JP7463651B2 - IFoF transmission system, base station device, signal processing device, and transmission method - Google Patents
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Description
本発明は、アナログ電気信号を光信号に変換し、光ファイバを用いた伝送を行なうアナログRoF(Radio over Fiber)システムに適用される技術に関する。 The present invention relates to technology applied to analog RoF (Radio over Fiber) systems that convert analog electrical signals into optical signals and transmit them using optical fibers.
従来から、アナログRoFシステムが知られており、例えば、特許文献1には、カスケード接続されたIFoF回線から成る「Mobile fronthaul構成」が開示されている。この「Mobile fronthaul構成」では、あるファイバ伝送区間において、複数のアンテナサイトに向けたIF無線信号を、同一のファイバを介して同一の波長で伝送する。特許文献1記載の技術では、「Central office(CO)」から中継局までは1本の光アクセスファイバを利用し、中継局から各アンテナサイトまではそれぞれ異なる光ファイバを利用している。ここで、COから中継局までは、全アンテナサイト向けのIF信号を周波数軸上に多重して大容量伝送する必要があり、信号品質劣化が発生しやすい。特に、この区間においては、高品質伝送が難しい。特許文献1では、各アンテナサイトで、IF信号の分離、周波数変換に「Digital signal processing (DSP)」を用いて、伝送特性の高品質化とRF部品構成の簡素化が図られている。
Analog RoF systems have been known for some time. For example,
また、非特許文献1には、「Time division multiplexing passive optical network (TDM-PON)」が開示されている。この技術では、1本の光アクセスファイバを共有して、複数のTDD方式の無線基地局を収容する。このTDD方式の無線基地局では、上りまたは下りのいずれか一方向しかデータが流れないため、光伝送において帯域の利用効率が低下してしまう。このため、TDD方式の無線基地局をプライマシステムとし、通信していない時間帯に他の第2のシステムのデータを送信することによって、光伝送の帯域利用効率の向上が図られている。
Non-Patent
しかしながら、「Time division duplex (TDD)」方式を採用し、無線基地局から大容量の無線信号を伝送する「Intermediate frequency over fiber (IFoF)伝送システム」においては、IF帯無線信号の品質劣化が大きいという課題がある。すなわち、従来の技術では、高多値度のQAM伝送が困難であり、また、高いSNRの確保が困難である。 However, in "Intermediate frequency over fiber (IFoF) transmission systems" that use the "Time division duplex (TDD)" method to transmit large volumes of wireless signals from wireless base stations, there is an issue of significant degradation in the quality of IF-band wireless signals. In other words, with conventional technology, it is difficult to transmit high-level QAM signals, and it is also difficult to ensure a high SNR.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、光アナログ伝送における無線基地局の上り送信タイミングを有効に活用することができるIFoF伝送システム、基地局装置、信号処理装置および伝送方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of these circumstances, and aims to provide an IFoF transmission system, base station device, signal processing device, and transmission method that can effectively utilize the upstream transmission timing of a wireless base station in optical analog transmission.
(1)上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明のIFoF伝送システムは、アンテナから発射する無線電波をIF(Intermediate Frequency)信号として光ファイバ伝送するIFoF(IF-over Fiber)伝送システムであって、TDD(Time Division Duplex)の上り伝送期間に、その後のTDDの下り伝送期間で前記アンテナから発射する予定の下りIF信号を割り当てて、光ファイバで下りIF信号を送信する収容局と、光ファイバを介して受信した前記下りIF信号をバッファリングし、送信タイミングを制御して前記バッファリングした下りIF信号をアンテナから発射するアンテナサイトと、を備え、前記収容局から前記アンテナサイトへの下りIF信号が、TDDの上り伝送期間および下り伝送期間で送信されることを特徴とする。 (1) In order to achieve the above object, the present invention employs the following means. That is, the IFoF transmission system of the present invention is an IFoF (IF-over-Fiber) transmission system that transmits radio waves emitted from an antenna as IF (Intermediate Frequency) signals over optical fiber, and is characterized in that it comprises an accommodation station that assigns a downstream IF signal to be emitted from the antenna during a downstream transmission period of TDD (Time Division Duplex) during an upstream transmission period of TDD, and transmits the downstream IF signal over optical fiber, and an antenna site that buffers the downstream IF signal received via optical fiber and controls the transmission timing to emit the buffered downstream IF signal from an antenna, and that the downstream IF signal from the accommodation station to the antenna site is transmitted during the upstream transmission period and downstream transmission period of TDD.
この構成により、光アナログ伝送における無線基地局の上り送信タイミングを有効に活用することができる。その結果、IFoF伝送するIFチャネル数を削減することができ、高い変調度(すなわち、高いSNR)でのIF伝送が可能となり、無線信号品質劣化を抑制することが可能となる。また、TDD基地局の上下通信タイミングで伝送するIFチャネル配置を同一とした場合には、RFや光部品で必要な帯域も削減可能であり、コスト低減も期待できる。 This configuration makes it possible to effectively utilize the upstream transmission timing of wireless base stations in optical analog transmission. As a result, the number of IF channels for IFoF transmission can be reduced, enabling IF transmission at a high modulation degree (i.e., high SNR), and making it possible to suppress deterioration of wireless signal quality. Furthermore, if the IF channel arrangement for transmission at the uplink and downlink communication timing of a TDD base station is made the same, it is possible to reduce the bandwidth required for RF and optical components, and costs can also be reduced.
(2)また、本発明の基地局装置は、上記(1)記載のIFoF伝送システムの収容局に適用される基地局装置であって、送信予定の下りIF信号を送信するために必要な時間が、上り伝送期間に適合するように、前記送信予定の下りIF信号を複数の下りIF信号に分割し、分割した各下りIF信号の送信タイミングを合わせて出力する波形分割部を備え、分割した前記各下りIF信号を上り伝送期間で送信することを特徴とする。 (2) The base station device of the present invention is a base station device applied to a host station of the IFoF transmission system described in (1) above, and is characterized in that it includes a waveform division unit that divides a downstream IF signal to be transmitted into a plurality of downstream IF signals so that the time required to transmit the downstream IF signal to be transmitted fits the upstream transmission period, and outputs the divided downstream IF signals by aligning the transmission timing of each of the divided downstream IF signals, and transmits each of the divided downstream IF signals during the upstream transmission period.
この構成により、下りIF信号を、上り伝送期間に適合させて送信することが可能となる。これにより、光アナログ伝送における無線基地局の上り送信タイミングを有効に活用することができる。 This configuration makes it possible to transmit downstream IF signals in accordance with the upstream transmission period. This makes it possible to effectively utilize the upstream transmission timing of wireless base stations in optical analog transmission.
(3)また、本発明の基地局装置において、前記波形分割部は、上り伝送期間と下り伝送期間との比に応じて、上り伝送期間で送信する下りIF信号の分割数を定めることを特徴とする。 (3) In addition, in the base station device of the present invention, the waveform division unit is characterized in that it determines the number of divisions of the downstream IF signal to be transmitted during the upstream transmission period according to the ratio between the upstream transmission period and the downstream transmission period.
この構成により、下りIF信号を、上り伝送期間に適合させて送信することが可能となる。これにより、光アナログ伝送における無線基地局の上り送信タイミングを有効に活用することができる。 This configuration makes it possible to transmit downstream IF signals in accordance with the upstream transmission period. This makes it possible to effectively utilize the upstream transmission timing of wireless base stations in optical analog transmission.
(4)また、本発明の信号処理装置は、上記(1)記載のIFoF伝送システムのアンテナサイトに適用される信号処理装置であって、前記収容局で分割され送信タイミングが合わされて上り伝送期間で受信した各下りIF信号を、分割前の下りIF信号に復元し、復元した下りIF信号をバッファリングするバッファリング部と、基地局装置から取得した制御信号に基づいて、前記バッファリング部に対し、バッファリングしている下りIF信号を出力する旨の指示を与えるタイミングコントローラと、を備えることを特徴とする。 (4) The signal processing device of the present invention is a signal processing device applied to an antenna site of the IFoF transmission system described in (1) above, and is characterized in that it comprises a buffering unit that restores each downstream IF signal, which has been divided by the receiving station, has its transmission timing adjusted, and is received during an upstream transmission period, to the downstream IF signal before division, and buffers the restored downstream IF signal, and a timing controller that instructs the buffering unit to output the buffered downstream IF signal based on a control signal obtained from a base station device.
この構成により、下りIF信号を適切なタイミングで無線送信することが可能となる。これにより、光アナログ伝送における無線基地局の上り送信タイミングを有効に活用することができる。 This configuration makes it possible to wirelessly transmit downstream IF signals at appropriate timing. This makes it possible to effectively utilize the upstream transmission timing of wireless base stations in optical analog transmission.
(5)また、本発明のIFoF伝送システムは、アンテナから発射する無線電波をIF(Intermediate Frequency)信号として光ファイバ伝送するIFoF(IF-over Fiber)伝送システムであって、TDD(Time Division Duplex)の上り伝送期間に、その後のTDDの下り伝送期間で前記アンテナから発射する予定の下りIF信号を割り当てて、光ファイバで下りIF信号を送信する収容局と、光ファイバを介して受信した前記下りIF信号をバッファリングし、送信タイミングを制御して前記バッファリングした下りIF信号をアンテナサイトへ出力する中継局と、を備え、前記収容局から前記アンテナサイトへの下りIF信号が、TDDの上り伝送期間および下り伝送期間で送信されることを特徴とする。 (5) The IFoF transmission system of the present invention is an IFoF (IF-over-Fiber) transmission system that transmits radio waves emitted from an antenna as IF (Intermediate Frequency) signals over optical fiber, and includes an accommodation station that assigns a downstream IF signal to be emitted from the antenna during a downstream transmission period of TDD (Time Division Duplex) during an upstream transmission period of TDD and transmits the downstream IF signal over optical fiber, and a relay station that buffers the downstream IF signal received via optical fiber and controls the transmission timing to output the buffered downstream IF signal to an antenna site, and is characterized in that the downstream IF signal from the accommodation station to the antenna site is transmitted during the upstream transmission period and downstream transmission period of TDD.
この構成により、光アナログ伝送における無線基地局の上り送信タイミングを有効に活用することができる。その結果、IFoF伝送するIFチャネル数を削減することができ、高い変調度(すなわち、高いSNR)でのIF伝送が可能となり、無線信号品質劣化を抑制することが可能となる。また、TDD基地局の上下通信タイミングで伝送するIFチャネル配置を同一とした場合には、RFや光部品で必要な帯域も削減可能であり、コスト低減も期待できる。 This configuration makes it possible to effectively utilize the upstream transmission timing of wireless base stations in optical analog transmission. As a result, the number of IF channels for IFoF transmission can be reduced, enabling IF transmission at a high modulation degree (i.e., high SNR), and making it possible to suppress deterioration of wireless signal quality. Furthermore, if the IF channel arrangement for transmission at the uplink and downlink communication timing of a TDD base station is made the same, it is possible to reduce the bandwidth required for RF and optical components, and costs can also be reduced.
(6)また、本発明の伝送方法は、アンテナから発射する無線電波をIF(Intermediate Frequency)信号として光ファイバ伝送するIFoF(IF-over Fiber)伝送システムの伝送方法であって、収容局において、TDD(Time Division Duplex)の上り伝送期間に、その後のTDDの下り伝送期間で前記アンテナから発射する予定の下りIF信号を割り当てて、光ファイバで下りIF信号を送信するステップと、アンテナサイトにおいて、光ファイバを介して受信した前記下りIF信号をバッファリングし、送信タイミングを制御して前記バッファリングした下りIF信号をアンテナから発射するステップと、を含み、前記収容局から前記アンテナサイトへの下りIF信号が、TDDの上り伝送期間および下り伝送期間で送信されることを特徴とする。 (6) The transmission method of the present invention is a transmission method for an IFoF (IF-over Fiber) transmission system that transmits radio waves emitted from an antenna as IF (Intermediate Frequency) signals over optical fiber, and includes the steps of: in a accommodating station, allocating, to a TDD (Time Division Duplex) upstream transmission period, a downstream IF signal to be emitted from the antenna in a subsequent TDD downstream transmission period, and transmitting the downstream IF signal over optical fiber; and in an antenna site, buffering the downstream IF signal received over optical fiber, controlling the transmission timing, and emitting the buffered downstream IF signal from an antenna, characterized in that the downstream IF signal from the accommodating station to the antenna site is transmitted during the TDD upstream transmission period and downstream transmission period.
この構成により、光アナログ伝送における無線基地局の上り送信タイミングを有効に活用することができる。その結果、IFoF伝送するIFチャネル数を削減することができ、高い変調度(すなわち、高いSNR)でのIF伝送が可能となり、無線信号品質劣化を抑制することが可能となる。また、TDD基地局の上下通信タイミングで伝送するIFチャネル配置を同一とした場合には、RFや光部品で必要な帯域も削減可能であり、コスト低減も期待できる。 This configuration makes it possible to effectively utilize the upstream transmission timing of wireless base stations in optical analog transmission. As a result, the number of IF channels for IFoF transmission can be reduced, enabling IF transmission at a high modulation degree (i.e., high SNR), and making it possible to suppress deterioration of wireless signal quality. Furthermore, if the IF channel arrangement for transmission at the uplink and downlink communication timing of a TDD base station is made the same, it is possible to reduce the bandwidth required for RF and optical components, and costs can also be reduced.
本発明によれば、光アナログ伝送における無線基地局の上り送信タイミングを有効に活用することができる。その結果、IFoF伝送するIFチャネル数を削減することができ、高い変調度(すなわち、高いSNR)でのIF伝送が可能となり、無線信号品質劣化を抑制することが可能となる。また、TDD基地局の上下通信タイミングで伝送するIFチャネル配置を同一とした場合には、RFや光部品で必要な帯域も削減可能であり、コスト低減も期待できる。 According to the present invention, it is possible to effectively utilize the upstream transmission timing of a wireless base station in optical analog transmission. As a result, it is possible to reduce the number of IF channels for IFoF transmission, making it possible to perform IF transmission at a high modulation degree (i.e., a high SNR), and to suppress deterioration of wireless signal quality. In addition, if the IF channel arrangement for transmission at the uplink and downlink communication timing of a TDD base station is made the same, it is possible to reduce the bandwidth required for RF and optical components, and costs can also be reduced.
本発明者らは、IFoF伝送システムでは、TDD基地局装置の上りデータ通信中には、光ファイバを介した下りデータ通信が行われていないことに着目し、この上り送信期間中に、後のタイミングで発射する下りIF信号をIFoF伝送し、アンテナサイトにおいてバッファリングし、適切なTDD下りタイミングで出力することを見出し、本発明に至った。 The inventors noticed that in an IFoF transmission system, downstream data communication via optical fiber is not performed during upstream data communication by a TDD base station device, and discovered that during this upstream transmission period, a downstream IF signal to be emitted at a later timing can be transmitted via IFoF, buffered at the antenna site, and output at the appropriate TDD downstream timing, leading to the present invention.
すなわち、本発明のIFoF伝送システムは、アンテナから発射する無線電波をIF(Intermediate Frequency)信号として光ファイバ伝送するIFoF(IF-over Fiber)伝送システムであって、TDD(Time Division Duplex)の上り伝送期間に、その後のTDDの下り伝送期間で前記アンテナから発射する予定の下りIF信号を割り当てて、光ファイバで下りIF信号を送信する収容局と、光ファイバを介して受信した前記下りIF信号をバッファリングし、送信タイミングを制御して前記バッファリングした下りIF信号をアンテナから発射するアンテナサイトと、を備え、前記収容局から前記アンテナサイトへの下りIF信号が、TDDの上り伝送期間および下り伝送期間で送信されることを特徴とする。 That is, the IFoF transmission system of the present invention is an IFoF (IF-over-Fiber) transmission system that transmits radio waves emitted from an antenna as IF (Intermediate Frequency) signals over optical fiber, and is characterized in that it comprises an accommodation station that assigns a downstream IF signal to be emitted from the antenna during a downstream transmission period of TDD (Time Division Duplex) during an upstream transmission period of TDD, and transmits the downstream IF signal over optical fiber, and an antenna site that buffers the downstream IF signal received via optical fiber and controls the transmission timing to emit the buffered downstream IF signal from an antenna, and that the downstream IF signal from the accommodation station to the antenna site is transmitted during the upstream transmission period and downstream transmission period of TDD.
これにより、本発明者らは、光アナログ伝送における無線基地局の上り送信タイミングを有効に活用することを可能とした。以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。 As a result, the inventors have made it possible to effectively utilize the upstream transmission timing of wireless base stations in optical analog transmission. Below, an embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
図1Aは、本実施形態に係るIFoF伝送システムの概略構成を示す図である。本実施形態に係るIFoF伝送システム1は、収容局10とアンテナサイト20とが、広帯域IFoF30によって接続されることによって構成されている。TDD基地局11は、TDD上りデータ伝送中において、後のタイミングでアンテナ発射する下りIF信号をファイバ伝送する。これにより、ある時刻に下りIFoF伝送するIF信号数、帯域を削減可能とし、多値度の高いIF信号に対して高変調度(高い入力パワー)でのIFoF伝送を行うことが可能となる。
Figure 1A is a diagram showing a schematic configuration of an IFoF transmission system according to this embodiment. The IFoF
従来から、TDD方式の無線基地局では、上りデータ通信中に下りデータ通信は行わないが、本実施形態に係るIFoF伝送システム1では、アンテナサイト20で下り信号をバッファリングし、TDDの下りデータ通信タイミングで電波発射を行なう。本実施形態では、TDD上りデータ通信中に、多値度の高い少数の下りIF信号を、高変調度でIFoF伝送することが有効である。
Conventionally, in a TDD wireless base station, downstream data communication is not performed during upstream data communication, but in the IFoF
TDD基地局11は、TDD上りデータ通信中に、後の下りデータ通信タイミングでアンテナ発射する無線IF信号を生成し、IFoF伝送装置としての駆動回路13およびE/O装置15に送信する。アンテナサイト20で下りデータ通信できる時間は限られているため、TDD上りデータ通信中に下りIF信号を生成し、IFoF伝送装置としての駆動回路13およびE/O装置15に送信した時間分だけ、実際の下り伝送タイミングでの送信時間を短くする必要がある。TDDの上りデータ通信タイミングのみでIFoF伝送する場合は、短くなった時間を補うため、複数のIFチャネルに分割して伝送する必要がある。また、上記下りIF信号に加えて、実際にアンテナ発射するタイミングを通知するための制御信号も別のIF帯等を使って伝送する。
During TDD uplink data communication, the
アンテナサイト20では、制御信号を検知した後、「Δt経過後に」、もしくは「時刻tに」、発射するという命令の仕方や、決められた信号パターン等をトリガー(契機)として発射させることも可能である。
After detecting the control signal, the
なお、後述する信号処理装置23において、無線の下りデータ通信のタイミングで確実に無線発射する機能を有する場合は、本制御信号は必ずしも必要ない。例えば、上り信号の有無をモニタリングし、上り信号を受信していないことをトリガーにバッファリングしていた信号を送信する等の方法が考えられる。また、本来の下りタイミングで伝送してきたIF信号の受信をトリガーにすることも考えられる。
Note that if the
図1Aにおいて、アンテナサイト20では、IFoF伝送された複数の下りIF信号をO/E装置21で取得し、信号処理装置23において、受信した複数の下りIF信号から所望信号のみをフィルタリングし、IFまたはRFに周波数変換する。この信号処理装置23において、デジタル化した無線信号をバッファリングし、TDD下りデータ通信のタイミングでバッファリングしていた信号を出力し、Amp25で信号を増幅し、ANT27で無線信号として発射する。
In FIG. 1A, at
信号処理装置23でバッファリングしていた信号の送信タイミングについては、上位NWから伝送されてきた制御信号、下位NWから伝送されてきた上り信号有無等で判断すればよい。GPS信号で時刻同期されたデジタル信号処理回路内の時刻を元に判断してもよい。
The timing of transmission of the signal buffered in the
図1Bは、本実施形態に係るIFoF伝送システムの他の一例の概略構成を示す図である。図1Bでは、中継局101が、O/E21および信号処理装置23を備えており、中継局101とアンテナサイト102とをRFケーブルで接続した構成を示している。このように、アンテナサイト102から中継局101に分離することも可能である。その他の構成は、図1Aと同様である。また、本発明は、中継局101とアンテナサイト102とを光ファイバで接続した構成を採っても良い。この場合、中継局101の信号処理装置23のアンテナサイト102側に、「E/O」を設置すると共に、対向するアンテナサイト102に「O/E」を設置する。さらに、特許文献1に示されているように、中継局101とアンテナサイト102との間を、狭帯域IFoFで伝送するように構成することも可能である。この場合、中継局101には、各アンテナサイト102向けのIF信号を抽出し、周波数をダウンコンバートする機能を設ける。すなわち、各アンテナサイト102向けに狭帯域IFoF伝送し、アンテナサイト102で、各IF信号を抽出して、所望周波数に変換する。収容局10で分割したIF信号を元に戻す機能は、中継局101またはアンテナサイト102のどちらが有していても良い。発射タイミングを調整するバッファリングも、中継局101またはアンテナサイト102のどちらか一方、または両方で行うことも可能である。
Figure 1B is a diagram showing a schematic configuration of another example of the IFoF transmission system according to this embodiment. In Figure 1B, the
次に、本実施形態に係るIFoF伝送システムの動作について説明する。収容局10側のTDD基地局11において、アンテナサイト20から発射する複数の無線信号の中間周波数信号(IF信号)を生成する。通常、TDD基地局11の上りデータ通信中には下りデータ通信は行わないが、上りデータ通信中にも下りIF信号を生成して、IFoF伝送を開始する。アンテナサイト20側では、TDD基地局11の上りデータ通信タイミングで伝送されたIF信号を、信号処理装置23でバッファリングし、タイミング情報に基づいて、TDD基地局11の下り放射タイミングで出力する。
Next, the operation of the IFoF transmission system according to this embodiment will be described. In the
図2は、IFoF伝送されるIF信号を時間軸、周波数軸上で示した図である。ここでは、TDDの上り通信期間と下り通信期間との比率が、1:2である場合を示している。これにより、ある時間に伝送する信号数(帯域幅)が減少し、高いSNRでの伝送が可能となる。図2に示す場合は、光伝送帯域も2/3に削減することが可能となる。また、図2では、上り/下りのタイミングで伝送するIF信号数(チャネル数)は同一であるが、ある特定のIF信号のみを高品質で伝送したい場合は、そのチャネルのみを上りタイミングで伝送するように構成しても良い。この場合、N-1チャネル分は、従来の下りタイミングで伝送する。また、上り/下りの通信期間が非対称(例えば、1:N)である場合は、TDDの上り伝送タイミング(1/N)で、Nチャネル分のチャネルを用いて、IF信号を使って伝送する。 Figure 2 shows the IF signals transmitted by IFoF on the time axis and frequency axis. Here, the ratio of the TDD upstream communication period to the downstream communication period is shown as 1:2. This reduces the number of signals (bandwidth) transmitted at a certain time, making it possible to transmit at a high SNR. In the case shown in Figure 2, the optical transmission band can also be reduced to 2/3. In addition, in Figure 2, the number of IF signals (number of channels) transmitted at the upstream/downstream timing is the same, but if it is desired to transmit only a specific IF signal with high quality, it may be configured to transmit only that channel at the upstream timing. In this case, N-1 channels are transmitted at the conventional downstream timing. Also, if the upstream/downstream communication periods are asymmetric (for example, 1:N), N channels are used for transmission at the TDD upstream transmission timing (1/N) using IF signals.
図3は、IFoF伝送されるIF信号を時間軸、周波数軸上で示した図である。ここでは、TDDの上り通信期間と下り通信期間との比率が、1:1である場合を示している。これにより、ある時間に伝送する信号数(帯域幅)が減少し、高いSNRでの伝送が可能となる。図3に示すように、光伝送帯域が半分となる。 Figure 3 shows the IF signal transmitted by IFoF on the time axis and frequency axis. Here, the ratio of the TDD upstream communication period to the downstream communication period is shown to be 1:1. This reduces the number of signals (bandwidth) transmitted at a given time, enabling transmission at a high SNR. As shown in Figure 3, the optical transmission bandwidth is halved.
図4は、本実施形態に係るTDD基地局の概略構成を示す図である。ここでは、TDDの上り通信期間と下り通信期間との比率が、1:2である場合を示している。また、同一名称の機能ブロックは、同一の機能を有するものとして、重複する説明を省略する。図4において、TDD基地局11に入力された信号「Data#1」は、S/P111でシリアルパラレル変換され、IFFT113で逆フーリエ変換により、周波数領域の信号から時間領域の信号に変換される。CP115でサイクリックプリフィクスの処理が施された後、Wave form div.117において、波形分割される。ここでは、「Data#1」が「Data#1_1」と「Data#1_2」に分割される。
Figure 4 is a diagram showing the schematic configuration of a TDD base station according to this embodiment. Here, the ratio of the TDD uplink communication period to the downlink communication period is shown to be 1:2. Also, functional blocks with the same name have the same function, and redundant explanations will be omitted. In Figure 4, the signal "
次に、Pre-emphasis119で変調信号の高域を強調する処理が施され、Up comv.121でアップコンバートされ、Mux123、125で合波される。Pre-emphasis119は、RF部品、光部品、光ファイバ伝送に伴う周波数応答を補正する処理を行うことも可能であるが、本発明では、これを必須の構成要件とはしていない。このため、本発明では、Pre-emphasis119を省略することも可能である。この意味で、図4では、Pre-emphasis119を点線で表示した。SW127で切り替えられて、DAC129でデジタルアナログ変換され、図5Aまたは図5Bに示す出力信号(1)を得る。さらに、Control signal generation130で生成された制御信号がMux131で付加されて、図5Cまたは図5Dに示す出力信号(2)を得る。1からN/3までのデータは、このような分割処理をされ、出力信号(1)、(2)として、図5Aまたは図5Cに示すように出力される。また、N/3+1からNまでのデータは、分割されずに従来通りの処理がされ、出力信号(1)、(2)として、図5Bまたは図5Dに示すように出力される。なお、ここでは、制御信号をアナログ回路で多重・分離した例を示したが、本発明は、これに限定されるわけではなく、デジタル回路で同様の処理を行なうことも可能である。
Next, the
図6Aおよび図6Bは、Wave form div.117の概略構成を示す図である。ここでは、T/2毎に波形を切り出して、一番遅いタイミングに合わせる処理を行なう。上りと下りが非対称である場合、複数に分割することはせず、単に、T秒分遅延を加えればよい。図6Aに示す構成1に係るWave form div.117aは、SW(スイッチ)とDelay(遅延回路)を備えており、SWが、T/2秒毎に切替を行なう。t=t0で入力された波形をt=t1に切り替えて、T/2秒分遅延させると、分割された2つの波形の先頭が、t=t2で一致する。一方、図6Bに示す構成2に係るWave form div.117bは、並列接続された2つのfilter(窓関数)と、Delay(遅延回路)を備えており、上側のfilter(窓関数)で、T秒毎に、先のT/2秒分のみを出力し下側のfilter(窓関数)で、T秒毎に、後のT/2秒分のみを出力する。t=t0で入力された波形をそれぞれのfilter(窓関数)に入力し、t=t1にそれぞれから波形を出力し、先の波形(上側)をT/2秒分遅延させると、分割された2つの波形の先頭が、t=t2で一致する。このような処理を行なうことにより、上り伝送期間において、下りIF信号を送信することが可能となる。
6A and 6B are diagrams showing the schematic configuration of the Wave form div. 117. Here, the waveform is cut out every T/2 and processed to match the latest timing. When the uplink and downlink are asymmetric, it is not necessary to divide it into a plurality of parts, but it is sufficient to simply add a delay of T seconds. The Wave form div. 117a according to the
図7は、アンテナサイト20の信号処理装置23の概略構成を示す図である。ここでは、TDDの上り通信期間と下り通信期間との比率が、1:2である場合を示している。また、同一名称の機能ブロックは、同一の機能を有するものとして、重複する説明を省略する。入力された信号は、Demaux231で分離され、Control signal Detection232で制御信号が検出される。次に、ADC233でアナログデジタル変換が行われる。次に、所望信号のみを抽出するfilter235を介して、Freq.comv.237で周波数変換が行われる。例えば、#1_1と#1_2の信号は、元々が一つの信号であるため、これを復元する。#1_2をDelay238によって遅延させて、Mux239で合波すると、元の信号が復元される。これをBuffering241でバッファリングし、Timing Controler240からの制御を受けて、適切なタイミングでBuffering241から出力する。Timing Controler240からの制御は、TDD基地局11からの制御信号や、上り信号、GPS信号等を利用することが可能である。最後にDAC243でデジタルアナログ変換をすると、所望の出力信号が得られる。このような処理を行なうことにより、上り伝送期間において、下りIF信号を受信し、適切なタイミングで無線信号を送信することが可能となる。なお、ここでは、制御信号をアナログ回路で多重・分離した例を示したが、本発明は、これに限定されるわけではなく、デジタル回路で同様の処理を行なうことも可能である。
Figure 7 is a diagram showing a schematic configuration of the
以上説明したように、本実施形態によれば、TDD無線基地局の上り通信タイミングを有効利用することで、IFoF伝送するIFチャネル数を削減し、高い変調度(高いSNR)でのIF伝送が可能となり、無線信号品質劣化を抑制可能である。また、TDD基地局の上下通信タイミングで伝送するIFチャネル配置を同じとした場合には、RFや光部品で必要な帯域も削減可能であり、コスト低減も期待できる。 As described above, according to this embodiment, by effectively utilizing the uplink communication timing of the TDD radio base station, the number of IF channels for IFoF transmission can be reduced, IF transmission at a high modulation degree (high SNR) becomes possible, and degradation of wireless signal quality can be suppressed. Furthermore, if the IF channel arrangement for transmission at the uplink and downlink communication timing of the TDD base station is the same, the bandwidth required for RF and optical components can also be reduced, and cost reductions can also be expected.
1、100 IFoF伝送システム
10 収容局
11 TDD基地局
13 駆動回路
15 E/O装置
20、102 アンテナサイト
21 O/E装置
23 信号処理装置
25 Amp
27 ANT
30 広帯域IFoF
101 中継局
1, 100
27 ANT
30 Broadband IFoF
101 Relay station
Claims (6)
TDD(Time Division Duplex)の上り伝送期間に、その後のTDDの下り伝送期間で前記アンテナから発射する予定の下りIF信号を割り当てて、光ファイバで下りIF信号を送信する収容局と、
光ファイバを介して受信した前記下りIF信号をバッファリングし、送信タイミングを制御して前記バッファリングした下りIF信号をアンテナから発射するアンテナサイトと、を備え、
前記収容局から前記アンテナサイトへの下りIF信号が、前記TDDの上り伝送期間および前記TDDの下り伝送期間で送信されることを特徴とするIFoF伝送システム。 An IFoF (IF-over-Fiber) transmission system that transmits radio waves emitted from an antenna as IF (Intermediate Frequency) signals over optical fiber,
an accommodating station which allocates, to an upstream transmission period of TDD (Time Division Duplex), a downstream IF signal to be emitted from the antenna in a downstream transmission period of the subsequent TDD, and transmits the downstream IF signal through an optical fiber;
an antenna site that buffers the downstream IF signal received via an optical fiber and controls a transmission timing to emit the buffered downstream IF signal from an antenna;
An IFoF transmission system, characterized in that a downstream IF signal from said accommodation station to said antenna site is transmitted in said TDD upstream transmission period and said TDD downstream transmission period.
送信予定の下りIF信号を送信するために必要な時間が、前記TDDの上り伝送期間に適合するように、前記送信予定の下りIF信号を複数の下りIF信号に分割し、分割した各下りIF信号の送信タイミングを合わせて出力する波形分割部を備え、
分割した前記各下りIF信号を前記TDDの上り伝送期間で送信することを特徴とする基地局装置。 A base station device applied to an accommodation station of the IFoF transmission system according to claim 1,
a waveform division unit that divides a downstream IF signal to be transmitted into a plurality of downstream IF signals so that a time required for transmitting the downstream IF signal to be transmitted fits into an upstream transmission period of the TDD , and outputs the divided downstream IF signals by aligning the transmission timings of the divided downstream IF signals;
A base station apparatus characterized in that each of the divided downstream IF signals is transmitted during an upstream transmission period of the TDD .
前記収容局で分割され送信タイミングが合わされて前記TDDの上り伝送期間で受信した各下りIF信号を、分割前の下りIF信号に復元し、復元した下りIF信号をバッファリングするバッファリング部と、
基地局装置から取得した制御信号に基づいて、前記バッファリング部に対し、バッファリングしている下りIF信号を出力する旨の指示を与えるタイミングコントローラと、を備えることを特徴とする信号処理装置。 A signal processing device applied to an antenna site of the IFoF transmission system according to claim 1,
a buffering unit that restores each downstream IF signal, which has been divided by the accommodating station, has its transmission timing adjusted, and is received during the upstream transmission period of the TDD , to a downstream IF signal before division, and buffers the restored downstream IF signal;
a timing controller that instructs the buffering unit to output a buffered downstream IF signal based on a control signal obtained from a base station device.
TDD(Time Division Duplex)の上り伝送期間に、その後のTDDの下り伝送期間で前記アンテナから発射する予定の下りIF信号を割り当てて、光ファイバで下りIF信号を送信する収容局と、
光ファイバを介して受信した前記下りIF信号をバッファリングし、送信タイミングを制御して前記バッファリングした下りIF信号をアンテナサイトへ出力する中継局と、を備え、
前記収容局から前記アンテナサイトへの下りIF信号が、前記TDDの上り伝送期間および前記TDDの下り伝送期間で送信されることを特徴とするIFoF伝送システム。 An IFoF (IF-over-Fiber) transmission system that transmits radio waves emitted from an antenna as IF (Intermediate Frequency) signals over optical fiber,
an accommodating station which allocates, to an upstream transmission period of TDD (Time Division Duplex), a downstream IF signal to be emitted from the antenna in a downstream transmission period of the subsequent TDD, and transmits the downstream IF signal through an optical fiber;
a relay station that buffers the downstream IF signal received via an optical fiber and outputs the buffered downstream IF signal to an antenna site by controlling a transmission timing,
An IFoF transmission system, characterized in that a downstream IF signal from said accommodation station to said antenna site is transmitted in said TDD upstream transmission period and said TDD downstream transmission period.
収容局において、TDD(Time Division Duplex)の上り伝送期間に、その後のTDDの下り伝送期間で前記アンテナから発射する予定の下りIF信号を割り当てて、光ファイバで下りIF信号を送信するステップと、
アンテナサイトにおいて、光ファイバを介して受信した前記下りIF信号をバッファリングし、送信タイミングを制御して前記バッファリングした下りIF信号をアンテナから発射するステップと、を含み、
前記収容局から前記アンテナサイトへの下りIF信号が、前記TDDの上り伝送期間および前記TDDの下り伝送期間で送信されることを特徴とする伝送方法。 A transmission method for an IFoF (IF-over Fiber) transmission system that transmits radio waves emitted from an antenna as IF (Intermediate Frequency) signals over an optical fiber, comprising:
a step of allocating, in a accommodating station, to an upstream transmission period of TDD (Time Division Duplex), a downstream IF signal to be emitted from the antenna in a downstream transmission period of the subsequent TDD, and transmitting the downstream IF signal through an optical fiber;
At an antenna site, buffering the downstream IF signal received through an optical fiber, and controlling a transmission timing to emit the buffered downstream IF signal from an antenna;
A transmission method, characterized in that a downstream IF signal from said accommodation station to said antenna site is transmitted in said TDD upstream transmission period and said TDD downstream transmission period.
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