JP4845935B2

JP4845935B2 - 無線装置

Info

Publication number: JP4845935B2
Application number: JP2008179984A
Authority: JP
Inventors: 明彦枚田; 宏行高橋; 直哉久々津
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2008-07-10
Filing date: 2008-07-10
Publication date: 2011-12-28
Anticipated expiration: 2028-07-10
Also published as: JP2010021760A

Description

本発明は、片方向通信の無線機器と１０ＧｂＥ機器などのイーサネット（登録商標）機器と直接接続するための技術に関するものである。

近年、無線通信の大容量化に対応すべく、ミリ波を用いた無線通信システムが開発されており、１０Ｇｂｐｓ級のデータ伝送も可能になってきた。例えば、１２０ＧＨｚ帯を用いた通信速度１０Ｇｂｐｓを有する無線通信システムも既に開発されている（例えば、非特許文献１を参照）。

しかし、この１２０ＧＨｚ帯無線装置は片方向通信を行うので、１０ＧｂＥ機器とは単純に接続できない。特に１０ＧｂＥ機器においては全２重通信が規格で定められており、半２重通信はサポートされていないため、インタフェース部の光トランシーバの受信ポートに１０ＧｂＥ信号の速度で変調された光信号が入力されない限り送信ポートから光信号が出力されない。
Akihiko Hirata, Ryoichi Yamaguchi, Yasuhiro Sato, Takeaki Mochida, and Kenji Shimizu "Multiplexed Transmission of Uncompressed HDTV Signals Using 120-GHz-band Millimeter-wave Wireless Communications System", Vol. 4 No. 3 Mar. 2006, pp.64-70.

本発明で解決しようとする課題は、片方向通信の無線機器と１０ＧｂＥ機器などのイーサネット機器と直接接続するための技術を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明に係る無線装置は、イーサネット機器の送信ポートから出力されるイーサネット信号の一部を分岐させ、当該一部のイーサネット信号を前記イーサネット機器の受信ポートに出力する信号処理手段と、前記出力されたイーサネット信号から前記一部のイーサネット信号を除いた残りのイーサネット信号で変調された無線信号を出力する無線信号出力手段とを備えることを特徴とする。

例えば、前記出力されるイーサネット信号は、光を搬送波とする光信号であり、前記イーサネット機器の受信ポートは、光信号を受信するものであり、前記信号処理手段は、前記出力されたイーサネット信号を受信する受信ポートと、当該受信されたイーサネット信号の一部を分岐させる光カプラと、前記イーサネット機器の受信ポートに接続されるとともに前記一部のイーサネット信号が与えられるように配置された送信ポートとを備え、前記無線信号出力手段は、前記受信されたイーサネット信号から前記一部のイーサネット信号を除いた残りのイーサネット信号を電気信号に変換する光電変換回路と、当該電気信号で変調された無線信号を出力する手段とを備えることを特徴とする。

例えば、前記信号処理手段は、前記無線信号出力手段を制御するための制御機内に設けられたことを特徴とする。

例えば、前記出力されるイーサネット信号は、光を搬送波とする光信号であり、前記イーサネット機器の受信ポートは、光信号を受信するものであり、前記信号処理手段は、前記出力されたイーサネット信号を受信する受信ポートと、当該受信されたイーサネット信号を電気信号に変換する回路と、当該変換された電気信号の一部を分岐させる信号分岐回路と、当該一部の電気信号を光信号に変換する回路と、前記イーサネット機器の受信ポートに接続されるとともに当該光信号が与えられるように配置された送信ポートとを備え、前記無線信号出力手段は、前記変換された電気信号から前記一部の電気信号を除いた残りの電気信号で変調された無線信号を出力する手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、片方向通信の無線機器と１０ＧｂＥ機器などのイーサネット機器と直接接続することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態に係る無線装置を用いた無線システムにおける送信側の構成を示す図である。

本システムの無線装置１は、本体１１とアンテナ１２を備え、１０ＧｂＥ機器などのイーサネット機器２に接続される。

イーサネット機器２の送信ポート２Ｔから出力されるイーサネット信号は、光を搬送波とする光信号であり、イーサネット機器２の受信ポート２Ｒは、光信号を受信するものである。イーサネット機器２の送信ポート２Ｔ、受信ポート２Ｒは、光ファイバにより、本体１１に設けられた受信ポート１Ｒ、送信ポート１Ｔにそれぞれ接続されている。

本体１１には、各ポートの他に、光カプラ１３、光信号を電気信号に変換する光電変換回路１４、ＲＦ（電波）送信モジュール１５が設けられている。

受信ポート１Ｒは、光ファイバにより、光カプラ１３の入力点１３ｉｎに接続され、送信ポート１Ｔは、光ファイバにより、光カプラ１３の出力点１３ｏｕｔに接続されている。光カプラ１３の出力点ｏｕｔ’は、光ファイバにより、光電変換回路１４の入力点に接続されている。光電変換回路１４の出力点は、ＲＦ送信モジュール１５の入力点に接続されている。ＲＦ送信モジュール１５の出力点は、アンテナ１２に接続されている。

（第１の実施の形態の動作）
イーサネット機器２の送信ポート２Ｔからイーサネット信号が出力され、イーサネット信号は、受信ポート１Ｒを介して、光カプラ１３に入力される。光カプラ１３は、イーサネット信号の一部を分岐させ、当該一部のイーサネット信号を出力点１３ｏｕｔから出力し、一方、イーサネット信号から一部のイーサネット信号を除いた残りのイーサネット信号を出力点１３ｏｕｔ’から出力する。

出力点１３ｏｕｔから出力したイーサネット信号は、送信ポート１Ｔとイーサネット機器２の受信ポート２Ｒを介して、イーサネット機器２に入力される。これにより、イーサネット機器２は、送信ポート２Ｔからイーサネット信号を継続的に出力する。

一方、出力点１３ｏｕｔ’から出力したイーサネット信号は、光電変換回路１４に入力される。光電変換回路１４は、イーサネット信号を電気信号に変換して出力する。

出力された電気信号は、ＲＦ送信モジュール１５に入力される。ＲＦ送信モジュール１５は、所定の搬送波を、電気信号で変調し、変調後の信号をアンテナ１２から無線信号（例えば、ミリ波）として、図示しない無線装置に送信する。

したがって、第１の実施の形態によれば、イーサネット機器２の送信ポート２Ｔから出力されるイーサネット信号の一部を分岐させ、当該一部のイーサネット信号をイーサネット機器２の受信ポート２Ｒに出力する信号処理手段を構成する受信ポート１Ｒ、光カプラ１３および送信ポート１Ｔ、出力されたイーサネット信号から一部のイーサネット信号を除いた残りのイーサネット信号で変調された無線信号を出力する無線信号出力手段を構成する光電変換回路１４、ＲＦ送信モジュール１５およびアンテナ１２を備えることで、１０ＧｂＥ機器などのイーサネット機器と直接接続でき、イーサネット信号をミリ波などの無線信号で片方向通信することができる。

具体的には、イーサネット機器２から出力されるイーサネット信号は、光を搬送波とする光信号であり、イーサネット機器２の受信ポート２Ｒは、光信号を受信するものであり、信号処理手段は、換言すると、出力されたイーサネット信号を受信する受信ポート１Ｒと、受信されたイーサネット信号の一部を分岐させる光カプラ１３と、イーサネット機器２の受信ポート２Ｒに接続されるとともに前記一部のイーサネット信号が与えられるように配置された送信ポート１Ｔとを備え、無線信号出力手段は、換言すると、残りのイーサネット信号を電気信号に変換する光電変換回路１４と、電気信号で変調された無線信号を出力する手段（ＲＦ送信モジュール１５およびアンテナ１２）を備え、かかる構成により、イーサネット機器と直接接続でき、イーサネット信号をミリ波などの無線信号で片方向通信することができる。

なお、図２に示すように、光カプラ１３を本体１１に含めなくてもよい。この場合、図１に対し、イーサネット機器２の送信ポート２Ｔ、受信ポート２Ｒが、光ファイバにより、光カプラ１３の入力点１３ｉｎ、光カプラ１３の出力点１３ｏｕｔにそれぞれ接続され、光カプラ１３の出力点１３ｏｕｔ’が、光ファイバにより、本体１１の受信ポート１Ｒに接続され、受信ポート１Ｒが光電変換回路１４の入力点に接続されている点が異なっている。本体１１の送信ポート１Ｔは不要なので削除されている。

図２の構成においても、図１の構成と同様に、イーサネット信号の一部が分岐され、当該一部のイーサネット信号が受信ポート２Ｒに出力され、残りのイーサネット信号で変調された無線信号が出力される。したがって、１０ＧｂＥ機器などのイーサネット機器と直接接続でき、イーサネット信号をミリ波などの無線信号で片方向通信することができる。

（第２の実施の形態）
図３は、第２の実施の形態に係る無線装置を用いた無線システムにおける送信側の構成を示す図である。

第２の実施の形態では、第１の実施の形態における構成要素を使用する。かかる要素については、その配置や内容に関わらず、同一符号を付与する。

本システムの無線装置１Ａは、本体１１とアンテナ１２と制御機１Ｂを備える。制御機１Ｂは、光電変換回路１４とＲＦ送信モジュール１５を電源回路１６を介して制御するためのものであり、本体に接続される。制御機１Ｂは、イーサネット機器２に接続される。

イーサネット機器２の送信ポート２Ｔから出力されるイーサネット信号は光信号であり、イーサネット機器２の受信ポート２Ｒは光信号を受信するものである。イーサネット機器２の送信ポート２Ｔ、受信ポート２Ｒは、光ファイバにより、制御機１Ｂに設けられた受信ポート１ＢＲ、送信ポート１ＢＴにそれぞれ接続されている。

制御機１Ｂに設けられた送信ポート１ＢＴ’は、ケーブルＣＢ内の光ファイバにより、本体１１に設けられた受信ポート１Ｒに接続されている。

本体１１には、ポートの他に、光電変換回路１４、ＲＦ送信モジュール１５、電源回路１６が設けられている。

制御機１Ｂには、各ポートの他に、光カプラ１３、交流直流変換回路１７、制御部１８が設けられている。

制御機１Ｂの受信ポート１ＢＲは、光ファイバにより、光カプラ１３の入力点１３ｉｎに接続され、送信ポート１ＢＴは、光ファイバにより、光カプラ１３の出力点１３ｏｕｔに接続されている。光カプラ１３の出力点ｏｕｔ’は、光ファイバにより、送信ポート１ＢＴ’に接続されている。交流直流変換回路１７には、外部から交流電源が与えられ、交流直流変換回路１７は、交流電源を直流電源に変換して出力するようになっている。直流電源は、ケーブルＣＢ内の電線を介して、電源回路１６に与えられるようになっている。制御部１８は、電源回路１６を制御するための制御信号を出力するようになっている。制御信号は、ケーブルＣＢ内の電線を介して、電源回路１６に与えられ、電源回路１６が制御されるようになっている。

本体１１の受信ポート１Ｒは、光ファイバにより、光電変換回路１４の入力点に接続されている。光電変換回路１４の出力点は、ＲＦ送信モジュール１５の入力点に接続されている。ＲＦ送信モジュール１５の出力点は、アンテナ１２に接続されている。

（第２の実施の形態の動作）
イーサネット機器２の送信ポート２Ｔからイーサネット信号が出力され、イーサネット信号は、受信ポート１ＢＲを介して、光カプラ１３に入力される。光カプラ１３は、イーサネット信号の一部を分岐させ、当該一部のイーサネット信号を出力点１３ｏｕｔから出力し、一方、イーサネット信号から一部のイーサネット信号を除いた残りのイーサネット信号を出力点１３ｏｕｔ’から出力する。

出力点１３ｏｕｔから出力したイーサネット信号は、送信ポート１ＢＴとイーサネット機器２の受信ポート２Ｒを介して、イーサネット機器２に入力される。これにより、イーサネット機器２は、送信ポート２Ｔからイーサネット信号を継続的に出力する。

一方、出力点１３ｏｕｔ’から出力したイーサネット信号は、送信ポート１ＢＴ’、ケーブルＣＢ、受信ポート１Ｒを介して、光電変換回路１４に入力される。光電変換回路１４は、イーサネット信号を電気信号に変換して出力する。

したがって、第２の実施の形態によれば、イーサネット機器２の送信ポート２Ｔから出力されるイーサネット信号の一部を分岐させ、当該一部のイーサネット信号をイーサネット機器２の受信ポート２Ｒに出力する信号処理手段（受信ポート１ＢＲ、光カプラ１３および送信ポート１ＢＴ）と、出力されたイーサネット信号から一部のイーサネット信号を除いた残りのイーサネット信号で変調された無線信号を出力する無線信号出力手段（光電変換回路１４、ＲＦ送信モジュール１５およびアンテナ１２）を備えることで、１０ＧｂＥ機器などのイーサネット機器と直接接続でき、イーサネット信号をミリ波などの無線信号で片方向通信することができる。

具体的には、イーサネット機器２から出力されるイーサネット信号は、光を搬送波とする光信号であり、イーサネット機器２の受信ポート２Ｒは、光信号を受信するものであり、信号処理手段は、換言すると、出力されたイーサネット信号を受信する受信ポート１ＢＲと、受信されたイーサネット信号の一部を分岐させる光カプラ１３と、イーサネット機器２の受信ポート２Ｒに接続されるとともに前記一部のイーサネット信号が与えられるように配置された送信ポート１ＢＴとを備え、無線信号出力手段は、換言すると、残りのイーサネット信号を電気信号に変換する光電変換回路１４と、電気信号で変調された無線信号を出力する手段（ＲＦ送信モジュール１５およびアンテナ１２）を備え、かかる構成により、イーサネット機器と直接接続でき、イーサネット信号をミリ波などの無線信号で片方向通信することができる。

（第３の実施の形態）
図４は、第３の実施の形態に係る無線装置を用いた無線システムにおける送信側の構成を示す図である。

第３の実施の形態では、第１の実施の形態などにおける構成要素を使用する。かかる要素については、その配置や内容に関わらず、同一符号を付与する。

本システムの無線装置１Ａ’は、本体１１とアンテナ１２と制御機１Ｂを備える。本体１１は、制御機１Ｂに接続され、制御機１Ｂは、イーサネット機器２に接続される。

イーサネット機器２の送信ポート２Ｔから出力されるイーサネット信号は光信号であり、イーサネット機器２の受信ポート２Ｒは光信号を受信するものである。イーサネット機器２の送信ポート２Ｔ、受信ポート２Ｒは、光ファイバにより、制御機１Ｂの受信ポート１ＢＲ、送信ポート１ＢＴにそれぞれ接続されている。受信ポート１ＢＲ、送信ポート１ＢＴは、制御機１Ｂ内部の光ファイバにより、制御機１Ｂに設けられた送信ポート１ＢＴ’、受信ポート１ＢＲ’に接続されている。

送信ポート１ＢＴ’、受信ポート１ＢＲ’は、ケーブルＣＢ内の光ファイバにより、本体１１の受信ポート１Ｒ、送信ポート１Ｔにそれぞれ接続されている。

制御機１Ｂには、各ポートの他に、交流直流変換回路１７、制御部１８が設けられ、第２の実施の形態と同様に、電源回路１６に対し、直流電源、制御信号をそれぞれ与えるようになっている。

本体１１には、受信ポート１Ｒ、送信ポート１Ｔを含む光トランシーバ１９、信号分岐回路１１０、ＲＦ送信モジュール１５、電源回路１６が設けられている。光トランシーバ１９には、光信号を電気信号に変換する回路１９１と、電気信号を光信号に変換する回路１９２とが設けられている。

本体１１の受信ポート１Ｒは、光ファイバを介して、回路１９１の入力点に接続され、回路１９１の出力点は、信号分岐回路１１０の入力点１１０ｉｎに接続されている。信号分岐回路１１０の出力点１１０ｏｕｔは、回路１９２の入力点に接続され、回路１９２の出力点は、光ファイバを介して、送信ポート１Ｔに接続されている。信号分岐回路１１０の出力点１１０ｏｕｔ’は、ＲＦ送信モジュール１５の入力点に接続されている。ＲＦ送信モジュール１５の出力点は、アンテナ１２に接続されている。

（第３の実施の形態の動作）
イーサネット機器２の送信ポート２Ｔからイーサネット信号が出力され、イーサネット信号は、受信ポート１ＢＲ、送信ポート１ＢＴ’、ケーブルＣＢ、受信ポート１Ｒを介して、回路１９１に入力される。回路１９１は、イーサネット信号を電気信号に変換する。電気信号は信号分岐回路１１０に入力される。信号分岐回路１１０は、電気信号の一部を分岐させ、当該一部の電気信号を出力点１１０ｏｕｔから出力し、一方、残りの電気信号を出力点１１０ｏｕｔ’から出力する。出力点１１０ｏｕｔから出力した電気信号は、回路１９２に入力される。回路１９２は、電気信号を光信号に変換する。光信号は、送信ポート１Ｔ、ケーブルＣＢ、制御機１Ｂの受信ポート１ＢＲ’、送信ポート１ＢＴおよびイーサネット機器２の受信ポート２Ｒを介して、イーサネット機器２に入力される。これにより、イーサネット機器２は、送信ポート２Ｔからイーサネット信号を継続的に出力する。

一方、出力点１１０ｏｕｔ’から出力した電気信号は、ＲＦ送信モジュール１５に入力される。ＲＦ送信モジュール１５は、所定の搬送波を、電気信号で変調し、変調後の信号をアンテナ１２から無線信号（例えば、ミリ波）として、図示しない無線装置に送信する。

したがって、第３の実施の形態によれば、イーサネット機器２の送信ポート２Ｔから出力されるイーサネット信号である光信号を電気信号に変換してから一部を分岐させ、当該一部の電気信号を光信号であるイーサネット信号に変換してからイーサネット機器２の受信ポート２Ｒに出力する信号処理手段（受信ポート１Ｒ、回路１９１、信号分岐回路１１０、回路１９２および送信ポート１ＢＴ）と、残りの電気信号で変調された無線信号を出力する無線信号出力手段（ＲＦ送信モジュール１５およびアンテナ１２）を備えることで、１０ＧｂＥ機器などのイーサネット機器と直接接続でき、イーサネット信号をミリ波などの無線信号で片方向通信することができる。

具体的には、イーサネット機器２から出力されるイーサネット信号は、光を搬送波とする光信号であり、イーサネット機器２の受信ポート２Ｒは、光信号を受信するものであり、信号処理手段は、換言すると、イーサネット信号を受信する受信ポート１Ｒと、当該受信されたイーサネット信号を電気信号に変換する回路１９１と、当該変換された電気信号の一部を分岐させる信号分岐回路１１０と、当該一部の電気信号を光信号に変換する回路１９２と、イーサネット機器２の受信ポート２Ｒに接続されるとともに当該光信号が与えられるように配置された送信ポート１ＢＴとを備え、無線信号出力手段は、換言すると、変換された電気信号から前記一部の電気信号を除いた残りの電気信号で変調された無線信号を出力する手段（ＲＦ送信モジュール１５およびアンテナ１２）とを備え、かかる構成により、イーサネット機器と直接接続でき、イーサネット信号をミリ波などの無線信号で片方向通信することができる。

なお、第３の実施の形態では、制御機１Ｂを介さず、イーサネット機器２の送信ポート２Ｔ、受信ポート２Ｒを、光ファイバにより、本体１１の受信ポート１Ｒ、送信ポート１Ｔにそれぞれ接続してもよい。

第１の実施の形態に係る無線装置を用いた無線システムにおける送信側の構成を示す図である。第１の実施の形態に係る無線装置を用いた無線システムにおける送信側の別な構成を示す図である。第２の実施の形態に係る無線装置を用いた無線システムにおける送信側の構成を示す図である。第３の実施の形態に係る無線装置を用いた無線システムにおける送信側の構成を示す図である。

符号の説明

１、１Ａ、１Ａ’…無線装置
１Ｂ…制御機
１ＢＲ、１Ｒ、２Ｒ…受信ポート
１ＢＴ、１Ｔ、２Ｔ…送信ポート
２…イーサネット機器
１１…本体
１２…アンテナ
１３…光カプラ
１４…光電変換回路
１５…ＲＦ送信モジュール
１６…電源回路
１７…交流直流変換回路
１８…制御部
１９…光トランシーバ
１１０…信号分岐回路
１９１…光信号を電気信号に変換する回路
１９２…電気信号を光信号に変換する回路

Claims

イーサネット（登録商標）機器の送信ポートから出力されるイーサネット信号の一部を分岐させ、当該一部のイーサネット信号を前記イーサネット機器の受信ポートに出力する信号処理手段と、
前記出力されたイーサネット信号から前記一部のイーサネット信号を除いた残りのイーサネット信号で変調された無線信号を出力する無線信号出力手段と
を備えることを特徴とする無線装置。
前記出力されるイーサネット信号は、光を搬送波とする光信号であり、
前記イーサネット機器の受信ポートは、光信号を受信するものであり、
前記信号処理手段は、
前記出力されたイーサネット信号を受信する受信ポートと、
当該受信されたイーサネット信号の一部を分岐させる光カプラと、
前記イーサネット機器の受信ポートに接続されるとともに前記一部のイーサネット信号が与えられるように配置された送信ポートと
を備え、
前記無線信号出力手段は、
前記受信されたイーサネット信号から前記一部のイーサネット信号を除いた残りのイーサネット信号を電気信号に変換する光電変換回路と、
当該電気信号で変調された無線信号を出力する手段と
を備えることを特徴とする請求項１記載の無線装置。
前記信号処理手段は、
前記無線信号出力手段を制御するための制御機内に設けられたことを特徴とする請求項２記載の無線装置。
前記出力されるイーサネット信号は、光を搬送波とする光信号であり、
前記イーサネット機器の受信ポートは、光信号を受信するものであり、
前記信号処理手段は、
前記出力されたイーサネット信号を受信する受信ポートと、
当該受信されたイーサネット信号を電気信号に変換する回路と、
当該変換された電気信号の一部を分岐させる信号分岐回路と、
当該一部の電気信号を光信号に変換する回路と、
前記イーサネット機器の受信ポートに接続されるとともに当該光信号が与えられるように配置された送信ポートと
を備え、
前記無線信号出力手段は、
前記変換された電気信号から前記一部の電気信号を除いた残りの電気信号で変調された無線信号を出力する手段と
を備えることを特徴とする請求項１記載の無線装置。