JPWO2003034621A1 - 制御局装置、基地局装置及び光伝送方法 - Google Patents

Abstract

周波数変換部１０４ａ〜１０４ｎは、変調された送信信号にローカル信号を乗算して送信信号の周波数を中間周波数に変換し、フィルター部１０５ａ〜１０５ｎは、周波数変換後の送信信号に対して所望の信号領域以外の周波数領域を減衰し、Ｅ／Ｏ部１０６ａ〜１０６ｎは、送信信号を電気信号から光信号に変換して基地局装置１５０のＯ／Ｅ部１５１ａ〜１５１ｎに出力する。Ｏ／Ｅ部１５１ａ〜１５１ｎは、光信号を電気信号に変換し、フィルター部１５２ａ〜１５２ｎは、電気信号に変換後の送信信号に対して所望の信号領域以外の周波数領域を減衰し、周波数変換部１５４ａ〜１５４ｎは、送信信号にローカル信号を乗算して送信信号の周波数を無線周波数に変換し、周波数変換後の送信信号をそれぞれ増幅部１５５ａ〜１５５ｎに出力する。

Description

技術分野
本発明は、制御局装置、基地局装置及び光伝送方法に関する。
背景技術
従来、無線基地局装置をアンテナと離れた位置に設置する場合、同軸ケーブル等を用いて無線基地局とアンテナ接続することがある。この場合、同軸ケーブルを介して信号を伝送する間に電力損失が発生する。特に信号の電力が大きいほど電力損失が大きくなり、また無線基地局装置は、電力損失を考慮した信号出力を得るために消費電力が大きくなる問題があった。
そこで、無線基地局装置からアンテナまでの伝送路を光ファイバとし、送信する信号を電気信号から光信号に変換し、アンテナ近傍において光信号から電気信号に変換する回路を備え、さらに増幅する回路をアンテナ近傍に備えることにより無線基地局装置からアンテナに信号を伝送する間の電力損失及び無線基地局装置の消費電力増大を押さえることができる。
しかしながら、従来の装置においては、光信号を用いて伝送した後、光信号を電信号に変換して電力増幅を行うときに不要な周波数領域の信号を増幅するという問題がある。
発明の開示
本発明の目的は、無線信号の所望帯域外の不要波成分を除去することのできる制御局装置、基地局装置及び光伝送方法を提供することである。
この目的は、送信信号を中間周波数に変換した後に光信号に変換して光伝送し、この光信号を電気信号に変換した後、所望の周波数領域の信号以外を除去する処理を行った後に無線周波数の信号に変換することにより達成される。
発明を実施するための最良の形態
本発明者は、光伝送する信号の周波数を無線周波数より所望帯域外の不要波成分を除去しやすい周波数の信号として伝送することを見いだし、本発明をするに至った。
すなわち、本発明の骨子は、送信信号を中間周波数に変換した後に光信号に変換して光伝送し、この光信号を電気信号に変換した後、所望の周波数領域の信号以外を除去する処理を行った後に無線周波数の信号に変換することである。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る制御局装置及び基地局装置の構成を示すブロック図である。図１の制御局装置１００は、ｎ個の符号化部（ＣＯＤ）１０１ａ〜１０１ｎと、ｎ個の変調部（ＭＯＤ）１０２ａ〜１０２ｎと、局部発信部（ＯＳＣ）１０３と、ｎ個の周波数変換部（ｆ−ＣＯＮＶ）１０４ａ〜１０４ｎと、ｎ個のフィルター部（ＦＬＴ）１０５ａ〜１０５ｎと、ｎ個のＥ／Ｏ部（Ｅ／Ｏ）１０６ａ〜１０６ｎと、送信電力制御部（ＰＷＣ）１１１と、Ｅ／Ｏ部（Ｅ／Ｏ）１１２と、ｎ個のＯ／Ｅ部（Ｏ／Ｅ）１２１ａ〜１２１ｎと、ｎ個のフィルター部（ＦＬＴ）１２２ａ〜１２２ｎと、局部発信部（ＯＳＣ）１２３と、ｎ個の周波数変換部（ｆ−ＣＯＮＶ）１２４ａ〜１２４ｎと、ｎ個の復調部（ＤＥＭＯＤ）１２５ａ〜１２５ｎと、ｎ個の復号化部（ＤＥＣＯＤ）１２６ａ〜１２６ｎとから主に構成される。
また、基地局装置１５０は、ｎ個のＯ／Ｅ部（Ｏ／Ｅ）１５１ａ〜１５１ｎと、ｎ個のフィルター部（ＦＬＴ）１５２ａ〜１５２ｎと、局部発信部（ＯＳＣ）１５３と、ｎ個の周波数変換部（ｆ−ＣＯＮＶ）１５４ａ〜１５４ｎと、ｎ個の増幅部（ＡＭＰ）１５５ａ〜１５５ｎと、ｎ個の共用器（ＣＯＭ）１５６ａ〜１５６ｎと、ｎ個のアンテナ１５７ａ〜１５７ｎと、Ｏ／Ｅ部（Ｏ／Ｅ）１６１と、送信電力制御部（ＰＷＣ）１６２と、ｎ個の増幅部（ＡＭＰ）１７１ａ〜１７１ｎと、局部発信部（ＯＳＣ）１７２と、ｎ個の周波数変換部（ｆ−ＣＯＮＶ）１７３ａ〜１７３ｎと、ｎ個のフィルター部（ＦＬＴ）１７４ａ〜１７４ｎと、ｎ個のＥ／Ｏ部（Ｅ／Ｏ）１７５ａ〜１７５ｎとから主に構成される。
最初に、制御局装置１００から基地局装置１５０に送信信号を伝送する部分について説明する。図１において、符号化部１０１ａ〜１０１ｎは、送信信号を符号化してそれぞれ変調部１０２ａ〜１０２ｎに出力する。変調部１０２ａ〜１０２ｎは、符号化された送信信号を変調してそれぞれ周波数変換部１０４ａ〜１０４ｎに出力する。
局部発信部１０３は、中間周波数のローカル信号を発生して周波数変換部１０４ａ〜１０４ｎに出力する。周波数変換部１０４ａ〜１０４ｎは、変調された送信信号にローカル信号を乗算して送信信号の周波数を中間周波数に変換し、周波数変換後の送信信号をそれぞれフィルター部１０５ａ〜１０５ｎに出力する。
フィルター部１０５ａ〜１０５ｎは、周波数変換後の送信信号に対して所望の信号領域以外の周波数領域を減衰してＥ／Ｏ部１０６ａ〜１０６ｎに出力する。Ｅ／Ｏ部１０６ａ〜１０６ｎは、フィルター部１０５ａ〜１０５ｎから出力された送信信号を電気信号から光信号に変換して基地局装置１５０のＯ／Ｅ部１５１ａ〜１５１ｎに出力する。
送信電力制御部１１１は、各送信信号の送信電力の情報を含む制御情報信号をＥ／Ｏ部１１２に出力する。Ｅ／Ｏ部１１２は、制御情報信号を電気信号から光信号に変換して基地局装置１５０のＯ／Ｅ部１６１に出力する。
Ｏ／Ｅ部１５１ａ〜１５１ｎは、Ｅ／Ｏ部１０６ａ〜１０６ｎから出力された光信号を電気信号に変換し、得られた送信信号をフィルター部１５２ａ〜１５２ｎに出力する。フィルター部１５２ａ〜１５２ｎは、電気信号に変換後の送信信号に対して所望の信号領域以外の周波数領域を減衰して周波数変換部１５４ａ〜１５４ｎに出力する。
局部発信部１５３は、無線周波数と中間周波数の差の周波数のローカル信号を発生して周波数変換部１５４ａ〜１５４ｎに出力する。周波数変換部１５４ａ〜１５４ｎは、フィルター部１５２ａ〜１５２ｎから出力された送信信号にローカル信号を乗算して送信信号の周波数を無線周波数に変換し、周波数変換後の送信信号をそれぞれ増幅部１５５ａ〜１５５ｎに出力する。
増幅部１５５ａ〜１５５ｎは、無線周波数に変換された送信信号を送信電力制御部１６２が指示する送信電力値に増幅して共用器１５６ａ〜１５６ｎに出力する。共用器１５６ａ〜１５６ｎは、増幅部１５５ａ〜１５５ｎから出力された送信信号をアンテナ１５７ａ〜１５７ｎに出力する。アンテナ１５７ａ〜１５７ｎは、共用器１５６ａ〜１５６ｎから出力された送信信号を無線信号として送信する。
Ｏ／Ｅ部１６１は、Ｅ／Ｏ部１１２から出力された制御情報信号を光信号から電気信号に変換して送信電力制御部１６２に出力する。送信電力制御部１６２は、制御情報信号に従って各送信信号の送信電力値を増幅部１５５ａ〜１５５ｎに出力する。
次に、本実施の形態に係る制御局装置及び基地局装置の動作について説明する。まず、制御局装置１００から基地局装置１５０に送信信号を伝送する動作について説明する。
制御局装置１００側では、送信信号は、符号化部１０１ａ〜１０１ｎにおいて符号化され、変調部１０２ａ〜１０２ｎにおいて変調され、周波数変換部１０４ａ〜１０４ｎにおいて中間周波数に周波数変換され、フィルター部１０５ａ〜１０５ｎにおいて所望の信号領域以外の周波数領域を減衰され、Ｅ／Ｏ部１０６ａ〜１０６ｎにおいて電気信号から光信号に変換されて、基地局装置１５０に出力される。
そして、基地局装置１５０側では、送信信号は、Ｏ／Ｅ部１５１ａ〜１５１ｎにおいて光信号から電気信号に変換される。電気信号に変換された送信信号には、さまざまなノイズが付加される。
例えば、ノイズには、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子及び光伝送の経路上で発生する雑音、Ｏ／Ｅ部１５１ａ〜１５１ｎ内で光信号を受光する受光素子において発生するショット雑音、Ｏ／Ｅ部１５１ａ〜１５１ｎ内で電気信号に変換された信号をアンプ（例えばプリアンプ）において発生する熱雑音等がある。
上記これらのノイズを含む送信信号を無線周波数に変換して無線信号として送信する場合、所望の周波数領域より外の周波数領域にも漏洩した無線信号が発生する。
例えば、ＩＭＴ−２０００の規格を策定する３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）では、伝送する信号の標準変調帯域幅は、３．８４ＭＨｚとし、伝送信号の中間周波数から５ＭＨｚ離れた周波数を中心とする不要波の信号レベルが伝送する信号のレベルより４５ｄＢ以下であること、また伝送信号の中間周波数から１０ＭＨｚ離れた周波数を中心とする不要波の信号レベルが伝送する信号のレベルより５０ｄＢ以下であることを規定している。しかしながら、送信する信号は、上記ノイズ等により規定を満たしていないことがある。
そこで、送信信号を中間周波数に変換し、中間周波数で不要な周波数成分を取り除く。図２は、送信信号の電力の周波数分布の一例を示す図である。図２では、所望の信号２０１の中心周波数ｆから離れた領域に雑音成分２０２及び２０３が存在する。通信装置は、フィルターを用いて不要な周波数成分を十分に減衰する。
ここで、無線周波数において所望の信号領域以外の周波数領域を減衰するフィルターを用いる場合、フィルターは、中心周波数から離れた周波数領域の信号に対して所定の量を減衰する特性が要求される。図３は、無線周波数で用いるフィルターの減衰特性と送信信号の電力の周波数分布の一例を示す図である。
図３において、分布３０１は、図２に示す送信信号を減衰特性３０２のフィルターを用いて雑音成分を除去した送信信号の電力の周波数分布である。
図２に示すように、フィルターの減衰特性３０２が、中心周波数から離れた周波数領域に対して減衰量が十分ではない。雑音成分３０３及び３０４は、図２の雑音成分２０２及び２０３がフィルターにより減衰された雑音成分の分布である。
そこで、送信信号の周波数を一度中間周波数に変換し、中間周波数の送信号にフィルターを適用して雑音成分を除去する。この中間周波数は、無線周波数よりも低い周波数に設定できる。そして、中間周波数におけるフィルターは、無線周波数におけるフィルターよりも通過領域の周波数と対象となる信号の中心周波数との比を大きくすることができ、十分に不要波を分離除去することができる。図４は、フィルターの減衰特性と送信信号の電力の周波数分布の一例を示す図である。図４のフィルターは、中間周波数用のフィルターである。図４において、フィルターの減衰特性４０１は、中間周波数ｆから所定の周波数分はなれた領域から急峻な減衰特性を持つことができる。そして、信号４０２を減衰せずに雑音成分４０３及び４０４を十分に減衰することができる。
このように、所望の信号領域以外の周波数領域を減衰するフィルターを用いることにより、自装置の他キャリアを含む不要波を減衰することができる。図５及び図６は、複数のキャリアの送信信号の電力の周波数分布の一例を示す図である。図５は、図３に示す特性のフィルターを通した後の信号を無線周波数で複数のキャリアに配置した例である。信号４５１、４５２、及び４５３は、所望の信号領域４５６、４５７、４５８以外の周波数領域でも信号レベルが高く、お互いの信号が雑音として影響し、信号対雑音比が悪化する。
図６は、図４に示す特性のフィルターを通した後の信号を無線周波数で複数のキャリアに配置した例である。信号４６１、４６２、及び４６３は、所望の信号領域４６６、４６７、４６８以外の周波数領域の信号レベルが低く、お互いの信号は、雑音としての影響が少なく、信号対雑音比が良い。
このように、制御局装置１００及び基地局装置１５０は、自装置の他キャリアを含む不要波を減衰するフィルターを用いる。
上記に示すように、送信信号は、フィルター部１５２ａ〜１５２ｎにおいて雑音成分を除去した後、周波数変換部１５４ａ〜１５４ｎにおいて無線周波数に変換される。そして、増幅部１５５ａ〜１５５ｎにおいて信号レベル（例えば送信電力値）が増幅される。
一方、光伝送は、電気信号による伝送よりダイナミックレンジが狭いという特徴がある。光伝送では、ダイナミックレンジの上限値が低く、信号レベルの高い信号では、信号レベルが飽和してしまい、電気信号の強弱を十分に表現できないことがある。また、逆にダイナミックレンジの上限値と信号レベルの上限値をあわせると、微弱な信号はノイズに埋もれてしまう可能性がある。
そこで、制御局装置１００の送信電力制御部１１１から基地局装置１５０の送信電力制御部１６２に各送信信号の送信電力の情報を出力して増幅部１５５ａ〜１５５ｎに増幅する送信電力値を指示する。そして、基地局装置１５０において光信号から電気信号に変換した後の送信信号を増幅する時に、増幅量を送信電力制御部１６２から出力される送信電力値に基づいて決定することにより、光伝送におけるダイナミックレンジの狭い特性を補うことができる。そして、送信信号はアンテナ１５７ａ〜１５７ｎを介して無線信号として送信される。
このように本実施の形態の制御局装置及び基地局装置によれば、制御局装置において、送信信号の周波数を中間周波数に変換した後、送信信号を電光変換して基地局装置に送信し、基地局装置において、送信信号を光電変換し、光電変換後の中間周波数の送信信号にフィルターを用いて所望の領域以外の不要な信号を減衰した後、送信信号を無線周波数に周波数変換することにより、良好な雑音除去特性をもつフィルターを用いることができ、無線信号の所望帯域外の不要波成分を除去することができる。
次に、基地局装置１５０から制御局装置１００に受信信号を伝送する部分について説明する。
図１において、アンテナ１５７ａ〜１５７ｎは、無線信号を受信して受信信号として共用器１５６ａ〜１５６ｎに出力する。共用器１５６ａ〜１５６ｎは、アンテナ１５７ａ〜１５７ｎから出力された受信信号を増幅部１７１ａ〜１７１ｎに出力する。増幅部１７１ａ〜１７１ｎは、共用器１５６ａ〜１５６ｎから出力された受信信号を増幅して周波数変換部１７３ａ〜１７３ｎに出力する。
局部発信部１７２は、無線周波数と中間周波数の差の周波数のローカル信号を発生して周波数変換部１７３ａ〜１７３ｎに出力する。周波数変換部１７３ａ〜１７３ｎは、増幅部１７１ａ〜１７１ｎから出力された受信信号にローカル信号を乗算して受信信号の周波数を中間周波数に変換し、周波数変換後の受信信号をそれぞれフィルター部１７４ａ〜１７４ｎに出力する。
フィルター部１７４ａ〜１７４ｎは、周波数変換後の受信信号に対して所望の信号領域以外の周波数領域を減衰してＥ／Ｏ部１７５ａ〜１７５ｎに出力する。Ｅ／Ｏ部１７５ａ〜１７５ｎは、フィルター部１７４ａ〜１７４ｎから出力された送信信号を電気信号から光信号に変換して制御局装置１００のＯ／Ｅ部１２１ａ〜１２１ｎに出力する。
Ｏ／Ｅ部１２１ａ〜１２１ｎは、Ｅ／Ｏ部１７５ａ〜１７５ｎから出力された光信号を電気信号に変換し、得られた送信信号をフィルター部１２２ａ〜１２２ｎに出力する。フィルター部１２２ａ〜１２２ｎは、電気信号に変換後の送信信号に対して所望の信号領域以外の周波数領域を減衰して周波数変換部１２４ａ〜１２４ｎに出力する。
局部発信部１２３は、中間周波数のローカル信号を発生して周波数変換部１２４ａ〜１２４ｎに出力する。周波数変換部１２４ａ〜１２４ｎは、フィルター部１２２ａ〜１２２ｎから出力された受信信号にローカル信号を乗算し、受信信号を復調部１２５ａ〜１２５ｎの復調可能な周波数に変換して復調部１２５ａ〜１２５ｎに出力する。
復調部１２５ａ〜１２５ｎは、周波数変換部１２４ａ〜１２４ｎから出力された受信信号を復調して復号化部１２６ａ〜１２６ｎに出力する。復号化部１２６ａ〜１２６ｎは、復調部１２５ａ〜１２５ｎから出力された受信信号を復号する。
基地局装置１５０から制御局装置１００に受信信号を伝送する場合、フィルター部１２２ａ〜１２２ｎにおいて中間周波数のフィルターを用いることがでる。制御局装置１００から基地局装置１５０に送信信号を伝送する場合と同様に、中間周波数でフィルターを用いて雑音成分を除去した送信信号は、無線周波数でフィルターを用いる場合に比べて、通過領域の周波数と対象となる信号の中心周波数との比を大きくすることができ、十分に不要波を分離除去することができる。
このように、本実施の形態の制御局装置及び基地局装置によれば、基地局装置において、無線周波数の受信信号の周波数を中間周波数に変換した後、受信信号を電光変換して制御局装置に送信し、制御局装置において、受信信号を光電変換し、光電変換後の中間周波数の受信信号にフィルターを用いて所望の領域以外の不要な信号を減衰した後、受信信号をベースバンド信号に変換することにより、良好な雑音除去特性をもつフィルターを用いて無線信号の所望帯域外の不要波成分を除去することができ、良好な受信信号を得ることができる。
（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２に係る制御局装置及び基地局装置の構成を示すブロック図である。但し、図１と同一の構成となるものについては、図１と同一番号を付し、詳しい説明を省略する。
図７の制御局装置５００は、多重部（ＤＵＰ）５０１と、Ｅ／Ｏ部（Ｅ／Ｏ）５０２と、Ｏ／Ｅ部（Ｏ／Ｅ）５０３と、分離部（ＳＥＰ）５０４とを具備し、中間周波数に変換した送信信号を周波数単位で分割して多重した後、電光変換して基地局装置５５０に送信する点と、基地局装置５５０から送信された光信号を光電変換した後、周波数多重された信号を中間周波数で分離する点が図１の制御局装置と異なる。
また、図７の基地局装置は、Ｏ／Ｅ部（Ｏ／Ｅ）５５１と、分離部（ＳＥＰ）５５２と、多重部（ＤＵＰ）５５３と、Ｅ／Ｏ部（Ｅ／Ｏ）５５４とを具備し、制御局装置５００から送信された光信号を光電変換した後、周波数多重された信号を中間周波数で分離する点と、中間周波数に変換した受信信号を周波数単位で分割して多重した後、電光変換して制御局装置５００に送信する点が図１の基地局装置と異なる。
フィルター部１０５ａ〜１０５ｎは、周波数変換後の送信信号に対して所望の信号領域以外の周波数領域を減衰して多重部５０１に出力する。
多重部５０１は、フィルター部１０５ａ〜１０５ｎから出力された中間周波数の送信信号を周波数別に多重化し、Ｅ／Ｏ部５０２に出力する。Ｅ／Ｏ部５０２は、多重部５０１から出力された送信信号を電気信号から光信号に変換して基地局装置５５０のＯ／Ｅ部５５１に出力する。
Ｏ／Ｅ部５５１は、Ｅ／Ｏ部５０２から出力された光信号を電気信号に変換し、得られた送信信号を分離部５５２に出力する。分離部５５２は、電気信号に変換後の送信信号に対して所定の周波数領域の単位で信号を分離して抽出し、抽出した送信信号をフィルター部１５２ａ〜１５２ｎに出力する。
フィルター部１５２ａ〜１５２ｎは、分離部５５２において周波数領域単位で分離された送信信号に対して所望の信号領域以外の周波数領域を減衰して周波数変換部１５４ａ〜１５４ｎに出力する。
このように本実施の形態の制御局装置及び基地局装置によれば、制御局装置において、送信信号の周波数を中間周波数に変換し、フィルターを用いて所望の領域以外の不要な信号を減衰した後、中間周波数に変換した送信信号を周波数領域で分割して多重化した後、光信号に変換して基地局装置に送信し、基地局装置において、光信号を電気信号に変換した後、周波数領域単位で分離した後、無線周波数に周波数変換することにより、光伝送に必要な光ファイバの本数を減少させることができる。
次に、基地局装置５５０から制御局装置５００に受信信号を伝送する部分について説明する。
図７において、フィルター部１７４ａ〜１７４ｎは、周波数変換後の受信信号に対して所望の信号領域以外の周波数領域を減衰して多重部５５３に出力する。多重部５５３は、フィルター部１７４ａ〜１７４ｎから出力された中間周波数の受信信号を周波数別に多重化し、Ｅ／Ｏ部５５４に出力する。Ｅ／Ｏ部５５４は、多重部５５３から出力された受信信号を電気信号から光信号に変換して制御局装置５００のＯ／Ｅ部５０３に出力する。
Ｏ／Ｅ部５０３は、Ｅ／Ｏ部５５４から出力された光信号を電気信号に変換し、得られた受信信号を分離部５０４に出力する。分離部５０４は、電気信号に変換後の受信信号に対して所定の周波数領域の単位で信号を分離して抽出し、抽出した送信信号をフィルター部１２２ａ〜１２２ｎに出力する。
フィルター部１２２ａ〜１２２ｎは、電気信号に変換後の送信信号に対して所望の信号領域以外の周波数領域を減衰して周波数変換部１２４ａ〜１２４ｎに出力する。
次に、中間周波数の設定について説明する。図８は、本実施の形態の制御局装置及び基地局装置の間で伝送する信号の周波数分布の一例を示す図である。図８において、縦軸は信号レベルを示し、横軸は周波数を示す。
局部発信部１０３は、周波数変換部１０４ａ〜１０４ｎにそれぞれ異なる周波数のローカル信号を出力する。周波数変換部１０４ａ〜１０４ｎは、局部発信部１０３から出力されたローカル信号と送信信号を合成し、送信信号をそれぞれ異なる中間周波数に変換する。ここで、送信信号の中間周波数は、基準信号周波数の整数倍毎に設定される。例えば、基準信号周波数をΔｆｓとした場合、送信信号は、Δｆｓを整数倍したΔｆ毎に設定する。
上記説明に示す中間周波数に変換して信号を多重化することにより、他の周波数の信号に与える三次歪みやＣＴＢの影響を低減することができる。
このように本実施の形態の制御局装置及び基地局装置によれば、基地局装置において、受信信号の周波数を中間周波数に変換し、フィルターを用いて所望の領域以外の不要な信号を減衰した後、中間周波数に変換した受信信号を周波数領域で分割して多重化した後、光信号に変換して制御局装置に送信し、制御局装置において、光信号を電気信号に変換した後、周波数領域単位で分離した後、無線周波数に周波数変換することにより、光伝送に必要な光ファイバの本数を減少させることができる。
（実施の形態３）
図９は、本発明の実施の形態３に係る制御局装置及び基地局装置の構成を示すブロック図である。但し、図１と同一の構成となるものについては、図１と同一番号を付し、詳しい説明を省略する。
図９の制御局装置６００は、多重部（ＤＵＰ）６０１と、分離部（ＳＥＰ）６０２とを具備し、中間周波数に変換した送信信号を電光変換して波長単位で分割して多重して基地局装置６５０に送信する点と、基地局装置６５０から送信された光信号を波長単位で分離した後、電光変換する点が図１の制御局装置と異なる。
また、図９の基地局装置は、分離部（ＳＥＰ）６５１と、多重部（ＤＵＰ）６５２とを具備し、制御局装置６００から送信された光信号を波長単位で分離した後電光変換する点と、中間周波数に変換した受信信号を電光変換して波長単位で分割して多重して制御局装置６００に送信する点が図１の基地局装置と異なる。
Ｅ／Ｏ部１０６ａ〜１０６ｎは、フィルター部１０５ａ〜１０５ｎから出力された送信信号を電気信号から光信号に変換して多重部６０１に出力する。多重部６０１は、光信号に変換された送信信号を波長多重して基地局装置６５０の分離部６５１に出力する。
分離部６５１は、多重部６０１から出力された送信信号を制御局装置６００において多重される前の波長単位で分離し、分離した送信信号をＯ／Ｅ部１５１ａ〜１５１ｎにそれぞれ出力する。Ｏ／Ｅ部１５１ａ〜１５１ｎは、分離部６５１から出力された光信号を電気信号に変換し、得られた送信信号をフィルター部１５２ａ〜１５２ｎに出力する。
同様に、基地局装置６５０は、中間周波数に変換した受信信号を電光変換した後、波長多重して制御局装置６００に出力する。
Ｅ／Ｏ部１７５ａ〜１７５ｎは、フィルター部１７４ａ〜１７４ｎから出力された送信信号を電気信号から光信号に変換して多重部６５２に出力する。多重部６５２は、光信号に変換された送信信号を波長多重して制御局装置６００の分離部６０２に出力する。
制御局装置６００において、分離部６０２は、多重部６５２から出力された受信信号を基地局装置６５０において多重される前の波長単位で分離し、分離した受信信号をＯ／Ｅ部１２１ａ〜１２１ｎにそれぞれ出力する。Ｏ／Ｅ部１２１ａ〜１２１ｎは、分離部６０２から出力された光信号を電気信号に変換し、得られた送信信号をフィルター部１２２ａ〜１２２ｎに出力する。
このように本実施の形態の制御局装置及び基地局装置によれば、制御局装置において送信信号を中間周波数に変換し、電光変換した複数の送信信号を波長多重して基地局装置に送信し、基地局装置において、波長単位で分離した後、光電変換し、無線周波数に周波数変換することにより、光伝送に必要な光ファイバの本数を減少させることができる。
（実施の形態４）
図１０は、本発明の実施の形態４に係る制御局装置及び基地局装置の構成を示すブロック図である。但し、図１と同一の構成となるものについては、図１と同一番号を付し、詳しい説明を省略する。
図１０の制御局装置７００は、指向性制御部（ＢＭＣ）７０１と、位相制御部（ＰＨＣ）７０２ａ〜７０２ｎとを具備し、一つの信号を複数のアンテナから位相差をつけて送信し、送信する信号の指向性を形成する点が図１の制御局装置と異なる。
指向性制御部７０１は、送信信号を送信する場合に生成する指向性の指示情報を受け付け、この指示からアンテナ１５７ａ〜１５７ｎから送信する信号の位相を位相制御部７０２ａ〜７０２ｎに指示する。
位相制御部７０２ａ〜７０２ｎは、指向性制御部７０１からの指示に従い、送信信号に位相差をつけて符号化部１０１ａ〜１０１ｎに出力する。例えば、位相制御部７０２ａ〜７０２ｎは、送信信号を遅延させて位相差をつける。
送信信号は、符号化部１０１ａ〜１０１ｎ、変調部１０２ａ〜１０２ｎ、周波数変換部１０４ａ〜１０４ｎ、フィルター部１０５ａ〜１０５ｎ、Ｅ／Ｏ部１０６ａ〜１０６ｎ、Ｏ／Ｅ部１５１ａ〜１５１ｎ、フィルター部１５２ａ〜１５２ｎ、周波数変換部１５４ａ〜１５４ｎ、増幅部１５５ａ〜１５５ｎ、及び共用器１５６ａ〜１５６ｎを介してアンテナ１５７ａ〜１５７ｎから送信される。
このように本実施の形態の制御局装置及び基地局装置によれば、制御局装置において送信信号に位相差をつけて複数のアンテナから送信することにより指向性を形成して信号を送信することができる。
なお、本実施の形態では、各送信信号を異なる光ファイバで制御局装置から基地局装置に伝送しているが実施の形態２または実施の形態３と同様に信号を多重化して伝送してもよい。
この場合、本実施の形態の制御局装置及び基地局装置は、光伝送に必要な光ファイバの本数を減少させることができ、また、同じ光ファイバを用いて送信信号を伝送することにより、伝送経路の違いによる位相差の発生（スキュー）を抑制することができる。
また、送信信号は位相差をつければよく、位相差をつける処理を行う位相制御部の配置は特に限定されない。位相差をつける処理を行う位相制御部の配置は、基地局装置側でもよい。また、光信号を伝送している部分において位相差を付けることもできる。この場合、光ファイバの長さを伝送路毎に異なる長さとすることにより位相差をつけることができる。
（実施の形態５）
図１１は、本発明の実施の形態５に係る制御局装置及び基地局装置の構成を示すブロック図である。但し、図１と同一の構成となるものについては、図１と同一番号を付し、詳しい説明を省略する。
複数の中間周波数の送信信号を同一の光伝送路で伝送する場合、各中間周波数米に不要波成分を除去した信号を多重化して送信する。光伝送で使用するキャリア数が伝送可能な最大キャリア数に満たない場合、信号を伝送していない伝送路に対応するフィルターからはノイズ及び歪みの不要波成分が出力される可能性がある。
例えば、現時点ではＷ−ＣＤＭＡでは、トラフィックの必要量等から４キャリア分ある帯域のうち２キャリアのみでサービスを行うことがあり、伝送に使用していないキャリアのフィルターからノイズ及び歪みの不要波成分が出力されて電波法等の仕様を守れない可能性がある。
図１１の基地局装置８５０は、信号検出部（ＤＥＴ）８０１ａ〜８０１ｎと、信号遮断部（ＳＷ）８０２ａ〜８０２ｎとを具備し、信号を伝送していない伝送路のフィルターの出力を遮断して、ノイズ及び歪みの不要波成分が出力されるのを防ぐ点が図１の基地局装置と異なる。
図１１において、フィルター部１５２ａ〜１５２ｎは、電気信号に変換後の送信信号に対して所望の信号領域以外の周波数領域を減衰して信号検出部８０１ａ〜８０１ｎと信号遮断部８０２ａ〜８０２ｎに出力する。信号検出部８０１ａ〜８０１ｎは、フィルター部１５２ａ〜１５２ｎから送信信号が出力されているか否か判定し、信号の検出結果を信号遮断部８０２ａ〜８０２ｎに出力する。
信号遮断部８０２ａ〜８０２ｎは、信号検出部８０１ａ〜８０１ｎから出力された結果から信号が検出された場合、フィルター部１５２ａ〜１５２ｎから出力された送信信号を周波数変換部１５４ａ〜１５４ｎに出力する。また、信号検出部８０１ａ〜８０１ｎから出力された結果から信号が検出されなかった場合、信号遮断部８０２ａ〜８０２ｎは、フィルター部１５２ａ〜１５２ｎから出力された送信信号を周波数変換部１５４ａ〜１５４ｎに出力しない。
周波数変換部１５４ａ〜１５４ｎは、フィルター部１５２ａ〜１５２ｎから出力された送信信号にローカル信号を乗算して送信信号の周波数を無線周波数に変換し、周波数変換後の送信信号をそれぞれ増幅部１５５ａ〜１５５ｎに出力する。
このように本実施の形態の基地局装置によれば、信号を伝送していない伝送路のフィルターの出力を遮断して、ノイズ及び歪みの不要波成分が出力されるのを防ぐことにより、無線信号に対して所望帯域外の不要波成分の増加を防ぐことができる。
なお、本発明の信号伝送装置は、送信信号を無線周波数に変換する直前でフィルターを用いて不要波成分あるが、中間周波数の信号にフィルターを用いて所望の信号以外を取り除くのであればよく、フィルターの配置は、中間周波数の信号を処理する配置であれば特に限定されない。
また、無線周波数の出力については特に限定されず、それぞれの送信信号を異なるアンテナより出力することに限定されず、複数の無線周波数の送信信号を多重化して一つのアンテナから出力することもできる。たとえば、送信信号の多重化は、無線周波数において行ってもよいし、中間周波数で多重化した後、無線周波数に変換してもよい。
また、中間周波数の変換において、ローカル信号の周波数を中間周波数より高い周波数として、送信信号とローカル信号を合成することによりローカル信号の多重反射ひずみ及びノイズの影響を減少させることもできる。
以上の説明から明らかなように、本発明の制御局装置、基地局装置及び光伝送方法によれば、送信信号を中間周波数に変換した後に光信号に変換して光伝送し、この光信号を電気信号に変換した後、所望の周波数領域の信号以外を除去する処理を行った後に無線周波数の信号に変換することにより、無線信号の所望帯域外の不要波成分を除去することができる。
本明細書は、２００１年９月１７日出願の特願２００１−２８２３２１に基づくものである。この内容をここに含めておく。
産業上の利用可能性
本発明は、ＣＤＭＡ通信方式を用いた基地局装置及び制御局装置に用いて好適である。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の実施の形態１に係る制御局装置及び基地局装置の構成を示すブロック図、
図２は、送信信号の電力の周波数分布の一例を示す図、
図３は、無線周波数で用いるフィルターの減衰特性と送信信号の電力の周波数分布の一例を示す図、
図４は、フィルターの減衰特性と送信信号の電力の周波数分布の一例を示す図、
図５は、複数のキャリアの送信信号の電力の周波数分布の一例を示す図、
図６は、複数のキャリアの送信信号の電力の周波数分布の一例を示す図、
図７は、本発明の実施の形態２に係る制御局装置及び基地局装置の構成を示すブロック図、
図８は、上記実施の形態の制御局装置及び基地局装置の間で伝送する信号の周波数分布の一例を示す図、
図９は、本発明の実施の形態３に係る制御局装置及び基地局装置の構成を示すブロック図、
図１０は、本発明の実施の形態４に係る制御局装置及び基地局装置の構成を示すブロック図、及び、
図１１は、本発明の実施の形態５に係る制御局装置及び基地局装置の構成を示すブロック図である。

Claims (22)

1. 制御局装置から光信号として伝送された複数のキャリアの送信信号を受信して電気信号として送信する基地局装置であって、送信信号を光信号から中間周波数の電気信号に変換する光電変換手段と、電気信号に変換された送信信号から自装置の他キャリアを含む不要波を減衰するフィルター手段と、前記フィルター手段において所望の信号以外を取り除かれた送信信号の周波数をキャリア毎に中間周波数より高い周波数である無線周波数に変換する無線周波数変換手段と、を具備する基地局装置。
2. 前記制御局装置から出力された送信電力値に従って無線周波数に変換された送信信号を増幅する増幅手段を具備する請求の範囲第１項に記載の基地局装置。
3. 前記フィルター手段から送信信号が出力されているか否か判断する信号検出手段と、前記送信信号が出力されていない場合、前記フィルター手段からの送信信号の出力を遮断する信号遮断手段とを具備することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の基地局装置。
4. 前記光電変換手段において、電気信号に変換された送信信号を所定の周波数単位で分離する周波数分離手段を具備し、前記フィルター手段は、前記周波数分離手段において分離された複数の送信信号から自装置の他キャリアを含む不要波を取り除くことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の基地局装置。
5. 光信号として受信した送信信号を所定の波長単位で分離する波長分離手段を具備し、前記光電変換手段は、前記波長分離手段において分離された複数の送信信号をそれぞれ光信号から電気信号に変換することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の基地局装置。
6. 送信信号を光信号として基地局装置に伝送する制御局装置であって、前記送信信号の周波数を中間周波数に変換する中間周波数変換手段と、前記中間周波数に変換された送信信号を電気信号から光信号に変換する電光変換手段と、を具備する制御局装置。
7. 中間周波数の送信信号から所望の周波数領域以外の成分を減衰するフィルター手段を具備し、電光変換手段は、前記フィルター手段において所望の信号以外を取り除かれた送信信号を電気信号から光信号に変換する請求の範囲第６項に記載の制御局装置。
8. 基地局において無線で送信する送信信号の電力を示す送信電力値を基地局装置に出力する送信電力値出力手段を具備する請求の範囲第６項に記載の制御局装置。
9. 複数の送信信号を周波数多重する周波数多重手段を具備し、中間周波数変換手段は、複数の送信信号をそれぞれ異なる中間周波数に変換し、前記周波数多重手段は、前記中間周波数変換手段において中間周波数に変換された複数の送信信号を周波数多重する請求の範囲第６項に記載の制御局装置。
10. 電光変換手段において光信号に変換された複数の送信信号を波長多重する波長多重手段を具備する請求の範囲第６に記載の制御局装置。
11. 中間周波数変換手段は、複数の送信信号をそれぞれ相異なる基準周波数の整数倍の中間周波数に変換することを特徴とする請求の範囲第９項に記載の制御局装置。
12. 送信信号に複数の位相差をつける位相制御手段と、前記複数の送信信号をそれぞれ送信する複数のアンテナと、を具備する請求の範囲第６項に記載の制御局装置。
13. 複数のキャリアの受信信号を光信号として制御局装置に伝送する基地局装置であって、受信信号の周波数を無線周波数から中間周波数に変換する中間周波数変換手段と、中間周波数に変換された受信信号から自装置の他キャリアを含む不要波を減衰するフィルター手段と、不要波を減衰した受信信号を電気信号から光信号に変換する電光変換手段と、を具備する基地局装置。
14. 中間周波数変換手段において中間周波数に変換された複数の受信信号を周波数多重する周波数多重手段を具備する請求の範囲第１３項に記載の基地局装置。
15. 電光変換手段において光信号に変換された複数の受信信号を波長多重する波長多重手段を具備する請求の範囲第１３項に記載の基地局装置。
16. 中間周波数変換手段は、複数の受信信号をそれぞれ相異なる基準周波数の整数倍の中間周波数に変換する請求の範囲第１５項に記載の基地局装置。
17. 基地局装置から光信号として伝送された受信信号を受信する制御局装置であって、光信号を電気信号に変換する光電変換手段と、前記中間周波数信号をベースバンド信号に周波数変換するベースバンド変換手段と、を具備する制御局装置であって、前記基地局装置は、複数のキャリア受信信号の周波数を無線周波数から中間周波数に変換する中間周波数変換手段と、中間周波数に変換された受信信号から自装置の他キャリアを含む不要波を減衰するフィルター手段と、不要波を減衰した受信信号を電気信号から光信号に変換する電光変換手段と、を具備する。
18. 前記中間周波数信号から所望の周波数領域以外の成分を減衰するフィルター手段を具備し、ベースバンド変換手段は、前記フィルター手段において所望の信号以外を取り除かれた中間周波数信号を光信号に変換する請求の範囲第１７項に記載の制御局装置。
19. 光電変換手段において、電気信号に変換された受信信号を所定の周波数単位で分離する周波数分離手段を具備し、フィルター手段は、前記周波数分離手段において分離された複数の受信信号から所望の信号以外を取り除く請求の範囲第１７項に記載の制御局装置。
20. 光信号として受信した受信信号を所定の波長単位で分離する波長分離手段を具備し、光電変換手段は、前記波長分離手段において分離された複数の受信信号をそれぞれ光信号から電気信号に変換する請求の範囲第１７項に記載の制御局装置。
21. 制御局装置において、送信信号の周波数を中間周波数に変換し、前記中間周波数に変換した送信信号を電気信号から光信号に変換して基地局装置に出力し、基地局装置において、制御局装置から出力された送信信号を光信号から電気信号に変換し、電気信号に変換された送信信号に対して自装置の他キャリアを含む不要波を減衰した後、送信信号を無線周波数に変換する光伝送方法。
22. 基地局装置において、受信信号の周波数を無線周波数から中間周波数に変換し、前記中間周波数に変換した受信信号を電気信号から光信号に変換して制御局装置に出力し、制御局装置において、基地局装置から出力された受信信号を光信号から電気信号に変換し、電気信号に変換された受信信号に対して自装置の他キャリアを含む不要波を減衰した後、受信信号をベースバンド信号に変換する光伝送方法。

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