JP2009027414A - 光電波融合通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光電波融合通信システムに利用可能な条件を満たす光電波融合通信装置を提供する。
【解決手段】ネットワーク（10及び46）に接続するためのアクセスポイント14と、このネットワークに接続可能な親局18と、この親局に接続された子局26を具える光電波融合通信装置100である。親局は、サーキュレータ16、E/O変換部20、及びO/E変換部22を具えて構成される。WDMフィルタ24は親局に外付けされている。子局は、O/E変換部32と、第1増幅器36と、サーキュレータ40と、第2増幅器38と、E/O変換部34と、サーキュレータに接続されたアンテナ42とを具えている。O/E変換部と、第1増幅器と、サーキュレータと、第2増幅器と、E/O変換部とで構成されるループ回路で発生するループゲインの許容値が、光電波融合通信装置と通信端末装置との間の通信に支障が生じない範囲に設定されている。
【選択図】図１

Description

この発明は、無線構内通信網（LAN: Local Area Network）の無線領域内の通信端末装置を、アクセスポイントを介してネットワークに接続するための光電波融合通信装置に関する。

無線LANが構築されている光通信システムにおいて、無線LANエリア内の通信端末装置とネットワークとの間の通信を行なうために、光電波融合通信装置が使われる。従来、この光電波融合通信装置においては、その構成要素である、E/O変換部とO/E変換部とは、分離されて十分な距離をおいて設置されていた。そのため、E/O変換部とO/E変換部とをモジュールに一体化して、小型化や量産性の向上を図るといった試みが行なわれてこなかった。ここで、E/O変換部とは電気信号を光信号に変換（以後「O/E変換」ということもある。）する変換部をいい、O/E変換部とは、光信号を電気信号に変換（以後「E/O変換」ということもある。）する変換部をいうものとする。以後このように略記する。

一方、FTTH（Fiber to the Home）計画において利用されるPON（Passive Optical Network）等のデジタル信号伝送システムの場合には、E/O変換部とO/E変換部とが一体化されたモジュールを利用して構成された装置を利用することができる。しかしながら、アナログ信号を伝送する装置である光電波融合通信装置においては、E/O変換部とO/E変換部との間で発生するクロストークが障害となり、E/O変換部とO/E変換部とが一体化されたモジュールを利用することが、従来できないとされてきた。

これは、アナログ信号を伝送する光電波融合通信装置では、E/O変換部とO/E変換部との間で発生するクロストークを、デジタル信号伝送システムの場合に対するより、一層小さくする必要があるからである。すなわち、E/O変換部とO/E変換部とを別々に分離して十分な距離をおいて設置する場合に比べて、一体化してモジュールとするには両者を接近させて配置しなければならず、そのために両者間で発生するクロストークが大きくなるからである。

具体的には、このクロストークによって、O/E変換部とE/O変換部とがループ回路の一部を形成し、このループ回路のループ利得が一定の値を超えることにより発振現象を起こす。これによって、通信が不可能となったり、あるいは通信品質が著しく低下したりするという問題が生じる。

このため、上述したように、アナログ信号を伝送する光通信システムにおいては、E/O変換部とO/E変換部とが一体化されたモジュールを利用することは、これまで不適当であるとされてきた。

この発明の目的は、E/O変換部とO/E変換部とを含んで形成されるループ回路において発振を起こす恐れのない、E/O変換部とO/E変換部とが一体化されて構成された、送受信一体型光モジュール具える光電波融合通信装置を提供することを目的とする。

第1の発明は、ネットワークに接続するためのアクセスポイントと、ネットワークに接続可能な親局と、この親局に接続された子局とを具えて構成される通信周波数帯域が2.4 GHz帯の光電波融合通信装置である。子局は、O/E変換するO/E変換部と、第1増幅器と、サーキュレータと、第2増幅器と、E/O変換するE/O変換部と、サーキュレータに接続されたアンテナとを具えている。そして、O/E変換部と、第1増幅器と、サーキュレータと、第2増幅器と、E/O変換部とを、この順序で接続されて構成されるループ回路で発生するループゲインの許容値である許容ループゲイン値が20 dB以下である。

第2の発明は、ネットワークに接続するためのアクセスポイントと、ネットワークに接続可能な親局と、この親局に接続された子局とを具えて構成される通信周波数帯域が5 GHz帯の光電波融合通信装置である。子局は、O/E変換するO/E変換部と、第1増幅器と、サーキュレータと、第2増幅器と、E/O変換するE/O変換部と、サーキュレータに接続されたアンテナとを具えている。そして、このO/E変換部と、第1増幅器と、サーキュレータと、第2増幅器と、E/O変換部とを、この順序で接続されて構成されるループ回路で発生するループゲインの許容値である許容ループゲイン値が15 dB以下である。

第3の発明は、ネットワークに接続するためのアクセスポイントと、ネットワークに接続可能な親局と、この親局に接続された子局とを具えて構成される通信周波数帯域が2.4 GHz帯の光電波融合通信装置である。子局は、O/E変換するO/E変換部と、E/O変換するE/O変換部と、第1増幅器と、第1アンテナと、第2増幅器と、第2アンテナとを具えている。そして、O/E変換部、第1増幅器、及び第1アンテナがこの順に接続されており、かつ第2アンテナ、第2増幅器、及びE/O変換部がこの順に接続されている。O/E変換部と、第1増幅器と、第1アンテナと、第2アンテナと、第2増幅器と、E/O変換部とを含んで構成されるループ回路で発生するループゲインの許容値である総合許容ループゲイン値が-5 dB以下である。

第4の発明は、ネットワークに接続するためのアクセスポイントと、ネットワークに接続可能な親局と、この親局に接続された子局とを具えて構成される通信周波数帯域が5 GHz帯の光電波融合通信装置である。子局は、O/E変換するO/E変換部と、E/O変換するO/E変換部と、第1増幅器と、第1アンテナと、第2増幅器と、第2アンテナとを具えている。そして、O/E変換部、第1増幅器及び第1アンテナがこの順に接続されており、かつ第2アンテナ、第2増幅器、及びE/O変換部がこの順に接続されている。O/E変換部と、第1増幅器と、第1アンテナと、第2アンテナと、第2増幅器と、E/O変換部とを含んで構成されるループ回路で発生するループゲインの許容値である総合許容ループゲイン値が-10 dB以下である。

上述の第1〜第4の発明において、O/E変換部とE/O変換部とを集約し、局間を1本の光ファイバで接続し、伝送を行う構成とすることが可能である。O/E変換部としてPD（Photo-Detector）を利用し、E/O変換部として半導体レーザ（LD: Semiconductor Laser diode）を利用することが可能であり、O/E変換部とE/O変換部とを集約するに当たっては、LDとPDの光軸とをずらして配置するのが良い。また、O/E変換部とE/O変換部とを集約するに当たっては、筺体内部に電波吸収体を設け、送受信信号の結合を抑圧する構成とするのが好適である。O/E変換部とE/O変換部とを集約した集約装置においては、O/E変換部とE/O変換部との間で、40 dB以上のアイソレーションが確保されるように構成するのが好適である。

第1及び第2の発明の光電波融合通信装置は、アンテナを1本だけ具えて構成される。このアンテナと、パーソナルコンピュータ（PC: Personal Computer）等の通信端末装置との送受信をこのアンテナで行なう構成である。すなわち、光電波融合通信装置から通信端末装置に電波を送信するための送信アンテナとしての役割と、通信端末装置から光電波融合通信装置に送られる電波を受信するための受信アンテナとしての役割とを一本のアンテナで兼用させる構成である。このような構成の場合に、通信周波数帯域が2.4 GHz帯及び5 GHz帯の光電波融合通信装置のそれぞれにおいて、許容ループゲイン値がそれぞれ20 dB以下及び15 dB以下であれば、O/E変換部と、第1増幅器と、サーキュレータと、第2増幅器と、E/O変換部とを、この順序で接続されて構成されるループ回路において発振を起こす心配がないことを、実験的に確認した。すなわち、許容ループゲイン値がそれぞれ20 dB以下及び15 dB以下に設定すれば、光電波融合通信装置と通信端末装置との間の通信に支障が生じないことを確かめた。

第3及び第4の発明の光電波融合通信装置は、第1アンテナ及び第2のアンテナを具えて構成される。第1アンテナは、光電波融合通信装置から通信端末装置に電波を送信するための送信アンテナであり、第2アンテナは、通信端末装置から光電波融合通信装置に送られる電波を受信するための受信アンテナある。このような構成の光電波融合通信装置において、通信周波数帯域が2.4 GHz帯及び5 GHz帯の光電波融合通信装置のそれぞれにおいて、総合許容ループゲイン値がそれぞれ-5 dB以下及び-10 dB以下であれば、O/E変換部と、第1増幅器と、第1アンテナと、第2アンテナと、第2増幅器と、E/O変換部とを含んで構成されるループ回路において発振を起こす心配がないことを、実験的に確認した。すなわち、総合許容ループゲイン値がそれぞれ-5 dB以下及び-10 dB以下に設定すれば、光電波融合通信装置と通信端末装置との間の通信に支障が生じないことを確かめた。

第1乃至第4の発明において、許容ループゲイン値及び総合許容ループゲイン値に対する設計指標が与えられたことによって、E/O変換部とO/E変換部との間のアイソレーション値が明らかになる。このことによって、光電波融合通信装置の設計及び組立調整工程を削減でき、光電波融合通信装置の製造コストを下げることが可能となる。また、総合許容ループゲイン値に対する設計指標が存在しなかったことによって、従来上記ループ回路において発振を起こすことを防止するために必要と考えられていた補償回路を必要としなくなった。このことによって、光電波融合通信装置の構成を簡略化できる。

以下、図を参照して、この発明の実施の形態につき説明する。なお、各図は、この発明に係る一構成例を図示するものであり、この発明が理解できる程度に各構成要素の配置関係等を概略的に示しているに過ぎず、この発明を図示例に限定するものではない。また、以下の説明において、特定の機器及び条件等を用いることがあるが、これら材料及び条件は好適例の一つに過ぎず、したがって、何らこれらに限定されない。また、各図において同様の構成要素については、同一の番号を付して示し、その重複する説明を省略することもある。また、以下に示す図において、光ファイバ等の光信号経路を太線で示し、電気信号経路を細線で示してある。

以下に説明する実施形態において、E/O変換部とO/E変換部とを含んで形成されるループ回路のゲイン値をどの程度以下に抑えれば、光電波融合通信システムに利用可能な光電波融合通信装置を実現できるかを明らかにし、上述のゲイン値を得るために必要とされるE/O変換部とO/E変換部との間のアイソレーション値を明らかにする。また、上述の条件を満たすアイソレーション値を満たすようにE/O変換部とO/E変換部とが一体化されて構成された、送受信一体型光モジュール具える光電波融合通信装置について説明する。

（第1の実施形態）
図1を参照して、第1及び第2の発明である光電波融合通信装置の構成及びその機能を説明する。

なお、2.4 GHz帯の光電波融合通信装置も5 GHz帯の光電波融合通信装置も構成は同様であるので、両者を並行して説明する。2.4 GHz帯の光電波融合通信装置についての説明であるか、5 GHz帯の光電波融合通信装置であるかは、それらを区別しなければならないときに限り、区別して説明し、両者共通する事項については、重複する説明を行なわない。したがって、単に光電波融合通信装置と記述されている場合には、2.4 GHz帯及び5 GHz帯の光電波融合通信装置の両者を共通に指し示しているものとする。

図1において、ネットワークをネットワーク10及びネットワーク46として示してある。すなわちネットワークからの情報は、ルータあるいはハブ等の分岐手段12によって分岐して取り出され、光電波融合通信装置100に取り込まれてLANの無線領域44に存在するPC等の通信端末装置に供給される。一方LANの無線領域44に存在するPC等の通信端末装置からネットワークに向けて送信される情報は、光電波融合通信装置100を介して分岐手段12に供給されて、ネットワークに向けて送信される。

光電波融合通信装置100は、ネットワークに接続するためのアクセスポイント14と、ネットワークに接続可能な親局18とこの親局18に接続された子局26とを具えて構成される。

親局18は、サーキュレータ16、E/O変換部20、及びO/E変換部22を具えて構成される。そして光合分波器の役割を果たすWDM（Wavelength Division Multiplex）フィルタ24が親局に外付けされている。ネットワーク10あるいはネットワーク46から供給される情報は分岐手段12によって分岐して取り出され、アクセスポイント14を介してサーキュレータ16を通過してE/O変換部20に入力される。ネットワーク10あるいはネットワーク46からアクセスポイント14を介して取り込まれた電気信号15はサーキュレータ16を介して電気信号17としてE/O変換部20に入力される。電気信号17は、E/O変換部20によって光信号21に変換されてWDMフィルタ24を介して光信号25として子局26に入力される。

一方、子局26は、O/E変換部32と、第1増幅器36と、サーキュレータ40と、第2増幅器38と、E/O変換部34と、サーキュレータ40に接続されたアンテナ42と、WDMフィルタ48とを具えている。

子局26に入力される光信号25は、WDMフィルタ48を介して光信号49としてO/E変換部32に入力されて電気信号33として第1増幅器36に入力される。第1増幅器36に入力された電気信号33は増幅されて電気信号37として出力されてサーキュレータ40を介して電気信号41としてアンテナ42に伝えられる。電気信号41はアンテナ42を介してLANの無線領域44にある通信端末装置に伝送される。この場合アンテナ42は、送信アンテナとして機能する。

また、LANの無線領域44にある通信端末装置からネットワーク10あるいはネットワーク46に送信される情報は、この通信端末装置からアンテナ42に送られる。すなわちこの場合アンテナ42は、受信アンテナとして機能する。アンテナ42で受信された電気信号43は、サーキュレータ40を介して電気信号45として第2増幅器38に入力される。第2増幅器38に入力された電気信号45は増幅されて電気信号39として出力される。電気信号39はE/O変換部34に入力されて光信号35に変換されて出力される。光信号35は、WDMフィルタ48に入力されて光信号150として出力され、親局18に送られる。親局18に送られた光信号150は、親局に外付けされているWDMフィルタ24に入力される。

WDMフィルタ24に入力された光信号150は、光信号27として出力されて親局に具えられているO/E変換部22によって電気信号23に変換されて出力される。電気信号23は、親局に具えられているサーキュレータ16を介して電気信号28となってアクセスポイント14に供給される。アクセスポイント14に供給された電気信号28は、分岐手段12を介してネットワーク10あるいはネットワーク46に供給される。

なお、親局18の構成は、従来の光電波融合通信装置において採用されている構成の一例であり、この発明を特徴付ける部分ではない。第1及び第2の発明は、子局26の構成に特徴を有する。すなわち、O/E変換部32と、第1増幅器36と、サーキュレータ40と、第2増幅器38と、E/O変換部34とを、この順序で接続されて構成されるループ回路で発生するループゲインの許容値が、光電波融合通信装置と通信端末装置との間の通信に支障が生じない範囲に設定されていることに特徴がある。

また、このループゲインの許容値を実現するために必要とされる、後述する送受信一体型光モジュールのアイソレーションしきい値を、実験的に求めた。

そこで、図2を参照して、送受信一体型光モジュールの構成及びその機能について説明する。そして送受信一体型光モジュールのアイソレーションしきい値、及び、図1に示した、O/E変換部32と、第1増幅器36と、サーキュレータ40と、第2増幅器38と、E/O変換部34とを、この順序で接続されて構成されるループ回路で発生するループゲインの許容値について説明する。

図2に示す子局60の構成例では、O/E変換部32としてPD 56を利用し、E/O変換部34として半導体レーザLD 58を利用した例を説明する。図1の第1増幅器36、サーキュレータ40及び第2増幅器38は、それぞれ図2の第1増幅器62、サーキュレータ68及び第2増幅器64と対応する。また、図１に示す親局に外付けされたWDMフィルタ24、E/O変換部20及びO/E変換部22は、それぞれ図2のWDMフィルタ54、LD 50及びPD 52と対応する。送受信一体型光モジュール30は、図2に示すように、PD 56と、LD 58とWDMフィルタ48とを具えて構成される。また、アンテナ70は図１のアンテナ42と対応する。O/E変換部22とE/O変換部20とが集約され、WDMフィルタ24を含んで構成される送受信一体型光モジュール30において、LD 58とPD 56とを配置するに当たり、両者の光軸をずらして配置するのが良い。また、O/E変換部22とE/O変換部20とを集約する筺体内部には、電波吸収体（図示を省略してある。）を設け、送受信信号の結合を抑圧する構成とするのが好適である。

PD 56と、第1増幅器62と、サーキュレータ68と、第2増幅器64と、LD 58とを、この順序で接続されて構成されるループ回路66で発生するループゲインの許容値である許容ループゲイン値は、次式（1）で与えられる。

（許容ループゲイン値）＝（第1増幅器62及び第2増幅器64の利得値の合計）-（送受信一体型光モジュール30のアイソレーションしきい値） (1)
送受信一体型光モジュール30のアイソレーションしきい値とは、PD 56とLD 58の間における電気的絶縁の程度を示す値である。すなわち、送受信一体型光モジュール30のアイソレーションしきい値とは、PD 56とLD 58の間における電気的絶縁の大きさ（インピーダンス）の最小値である。

ループ回路66で発生するループゲインの許容値が、光電波融合通信装置と通信端末装置との間の通信に支障が生じない範囲及び、このループゲインの許容値を実現するために必要とされる、送受信一体型光モジュールのアイソレーションしきい値を、実験的に求めた結果を表1に示す。

表1に示すように、2.4 GHz帯の光電波融合通信装置の許容ループゲイン値は20 dB以下であり、5 GHz帯の光電波融合通信装置の許容ループゲイン値は15 dB以下である。一方、2.4 GHz帯の光電波融合通信装置が具える送受信一体型光モジュール30のアイソレーションしきい値は40 dB以上であり、5 GHz帯の光電波融合通信装置が具える送受信一体型光モジュール30のアイソレーションしきい値は50 dB以上である。したがって、第1増幅器62及び第2増幅器64の利得値の合計は次のようになる。

（第1増幅器62及び第2増幅器64の利得値の合計）＝（許容ループゲイン値）+（送受信一体型光モジュール30のアイソレーションしきい値）である。すなわち、2.4 GHz帯の光電波融合通信装置においては、（許容ループゲイン値）+（送受信一体型光モジュール30のアイソレーションしきい値）＝20dB 以下+ 40dBであるから60 dB以下であり、5 GHz帯の光電波融合通信装置においては、15dB以下+ 50dBであるから65 dB以下となるように設計する必要がある。

2.4 GHz帯の光電波融合通信装置及び5 GHz帯の光電波融合通信装置における第1増幅器62及び第2増幅器64の利得値の合計が、それぞれ60 dB以下及び65 dB以下となるように設計するとは、次の意味である。すなわち、たとえば、2.4 GHz帯の光電波融合通信装置において、第1増幅器62の利得値を30 dB以下とし、第2増幅器64の利得値を30 dB以下と等しく分配しても良いし、また第1増幅器62の利得値を20 dB以下とし、第2増幅器64の利得値を40 dB以下と違えて分配しても良い。いずれにしても、第1増幅器62の利得値と第2増幅器64の利得値との合計が60 dB以下となるように設計すればよい。もちろん5 GHz帯の光電波融合通信装置における第1増幅器62及び第2増幅器64の利得値の合計についても同様である。

一般に、PD 56に入力される光信号49及び出力される電気信号57のエネルギーと、LD 58に入力される電気信号65及び出力される光信号59のエネルギーとを比較すると、後者のエネルギーが大きい。したがって、LD 58からPD 56に向かってエネルギーが供給されるので、ループ回路66を周回するエネルギーの流れの向きは図2に示すように、右回りの向きとなる。

なお、第1増幅器62から出力される電気信号63がサーキュレータ68を介して、そのエネルギーが100％電気信号69としてアンテナ70に供給されるわけではない。電気信号63のエネルギーは、その一部が漏れてサーキュレータ68を介して直接電気信号72を出力するポートに混ざり込む。この電気信号72を出力するポートに混ざりこんで出力されてしまうエネルギーの量をどの程度に抑えられるかを示す指標がサーキュレータ68のアイソレーション値である。

子局に具えられるサーキュレータ68として利用できるサーキュレータは、そのアイソレーション値が25 dB程度であるものを入手するのが現状では最良である。すなわち、これ以上のアイソレーション値が保障されるサーキュレータを入手するのは、現状では難しい。

ループ回路66で発生するループゲインは、このサーキュレータ68のアイソレーション値に依存する。表1に示す許容ループゲイン値及び送受信一体型光モジュールのアイソレーションしきい値の値は、アイソレーション値が25 dBのサーキュレータを利用して構成した装置において実験した結果得られた値である。

（第2の実施形態）
図3を参照して第3及び第4の発明である光電波融合通信装置の構成及びその機能を説明する。上述した第1の実施の形態と同様に、2.4 GHz帯の光電波融合通信装置も5 GHz帯の光電波融合通信装置も構成は同様であるので、両者を並行して説明する。両者を区別しなければならないときに限り区別して説明し、単に光電波融合通信装置と記述されている場合には、2.4 GHz帯及び5 GHz帯の光電波融合通信装置の両者を共通に指し示しているものとする。

図3において、ネットワークをネットワーク10及びネットワーク46として示してある。すなわちネットワークからの情報は、ルータあるいはハブ等の分岐手段12によって分岐して取り出され、光電波融合通信装置200に取り込まれてLANの無線領域44に存在するPC等の通信端末装置に供給される。一方LANの無線領域44に存在するPC等の通信端末装置からネットワークに向けて送信される情報は、分岐手段12に供給されて、ネットワークに向けて送信される。

第2の実施形態の光電波融合通信装置200と第1の実施形態の光電波融合通信装置100との相違点は、次の点である。すなわち、子局126の構成が第1の実施形態の光電波融合通信装置100における子局26と異なる。これ以外の構成部分は、両者共通するので、これら共通部分の説明は省略する。

子局126は、O/E変換部132と、E/O変換部134と、第1増幅器74と、第1アンテナ76と、第2増幅器78と、第2アンテナ80とを具えている。そして、O/E変換部132、第1増幅器74、及び第1アンテナ76がこの順に接続されており、かつ第2アンテナ80、第2増幅器78、及びE/O変換部134がこの順に接続されている。

子局126に入力される光信号25は、WDMフィルタ148を介して光信号149としてO/E変換部132に入力されて電気信号133として第1増幅器74に入力される。第1増幅器74に入力された電気信号133は増幅されて電気信号75として第1アンテナ76に供給される。電気信号75は、第1アンテナ76を介してLANの無線領域44にある通信端末装置に伝送される。

また、LANの無線領域44にある通信端末装置からネットワーク10あるいはネットワーク46に送信される情報は、この通信端末装置から第2アンテナ80に送られる。第2アンテナ80で受信された電気信号81は、第2増幅器78に入力される。第2増幅器78に入力された電気信号81は増幅されて電気信号79として出力される。電気信号79はE/O変換部134に入力されて光信号135に変換されて出力される。光信号135は、WDMフィルタ148に入力されて光信号250として出力され、親局18に送られる。親局18に送られた光信号250は、親局に外付けされたWDMフィルタ24に入力される。

WDMフィルタ24に入力された光信号250は、第1の実施形態の光電波融合通信装置100と同様に、O/E変換部22、サーキュレータ16、アクセスポイント14を経由して、分岐手段12を介してネットワーク10あるいはネットワーク46に供給される。

ここで、O/E変換部132と、第1増幅器74と、第1アンテナ76と、第2アンテナ80と、第2増幅器78と、E/O変換部134とを含んで構成されるループ回路で発生するループゲインの許容値である総合許容ループゲイン値について説明する。

第1の実施形態の光電波融合通信装置100においては、この総合許容ループゲイン値に対応する値は、許容ループゲイン値であった。この許容ループゲイン値は、ループ回路66で発生するループゲインの許容値であった。このループ回路66と、第2の実施形態におけるO/E変換部132と、第1増幅器74と、第1アンテナ76と、第2アンテナ80と、第2増幅器78と、E/O変換部134とを含んで構成されるループ回路とは、その構成が異なるので、それぞれ異なる名称を付して区別する。

総合許容ループゲイン値は、次式（2）で与えられる。
（総合許容ループゲイン値）＝（第1増幅器74及び第2増幅器78の利得値の合計）-（送受信一体型光モジュール130のアイソレーションしきい値＋第1アンテナ76と第2アンテナ80との間のアイソレーションしきい値） (2)
送受信一体型光モジュール130のアイソレーションしきい値とは、O/E変換部132とE/O変換部134の間における電気的絶縁の程度を示す値である。すなわち、送受信一体型光モジュール130のアイソレーションしきい値とは、O/E変換部132とE/O変換部134の間における電気的絶縁の大きさ（インピーダンス）の最小値である。

O/E変換部132と、第1増幅器74と、第1アンテナ76と、第2アンテナ80と、第2増幅器78と、E/O変換部134とを含んで構成されるループ回路で発生するループゲインの許容値が、光電波融合通信装置と通信端末装置との間の通信に支障が生じない範囲（総合許容ループゲイン値）を表2に示す。また、この総合許容ループゲイン値を実現するために必要とされる、送受信一体型光モジュールのアイソレーションしきい値を、実験的に求めた結果を同じく表2に示す。

表2に示すように、2.4 GHz帯の光電波融合通信装置の総合許容ループゲイン値は-5 dB以下であり、5 GHz帯の光電波融合通信装置の総合許容ループゲイン値は-10 dB以下である。一方、2.4 GHz帯の光電波融合通信装置が具える送受信一体型光モジュール130のアイソレーションしきい値は40 dB以上であり、5 GHz帯の光電波融合通信装置が具える送受信一体型光モジュール130のアイソレーションしきい値は50 dB以上である。また、第1増幅器74及び第2増幅器78の利得値の合計は次のようになる。すなわち、第1増幅器74及び第2増幅器78の利得値の合計は、（総合許容ループゲイン値）+（送受信一体型光モジュール130のアイソレーションしきい値＋第1アンテナ76と第2アンテナ80との間のアイソレーションしきい値）で与えられる。

すなわち、第2の実施形態の光電波融合通信装置においては、第1増幅器74及び第2増幅器78の利得値の合計が、送受信一体型光モジュール130のアイソレーションしきい値の他に第1アンテナ76と第2アンテナ80との間のアイソレーションしきい値が加えられるため、このアンテナ間のアイソレーションしきい値分だけ、利得値の合計を大きく設計できる。この点から、第1の実施の形態の光電波融合通信装置より第2の実施形態の光電波融合通信装置の方が、設計が容易となることが分かる。

第1アンテナ76と第2アンテナ80との間のアイソレーションしきい値は、両者のアンテナの配置間隔に依存し、間隔を大きくするほど大きな値が得られる。すなわち、設計上必要とされる値が得られるまで、この間隔を調整することで、第1増幅器74及び第2増幅器78の利得値の合計値を自由に選択できるという点でも、第2の実施形態の光電波融合通信装置が優れる。

これと関連して、第1アンテナ76と第2アンテナ80との間のアイソレーションしきい値を大きくすることで、送受信一体型光モジュール130のアイソレーション値をあまり大きく確保できない場合でも、総合許容ループゲイン値を満足するように光電波融合通信装置を設計することが可能である。送受信一体型光モジュール130のアイソレーションしきい値を大きく確保するためにはある程度モジュールのサイズを大きくしなければならない事態も想定される。このアイソレーションしきい値をあまり大きくしなくとも良いということであれば、それだけ送受信一体型光モジュール130の設計が容易となる。

また、第1の実施の形態の光電波融合通信装置において必要としたサーキュレータ68を必要としないので、サーキュレータ68を介して、LANの無線領域44に存在するPC等の通信端末装置に送られる電気信号とこれら通信端末装置から送られてくる電気信号とが混ざり込むことを考慮しなくて良い点も、第2の実施形態の光電波融合通信装置の優れる点である。

ただし、第2の実施形態の光電波融合通信装置では、アンテナを2つ設けなければならず、それだけ第1の実施形態の光電波融合通信装置と比較して複雑で大きな構成になる。したがって、第1及び第2の実施形態の光電波融合通信装置のいずれを採用するかは、利用される環境条件等を総合的に勘案して決定すべき事項である。

第1の実施形態の光電波融合型送受信装置の概略的ブロック構成図である。 送受信一体型光モジュールの機能の説明に供する図である。 第2の実施形態の光電波融合型送受信装置の概略的ブロック構成図である。

符号の説明

10、46：ネットワーク
12：分岐手段
14：アクセスポイント
16、40、68：サーキュレータ
18：親局
20、50：親局のE/O変換部
22、52：親局のO/E変換部
24、48、54、148：WDMフィルタ
26、60、126：子局
30、130：送受信一体型光モジュール
32、56、132：子局のO/E変換部
34、58、134：子局のE/O変換部
36、38、62、64：増幅器
42、70：アンテナ
44：LANの無線領域
66：ループ回路
74：第1増幅器
76：第1アンテナ
78：第2増幅器
80：第2アンテナ
100、200：光電波融合通信装置

Claims (4)

1. ネットワークに接続するためのアクセスポイントと、該ネットワークに接続可能な親局と、該親局に接続された子局とを具え、
   該子局は、光信号を電気信号に変換するO/E変換部と、第1増幅器と、サーキュレータと、第2増幅器と、電気信号を光信号に変換するE/O変換部と、該サーキュレータに接続されたアンテナとを具えており、
   前記O/E変換部と、前記第1増幅器と、前記サーキュレータと、前記第2増幅器と、前記E/O変換部とを、この順序で接続されて構成されるループ回路で発生するループゲインの許容値である許容ループゲイン値が20 dB以下である
   ことを特徴とする通信周波数帯域が2.4 GHz帯の光電波融合通信装置。
2. ネットワークに接続するためのアクセスポイントと、該ネットワークに接続可能な親局と、該親局に接続された子局とを具え、
   該子局は、光信号を電気信号に変換するO/E変換部と、第1増幅器と、サーキュレータと、第2増幅器と、電気信号を光信号に変換するE/O変換部と、該サーキュレータに接続されたアンテナとを具えており、
   前記O/E変換部と、前記第1増幅器と、前記サーキュレータと、前記第2増幅器と、前記E/O変換部とを、この順序で接続されて構成されるループ回路で発生するループゲインの許容値である許容ループゲイン値が15 dB以下である
   ことを特徴とする通信周波数帯域が5 GHz帯の光電波融合通信装置。
3. ネットワークに接続するためのアクセスポイントと、該ネットワークに接続可能な親局と、該親局に接続された子局とを具え、
   該子局は、光信号を電気信号に変換するO/E変換部と、電気信号を光信号に変換するE/O変換部と、第1増幅器と、第1アンテナと、第2増幅器と、第2アンテナとを具えており、
   前記O/E変換部、前記第1増幅器、前記第1アンテナの順に接続されており、
   かつ前記第2アンテナ、前記第2増幅器、前記E/O変換部の順に接続されており、
   前記O/E変換部と、前記第1増幅器と、前記第1アンテナと、前記第2アンテナと、前記第2増幅器と、前記E/O変換部とを含んで構成されるループ回路で発生するループゲインの許容値である総合許容ループゲイン値が-5 dB以下である
   ことを特徴とする通信周波数帯域が2.4 GHz帯の光電波融合通信装置。
4. ネットワークに接続するためのアクセスポイントと、該ネットワークに接続可能な親局と、該親局に接続された子局とを具え、
   該子局は、光信号を電気信号に変換するO/E変換部と、電気信号を光信号に変換するE/O変換部と、第1増幅器と、第1アンテナと、第2増幅器と、第2アンテナとを具えており、
   前記O/E変換部、前記第1増幅器、前記第1アンテナの順に接続されており、
   かつ前記第2アンテナ、前記第2増幅器、前記E/O変換部の順に接続されており、
   前記O/E変換部と、前記第1増幅器と、前記第1アンテナと、前記第2アンテナと、前記第2増幅器と、前記E/O変換部とを含んで構成されるループ回路で発生するループゲインの許容値である総合許容ループゲイン値が-10 dB以下である
   ことを特徴とする通信周波数帯域が5 GHz帯の光電波融合通信装置。

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