JP4010759B2 - 光信号通信基地局、光信号通信システム、光信号送信方法及び光信号通信方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信システムにおける基地局に関する発明であり、円滑な移動体通信を実現するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１は、従来の移動体通信システムを示す図である（特開平１１−３４０９５３、特開平８−１１７１９）。
図１において、従来技術では、基地局（あるいはベースユニット）から中継機（無線ユニット）に信号を送る際には、ある情報を高周波信号に変換し、電光変換器（Ｅ／Ｏ）で光変調を行い、電光変換器から光ファイバ伝送路に送信する。中継機では、その光信号パワーから一部を分岐した信号を受信し、電気に変換し高周波送信器（ＲＦ）から漏洩同軸ケーブル（ＬＣＸ）（あるいはアンテナ）へ送信する。ＬＣＸからは、高周波信号を電波として空間伝搬する。移動体ではその高周波信号を受信することで、基地局から移動局への通信を行うことができる。なお、この従来技術は、ＳＣＭ伝送技術を用いており、変調周波数は、例えば、４１０〜４５０ＭＨｚを使用している。
【０００３】
逆に、図２において、移動体から出力される高周波信号は、ＬＣＸにて受信され、中継機へ伝送される。中継機では、受信した高周波信号を光変調し電光変換器（Ｅ／Ｏ）から光ファイバ伝送路に送信され、基地局が光信号を受信することで移動局から基地局への通信が可能となる。
【０００４】
また、図２においては、基地局には複数の中継機が接続されており、各中継機は、ＬＣＸから当該中継機に送信されてきた信号と、より下段の中継機より送信された信号とを送信することになる。この場合に、各中継機は、ＬＣＸより送信された信号を光変調するための電光変換器（Ｅ／Ｏ）と、より下段の中継機より送信された光信号を電気信号に変換する光電変換器（Ｏ／Ｅ）を有している。
移動体、ＬＣＸを経て、中継機に送信された高周波信号は、電光変換器（Ｅ／Ｏ）に送られる。一方、下段の中継機から送られてきた光信号は、光電変換器（Ｏ／Ｅ）で高周波の電気信号に変換され、この高周波電気信号も電光変換器（Ｅ／Ｏ）に送られる。そして、電光変換器（Ｅ／Ｏ）では、この二つの高周波電気信号を合成し、合成した高周波電気信号を光変調し、光変調された光信号を基地局へ送信するという多段中継方式を採用している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の通信方法では、移動体が、ある１台の中継機が送受信を行うＬＣＸと、隣の中継機が送受信を行うＬＣＸとの突き合わせ点にあるとき（アンテナの場合は両アンテナの通信エリア）、移動体は中継機からの信号を受信できない場合があるという問題があった。
【０００６】
図１９は、従来技術が有する問題を説明する図である。
図１９では、説明の簡明化のため、中継機２と中継機３の２台の中継機と、移動体と、中継機２，３に接続されたＬＣＸ２，３（５）のみを示すこととする。図中の２００は中継機２のＬＣＸ２（５）から送信する際の通信エリア、３００は中継機３のＬＣＸ３（５）から送信する際の通信エリアである。また、図に示すように、通信エリア２００と通信エリア３００とが重なり合う範囲を突き合わせ点と呼ぶ。
なお、基地局から光信号が送信され、中継機では光信号を高周波信号へ変換しＬＣＸへ送信することは同様である。
【０００７】
まず、基地局より移動体へ通信する場合の問題点について説明する。
基地局から送られてくる信号は、中継機２，３に分岐され、それぞれの光電変換を行い、電気信号から高周波信号に変換し、ＬＣＸへ送信され、ＬＣＸ同士の突き合わせ点に到達する。突き合わせ点から出てくるそれぞれのＬＣＸからの高周波信号は、２方向の信号伝達経路が異なることにより、伝送遅延の差が大きくなる。
図１９に示す様に、移動体が、異なる隣り合う中継機（ここでは中継機２と中継機３とする）のＬＣＸ（ここではＬＣＸ２、ＬＣＸ３とする）の突き合わせ点にいる場合に、これらの突き合わせ点からその地点付近にいる移動体に信号が送られると、２つの経路から送信されてくる信号の移動体への到達時刻が異なるため、移動局ではデータが認識できず通信不能となることがある。
この場合は、基地局の光発信器から中継機２と３のアンテナ、更に移動局までの伝送経路長の違いによる位相差が発生することとなり、この場合、主に中継機２と３の光ファイバ線路間の伝送による時間差が位相差となる。
一般に使用されている石英光ファイバでは５μＳ／ｋｍの伝送遅延を受ける。従って、送信する情報データが高速となるに連れ、両アンテナから受ける信号の位相のずれが大きく影響することとなり正常な通信ができなくなる。
【０００８】
また、移動体から基地局へ送信する信号においても同様な問題が生じる。
即ち、図１９のように移動体のアンテナがＬＣＸ突き合わせ点にある場合に、ＬＣＸ突き合わせ点から送信する信号は異なる経路を通過して基地局へ達するため、出発点は同じ信号であるが基地局への到達時間に差が出てくるため、基地局では受信が不可能となることがある。
【０００９】
また、別の問題点として、基地局から移動体へ信号を送信する光線路構成では、同一の信号から中継機毎にパワーを分岐していくため、長距離区間に渡るシステムは構成できないことがある。
【００１０】
更には、移動体から基地局へ信号を送信する光線路構成では、光信号を電気信号に変えその中継機で受信した高周波信号を合成したのち電気信号から光信号へ変換し伝送する構成を複数繰り返すこととなるため、ノイズレベルが増加し、中継機数が限られてくるという問題点もあった。
【００１１】
そこで、この発明は、上述した従来例による問題を解消するため、通信経路の違いによる位相差を少なくすることで、高速通信を可能にし、また長距離に渡る通信を可能とすることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
高周波電気信号を電光変換して相互に異なる光波長を有する複数の光信号を生成し、光伝送路に縦続接続された複数の光信号受信中継機に対して、生成した前記複数の光信号を送信する光信号通信基地局であって、
前記複数の光信号から特定の光波長の光信号を選択して受信し、受信した前記特定の光波長を有する光信号を光電変換により前記高周波電気信号に変換し、高周波電気信号を送信するアンテナに、変換した前記高周波電気信号を出力する複数の光信号受信中継機に対して、前記複数の光信号を送信する光信号通信基地局において、
電気信号を分岐して、複数の分岐電気信号を出力する分岐電気信号出力部と、前記分岐電気信号出力部により出力された前記複数の分岐電気信号の各々を入力し、入力した前記複数の分岐電気信号の各々を高周波電気信号に変調して、複数の高周波電気信号を出力する複数の変調部と、
前記複数の変調部により出力された前記複数の高周波電気信号の各々を入力し、入力した前記複数の高周波電気信号の各々を電光変換して相互に異なる光波長の光信号を生成し、生成した前記光信号を相互に異なる光信号受信中継機を送信先として前記光伝送路に送信する複数の光信号生成送信部とを有し、
前記分岐電気信号出力部は、
前記複数の変調部に、それぞれ異なるタイミングで、前記複数の分岐電気信号を出力し、
相互に隣り合う光信号受信中継機において光電変換された前記高周波電気信号が、前記相互に隣り合う光信号受信中継機の各々の前記アンテナから送信される時刻が一致するように、前記複数の分岐電気信号を前記複数の変調部へ出力するタイミングを調整することを特徴とする。
【００１３】
高周波電気信号を電光変換して相互に異なる光波長を有する複数の光信号を生成し、光伝送路に縦続接続された複数の光信号受信中継機に対して、生成した前記複数の光信号を送信する光信号通信基地局であって、
前記複数の光信号から特定の光波長の光信号を選択して受信し、受信した前記特定の光波長を有する光信号を光電変換により前記高周波電気信号に変換し、高周波電気信号を送信するアンテナに、変換した前記高周波電気信号を出力する複数の光信号受信中継機に対して、前記複数の光信号を送信する光信号通信基地局において、
前記高周波電気信号を分岐して、複数の分岐高周波電気信号を出力する分岐高周波電気信号出力部と、
前記分岐高周波電気信号出力部により出力された前記複数の分岐高周波電気信号の各々を入力し、入力した前記複数の分岐高周波電気信号の各々を電光変換して相互に異なる光波長の光信号を生成し、生成した前記光信号を相互に異なる光信号受信中継機を送信先として前記光伝送路に送信する複数の光信号生成送信部と、
前記複数の光信号生成送信部の各々より送信された前記光信号が前記光伝送路に出力される時刻を調整する複数の光伝送路出力調整部とを有し、
前記複数の光伝送路出力調整部は、
相互に隣り合う光信号受信中継機において光電変換された前記高周波電気信号が、前記相互に隣り合う光信号受信中継機の各々の前記アンテナから送信される時刻が一致するように、前記光信号が前記光伝送路に出力される時刻を調整することを特徴とする。
【００１４】
前記複数の光伝送路出力調整部は、
前記複数の光信号生成送信部の各々より延在し、前記複数の光信号生成送信部の各々と前記光伝送路とを結線する複数の送信光信号結線部であり、
前記複数の送信光信号結線部の各々は、相互に異なる長さを有しており、
前記複数の送信光信号結線部の各々の長さが、
相互に隣り合う光信号受信中継機において光電変換された前記高周波電気信号が、前記相互に隣り合う光信号受信中継機の各々の前記アンテナから送信される時刻が一致するように、設定されていることを特徴とする請求項２に記載の光信号通信基地局。
【００１５】
前記光信号受信中継機の前記アンテナが漏洩同軸ケーブルであることを特徴とする。
【００１６】
前記複数の光信号生成送信部は、各々の波長間隔が不等間隔となる光波長を有する複数の光信号を生成することを特徴とする。
【００１７】
前記光信号通信基地局は、更に、
前記複数の光信号生成送信部の各々により生成された前記光信号を入力し、入力した前記光信号を増幅する光信号増幅器を有することを特徴とする。
【００１８】
光伝送路に縦続接続され光信号を送信する複数の光信号送信中継機より、前記光伝送路を通じて送信された光信号を受信する光信号通信基地局において、
前記複数の光信号送信中継機より送信された前記光信号を受信し、受信した前記光信号を相互に異なる光波長を有する複数の光信号に分岐して、複数の分岐光信号を出力する複数の分岐光信号出力部と、
前記複数の分岐光信号出力部より出力された前記複数の分岐光信号の各々を入力し、入力した前記複数の分岐光信号の各々を光電変換して複数の高周波電気信号を生成する複数の高周波電気信号生成部と、
前記複数の分岐光信号出力部により出力された前記複数の分岐光信号の各々が前記複数の高周波電気信号生成部に入力される時刻を調整する複数の分岐光信号入力調整部とを有し、
前記複数の分岐光信号入力調整部は、
前記複数の分岐光信号出力部より出力された前記複数の分岐光信号の各々が前記複数の高周波電気信号生成部に入力される時刻を一致させるように、前記複数の分岐光信号の各々が前記複数の高周波電気信号生成部に入力される時刻を調整することを特徴とする。
【００１９】
前記光信号通信基地局は、更に、
前記光伝送路に縦続接続され光信号を送信する複数の光信号送信中継機より前記光伝送路を通じて送信された前記光信号を受信し、受信した前記光信号を相互に異なる光波長を有する複数の光信号に分岐して、複数の分岐光信号を出力する複数の分岐光信号出力部と、
前記複数の分岐光信号出力部より出力された前記複数の分岐光信号の各々を入力し、入力した前記複数の分岐光信号の各々を光電変換して複数の高周波電気信号を生成する複数の高周波電気信号生成部と、
前記複数の分岐光信号出力部により出力された前記複数の分岐光信号の各々が前記複数の高周波電気信号生成部に入力される時刻を調整する複数の分岐光信号入力調整部とを有し、
前記複数の分岐光信号入力調整部は、
前記複数の分岐光信号出力部より出力された前記複数の分岐光信号の各々が前記複数の高周波電気信号生成部に入力される時刻を一致させるように、前記複数の分岐光信号の各々が前記複数の高周波電気信号生成部に入力される時刻を調整することを特徴とする。
【００２０】
前記複数の分岐光信号入力調整部は、
前記複数の分岐光信号出力部の各々より延在し、前記光伝送路と前記複数の分岐光信号出力部と前記複数の高周波電気信号生成部とを結線する複数の受信光信号結線部であり、
前記複数の受信光信号結線部の各々は、相互に異なる長さを有しており、
前記複数の受信光信号結線部の各々の長さが、
前記複数の分岐光信号出力部より出力された前記複数の分岐光信号が前記複数の高周波電気信号生成部に到達する時刻を一致させるように、設定されていることを特徴とする。
【００２１】
前記複数の分岐光信号出力部は、各々の波長間隔が不等間隔となる光波長を有する複数の分岐光信号を出力することを特徴とする。
【００２２】
前記光信号通信基地局は、更に、
前記複数の光信号送信中継機より送信された前記光信号を受信し、受信した前記光信号を増幅する光信号増幅器を有することを特徴とする。
【００２３】
前記光信号通信基地局は、更に、
前記光伝送路に接続され、前記光伝送路により伝送される光信号の伝送方向を制御する光信号伝送方向制御部を有することを特徴とする。
【００２４】
電気信号を電光変換して、第一の光信号と第二の光信号を生成し、生成した前記第一の光信号と前記第二の光信号を前記光伝送路に送信する第一の光信号通信基地局と、前記光伝送路を通じて前記第一の光信号通信基地局と通信を行う第二の光信号通信基地局とを有する光信号通信システムにおいて、
前記第一の光信号通信基地局は、前記第一の光信号を、
前記光伝送路に縦続接続された複数の中継機を含む第一の中継機群であって、前記第一の光信号を受信し、受信した前記第一の光信号を光電変換して高周波電気信号を生成し、高周波電気信号を送信するアンテナに、生成した前記高周波電気信号を出力する複数の中継機を含む第一の中継機群に対して送信し、
前記第二の光信号を前記第二の光信号通信基地局に対して送信し、
前記第二の光信号通信基地局は、前記第一の光信号通信基地局より送信された前記第二の光信号を受信し、受信した前記第二の光信号を、
前記光伝送路に縦続接続された複数の中継機を含む第二の中継機群であって、前記第二の光信号を受信し、受信した前記第二の光信号を光電変換して高周波電気信号を生成し、高周波電気信号を送信するアンテナに、生成した前記高周波電気信号を出力する複数の中継機を含む第二の中継機群であって、前記第一の中継機群と隣合う位置にある第二の中継機群に対して送信し、
前記第一の光信号通信基地局は、
前記電気信号を分岐して、前記第一の中継機群に対する電気信号である第一の電気信号と、前記第二の中継機群に対する電気信号である第二の電気信号とを出力する分岐電気信号出力部と、
前記分岐電気信号出力部により出力された前記第一の電気信号を電光変換して前記第一の光信号を生成し、生成した前記第一の光信号を前記光伝送路に送信する第一光信号生成送信部と、
前記分岐電気信号出力部により出力された前記第二の電気信号を電光変換して前記第二の光信号を生成し、生成した前記第二の光信号を前記光伝送路に送信する第二光信号生成送信部と、
前記分岐電気信号出力部により出力された前記第一の電気信号を入力し、入力した前記第一の電気信号を所定の時間蓄積した後に、前記第一の電気信号を前記第一光信号生成送信部へ出力する送信電気信号蓄積部とを有し、
前記送信電気信号蓄積部は、
前記第一の中継機群の一端に位置する中継機と前記第二の中継機群の一端に位置する中継機のうち隣合う位置にある二つの隣接中継機の各々において光電変換された前記高周波電気信号が、前記二つの隣接中継機の各々の前記アンテナから送信される時刻が一致するように、前記第一の電気信号を蓄積することを特徴とする。
【００２５】
光伝送路に縦続接続された複数の中継機を含む第一の中継機群より前記光伝送路を通じて送信された第一の光信号を受信する第一の光信号通信基地局と、
前記光伝送路に縦続接続された複数の中継機を含む第二の中継機群より前記光伝送路を通じて送信された第二の光信号を受信し、受信した前記第二の光信号を前記光伝送路を通じて前記第一の光信号通信基地局へ送信する第二の光信号通信基地局とを有する光信号通信システムにおいて、
前記第一の光信号通信基地局は、
前記第一の中継機群より送信された前記第一の光信号を受信し、受信した前記第一の光信号を光電変換して第一の電気信号を生成する第一電気信号生成部と、前記第二の光信号通信基地局より送信された前記第二の光信号を受信し、受信した前記第二の光信号を光電変換して第二の電気信号を生成する第二電気信号生成部と、
前記第一電気信号生成部により生成された前記第一の電気信号と前記第二電気信号生成部により生成された前記第二の電気信号とを合成する電気信号合成部と、
前記第二電気信号生成部により生成された前記第二の電気信号を入力し、入力した前記第二の電気信号を所定の時間蓄積した後に、前記第二の電気信号を前記電気信号合成部へ出力する受信電気信号蓄積部とを有し、
前記受信電気信号蓄積部は、
前記第一の電気信号が前記電気信号合成部に到達する時刻と、前記第二の電気信号が前記電気信号合成部に到達する時刻とが一致するように、前記第二の電気信号を蓄積することを特徴とする。
【００２６】
光信号を送信する第一の光信号通信基地局であって、
複数の光信号から特定の光波長の光信号を選択して受信する複数の光信号受信中継機に対して相互に異なる光波長を有する複数の光信号を送信する第二の光信号通信基地局に、
光信号を送信する第一の光信号通信基地局において、
前記第二の光信号通信基地局により前記複数の光信号受信中継機に対して送信される前記相互に異なる光波長を有する複数の光信号を生成し、生成した前記相互に異なる光波長を有する複数の光信号を前記第二の光信号通信基地局へ送信することを特徴とする。
【００２７】
高周波電気信号を電光変換して相互に異なる光波長を有する複数の光信号を生成し、光伝送路に縦続接続された複数の光信号受信中継機に対して、生成した前記複数の光信号を送信する光信号送信方法であって、
前記複数の光信号から特定の光波長の光信号を選択して受信し、受信した前記特定の光波長を有する光信号を光電変換により前記高周波電気信号に変換し、高周波電気信号を送信するアンテナに、変換した前記高周波電気信号を出力する複数の光信号受信中継機に対して、前記複数の光信号を送信する光信号送信方法において、
電気信号を分岐して、複数の分岐電気信号を出力する分岐電気信号出力ステップと、
前記分岐電気信号出力ステップにより出力された前記複数の分岐電気信号の各々を入力し、入力した前記複数の分岐電気信号の各々を高周波電気信号に変調して、複数の高周波電気信号を出力する複数の変調ステップと、
前記複数の変調ステップにより出力された前記複数の高周波電気信号の各々を入力し、入力した前記複数の高周波電気信号の各々を電光変換して相互に異なる光波長の光信号を生成し、生成した前記光信号を相互に異なる光信号受信中継機を送信先として前記光伝送路に送信する複数の光信号生成送信ステップとを有し、
前記分岐電気信号出力ステップは、
前記複数の変調ステップに、それぞれ異なるタイミングで、前記複数の分岐電気信号を出力し、
相互に隣り合う光信号受信中継機において光電変換された前記高周波電気信号が、前記相互に隣り合う光信号受信中継機の各々の前記アンテナから送信される時刻が一致するように、前記複数の分岐電気信号を前記複数の変調ステップへ出力するタイミングを調整することを特徴とする。
【００２８】
光伝送路に縦続接続され、複数の光信号から特定の光波長の光信号を選択して受信し、受信した前記特定の光波長を有する光信号を光電変換して高周波電気信号を生成し、高周波電気信号を送信するアンテナに、生成した前記高周波電気信号を出力する複数の光信号受信中継機に対して、
光信号を送信する光信号送信方法であって、電気信号を電光変換して相互に異なる光波長を有する複数の光信号を生成し、生成した前記複数の光信号を前記光伝送路に送信する光信号送信方法において、
前記電気信号を分岐して、複数の分岐電気信号を出力する分岐電気信号出力ステップと、
前記分岐電気信号出力ステップにより出力された前記複数の分岐電気信号の各々を入力し、入力した前記複数の分岐電気信号の各々を電光変換して相互に異なる光波長の光信号を生成し、生成した前記光信号を相互に異なる光信号受信中継機を送信先として前記光伝送路に送信する複数の光信号生成送信ステップと、
前記複数の光信号生成送信ステップの各々より送信された前記光信号が前記光伝送路に出力される時刻を調整する複数の光伝送路出力調整ステップとを有し、
前記複数の光伝送路出力調整ステップは、
相互に隣り合う光信号受信中継機において光電変換された前記高周波電気信号が、前記相互に隣り合う光信号受信中継機の各々の前記アンテナから送信される時刻が一致するように、前記光信号が前記光伝送路に出力される時刻を調整することを特徴とする。
【００２９】
光伝送路に縦続接続され光信号を送信する複数の光信号送信中継機より、前記光伝送路を通じて送信された光信号を受信する光信号受信方法において、
前記複数の光信号送信中継機より送信された前記光信号を受信し、受信した前記光信号を相互に異なる光波長を有する複数の光信号に分岐して、複数の分岐光信号を出力する複数の分岐光信号出力ステップと、
前記複数の分岐光信号出力ステップより出力された前記複数の分岐光信号の各々を入力し、入力した前記複数の分岐光信号の各々を光電変換して複数の高周波電気信号を生成する複数の高周波電気信号生成ステップと、
前記複数の分岐光信号出力ステップにより出力された前記複数の分岐光信号の各々が前記複数の高周波電気信号生成ステップに入力される時刻を調整する複数の分岐光信号入力調整ステップとを有し、
前記複数の分岐光信号入力調整ステップは、
前記複数の分岐光信号出力ステップより出力された前記複数の分岐光信号の各々が前記複数の高周波電気信号生成ステップに入力される時刻を一致させるように、前記複数の分岐光信号の各々が前記複数の高周波電気信号生成ステップに入力される時刻を調整することを特徴とする。
【００３０】
前記光信号送信方法は、更に、
前記光伝送路に縦続接続され光信号を送信する複数の光信号送信中継機より前記光伝送路を通じて送信された前記光信号を受信し、受信した前記光信号を相互に異なる光波長を有する複数の光信号に分岐して、複数の分岐光信号を出力する複数の分岐光信号出力ステップと、
前記複数の分岐光信号出力ステップより出力された前記複数の分岐光信号の各々を入力し、入力した前記複数の分岐光信号の各々を光電変換して複数の高周波電気信号を生成する複数の高周波電気信号生成ステップと、
前記複数の分岐光信号出力ステップにより出力された前記複数の分岐光信号の各々が前記複数の高周波電気信号生成ステップに入力される時刻を調整する複数の分岐光信号入力調整ステップとを有し、
前記複数の分岐光信号入力調整ステップは、
前記複数の分岐光信号出力ステップより出力された前記複数の分岐光信号の各々が前記複数の高周波電気信号生成ステップに入力される時刻を一致させるように、前記複数の分岐光信号の各々が前記複数の高周波電気信号生成ステップに入力される時刻を調整することを特徴とする。
【００３１】
電気信号を電光変換して、第一の光信号と第二の光信号を生成し、生成した前記第一の光信号と前記第二の光信号を前記光伝送路に送信する第一の光信号送信方法と、前記光伝送路を通じて前記第一の光信号送信方法と通信を行う第二の光信号送信方法とを有する光信号通信方法において、
前記第一の光信号送信方法は、前記第一の光信号を、
前記光伝送路に縦続接続された複数の中継機を含む第一の中継機群であって、前記第一の光信号を受信し、受信した前記第一の光信号を光電変換して高周波電気信号を生成し、高周波電気信号を送信するアンテナに、生成した前記高周波電気信号を出力する複数の中継機を含む第一の中継機群に対して送信し、
前記第二の光信号を前記第二の光信号送信方法に対して送信し、
前記第二の光信号送信方法は、前記第一の光信号送信方法より送信された前記第二の光信号を受信し、受信した前記第二の光信号を、
前記光伝送路に縦続接続された複数の中継機を含む第二の中継機群であって、前記第二の光信号を受信し、受信した前記第二の光信号を光電変換して高周波電気信号を生成し、高周波電気信号を送信するアンテナに、生成した前記高周波電気信号を出力する複数の中継機を含む第二の中継機群であって、前記第一の中継機群と隣合う位置にある第二の中継機群に対して送信し、
前記第一の光信号送信方法は、
前記電気信号を分岐して、前記第一の中継機群に対する電気信号である第一の電気信号と、前記第二の中継機群に対する電気信号である第二の電気信号とを出力する分岐電気信号出力ステップと、
前記分岐電気信号出力ステップにより出力された前記第一の電気信号を電光変換して前記第一の光信号を生成し、生成した前記第一の光信号を前記光伝送路に送信する第一光信号生成送信ステップと、
前記分岐電気信号出力ステップにより出力された前記第二の電気信号を電光変換して前記第二の光信号を生成し、生成した前記第二の光信号を前記光伝送路に送信する第二光信号生成送信ステップと、
前記分岐電気信号出力ステップにより出力された前記第一の電気信号を入力し、入力した前記第一の電気信号を所定の時間蓄積した後に、前記第一の電気信号を前記第一光信号生成送信ステップへ出力する送信電気信号蓄積ステップとを有し、
前記送信電気信号蓄積ステップは、
前記第一の中継機群の一端に位置する中継機と前記第二の中継機群の一端に位置する中継機のうち隣合う位置にある二つの隣接中継機の各々において光電変換された前記高周波電気信号が、前記二つの隣接中継機の各々の前記アンテナから送信される時刻が一致するように、前記第一の電気信号を蓄積することを特徴とする。
【００３２】
光伝送路に縦続接続された複数の中継機を含む第一の中継機群より前記光伝送路を通じて送信された第一の光信号を受信する第一の光信号受信方法と、
前記光伝送路に縦続接続された複数の中継機を含む第二の中継機群より前記光伝送路を通じて送信された第二の光信号を受信し、受信した前記第二の光信号を前記光伝送路を通じて前記第一の光信号受信方法へ送信する第二の光信号受信方法とを有する光信号通信方法において、
前記第一の光信号受信方法は、
前記第一の中継機群より送信された前記第一の光信号を受信し、受信した前記第一の光信号を光電変換して第一の電気信号を生成する第一電気信号生成ステップと、
前記第二の光信号受信方法より送信された前記第二の光信号を受信し、受信した前記第二の光信号を光電変換して第二の電気信号を生成する第二電気信号生成ステップと、
前記第一電気信号生成ステップにより生成された前記第一の電気信号と前記第二電気信号生成ステップにより生成された前記第二の電気信号とを合成する電気信号合成ステップと、
前記第二電気信号生成ステップにより生成された前記第二の電気信号を入力し、入力した前記第二の電気信号を所定の時間蓄積した後に、前記第二の電気信号を前記電気信号合成ステップへ出力する受信電気信号蓄積ステップとを有し、
前記受信電気信号蓄積ステップは、
前記第一の電気信号が前記電気信号合成ステップに入力される時刻と、前記第二の電気信号が前記電気信号合成ステップに入力される時刻とが一致するように、前記第二の電気信号を蓄積することを特徴とする。
【００３３】
光信号を送信する第一の光信号送信方法であって、
複数の光信号から特定の光波長の光信号を選択して受信する複数の光信号受信中継機に対して相互に異なる光波長を有する複数の光信号を送信する第二の光信号送信方法に、光信号を送信する第一の光信号送信方法において、
前記第二の光信号送信方法により前記複数の光信号受信中継機に対して送信される前記相互に異なる光波長を有する複数の光信号を生成し、生成した前記相互に異なる光波長を有する複数の光信号を前記第二の光信号送信方法へ送信することを特徴とする。
【００３４】
光伝送路に縦続接続され光信号を送信する複数の光信号送信中継機より、前記光伝送路を通じて送信された光信号を受信する光信号通信基地局において、
前記複数の光信号送信中継機より送信された前記光信号を受信し、受信した前記光信号を相互に異なる光波長を有する複数の光信号に分岐して、複数の分岐光信号を出力する複数の分岐光信号出力部と、
前記複数の分岐光信号出力部より出力された前記複数の分岐光信号の各々を入力し、入力した前記複数の分岐光信号の各々を光電変換して複数の高周波電気信号を生成し、生成した前記複数の高周波電気信号を出力する複数の高周波電気信号生成部と、
前記複数の高周波電気信号生成部により出力された前記複数の高周波電気信号の各々を入力し、入力した前記複数の高周波電気信号の各々を電気信号に復調して、複数の復調電気信号を出力する復調部と、
前記復調部により出力された前記複数の復調電気信号の各々を入力し、入力した前記複数の復調電気信号を合成する合成部とを有し、
前記復調部は、前記複数の高周波電気信号の各々を前記複数の高周波電気信号ごとに異なるタイミングで入力し、異なるタイミングで入力した前記複数の高周波電気信号の各々から復調した前記複数の復調電気信号の各々を前記合成部に出力する時刻を一致させるように、前記複数の復調電気信号の各々を出力するタイミングを調整することを特徴とする。
【００３５】
光伝送路に縦続接続され光信号を送信する複数の光信号送信中継機より、前記光伝送路を通じて送信された光信号を受信する光信号受信方法において、
前記複数の光信号送信中継機より送信された前記光信号を受信し、受信した前記光信号を相互に異なる光波長を有する複数の光信号に分岐して、複数の分岐光信号を出力する複数の分岐光信号出力ステップと、
前記複数の分岐光信号出力ステップより出力された前記複数の分岐光信号の各々を入力し、入力した前記複数の分岐光信号の各々を光電変換して複数の高周波電気信号を生成し、生成した前記複数の高周波電気信号を出力する複数の高周波電気信号生成ステップと、
前記複数の高周波電気信号生成ステップにより出力された前記複数の高周波電気信号の各々を入力し、入力した前記複数の高周波電気信号の各々を電気信号に復調して、複数の復調電気信号を出力する復調ステップと、
前記復調ステップにより出力された前記複数の復調電気信号の各々を入力し、入力した前記複数の復調電気信号を合成する合成ステップとを有し、
前記復調ステップは、前記複数の高周波電気信号の各々を前記複数の高周波電気信号ごとに異なるタイミングで入力し、異なるタイミングで入力した前記複数の高周波電気信号の各々から復調した前記複数の復調電気信号の各々を前記合成ステップに出力する時刻を一致させるように、前記複数の復調電気信号の各々を出力するタイミングを調整することを特徴とする。
【００３６】
電気信号を複数の電気信号に分岐し、分岐した前記複数の電気信号から変調した相互に異なる周波数を有する複数の高周波電気信号を合波して周波数多重信号を生成し、生成した前記周波数多重信号を電光変換して光信号を生成し、光伝送路に縦続接続された複数の光信号受信中継機に対して、生成した前記光信号を送信する光信号通信基地局であって、
前記光信号を受信し、受信した前記光信号を光電変換により前記周波数多重信号に変換し、変換した前記周波数多重信号から一つの周波数の高周波電気信号を選択し、選択した高周波電気信号を特定の周波数を有する特定高周波電気信号に変換し、前記特定高周波電気信号を送信するアンテナに、変換した前記特定高周波電気信号を出力する複数の光信号受信中継機に対して、前記光信号を送信する光信号通信基地局であって、
前記電気信号を分岐して、複数の分岐電気信号を出力する分岐電気信号出力部と、
前記分岐電気信号出力部により出力された前記複数の分岐電気信号の各々を入力し、入力した前記複数の分岐電気信号の各々を相互に異なる周波数を有する複数の高周波電気信号に変調して、前記複数の高周波電気信号を出力する複数の変調部と、
前記複数の変調部により出力された前記複数の高周波電気信号の各々を入力し、入力した前記複数の高周波電気信号を合波して前記周波数多重信号を生成し、生成した前記周波数多重信号を出力する周波数多重部と、
前記周波数多重部により出力された前記周波数多重信号を電光変換して光信号を生成し、生成した前記光信号を前記複数の光信号受信中継機を送信先として前記光伝送路に送信する光信号生成送信部とを有し、
前記分岐電気信号出力部は、
前記複数の変調部に、それぞれ異なるタイミングで、前記複数の分岐電気信号を出力し、
相互に隣り合う光信号受信中継機において光電変換され、前記特定の周波数に変換された前記特定高周波電気信号が、前記相互に隣り合う光信号受信中継機の各々の前記アンテナから送信される時刻が一致するように、前記複数の分岐電気信号を前記複数の変調部へ出力するタイミングを調整することを特徴とする。
【００３７】
電気信号を複数の電気信号に分岐し、分岐した前記複数の電気信号から変調した相互に異なる周波数を有する複数の高周波電気信号を合波して周波数多重信号を生成し、生成した前記周波数多重信号を電光変換して光信号を生成し、光伝送路に縦続接続された複数の光信号受信中継機に対して、生成した前記光信号を送信する光信号送信方法であって、
前記光信号を受信し、受信した前記光信号を光電変換により前記周波数多重信号に変換し、変換した前記周波数多重信号から一つの周波数の高周波電気信号を選択し、選択した高周波電気信号を特定の周波数を有する特定高周波電気信号に変換し、前記特定高周波電気信号０を送信するアンテナに、変換した前記特定高周波電気信号を出力する複数の光信号受信中継機に対して、前記光信号を送信する光信号送信方法であって、
前記電気信号を分岐して、複数の分岐電気信号を出力する分岐電気信号出力ステップと、
前記分岐電気信号出力ステップにより出力された前記複数の分岐電気信号の各々を入力し、入力した前記複数の分岐電気信号の各々を相互に異なる周波数を有する複数の高周波電気信号に変調して、前記複数の高周波電気信号を出力する複数の変調ステップと、
前記複数の変調ステップにより出力された前記複数の高周波電気信号の各々を入力し、入力した前記複数の高周波電気信号を合波して前記周波数多重信号を生成し、生成した前記周波数多重信号を出力する周波数多重ステップと、
前記周波数多重ステップにより出力された前記周波数多重信号を電光変換して光信号を生成し、生成した前記光信号を前記複数の光信号受信中継機を送信先として前記光伝送路に送信する光信号生成送信ステップとを有し、
前記分岐電気信号出力ステップは、
前記複数の変調ステップに、それぞれ異なるタイミングで、前記複数の分岐電気信号を出力し、
相互に隣り合う光信号受信中継機において光電変換され、前記特定の周波数に変換された前記特定高周波電気信号が、前記相互に隣り合う光信号受信中継機の各々の前記アンテナから送信される時刻が一致するように、前記複数の分岐電気信号を前記複数の変調ステップへ出力するタイミングを調整することを特徴とする。
【００３８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図３は、この発明の実施形態１による移動体通信装置を示すブロック図である。
本移動体通信システムは、光信号を通信する光信号通信基地局（以下、単に「基地局」という）から移動体への通信を行うシステム、即ち、下り方向の通信を行うシステムである。なお、本実施の形態で説明するシステムは、例えば、ＳＣＭ（Ｓｕｂ−Ｃａｒｒｉｅｒ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）伝送技術を用いたものであり、変調周波数は、例えば４１０〜４５０ＭＨｚを使用する場合が考えられる。
【００３９】
まず、構成について説明する。
１ａは、情報発信源からの情報を移動体３へ送信する基地局である。基地局では、情報発信源からの情報を光信号に変換して、移動体３へ送信する。また、情報発信源から発信される情報とは、例えば、音声や電子データ等である。
２ａは、基地局１ａと移動体３との間の通信を中継し、基地局１ａより光信号を受信する光信号受信中継機である。光信号受信中継機は基地局より受信した光信号を高周波電気信号に変換し、変換した高周波電気信号をＬＣＸ５を通じて移動体３へ送信する。また、図３においては、光信号受信中継機１〜５までの５台の光信号受信中継機が設置されているものとしている。
３は、光信号受信中継機２ａ及びＬＣＸ５を介して、基地局より送信された信号を受信する移動体であり、例えば、鉄道等の輸送車輌である。また、移動体３にはＬＣＸ５からの信号を受信するための移動体アンテナが設置されている。
４は、基地局１ａより送信された光信号の伝送路である光ファイバ線路である。
５は、光信号受信中継機２ａにおいて変換された高周波信号を伝搬し、電波を漏洩させるＬＣＸ（漏洩同軸ケーブル）である。ＬＣＸ５は、鉄道線路に沿うようにして配置され、電波を漏洩させて移動体に信号を送信し、アンテナとして機能する。
６は、情報発信源たる各種端末であり、ネットワークを介して基地局１ａと接続されている。
【００４０】
次に、基地局１ａ内の構成について説明する。
１０は、端末受信部であり、ネットワークを通じて端末より送信された情報（電気信号）を受信する。
１２は、分岐電気信号出力部であり、端末受信部により受信された情報（電気信号）を受信し、受信した電気信号を分岐して分岐電気信号を生成し、生成した分岐電気信号を各変調部１１へ出力する。分岐電気信号出力部１２は、分岐電気信号の出力タイミングを変調部１１ごとにずらすことにより位相調整を行う。なお、以降分岐電気信号出力部には、変調前の電気信号を出力するものと、変調後の高周波電気信号を出力する分岐高周波電気信号出力部の両方を含むものとする。
１１は、変調部であり、分岐電気信号出力部により分岐された各分岐電気信号を受信し、受信した電気信号を高周波電気信号に変調し、変調した高周波電気信号を光信号生成送信部１３へ出力する。
１３は、光信号生成送信部であり、変調部１１より出力された高周波信号を入力し、高周波電気信号から光信号へ電光変換し、変換した光信号を光ファイバ線路へ送信する。
図３では、光信号生成送信部１３は、５台配置されているが、これは光信号受信中継機の台数に合わせたものである。図３において示すように、本実施の形態では、光信号受信中継機１〜５の５台の光信号受信中継機はそれぞれ固有の光波長（λ１〜λ５）を有する光信号を受信するため、各光信号受信中継機２ａが受信する固有の光波長（λ１〜λ５）の光信号を各々の光信号生成送信部１３が送信できるよう５台の光信号生成送信部１３が設けられている。
１４は、波長多重部であり、複数台の光信号生成送信部１３より送信された、異なる波長を有する複数の光信号を多重化して光ファイバ線路へ送信する。
【００４１】
次に、光信号受信中継機２ａ内の構成について説明する。
２１は、波長選択分岐部であり、基地局１ａ内の波長多重部１４により多重化された光信号から所定の光波長を有する光信号を選択し、分岐させる。例えば、光信号受信中継機１の波長選択分岐部２１においては、光ファイバ線を通じて送られる複数の光信号よりλ１の光信号を抽出する。
２２は、光受信部であり、波長選択分岐部２１により分岐された光信号を受信し、受信した光信号を高周波電気信号へ光電変換する。
２３は、ＬＣＸ送信部であり、光受信部２２より受信した高周波信号をＬＣＸ５へ送信する。
【００４２】
次に、動作について説明する。
基地局１ａでは、端末受信部１０が端末より受信した情報（電気信号）を分岐電気信号出力部１２を介して変調部１１へ送信し、各変調部１１は、高周波信号を光信号生成送信部１３へ送信する。その際に、分岐電気信号出力部１２は、変調部１１及び光信号生成送信部１３ごとに出力タイミングをずらして送信する。なお、この点については後述する。
次に、各光信号生成送信部１３は、受信した高周波信号を、それぞれ特有の光波長（図３ではλ１〜λ５）を有する光信号に変換し、波長多重部１４へ送信する。
【００４３】
ここで、λ１〜λ５の各波長の例として図１０に示すものが考えられる。
このように、光信号受信中継機２ａ毎に個別に割り当てた光波長を不等間隔とすることで、光信号の伝送に用いる光ファイバが、使用する光波長に対して零分散の光ファイバであっても、四波混合問題の発生を防ぐことができ、より良好な信号伝送が可能となる。
【００４４】
次に、波長多重部１４では、各光信号生成送信部１３で変換された、それぞれ異なる光波長を有する光信号を多重化して光ファイバ線路４により各光信号受信中継機２ａへ送信する。
【００４５】
各光信号受信中継機２ａでは、波長選択分岐部２１が同調する光周波数を有する光信号を多重化された光信号より選択・受信し、光受信部２２では、波長選択分岐部２１により選択・受信された光信号を高周波電気信号に変換する。ＬＣＸ送信部２３は、光受信部２２により変換された高周波信号をＬＣＸ５へ送信する。
ＬＣＸ５は、受信した高周波電気信号を電波として放出し、移動体３は放出された電波を受信する。
このようにして、基地局１ａから移動体３への通信が行われる。
【００４６】
次に、分岐電気信号出力部１２について説明する。
従来技術の問題点として前述したように、移動体３が隣り合うＬＣＸの突き合わせ点にいる場合は、信号の位相のずれにより移動体３が信号を正常に受信できない場合がある。即ち、各光信号生成送信部１３からＬＣＸ５までの光ファイバ線路長の相違により信号のＬＣＸ到着時間に差異が生じ、この到着時間の差により信号に位相差が生じ、この位相差が原因で正常な通信が行えない場合がある。そこで、この問題を回避するために、本実施の形態では、分岐電気信号出力部１２が、分岐電気信号の出力タイミングを変調部１１及び光信号生成送信部１３ごとにずらすことにより、各光信号生成送信部１３より送信された信号がほぼ同じ時刻にＬＣＸ５から移動体３に向けて送信され、この結果、ほぼ同じ時刻に信号が移動体３へ到着するようにしている。このため、各光信号生成送信部１３より送信された各信号の移動体３への到着時刻に差異が発生せず、位相差が生じることもない。
分岐電気信号出力部１２として、たとえば、情報発信源から送信される信号を端末受信部１０で受信し、変調部へ至る経路の途中で分岐し、光信号生成送信部へ送信するまでに分岐した信号のそれぞれに対して出力タイミングをずらすことで位相調整を行うようにしている。例を図２０に示す。
各中継機向けの信号の位相調整方法は、情報源の信号を端末受信部内のＡ／Ｄ変換部１１０でＡ／Ｄ変換してディジタル信号化し、分岐部１２０で各中継機毎に分岐し、分岐した各信号は、それぞれの遅延メモリ１０２（ＳＲＡＭ、シフトレジスタなど）にて記憶させ、各メモリ毎に位相調整を見込んだ時間の間保管し、その後読み出すことで位相調整を行う。その位相調整された各信号は、Ｄ／Ａ変換部１２１でＤ／Ａ変換した後、変調部に入力され、変調した後、光信号生成送信部に送られ、光信号として出力され光ファイバ線路へ送信する。
ここで、Ａ／Ｄ変換部、Ｄ／Ａ変換部は情報発信源から受信する信号がアナログ信号であれば必要であるが、ディジタル信号であれば不要であることもある。図２０では、光信号生成送信部から出力される光信号の波長を中継機毎に異なる波長を割り振り、送信する。中継機では、波長選択分岐部２１にて、その中継機に特定の波長を選択し、Ｏ／Ｅにて光信号から電気信号に変換し、ＲＦ部へ送信する。ＲＦ部では、高周波信号をＬＣＸへ送信し、ＬＣＸからは移動局側へ無線にて送信する。
各メモリの位相調整方法は、例えば、各メモリに、ある時点のデータを同じアドレスで書込み、読み出すときには、各メモリ毎に遅延時間盛り込んだタイミングで同じアドレスに書き込んだデータを読み出すことで可能である。
このように、本実施の形態においては、分岐電気信号出力部１２により位相調整を行い、従来技術の問題点を解消している。
【００４７】
また、図４に示すように、光信号受信中継機１〜５に対して、光信号生成送信部１３を４台とすることも可能である。
図４では、光信号生成送信部１３（Ｅ／Ｏ １）により生成される光波長λ１の光信号を、光信号受信中継機１と光信号受信中継機２の双方が受信することになる。この場合に、光信号受信中継機１が光信号受信中継機２よりも基地局１ａに近い位置にあるため、光信号受信中継機１は光信号受信中継機２に先だってλ１の光信号を受信することになり、光信号受信中継機１と光信号受信中継機２の間のＬＣＸ突き合わせ点での位相に相違が生じることとなる。このため、ＬＣＸ突き合わせ点での位相を調整するため、光信号受信中継機１内で位相調整用の光ファイバ長さ２０を設けている。これにより、光信号受信中継機１と光信号受信中継機２が光信号を受信する時刻は異なるが、双方のＬＣＸから電波が送信される時刻は一致することとなり、ＬＣＸ突き合わせ点における位相は一致することとになる。
【００４８】
実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２の移動体通信装置を示すブロック図である。
実施の形態１のシステムは、位相調整を行うためのに、分岐高周波電気信号の出力タイミングを調整することとしていた。本実施の形態では、分岐電気信号出力部１２は各分岐高周波電気信号を同一タイミングで出力し、代わりに、各々の長さが異なる位相調整用長さを有する送信光信号結線部を設けることで位相差を吸収している。
送信光信号結線部とは、各光信号生成送信部１３と光ファイバ線路結線する光ファイバであり、各光信号生成送信部１３から、基地局の光ファイバ線路出力端まで延ばされた光ファイバである。例えば、λ５の光波長を有する光信号を送信する光信号生成送信部（Ｅ／Ｏ ５）においては、破線ＬB5で示す部分が送信光信号結線部となる。
なお、他の構成要素は、実施の形態１と同様である。
【００４９】
次に、送信光信号結線部に設けられた位相調整用長さの設定方法について説明する。
図５では、光信号受信中継機２と光信号受信中継機３が隣り合っている。光信号受信中継機２と光信号受信中継機３の間の光ファイバ長をＬ0、光ファイバ内の光群速度をＶO、光信号受信中継機２に光信号が入力してからＬＣＸに高周波信号が到達するまでの時間をｄ2、光信号受信中継機３に光信号が入力してからＬＣＸに高周波信号が到達するまでの時間をｄ3、光信号受信中継機２に接続されたＬＣＸ２（５）の長さをＬ2、光信号受信中継機３に接続されたＬＣＸ３（５）の長さをＬ3、ＬＣＸ内の信号群速度をＶLとする。
また、λ２の光信号を送信する光信号生成送信部（Ｅ／Ｏ ２）から光ファイバ線路出力端までの送信光信号結線部をＬB2とし、λ３の光信号を送信する光信号生成送信部（Ｅ／Ｏ ３）から光ファイバ線路出力端までの送信光信号結線部をＬB3とする。
この場合に、｜ＬB2−ＬB3｜の値を以下の関係式に従って定めると、ＬＣＸ２（５）とＬＣＸ３（５）の各々から送信される電波の送信時刻が一致することとなり、ＬＣＸ２（５）とＬＣＸ３（５）から送信される電波の位相が一致する。｜ＬB2−ＬB3｜＝｜Ｌ0−（ｄ2−ｄ3＋（Ｌ2−Ｌ3）ｘＶL）／Ｖｏ｜
【００５０】
同様にして、隣り合う他の光信号受信中継機間（例えば光信号受信中継機３と４の間）でも、上記の関係式により適切な位相調整用長さを設けることができる。
このように長さ調整した光ファイバを基地局の波長多重部内に設け、各信号のＬＣＸ突き合わせ点到達時刻を一致させ、位相差を発生させないこととしている。なお、以降、位相調整用長さが設けられた送信光信号結線部を位相調整用光ファイバともいう。
【００５１】
実施の形態３．
図６は、この発明の実施の形態３による移動体通信装置を示すブロック図である。
本移動体通信システムは、移動体から基地局への通信を行うシステム、即ち、上り方向の通信を行うシステムである。
【００５２】
まず、構成について説明する。
１ｂは、基地局であり、ＬＣＸ５及び光信号送信中継機２ｂを介して、移動体３より送信された電気信号を光信号の形で受信する。
２ｂは、光信号送信中継機であり、基地局１ｂと移動体３との間の通信を中継し、移動体３より送信された電気信号を光信号に変換して、変換した光信号を光ファイバ線路４を通じて基地局１ｂへ送信する。また各光信号送信中継機２ｂは、相互に異なる光波長を有する光信号を光ファイバ線路４に多重化して送信する。
なお、図中の３、４、５、６は実施の形態１、２と同様である。
【００５３】
次に、基地局１ｂ内の装置構成について説明する。
１５は、分岐光信号出力部であり、各光信号送信中継機２ｂより送信された多重化された光信号から特定の波長の光信号に分岐して複数の分岐信号を出力する。１６は、高周波電気信号生成部（以下、単に「電気信号生成部」という）であり、分岐光信号出力部１５により出力された分岐光信号を受信し、受信した分岐光信号を高周波電気信号へ変換する。１７は、復調部であり、電気信号生成部１６により生成された高周波電気信号を復調する。１８は、端末送信部であり、復調部１７より復調後の電気信号を受信し、受信した電気信号をネットワークを介して端末６へ送信する。
【００５４】
次に、光信号送信中継機２ｂ内の構成について説明する。
２４は、ＬＣＸ受信部であり、電波（高周波信号）として発せられた移動体３からの情報をＬＣＸ５より受信し、受信した高周波信号を光送信部２５へ送信する。２５は、光送信部であり、ＬＣＸ受信部２４より送信された高周波信号を受信し、高周波信号（電気信号）から光信号へ変換し、変換した光信号を送信する。図６では、５台の中継機２ｂが設けられており、各光信号送信中継機２ｂの光送信部２５は、それぞれ固有の光波長（λ１〜λ５）を有する光信号を送信する。
２６は、波長多重部であり、光送信部２５より光送信部２５において光変調された光信号を受信するとともに、受信した光信号と他の光信号送信中継機２ｂより光ファイバ線路上に送信された光信号とを多重化する。
【００５５】
本実施の形態における移動体通信システムの動作を説明する。
移動体３より発せられた情報を、ＬＣＸ５は電波として受信し、またＬＣＸ５は光信号送信中継機２ｂのＬＣＸ受信部２４へ高周波信号を送信する。光信号送信中継機２ｂでは、ＬＣＸ受信部２４が受信した高周波信号を光送信部２５が光信号へ変換し、波長多重部２６へ送信する。波長多重部２６は、他の光信号送信中継機２ｂより送信された異なる波長を有する光信号に、光送信部２５より受信した光信号を多重化して、光ファイバ線路に送信する。
光ファイバ線路は、異なる光波長をもつ複数の光信号を基地局１ｂに伝送する。
基地局１ｂでは、光ファイバ線路４から送信される光信号を分岐光信号出力部１５が受信する。分岐光信号出力部１５は、多重化された光信号から、同調する波長の光信号を分岐し、分岐光信号を生成、出力する。
【００５６】
この分岐光信号出力部１５による波長分離選択に関して、本実施の形態では、各々の長さが異なる位相調整用長さを有する受信光信号結線部を設けることにより位相差を吸収している。
受信光信号結線部とは、各分岐光信号出力部から基地局の光ファイバ線路入力端まで延ばされた光ファイバである。例えば、λ５の光波長を有する光信号を分岐する分岐光信号出力部１５（Ｏ／Ｅ ５）においては、破線ＬB5で示す部分が受信光信号結線部となる。
【００５７】
従来技術の問題点として前述したように、移動体３が隣り合うＬＣＸの突き合わせ点にいる場合は、信号の位相のずれにより移動体３から発せられた信号を基地局で正常に受信できない場合がある。即ち、ＬＣＸ５から分岐光信号出力部１５までの光ファイバ線路長の相違により各波長の信号の分岐光信号出力部１５への到着時間に差異が生じ、この到着時間の差により各信号間に位相差が生じ、この位相差が原因で正常な通信が行えない状況になると考えられる。
そのため、各波長の信号がほぼ同時に、それぞれの対応する分岐光信号出力部１５へ到着するようにすべく、本実施の形態では、各波長ごとに位相調整用の長さを有する受信光信号結線部を設けている。
なお、それぞれの位相調整用長さは、実施の形態２において示した式により求めることができる。
なお、以降、位相調整用長さを設けた受信光信号結線部を位相調整用光ファイバともいう。
【００５８】
次に、電気信号生成部１６は、分岐光信号出力部１５により分離された光信号を受信し、受信した光信号を高周波電気信号に変換する。復調部１７は、電気信号生成部１６により生成された高周波電気信号を復調し、端末送信部１８は、復調部１７より復調された電気信号をネットワークを介して端末６へ送信する。
また、実施の形態１において説明したように、本実施の形態においても、各光信号送信中継機２ｂが生成する各光信号、及び分岐光信号出力部が出力する各分岐光信号の波長λ１〜λ５を図１０に示す波長とすることができる。
このように、光信号送信中継機２ｂ毎に個別に割り当てた光波長を不等間隔とすることで、光信号の伝送に用いる光ファイバが、零分散の光ファイバであっても、四波混合問題の発生を防ぐことができ、より良好な信号伝送が可能となる。
【００５９】
また、上り方向の通信を行う移動体通信装置の別の例として図２１に示すものが考えられる。
図６では、位相調整用長さを持つ位相調整用光ファイバにより、位相調整を行っていたが、図２１においては、復調部１７内に位相調整用の遅延メモリ１０２を設けることにより位相調整を行っている。
図中の１７０は、復調信号出力部であり、高周波電気信号生成部１６において光電変換により生成された高周波電気信号を復調し、復調信号を出力する。１７１は、Ａ／Ｄ変換部である。遅延メモリ１０２は、Ａ／Ｄ変換部１７１で変換されたディジタル信号を一定期間保持し、位相調整を行う。
１９０は、合成部であり、復調部１７より出力された各電気信号を合成する。
なお、他の要素は、図６と同じである。
【００６０】
次に動作について説明する。
図６の場合と同様に、移動体３より発せられた情報を、ＬＣＸ５は電波として受信し、またＬＣＸ５は光信号送信中継機２ｂのＬＣＸ受信部２４へ高周波信号を送信する。光信号送信中継機２ｂでは、ＬＣＸ受信部２４が受信した高周波信号を光送信部２５が光信号へ変換し、波長多重部２６へ送信する。波長多重部２６は、他の光信号送信中継機２ｂより送信された異なる波長を有する光信号に、光送信部２５より受信した光信号を多重化して、光ファイバ線路に送信する。
光ファイバ線路は、異なる光波長をもつ複数の光信号を基地局１ｂに伝送する。
基地局１ｂでは、光ファイバ線路４から送信される光信号を分岐光信号出力部１５が受信する。分岐光信号出力部１５は、多重化された光信号から、同調する波長の光信号を分岐し、分岐光信号を生成、出力する。
次に、電気信号生成部１６は、分岐光信号出力部１５により分離された光信号を受信し、受信した光信号を高周波電気信号に変換する。復調部１７では、各復調信号出力部１７０が各電気信号生成部１６により生成された高周波電気信号を復調し、Ａ／Ｄ変換部１７１が復調信号をＡ／Ｄ変換してディジタル信号とし、遅延メモリ１０２へ出力する。
各遅延メモリ１０２では、遅延メモリごとに所定の遅延時間の間信号を保有し、各遅延メモリから信号が出力される時刻が一致するように出力タイミングを調整する。このようにして、同時刻に各遅延メモリより出力された各信号は位相が一致することとなる。
その後、合成部１９０が各遅延メモリ１０２より出力された復調信号を合成し、合成した信号を端末送信部１８がネットワークを介して端末６へ送信する。
以上のように、図２１に示す移動体通信装置においては、復調部１７に遅延メモリ１０２を設けたため、各中継機２ｂより送信された信号間の位相調整を行うことできる。
【００６１】
実施の形態４．
図７はこの発明の実施の形態４の移動体通信システムを示すブロック図である。
図７では、実施の形態１、２と同様に基地局から移動体に向け通信を行う移動体通信システムにて、基地局で光波長の異なる光信号を同一の光ファイバ線路に多重化し、その光ファイバ線路に光信号増幅部１９を挿入している。このことで、実施の形態１、２の移動体通信システムはより長距離に渡り構成することが可能となる。
【００６２】
実施の形態５．
図８はこの発明の実施の形態５の移動体通信システムを示すブロック図である。
図８では、実施の形態３と同様に移動体から基地局に向け通信する移動体通信システムにて、中継機から基地局へ送られる光信号を同一の光ファイバ線路に多重化し、その光ファイバ線路に光信号増幅部１９を挿入している。このことで実施の形態３の移動体通信システムは、より広範囲に構成することが可能になる。
【００６３】
実施の形態６．
図９は、この発明の実施の形態６の移動体通信システムを示すブロック図である。
図９においては、基地局１ｃは、基地局１ａ（下り方向通信の基地局）と基地局１ｂ（上り方向通信の基地局）の双方の機能を備えており、基地局１ｃには、複数の光信号受信中継機２ａと複数の光信号送信中継機２ｂが接続されている。また、基地局１ｃは、位相調整長さを有する送信光信号結線部と受信光信号結線部を設けているため、光信号の送信及び光信号の受信の両局面において位相調整が行われる。
図９は、光信号増幅部１９の前後に光信号伝送方向制御部たる光方向結合器１００を挿入することで、送信方向の異なる光波長多重した光信号を同一の光信号増幅器１９で増幅することができることを示している。
光方向結合器１００は、光信号の伝送方向を制御・調整する装置であり、例えば、各光信号生成送信部１３より送信された複数の光信号は、光方向結合器１００により伝送方向を制御され、光信号受信中継機２ａに接続された光ファイバ線路４の方向へ導かれる。
【００６４】
実施の形態７．
次に、下り方向（基地局から移動体への通信）の移動体通信システムを複数有するシステム構成について説明する。
図１１はこの発明の実施の形態７の移動体通信システムを示すブロック図である。
図１１は、実施の形態１、２と同様な構成を有する移動体通信システム、つまり下り方向のシステムを複数有するシステム構成を示している。
即ち、基地局１ａが１つあり、基地局１ａに接続された下り方向の光信号受信中継機２ａが複数ある移動体通信システムを１ゾーンとし、中央基地局が配置された中央ゾーン（ゾーン１）と、中央ゾーンと同様な構成を有する下流ゾーン（ゾーン２〜ゾーン４）が複数あるシステムである。各ゾーンは移動体の移動線路に沿うように配置されている。中央ゾーン（ゾーン１）から送信したい情報を全てのゾーンに伝送することで、移動体がどのゾーンにいても通信することが可能となっている。
本実施の形態では、各ゾーンの基地局は、他のゾーン（より上流のゾーン）より光信号を受信し、受信した光信号を当該ゾーンの中継機に送信するとともに、更に、次のゾーン（より下流のゾーン）に送信する。
例えば、ゾーン３の基地局は、ゾーン１より光信号を受信し、受信した光信号を自ゾーン内の各中継機２ａ（Ｌ１〜Ｌ３，及びＲ１〜Ｒ４）へ送信するとともに、次ゾーンであるゾーン４へも送信している。
そして、各ゾーンの基地局は、より上流のゾーンから受信する光信号の波長（図１１ではλｂ）とは異なる波長（λ１〜λ４）で各中継機へ光信号を送信し、、また、より下流のゾーンへは、中継機へ送信する光信号の波長とは異なる波長（図１１ではλｂ）で光信号を送信している。
このため、各ゾーンの基地局は、次ゾーン（より下流のゾーン）へ送信する光信号と、自ゾーン内の中継機に送信する光信号とを多重化して同一の光ファイバ線により送信することができる。
【００６５】
なお、ゾーン１とゾーン３との関係においては、ゾーン１の基地局１ａが第一の基地局に、ゾーン３の基地局１ａが第二の基地局に相当し、ゾーン１の複数の光信号受信中継機２ａが第一の中継機群に、ゾーン３の複数の光信号受信中継機２ａが第二の中継機群に相当する。
また、ゾーン３とゾーン４との関係においては、ゾーン３の基地局１ａが第一の基地局に、ゾーン４の基地局１ａが第二の基地局に相当し、ゾーン３の複数の光信号受信中継機２ａが第一の中継機群に、ゾーン４の複数の光信号受信中継機２ａが第二の中継機群に相当する。
【００６６】
図１２は、図１１に示す中央ゾーンの中央基地局の装置構成例を示している。中央ゾーンの中央基地局では、中央ゾーン内の各中継機に対する第一の光信号と次ゾーンの基地局に対する第二の光信号とを送出するため、情報源からの信号は中継機方向（第一の光信号）と、次ゾーンの基地局方向（第二の光信号）に分かれる。
中継機方向の装置構成は、実施の形態１において示した端末受信部１０、変調部１１、分岐電気信号出力部１２、光信号生成送信部１３、波長多重部１４、及び分岐信号出力部１０１、遅延メモリ１０２より構成される。
分岐信号出力部１０１は、端末受信部１０が受信した電気信号を、中継機方向の第一の電気信号と、次ゾーン基地局方向の第二の電気信号に分岐する。そして、送信電気信号蓄積部たる遅延メモリ１０２は、分岐された第一の電気信号を入力し、入力した第一の電気信号を所定の時間蓄積した後、第一の電気信号を変調部１１へ出力する。なお、遅延メモリの動作については後述する。
また、図１２においては、分岐電気信号出力部１２が、実施の形態２と同様に、分岐高周波信号を各光信号生成送信部へ同時に送信するとともに、送信光信号結線部に固有の位相調整用長さを設けている。
また、図１１においては、光信号受信中継機はＲ１〜Ｒ３、Ｌ１〜Ｌ３の６台あり、光信号生成送信部１３はそれぞれの中継機に対応するため６台が配備されている。
【００６７】
一方、次ゾーン基地局方向では、端末受信部１０、分岐信号出力部１０１、光信号生成送信部１３という装置構成となっている。光信号生成送信部１３は、中継機方向の光信号生成送信部１３で変換される光信号とは異なる波長（λｂ）を有する第二の光信号への変換を行う。また、図１１の中央基地局はゾーン２とゾーン３の基地局に信号を送信することとなっているため、図１２では、次ゾーン基地局方向の経路もゾーン２とゾーン３方向の２経路が用意されている。
【００６８】
端末受信部１０より電気信号が分岐信号出力部１０１に入力され、分岐信号出力部１０１では入力した電気信号を第一の電気信号と第二の電気信号とに分岐し、中継機方向では、遅延メモリ１０２は所定時間遅延させた後、第一の電気信号を変調部１１へ出力する。変調部１１は、第一の電気信号を高周波電気信号に変調し、分岐電気信号出力部１２が各光信号生成送信部１３へ分岐高周波信号を出力する。そして、各光信号生成送信部１３で生成された複数の光信号は２つの波長多重部１４を経由して光ファイバ線路４に送信され、最終的に各光信号受信中継機２ａ（Ｌ１〜Ｌ３，Ｒ１〜Ｒ３）へ至る。
次ゾーン方向では、分岐信号出力部１０１において分岐された第二の電気信号は光信号生成送信部で光信号に変換された後、波長多重部１４を経由して、光ファイバ線路４へ送信され、最終的に次ゾーン（ゾーン２，ゾーン３）の基地局１ａに至る。
【００６９】
ここで、中継機方向に配置された遅延メモリ１０２における遅延量（遅延時間）について図２３を参照しながら説明する。
図２３は、遅延メモリ１０２における遅延量を説明するための図である。なお、図２３は説明の便宜上簡略化して記載してある。
ここで、ＭＩＲはゾーン１の中継機方向信号のメモリ遅延量を、Ｍ３Ｌ及びＭ３Ｒはゾーン３の中継機方向信号のメモリ遅延量を、Ｍ４Ｌはゾーン４の中継機方向信号のメモリ遅延量を示す。
１ｅＲ，３ｅＬ，３ｅＲ，４ｅＬは中継機を示しており、１ｅＲはゾーン１内の中継機、３ｅＬ及び３ｅＲはゾーン３内の中継機、４ｅＬはゾーン４内の中継機である。
また、Ｌ１３は、ゾーン１とゾーン３間の光ファイバの長さ、Ｌ３４は同様にゾーン３とゾーン４間の光ファイバの長さを示す。
Ｌ１ｅＲは、位相調整用光ファイバ長を含んだ中央基地局Ｅ／Ｏから中継機１ｅＲまでの光ファイバの長さを示し、Ｌ３ｅＬ，Ｌ３ｅＲ，及びＬ４ｅＬも同様である。
ＬＣＸ３ｅＲは、中継機３ｅＲに接続されたＬＣＸのうちゾーン４に隣接する側のＬＣＸの長さを示し、ＬＣＸ４ｅＬは中継機４ｅＬに接続されたＬＣＸのうちゾーン４に隣接する側のＬＣＸの長さを示す。
また、Ｖｏは光ファイバ内の光の群速度を、ＶＩはＬＣＸ内の信号の群速度を示す。
更に、ｒ１，ｒ３，ｒ４は、各々の基地局内での信号処理時間であり、ｄ１ｅＲ，ｄ３ｅＬ，ｄ３ｅＲ及びｄ４ｅＬは各々の中継機内の処理時間である。
【００７０】
本実施の形態では、全てのゾーンで信号が最も遅く到達する中継機のＬＣＸの端に対して、その到着時間を基準として各ゾーンの最端中継機のＬＣＸ端に信号が到着する時間がほぼ等しくなるようメモリ遅延時間を調整する。
図２３を例とすると、これらの中で最も信号到着が遅くなるのは、第４ゾーンの中継機４ｅＬのＬＣＸの端である。
ゾーン４の中継機４ｅＬのＬＣＸ先端に信号が到着する時間
Ｌ１３×Ｖｏ＋ｒ３＋Ｌ３４×Ｖｏ＋ｒ４＋Ｍ４Ｌ＋Ｌ４ｅＬ×Ｖｏ＋ｄ４ｅＬ＋Ｌｃｘ４ｅＬ×Ｖｌ
ゾーン３の中継機３ｅＲのＬＣＸ先端に信号が到着する時間
Ｌ１３×Ｖｏ＋ｒ３＋Ｍ３Ｒ＋Ｌ３ｅＲ×Ｖｏ＋ｄ３ｅＲ＋Ｌｃｘ３ｅＲ×Ｖｌ
ゾーン３の中継機３ｅＬのＬＣＸ先端に信号が到着する時間
Ｌ１３×Ｖｏ＋ｒ３＋Ｍ４Ｌ＋Ｌ３ｅＬ×Ｖｏ＋ｄ３ｅＬ＋Ｌｃｘ３ｅＬ×Ｖｌ
ゾーン１の中継機１ｅＬのＬＣＸ先端に信号が到着する時間
Ｍ１Ｒ＋Ｌ１ｅＲ×Ｖｏ＋ｄ１ｅＲ＋Ｌｃｘ１ｅＲ×Ｖｌ
３ｅＲと４ｅＬの両者のＬＣＸからの信号出力時間を等しくするには、例えばＭ３Ｒ＝−（Ｌ３ｅＲ×Ｖｏ＋ｄ３ｅＲ＋Ｌｃｘ３ｅＲ×Ｖｌ）＋Ｌ３４×Ｖｏ＋ｒ４＋Ｍ４Ｌ＋Ｌ４ｅＬ×Ｖｏ＋ｄ４ｅＬ＋Ｌｃｘ４ｅＬ×Ｖｌ
と設定することが考えられる。
しかし、実際には、両者ＬＣＸにかかる時間と、中継機内処理速度がほぼ等しく、また最終ゾーンではメモリ遅延が不要であるからＭ４Ｌ＝０、更に基地局４での信号処理時間を無視して
Ｍ３Ｒ＝−Ｌ３ｅＲ×Ｖｏ＋Ｌ３４×Ｖｏ＋Ｌ４ｅＬ×Ｖｏ
の時間をメモリ遅延時間として設定すればよい。
１ｅＲの場合は、基地局３での処理時間も無視できるとして
Ｍ１Ｒ＝−Ｌ１ｅＲ×Ｖｏ＋Ｌ１３×Ｖｏ＋Ｌ３４×Ｖｏ＋Ｌ４ｅＬ×Ｖｏとなる。
３ｅＬの場合は、
Ｍ４Ｌ＝−Ｌ３ｅＬ×Ｖｏ＋Ｌ３４×Ｖｏ＋Ｌ４ｅＬ×Ｖｏｌ
となる。
以上の遅延時間をメモリ読み出しタイミングに採用すれば、異なるゾーンの端中継機同士から出力される信号のタイミングをほぼ等しくすることができる。
また、中央ゾーン内の複数の光信号受信中継機２ａ間の位相調整は、実施の形態２で説明したように、送信光信号結線部に設けられた位相調整用光ファイバによって行われる。
また、基地局間が長距離になる場合は、基地局あるは中継機に光信号増幅部１９を挿入しても良い。
【００７１】
次に、図１３において、下流ゾーン内の基地局装置の構成例を示す。なお、図１２は、ゾーン３内の基地局装置の構成を示しているが、ゾーン４以降の下流ゾーンの基地局も同様の構成となる。
中央基地局から光ファイバ線を経由して送られてきた光信号（波長λｂ）は、ゾーン３の基地局１ａ内の光方向結合器１００により電気信号生成部１６へと送られ、電気信号生成部１６では光信号を高周波電気信号に変換し、更に復調部１７で復調される。復調部１７で復調された電気信号は、分岐信号出力部１０１においてそのゾーンの光信号受信中継機２ａ群へ送る電気信号（第一の電気信号）と、次のゾーンの基地局へ送る信号（第二の電気信号）に分岐される。
【００７２】
中継機方向へ送られる電気信号（第一の電気信号）は、まず遅延メモリ１０２に入力され、遅延メモリで所定時間遅延させた後、変調部１１で高周波電気信号に変調される。変調された高周波電気信号は、分岐電気信号出力部１２より各光信号生成送信部１３へ分岐され、光信号生成送信部１３で光信号に再変換され、再変換された光信号は、第一の光信号として、二つの波長多重部１４を経て光ファイバ線路４に多重化され、複数の光信号受信中継機２ａへ送られる。
一方、次ゾーンの基地局向けの信号（第二の電気信号）は、光信号生成送信部１３において、第一の電気信号より電光変換された第一の光信号の波長（λ１〜λ４）とは異なる波長（λｂ）の第二の光信号に変換され波長多重部１４にて多重化され、第一の光信号と同一の光ファイバ線路４より次ゾーンの基地局１ａに送信される。
【００７３】
前述したように、遅延メモリ１０２における遅延量（遅延時間）は、ゾーン３の基地局１ａから送信された第二の光信号がゾーン４の基地局に到達するまでの時間と、ゾーン４に接続されたより下流のゾーンが存在する場合には、光信号が最下流ゾーンに到達するまでの時間を足した値である。このように、遅延メモリ１０２の遅延量（遅延時間）を設定することにより、ゾーン３の基地局内において第一の電気信号が変調部１１に入力される時刻と最下流に位置するゾーンの基地局に光信号が到達する時刻がほぼ一致することになる。そして、ゾーン３と最下流ゾーンの間にあるゾーン間の各位相調整は、同じように各ゾーンに設置された遅延メモリによって行われる。
また、中央ゾーン内の複数の光信号受信中継機２ａ間の位相調整は、実施の形態２で説明したように、送信光信号結線部に設けられた位相調整用光ファイバによって行われる。
【００７４】
このように、各ゾーンの基地局に位相調整のための遅延メモリを設けたため、光信号が各ゾーンの基地局に到達する時刻が一致することとなる。更に、位相調整用光ファイバによる位相調整と相まって、光信号が各ゾーンの中継機に接続されたＬＣＸに到達する時刻も一致することとなる。この結果、各ゾーンにおけるＬＣＸ突き合わせ点における信号の位相差が無くなることとなり、移動体がＬＣＸ突き合わせ点にいる場合でも円滑な通信が可能となる。
【００７５】
実施の形態８．
次に、上り方向（移動体から基地局への通信）の移動体通信システムを複数有するシステム構成について説明する。
図１４はこの発明の実施の形態９の移動体通信システムを示すブロック図である。
図１４は、実施の形態３と同様な構成を有する移動体通信システム、つまり上り方向のシステムを複数有するシステム構成を示している。
即ち、基地局１ｂが１つあり、基地局１ｂに接続された下り方向の光信号送信中継局２ｂが複数ある移動体通信システムを１ゾーンとし、中央基地局が配置された中央ゾーン（ゾーン１）と、中央ゾーンと同様な構成を有する下流ゾーン（ゾーン２〜ゾーン４）が複数あるシステムである。各ゾーンは移動体の移動線路に沿うように配置されている。移動体がどのゾーンにいても下流ゾーンから中央ゾーンに送信したい情報を伝送することができ、移動体がどのゾーンにいても通信することが可能となっている。
本実施の形態では、各ゾーンの基地局は、他のゾーン（より下流のゾーン）より光信号を受信するとともに自ゾーン内の各中継機からも光信号を受信している。
そして、他のゾーンより受信した光信号と、自ゾーン内の各中継機より受信した光信号を多重化して次のゾーン（より上流のゾーン）へ送信する。
【００７６】
例えば、ゾーン３の基地局１ｂは、ゾーン４より光信号を受信するとともに、自ゾーン内の各中継機２ｂ（Ｌ１〜Ｌ３，及びＲ１〜Ｒ４）からも光信号を受信し、これらの光信号を多重化してゾーン１へ送信する。
そして、各ゾーンの基地局は、より下流のゾーンから受信する光信号の波長（図１４ではλａ）とは異なる波長（λ１〜λ４）で各中継機から光信号を受信し、またより上流のゾーンへは、中継機から受信する光信号の波長とは異なる波長（図１４ではλａ）で光信号を送信している。
このため、各ゾーンの基地局は、次ゾーン（より下流のゾーン）から受信する光信号と、自ゾーン内の中継機から受信する光信号とを多重化して同一の光ファイバ線により送信することができる。
【００７７】
図１５において、下流ゾーン内の基地局の構成例を示す。なお、図１５は、ゾーン３の基地局装置の構成例を示したが、ゾーン４以降の下流ゾーンの基地局も同様の構成となる。
ゾーン３の基地局では、ゾーン４より送信された光信号（第二の光信号）と、自ゾーン内の中継機（Ｌ１〜Ｌ３，Ｒ１〜Ｒ４）より送信された光信号（第一の光信号）を受信する。
図１５の向かって左側の光ファイバ線路より、基地局１ｂはゾーン４からの光信号（第二の光信号）（λａ）と中継機Ｒ１〜Ｒ４から光信号（第一の光信号）（λ１〜λ４）とを受信する。また、図１５の向かって右側の光ファイバ線路より、基地局は中継機Ｌ１〜Ｌ３からの光信号（第一の光信号）を受信する。
図１５の向かって左側の光ファイバ線路から送られてきた光信号は、１つ目の分岐光信号出力部１５でλａの光信号とλａ以外の波長の光信号に分岐される。次に、λａ以外の光波長の光信号は、２つ目以降の複数の分岐光信号出力部１５でλ１，λ２，λ３，λ４の各波長の光信号に分岐される。
図１５の向かって右側の光ファイバ線路より送られてきた光信号は、光方向結合器１００により、分岐光信号出力部１５へ送られ、分岐光信号出力部１５において、λ１、λ２、λ３の光波長を有する光信号に分岐される。
基地局の左右より受信され、λ１〜λ４又はλ１〜λ３の光波長の光信号に分岐された光信号は、ゾーン３内の光信号送信中継機２ｂ群より送信された第一の光信号であり、ゾーン４より送信されてきたλａの光波長の光信号は、第二の光信号である。
【００７８】
第二の光信号は、電気信号生成部１６において光電変換され、高周波電気信号（第二の電気信号）を復調部１７に出力し、復調部１７では高周波電気を復調し、復調した電気信号を受信電気信号蓄積部たる遅延メモリ１０２へ出力する。電気信号は、遅延メモリ１０２で所定時間遅延された後、電気信号合成部１０３へ出力される。
【００７９】
一方、第一の光信号は、分岐光信号出力部１５で各波長の光信号に分岐されたのち、第一電気信号生成部たる電気信号生成部１６において、光電変換され、高周波電気信号（第一の電気信号）を復調部１７へ出力する。この場合に、分岐光信号出力部１５と各電気信号生成部１６との間には、位相調整用長さが設けられた受信光信号結線部が存在するため、各光信号が各電気信号生成部１６に到達する時刻が一致し、この結果、各電気信号生成部１６より出力された高周波電気信号が復調部１７に到達する時刻も一致する。
その後、高周波電気信号は、復調部１７において復調され、復調された電気信号は、電気信号合成部１０３へ出力される。
電気信号合成部１０３において、第一の電気信号と第二の電気信号が合成され、合成された電気信号は光信号生成送信部１３において電光変換され、光信号がゾーン１へ送信される。
【００８０】
ここで、遅延メモリ１０２において、第二の電気信号を一定時間遅延させているため、第一の電気信号と第二の電気信号が電気信号合成部１０３に到達する時刻が一致することとなり、第一の電気信号と第二の電気信号の信号位相が一致する。これら位相が一致した第一の電気信号と第二の電気信号が合成された合成電気信号が、光信号に変換され、中央基地局へ送信される。このため、中央基地局は、ゾーン３より位相差のない光信号を第二の光信号として受信することができる。
また、ゾーン３以降のより下流のゾーンにおいても、上述した位相調整用の遅延メモリ１０２が設けられているので、ゾーン３は、各下流ゾーンで遅延メモリにより位相調整された後の第二の光信号を受信している。
【００８１】
図１６は中央ゾーンの中央基地局の装置構成例を示している。
中央ゾーンの中央基地局１ｂでは、下流ゾーン（ゾーン２〜４）からの光信号（第二の光信号）と自ゾーン内の光信号送信中継機２ｂ（Ｒ１〜Ｒ３，Ｌ１〜Ｌ３）からの光信号（第一の光信号）とを、同一の光ファイバ線路から受信する。図１６においては、中央基地局１ｂは、図の向かって左の光ファイバ線路よりゾーン３からの光信号（λａ）とゾーン１内の中継機（Ｌ１〜Ｌ３）からの光信号（λ１〜λ３）とを受信し、同様に、図１６の右側の光ファイバ線路よりゾーン２からの光信号（λａ）とゾーン１内の中継機（Ｒ１〜Ｒ３）からの光信号（λ１〜λ３）とを受信する。
【００８２】
左右の光ファイバ線路のそれぞれより中央基地局に入った、下流ゾーンからの光信号（λａ）と中継機Ｌ１〜Ｌ３（Ｒ１〜Ｒ２）からの光信号（λ１〜λ３）は、波長選択部により下流ゾーンからの光信号（λａ）と中継機からの光信号（λ１〜λ３）に分離される。
分岐された下流ゾーンからの光信号（第二の光信号）は、電気信号生成部１６において光電変換され、高周波電気信号（第二の電気信号）を復調部１７に出力し、復調部１７では高周波電気を復調し、復調した電気信号を信号受信電気信号蓄積部たる遅延メモリ１０２へ出力する。電気信号は、遅延メモリで所定時間遅延された後、電気信号合成部１０３へ出力される。
【００８３】
一方、第一の光信号は、分岐光信号出力部１５で各波長の光信号に分岐されたのち、第一電気信号生成部たる電気信号生成部１６において、光電変換され、高周波電気信号（第一の電気信号）を復調部１７へ出力する。この場合に、分岐光信号出力部１５と各電気信号生成部１６との間には、位相調整用長さが設けられた受信光信号結線部が存在するため、各光信号が各電気信号生成部１６に到達する時刻が一致し、この結果、各電気信号生成部１６より出力された高周波電気信号が復調部１７に到達する時刻も一致する。
その後、高周波電気信号は、復調部１７において復調され、復調された電気信号は、電気信号合成部１０３へ出力される。
電気信号合成部１０３において、第一の電気信号と第二の電気信号が合成され、合成された電気信号は端末送信部１８によりネットワークに送信され、最終的に端末６へ至る。
【００８４】
ゾーン３の基地局（図１５）について説明したように、中央基地局１ｂにおいても、第二の光信号より光電変換された第二の電気信号は遅延メモリ１０２において一定時間遅延されるので、電気信号合成部１０３において合成された信号は位相が揃っている。
このようにすることで、ゾーン間の信号位相を揃えることができ、ゾーン間の信号断等の不通状態が解消される。
基地局間が長距離になる場合は、基地局あるは中継機に光信号増幅部１９を挿入しても良い。
【００８５】
実施の形態９．
図１７はこの発明の実施の形態９の移動体通信システムを示すブロック図である。
図１７は、実施の形態１、２と同様な構成を有する移動体通信システム、つまり下り方向のシステムを複数有するシステム構成を示している。
即ち、基地局が１あり、基地局に接続された下り方向の中継局が複数ある移動体通信システムを１ゾーンとし、中央基地局が配置された中央ゾーン（ゾーン１）と、中央ゾーンと同様な構成を有する下流ゾーン（ゾーン２〜ゾーン４）が複数あるシステムである。各ゾーンは移動体の移動線路に沿うように配置されている。あるゾーンから送信したい情報を全てのゾーンに伝送することで、移動体がどのゾーンにいても通信することが可能となっている。
実施の形態７の場合は、基地局間の通信を中継機に使用する波長と異なる光波長を用いた光信号で実施していた。
その場合、他の基地局より送信された光信号を受信した下流ゾーンの基地局１ａでは、その受信した光信号を受信側基地局に接続された光信号受信中継機２ａに送信するために、受信した光信号とは別の光波長を持つ光信号を生成しなければならない。実施の形態７においては、ゾーン１の基地局より送信された光信号（λｂ）とは異なる光波長（λ１〜λ３）を有する光信号を生成して、この光信号を光信号受信中継機２ａに送信していた。このため、下流の基地局においては、λ１〜λ３の光波長の光信号を生成するための光信号生成送信部１３を配置する必要があった。
【００８６】
本実施の形態では、図１７に示すように、下流ゾーンの各光信号受信中継機２ａごとに割り当てられた光波長（λ１〜λ６）を持つ光信号を、中央基地局１ａ内の光信号生成送信部１３において生成し、中央基地局はこの光信号を光ファイバ線路４へ送信する。中央ゾーン内の各中継局が各々に割り当てられた光波長（λ１〜λ３）の光信号を分岐するとともに、光ファイバ線路４はλ１〜λ６の光波長を有する各光信号を次のゾーンの基地局１ａに送信する。次ゾーンの基地局１ａでは送信された光信号を各中継機ごとに分岐する。
このような構成とすることで、図１８に示すように、下流ゾーンの基地局においては光信号生成送信部１３を設ける必要がなくなる。ただし、中央ゾーンよりも下流ゾーンの方が中継機の数が多いときには、多い分だけ新たに光波長を割り振り、それぞれ個別の光信号生成送信部１３から光信号を送信し波長多重化し割り振られた中継機へ送ることとする。
図１８においては、λ７の光波長の光信号を生成する光信号生成送信部１３を新たに設けることで、対処している。
またこのシステムには光信号増幅部１９を加え用いても良い。
また、この方式を複数のゾーンに拡大し使用してもよい。
【００８７】
実施の形態１０．
本実施の形態では、下り方向の通信を行う基地局における別の位相調整例を示す。システム構成を図２２に示す。
情報発信源から送信される信号を端末受信部１０で受信し、変調部１１へ至る経路の途中で分岐し、光信号生成送信部へ送信するまでに分岐した信号のそれぞれに対して出力タイミングをずらすことで位相調整を行うようにしている。ただし変調部では各光受信中継機の持つ個別に割り当てられた高周波電気信号の変調周波数（ｆ１〜ｆ５）を各変調部ごとに割り振っている。
図２２では、変調部毎に異なる変調周波数（ｆ１〜ｆ５）を用い、それらの出力を周波数多重化部で多重化（ＦＤＭ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）し、１台のＥ／Ｏにて光信号に変換し、送信する。
その後、光信号は、中継機へ送信され、光カップラで光パワーの一部を分岐し、光受信部２２にて光信号を電気信号に変換し、周波数多重信号を抽出する。その後、各中継機ごとに指定された周波数を持つ高周波電気信号のみを抽出するため、周波数分離部２６へ送信される。中継機１では周波数分離部でｆ１の周波数を持つ高周波電気信号が選択分離される。移動体が受信する周波数が一つ（ｆ０）のときは、周波数をｆ１からｆ０に変換する周波数変換部を通してからＬＣＸへ送信され、ＬＣＸから移動体へ無線信号で送信される。
従来の移動体通信システムと同様の形態となっているが、基地局にて各中継機当ての変調周波を変更する点と、それぞれに対して出力タイミングを変えている点で異なる。
また、本実施の形態で用いる周波数（ｆ１〜ｆ５）の例として、４１０．００ＭＨｚ、４１０．１０ＭＨｚ、４１０．２０ＭＨｚ、４１０．３０ＭＨｚ、４１０．４０ＭＨｚがある。
【００８８】
以上説明したように、本発明は以下の点を特徴とする。
ある情報を高周波信号に変換する変調部と当該高周波信号を光信号に強度変調した光信号を送信する光送信部を複数有し、前記光送信部は個々に波長の異なる光信号を送信し、前記波長の異なる光信号を同一の光ファイバ線路に光波長多重する波長多重部を持つ基地局と、
前記光信号を伝送する光ファイバ線路と、
前記光ファイバ線路から前記波長多重化された光信号を光波長選択及び光パワーを分岐する光分岐部があり、前記光分岐部で分岐された光信号を受信し高周波信号に変換する光受信部と、高周波信号をアンテナへ送信する高周波信号送信部を持つ中継機が複数有り、前記の複数の中継機は前記の光ファイバ線路に縦続的に接続され、
前記中継機の送信する高周波信号を電波として送信するアンテナを有する移動体通信システムにおいて、
前記アンテナから送信される電波を受信する受信機を持つ移動体があり、前記移動体が、異なる隣り合う前記中継機がそれぞれ送信を行うアンテナの電波受信可能エリア内にあり、また両者アンテナからほぼ等位置にある場合に、両者のアンテナから受信する信号の位相差が少なくなるよう、前記基地局内で、前記各波長の光信号毎に、信号位相を変化させる位相調整器を持つことを特徴とする。
【００８９】
ある移動体がある情報を高周波信号に変更し電波として送信するものを受信するアンテナが有り、
前記アンテナで受信し、光信号に強度変調し送信する光送信部を有する中継機が複数有り、個々の中継機は異なる波長の光信号を送信し、同一の光ファイバ線路に光波長多重する波長多重部を持ち、
前記光信号を伝送する光ファイバ線路と、
前記光ファイバ線路から前記波長多重化された光信号を光波長選択及び光パワーを分岐する光分岐部があり、前記光分岐部で分岐された光信号を受信し高周波信号に変換する光受信部と、高周波信号を復調し、前記移動体が送信する前記情報を復調し抽出する復調器を持つ基地局があり、
前記の複数の中継機は前記基地局と前記の光ファイバ線路に縦続的に接続され、
前記アンテナへ電波を送信する送信機を持つ移動体があり、前記移動体が、異なる隣り合う前記中継機がそれぞれ受信を行うアンテナの電波受信可能エリア内にあり、また両者アンテナからほぼ等位置にある場合に、移動体から発する情報が中継機から異なる波長を持つ光信号にて送信される場合に、基地局で受信する信号の異なる波長の光信号間の位相差が少なくなるよう、前記基地局内で、前記各波長の光信号毎に、信号位相を変化させる位相調整器を持つことを特徴とする。
【００９０】
アンテナが漏洩同軸ケーブルであることを特徴とする。
【００９１】
基地局に在る位相調整器が、各波長の光送信部から全光波長の多重化完了し基地局からの光ファイバ線路出力地点までの光伝送部で光ファイバにより構成されることを特徴とする。
【００９２】
基地局に在る位相調整器が、基地局の光ファイバ挿入口から光受信部までの光伝送部で光ファイバにより構成されることを特徴とする。
【００９３】
光波長の異なる光信号を光信号増幅部にて増幅することを特徴とする。
【００９４】
光ファイバ型増幅器の前後に光方向結合器を挿入し、送信方向の異なる光波長多重した光信号を同一の光ファイバ型増幅器で増幅することを特徴とする。
【００９５】
中継機毎に割り当てた光波長の波長間隔を不等間隔にすることで運用することを特徴とする。
【００９６】
ゾーンが複数あり、前記ゾーンは光ファイバ線路の延長上に順次接続されており、
中央ゾーンの基地局は、ある情報を光変調しある光波長を持つ光信号を光ファイバ線路に送信する光送信部があり、
次段の基地局は、前記光ファイバ線路を用いて伝送させてきた光信号を分岐部で分岐し光受信部で受信し復調する復調器をもつ基地局で構成される広域移動体通信システムにおいて、
隣り合うゾーンの端に位置する中継機の送信エリアが重なる位置において中心基地局からの伝送遅延による位相ずれが小さくなるように、中心基地局、あるいは多ゾーンの基地局にて位相補正する位相補正器を有することを特徴とする。
【００９７】
ゾーンが複数あり、前記ゾーンは光ファイバ線路の延長上に順次接続されており、
あるゾーンの基地局は、中継機から送信される光信号を受け、中央基地局方向へ光ファイバ線路を介して送信する光送信部を持ち、
中央基地局は、前記光ファイバ線路を用いて伝送させてきた光信号を光受信部で受信し復調する復調器を持つ基地局で構成される広域移動体通信システムにおいて、
隣り合うゾーンの端に位置する両方の中継機が、移動体の発する電波の送信エリア内にあり、両方のアンテナでほぼ同時に受信し中継機から基地局に光信号が伝送されるが、移動体から中心基地局までの信号伝送遅延による位相ずれが小さくなるように、
中心基地局、あるいは多ゾーンの基地局にて位相補正する位相補正器を有することを特徴とする。
【００９８】
ゾーンが複数あり、前記ゾーンは光ファイバ線路の延長上に順次接続されており、
あるゾーンの基地局にて、中継機へ送信する波長の異なる光信号を一部中継機へ分岐し残り次段のゾーンまで伝送させ、そのゾーンで受信した複数の波長の光信号をそのゾーンの中継機に割り振ることを特徴とする。
【００９９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、基地局から移動体に向けての通信を行う移動体通信システムにおいて、中継機ごとに個別の波長を用い、中継機ごとに位相調整を行う分岐電気信号出力部を設けている。このため、分岐電気信号出力部による位相調整により、基地局から送出された信号はほぼ同時にＬＣＸに到着する。このため、ＬＣＸの突合せ点に移動体がいても、位相ずれによる通信不能状態を回避することができる。
【０１００】
また、この発明によれば、基地局から移動体に向けての通信を行う移動体通信システムにおいて、中継機ごとに個別の波長を用い、中継機ごとに位相調整を行う位相調整用光ファイバ長を設けている。このため、位相調整用光ファイバ長による位相調整により、基地局から送出された信号はほぼ同時にＬＣＸに到着する。このため、ＬＣＸの突合せ点に移動体がいても、位相ずれによる通信不能状態を回避することができる。
【０１０１】
また、この発明によれば、光信号のパワーを中継機毎に分岐する必要は無く、より長距離にわたり本システムを構成することが可能となる効果を奏する。
【０１０２】
また、この発明によれば、移動体から基地局に向けて通信を行う移動体通信システムにおいて、基地局では、中継機より送信された多重化された光信号を波長分離した後に、個別の波長を持つ光信号に対し位相調整を行う位相調整用光ファイバ長を設けている。これにより、複数の電気信号生成部の各々は、ほぼ同時に光信号を受信できることが可能であるため、移動体がＬＣＸ突き合わせ点にいても、基地局と移動体との間の通信が正常に実施される効果を奏する。
【０１０３】
また、従来のシステムでは、移動体から受けた信号を中継機から基地局に近い中継機に光信号で送信し、それを受けた中継機では一旦電気信号に変換し、その部分でその中継機で受けた高周波信号を重ね合わせた後に光信号に変換し、更に基地局に近い中継機に送信するという中継を多段行うようになっており、ノイズレベルが徐々に段数を増す毎に増えることとなるが、本発明によれば、中継機から基地局まで直接送信することとなるため中継機を過ぎるたびにノイズレベルが悪化することはないという効果を奏する。
【０１０４】
また、この発明によれば光信号増幅部を挿入することで、光信号のパワーが大きくなるので、更に広範囲にわたるシステムを構成することができるという効果を奏する。
【０１０５】
また、この発明によれば、基地局から移動体、移動体から基地局向けに通信を行う場合のどちらも光信号増幅部に光方向結合器を挿入しているため同一の光信号増幅部で増幅することが可能であるという効果を奏する。
【０１０６】
また、光ファイバ線路が零分散ファイバで構成されていている場合には、光波長を等間隔に選択すると、４波混合問題が発生することがあるが、この発明では不等間隔に波長を選ぶためその問題が発生することは無いという効果を有する。
【０１０７】
また、この発明によれば、複数のゾーンからなる移動体通信システムにおいて、各ゾーン内の基地局に遅延メモリを設けたため、中央基地局から各ゾーンの基地局に送信された信号が各ゾーン中継機、及びＬＣＸに到達する時刻を一致させることができ、複数ゾーン間で信号位相を調整することができる。このため、移動体が隣り合うゾーンのＬＣＸ突き合わせ点にいる場合でも、基地局と移動体の間の通信を正常に行えるという効果がある。
【０１０８】
また、この発明によれば、複数のゾーンからなる移動体通信システムにおいて、各ゾーン内の基地局に遅延メモリを設けたため、各ゾーンの基地局は、より下流のゾーンにおいて位相調整がなされた信号を受信することができ、中央基地局は位相調整がなされた信号に基づいて情報の抽出を行うことができる。このため、移動体が隣り合うゾーンのＬＣＸ突き合わせ点にいる場合でも、基地局と移動体の間の通信を正常に行えるという効果がある。
【０１０９】
また、この発明によれば、同様の構成を持つ移動体通信システムにも、送信する情報を新たな光伝送路を用いないで実現できるという効果を奏する。
【０１１０】
同様の構成を持つ移動体通信システムが複数あるとき、基地局で各中継機毎に割り当てた光波長の光信号を送信する光信号生成送信部を中継機の数だけ必要とするが、この発明では、ある基地で作成した信号を中継機で一部使用し、残りを他の基地局へ送信し、他の基地局ではこの信号を用いて中継機への信号とするため全体からすると光信号生成送信部の数を少なくすることが可能であるという効果を有する。
【０１１１】
また、この発明によれば、移動体から基地局に向けて通信を行う移動体通信システムにおいて、基地局では、中継機より送信された多重化された光信号を波長分離し、各光信号ごとに光電変換した後に、復調部内に位相調整を行う遅延メモリを設けている。これにより、合成部は、ほぼ同時に復調電気信号を受信できることが可能であるため、移動体がＬＣＸ突き合わせ点にいても、基地局と移動体との間の通信が正常に実施される効果を奏する。
【０１１２】
中継機ごとに異なる周波数を有する高周波電気信号を多重化した後、光電変換して光信号を送信する移動体通信システムにおいても、分岐電気信号出力部による位相調整により、基地局から送出された信号はほぼ同時にＬＣＸに到着する。このため、ＬＣＸの突き合わせ点に移動体がいても、位相ずれによる通信不能状態を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来における移動体通信システムを示すブロック図である。
【図２】 従来における移動体通信システムを示すブロック図である。
【図３】 この発明の実施の形態１による移動体通信システムを示すブロック図である。
【図４】 この発明の実施の形態１による移動体通信システムを示すブロック図である。
【図５】 この発明の実施の形態２による移動体通信システムを示すブロック図である。
【図６】 この発明の実施の形態３による移動体通信システムを示すブロック図である。
【図７】 この発明の実施の形態３による移動体通信システムを示すブロック図である。
【図８】 この発明の実施の形態５による移動体通信システムを示すブロック図である。
【図９】 この発明の実施の形態６による移動体通信システムを示すブロック図である。
【図１０】 この発明の実施の形態７による移動体通信システムを示すブロック図である。
【図１１】 この発明の実施の形態８による移動体通信システムを示すブロック図である。
【図１２】 この発明の実施の形態８による基地局装置構成例を示すブロック図である。
【図１３】 この発明の実施の形態８による基地局装置構成例を示すブロック図である。
【図１４】 この発明の実施の形態８による移動体通信システムを示すブロック図である。
【図１５】 この発明の実施の形態８による基地局装置構成例を示すブロック図である。
【図１６】 この発明の実施の形態８による基地局装置構成例を示すブロック図である。
【図１７】 この発明の実施の形態９による移動体通信システムを示すブロック図である。
【図１８】 この発明の実施の形態９による基地局装置構成例を示すブロック図である。
【図１９】 従来における移動体通信システムの問題点を示す図である。
【図２０】 この発明の実施の形態１による基地局装置構成例を示すブロック図である。
【図２１】 この発明の実施の形態６による基地局装置構成例を示すブロック図である。
【図２２】 この発明の実施の形態１０による基地局装置構成例を示すブロック図である。
【図２３】 遅延メモリにおける遅延量を説明する図である。
【符号の説明】
１ 基地局、２ａ 光信号受信中継機、２ｂ 光信号送信中継機、３ 移動体、４ 光ファイバ線路、５ ＬＣＸ、６ 端末、１０ 端末受信部、１１ 変調部、１２ 分岐電気信号出力部、１３ 光信号生成送信部、１４ 波長多重部、１５ 分岐光信号出力部、１６ 電気信号生成部、１７ 復調部、１８ 端末送信部、１９ 光信号増幅器、２１ 波長選択分岐部、２２ 光受信部、２３ ＬＣＸ送信部、２４ ＬＣＸ受信部、２５ 光送信部、２６ 波長多重部、１００光方向結合器、１０１ 分岐信号出力部、１０２ 遅延メモリ、１０３ 電気信号合成部、１１０ Ａ／Ｄ変換部、１２０ 分岐部、１２１ Ｄ／Ａ変換部、１４０ 周波数多重部、１７０ 復調信号出力部、１７１ Ａ／Ｄ変換部、１８０ Ｄ／Ａ変換部、１９０ 合成部。
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信システムにおける基地局に関する発明であり、円滑な移動体通信を実現するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１は、従来の移動体通信システムを示す図である（特開平１１−３４０９５３、特開平８−１１７１９）。
図１において、従来技術では、基地局（あるいはベースユニット）から中継機（無線ユニット）に信号を送る際には、ある情報を高周波信号に変換し、電光変換器（Ｅ／Ｏ）で光変調を行い、電光変換器から光ファイバ伝送路に送信する。中継機では、その光信号パワーから一部を分岐した信号を受信し、電気に変換し高周波送信器（ＲＦ）から漏洩同軸ケーブル（ＬＣＸ）（あるいはアンテナ）へ送信する。ＬＣＸからは、高周波信号を電波として空間伝搬する。移動体ではその高周波信号を受信することで、基地局から移動局への通信を行うことができる。なお、この従来技術は、ＳＣＭ伝送技術を用いており、変調周波数は、例えば、４１０〜４５０ＭＨｚを使用している。
【０００３】
逆に、図２において、移動体から出力される高周波信号は、ＬＣＸにて受信され、中継機へ伝送される。中継機では、受信した高周波信号を光変調し電光変換器（Ｅ／Ｏ）から光ファイバ伝送路に送信され、基地局が光信号を受信することで移動局から基地局への通信が可能となる。
【０００４】
また、図２においては、基地局には複数の中継機が接続されており、各中継機は、ＬＣＸから当該中継機に送信されてきた信号と、より下段の中継機より送信された信号とを送信することになる。この場合に、各中継機は、ＬＣＸより送信された信号を光変調するための電光変換器（Ｅ／Ｏ）と、より下段の中継機より送信された光信号を電気信号に変換する光電変換器（Ｏ／Ｅ）を有している。
移動体、ＬＣＸを経て、中継機に送信された高周波信号は、電光変換器（Ｅ／Ｏ）に送られる。一方、下段の中継機から送られてきた光信号は、光電変換器（Ｏ／Ｅ）で高周波の電気信号に変換され、この高周波電気信号も電光変換器（Ｅ／Ｏ）に送られる。そして、電光変換器（Ｅ／Ｏ）では、この二つの高周波電気信号を合成し、合成した高周波電気信号を光変調し、光変調された光信号を基地局へ送信するという多段中継方式を採用している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の通信方法では、移動体が、ある１台の中継機が送受信を行うＬＣＸと、隣の中継機が送受信を行うＬＣＸとの突き合わせ点にあるとき（アンテナの場合は両アンテナの通信エリア）、移動体は中継機からの信号を受信できない場合があるという問題があった。
【０００６】
図１９は、従来技術が有する問題を説明する図である。
図１９では、説明の簡明化のため、中継機２と中継機３の２台の中継機と、移動体と、中継機２，３に接続されたＬＣＸ２，３（５）のみを示すこととする。図中の２００は中継機２のＬＣＸ２（５）から送信する際の通信エリア、３００は中継機３のＬＣＸ３（５）から送信する際の通信エリアである。また、図に示すように、通信エリア２００と通信エリア３００とが重なり合う範囲を突き合わせ点と呼ぶ。
なお、基地局から光信号が送信され、中継機では光信号を高周波信号へ変換しＬＣＸへ送信することは同様である。
【０００７】
まず、基地局より移動体へ通信する場合の問題点について説明する。
基地局から送られてくる信号は、中継機２，３に分岐され、それぞれの光電変換を行い、電気信号から高周波信号に変換し、ＬＣＸへ送信され、ＬＣＸ同士の突き合わせ点に到達する。突き合わせ点から出てくるそれぞれのＬＣＸからの高周波信号は、２方向の信号伝達経路が異なることにより、伝送遅延の差が大きくなる。
図１９に示す様に、移動体が、異なる隣り合う中継機（ここでは中継機２と中継機３とする）のＬＣＸ（ここではＬＣＸ２、ＬＣＸ３とする）の突き合わせ点にいる場合に、これらの突き合わせ点からその地点付近にいる移動体に信号が送られると、２つの経路から送信されてくる信号の移動体への到達時刻が異なるため、移動局ではデータが認識できず通信不能となることがある。
この場合は、基地局の光発信器から中継機２と３のアンテナ、更に移動局までの伝送経路長の違いによる位相差が発生することとなり、この場合、主に中継機２と３の光ファイバ線路間の伝送による時間差が位相差となる。
一般に使用されている石英光ファイバでは５μＳ／ｋｍの伝送遅延を受ける。従って、送信する情報データが高速となるに連れ、両アンテナから受ける信号の位相のずれが大きく影響することとなり正常な通信ができなくなる。
【０００８】
また、移動体から基地局へ送信する信号においても同様な問題が生じる。
即ち、図１９のように移動体のアンテナがＬＣＸ突き合わせ点にある場合に、ＬＣＸ突き合わせ点から送信する信号は異なる経路を通過して基地局へ達するため、出発点は同じ信号であるが基地局への到達時間に差が出てくるため、基地局では受信が不可能となることがある。
【０００９】
また、別の問題点として、基地局から移動体へ信号を送信する光線路構成では、同一の信号から中継機毎にパワーを分岐していくため、長距離区間に渡るシステムは構成できないことがある。
【００１０】
更には、移動体から基地局へ信号を送信する光線路構成では、光信号を電気信号に変えその中継機で受信した高周波信号を合成したのち電気信号から光信号へ変換し伝送する構成を複数繰り返すこととなるため、ノイズレベルが増加し、中継機数が限られてくるという問題点もあった。
【００１１】
そこで、この発明は、上述した従来例による問題を解消するため、通信経路の違いによる位相差を少なくすることで、高速通信を可能にし、また長距離に渡る通信を可能とすることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
高周波電気信号を電光変換して相互に異なる光波長を有する複数の光信号を生成し、光伝送路に縦続接続された複数の光信号受信中継機に対して、生成した前記複数の光信号を送信する光信号通信基地局であって、
前記複数の光信号から特定の光波長の光信号を選択して受信し、受信した前記特定の光波長を有する光信号を光電変換により前記高周波電気信号に変換し、高周波電気信号を送信するアンテナに、変換した前記高周波電気信号を出力する複数の光信号受信中継機に対して、前記複数の光信号を送信する光信号通信基地局において、
電気信号を分岐して、複数の分岐電気信号を出力する分岐電気信号出力部と、前記分岐電気信号出力部により出力された前記複数の分岐電気信号の各々を入力し、入力した前記複数の分岐電気信号の各々を高周波電気信号に変調して、複数の高周波電気信号を出力する複数の変調部と、
前記複数の変調部により出力された前記複数の高周波電気信号の各々を入力し、入力した前記複数の高周波電気信号の各々を電光変換して相互に異なる光波長の光信号を生成し、生成した前記光信号を相互に異なる光信号受信中継機を送信先として前記光伝送路に送信する複数の光信号生成送信部とを有し、
前記分岐電気信号出力部は、
前記複数の変調部に、それぞれ異なるタイミングで、前記複数の分岐電気信号を出力し、
相互に隣り合う光信号受信中継機において光電変換された前記高周波電気信号が、前記相互に隣り合う光信号受信中継機の各々の前記アンテナから送信される時刻が一致するように、前記複数の分岐電気信号を前記複数の変調部へ出力するタイミングを調整することを特徴とする。
【００１３】
高周波電気信号を電光変換して相互に異なる光波長を有する複数の光信号を生成し、光伝送路に縦続接続された複数の光信号受信中継機に対して、生成した前記複数の光信号を送信する光信号通信基地局であって、
前記複数の光信号から特定の光波長の光信号を選択して受信し、受信した前記特定の光波長を有する光信号を光電変換により前記高周波電気信号に変換し、高周波電気信号を送信するアンテナに、変換した前記高周波電気信号を出力する複数の光信号受信中継機に対して、前記複数の光信号を送信する光信号通信基地局において、
前記高周波電気信号を分岐して、複数の分岐高周波電気信号を出力する分岐高周波電気信号出力部と、
前記分岐高周波電気信号出力部により出力された前記複数の分岐高周波電気信号の各々を入力し、入力した前記複数の分岐高周波電気信号の各々を電光変換して相互に異なる光波長の光信号を生成し、生成した前記光信号を相互に異なる光信号受信中継機を送信先として前記光伝送路に送信する複数の光信号生成送信部と、
前記複数の光信号生成送信部の各々より送信された前記光信号が前記光伝送路に出力される時刻を調整する複数の光伝送路出力調整部とを有し、
前記複数の光伝送路出力調整部は、
相互に隣り合う光信号受信中継機において光電変換された前記高周波電気信号が、前記相互に隣り合う光信号受信中継機の各々の前記アンテナから送信される時刻が一致するように、前記光信号が前記光伝送路に出力される時刻を調整することを特徴とする。
【００１４】
前記複数の光伝送路出力調整部は、
前記複数の光信号生成送信部の各々より延在し、前記複数の光信号生成送信部の各々と前記光伝送路とを結線する複数の送信光信号結線部であり、
前記複数の送信光信号結線部の各々は、相互に異なる長さを有しており、
前記複数の送信光信号結線部の各々の長さが、
相互に隣り合う光信号受信中継機において光電変換された前記高周波電気信号が、前記相互に隣り合う光信号受信中継機の各々の前記アンテナから送信される時刻が一致するように、設定されていることを特徴とする請求項２に記載の光信号通信基地局。
【００１５】
前記光信号受信中継機の前記アンテナが漏洩同軸ケーブルであることを特徴とする。
【００１６】
前記複数の光信号生成送信部は、各々の波長間隔が不等間隔となる光波長を有する複数の光信号を生成することを特徴とする。
【００１７】
前記光信号通信基地局は、更に、
前記複数の光信号生成送信部の各々により生成された前記光信号を入力し、入力した前記光信号を増幅する光信号増幅器を有することを特徴とする。
【００１８】
光伝送路に縦続接続され光信号を送信する複数の光信号送信中継機より、前記光伝送路を通じて送信された光信号を受信する光信号通信基地局において、
前記複数の光信号送信中継機より送信された前記光信号を受信し、受信した前記光信号を相互に異なる光波長を有する複数の光信号に分岐して、複数の分岐光信号を出力する複数の分岐光信号出力部と、
前記複数の分岐光信号出力部より出力された前記複数の分岐光信号の各々を入力し、入力した前記複数の分岐光信号の各々を光電変換して複数の高周波電気信号を生成する複数の高周波電気信号生成部と、
前記複数の分岐光信号出力部により出力された前記複数の分岐光信号の各々が前記複数の高周波電気信号生成部に入力される時刻を調整する複数の分岐光信号入力調整部とを有し、
前記複数の分岐光信号入力調整部は、
前記複数の分岐光信号出力部より出力された前記複数の分岐光信号の各々が前記複数の高周波電気信号生成部に入力される時刻を一致させるように、前記複数の分岐光信号の各々が前記複数の高周波電気信号生成部に入力される時刻を調整することを特徴とする。
【００１９】
前記光信号通信基地局は、更に、
前記光伝送路に縦続接続され光信号を送信する複数の光信号送信中継機より前記光伝送路を通じて送信された前記光信号を受信し、受信した前記光信号を相互に異なる光波長を有する複数の光信号に分岐して、複数の分岐光信号を出力する複数の分岐光信号出力部と、
前記複数の分岐光信号出力部より出力された前記複数の分岐光信号の各々を入力し、入力した前記複数の分岐光信号の各々を光電変換して複数の高周波電気信号を生成する複数の高周波電気信号生成部と、
前記複数の分岐光信号出力部により出力された前記複数の分岐光信号の各々が前記複数の高周波電気信号生成部に入力される時刻を調整する複数の分岐光信号入力調整部とを有し、
前記複数の分岐光信号入力調整部は、
前記複数の分岐光信号出力部より出力された前記複数の分岐光信号の各々が前記複数の高周波電気信号生成部に入力される時刻を一致させるように、前記複数の分岐光信号の各々が前記複数の高周波電気信号生成部に入力される時刻を調整することを特徴とする。
【００２０】
前記複数の分岐光信号入力調整部は、
前記複数の分岐光信号出力部の各々より延在し、前記光伝送路と前記複数の分岐光信号出力部と前記複数の高周波電気信号生成部とを結線する複数の受信光信号結線部であり、
前記複数の受信光信号結線部の各々は、相互に異なる長さを有しており、
前記複数の受信光信号結線部の各々の長さが、
前記複数の分岐光信号出力部より出力された前記複数の分岐光信号が前記複数の高周波電気信号生成部に到達する時刻を一致させるように、設定されていることを特徴とする。
【００２１】
前記複数の分岐光信号出力部は、各々の波長間隔が不等間隔となる光波長を有する複数の分岐光信号を出力することを特徴とする。
【００２２】
前記光信号通信基地局は、更に、
前記複数の光信号送信中継機より送信された前記光信号を受信し、受信した前記光信号を増幅する光信号増幅器を有することを特徴とする。
【００２３】
前記光信号通信基地局は、更に、
前記光伝送路に接続され、前記光伝送路により伝送される光信号の伝送方向を制御する光信号伝送方向制御部を有することを特徴とする。
【００２４】
電気信号を電光変換して、第一の光信号と第二の光信号を生成し、生成した前記第一の光信号と前記第二の光信号を前記光伝送路に送信する第一の光信号通信基地局と、前記光伝送路を通じて前記第一の光信号通信基地局と通信を行う第二の光信号通信基地局とを有する光信号通信システムにおいて、
前記第一の光信号通信基地局は、前記第一の光信号を、
前記光伝送路に縦続接続された複数の中継機を含む第一の中継機群であって、前記第一の光信号を受信し、受信した前記第一の光信号を光電変換して高周波電気信号を生成し、高周波電気信号を送信するアンテナに、生成した前記高周波電気信号を出力する複数の中継機を含む第一の中継機群に対して送信し、
前記第二の光信号を前記第二の光信号通信基地局に対して送信し、
前記第二の光信号通信基地局は、前記第一の光信号通信基地局より送信された前記第二の光信号を受信し、受信した前記第二の光信号を、
前記光伝送路に縦続接続された複数の中継機を含む第二の中継機群であって、前記第二の光信号を受信し、受信した前記第二の光信号を光電変換して高周波電気信号を生成し、高周波電気信号を送信するアンテナに、生成した前記高周波電気信号を出力する複数の中継機を含む第二の中継機群であって、前記第一の中継機群と隣合う位置にある第二の中継機群に対して送信し、
前記第一の光信号通信基地局は、
前記電気信号を分岐して、前記第一の中継機群に対する電気信号である第一の電気信号と、前記第二の中継機群に対する電気信号である第二の電気信号とを出力する分岐電気信号出力部と、
前記分岐電気信号出力部により出力された前記第一の電気信号を電光変換して前記第一の光信号を生成し、生成した前記第一の光信号を前記光伝送路に送信する第一光信号生成送信部と、
前記分岐電気信号出力部により出力された前記第二の電気信号を電光変換して前記第二の光信号を生成し、生成した前記第二の光信号を前記光伝送路に送信する第二光信号生成送信部と、
前記分岐電気信号出力部により出力された前記第一の電気信号を入力し、入力した前記第一の電気信号を所定の時間蓄積した後に、前記第一の電気信号を前記第一光信号生成送信部へ出力する送信電気信号蓄積部とを有し、
前記送信電気信号蓄積部は、
前記第一の中継機群の一端に位置する中継機と前記第二の中継機群の一端に位置する中継機のうち隣合う位置にある二つの隣接中継機の各々において光電変換された前記高周波電気信号が、前記二つの隣接中継機の各々の前記アンテナから送信される時刻が一致するように、前記第一の電気信号を蓄積することを特徴とする。
【００２５】
光伝送路に縦続接続された複数の中継機を含む第一の中継機群より前記光伝送路を通じて送信された第一の光信号を受信する第一の光信号通信基地局と、
前記光伝送路に縦続接続された複数の中継機を含む第二の中継機群より前記光伝送路を通じて送信された第二の光信号を受信し、受信した前記第二の光信号を前記光伝送路を通じて前記第一の光信号通信基地局へ送信する第二の光信号通信基地局とを有する光信号通信システムにおいて、
前記第一の光信号通信基地局は、
前記第一の中継機群より送信された前記第一の光信号を受信し、受信した前記第一の光信号を光電変換して第一の電気信号を生成する第一電気信号生成部と、前記第二の光信号通信基地局より送信された前記第二の光信号を受信し、受信した前記第二の光信号を光電変換して第二の電気信号を生成する第二電気信号生成部と、
前記第一電気信号生成部により生成された前記第一の電気信号と前記第二電気信号生成部により生成された前記第二の電気信号とを合成する電気信号合成部と、
前記第二電気信号生成部により生成された前記第二の電気信号を入力し、入力した前記第二の電気信号を所定の時間蓄積した後に、前記第二の電気信号を前記電気信号合成部へ出力する受信電気信号蓄積部とを有し、
前記受信電気信号蓄積部は、
前記第一の電気信号が前記電気信号合成部に到達する時刻と、前記第二の電気信号が前記電気信号合成部に到達する時刻とが一致するように、前記第二の電気信号を蓄積することを特徴とする。
【００２６】
光信号を送信する第一の光信号通信基地局であって、
複数の光信号から特定の光波長の光信号を選択して受信する複数の光信号受信中継機に対して相互に異なる光波長を有する複数の光信号を送信する第二の光信号通信基地局に、
光信号を送信する第一の光信号通信基地局において、
前記第二の光信号通信基地局により前記複数の光信号受信中継機に対して送信される前記相互に異なる光波長を有する複数の光信号を生成し、生成した前記相互に異なる光波長を有する複数の光信号を前記第二の光信号通信基地局へ送信することを特徴とする。
【００２７】
高周波電気信号を電光変換して相互に異なる光波長を有する複数の光信号を生成し、光伝送路に縦続接続された複数の光信号受信中継機に対して、生成した前記複数の光信号を送信する光信号送信方法であって、
前記複数の光信号から特定の光波長の光信号を選択して受信し、受信した前記特定の光波長を有する光信号を光電変換により前記高周波電気信号に変換し、高周波電気信号を送信するアンテナに、変換した前記高周波電気信号を出力する複数の光信号受信中継機に対して、前記複数の光信号を送信する光信号送信方法において、
電気信号を分岐して、複数の分岐電気信号を出力する分岐電気信号出力ステップと、
前記分岐電気信号出力ステップにより出力された前記複数の分岐電気信号の各々を入力し、入力した前記複数の分岐電気信号の各々を高周波電気信号に変調して、複数の高周波電気信号を出力する複数の変調ステップと、
前記複数の変調ステップにより出力された前記複数の高周波電気信号の各々を入力し、入力した前記複数の高周波電気信号の各々を電光変換して相互に異なる光波長の光信号を生成し、生成した前記光信号を相互に異なる光信号受信中継機を送信先として前記光伝送路に送信する複数の光信号生成送信ステップとを有し、
前記分岐電気信号出力ステップは、
前記複数の変調ステップに、それぞれ異なるタイミングで、前記複数の分岐電気信号を出力し、
相互に隣り合う光信号受信中継機において光電変換された前記高周波電気信号が、前記相互に隣り合う光信号受信中継機の各々の前記アンテナから送信される時刻が一致するように、前記複数の分岐電気信号を前記複数の変調ステップへ出力するタイミングを調整することを特徴とする。
【００２８】
光伝送路に縦続接続され、複数の光信号から特定の光波長の光信号を選択して受信し、受信した前記特定の光波長を有する光信号を光電変換して高周波電気信号を生成し、高周波電気信号を送信するアンテナに、生成した前記高周波電気信号を出力する複数の光信号受信中継機に対して、
光信号を送信する光信号送信方法であって、電気信号を電光変換して相互に異なる光波長を有する複数の光信号を生成し、生成した前記複数の光信号を前記光伝送路に送信する光信号送信方法において、
前記電気信号を分岐して、複数の分岐電気信号を出力する分岐電気信号出力ステップと、
前記分岐電気信号出力ステップにより出力された前記複数の分岐電気信号の各々を入力し、入力した前記複数の分岐電気信号の各々を電光変換して相互に異なる光波長の光信号を生成し、生成した前記光信号を相互に異なる光信号受信中継機を送信先として前記光伝送路に送信する複数の光信号生成送信ステップと、
前記複数の光信号生成送信ステップの各々より送信された前記光信号が前記光伝送路に出力される時刻を調整する複数の光伝送路出力調整ステップとを有し、
前記複数の光伝送路出力調整ステップは、
相互に隣り合う光信号受信中継機において光電変換された前記高周波電気信号が、前記相互に隣り合う光信号受信中継機の各々の前記アンテナから送信される時刻が一致するように、前記光信号が前記光伝送路に出力される時刻を調整することを特徴とする。
【００２９】
光伝送路に縦続接続され光信号を送信する複数の光信号送信中継機より、前記光伝送路を通じて送信された光信号を受信する光信号受信方法において、
前記複数の光信号送信中継機より送信された前記光信号を受信し、受信した前記光信号を相互に異なる光波長を有する複数の光信号に分岐して、複数の分岐光信号を出力する複数の分岐光信号出力ステップと、
前記複数の分岐光信号出力ステップより出力された前記複数の分岐光信号の各々を入力し、入力した前記複数の分岐光信号の各々を光電変換して複数の高周波電気信号を生成する複数の高周波電気信号生成ステップと、
前記複数の分岐光信号出力ステップにより出力された前記複数の分岐光信号の各々が前記複数の高周波電気信号生成ステップに入力される時刻を調整する複数の分岐光信号入力調整ステップとを有し、
前記複数の分岐光信号入力調整ステップは、
前記複数の分岐光信号出力ステップより出力された前記複数の分岐光信号の各々が前記複数の高周波電気信号生成ステップに入力される時刻を一致させるように、前記複数の分岐光信号の各々が前記複数の高周波電気信号生成ステップに入力される時刻を調整することを特徴とする。
【００３０】
前記光信号送信方法は、更に、
前記光伝送路に縦続接続され光信号を送信する複数の光信号送信中継機より前記光伝送路を通じて送信された前記光信号を受信し、受信した前記光信号を相互に異なる光波長を有する複数の光信号に分岐して、複数の分岐光信号を出力する複数の分岐光信号出力ステップと、
前記複数の分岐光信号出力ステップより出力された前記複数の分岐光信号の各々を入力し、入力した前記複数の分岐光信号の各々を光電変換して複数の高周波電気信号を生成する複数の高周波電気信号生成ステップと、
前記複数の分岐光信号出力ステップにより出力された前記複数の分岐光信号の各々が前記複数の高周波電気信号生成ステップに入力される時刻を調整する複数の分岐光信号入力調整ステップとを有し、
前記複数の分岐光信号入力調整ステップは、
前記複数の分岐光信号出力ステップより出力された前記複数の分岐光信号の各々が前記複数の高周波電気信号生成ステップに入力される時刻を一致させるように、前記複数の分岐光信号の各々が前記複数の高周波電気信号生成ステップに入力される時刻を調整することを特徴とする。
【００３１】
電気信号を電光変換して、第一の光信号と第二の光信号を生成し、生成した前記第一の光信号と前記第二の光信号を前記光伝送路に送信する第一の光信号送信方法と、前記光伝送路を通じて前記第一の光信号送信方法と通信を行う第二の光信号送信方法とを有する光信号通信方法において、
前記第一の光信号送信方法は、前記第一の光信号を、
前記光伝送路に縦続接続された複数の中継機を含む第一の中継機群であって、前記第一の光信号を受信し、受信した前記第一の光信号を光電変換して高周波電気信号を生成し、高周波電気信号を送信するアンテナに、生成した前記高周波電気信号を出力する複数の中継機を含む第一の中継機群に対して送信し、
前記第二の光信号を前記第二の光信号送信方法に対して送信し、
前記第二の光信号送信方法は、前記第一の光信号送信方法より送信された前記第二の光信号を受信し、受信した前記第二の光信号を、
前記光伝送路に縦続接続された複数の中継機を含む第二の中継機群であって、前記第二の光信号を受信し、受信した前記第二の光信号を光電変換して高周波電気信号を生成し、高周波電気信号を送信するアンテナに、生成した前記高周波電気信号を出力する複数の中継機を含む第二の中継機群であって、前記第一の中継機群と隣合う位置にある第二の中継機群に対して送信し、
前記第一の光信号送信方法は、
前記電気信号を分岐して、前記第一の中継機群に対する電気信号である第一の電気信号と、前記第二の中継機群に対する電気信号である第二の電気信号とを出力する分岐電気信号出力ステップと、
前記分岐電気信号出力ステップにより出力された前記第一の電気信号を電光変換して前記第一の光信号を生成し、生成した前記第一の光信号を前記光伝送路に送信する第一光信号生成送信ステップと、
前記分岐電気信号出力ステップにより出力された前記第二の電気信号を電光変換して前記第二の光信号を生成し、生成した前記第二の光信号を前記光伝送路に送信する第二光信号生成送信ステップと、
前記分岐電気信号出力ステップにより出力された前記第一の電気信号を入力し、入力した前記第一の電気信号を所定の時間蓄積した後に、前記第一の電気信号を前記第一光信号生成送信ステップへ出力する送信電気信号蓄積ステップとを有し、
前記送信電気信号蓄積ステップは、
前記第一の中継機群の一端に位置する中継機と前記第二の中継機群の一端に位置する中継機のうち隣合う位置にある二つの隣接中継機の各々において光電変換された前記高周波電気信号が、前記二つの隣接中継機の各々の前記アンテナから送信される時刻が一致するように、前記第一の電気信号を蓄積することを特徴とする。
【００３２】
光伝送路に縦続接続された複数の中継機を含む第一の中継機群より前記光伝送路を通じて送信された第一の光信号を受信する第一の光信号受信方法と、
前記光伝送路に縦続接続された複数の中継機を含む第二の中継機群より前記光伝送路を通じて送信された第二の光信号を受信し、受信した前記第二の光信号を前記光伝送路を通じて前記第一の光信号受信方法へ送信する第二の光信号受信方法とを有する光信号通信方法において、
前記第一の光信号受信方法は、
前記第一の中継機群より送信された前記第一の光信号を受信し、受信した前記第一の光信号を光電変換して第一の電気信号を生成する第一電気信号生成ステップと、
前記第二の光信号受信方法より送信された前記第二の光信号を受信し、受信した前記第二の光信号を光電変換して第二の電気信号を生成する第二電気信号生成ステップと、
前記第一電気信号生成ステップにより生成された前記第一の電気信号と前記第二電気信号生成ステップにより生成された前記第二の電気信号とを合成する電気信号合成ステップと、
前記第二電気信号生成ステップにより生成された前記第二の電気信号を入力し、入力した前記第二の電気信号を所定の時間蓄積した後に、前記第二の電気信号を前記電気信号合成ステップへ出力する受信電気信号蓄積ステップとを有し、
前記受信電気信号蓄積ステップは、
前記第一の電気信号が前記電気信号合成ステップに入力される時刻と、前記第二の電気信号が前記電気信号合成ステップに入力される時刻とが一致するように、前記第二の電気信号を蓄積することを特徴とする。
【００３３】
光信号を送信する第一の光信号送信方法であって、
複数の光信号から特定の光波長の光信号を選択して受信する複数の光信号受信中継機に対して相互に異なる光波長を有する複数の光信号を送信する第二の光信号送信方法に、光信号を送信する第一の光信号送信方法において、
前記第二の光信号送信方法により前記複数の光信号受信中継機に対して送信される前記相互に異なる光波長を有する複数の光信号を生成し、生成した前記相互に異なる光波長を有する複数の光信号を前記第二の光信号送信方法へ送信することを特徴とする。
【００３４】
光伝送路に縦続接続され光信号を送信する複数の光信号送信中継機より、前記光伝送路を通じて送信された光信号を受信する光信号通信基地局において、
前記複数の光信号送信中継機より送信された前記光信号を受信し、受信した前記光信号を相互に異なる光波長を有する複数の光信号に分岐して、複数の分岐光信号を出力する複数の分岐光信号出力部と、
前記複数の分岐光信号出力部より出力された前記複数の分岐光信号の各々を入力し、入力した前記複数の分岐光信号の各々を光電変換して複数の高周波電気信号を生成し、生成した前記複数の高周波電気信号を出力する複数の高周波電気信号生成部と、
前記複数の高周波電気信号生成部により出力された前記複数の高周波電気信号の各々を入力し、入力した前記複数の高周波電気信号の各々を電気信号に復調して、複数の復調電気信号を出力する復調部と、
前記復調部により出力された前記複数の復調電気信号の各々を入力し、入力した前記複数の復調電気信号を合成する合成部とを有し、
前記復調部は、前記複数の高周波電気信号の各々を前記複数の高周波電気信号ごとに異なるタイミングで入力し、異なるタイミングで入力した前記複数の高周波電気信号の各々から復調した前記複数の復調電気信号の各々を前記合成部に出力する時刻を一致させるように、前記複数の復調電気信号の各々を出力するタイミングを調整することを特徴とする。
【００３５】
光伝送路に縦続接続され光信号を送信する複数の光信号送信中継機より、前記光伝送路を通じて送信された光信号を受信する光信号受信方法において、
前記複数の光信号送信中継機より送信された前記光信号を受信し、受信した前記光信号を相互に異なる光波長を有する複数の光信号に分岐して、複数の分岐光信号を出力する複数の分岐光信号出力ステップと、
前記複数の分岐光信号出力ステップより出力された前記複数の分岐光信号の各々を入力し、入力した前記複数の分岐光信号の各々を光電変換して複数の高周波電気信号を生成し、生成した前記複数の高周波電気信号を出力する複数の高周波電気信号生成ステップと、
前記複数の高周波電気信号生成ステップにより出力された前記複数の高周波電気信号の各々を入力し、入力した前記複数の高周波電気信号の各々を電気信号に復調して、複数の復調電気信号を出力する復調ステップと、
前記復調ステップにより出力された前記複数の復調電気信号の各々を入力し、入力した前記複数の復調電気信号を合成する合成ステップとを有し、
前記復調ステップは、前記複数の高周波電気信号の各々を前記複数の高周波電気信号ごとに異なるタイミングで入力し、異なるタイミングで入力した前記複数の高周波電気信号の各々から復調した前記複数の復調電気信号の各々を前記合成ステップに出力する時刻を一致させるように、前記複数の復調電気信号の各々を出力するタイミングを調整することを特徴とする。
【００３６】
電気信号を複数の電気信号に分岐し、分岐した前記複数の電気信号から変調した相互に異なる周波数を有する複数の高周波電気信号を合波して周波数多重信号を生成し、生成した前記周波数多重信号を電光変換して光信号を生成し、光伝送路に縦続接続された複数の光信号受信中継機に対して、生成した前記光信号を送信する光信号通信基地局であって、
前記光信号を受信し、受信した前記光信号を光電変換により前記周波数多重信号に変換し、変換した前記周波数多重信号から一つの周波数の高周波電気信号を選択し、選択した高周波電気信号を特定の周波数を有する特定高周波電気信号に変換し、前記特定高周波電気信号を送信するアンテナに、変換した前記特定高周波電気信号を出力する複数の光信号受信中継機に対して、前記光信号を送信する光信号通信基地局であって、
前記電気信号を分岐して、複数の分岐電気信号を出力する分岐電気信号出力部と、
前記分岐電気信号出力部により出力された前記複数の分岐電気信号の各々を入力し、入力した前記複数の分岐電気信号の各々を相互に異なる周波数を有する複数の高周波電気信号に変調して、前記複数の高周波電気信号を出力する複数の変調部と、
前記複数の変調部により出力された前記複数の高周波電気信号の各々を入力し、入力した前記複数の高周波電気信号を合波して前記周波数多重信号を生成し、生成した前記周波数多重信号を出力する周波数多重部と、
前記周波数多重部により出力された前記周波数多重信号を電光変換して光信号を生成し、生成した前記光信号を前記複数の光信号受信中継機を送信先として前記光伝送路に送信する光信号生成送信部とを有し、
前記分岐電気信号出力部は、
前記複数の変調部に、それぞれ異なるタイミングで、前記複数の分岐電気信号を出力し、
相互に隣り合う光信号受信中継機において光電変換され、前記特定の周波数に変換された前記特定高周波電気信号が、前記相互に隣り合う光信号受信中継機の各々の前記アンテナから送信される時刻が一致するように、前記複数の分岐電気信号を前記複数の変調部へ出力するタイミングを調整することを特徴とする。
【００３７】
電気信号を複数の電気信号に分岐し、分岐した前記複数の電気信号から変調した相互に異なる周波数を有する複数の高周波電気信号を合波して周波数多重信号を生成し、生成した前記周波数多重信号を電光変換して光信号を生成し、光伝送路に縦続接続された複数の光信号受信中継機に対して、生成した前記光信号を送信する光信号送信方法であって、
前記光信号を受信し、受信した前記光信号を光電変換により前記周波数多重信号に変換し、変換した前記周波数多重信号から一つの周波数の高周波電気信号を選択し、選択した高周波電気信号を特定の周波数を有する特定高周波電気信号に変換し、前記特定高周波電気信号０を送信するアンテナに、変換した前記特定高周波電気信号を出力する複数の光信号受信中継機に対して、前記光信号を送信する光信号送信方法であって、
前記電気信号を分岐して、複数の分岐電気信号を出力する分岐電気信号出力ステップと、
前記分岐電気信号出力ステップにより出力された前記複数の分岐電気信号の各々を入力し、入力した前記複数の分岐電気信号の各々を相互に異なる周波数を有する複数の高周波電気信号に変調して、前記複数の高周波電気信号を出力する複数の変調ステップと、
前記複数の変調ステップにより出力された前記複数の高周波電気信号の各々を入力し、入力した前記複数の高周波電気信号を合波して前記周波数多重信号を生成し、生成した前記周波数多重信号を出力する周波数多重ステップと、
前記周波数多重ステップにより出力された前記周波数多重信号を電光変換して光信号を生成し、生成した前記光信号を前記複数の光信号受信中継機を送信先として前記光伝送路に送信する光信号生成送信ステップとを有し、
前記分岐電気信号出力ステップは、
前記複数の変調ステップに、それぞれ異なるタイミングで、前記複数の分岐電気信号を出力し、
相互に隣り合う光信号受信中継機において光電変換され、前記特定の周波数に変換された前記特定高周波電気信号が、前記相互に隣り合う光信号受信中継機の各々の前記アンテナから送信される時刻が一致するように、前記複数の分岐電気信号を前記複数の変調ステップへ出力するタイミングを調整することを特徴とする。
【００３８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図３は、この発明の実施形態１による移動体通信装置を示すブロック図である。
本移動体通信システムは、光信号を通信する光信号通信基地局（以下、単に「基地局」という）から移動体への通信を行うシステム、即ち、下り方向の通信を行うシステムである。なお、本実施の形態で説明するシステムは、例えば、ＳＣＭ（Ｓｕｂ−Ｃａｒｒｉｅｒ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）伝送技術を用いたものであり、変調周波数は、例えば４１０〜４５０ＭＨｚを使用する場合が考えられる。
【００３９】
まず、構成について説明する。
１ａは、情報発信源からの情報を移動体３へ送信する基地局である。基地局では、情報発信源からの情報を光信号に変換して、移動体３へ送信する。また、情報発信源から発信される情報とは、例えば、音声や電子データ等である。
２ａは、基地局１ａと移動体３との間の通信を中継し、基地局１ａより光信号を受信する光信号受信中継機である。光信号受信中継機は基地局より受信した光信号を高周波電気信号に変換し、変換した高周波電気信号をＬＣＸ５を通じて移動体３へ送信する。また、図３においては、光信号受信中継機１〜５までの５台の光信号受信中継機が設置されているものとしている。
３は、光信号受信中継機２ａ及びＬＣＸ５を介して、基地局より送信された信号を受信する移動体であり、例えば、鉄道等の輸送車輌である。また、移動体３にはＬＣＸ５からの信号を受信するための移動体アンテナが設置されている。
４は、基地局１ａより送信された光信号の伝送路である光ファイバ線路である。
５は、光信号受信中継機２ａにおいて変換された高周波信号を伝搬し、電波を漏洩させるＬＣＸ（漏洩同軸ケーブル）である。ＬＣＸ５は、鉄道線路に沿うようにして配置され、電波を漏洩させて移動体に信号を送信し、アンテナとして機能する。
６は、情報発信源たる各種端末であり、ネットワークを介して基地局１ａと接続されている。
【００４０】
次に、基地局１ａ内の構成について説明する。
１０は、端末受信部であり、ネットワークを通じて端末より送信された情報（電気信号）を受信する。
１２は、分岐電気信号出力部であり、端末受信部により受信された情報（電気信号）を受信し、受信した電気信号を分岐して分岐電気信号を生成し、生成した分岐電気信号を各変調部１１へ出力する。分岐電気信号出力部１２は、分岐電気信号の出力タイミングを変調部１１ごとにずらすことにより位相調整を行う。なお、以降分岐電気信号出力部には、変調前の電気信号を出力するものと、変調後の高周波電気信号を出力する分岐高周波電気信号出力部の両方を含むものとする。
１１は、変調部であり、分岐電気信号出力部により分岐された各分岐電気信号を受信し、受信した電気信号を高周波電気信号に変調し、変調した高周波電気信号を光信号生成送信部１３へ出力する。
１３は、光信号生成送信部であり、変調部１１より出力された高周波信号を入力し、高周波電気信号から光信号へ電光変換し、変換した光信号を光ファイバ線路へ送信する。
図３では、光信号生成送信部１３は、５台配置されているが、これは光信号受信中継機の台数に合わせたものである。図３において示すように、本実施の形態では、光信号受信中継機１〜５の５台の光信号受信中継機はそれぞれ固有の光波長（λ１〜λ５）を有する光信号を受信するため、各光信号受信中継機２ａが受信する固有の光波長（λ１〜λ５）の光信号を各々の光信号生成送信部１３が送信できるよう５台の光信号生成送信部１３が設けられている。
１４は、波長多重部であり、複数台の光信号生成送信部１３より送信された、異なる波長を有する複数の光信号を多重化して光ファイバ線路へ送信する。
【００４１】
次に、光信号受信中継機２ａ内の構成について説明する。
２１は、波長選択分岐部であり、基地局１ａ内の波長多重部１４により多重化された光信号から所定の光波長を有する光信号を選択し、分岐させる。例えば、光信号受信中継機１の波長選択分岐部２１においては、光ファイバ線を通じて送られる複数の光信号よりλ１の光信号を抽出する。
２２は、光受信部であり、波長選択分岐部２１により分岐された光信号を受信し、受信した光信号を高周波電気信号へ光電変換する。
２３は、ＬＣＸ送信部であり、光受信部２２より受信した高周波信号をＬＣＸ５へ送信する。
【００４２】
次に、動作について説明する。
基地局１ａでは、端末受信部１０が端末より受信した情報（電気信号）を分岐電気信号出力部１２を介して変調部１１へ送信し、各変調部１１は、高周波信号を光信号生成送信部１３へ送信する。その際に、分岐電気信号出力部１２は、変調部１１及び光信号生成送信部１３ごとに出力タイミングをずらして送信する。なお、この点については後述する。
次に、各光信号生成送信部１３は、受信した高周波信号を、それぞれ特有の光波長（図３ではλ１〜λ５）を有する光信号に変換し、波長多重部１４へ送信する。
【００４３】
ここで、λ１〜λ５の各波長の例として図１０に示すものが考えられる。
このように、光信号受信中継機２ａ毎に個別に割り当てた光波長を不等間隔とすることで、光信号の伝送に用いる光ファイバが、使用する光波長に対して零分散の光ファイバであっても、四波混合問題の発生を防ぐことができ、より良好な信号伝送が可能となる。
【００４４】
次に、波長多重部１４では、各光信号生成送信部１３で変換された、それぞれ異なる光波長を有する光信号を多重化して光ファイバ線路４により各光信号受信中継機２ａへ送信する。
【００４５】
各光信号受信中継機２ａでは、波長選択分岐部２１が同調する光周波数を有する光信号を多重化された光信号より選択・受信し、光受信部２２では、波長選択分岐部２１により選択・受信された光信号を高周波電気信号に変換する。ＬＣＸ送信部２３は、光受信部２２により変換された高周波信号をＬＣＸ５へ送信する。
ＬＣＸ５は、受信した高周波電気信号を電波として放出し、移動体３は放出された電波を受信する。
このようにして、基地局１ａから移動体３への通信が行われる。
【００４６】
次に、分岐電気信号出力部１２について説明する。
従来技術の問題点として前述したように、移動体３が隣り合うＬＣＸの突き合わせ点にいる場合は、信号の位相のずれにより移動体３が信号を正常に受信できない場合がある。即ち、各光信号生成送信部１３からＬＣＸ５までの光ファイバ線路長の相違により信号のＬＣＸ到着時間に差異が生じ、この到着時間の差により信号に位相差が生じ、この位相差が原因で正常な通信が行えない場合がある。そこで、この問題を回避するために、本実施の形態では、分岐電気信号出力部１２が、分岐電気信号の出力タイミングを変調部１１及び光信号生成送信部１３ごとにずらすことにより、各光信号生成送信部１３より送信された信号がほぼ同じ時刻にＬＣＸ５から移動体３に向けて送信され、この結果、ほぼ同じ時刻に信号が移動体３へ到着するようにしている。このため、各光信号生成送信部１３より送信された各信号の移動体３への到着時刻に差異が発生せず、位相差が生じることもない。
分岐電気信号出力部１２として、たとえば、情報発信源から送信される信号を端末受信部１０で受信し、変調部へ至る経路の途中で分岐し、光信号生成送信部へ送信するまでに分岐した信号のそれぞれに対して出力タイミングをずらすことで位相調整を行うようにしている。例を図２０に示す。
各中継機向けの信号の位相調整方法は、情報源の信号を端末受信部内のＡ／Ｄ変換部１１０でＡ／Ｄ変換してディジタル信号化し、分岐部１２０で各中継機毎に分岐し、分岐した各信号は、それぞれの遅延メモリ１０２（ＳＲＡＭ、シフトレジスタなど）にて記憶させ、各メモリ毎に位相調整を見込んだ時間の間保管し、その後読み出すことで位相調整を行う。その位相調整された各信号は、Ｄ／Ａ変換部１２１でＤ／Ａ変換した後、変調部に入力され、変調した後、光信号生成送信部に送られ、光信号として出力され光ファイバ線路へ送信する。
ここで、Ａ／Ｄ変換部、Ｄ／Ａ変換部は情報発信源から受信する信号がアナログ信号であれば必要であるが、ディジタル信号であれば不要であることもある。図２０では、光信号生成送信部から出力される光信号の波長を中継機毎に異なる波長を割り振り、送信する。中継機では、波長選択分岐部２１にて、その中継機に特定の波長を選択し、Ｏ／Ｅにて光信号から電気信号に変換し、ＲＦ部へ送信する。ＲＦ部では、高周波信号をＬＣＸへ送信し、ＬＣＸからは移動局側へ無線にて送信する。
各メモリの位相調整方法は、例えば、各メモリに、ある時点のデータを同じアドレスで書込み、読み出すときには、各メモリ毎に遅延時間盛り込んだタイミングで同じアドレスに書き込んだデータを読み出すことで可能である。
このように、本実施の形態においては、分岐電気信号出力部１２により位相調整を行い、従来技術の問題点を解消している。
【００４７】
また、図４に示すように、光信号受信中継機１〜５に対して、光信号生成送信部１３を４台とすることも可能である。
図４では、光信号生成送信部１３（Ｅ／Ｏ １）により生成される光波長λ１の光信号を、光信号受信中継機１と光信号受信中継機２の双方が受信することになる。この場合に、光信号受信中継機１が光信号受信中継機２よりも基地局１ａに近い位置にあるため、光信号受信中継機１は光信号受信中継機２に先だってλ１の光信号を受信することになり、光信号受信中継機１と光信号受信中継機２の間のＬＣＸ突き合わせ点での位相に相違が生じることとなる。このため、ＬＣＸ突き合わせ点での位相を調整するため、光信号受信中継機１内で位相調整用の光ファイバ長さ２０を設けている。これにより、光信号受信中継機１と光信号受信中継機２が光信号を受信する時刻は異なるが、双方のＬＣＸから電波が送信される時刻は一致することとなり、ＬＣＸ突き合わせ点における位相は一致することとになる。
【００４８】
実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２の移動体通信装置を示すブロック図である。
実施の形態１のシステムは、位相調整を行うためのに、分岐高周波電気信号の出力タイミングを調整することとしていた。本実施の形態では、分岐電気信号出力部１２は各分岐高周波電気信号を同一タイミングで出力し、代わりに、各々の長さが異なる位相調整用長さを有する送信光信号結線部を設けることで位相差を吸収している。
送信光信号結線部とは、各光信号生成送信部１３と光ファイバ線路結線する光ファイバであり、各光信号生成送信部１３から、基地局の光ファイバ線路出力端まで延ばされた光ファイバである。例えば、λ５の光波長を有する光信号を送信する光信号生成送信部（Ｅ／Ｏ ５）においては、破線ＬB5で示す部分が送信光信号結線部となる。
なお、他の構成要素は、実施の形態１と同様である。
【００４９】
次に、送信光信号結線部に設けられた位相調整用長さの設定方法について説明する。
図５では、光信号受信中継機２と光信号受信中継機３が隣り合っている。光信号受信中継機２と光信号受信中継機３の間の光ファイバ長をＬ0、光ファイバ内の光群速度をＶO、光信号受信中継機２に光信号が入力してからＬＣＸに高周波信号が到達するまでの時間をｄ2、光信号受信中継機３に光信号が入力してからＬＣＸに高周波信号が到達するまでの時間をｄ3、光信号受信中継機２に接続されたＬＣＸ２（５）の長さをＬ2、光信号受信中継機３に接続されたＬＣＸ３（５）の長さをＬ3、ＬＣＸ内の信号群速度をＶLとする。
また、λ２の光信号を送信する光信号生成送信部（Ｅ／Ｏ ２）から光ファイバ線路出力端までの送信光信号結線部をＬB2とし、λ３の光信号を送信する光信号生成送信部（Ｅ／Ｏ ３）から光ファイバ線路出力端までの送信光信号結線部をＬB3とする。
この場合に、｜ＬB2−ＬB3｜の値を以下の関係式に従って定めると、ＬＣＸ２（５）とＬＣＸ３（５）の各々から送信される電波の送信時刻が一致することとなり、ＬＣＸ２（５）とＬＣＸ３（５）から送信される電波の位相が一致する。｜ＬB2−ＬB3｜＝｜Ｌ0−（ｄ2−ｄ3＋（Ｌ2−Ｌ3）ｘＶL）／Ｖｏ｜
【００５０】
同様にして、隣り合う他の光信号受信中継機間（例えば光信号受信中継機３と４の間）でも、上記の関係式により適切な位相調整用長さを設けることができる。
このように長さ調整した光ファイバを基地局の波長多重部内に設け、各信号のＬＣＸ突き合わせ点到達時刻を一致させ、位相差を発生させないこととしている。なお、以降、位相調整用長さが設けられた送信光信号結線部を位相調整用光ファイバともいう。
【００５１】
実施の形態３．
図６は、この発明の実施の形態３による移動体通信装置を示すブロック図である。
本移動体通信システムは、移動体から基地局への通信を行うシステム、即ち、上り方向の通信を行うシステムである。
【００５２】
まず、構成について説明する。
１ｂは、基地局であり、ＬＣＸ５及び光信号送信中継機２ｂを介して、移動体３より送信された電気信号を光信号の形で受信する。
２ｂは、光信号送信中継機であり、基地局１ｂと移動体３との間の通信を中継し、移動体３より送信された電気信号を光信号に変換して、変換した光信号を光ファイバ線路４を通じて基地局１ｂへ送信する。また各光信号送信中継機２ｂは、相互に異なる光波長を有する光信号を光ファイバ線路４に多重化して送信する。
なお、図中の３、４、５、６は実施の形態１、２と同様である。
【００５３】
次に、基地局１ｂ内の装置構成について説明する。
１５は、分岐光信号出力部であり、各光信号送信中継機２ｂより送信された多重化された光信号から特定の波長の光信号に分岐して複数の分岐信号を出力する。１６は、高周波電気信号生成部（以下、単に「電気信号生成部」という）であり、分岐光信号出力部１５により出力された分岐光信号を受信し、受信した分岐光信号を高周波電気信号へ変換する。１７は、復調部であり、電気信号生成部１６により生成された高周波電気信号を復調する。１８は、端末送信部であり、復調部１７より復調後の電気信号を受信し、受信した電気信号をネットワークを介して端末６へ送信する。
【００５４】
次に、光信号送信中継機２ｂ内の構成について説明する。
２４は、ＬＣＸ受信部であり、電波（高周波信号）として発せられた移動体３からの情報をＬＣＸ５より受信し、受信した高周波信号を光送信部２５へ送信する。２５は、光送信部であり、ＬＣＸ受信部２４より送信された高周波信号を受信し、高周波信号（電気信号）から光信号へ変換し、変換した光信号を送信する。図６では、５台の中継機２ｂが設けられており、各光信号送信中継機２ｂの光送信部２５は、それぞれ固有の光波長（λ１〜λ５）を有する光信号を送信する。
２６は、波長多重部であり、光送信部２５より光送信部２５において光変調された光信号を受信するとともに、受信した光信号と他の光信号送信中継機２ｂより光ファイバ線路上に送信された光信号とを多重化する。
【００５５】
本実施の形態における移動体通信システムの動作を説明する。
移動体３より発せられた情報を、ＬＣＸ５は電波として受信し、またＬＣＸ５は光信号送信中継機２ｂのＬＣＸ受信部２４へ高周波信号を送信する。光信号送信中継機２ｂでは、ＬＣＸ受信部２４が受信した高周波信号を光送信部２５が光信号へ変換し、波長多重部２６へ送信する。波長多重部２６は、他の光信号送信中継機２ｂより送信された異なる波長を有する光信号に、光送信部２５より受信した光信号を多重化して、光ファイバ線路に送信する。
光ファイバ線路は、異なる光波長をもつ複数の光信号を基地局１ｂに伝送する。
基地局１ｂでは、光ファイバ線路４から送信される光信号を分岐光信号出力部１５が受信する。分岐光信号出力部１５は、多重化された光信号から、同調する波長の光信号を分岐し、分岐光信号を生成、出力する。
【００５６】
この分岐光信号出力部１５による波長分離選択に関して、本実施の形態では、各々の長さが異なる位相調整用長さを有する受信光信号結線部を設けることにより位相差を吸収している。
受信光信号結線部とは、各分岐光信号出力部から基地局の光ファイバ線路入力端まで延ばされた光ファイバである。例えば、λ５の光波長を有する光信号を分岐する分岐光信号出力部１５（Ｏ／Ｅ ５）においては、破線ＬB5で示す部分が受信光信号結線部となる。
【００５７】
従来技術の問題点として前述したように、移動体３が隣り合うＬＣＸの突き合わせ点にいる場合は、信号の位相のずれにより移動体３から発せられた信号を基地局で正常に受信できない場合がある。即ち、ＬＣＸ５から分岐光信号出力部１５までの光ファイバ線路長の相違により各波長の信号の分岐光信号出力部１５への到着時間に差異が生じ、この到着時間の差により各信号間に位相差が生じ、この位相差が原因で正常な通信が行えない状況になると考えられる。
そのため、各波長の信号がほぼ同時に、それぞれの対応する分岐光信号出力部１５へ到着するようにすべく、本実施の形態では、各波長ごとに位相調整用の長さを有する受信光信号結線部を設けている。
なお、それぞれの位相調整用長さは、実施の形態２において示した式により求めることができる。
なお、以降、位相調整用長さを設けた受信光信号結線部を位相調整用光ファイバともいう。
【００５８】
次に、電気信号生成部１６は、分岐光信号出力部１５により分離された光信号を受信し、受信した光信号を高周波電気信号に変換する。復調部１７は、電気信号生成部１６により生成された高周波電気信号を復調し、端末送信部１８は、復調部１７より復調された電気信号をネットワークを介して端末６へ送信する。
また、実施の形態１において説明したように、本実施の形態においても、各光信号送信中継機２ｂが生成する各光信号、及び分岐光信号出力部が出力する各分岐光信号の波長λ１〜λ５を図１０に示す波長とすることができる。
このように、光信号送信中継機２ｂ毎に個別に割り当てた光波長を不等間隔とすることで、光信号の伝送に用いる光ファイバが、零分散の光ファイバであっても、四波混合問題の発生を防ぐことができ、より良好な信号伝送が可能となる。
【００５９】
また、上り方向の通信を行う移動体通信装置の別の例として図２１に示すものが考えられる。
図６では、位相調整用長さを持つ位相調整用光ファイバにより、位相調整を行っていたが、図２１においては、復調部１７内に位相調整用の遅延メモリ１０２を設けることにより位相調整を行っている。
図中の１７０は、復調信号出力部であり、高周波電気信号生成部１６において光電変換により生成された高周波電気信号を復調し、復調信号を出力する。１７１は、Ａ／Ｄ変換部である。遅延メモリ１０２は、Ａ／Ｄ変換部１７１で変換されたディジタル信号を一定期間保持し、位相調整を行う。
１９０は、合成部であり、復調部１７より出力された各電気信号を合成する。
なお、他の要素は、図６と同じである。
【００６０】
次に動作について説明する。
図６の場合と同様に、移動体３より発せられた情報を、ＬＣＸ５は電波として受信し、またＬＣＸ５は光信号送信中継機２ｂのＬＣＸ受信部２４へ高周波信号を送信する。光信号送信中継機２ｂでは、ＬＣＸ受信部２４が受信した高周波信号を光送信部２５が光信号へ変換し、波長多重部２６へ送信する。波長多重部２６は、他の光信号送信中継機２ｂより送信された異なる波長を有する光信号に、光送信部２５より受信した光信号を多重化して、光ファイバ線路に送信する。
光ファイバ線路は、異なる光波長をもつ複数の光信号を基地局１ｂに伝送する。
基地局１ｂでは、光ファイバ線路４から送信される光信号を分岐光信号出力部１５が受信する。分岐光信号出力部１５は、多重化された光信号から、同調する波長の光信号を分岐し、分岐光信号を生成、出力する。
次に、電気信号生成部１６は、分岐光信号出力部１５により分離された光信号を受信し、受信した光信号を高周波電気信号に変換する。復調部１７では、各復調信号出力部１７０が各電気信号生成部１６により生成された高周波電気信号を復調し、Ａ／Ｄ変換部１７１が復調信号をＡ／Ｄ変換してディジタル信号とし、遅延メモリ１０２へ出力する。
各遅延メモリ１０２では、遅延メモリごとに所定の遅延時間の間信号を保有し、各遅延メモリから信号が出力される時刻が一致するように出力タイミングを調整する。このようにして、同時刻に各遅延メモリより出力された各信号は位相が一致することとなる。
その後、合成部１９０が各遅延メモリ１０２より出力された復調信号を合成し、合成した信号を端末送信部１８がネットワークを介して端末６へ送信する。
以上のように、図２１に示す移動体通信装置においては、復調部１７に遅延メモリ１０２を設けたため、各中継機２ｂより送信された信号間の位相調整を行うことできる。
【００６１】
実施の形態４．
図７はこの発明の実施の形態４の移動体通信システムを示すブロック図である。
図７では、実施の形態１、２と同様に基地局から移動体に向け通信を行う移動体通信システムにて、基地局で光波長の異なる光信号を同一の光ファイバ線路に多重化し、その光ファイバ線路に光信号増幅部１９を挿入している。このことで、実施の形態１、２の移動体通信システムはより長距離に渡り構成することが可能となる。
【００６２】
実施の形態５．
図８はこの発明の実施の形態５の移動体通信システムを示すブロック図である。
図８では、実施の形態３と同様に移動体から基地局に向け通信する移動体通信システムにて、中継機から基地局へ送られる光信号を同一の光ファイバ線路に多重化し、その光ファイバ線路に光信号増幅部１９を挿入している。このことで実施の形態３の移動体通信システムは、より広範囲に構成することが可能になる。
【００６３】
実施の形態６．
図９は、この発明の実施の形態６の移動体通信システムを示すブロック図である。
図９においては、基地局１ｃは、基地局１ａ（下り方向通信の基地局）と基地局１ｂ（上り方向通信の基地局）の双方の機能を備えており、基地局１ｃには、複数の光信号受信中継機２ａと複数の光信号送信中継機２ｂが接続されている。また、基地局１ｃは、位相調整長さを有する送信光信号結線部と受信光信号結線部を設けているため、光信号の送信及び光信号の受信の両局面において位相調整が行われる。
図９は、光信号増幅部１９の前後に光信号伝送方向制御部たる光方向結合器１００を挿入することで、送信方向の異なる光波長多重した光信号を同一の光信号増幅器１９で増幅することができることを示している。
光方向結合器１００は、光信号の伝送方向を制御・調整する装置であり、例えば、各光信号生成送信部１３より送信された複数の光信号は、光方向結合器１００により伝送方向を制御され、光信号受信中継機２ａに接続された光ファイバ線路４の方向へ導かれる。
【００６４】
実施の形態７．
次に、下り方向（基地局から移動体への通信）の移動体通信システムを複数有するシステム構成について説明する。
図１１はこの発明の実施の形態７の移動体通信システムを示すブロック図である。
図１１は、実施の形態１、２と同様な構成を有する移動体通信システム、つまり下り方向のシステムを複数有するシステム構成を示している。
即ち、基地局１ａが１つあり、基地局１ａに接続された下り方向の光信号受信中継機２ａが複数ある移動体通信システムを１ゾーンとし、中央基地局が配置された中央ゾーン（ゾーン１）と、中央ゾーンと同様な構成を有する下流ゾーン（ゾーン２〜ゾーン４）が複数あるシステムである。各ゾーンは移動体の移動線路に沿うように配置されている。中央ゾーン（ゾーン１）から送信したい情報を全てのゾーンに伝送することで、移動体がどのゾーンにいても通信することが可能となっている。
本実施の形態では、各ゾーンの基地局は、他のゾーン（より上流のゾーン）より光信号を受信し、受信した光信号を当該ゾーンの中継機に送信するとともに、更に、次のゾーン（より下流のゾーン）に送信する。
例えば、ゾーン３の基地局は、ゾーン１より光信号を受信し、受信した光信号を自ゾーン内の各中継機２ａ（Ｌ１〜Ｌ３，及びＲ１〜Ｒ４）へ送信するとともに、次ゾーンであるゾーン４へも送信している。
そして、各ゾーンの基地局は、より上流のゾーンから受信する光信号の波長（図１１ではλｂ）とは異なる波長（λ１〜λ４）で各中継機へ光信号を送信し、、また、より下流のゾーンへは、中継機へ送信する光信号の波長とは異なる波長（図１１ではλｂ）で光信号を送信している。
このため、各ゾーンの基地局は、次ゾーン（より下流のゾーン）へ送信する光信号と、自ゾーン内の中継機に送信する光信号とを多重化して同一の光ファイバ線により送信することができる。
【００６５】
なお、ゾーン１とゾーン３との関係においては、ゾーン１の基地局１ａが第一の基地局に、ゾーン３の基地局１ａが第二の基地局に相当し、ゾーン１の複数の光信号受信中継機２ａが第一の中継機群に、ゾーン３の複数の光信号受信中継機２ａが第二の中継機群に相当する。
また、ゾーン３とゾーン４との関係においては、ゾーン３の基地局１ａが第一の基地局に、ゾーン４の基地局１ａが第二の基地局に相当し、ゾーン３の複数の光信号受信中継機２ａが第一の中継機群に、ゾーン４の複数の光信号受信中継機２ａが第二の中継機群に相当する。
【００６６】
図１２は、図１１に示す中央ゾーンの中央基地局の装置構成例を示している。中央ゾーンの中央基地局では、中央ゾーン内の各中継機に対する第一の光信号と次ゾーンの基地局に対する第二の光信号とを送出するため、情報源からの信号は中継機方向（第一の光信号）と、次ゾーンの基地局方向（第二の光信号）に分かれる。
中継機方向の装置構成は、実施の形態１において示した端末受信部１０、変調部１１、分岐電気信号出力部１２、光信号生成送信部１３、波長多重部１４、及び分岐信号出力部１０１、遅延メモリ１０２より構成される。
分岐信号出力部１０１は、端末受信部１０が受信した電気信号を、中継機方向の第一の電気信号と、次ゾーン基地局方向の第二の電気信号に分岐する。そして、送信電気信号蓄積部たる遅延メモリ１０２は、分岐された第一の電気信号を入力し、入力した第一の電気信号を所定の時間蓄積した後、第一の電気信号を変調部１１へ出力する。なお、遅延メモリの動作については後述する。
また、図１２においては、分岐電気信号出力部１２が、実施の形態２と同様に、分岐高周波信号を各光信号生成送信部へ同時に送信するとともに、送信光信号結線部に固有の位相調整用長さを設けている。
また、図１１においては、光信号受信中継機はＲ１〜Ｒ３、Ｌ１〜Ｌ３の６台あり、光信号生成送信部１３はそれぞれの中継機に対応するため６台が配備されている。
【００６７】
一方、次ゾーン基地局方向では、端末受信部１０、分岐信号出力部１０１、光信号生成送信部１３という装置構成となっている。光信号生成送信部１３は、中継機方向の光信号生成送信部１３で変換される光信号とは異なる波長（λｂ）を有する第二の光信号への変換を行う。また、図１１の中央基地局はゾーン２とゾーン３の基地局に信号を送信することとなっているため、図１２では、次ゾーン基地局方向の経路もゾーン２とゾーン３方向の２経路が用意されている。
【００６８】
端末受信部１０より電気信号が分岐信号出力部１０１に入力され、分岐信号出力部１０１では入力した電気信号を第一の電気信号と第二の電気信号とに分岐し、中継機方向では、遅延メモリ１０２は所定時間遅延させた後、第一の電気信号を変調部１１へ出力する。変調部１１は、第一の電気信号を高周波電気信号に変調し、分岐電気信号出力部１２が各光信号生成送信部１３へ分岐高周波信号を出力する。そして、各光信号生成送信部１３で生成された複数の光信号は２つの波長多重部１４を経由して光ファイバ線路４に送信され、最終的に各光信号受信中継機２ａ（Ｌ１〜Ｌ３，Ｒ１〜Ｒ３）へ至る。
次ゾーン方向では、分岐信号出力部１０１において分岐された第二の電気信号は光信号生成送信部で光信号に変換された後、波長多重部１４を経由して、光ファイバ線路４へ送信され、最終的に次ゾーン（ゾーン２，ゾーン３）の基地局１ａに至る。
【００６９】
ここで、中継機方向に配置された遅延メモリ１０２における遅延量（遅延時間）について図２３を参照しながら説明する。
図２３は、遅延メモリ１０２における遅延量を説明するための図である。なお、図２３は説明の便宜上簡略化して記載してある。
ここで、ＭＩＲはゾーン１の中継機方向信号のメモリ遅延量を、Ｍ３Ｌ及びＭ３Ｒはゾーン３の中継機方向信号のメモリ遅延量を、Ｍ４Ｌはゾーン４の中継機方向信号のメモリ遅延量を示す。
１ｅＲ，３ｅＬ，３ｅＲ，４ｅＬは中継機を示しており、１ｅＲはゾーン１内の中継機、３ｅＬ及び３ｅＲはゾーン３内の中継機、４ｅＬはゾーン４内の中継機である。
また、Ｌ１３は、ゾーン１とゾーン３間の光ファイバの長さ、Ｌ３４は同様にゾーン３とゾーン４間の光ファイバの長さを示す。
Ｌ１ｅＲは、位相調整用光ファイバ長を含んだ中央基地局Ｅ／Ｏから中継機１ｅＲまでの光ファイバの長さを示し、Ｌ３ｅＬ，Ｌ３ｅＲ，及びＬ４ｅＬも同様である。
ＬＣＸ３ｅＲは、中継機３ｅＲに接続されたＬＣＸのうちゾーン４に隣接する側のＬＣＸの長さを示し、ＬＣＸ４ｅＬは中継機４ｅＬに接続されたＬＣＸのうちゾーン４に隣接する側のＬＣＸの長さを示す。
また、Ｖｏは光ファイバ内の光の群速度を、ＶＩはＬＣＸ内の信号の群速度を示す。
更に、ｒ１，ｒ３，ｒ４は、各々の基地局内での信号処理時間であり、ｄ１ｅＲ，ｄ３ｅＬ，ｄ３ｅＲ及びｄ４ｅＬは各々の中継機内の処理時間である。
【００７０】
本実施の形態では、全てのゾーンで信号が最も遅く到達する中継機のＬＣＸの端に対して、その到着時間を基準として各ゾーンの最端中継機のＬＣＸ端に信号が到着する時間がほぼ等しくなるようメモリ遅延時間を調整する。
図２３を例とすると、これらの中で最も信号到着が遅くなるのは、第４ゾーンの中継機４ｅＬのＬＣＸの端である。
ゾーン４の中継機４ｅＬのＬＣＸ先端に信号が到着する時間
Ｌ１３×Ｖｏ＋ｒ３＋Ｌ３４×Ｖｏ＋ｒ４＋Ｍ４Ｌ＋Ｌ４ｅＬ×Ｖｏ＋ｄ４ｅＬ＋Ｌｃｘ４ｅＬ×Ｖｌ
ゾーン３の中継機３ｅＲのＬＣＸ先端に信号が到着する時間
Ｌ１３×Ｖｏ＋ｒ３＋Ｍ３Ｒ＋Ｌ３ｅＲ×Ｖｏ＋ｄ３ｅＲ＋Ｌｃｘ３ｅＲ×Ｖｌ
ゾーン３の中継機３ｅＬのＬＣＸ先端に信号が到着する時間
Ｌ１３×Ｖｏ＋ｒ３＋Ｍ４Ｌ＋Ｌ３ｅＬ×Ｖｏ＋ｄ３ｅＬ＋Ｌｃｘ３ｅＬ×Ｖｌ
ゾーン１の中継機１ｅＬのＬＣＸ先端に信号が到着する時間
Ｍ１Ｒ＋Ｌ１ｅＲ×Ｖｏ＋ｄ１ｅＲ＋Ｌｃｘ１ｅＲ×Ｖｌ
３ｅＲと４ｅＬの両者のＬＣＸからの信号出力時間を等しくするには、例えばＭ３Ｒ＝−（Ｌ３ｅＲ×Ｖｏ＋ｄ３ｅＲ＋Ｌｃｘ３ｅＲ×Ｖｌ）＋Ｌ３４×Ｖｏ＋ｒ４＋Ｍ４Ｌ＋Ｌ４ｅＬ×Ｖｏ＋ｄ４ｅＬ＋Ｌｃｘ４ｅＬ×Ｖｌ
と設定することが考えられる。
しかし、実際には、両者ＬＣＸにかかる時間と、中継機内処理速度がほぼ等しく、また最終ゾーンではメモリ遅延が不要であるからＭ４Ｌ＝０、更に基地局４での信号処理時間を無視して
Ｍ３Ｒ＝−Ｌ３ｅＲ×Ｖｏ＋Ｌ３４×Ｖｏ＋Ｌ４ｅＬ×Ｖｏ
の時間をメモリ遅延時間として設定すればよい。
１ｅＲの場合は、基地局３での処理時間も無視できるとして
Ｍ１Ｒ＝−Ｌ１ｅＲ×Ｖｏ＋Ｌ１３×Ｖｏ＋Ｌ３４×Ｖｏ＋Ｌ４ｅＬ×Ｖｏとなる。
３ｅＬの場合は、
Ｍ４Ｌ＝−Ｌ３ｅＬ×Ｖｏ＋Ｌ３４×Ｖｏ＋Ｌ４ｅＬ×Ｖｏｌ
となる。
以上の遅延時間をメモリ読み出しタイミングに採用すれば、異なるゾーンの端中継機同士から出力される信号のタイミングをほぼ等しくすることができる。
また、中央ゾーン内の複数の光信号受信中継機２ａ間の位相調整は、実施の形態２で説明したように、送信光信号結線部に設けられた位相調整用光ファイバによって行われる。
また、基地局間が長距離になる場合は、基地局あるは中継機に光信号増幅部１９を挿入しても良い。
【００７１】
次に、図１３において、下流ゾーン内の基地局装置の構成例を示す。なお、図１２は、ゾーン３内の基地局装置の構成を示しているが、ゾーン４以降の下流ゾーンの基地局も同様の構成となる。
中央基地局から光ファイバ線を経由して送られてきた光信号（波長λｂ）は、ゾーン３の基地局１ａ内の光方向結合器１００により電気信号生成部１６へと送られ、電気信号生成部１６では光信号を高周波電気信号に変換し、更に復調部１７で復調される。復調部１７で復調された電気信号は、分岐信号出力部１０１においてそのゾーンの光信号受信中継機２ａ群へ送る電気信号（第一の電気信号）と、次のゾーンの基地局へ送る信号（第二の電気信号）に分岐される。
【００７２】
中継機方向へ送られる電気信号（第一の電気信号）は、まず遅延メモリ１０２に入力され、遅延メモリで所定時間遅延させた後、変調部１１で高周波電気信号に変調される。変調された高周波電気信号は、分岐電気信号出力部１２より各光信号生成送信部１３へ分岐され、光信号生成送信部１３で光信号に再変換され、再変換された光信号は、第一の光信号として、二つの波長多重部１４を経て光ファイバ線路４に多重化され、複数の光信号受信中継機２ａへ送られる。
一方、次ゾーンの基地局向けの信号（第二の電気信号）は、光信号生成送信部１３において、第一の電気信号より電光変換された第一の光信号の波長（λ１〜λ４）とは異なる波長（λｂ）の第二の光信号に変換され波長多重部１４にて多重化され、第一の光信号と同一の光ファイバ線路４より次ゾーンの基地局１ａに送信される。
【００７３】
前述したように、遅延メモリ１０２における遅延量（遅延時間）は、ゾーン３の基地局１ａから送信された第二の光信号がゾーン４の基地局に到達するまでの時間と、ゾーン４に接続されたより下流のゾーンが存在する場合には、光信号が最下流ゾーンに到達するまでの時間を足した値である。このように、遅延メモリ１０２の遅延量（遅延時間）を設定することにより、ゾーン３の基地局内において第一の電気信号が変調部１１に入力される時刻と最下流に位置するゾーンの基地局に光信号が到達する時刻がほぼ一致することになる。そして、ゾーン３と最下流ゾーンの間にあるゾーン間の各位相調整は、同じように各ゾーンに設置された遅延メモリによって行われる。
また、中央ゾーン内の複数の光信号受信中継機２ａ間の位相調整は、実施の形態２で説明したように、送信光信号結線部に設けられた位相調整用光ファイバによって行われる。
【００７４】
このように、各ゾーンの基地局に位相調整のための遅延メモリを設けたため、光信号が各ゾーンの基地局に到達する時刻が一致することとなる。更に、位相調整用光ファイバによる位相調整と相まって、光信号が各ゾーンの中継機に接続されたＬＣＸに到達する時刻も一致することとなる。この結果、各ゾーンにおけるＬＣＸ突き合わせ点における信号の位相差が無くなることとなり、移動体がＬＣＸ突き合わせ点にいる場合でも円滑な通信が可能となる。
【００７５】
実施の形態８．
次に、上り方向（移動体から基地局への通信）の移動体通信システムを複数有するシステム構成について説明する。
図１４はこの発明の実施の形態９の移動体通信システムを示すブロック図である。
図１４は、実施の形態３と同様な構成を有する移動体通信システム、つまり上り方向のシステムを複数有するシステム構成を示している。
即ち、基地局１ｂが１つあり、基地局１ｂに接続された下り方向の光信号送信中継局２ｂが複数ある移動体通信システムを１ゾーンとし、中央基地局が配置された中央ゾーン（ゾーン１）と、中央ゾーンと同様な構成を有する下流ゾーン（ゾーン２〜ゾーン４）が複数あるシステムである。各ゾーンは移動体の移動線路に沿うように配置されている。移動体がどのゾーンにいても下流ゾーンから中央ゾーンに送信したい情報を伝送することができ、移動体がどのゾーンにいても通信することが可能となっている。
本実施の形態では、各ゾーンの基地局は、他のゾーン（より下流のゾーン）より光信号を受信するとともに自ゾーン内の各中継機からも光信号を受信している。
そして、他のゾーンより受信した光信号と、自ゾーン内の各中継機より受信した光信号を多重化して次のゾーン（より上流のゾーン）へ送信する。
【００７６】
例えば、ゾーン３の基地局１ｂは、ゾーン４より光信号を受信するとともに、自ゾーン内の各中継機２ｂ（Ｌ１〜Ｌ３，及びＲ１〜Ｒ４）からも光信号を受信し、これらの光信号を多重化してゾーン１へ送信する。
そして、各ゾーンの基地局は、より下流のゾーンから受信する光信号の波長（図１４ではλａ）とは異なる波長（λ１〜λ４）で各中継機から光信号を受信し、またより上流のゾーンへは、中継機から受信する光信号の波長とは異なる波長（図１４ではλａ）で光信号を送信している。
このため、各ゾーンの基地局は、次ゾーン（より下流のゾーン）から受信する光信号と、自ゾーン内の中継機から受信する光信号とを多重化して同一の光ファイバ線により送信することができる。
【００７７】
図１５において、下流ゾーン内の基地局の構成例を示す。なお、図１５は、ゾーン３の基地局装置の構成例を示したが、ゾーン４以降の下流ゾーンの基地局も同様の構成となる。
ゾーン３の基地局では、ゾーン４より送信された光信号（第二の光信号）と、自ゾーン内の中継機（Ｌ１〜Ｌ３，Ｒ１〜Ｒ４）より送信された光信号（第一の光信号）を受信する。
図１５の向かって左側の光ファイバ線路より、基地局１ｂはゾーン４からの光信号（第二の光信号）（λａ）と中継機Ｒ１〜Ｒ４から光信号（第一の光信号）（λ１〜λ４）とを受信する。また、図１５の向かって右側の光ファイバ線路より、基地局は中継機Ｌ１〜Ｌ３からの光信号（第一の光信号）を受信する。
図１５の向かって左側の光ファイバ線路から送られてきた光信号は、１つ目の分岐光信号出力部１５でλａの光信号とλａ以外の波長の光信号に分岐される。次に、λａ以外の光波長の光信号は、２つ目以降の複数の分岐光信号出力部１５でλ１，λ２，λ３，λ４の各波長の光信号に分岐される。
図１５の向かって右側の光ファイバ線路より送られてきた光信号は、光方向結合器１００により、分岐光信号出力部１５へ送られ、分岐光信号出力部１５において、λ１、λ２、λ３の光波長を有する光信号に分岐される。
基地局の左右より受信され、λ１〜λ４又はλ１〜λ３の光波長の光信号に分岐された光信号は、ゾーン３内の光信号送信中継機２ｂ群より送信された第一の光信号であり、ゾーン４より送信されてきたλａの光波長の光信号は、第二の光信号である。
【００７８】
第二の光信号は、電気信号生成部１６において光電変換され、高周波電気信号（第二の電気信号）を復調部１７に出力し、復調部１７では高周波電気を復調し、復調した電気信号を受信電気信号蓄積部たる遅延メモリ１０２へ出力する。電気信号は、遅延メモリ１０２で所定時間遅延された後、電気信号合成部１０３へ出力される。
【００７９】
一方、第一の光信号は、分岐光信号出力部１５で各波長の光信号に分岐されたのち、第一電気信号生成部たる電気信号生成部１６において、光電変換され、高周波電気信号（第一の電気信号）を復調部１７へ出力する。この場合に、分岐光信号出力部１５と各電気信号生成部１６との間には、位相調整用長さが設けられた受信光信号結線部が存在するため、各光信号が各電気信号生成部１６に到達する時刻が一致し、この結果、各電気信号生成部１６より出力された高周波電気信号が復調部１７に到達する時刻も一致する。
その後、高周波電気信号は、復調部１７において復調され、復調された電気信号は、電気信号合成部１０３へ出力される。
電気信号合成部１０３において、第一の電気信号と第二の電気信号が合成され、合成された電気信号は光信号生成送信部１３において電光変換され、光信号がゾーン１へ送信される。
【００８０】
ここで、遅延メモリ１０２において、第二の電気信号を一定時間遅延させているため、第一の電気信号と第二の電気信号が電気信号合成部１０３に到達する時刻が一致することとなり、第一の電気信号と第二の電気信号の信号位相が一致する。これら位相が一致した第一の電気信号と第二の電気信号が合成された合成電気信号が、光信号に変換され、中央基地局へ送信される。このため、中央基地局は、ゾーン３より位相差のない光信号を第二の光信号として受信することができる。
また、ゾーン３以降のより下流のゾーンにおいても、上述した位相調整用の遅延メモリ１０２が設けられているので、ゾーン３は、各下流ゾーンで遅延メモリにより位相調整された後の第二の光信号を受信している。
【００８１】
図１６は中央ゾーンの中央基地局の装置構成例を示している。
中央ゾーンの中央基地局１ｂでは、下流ゾーン（ゾーン２〜４）からの光信号（第二の光信号）と自ゾーン内の光信号送信中継機２ｂ（Ｒ１〜Ｒ３，Ｌ１〜Ｌ３）からの光信号（第一の光信号）とを、同一の光ファイバ線路から受信する。図１６においては、中央基地局１ｂは、図の向かって左の光ファイバ線路よりゾーン３からの光信号（λａ）とゾーン１内の中継機（Ｌ１〜Ｌ３）からの光信号（λ１〜λ３）とを受信し、同様に、図１６の右側の光ファイバ線路よりゾーン２からの光信号（λａ）とゾーン１内の中継機（Ｒ１〜Ｒ３）からの光信号（λ１〜λ３）とを受信する。
【００８２】
左右の光ファイバ線路のそれぞれより中央基地局に入った、下流ゾーンからの光信号（λａ）と中継機Ｌ１〜Ｌ３（Ｒ１〜Ｒ２）からの光信号（λ１〜λ３）は、波長選択部により下流ゾーンからの光信号（λａ）と中継機からの光信号（λ１〜λ３）に分離される。
分岐された下流ゾーンからの光信号（第二の光信号）は、電気信号生成部１６において光電変換され、高周波電気信号（第二の電気信号）を復調部１７に出力し、復調部１７では高周波電気を復調し、復調した電気信号を信号受信電気信号蓄積部たる遅延メモリ１０２へ出力する。電気信号は、遅延メモリで所定時間遅延された後、電気信号合成部１０３へ出力される。
【００８３】
一方、第一の光信号は、分岐光信号出力部１５で各波長の光信号に分岐されたのち、第一電気信号生成部たる電気信号生成部１６において、光電変換され、高周波電気信号（第一の電気信号）を復調部１７へ出力する。この場合に、分岐光信号出力部１５と各電気信号生成部１６との間には、位相調整用長さが設けられた受信光信号結線部が存在するため、各光信号が各電気信号生成部１６に到達する時刻が一致し、この結果、各電気信号生成部１６より出力された高周波電気信号が復調部１７に到達する時刻も一致する。
その後、高周波電気信号は、復調部１７において復調され、復調された電気信号は、電気信号合成部１０３へ出力される。
電気信号合成部１０３において、第一の電気信号と第二の電気信号が合成され、合成された電気信号は端末送信部１８によりネットワークに送信され、最終的に端末６へ至る。
【００８４】
ゾーン３の基地局（図１５）について説明したように、中央基地局１ｂにおいても、第二の光信号より光電変換された第二の電気信号は遅延メモリ１０２において一定時間遅延されるので、電気信号合成部１０３において合成された信号は位相が揃っている。
このようにすることで、ゾーン間の信号位相を揃えることができ、ゾーン間の信号断等の不通状態が解消される。
基地局間が長距離になる場合は、基地局あるは中継機に光信号増幅部１９を挿入しても良い。
【００８５】
実施の形態９．
図１７はこの発明の実施の形態９の移動体通信システムを示すブロック図である。
図１７は、実施の形態１、２と同様な構成を有する移動体通信システム、つまり下り方向のシステムを複数有するシステム構成を示している。
即ち、基地局が１あり、基地局に接続された下り方向の中継局が複数ある移動体通信システムを１ゾーンとし、中央基地局が配置された中央ゾーン（ゾーン１）と、中央ゾーンと同様な構成を有する下流ゾーン（ゾーン２〜ゾーン４）が複数あるシステムである。各ゾーンは移動体の移動線路に沿うように配置されている。あるゾーンから送信したい情報を全てのゾーンに伝送することで、移動体がどのゾーンにいても通信することが可能となっている。
実施の形態７の場合は、基地局間の通信を中継機に使用する波長と異なる光波長を用いた光信号で実施していた。
その場合、他の基地局より送信された光信号を受信した下流ゾーンの基地局１ａでは、その受信した光信号を受信側基地局に接続された光信号受信中継機２ａに送信するために、受信した光信号とは別の光波長を持つ光信号を生成しなければならない。実施の形態７においては、ゾーン１の基地局より送信された光信号（λｂ）とは異なる光波長（λ１〜λ３）を有する光信号を生成して、この光信号を光信号受信中継機２ａに送信していた。このため、下流の基地局においては、λ１〜λ３の光波長の光信号を生成するための光信号生成送信部１３を配置する必要があった。
【００８６】
本実施の形態では、図１７に示すように、下流ゾーンの各光信号受信中継機２ａごとに割り当てられた光波長（λ１〜λ６）を持つ光信号を、中央基地局１ａ内の光信号生成送信部１３において生成し、中央基地局はこの光信号を光ファイバ線路４へ送信する。中央ゾーン内の各中継局が各々に割り当てられた光波長（λ１〜λ３）の光信号を分岐するとともに、光ファイバ線路４はλ１〜λ６の光波長を有する各光信号を次のゾーンの基地局１ａに送信する。次ゾーンの基地局１ａでは送信された光信号を各中継機ごとに分岐する。
このような構成とすることで、図１８に示すように、下流ゾーンの基地局においては光信号生成送信部１３を設ける必要がなくなる。ただし、中央ゾーンよりも下流ゾーンの方が中継機の数が多いときには、多い分だけ新たに光波長を割り振り、それぞれ個別の光信号生成送信部１３から光信号を送信し波長多重化し割り振られた中継機へ送ることとする。
図１８においては、λ７の光波長の光信号を生成する光信号生成送信部１３を新たに設けることで、対処している。
またこのシステムには光信号増幅部１９を加え用いても良い。
また、この方式を複数のゾーンに拡大し使用してもよい。
【００８７】
実施の形態１０．
本実施の形態では、下り方向の通信を行う基地局における別の位相調整例を示す。システム構成を図２２に示す。
情報発信源から送信される信号を端末受信部１０で受信し、変調部１１へ至る経路の途中で分岐し、光信号生成送信部へ送信するまでに分岐した信号のそれぞれに対して出力タイミングをずらすことで位相調整を行うようにしている。ただし変調部では各光受信中継機の持つ個別に割り当てられた高周波電気信号の変調周波数（ｆ１〜ｆ５）を各変調部ごとに割り振っている。
図２２では、変調部毎に異なる変調周波数（ｆ１〜ｆ５）を用い、それらの出力を周波数多重化部で多重化（ＦＤＭ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）し、１台のＥ／Ｏにて光信号に変換し、送信する。
その後、光信号は、中継機へ送信され、光カップラで光パワーの一部を分岐し、光受信部２２にて光信号を電気信号に変換し、周波数多重信号を抽出する。その後、各中継機ごとに指定された周波数を持つ高周波電気信号のみを抽出するため、周波数分離部２６へ送信される。中継機１では周波数分離部でｆ１の周波数を持つ高周波電気信号が選択分離される。移動体が受信する周波数が一つ（ｆ０）のときは、周波数をｆ１からｆ０に変換する周波数変換部を通してからＬＣＸへ送信され、ＬＣＸから移動体へ無線信号で送信される。
従来の移動体通信システムと同様の形態となっているが、基地局にて各中継機当ての変調周波を変更する点と、それぞれに対して出力タイミングを変えている点で異なる。
また、本実施の形態で用いる周波数（ｆ１〜ｆ５）の例として、４１０．００ＭＨｚ、４１０．１０ＭＨｚ、４１０．２０ＭＨｚ、４１０．３０ＭＨｚ、４１０．４０ＭＨｚがある。
【００８８】
以上説明したように、本発明は以下の点を特徴とする。
ある情報を高周波信号に変換する変調部と当該高周波信号を光信号に強度変調した光信号を送信する光送信部を複数有し、前記光送信部は個々に波長の異なる光信号を送信し、前記波長の異なる光信号を同一の光ファイバ線路に光波長多重する波長多重部を持つ基地局と、
前記光信号を伝送する光ファイバ線路と、
前記光ファイバ線路から前記波長多重化された光信号を光波長選択及び光パワーを分岐する光分岐部があり、前記光分岐部で分岐された光信号を受信し高周波信号に変換する光受信部と、高周波信号をアンテナへ送信する高周波信号送信部を持つ中継機が複数有り、前記の複数の中継機は前記の光ファイバ線路に縦続的に接続され、
前記中継機の送信する高周波信号を電波として送信するアンテナを有する移動体通信システムにおいて、
前記アンテナから送信される電波を受信する受信機を持つ移動体があり、前記移動体が、異なる隣り合う前記中継機がそれぞれ送信を行うアンテナの電波受信可能エリア内にあり、また両者アンテナからほぼ等位置にある場合に、両者のアンテナから受信する信号の位相差が少なくなるよう、前記基地局内で、前記各波長の光信号毎に、信号位相を変化させる位相調整器を持つことを特徴とする。
【００８９】
ある移動体がある情報を高周波信号に変更し電波として送信するものを受信するアンテナが有り、
前記アンテナで受信し、光信号に強度変調し送信する光送信部を有する中継機が複数有り、個々の中継機は異なる波長の光信号を送信し、同一の光ファイバ線路に光波長多重する波長多重部を持ち、
前記光信号を伝送する光ファイバ線路と、
前記光ファイバ線路から前記波長多重化された光信号を光波長選択及び光パワーを分岐する光分岐部があり、前記光分岐部で分岐された光信号を受信し高周波信号に変換する光受信部と、高周波信号を復調し、前記移動体が送信する前記情報を復調し抽出する復調器を持つ基地局があり、
前記の複数の中継機は前記基地局と前記の光ファイバ線路に縦続的に接続され、
前記アンテナへ電波を送信する送信機を持つ移動体があり、前記移動体が、異なる隣り合う前記中継機がそれぞれ受信を行うアンテナの電波受信可能エリア内にあり、また両者アンテナからほぼ等位置にある場合に、移動体から発する情報が中継機から異なる波長を持つ光信号にて送信される場合に、基地局で受信する信号の異なる波長の光信号間の位相差が少なくなるよう、前記基地局内で、前記各波長の光信号毎に、信号位相を変化させる位相調整器を持つことを特徴とする。
【００９０】
アンテナが漏洩同軸ケーブルであることを特徴とする。
【００９１】
基地局に在る位相調整器が、各波長の光送信部から全光波長の多重化完了し基地局からの光ファイバ線路出力地点までの光伝送部で光ファイバにより構成されることを特徴とする。
【００９２】
基地局に在る位相調整器が、基地局の光ファイバ挿入口から光受信部までの光伝送部で光ファイバにより構成されることを特徴とする。
【００９３】
光波長の異なる光信号を光信号増幅部にて増幅することを特徴とする。
【００９４】
光ファイバ型増幅器の前後に光方向結合器を挿入し、送信方向の異なる光波長多重した光信号を同一の光ファイバ型増幅器で増幅することを特徴とする。
【００９５】
中継機毎に割り当てた光波長の波長間隔を不等間隔にすることで運用することを特徴とする。
【００９６】
ゾーンが複数あり、前記ゾーンは光ファイバ線路の延長上に順次接続されており、
中央ゾーンの基地局は、ある情報を光変調しある光波長を持つ光信号を光ファイバ線路に送信する光送信部があり、
次段の基地局は、前記光ファイバ線路を用いて伝送させてきた光信号を分岐部で分岐し光受信部で受信し復調する復調器をもつ基地局で構成される広域移動体通信システムにおいて、
隣り合うゾーンの端に位置する中継機の送信エリアが重なる位置において中心基地局からの伝送遅延による位相ずれが小さくなるように、中心基地局、あるいは多ゾーンの基地局にて位相補正する位相補正器を有することを特徴とする。
【００９７】
ゾーンが複数あり、前記ゾーンは光ファイバ線路の延長上に順次接続されており、
あるゾーンの基地局は、中継機から送信される光信号を受け、中央基地局方向へ光ファイバ線路を介して送信する光送信部を持ち、
中央基地局は、前記光ファイバ線路を用いて伝送させてきた光信号を光受信部で受信し復調する復調器を持つ基地局で構成される広域移動体通信システムにおいて、
隣り合うゾーンの端に位置する両方の中継機が、移動体の発する電波の送信エリア内にあり、両方のアンテナでほぼ同時に受信し中継機から基地局に光信号が伝送されるが、移動体から中心基地局までの信号伝送遅延による位相ずれが小さくなるように、
中心基地局、あるいは多ゾーンの基地局にて位相補正する位相補正器を有することを特徴とする。
【００９８】
ゾーンが複数あり、前記ゾーンは光ファイバ線路の延長上に順次接続されており、
あるゾーンの基地局にて、中継機へ送信する波長の異なる光信号を一部中継機へ分岐し残り次段のゾーンまで伝送させ、そのゾーンで受信した複数の波長の光信号をそのゾーンの中継機に割り振ることを特徴とする。
【００９９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、基地局から移動体に向けての通信を行う移動体通信システムにおいて、中継機ごとに個別の波長を用い、中継機ごとに位相調整を行う分岐電気信号出力部を設けている。このため、分岐電気信号出力部による位相調整により、基地局から送出された信号はほぼ同時にＬＣＸに到着する。このため、ＬＣＸの突合せ点に移動体がいても、位相ずれによる通信不能状態を回避することができる。
【０１００】
また、この発明によれば、基地局から移動体に向けての通信を行う移動体通信システムにおいて、中継機ごとに個別の波長を用い、中継機ごとに位相調整を行う位相調整用光ファイバ長を設けている。このため、位相調整用光ファイバ長による位相調整により、基地局から送出された信号はほぼ同時にＬＣＸに到着する。このため、ＬＣＸの突合せ点に移動体がいても、位相ずれによる通信不能状態を回避することができる。
【０１０１】
また、この発明によれば、光信号のパワーを中継機毎に分岐する必要は無く、より長距離にわたり本システムを構成することが可能となる効果を奏する。
【０１０２】
また、この発明によれば、移動体から基地局に向けて通信を行う移動体通信システムにおいて、基地局では、中継機より送信された多重化された光信号を波長分離した後に、個別の波長を持つ光信号に対し位相調整を行う位相調整用光ファイバ長を設けている。これにより、複数の電気信号生成部の各々は、ほぼ同時に光信号を受信できることが可能であるため、移動体がＬＣＸ突き合わせ点にいても、基地局と移動体との間の通信が正常に実施される効果を奏する。
【０１０３】
また、従来のシステムでは、移動体から受けた信号を中継機から基地局に近い中継機に光信号で送信し、それを受けた中継機では一旦電気信号に変換し、その部分でその中継機で受けた高周波信号を重ね合わせた後に光信号に変換し、更に基地局に近い中継機に送信するという中継を多段行うようになっており、ノイズレベルが徐々に段数を増す毎に増えることとなるが、本発明によれば、中継機から基地局まで直接送信することとなるため中継機を過ぎるたびにノイズレベルが悪化することはないという効果を奏する。
【０１０４】
また、この発明によれば光信号増幅部を挿入することで、光信号のパワーが大きくなるので、更に広範囲にわたるシステムを構成することができるという効果を奏する。
【０１０５】
また、この発明によれば、基地局から移動体、移動体から基地局向けに通信を行う場合のどちらも光信号増幅部に光方向結合器を挿入しているため同一の光信号増幅部で増幅することが可能であるという効果を奏する。
【０１０６】
また、光ファイバ線路が零分散ファイバで構成されていている場合には、光波長を等間隔に選択すると、４波混合問題が発生することがあるが、この発明では不等間隔に波長を選ぶためその問題が発生することは無いという効果を有する。
【０１０７】
また、この発明によれば、複数のゾーンからなる移動体通信システムにおいて、各ゾーン内の基地局に遅延メモリを設けたため、中央基地局から各ゾーンの基地局に送信された信号が各ゾーン中継機、及びＬＣＸに到達する時刻を一致させることができ、複数ゾーン間で信号位相を調整することができる。このため、移動体が隣り合うゾーンのＬＣＸ突き合わせ点にいる場合でも、基地局と移動体の間の通信を正常に行えるという効果がある。
【０１０８】
また、この発明によれば、複数のゾーンからなる移動体通信システムにおいて、各ゾーン内の基地局に遅延メモリを設けたため、各ゾーンの基地局は、より下流のゾーンにおいて位相調整がなされた信号を受信することができ、中央基地局は位相調整がなされた信号に基づいて情報の抽出を行うことができる。このため、移動体が隣り合うゾーンのＬＣＸ突き合わせ点にいる場合でも、基地局と移動体の間の通信を正常に行えるという効果がある。
【０１０９】
また、この発明によれば、同様の構成を持つ移動体通信システムにも、送信する情報を新たな光伝送路を用いないで実現できるという効果を奏する。
【０１１０】
同様の構成を持つ移動体通信システムが複数あるとき、基地局で各中継機毎に割り当てた光波長の光信号を送信する光信号生成送信部を中継機の数だけ必要とするが、この発明では、ある基地で作成した信号を中継機で一部使用し、残りを他の基地局へ送信し、他の基地局ではこの信号を用いて中継機への信号とするため全体からすると光信号生成送信部の数を少なくすることが可能であるという効果を有する。
【０１１１】
また、この発明によれば、移動体から基地局に向けて通信を行う移動体通信システムにおいて、基地局では、中継機より送信された多重化された光信号を波長分離し、各光信号ごとに光電変換した後に、復調部内に位相調整を行う遅延メモリを設けている。これにより、合成部は、ほぼ同時に復調電気信号を受信できることが可能であるため、移動体がＬＣＸ突き合わせ点にいても、基地局と移動体との間の通信が正常に実施される効果を奏する。
【０１１２】
中継機ごとに異なる周波数を有する高周波電気信号を多重化した後、光電変換して光信号を送信する移動体通信システムにおいても、分岐電気信号出力部による位相調整により、基地局から送出された信号はほぼ同時にＬＣＸに到着する。このため、ＬＣＸの突き合わせ点に移動体がいても、位相ずれによる通信不能状態を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来における移動体通信システムを示すブロック図である。
【図２】 従来における移動体通信システムを示すブロック図である。
【図３】 この発明の実施の形態１による移動体通信システムを示すブロック図である。
【図４】 この発明の実施の形態１による移動体通信システムを示すブロック図である。
【図５】 この発明の実施の形態２による移動体通信システムを示すブロック図である。
【図６】 この発明の実施の形態３による移動体通信システムを示すブロック図である。
【図７】 この発明の実施の形態３による移動体通信システムを示すブロック図である。
【図８】 この発明の実施の形態５による移動体通信システムを示すブロック図である。
【図９】 この発明の実施の形態６による移動体通信システムを示すブロック図である。
【図１０】 この発明の実施の形態７による移動体通信システムを示すブロック図である。
【図１１】 この発明の実施の形態８による移動体通信システムを示すブロック図である。
【図１２】 この発明の実施の形態８による基地局装置構成例を示すブロック図である。
【図１３】 この発明の実施の形態８による基地局装置構成例を示すブロック図である。
【図１４】 この発明の実施の形態８による移動体通信システムを示すブロック図である。
【図１５】 この発明の実施の形態８による基地局装置構成例を示すブロック図である。
【図１６】 この発明の実施の形態８による基地局装置構成例を示すブロック図である。
【図１７】 この発明の実施の形態９による移動体通信システムを示すブロック図である。
【図１８】 この発明の実施の形態９による基地局装置構成例を示すブロック図である。
【図１９】 従来における移動体通信システムの問題点を示す図である。
【図２０】 この発明の実施の形態１による基地局装置構成例を示すブロック図である。
【図２１】 この発明の実施の形態６による基地局装置構成例を示すブロック図である。
【図２２】 この発明の実施の形態１０による基地局装置構成例を示すブロック図である。
【図２３】 遅延メモリにおける遅延量を説明する図である。
【符号の説明】
１ 基地局、２ａ 光信号受信中継機、２ｂ 光信号送信中継機、３ 移動体、４ 光ファイバ線路、５ ＬＣＸ、６ 端末、１０ 端末受信部、１１ 変調部、１２ 分岐電気信号出力部、１３ 光信号生成送信部、１４ 波長多重部、１５ 分岐光信号出力部、１６ 電気信号生成部、１７ 復調部、１８ 端末送信部、１９ 光信号増幅器、２１ 波長選択分岐部、２２ 光受信部、２３ ＬＣＸ送信部、２４ ＬＣＸ受信部、２５ 光送信部、２６ 波長多重部、１００光方向結合器、１０１ 分岐信号出力部、１０２ 遅延メモリ、１０３ 電気信号合成部、１１０ Ａ／Ｄ変換部、１２０ 分岐部、１２１ Ｄ／Ａ変換部、１４０ 周波数多重部、１７０ 復調信号出力部、１７１ Ａ／Ｄ変換部、１８０ Ｄ／Ａ変換部、１９０ 合成部。
Claims (14)
- 高周波電気信号を電光変換して相互に異なる光波長を有する複数の光信号を生成し、光伝送路に縦続接続された複数の光信号受信中継機に対して、生成した前記複数の光信号を送信する光信号通信基地局であって、
前記複数の光信号から特定の光波長の光信号を選択して受信し、受信した前記特定の光波長を有する光信号を光電変換により前記高周波電気信号に変換し、高周波電気信号を送信するアンテナに、変換した前記高周波電気信号を出力する複数の光信号受信中継機に対して、前記複数の光信号を送信する光信号通信基地局において、
電気信号を分岐して、複数の分岐電気信号を出力する分岐電気信号出力部と、
前記分岐電気信号出力部により出力された前記複数の分岐電気信号の各々を入力し、入力した前記複数の分岐電気信号の各々を高周波電気信号に変調して、複数の高周波電気信号を出力する複数の変調部と、
前記複数の変調部により出力された前記複数の高周波電気信号の各々を入力し、入力した前記複数の高周波電気信号の各々を電光変換して相互に異なる光波長の光信号を生成し、生成した前記光信号を相互に異なる光信号受信中継機を送信先として前記光伝送路に送信する複数の光信号生成送信部とを有し、
前記分岐電気信号出力部は、
変調部ごとに異なる遅延時間の間それぞれの変調部に対する分岐電気信号の出力を遅延させ、前記複数の変調部に、それぞれ異なるタイミングで、前記複数の分岐電気信号を出力し、
相互に隣り合う光信号受信中継機において光電変換された前記高周波電気信号が、前記相互に隣り合う光信号受信中継機の各々の前記アンテナから送信される時刻が一致するように、前記複数の分岐電気信号を前記複数の変調部へ出力するタイミングを調整して、複数の光信号がそれぞれ異なる時刻に光信号通信基地局から光伝送路に出力されるように光信号通信基地局内で調整することを特徴とする光信号通信基地局。 - 前記光信号受信中継機の前記アンテナが漏洩同軸ケーブルであることを特徴とする請求項１に記載の光信号通信基地局。
- 前記複数の光信号生成送信部は、各々の波長間隔が不等間隔となる光波長を有する複数の光信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の光信号通信基地局。
- 前記光信号通信基地局は、更に、
前記複数の光信号生成送信部の各々により生成された前記光信号を入力し、入力した前記光信号を増幅する光信号増幅器を有することを特徴とする請求項１に記載の光信号通信基地局。 - 前記光信号通信基地局は、更に、
前記光伝送路に縦続接続され光信号を送信する複数の光信号送信中継機より前記光伝送路を通じて送信された前記光信号を受信し、受信した前記光信号を相互に異なる光波長を有する複数の光信号に分岐して、複数の分岐光信号を出力する複数の分岐光信号出力部と、
前記複数の分岐光信号出力部より出力された前記複数の分岐光信号の各々を入力し、入力した前記複数の分岐光信号の各々を光電変換して複数の高周波電気信号を生成する複数の高周波電気信号生成部と、
前記複数の分岐光信号出力部により出力された前記複数の分岐光信号の各々が前記複数の高周波電気信号生成部に入力される時刻を調整する複数の分岐光信号入力調整部とを有し、
前記複数の分岐光信号入力調整部は、
前記複数の分岐光信号出力部より出力された前記複数の分岐光信号の各々が前記複数の高周波電気信号生成部に入力される時刻を一致させるように、前記複数の分岐光信号の各々が前記複数の高周波電気信号生成部に入力される時刻を光信号通信基地局内で調整することを特徴とする請求項１に記載の光信号通信基地局。 - 前記光信号通信基地局は、更に、
前記光伝送路に接続され、前記光伝送路により伝送される光信号の伝送方向を制御する光信号伝送方向制御部を有することを特徴とする請求項５に記載の光信号通信基地局。 - 電気信号を電光変換して、第一の光信号と第二の光信号を生成し、生成した前記第一の光信号と前記第二の光信号を光伝送路に送信する第一の光信号通信基地局と、前記光伝送路を通じて前記第一の光信号通信基地局と通信を行う第二の光信号通信基地局とを有する光信号通信システムにおいて、
前記第一の光信号通信基地局は、前記第一の光信号を、
前記光伝送路に縦続接続された複数の中継機を含む第一の中継機群であって、前記第一の光信号を受信し、受信した前記第一の光信号を光電変換して高周波電気信号を生成し、高周波電気信号を送信するアンテナに、生成した前記高周波電気信号を出力する複数の中継機を含む第一の中継機群に対して送信し、
前記第二の光信号を前記第二の光信号通信基地局に対して送信し、
前記第二の光信号通信基地局は、前記第一の光信号通信基地局より送信された前記第二の光信号を受信し、受信した前記第二の光信号を、
前記光伝送路に縦続接続された複数の中継機を含む第二の中継機群であって、前記第二の光信号を受信し、受信した前記第二の光信号を光電変換して高周波電気信号を生成し、高周波電気信号を送信するアンテナに、生成した前記高周波電気信号を出力する複数の中継機を含む第二の中継機群であって、前記第一の中継機群と隣合う位置にある第二の中継機群に対して送信し、
前記第一の光信号通信基地局は、
前記電気信号を分岐して、前記第一の中継機群に対する電気信号である第一の電気信号と、前記第二の中継機群に対する電気信号である第二の電気信号とを出力する分岐電気信号出力部と、
前記分岐電気信号出力部により出力された前記第一の電気信号を電光変換して前記第一の光信号を生成し、生成した前記第一の光信号を前記光伝送路に送信する第一光信号生成送信部と、
前記分岐電気信号出力部により出力された前記第二の電気信号を電光変換して前記第二の光信号を生成し、生成した前記第二の光信号を前記光伝送路に送信する第二光信号生成送信部と、
前記分岐電気信号出力部により出力された前記第一の電気信号を入力し、入力した前記第一の電気信号を所定の時間蓄積した後に、前記第一の電気信号を前記第一光信号生成送信部へ出力する送信電気信号蓄積部とを有し、
前記送信電気信号蓄積部は、
前記第一の電気信号の蓄積がなされないときに生じる時刻差であって、前記第一の中継機群の一端に位置する中継機と前記第二の中継機群の一端に位置する中継機のうち隣合う位置にある二つの隣接中継機の各々において光電変換された前記高周波電気信号が、前記二つの隣接中継機の各々の前記アンテナから送信される時刻間の時刻差に対応させて、前記第一の電気信号を蓄積して、第一の光信号と第二の光信号が第一の光信号通信基地局から光伝送路に出力される時刻を第一の光信号通信基地局内で調整することを特徴とする光信号通信システム。 - 複数の光信号受信中継機を含む第二の中継機群に対して複数の光波長の複数の光信号を送信する第二の光信号通信基地局に光伝送路を介して接続され、複数の光信号受信中継機を含む第一の中継機群に前記光伝送路から分岐した分岐光伝送路を介して接続され、
前記第一の中継機群に対して前記分岐光伝送路を介して複数の光波長の複数の光信号を送信するとともに、
前記第二の光信号基地局が前記第二の中継機群に対して送信する複数の光信号と同じ光波長の複数の光信号であって、少なくとも一部の光信号の光波長が前記第一の中継機群に対して送信する複数の光信号のうちの少なくとも一部と共通する複数の光信号を前記光伝送路を介して前記第二の光信号通信基地局に対して送信することを特徴とする第一の光信号通信基地局。 - 高周波電気信号を電光変換して相互に異なる光波長を有する複数の光信号を生成し、光伝送路に縦続接続された複数の光信号受信中継機に対して、生成した前記複数の光信号を送信する光信号通信基地局における光信号送信方法であって、
前記複数の光信号から特定の光波長の光信号を選択して受信し、受信した前記特定の光波長を有する光信号を光電変換により前記高周波電気信号に変換し、高周波電気信号を送信するアンテナに、変換した前記高周波電気信号を出力する複数の光信号受信中継機に対して、前記複数の光信号を送信する光信号通信基地局における光信号送信方法において、
電気信号を分岐して、複数の分岐電気信号を出力する分岐電気信号出力ステップと、
前記分岐電気信号出力ステップにより出力された前記複数の分岐電気信号の各々を入力し、入力した前記複数の分岐電気信号の各々を高周波電気信号に変調して、複数の高周波電気信号を出力する複数の変調ステップと、
前記複数の変調ステップにより出力された前記複数の高周波電気信号の各々を入力し、入力した前記複数の高周波電気信号の各々を電光変換して相互に異なる光波長の光信号を生成し、生成した前記光信号を相互に異なる光信号受信中継機を送信先として前記光伝送路に送信する複数の光信号生成送信ステップとを有し、
前記分岐電気信号出力ステップは、
変調ステップごとに異なる遅延時間の間それぞれの変調ステップに対する分岐電気信号の出力を遅延させ、前記複数の変調ステップに、それぞれ異なるタイミングで、前記複数の分岐電気信号を出力し、
相互に隣り合う光信号受信中継機において光電変換された前記高周波電気信号が、前記相互に隣り合う光信号受信中継機の各々の前記アンテナから送信される時刻が一致するように、前記複数の分岐電気信号を前記複数の変調ステップへ出力するタイミングを調整して、複数の光信号がそれぞれ異なる時刻に光信号通信基地局から光伝送路に出力されるように光信号通信基地局内で調整することを特徴とする光信号送信方法。 - 前記光信号送信方法は、更に、
前記光伝送路に縦続接続され光信号を送信する複数の光信号送信中継機より前記光伝送路を通じて送信された前記光信号を受信し、受信した前記光信号を相互に異なる光波長を有する複数の光信号に分岐して、複数の分岐光信号を出力する複数の分岐光信号出力ステップと、
前記複数の分岐光信号出力ステップより出力された前記複数の分岐光信号の各々を入力し、入力した前記複数の分岐光信号の各々を光電変換して複数の高周波電気信号を生成する複数の高周波電気信号生成ステップと、
前記複数の分岐光信号出力ステップにより出力された前記複数の分岐光信号の各々が前記複数の高周波電気信号生成ステップに入力される時刻を調整する複数の分岐光信号入力調整ステップとを有し、
前記複数の分岐光信号入力調整ステップは、
前記複数の分岐光信号出力ステップより出力された前記複数の分岐光信号の各々が前記複数の高周波電気信号生成ステップに入力される時刻を一致させるように、前記複数の分岐光信号の各々が前記複数の高周波電気信号生成ステップに入力される時刻を調整することを特徴とする請求項９に記載の光信号送信方法。 - 電気信号を電光変換して、第一の光信号と第二の光信号を生成し、生成した前記第一の光信号と前記第二の光信号を光伝送路に送信する第一の光信号通信基地局における第一の光信号送信方法と、前記光伝送路を通じて前記第一の光信号通信基地局と通信を行う第二の光信号通信基地局における第二の光信号送信方法とを有する光信号通信方法において、
前記第一の光信号送信方法は、前記第一の光信号を、
前記光伝送路に縦続接続された複数の中継機を含む第一の中継機群であって、前記第一の光信号を受信し、受信した前記第一の光信号を光電変換して高周波電気信号を生成し、高周波電気信号を送信するアンテナに、生成した前記高周波電気信号を出力する複数の中継機を含む第一の中継機群に対して送信し、
前記第二の光信号を前記第二の光信号通信基地局に対して送信し、
前記第二の光信号送信方法は、前記第一の光信号送信方法より送信された前記第二の光信号を受信し、受信した前記第二の光信号を、
前記光伝送路に縦続接続された複数の中継機を含む第二の中継機群であって、前記第二の光信号を受信し、受信した前記第二の光信号を光電変換して高周波電気信号を生成し、高周波電気信号を送信するアンテナに、生成した前記高周波電気信号を出力する複数の中継機を含む第二の中継機群であって、前記第一の中継機群と隣合う位置にある第二の中継機群に対して送信し、
前記第一の光信号送信方法は、
前記電気信号を分岐して、前記第一の中継機群に対する電気信号である第一の電気信号と、前記第二の中継機群に対する電気信号である第二の電気信号とを出力する分岐電気信号出力ステップと、
前記分岐電気信号出力ステップにより出力された前記第一の電気信号を電光変換して前記第一の光信号を生成し、生成した前記第一の光信号を前記光伝送路に送信する第一光信号生成送信ステップと、
前記分岐電気信号出力ステップにより出力された前記第二の電気信号を電光変換して前記第二の光信号を生成し、生成した前記第二の光信号を前記光伝送路に送信する第二光信号生成送信ステップと、
前記分岐電気信号出力ステップにより出力された前記第一の電気信号を入力し、入力した前記第一の電気信号を所定の時間蓄積した後に、前記第一の電気信号を前記第一光信号生成送信ステップへ出力する送信電気信号蓄積ステップとを有し、
前記送信電気信号蓄積ステップは、
前記第一の電気信号の蓄積がなされないときに生じる時刻差であって、前記第一の中継機群の一端に位置する中継機と前記第二の中継機群の一端に位置する中継機のうち隣合う位置にある二つの隣接中継機の各々において光電変換された前記高周波電気信号が、前記二つの隣接中継機の各々の前記アンテナから送信される時刻間の時刻差に対応させて、前記第一の電気信号を蓄積して、第一の光信号と第二の光信号が第一の光信号通信基地局から光伝送路に出力される時刻を第一の光信号通信基地局内で調整することを特徴とする光信号通信方法。 - 複数の光信号受信中継機を含む第二の中継機群に対して複数の光波長の複数の光信号を送信する第二の光信号通信基地局に光伝送路を介して光信号を送信し、複数の光信号受信中継機を含む第一の中継機群に前記光伝送路から分岐した分岐光伝送路を介して光信号を送信する光信号送信方法であって、
前記第一の中継機群に対して前記分岐光伝送路を介して複数の光波長の複数の光信号を送信するとともに、
前記光信号基地局が前記第二の中継機群に対して送信する複数の光信号と同じ光波長の複数の光信号であって、少なくとも一部の光信号の光波長が前記第一の中継機群に対して送信する複数の光信号のうちの少なくとも一部と共通する複数の光信号を前記光伝送路を介して前記光信号通信基地局に対して送信することを特徴とする光信号送信方法。 - 電気信号を複数の電気信号に分岐し、分岐した前記複数の電気信号から変調した相互に異なる周波数を有する複数の高周波電気信号を合波して周波数多重信号を生成し、生成した前記周波数多重信号を電光変換して光信号を生成し、光伝送路に縦続接続された複数の光信号受信中継機に対して、生成した前記光信号を送信する光信号通信基地局であって、
前記光信号を受信し、受信した前記光信号を光電変換により前記周波数多重信号に変換し、変換した前記周波数多重信号から一つの周波数の高周波電気信号を選択し、選択した高周波電気信号を特定の周波数を有する特定高周波電気信号に変換し、前記特定高周波電気信号を送信するアンテナに、変換した前記特定高周波電気信号を出力する複数の光信号受信中継機に対して、前記光信号を送信する光信号通信基地局であって、
前記電気信号を分岐して、複数の分岐電気信号を出力する分岐電気信号出力部と、
前記分岐電気信号出力部により出力された前記複数の分岐電気信号の各々を入力し、入力した前記複数の分岐電気信号の各々を相互に異なる周波数を有する複数の高周波電気信号に変調して、前記複数の高周波電気信号を出力する複数の変調部と、
前記複数の変調部により出力された前記複数の高周波電気信号の各々を入力し、入力した前記複数の高周波電気信号を合波して前記周波数多重信号を生成し、生成した前記周波数多重信号を出力する周波数多重部と、
前記周波数多重部により出力された前記周波数多重信号を電光変換して光信号を生成し、生成した前記光信号を前記複数の光信号受信中継機を送信先として前記光伝送路に送信する光信号生成送信部とを有し、
前記分岐電気信号出力部は、
変調部ごとに異なる遅延時間の間それぞれの変調部に対する分岐電気信号の出力を遅延させ、前記複数の変調部に、それぞれ異なるタイミングで、前記複数の分岐電気信号を出力し、
相互に隣り合う光信号受信中継機において光電変換され、前記特定の周波数に変換された前記特定高周波電気信号が、前記相互に隣り合う光信号受信中継機の各々の前記アンテナから送信される時刻が一致するように、前記複数の分岐電気信号を前記複数の変調部へ出力するタイミングを調整して、複数の光信号がそれぞれ異なる時刻に光信号通信基地局から光伝送路に出力されるように光信号通信基地局内で調整することを特徴とする光信号通信基地局。 - 電気信号を複数の電気信号に分岐し、分岐した前記複数の電気信号から変調した相互に異なる周波数を有する複数の高周波電気信号を合波して周波数多重信号を生成し、生成した前記周波数多重信号を電光変換して光信号を生成し、光伝送路に縦続接続された複数の光信号受信中継機に対して、生成した前記光信号を送信する光信号通信基地局における光信号送信方法であって、
前記光信号を受信し、受信した前記光信号を光電変換により前記周波数多重信号に変換し、変換した前記周波数多重信号から一つの周波数の高周波電気信号を選択し、選択した高周波電気信号を特定の周波数を有する特定高周波電気信号に変換し、前記特定高周波電気信号を送信するアンテナに、変換した前記特定高周波電気信号を出力する複数の光信号受信中継機に対して、前記光信号を送信する光信号通信基地局における光信号送信方法であって、
前記電気信号を分岐して、複数の分岐電気信号を出力する分岐電気信号出力ステップと、
前記分岐電気信号出力ステップにより出力された前記複数の分岐電気信号の各々を入力し、入力した前記複数の分岐電気信号の各々を相互に異なる周波数を有する複数の高周波電気信号に変調して、前記複数の高周波電気信号を出力する複数の変調ステップと、
前記複数の変調ステップにより出力された前記複数の高周波電気信号の各々を入力し、入力した前記複数の高周波電気信号を合波して前記周波数多重信号を生成し、生成した前記周波数多重信号を出力する周波数多重ステップと、
前記周波数多重ステップにより出力された前記周波数多重信号を電光変換して光信号を生成し、生成した前記光信号を前記複数の光信号受信中継機を送信先として前記光伝送路に送信する光信号生成送信ステップとを有し、
前記分岐電気信号出力ステップは、
変調ステップごとに異なる遅延時間の間それぞれの変調ステップに対する分岐電気信号の出力を遅延させ、前記複数の変調ステップに、それぞれ異なるタイミングで、前記複数の分岐電気信号を出力し、
相互に隣り合う光信号受信中継機において光電変換され、前記特定の周波数に変換された前記特定高周波電気信号が、前記相互に隣り合う光信号受信中継機の各々の前記アンテナから送信される時刻が一致するように、前記複数の分岐電気信号を前記複数の変調ステップへ出力するタイミングを調整して、複数の光信号がそれぞれ異なる時刻に光信号通信基地局から光伝送路に出力されるように光信号通信基地局内で調整することを特徴とする光信号送信方法。
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