JP2017139572A

JP2017139572A - 送信装置、受信装置及び通信システム

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Publication number: JP2017139572A
Application number: JP2016018207A
Authority: JP
Inventors: アブデルモウラベッカリ; Bekkali Abdelmoula; 西村　公佐; Kosuke Nishimura; 公佐西村
Original assignee: KDDI Corp
Current assignee: KDDI Corp
Priority date: 2016-02-02
Filing date: 2016-02-02
Publication date: 2017-08-10
Anticipated expiration: 2036-02-02
Also published as: JP6622099B2

Abstract

【課題】光信号と無線信号とによる２重化を簡易な構成で行う送信装置を提供する。
【解決手段】無線伝送路と光伝送路に信号を送信する送信装置は、光変調信号と光トーン信号を含む光信号を受信する受信手段と、前記光信号を第１光信号と第２光信号に分岐する分岐手段と、前記第１光信号を前記光伝送路に送信する第１送信手段と、前記第２光信号を光電変換し、前記光変調信号と前記光トーン信号との周波数差の周波数の電気変調信号を生成する生成手段と、前記電気変調信号を無線信号に変換して前記無線伝送路に送信する第２送信手段と、を備えていることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、２重化のため、光信号と無線信号の送受信を行う通信システムに関する。

例えば、光ファイバを敷設することなく通信を行うために無線通信又は光無線通信が使用される。無線通信とは、自由空間を介して無線信号の送受信を行う方式であり、光無線通信とは、自由空間を介して光信号の送受信を行う方式である。無線通信は降雨等の影響を受けやすい一方、光無線通信は霧や降雪の影響を受けやすい。このため、無線通信のための無線伝送路と、光無線通信のための光無線伝送路とを設けて伝送路の２重化を行う構成が特許文献１から３において提案されている。

米国特許出願公開第２００４／０２０８５９１米国特許出願公開第２００２／０１２２２３０米国特許第８６８２１７１

特許文献１から３が開示する光通信システムの概要を図１に示す。図１において、光送信装置１と送信装置２との間には光ファイバが敷設されており、送信装置２と受信装置３との間は、光無線伝送路４と無線伝送路５により二重化されている。光送信装置１は、連続光を送信データで変調した光変調信号を送信装置２に送信する。送信装置２は、光変調信号を復調した後、光無線伝送路４及び無線伝送路５での送信のために、光無線伝送路４及び無線伝送路５のそれぞれのための変調処理を行う。受信装置３は、光無線伝送路４から受信した光信号の復調処理を行い、かつ、無線伝送路５から受信した無線信号の復調処理を行う。そして、受信装置３は、例えば、光無線伝送路４及び無線伝送路５のいずれかからの復調信号を出力する。

この様に、特許文献１から３が開示する光通信システムにおいては、送信装置２において、光送信装置１から受信する光信号の復調と、光無線伝送路４に送信するための変調と、無線伝送路５に送信するための変調が独立して行われる。同様に、受信装置３においては、光無線伝送路４から受信する光信号の復調と、無線伝送路５から受信する無線信号の復調が独立して行われる。

本発明は、光信号と無線信号とによる２重化を簡易な構成で行う送信装置、受信装置及び通信システムを提供するものである。

本発明の一側面によると、無線伝送路と光伝送路に信号を送信する送信装置は、光変調信号と光トーン信号を含む光信号を受信する受信手段と、前記光信号を第１光信号と第２光信号に分岐する分岐手段と、前記第１光信号を前記光伝送路に送信する第１送信手段と、前記第２光信号を光電変換し、前記光変調信号と前記光トーン信号との周波数差の周波数の電気変調信号を生成する生成手段と、前記電気変調信号を無線信号に変換して前記無線伝送路に送信する第２送信手段と、を備えていることを特徴とする。

本発明によると、光信号と無線信号とによる２重化を簡易な構成で行うことができる。

一実施形態による光通信システムの構成図。一実施形態による送信装置の構成図。一実施形態による送信装置が受信する光信号を示す図。一実施形態による送信装置が送信する無線信号を示す図。一実施形態による受信装置の構成図。

以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態は例示であり、本発明を実施形態の内容に限定するものではない。また、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。

図１は、本実施形態の光通信システムの構成図である。光送信装置１と送信装置２との間には光ファイバが敷設されており、送信装置２と受信装置３との間は、光無線伝送路４と無線伝送路５により二重化されている。光送信装置１は、図３に示す様に、中心周波数ｆ_０の光変調信号と、周波数ｆ_０＋ｆ_１の光トーン信号を含む光信号を送信装置２に送信する。なお、周波数ｆ_１は無線周波数帯の周波数とする。本実施形態において、光トーン信号の周波数を光変調信号の中心周波数よりｆ_１だけ高いものとするが、光トーン信号の周波数を光変調信号の中心周波数よりｆ_１だけ低くすることもできる。

図２は、本実施形態による送信装置２の構成図である。光スプリッタ２０は、光送信装置１から図３に示す光信号を受信し、受信した光信号を２分岐し、光送信部２３と、光電変換部２１に出力する。光電変換部２１は、図３に示す光信号の光電変換を行う。光電変換により、光変調信号と光トーン信号の周波数差に応じた電気変調信号が得られる。つまり、図４に示す様に、中心周波数がｆ_１の電気変調信号が得られる。なお、周波数ｆ_１は、上述した様に無線周波数帯の周波数である。無線送信部２２は、中心周波数がｆ_１の電気変調信号の増幅処理を行い、無線信号として無線伝送路５に送信する。また、光送信部２３は、図３に示す光信号の増幅処理等を行い、光無線信号として光無線伝送路４に送信する。

図５は、本実施形態による受信装置３の構成図である。無線受信部３３は、無線伝送路５から無線信号を受信し、図４に示す電気変調信号を復調部３４に出力する。光受信部３１は、光無線伝送路４から図３に示す光信号を受信し光電変換部３２に出力する。光電変換部３２は、図３に示す光信号を光電変換し、図４に示す電気変調信号を復調部３４に出力する。復調部３４は、例えば、無線受信部３３から受信する電気変調信号と、光電変換部３２から受信する電気復調信号のいずれかを復調して出力する。

以上、本実施形態の送信装置２は、光送信装置１から受信する光信号の復調や、光無線伝送路４や無線伝送路５に送信するための変調処理を行わない。また、本実施形態の受信装置２の復調部３４には、いずれの伝送路で伝送されたかに拘わらず、同じ電気変調信号が入力され、伝送路毎の独立した復調処理を必要としない。よって、光を使用した伝送路と無線を使用した伝送路との間で切り替えを行う光通信システムの構成を簡略化できる。なお、本実施形態においては、光無線伝送路４により説明を行ったが、光無線伝送路４は、通常の光ファイバを用いた光伝送路であっても良い。

また、本実施形態において、送信装置２は、常時、光無線伝送路４と無線伝送路５の両方を使用して信号を送信し、受信装置３は、光無線伝送路４と無線伝送路５から受信する信号の一方を選択して復調していた。しかしながら、送信装置２は、通常状態において、光無線伝送路４と無線伝送路５のいずれか一方のみを使用し、使用している伝送路が障害となったときのみ他方の伝送路を使用する構成であっても良い。また、受信装置３は、光無線伝送路４と無線伝送路５から受信する信号の両方をそれぞれ復調する構成であっても良い。

２０：光スプリッタ、２１：光電変換部、２２：無線送信部、２３：光送信部

Claims

無線伝送路と光伝送路に信号を送信する送信装置であって、
光変調信号と光トーン信号を含む光信号を受信する受信手段と、
前記光信号を第１光信号と第２光信号に分岐する分岐手段と、
前記第１光信号を前記光伝送路に送信する第１送信手段と、
前記第２光信号を光電変換し、前記光変調信号と前記光トーン信号との周波数差の周波数の電気変調信号を生成する生成手段と、
前記電気変調信号を無線信号に変換して前記無線伝送路に送信する第２送信手段と、
を備えていることを特徴とする送信装置。
前記光伝送路は、光無線伝送路であることを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
前記光変調信号と前記光トーン信号との周波数差の周波数は、無線周波数帯の周波数であることを特徴とする請求項１又は２に記載の送信装置。
無線伝送路と光伝送路から信号を受信する受信装置であって、
前記光伝送路から光変調信号と光トーン信号を含む光信号を受信する第１受信手段と、
前記無線伝送路から無線信号を受信し、前記無線信号を電気信号に変換して第１電気変調信号を出力する第２受信手段と、
前記光信号を光電変換し、前記光変調信号と前記光トーン信号との周波数差の周波数の第２電気変調信号を出力する出力手段と、
前記第１電気変調信号又は前記第２電気変調信号を復調する復調手段と、
を備えていることを特徴とする受信装置。
前記第１電気変調信号の周波数は、前記第２電気変調信号の周波数と同じであることを特徴とする請求項４に記載の受信装置。
前記光伝送路は、光無線伝送路であることを特徴とする請求項４又は５に記載の受信装置。
無線伝送路と光伝送路に信号を送信する送信装置と、
前記無線伝送路と前記光伝送路から信号を受信する受信装置と、
を含む通信システムであって、
前記送信装置は、
光変調信号と光トーン信号を含む光信号を受信する受信手段と、
前記光信号を第１光信号と第２光信号に分岐する分岐手段と、
前記第１光信号を前記光伝送路に送信する第１送信手段と、
前記第２光信号を光電変換し、前記光変調信号と前記光トーン信号との周波数差の周波数の第１電気変調信号を生成する生成手段と、
前記第１電気変調信号を無線信号に変換して前記無線伝送路に送信する第２送信手段と、
を備えており、
前記受信装置は、
前記光伝送路から前記第１光信号を受信する第１受信手段と、
前記無線伝送路から前記無線信号を受信し、前記無線信号を前記第１電気変調信号に変換する第２受信手段と、
前記第１光信号を光電変換し、前記光変調信号と前記光トーン信号との周波数差の周波数の第２電気変調信号を出力する出力手段と、
前記第１電気変調信号又は前記第２電気変調信号を復調する復調手段と、
を備えていることを特徴とする通信システム。