JP2007174370A - 通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）の数を低減し、子局装置を小型化及び低価格化することができる通信システムを提供する。
【解決手段】親局装置３、４は、無線基地局１、２から送信された電気信号を光信号に変換し、変換した光信号を、光ファイバ６１、６３を通じて合成器７へ伝送する。合成器７は、光ファイバ６１、６３を通じて親局装置３、４から伝送された光信号夫々を合成して子局装置５へ出力する。子局装置５は、無線基地局１、２からの電波が届かない不感地に設置され、合成器７から入力された光信号（波長λ１帯、λ２帯）を電気信号に変換し、変換した電気信号を無線信号として移動局４０へ出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の無線基地局夫々との間で電気信号を送受信する複数の親局装置と、移動局との間で電気信号を送受信する子局装置とを備え、無線基地局と移動局とを中継するために前記複数の親局装置と子局装置との間で光通信を行う通信システムに関する。

携帯電話に代表される移動体無線通信システムでは、無線基地局からの電波が届かない屋内、地下街、ビル等の建物の陰、トンネル内などの不感地対策として、光中継システムが使用されている。光中継システムは、無線基地局と移動局（携帯電話機）との間の無線通信を、光信号を用いて中継するものである。

このような光中継システムは、無線基地局の近傍に親局装置を設け、移動局との通信可能エリアに子局装置を設け、親局装置と子局装置との間を光ファイバで接続している。無線基地局から移動局への通信（下り方向）については、無線基地局が送信した電気信号を親局装置で受信し、受信した電気信号を親局装置の電気／光変換器で光信号に変換し、変換した光信号を光ファイバで不感地にある子局装置まで伝送する。子局装置では、伝送された光信号を受信し、受信した光信号を光／電気変換器で電気信号に変換し、アンテナを通じて変換した電気信号を移動局へ送信する。

同様に、移動局から無線基地局への通信（上り方向）についても、移動局が送信した電気信号を子局装置で受信し、受信した電気信号を子局装置の電気／光変換器で光信号に変換し、変換した光信号を光ファイバで親局装置まで伝送する。親局装置では、伝送された光信号を受信し、受信した光信号を光／電気変換器で電気信号に変換し、アンテナ又は同軸ケーブルなどを通じて変換した電気信号を無線基地局へ送信する。

従来の光中継システムでは、親局装置と子局装置との接続形態は、１：１、又は１：Ｎが主流であった。これは、移動体無線通信システムを担う通信事業者が単独である場合、中継する無線信号が同一の周波数帯域の電気信号だけであるため、１つの無線基地局からの無線信号を１又は複数の子局装置に中継すればよく、複数の無線基地局からの無線信号を１つの子局装置に中継する必要がないからである。

一方、移動体無線通信システムを担う通信事業者が複数ある場合に、通信事業者毎に使用する無線信号の周波数帯域が異なるときは、異なる周波数帯域の無線信号を不感地にある１つの子局装置に中継する必要がある。例えば、複数の基地局からの異なる周波数帯域の無線信号を親局装置の合成器で合成し、合成した電気信号を電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）で光信号に変換するとともに、子局装置からの光信号を親局装置の光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）で子局装置毎に電気信号に変換し合成した後、分配器で複数の無線基地局に分配する光中継システムが提案されている（特許文献１参照）。
特開平９−２００１２６号公報

しかしながら、特許文献１のシステムにあっては、親局装置で周波数帯域の異なる無線信号を合成及び分配するため、親局装置と無線基地局との距離が、例えば、数十ｍ程度に近接している必要がある。通信事業者が複数ある場合、各通信事業者の無線基地局の設置場所が地理的に離れている場合が多く、このような場合、このシステムは使用することができないという問題があった。また、各通信事業者の無線基地局毎に設けられた親局装置
夫々から１つの子局装置に中継する場合、子局装置には、高価な電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）及び光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）を親局装置の数だけ設ける必要があり、子局装置の小型化及び低価格化が望まれていた。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、第１及び第２の親局装置が送信した第１及び第２の周波数帯域の光信号を合成する合成器を備え、子局装置は、前記合成器で合成された光信号を受信することにより、光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）の数を低減し、子局装置を小型化及び低価格化することができる通信システムを提供することを目的とする。

本発明の他の目的は、前記子局装置は、受信した電気信号を光信号に変換し、変換された光信号を前記第１及び第２の親局装置夫々へ送信すべく分配する分配器を備えることにより、双方向の通信を可能にするとともに、電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）の数を低減し、子局装置を小型化及び低価格化することができる通信システムを提供することにある。

本発明の他の目的は、複数の子局装置と前記親局装置との間の光信号の送受信を中継する中継局装置を備え、該中継局装置は、前記合成器が合成した光信号を前記子局装置夫々に分配する分配器を備え、前記子局装置は、前記分配器で分配された光信号を受信することにより、親局装置と子局装置との間の光ファイバの本数を低減し、親局装置及び子局装置に必要な電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）及び光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）の数を低減し、親局装置及び子局装置を小型化及び低価格化することができる通信システムを提供することにある。

本発明の他の目的は、前記中継局装置は、前記子局装置夫々が送信した光信号を電気信号に変換し、変換された電気信号を合成し、合成された電気信号を光信号に変換して前記親局装置夫々へ分配することにより、親局装置と子局装置との間の光ファイバの本数を低減し、親局装置及び子局装置に必要な電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）及び光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）の数を低減し、親局装置及び子局装置を小型化及び低価格化することができるとともに、長距離に亘って中継することができる通信システムを提供することにある。

本発明の他の目的は、第１及び第２の親局装置が送信する光信号の周波数帯域を子局装置が送信する光信号の周波数帯域と違え、前記第１及び第２の親局装置が送信した光信号を合成し、合成された光信号を前記子局装置で受信することにより、子局装置を小型化及び低価格化するとともに、親局装置と子局装置との間で使用する光ファイバの数を低減することができる通信システムを提供することにある。

第１発明に係る通信システムは、複数の無線基地局夫々との間で電気信号を送受信する複数の親局装置と、移動局との間で電気信号を送受信する子局装置とを備え、前記親局装置は、受信した電気信号を光信号に変換し、変換した光信号を前記子局装置へ送信し、該子局装置は、受信した光信号を電気信号に変換し、変換した電気信号を前記移動局へ送信する通信システムにおいて、第１の親局装置は、第１の周波数帯域の光信号を送信する手段を備え、第２の親局装置は、第１の周波数帯域と異なる第２の周波数帯域の光信号を送信する手段を備え、前記第１及び第２の親局装置が送信した前記第１及び第２の周波数帯域の光信号を合成する合成器をさらに備え、前記子局装置は、前記合成器で合成された光信号を受信する手段を備えることを特徴とする。

第２発明に係る通信システムは、第１発明において、前記子局装置は、受信した電気信号を光信号に変換する手段を備え、前記子局装置で変換された光信号を前記第１及び第２の親局装置夫々へ送信すべく分配する分配器を備え、前記第１及び第２の親局装置は、受
信した光信号を電気信号に変換する手段を備えることを特徴とする。

第３発明に係る通信システムは、第１発明又は第２発明において、前記子局装置を複数備えるとともに、前記親局装置と子局装置との間の光信号の送受信を中継する中継局装置を備え、該中継局装置は、前記合成器が合成した光信号を前記子局装置夫々に分配する分配器を備え、前記子局装置は、前記分配器で分配された光信号を受信する手段を備えることを特徴とする。

第４発明に係る通信システムは、第３発明において、前記子局装置夫々は、受信した電気信号を光信号に変換する手段と、変換した光信号を前記中継局装置へ送信する手段とを備え、前記中継局装置は、前記子局装置夫々が送信した光信号を受信する手段と、受信した光信号夫々を電気信号に変換する手段と、該手段で変換された電気信号を合成する合成器と、該合成器で合成された電気信号を光信号に変換する手段とを備え、該手段で変換された光信号を前記親局装置夫々へ分配する分配器をさらに備えることを特徴とする。

第５発明に係る通信システムは、複数の無線基地局夫々との間で電気信号を送受信する複数の親局装置と、移動局との間で電気信号を送受信する子局装置とを備え、前記親局装置及び子局装置は、受信した電気信号を光信号に変換し、変換した光信号を送受信するとともに、受信した光信号を電気信号に変換し、変換した電気信号を前記無線基地局又は移動局へ送信する通信システムにおいて、第１の親局装置は、第１の周波数帯域の光信号を送信する手段を備え、第２の親局装置は、前記第１の周波数帯域と異なる第２の周波数帯域の光信号を送信する手段を備え、前記子局装置は、前記第１及び第２の周波数帯域と異なる第３の周波数帯域の光信号を送信する手段を備え、前記第１及び第２の親局装置夫々で送信及び受信する光信号を共用する第１及び第２の共用器と、該第１及び第２の共用器夫々との間で光通信路を形成し、前記子局装置で送信及び受信する光信号を共用する第３及び第４の共用器と、前記第１及び第３の共用器を通じて前記第１の親局装置が送信した第１の周波数帯域の光信号、及び前記第２及び第４の共用器を通じて前記第２の親局装置が送信した第２の周波数帯域の光信号を合成する合成器と、前記子局装置で送信された光信号を前記第３及び第４の共用器夫々へ分配する分配器とをさらに備え、前記子局装置は、前記合成器で合成された光信号を受信する手段を備えることを特徴とする。

第１発明にあっては、第１の親局装置は、第１の無線基地局から受信した電気信号を光信号に変換し、変換した光信号を第１の周波数帯域を用いて合成器へ送信する。第２の親局装置は、第２の無線基地局から受信した電気信号を光信号に変換し、変換した光信号を第１の周波数帯域と異なる第２の周波数帯域を用いて合成器へ送信する。該合成器は、前記第１及び第２の周波数帯域の光信号を合成する。子局装置は、合成器で合成された光信号を受信し、合成された光信号（第１及び第２の周波数帯域）を電気信号に変換し、変換した電気信号を無線信号として移動局へ送信する。これにより、親局装置夫々から送信された光信号を夫々電気信号に変換する場合に、子局装置には親局装置の数だけ光／電気変換器を必要としていたのに比べて、光／電気変換器の数を１つにする。

第２発明にあっては、前記子局装置は、移動局から受信した電気信号を光信号に変換し、変換した光信号を分配器へ出力する。変換された光信号は、分配器を通じて前記第１及び第２の親局装置夫々へ分配される。該第１及び第２の親局装置夫々は、受信した光信号を電気信号に変換し、変換した電気信号を無線信号として夫々無線基地局へ送信する。これにより、下り・上り双方向で複数の親局装置と子局装置との間で通信する。

第３発明にあっては、複数の親局装置と複数の子局装置との間の光信号の送受信を中継する中継局装置を備える。該中継局装置は、前記合成器が合成した光信号を分配器で前記子局装置夫々に分配する。該子局装置夫々は分配された光信号を受信する。これにより、
親局装置と子局装置との接続形態がＭ：Ｎである場合に、親局装置と子局装置との間で接続される２×Ｍ×Ｎ本の光ファイバを２×（Ｍ＋Ｎ）本に低減する。また、親局装置の電気／光変換器、及び光／電気変換器をＭ個から１個に低減するとともに、子局装置の電気／光変換器、及び光／電気変換器をＮ個から１個に低減する。

第４発明にあっては、前記中継局装置は、前記子局装置夫々が送信した光信号を受信し、受信した光信号夫々を電気信号に変換する。前記中継局装置は、変換された電気信号を合成器で合成し、合成した電気信号を光信号に変換する。変換された光信号は、分配器を通じて前記親局装置夫々へ分配される。これにより、親局装置と子局装置との接続形態がＭ：Ｎである場合に、親局装置と子局装置との間で接続される２×Ｍ×Ｎ本の光ファイバを２×（Ｍ＋Ｎ）本に低減する。また、親局装置の電気／光変換器、及び光／電気変換器をＭ個から１個に低減するとともに、子局装置の電気／光変換器、及び光／電気変換器をＮ個から１個に低減する。また、親局装置と子局装置との距離が長距離である場合であっても、下り・上り双方向で複数の親局装置と複数の子局装置との間で通信する。

第５発明にあっては、第１の親局装置は、第１の無線基地局から受信した電気信号を光信号に変換し、変換した光信号を第１の周波数帯域を用いて第１の共用器へ送信する。第１の周波数帯域の光信号は、第１の共用器と第３の共用器との間の光通信路、及び第３の共用器を通じて合成器へ送信される。第２の親局装置は、第２の無線基地局から受信した電気信号を光信号に変換し、変換した光信号を第１の周波数帯域と異なる第２の周波数帯域を用いて第２の共用器へ送信する。第２の周波数帯域の光信号は、第２の共用器と第４の共用器との間の光通信路、及び第４の共用器を通じて前記合成器へ送信される。該合成器は、前記第１及び第２の周波数帯域の光信号を合成する。子局装置は、前記合成器で合成された光信号を受信し、合成された光信号（第１及び第２の周波数帯域）を電気信号に変換し、変換した電気信号を無線信号として移動局へ送信する。

前記子局装置は、移動局から受信した電気信号を光信号に変換し、変換した光信号を第３の周波数帯域を用いて分配器へ出力する。変換された光信号は、分配器を通じて第３及び第４の共用器夫々に分配される。第３の共用器に分配された第３の周波数帯域の光信号は、第１の共用器と第３の共用器との間の光通信路、及び第１の共用器を通じて第１の親局装置へ送信される。第４の共用器に分配された第３の周波数帯域の光信号は、第２の共用器と第４の共用器との間の光通信路、及び第２の共用器を通じて第２の親局装置へ送信される。これにより、第１の共用器と第３の共用器との間の光通信路、及び第２の共用器と第４の共用器との間の光通信路夫々で下り方向と上り方向とで異なる周波数帯域の光信号を用いる。

第１発明にあっては、第１及び第２の親局装置が送信した第１及び第２の周波数帯域の光信号を合成する合成器を備え、子局装置は、前記合成器で合成された光信号を受信することにより、安価な合成器を用いる代わりに、高価な光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）の数を低減し、子局装置を小型化及び低価格化することができる。

第２発明にあっては、前記子局装置は、受信した電気信号を光信号に変換し、変換された光信号を前記第１及び第２の親局装置夫々へ送信すべく分配する分配器を備えることにより、双方向の通信を可能にするとともに、電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）の数を低減し、子局装置を小型化及び低価格化することができる。

第３発明にあっては、複数の子局装置と前記親局装置との間の光信号の送受信を中継する中継局装置を備え、該中継局装置は、前記合成器が合成した光信号を前記子局装置夫々に分配する分配器を有し、前記子局装置は、前記分配器で分配された光信号を受信するこ
とにより、親局装置と子局装置との間の光ファイバの本数を低減し、親局装置及び子局装置に必要な電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）及び光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）の数を低減し、親局装置及び子局装置を小型化及び低価格化することができる。

第４発明にあっては、前記中継局装置は、前記子局装置夫々が送信した光信号を電気信号に変換し、変換された電気信号を合成し、合成された電気信号を光信号に変換して前記親局装置夫々へ分配することにより、親局装置と子局装置との間の光ファイバの本数を低減し、親局装置及び子局装置に必要な電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）及び光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）の数を低減し、親局装置及び子局装置を小型化及び低価格化することができるとともに、長距離に亘って中継することができる。

第５発明にあっては、第１及び第２の親局装置が送信する光信号の周波数帯域を子局装置が送信する光信号の周波数帯域と違え、前記第１及び第２の親局装置が送信した光信号を合成し、合成された光信号を前記子局装置で受信することにより、子局装置を小型化及び低価格化するとともに、親局装置と子局装置との間で使用する光ファイバの数を低減することができる。

実施の形態１
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る通信システムを示す構成図である。本発明の通信システムは、親局装置３、４、子局装置５、合成器７、分配器８、光ファイバ６１、６２、６３、６４などを備える。なお、合成器７、分配器８は、子局装置５に内蔵する構成であってもよく、また、子局装置５とは別個の装置として構成してもよい。

図において、１は無線基地局である。無線基地局１は、例えば、８００ＭＨｚ帯の周波数帯域を使用する通信事業者により設置されている。無線基地局１は、方向性結合器１１、アンテナ１２などを備え、方向性結合器１１を介して親局装置３に同軸ケーブルなどにより接続されている。無線基地局１からの電気信号は、方向性結合器１１を通じて親局装置３へ送信されるとともに、親局装置３からの電気信号も、方向性結合器１１を通じて無線基地局１へ送信される。また、無線基地局１は、方向性結合器１１、アンテナ１２を通じて、通信エリア内に存在する移動局４０（携帯電話機）との間で無線通信を行う。

また、無線基地局２は、例えば、無線基地局１と同じ通信事業者により無線基地局１から遠方の別の場所に設置され、無線基地局１と同じ８００ＭＨｚ帯であるが、チャネルが異なる周波数帯域を使用している。無線基地局２は、方向性結合器２１、アンテナ２２などを備え、方向性結合器２１を介して親局装置４に同軸ケーブルなどにより接続されている。無線基地局２からの電気信号は、方向性結合器２１を通じて親局装置４へ送信されるとともに、親局装置４からの電気信号も、方向性結合器２１を通じて無線基地局２へ送信される。また、無線基地局２は、方向性結合器２１、アンテナ２２を通じて、通信エリア内に存在する移動局４０（携帯電話機）との間で無線通信を行う。

親局装置３は、共用器３１、電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）３２、光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）３３などを備える。共用器３１は、無線基地局１から送信された電気信号を濾波し、濾波した下り方向の電気信号をＥ／Ｏ３２へ出力する。Ｅ／Ｏ３２は、例えば、波長が１５５０ｎｍ帯のレーザ光を出力する半導体レーザを備え、共用器３１から入力された電気信号を所定の波長λ１帯の光信号に変換し、変換した光信号を光ファイバ６１（下り光回線）を通じて合成器７へ伝送する。

Ｏ／Ｅ３３は、フォトダイオードを備え、光ファイバ６２（上り光回線）を通じて分配
器８から伝送された光信号を電気信号に変換し、変換した電気信号を共用器３１へ出力する。共用器３１は、Ｏ／Ｅ３３から入力された電気信号を濾波し、濾波した上り方向の電気信号を無線基地局１へ出力する。

親局装置４は、共用器４１、電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）４２、光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）４３などを備える。共用器４１は、無線基地局２から送信された電気信号を濾波し、濾波した下り方向の電気信号をＥ／Ｏ４２へ出力する。Ｅ／Ｏ４２は、例えば、波長が１５１０ｎｍ帯のレーザ光を出力する半導体レーザを備え、共用器４１から入力された電気信号を所定の波長λ２帯の光信号に変換し、変換した光信号を光ファイバ６３（下り光回線）を通じて合成器７へ伝送する。

ここで、親局装置３、４夫々が送出する光信号の波長帯を異なる波長帯にしているのは、同一波長帯で光信号を送出した場合、半導体レーザのバラツキなどに起因するわずかな波長の差によりビート信号と称する不要な信号が発生し、このビート信号の周波数帯が無線信号の周波数帯と一致した場合、無線信号に混信して通信品質の低下が生じることがあるためである。親局装置３、４夫々が送出する光信号の波長帯を異なる波長帯にすることにより、ビート信号が発生した場合であっても、ビート信号の周波数帯を無線信号の周波数帯から大きく離すことができる。

Ｏ／Ｅ４３は、フォトダイオードを備え、光ファイバ６４（上り光回線）を通じて分配器８から伝送された光信号を電気信号に変換し、変換した電気信号を共用器４１へ出力する。共用器４１は、Ｏ／Ｅ４３から入力された電気信号を濾波し、濾波した上り方向の電気信号を無線基地局２へ出力する。

合成器７は、例えば、ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing：波長多重伝送）方式の光合成装置であり、複数の波長の異なる光信号を１本の光ファイバに伝送するため、波長の異なる光信号を合成する。なお、合成器７は、ＷＤＭ方式のものに限定されるものではなく、通常の光合成器でもよいが、ＷＤＭ方式の方が、光の損失を低減することができるので、ＷＤＭ方式のものが望ましい。合成器７は、光ファイバ６１を通じて親局装置３から伝送された波長λ１帯の光信号と、光ファイバ６３を通じて親局装置４から伝送された波長λ２帯の光信号とを合成して子局装置５へ出力する。

子局装置５は、光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）５１、増幅器５３、５６、アンテナ５４、５５、電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）５２などを備え、無線基地局１、２からの電波が届かない不感地に設置されている。光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）５１は、フォトダイオードを備え、合成器７から入力された光信号（波長λ１帯、λ２帯）を電気信号に変換し、変換した電気信号を増幅器５３へ出力する。

増幅器５３は、Ｏ／Ｅ５１から入力された電気信号を増幅し、アンテナ５４を介して無線信号として移動局４０へ送信される。また、移動局４０から送信された無線信号は、アンテナ５５を通じて増幅器５６へ出力される。増幅器５６は、入力された電気信号を増幅してＥ／Ｏ５２へ出力する。

Ｅ／Ｏ５２は、例えば、波長が１５５０ｎｍ帯のレーザ光を出力するレーザダイオードを備え、増幅器５６から入力された電気信号を所定の波長λ１帯の光信号に変換し、変換した光信号を分配器８へ出力する。分配器８は、入力された光信号を光ファイバ６２、６４を通じて親局装置３、４夫々へ分配する。

次に本発明に係る通信システムの動作について説明する。無線基地局１からの電気信号は、親局装置３で光信号（波長λ１帯）に変換され、変換された光信号は、光ファイバ６
１を通じて合成器７へ伝送される。一方、無線基地局２からの電気信号は、親局装置４で光信号（波長λ２帯）に変換され、変換された光信号は、光ファイバ６３を通じて合成器７へ伝送される。

合成器７は、ＷＤＭ方式により波長帯λ１、λ２の光信号夫々を波長多重して合成し、１本の光ファイバを介して子局装置５へ出力する。子局装置５は、合成器７から入力された多重光信号を電気信号に変換し、変換した電気信号を増幅した後、アンテナ５４を介して移動局４０へ無線信号として送信する。

一方、移動局４０から送信された無線信号は、子局装置５で受信され、子局装置５は、無線信号を電気信号として受信し、受信した電気信号を光信号（波長λ１帯）に変換する。子局装置５は、変換した光信号を分配器８へ出力する。分配器８へ入力された光信号は、分配器８で分配され、夫々光ファイバ６２、６４を通じて親局装置３、４へ伝送される。親局装置３、４夫々は、受信した光信号を電気信号に変換し、変換した電気信号を無線基地局１、２へ出力する。

上述のとおり、本発明に係る通信システムは、親局装置３、４と子局装置５との間で光通信を用いることにより、複数の無線基地局１、２と不感地にある移動局４０との間を双方向に中継する。また、子局装置５は、合成器７で合成された光信号を受信することにより、安価な合成器７を用いることで、高価なＯ／Ｅ５１の数を低減し、子局装置５を小型化及び低価格化することができる。

上述の実施の形態においては、親局装置３、４は、１５５０ｎｍ、１５１０ｎｍ帯の光信号を用いる構成であったが、光信号の波長帯域は、これに限定されるものではなく、他の波長帯（例えば、１３１０ｎｍ、１５３０ｎｍ、１５７０ｎｍなど）を用いることができる。

上述の実施の形態においては、中継する無線周波数の帯域が８００ＭＨｚの場合について説明したが、使用する無線周波数帯は、これに限定されるものではなく、また、親局装置の数も２個に限定されるものではない。例えば、無線周波数帯としては、８００ＭＨｚの他に、２ＧＨｚ、１．５ＧＨｚなどを用いる構成であってもよい。また、子局装置５において、中継する無線周波数帯域が大きく異なることにより、Ｏ／Ｅ、Ｅ／Ｏ以外の機能部分が共用できない場合には、無線周波数帯域に応じて構成を変更することもできる。

実施の形態２
図２はＯ／Ｅ及びＥ／Ｏ以外の機能部分が共用できない場合の子局装置５の構成を示すブロック図である。例えば、使用する無線周波数帯域が８００ＭＨｚ、及び２ＧＨｚである場合、子局装置５は、Ｏ／Ｅ５１、Ｅ／Ｏ５２に加えて、共用器５７、５８、増幅器５３ａ、５６ａ、アンテナ５４ａ、５５ａと、増幅器５３ｂ、５６ｂ、アンテナ５４ｂ、５５ｂとを備える。

Ｏ／Ｅ５１で光信号から変換された電気信号は、共用器５７へ出力される。共用器５７は、入力された電気信号を濾波し、濾波した８００ＭＨｚ帯域用の電気信号を８００ＭＨｚ帯域用の増幅器５３ａへ出力するとともに、濾波した２ＧＨｚ帯域用の電気信号を２ＧＨｚ帯域用の増幅器５３ｂへ出力する。増幅器５３ａ、５３ｂ夫々は入力された電気信号を増幅し、８００ＭＨｚ帯域用のアンテナ５４ａ及び２ＧＨｚ帯域用のアンテナ５４ｂを介して無線信号を送信する。

一方、移動局４０から送信された無線信号は、夫々８００ＭＨｚ用のアンテナ５５ａ、２ＧＨｚ用のアンテナ５５ｂを介して電気信号として受信され、８００ＭＨｚ帯域用の増
幅器５６ａ及び２ＧＨｚ帯域用の増幅器５６ｂで増幅され、共用器５８へ出力される。共用器５８は、入力された電気信号を濾波し、濾波した８００ＭＨｚ帯域用の電気信号及び２ＧＨｚ帯域用の電気信号をＥ／Ｏ５２へ出力する。なお、Ｏ／Ｅ５１、Ｅ／Ｏ５２は、実施の形態１と同様であるので説明は省略する。

上述の実施の形態１、２においては、親局装置３、４と子局装置５との間に光ファイバ６１、６２、６３、６４を設け、親局装置３、４と子局装置５との間に下り光回線及び上り光回線を夫々別個の光ファイバを用いる構成であったが、下り方向及び上り方向で光ファイバを共用することにより、この光ファイバの数を低減することもできる。

実施の形態３
図３は下り方向及び上り方向で光ファイバを共用する場合の通信システムを示す構成図である。実施の形態３の本発明に係る通信システムと実施の形態１との相違は、共用器７１、７２、７３、７４を設け、子局装置５のＥ／Ｏ５２が送出する光信号の波長帯（λ３）を親局装置３、４が送出する光信号の波長帯（λ１、λ２）と異なる波長帯を用いたことである。なお、共用器７１、７２夫々は、親局装置３、４に内蔵される構成でもよく、また、親局装置３、４とは別個の装置として構成してもよい。また、共用器７３、７４、合成器７、分配器８は、子局装置５に内蔵される構成でもよく、また、子局装置５とは別個の装置として構成してもよい。

共用器７１、７２、７３、７４は、例えば、ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing：波長多重伝送）方式の光共用装置であり、複数の波長の異なる光信号を入力側及び出力側で共用して１本の光ファイバに伝送することができる。なお、共用器７１、７２、７３、７４は、ＷＤＭ方式のものに限定されるものではなく、通常の光共用器でもよいが、ＷＤＭ方式の方が、光の損失を低減することができるので、ＷＤＭ方式のものが望ましい。共用器７１は、Ｅ／Ｏ３２から出力された波長λ１帯の光信号を、光ファイバ６５を通じて共用器７３へ送出するとともに、Ｅ／Ｏ５２から出力され、光ファイバ６５を通じて伝送された波長λ３帯の光信号をＯ／Ｅ３３へ出力する。

共用器７３は、Ｅ／Ｏ３２から出力され、光ファイバ６５を通じて伝送された波長λ１帯の光信号を合成器７へ出力するとともに、分配器８を通じてＥ／Ｏ５２から出力された波長λ３帯の光信号を、光ファイバ６５を通じて共用器７１へ送出する。

共用器７２は、Ｅ／Ｏ４２から出力された波長λ２帯の光信号を、光ファイバ６６を通じて共用器７４へ送出するとともに、Ｅ／Ｏ５２から出力され、光ファイバ６６を通じて伝送された波長λ３帯の光信号をＯ／Ｅ４３へ出力する。

共用器７４は、Ｅ／Ｏ４２から出力され、光ファイバ６６を通じて伝送された波長λ２帯の光信号を合成器７へ出力するとともに、分配器８を通じてＥ／Ｏ５２から出力された波長λ３帯の光信号を、光ファイバ６６を通じて共用器７２へ送出する。なお、親局装置３、４、子局装置５、合成器７、分配器８は、実施の形態１と同様であるので説明は省略する。

以上説明したように、実施の形態３にあっては、親局装置３、４夫々と子局装置５とを中継する場合に、上り方向の光信号の波長帯域と下り方向の光信号の波長帯域とで異なる波長帯域を用いることにより、光ファイバ６５、６６で上下双方向の光信号を共通に使用することができ、光ファイバの本数を低減することができる。

上述の実施の形態１〜３においては、親局装置が２つある場合について説明したが、親局装置の数は、これに限定されるものではなく、３つ以上存在してもよいことはいうまで
もない。

上述の実施の形態においては、複数の親局装置と１つの子局装置とを中継する構成であったが、これに限定されるものではなく、複数の親局装置と複数の子局装置とを中継することもできる。

実施の形態４
図４は中継局装置９を備えた場合の通信システムを示す構成図である。実施の形態４の本発明に係る通信システムと実施の形態１との相違は、中継局装置９及び複数の子局装置５、５、…を設けたことである。なお、この場合、合成器７、分配器８を中継局装置９に内蔵させる構成であっても、又は中継局装置９とは別個の装置として構成してもよい。

中継局装置９は、Ｏ／Ｅ９１、Ｅ／Ｏ９２、分配器９３、Ｏ／Ｅ９４、９４、…、合成器９５、Ｅ／Ｏ９６などを備える。各親局装置から送出され、合成器７で合成された光信号（波長λ１帯、λ２帯、…λｎ帯）はＯ／Ｅ９１へ出力される。Ｏ／Ｅ９１は、入力された光信号を電気信号に変換し、変換した電気信号をＥ／Ｏ９２へ出力する。中継局装置９にＯ／Ｅ９１、及びＥ／Ｏ９２を備えることにより、親局装置３、４から子局装置５、５、…へ伝送される信号を増幅し、親局装置３、４と子局装置５、５、…との間の中継距離を長くすることができる。

Ｅ／Ｏ９２は、入力された電気信号を光信号に変換し、変換された光信号を分配器９３へ出力する。これにより、伝送された光信号を増幅することができる。分配器９３は、入力された光信号を分配して、それぞれ子局装置５、５、…へ出力する。

一方、各子局装置５、５、…から入力された光信号（例えば、波長λ１帯）夫々は、Ｏ／Ｅ９４、９４、…へ出力される。各Ｏ／Ｅ９４、９４、…は、入力された光信号を電気信号に変換し、変換した電気信号を合成器９５へ出力する。合成器９５は、入力された電気信号を合成し、合成後の電気信号をＥ／Ｏ９６へ出力する。Ｅ／Ｏ９６は、合成器９５から入力された電気信号を光信号に変換し、変換後の光信号を分配器８へ出力する。なお、親局装置３、４、子局装置５、合成器７、分配器８は、実施の形態１と同様であるので、説明は省略する。

この場合、複数の親局装置と複数の子局装置との間を中継することができ、例えば、親局装置と子局装置との接続形態がＭ：Ｎである場合、親局装置３、４と子局装置５、５、…との間で接続される２×Ｍ×Ｎ本の光ファイバを２×（Ｍ＋Ｎ）本に低減することができる。また、親局装置のＥ／Ｏ、及びＯ／ＥをＭ個から１個に低減するとともに、子局装置のＥ／Ｏ、及びＯ／ＥをＮ個から１個に低減することができる。

上述の実施の形態４においては、下り方向の通信でＯ／Ｅ９１、Ｅ／Ｏ９２を用いる構成であったが、これを省略して中継局装置９をより小型化、低価格化することもできる。

実施の形態５
図５は他の例の中継局装置９を備えた場合の通信システムを示す構成図である。実施の形態５の本発明に係る通信システムと実施の形態４との相違は、Ｏ／Ｅ９１、Ｅ／Ｏ９２を取り除いたことである。

各親局装置から送出され、合成器７で合成された光信号（波長λ１帯、λ２帯、…λｎ帯）は分配器９３へ出力される。分配器９３は、入力された光信号を分配して、それぞれ子局装置５、５、…へ出力する。これにより、Ｏ／Ｅ９１、Ｅ／Ｏ９２を削減して中継局装置９をより小型化、低価格化できる。

上述の実施の形態４においては、子局装置５、５、…が送出する光信号の波長帯は同一であったが、これに限定されるものではなく、各子局装置で異なる波長帯の光信号を送出するように構成することもできる。

実施の形態６
図６は他の例の中継局装置９を備えた場合の通信システムを示す構成図である。実施の形態６の本発明に係る通信システムと実施の形態４との相違は、各子局装置５、５、…で異なる波長帯の光信号を送出するようにしてあるとともに、中継局装置９において、Ｏ／Ｅ９４、９４、…及び合成器９５に代えて、合成器９８、及びＯ／Ｅ９７を設けていることである。

子局装置５、５、…夫々は、異なる波長帯の光信号（例えば、λ１帯、λ２帯、…、λｎ帯）を中継局装置９へ出力する。中継局装置９の合成器９８は、各子局装置５、５、…から入力された光信号を合成し、合成した光信号をＯ／Ｅ９７へ出力する。Ｏ／Ｅ９７は、入力された光信号を電気信号に変換し、変換した電気信号をＥ／Ｏ９６へ出力する。Ｅ／Ｏ９６は、入力された電気信号を光信号に変換し、分配器８へ出力する。

この場合、中継局装置９は、子局装置の数に対応するだけのＯ／Ｅ９４に代えて、１つのＯ／Ｅ９７に統合することができ、さらに低価格化、小型化が可能になる。

実施の形態７
図７は他の例の中継局装置９を備えた場合の通信システムを示す構成図である。実施の形態７の本発明に係る通信システムと実施の形態６との相違は、中継局装置９において、Ｏ／Ｅ９７、Ｅ／Ｏ９６を取り外したことである。

中継局装置９の合成器９８は、各子局装置５、５、…から入力された光信号を合成し、合成した光信号（例えば、λ１帯、λ２帯、…、λｎ帯）を分配器８へ出力する。この場合、中継局装置９は、Ｏ／Ｅ９７、Ｅ／Ｏ９６を削減することができ、さらに低価格化、小型化が可能になる。

本発明に係る通信システムを示す構成図である。 Ｏ／Ｅ及びＥ／Ｏ以外の機能部分が共用できない場合の子局装置の構成を示すブロック図である。 下り方向及び上り方向で光ファイバを共用する場合の通信システムを示す構成図である。 中継局装置を備えた場合の通信システムを示す構成図である。 他の例の中継局装置を備えた場合の通信システムを示す構成図である。 他の例の中継局装置を備えた場合の通信システムを示す構成図である。 他の例の中継局装置を備えた場合の通信システムを示す構成図である。

符号の説明

１、２ 無線基地局
３、４ 親局装置
５ 子局装置
７ 合成器
８ 分配器
９ 中継局装置
３２、４２、５２、９２、９６ Ｅ／Ｏ
３３、４３、５１、９１、９４、９７ Ｏ／Ｅ
７１、７２、７３、７４ 共用器
９３ 分配器
９５、９８ 合成器

Claims (5)

1. 複数の無線基地局夫々との間で電気信号を送受信する複数の親局装置と、移動局との間で電気信号を送受信する子局装置とを備え、前記親局装置は、受信した電気信号を光信号に変換し、変換した光信号を前記子局装置へ送信し、該子局装置は、受信した光信号を電気信号に変換し、変換した電気信号を前記移動局へ送信する通信システムにおいて、
   第１の親局装置は、第１の周波数帯域の光信号を送信する手段を備え、
   第２の親局装置は、第１の周波数帯域と異なる第２の周波数帯域の光信号を送信する手段を備え、
   前記第１及び第２の親局装置が送信した前記第１及び第２の周波数帯域の光信号を合成する合成器をさらに備え、
   前記子局装置は、
   前記合成器で合成された光信号を受信する手段を備えることを特徴とする通信システム。
2. 前記子局装置は、受信した電気信号を光信号に変換する手段を備え、
   前記子局装置で変換された光信号を前記第１及び第２の親局装置夫々へ送信すべく分配する分配器を備え、
   前記第１及び第２の親局装置は、
   受信した光信号を電気信号に変換する手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
3. 前記子局装置を複数備えるとともに、前記親局装置と子局装置との間の光信号の送受信を中継する中継局装置を備え、
   該中継局装置は、
   前記合成器が合成した光信号を前記子局装置夫々に分配する分配器を備え、
   前記子局装置は、
   前記分配器で分配された光信号を受信する手段を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の通信システム。
4. 前記子局装置夫々は、
   受信した電気信号を光信号に変換する手段と、
   変換した光信号を前記中継局装置へ送信する手段と
   を備え、
   前記中継局装置は、
   前記子局装置夫々が送信した光信号を受信する手段と、
   受信した光信号夫々を電気信号に変換する手段と、
   該手段で変換された電気信号を合成する合成器と、
   該合成器で合成された電気信号を光信号に変換する手段と
   を備え、
   該手段で変換された光信号を前記親局装置夫々へ分配する分配器をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の通信システム。
5. 複数の無線基地局夫々との間で電気信号を送受信する複数の親局装置と、移動局との間で電気信号を送受信する子局装置とを備え、前記親局装置及び子局装置は、受信した電気信号を光信号に変換し、変換した光信号を送受信するとともに、受信した光信号を電気信号に変換し、変換した電気信号を前記無線基地局又は移動局へ送信する通信システムにおいて、
   第１の親局装置は、第１の周波数帯域の光信号を送信する手段を備え、
   第２の親局装置は、前記第１の周波数帯域と異なる第２の周波数帯域の光信号を送信す
   る手段を備え、
   前記子局装置は、前記第１及び第２の周波数帯域と異なる第３の周波数帯域の光信号を送信する手段を備え、
   前記第１及び第２の親局装置夫々で送信及び受信する光信号を共用する第１及び第２の共用器と、
   該第１及び第２の共用器夫々との間で光通信路を形成し、前記子局装置で送信及び受信する光信号を共用する第３及び第４の共用器と、
   前記第１及び第３の共用器を通じて前記第１の親局装置が送信した第１の周波数帯域の光信号、及び前記第２及び第４の共用器を通じて前記第２の親局装置が送信した第２の周波数帯域の光信号を合成する合成器と、
   前記子局装置で送信された光信号を前記第３及び第４の共用器夫々へ分配する分配器と
   をさらに備え、
   前記子局装置は、前記合成器で合成された光信号を受信する手段を備えることを特徴とする通信システム。
   
   

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