JP2015504280A - 光分散アンテナシステム - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、同名称にて2012年1月8日に提出したUS特許出願第13/345,723号に基づいており、ここに上記出願の優先権の利益を主張する。
本明細書に開示される種々のシステムの実施形態は、一般に、混合された無線通信システム/光通信システムに関連し、より具体的には、光分散アンテナシステム(光DAS)に関連する。
無線周波数(RF)と光信号との併用をベースにする光分散アンテナシステムが知られており、例えば、無線オーバファイバシステムにて使用されている。図1に、公知の光DAS100を概略的に示す。光DAS100は、ヘッドエンド(HE)ユニットを備えており、HEユニットは、複数であるN個のポイント・ツー・ポイント(P2P)の光ファイバ104−1…104−Nを介して、N(N≧1)個のリモートユニット(RUs)106−1…106−Nに接続されている。各RUは、同軸ケーブル112と1つ以上のアンテナ114とを備えた受動DASに接続していてもよい。例えば、DAS100において、N=8である。HEユニット102は、1つの光送信(伝送)器(例えば、ダイオードレーザ)TX−0、N=8個の受信器(通常は、フォトダイオード)RX−1…RX−8、及びN個の光インターフェース(ポート)108−1…108−8を備える。各リモートユニットは、電気光学吸収型変調器(EAM)である場合に設けられる、RX及びTXの機能を備えている。上り回線(UL)では、EAMは、アンテナを介して受信されたRF信号を、ヘッドエンドユニットに送信される光信号に変調する。下り回線(DL)で、EAMは、光信号をRF信号に変換する(すなわち、光検出器として作用する)。UL及びDL光信号は、別々の光ファイバを介して送信され、すなわち、各EAMは1つのRFポートに加えて、2つの別々の光インターフェースを有している。いくつかの用途では、EAMは、量子閉じ込めシュタルク効果(QCSE)に基づく操作を伴う多重量子井戸(MQW)構造を有していることもある。光検出器として作用するこのようなEAMの主な欠点は、その効率が低いことであり、これは、DL光信号がEAM構造によって吸収される前にただ1つの「パス」を形成することによるものである。
様々な実施形態において、光分散アンテナシステム(光DAS)を提供する。当該光DASは、λ0光信号(λ0の光信号)と光キャリアあるいは波長λN(N≧1)の連続波(CWs)とを下り回線で送信するHEユニット、及び、1つ以上のリモートユニットを備え、当該リモートユニットは、上記λ0光信号を検出してRF信号に変換し、上記HEユニットへの上り回線送信のために、λNのCWを反射してλNの光信号に変調する。検出、変調、及び反射は、各リモートユニットに配置された反射電界吸収型トランシーバ(REAT)によって可能となる。既知のSOA−EAMコンポーネント又はREAMコンポーネントとは対照的に、本明細書で開示されるREATは、単一の光インターフェース及び単一のRFポートを有しており、別途の電圧源を必要としない。HEユニットは、λ0用送信器に加えて、各λN用送信器を備えている。HEユニットはまた、UL及びDLトラフィックを管理するサーキュレータも備えている。いくつかの実施形態では、RUは、受動DASに接続されている。いくつかの実施形態では、RUは、光アンテナユニット(OAU)を形成しながら、単一のアンテナに接続されている。いくつかの実施形態では、HEユニットとRUsとは、デジタルトラフィックを処理するために修正(変更)される。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される光DASが、光ファイバを介してRUに接続されており、かつ、「混合」(すなわち、光+電気)ケーブルを介してOAUに接続されている、受動光分配ユニット(PODU)を備える。いくつかの実施形態では、PODUsが、増加型の階層型DAS構造を提供するために、カスケード接続されている。
本発明は、添付の図面を参照して、単なる例として、本明細書に記載されている。
図7は、本明細書に開示されるさらに別のヘッドエンドユニットの一実施形態の詳細を示す。
図面を参照すると、図3は、本明細書に開示される光DASの実施形態を示しており、これには符号300が付されている。実施形態300は、N個のP2P光ファイバ304−1…304−Nを通ってN個のRU306−1…306−Nに接続されたHEユニット302(以下でより詳細に説明する)を備えている。ファイバは、シングルモードであってもマルチモードであってもよい。各RUは、単一の光インターフェース310と単一のRFポート324(図3c参照)とを有するREAT320を備えている。有利なことに、REATは、既知のEAM受信器よりもはるかに高い光検出効率を提供する。その理由は、DL光信号が、反射され、REAT構造に吸収される前に二重パスを実行するためである。本明細書に開示される様々な実施形態におけるREATとして使用することができる例示的なコンポーネントは、CIP Technologies社(Phoenix House,B55 Adastral Park,Martlesham Heath,Ipswich IP5 3RE,UK.)が製造及び販売するコンポーネントであるEAM−R−10−C−7S−FCA 10GHzである。各ファイバ304は、2つの波長のDL及びUSトラフィックを搬送する。HEユニット302は、λ0信号とN個の光インターフェース308−1…308−NとをDL送信するための送信器(例えば、ダイオードレーザ)TX−0(図4a及び4b参照)を備えている。HEユニット302は、さらに、下り回線CW送信のための異なるλNに割り当てられるN個の送信器(図4a,4bでは、TX−1…TX−N)と、N個のサーキュレータ330−1…330−Nとを備えている(図3a参照)。
Claims (20)
- (a)下り回線(DL)で、変調DLλ0光信号とそれぞれが異なる波長λNを有する複数N個の連続波(CWs)とを送信するために使用されるヘッドエンド(HE)ユニットと、
(b)複数のリモートユニット(RU)と、を備え、
各RUは、単一の光インターフェースと単一のRFポートとを含む反射電界吸収型トランシーバ(REAT)を備え、当該REATは、上記λ0光信号を検出してRF信号へ変換するのに、かつ、上記HEユニットへの上り回線送信のため、波長λNの1つのCWを反射して変調するのに、使用されることを特徴とする光分散アンテナシステム(光DAS)。 - 上記HEユニットは、λ0の光信号を送り出す1つの光送信器と波長λNのCWsを送り出すN個の光送信器とを有していることを特徴とする請求項1に記載の光DAS。
- 上記REATは、多重量子井戸構造を備えていることを特徴とする請求項1に記載の光DAS。
- 上記HEユニットは、シングルモードの光ファイバで各RUに接続されていることを特徴とする請求項1に記載の光DAS。
- 少なくとも1つのRUは、受動DASに接続されていることを特徴とする請求項1に記載の光DAS。
- 少なくとも1つのRUは、光アンテナユニットとして構成されていることを特徴とする請求項1に記載の光DAS。
- デジタル信号をRF信号に及びRF信号をデジタル信号に変換し、かつ、デジタル信号を上り回線及び下り回線の両方で送信する、ように適合されていることを特徴とする請求項1に記載の光DAS。
- 上記HEユニットは、上記λ0光信号をM個の光インターフェースに分割する1×MのスプリッタとN個の波長分離マルチプレクサ(WDM)とを備え、各WDMは、上記λ0光信号とλNのCWとを受信して、両方を各RUに出力するように構成されていることを特徴とする請求項2に記載の光DAS。
- 上記HEユニットは、さらに、波長λNのCWsをN個のWDMsに導く光送信器の間に位置するN個の光サーキュレータを備えていることを特徴とする請求項8に記載の光DAS。
- 上記HEユニットは、単一の出力にN個の無変調光信号を結合するための1×NのC/DWDMコンバイナを備えることを特徴とする請求項1に記載の光DAS。
- さらに、RUと上記HEユニットとの間に介在する受動光アンテナユニット(PODU)を備え、当該PODUは、階層型DAS構造を可能にするように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の光DAS。
- さらに、光アンテナユニットと上記HEユニットとの間に介在する受動光アンテナユニット(PODU)を備え、当該PODUは、階層型DAS構造を可能にするように構成されていることを特徴とする請求項6に記載の光DAS。
- 上記HEユニットは、単一の検出器と、ビーティングを防ぐ波長λ1からλNの上り回線信号のサーキュレータと、を備えることを特徴とする請求項1に記載の光DAS。
- (a)下り回線で、変調λ0光信号とそれぞれが異なる波長λNを有する複数N個の連続波(CWs)とを送信するために使用されるヘッドエンド(HE)ユニットと、
(b)複数のリモートユニット(RU)と、を備え、
上記HEユニットは、波長λ1からλNの上り回線信号の束のための単一の検出器とサーキュレータとの配列とを備え、当該配列は、束毎のビーティングを防ぎ、
各RUは、上記λ0光信号を検出してRF信号へ変換するのに、かつ、HEユニットへの上り回線での送信のため、波長λNの1つのCWを反射して変調するのに、使用される反射電界吸収型トランシーバ(REAT)を備える、ことを特徴とする光分散アンテナシステム(光DAS)。 - さらに、
(c)少なくとも1つのRUと上記HEユニットとの間に介在する受動光アンテナユニット(PODU)を備え、当該PODUは、階層型DAS構造を可能にするように構成されていることを特徴とする請求項14に記載の光DAS。 - 上記REATは、単一の光インターフェース及び単一のRFポートを備えることを特徴とする請求項14の光DAS。
- デジタル信号をRF信号に及びデジタル信号をRF信号に変換し、かつ、デジタル信号を、上り回線及び下り回線の両方で送信する、ように適合されていることを特徴とする請求項14に記載の光DAS。
- 上記REATは、多重量子井戸構造を備えることを特徴とする請求項14に記載の光DAS。
- (a)ヘッドエンド(HE)ユニットにて、下り回線でリモートユニット(RU)へと波長λ0の変調光信号と波長λNの連続波(CW)とを送信する工程と、
(b)上記RUにて、単一の光インターフェース及び単一のRFポートを備えた反射電界吸収型トランシーバ(REAT)を使用して、波長λ0の変調光信号を下り回線RF信号に変換し、かつ、波長λNのCWを反射し変調して波長λNの反射変調光信号を得る工程と、
(c)上り回線で上記HEユニットへと波長λNの反射光信号を送信する工程と、
を含むことを特徴とする光分散アンテナシステム(光DAS)での通信方法。 - さらに、
(d)上り回線及び下り回線の両方にてデジタルからRFへの変換を実行し、それにより光DASをデジタルデータ送信に適合させる工程、を含むことを特徴とする請求項18に記載の方法。
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