JP3297734B2 - ミリ波無線双方向伝送方法およびミリ波無線双方向伝送装置 - Google Patents
ミリ波無線双方向伝送方法およびミリ波無線双方向伝送装置Info
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- JP3297734B2 JP3297734B2 JP27670799A JP27670799A JP3297734B2 JP 3297734 B2 JP3297734 B2 JP 3297734B2 JP 27670799 A JP27670799 A JP 27670799A JP 27670799 A JP27670799 A JP 27670799A JP 3297734 B2 JP3297734 B2 JP 3297734B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、制御局とアンテ
ナ基地局との間を光ファイバ伝送路で双方向に接続して
行うミリ波無線双方向伝送方法およびミリ波無線双方向
伝送装置に関するものである。
ナ基地局との間を光ファイバ伝送路で双方向に接続して
行うミリ波無線双方向伝送方法およびミリ波無線双方向
伝送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図６は従来のミリ波無線双方向伝送装置
の構成例を示す図である。図において、従来のミリ波無
線双方向伝送装置は、セルラー方式をモデルとして構成
され、制御局１００、アンテナ基地局３００、ミリ波無
線端末４００および光伝送路２０１等を基本構成として
いる。
の構成例を示す図である。図において、従来のミリ波無
線双方向伝送装置は、セルラー方式をモデルとして構成
され、制御局１００、アンテナ基地局３００、ミリ波無
線端末４００および光伝送路２０１等を基本構成として
いる。
【０００３】この従来のミリ波無線双方向伝送装置にお
いて、制御局１００の無線搬送波伝送用光源１０１から
の光波は光伝送路２０１を通過してアンテナ基地局３０
０に伝送される。アンテナ基地局３００の光検波器３０
１は、伝送されてきた光波を光検波して無線搬送波を生
成し、その無線搬送波は、ＲＦアンプ３０２で増幅され
た後、ミリ波ミキサ３０３および３１０に出力される。
いて、制御局１００の無線搬送波伝送用光源１０１から
の光波は光伝送路２０１を通過してアンテナ基地局３０
０に伝送される。アンテナ基地局３００の光検波器３０
１は、伝送されてきた光波を光検波して無線搬送波を生
成し、その無線搬送波は、ＲＦアンプ３０２で増幅され
た後、ミリ波ミキサ３０３および３１０に出力される。
【０００４】一方、制御局１００のデータ伝送用光源１
０２からの光波は、光伝送路２０２を通過してアンテナ
基地局３００に伝送されて光トランシーバ３０５によっ
て光検波される。この光検波によって、ベースバンド信
号が生成され、このベースバンド信号はベースバンドア
ンプ３０４で増幅された後、ミリ波ミキサ３０３に送ら
れる。
０２からの光波は、光伝送路２０２を通過してアンテナ
基地局３００に伝送されて光トランシーバ３０５によっ
て光検波される。この光検波によって、ベースバンド信
号が生成され、このベースバンド信号はベースバンドア
ンプ３０４で増幅された後、ミリ波ミキサ３０３に送ら
れる。
【０００５】ミリ波ミキサ３０３は、制御局１００から
送られてきた無線搬送波をベースバンド信号で変調して
ミリ波ダウンリンク信号を生成する。このミリ波ダウン
リンク信号は、所望帯域が高域電気フィルタ３０６によ
って選択され、所望ミリ波ダウンリンク信号となって、
アンテナ共用器３０７を介してミリ波アンテナ３１１か
らミリ波無線端末４００に向けて放射される。
送られてきた無線搬送波をベースバンド信号で変調して
ミリ波ダウンリンク信号を生成する。このミリ波ダウン
リンク信号は、所望帯域が高域電気フィルタ３０６によ
って選択され、所望ミリ波ダウンリンク信号となって、
アンテナ共用器３０７を介してミリ波アンテナ３１１か
らミリ波無線端末４００に向けて放射される。
【０００６】一方、ミリ波無線端末４００から送出され
たミリ波アップリンク信号は、ミリ波アンテナ３１１で
受信され、アンテナ共用器３０７を介してＲＦアンプ３
０８で増幅され、ミリ波ミキサ３１０において光検波器
３０１からの無線搬送波を用いて復調される。光トラン
シーバ３０５は、ミリ波ミキサ３１０で復調され生成さ
れたベースバンド信号を、データ伝送用光源１０２から
の光搬送波を用いて変調し、光伝送路２０３を介して制
御局１００の光検波器１０３に伝送する。光検波器１０
３は、伝送されてきたアップリンク信号を受信し光検波
して、ミリ波アップリンク信号の情報データを再生す
る。
たミリ波アップリンク信号は、ミリ波アンテナ３１１で
受信され、アンテナ共用器３０７を介してＲＦアンプ３
０８で増幅され、ミリ波ミキサ３１０において光検波器
３０１からの無線搬送波を用いて復調される。光トラン
シーバ３０５は、ミリ波ミキサ３１０で復調され生成さ
れたベースバンド信号を、データ伝送用光源１０２から
の光搬送波を用いて変調し、光伝送路２０３を介して制
御局１００の光検波器１０３に伝送する。光検波器１０
３は、伝送されてきたアップリンク信号を受信し光検波
して、ミリ波アップリンク信号の情報データを再生す
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
のミリ波無線双方向伝送装置では、光トランシーバ３０
５の導入がアンテナ基地局３００の簡易化に貢献してい
る反面、システム全体としては、無線搬送波と情報信号
が個別のシステムで送られているために、依然として複
雑な構成となっており、実用化の面からさらなるシステ
ム全体の簡易化を図る必要がある。
のミリ波無線双方向伝送装置では、光トランシーバ３０
５の導入がアンテナ基地局３００の簡易化に貢献してい
る反面、システム全体としては、無線搬送波と情報信号
が個別のシステムで送られているために、依然として複
雑な構成となっており、実用化の面からさらなるシステ
ム全体の簡易化を図る必要がある。
【０００８】本発明は上記に鑑みて提案されたものであ
り、システムの全体をより簡易に構成することができる
ミリ波無線双方向伝送装置を提供することを目的とす
る。
り、システムの全体をより簡易に構成することができる
ミリ波無線双方向伝送装置を提供することを目的とす
る。
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、制御局とアンテナ基地局
との間を光ファイバ伝送路で双方向に接続して行うミリ
波無線双方向伝送方法において、単一モード光源からの
光搬送波を、所望周波数変換量に相当する周波数を有す
る正弦波信号と、所定周波数のダウンリンクミリ波信号
とを合成して得られたミリ波合成信号で変調して第１変
調光を生成し、上記第１変調光を単側波帯のダウンリン
ク光信号に変換し、そのダウンリンク光信号を光ファイ
バ伝送したあと二つに分配し、分配した一方のダウンリ
ンク光信号を光自己ヘテロダイン検波しダウンリンクミ
リ波信号のみを取り出して再生し、そのダウンリンクミ
リ波信号を自由空間に送出し、受信したアップリンクミ
リ波信号で、分配した他方のダウンリンク光信号を変調
し、その変調で得られた第２変調光から、アップリンク
ミリ波信号と同じ情報をもつ光スペクトルのうちの一つ
と無変調光搬送波成分の一つとを取り出してアップリン
ク光信号を選択し、そのアップリンク光信号を光ファイ
バ伝送し、光ファイバ伝送されたアップリンク光信号を
光自己ヘテロダイン検波することで生成された中間周波
数帯信号から、もとのアップリンクミリ波信号の情報を
再生する、ことを特徴としている。
に、請求項１に記載の発明は、制御局とアンテナ基地局
との間を光ファイバ伝送路で双方向に接続して行うミリ
波無線双方向伝送方法において、単一モード光源からの
光搬送波を、所望周波数変換量に相当する周波数を有す
る正弦波信号と、所定周波数のダウンリンクミリ波信号
とを合成して得られたミリ波合成信号で変調して第１変
調光を生成し、上記第１変調光を単側波帯のダウンリン
ク光信号に変換し、そのダウンリンク光信号を光ファイ
バ伝送したあと二つに分配し、分配した一方のダウンリ
ンク光信号を光自己ヘテロダイン検波しダウンリンクミ
リ波信号のみを取り出して再生し、そのダウンリンクミ
リ波信号を自由空間に送出し、受信したアップリンクミ
リ波信号で、分配した他方のダウンリンク光信号を変調
し、その変調で得られた第２変調光から、アップリンク
ミリ波信号と同じ情報をもつ光スペクトルのうちの一つ
と無変調光搬送波成分の一つとを取り出してアップリン
ク光信号を選択し、そのアップリンク光信号を光ファイ
バ伝送し、光ファイバ伝送されたアップリンク光信号を
光自己ヘテロダイン検波することで生成された中間周波
数帯信号から、もとのアップリンクミリ波信号の情報を
再生する、ことを特徴としている。
【０００９】また、請求項２に記載の発明は、制御局と
アンテナ基地局との間を光ファイバ伝送路で双方向に接
続して構成されるミリ波無線双方向伝送装置において、
単一周波数を有する光搬送波を発生する単一モード光源
と、所定周波数のダウンリンクミリ波信号を生成するダ
ウンリンクミリ波信号生成器と、所望周波数変換量に相
当する周波数を有する正弦波を発生させるミリ波局部発
振器と、ダウンリンクミリ波信号と正弦波とを合成して
ミリ波合成信号を出力するミリ波信号合成器と、ミリ波
合成信号で光搬送波を変調し第１変調光を出力する第１
光学的変調器と、第１変調光を単側波帯のダウンリンク
光信号に変換する単側波帯信号生成光フィルタと、ダウ
ンリンク光信号を伝送する第１光ファイバ伝送路と、ダ
ウンリンク光信号を２つの経路に分配する光カップラ
と、分配されたダウンリンク光信号の一方を光自己ヘテ
ロダイン検波する第１光検波器と、光自己ヘテロダイン
検波によって再生されたミリ波信号から所望のダウンリ
ンクミリ波信号のみを選択し出力する無線周波数選択フ
ィルタと、ダウンリンクミリ波信号を送信するとともに
アップリンクミリ波信号を受信するミリ波アンテナと、
ダウンリンクミリ波信号とアップリンクミリ波信号とが
互いに独立にミリ波アンテナを利用できるようにするア
ンテナ共用器と、アップリンクミリ波信号で、分配され
たダウンリンク光信号の他方を変調し第２変調光を出力
する第２光学的変調器と、第２変調光から、アップリン
クミリ波信号と同じ情報をもつ光スペクトルのうちの一
つと無変調光搬送波成分の一つとを取り出してアップリ
ンク光信号を選択する狭帯域光フィルタと、狭帯域光フ
ィルタから出力されたアップリンク光信号を伝送する第
２光ファイバ伝送路と、伝送されたアップリンク光信号
を光自己ヘテロダイン検波する第２光検波器と、光自己
ヘテロダイン検波によって生成された中間周波数帯信号
からもとのアップリンクミリ波信号の情報を有する所望
中間周波数帯信号のみを選択する中間周波数選択フィル
タと、所望中間周波数帯信号からアップリンクミリ波信
号の情報を再生する中間周波数帯信号復調器と、を有す
ることを特徴としている。
アンテナ基地局との間を光ファイバ伝送路で双方向に接
続して構成されるミリ波無線双方向伝送装置において、
単一周波数を有する光搬送波を発生する単一モード光源
と、所定周波数のダウンリンクミリ波信号を生成するダ
ウンリンクミリ波信号生成器と、所望周波数変換量に相
当する周波数を有する正弦波を発生させるミリ波局部発
振器と、ダウンリンクミリ波信号と正弦波とを合成して
ミリ波合成信号を出力するミリ波信号合成器と、ミリ波
合成信号で光搬送波を変調し第１変調光を出力する第１
光学的変調器と、第１変調光を単側波帯のダウンリンク
光信号に変換する単側波帯信号生成光フィルタと、ダウ
ンリンク光信号を伝送する第１光ファイバ伝送路と、ダ
ウンリンク光信号を２つの経路に分配する光カップラ
と、分配されたダウンリンク光信号の一方を光自己ヘテ
ロダイン検波する第１光検波器と、光自己ヘテロダイン
検波によって再生されたミリ波信号から所望のダウンリ
ンクミリ波信号のみを選択し出力する無線周波数選択フ
ィルタと、ダウンリンクミリ波信号を送信するとともに
アップリンクミリ波信号を受信するミリ波アンテナと、
ダウンリンクミリ波信号とアップリンクミリ波信号とが
互いに独立にミリ波アンテナを利用できるようにするア
ンテナ共用器と、アップリンクミリ波信号で、分配され
たダウンリンク光信号の他方を変調し第２変調光を出力
する第２光学的変調器と、第２変調光から、アップリン
クミリ波信号と同じ情報をもつ光スペクトルのうちの一
つと無変調光搬送波成分の一つとを取り出してアップリ
ンク光信号を選択する狭帯域光フィルタと、狭帯域光フ
ィルタから出力されたアップリンク光信号を伝送する第
２光ファイバ伝送路と、伝送されたアップリンク光信号
を光自己ヘテロダイン検波する第２光検波器と、光自己
ヘテロダイン検波によって生成された中間周波数帯信号
からもとのアップリンクミリ波信号の情報を有する所望
中間周波数帯信号のみを選択する中間周波数選択フィル
タと、所望中間周波数帯信号からアップリンクミリ波信
号の情報を再生する中間周波数帯信号復調器と、を有す
ることを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下にこの発明の実施の形態を図
面に基づいて詳細に説明する。
面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】図１はこの発明のミリ波無線双方向伝送装
置の構成を示す図である。図において、この発明のミリ
波無線双方向伝送装置は、制御局ＣＳ、アンテナ基地局
ＢＳ、および制御局ＣＳとアンテナ基地局ＢＳとを接続
する光ファイバ伝送路Ｌから構成される。この制御局Ｃ
Ｓ、アンテナ基地局ＢＳおよび光ファイバ伝送路Ｌは、
それぞれ送信側および受信側を備えている。
置の構成を示す図である。図において、この発明のミリ
波無線双方向伝送装置は、制御局ＣＳ、アンテナ基地局
ＢＳ、および制御局ＣＳとアンテナ基地局ＢＳとを接続
する光ファイバ伝送路Ｌから構成される。この制御局Ｃ
Ｓ、アンテナ基地局ＢＳおよび光ファイバ伝送路Ｌは、
それぞれ送信側および受信側を備えている。
【００１２】制御局ＣＳの送信側は、ミリ波局部発振器
１２と、ダウンリンクミリ波信号生成器１４と、ミリ波
信号合成器１３と、単一モード光源１１と、光変調器１
５と、単側波帯信号生成光フィルタ１６とから構成され
ている。光ファイバ伝送路Ｌの送信側は光ファイバ伝送
路３１を備えている。また、アンテナ基地局ＢＳの送信
側は、光増幅器４１と、光カップラ４２と、光検波器４
３と、無線周波数（ＲＦ）選択フィルタ４４と、ＲＦア
ンプ４５と、アンテナ共用器４６と、ミリ波アンテナ４
７とから構成されている。
１２と、ダウンリンクミリ波信号生成器１４と、ミリ波
信号合成器１３と、単一モード光源１１と、光変調器１
５と、単側波帯信号生成光フィルタ１６とから構成され
ている。光ファイバ伝送路Ｌの送信側は光ファイバ伝送
路３１を備えている。また、アンテナ基地局ＢＳの送信
側は、光増幅器４１と、光カップラ４２と、光検波器４
３と、無線周波数（ＲＦ）選択フィルタ４４と、ＲＦア
ンプ４５と、アンテナ共用器４６と、ミリ波アンテナ４
７とから構成されている。
【００１３】一方、アンテナ基地局ＢＳの受信側は、ミ
リ波アンテナ４７と、アンテナ共用器４６と、ＲＦアン
プ４８と、光変調器４９と、狭帯域光フィルタ５０と、
光増幅器５１とから構成されている。光ファイバ伝送路
Ｌの受信側は光ファイバ伝送路３２を備えている。ま
た、制御局ＣＳの受信側は、光検波器１７と、中間周波
数（ＩＦ）選択フィルタ１８と、中間周波数帯信号復調
器１９とから構成されている。
リ波アンテナ４７と、アンテナ共用器４６と、ＲＦアン
プ４８と、光変調器４９と、狭帯域光フィルタ５０と、
光増幅器５１とから構成されている。光ファイバ伝送路
Ｌの受信側は光ファイバ伝送路３２を備えている。ま
た、制御局ＣＳの受信側は、光検波器１７と、中間周波
数（ＩＦ）選択フィルタ１８と、中間周波数帯信号復調
器１９とから構成されている。
【００１４】上記のミリ波無線双方向伝送装置におい
て、制御局ＣＳの送信側では、先ず単一モード光源１１
が、単一周波数ｆｃを有する光搬送波Ｓｆｃを出力す
る。一方、ダウンリンクミリ波信号生成器１４が周波数
ｆｄのダウンリンクミリ波信号Ｓｆｄを生成し、ミリ波
局部発振器１２が所望周波数変換量に相当する周波数ｆ
LOを有する正弦波ＳｆLOを発生させ、ミリ波信号合成器
１３がダウンリンクミリ波信号Ｓｆｄと正弦波ＳｆLOと
を合成してミリ波合成信号（和信号）を出力する。
て、制御局ＣＳの送信側では、先ず単一モード光源１１
が、単一周波数ｆｃを有する光搬送波Ｓｆｃを出力す
る。一方、ダウンリンクミリ波信号生成器１４が周波数
ｆｄのダウンリンクミリ波信号Ｓｆｄを生成し、ミリ波
局部発振器１２が所望周波数変換量に相当する周波数ｆ
LOを有する正弦波ＳｆLOを発生させ、ミリ波信号合成器
１３がダウンリンクミリ波信号Ｓｆｄと正弦波ＳｆLOと
を合成してミリ波合成信号（和信号）を出力する。
【００１５】光変調器１５は、単一モード光源１１から
の光搬送波Ｓｆｃをミリ波合成信号で変調し変調光Ｓ１
を出力し、単側波帯信号生成光フィルタ１６がその変調
光Ｓ１の側波帯の一部を抑圧し、変調光Ｓ１から斜線部
分（図１）を取り除いて単側波帯のダウンリンク光信号
Ｓ１０に変換する。このダウンリンク光信号Ｓ１０は、
光ファイバ伝送路３１を介してアンテナ基地局ＢＳの送
信側に伝送される。
の光搬送波Ｓｆｃをミリ波合成信号で変調し変調光Ｓ１
を出力し、単側波帯信号生成光フィルタ１６がその変調
光Ｓ１の側波帯の一部を抑圧し、変調光Ｓ１から斜線部
分（図１）を取り除いて単側波帯のダウンリンク光信号
Ｓ１０に変換する。このダウンリンク光信号Ｓ１０は、
光ファイバ伝送路３１を介してアンテナ基地局ＢＳの送
信側に伝送される。
【００１６】アンテナ基地局ＢＳの送信側では、伝送さ
れてきたダウンリンク光信号Ｓ１０を、光増幅器４１で
増幅した後、光カップラ４２で２つの経路に分配し、一
方を光検波器４３に、他方を受信側の光変調器４９に送
り出す。
れてきたダウンリンク光信号Ｓ１０を、光増幅器４１で
増幅した後、光カップラ４２で２つの経路に分配し、一
方を光検波器４３に、他方を受信側の光変調器４９に送
り出す。
【００１７】光検波器４３では、分配されたダウンリン
ク光信号Ｓ１０の一方を光自己ヘテロダイン検波してミ
リ波信号Ｓ２を再生し、続いて、無線周波数選択フィル
タ４４が、その再生されたミリ波信号Ｓ２から斜線部分
（図１）を取り除いて所望のダウンリンクミリ波信号Ｓ
ｆｄのみを選択し、ＲＦアンプ４５に向けて出力する。
ＲＦアンプ４５では所望のダウンリンクミリ波信号Ｓｆ
ｄを増幅した後、ミリ波アンテナ４７に送り出す。そし
て、ミリ波アンテナ４７は、アンテナ共用器４６を介し
て送られてきたダウンリンクミリ波信号Ｓｆｄを、ミリ
波無線端末（図６）に向けて自由空間に放射送出する。
ク光信号Ｓ１０の一方を光自己ヘテロダイン検波してミ
リ波信号Ｓ２を再生し、続いて、無線周波数選択フィル
タ４４が、その再生されたミリ波信号Ｓ２から斜線部分
（図１）を取り除いて所望のダウンリンクミリ波信号Ｓ
ｆｄのみを選択し、ＲＦアンプ４５に向けて出力する。
ＲＦアンプ４５では所望のダウンリンクミリ波信号Ｓｆ
ｄを増幅した後、ミリ波アンテナ４７に送り出す。そし
て、ミリ波アンテナ４７は、アンテナ共用器４６を介し
て送られてきたダウンリンクミリ波信号Ｓｆｄを、ミリ
波無線端末（図６）に向けて自由空間に放射送出する。
【００１８】一方、アンテナ基地局ＢＳの受信側では、
ミリ波アンテナ４７が、ミリ波無線端末から送出されて
自由空間を伝搬してきたアップリンクミリ波信号Ｓｆｕ
を受信し、アンテナ共用器４６を介してＲＦアンプ４８
に出力する。ＲＦアンプ４８はそのアップリンクミリ波
信号Ｓｆｕを増幅した後、光変調器４９に出力する。な
お、アンテナ共用器４６は、ダウンリンクミリ波信号Ｓ
ｆｄとアップリンクミリ波信号Ｓｆｕとが互いに独立に
ミリ波アンテナ４７を利用できるようにするために設け
られている。
ミリ波アンテナ４７が、ミリ波無線端末から送出されて
自由空間を伝搬してきたアップリンクミリ波信号Ｓｆｕ
を受信し、アンテナ共用器４６を介してＲＦアンプ４８
に出力する。ＲＦアンプ４８はそのアップリンクミリ波
信号Ｓｆｕを増幅した後、光変調器４９に出力する。な
お、アンテナ共用器４６は、ダウンリンクミリ波信号Ｓ
ｆｄとアップリンクミリ波信号Ｓｆｕとが互いに独立に
ミリ波アンテナ４７を利用できるようにするために設け
られている。
【００１９】光変調器４９は、光カップラ４２で分配さ
れて送られてきたダウンリンク光信号Ｓ１０をアップリ
ンクミリ波信号Ｓｆｕで変調しその変調光Ｓ３を出力す
る。次に、狭帯域光フィルタ５０が、その変調光Ｓ３か
ら、アップリンクミリ波信号Ｓｆｕと同じ情報をもつ光
スペクトルのうちの一つ（周波数が（ｆｃ−ｆｕ）の信
号）と無変調光搬送波成分の一つ（周波数が（ｆｃ−ｆ
ｆLO）の信号）とを取り出してアップリンク光信号Ｓ３
０を選択する。このアップリンク光信号Ｓ３０は、光増
幅器５１で増幅された後、光ファイバ伝送路３２を介し
て制御局ＣＳの受信側に伝送される。
れて送られてきたダウンリンク光信号Ｓ１０をアップリ
ンクミリ波信号Ｓｆｕで変調しその変調光Ｓ３を出力す
る。次に、狭帯域光フィルタ５０が、その変調光Ｓ３か
ら、アップリンクミリ波信号Ｓｆｕと同じ情報をもつ光
スペクトルのうちの一つ（周波数が（ｆｃ−ｆｕ）の信
号）と無変調光搬送波成分の一つ（周波数が（ｆｃ−ｆ
ｆLO）の信号）とを取り出してアップリンク光信号Ｓ３
０を選択する。このアップリンク光信号Ｓ３０は、光増
幅器５１で増幅された後、光ファイバ伝送路３２を介し
て制御局ＣＳの受信側に伝送される。
【００２０】制御局ＣＳの受信側では、伝送されてきた
アップリンク光信号Ｓ３０を光検波器１７において光自
己ヘテロダイン検波し、中間周波数帯信号（ＩＦ帯信
号）Ｓ４を生成し、中間周波数選択フィルタ１８に出力
する。
アップリンク光信号Ｓ３０を光検波器１７において光自
己ヘテロダイン検波し、中間周波数帯信号（ＩＦ帯信
号）Ｓ４を生成し、中間周波数選択フィルタ１８に出力
する。
【００２１】中間周波数選択フィルタ１８は、中間周波
数帯信号Ｓ４から斜線部分（図１）を取り除いて、もと
のアップリンクミリ波信号Ｓｆｕの情報を有する所望中
間周波数帯信号（所望のＩＦ帯信号）Ｓ４０（周波数が
（ｆｕ−ｆLO）の信号）のみを選択し、その所望中間周
波数帯信号Ｓ４０を中間周波数帯信号復調器１９に出力
する。そして、中間周波数帯信号復調器１９は、所望中
間周波数帯信号Ｓ４０から、もとの無線信号であるアッ
プリンクミリ波信号Ｓｆｕの情報を再生する。
数帯信号Ｓ４から斜線部分（図１）を取り除いて、もと
のアップリンクミリ波信号Ｓｆｕの情報を有する所望中
間周波数帯信号（所望のＩＦ帯信号）Ｓ４０（周波数が
（ｆｕ−ｆLO）の信号）のみを選択し、その所望中間周
波数帯信号Ｓ４０を中間周波数帯信号復調器１９に出力
する。そして、中間周波数帯信号復調器１９は、所望中
間周波数帯信号Ｓ４０から、もとの無線信号であるアッ
プリンクミリ波信号Ｓｆｕの情報を再生する。
【００２２】図２および図３は上記したミリ波無線双方
向伝送装置において測定された光スペクトルを示す図で
あり、図２は単側波帯信号生成光フィルタ１６からのダ
ウンリンク光信号Ｓ１０について、伝送前の光スペクト
ルと、２５ｋｍの光ファイバ伝送路３１を介して伝送し
た後さらに増幅した後の光検波器４３直前の光スペクト
ルとの比較結果を示している。また、図３は狭帯域光フ
ィルタ５０からのアップリンク光信号Ｓ３０について、
伝送前の光スペクトルと、２５ｋｍの光ファイバ伝送路
３２を介しての伝送した後の光検波器１７直前の光スペ
クトルとの比較結果を示している。これらの比較結果か
ら明らかなように、２５ｋｍの光ファイバ伝送路の前後
での搬送波電力対雑音電力比には、いずれも著しい劣化
は見られない。
向伝送装置において測定された光スペクトルを示す図で
あり、図２は単側波帯信号生成光フィルタ１６からのダ
ウンリンク光信号Ｓ１０について、伝送前の光スペクト
ルと、２５ｋｍの光ファイバ伝送路３１を介して伝送し
た後さらに増幅した後の光検波器４３直前の光スペクト
ルとの比較結果を示している。また、図３は狭帯域光フ
ィルタ５０からのアップリンク光信号Ｓ３０について、
伝送前の光スペクトルと、２５ｋｍの光ファイバ伝送路
３２を介しての伝送した後の光検波器１７直前の光スペ
クトルとの比較結果を示している。これらの比較結果か
ら明らかなように、２５ｋｍの光ファイバ伝送路の前後
での搬送波電力対雑音電力比には、いずれも著しい劣化
は見られない。
【００２３】図４および図５は上記したミリ波無線双方
向伝送装置において測定されたビット誤り率を示す図で
ある。これらの図では、上下回線が共に１５５．５２Ｍ
ｂ／ｓの伝送速度をもつ差動位相シフトキーイング変調
形式のミリ波無線信号（下り５９．６ＧＨｚ、上り６
０．０ＧＨｚ）を２５ｋｍの光ファイバ伝送路３１，３
２を介して伝送したときのビット誤り率ＢＥＲを、光受
信電力（光検波器入力における光電力）の関数として示
している。図４はアンテナ基地局ＢＳのアンテナ４７で
の復調後のダウンリンクミリ波信号Ｓｆｄについて、ダ
ウンリンクでの光ファイバ伝送路を直結した場合と、２
５ｋｍの光ファイバ伝送路３１を介して伝送した場合と
でのビット誤り率の比較である。また、図５は制御局Ｃ
Ｓの中間周波数選択フィルタ１８で得られた復調後の所
望のＩＦ帯信号Ｓ４０について、ダウンリンク・アップ
リンク双方で２５ｋｍの光ファイバ伝送路３１，３２を
介して伝送した場合と、ダウンリンクのみの２５ｋｍ光
ファイバ伝送路３１を介して伝送した場合と、双方とも
光ファイバ伝送路を用いず直結した場合とでのビット誤
り率の比較である。いずれの場合も、２５ｋｍの光ファ
イバ伝送路３１，３２を直結して測定した場合と比べ
て、殆ど遜色のない特性が得られている。
向伝送装置において測定されたビット誤り率を示す図で
ある。これらの図では、上下回線が共に１５５．５２Ｍ
ｂ／ｓの伝送速度をもつ差動位相シフトキーイング変調
形式のミリ波無線信号（下り５９．６ＧＨｚ、上り６
０．０ＧＨｚ）を２５ｋｍの光ファイバ伝送路３１，３
２を介して伝送したときのビット誤り率ＢＥＲを、光受
信電力（光検波器入力における光電力）の関数として示
している。図４はアンテナ基地局ＢＳのアンテナ４７で
の復調後のダウンリンクミリ波信号Ｓｆｄについて、ダ
ウンリンクでの光ファイバ伝送路を直結した場合と、２
５ｋｍの光ファイバ伝送路３１を介して伝送した場合と
でのビット誤り率の比較である。また、図５は制御局Ｃ
Ｓの中間周波数選択フィルタ１８で得られた復調後の所
望のＩＦ帯信号Ｓ４０について、ダウンリンク・アップ
リンク双方で２５ｋｍの光ファイバ伝送路３１，３２を
介して伝送した場合と、ダウンリンクのみの２５ｋｍ光
ファイバ伝送路３１を介して伝送した場合と、双方とも
光ファイバ伝送路を用いず直結した場合とでのビット誤
り率の比較である。いずれの場合も、２５ｋｍの光ファ
イバ伝送路３１，３２を直結して測定した場合と比べ
て、殆ど遜色のない特性が得られている。
【００２４】以上述べたように、この発明の実施形態で
は、従来制御局に設けていた２つの光源（無線搬送波伝
送用光源１０１とデータ伝送用光源１０２（異なる波長
を出力する２つの光源から成る））を、１つの単一モー
ド光源１１のみにすることができ、その単一モード光源
１１からの光搬送波Ｓｆｃを送信と受信の双方向伝送に
共用できるように構成したので、従来に比べ、光学素子
の数を削減してより簡易なシステム構成を実現すること
ができる。
は、従来制御局に設けていた２つの光源（無線搬送波伝
送用光源１０１とデータ伝送用光源１０２（異なる波長
を出力する２つの光源から成る））を、１つの単一モー
ド光源１１のみにすることができ、その単一モード光源
１１からの光搬送波Ｓｆｃを送信と受信の双方向伝送に
共用できるように構成したので、従来に比べ、光学素子
の数を削減してより簡易なシステム構成を実現すること
ができる。
【００２５】加えて、従来方式ではダウンリンク側に、
光ファイバ伝送路２０１と２０２の２経路が必要である
のに対し、本発明では、光ファイバ伝送路３１の１経路
で伝送可能となる。
光ファイバ伝送路２０１と２０２の２経路が必要である
のに対し、本発明では、光ファイバ伝送路３１の１経路
で伝送可能となる。
【００２６】また、従来のアンテナ基地局３００では、
光伝送された信号が所望の無線信号ではないため、変復
調もしくは周波数変換を行うために複雑で効率の優れな
いミリ波回路系を組む必要があるのに対し、本発明のア
ンテナ基地局ＢＳでは、所望の無線信号が光検波後に直
接現れるため、複雑なミリ波回路系が必要でなくなる。
光伝送された信号が所望の無線信号ではないため、変復
調もしくは周波数変換を行うために複雑で効率の優れな
いミリ波回路系を組む必要があるのに対し、本発明のア
ンテナ基地局ＢＳでは、所望の無線信号が光検波後に直
接現れるため、複雑なミリ波回路系が必要でなくなる。
【００２７】したがって、全体として低コストなシステ
ムを構築でき、今後の商用的な展開にも大きく貢献する
ことができる。
ムを構築でき、今後の商用的な展開にも大きく貢献する
ことができる。
【００２８】また、アップリンクにおいては、光領域で
ミリ波の無線信号帯からマイクロ波の中間周波数帯まで
の周波数変換を行っているので、全体構成の中で電気的
ミリ波ダウンコンバータ（図６のミリ波ミキサ３１０）
の構成要素を必要としない。
ミリ波の無線信号帯からマイクロ波の中間周波数帯まで
の周波数変換を行っているので、全体構成の中で電気的
ミリ波ダウンコンバータ（図６のミリ波ミキサ３１０）
の構成要素を必要としない。
【００２９】また、光ファイバ伝送路３１を伝送される
ダウンリンク光信号は単側波帯形式であり、光ファイバ
伝送路３２を伝送されるアップリンク光信号は中間周波
数帯信号と同等の副搬送波伝送に相当するため、光ファ
イバが有する分散の影響を殆ど無視することができ、し
たがって、光信号の劣化を防止して良質の光伝送を行う
ことができる。
ダウンリンク光信号は単側波帯形式であり、光ファイバ
伝送路３２を伝送されるアップリンク光信号は中間周波
数帯信号と同等の副搬送波伝送に相当するため、光ファ
イバが有する分散の影響を殆ど無視することができ、し
たがって、光信号の劣化を防止して良質の光伝送を行う
ことができる。
【００３０】なお、上記の説明において、光変調方法は
副搬送波伝送が可能な光アナログ変調方法、すなわち、
強度変調、振幅変調、位相変調、周波数変調のいずれで
も可能であり，限定はしない。また、光増幅器２２，４
１，５１とＲＦアンプ２６，４５，４８は所要電力を得
るために用いるものであるため、増幅前にすでに十分な
電力がある場合には省略することができる。ダウンリン
クおよびアップリンクに用いられるミリ波信号は任意で
あり、アナログ信号かディジタル信号、単一信号か多重
化信号、伝送速度、変調形式などの別は限定されない。
副搬送波伝送が可能な光アナログ変調方法、すなわち、
強度変調、振幅変調、位相変調、周波数変調のいずれで
も可能であり，限定はしない。また、光増幅器２２，４
１，５１とＲＦアンプ２６，４５，４８は所要電力を得
るために用いるものであるため、増幅前にすでに十分な
電力がある場合には省略することができる。ダウンリン
クおよびアップリンクに用いられるミリ波信号は任意で
あり、アナログ信号かディジタル信号、単一信号か多重
化信号、伝送速度、変調形式などの別は限定されない。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、この発明では、従
来制御局に設けていた２つの光源を、１つの光源のみに
することができ、その光源からの光搬送波を送信と受信
の双方向伝送に共用できるように構成したので、光学的
変調器も共用することができ、従来に比べ、光学素子の
数を削減してより簡易なシステム構成を実現することが
できる。したがって、低コストなシステムを構築でき、
今後の商用的な展開にも大きく貢献することができる。
来制御局に設けていた２つの光源を、１つの光源のみに
することができ、その光源からの光搬送波を送信と受信
の双方向伝送に共用できるように構成したので、光学的
変調器も共用することができ、従来に比べ、光学素子の
数を削減してより簡易なシステム構成を実現することが
できる。したがって、低コストなシステムを構築でき、
今後の商用的な展開にも大きく貢献することができる。
【００３２】また、アップリンクにおいては、光領域で
ミリ波の無線信号帯からマイクロ波の中間周波数帯まで
の周波数変換を行っているので、全体構成の中で電気的
ミリ波ダウンコンバータの構成要素を必要としない。
ミリ波の無線信号帯からマイクロ波の中間周波数帯まで
の周波数変換を行っているので、全体構成の中で電気的
ミリ波ダウンコンバータの構成要素を必要としない。
【００３３】また、光ファイバ伝送路を伝送されるダウ
ンリンク光信号は単側波帯形式であり、光ファイバ伝送
路を伝送されるアップリンク光信号は中間周波数帯信号
と同等の副搬送波伝送に相当するため、光ファイバが有
する分散の影響を殆ど無視することができ、したがっ
て、光信号の劣化を防止して良質の光伝送を行うことが
できる。
ンリンク光信号は単側波帯形式であり、光ファイバ伝送
路を伝送されるアップリンク光信号は中間周波数帯信号
と同等の副搬送波伝送に相当するため、光ファイバが有
する分散の影響を殆ど無視することができ、したがっ
て、光信号の劣化を防止して良質の光伝送を行うことが
できる。
【図１】この発明のミリ波無線双方向伝送装置の構成を
示す図である。
示す図である。
【図２】この発明のミリ波無線双方向伝送装置において
測定されたダウンリンク光信号の光スペクトルを示す図
である。
測定されたダウンリンク光信号の光スペクトルを示す図
である。
【図３】この発明のミリ波無線双方向伝送装置において
測定されたアップリンク光信号の光スペクトルを示す図
である。
測定されたアップリンク光信号の光スペクトルを示す図
である。
【図４】この発明のミリ波無線双方向伝送装置において
測定されたダウンリンク光信号のビット誤り率を示す図
である。
測定されたダウンリンク光信号のビット誤り率を示す図
である。
【図５】この発明のミリ波無線双方向伝送装置において
測定されたアップリンク光信号のビット誤り率を示す図
である。
測定されたアップリンク光信号のビット誤り率を示す図
である。
【図６】従来のミリ波無線双方向伝送装置の構成例を示
す図である。
す図である。
１１ 単一モード光源 １２ ミリ波局部発振器 １３ ミリ波信号合成器 １４ ダウンリンクミリ波信号生成器 １５ 光変調器 １６ 単側波帯信号生成光フィルタ １７ 光検波器 １８ 中間周波数選択フィルタ １９ 中間周波数帯信号復調器 ２２ 光増幅器 ２６ ＲＦアンプ ３１ 光ファイバ伝送路 ３２ 光ファイバ伝送路 ４１ 光増幅器 ４２ 光カップラ ４３ 光検波器 ４４ 無線周波数選択フィルタ ４５ ＲＦアンプ ４６ アンテナ共用器 ４７ ミリ波アンテナ ４８ ＲＦアンプ ４９ 光変調器 ５０ 狭帯域光フィルタ ５１ 光増幅器 ４００ ミリ波無線端末 ＢＳ アンテナ基地局 ＣＳ 制御局 Ｌ 光ファイバ伝送路 Ｓ１ 変調光 Ｓ１０ ダウンリンク光信号 Ｓ２ ミリ波信号 Ｓ３ 変調光 Ｓ３０ アップリンク光信号 Ｓ４ 中間周波数帯信号（ＩＦ帯信号） Ｓ４０ 所望中間周波数帯信号（所望のＩＦ帯信号） ＳｆLO 正弦波 Ｓｆｃ 光搬送波 Ｓｆｄ ダウンリンクミリ波信号 Ｓｆｕ アップリンクミリ波信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−103288（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−84133（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−177556（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−32563（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−130062（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−350537（ＪＰ，Ａ) 特開2000−19470（ＪＰ，Ａ) 特許3218325（ＪＰ，Ｂ２) 久利敏明、北山研一、小山康徳，60Ｇ Ｈｚ帯パイロット光を用いた光ファイ バ・ミリ波アップリンクシステム，1998 年電子情報通信学会通信ソサイエティ, Ｂ−５−218，ｐ468 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 10/00 - 10/28 H04J 14/00 - 14/08 H04Q 7/36
Claims (2)
- 【請求項１】 制御局とアンテナ基地局との間を光ファ
イバ伝送路で双方向に接続して行うミリ波無線双方向伝
送方法において、 単一モード光源からの光搬送波を、所望周波数変換量に
相当する周波数を有する正弦波信号と、所定周波数のダ
ウンリンクミリ波信号とを合成して得られたミリ波合成
信号で変調して第１変調光を生成し、 上記第１変調光を単側波帯のダウンリンク光信号に変換
し、そのダウンリンク光信号を光ファイバ伝送したあと
二つに分配し、 分配した一方のダウンリンク光信号を光自己ヘテロダイ
ン検波しダウンリンクミリ波信号のみを取り出して再生
し、そのダウンリンクミリ波信号を自由空間に送出し、 受信したアップリンクミリ波信号で、分配した他方のダ
ウンリンク光信号を変調し、その変調で得られた第２変
調光から、アップリンクミリ波信号と同じ情報をもつ光
スペクトルのうちの一つと無変調光搬送波成分の一つと
を取り出してアップリンク光信号を選択し、そのアップ
リンク光信号を光ファイバ伝送し、 光ファイバ伝送されたアップリンク光信号を光自己ヘテ
ロダイン検波することで生成された中間周波数帯信号か
ら、もとのアップリンクミリ波信号の情報を再生する、 ことを特徴とするミリ波無線双方向伝送方法。 - 【請求項２】 制御局とアンテナ基地局との間を光ファ
イバ伝送路で双方向に接続して構成されるミリ波無線双
方向伝送装置において、 単一周波数を有する光搬送波を発生する単一モード光源
と、 所定周波数のダウンリンクミリ波信号を生成するダウン
リンクミリ波信号生成器と、 所望周波数変換量に相当する周波数を有する正弦波を発
生させるミリ波局部発振器と、 ダウンリンクミリ波信号と正弦波とを合成してミリ波合
成信号を出力するミリ波信号合成器と、 ミリ波合成信号で光搬送波を変調し第１変調光を出力す
る第１光学的変調器と、 第１変調光を単側波帯のダウンリンク光信号に変換する
単側波帯信号生成光フィルタと、 ダウンリンク光信号を伝送する第１光ファイバ伝送路
と、 ダウンリンク光信号を２つの経路に分配する光カップラ
と、 分配されたダウンリンク光信号の一方を光自己ヘテロダ
イン検波する第１光検波器と、 光自己ヘテロダイン検波によって再生されたミリ波信号
から所望のダウンリンクミリ波信号のみを選択し出力す
る無線周波数選択フィルタと、 ダウンリンクミリ波信号を送信するとともにアップリン
クミリ波信号を受信するミリ波アンテナと、 ダウンリンクミリ波信号とアップリンクミリ波信号とが
互いに独立にミリ波アンテナを利用できるようにするア
ンテナ共用器と、 アップリンクミリ波信号で、分配されたダウンリンク光
信号の他方を変調し第２変調光を出力する第２光学的変
調器と、 第２変調光から、アップリンクミリ波信号と同じ情報を
もつ光スペクトルのうちの一つと無変調光搬送波成分の
一つとを取り出してアップリンク光信号を選択する狭帯
域光フィルタと、 狭帯域光フィルタから出力されたアップリンク光信号を
伝送する第２光ファイバ伝送路と、 伝送されたアップリンク光信号を光自己ヘテロダイン検
波する第２光検波器と、 光自己ヘテロダイン検波によって生成された中間周波数
帯信号からもとのアップリンクミリ波信号の情報を有す
る所望中間周波数帯信号のみを選択する中間周波数選択
フィルタと、 所望中間周波数帯信号からアップリンクミリ波信号の情
報を再生する中間周波数帯信号復調器と、 を有することを特徴とするミリ波無線双方向伝送装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27670799A JP3297734B2 (ja) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | ミリ波無線双方向伝送方法およびミリ波無線双方向伝送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27670799A JP3297734B2 (ja) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | ミリ波無線双方向伝送方法およびミリ波無線双方向伝送装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001103015A JP2001103015A (ja) | 2001-04-13 |
| JP3297734B2 true JP3297734B2 (ja) | 2002-07-02 |
Family
ID=17573215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27670799A Expired - Lifetime JP3297734B2 (ja) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | ミリ波無線双方向伝送方法およびミリ波無線双方向伝送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3297734B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4724949B2 (ja) * | 2001-05-16 | 2011-07-13 | パナソニック株式会社 | 光変調方法とその光変調装置及び光無線伝送システム |
| KR20040024726A (ko) * | 2002-09-16 | 2004-03-22 | 전금수 | 단일 광섬유를 이용한 양방향 전송 시스템 |
| US7292792B2 (en) * | 2003-09-30 | 2007-11-06 | Lucent Technologies Inc. | High speed modulation of optical subcarriers |
| EP1815618B1 (en) * | 2004-11-15 | 2012-09-12 | BAE Systems PLC | Data communications system |
| JP4540062B2 (ja) * | 2005-08-30 | 2010-09-08 | 日本電信電話株式会社 | 光−無線融合通信システム及びその方法 |
| JP4696270B2 (ja) * | 2006-01-24 | 2011-06-08 | 独立行政法人情報通信研究機構 | 通信システム及び通信方法 |
| JP4810366B2 (ja) * | 2006-09-07 | 2011-11-09 | 独立行政法人情報通信研究機構 | 波長変換型波長分割多重伝送装置 |
| KR100839271B1 (ko) * | 2006-12-04 | 2008-06-19 | 엘지전자 주식회사 | 밀리미터파의 양방향 통신장치 |
-
1999
- 1999-09-29 JP JP27670799A patent/JP3297734B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 久利敏明、北山研一、小山康徳，６０ＧＨｚ帯パイロット光を用いた光ファイバ・ミリ波アップリンクシステム，１９９８年電子情報通信学会通信ソサイエティ，Ｂ−５−２１８，ｐ４６８ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001103015A (ja) | 2001-04-13 |
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