JPH0922038A - 副搬送波多重アナログ光伝送用受光回路 - Google Patents

副搬送波多重アナログ光伝送用受光回路

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JPH0922038A
JPH0922038A JP17338595A JP17338595A JPH0922038A JP H0922038 A JPH0922038 A JP H0922038A JP 17338595 A JP17338595 A JP 17338595A JP 17338595 A JP17338595 A JP 17338595A JP H0922038 A JPH0922038 A JP H0922038A
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JP
Japan
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light receiving
signal
light
frequency
optical
Prior art date
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JP17338595A
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English (en)
Inventor
Yoshihiro Imashiyou
義弘 今荘
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Kokusai Electric Corp
Original Assignee
Kokusai Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 無線通信用高周波多重化信号と監視、制御、
試験信号とを同時に伝送でき、無線通信用高周波多重化
信号を超低雑音特性で高品質に受信することにある。 【解決手段】 副搬送波多重アナログ光伝送の光ファイ
バ40からの受信光信号を光分岐器30で分岐し、分岐
した無線通信用高周波多重化信号を受光系10に入力
し、他の分岐した監視、制御、試験信号を受光系20に
入力する。受光系10は、高速広帯域の受光素子11で
光信号を電気信号に復調し、無線通信用高周波多重化信
号の周波数帯域に同調した同調形前置増幅器12で低雑
音特性の高品質の無線通信用高周波多重化信号を増幅出
力し、受光系20は監視、制御、試験信号に最適設計さ
れた受光素子21、前置増幅器22、帯域フィルタ23
により光から電気信号に復調され所要に増幅された監
視、制御、試験信号を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、副搬送波多重アナ
ログ光伝送に関するものであり、特にその受光回路の構
成に関するものである。
【0002】
【従来の技術】副搬送波多重アナログ光伝送は、広帯
域、低損失、無誘導、低漏話でかつ、軽量、細径、可と
う性に富む光ファイバの特性を生かした伝送方式であ
り、CATV等の広帯域、多チャネル高周波信号の一括
伝送や、移動体通信の基地局とアンテナ間の高周波信号
伝送に応用されている。この副搬送波多重アナログ光伝
送については、たとえば下記の2件の論文に詳細に述べ
られている。
【0003】(1)、R.Olshansky et.
al,“Subcarrier Multiplexe
d Lightwave System for Br
oad−Band Distribution”,IE
EE.Journal ofLightwave Te
chnology,vol.LT−7,No.9,PP
1329−1342,(1989). (2)、W.L.Way,“Subcarrier M
ultiplexedLightwave Syste
m Design Considerations F
or Subscriber Loop Applic
ations.”,IEEE.Journal of
Lightwave Technology,vol.
LT−7,No.11,pp1806−1818,(1
989). 上記の2件の論文は、主にCATVへの応用を指向した
ものである。
【0004】一方、携帯電話に代表される移動体通信分
野では、その通信需要の急速な増大から周波数利用効率
を高める目的で、マイクロセルシステムが提案されてい
る。この方式では、従来のセルラー方式に比べて無線基
地局の数が増大し、かつ移動体通信の需要が大きい大都
市圏ではその設置場所にも制限があるため、無線基地局
の小型化、軽量化、簡易化、低価格化が求められる。ま
た、これらの無線基地局と交換局を結ぶ伝送路にも、効
率化、経済化、敷設容易性が求められる。このため、従
来無線基地局に収容されていた無線変復調器を交換局側
に設置し、無線基地局側には、増幅器とアンテナしかお
かず、その間を光ファイバを用いた副搬送波多重アナロ
グ光伝送で結ぶ方式が提案され、研究開発が行われてい
る。
【0005】移動体通信、特に自動車/携帯電話等の基
地局伝送においては、無線通信用の高周波多重化信号と
同時に、交換局あるいは上位のネットワークが使用する
制御・試験信号を末端の無線基地局まで伝送する必要が
ある。また、無線基地局の状態監視信号等も伝送する必
要がある。これらは64キロビット毎秒程度の比較的低
ビットレートのデジタル信号であるが、ベースバンド伝
送ではなく、何らかの変調操作を行って、無線通信用高
周波多重化信号の伝送帯域と十分に離れた帯域に周波数
変換して同時に発光素子に入力し、アナログ光伝送する
方法が使われている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記、無線通信用高周
波多重化信号と制御・試験信号を同時に発光素子に入力
してアナログ光伝送する場合、従来の受光回路では、非
常に広帯域の受光素子および前置増幅器を必要とする。
また、特に無線通信用の高周波信号の伝送では、光から
電気信号に復調した後の信号品質として高い信号対雑音
比が要求されるために、受光回路の前置増幅器に対して
入力換算雑音電力密度で数1という超低雑音特性が必要
となる。
【0007】
【数1】
【0008】従って、受光回路の前置増幅器として広帯
域性と低雑音性の背反する要求を満たす前置増幅器を作
らなければならないと言う問題点がある。
【0009】本発明の目的は、上述した監視・制御・試
験用の信号を、同時伝送する場合に存在する受光回路の
問題点を解決する手段を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、副搬送波
多重アナログ光伝送の光ファイバからの受信光信号を少
なくとも2以上に分岐する光分岐器と、該光分岐器によ
って分岐された分岐光信号のそれぞれを電気信号に復調
する複数の受光系とから成る受光回路によって達成され
る。
【0011】また、上記目的は、上記受光系の1つが、
少なくとも高速広帯域の受光素子と無線通信用高周波多
重化信号の周波数帯域に対して同調した同調形前置増幅
器とを有し、また上記受光系の他の1つが、少なくとも
監視・制御・試験信号用に設計された受光素子と、前置
増幅器と、帯域フィルタとを有することによって達成さ
れる。
【0012】上記手段を用いると、光ファイバによって
副搬送波多重アナログ光が伝送され、無線通信用高周波
多重化信号と監視、制御、試験信号とが同時に伝送され
る。光ファイバからの受信光信号は光分岐器によって分
岐され、分岐された無線通信用高周波多重化信号はそれ
用に最適設計された受光系に入力し、その高速広帯域の
受光素子で電気信号に復調され、無線通信用高周波多重
化信号の周波数帯域に同調した同調形前置増幅器により
高い信号対雑音比で高品質の無線通信用高周波多重化信
号を出力することができる。
【0013】また分岐された監視、制御、試験信号は、
それ用の所要の誤り率で回路の雑音指数が設計された受
光系に入力し、受光素子により所要の変換効率で光信号
から電気信号に復調され、前置増幅器により所要利得で
増幅されて出力され、所要の監視、制御、試験信号を容
易に分離出力することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下本発明を実施形態によって説
明する。図1に、自動車、携帯電話等を念願に、アナロ
グ光伝送する高周波信号の周波数配置を模式的に示す。
図の横軸は周波数帯を縦軸は信号強度を表わす。
【0015】無線通信用高周波多重化信号1は、アナロ
グ携帯電話の場合、周波数は900メガヘルツ帯、ディ
ジタル携帯電話の場合は900メガヘルツ帯乃至は1.
5メガヘルツで、数十メガヘルツの帯域で無線チャネル
を割り当てられている。
【0016】一方、監視、制御、試験信号2は、比較的
低速のデータ信号例えばシステムによって相違するが、
公衆用途の無線基地局系で64キロビット毎秒、光送受
信機の監視用としては1200ビット毎秒程度であり、
これを変調形式のFSK,QPSK等のいずれかの手段
で変調し、周波数帯域を図1に示すように移動させて配
置する。この変調信号は、無線通信用高周波多重化信号
1に対して影響を与えないことや回路処理の容易さを考
慮して、数十メガヘルツから100メガヘルツ程度の上
記無線通信用高周波多重化信号1の周波数帯に比べて十
分低い周波数を用いることが多い。
【0017】また、通常、発光素子に用いられるアナロ
グ伝送用の半導体レーザは、普通の半導体レーザで1G
Hz程度、高性能のものでは5GHz程度までの十分広
い帯域を持っているため、これらの信号で一括光変調を
行ない、副搬送波多重アナログ光伝送することが可能で
ある。
【0018】図2は、本発明の一実施形態の副搬送波多
重アナログ光伝送用受光回路の構成図で、光ファイバか
らの受信光信号を2分岐復調する場合の実施例である。
【0019】受光回路は、光分岐器30、無線通信用高
周波多重化信号用の受光系10を構成する受光素子1
1、前置増幅器12、及び帯域フィルタ13、監視、制
御、試験信号用の受光系20を構成する受光素子21、
前置増幅器22、及び帯域フィルタ23からなる。
【0020】受光系10は、無線通信用高周波多重化信
号に対して最適設計された系であり、受光素子11は高
速広帯域であり、前置増幅器12は無線通信用高周波多
重化信号の周波数帯域に対して同調した同調形前置増幅
器として構成されている。なお帯域フィルタ13は、不
要な周波数信号を除去することが目的で挿入するもの
で、必要に応じて設ければよい。
【0021】また、受光系20は、監視、制御、試験信
号に対して最適設計された系であり、それに対応した受
光素子21、前置増幅器22、及び帯域フィルタ23が
設けられる。
【0022】また、光ファイバ40からの受信光信号の
信号対雑音比は、受信する光信号の光電力によって変化
する。すなわち、信号対雑音比SNRは数2で表わされ
る。
【0023】
【数2】
【0024】また、現在の技術では、任意の分岐比で光
信号を分岐する光分岐器は商用レベルで容易に入手でき
る。
【0025】したがって、光ファイバ40からの受信光
信号を分岐する光分岐器30は、高い信号対雑音比が必
要な無線通信用高周波多重化信号の受光系10に十分な
光入力を与え、監視、制御、試験信号の受光系20に対
しては最低所要光電力(ディジタル伝送で要求される所
要誤り率を満足する最低の信号対雑音比を得るために最
低限必要な光入力)+システムマージン(設計値に持た
せる余裕)程度の光入力を与えられるよう容易に設計す
ることができる。
【0026】光ファイバ40からの光入力は光分岐器3
0で分岐され、分岐された無線通信用高周波多重化信号
は受光系10に入力し、これは比帯域としては比較的狭
いため同調形前置増幅器12を用いて低雑音特性を容易
に得られる。
【0027】すなわち、増幅器からみて信号源としての
受光素子のインピーダンスは、リ−ド線等の寄生インダ
クタンスやパッケージの寄生キャパシタンス等の影響で
周波数が広範囲に亘る場合は非常に大きく変化する。こ
のため、従来の光分岐器が無く、1つの受光素子及び前
置増幅器で復調する一括受光ではインピーダン整合がと
りにくかったが、上記光分岐器30で分岐された無線通
信用高周波多重化信号は比較的狭帯域であるのでインピ
ーダンス整合をとり易くなる。
【0028】したがって、分岐されて受光系10に入力
された無線通信用高周波多重化信号は、光から電気信号
に復調され増幅されて出力端50に高い信号対雑音比の
高品質の無線通信用高周波多重化信号を出力することが
できる。
【0029】また、光分岐器30で分岐された監視、制
御、試験信号は受光系20に入力し、光から電気信号に
復調されて出力端60に出力するが、受光系20は所要
の誤り率(要求出力信号品質の仕様値)になるように回
路の雑音指数等が設計され、受光素子21の変換効率、
増幅器22の利得、出力インピーダンス等が設計されて
おり、無線通信用高周波多重化信号と同時に伝送された
所要の監視、制御、試験信号を出力端60に容易に取り
出すことができる。
【0030】なお、この監視、制御、試験用の復調信号
は周波数が比較的低いため、この受光系20の回路の設
計、製作等が極めて容易となる。
【0031】以上は、無線通信への応用を念願に、比較
的狭帯域の無線通信用高周波多重化信号を高品質に伝送
すると同時に、監視、制御、試験用信号を多重化して伝
送する場合の実施例を説明したが、本発明は、これに限
らず、CATV等の広帯域にわたる多チャネル伝送の受
光回路にも適用可能である。
【0032】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、無線通信
用高周波多重化信号と監視、制御、試験用信号とを同時
に伝送でき、無線通信用高周波多重化信号を超低雑音特
性で高品質に受信できる。
【0033】また、無線通信用高周波多重化信号は比較
的狭帯であるため、受光系を同調形前置増幅器を用いて
低雑音特性を容易に得ることができ、監視、制御、試験
信号の受光系は、雑音指数等を適切な値に設定でき、復
調信号の周波数が比較的低いため回路設計等が容易にな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】アナログ光伝送する高周波信号の周波数配置の
模式図。
【図2】本発明の一実施例2分岐受光回路の構成図。
【符号の説明】
1…無線通信用高周波多重化信号、2…監視、制御、試
験信号、10,20…受光系、11、21…受光素子、
12、22…前置増幅器、13、23…帯域フィルタ、
30…光分岐器、40…光ファイバ、50…無線通信用
高周信号出力、60…監視、制御、試験信号出力。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のベースバンド信号によってそれぞ
    れ変調された周波数の異なる複数の高周波電気信号を周
    波数多重化した周波数多重化高周波信号で発光素子によ
    るアナログ光変調を行い、発生したアナログ光信号を光
    ファイバによって伝送する副搬送波多重アナログ光伝送
    用の受光回路であって、光ファイバからの受信光信号を
    少なくとも2以上に分岐する光分岐器と、該光分岐器に
    よって分岐された分岐光信号のそれぞれを電気信号に復
    調する複数の受光系とから成ることを特徴とする副搬送
    波多重アナログ光伝送用受光回路。
  2. 【請求項2】 上記光分岐器は、任意の分岐比の分岐を
    するものであることを特徴とする請求項1記載の副搬送
    波多重アナログ光伝送用受光回路。
  3. 【請求項3】 上記受光系の1つは、少なくとも高速広
    帯域の受光素子と無線通信用高周波多重化信号の周波数
    帯域に対して同調した同調形前置増幅器とを有すること
    を特徴とする請求項1記載の副搬送波多重アナログ光伝
    送用受光回路。
  4. 【請求項4】 上記受光系の1つは、少なくとも監視、
    制御、試験信号用に設計された受光素子と、前置増幅器
    と、帯域フィルタとを有することを特徴とする請求項1
    記載の副搬送波多重アナログ光伝送用受光回路。
JP17338595A 1995-07-10 1995-07-10 副搬送波多重アナログ光伝送用受光回路 Pending JPH0922038A (ja)

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Cited By (4)

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