JP2007194835A - 光伝送システム - Google Patents

Abstract

【課題】パイロット信号を用いることなく伝送区間において一定の信号利得を得ることができるようにした光伝送システムを提供すること。
【解決手段】親局装置２０の入力信号レベルをモニタしてその結果をデータパケットに記述し、伝送信号とともに子局装置３０に伝送する。子局装置３０ではデータパケットから入力レベルを読み出すとともに、出力信号レベルを検波して両者を比較器３４により比較する。比較器３４はデータパケットから読み出した入力レベルと、出力信号の出力レベルとから伝送過程における利得を算出し、その値を規定値とすべく可変減衰器３２の減衰量を制御する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、例えばＲＯＦ（Radio Over Fiber）システムなどに適用される光伝送システムに関する。

近年、移動通信網における中継システムとしてＲＯＦシステムと称するシステムが開発されている。ＲＯＦシステムは、ＩＭＴ−２０００に代表されるＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式、あるいは、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方式などの種々の規格に基づく移動通信網への適用が検討されている。

この種のシステムにおいては、基地局との間で伝送信号を授受する装置を親局装置と称する。また光ファイバを介して遠隔の不感地帯などに設置され、親局装置との間で光信号を授受する装置を子局装置と称する。親局装置から子局装置への伝送方向をダウンリンクと称し、その逆をアップリンクと称する。ダウンリンクにおいては、親局装置に備わる光送信装置から送出される光信号が、子局装置に備わる光受信装置により受信される。逆に、アップリンクにおいては、子局装置に備わる光送信装置から送出される光信号が、親局装置に備わる光受信装置により受信される。このように、親局装置および子局装置のいずれも、光送信装置および光受信装置を備える。

ところで、親局装置と子局装置とを繋ぐ光ファイバの長さ、品質、および中継器やコネクタの数などは敷設箇所に応じて異なる。また障害発生時にルート切り替えが行われた場合、光ファイバ区間におけるロスが変化し、光信号に生じる損失も一定ではない。これに対して安定した伝送品質を得るためには、損失の変動によらず、親局装置と子局装置との間で一定の信号利得を得られるようにする必要がある。例えば特許文献１に受信側での利得を制御する技術が開示されているが、電波法の規定では伝送過程での利得が問題とされており、特にダウンリンクにおいてはレベル安定度の規格も厳しい。

この要求を満たすため、送信側において主信号にパイロット信号（サブキャリアとも称する）を重畳し、受信側においてパイロット信号の受信レベルをモニタすることにより一定の信号利得を得られるようにしたシステムがある。しかしながらこのような形態ではパイロット信号の合成回路、分離回路、パイロット信号を生成する発振器、パイロット信号の振幅を一定に保つための回路などが必要となるために、装置構成が複雑になるという不具合が有る。またパイロット信号が主信号に干渉して伝送特性を劣化させたり、パイロット信号と主信号との周波数偏差によりレベル偏差が出てしまうという不具合も有る。
特開平７−１４３０６７号公報

上記したように既存の光伝送システムは、光送信装置と光受信装置との間、すなわち伝送区間における信号利得を一定にするためにパイロット信号を必要とする。よって部品点数の増大を余儀なくされ、親局装置および子局装置の構成の複雑化、およびシステムコストの上昇を招くという不具合が有る。また伝送特性が劣化するという不具合も有る。
本発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、パイロット信号を用いることなく伝送区間において一定の信号利得を得ることができるようにした光伝送システムを提供することにある。

上記目的を達成するためにこの発明の一態様によれば、移動通信システムの無線区間通信に使用される伝送信号により変調された光信号を光伝送路を介して伝送する光伝送システムにおいて、前記光信号を生成して前記光伝送路に送出する光送信装置と、前記光伝送路を介して前記光信号を受信する光受信装置とを具備し、前記光送信装置は、前記伝送信号の入力レベルを検出する入力検波器と、前記検出された入力レベルを含むデータパケットを前記伝送信号に多重する手段と、前記データパケットの多重された伝送信号を電気／光変換して前記光信号を生成する電気／光変換器とを備え、前記光受信装置は、前記受信した光信号を光／電気変換して前記伝送信号を再生する光／電気変換器と、前記再生された伝送信号の出力レベルを可変する可変減衰器と、この可変減衰器の出力レベルを検波する出力検波器と、前記再生された伝送信号中の前記データパケットに含まれる前記入力レベルと、前記出力検波器において得られた出力レベルとから算出される伝送利得を規定値とすべく前記可変減衰器の減衰量を制御する制御手段とを備えることを特徴とする光伝送システムが提供される。

このような手段を講じることにより、伝送信号の光送信装置（例えば親局装置）への入力レベルが光受信装置（例えば子局装置）にデータパケットにより通知される。光受信装置においては自装置の出力レベルが検波され、通知された入力レベルとの比較に基づき伝送過程での利得が算出され、その値を規定値とすべく可変減衰器の減衰量が制御される。データパケットは本来伝送される伝送信号の形態（例えば親機、子機間の監視制御信号に多重される信号）であるので、パイロット信号のような別系統の信号を用いることなく利得制御を行うことが可能になる。

この発明によれば、パイロット信号を用いることなく伝送区間において一定の信号利得を得ることができるようにした光伝送システムを提供することができる。

図１は、本発明に係わる光伝送システムの実施の形態を示すシステム図である。図１のシステムは、例えば携帯電話網などの移動通信システムを補助するために設けられ、基地局４０の展開するサービスエリアを光ファイバ３を用いて拡大するものである。この種のシステムはＲＯＦシステムと称して知られている。この種の光伝送システムにおいては、光ファイバは、ネットワークベンダ（システム提供者など）からユーザ（通信事業者など）に規定の料金で貸し出される。ユーザは光ファイバに支線ファイバを接続して独自のネットワークを構築する。光ファイバは、融着、あるいはコネクタなどの光部品による接合により互いに接続される。

図１において、基地局４０は同軸ケーブルＣを介して親局装置２０に接続される。親局装置２０は、基地局４０から送信される無線周波数信号の一部を同軸ケーブルＣを介して取得する。親局装置２０は光ファイバ３を介して子局装置３０に接続される。なお親局装置２０と子局装置３０との間に光中継装置５０を設けても良い。無線周波数信号は移動通信システムの無線区間通信に使用される帯域を有し、例えばＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）などの方式に基づいて変調される。

基地局４０および移動局Ｔ１，Ｔ２は、例えばＩＭＴ−２０００に基づく移動通信システムに属する。基地局４０は例えば見晴らしの良いビル（ビル１００）の屋上などに設置されて無線ゾーンを展開する。無線ゾーン内に在圏する移動局Ｔ１は、このシステムに割り当てられたキャリア帯域の無線チャネルを介して基地局４０に接続される。

ビル１００の傍に高層ビル（ビル２００）が建設されたとすると、その直下などにおいては基地局４０からの無線周波数信号が届かず、不感地帯が形成されることがある。そこで子局装置３０を設け、光ファイバ３を介して基地局４０と子局装置３０との間に情報通信路を開設することにより不感地帯を解消することができる。このほか子局装置３０は、ビルの中などにも設置され、不感地帯の解消に役立てられる。

親局装置２０と子局装置３０とを繋ぐ光ファイバ３の長さはまちまちであり、光信号の減衰量も様々に異なる。光信号の損失の変動によらず光伝送区間において一定の信号利得を確保できれば、安定した伝送品質を得ることができる。次に、本発明のより詳細な実施の形態を説明する。

図２は、図１の親局装置および子局装置の実施の形態を示すブロック図である。図１において、伝送信号（入力信号）は親局装置２０に入力されると検波器２１によりその入力レベルを検出される。その値はパケット生成部２２に与えられてデータパケット化され、伝送信号に多重される。入力レベルの多重された伝送信号は電気／光変換器２３により光信号に変換され、光ファイバ３を介して子局装置３０に達する。

子局装置３０は、受信した光信号を光／電気変換器３１により電気信号に変換し、伝送信号を再生する。この伝送信号は可変減衰器３２を介して出力信号として取り出され、その出力レベルが検波器３３により検出される。一方、伝送信号のデータパケットに含まれる入力レベルが比較器３４において読み取られ、検波器３３からの出力レベルと比較される。これにより、比較器３４は伝送信号の入力レベルと出力レベルとを知ることができ、両者を比較して伝送過程における利得を算出することができる。伝送利得を算出すると、比較器３４は可変減衰器３２の減衰量を制御して伝送利得を規定値に保つよう動作する。このような動作により、伝送信号の親局装置２０における入力レベルと、子局装置３０における出力レベルとの利得を一定に保つことが可能になる。

なお検波器２１，３３の時定数を、伝送信号のダイナミックなレベル変動を吸収可能な程度に長く取り、検波器出力の変動が無いときに制御を実行すると良い。また比較器３４は、連続する複数のデータパケットに記述された入力レベルの値が一定である状態においてのみ、可変減衰器３２の減衰量を制御するようにすると良い。このようにすることで利得制御の安定化を図ることが可能になる。

図３は、比較のためパイロット信号を用いる既存の光伝送システムを示すブロック図である。既存のシステムでは親局装置２０′のパイロット多重部２４により伝送信号にパイロット信号を多重し、監視部２５によりその出力レベルを監視する。子局装置３０′では光／電気変換後、受信したパイロット信号のレベルをパイロット検出部３６により取得し、その結果に基づいて可変減衰器３２の減衰量を制御するようにしている。このため回路が大型化し、伝送信号の歪みなどの弊害も生じる。

これに対しこの実施形態では、親局装置２０の入力信号レベルをモニタしてその結果をデータパケットに記述し、伝送信号とともに子局装置３０に伝送する。子局装置３０ではデータパケットから入力レベルを読み出すとともに、出力信号レベルを検波して両者を比較器３４により比較する。比較器３４はデータパケットから読み出した入力レベルと、出力信号の出力レベルとから伝送過程における利得を算出し、その値を規定値とすべく可変減衰器３２の減衰量を制御するようにしている。このようにしたので、パイロット信号を用いることなく伝送信号の伝送過程における利得を算出することが可能となり、一定の信号利得を得ることが可能になる。

なお、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

発明に係わる光伝送システムの実施の形態を示すシステム図。 図１の親局装置および子局装置の実施の形態を示すブロック図。 比較のためパイロット信号を用いる既存の光伝送システムを示すブロック図。

符号の説明

Ｃ…同軸ケーブル、Ｔ１，Ｔ２…移動局、３…光ファイバ、２０…親局装置、３０…子局装置、２１…検波器、２２…パケット生成部、２３…電気／光変換器、３１…光／電気変換器、３２…可変減衰器、３３…検波器、３４…比較器、４０…基地局、５０…光中継装置、１００，２００…ビル

Claims (3)

1. 移動通信システムの無線区間通信に使用される伝送信号により変調された光信号を光伝送路を介して伝送する光伝送システムにおいて、
   前記光信号を生成して前記光伝送路に送出する光送信装置と、
   前記光伝送路を介して前記光信号を受信する光受信装置とを具備し、
   前記光送信装置は、
   前記伝送信号の入力レベルを検出する入力検波器と、
   前記検出された入力レベルを含むデータパケットを前記伝送信号に多重する手段と、
   前記データパケットの多重された伝送信号を電気／光変換して前記光信号を生成する電気／光変換器とを備え、
   前記光受信装置は、
   前記受信した光信号を光／電気変換して前記伝送信号を再生する光／電気変換器と、
   前記再生された伝送信号の出力レベルを可変する可変減衰器と、
   この可変減衰器の出力レベルを検波する出力検波器と、
   前記再生された伝送信号中の前記データパケットに含まれる前記入力レベルと、前記出力検波器において得られた出力レベルとから算出される伝送利得を規定値とすべく前記可変減衰器の減衰量を制御する制御手段とを備えることを特徴とする光伝送システム。
2. 前記入力検波器および前記出力検波器の時定数を、前記伝送信号の動的なレベル変動を吸収可能な程度に長く取ることを特徴とする請求項１に記載の光伝送システム。
3. 前記制御手段は、連続する複数のデータパケットに含まれる前記入力レベルが一定である場合に前記可変減衰器の減衰量を制御することを特徴とする請求項１に記載の光伝送システム。

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