JPH08107385A - 光伝送装置 - Google Patents

光伝送装置

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JPH08107385A
JPH08107385A JP6241651A JP24165194A JPH08107385A JP H08107385 A JPH08107385 A JP H08107385A JP 6241651 A JP6241651 A JP 6241651A JP 24165194 A JP24165194 A JP 24165194A JP H08107385 A JPH08107385 A JP H08107385A
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JP
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optical
signal
sampling
pulse train
analog
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JP6241651A
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English (en)
Inventor
Hirotsugu Ogawa
博世 小川
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光デバイスが本質的に有する非線型特性を避
けながらアナログ無線信号を光信号に変換して伝送す
る。 【構成】 無線制御局1と無線基地局2との間をダウン
リンク3およびアップリンク4からなる光伝送路により
接続し、これらの間では、光パルスを用いてマイクロ波
信号を伝送する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光ファイバリンクを用い
たアナログ信号の伝送に利用する。特に、マイクロ波信
号その他の電気信号を光信号に変換して伝送する光伝送
装置に関する。本発明は、パーソナル移動通信、無線L
ANあるいはフェーズドアレーアンテナ用給電回路に利
用することができる。
【0002】
【従来の技術】図8は光ファイバを用いてマイクロ波信
号などの無線信号を伝送する従来例の光伝送装置を示す
ブロック構成図である。この従来例は、無線制御局10
1と無線基地局102とが光ファイバによるダウンリン
ク103およびアップリンク104により接続され、無
線制御局101には、合成器111、電気光変換器11
2、光電気変換器113および分配器114を備え、無
線基地局102には、光電気変換器121、高周波増幅
器122、サーキュレータ123、アンテナ124、高
周波増幅器125および電気光変換器126を備える。
【0003】無線制御局101では、合成器111によ
りマイクロ波信号を周波数多重化し、電気光変換器11
2によりその周波数多重化されたマイクロ波信号を光信
号に変換して、ダウンリンク103を介して無線基地局
102に送出する。無線基地局102では、光電気変換
器121により光信号を検出してマイクロ波信号に変換
し、高周波増幅器122により増幅し、サーキュレータ
123およびアンテナ124を介して空間に放射する。
【0004】無線基地局102ではまた、アンテナ12
4によりマイクロ波信号を受信し、サーキュレータ12
3および高周波増幅器125を介して電気光変換器12
6に供給する。電気光変換器126は、このマイクロ波
信号を光信号に変換し、アップリンク104により無線
制御局101に伝送する。無線制御局101では、この
光信号を光電気変換器113によりマイクロ波信号に変
換し、分配器114により分割する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このような光伝送装置
では、光デバイスが理想的に線型デバイスであれば、多
数のマイクロ波信号を相互変調歪みなしで伝送すること
ができる。しかし、現実には、電気入力に対して光出力
が広い範囲にわたって直線的に変化するデバイスは存在
しない。そのため、多数のマイクロ波信号を半導体レー
ザやLiNbO3光外部変調器などの光電気変換器に入
力して光の強度変調を行った場合、電気入力レベルによ
って相互変調歪みの影響が大きく現れ、信号伝送特性が
劣化してしまう。これを避けるためには、レベルを低下
させたマイクロ波信号で変調することが考えられるが、
これでは変調効率が低下して伝送損失が大きくなり、所
望の信号レベルが得られなくなる。
【0006】本発明は、このような課題を解決し、光デ
バイスが本質的に有する非線型特性を避けながらアナロ
グ無線信号を光信号に変換して伝送することのできる光
伝送装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の光伝送装置は、
光伝送路を介して接続された第一および第二の無線局を
備え、第一の無線局には、アナログ無線信号を光信号に
変換して光伝送路に路に送信する第一の送信手段と、光
伝送路からの光信号を受信してアナログ無線信号に変換
する第一の受信手段とを含み、第二の無線局には、光伝
送路からの光信号を受信してアナログ無線信号に変換す
る第二の受信手段と、この第二の受信手段の出力を空間
に放射する手段と、空間から受信したアナログ無線信号
を光信号に変換して前記第一の無線局に送信する第二の
送信手段とを含む光伝送装置において、第一および第二
の送信手段はそれぞれアナログ無線信号を光パルス列に
より標本化する光標本化手段を含み、第一および第二の
受信手段はそれぞれ受信した光パルス列からアナログ無
線信号を再生する手段を含むことを特徴とする。
【0008】第二の送信手段は、その光標本化手段に、
第一の送信手段からの光パルス列を整形してアナログ無
線信号の標本化に利用する手段を含むことができる。
【0009】第一の送信手段は、その光標本化手段に、
複数のアナログ無線信号を別系列の光パルス列により標
本化する手段と、複数のアナログ無線信号をそれぞれ標
本化した光パルス列を時分割多重化する多重化手段とを
含み、第二の受信手段は、時間軸上で多重化された光パ
ルス列を分離する多重分離手段と、分離された光パルス
列をそれぞれ元のアナログ無線信号に変換する手段とを
含むことができる。
【0010】第一の送信手段は光標本化手段を複数備
え、この複数の光標本化手段は、それぞれ異なるタイミ
ングのバースト状のアナログ無線信号をそれにタイミン
グの合ったバースト状の光パルス列により標本化する手
段を含み、第一の送信手段は、この複数の標本化手段の
出力を合成する手段を含むことができる。また、これと
は別に、複数の光標本化手段が、バースト状のアナログ
無線信号を順次光パルスにより標本化するように縦続に
接続されることもできる。
【0011】
【作用】光パルスを用いてアナログ電気信号、特にマイ
クロ波信号を伝送する。アナログ信号を直接に光ファイ
バで伝送するのではなく光パルスにより伝送するため、
光デバイスの有する非線型特性による信号の劣化の影響
を削減することができる。また、光パルス列を時間軸上
で容易に多重化できるので、多重化されたマイクロ波信
号により連続光を変調して同じ情報量を伝送する場合に
比べて、各信号間の相互変調歪みの影響を大きく削減す
ることができる。また、時間軸状で多重化することで、
時分割多元接続のようなシステムにも拡張できる。周波
数多重化した信号もパルス化して伝送でき、各周波数間
の混変調歪みも避けることができる。
【0012】
【実施例】図1は本発明第一実施例の光伝送装置を示す
ブロック構成図である。この装置は、光ファイバによる
ダウンリンク3およびアップリンク4を介して接続され
た第一および第二の無線局して無線制御局1と無線基地
局2とを備え、無線制御局1には、マイクロ波信号を光
信号に変換してダウンリンク3に送信する第一の送信手
段としてパルス光源11および光外部変調器12を備
え、アップリンク4からの光信号を受信してマイクロ波
信号に変換する第一の受信手段として光検出器13を備
え、無線基地局2には、ダウンリンク3からの光信号を
受信してマイクロ波信号に変換する第二の受信手段とし
て光検出器21を備え、受信したマイクロ波信号を空間
に放射する手段としてサーキュレーサ23およびアンテ
ナ24を備え、空間から受信したアナログ無線信号を光
信号に変換して無線制御局1に送信する第二の送信手段
として高周波増幅器25、パルス光源26および光外部
変調器27を備える。ここで本実施例の特徴とするとこ
ろは、パルス光源11および光外部変調器12とパルス
光源26および光外部変調器27とはそれぞれ、マイク
ロ波信号を光パルス列により標本化する光標本化手段を
構成し、無線制御局1および無線基地局2には、受信し
た光パルス列からマイクロ波信号を再生する手段とし
て、光検出器13、21の出力にそれぞれ帯域通過フィ
ルタ14、22が接続されたことにある。
【0013】無線制御局1に入力されたマイクロ波信号
は光外部変調器12に供給され、光外部変調器12はこ
のマイクロ波信号をパルス光源11からの光パルス列で
標本化し、振幅変調された光パルス列をダウンリンク3
に伝送する。無線基地局2では、光検出器21により光
パルス列を受信して電気パルスに変換し、帯域通過フィ
ルタ22を通過させることによりマイクロ波信号を再生
する。このマイクロ波信号は、サーキュレータ23およ
びアンテナ24を経由して空間へ放射される。
【0014】無線基地局2のアンテナ24で受信された
マイクロ波信号は、サーキュレータ23を経由して高周
波増幅器25に入力され、増幅されて光外部変調器27
に入力される。光外部変調器27は、パルス光源26か
らの光パルス列を変調し、アップリンク4に送出する。
無線制御局1では、アップリンク4により伝送された光
信号を光検出器13で受信し、帯域通過フィルタ14を
通過させることによりマイクロ波信号を得る。
【0015】図2は本発明第二実施例の光伝送装置を示
すブロック構成図である。この実施例は、第一実施例に
おける光外部変調器12、27をそれぞれ半導体光増幅
器15、28に置き換えたことが第一実施例と異なる。
一般に半導体光増幅器は、単に光キャリアを増幅するだ
けでなく、利得を変調することにより光キャリアを変調
することができる。光外部変調器は光の損失を伴うが、
半導体光増幅器を用いることで、光パルスを増幅するこ
とができる。
【0016】図3は本発明第三実施例の光伝送装置を示
すブロック構成図である。この実施例は、無線基地局2
にはパルス光源を設けず、無線制御局1からの光パルス
列を整形してアナログ無線信号の標本化に利用する手段
として分配器29および光増幅器30を備えたことが第
一実施例と異なる。すなわち、無線基地局2に到来した
光パルス列は分配器29により分配され、光増幅器30
により増幅される。光増幅器30は飽和出力状態にバイ
アスされ、リミッタとして動作する。これにより、振幅
変調された光パルス列を再び等振幅の光パルス列に再生
することができる。この光パルス列を光外部変調器27
に供給し、受信マイクロ波信号で変調する。このよう
に、光パルス光源を無線基地局2から除くことで、無線
基地局2の簡易化および小型化を図ることができる。
【0017】図4および図5は本発明第四実施例の光伝
送装置を示すブロック構成図であり、図4は無線制御
局、図5は無線基地局の構成を示す。この実施例は、複
数のマイクロ波信号を時分割多重して伝送することが上
述の実施例と異なる。すなわち、無線制御局には、複数
のマイクロ波信号を別系列の光パルス列により標本化す
る手段としてパルス光源11−1〜11−nおよび光外
部変調器12−1〜12−nを備え、複数のマイクロ波
信号をそれぞれ標本化した光パルス列を時分割多重化す
る手段として光多重化回路16を備える。光多重化回路
16には、光パルスが衝突しないように、光遅延機能が
設けられている。また、無線基地局には、時間軸上で多
重化された光パルス列を分離する多重分離手段として光
多重分離回路31を備え、分離された光パルス列をそれ
ぞれ元のマイクロ波信号に変換する手段として帯域通過
フィルタ22−1〜22−nを備える。
【0018】この構成において、光多重化回路16、光
多重分離回路31としては、光スイッチを用い、多重化
された光パルス列のクロックで出力または入力を切り換
えることにより実現できる。
【0019】このような構成により、多数のマイクロ波
信号を多重化して伝送でき、各信号間の相互変調歪みの
影響を除くことができる。
【0020】図6は本発明第五実施例の光伝送装置を示
すブロック構成図であり、無線制御局の構成を示す。こ
の実施例は、時分割多元接続方式を用いた無線システム
で本発明を実施したものであり、複数の光標本化手段と
してパルス光源11−1〜11−nおよび光外部変調器
12−1〜12−nを備え、この複数の光標本化手段
は、それぞれ異なるタイミングのバースト状のマイクロ
波信号をそれにタイミングの合ったバースト状の光パル
ス列により標本化する手段と光スイッチ17−1〜17
−nを備え、光外部変調器12−1〜12−nの出力を
合成する手段として光合成回路18を備える。
【0021】光外部変調器12−1〜12−nにはバー
スト状のマイクロ波信号が入力され、光スイッチ17−
1〜17−nはそれぞれのタイミングでパルス光源11
−1〜11−nからの光パルス列をバースト状に光外部
変調器12−1〜12−nに供給する。光外部変調器1
2−1〜12−nはこれらの光パルス列を用いてバース
ト状のマイクロ波信号の標本化を行うため、時間軸上で
の衝突は起こらない。これらの信号を光合成回路18で
合成し、光ファイバにより伝送する。
【0022】図7は本発明第六実施例の光伝送装置を示
すブロック構成図であり、無線制御局の構成を示す。こ
の実施例は、バースト状のマイクロ波信号を順次光パル
スにより標本化するように光外部変調器12−1〜12
−nが縦続に接続されたことが第四実施例と異なる。光
外部変調器12−1〜12−nにはそれぞれバースト状
のマイクロ波信号が入力される。1段目の光外部変調器
12−1ではパルス光源11からの光パルス列を変調
し、2段目ではその変調された光パルス列を次のタイミ
ングのバースト状マイクロ波信号により変調する。以下
同様にして、バースト状マイクロ波信号により時分割的
に多重化された光パルス列を得る。このように、縦続型
でも並列型でも光ファイバリンクを構成でき、無線シス
テムへの適用範囲を大きくできる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光伝送装
置は、アナログ信号を直接に光ファイバで伝送するので
はなく、光パルスを用いてマイクロ波などのアナログ信
号を伝送する。このため、光デバイスの有する非線型特
性による信号の劣化の影響を除くことができる。また、
光パルスは本質的に電気パルスより高速化が容易である
ため、ミリ波に至る信号の標本化、量子化が可能であ
る。さらに、伝送系をすべてディジタル化することがで
き、ディジタル信号処理技術を利用できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明第一実施例の光伝送装置を示すブロック
構成図。
【図2】本発明第二実施例の光伝送装置を示すブロック
構成図。
【図3】本発明第三実施例の光伝送装置を示すブロック
構成図。
【図4】本発明第四実施例の光伝送装置を示すブロック
構成図であり、無線制御局の構成を示す図。
【図5】本発明第四実施例の光伝送装置を示すブロック
構成図であり、無線基地局の構成を示す図。
【図6】本発明第五実施例の光伝送装置を示すブロック
構成図であり、無線制御局の構成を示す図。
【図7】本発明第六実施例の光伝送装置を示すブロック
構成図であり、無線制御局の構成を示す図。
【図8】従来例の光伝送装置を示すブロック構成図。
【符号の説明】
1、101 無線制御局 2、102 無線基地局 3、103 ダウンリンク 4、104 アップリンク 11、26 パルス光源 12、12−1〜12−n、27 光外部変調器 13、21 光検出器 14、22、22−1〜22−n 帯域通過フィルタ 15、28 半導体光増幅器 16 光多重化回路 17−1〜17−n 光スイッチ 18 光合成回路 23、123 サーキュレータ 24、124 アンテナ 25、122、125 高周波増幅器 29 分配器 30 光増幅器 31 光多重分離回路 111 合成器 112、126 電気光変換器 113、121 光電気変換器 114 分配器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04B 10/00

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光伝送路を介して接続された第一および
    第二の無線局を備え、 前記第一の無線局には、アナログ無線信号を光信号に変
    換して前記光伝送路に送信する第一の送信手段と、前記
    光伝送路からの光信号を受信してアナログ無線信号に変
    換する第一の受信手段とを含み、 前記第二の無線局には、前記光伝送路からの光信号を受
    信してアナログ無線信号に変換する第二の受信手段と、
    この第二の受信手段の出力を空間に放射する手段と、空
    間から受信したアナログ無線信号を光信号に変換して前
    記第一の無線局に送信する第二の送信手段とを含む光伝
    送装置において、 前記第一および第二の送信手段はそれぞれアナログ無線
    信号を光パルス列により標本化する光標本化手段を含
    み、 前記第一および第二の受信手段はそれぞれ受信した光パ
    ルス列からアナログ無線信号を再生する手段を含むこと
    を特徴とする光伝送装置。
  2. 【請求項2】 アナログ無線信号はマイクロ波信号であ
    る請求項1記載の光伝送装置。
  3. 【請求項3】 前記第二の送信手段は、その光標本化手
    段に、前記第一の送信手段からの光パルス列を整形して
    アナログ無線信号の標本化に利用する手段を含む請求項
    1または2記載の光伝送装置。
  4. 【請求項4】 前記第一の送信手段は、その光標本化手
    段に、複数のアナログ無線信号を別系列の光パルス列に
    より標本化する手段と、前記複数のアナログ無線信号を
    それぞれ標本化した光パルス列を時分割多重化する多重
    化手段とを含み、 前記第二の受信手段は、時間軸上で多重化された光パル
    ス列を分離する多重分離手段と、分離された光パルス列
    をそれぞれ元のアナログ無線信号に変換する手段とを含
    む請求項1記載の光伝送装置。
  5. 【請求項5】 前記第一の送信手段は前記光標本化手段
    を複数備え、この複数の光標本化手段は、それぞれ異な
    るタイミングのバースト状のアナログ無線信号をそれに
    タイミングの合ったバースト状の光パルス列により標本
    化する手段を含み、前記第一の送信手段は、この複数の
    標本化手段の出力を合成する手段を含む請求項1記載の
    光伝送装置。
  6. 【請求項6】 前記第一の送信手段は前記光標本化手段
    を複数備え、この複数の光標本化手段は、バースト状の
    アナログ無線信号を順次光パルスにより標本化するよう
    に縦続に接続された請求項1記載の光伝送装置。
JP6241651A 1994-10-05 1994-10-05 光伝送装置 Pending JPH08107385A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5850303A (en) * 1996-06-14 1998-12-15 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical transmission system and optical transmission device used therefor
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