JPH06311116A - 双方向光ファイバ伝送方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 移動通信サービスに係る双方向光ファイバ伝
送方式において、周波数利用効率の低下、システムの大
規模化を招くことなく、下り信号伝送の際の隣接マイク
ロセル間の干渉、上り信号伝送の際の光ビート雑音の発
生を防止する。 【構成】 各親局（３２６−ｉ，ｉ＝１〜ｎ）に無線周
波数帯域幅以上の帯域幅を有する各々異なった中間周波
数帯域を割り当て、下り信号伝送の際には、基地局（３
２５）にて下り信号を各親局に対応した中間周波信号に
変換して多重化し、光信号として各親局に送り、各親局
は該光信号を電気信号に変換後、自局に対応した中間周
波信号のみを選択し元の周波数に戻し子局へ送信する。
上り信号伝送の際には、子局から受信した信号を当該親
局に対応した中間周波信号に変換後、各親局毎に決めら
れた波長の光信号に変換して基地局へ送り、基地局は各
親局からの光信号を電気信号に変換後、各中間周波数帯
域別に分離する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基地局が光ファイバを
用いて信号を親局に伝送し、親局が基地局からの受信信
号をアンテナによって子局に向けて放射する下り信号伝
送と、親局がアンテナを介して子局からの信号を受信
し、この受信信号を上記光ファイバを介して基地局に伝
送する上り信号伝送とを行う双方向光ファイバ伝送方式
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、移動通信の分野においては、携帯
電話、コードレス電話などの需要増大及び将来のパーソ
ナル通信の実現に応えるため、無線周波数の利用効率を
より一層高めることが要求されており、かかる要求に応
えるべく、収容加入者数の増大を図ったマイクロセルラ
ー方式の移動通信システムが検討されている。このマイ
クロセルラー方式の移動通信システムは、半径１００〜
２００ｍ程度の各マイクロセル毎に親局が設置されると
共にこれらの親局が変復調器などを集約した基地局と光
ファイバによって接続されてなるものである。そして、
このマイクロセルラー方式の伝送方式として、親局が複
数の無線信号を周波数多重した後で光変調を行う、いわ
ゆるサブキャリア多重伝送（ＳＣＭ：Sub Carrier Mult
iplexing）技術を用いた基地局間光ファイバ伝送方式が
注目されている。

【０００３】図６は従来の基地局間光ファイバ伝送方式
を示すブロック図である。図６に示すものは、いわゆる
シングルスター構成の光ファイバ伝送方式であり、基地
局１１０に親局１１１，１１２，…の数と同数の光送信
部１０２，１０２，…および光受信部１０４，１０４，
…が各々設置され、基地局１１０と親局１１１，１１
２，…とがそれぞれ１心または２心の光ファイバ１０
３，１０３，…で個別に結ばれている。なお、基地局１
１０において、１０１および１０９は周波数分割スイッ
チであり、親局１１１，１１２，…において、１０４は
光受信部、１０５は電力増幅器、１０６はアンテナ、１
０７は送受分波器、１０８は増幅器、１０２は光送信部
である。このようなシングルスター構成の光ファイバ伝
送方式は、基地局１１０に、当該基地局が収容する親局
の数に等しい発光素子、受光素子を設置する必要があ
り、また、基地局と親局との間に親局と同数の光ファイ
バ（１心双方向伝送の場合）もしくは２倍の数の光ファ
イバ（上り下りで別ファイバを使用する場合）を布設す
る必要があり、光伝送路コストが増大するという欠点が
あった。なお、シングルスター構成の光ファイバ伝送方
式については、例えば、特開平４−１９６６２９号公報
（発明の名称「通信方法」）に開示されている。

【０００４】一方、光伝送路上に光スターカプラなどの
光分岐回路及び光合流回路を設置したパッシブダブルス
ター構成の光ファイバ伝送方式は、基地局側の光送受信
部と、基地局と光分岐回路及び基地局と光合流回路とを
結ぶ光ファイバを複数の親局で共用することができ、シ
ングルスター構成に比べて光伝送路コストを大幅に低減
できるという利点がある。しかしながら、パッシブダブ
ルスター構成の場合、基地局から親局への下り方向の光
信号は同一の光分岐回路に収容されている他の親局にも
同時に分配されるため、そのままでは同じ無線周波数の
信号が親局から子局に向けて放射され隣接セル間での干
渉が生じるという問題がある。これを避けるために、各
親局毎に異なる無線周波数帯を予め割り付けておき、基
地局では下り信号を伝送すべき親局の無線周波数帯の空
き周波数を用いる方法がある。しかし、この場合、各セ
ルで使用できる周波数が限定されるのでマイクロセルラ
ー方式の本来の目的である周波数利用効率の向上に反す
る、複数のセル間を子局が移動した場合周波数切り替え
を頻繁に行う必要がある、などの問題がある。

【０００５】また、パッシブダブルスター構成では、上
り方向伝送において波長の異なった光信号が合流される
ので、この合流により発生する光ビート雑音が光伝送特
性を劣化させる大きな要因となる。ここで、光ビート雑
音とは、中心波長は近接した複数の光源からの光を合流
し、その光をひとつのフォトダイオードで直接検波した
場合に、検波出力電流に発生するビート周波数成分を言
う（C.Desem:"OpticalInterference in Subcarrier Mul
tiplexed Systems with Multiple Optical Carriers",I
EEEJ.Sel.Areas in Commun Vol.7, No.7, pp.1290-129
5,1990）。このビート周波数は光源の波長差に対応して
おり、ＳＣＭ伝送における信号周波数と一致した場合に
は大きなＣＮＲ（Carrier to Noise Ratio）劣化を招
く。本願発明者等は、中心波長の異なる２個のＤＦＢ−
ＬＤ（Distributed Feedback-Laserdiode）により、波
長の異なった２種類の光信号を発生し、これらの光信号
を光スターカプラによって合流した後、フォトダイオー
ドによって光検波を行い、光信号電流ゆらぎを測定し
た。図７は、この測定により得られた光ビート雑音によ
る伝送特性の劣化を示すものである。図７において、縦
軸は相対強度雑音（ＲＩＮ：Relative Intensity Nois
e）、横軸は測定周波数を示している。ここで、光ビー
ト雑音は、ＬＤのＲＩＮに換算して示している。図７に
示された３種類の特性は、２個のＤＦＢ−ＬＤの波長差
を各種変えて測定されたものであり、図中、各特性につ
いて示されたＤｆは、２個のＤＦＢ−ＬＤの波長差を周
波数に換算した値である。図７に示す通り、いずれの場
合においても波長差に等しい周波数においてＲＩＮが最
大となっている。従って、図７のＲＩＮ劣化は光ビート
雑音に起因したものであることが明らかである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、サブキャリ
ア多重技術を用いたパッシブダブルスター型光ファイバ
双方向伝送方式において、上り方向で発生する光ビート
雑音による伝送特性の劣化が改善されると共に経済的な
双方向通信システムを提供することを目的とするもので
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
１つの基地局と、ｎ個（ｎ＞１）の親局と、子局とから
なり、基地局と親局とが光ファイバ、光分岐手段および
光合流手段を介して接続され、各親局が各々の管轄領域
内の子局と無線による通信を行い、基地局から子局への
下り信号伝送および子局から基地局への上り信号伝送を
行い得る双方向光ファイバ伝送方式であって、各親局
は、前記下り信号伝送に係る要素として、光受信部と、
帯域通過フィルタと、周波数変換部とを有し、各親局に
は、各々異なった中間周波数帯域であって各親局が使用
する無線周波数帯域幅と同じもしくはそれ以上の帯域幅
を有する中間周波数帯域が割り当てられており、基地局
は、前記下り信号伝送に係る要素として、各親局に対応
したｎ個の周波数変換部と、周波数多重回路と、光送信
部とを有し、基地局から子局への下り信号伝送を行う場
合、基地局の各周波数変換部は、子局へ送るべき信号
を、各親局に割り当てられた中間周波数帯域の電気信号
に変換し、基地局の周波数多重回路は、ｎ個の周波数変
換部によって出力されるｎ個の電気信号を周波数多重し
て出力し、基地局の光送信部は、周波数多重回路の出力
信号を光信号に変換し、この光信号を光ファイバによっ
て光分岐手段に伝送し、光分岐手段は、光ファイバを介
して受信した光信号をｎ分岐させ、光ファイバによって
各親局へ伝送し、各親局の光受信部は、光ファイバを介
して受信した光信号を電気信号に変換し、該親局の帯域
通過フィルタは、該親局の光受信部により出力された電
気信号のうち当該親局に割り当てられた特定の中間周波
数帯の信号のみを選択して出力し、該親局の周波数変換
部が、該親局の帯域通過フィルタの出力信号を前記基地
局が当該親局に向けて送信した信号と同じ周波数に変換
し、子局へ送信すべき信号として出力することを特徴と
する。

【０００８】請求項２に係る発明は、１つの基地局と、
ｎ個（ｎ＞１）の親局と、子局とからなり、基地局と親
局とが光ファイバ、光分岐手段および光合流手段を介し
て接続され、各親局が各々の管轄領域内の子局と無線に
よる通信を行い、基地局から子局への下り信号伝送およ
び子局から基地局への上り信号伝送を行い得る双方向光
ファイバ伝送方式であって、各親局は、前記上り信号伝
送に係る要素として、周波数変換部と、光送信部とを有
し、各親局には、各々異なった中間周波数帯域であって
各親局が使用する無線周波数帯域幅と同じもしくはそれ
以上の帯域幅を有する中間周波数帯域が割り当てられて
おり、各親局の光送信部は所定の発振波長を有する光信
号に変換するものであり、該発振波長は各親局によって
異なった値となっており、基地局は、前記上り信号伝送
に係る要素として、光受信部と、周波数分離回路と、各
親局に対応したｎ個の周波数変換部とを有し、子局から
基地局への上り信号伝送を行う場合、各親局の周波数変
換部は、子局から受信した上り信号を、当該親局に割り
当てられた中間周波数帯に周波数変換して出力し、該親
局の光送信部は、前記周波数変換された信号を光信号に
変換し光ファイバによって光合流手段に伝送し、光合流
手段は、各親局から光ファイバを介して受信した波長の
異なるｎ個の光光信号をひとつに合流し、光ファイバに
より基地局へ伝送し、基地局の光受信部は、光ファイバ
を介し光合流回路から受信した光信号を電気信号に変換
し、基地局の周波数分離回路は、該光受信部から出力さ
れる電気信号を前記親局毎に割り当てられた前記中間周
波数帯別にｎ個の中間周波信号に分離し、基地局の各周
波数変換部が、前記ｎ個の中間周波信号を前記子局が親
局へ向けて送信した信号と同じ周波数に変換することを
特徴とする。

【０００９】請求項３に係る発明は、１つの基地局と、
ｎ個（ｎ＞１）の親局と、子局とからなり、基地局と親
局とが光ファイバ、光分岐手段および光合流手段を介し
て接続され、各親局が各々の管轄領域内の子局と無線に
よる通信を行い、基地局から子局への下り信号伝送およ
び子局から基地局への上り信号伝送を行い得る双方向光
ファイバ伝送方式であって、各親局は、前記上り信号伝
送に係る要素として光送信部を有し、各親局の光送信部
は所定の発振波長を有する光信号に変換するものであ
り、該発振波長は各親局によって異なった値となってお
り、基地局は、前記上り信号伝送に係る要素として、光
分波手段と、光受信部と、各親局に対応したｎ個の光受
信部とを有し、子局から基地局への上り信号伝送を行う
場合、各親局の光送信部は、子局から受信した上り信号
を光信号に変換し光ファイバによって光合流手段に伝送
し、光合流手段は、各親局から光ファイバを介して受信
した波長の異なるｎ個の光光信号をひとつに合流し、光
ファイバにより基地局へ伝送し、基地局の光分波手段
は、前記光合流手段から光ファイバを介して受信した波
長多重された光信号を波長別にｎ個の光信号に分離し、
基地局の各光受信部が、光分波手段によって分離された
ｎ個の光信号を各々電気信号に変換することにより上り
信号を復元することを特徴とする。

【００１０】請求項４に係る発明は、前記各請求項に係
る発明において、基地局と各親局との間で授受される光
信号の波長が各親局によって異なり、基地局及び親局に
おいて光送信部と光受信部とが光合分波回路または光方
向性結合回路を介して光ファイバに接続されたことを特
徴とする。

【００１１】

【作用】請求項１または４に係る発明によれば、各親局
毎に異なる中間周波数帯が予め定義され、基地局からの
下り信号は中間周波数帯に変換されてから光信号に変換
され、光ファイバおよび光分岐回路を介して各親局に伝
送される。そして、親局により受信された光信号は、電
気信号に変換され、この電気信号のうち予め割り当てら
れた中間周波数の信号のみが帯域通過型フィルタを通過
し、帯域通過フィルタを通過した電気信号は元の周波数
に逆変換され、子局に放射される。このように各親局毎
に異なった中間周波数を使用して基地局から各親局への
光信号伝送が行われ、各親局は自局に対応した中間周波
数帯域の信号のみを受理するので、下り信号の隣接セル
間での干渉が抑圧される。しかも、各親局に割り当てら
れる中間周波数帯の帯域幅は、無線周波数帯で定義され
た帯域幅と等しいか、あるいはそれ以上とされるので、
基地局の周波数スイッチで選択された任意の信号を任意
の親局に送ることが可能となる。この結果、シングルス
ター構成と同じ周波数利用効率を実現することができ
る。また、光伝送路上では中間周波数帯信号を伝送する
ので、光デバイスに対する広帯域性の要求が緩和され
る。

【００１２】また、請求項２、３または４に係る発明に
よれば、上がり信号伝送における光ビート雑音の発生を
抑圧することができる。この光ビート雑音の抑圧につい
ては、図７においてビート周波数から離れた周波数では
ＲＩＮの増大が抑えられることから、伝送特性に影響を
与えないためにはビート周波数が信号周波数帯から十分
離れたところになるように、光源の中心波長をある程度
離すことが有効であることがわかる。例えば、信号周波
数が１ＧＨｚ帯の場合、所要ＲＩＮを−１４０ｄＢ／Ｈ
ｚ以下とすると、Ｄｆを２０ＧＨｚ（波長１．５５μｍ
帯では、約０．２ｎｍ相当）以上にすればよい。ＬＤ発
振波長の製造偏差、温度偏差等を考慮すると、波長感覚
が１０ｎｍ以下の高密度波長多重（dense Wavelength D
ivisionMultiplexing :dense ＷＤＭ）技術が光ビート
雑音を十分抑圧し、かつ波長の利用効率を高めることが
可能である。

【００１３】以上から、本発明によると、下り信号伝送
では親局の識別を電気信号の中間周波数で行い、上り信
号伝送では親局の識別を光信号の波長で行うことによ
り、物理的にはパッシブダブルスター構成でも論理的に
はシングルスター構成の伝送路を構成でき、しかも上り
方向伝送における光ビート雑音の問題も同時に解決でき
る。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照し、本発明の実施例につい
て説明する。

【００１５】＜１＞第１実施例 図１は本発明の第１の実施例による双方向光ファイバ伝
送方式を示すブロック図である。

【００１６】（１）実施例の構成 本実施例による双方向光ファイバ伝送方式は、基地局３
２５と、ｎ個の親局３２６−１〜３２６−ｎとを、光フ
ァイバ３０６，３０６，…、光分岐回路３０７および光
合流回路３２０によって接続してなるものである。本実
施例において、各親局には各々所定の中間周波数帯域が
割り当てられており、基地局から各親局へ向けての下り
信号伝送および各親局から基地局へ向けての上り信号伝
送が行われる際、基地局および特定親局間の信号の授受
は当該親局に対応した中間周波数帯を利用して行われ
る。以下、本実施例に係る構成について詳述する。

【００１７】基地局３２５における下り信号伝送に係
る構成 図１において、３０１は周波数の異なったｍ個の電気信
号のうちｎ個を選択する周波数分割スイッチである。ま
た、３０２−１〜３０２−ｎは周波数分割スイッチ３０
１によって選択されたｎ個の電気信号を各親局に設定さ
れた中間周波数帯に対応する中間周波信号ＩＦ１〜ＩＦ
ｎに変換する周波数変換部である。なお、各親局３２６
−１〜３２６−ｎに設定された中間周波数帯については
後述する。３０４は周波数変換部３０２−１〜３０２−
ｎにより出力された周波数帯の異なったｎ個の電気信号
ＩＦ１〜ＩＦｎを多重化して出力する周波数多重回路で
ある。また、３０５は周波数多重回路３０４が出力する
電気信号を任意の波長の光信号に変換して出力する光送
信部である。

【００１８】下り信号伝送に係る光信号伝送手段 基地局３２５の光送信部３０５により出力された光信号
は、光ファイバ３０６を介して光分岐回路３０７に伝送
され、光分岐回路３０７によってｎ分岐された後、光フ
ァイバ３０６，３０６，…を介し各親局３２６−１〜３
２６−ｎへ伝送される。

【００１９】下り信号伝送に係る親局３２６−ｉ（ｉ
＝１〜ｎ）の構成 ３０８は光ファイバ３０６を介して光分岐回路３０７か
ら受信した光信号を電気信号に変換する光受信部であ
る。ここで、光受信部３０８の出力信号には、当該親局
３２６−ｉに対応した中間周波信号ＩＦｉのみならず、
他の親局によって受理されるべき中間周波信号が含まれ
ている。バンドパスフィルタ３０９は、光受信部３０８
の出力信号のうち当該親局３２６−ｉに割り当てられた
中間周波数成分ＩＦｉのみを抽出して出力する。３１０
はバンドパスフィルタ３０９により出力された中間周波
数信号を元の周波数に変換する周波数変換部、３１２は
親局と子局との間で無線信号の送受信を行うアンテナ、
３１１は周波数変換部３１０の出力信号をアンテナ３１
２から放射するために必要なレベルまで増幅する電力増
幅器、３１３は親局から子局への無線信号と子局から親
局への無線信号とを分離する送受分波器である。

【００２０】上り信号伝送に係る親局３２６−ｉ（ｉ
＝１〜ｎ）の構成 図１において、３１４はアンテナ３１２によって受信し
た子局からの上り信号を必要なレベルまでに増幅する増
幅器、３１５は増幅器からの入力信号を親局３２６−ｉ
に定義された中間周波数ＩＦｉに変換する周波数変換
部、３１６は入力した電気信号を当該親局３２６−ｉに
対応した波長λｉの光信号に変換して出力する光送信部
である。

【００２１】上り信号伝送に係る光信号伝送手段 各親局３２６−１〜３２６−ｎの光送信部３１６，３１
６，…により出力された各々波長の異なった光信号は光
ファイバ３０６，３０６，…を介して光合流回路３２０
へ伝送され、光合流回路３２０によって１つの光信号に
合流された後、光ファイバ３０６を介して基地局３２５
へ伝送される。

【００２２】上り信号伝送に係る基地局３２５の構成 ３２１は光ファイバ３０６を介して光合流回路３２０か
ら受信した光信号を電気信号に変換して出力する光受信
部である。ここで、光受信部３２１の出力信号には、各
親局３２６−１〜３２６−ｎの周波数変換部３１５，３
１５，…により出力された中間周波成分ＩＦ１〜ＩＦｎ
が含まれている。周波数分離回路３２１は、このように
周波数多重された光受信部３０８の出力信号を周波数別
にｎ個に分離する。３２２−１〜３２２−ｎは、周波数
分離回路３２１によって出力された各中間周波数信号Ｉ
Ｆ１〜ＩＦｎを、子局から親局に送信された元の周波数
に逆変換する周波数変換部である。また、３２４はｎ個
の入力信号をｍ個の出力端子の任意の端子に接続する周
波数分割スイッチである。

【００２３】（２）各親局に割り当てる中間周波数帯域
について 中間周波数帯ＩＦｉ（ｉ＝１，２，・・ｎ）は親局と子
局との無線区間に割り当てられた帯域幅と同等もしくは
それ以上の帯域幅とし、かつ各ＩＦｉにはそれぞれ異な
る周波数を割り当てる。また、親局から基地局への上り
用光送信部は全て異なる波長（λ１≠λ２≠・・≠λ
ｎ）の発光素子を用い、各光信号の波長間隔は所要ＲＩ
Ｎ値を満足するように十分大きく設定する。

【００２４】（３）実施例の動作 以下、図１に示す実施例の動作を詳細に説明する。ま
ず、基地局から親局への下り信号伝送を行う場合には、
各親局３２６−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）に対し独立した中間周
波数帯ＩＦｉ（ｉ＝１〜ｎ）が定義されているので、周
波数分割スイッチ３０１が入力信号を、その送り先たる
親局３２６−ｋに対応する周波数変換部３０２−ｋに供
給し、該周波数変換部が入力信号を中間周波数ＩＦｋに
変換することにより、論理的には親局毎に独立した下り
伝送路を構成することができる。この結果、図６に示す
構成と同様にｍ個の信号のうちから任意の信号を任意の
親局に伝送することが可能となる。

【００２５】一方、上り信号伝送を行う場合には、子局
からの受信信号が各親局３２６ーｉ毎に独立に定められ
た中間周波数帯の電気信号に変換され、光送信部３１６
により光信号に変換された後、光ファイバ伝送が行われ
る。そして、各親局３２６−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）から伝送
されるｎ個の波長の異なった光信号が光合流回路３２０
によってひとつの光信号に波長多重化された後、光ファ
イバ３０６を介して基地局３２５へ伝送される。基地局
３２５においては、波長λ１からλｎまでの光に対する
受光感度を有する受光素子を用いた光受信部３０８によ
って、ｎ個の波長成分を持つ光信号を電気信号に一括変
換する。そして、変換により得られる中間周波信号ＩＦ
１〜ＩＦｎが周波数分離回路３２１により周波数別にｎ
個の中間周波信号に分離され、各中間周波数信号ＩＦ１
〜ＩＦｎは各々に対応した周波数変換部３２２−１〜３
２２−ｎによって各々元の無線周波数に変換され、周波
数分割スイッチ３２４に入力される。そして、周波数分
割スイッチ３２４は入力されたｎ個の信号をｍ個の出力
ポートの任意の出力ポートに接続する。

【００２６】本実施例によれば、隣接セル間での無線信
号の干渉を発生させることなく、パッシブダブルスター
構成における上り伝送時の光ビート雑音の発生を解消し
た双方向伝送が可能となる。また、各親局毎に波長が異
なる発光素子を用い、しかも波長間隔は数ｎｍ以上に設
定されているので、光ビート雑音による伝送特性の劣化
は発生しない。

【００２７】＜２＞第２実施例 図２は本発明の第２の実施例を示すものである。本実施
例では、親局から基地局への上り信号において、親局で
の周波数変換は行わず、光合流回路４１８によって波長
多重された光信号は基地局において、まず光分波回路４
１９によって波長別にｎ個の光信号に分けられ、分けら
れた各光信号をそれぞれ個別の光受信部４２０、４２１
によって電気信号に変換される。ｎ個の光受信部出力信
号を周波数分割スイッチに入力することにより、図１と
同様に、ｍ個の信号のうち任意の信号を任意の親局に双
方向伝送可能な光ファイバ伝送方式を構成することがで
きる。

【００２８】＜３＞第３実施例 図３は本発明の第３の実施例を示すものである。本実施
例は、全ての親局の波長と異なる波長を基地局の光送信
部に適用し、基地局及び親局では、送受信部と光ファイ
バとの間に光合分波回路５０６、５０９を挿入すること
により、上り光信号及び下り光信号を同一の光ファイバ
で双方向伝送と可能としてものである。

【００２９】＜４＞第４実施例 図４は、図３において基地局及び親局の光送受信部と光
ファイバの間に光方向性結合回路６０６を挿入すること
により、同一の光ファイバで双方向伝送を可能とした実
施例である。

【００３０】＜５＞第５実施例 図５は、図４において光方向性結合回路を光合分波回路
７０６に置き換えた実施例である。この場合、基地局の
光送信部の光源は全ての親局の波長と異なる波長λ０の
ものを使用することにより、上り光信号及び下り光信号
を同一の光ファイバでの双方向伝送が可能となる。

【００３１】＜６＞各実施例において使用する光送信部
について 上記各実施例は、光送信部として、波長間隔が数ｎｍの
波長が全て異なる光源を必要とする。これらの光源とし
ては、以下のものが妥当である。 （１）予め選別した波長が異なる複数のＤＦＢ−ＬＤな
どの単一縦モードレーザ。 （２）既に市販されている回折格子を用いた外部共振器
ＬＤ（例えばサンテック社製ＴＳＬシリーズ、ヒューレ
ットパッカード社製ＨＰ８１６８Ａ、アンリツ社製ＭＧ
９６３２Ａ）やＤＦＢ構造、ＤＢＲ（Distributed Brag
g Reflection）構造の波長可変ＬＤ（小滝他：「波長可
変半導体レーザ」、電子情報通信学会論文誌、Vol.J73-
C-I,No.5,PP253-260,1990）。 （３）発振波長の異なるＬＤを集積化したＬＤアレイ
（中尾他：「波長多重用ＤＦＢレーザアレーの光周波数
制御に関する実験的検討」、電子情報通信学会論文誌、
Vol.J73-C-I,No.5,PP.291-296,1990）を光源に使用し
て、所望の発振波長を有するひとつのＬＤチップのみを
発振させるようにしたもの。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
下り信号伝送では親局の識別を電気信号の中間周波数で
行い、上り信号伝送では親局の識別を光信号の波長で行
うようにしたので、周波数利用効率を損うことなく、物
理的にはパッシブダブルスター構成で論理的にシングル
スター構成の伝送路を実現することができ、低価格であ
り、かつ、下り信号伝送の際の隣接マイクロセル間の干
渉が抑制された双方向光ファイバ伝送システムを実現す
ることができるという効果がある。また、本発明によれ
ば、上り方向伝送における光ビート雑音の問題も同時に
解決できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例で、基地局から親局への下
り信号は中間周波数を用いて、親局から基地局への上り
信号は波長用いて識別することにより、論理的に親局毎
に異なる伝送路を構成するパッシブダブルスター構成の
双方向光ファイバ伝送方式を示すブロック図である。

【図２】 本発明の他の実施例で、図１において親局か
らの光信号を光分波回路で波長別に分離した後に光信号
を電気信号に変換するパッシブダブルスター構成の双方
向光ファイバ伝送方式を示すブロック図である。

【図３】 本発明の別の実施例で、基地局、親局の双方
において、波長が異なる上り光信号と下り光信号を光合
分波回路によって波長多重した後光ファイバ伝送を行う
パッシブダブルスター構成の双方向光ファイバ伝送方式
を示すブロック図である。

【図４】 本発明の実施例で、図１において基地局及び
親局での光双受信部と光ファイバとの間に光方向性結合
回路を挿入し、上り及び下り信号を同一の光ファイバで
伝送するパッシブダブルスター構成の双方向光ファイバ
伝送方式を示すブロック図である。

【図５】 本発明の実施例で、図４における基地局の光
送信部に全ての親局の波長と異なる波長を使用し、かつ
光方向性結合回路を光合分波回路に置換したパッシブダ
ブルスター構成の双方向光ファイバ伝送方式を示すブロ
ック図である。

【図６】 従来のシングルスター構成の双方向光ファイ
バ伝送方式である。

【図７】 光ビート雑音をＲＩＮ劣化として評価した実
験結果例である。

【符号の説明】

１０１、１０９、３０１、３２４、４０１、４２２、５
０１、５２１、６０１、６２４、７０１、７２４ 周
波数分割スイッチ １０２、３０５、３１６、３１９、４０５、４１５、４
１７、５０５、５１７、５１８、６０５、６１７、６２
０、７０５、７１７、７２０ 光送信部 １０３、３０６、４０６、５０７、６０７、７０７
光ファイバ １０４、３０８、４０８、４２０、４２１、５１０、５
１９、５２０、６０９、７０９ 光受信部 １０５、３１１、４１１、５１３、６１２、７１２
電力増幅器 １０６、３１２、４１２、５１４、６１３、７１３
アンテナ １０７、３１３、４１３、５１５、６１４、７１４
送受分波器 １０８、３１４、４１４、５１６、６１５、７１５
増幅器 １１０、３２５、４２３、５２２、６２５、７２５
基地局 １１１−１〜１１１〜ｎ、３２６−ｎ〜３２６−ｎ、４
１４−ｎ〜４１４−ｎ、５２３−１〜５２３−ｎ、６２
６−１〜６２６−ｎ、７２６−１〜７２６−ｎ親局 ３０２−１〜３０２−ｎ、３１０、３１５、３２２−１
〜３２２−ｎ、４０２−１〜４０２−ｎ、４１０、４２
０−１〜４２０−ｎ、５０２−１〜５０２−ｎ、５１
２、６０２−１〜６０２−ｎ、６１１、６１６、６２２
−１〜６２２−ｎ、７０２−１〜７０２−ｎ、７１１、
７１６、７２２−１〜７２２−ｎ 周波数変換部 ３０４、４０４、５０４、６０４、７０４ 周波数多
重回路 ３２１、６２１、７２１ 周波数分離回路 ３０７、４０７、６０８、７０８ 光分岐回路 ３２０、４１８ 光合流回路 ３０９、４０９、５１１、６１０、７１０ バンドパ
スフィルタ ４１９ 光分波回路 ５０６、５０９、７０６ 光合分波回路 ５０８、６０８、７０８ 光合分流回路 ６０６ 光方向性結合回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 9372−5Ｋ Ｈ０４Ｂ 9/00 Ｎ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １つの基地局と、ｎ個（ｎ＞１）の親局
   と、子局とからなり、基地局と親局とが光ファイバ、光
   分岐手段および光合流手段を介して接続され、各親局が
   各々の管轄領域内の子局と無線による通信を行い、基地
   局から子局への下り信号伝送および子局から基地局への
   上り信号伝送を行い得る双方向光ファイバ伝送方式であ
   って、 各親局は、前記下り信号伝送に係る要素として、光受信
   部と、帯域通過フィルタと、周波数変換部とを有し、 各親局には、各々異なった中間周波数帯域であって各親
   局が使用する無線周波数帯域幅と同じもしくはそれ以上
   の帯域幅を有する中間周波数帯域が割り当てられてお
   り、 基地局は、前記下り信号伝送に係る要素として、各親局
   に対応したｎ個の周波数変換部と、周波数多重回路と、
   光送信部とを有し、 基地局から子局への下り信号伝送を行う場合、 基地局の各周波数変換部は、子局へ送るべき信号を、各
   親局に割り当てられた中間周波数帯域の電気信号に変換
   し、 基地局の周波数多重回路は、ｎ個の周波数変換部によっ
   て出力されるｎ個の電気信号を周波数多重して出力し、 基地局の光送信部は、周波数多重回路の出力信号を光信
   号に変換し、この光信号を光ファイバによって光分岐手
   段に伝送し、 光分岐手段は、光ファイバを介して受信した光信号をｎ
   分岐させ、光ファイバによって各親局へ伝送し、 各親局の光受信部は、光ファイバを介して受信した光信
   号を電気信号に変換し、 該親局の帯域通過フィルタは、該親局の光受信部により
   出力された電気信号のうち当該親局に割り当てられた特
   定の中間周波数帯の信号のみを選択して出力し、 該親局の周波数変換部が、該親局の帯域通過フィルタの
   出力信号を前記基地局が当該親局に向けて送信した信号
   と同じ周波数に変換し、子局へ送信すべき信号として出
   力することを特徴とする双方向光ファイバ伝送方式。
2. 【請求項２】 １つの基地局と、ｎ個（ｎ＞１）の親局
   と、子局とからなり、基地局と親局とが光ファイバ、光
   分岐手段および光合流手段を介して接続され、各親局が
   各々の管轄領域内の子局と無線による通信を行い、基地
   局から子局への下り信号伝送および子局から基地局への
   上り信号伝送を行い得る双方向光ファイバ伝送方式であ
   って、 各親局は、前記上り信号伝送に係る要素として、周波数
   変換部と、光送信部とを有し、 各親局には、各々異なった中間周波数帯域であって各親
   局が使用する無線周波数帯域幅と同じもしくはそれ以上
   の帯域幅を有する中間周波数帯域が割り当てられてお
   り、 各親局の光送信部は所定の発振波長を有する光信号に変
   換するものであり、該発振波長は各親局によって異なっ
   た値となっており、 基地局は、前記上り信号伝送に係る要素として、光受信
   部と、周波数分離回路と、各親局に対応したｎ個の周波
   数変換部とを有し、 子局から基地局への上り信号伝送を行う場合、 各親局の周波数変換部は、子局から受信した上り信号
   を、当該親局に割り当てられた中間周波数帯に周波数変
   換して出力し、 該親局の光送信部は、前記周波数変換された信号を光信
   号に変換し光ファイバによって光合流手段に伝送し、 光合流手段は、各親局から光ファイバを介して受信した
   波長の異なるｎ個の光光信号をひとつに合流し、光ファ
   イバにより基地局へ伝送し、 基地局の光受信部は、光ファイバを介し光合流回路から
   受信した光信号を電気信号に変換し、 基地局の周波数分離回路は、該光受信部から出力される
   電気信号を前記親局毎に割り当てられた前記中間周波数
   帯別にｎ個の中間周波信号に分離し、 基地局の各周波数変換部が、前記ｎ個の中間周波信号を
   前記子局が親局へ向けて送信した信号と同じ周波数に変
   換することを特徴とする双方向光ファイバ伝送方式。
3. 【請求項３】 １つの基地局と、ｎ個（ｎ＞１）の親局
   と、子局とからなり、基地局と親局とが光ファイバ、光
   分岐手段および光合流手段を介して接続され、各親局が
   各々の管轄領域内の子局と無線による通信を行い、基地
   局から子局への下り信号伝送および子局から基地局への
   上り信号伝送を行い得る双方向光ファイバ伝送方式であ
   って、 各親局は、前記上り信号伝送に係る要素として光送信部
   を有し、 各親局の光送信部は所定の発振波長を有する光信号に変
   換するものであり、該発振波長は各親局によって異なっ
   た値となっており、 基地局は、前記上り信号伝送に係る要素として、光分波
   手段と、光受信部と、各親局に対応したｎ個の光受信部
   とを有し、 子局から基地局への上り信号伝送を行う場合、 各親局の光送信部は、子局から受信した上り信号を光信
   号に変換し光ファイバによって光合流手段に伝送し、 光合流手段は、各親局から光ファイバを介して受信した
   波長の異なるｎ個の光光信号をひとつに合流し、光ファ
   イバにより基地局へ伝送し、 基地局の光分波手段は、前記光合流手段から光ファイバ
   を介して受信した波長多重された光信号を波長別にｎ個
   の光信号に分離し、 基地局の各光受信部が、光分波手段によって分離された
   ｎ個の光信号を各々電気信号に変換することにより上り
   信号を復元することを特徴とする双方向光ファイバ伝送
   方式。
4. 【請求項４】 前記基地局と各親局との間で授受される
   光信号の波長が各親局によって異なり、基地局及び親局
   において光送信部と光受信部とが光合分波回路または光
   方向性結合回路を介して光ファイバに接続されたことを
   特徴とする請求項１、２または３のいずれか１つの請求
   項記載の双方向光ファイバ伝送方式。