respectively, and the first electric detection And a phase adjustment adder that outputs the transmission data by adding the phases of the output signal of the detector and the output signal of the second electric detector in alignment.
第4の発明における光受信器では、第3の発明における光受信器と同様に、無線基地局から送信された変調光信号の偏波方向に不感応な一定の出力の受信信号を得ることができるとともに、次の機能が加わる。第1の電気検波器の出力信号と第2の電気検波器の出力信号との位相を揃えて加算することにより、光伝送路の分散により第1の電気検波器の出力信号と第2の電気検波器の出力信号との間に生じる時間差を補償することができる。 In the optical receiver according to the fourth invention, similarly to the optical receiver according to the third invention, it is possible to obtain a received signal with a constant output insensitive to the polarization direction of the modulated optical signal transmitted from the radio base station. The following functions are added as well as possible. By aligning and adding the phases of the output signal of the first electric detector and the output signal of the second electric detector, the output signal of the first electric detector and the second electric detector are distributed due to dispersion of the optical transmission line. A time difference generated between the output signal of the detector and the detector can be compensated.
このように第4の発明によれば、第3の発明と同様に高感度光受信が可能になるとともに、光伝送路の分散の影響で第1の電気検波器の出力信号と第2の電気検波器の出力信号との間に生じる時間差を補償することにより、分散の影響を受けない光受信が実現できる。なお、第1の発明のように、光送信器から無線基地局に対して上りリンク用光搬送波信号として1波の光信号((1)式の第3項)を送信し、無線基地局から光受信器に変調光信号((4)式)を送信する場合には、2つの側波帯成分を有する変調光信号に光伝送路の分散の影響が現れる。また第2の発明のように、光送信器から無線基地局に対して上りリンク用光搬送波信号として2波の偏波合成光信号((8)式の第3項と第4項)を送信し、無線基地局から光受信器に変調光信号((11)式)を送信する場合には、両光信号に光伝送路の分散の影響が現れる。 As described above, according to the fourth invention, high-sensitivity light reception is possible as in the third invention, and the output signal of the first electric detector and the second electric signal are influenced by the dispersion of the optical transmission line. By compensating for the time difference that occurs with the output signal of the detector, optical reception that is not affected by dispersion can be realized. As in the first aspect of the invention, an optical transmitter transmits a single-wave optical signal (the third term of equation (1)) as an uplink optical carrier signal to the radio base station, and the radio base station When a modulated optical signal (formula (4)) is transmitted to the optical receiver, the influence of dispersion of the optical transmission path appears on the modulated optical signal having two sideband components. Further, as in the second aspect of the invention, a two-wave polarization combined optical signal (the third and fourth terms in equation (8)) is transmitted from the optical transmitter to the radio base station as an optical carrier signal for uplink. When a modulated optical signal (formula (11)) is transmitted from the radio base station to the optical receiver, the influence of dispersion of the optical transmission path appears on both optical signals.
(第5の発明)
第5の発明は、第1の発明の光−無線融合通信システムにおいて、複数の無線基地局と、収容局に複数の無線基地局に下り光無線信号と上りリンク用光搬送波信号をそれぞれ送信する複数の光送信器と、複数の無線基地局から送信された変調光信号をそれぞれ受信する複数の光受信器とを備え、光信号発生部は、搬送波抑圧両側波帯変調光信号を複数に分岐し、複数の光送信器へそれぞれ入力する第1の光分岐器と、光分岐器のもう一方の出力光信号を複数に分岐し、上りリンク用光搬送波信号として複数の光送信器へそれぞれ入力する第2の光分岐器と、偏波合波光信号を複数に分岐し、複数の光受信器へそれぞれ出力する第3の光分岐器とを備える。
(Fifth invention)
In a fifth aspect of the optical-wireless communication system according to the first aspect, the fifth invention transmits a plurality of radio base stations and a downlink optical radio signal and an uplink optical carrier signal to the plurality of radio base stations to the accommodating station, respectively. The optical signal generator includes a plurality of optical transmitters and a plurality of optical receivers that respectively receive modulated optical signals transmitted from a plurality of radio base stations, and the optical signal generator branches the carrier-suppressed double-sideband modulated optical signals into a plurality The first optical branching device that is input to each of the plurality of optical transmitters, and the other output optical signal of the optical branching device are branched into a plurality of signals and input to the plurality of optical transmitters as optical carrier signals for the uplink, respectively. And a third optical splitter that branches the polarization-multiplexed optical signal into a plurality of signals and outputs them to the plurality of optical receivers.
第5の発明によれば、全ての光受信器において、無線周波数帯部品、中間周波数安定化回路および偏波ダイバーシティ回路を用いる必要がなく、システム全体の構成の大幅な簡略化が実現できる。 According to the fifth invention, it is not necessary to use radio frequency band components, an intermediate frequency stabilization circuit, and a polarization diversity circuit in all the optical receivers, and the configuration of the entire system can be greatly simplified.
(第6の発明)
第6の発明は、第2の発明の光−無線融合通信システムにおいて、複数の無線基地局と、収容局に複数の無線基地局に下り光無線信号と上りリンク用光搬送波信号をそれぞれ送信する複数の光送信器と、複数の無線基地局から送信された変調光信号をそれぞれ受信する複数の光受信器とを備え、光信号発生部は、偏波合波光信号を複数に分岐し、上りリンク用光搬送波信号として複数の光送信器へそれぞれ入力する第1の光分岐器と、搬送波抑圧両側波帯変調光信号を複数に分岐し、複数の光送信器へそれぞれ入力する第2の光分岐器と、光分岐器のもう一方の出力光信号を複数に分岐し、光受信器へそれぞれ出力する第3の光分岐器とを備える。
(Sixth invention)
In a sixth aspect of the present invention, there is provided the optical-wireless communication system according to the second aspect, wherein a plurality of radio base stations and a downlink optical radio signal and an uplink optical carrier signal are respectively transmitted to a plurality of radio base stations to a receiving station. A plurality of optical transmitters and a plurality of optical receivers that respectively receive the modulated optical signals transmitted from the plurality of radio base stations, and the optical signal generator divides the polarization multiplexed optical signal into a plurality of A first optical splitter that is input to a plurality of optical transmitters as an optical carrier signal for a link, and a second optical that is split into a plurality of carrier-suppressed double sideband modulated optical signals and is input to a plurality of optical transmitters. A branching device, and a third optical branching device that branches the other output optical signal of the optical branching device into a plurality of signals and outputs them to the optical receiver.
第6の発明によれば、全ての光受信器において、無線周波数帯部品、中間周波数安定化回路および偏波ダイバーシティ回路を用いる必要がなく、システム全体の構成の大幅な簡略化が実現できる。 According to the sixth invention, it is not necessary to use radio frequency band components, an intermediate frequency stabilization circuit, and a polarization diversity circuit in all optical receivers, and the configuration of the entire system can be greatly simplified.
(第7の発明)
第7の発明は、第1乃至第6のいずれかの発明の光−無線融合通信システムにおいて、無線基地局は、受信した光信号を2分岐する光分岐器と、この光分岐器の一方の出力光信号を受光し下り無線信号に変換する受光器と、光分岐器のもう一方の出力光信号に対し、上り無線信号にて光変調を施す光変調器とに代えて、受信した光信号の受光と、上り無線信号による光変調を同時に行う電界吸収型光変調器を備える。
(Seventh invention)
According to a seventh aspect of the present invention, in the optical-wireless fusion communication system according to any one of the first to sixth aspects, the wireless base station includes an optical branching unit that splits the received optical signal into two branches, and one of the optical branching units. The received optical signal instead of the optical receiver that receives the output optical signal and converts it to the downlink radio signal, and the optical modulator that performs optical modulation on the other output optical signal of the optical splitter by the uplink radio signal And an electro-absorption optical modulator that simultaneously performs light modulation and upstream optical signal modulation.
第7の発明によれば、無線基地局において光送信器から送信された光信号を受光して下り無線信号に変換する動作(光検波動作)と、光送信器から送信された光信号に対し、受信した上り無線信号で光強度変調を施す動作(光変調動作)を単一の電界吸収型光変調器で行えるため、無線基地局の構成の簡略化が実現できる。 According to the seventh aspect of the present invention, the optical base station receives the optical signal transmitted from the optical transmitter and converts it into a downlink radio signal (optical detection operation), and the optical signal transmitted from the optical transmitter Since the operation of performing optical intensity modulation on the received uplink radio signal (optical modulation operation) can be performed by a single electroabsorption optical modulator, the configuration of the radio base station can be simplified.
(第8の発明)
第8の発明は、第1乃至第7のいずれかの発明の光−無線融合通信システムにおいて、光送信器、無線基地局および光受信器は1芯の光伝送路を介して接続されており、収容局および無線基地局に、上り光信号と下り光信号とを分離する双方向光分離器を備える。
(Eighth invention)
An eighth invention is the optical-wireless fusion communication system according to any one of the first to seventh inventions, wherein the optical transmitter, the radio base station, and the optical receiver are connected via a single-core optical transmission line. The accommodation station and the radio base station are provided with a bidirectional optical separator that separates the upstream optical signal and the downstream optical signal.
第8の発明によれば、光送信器から無線基地局への下り無線信号の光伝送と、無線基地局から光受信器への上り無線信号の光伝送を1芯の光伝送路上で行うことができる。 According to the eighth invention, optical transmission of the downlink radio signal from the optical transmitter to the radio base station and optical transmission of the uplink radio signal from the radio base station to the optical receiver are performed on a single-core optical transmission path. Can do.
通常、このように1芯の光伝送路上で双方向光伝送を行う場合には、光送信器から送信する光信号の一部が光伝送路中において反射され、この反射光が上り光信号とともに光受信器に入力することで、受信特性を劣化させることが懸念される。 Usually, when bidirectional optical transmission is performed on a single optical transmission line in this way, a part of the optical signal transmitted from the optical transmitter is reflected in the optical transmission line, and this reflected light is combined with the upstream optical signal. There is a concern that the reception characteristic may be deteriorated by inputting to the optical receiver.
しかし、本発明の光受信器においては、無線基地局から送信される上り変調光信号((4)式、(11)式)は、収容局内の光信号発生部から入力される光ローカル信号((2)式、(9)式)との光ヘテロダイン検波により中間周波数帯信号に変換されるが、光送信器から無線基地局に送信する光信号の反射光((1)式、(8)式)と光ローカル信号((2)式、(9)式)を光ヘテロダイン検波することで得られるビート信号は、上記の中間周波数帯には入り込まないため、光送信器から無線基地局に送信する光信号の光伝送路中の反射による影響は受けない。 However, in the optical receiver of the present invention, the uplink modulated optical signal (formulas (4) and (11)) transmitted from the radio base station is an optical local signal (from the optical signal generator in the accommodating station) ( It is converted into an intermediate frequency band signal by optical heterodyne detection with (2) and (9)), but the reflected light of the optical signal transmitted from the optical transmitter to the radio base station (equation (1), (8) And the beat signal obtained by optical heterodyne detection of the optical local signal (equation (2), equation (9)) does not enter the above intermediate frequency band, and is transmitted from the optical transmitter to the radio base station. The optical signal is not affected by reflection in the optical transmission line.
(第9の発明)
第9の発明は、収容局に光信号発生部、光送信器および光受信器を備え、光送信器は光伝送路を介して、無線基地局に下り送信データで変調された下り光無線信号と、上りリンク用光搬送波信号とを送信し、無線基地局は、下り光無線信号を受光して得られた下り無線信号(周波数fRF-d)を無線端末に送信するとともに、上り送信データで変調された無線信号(周波数fRF-u)を受信し、受信した上り無線信号で上りリンク用光搬送波信号を光変調し、その変調光信号を光伝送路を介して収容局に送信し、光受信器は変調光信号を受信し、検波して前記上り送信データを再生する光−無線融合通信方法において、光信号発生部、光送信器および光受信器に特徴がある。
(9th invention)
According to a ninth aspect of the present invention, an optical signal generator, an optical transmitter, and an optical receiver are provided in a receiving station, and the optical transmitter is a downstream optical wireless signal modulated by downstream transmission data to a wireless base station via an optical transmission line. And the uplink optical carrier signal, the radio base station transmits the downlink radio signal (frequency f RF-d ) obtained by receiving the downlink optical radio signal to the radio terminal, and the uplink transmission data The radio signal modulated with the radio frequency (frequency f RF-u ) is received, the optical carrier signal for the uplink is optically modulated with the received uplink radio signal, and the modulated optical signal is transmitted to the accommodation station via the optical transmission line. The optical receiver is characterized by the optical signal generator, the optical transmitter, and the optical receiver in the optical-wireless combined communication method for receiving the modulated optical signal, detecting it, and reproducing the upstream transmission data.
光信号発生器は、第1の単一スペクトルの光信号(中心周波数fc1)を2分岐し、その一方の出力光信号に対して、所望の下り無線信号の周波数fRF-dの半値(fRF-d/2)の電気搬送波信号にて光搬送波抑圧両側波帯変調を施し、その搬送波抑圧両側波帯変調光信号を光送信器に入力するとともに、分岐されたもう一方の出力光信号を上りリンク用光搬送波信号として光送信器に入力し、第2の単一スペクトルの光信号(中心周波数fc2)、第3の単一スペクトルの光信号(中心周波数fc3)の偏波方向が直交し、かつ、等しい光強度になるように、2波を直交偏波合成した偏波合成光信号を光受信器へ出力し、第1、第2および第3の単一スペクトルの光信号の中心周波数fc1,fc2,fc3は、上り無線信号の周波数fRF-u、所定の中間周波数fIF1,fIF2に対して、
|fc1−fc2|=fRF-u±fIF1
|fc1−fc3|=fRF-u±fIF2
となるように制御する。
The optical signal generator splits the first single spectrum optical signal (center frequency f c1 ) into two, and half of the frequency f RF-d of the desired downlink radio signal (one half of the output optical signal) The optical carrier-suppressed double-sideband modulation is performed with the electric carrier signal of f RF-d / 2), the carrier-suppressed double-sideband modulated optical signal is input to the optical transmitter, and the other branched output optical signal Are input to the optical transmitter as an optical carrier signal for uplink, and the polarization directions of the second single spectrum optical signal (center frequency f c2 ) and the third single spectrum optical signal (center frequency f c3 ) So that the two waves are orthogonally polarized and combined to output an optical receiver, and the first, second and third single-spectrum optical signals are output. Center frequencies f c1 , f c2 , and f c3 are the frequencies f RF-u of the uplink radio signal, For frequency f IF1 and f IF2
| F c1 −f c2 | = f RF−u ± f IF1
| F c1 -f c3 | = f RF-u ± f IF2
Control to be
光送信器は、入力された2系統の光信号のうち、搬送波抑圧両側波帯変調光信号に下り送信データで光変調を施し、その出力光信号を下り光無線信号として、上りリンク用光搬送波信号と合波した後、無線基地局へ送信する。 The optical transmitter performs optical modulation on the carrier-suppressed double-sideband modulated optical signal of the two input optical signals with downlink transmission data, and uses the output optical signal as a downlink optical radio signal, thereby generating an optical carrier for uplink After combining with the signal, it is transmitted to the radio base station.
光受信器は、無線基地局から送信された変調光信号と、光信号発生部から出力された偏波合成光信号とを合波し、合波された光信号を受光して得られた中間周波数fIF1,fIF2の電気信号を検波し、その出力信号を低域濾過して上り送信データを生成する。 The optical receiver combines the modulated optical signal transmitted from the radio base station and the polarization combined optical signal output from the optical signal generator, and receives the combined optical signal to obtain an intermediate signal The electrical signals of the frequencies f IF1 and f IF2 are detected, and the output signal is low-pass filtered to generate upstream transmission data.
(第10の発明)
第10の発明は、収容局に光信号発生部、光送信器および光受信器を備え、光送信器は光伝送路を介して、無線基地局に下り送信データで変調された下り光無線信号と、上りリンク用光搬送波信号とを送信し、無線基地局は、下り光無線信号を受光して得られた下り無線信号(周波数fRF-d)を無線端末に送信するとともに、上り送信データで変調された無線信号(周波数fRF-u)を受信し、受信した上り無線信号で上りリンク用光搬送波信号を光変調し、その変調光信号を光伝送路を介して収容局に送信し、光受信器は変調光信号を受信し、検波して前記上り送信データを再生する光−無線融合通信方法において、光信号発生部、光送信器および光受信器に特徴がある。
(Tenth invention)
According to a tenth aspect of the present invention, an optical signal generator, an optical transmitter, and an optical receiver are provided in a receiving station, and the optical transmitter is a downstream optical wireless signal that is modulated with downstream transmission data by a wireless base station via an optical transmission line. And the uplink optical carrier signal, the radio base station transmits the downlink radio signal (frequency f RF-d ) obtained by receiving the downlink optical radio signal to the radio terminal, and the uplink transmission data The radio signal modulated with the radio frequency (frequency f RF-u ) is received, the optical carrier signal for the uplink is optically modulated with the received uplink radio signal, and the modulated optical signal is transmitted to the accommodation station via the optical transmission line. The optical receiver is characterized by the optical signal generator, the optical transmitter, and the optical receiver in the optical-wireless combined communication method for receiving the modulated optical signal, detecting it, and reproducing the upstream transmission data.
光信号発生器は、第1の単一スペクトルの光信号(中心周波数fc1)を2分岐し、その一方の出力光信号に対して、所望の下り無線信号の周波数fRF-dの半値(fRF-d/2)の電気搬送波信号にて光搬送波抑圧両側波帯変調を施し、その搬送波抑圧両側波帯変調光信号を光送信器に入力するとともに、分岐されたもう一方の出力光信号を光受信器に出力し、第2の単一スペクトルの光信号(中心周波数fc2)、第3の単一スペクトルの光信号(中心周波数fc3)の偏波方向が直交し、かつ、等しい光強度になるように、2波を直交偏波合成した偏波合成光信号を上りリンク用光搬送波信号として光送信器に入力し、第1、第2および第3の単一スペクトルの光信号の中心周波数fc1,fc2,fc3は、上り無線信号の周波数fRF-u、所定の中間周波数fIF1,fIF2に対して、
|fc1−fc2|=fRF-u±fIF1
|fc1−fc3|=fRF-u±fIF2
となるように制御する。
The optical signal generator splits the first single spectrum optical signal (center frequency f c1 ) into two, and half of the frequency f RF-d of the desired downlink radio signal (one half of the output optical signal) The optical carrier-suppressed double-sideband modulation is performed with the electric carrier signal of f RF-d / 2), the carrier-suppressed double-sideband modulated optical signal is input to the optical transmitter, and the other branched output optical signal Are output to the optical receiver, and the polarization directions of the second single spectrum optical signal (center frequency f c2 ) and the third single spectrum optical signal (center frequency f c3 ) are orthogonal and equal. A polarization-combined optical signal obtained by combining two waves with orthogonal polarization so as to obtain optical intensity is input to an optical transmitter as an optical carrier signal for uplink, and first, second, and third single-spectrum optical signals Center frequencies f c1 , f c2 , and f c3 are the frequencies f RF-u of the uplink radio signal, For frequency f IF1 and f IF2
| F c1 −f c2 | = f RF−u ± f IF1
| F c1 -f c3 | = f RF-u ± f IF2
Control to be
光送信器は、入力された2系統の光信号のうち、搬送波抑圧両側波帯変調光信号に下り送信データで光変調を施し、その出力光信号を下り光無線信号として、上りリンク用光搬送波信号と合波した後、無線基地局へ送信する。 The optical transmitter performs optical modulation on the carrier-suppressed double-sideband modulated optical signal of the two input optical signals with downlink transmission data, and uses the output optical signal as a downlink optical radio signal, thereby generating an optical carrier for uplink After combining with the signal, it is transmitted to the radio base station.
光受信器は、無線基地局から送信された変調光信号と、光信号発生部から出力された単一スペクトルの光信号とを合波し、合波された光信号を受光して得られた中間周波数fIF1,fIF2の電気信号を検波し、その出力信号を低域濾過して上り送信データを生成する。 The optical receiver is obtained by combining the modulated optical signal transmitted from the radio base station and the single-spectrum optical signal output from the optical signal generator, and receiving the combined optical signal. The electrical signals of the intermediate frequencies f IF1 and f IF2 are detected, and the output signal is low-pass filtered to generate upstream transmission data.
(第11の発明)
第11の発明は、第9または第10の発明において、光受信器は中間周波数fIF1,fIF2の電気信号を分離し、中間周波数fIF1の電気信号および中間周波数fIF2の電気信号をそれぞれ検波し、各出力信号を加算して上り送信データを生成する。
(Eleventh invention)
In an eleventh aspect based on the ninth or tenth aspect, the optical receiver separates the electrical signals of the intermediate frequencies f IF1 and f IF2 and separates the electrical signal of the intermediate frequency f IF1 and the electrical signal of the intermediate frequency f IF2 respectively. Detection is performed, and each output signal is added to generate upstream transmission data.
(第12の発明)
第12の発明は、第9または第10の発明において、光受信器は中間周波数fIF1,fIF2の電気信号を分離し、中間周波数fIF1の電気信号および中間周波数fIF2の電気信号をそれぞれ検波し、各出力信号の位相を揃えてから加算して上り送信データを生成する。
(Twelfth invention)
A twelfth aspect of the present invention is, respectively, in the ninth invention or the tenth, the optical receiver separates the electrical signal having the intermediate frequency f IF1, f IF2, an electrical signal of the electrical signal and the intermediate frequency f IF2 intermediate frequency f IF1 Detection is performed, and the phases of the output signals are aligned and then added to generate upstream transmission data.
以上説明したように、本発明の光−無線融合通信システムは、上り/下りで光信号発生部を共用し、かつ、光送信器に無線周波数帯の光変調器を用いることなく、また、光受信器に中間周波数安定化回路および偏波変動補償回路を用いることなく、1つの受光器で安定な中間周波数の変調信号を得ることができる。これにより、光−無線融合通信システムは、安価かつ簡単な構成で双方向光伝送を実現し、かつ、無線基地局から送信された変調光信号を高感度受信することができるので、無線エリアの拡大とシステムコストの削減が可能になる。 As described above, the optical-radio fusion communication system of the present invention shares an optical signal generation unit in uplink / downlink, and does not use an optical modulator in a radio frequency band for an optical transmitter. A stable intermediate frequency modulation signal can be obtained with a single light receiver without using an intermediate frequency stabilization circuit and a polarization fluctuation compensation circuit in the receiver. As a result, the optical-wireless fusion communication system can realize bidirectional optical transmission with an inexpensive and simple configuration and can receive the modulated optical signal transmitted from the wireless base station with high sensitivity. Expansion and system cost reduction are possible.
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の光−無線融合通信システムの第1の実施の形態を示す。尚、本実施の形態では、収容局100に1つの無線基地局300が接続され、その無線基地局に1つの無線端末400が接続される構成例に基づいて説明する。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a first embodiment of an optical-radio fusion communication system of the present invention. In the present embodiment, a description will be given based on a configuration example in which one
図1において、収容局100は、光信号発生部101、光送信器109および光受信器112を備える。
In FIG. 1, the
光信号発生部101は、それぞれ単一スペクトルの光信号(fc1,fc2,fc3)1a,1b,1cを出力する単一スペクトル光源102,103,104と、単一スペクトルの光信号1aを分岐する光分岐器105と、光分岐器105の一方の出力光信号を電気発振器106からの出力電気信号(周波数fRF-d/2)で光搬送波抑圧両側波帯変調を施す光変調器107と、単一スペクトルの光信号1b,1cを入力し、互いの偏波方向が直交し、かつ等しい光強度になるよう直交偏波合成した偏波合成光信号1eを出力する偏波合成手段108を備える。
The
光変調器107の出力光信号1dと、光分岐器105のもう一方の出力光信号1aは光送信器109に入力し、偏波合成光信号1eは光受信器112に入力する。
The output
光送信器109は、光信号発生部101から入力された搬送波抑圧両側波帯変調光信号1dを下り送信データで変調する光変調器110と、光信号発生部101から入力された単一スペクトルの光信号1aと光変調器110の出力光信号をそれぞれ上りリンク用光搬送波信号、下り光無線信号として合波する光合波器111を備える。光合波器111の出力合波光信号1fは、光伝送路201を介して無線基地局300へ送信される。
The
無線基地局300は、光送信器から送信された光信号1fを分岐する光分岐器301を備える。光分岐器301の一方の出力光信号を、受光器302により受光することで下り無線信号(周波数fRF-d)1gに変換し、アンテナ303から無線端末400に送出する。光分岐器301のもう一方の出力光信号は、光変調器304によって無線端末400から送信された上り無線信号(周波数fRF-u)1hで光強度変調され、その変調光信号1iは光伝送路202を介して収容局100の光受信器112に送信される。
The
光受信器112は、無線基地局300の光変調器304から送信された変調光信号1iと、収容局100内の光信号発生部101の偏波合成手段108から出力された偏波合成光信号1eを入力し、無線端末400から無線基地局300を介して伝送された上り送信データ1mを再生する構成である。
The
図2は、偏波合成手段108の構成例を示す。図2において、単一スペクトルの光信号1b,1cは、偏波調整器108−1,108−2で互いの偏波方向が直交するように調整され、出力調整器118−3,118−4で互いの光強度が等しくなるように調整され、偏波保持型の光合波器108−5で直交偏波合成され、偏波合成光信号1eとして出力される。尚、この構成は一例であり、例えば単一スペクトル光源103,104が偏波調整器108−1,108−2および出力調整器108−3,108−4の機能を有し、偏波合成手段108は偏波保持型の光合波器108−5のみで構成してもよい。
FIG. 2 shows a configuration example of the polarization beam combining means 108. In FIG. 2, single spectrum
図3は、光受信器112の第1の構成例を示す。図6は、第1の実施の形態および光受信器112の第1の構成例における各信号の周波数スペクトルの一例を示す。
FIG. 3 shows a first configuration example of the
図3において、光受信器112−1は、光合波器113、受光器114、電気検波器115および低域濾過フィルタ116により構成される。光合波器113は、無線基地局から送信された変調光信号1iと、光信号発生部101から出力された偏波合成光信号1eとを合波し、合波した光信号1jは受光器114で電気信号に変換される。
In FIG. 3, the optical receiver 112-1 includes an
ここで、光信号発生部101では、単一スペクトルの光信号1a,1b,1cの中心周波数fc1,fc2,fc3は、上り無線信号1hの周波数fRF-u、所定の中間周波数fIF1,fIF2に対して、
|fc1−fc2|=fRF-u±fIF1
|fc1−fc3|=fRF-u±fIF2
となるよう制御される。
Here, in the optical
| F c1 −f c2 | = f RF−u ± f IF1
| F c1 -f c3 | = f RF-u ± f IF2
It is controlled to become.
これにより、光受信器112−1でミリ波帯部品や中間周波数安定化回路を用いることなく、受光器114の出力として直接、安定な2波の中間周波数fIF1,fIF2の電気信号1kを得ることができる。さらに光信号発生部101から十分な光強度の偏波合成光信号1eを光受信器112−1に入力することにより、光ヘテロダイン検波による利得が得られる。受光器114から出力される電気信号1kは電気検波器115でまとめて検波され、その検波信号1lを低域濾過フィルタ116に通すことにより、上り送信データ1mを得ることができる。
As a result, the
ここで、光信号発生部101から出力される偏波合成光信号1eが互いに直交した偏波方向を有し、かつ等しい光強度を有するので、低域濾過フィルタ116から出力される上りデータ信号1mは、無線基地局300から送信された変調光信号1iの偏波方向に依存することなく、一定の値となる。
Here, since the polarization-combined
図4は、光受信器112の第2の構成例を示す。図7は、第1の実施の形態および光受信器112の第2の構成例における各信号の周波数スペクトルの一例を示す。
FIG. 4 shows a second configuration example of the
図4において、光受信器112−2は、光合波器113、受光器114、フィルタ117、電気検波器115−1,115−2および電気加算器118により構成される。光合波器113は、無線基地局から送信された変調光信号1iと、光信号発生部101から出力された偏波合成光信号1eとを合波し、合波した光信号1jは受光器114で電気信号に変換される。そして、上記の周波数関係により、受光器114の出力として直接、安定な2波の中間周波数fIF1,fIF2の電気信号1kを得ることができる。
In FIG. 4, the optical receiver 112-2 includes an
フィルタ117は、中間周波数fIF1,fIF2の電気信号1kを入力し、中間周波数fIF1の電気信号1k1および中間周波数fIF2の電気信号1k2に分離する。各電気信号1k1,1k2は電気検波器115−1,115−2でそれぞれ検波され、それぞれの検波信号を電気加算器118で加算することにより、上り送信データ1mを得ることができる。
ここで、光信号発生部101から出力される偏波合成光信号1eが互いに直交した偏波方向を有し、かつ等しい光強度を有するので、電気加算器118から出力される上りデータ信号1mは、無線基地局300から送信された変調光信号1iの偏波方向に依存することなく、一定の値となる。
Here, since the polarization combined
図5は、光受信器112の第3の構成例を示す。図7および図8は、第1の実施の形態および光受信器112の第3の構成例における各信号の周波数スペクトルおよびタイムチャートの一例を示す。
FIG. 5 shows a third configuration example of the
図5において、光受信器112−3は、光合波器113、受光器114、フィルタ117、電気検波器115−1,115−2および位相調整電気加算器119により構成される。光合波器113、受光器114、フィルタ117により、中間周波数fIF1の電気信号1k1および中間周波数fIF2の電気信号1k2が出力され、電気検波器115−1,115−2でそれぞれ検波される構成は、光受信器112−2と同様である。
5, the optical receiver 112-3 includes an
本構成では、図8に示すように、光伝送路201,202の分散により、第1の電気検波器115−1の出力信号1l1と第2の電気検波器115−2の出力信号1l2との間に時間差ΔTが生じる場合を想定している。このとき、位相調整電気加算器119で出力信号1l1,1l2の位相を揃えて加算することにより、その時間差を補償し、光伝送路の分散の影響を受けない上り送信データ1mを得る。
In this configuration, as shown in FIG. 8, by the dispersion of the
(第2の実施の形態)
図9は、本発明の光−無線融合通信システムの第2の実施の形態を示す。尚、本実施の形態では、収容局100に1つの無線基地局300が接続され、その無線基地局に1つの無線端末400が接続される構成例に基づいて説明する。
(Second Embodiment)
FIG. 9 shows a second embodiment of the optical-radio fusion communication system of the present invention. In the present embodiment, a description will be given based on a configuration example in which one
図9において、収容局100は、光信号発生部101、光送信器109および光受信器112を備える。
In FIG. 9, the
光信号発生部101は、それぞれ単一スペクトルの光信号(fc1,fc2,fc3)2a,2b,2cを出力する単一スペクトル光源102,103,104と、単一スペクトルの光信号2aを分岐する光分岐器105と、光分岐器105の一方の出力光信号を電気発振器106からの出力電気信号(周波数fRF-d/2)で光搬送波抑圧両側波帯変調を施す光変調器107と、単一スペクトルの光信号2b,2cを入力し、互いの偏波方向が直交し、かつ等しい光強度になるよう直交偏波合成した偏波合成光信号2eを出力する偏波合成手段108を備える。
The
光変調器107の出力光信号2dと、偏波合成光信号2eは光送信器109に入力し、光分岐器105のもう一方の出力光信号2aは光受信器112に入力する。
The output
光送信器109は、光信号発生部101から入力された搬送波抑圧両側波帯変調光信号2dを下り送信データで変調する光変調器110と、光信号発生部101から入力された偏波合成光信号2eと光変調器110の出力光信号をそれぞれ上りリンク用光搬送波信号、下り光無線信号として合波する光合波器111を備える。光合波器111の出力合波光信号2fは、光伝送路201を介して無線基地局300へ送信される。
The
無線基地局300は、光送信器から送信された光信号2fを分岐する光分岐器301を備える。光分岐器301の一方の出力光信号を、受光器302により受光することで下り無線信号(周波数fRF-d)2gに変換し、アンテナ303から無線端末400に送出する。光分岐器301のもう一方の出力光信号は、光変調器304によって無線端末400から送信された上り無線信号(周波数fRF-u)2hで光強度変調され、その変調光信号2iは光伝送路202を介して収容局100の光受信器112に送信される。
The
光受信器112は、無線基地局300の光変調器304から送信された変調光信号2iと、収容局100内の光信号発生部101から出力された単一スペクトルの光信号2aを入力し、無線端末400から無線基地局300を介して伝送された上り送信データ2mを再生する構成である。
The
図10は、偏波合成手段108の構成例を示す。図2において、単一スペクトルの光信号2b,2cは、偏波調整器108−1,108−2で互いの偏波方向が直交するように調整され、出力調整器118−3,118−4で互いの光強度が等しくなるように調整され、偏波保持型の光合波器108−5で直交偏波合成され、偏波合成光信号2eとして出力される。尚、この構成は一例であり、例えば単一スペクトル光源103,104が偏波調整器108−1,108−2および出力調整器108−3,108−4の機能を有し、偏波合成手段108は偏波保持型の光合波器108−5のみで構成してもよい。
FIG. 10 shows a configuration example of the polarization beam combining means 108. In FIG. 2,
図11は、光受信器112の第1の構成例を示す。図14は、第2の実施の形態および光受信器112の第1の構成例における各信号の周波数スペクトルの一例を示す。
FIG. 11 shows a first configuration example of the
図11において、光受信器112−1は、光合波器113、受光器114、電気検波器115および低域濾過フィルタ116により構成される。光合波器113は、無線基地局から送信された変調光信号2iと、光信号発生部101から出力された単一スペクトルの光信号2aとを合波し、合波した光信号2jは受光器114で電気信号に変換される。
In FIG. 11, the optical receiver 112-1 includes an
ここで、光信号発生部101では、単一スペクトルの光信号2a,2b,2cの中心周波数fc1,fc2,fc3は、上り無線信号2hの周波数fRF-u、所定の中間周波数fIF1,fIF2に対して、
|fc1−fc2|=fRF-u±fIF1
|fc1−fc3|=fRF-u±fIF2
となるよう制御される。
Here, in the optical
| F c1 −f c2 | = f RF−u ± f IF1
| F c1 -f c3 | = f RF-u ± f IF2
It is controlled to become.
これにより、光受信器112−1でミリ波帯部品や中間周波数安定化回路を用いることなく、受光器114の出力として直接、安定な2波の中間周波数fIF1,fIF2の電気信号2kを得ることができる。さらに光信号発生部101から十分な光強度の単一スペクトルの光信号2aを光受信器112−1に入力することにより、光ヘテロダイン検波による利得が得られる。受光器114から出力される電気信号2kは電気検波器115でまとめて検波され、その検波信号2lを低域濾過フィルタ116に通すことにより、上り送信データ2mを得ることができる。
As a result, the
ここで、光信号発生部101から光送信器に出力される偏波合成光信号2eが互いに直交した偏波方向を有し、かつ等しい光強度を有するので、低域濾過フィルタ116から出力される上りデータ信号2mは、無線基地局300から送信された変調光信号2iの偏波方向に依存することなく、一定の値となる。
Here, since the polarization-combined
図12は、光受信器112の第2の構成例を示す。図15は、第2の実施の形態および光受信器112の第2の構成例における各信号の周波数スペクトルの一例を示す。
FIG. 12 shows a second configuration example of the
図12において、光受信器112−2は、光合波器113、受光器114、フィルタ117、電気検波器115−1,115−2および電気加算器118により構成される。光合波器113は、無線基地局から送信された変調光信号2iと、光信号発生部101から出力された単一スペクトルの光信号2aとを合波し、合波した光信号2jは受光器114で電気信号に変換される。そして、上記の周波数関係により、受光器114の出力として直接、安定な2波の中間周波数fIF1,fIF2の電気信号2kを得ることができる。
In FIG. 12, the optical receiver 112-2 includes an
フィルタ117は、中間周波数fIF1,fIF2の電気信号2kを入力し、中間周波数fIF1の電気信号2k1および中間周波数fIF2の電気信号2k2に分離する。各電気信号2k1,2k2は電気検波器115−1,115−2でそれぞれ検波され、それぞれの検波信号を電気加算器118で加算することにより、上り送信データ2mを得ることができる。
ここで、光信号発生部101から光送信器に出力される偏波合成光信号2eが互いに直交した偏波方向を有し、かつ等しい光強度を有するので、電気加算器118から出力される上りデータ信号2mは、無線基地局300から送信された変調光信号2iの偏波方向に依存することなく、一定の値となる。
Here, since the polarization-combined
図13は、光受信器112の第3の構成例を示す。図15および図16は、第2の実施の形態および光受信器112の第3の構成例における各信号の周波数スペクトルおよびタイムチャートの一例を示す。
FIG. 13 shows a third configuration example of the
図13において、光受信器112−3は、光合波器113、受光器114、フィルタ117、電気検波器115−1,115−2および位相調整電気加算器119により構成される。光合波器113、受光器114、フィルタ117により、中間周波数fIF1の電気信号2k1および中間周波数fIF2の電気信号2k2が出力され、電気検波器115−1,115−2でそれぞれ検波される構成は、光受信器112−2と同様である。
In FIG. 13, an optical receiver 112-3 includes an
本構成では、図16に示すように、光伝送路201,202の分散により、第1の電気検波器115−1の出力信号2l1と第2の電気検波器115−2の出力信号2l2との間に時間差ΔTが生じる場合を想定している。このとき、位相調整電気加算器119で出力信号2l1,2l2の位相を揃えて加算することにより、その時間差を補償し、光伝送路の分散の影響を受けない上り送信データ2mを得る。
In this configuration, as shown in FIG. 16, the dispersion of the
(第3の実施の形態)
図17は、本発明の光−無線融合通信システムの第3の実施の形態を示す。尚、本実施の形態では、収容局100に複数の無線基地局300−A〜300−Cが接続され、各無線基地局300にそれぞれ無線端末(図では省略)が接続される構成に基づいて説明する。
(Third embodiment)
FIG. 17 shows a third embodiment of the optical-radio fusion communication system of the present invention. In the present embodiment, based on a configuration in which a plurality of radio base stations 300-A to 300-C are connected to the
図17において、収容局100は、光信号発生部101、複数の光送信器109−A〜109−Cおよび複数の光受信器112−A〜112−Cを備える。光信号発生部101は、それぞれ単一スペクトルの光信号(fc1,fc2,fc3)1a,1b,1cを出力する単一スペクトル光源102,103,104と、単一スペクトルの光信号1aを分岐する光分岐器105と、光分岐器105の出力光信号(1a)を複数に分岐する光分岐器120と、光分岐器105のもう一方の出力光信号を電気発振器106からの出力電気信号(周波数fRF-d/2)で光搬送波抑圧両側波帯変調を施す光変調器107と、光変調器107の出力光信号1dを複数に分岐する光分岐器121と、単一スペクトルの光信号1b,1cを入力し、互いの偏波方向が直交し、かつ等しい光強度になるよう直交偏波合成した偏波合成光信号1eを出力する偏波合成手段108と、偏波合成光信号1eを複数に分岐する光分岐器122を備える。
17, the
複数に分岐された単一スペクトルの光信号1aと、複数に分岐された光変調器107の出力光信号1dは、複数の光送信器109−A〜109−Cに入力し、複数に分岐された偏波合成光信号1eは複数の光受信器112−A〜112−Cに入力する。
The
光送信器109−A〜109−Cでは、光信号発生部101から入力された搬送波抑圧両側波帯変調光信号1dを下り送信データで光変調し、光信号発生部101から入力された単一スペクトルの光信号1aと合波して得られた光信号1f−A〜1f−Cを、光伝送路201−A〜201−Cを介して無線基地局300−A〜300−Cへ送信する。
In the optical transmitters 109 -A to 109 -C, the carrier-suppressed double-sideband modulated
無線基地局300−A〜300−Cは、光送信器から送信された光信号1f−A〜1f−Cを分岐し、一方の出力光信号を受光することで下り無線信号(周波数fRF-d)1gに変換し、アンテナ303から無線端末に送出する。光分岐器のもう一方の出力光信号は、無線端末から送信された上り無線信号(周波数fRF-u)1hで光強度変調され、得られた変調光信号1i−A〜1i−Cは光伝送路202−A〜202−Cを介して収容局100の光受信器112−A〜112−Cに送信される。
The radio base stations 300-A to 300-C branch the
光受信器112−A〜112−Cは、無線基地局300−A〜300−Cから送信された変調光信号1i−A〜1i−Cと、収容局100内の光信号発生部101の光分岐器122で分岐された偏波合成光信号1eをそれぞれ入力し、それぞれ上り送信データ1m−A〜1m−Cを再生する構成である。
The optical receivers 112-A to 112-C are the modulated
本実施の形態の特徴は、図1に示す第1の実施の形態において、光信号発生部101に光信号1aを分岐する光分岐器120、光信号1dを分岐する光分岐器121および偏波合成光信号1eを分岐する光分岐器122を備え、複数の無線基地局300−A〜300−Cと複数の光送信器109−A〜109−C、複数の光受信器120−A〜120−Cの関係に拡張したところにある。1組の無線基地局300と、光送信器109、光受信器112の関係、特に光受信器112の構成および無線基地局300から送信された変調光信号1iから上り送信データ1mを再生する機能は、第1の実施の形態の場合と同様である。
The present embodiment is characterized in that, in the first embodiment shown in FIG. 1, the optical branching
(第4の実施の形態)
図18は、本発明の光−無線融合通信システムの第4の実施の形態を示す。尚、本実施の形態では、収容局100に複数の無線基地局300−A〜300−Cが接続され、各無線基地局300にそれぞれ無線端末(図では省略)が接続される構成に基づいて説明する。
(Fourth embodiment)
FIG. 18 shows a fourth embodiment of the optical-radio fusion communication system of the present invention. In the present embodiment, based on a configuration in which a plurality of radio base stations 300-A to 300-C are connected to the
図18において、収容局100は、光信号発生部101、複数の光送信器109−A〜109−Cおよび複数の光受信器112−A〜112−Cを備える。光信号発生部101は、それぞれ単一スペクトルの光信号(fc1,fc2,fc3)2a,2b,2cを出力する単一スペクトル光源102,103,104と、単一スペクトルの光信号2aを分岐する光分岐器105と、光分岐器105の出力光信号(2a)を複数に分岐する光分岐器120と、光分岐器105のもう一方の出力光信号を電気発振器106からの出力電気信号(周波数fRF-d/2)で光搬送波抑圧両側波帯変調を施す光変調器107と、光変調器107の出力光信号2dを複数に分岐する光分岐器121と、単一スペクトルの光信号2b,2cを入力し、互いの偏波方向が直交し、かつ等しい光強度になるよう直交偏波合成した偏波合成光信号2eを出力する偏波合成手段108と、偏波合成光信号2eを複数に分岐する光分岐器122を備える。
18, the
複数に分岐された光変調器107の出力光信号2dと複数に分岐された偏波合成光信号2eは、複数の光送信器109−A〜109−Cに入力し、複数に分岐された単一スペクトルの光信号2aは複数の光受信器112−A〜112−Cに入力する。
The output
光送信器109−A〜109−Cでは、光信号発生部101から入力された搬送波抑圧両側波帯変調光信号2dを下り送信データで光変調し、光信号発生部101から入力された偏波合成光信号2eと合波して得られた光信号2f−A〜2f−Cを、光伝送路201−A〜201−Cを介して無線基地局300−A〜300−Cへ送信する。
In the optical transmitters 109 -A to 109 -C, the carrier-suppressed double-sideband modulated
無線基地局300−A〜300−Cは、光送信器から送信された光信号2f−A〜2f−Cを分岐し、一方の出力光信号を受光することで下り無線信号(周波数fRF-d)2gに変換し、アンテナ303から無線端末に送出する。光分岐器のもう一方の出力光信号は、無線端末から送信された上り無線信号(周波数fRF-u)2hで光強度変調され、得られた変調光信号2i−A〜2i−Cは光伝送路202−A〜202−Cを介して収容局100の光受信器112−A〜112−Cに送信される。
The radio base stations 300-A to 300-C branch the
光受信器112−A〜112−Cは、無線基地局300−A〜300−Cから送信された変調光信号2i−A〜2i−Cと、収容局100内の光信号発生部101の光分岐器120で分岐された単一スペクトルの光信号2aをそれぞれ入力し、それぞれ上り送信データ2m−A〜2m−Cを再生する構成である。
The optical receivers 112-A to 112-C are optical signals from the modulated
本実施の形態の特徴は、図9に示す第2の実施の形態において、光信号発生部101に光信号2aを分岐する光分岐器120、光信号2dを分岐する光分岐器121および偏波合成光信号2eを分岐する光分岐器122を備え、複数の無線基地局300−A〜300−Cと複数の光送信器109−A〜109−C、複数の光受信器120−A〜120−Cの関係に拡張したところにある。1組の無線基地局300と、光送信器109、光受信器112の関係、特に光受信器112の構成および無線基地局300から送信された変調光信号2iから上り送信データ2mを再生する機能は、第2の実施の形態の場合と同様である。
The feature of this embodiment is that in the second embodiment shown in FIG. 9, the optical branching
(第5の実施の形態)
図19は、本発明の光−無線融合通信システムの第5の実施の形態の無線基地局300の構成を示す。
(Fifth embodiment)
FIG. 19 shows the configuration of a
本実施の形態の特徴は、第1〜第4の実施の形態において、無線基地局300に、光送信器109から送信された光信号1f,2fを分岐する光分岐器301、この光分岐器301の一方の出力光信号を受光して下り無線信号1g,2gに変換する受光器302、および光分岐器301のもう一方の出力光信号を上り無線信号1h,2hで光強度変調する光変調器304に代えて、電界吸収型光変調器306を備え、この単一の電界吸収型光変調器306で、光信号1f,2fの受光による下り無線信号1g,2gの生成と、上り無線信号1h,2hによる光変調を同時に行うところにある。電界吸収型光変調器306と送信アンテナ303および受信アンテナ305との間は、無線周波数帯のサーキュレータ、方向性結合器等を用いた双方向無線信号分離器307が接続され、電界吸収型光変調器306からアンテナ303に出力される下り無線信号1g,2gと、アンテナ305から電界吸収型光変調器306に入力される上り無線信号1h,2hが分離される。
The feature of this embodiment is that in the first to fourth embodiments, an optical branching
尚、無線基地局300と、光送信器109、光受信器112の関係、および光受信器112の構成と無線基地局300から送信された変調光信号1i,2iから上り送信データ1m,2mを再生する機能は、第1〜第4の実施の形態の場合と同様である。
The relationship between the
(第6の実施の形態)
図20は、本発明の光−無線融合通信システムの第6の実施の形態を示す。
(Sixth embodiment)
FIG. 20 shows a sixth embodiment of the optical-radio fusion communication system of the present invention.
本実施の形態の特徴は、第1の実施の形態において、収容局100および無線基地局300に、光送信器109から送信され、光伝送路203を介して無線基地局300内の光分岐器に入力される光信号1fと、無線基地局300内の光変調器304から出力され、光伝送路203を介して収容局100内の光受信器112に入力される光信号1iとを分離する双方向光分離器123,308を備え、光送信器109から無線基地局300への下り無線信号1gの光伝送と、無線基地局300から光受信器112への下り無線信号1hの光伝送の双方向光伝送を1芯の光伝送路203上で行うところにある。この双方向光分離器を実現する光部品の一例としては、光サーキュレータが挙げられる。
The feature of the present embodiment is that, in the first embodiment, the optical branching unit in the
尚、第2〜第5の実施の形態においても同様に、収容局100および無線基地局300において双方向光分離器123,308を用いて、光送信器109から無線基地局300に伝送する光信号1f,2fと、無線基地局300から光受信器112に伝送する光信号1i,2iを分離することで1芯の光伝送路203上で双方向光伝送を実現することが可能である。
Similarly, in the second to fifth embodiments, light transmitted from the
100:収容局、101:光信号発生部、102,103,104:単一スペクトル光源、105,120,121,122:光分岐器、106:電気発振器、107,110:光変調器、108:偏波合成手段、108−1,108−2:偏波調整器、108−3,108−4:出力調整器、109,109−A,109−B,109−C:光送信器、111,113,108−5:光合波器、112,112−1,112−2,112−3,112−A,112−B,112−C:光受信器、114:受光器、115,115−1,115−2:電気検波器、116:低域濾過フィルタ、117:フィルタ、118:電気加算器、119:位相調整電気加算器、123:双方向分離器、201,201−A,201−B,201−C,202,202−A,202−B,202−C:光伝送路、300,300−A,300−B,300−C:無線基地局、301:光分岐器、302:受光器、303,305:アンテナ、304:光変調器、306:電界吸収型光変調器、307:双方向無線信号分離器、308:双方向分離器、400:無線端末、401:電気発振器、402:電気変調器、403,405:アンテナ、404:電気復調器。 100: accommodation station, 101: optical signal generator, 102, 103, 104: single spectrum light source, 105, 120, 121, 122: optical splitter, 106: electric oscillator, 107, 110: optical modulator, 108: Polarization combining means, 108-1, 108-2: Polarization regulator, 108-3, 108-4: Output regulator, 109, 109-A, 109-B, 109-C: Optical transmitter, 111, 113, 108-5: optical multiplexer, 112, 112-1, 112-2, 112-3, 112-A, 112-B, 112-C: optical receiver, 114: light receiver, 115, 115-1 , 115-2: Electric detector, 116: Low-pass filter, 117: Filter, 118: Electric adder, 119: Phase adjustment electric adder, 123: Bidirectional separator, 201, 201-A, 201-B , 201-C, 2 2, 202-A, 202-B, 202-C: optical transmission line, 300, 300-A, 300-B, 300-C: wireless base station, 301: optical splitter, 302: light receiver, 303, 305 : Antenna, 304: Optical modulator, 306: Electroabsorption optical modulator, 307: Bidirectional wireless signal separator, 308: Bidirectional separator, 400: Wireless terminal, 401: Electric oscillator, 402: Electric modulator, 403, 405: Antenna, 404: Electric demodulator.
Claims (12)
前記光送信器は光伝送路を介して、無線基地局に下り送信データで変調された下り光無線信号と、上りリンク用光搬送波信号とを送信し、
前記無線基地局は、受信した光信号を光分岐器で2分岐し、該光分岐器の一方の出力光信号を受光して得られた下り無線信号(周波数fRF-d)を無線端末に送信するとともに、上り送信データで変調された無線信号(周波数fRF-u)を受信し、受信した上り無線信号で前記光分岐器のもう一方の出力光信号を光変調し、その変調光信号を光伝送路を介して前記収容局に送信し、
前記光受信器は前記変調光信号を受信し、検波して前記上り送信データを再生する光−無線融合通信システムにおいて、
前記光信号発生器は、
第1の単一スペクトルの光信号(中心周波数fc1)を出力する第1の単一スペクトル光源と、
第2の単一スペクトルの光信号(中心周波数fc2)を出力する第2の単一スペクトル光源と、
第3の単一スペクトルの光信号(中心周波数fc3)を出力する第3の単一スペクトル光源と、
前記第1の単一スペクトルの光信号を2分岐する光分岐器と、該光分岐器の一方の出力光信号に対して、所望の下り無線信号の周波数fRF-dの半値(fRF-d/2)の電気搬送波信号にて光搬送波抑圧両側波帯変調を施す光変調器と、
前記第2の単一スペクトルの光信号の偏波方向および光強度と、前記第3の単一スペクトルの光信号の偏波方向および光強度について、互いの偏波方向が直交し、かつ、等しい光強度になるように調節し、2波を直交偏波合成して偏波合成光信号として出力する偏波合成手段とを備え、
前記第1、第2および第3の単一スペクトルの光信号の中心周波数fc1,fc2,fc3は、前記上り無線信号の周波数fRF-u、所定の中間周波数fIF1,fIF2に対して、
|fc1−fc2|=fRF-u±fIF1
|fc1−fc3|=fRF-u±fIF2
となるよう制御され、
前記搬送波抑圧両側波帯変調光信号を光送信器に入力するとともに、前記光分岐器のもう一方の出力光信号を前記上りリンク用光搬送波信号として前記光送信器に入力し、前記偏波合成光信号を前記光受信器へ出力する構成とし、
前記光送信器は、入力された2系統の光信号のうち、前記搬送波抑圧両側波帯変調光信号に下り送信データで光変調を施す光変調器を備え、該光変調器の出力光信号を前記下り光無線信号として、前記上りリンク用光搬送波信号と光合波器で合波した後、前記無線基地局へ送信する構成とし、
前記光受信器は、
前記無線基地局から送信された前記変調光信号と、前記光信号発生部から出力された前記偏波合成光信号とを合波する光合波器と、
前記光合波器で合波された光信号を受光し、前記中間周波数fIF1,fIF2の電気信号を出力する受光器と、
前記受光器から出力された前記中間周波数fIF1,fIF2の電気信号を検波する電気検波器と、
前記電気検波器の出力信号を低域濾過し、前記上り送信データを出力する低域濾過フィルタとを備えた
ことを特徴とする光−無線融合通信システム。 The accommodation station is equipped with an optical signal generator, an optical transmitter and an optical receiver,
The optical transmitter transmits a downlink optical radio signal modulated with downlink transmission data and an optical carrier signal for uplink via an optical transmission path to a radio base station,
The radio base station bifurcates the received optical signal with an optical splitter, and receives a downlink radio signal (frequency f RF-d ) obtained by receiving one output optical signal of the optical splitter to the wireless terminal. Transmitting, receiving a radio signal (frequency f RF-u ) modulated with uplink transmission data, optically modulating the other output optical signal of the optical splitter with the received uplink radio signal, and modulating the optical signal To the accommodation station via an optical transmission line,
The optical receiver receives the modulated optical signal, detects and recovers the upstream transmission data in an optical-radio fusion communication system,
The optical signal generator is
A first single-spectrum light source that outputs a first single-spectrum optical signal (center frequency f c1 );
A second single spectrum light source for outputting a second single spectrum optical signal (center frequency f c2 );
A third single spectrum light source that outputs a third single spectrum optical signal (center frequency f c3 );
An optical branching device that branches the optical signal of the first single spectrum in two, and a half value (f RF− of the frequency f RF-d of a desired downlink radio signal with respect to one output optical signal of the optical branching device. an optical modulator for performing optical carrier suppressed double-sideband modulation with an electric carrier signal of d / 2),
The polarization direction and light intensity of the second single-spectrum optical signal and the polarization direction and light intensity of the third single-spectrum optical signal are orthogonal and equal to each other. Polarization adjustment means for adjusting the light intensity and orthogonally combining the two waves and outputting them as a polarization combined optical signal;
The center frequencies f c1 , f c2 , and f c3 of the first, second, and third single spectrum optical signals are set to the frequency f RF-u and the predetermined intermediate frequencies f IF1 and f IF2 of the uplink radio signal, respectively. for,
| F c1 −f c2 | = f RF−u ± f IF1
| F c1 -f c3 | = f RF-u ± f IF2
Controlled to be
The carrier-suppressed double-sideband modulated optical signal is input to an optical transmitter, and the other output optical signal of the optical splitter is input to the optical transmitter as the uplink optical carrier signal, and the polarization combining It is configured to output an optical signal to the optical receiver,
The optical transmitter includes an optical modulator that optically modulates the carrier-suppressed double-sideband modulated optical signal with downlink transmission data among two input optical signals, and outputs an optical signal output from the optical modulator. As the downlink optical radio signal, after being combined with the optical carrier signal for uplink and an optical multiplexer, and configured to transmit to the radio base station,
The optical receiver is:
An optical multiplexer that combines the modulated optical signal transmitted from the radio base station and the polarization-combined optical signal output from the optical signal generator;
A light receiver that receives an optical signal combined by the optical multiplexer and outputs an electrical signal of the intermediate frequencies f IF1 and f IF2 ;
An electric detector for detecting electric signals of the intermediate frequencies f IF1 and f IF2 output from the light receiver;
An optical-radio fusion communication system comprising: a low-pass filter for low-pass filtering an output signal of the electric detector and outputting the upstream transmission data.
前記光送信器は光伝送路を介して、無線基地局に下り送信データで変調された下り光無線信号と、上りリンク用光搬送波信号とを送信し、
前記無線基地局は、受信した光信号を光分岐器で2分岐し、該光分岐器の一方の出力光信号を受光して得られた下り無線信号(周波数fRF-d)を無線端末に送信するとともに、上り送信データで変調された無線信号(周波数fRF-u)を受信し、受信した上り無線信号で前記光分岐器のもう一方の出力光信号を光変調し、その変調光信号を光伝送路を介して前記収容局に送信し、
前記光受信器は前記変調光信号を受信し、検波して前記上り送信データを再生する光−無線融合通信システムにおいて、
前記光信号発生器は、
第1の単一スペクトルの光信号(中心周波数fc1)を出力する第1の単一スペクトル光源と、
第2の単一スペクトルの光信号(中心周波数fc2)を出力する第2の単一スペクトル光源と、
第3の単一スペクトルの光信号(中心周波数fc3)を出力する第3の単一スペクトル光源と、
前記第1の単一スペクトルの光信号を2分岐する光分岐器と、該光分岐器の一方の出力光信号に対して、所望の下り無線信号の周波数fRF-dの半値(fRF-d/2)の電気搬送波信号にて光搬送波抑圧両側波帯変調を施す光変調器と、
前記第2の単一スペクトルの光信号の偏波方向および光強度と、前記第3の単一スペクトルの光信号の偏波方向および光強度について、互いの偏波方向が直交し、かつ、等しい光強度になるように調節し、2波を直交偏波合成して偏波合成光信号として出力する偏波合成手段とを備え、
前記第1、第2および第3の単一スペクトルの光信号の中心周波数fc1,fc2,fc3は、前記上り無線信号の周波数fRF-u、所定の中間周波数fIF1,fIF2に対して、
|fc1−fc2|=fRF-u±fIF1
|fc1−fc3|=fRF-u±fIF2
となるよう制御され、
前記搬送波抑圧両側波帯変調光信号を光送信器に入力するとともに、前記偏波合成光信号を前記上りリンク用光搬送波信号として前記光送信器に入力し、前記光分岐器のもう一方の出力光信号を前記光受信器へ出力する構成とし、
前記光送信器は、入力された2系統の光信号のうち、前記搬送波抑圧両側波帯変調光信号に下り送信データで光変調を施す光変調器を備え、該光変調器の出力光信号を前記下り光無線信号として、前記上りリンク用光搬送波信号と光合波器で合波した後、前記無線基地局へ送信する構成とし、
前記光受信器は、
前記無線基地局から送信された前記変調光信号と、前記光信号発生部から出力された単一スペクトルの光信号とを合波する光合波器と、
前記光合波器で合波された光信号を受光し、前記中間周波数fIF1,fIF2の電気信号を出力する受光器と、
前記受光器から出力された前記中間周波数fIF1,fIF2の電気信号を検波する電気検波器と、
前記電気検波器の出力信号を低域濾過し、前記上り送信データを出力する低域濾過フィルタとを備えた
ことを特徴とする光−無線融合通信システム。 The accommodation station is equipped with an optical signal generator, an optical transmitter and an optical receiver,
The optical transmitter transmits a downlink optical radio signal modulated with downlink transmission data and an optical carrier signal for uplink via an optical transmission path to a radio base station,
The radio base station bifurcates the received optical signal with an optical splitter, and receives a downlink radio signal (frequency f RF-d ) obtained by receiving one output optical signal of the optical splitter to the wireless terminal. Transmitting, receiving a radio signal (frequency f RF-u ) modulated with uplink transmission data, optically modulating the other output optical signal of the optical splitter with the received uplink radio signal, and modulating the optical signal To the accommodation station via an optical transmission line,
The optical receiver receives the modulated optical signal, detects and recovers the upstream transmission data in an optical-radio fusion communication system,
The optical signal generator is
A first single-spectrum light source that outputs a first single-spectrum optical signal (center frequency f c1 );
A second single spectrum light source for outputting a second single spectrum optical signal (center frequency f c2 );
A third single spectrum light source that outputs a third single spectrum optical signal (center frequency f c3 );
An optical branching device that branches the optical signal of the first single spectrum in two, and a half value (f RF− of the frequency f RF-d of a desired downlink radio signal with respect to one output optical signal of the optical branching device. an optical modulator for performing optical carrier suppressed double-sideband modulation with an electric carrier signal of d / 2),
The polarization direction and light intensity of the second single-spectrum optical signal and the polarization direction and light intensity of the third single-spectrum optical signal are orthogonal and equal to each other. Polarization adjustment means for adjusting the light intensity and orthogonally combining the two waves and outputting them as a polarization combined optical signal;
The center frequencies f c1 , f c2 , and f c3 of the first, second, and third single spectrum optical signals are set to the frequency f RF-u and the predetermined intermediate frequencies f IF1 and f IF2 of the uplink radio signal, respectively. for,
| F c1 −f c2 | = f RF−u ± f IF1
| F c1 -f c3 | = f RF-u ± f IF2
Controlled to be
The carrier-suppressed double-sideband modulated optical signal is input to the optical transmitter, and the polarization combined optical signal is input to the optical transmitter as the uplink optical carrier signal, and the other output of the optical splitter It is configured to output an optical signal to the optical receiver,
The optical transmitter includes an optical modulator that optically modulates the carrier-suppressed double-sideband modulated optical signal with downlink transmission data among two input optical signals, and outputs an optical signal output from the optical modulator. As the downlink optical radio signal, after being combined with the optical carrier signal for uplink and an optical multiplexer, and configured to transmit to the radio base station,
The optical receiver is:
An optical multiplexer that combines the modulated optical signal transmitted from the wireless base station and the single-spectrum optical signal output from the optical signal generator;
A light receiver that receives an optical signal combined by the optical multiplexer and outputs an electrical signal of the intermediate frequencies f IF1 and f IF2 ;
An electric detector for detecting electric signals of the intermediate frequencies f IF1 and f IF2 output from the light receiver;
An optical-radio fusion communication system comprising: a low-pass filter for low-pass filtering an output signal of the electric detector and outputting the upstream transmission data.
前記光受信器は、前記電気検波器および前記低域濾過フィルタに代えて、
前記受光器から出力される中間周波数fIF1の電気信号および中間周波数fIF2の電気信号を分離するフィルタと、
前記フィルタから出力される中間周波数fIF1の電気信号および中間周波数fIF2の電気信号をそれぞれ検波する第1の電気検波器および第2の電気検波器と、
前記第1の電気検波器の出力信号と前記第2の電気検波器の出力信号とを加算し、前記送信データを出力する加算器とを備えた
ことを特徴とする光−無線融合通信システム。 The optical-wireless fusion communication system according to claim 1 or 2,
The optical receiver, instead of the electric detector and the low-pass filter,
A filter that separates an electrical signal having an intermediate frequency f IF1 and an electrical signal having an intermediate frequency f IF2 output from the light receiver;
A first electric detector and a second electric detector that respectively detect an electric signal having an intermediate frequency f IF1 and an electric signal having an intermediate frequency f IF2 output from the filter;
An optical-radio fusion communication system comprising: an adder that adds the output signal of the first electric detector and the output signal of the second electric detector and outputs the transmission data.
前記光受信器は、前記電気検波器および前記低域濾過フィルタに代えて、
前記受光器から出力される中間周波数fIF1の電気信号および中間周波数fIF2の電気信号を分離するフィルタと、
前記フィルタから出力される中間周波数fIF1の電気信号および中間周波数fIF2の電気信号をそれぞれ検波する第1の電気検波器および第2の電気検波器と、
前記第1の電気検波器の出力信号と前記第2の電気検波器の出力信号の位相を揃えて加算し、前記送信データを出力する位相調整加算器とを備えた
ことを特徴とする光−無線融合通信システム。 The optical-wireless fusion communication system according to claim 1 or 2,
The optical receiver, instead of the electric detector and the low-pass filter,
A filter that separates an electrical signal having an intermediate frequency f IF1 and an electrical signal having an intermediate frequency f IF2 output from the light receiver;
A first electric detector and a second electric detector that respectively detect an electric signal having an intermediate frequency f IF1 and an electric signal having an intermediate frequency f IF2 output from the filter;
A phase adjustment adder that outputs the transmission data by adding the phases of the output signal of the first electric detector and the output signal of the second electric detector in alignment with each other; Wireless fusion communication system.
複数の無線基地局と、前記収容局に前記複数の無線基地局に下り光無線信号と上りリンク用光搬送波信号をそれぞれ送信する複数の光送信器と、前記複数の無線基地局から送信された変調光信号をそれぞれ受信する複数の光受信器とを備え、
前記光信号発生部は、
前記搬送波抑圧両側波帯変調光信号を複数に分岐し、前記複数の光送信器へそれぞれ入力する第1の光分岐器と、
前記光分岐器のもう一方の出力光信号を複数に分岐し、前記上りリンク用光搬送波信号として前記複数の光送信器へそれぞれ入力する第2の光分岐器と、
前記偏波合波光信号を複数に分岐し、前記複数の光受信器へそれぞれ出力する第3の光分岐器とを備えた
ことを特徴とする光−無線融合通信システム。 The optical-wireless communication system according to claim 1,
A plurality of radio base stations, a plurality of optical transmitters respectively transmitting a downlink optical radio signal and an uplink optical carrier signal to the plurality of radio base stations to the accommodating station, and transmitted from the plurality of radio base stations A plurality of optical receivers for receiving the modulated optical signals,
The optical signal generator is
A first optical branching device that branches the carrier-suppressed double-sideband modulated optical signal into a plurality of signals and inputs the plurality of signals to the plurality of optical transmitters;
A second optical branching device for branching the other output optical signal of the optical branching device into a plurality of optical signals and inputting them to the plurality of optical transmitters as the uplink optical carrier signal;
And a third optical branching device for branching the polarization multiplexed optical signal into a plurality of signals and outputting the branched signals to the plurality of optical receivers, respectively.
複数の無線基地局と、前記収容局に前記複数の無線基地局に下り光無線信号と上りリンク用光搬送波信号をそれぞれ送信する複数の光送信器と、前記複数の無線基地局から送信された変調光信号をそれぞれ受信する複数の光受信器とを備え、
前記光信号発生部は、
前記偏波合波光信号を複数に分岐し、前記上りリンク用光搬送波信号として前記複数の光送信器へそれぞれ入力する第1の光分岐器と、
前記搬送波抑圧両側波帯変調光信号を複数に分岐し、前記複数の光送信器へそれぞれ入力する第2の光分岐器と、
前記光分岐器のもう一方の出力光信号を複数に分岐し、前記光受信器へそれぞれ出力する第3の光分岐器とを備えた
ことを特徴とする光−無線融合通信システム。 The optical-wireless communication system according to claim 2,
A plurality of radio base stations, a plurality of optical transmitters respectively transmitting a downlink optical radio signal and an uplink optical carrier signal to the plurality of radio base stations to the accommodating station, and transmitted from the plurality of radio base stations A plurality of optical receivers for receiving the modulated optical signals,
The optical signal generator is
A first optical branching device that branches the polarization-multiplexed optical signal into a plurality of optical signals, and inputs the optical signals as uplink optical carrier signals to the plurality of optical transmitters;
A second optical branching device for branching the carrier-suppressed double-sideband modulated optical signal into a plurality of signals and inputting the signals to the plurality of optical transmitters;
An optical-wireless fusion communication system comprising: a third optical branching device that branches the other output optical signal of the optical branching device into a plurality of signals and outputs each of the signals to the optical receiver.
前記無線基地局は、
受信した光信号を2分岐する光分岐器と、該光分岐器の一方の出力光信号を受光し下り無線信号に変換する受光器と、前記光分岐器のもう一方の出力光信号に対し、上り無線信号にて光変調を施す光変調器とに代えて、
受信した光信号の受光と、上り無線信号による光変調を同時に行う電界吸収型光変調器を備えた
ことを特徴とする光−無線融合通信システム。 The optical-wireless fusion communication system according to any one of claims 1 to 6,
The radio base station is
An optical branching device that splits the received optical signal into two branches, a light receiving device that receives one output optical signal of the optical branching device and converts it into a downlink radio signal, and another output optical signal of the optical branching device, Instead of an optical modulator that performs optical modulation with an upstream radio signal,
An optical-radio fusion communication system comprising an electroabsorption optical modulator that simultaneously receives received optical signals and performs optical modulation with upstream radio signals.
前記光送信器、前記無線基地局および前記光受信器は1芯の光伝送路を介して接続されており、
前記収容局および前記無線基地局に、前記光送信器から送信され前記無線基地局において受光され、下り無線信号に変換される下り光信号と、前記無線基地局から送信され前記光受信器において受信される上り光信号とを分離する双方向光分離器を備えた
ことを特徴とする光−無線融合通信システム。 The optical-wireless fusion communication system according to any one of claims 1 to 7,
The optical transmitter, the wireless base station, and the optical receiver are connected via a single-core optical transmission line,
A downstream optical signal transmitted from the optical transmitter to the accommodating station and the wireless base station, received by the wireless base station and converted into a downstream wireless signal, and transmitted from the wireless base station and received by the optical receiver An optical-radio fusion communication system comprising a bidirectional optical separator that separates an upstream optical signal.
前記光送信器は光伝送路を介して、無線基地局に下り送信データで変調された下り光無線信号と、上りリンク用光搬送波信号とを送信し、
前記無線基地局は、下り光無線信号を受光して得られた下り無線信号(周波数fRF-d)を無線端末に送信するとともに、上り送信データで変調された無線信号(周波数fRF-u)を受信し、受信した上り無線信号で前記上りリンク用光搬送波信号を光変調し、その変調光信号を光伝送路を介して前記収容局に送信し、
前記光受信器は前記変調光信号を受信し、検波して前記上り送信データを再生する光−無線融合通信方法において、
前記光信号発生器は、
第1の単一スペクトルの光信号(中心周波数fc1)を2分岐し、その一方の出力光信号に対して、所望の下り無線信号の周波数fRF-dの半値(fRF-d/2)の電気搬送波信号にて光搬送波抑圧両側波帯変調を施し、その搬送波抑圧両側波帯変調光信号を光送信器に入力するとともに、分岐されたもう一方の出力光信号を前記上りリンク用光搬送波信号として前記光送信器に入力し、
第2の単一スペクトルの光信号(中心周波数fc2)、第3の単一スペクトルの光信号(中心周波数fc3)の偏波方向が直交し、かつ、等しい光強度になるように、2波を直交偏波合成した偏波合成光信号を前記光受信器へ出力し、
前記第1、第2および第3の単一スペクトルの光信号の中心周波数fc1,fc2,fc3は、前記上り無線信号の周波数fRF-u、所定の中間周波数fIF1,fIF2に対して、
|fc1−fc2|=fRF-u±fIF1
|fc1−fc3|=fRF-u±fIF2
となるように制御し、
前記光送信器は、入力された2系統の光信号のうち、前記搬送波抑圧両側波帯変調光信号に下り送信データで光変調を施し、その出力光信号を前記下り光無線信号として、前記上りリンク用光搬送波信号と合波した後、前記無線基地局へ送信し、
前記光受信器は、
前記無線基地局から送信された前記変調光信号と、前記光信号発生部から出力された前記偏波合成光信号とを合波し、
合波された光信号を受光して得られた中間周波数fIF1,fIF2の電気信号を検波し、その出力信号を低域濾過して前記上り送信データを生成する
ことを特徴とする光−無線融合通信方法。 The accommodation station is equipped with an optical signal generator, an optical transmitter and an optical receiver,
The optical transmitter transmits a downlink optical radio signal modulated with downlink transmission data and an optical carrier signal for uplink via an optical transmission path to a radio base station,
The radio base station transmits a downlink radio signal (frequency f RF-d ) obtained by receiving a downlink optical radio signal to a radio terminal, and a radio signal (frequency f RF-u) modulated with uplink transmission data. ), Optically modulate the optical carrier signal for uplink with the received uplink radio signal, and transmit the modulated optical signal to the accommodating station via an optical transmission line,
In the optical-wireless fusion communication method in which the optical receiver receives the modulated optical signal, detects and reproduces the uplink transmission data,
The optical signal generator is
The first single-spectrum optical signal (center frequency f c1 ) is branched into two, and the half value (f RF-d / 2 ) of the frequency f RF-d of the desired downstream radio signal with respect to one of the output optical signals. ) Is applied to the optical carrier signal, and the carrier-suppressed double-sideband modulated optical signal is input to the optical transmitter, and the other branched output optical signal is used as the uplink light. Input to the optical transmitter as a carrier signal,
The polarization directions of the second single-spectrum optical signal (center frequency f c2 ) and the third single-spectrum optical signal (center frequency f c3 ) are orthogonal to each other and have the same light intensity. A polarization-combined optical signal obtained by combining the waves with orthogonal polarization is output to the optical receiver,
The center frequencies f c1 , f c2 , and f c3 of the first, second, and third single spectrum optical signals are set to the frequency f RF-u and the predetermined intermediate frequencies f IF1 and f IF2 of the uplink radio signal, respectively. for,
| F c1 −f c2 | = f RF−u ± f IF1
| F c1 -f c3 | = f RF-u ± f IF2
Control to be
The optical transmitter performs optical modulation with downlink transmission data on the carrier-suppressed double-sideband modulated optical signal of two input optical signals, and uses the output optical signal as the downlink optical radio signal as the uplink optical signal. After combining with the optical carrier signal for link, transmit to the radio base station,
The optical receiver is:
The modulated optical signal transmitted from the radio base station and the polarization combined optical signal output from the optical signal generator are combined,
An optical signal characterized by detecting an electrical signal having intermediate frequencies f IF1 and f IF2 obtained by receiving the combined optical signal, and low-pass filtering the output signal to generate the upstream transmission data. Wireless fusion communication method.
前記光送信器は光伝送路を介して、無線基地局に下り送信データで変調された下り光無線信号と、上りリンク用光搬送波信号とを送信し、
前記無線基地局は、下り光無線信号を受光して得られた下り無線信号(周波数fRF-d)を無線端末に送信するとともに、上り送信データで変調された無線信号(周波数fRF-u)を受信し、受信した上り無線信号で前記上りリンク用光搬送波信号を光変調し、その変調光信号を光伝送路を介して前記収容局に送信し、
前記光受信器は前記変調光信号を受信し、検波して前記上り送信データを再生する光−無線融合通信方法において、
前記光信号発生器は、
第1の単一スペクトルの光信号(中心周波数fc1)を2分岐し、その一方の出力光信号に対して、所望の下り無線信号の周波数fRF-dの半値(fRF-d/2)の電気搬送波信号にて光搬送波抑圧両側波帯変調を施し、その搬送波抑圧両側波帯変調光信号を前記光送信器に入力するとともに、分岐されたもう一方の出力光信号を前記光受信器に出力し、
第2の単一スペクトルの光信号(中心周波数fc2)、第3の単一スペクトルの光信号(中心周波数fc3)の偏波方向が直交し、かつ、等しい光強度になるように、2波を直交偏波合成した偏波合成光信号を前記上りリンク用光搬送波信号として前記光送信器に入力し、
前記第1、第2および第3の単一スペクトルの光信号の中心周波数fc1,fc2,fc3は、前記上り無線信号の周波数fRF-u、所定の中間周波数fIF1,fIF2に対して、
|fc1−fc2|=fRF-u±fIF1
|fc1−fc3|=fRF-u±fIF2
となるように制御し、
前記光送信器は、入力された2系統の光信号のうち、前記搬送波抑圧両側波帯変調光信号に下り送信データで光変調を施し、その出力光信号を前記下り光無線信号として、前記上りリンク用光搬送波信号と合波した後、前記無線基地局へ送信し、
前記光受信器は、
前記無線基地局から送信された前記変調光信号と、前記光信号発生部から出力された前記単一スペクトルの光信号とを合波し、
合波された光信号を受光して得られた中間周波数fIF1,fIF2の電気信号を検波し、その出力信号を低域濾過して前記上り送信データを生成する
ことを特徴とする光−無線融合通信方法。 The accommodation station is equipped with an optical signal generator, an optical transmitter and an optical receiver,
The optical transmitter transmits a downlink optical radio signal modulated with downlink transmission data and an optical carrier signal for uplink via an optical transmission path to a radio base station,
The radio base station transmits a downlink radio signal (frequency f RF-d ) obtained by receiving a downlink optical radio signal to the radio terminal, and a radio signal (frequency f RF-u) modulated with uplink transmission data. ), Optically modulate the optical carrier signal for uplink with the received uplink radio signal, and transmit the modulated optical signal to the accommodating station via an optical transmission line,
In the optical-wireless fusion communication method in which the optical receiver receives the modulated optical signal, detects and reproduces the uplink transmission data,
The optical signal generator is
The first single-spectrum optical signal (center frequency f c1 ) is branched into two, and the half value (f RF-d / 2) of the desired downlink radio signal frequency f RF-d with respect to one of the output optical signals. ) Is applied to the optical transmitter, and the carrier-suppressed double-sideband modulated optical signal is input to the optical transmitter, and the other branched output optical signal is input to the optical receiver. Output to
The polarization directions of the second single-spectrum optical signal (center frequency f c2 ) and the third single-spectrum optical signal (center frequency f c3 ) are orthogonal to each other and have the same light intensity. A polarization-combined optical signal obtained by combining the waves with orthogonal polarization is input to the optical transmitter as the uplink optical carrier signal,
The center frequencies f c1 , f c2 , and fc 3 of the first, second, and third single spectrum optical signals are set to the frequency f RF-u and the predetermined intermediate frequencies f IF1 and f IF2 of the uplink radio signal, respectively. for,
| F c1 −f c2 | = f RF−u ± f IF1
| F c1 -f c3 | = f RF-u ± f IF2
Control to be
The optical transmitter performs optical modulation with downlink transmission data on the carrier-suppressed double-sideband modulated optical signal of two input optical signals, and uses the output optical signal as the downlink optical radio signal. After combining with the optical carrier signal for link, transmit to the radio base station,
The optical receiver is:
The modulated optical signal transmitted from the wireless base station and the optical signal of the single spectrum output from the optical signal generator are combined,
An optical signal characterized by detecting an electrical signal having intermediate frequencies f IF1 and f IF2 obtained by receiving the combined optical signal and low-pass filtering the output signal to generate the upstream transmission data. Wireless fusion communication method.
前記光受信器は、
前記中間周波数fIF1,fIF2の電気信号を分離し、
前記中間周波数fIF1の電気信号および前記中間周波数fIF2の電気信号をそれぞれ検波し、
各出力信号を加算して前記送信データを生成する
ことを特徴とする光−無線融合通信方法。 The optical-wireless fusion communication method according to claim 9 or 10,
The optical receiver is:
Separating the electrical signals of the intermediate frequencies f IF1 and f IF2 ,
Detecting the electric signal of the intermediate frequency f IF1 and the electric signal of the intermediate frequency f IF2 ,
Each of the output signals is added to generate the transmission data. A combined optical-wireless communication method.
前記光受信器は、
前記中間周波数fIF1,fIF2の電気信号を分離し、
前記中間周波数fIF1の電気信号および前記中間周波数fIF2の電気信号をそれぞれ検波し、
各出力信号の位相を揃えてから加算して前記送信データを生成する
ことを特徴とする光−無線融合通信方法。 The optical-wireless fusion communication method according to claim 9 or 10,
The optical receiver is:
Separating the electrical signals of the intermediate frequencies f IF1 and f IF2 ,
Detecting the electric signal of the intermediate frequency f IF1 and the electric signal of the intermediate frequency f IF2 ,
The transmission data is generated by adding the output signals after aligning the phases of the output signals.
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