JP2009232183A - Transmission apparatus, and transmitting/receiving system using the same - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、送信装置およびそれを用いた送受信システムに関し、特に、MIMO(Multi−Input Multi−Output)によって信号を送信する送信装置およびそれを用いた送受信システムに関するものである。 The present invention relates to a transmission apparatus and a transmission / reception system using the transmission apparatus, and more particularly to a transmission apparatus that transmits a signal by MIMO (Multi-Input Multi-Output) and a transmission / reception system using the transmission apparatus.
従来、情報を高能率に伝送する送受信システムとして、MIMOを用いた送受信システムが知られている(非特許文献1)。このMIMOを用いた送受信システムは、N本のアンテナ素子を有する送信機と、M本のアンテナ素子を有する受信機とを備える。 Conventionally, a transmission / reception system using MIMO is known as a transmission / reception system that transmits information with high efficiency (Non-Patent Document 1). This transmission / reception system using MIMO includes a transmitter having N antenna elements and a receiver having M antenna elements.
N本のアンテナ素子およびM本のアンテナ素子は、N本のアンテナ素子とM本のアンテナ素子との距離よりも十分に大きい間隔で直線状に配置される。そして、送信機は、N本のアンテナ素子を用いて送信信号(電波)を送信する。受信機は、N本のアンテナ素子から送信された電波をM本のアンテナ素子によって受信し、M本のアンテナ素子の各々によって受信した受信電波に重み係数を乗算し、N本のアンテナ素子の各々から送信された信号を検出する。そして、受信機は、その検出した信号に基づいて送信信号を取得する。
しかし、従来のMIMOを用いた送受信システムにおいて、信号の伝送速度を向上させるためには、送信機および受信機におけるアンテナ素子の個数を増加させる必要があり、アンテナ素子数を増加させた状態でMIMOの効果を発揮させようとすると、アンテナ素子の配置間隔を大きくする必要がある。その結果、複数のアンテナ素子を実装することが困難であるという問題がある。 However, in the conventional transmission / reception system using MIMO, it is necessary to increase the number of antenna elements in the transmitter and the receiver in order to improve the signal transmission speed. In order to exert the above effect, it is necessary to increase the arrangement interval of the antenna elements. As a result, there is a problem that it is difficult to mount a plurality of antenna elements.
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、複数のアンテナ素子を容易に実装可能な送信装置を提供することである。 Therefore, the present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a transmission device that can easily mount a plurality of antenna elements.
また、この発明の別の目的は、複数のアンテナ素子を容易に実装可能な送信装置を用いた送受信システムを提供することである。 Another object of the present invention is to provide a transmission / reception system using a transmission device capable of easily mounting a plurality of antenna elements.
この発明によれば、送信装置は、導波路と、送信機と、第1および第2の信号変換器と、複数のアンテナ素子とを備える。導波路は、光信号を伝搬させる。送信機は、送信信号を生成する。第1の信号変換器は、送信機からの送信信号を相互に識別可能な複数の光信号に変換し、その変換した複数の光信号を導波路に入射する。複数のアンテナ素子は、複数の光信号に対応して設けられる。第2の信号変換器は、導波路中を伝搬した複数の光信号を受けるとともに、その受けた複数の光信号を相互に分離し、その分離した複数の光信号を複数の電気信号に変換して各電気信号を対応するアンテナ素子に供給する。 According to this invention, the transmission device includes a waveguide, a transmitter, first and second signal converters, and a plurality of antenna elements. The waveguide propagates the optical signal. The transmitter generates a transmission signal. The first signal converter converts a transmission signal from the transmitter into a plurality of mutually distinguishable optical signals, and enters the converted plurality of optical signals into the waveguide. The plurality of antenna elements are provided corresponding to the plurality of optical signals. The second signal converter receives a plurality of optical signals propagated in the waveguide, separates the received optical signals from each other, and converts the separated optical signals into a plurality of electrical signals. Then, each electric signal is supplied to the corresponding antenna element.
好ましくは、第1の信号変換器は、送信信号を相互に異なる波長を有する複数の光信号に変換し、その変換した複数の光信号を1つの光信号として導波路に入射する。第2の信号変換器は、導波路中を伝搬した光信号を受け、その受けた光信号を複数の光信号に分離する。 Preferably, the first signal converter converts the transmission signal into a plurality of optical signals having mutually different wavelengths, and enters the converted plurality of optical signals into the waveguide as one optical signal. The second signal converter receives the optical signal propagated through the waveguide and separates the received optical signal into a plurality of optical signals.
好ましくは、第1の信号変換器は、送信信号を同じ波長を有する複数の光信号に変換し、その変換した複数の光信号を相互に異なる複数の拡散符号によって拡散し、その複数の光信号を1つの光信号として符号分割で導波路へ入射する。第2の信号変換器は、導波路中を伝搬した複数の光信号を順次受け、その受けた複数の光信号を複数の電気信号に変換して各電気信号を対応するアンテナ素子に順次供給する。 Preferably, the first signal converter converts the transmission signal into a plurality of optical signals having the same wavelength, spreads the converted plurality of optical signals with a plurality of mutually different spreading codes, and the plurality of optical signals. Is incident on the waveguide by code division as one optical signal. The second signal converter sequentially receives a plurality of optical signals propagated through the waveguide, converts the received plurality of optical signals into a plurality of electrical signals, and sequentially supplies each electrical signal to the corresponding antenna element. .
好ましくは、第1の信号変換器は、送信信号を相互に異なる複数の拡散符号によって拡散して複数の電気信号を生成し、その生成した複数の電気信号を同じ波長を有する複数の光信号に変換し、その変換した複数の光信号を1つの光信号として導波路へ入射する。第2の信号変換器は、導波路中を伝搬した複数の光信号を受け、その受けた複数の光信号をそれぞれ複数の拡散符号によって逆拡散し、その逆化拡散した複数の光信号を複数の電気信号に変換して各電気信号を対応するアンテナ素子に供給する。 Preferably, the first signal converter generates a plurality of electrical signals by spreading the transmission signal with a plurality of mutually different spreading codes, and the generated plurality of electrical signals are converted into a plurality of optical signals having the same wavelength. The converted plurality of optical signals are incident on the waveguide as one optical signal. The second signal converter receives a plurality of optical signals propagated through the waveguide, despreads the received plurality of optical signals with a plurality of spreading codes, and a plurality of the despread optical signals. The electrical signals are converted into electrical signals and supplied to the corresponding antenna elements.
また、この発明によれば、送受信システムは、送信装置と受信装置とを備える。送信装置は、送信信号を送信する。受信装置は、n(nは2以上の整数)個のアンテナ素子を用いて送信信号を受信する。そして、送信装置は、導波路と、送信機と、第1および第2の信号変換器と、m(mは2以上の整数)個のアンテナ素子とを含む。導波路は、光信号を伝搬させる。送信機は、送信信号を生成する。第1の信号変換器は、送信機からの送信信号を相互に識別可能なm個の光信号に変換し、その変換したm個の光信号を導波路に入射する。m個のアンテナ素子は、m個の光信号に対応して設けられる。第2の信号変換器は、導波路中を伝搬したm個の光信号を受けるとともに、その受けた複数の光信号を相互に分離し、その分離したm個の光信号をm個の電気信号に変換して各電気信号を対応するアンテナ素子に供給する。 According to the invention, the transmission / reception system includes a transmission device and a reception device. The transmission device transmits a transmission signal. The receiving apparatus receives a transmission signal using n (n is an integer of 2 or more) antenna elements. The transmission device includes a waveguide, a transmitter, first and second signal converters, and m (m is an integer of 2 or more) antenna elements. The waveguide propagates the optical signal. The transmitter generates a transmission signal. The first signal converter converts a transmission signal from the transmitter into m optical signals that can be distinguished from each other, and enters the converted m optical signals into the waveguide. The m antenna elements are provided corresponding to m optical signals. The second signal converter receives m optical signals propagated through the waveguide, separates the received optical signals from each other, and converts the separated m optical signals into m electrical signals. And each electric signal is supplied to the corresponding antenna element.
好ましくは、第1の信号変換器は、送信信号を相互に異なる波長を有するm個の光信号に変換し、その変換したm個の光信号を1つの光信号として導波路に入射する。第2の信号変換器は、 導波路中を伝搬した光信号を受け、その受けた光信号をm個数の光信号に分離する。 Preferably, the first signal converter converts the transmission signal into m optical signals having mutually different wavelengths, and enters the converted m optical signals into the waveguide as one optical signal. The second signal converter receives the optical signal propagated through the waveguide and separates the received optical signal into m optical signals.
好ましくは、第1の信号変換器は、送信信号を同じ波長を有するm個の光信号に変換し、その変換したm個の光信号を時分割で導波路へ順次入射する。第2の信号変換器は、導波路中を伝搬したm個の光信号を順次受け、その受けたm個の光信号をm個の電気信号に変換して各電気信号を対応するアンテナ素子に順次供給する。 Preferably, the first signal converter converts the transmission signal into m optical signals having the same wavelength, and sequentially inputs the converted m optical signals to the waveguide in a time division manner. The second signal converter sequentially receives m optical signals propagated through the waveguide, converts the received m optical signals into m electrical signals, and converts each electrical signal to a corresponding antenna element. Supply sequentially.
好ましくは、第1の信号変換器は、送信信号を同じ波長を有する複数の光信号に変換し、その変換した複数の光信号を相互に異なるm個の拡散符号によって拡散し、その変換したm個の光信号を1つの光信号として符号分割で導波路へ入射する。第2の信号変換器は、導波路中を伝搬したm個の光信号を受け、その受けたm個の光信号をそれぞれm個の拡散符号によって逆拡散し、その逆拡散したm個の光信号をm個の電気信号に変換して各電気信号を対応するアンテナ素子に供給する。 Preferably, the first signal converter converts the transmission signal into a plurality of optical signals having the same wavelength, spreads the converted plurality of optical signals by m different spreading codes, and converts the converted m Each optical signal is incident on the waveguide as a single optical signal by code division. The second signal converter receives m optical signals propagated in the waveguide, despreads the received m optical signals by m spreading codes, and the despread m light signals. The signal is converted into m electrical signals and each electrical signal is supplied to a corresponding antenna element.
好ましくは、送信信号の伝送速度が第1の伝送速度であるときのm個のアンテナ素子の間隔を第1の間隔とし、送信信号の伝送速度が第1の伝送速度よりも低い第2の伝送速度であるときの前m個のアンテナ素子の間隔を第2の間隔としたとき、m個のアンテナ素子は、第2の間隔で配置される。 Preferably, the interval between the m antenna elements when the transmission rate of the transmission signal is the first transmission rate is defined as the first interval, and the second transmission in which the transmission rate of the transmission signal is lower than the first transmission rate. When the interval between the m antenna elements before the velocity is the second interval, the m antenna elements are arranged at the second interval.
この発明においては、送信信号を相互に識別可能な複数の光信号に変換し、その変換した複数の光信号を導波路によって伝搬させ、複数の光信号を複数の電気信号に変換して複数のアンテナ素子を用いて送信する。その結果、複数の光信号を複数の導波路を用いて伝播させたのと同等の効果が得られ、送信機と複数のアンテナ素子とを殆ど1個の導波路によって接続できる。 In the present invention, the transmission signal is converted into a plurality of mutually identifiable optical signals, the converted plurality of optical signals are propagated through a waveguide, the plurality of optical signals are converted into a plurality of electrical signals, and a plurality of optical signals are converted. Transmit using antenna elements. As a result, an effect equivalent to that of propagating a plurality of optical signals using a plurality of waveguides can be obtained, and the transmitter and the plurality of antenna elements can be connected by almost one waveguide.
したがって、この発明によれば、複数のアンテナ素子を容易に実装できる。 Therefore, according to the present invention, a plurality of antenna elements can be easily mounted.
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
[実施の形態1]
図1は、この発明の実施の形態1による送受信システムの構成を示す概略図である。図1を参照して、この発明の実施の形態1による送受信システム1000は、送信装置100と、受信装置200とを備える。
[Embodiment 1]
1 is a schematic diagram showing a configuration of a transmission / reception system according to Embodiment 1 of the present invention. Referring to FIG. 1, a transmission /
送信装置100は、送信機10と、E/O変換器11〜14と、光ファイバ15〜18,30,41〜44,49〜51と、光結合器20と、光分離器40と、光バンドパスフィルタ45〜48と、O/E変換器53〜56と、アンテナ素子57〜60とを含む。
The
光ファイバ15は、一方端がE/O変換器11に接続され、他方端が光結合器20に接続される。光ファイバ16は、一方端がE/O変換器12に接続され、他方端が光結合器20に接続される。光ファイバ17は、一方端がE/O変換器13に接続され、他方端が光結合器20に接続される。光ファイバ18は、一方端がE/O変換器14に接続され、他方端が光結合器20に接続される。
The
光ファイバ30は、一方端が光結合器20に接続され、他方端が光分離器40に接続される。
The
光ファイバ41は、一方端が光分離器40に接続され、他方端が光バンドパスフィルタ45に接続される。光ファイバ42は、一方端が光分離器40に接続され、他方端が光バンドパスフィルタ46に接続される。光ファイバ43は、一方端が光分離器40に接続され、他方端が光バンドパスフィルタ47に接続される。光ファイバ44は、一方端が光分離器40に接続され、他方端が光バンドパスフィルタ48に接続される。
The
光ファイバ49は、一方端が光バンドパスフィルタ45に接続され、他方端がO/E変換器53に接続される。光ファイバ50は、一方端が光バンドパスフィルタ46に接続され、他方端がO/E変換器54に接続される。光ファイバ51は、一方端が光バンドパスフィルタ47に接続され、他方端がO/E変換器55に接続される。光ファイバ52は、一方端が光バンドパスフィルタ48に接続され、他方端がO/E変換器56に接続される アンテナ素子57〜60は、それぞれ、O/E変換器53〜56に接続される。
The
送信機10は、送信信号を生成し、その生成した送信信号をE/O変換器11〜14へ出力する。
The
E/O変換器11〜14は、送信機10から受けた送信信号を電気信号からそれぞれ波長λ1〜λ4を有する光信号OSG1〜OSG4に変換する。そして、E/O変換器11〜14は、その変換した光信号OSG1〜OSG4をそれぞれ光ファイバ15〜18を介して光結合器20へ供給する。
E /
光結合器20は、それぞれ、光ファイバ15〜18を介して光信号OSG1〜OSG4を受け、その受けた光信号OSG1〜OSG4を重ね合わせることによって光信号OSG1〜OSG4を結合して光信号OSGを生成する。そして、光結合器20は、その生成した光信号OSGを光ファイバ30へ入射する。
The
光ファイバ30は、光信号OSGを光結合器20から光分離器40へ伝搬させる。光分離器40は、光信号OSGを光信号OSG1〜OSG4に分離する。そして、光分離器40は、光信号OSG1を光ファイバ41を介して光バンドパスフィルタ45へ供給する。また、光分離器40は、光信号OSG2を光ファイバ42を介して光バンドパスフィルタ46へ供給する。さらに、光分離器40は、光信号OSG3を光ファイバ43を介して光バンドパスフィルタ47へ供給する。さらに、光分離器40は、光信号OSG4を光ファイバ44を介して光バンドパスフィルタ48へ供給する。
The
光バンドパスフィルタ45は、光ファイバ41を介して光信号OSG1を受け、その受けた光信号OSG1の波長λ1以外の成分であるノイズを除去し、そのノイズを除去した光信号OSG1を光ファイバ49を介してO/E変換器53へ供給する。
光バンドパスフィルタ46は、光ファイバ42を介して光信号OSG2を受け、その受けた光信号OSG2の波長λ2以外の成分であるノイズを除去し、そのノイズを除去した光信号OSG2を光ファイバ50介してO/E変換器54へ供給する。
光バンドパスフィルタ47は、光ファイバ43を介して光信号OSG3を受け、その受けた光信号OSG3の波長λ3以外の成分であるノイズを除去し、そのノイズを除去した光信号OSG3を光ファイバ51介してO/E変換器55へ供給する。
Optical
光バンドパスフィルタ48は、光ファイバ44を介して光信号OSG4を受け、その受けた光信号OSG4の波長λ4以外の成分であるノイズを除去し、そのノイズを除去した光信号OSG4を光ファイバ52介してO/E変換器56へ供給する。
光ファイバ49〜52は、それぞれ、光信号OSG1〜OSG4を光バンドパスフィルタ45〜48からO/E変換器53〜56へ伝搬させる。
The
O/E変換器53は、光ファイバ49を介して光信号OSG1を受け、その受けた光信号OSG1を電気信号ESG1に変換し、その変換した電気信号ESG1をアンテナ素子57に供給する。
The O /
O/E変換器54は、光ファイバ50を介して光信号OSG2を受け、その受けた光信号OSG2を電気信号ESG2に変換し、その変換した電気信号ESG2をアンテナ素子58に供給する。
The O /
O/E変換器55は、光ファイバ51を介して光信号OSG3を受け、その受けた光信号OSG3を電気信号ESG3に変換し、その変換した電気信号ESG3をアンテナ素子59に供給する。
The O /
O/E変換器56は、光ファイバ52を介して光信号OSG4を受け、その受けた光信号OSG4を電気信号ESG4に変換し、その変換した電気信号ESG4をアンテナ素子60に供給する。
The O /
アンテナ素子57〜60は、それぞれ、電気信号ESG1〜ESG4に基づいて電波wv1〜wv4を放射する。
The
受信装置200は、アンテナ素子201〜204と、受信機210とを含む。アンテナ素子201〜204は、アンテナ素子57〜60から放射された電波を受信し、その受信した受信電波を受信機210へ供給する。
The receiving
受信機210は、アンテナ素子201〜204から受けた4個の電波に基づいて、公知の方法によって受信処理を行ない、受信信号を取得する。
The
図2は、送信装置100の複数のアンテナ素子の配置間隔による通信特性の変化を実験する方法を説明するための図である。図2を参照して、パーソナルコンピュータPC1は、イーサネット(登録商標)ケーブルEthによってアクセスポイントAPに接続される。
FIG. 2 is a diagram for explaining a method of experimenting a change in communication characteristics depending on the arrangement interval of a plurality of antenna elements of the
アクセスポイントAPは、アンテナANT1〜ANT3に接続される。アンテナANT1〜ANT3は、直線状に配置される。パーソナルコンピュータPC2は、アンテナANT4〜ANT6を備える。 The access point AP is connected to the antennas ANT1 to ANT3. The antennas ANT1 to ANT3 are arranged in a straight line. The personal computer PC2 includes antennas ANT4 to ANT6.
そして、アンテナANT1〜ANT3間の間隔dおよびアンテナANT1〜ANT3とアンテナANT4〜ANT6との間の距離rを変化させて無線通信の通信特性が測定された。 And the communication characteristic of radio | wireless communication was measured by changing the space | interval d between the antennas ANT1-ANT3 and the distance r between the antennas ANT1-ANT3 and the antennas ANT4-ANT6.
また、実験に用いた通信仕様を表1に示す。 Table 1 shows the communication specifications used in the experiment.
さらに、各実験における通信プロトコル、距離rおよび間隔dを表2に示す。 Further, Table 2 shows the communication protocol, distance r, and interval d in each experiment.
図3は、受信レートと送信レートとの関係を示す図である。図3において、縦軸は、受信レートを表し、横軸は、送信レートを表す。また、曲線k1〜k4は、それぞれ、実験ID.1〜ID.4における受信レートと送信レートとの関係を示す。 FIG. 3 is a diagram illustrating the relationship between the reception rate and the transmission rate. In FIG. 3, the vertical axis represents the reception rate, and the horizontal axis represents the transmission rate. Curves k1 to k4 are respectively shown as experiment ID. 1 to ID. 4 shows the relationship between the reception rate and the transmission rate.
実験ID.1においては、IEEE802.11gが用いられているため、受信レートは、送信レートの上昇に伴ってIEEE802.11gの上限速度で飽和する(曲線k1参照)。 Experiment ID. 1, IEEE 802.11g is used, so that the reception rate saturates at the upper limit speed of IEEE 802.11g as the transmission rate increases (see curve k1).
実験ID.2,ID.4においては、受信レートは、送信レートの上昇に対してほぼ線形に増加する(曲線k2,k4参照)。また、実験ID.3においては、受信レートは、送信レートが60Mbpsまでは、送信レートにほぼ比例して上昇し、送信レートが60Mbps以上になると、飽和する(曲線k3参照)。 Experiment ID. 2, ID. 4, the reception rate increases almost linearly with increasing transmission rate (see curves k2 and k4). Experiment ID. 3, the reception rate rises almost in proportion to the transmission rate until the transmission rate reaches 60 Mbps, and saturates when the transmission rate becomes 60 Mbps or more (see curve k3).
その結果、IEEE802.11nを用いた場合において、アンテナANT1〜ANT3間の間隔dを0.05mに保持したまま、距離rを1mから9mに変化させると、受信レートが60Mbps以上の送信レートに対して飽和するようになる(曲線k2,k3参照)。 As a result, in the case of using IEEE802.11n, if the distance r is changed from 1 m to 9 m while the distance d between the antennas ANT1 to ANT3 is maintained at 0.05 m, the reception rate becomes higher than 60 Mbps. (See curves k2 and k3).
しかし、受信レートは、60Mbps以下の送信レートに対しては、送信レートの上昇に伴って線形に上昇しており、アンテナANT1〜ANT3の間隔を2mに設定したときの特性とほぼ同じであるので(曲線k3,k4参照)、アンテナANT1〜ANT3を0.05mの間隔で集中配置しても通信品質の低下を抑制して無線通信を行なうことができる(曲線k3,k4参照)。 However, the reception rate increases linearly as the transmission rate increases for transmission rates of 60 Mbps or less, and is almost the same as the characteristics when the interval between the antennas ANT1 to ANT3 is set to 2 m. (Refer to the curves k3 and k4). Even if the antennas ANT1 to ANT3 are centrally arranged at intervals of 0.05 m, wireless communication can be performed while suppressing deterioration in communication quality (see curves k3 and k4).
次に、シミュレーションによる評価について説明する。図4は、シミュレーションに用いた送信機および受信機の配置パターンを示す図である。図4を参照して、パターンaは、受信アンテナが4個であり、送信アンテナが1個であるパターンである。また、パターンbは、4個の送信アンテナを集中配置したパターンである。さらに、パターンcは、送信アンテナが空間的に分散されたパターンである。 Next, evaluation by simulation will be described. FIG. 4 is a diagram illustrating an arrangement pattern of transmitters and receivers used in the simulation. Referring to FIG. 4, pattern a is a pattern with four reception antennas and one transmission antenna. Pattern b is a pattern in which four transmission antennas are arranged in a concentrated manner. Furthermore, the pattern c is a pattern in which transmission antennas are spatially dispersed.
さらに、シミュレーションに用いたパラメータを表3に示す。 Further, Table 3 shows parameters used for the simulation.
図5は、シミュレーション結果を示す図である。図5において、縦軸は、複数の端末装置の伝送速度を周波数帯域幅で除算したもの(=伝送速度に相当)を表し、横軸は、受信アンテナにおける受信信号と雑音エネルギーとの比を表す。 FIG. 5 is a diagram showing a simulation result. In FIG. 5, the vertical axis represents the transmission rate of a plurality of terminal devices divided by the frequency bandwidth (= corresponding to the transmission rate), and the horizontal axis represents the ratio of the received signal and noise energy at the receiving antenna. .
また、曲線k5〜k7は、それぞれ、パターンa、パターンbおよびパターンcにおける特性を示す。 Curves k5 to k7 indicate the characteristics of the pattern a, the pattern b, and the pattern c, respectively.
図5を参照して、パターンcの場合、送信アンテナが分散配置されているため、伝送速度は、受信信号/雑音エネルギー比の増加に対して上昇し、飽和する(曲線k7参照)。また、パターンbの場合、送信アンテナを集中配置しているにも拘わらず、パターンcにおける伝送速度からの低下は、小さい(曲線k6,k7参照)。 Referring to FIG. 5, in the case of pattern c, since the transmission antennas are distributed, the transmission rate rises and saturates as the received signal / noise energy ratio increases (see curve k7). In the case of pattern b, the decrease from the transmission speed in pattern c is small despite the concentrated transmission antennas (see curves k6 and k7).
一方、パターンaの場合、パターンcにおける伝送速度からの低下は、大きい(曲線k5,k7参照)。 On the other hand, in the case of pattern a, the decrease from the transmission rate in pattern c is large (see curves k5 and k7).
このように、複数のアンテナを分散配置すれば、通信特性は、最も良くなり(曲線k7参照)、複数のアンテナを集中配置しても、通信特性の低下は、小さいので(曲線k6,k7参照)、送受信システム1000においては、送信装置100のアンテナ素子57〜60を分散配置または集中配置する。
In this way, if a plurality of antennas are distributed and distributed, the communication characteristics are the best (see curve k7), and even if a plurality of antennas are arranged in a concentrated manner, the reduction in communication characteristics is small (see curves k6 and k7). ) In the transmission /
アンテナ素子57〜60を分散配置しても、E/O変換器11〜14とアンテナ素子57〜60との間に配置する光ファイバは、殆どが1本の光ファイバ30によって占められるので、従来のように複数のアンテナ素子を分散配置する場合のように送信機と複数のアンテナ素子との間に多くのケーブルを配置する必要がなく、複数のアンテナ素子を容易に実装できる。
Even if the
このように、送受信システム1000においては、送信装置100におけるE/O変換器11〜14とアンテナ素子57〜60との間を殆ど1本の光ファイバ30によって結合することを第1の特徴とする。
As described above, the transmission /
また、E/O変換器11〜14によって送信信号を相互に異なる波長λ1〜λ4を有する光信号OSG1〜OSG4に変換し、その変換した光信号OSG1〜OSG4を重畳して光信号OSGを光ファイバ30に入射するとともに、光ファイバ30を伝搬した光信号OSGを光分離器40によって光信号OSG1〜OSG4に分離してアンテナ素子57〜60に導くので、実質的には、E/O変換器11〜14からアンテナ素子57〜60まで4本の光ファイバを用いて光信号を伝搬させたのと同等となり、アンテナ素子57〜60を集中配置しても、通信特性の低下が少なくなる。
In addition, converted by the E /
したがって、実施の形態1においては、E/O変換器11〜14によって送信信号を相互に異なる波長λ1〜λ4を有する光信号OSG1〜OSG4に変換し、その変換した光信号OSG1〜OSG4を重畳して光信号OSGを光ファイバ30に入射することを第2の特徴とする。
Thus, in the first embodiment, the optical signal OSG1~OSG4 converted into an optical signal OSG1~OSG4, that the conversion having a wavelength lambda 1 to [lambda] 4 mutually different transmission signals by the E /
アンテナ素子57〜60を分散配置したときの伝送速度(図5の曲線k7参照)を第1の伝送速度とし、アンテナ素子57〜60を分散配置したときの間隔(=2m、表2のID.4参照)を第1の間隔としたとき、第1の伝送速度よりも低い第2の伝送速度(図5の曲線k6参照)が得られるようにアンテナ素子57〜60の間隔を第1の間隔よりも狭い第2の間隔に設定してアンテナ素子57〜60を集中配置する。
The transmission rate when the
送受信システム1000において、送信機10から受信機210へ信号を送信する場合、送信機10は、送信信号s1,s2,s3,s4,s5,s6,s7,s8を次のようにE/O変換器11〜14へ出力する。
In the transmission /
すなわち、送信機10は、送信信号s1,s2,s3,s4をそれぞれE/O変換器11〜14へ出力し、その後、送信信号s5,s6,s7,s8をそれぞれE/O変換器11〜14へ出力する。このように、送信機10は、送信信号を並列して送信するように送信信号をE/O変換器11〜14へ出力する。
That is, the
そして、E/O変換器11は、信号s1,s5を電気信号から光信号OSG1に順次変換して光結合器20へ導く。また、E/O変換器12は、信号s2,s6を電気信号から光信号OSG2に順次変換して光結合器20へ導く。さらに、E/O変換器13は、信号s3,s7を電気信号から光信号OSG3に順次変換して光結合器20へ導く。さらに、E/O変換器14は、信号s4,s8を電気信号から光信号OSG4に順次変換して光結合器20へ導く。
Then, the E /
光結合器20は、それぞれ、光ファイバ15〜18を介して光信号OSG1〜OSG4を受け、その受けた光信号OSG1〜OSG4を重畳して光信号OSGを光ファイバ30に入射する。
The
そして、光ファイバ30は、光信号OSGを光結合器20から光分離器40まで伝搬させ、光分離器40は、光信号OSGを光信号OSG1〜OSG4に分離する。そして、光分離器40は、その分離した光信号OSG1を光ファイバ41を介して光バンドパスフィルタ45へ出力し、その分離した光信号OSG2を光ファイバ42を介して光バンドパスフィルタ46へ出力し、その分離した光信号OSG3を光ファイバ43を介して光バンドパスフィルタ47へ出力し、その分離した光信号OSG4を光ファイバ44を介して光バンドパスフィルタ48へ出力する。
The
光バンドパスフィルター45は、光信号OSG1以外の光信号OSG2,OSG3,OSG4を除去し、その光信号OSG1を光ファイバ49を介してO/E変換器53へ出力する。また、光バンドパスフィルター46は、光信号OSG2以外の光信号OSG1,OSG3,OSG4を除去し、その光信号OSG2を光ファイバ50を介してO/E変換器54へ出力する。さらに、光バンドパスフィルター47は、光信号OSG3以外の光信号OSG1,OSG2,OSG4を除去し、その光信号OSG3を光ファイバ51を介してO/E変換器55へ出力する。さらに、光バンドパスフィルター48は、光信号OSG4以外の光信号OSG1,OSG2,OSG3を除去し、その光信号OSG4を光ファイバ52を介してO/E変換器56へ出力する。
The
O/E変換器53は、光信号OSG1を電気信号ESG1に変換してアンテナ素子57へ出力する。また、O/E変換器54は、光信号OSG2を電気信号ESG2に変換してアンテナ素子58へ出力する。さらに、O/E変換器55は、光信号OSG3を電気信号ESG3に変換してアンテナ素子59へ出力する。さらに、O/E変換器56は、光信号OSG4を電気信号ESG4に変換してアンテナ素子60へ出力する。
The O /
そして、アンテナ素子57〜60は、それぞれ、電気信号ESG1〜ESG4に基づいて、電波wv1〜wv4を放射する。 And the antenna elements 57-60 radiate | emit radio waves wv1-wv4 based on the electric signals ESG1-ESG4, respectively.
受信装置200のアンテナ素子201〜204は、送信装置100のアンテナ素子57〜60から放射された電波を受信し、その受信した電波を受信機210へ出力する。そして、受信機210は、アンテナ素子201〜204から受けた電波に基づいて、受信処理を行い、送信機10から送信された送信信号を受信する。
The
実施の形態1によれば、送信信号を相互に波長が異なる光信号OSG1〜OSG4に変換し、その変換した光信号OSG1〜OSG4を重畳して光信号OSGを1本の光ファイバ30に入射してアンテナ素子57〜60に導くので、送信機10とアンテナ素子57〜60との間を殆ど1本の光ファイバ30によって接続でき、複数のアンテナ素子を容易に実装できる。
According to the first embodiment, the transmission signal is converted into optical signals OSG1 to OSG4 having different wavelengths, and the converted optical signals OSG1 to OSG4 are superimposed so that the optical signal OSG enters the single
また、送信信号を異なる波長の光信号OSG1〜OSG4に変換して1本の光ファイバ30中を伝搬させるので、4本の光ファイバを用いて光信号OSG1〜OSG4を送信機10からアンテナ素子57〜60まで伝搬させたのと同等の効果が得られ、アンテナ素子57〜60を集中配置しても、通信特性の低下を最小限に抑制できる。
Further, since the transmission signal is converted into optical signals OSG1 to OSG4 having different wavelengths and propagated through one
さらに、送信機10からアンテナ素子57〜60までを1本の光ファイバ30によって信号を伝搬させるので、通信帯域を広くできる。
Furthermore, since the signal is propagated from the
[実施の形態2]
図6は、実施の形態2による送受信システムの構成を示す概略図である。図6を参照して、実施の形態2による送受信システム1000Aは、図1に示す送受信システム1000の送信装置100を送信装置100Aに代えたものであり、その他は、送受信システム1000と同じである。
[Embodiment 2]
FIG. 6 is a schematic diagram showing a configuration of a transmission / reception system according to the second embodiment. Referring to FIG. 6, transmission /
送信装置100Aは、図1に示す送信装置100の光ファイバ49〜52を削除し、E/O変換器11〜14をそれぞれE/O変換器11A〜14Aに代え、光結合器20を光スイッチ20Aに代え、光分離器40を光スイッチ40Aに代え、光バンドパスフィルタ45〜48をバンドパスフィルタ61〜64に代えたものであり、その他は、送信装置100と同じである。
The
光スイッチ20Aは、光ファイバ15〜18と光ファイバ30との間に配置され、光ファイバ30の一方端に接続される。光スイッチ40Aは、光ファイバ30と光ファイバ41〜44との間に配置され、光ファイバ30の他方端に接続される。
The
バンドパスフィルタ61は、O/E変換器53とアンテナ素子57との間に配置され、バンドパスフィルタ62は、O/E変換器54とアンテナ素子58との間に配置され、バンドパスフィルタ63は、O/E変換器55とアンテナ素子59との間に配置され、バンドパスフィルタ64は、O/E変換器56とアンテナ素子60との間に配置される。
The
なお、送信装置100Aにおいては、O/E変換器53〜56は、それぞれ、光ファイバ41〜44の他方端に接続される。
In the
E/O変換器11A〜14Aは、それぞれ、送信信号を同じ波長を有する光信号OSG1〜OSG4に変換し、その変換した光信号OSG1〜OSG4をそれぞれ光ファイバ15〜18へ入射する。
Each of the E /
光スイッチ20Aは、光ファイバ15〜18中を伝搬した光信号OSG1〜OSG4を時分割で光ファイバ30へ導く。
The
光スイッチ40Aは、光ファイバ30中を伝搬した光信号OSG1〜OSG4を時分割でそれぞれ光ファイバ41〜44中へ導く。
The
バンドパスフィルタ61は、O/E変換器53から受けた電気信号ESG1のノイズを除去するとともに、O/E変換器53から順次受けた複数の電気信号ESG1を連結してアンテナ素子57へ出力する。
The band-
バンドパスフィルタ62は、O/E変換器54から受けた電気信号ESG2のノイズを除去するとともに、O/E変換器54から順次受けた複数の電気信号ESG2を連結してアンテナ素子58へ出力する。
The band-
バンドパスフィルタ63は、O/E変換器55から受けた電気信号ESG3のノイズを除去するとともに、O/E変換器55から順次受けた複数の電気信号ESG3を連結してアンテナ素子59へ出力する。
The
バンドパスフィルタ64は、O/E変換器56から受けた電気信号ESG4のノイズを除去するとともに、O/E変換器56から順次受けた複数の電気信号ESG4を連結してアンテナ素子60へ出力する。
The band-
なお、光スイッチ20Aが光信号OSG1〜OSG4を選択する順番と、光スイッチ40Aが光ファイバ30中を伝搬した光信号OSG1〜OSG4を光ファイバ41〜44へ導く順番とは、光ファイバ15〜18中をそれぞれ伝搬した光信号OSG1〜OSG4が、それぞれ、光ファイバ41〜44へ入射するように決定されており、予め、光スイッチ20A,40Aに設定されている。
The order in which the
送信装置100Aにおいては、E/O変換器11A〜14Aによって生成された光信号OSG1〜OSG4を光スイッチ20Aによって時間的に分離して1本の光ファイバ30中を伝搬させ、光ファイバ30中を伝搬した光信号OSG1〜OSG4を光スイッチ40Aによってそれぞれアンテナ素子57〜60の系に分離するので、送信機10とアンテナ素子57〜60との間を4本の光ファイバによって光信号OSG1〜OSG4を伝搬させたのと同等となり、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
In the
送受信システム1000Aにおける通信動作について説明する。送信機10は、送信信号s1,s2,s3,s4をそれぞれE/O変換器11A〜14Aへ出力し、その後、送信信号s5,s6,s7,s8をそれぞれE/O変換器11A〜14Aへ出力する。
A communication operation in the transmission /
そして、E/O変換器11Aは、信号s1,s5を電気信号から光信号OSG1に順次変換して光ファイバ15へ入射する。また、E/O変換器12Aは、信号s2,s6を電気信号から光信号OSG2に順次変換して光ファイバ16へ入射する。さらに、E/O変換器13Aは、信号s3,s7を電気信号から光信号OSG3に順次変換して光ファイバ17へ入射する。さらに、E/O変換器14Aは、信号s4,s8を電気信号から光信号OSG4に順次変換して光ファイバ18へ入射する。
Then, the E /
光スイッチ20Aは、それぞれ、光ファイバ15〜18を介して光信号OSG1〜OSG4を、たとえば、光信号OSG1、光信号OSG2、光信号OSG3および光信号OSG4の順番で選択し、その選択した光信号OSG1、光信号OSG2、光信号OSG3および光信号OSG4を光ファイバ30へ順次入射する。
The
そして、光ファイバ30は、光信号OSG1、光信号OSG2、光信号OSG3および光信号OSG4を光スイッチ20Aから光スイッチ40Aまで順次伝搬させる。光スイッチ40Aは、光信号OSG1、光信号OSG2、光信号OSG3および光信号OSG4を順次選択し、その選択した光信号OSG1、光信号OSG2、光信号OSG3および光信号OSG4をそれぞれ光ファイバ41〜44へ順次入射する。
Then, the
O/E変換器53は、光信号OSG1を電気信号ESG1に変換してバンドパスフィルタ61へ出力する。また、O/E変換器54は、光信号OSG2を電気信号ESG2に変換してバンドパスフィルタ62へ出力する。さらに、O/E変換器55は、光信号OSG3を電気信号ESG3に変換してバンドパスフィルタ63へ出力する。さらに、O/E変換器56は、光信号OSG4を電気信号ESG4に変換してバンドパスフィルタ64へ出力する。
The O /
バンドパスフィルタ61は、電気信号ESG1のノイズを除去するとともに、連結してアンテナ素子57へ出力する。また、バンドパスフィルタ62は、電気信号ESG2のノイズを除去するとともに、連結してアンテナ素子58へ出力する。さらに、バンドパスフィルタ63は、電気信号ESG3のノイズを除去するとともに、連結してアンテナ素子59へ出力する。さらに、バンドパスフィルタ64は、電気信号ESG4のノイズを除去するとともに、連結してアンテナ素子60へ出力する。
The
そして、アンテナ素子57〜60は、それぞれ、電気信号ESG1〜ESG4に基づいて、電波wv1〜wv4を放射する。 And the antenna elements 57-60 radiate | emit radio waves wv1-wv4 based on the electric signals ESG1-ESG4, respectively.
受信装置200のアンテナ素子201〜204は、送信装置100Aのアンテナ素子57〜60から放射された電波を受信し、その受信した電波を受信機210へ出力する。そして、受信機210は、アンテナ素子201〜204から受けた電波に基づいて、受信処理を行い、送信機10から送信された送信信号を受信する。
The
実施の形態2によれば、送信信号を波長が同じ光信号OSG1〜OSG4に変換し、その変換した光信号OSG1〜OSG4を時分割で1本の光ファイバ30に入射してアンテナ素子57〜60に導くので、送信機10とアンテナ素子57〜60との間を殆ど1本の光ファイバ30によって接続でき、複数のアンテナ素子を容易に実装できる。
According to the second embodiment, the transmission signal is converted into optical signals OSG1 to OSG4 having the same wavelength, and the converted optical signals OSG1 to OSG4 are incident on one
また、光信号OSG1〜OSG4を時分割で1本の光ファイバ30中を伝搬させるので、4本の光ファイバを用いて光信号OSG1〜OSG4を送信機10からアンテナ素子57〜60まで伝搬させたのと同等の効果が得られ、アンテナ素子57〜60を集中配置しても、通信特性の低下を最小限に抑制できる。
Further, since the optical signals OSG1 to OSG4 are propagated through the one
さらに、送信機10からアンテナ素子57〜60までを1本の光ファイバ30によって信号を伝搬させるので、通信帯域を広くできる。
Furthermore, since the signal is propagated from the
その他は、実施の形態1と同じである。 Others are the same as in the first embodiment.
[実施の形態3]
図7は、実施の形態3による送受信システムの構成を示す概略図である。図7を参照して、実施の形態3による送受信システム1000Bは、図1に示す送受信システム1000の送信装置100を送信装置100Bに代えたものであり、その他は、送受信システム1000と同じである。
[Embodiment 3]
FIG. 7 is a schematic diagram showing a configuration of a transmission / reception system according to the third embodiment. Referring to FIG. 7, transmission /
送信装置100Bは、図1に示す送信装置100のE/O変換器11〜14をそれぞれE/O変換器11A〜14Aに代え、光バンドパスフィルタ45〜48をそれぞれ符号器73〜76に代え、光ファイバ65〜68および符号器69〜72を追加したものであり、その他は、送信装置100と同じである。
Transmitting
光ファイバ65は、一方端がE/O変換器11Aに接続され、他方端が符号器69に接続される。光ファイバ66は、一方端がE/O変換器12Aに接続され、他方端が符号器70に接続される。光ファイバ67は、一方端がE/O変換器13Aに接続され、他方端が符号器71に接続される。光ファイバ68は、一方端がE/O変換器14Aに接続され、他方端が符号器72に接続される。
The
符号器69は、E/O変換器11Aと光ファイバ15との間に配置される。符号器70は、E/O変換器12Aと光ファイバ16との間に配置される。符号器71は、E/O変換器13Aと光ファイバ17との間に配置される。符号器72は、E/O変換器14Aと光ファイバ18との間に配置される。
The
符号器73は、光ファイバ41と光ファイバ49との間に配置される。符号器74は、光ファイバ42と光ファイバ50との間に配置される。符号器75は、光ファイバ43と光ファイバ51との間に配置される。符号器76は、光ファイバ44と光ファイバ52との間に配置される。
The
バンドパスフィルタ61は、O/E変換器53とアンテナ素子57との間に配置される。バンドパスフィルタ62は、O/E変換器54とアンテナ素子58との間に配置される。バンドパスフィルタ63は、O/E変換器55とアンテナ素子59との間に配置される。バンドパスフィルタ64は、O/E変換器56とアンテナ素子60との間に配置される。
The
E/O変換器11A〜14Aは、それぞれ、送信機10からの送信信号を波長が同じである光信号OSG1〜OSG4に変換し、その変換した光信号OSG1〜OSG4を光ファイバ65〜68を介して符号器69〜72へ出力する。
Each of the E /
光ファイバ65〜68は、それぞれ、光信号OSG1〜OSG4をE/O変換器11A〜14Aから符号器69〜72まで伝搬させる。
The
符号器69は、光信号OSG1を拡散符号c1によって拡散し、その拡散した光信号OSG1_cを光ファイバ15へ入射する。符号器70は、光信号OSG2を拡散符号c2によって拡散し、その拡散した光信号OSG2_cを光ファイバ16へ入射する。符号器71は、光信号OSG3を拡散符号c3によって拡散し、その拡散した光信号OSG3_cを光ファイバ17へ入射する。符号器72は、光信号OSG4を拡散符号c4によって拡散し、その拡散した光信号OSG4_cを光ファイバ18へ入射する。
The
符号器73は、光ファイバ41中を伝搬した光信号OSG1_cを拡散符号c1に逆拡散し、その逆拡散した光信号OSG1を光ファイバ49を介してO/E変換器53へ出力する。
The
符号器74は、光ファイバ42中を伝搬した光信号OSG2_cを拡散符号c2に逆拡散し、その逆拡散した光信号OSG2を光ファイバ50を介してO/E変換器54へ出力する。
The
符号器75は、光ファイバ43中を伝搬した光信号OSG3_cを拡散符号c3に逆拡散し、その逆拡散した光信号OSG3を光ファイバ51を介してO/E変換器55へ出力する。
The
符号器76は、光ファイバ44中を伝搬した光信号OSG4_cを拡散符号c4に逆拡散し、その逆拡散した光信号OSG4を光ファイバ52を介してO/E変換器56へ出力する。
The
バンドパスフィルタ61〜64は、実施の形態2において説明した機能と同じ機能を果たす。 The bandpass filters 61 to 64 perform the same functions as those described in the second embodiment.
なお、送信装置100Bにおいては、光結合器20は、光信号OSG1_c〜OSG4_cを重畳して光信号OSG_cを光ファイバ30へ入射する。また、光分離器40は、光ファイバ30中を伝搬した光信号OSG_cを光信号OSG1_c〜OSG4_cに分離し、その分離した光信号OSG1_c〜OSG4_cをそれぞれ光ファイバ41〜44へ入射する。
In the
送信装置100Bにおいては、E/O変換器11A〜14Aによって生成された光信号OSG1〜OSG4を相互に異なる拡散符合c1〜c4によって光信号OSG1_c〜OSG4_cに変換し、その変換した光信号OSG1_c〜OSG4_cを重畳して光信号OSG_cを1本の光ファイバ30中を伝搬させ、光ファイバ30中を伝搬した光信号OSG_cを光分離器40によって光信号OSG1_c〜OSG4_cに分離するので、送信機10とアンテナ素子57〜60との間を4本の光ファイバによって光信号OSG1〜OSG4を伝搬させたのと同等となり、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
In the
送受信システム1000Bにおける通信動作について説明する。送信機10は、送信信号s1,s2,s3,s4をそれぞれE/O変換器11A〜14Aへ出力し、その後、送信信号s5,s6,s7,s8をそれぞれE/O変換器11A〜14Aへ出力する。
A communication operation in the transmission /
そして、E/O変換器11Aは、信号s1,s5を電気信号から光信号OSG1に順次変換して符号器69へ出力する。また、E/O変換器12Aは、信号s2,s6を電気信号から光信号OSG2に順次変換して符号器70へ出力する。さらに、E/O変換器13Aは、信号s3,s7を電気信号から光信号OSG3に順次変換して符号器71へ出力する。さらに、E/O変換器14aは、信号s4,s8を電気信号から光信号OSG4に順次変換して符号器72へ出力する。
Then, the E /
符号器69は、光信号OSG1を拡散符号c1によって拡散し、その拡散した光信号OSG1_cを光ファイバ15へ入射する。符号器70は、光信号OSG2を拡散符号c2によって拡散し、その拡散した光信号OSG2_cを光ファイバ16へ入射する。符号器71は、光信号OSG3を拡散符号c3によって拡散し、その拡散した光信号OSG3_cを光ファイバ17へ入射する。符号器72は、光信号OSG4を拡散符号c4によって拡散し、その拡散した光信号OSG4_cを光ファイバ18へ入射する。
The
光結合器20は、それぞれ、光ファイバ15〜18を介して光信号OSG1_c〜OSG4_cを受け、その受けた光信号OSG1_c〜OSG4_cを重畳して光信号OSG_cを光ファイバ30に入射する。
The
そして、光ファイバ30は、光信号OSG_cを光結合器20から光分離器40まで伝搬させ、光分離器40は、光信号OSG_cを光信号OSG1_c〜OSG4_cに分離する。そして、光分離器40は、その分離した光信号OSG1_cを光ファイバ41を介して符号器73へ出力し、その分離した光信号OSG2_cを光ファイバ42を介して符号器74へ出力し、その分離した光信号OSG3_cを光ファイバ43を介して符号器75へ出力し、その分離した光信号OSG4_cを光ファイバ44を介して符号器76へ出力する。
The
符号器73は、光信号OSG1_cを拡散符号c1によって逆拡散し、その逆拡散した光信号OSG1を光ファイバ49を介してO/E変換器53へ出力する。また、符号器74は、光信号OSG2_cを拡散符号c2によって逆拡散し、その逆拡散した光信号OSG2を光ファイバ50を介してO/E変換器54へ出力する。さらに、符号器75は、光信号OSG3_cを拡散符号c3によって逆拡散し、その逆拡散した光信号OSG3を光ファイバ51を介してO/E変換器55へ出力する。さらに、符号器76は、光信号OSG4_cを拡散符号c4によって逆拡散し、その逆拡散した光信号OSG4を光ファイバ52を介してO/E変換器56へ出力する。
The
O/E変換器53は、光信号OSG1を電気信号ESG1に変換してバンドパスフィルタ61へ出力する。また、O/E変換器54は、光信号OSG2を電気信号ESG2に変換してバンドパスフィルタ62へ出力する。さらに、O/E変換器55は、光信号OSG3を電気信号ESG3に変換してバンドパスフィルタ63へ出力する。さらに、O/E変換器56は、光信号OSG4を電気信号ESG4に変換してバンドパスフィルタ64へ出力する。
The O /
バンドパスフィルタ61は、電気信号ESG1のノイズを除去するとともに、連結してアンテナ素子57へ出力する。また、バンドパスフィルタ62は、電気信号ESG2のノイズを除去するとともに、連結してアンテナ素子58へ出力する。さらに、バンドパスフィルタ63は、電気信号ESG3のノイズを除去するとともに、連結してアンテナ素子59へ出力する。さらに、バンドパスフィルタ64は、電気信号ESG4のノイズを除去するとともに、連結してアンテナ素子60へ出力する。
The
そして、アンテナ素子57〜60は、それぞれ、電気信号ESG1〜ESG4に基づいて、電波wv1〜wv4を放射する。 And the antenna elements 57-60 radiate | emit radio waves wv1-wv4 based on the electric signals ESG1-ESG4, respectively.
受信装置200のアンテナ素子201〜204は、送信装置100Bのアンテナ素子57〜60から放射された電波を受信し、その受信した電波を受信機210へ出力する。そして、受信機210は、アンテナ素子201〜204から受けた電波に基づいて、受信処理を行い、送信機10から送信された送信信号を受信する。
The
実施の形態3によれば、送信信号を相互に異なる拡散符号c1〜c4によって光信号OSG1_c〜OSG4_cに変換し、その変換した光信号OSG1_c〜OSG4_cを重畳して光信号OSG_cを1本の光ファイバ30に入射してアンテナ素子57〜60に導くので、送信機10とアンテナ素子57〜60との間を殆ど1本の光ファイバ30によって接続でき、複数のアンテナ素子を容易に実装できる。
According to the third embodiment, transmission signals are converted into optical signals OSG1_c to OSG4_c by mutually different spreading codes c1 to c4, and the converted optical signals OSG1_c to OSG4_c are superimposed to make the optical signal OSG_c a single optical fiber. Therefore, the
また、送信信号を相互に異なる拡散符号c1〜c4によって光信号OSG1_c〜OSG4_cに変換して1本の光ファイバ30中を伝搬させるので、4本の光ファイバを用いて光信号OSG1_c〜OSG4_cを送信機10からアンテナ素子57〜60まで伝搬させたのと同等の効果が得られ、アンテナ素子57〜60を集中配置しても、通信特性の低下を最小限に抑制できる。
Further, since the transmission signals are converted into optical signals OSG1_c to OSG4_c by different spreading codes c1 to c4 and propagated through one
さらに、送信機10からアンテナ素子57〜60までを1本の光ファイバ30によって信号を伝搬させるので、通信帯域を広くできる。
Furthermore, since the signal is propagated from the
その他は、実施の形態1と同じである。 Others are the same as in the first embodiment.
上述したように、実施の形態1においては、送信信号を波長が異なる複数の光信号に変換して1本の光ファイバ30中を伝搬させ、実施の形態2においては、送信信号を時分割された複数の光信号に変換して1本の光ファイバ30中を伝搬させ、実施の形態3においては、送信信号を異なる拡散符号によって複数の光信号に変換して1本の光ファイバ30中を伝搬させた。
As described above, in the first embodiment, the transmission signal is converted into a plurality of optical signals having different wavelengths and propagated through one
したがって、この発明においては、送信装置は、送信信号を相互に識別可能な複数の光信号に変換する信号変換器を備えていればよい。 Therefore, in the present invention, the transmission device only needs to include a signal converter that converts a transmission signal into a plurality of optical signals that can be distinguished from each other.
また、上記においては、送信装置100,100A,100Bは、4個のアンテナ素子57〜60を備え、受信装置200は、4個のアンテナ素子201〜204を備えると説明したが、この発明においては、これに限らず、送信装置100,100A,100Bおよび受信装置200は、一般的には、複数のアンテナ素子を備えていればよい。そして、送信装置100,100A,100Bのアンテナ素子の個数は、受信装置200のアンテナ素子の個数と同じであっても異なっていてもよい。
Further, in the above description, the
この発明においては、光ファイバ30は、「導波路」を構成する。
In the present invention, the
また、この発明においては、E/O変換器11〜14および光結合器20は、「第1の信号変換器」を構成し、光分離器40、光バンドパスフィルタ45〜48およびO/E変換器53〜56は、「第2の信号変換器」を構成する。
In the present invention, the E /
さらに、この発明においては、E/O変換器11A〜14Aおよび光スイッチ20Aは、「第1の信号変換器」を構成し、光スイッチ40AおよびO/E変換器53〜56は、「第2の信号変換器」を構成する。
Furthermore, in the present invention, the E /
さらに、この発明においては、E/O変換器11A〜14A、符号器69〜72および光結合器20は、「第1の信号変換器」を構成し、光分離器40、符号器73〜76およびO/E変換器53〜56は、「第2の信号変換器」を構成する。
Further, in the present invention, the E /
さらに、この発明においては、アンテナ素子57〜60は、「m(mは2以上の整数)個のアンテナ素子」を構成し、アンテナ素子201〜204は、「n(nは2以上の整数)個のアンテナ素子」を構成する。
Further, in the present invention, the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.
この発明は、複数のアンテナ素子を容易に実装可能な送信装置に適用される。また、この発明は、複数のアンテナ素子を容易に実装可能な送信装置を用いた送受信システムに適用される。 The present invention is applied to a transmission apparatus capable of easily mounting a plurality of antenna elements. In addition, the present invention is applied to a transmission / reception system using a transmission apparatus that can easily mount a plurality of antenna elements.
10 送信機、11〜14,11A〜14A E/O変換器、15〜18,30,41〜44,49〜52,65〜68 光ファイバ、20 光結合器、20A,40A 光スイッチ、40 光分離器、45〜48 光バンドパスフィルタ、53〜56 O/E変換器、57〜60,201〜204 アンテナ素子、61〜64 バンドパスフィルタ、69〜76 符号器、100,100A,100B 送信装置、200 受信装置、210 受信機、1000,1000A,1000B 送受信システム。
10 transmitter, 11-14, 11A-14A E / O converter, 15-18, 30, 41-44, 49-52, 65-68 optical fiber, 20 optical coupler, 20A, 40A optical switch, 40 light Separator, 45-48 optical bandpass filter, 53-56 O / E converter, 57-60, 201-204 antenna element, 61-64 bandpass filter, 69-76 encoder, 100, 100A,
Claims (9)
送信信号を生成する送信機と、
前記送信機からの前記送信信号を相互に識別可能な複数の光信号に変換し、その変換した複数の光信号を前記導波路に入射する第1の信号変換器と、
前記複数の光信号に対応して設けられた複数のアンテナ素子と、
前記導波路中を伝搬した前記複数の光信号を受けるとともに、その受けた複数の光信号を相互に分離し、その分離した複数の光信号を複数の電気信号に変換して各電気信号を対応するアンテナ素子に供給する第2の信号変換器とを備える送信装置。 A waveguide for propagating an optical signal;
A transmitter for generating a transmission signal;
A first signal converter that converts the transmission signals from the transmitter into a plurality of mutually distinguishable optical signals, and enters the converted optical signals into the waveguide;
A plurality of antenna elements provided corresponding to the plurality of optical signals;
The optical signals propagated in the waveguide are received, the received optical signals are separated from each other, and the separated optical signals are converted into a plurality of electrical signals to correspond to the respective electrical signals. And a second signal converter for supplying to the antenna element.
前記第2の信号変換器は、前記導波路中を伝搬した光信号を受け、その受けた光信号を前記複数の光信号に分離する、請求項1に記載の送信装置。 The first signal converter converts the transmission signal into a plurality of optical signals having mutually different wavelengths, and enters the converted plurality of optical signals as one optical signal into the waveguide,
2. The transmission device according to claim 1, wherein the second signal converter receives an optical signal propagated through the waveguide and separates the received optical signal into the plurality of optical signals.
前記第2の信号変換器は、前記導波路中を伝搬した複数の光信号を順次受け、その受けた複数の光信号を複数の電気信号に変換して各電気信号を対応するアンテナ素子に順次供給する、請求項1に記載の送信装置。 The first signal converter converts the transmission signal into a plurality of optical signals having the same wavelength, and sequentially enters the converted plurality of optical signals into the waveguide in a time-sharing manner,
The second signal converter sequentially receives a plurality of optical signals propagated through the waveguide, converts the received plurality of optical signals into a plurality of electrical signals, and sequentially converts each electrical signal to a corresponding antenna element. The transmission device according to claim 1, wherein the transmission device is supplied.
前記第2の信号変換器は、前記導波路中を伝搬した複数の光信号を受け、その受けた複数の光信号をそれぞれ前記複数の拡散符号によって逆拡散し、その逆化拡散した複数の光信号を複数の電気信号に変換して各電気信号を対応するアンテナ素子に供給する、請求項1に記載の送信装置。 The first signal converter converts the transmission signal into a plurality of optical signals having the same wavelength, spreads the converted plurality of optical signals by a plurality of mutually different spreading codes, and converts the plurality of optical signals to each other. Incident into the waveguide by code division as one optical signal,
The second signal converter receives a plurality of optical signals propagated through the waveguide, despreads the received optical signals by the plurality of spreading codes, and despreads the plurality of light signals. The transmission apparatus according to claim 1, wherein the signal is converted into a plurality of electric signals and each electric signal is supplied to a corresponding antenna element.
n(nは2以上の整数)個のアンテナ素子を用いて前記送信信号を受信する受信装置とを備え、
前記送信装置は、
光信号を伝搬させる導波路と、
前記送信信号を生成する送信機と、
前記送信機からの前記送信信号を相互に識別可能なm(mは2以上の整数)個の光信号に変換し、その変換したm個の光信号を前記導波路に入射する第1の信号変換器と、
前記m個の光信号に対応して設けられたm個のアンテナ素子と、
前記導波路中を伝搬した前記m個の光信号を受けるとともに、その受けた複数の光信号を相互に分離し、その分離したm個の光信号をm個の電気信号に変換して各電気信号を対応するアンテナ素子に供給する第2の信号変換器とを含む、送受信システム。 A transmission device for transmitting a transmission signal;
a receiving device that receives the transmission signal using n (n is an integer of 2 or more) antenna elements,
The transmitter is
A waveguide for propagating an optical signal;
A transmitter for generating the transmission signal;
The transmission signal from the transmitter is converted into m (m is an integer of 2 or more) optical signals that can be distinguished from each other, and the converted m optical signals are incident on the waveguide. A converter,
M antenna elements provided corresponding to the m optical signals;
The m optical signals propagated through the waveguide are received, the received optical signals are separated from each other, and the separated m optical signals are converted into m electrical signals. A second signal converter for supplying a signal to a corresponding antenna element.
前記第2の信号変換器は、 前記導波路中を伝搬した光信号を受け、その受けた光信号を前記m個数の光信号に分離する、請求項5に記載の送受信システム。 The first signal converter converts the transmission signal into m optical signals having mutually different wavelengths, and inputs the converted m optical signals as one optical signal to the waveguide,
The transmission / reception system according to claim 5, wherein the second signal converter receives an optical signal propagated through the waveguide and separates the received optical signal into the m number of optical signals.
前記第2の信号変換器は、前記導波路中を伝搬したm個の光信号を順次受け、その受けたm個の光信号をm個の電気信号に変換して各電気信号を対応するアンテナ素子に順次供給する、請求項5に記載の送受信システム。 The first signal converter converts the transmission signal into m optical signals having the same wavelength, and sequentially inputs the converted m optical signals to the waveguide in a time division manner,
The second signal converter sequentially receives m optical signals propagated in the waveguide, converts the received m optical signals into m electrical signals, and converts each electrical signal to a corresponding antenna. The transmission / reception system according to claim 5, wherein the transmission / reception system sequentially supplies the elements.
前記第2の信号変換器は、前記導波路中を伝搬したm個の光信号を受け、その受けたm個の光信号をそれぞれ前記m個の拡散符号によって逆拡散し、その逆拡散したm個の光信号をm個の電気信号に変換して各電気信号を対応するアンテナ素子に供給する、請求項5に記載の送受信システム。 The first signal converter converts the transmission signal into a plurality of optical signals having the same wavelength, spreads the converted optical signals by m different spreading codes, and converts the converted m signals Are incident on the waveguide by code division as one optical signal,
The second signal converter receives m optical signals propagated in the waveguide, despreads the received m optical signals by the m spreading codes, and despreads m 6. The transmission / reception system according to claim 5, wherein the optical signals are converted into m electrical signals and each electrical signal is supplied to a corresponding antenna element.
前記m個のアンテナ素子は、前記第2の間隔で配置される、請求項5から請求項8のいずれか1項に記載の送受信システム。 The interval between the m antenna elements when the transmission rate of the transmission signal is the first transmission rate is defined as a first interval, and the transmission rate of the transmission signal is lower than the first transmission rate. When the interval between the m antenna elements at the transmission rate is the second interval,
The transmission / reception system according to any one of claims 5 to 8, wherein the m antenna elements are arranged at the second interval.
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---|---|---|---|---|
JP2011172133A (en) * | 2010-02-22 | 2011-09-01 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical radio access system and method |
JP2011199369A (en) * | 2010-03-17 | 2011-10-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Distributed rof-mimo antenna system and cell forming method |
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2008
- 2008-03-24 JP JP2008075418A patent/JP2009232183A/en active Pending
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JP2011199369A (en) * | 2010-03-17 | 2011-10-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Distributed rof-mimo antenna system and cell forming method |
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