JPH06318905A - 無線周波数(rf)信号の光学的処理方法および装置 - Google Patents
無線周波数(rf)信号の光学的処理方法および装置Info
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- JPH06318905A JPH06318905A JP5325791A JP32579193A JPH06318905A JP H06318905 A JPH06318905 A JP H06318905A JP 5325791 A JP5325791 A JP 5325791A JP 32579193 A JP32579193 A JP 32579193A JP H06318905 A JPH06318905 A JP H06318905A
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Abstract
を提供すること。 【構成】 装置(10)は受信RF信号の雑音を減少さ
せるフィルタ(24)から構成される。濾波した後D/
A変換器(25)で受信RF信号をディジタル信号に変
換し、その信号を光学的変換器(26)で光学的信号に
変換する。他方の側では、その受信した光学的ディジタ
ル信号を先ず電気的ディジタル信号に変換し(42)、
その電気的信号をD/A変換器(43)でRF信号に変
換する。本発明による方法は、RF信号の雑音を減少さ
せる段階から構成され(64)、そのRF信号はディジ
タル信号に変換され(65)、その後光学的ディジタル
信号に変換される(68)。他方の側では、受信した光
学的ディジタル信号は電気的ディジタル信号に変換され
(82)、その後RF信号に変換され(85)、瀘波さ
れる(86)。
Description
に関し、特に無線周波数信号の光学的処理方法および装
置に関する。
通信システム特にセルラ・システムは一般に複数のベ−
ス・サイトから成る。各ベ−ス・サイトは特に、RF受
信機,RF送信機,ベ−ス・サイト制御装置(BS
C),走査受信機および音声チャネル制御装置を含む。
これらの装置のサイズに起因して、適切な配置を見いだ
すことは困難であり、高価である。セルラ利用者の需要
が増加するにつれて、その更なる需要を満たすため、セ
ルのサイズを減少させることが検討されている。この需
要の増加により装置配置の問題は残り続けるであろう。
・サイトにおける装置の規模および中心位置への信号経
路が最少になるように配置することである。しかし多く
の場合なんらかの利益を得るよりも、そのベ−ス・サイ
トはセル(アンテナ)・サイトから大幅に移動する必要
がある。これはサ−ビスにおける劣化に起因し、伝送す
る際の信号損失によるためである。
イトとセル・サイトとの間にアナログ光学的リンクを用
いることである。この方式は、Alan J. Pow
ellに特許された米国特許4,916,460(1990年4
月10日)に示されている。しかし、アナログ・レ−ザ
を用いると、到達できる相互変調(IM:InterModulation)
および信号雑音(S/N)比を制限することとなる。さ
らにアナログ・レ−ザは、比較的高価なものである。
トとの間おいて、迅速かつ正確にRF信号を伝送する問
題に対するより経済的な回答が望まれている。
(RF)信号を光学的に処理する装置を提供する。その
RF受信信号を処理する装置は、受信RF信号のエリア
シングを防止する(anti aliasing)フィ
ルタから構成される。濾波した後、アナログ・ディジタ
ル(A/D)変換器はその受信RF信号をディジタル信
号に変換する。そのディジタル信号はその後、光学的変
換器において光学的信号に変換される。
的に処理する装置は、光学的ディジタル信号を電気的デ
ィジタル信号に変換する変換器から構成される。電気的
ディジタル信号は、ディジタル・アナログ変換器(A/
D)変換器においてRF信号に変換される。そのRF信
号はその後瀘波される。
信号の雑音を減少させる段階から構成される。その信号
は、アナログ信号からディジタル信号に変換され、その
後光学的ディジタル信号に変換される。
受信した光学的ディジタル信号を電気的ディジタル信号
に変換する段階から構成される。その電気的ディジタル
信号はその後瀘波されるRF信号に変換される。
によるセル(アンテナ)・サイトのブロック図が描かれ
ており、破線で囲まれているブロックは選択的な機能で
ある。セル・サイト10の送信側は、本質的には変換器
11,ディジタル・アナログ(D/A)変換器12およ
びフィルタ13から構成される。動作時にあっては、デ
ィジタル信号は変換器11において図2に示すベ−ス・
サイトから受信する。変換器11は光検出器等であり、
光学的信号を電気的ディジタル信号に変換する。
へ進み、アナログ信号に変換される。そのアナログ信号
はフィルタ13によって濾波され、変換する処理過程で
生じた不要な(spurious)信号を除去する。その濾波され
た信号はデュプレクサ14に伝達される。デュプレクサ
14が設けられているのは、RF信号を送受信するため
に同一のアンテナ、アンテナ15が用いられているから
である。フィルタ13から受信された信号はその後アン
テナ15より送信される。
の送信側は以下の装置を含むことも可能である。増幅器
16は、信号をD/A変換する前に電気的ディジタル信
号を増幅する。同期装置(synchronizer)17は、入射し
て来るデ−タ・ストリ−ムからタイミング信号を求める
ために使用される。ベ−ス・サイトに対して同期を維持
することは重要であるので、これはタイミング情報を伝
送する有益な方法である。同期装置17からのタイミン
グ信号は、クロック18を駆動するために用いられる。
そしてクロック18はシンセサイザ19を駆動する。
ミキサ20に与えられる。処理するアナログ信号がその
送信周波数ではなくベ−ス・バンドで処理されるのであ
れば、ミキサ20は必要になる。ミキサ20は、アナロ
グ信号をその送信周波数にアップ変換(up convert)する
ために用いられる。
て、そのアナログ信号は線形電力増幅器21を用いて増
幅することも可能である。
はアンテナ15より受信され、デュプレクサ14を介し
てフィルタ24へ進む。フィルタ24にはエリアシング
を防止する、サンプリングによる雑音の増大を減少させ
るタイプのものを用いて、混合して(mix down)所望の信
号に落とした際に生じる所望の信号のイメ−ジ周波数を
防ぐ。
(A/D)変換器25において電気的ディジタル信号に
変換される。A/D変換器25の出力は、変換器26に
おいて光学的ディジタル信号に変換される。変換器26
は一般にディジタル・レ−ザ・ダイオ−ドである。
って、ディジタル・レ−ザを用いて、光学的信号を伝送
することが可能になる。アナログ・レ−ザより経済的で
あることに加えて、ディジタル・レ−ザを用いること
は、信号雑音比(S/N)を現在達成されているもの以
上に改善する。
を用いることが可能である。プレセレクタ27は、相互
干渉する信号を濾波するためデュプレクサ14からの出
力において用いることが可能である。ミキサ28は、信
号をベ−ス・バンドにダウン変換(down convert)するた
めに用いることが可能である。ミキサ28はまた、シン
セサイザ29より発生する局部発振信号を受信する入力
を有し、そのシンセサイザはクロック18からの信号に
よってクロック入力される。
換器25の出力において用いることが可能であり、出力
ビット・ストリ−ムの適切なタイミングを維持する。そ
のディジタル・ビット・ストリ−ムは、変換器26へ入
る前に増幅器31において増幅することも可能である。
増幅器31が必要であるか否かは、変換器26に対する
入力信号の条件に依存する。
・サイトを示し、そのベ−ス・サイトはセルラ・システ
ムを公衆切換電話ネットワ−ク(PSTN)41に結合
する。セル・サイト10からの光学的信号を受信する
際、その光学的信号は変換器42において電気的ディジ
タル信号に変換される。このディジタル信号はその後D
/A変換器43においてアナログ信号に変換される。そ
のアナログ信号は、不要な信号を除去するためフィルタ
44において瀘波される。濾波されたRP信号はその後
ベ−ス局45に与えられる。
ル信号は、増幅器46において増幅することも可能であ
る。ディジタル信号もまた、アナログ信号に変換する前
に同期装置47において同期をとることも可能である。
選択的なミキサ48は、受信参照値49からの参照値入
力を受ける。ミキサ48はその受信信号を、ベ−ス局4
5で必要となる受信バンドにアップ変換する。
り受信されると、はじめにエリアシングを防止するフィ
ルタ51において瀘波される。濾波された信号はその後
A/D変換器52においてディジタル信号に変換され
る。そのディジタル信号は、変換器53において光学的
信号に変換される。その結果生じる光学的ディジタル信
号はセル・サイト10に伝送される。
れていなければ、ミキサ54は送信参照55と共に与え
られ、濾波する段階に先だってベ−ス局送信からRF信
号をダウン変換する。フレ−ム同期装置56は、ディジ
タル・ビットの送信に同期するために用いることも可能
である。さらに、変換器53の条件に依存して必要であ
れば増幅器57が用いられる。
ラ・システムを用いて説明する。米国では、880メガ
ヘルツのスペクトルの周囲で25メガヘルツのチャネル
が用いられている。これらの信号は、一般に25メガヘ
ルツを介してベ−スバンドの0ヘルツにダウン変換され
る。その信号は、少なくとも50メガヘルツの割合でサ
ンプルされ、A/D変換器を介してディジタル・ビット
・ストリ−ムに変換される。
の問題は、RF信号を適切に表現するためにどれだけ多
くのビットを必要するかである。もしシステムが60d
Bのスプリアス(spurious)応答に設定されて
いれば、通常は10ビット必要とされる。しかしRFス
ペクトルをディジタル化する際、量子化雑音が生じる。
単独の30kHz(キロヘルツ)のチャネル幅および2
5MHzスペクトル全体にわたる量子化雑音の場合、式
(1)に示されるようにその雑音は−29dBまたは5
ビットだけ減少させる。
ろうものよりも少ない。考慮すべき他の事項は、1つ以
上の信号を処理することによる劣化である。各セルには
いくつかのチャネルが存在するので、信号を加える際に
いくらかの時間を要するであろう。A/Dでクリップ(c
lip)することを避けるため、その信号は減少される必要
があり、このことは動的範囲(dynamic range)を減少さ
せる。1つのセルにつき20チャネルあると仮定する
と、劣化量は式(2)に示すように最大26dBであ
り、式(3)に示すように平均13dBである。
ピ−ク値に対する26dBの劣化はまれにしか生ぜず、
平均的な13dBはしばしば生じることである。したが
って、一般的な経験則(genral rule of thumb)により平
均値より10dB以上すなわち23dBを用いることが
可能であり、これは約4ビットに対応する。
るビット数は9ビットである。
換器の線形性がある。60dBのIM(intermodulation)
特性のため、10ビットの装置が必要になる。上記のよ
うに帯域幅の縮小による変更はないので、線形性の使用
は必要となる変換器のビット・サイズを決定する。好適
実施例では、10ビット、50MHzまたはそれ以上高
速の装置が必要である。この装置は500Mbps(1
秒当りのMビット数)またはそれ以上の出力をレ−ザで
与える。
る処理の流れ図を示し、破線で囲まれているブロックは
選択的なものである。処理過程60は、ステップ61で
RF信号を受信した後に始まる。その信号はステップ6
2で干渉する信号を除去するため瀘波され、ステップ6
3でベ−ス・バンドに落とされる。
信号の雑音を除去することによって瀘波され、その濾波
された信号はステップ65でディジタル信号に変換され
る。いったんディジタル化されたその信号が、ステップ
66で同期がとられると、ステップ67で増幅される。
そのディジタル信号は、ステップ69で送信するために
ステップ68で光学的信号に変換される。
の流れ図であり、光学的信号をRF信号に変換する過程
を示す。再び、図4の処理過程80の中で破線で示され
るステップは選択的なものである。処理過程80は、ス
テップ81で光学的信号を受信した後に始まる。その光
学的信号は、ステップ82で電気的なディジタル信号に
変換される。システムの条件に依存して、電気的なディ
ジタル信号はステップ83で増幅され、ステップ84で
同期を確立する。
プ85でアナログ信号に変換され、ステップ86で濾波
され、RF信号を与える。もしそのRF信号が適切な送
信周波数におけるものでなければ、そのRF信号はステ
ップ87で混合して(mix up)ベ−ス・バンドから送信周
波数に持ち上げられる。かかる信号はその後、ステップ
88で増幅され、ステップ89で送信される。
比を制限することなく、より経済的に実施することがで
きる方法および装置が提供される。
される事項を満足するRF信号の光学的処理方法および
装置は、本発明によって提供されることは当業者にとっ
て明らかであろう。
たが、当業者は既に述べた説明に照らせば様々な改良、
変更および変形をなしうるであろうことは明らかであ
る。したがって、そのような全ての改良、変形および変
更は特許請求の範囲に包含されることを意図する。
る。
る。
処理過程を示す流れ図である。
処理過程を示す流れ図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 無線周波数(RF)信号を光学的に処理
する装置であって、前記装置は:RF信号を受信するた
めに結合され、前記受信RF信号のエリアシングを抑制
するフィルタ手段;前記受信RF信号をディジタル信号
に変換するアナログ・ディジタル(A/D)変換手段;
および前記ディジタル信号を光学的信号に変換する変換
手段;から構成されることを特徴とする装置。 - 【請求項2】 前記受信RF信号から干渉する信号を濾
波するプレセレクタ手段より構成されることを更なる特
徴とする請求項1記載の装置。 - 【請求項3】 前記プレセレクタ手段から受信した信号
をダウン変換する混合手段から構成されることを更なる
特徴とする請求項2記載の装置。 - 【請求項4】 前記ディジタル信号を前記光学的信号に
変換するのに先だって、前記ディジタル信号の同期をと
るフレ−ム同期手段から構成されることを更なる特徴と
する請求項1記載の装置。 - 【請求項5】 無線周波数(RF)を光学的に処理する
装置であって、前記装置は:光学的ディジタル信号を電
気的ディジタル信号に変換する変換手段;前記電気的デ
ィジタル信号をRF信号に変換するディジタル・アナロ
グ(D/A)変換手段;および不要な信号を除去するた
め前記RF信号を濾波するフィルタ手段;から構成され
ることを特徴とする装置。 - 【請求項6】 前記RF信号をアップ変換する混合手段
より構成されることを更なる特徴とする請求項5記載の
装置。 - 【請求項7】 無線周波数(RF)信号を光学的に処理
する方法であって、前記方法は:受信RF信号のエリア
シングを抑制する段階;前記受信RF信号をアナログ信
号からディジタル信号に変換する段階;および前記ディ
ジタル信号を光学的ディジタル信号に変換する段階;か
ら構成されることを特徴とする方法。 - 【請求項8】 前記受信RF信号から干渉する信号を濾
波し、濾波された信号を提供する段階;および前記濾波
した信号を混合してベ−ス・バンド・レベルに落とす段
階;から構成されることを更なる特徴とする請求項7記
載の方法。 - 【請求項9】 無線周波数(RF)を光学的に処理する
方法であって、前記方法は:光学的ディジタル信号を電
気的ディジタル信号に変換する段階;前記電気的ディジ
タル信号をRF信号に変換する段階;および不要な信号
を除去するため前記RF信号を濾波し、その結果濾波さ
れた信号を提供する段階;から構成されることを特徴と
する方法。 - 【請求項10】 前記電気的ディジタル信号の同期をと
る段階から構成されることを更なる特徴とする請求項9
記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US98463992A | 1992-12-02 | 1992-12-02 | |
US984639 | 1992-12-02 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06318905A true JPH06318905A (ja) | 1994-11-15 |
Family
ID=25530727
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5325791A Pending JPH06318905A (ja) | 1992-12-02 | 1993-12-01 | 無線周波数(rf)信号の光学的処理方法および装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06318905A (ja) |
CA (1) | CA2102446C (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006509464A (ja) * | 2002-12-06 | 2006-03-16 | エルジーシー・ワイヤレス・インコーポレイテッド | 大都市通信ネットワーク上で無線通信信号を分配するシステム及び方法 |
-
1993
- 1993-11-04 CA CA002102446A patent/CA2102446C/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-12-01 JP JP5325791A patent/JPH06318905A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006509464A (ja) * | 2002-12-06 | 2006-03-16 | エルジーシー・ワイヤレス・インコーポレイテッド | 大都市通信ネットワーク上で無線通信信号を分配するシステム及び方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2102446A1 (en) | 1994-06-03 |
CA2102446C (en) | 1998-07-07 |
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