WO2023167046A1 - 光通信システム、親局装置、子局装置および光通信方法 - Google Patents

光通信システム、親局装置、子局装置および光通信方法 Download PDF

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WO2023167046A1
WO2023167046A1 PCT/JP2023/006099 JP2023006099W WO2023167046A1 WO 2023167046 A1 WO2023167046 A1 WO 2023167046A1 JP 2023006099 W JP2023006099 W JP 2023006099W WO 2023167046 A1 WO2023167046 A1 WO 2023167046A1
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signal
optical
station device
control information
digital signal
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PCT/JP2023/006099
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宮関勇輔
船田知之
自念圭輔
桂勇男
川瀬大輔
田中成斗
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住友電気工業株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/07—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems
    • H04B10/075—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal
    • H04B10/077—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal using a supervisory or additional signal
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
    • H04B10/2575—Radio-over-fibre, e.g. radio frequency signal modulated onto an optical carrier

Definitions

  • the present disclosure relates to an optical communication system, a master station device, a slave station device, and an optical communication method.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2022-30708 filed on March 1, 2022, and the entire disclosure thereof is incorporated herein.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2021-64861 discloses the following optical transmission device. That is, the optical transmitter includes multiplexing means for frequency-multiplexing a first electrical signal carrying information and a plurality of tone signals to generate a multiplexed signal, and modulation means for performing carrier-suppressed amplitude modulation of continuous light on the multiplexed signal. and
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-434878 discloses the following amplifier unit. That is, the amplifier unit includes a digital signal generation unit that generates a digital signal having a modulation frequency fm and outputs the digital signal, and an analog signal that generates an analog signal having a frequency fc having information in amplitude and outputs the analog signal. a generation unit, a superimposition unit that generates a superimposed signal by superimposing the digital signal and the analog signal, and outputs the superimposed signal; and an amplification unit that amplifies the superimposed signal to generate an amplified signal, and outputs the amplified signal.
  • a digital signal generation unit that generates a digital signal having a modulation frequency fm and outputs the digital signal
  • an analog signal that generates an analog signal having a frequency fc having information in amplitude and outputs the analog signal.
  • a generation unit, a superimposition unit that generates a superimposed signal by superimposing the digital signal and the analog signal, and
  • the relationship between the input voltage of the input signal input to the amplifying section and the output voltage of the output signal output from the amplifying section varies from the region in which the output voltage increases as the input voltage increases to the output voltage is a predetermined constant value.
  • the input voltage of the digital signal input to the amplifying section is a voltage at which the output voltage of the digital signal amplified by the amplification factor becomes the constant value.
  • the input voltage of the analog signal input to the amplifying section is a voltage such that the output voltage of the analog signal amplified by the amplification factor becomes a value proportional to the amplification factor.
  • An optical communication system includes a master station device and a slave station device, wherein the master station device generates a digital signal including one frame in which a plurality of pieces of control information are stored, and the generated digital signal and an analog main signal to the slave station device via an optical fiber, and the slave station device receives the optical signal included in the optical signal received from the master station device via the optical fiber. At least one of the plurality of control information is obtained from a digital signal.
  • a master station apparatus includes a generation unit that generates a digital signal including one frame in which a plurality of pieces of control information are stored, and an optical signal that includes the digital signal generated by the generation unit and an analog main signal. , and a transmitter for transmitting to another device via an optical fiber.
  • a slave station device of the present disclosure includes a receiving unit that receives an optical signal that includes a digital signal including one frame in which a plurality of pieces of control information is stored and an analog main signal from another device via an optical fiber; an acquisition unit configured to acquire at least one piece of the control information among the plurality of pieces of control information from the digital signal included in the optical signal received by the reception unit.
  • An optical communication method is an optical communication method in an optical communication system including a master station device and a slave station device, wherein the master station device includes a digital frame including one frame in which a plurality of pieces of control information are stored. generating a signal and transmitting the generated optical signal including the digital signal and the analog main signal to the slave station device via an optical fiber; obtaining at least one piece of the control information among the plurality of pieces of control information from the digital signal included in the optical signal received from the station apparatus.
  • One aspect of the present disclosure can be realized not only as a master station apparatus including such a characteristic processing unit, but also as an optical communication method having steps of such characteristic processing, can be implemented as a program for executing Also, one aspect of the present disclosure can be implemented as a semiconductor integrated circuit that implements part or all of the master station device.
  • one aspect of the present disclosure can be realized not only as a slave station device including such a characteristic processing unit, but also as an optical communication method having steps of such characteristic processing, or can be implemented as a program for causing a computer to execute Also, one aspect of the present disclosure can be implemented as a semiconductor integrated circuit that implements part or all of the slave station device.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an optical communication system according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the master station device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an example of a frequency spectrum of an electrical signal generated by a multiplexer in the master station device according to the first embodiment of the present disclosure;
  • FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a slave station device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a communication sequence in the optical communication system according to the first embodiment of the present disclosure;
  • FIG. 6 is a diagram showing the configuration of an optical communication system according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an optical communication system according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the master station device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an
  • FIG. 7 is a diagram showing the configuration of a master station device according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a diagram schematically illustrating an example of a frequency spectrum of an optical signal output by a multiplexer in the master station apparatus according to the second embodiment of the present disclosure;
  • FIG. 9 is a diagram showing the configuration of a slave station device according to the second embodiment of the present disclosure.
  • the present disclosure has been made to solve the above-described problems, and its purpose is to provide an optical communication system, a master station device, a slave station device, and an optical communication system capable of transmitting control information more efficiently with a simple configuration. To provide an optical communication method.
  • control information can be transmitted more efficiently with a simple configuration.
  • An optical communication system includes a master station device and a slave station device, and the master station device transmits a digital signal including one frame in which a plurality of pieces of control information are stored.
  • An optical signal including the generated digital signal and the analog main signal is transmitted to the slave station device via an optical fiber, and the slave station device receives the optical signal from the master station device via the optical fiber. At least one of the plurality of pieces of control information is obtained from the digital signal included in the obtained optical signal.
  • the master station apparatus generates the optical signal based on an electrical signal in which the digital signal and the main signal are frequency-multiplexed, and transmits the generated optical signal through the optical fiber. It may be transmitted to the child station device via.
  • each signal can be transmitted with high frequency utilization efficiency using a single-wavelength optical signal including the digital signal and the main signal, compared to a configuration in which the digital signal and the main signal are wavelength-multiplexed. .
  • the master station device may frequency-multiplex the signal passing through the first low-pass filter that received the digital signal and the main signal.
  • the slave station device generates an electrical signal based on the optical signal received from the master station device via the optical fiber, and uses a filter to generate the electrical signal.
  • a filter may be separated from the digital signal, and the control information may be obtained from a passing signal of a second low-pass filter that receives the separated digital signal.
  • the master station apparatus generates a first optical signal based on the digital signal, and wavelength-multiplexes the generated optical signal with a second optical signal based on the main signal.
  • the optical signal may be generated by the optical fiber, and the generated optical signal may be transmitted to the slave station device via the optical fiber.
  • a master station apparatus includes a generation unit that generates a digital signal including one frame in which a plurality of pieces of control information is stored; and a transmitter for transmitting an optical signal including the main signal of the optical fiber to another device via an optical fiber.
  • a slave station device transmits an optical signal including a digital signal including one frame in which multiple pieces of control information are stored and an analog main signal to another device via an optical fiber. and an acquiring unit configured to acquire at least one piece of the control information among the plurality of pieces of control information from the digital signal included in the optical signal received by the receiving unit.
  • a digital signal including one frame storing a plurality of pieces of control information and an optical signal including a main signal are received, and the control information is obtained from the digital signal included in the received optical signal.
  • a plurality of pieces of control information can be collectively transmitted without requiring strict control of the frequency of each. Therefore, control information can be transmitted more efficiently with a simple configuration.
  • An optical communication method is an optical communication method in an optical communication system including a master station device and a slave station device, wherein the master station device stores a plurality of pieces of control information. a step of generating a digital signal including one frame that has been processed, and transmitting an optical signal including the generated digital signal and an analog main signal to the slave station device via an optical fiber; obtaining at least one piece of the control information among the plurality of pieces of control information from the digital signal included in the optical signal received from the master station device via the optical fiber.
  • the method of transmitting a digital signal including one frame in which a plurality of pieces of control information and an optical signal including a main signal are transmitted through an optical fiber requires strict control of the frequency of the main signal.
  • a plurality of pieces of control information can be collectively transmitted without having to do so. Therefore, control information can be transmitted more efficiently with a simple configuration.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an optical communication system according to the first embodiment of the present disclosure.
  • optical communication system 301 includes master station device 101 and slave station device 201 .
  • the master station device 101 and the slave station device 201 are connected to each other via an optical fiber 191 .
  • the optical communication system 301 may be configured to include a plurality of slave station devices 201 .
  • multiple slave station devices 201 are connected to the master station device 101 via one optical fiber 191 and an optical coupler.
  • optical communication system 301 is an analog RoF (Radio over Fiber) system.
  • the master station device 101 and the slave station device 201 transmit and receive communication data via the optical fiber 191 .
  • the base station apparatus 101 receives an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)-modulated analog signal including communication data from a base station apparatus (not shown). Master station apparatus 101 generates an IF (Intermediate Frequency) signal by frequency-converting the received analog signal.
  • An IF signal is an example of a main signal.
  • the master station device 101 transmits an optical signal including the generated IF signal to the slave station device 201 via the optical fiber 191 .
  • the slave station device 201 receives optical signals from the master station device 101 via the optical fiber 191 .
  • the slave station device 201 acquires an IF signal from the received optical signal and transmits an RF (Radio Frequency) signal based on the acquired IF signal via the antenna 161 .
  • slave station apparatus 201 may be configured to transmit a signal based on the acquired IF signal to another apparatus via a wire.
  • the slave station device 201 receives an OFDM-modulated millimeter-wave band RF signal containing communication data from a mobile communication terminal (not shown) via the antenna 161 .
  • Slave station apparatus 201 generates an IF signal by frequency-converting the received RF signal, and transmits an optical signal including the generated IF signal to master station apparatus 101 via optical fiber 191 .
  • the slave station device 201 may be configured to receive a signal including communication data by wire and transmit an optical signal including the received signal to the master station device 101 via the optical fiber 191 .
  • the master station device 101 receives an optical signal from the slave station device 201 via the optical fiber 191 .
  • the master station device 101 obtains an IF signal from the received optical signal and transmits a signal based on the obtained IF signal to the base station device.
  • the master station device 101 periodically or irregularly transmits a plurality of pieces of control information to the slave station device 201 . More specifically, the master station device 101 generates a digital signal including one frame in which multiple pieces of control information are stored.
  • the master station device 101 transmits the generated optical signal including the digital signal and the IF signal to the slave station device 201 via the optical fiber 191 . More specifically, the master station device 101 generates an optical signal based on an electrical signal in which a digital signal and an IF signal are frequency-multiplexed, and transmits the generated optical signal to the slave station device 201 via the optical fiber 191. do.
  • the slave station device 201 acquires a frame from the digital signal included in the optical signal received from the master station device 101 via the optical fiber 191, and acquires a plurality of pieces of control information from the acquired frame.
  • the slave station device 201 operates according to the acquired plurality of pieces of control information.
  • FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the master station device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • master station apparatus 101 includes signal receiving section 11, frequency converting section 12, control information output section 13, framer 14, 8B/10B modulating section 15, and LPF (Low Pass Filter). 16 , a multiplexer 17 and an optical modulator 18 .
  • the framer 14 is an example of a generator.
  • the optical modulator 18 is an example of a transmitter.
  • LPF 16 is an example of a first low-pass filter.
  • a part or all of the signal receiver 11, the frequency converter 12, the control information output unit 13, the framer 14, and the 8B/10B modulator 15 are realized by, for example, a processing circuit (circuitry) including one or more processors. .
  • the signal receiving unit 11 receives an OFDM-modulated analog signal containing communication data from a base station device (not shown).
  • the signal receiving unit 11 may be configured to receive an RF signal as an analog signal, or may be configured to receive a baseband signal.
  • the signal receiver 11 outputs the received analog signal to the frequency converter 12 .
  • the frequency converter 12 up-converts or down-converts the analog signal received from the signal receiver 11 to generate an IF signal having a center frequency fa, and outputs the generated IF signal to the multiplexer 17 .
  • the control information output unit 13 generates control information for controlling the slave station device 201 .
  • the control information output unit 13 generates multiple types of control information. More specifically, the control information output unit 13 uses, as control information, beamforming information for controlling the transmission direction of the RF signal, synchronization information for controlling the transmission timing of the RF signal according to TDD (Time Division Duplex), and register control information for controlling the registers of the FPGA (Field-Programmable Gate Array) in the slave station device 201, and the like.
  • the control information output unit 13 outputs the generated control information to the framer 14 . Instead of outputting the generated control information to the framer 14, or in addition to outputting the control information to the framer 14, the control information output unit 13 outputs control information acquired from a base station device (not shown) to the framer 14. It may be configured to output.
  • the framer 14 generates a digital signal including one frame in which multiple pieces of control information are stored.
  • the framer 14 periodically or irregularly generates an Ethernet (registered trademark) frame addressed to the slave station device 201 in which a plurality of pieces of control information received from the control information output unit 13 are stored in the payload.
  • the framer 14 generates an Ethernet frame containing the MAC address of the slave station device 201 as the destination MAC address and having multiple types of control information stored in the payload.
  • the framer 14 may be configured to generate an Ethernet frame in which multiple pieces of control information of a single type are stored in the payload.
  • the framer 14 outputs a binary digital signal containing the generated Ethernet frame to the 8B/10B modulation section 15 .
  • the framer 14 may store the control information in multiple fields in the Ethernet frame. As a result, it is possible to early transmit the control information that requires frequent update to the slave station device 201 .
  • the 8B/10B modulating section 15 8B/10B modulates the digital signal received from the framer and outputs it to the LPF 16 . That is, the 8B/10B modulation unit 15 converts the 8-bit digital signal received from the framer into a 10-bit digital signal and outputs the 10-bit digital signal to the LPF 16 .
  • the LPF 16 receives the digital signal from the 8B/10B modulating section 15 and attenuates frequency components above a predetermined frequency in the received digital signal.
  • the LPF 16 is a Bessel filter with a filter order of 4 or higher, which attenuates frequency components higher than the cutoff frequency fc.
  • the cutoff frequency fc is lower than the center frequency fa of the IF signal generated by the frequency converter 12 .
  • the LPF 16 outputs to the multiplexer 17 a digital signal in which frequency components equal to or higher than the cutoff frequency fc are attenuated.
  • the multiplexer 17 frequency-multiplexes the signal passing through the LPF 16 and the IF signal. More specifically, the multiplexer 17 frequency-multiplexes the digital signal received from the LPF 16 and the IF signal received from the frequency converter 12 . The multiplexer 17 generates an electrical signal M1 in which the digital signal and the IF signal are frequency-multiplexed, and outputs the electrical signal M1 to the optical modulator 18 .
  • the master station device 101 may be configured to receive an IF signal from the base station device and transmit an optical signal including the received IF signal to the slave station device 201 via the optical fiber 191 . More specifically, master station apparatus 101 may be configured without frequency conversion section 12 . In this case, signal receiving section 11 receives an IF signal from the base station apparatus and outputs the received IF signal to multiplexing section 17 . The multiplexer 17 receives the IF signal from the signal receiver 11 and frequency-multiplexes the digital signal received from the LPF 16 and the IF signal received from the signal receiver 11 .
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing an example of a frequency spectrum of an electrical signal generated by a multiplexer in the master station device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the horizontal axis indicates frequency [GHz]
  • the vertical axis indicates signal intensity.
  • frequency conversion unit 12 generates an IF signal having center frequency fa in a frequency region other than the frequency region where the intensity of harmonics of the digital signal generated by framer 14 falls, and sends the IF signal to multiplexing unit 17. Output. More specifically, frequency conversion section 12 generates an IF signal having center frequency fa that satisfies the following equation (1) and outputs it to multiplexing section 17 . n ⁇ fd+k ⁇ fd ⁇ fa ⁇ (n+1) ⁇ fd ⁇ k ⁇ fd (1)
  • n is an integer of 1 or more.
  • k is a value greater than zero and less than 0.1.
  • fd is the bandwidth of the control information. Due to the configuration in which the frequency conversion unit 12 generates an IF signal having a center frequency fa that satisfies the above formula (1), the influence of DC component noise that can occur when the duty ratio of the digital signal generated by the framer 14 is not 50% , the deterioration of the transmission quality of the IF signal can be suppressed.
  • the optical modulation unit 18 transmits the optical signal including the digital signal generated by the framer 14 and the IF main signal to the slave station device 201 via the optical fiber 191 . More specifically, the optical modulator 18 receives the electrical signal M1 from the multiplexer 17 , generates an optical signal by optically modulating the received electrical signal M1 , and outputs the generated optical signal to the optical fiber 191 .
  • FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a slave station device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • slave station apparatus 201 includes optical demodulator 21, separator 22, amplifiers 23A and 23B, frequency converter 24, 8B/10B demodulator 25, LPF 26, and deframer 27. , and a control information processing unit 28 .
  • the optical demodulator 21 is an example of a receiver.
  • the deframer 27 is an example of an acquisition unit.
  • LPF 26 is an example of a second low-pass filter.
  • a part or all of frequency conversion section 24, 8B/10B demodulation section 25, deframer 27 and control information processing section 28 are implemented by, for example, a processing circuit (circuitry) including one or more processors.
  • the optical demodulation unit 21 receives an optical signal including a digital signal including one Ethernet frame in which a plurality of pieces of control information is stored and an IF signal from the master station apparatus 101 via the optical fiber 191, and converts the received optical signal into generates an electrical signal M2 based on More specifically, the optical demodulator 21 generates an electrical signal M2 having a level corresponding to the intensity of the received optical signal and outputs the electrical signal M2 to the separator 22 .
  • the separating unit 22 receives the electrical signal M2 from the optical demodulating unit 21 and separates the digital signal including the Ethernet frame from the received electrical signal M2. More specifically, the separation unit 22 outputs some of the frequency components of the electrical signal M2 to the amplification unit 23A and outputs the remaining frequency components to the amplification unit 23B.
  • the separation unit 22 is a diplexer composed of an HPF (High Pass Filter) and an LPF.
  • Separation unit 22 outputs electric signal M2a, which is a frequency component of frequency Fx or more in electric signal M2, to amplification unit 23A, and outputs electric signal M2b, which is a frequency component of frequency less than Fx, to amplification unit 23B.
  • the frequency Fx is smaller than the center frequency fa of the IF signal.
  • Electric signal M2a includes an IF signal generated by frequency conversion section 12 in master station device 101 .
  • Electrical signal M2b includes a digital signal that has passed through LPF 16 in master station device 101 .
  • the amplification section 23A receives the electric signal M2a from the separation section 22 and amplifies the received electric signal M2a.
  • the amplifier 23A is a linear amplifier.
  • the amplification unit 23A outputs the amplified electric signal M2a to the frequency conversion unit 24 .
  • the amplification section 23B receives the electric signal M2b from the separation section 22 and amplifies the received electric signal M2b.
  • the amplifier 23B is a limiting amplifier.
  • the amplification section 23B outputs the amplified electric signal M2b to the 8B/10B demodulation section 25 .
  • the electric signal M2a and the electric signal M2b are separated from the electric signal M2, and the electric signals M2a and M2b are respectively amplified using the amplifiers 23A and 23B, so that a linear amplifier can be used as the amplifier 23A.
  • a limiting amplifier can be used as the amplifier 23B.
  • the circuit scale of slave station device 201 can be made smaller than in the case of amplifying electric signal M2 without separating electric signal M2a and electric signal M2b.
  • the frequency conversion unit 24 generates an RF signal by up-converting the electrical signal M2a received from the amplification unit 23A, and outputs the generated RF signal to the antenna 161.
  • frequency converting section 24 generates a baseband signal by down-converting electric signal M2a received from amplifying section 23A, and transmits the generated baseband signal to a device external to slave station device 201.
  • the 8B/10B demodulation section 25 8B/10B demodulates the electric signal M2b received from the amplification section 23B and outputs it to the LPF 26 . That is, the 8B/10B demodulator 25 converts the 10-bit electrical signal M2b received from the amplifier 23B into an 8-bit electrical signal M2b and outputs the 8-bit electrical signal M2b to the LPF 26 .
  • the LPF 26 receives the electrical signal M2b from the 8B/10B demodulation section 25 and attenuates components of the received electrical signal M2b having a predetermined frequency or higher.
  • the LPF 26 is a Bessel filter with a filter order of 4 or higher, which attenuates frequency components higher than the cutoff frequency fc.
  • the LPF 26 outputs to the deframer 27 the electric signal M2b in which the components equal to or higher than the cutoff frequency fc are attenuated.
  • the deframer 27 acquires multiple pieces of control information from the digital signal included in the optical signal received by the optical demodulator 21 .
  • the deframer 27 acquires control information from the signal passing through the LPF 26 .
  • the deframer 27 receives the electrical signal M2b from the LPF 26 and acquires the Ethernet frame from the received electrical signal M2b. If the destination MAC address included in the acquired Ethernet frame does not match the MAC address of the slave station device 201, the deframer 27 discards the Ethernet frame. On the other hand, when the destination MAC address included in the acquired Ethernet frame matches the MAC address of the slave station device 201, the deframer 27 acquires a plurality of pieces of control information from the payload of the Ethernet frame. The deframer 27 outputs the acquired pieces of control information to the control information processing section 28 .
  • the control information processing unit 28 receives a plurality of pieces of control information from the deframer 27 and processes each piece of received control information. For example, the control information processing unit 28 receives beamforming information, which is an example of control information, and performs processing for controlling the direction of the beam output from the antenna 161 according to the received beamforming information.
  • beamforming information which is an example of control information
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a communication sequence in the optical communication system according to the first embodiment of the present disclosure
  • master station device 101 transmits an optical signal obtained by optically modulating an IF signal to slave station device 201 via optical fiber 191 (step S11).
  • the master station device 101 when the master station device 101 needs to control the slave station device 201, the master station device 101 generates a digital signal including one Ethernet frame storing a plurality of pieces of control information for controlling the slave station device 201. (Step S12).
  • the master station device 101 generates an electric signal M1 in which the IF signal and the generated digital signal are frequency-multiplexed (step S13).
  • the master station device 101 transmits an optical signal obtained by optically modulating the electrical signal M1 to the slave station device 201 via the optical fiber 191 (step S14).
  • the slave station device 201 receives an optical signal from the master station device 101 via the optical fiber 191, and generates an electric signal M2 whose level corresponds to the intensity of the received optical signal (step S15).
  • the slave station device 201 acquires an Ethernet frame from the electrical signal M2b, which is a frequency component of the electrical signal M2 less than the frequency Fx, and acquires a plurality of pieces of control information from the payload of the Ethernet frame (step S16). .
  • the slave station device 201 processes the acquired plurality of control information (step S17).
  • the master station device 101 is configured to include the LPF 16, it is not limited to this.
  • the master station apparatus 101 may be configured without the LPF 16 according to the transmission quality and transmission band range required for the optical communication system 301 .
  • the master station device 101 has a configuration including one frequency conversion unit 12, it is not limited to this.
  • the master station apparatus 101 may be configured to include a plurality of frequency converters 12 according to the number of antennas 161 installed at different locations.
  • the multiplexer 17 generates an electrical signal obtained by frequency-multiplexing a plurality of IF signals each containing communication data for each antenna 161 generated by a plurality of frequency converters 12 and a digital signal, and generates an optical signal. Output to the modulation section 18 .
  • the child station device 201 is configured to include the LPF 26, it is not limited to this.
  • the slave station device 201 may be configured without the LPF 26 according to the transmission quality and transmission band range required for the optical communication system 301 .
  • the master station apparatus 101 is configured to include the 8B/10B modulation section 15, it is not limited to this.
  • the master station apparatus 101 may be configured without the 8B/10B modulating section 15 .
  • the configuration in which the master station device 101 includes the 8B/10B modulation unit 15 compared to the configuration in which the master station device 101 does not include the 8B/10B modulation unit 15, the DC component of the digital signal is reduced, and the baseline wander is reduced. The occurrence can be suppressed.
  • the frequency conversion unit 12 is configured to generate an IF signal having the center frequency fa that satisfies the above equation (1). It is not limited to this.
  • the frequency converter 12 may be configured to generate an IF signal having a center frequency fa that does not satisfy the above equation (1).
  • the master station device 101 further includes a DC (Direct Current) removal section in the subsequent stage of the 8B/10B modulation section 15 and in the preceding stage of the LPF 16 .
  • the DC removal section receives the digital signal from the 8B/10B modulation section 15 , removes the DC component from the received digital signal, and outputs the digital signal from which the DC component has been removed to the LPF 16 .
  • the tone signal is separated from the received signal and processed. Since an FFT (Fast Fourier Transform) circuit is required, the circuit configuration of the wireless device may become complicated. In addition, since it is necessary to strictly control the frequencies of the tone signal and the IF signal in order to suppress interference between tone signals and interference between the tone signal and the IF signal, the configuration of the optical transmitter for transmitting multiplexed signals is complicated. may become Also, with the technique described in Patent Document 1, it is not possible to collectively transmit a plurality of types of control information from an optical transmission device to a wireless device.
  • FFT Fast Fourier Transform
  • Patent Document 2 cannot collectively transmit multiple types of control information from a transmitting device to a receiving device.
  • the master station device 101 generates a digital signal including one frame in which a plurality of pieces of control information are stored, and generated digital An optical signal including a signal and an IF signal is transmitted to slave station device 201 via optical fiber 191 .
  • the slave station device 201 acquires at least one of a plurality of pieces of control information from the digital signal included in the optical signal received from the master station device 101 via the optical fiber 191 .
  • a digital signal containing one frame storing a plurality of pieces of control information and an optical signal containing an IF signal are transmitted through an optical fiber, requiring strict control of the frequency of the IF signal.
  • a plurality of pieces of control information can be collectively transmitted without having to do so. Therefore, control information can be transmitted more efficiently with a simple configuration. Also, by changing the frame format, it is possible to flexibly transmit various types of control information.
  • This embodiment relates to an optical communication system 302 that transmits wavelength-multiplexed optical signals via an optical fiber 191, unlike the optical communication system 301 according to the first embodiment. It is the same as the optical communication system 301 according to the first embodiment except for the contents described below.
  • FIG. 6 is a diagram showing the configuration of an optical communication system according to the second embodiment of the present disclosure.
  • optical communication system 302 includes master station device 102 instead of master station device 101 and slave station device 202 instead of slave station device 201, compared to optical communication system 301 shown in FIG. Prepare.
  • the master station device 102 transmits an optical signal including a digital signal and an IF signal to the slave station device 202 via the optical fiber 191 . More specifically, the master station apparatus 102 generates an optical signal based on a digital signal, wavelength-multiplexes the generated optical signal with an optical signal based on an IF signal, and transmits the optical signal to the slave station apparatus 202 via the optical fiber 191 . do.
  • the slave station device 202 acquires control information from the digital signal included in the optical signal received from the master station device 102 via the optical fiber 191 .
  • the child station device 202 operates according to the acquired control information.
  • FIG. 7 is a diagram showing the configuration of a master station device according to the second embodiment of the present disclosure.
  • master station apparatus 102 includes optical modulators 31A and 31B and multiplexer 32 instead of LPF 16, multiplexer 17 and optical modulator 18, compared to master station apparatus 101 shown in FIG. Prepare.
  • the multiplexer 32 is an example of a transmitter.
  • the frequency converter 12 receives an analog signal from the signal receiver 11, up-converts or down-converts the received analog signal to generate an IF signal, and outputs the generated IF signal to the optical modulator 31A.
  • the optical modulation section 31A receives the IF signal from the frequency conversion section 12, generates an optical signal of wavelength ⁇ 1 by optically modulating the received IF signal, and outputs the generated optical signal to the multiplexing section 32.
  • the optical signal of wavelength ⁇ 1 generated by the optical modulator 31A is an example of the second optical signal.
  • the 8B/10B modulation section 15 receives a digital signal including an Ethernet frame from the framer 14, 8B/10B modulates the received digital signal, and outputs the modulated signal to the optical modulation section 31B.
  • the optical modulation section 31B receives the digital signal from the 8B/10B modulation section 15, generates an optical signal of wavelength ⁇ 2 by optically modulating the received digital signal, and outputs the generated optical signal to the multiplexing section 32.
  • the optical signal of wavelength ⁇ 2 generated by the optical modulator 31B is an example of the first optical signal.
  • the multiplexer 32 wavelength-multiplexes the optical signal of wavelength ⁇ 1 received from the optical modulator 31A and the optical signal of wavelength ⁇ 2 received from the optical modulator 31B.
  • multiplexer 32 is an optical coupler.
  • the multiplexer 32 outputs the wavelength-multiplexed optical signal to the optical fiber 191 .
  • FIG. 8 is a diagram schematically showing an example of a frequency spectrum of an optical signal output by a multiplexer in the master station apparatus according to the second embodiment of the present disclosure.
  • the horizontal axis indicates frequency [THz], and the vertical axis indicates signal intensity.
  • multiplexer 32 multiplexes an optical signal with wavelength ⁇ 1 with a center frequency of 193.4 THz and an optical signal with wavelength ⁇ 2 with a center frequency of 193.2 THz, and transmits the combined signal to optical fiber 191 . Output.
  • FIG. 9 is a diagram showing the configuration of a slave station device according to the second embodiment of the present disclosure.
  • slave station device 202 includes demultiplexer 41 and optical demodulators 42A and 42B instead of optical demodulator 21, demultiplexer 22 and LPF 26 in slave station device 201 shown in FIG. Prepare.
  • Separating section 41 is an example of a receiving section.
  • the demultiplexing unit 41 receives an optical signal including a digital signal including one Ethernet frame storing a plurality of pieces of control information and an IF signal from the master station apparatus 102 via the optical fiber 191, and divides the received optical signal into wavelengths. separated according to For example, the separation unit 41 is an optical coupler.
  • the demultiplexer 41 outputs the optical signal of wavelength ⁇ 1 to the optical demodulator 42A, and outputs the optical signal of wavelength ⁇ 2 to the optical demodulator 42B.
  • the optical signal of wavelength ⁇ 1 includes an IF signal generated by frequency converter 12 in master station device 102 .
  • the optical signal of wavelength ⁇ 2 includes a digital signal modulated by 8B/10B modulation section 15 in master station device 102 .
  • the optical demodulator 42A receives the optical signal of wavelength ⁇ 1 from the separator 41, generates an electrical signal M2a having a level corresponding to the intensity of the received optical signal, and outputs the electrical signal M2a to the amplifier 23A.
  • the amplifier 23A receives the electric signal M2a from the separator 41, amplifies the received electric signal M2a, and outputs the amplified electric signal M2a to the frequency converter 24.
  • the frequency conversion unit 24 generates an RF signal by up-converting the electrical signal M2a received from the amplification unit 23A, and outputs the generated RF signal to the antenna 161.
  • frequency converting section 24 generates a baseband signal by down-converting electrical signal M2a received from amplifying section 23A, and transmits the generated baseband signal to a device outside slave station device 202.
  • the optical demodulator 42B receives the optical signal of wavelength ⁇ 2 from the separator 41, generates an electrical signal M2b having a level corresponding to the intensity of the received optical signal, and outputs the electrical signal M2b to the amplifier 23B.
  • the amplifier 23B receives the electric signal M2b from the separator 41, amplifies the received electric signal M2b, and outputs the amplified electric signal M2b to the 8B/10B demodulator 25.
  • the 8B/10B demodulation section 25 8B/10B demodulates the electric signal M2b received from the amplification section 23B and outputs it to the deframer 27 . That is, the 8B/10B demodulator 25 converts the 10-bit electrical signal M2b received from the amplifier 23B into an 8-bit electrical signal M2b and outputs the 8-bit electrical signal M2b to the deframer 27 .
  • the deframer 27 acquires a plurality of pieces of control information from the digital signal included in the optical signal received by the demultiplexer 41 . More specifically, the deframer 27 receives the electrical signal M2b from the 8B/10B demodulator 25 and acquires the Ethernet frame from the received electrical signal M2b. When the destination MAC address included in the acquired Ethernet frame matches the MAC address of the slave station device 202, the deframer 27 acquires a plurality of pieces of control information from the payload of the Ethernet frame, and converts the acquired pieces of control information into the control information. Output to the processing unit 28 .
  • the control information processing unit 28 receives a plurality of pieces of control information from the deframer 27 and processes the received control information. For example, the control information processing unit 28 receives beamforming information, which is an example of control information, and performs processing for controlling the direction of the beam output from the antenna 161 according to the received beamforming information.
  • beamforming information which is an example of control information
  • Each process (each function) of the above-described embodiment is realized by a processing circuit (circuitry) including one or more processors.
  • the processing circuit may be configured by an integrated circuit or the like in which one or more memories, various analog circuits, and various digital circuits are combined in addition to the one or more processors.
  • the one or more memories store programs (instructions) that cause the one or more processors to execute the processes.
  • the one or more processors may execute the above processes according to the program read from the one or more memories, or execute the above processes according to a logic circuit designed in advance to execute the above processes. may be executed.
  • the above processors are CPU (Central Processing Unit), GPU (Graphics Processing Unit), DSP (Digital Signal Processor), FPGA (Field Programmable Gate Array), and ASIC (Application Specific Integrate d Circuit), etc., which are suitable for computer control processor.
  • the plurality of physically separated processors may cooperate with each other to execute the above processes.
  • the processors installed in each of a plurality of physically separated computers cooperate with each other via networks such as LAN (Local Area Network), WAN (Wide Area Network), and the Internet to perform each of the above processes. may be executed.
  • the program may be installed in the memory from an external server device or the like via the network, and may be CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), DVD-ROM (Digital Versatile Disk Read Only Memory), and semiconductor It may be distributed in a state stored in a recording medium such as a memory, and may be installed in the memory from the recording medium.
  • CD-ROM Compact Disc Read Only Memory
  • DVD-ROM Digital Versatile Disk Read Only Memory
  • semiconductor It may be distributed in a state stored in a recording medium such as a memory, and may be installed in the memory from the recording medium.
  • [Appendix 1] a master station device; and a slave station device,
  • the master station apparatus generates a digital signal including one frame in which a plurality of pieces of control information are stored, and transmits an optical signal including the generated digital signal and an analog main signal through an optical fiber to the slave station apparatus.
  • send to the slave station device acquires at least one of the plurality of control information from the digital signal included in the optical signal received from the master station device via the optical fiber;
  • the optical communication system wherein the master station device generates the digital signal including the frame containing the destination information of the slave station device.

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Abstract

光通信システムは、親局装置と、子局装置とを備え、前記親局装置は、複数の制御情報が格納された１つのフレームを含むデジタル信号を生成し、生成した前記デジタル信号およびアナログの主信号を含む光信号を、光ファイバを介して前記子局装置へ送信し、前記子局装置は、前記光ファイバを介して前記親局装置から受信した前記光信号に含まれる前記デジタル信号から、複数の前記制御情報のうちの少なくとも１つの前記制御情報を取得する。

Description

光通信システム、親局装置、子局装置および光通信方法
　本開示は、光通信システム、親局装置、子局装置および光通信方法に関する。
　この出願は、２０２２年３月１日に出願された日本出願特願２０２２－３０７０８号を基礎とする優先権を主張し、その開示のすべてをここに取り込む。
　特許文献１（特開２０２１－６４８６１号公報）には、以下のような光送信装置が開示されている。すなわち、光送信装置は、情報を搬送する第１電気信号と複数のトーン信号とを周波数多重して多重信号を生成する多重手段と、前記多重信号で連続光の搬送波抑圧振幅変調を行う変調手段とを備える。
　また、特許文献２（特開２０２０－４３４８８号公報）には、以下のような増幅器ユニットが開示されている。すなわち、増幅器ユニットは、変調周波数ｆｍのデジタル信号を生成し、前記デジタル信号を出力するデジタル信号生成部と、振幅に情報を有する周波数ｆｃのアナログ信号を生成し、前記アナログ信号を出力するアナログ信号生成部と、前記デジタル信号と前記アナログ信号とを重畳した重畳信号を生成し、前記重畳信号を出力する重畳部と、前記重畳信号を増幅した増幅信号を生成し、前記増幅信号を出力する増幅部と、前記増幅信号の電圧に関する情報を検知する検知部と、 前記検知部が検知した前記情報に基づいて、前記増幅部の増幅度を決定する増幅度決定部とを備える。前記増幅部に入力される入力信号の入力電圧と、前記増幅部から出力される出力信号の出力電圧との関係は、前記入力電圧が増加するにつれて前記出力電圧が増加する領域から、前記出力電圧があらかじめ定められた一定値になるように前記増幅度が変化する領域を有する関係を有する。また、前記増幅部に入力される前記デジタル信号の入力電圧は、前記増幅度で増幅された前記デジタル信号の出力電圧が前記一定値になる電圧である。また、前記増幅部に入力される前記アナログ信号の入力電圧は、前記増幅度で増幅された前記アナログ信号の出力電圧が前記増幅度に比例した値になる電圧である。
特開２０２１－６４８６１号公報 特開２０２０－４３４８８号公報
　本開示の光通信システムは、親局装置と、子局装置とを備え、前記親局装置は、複数の制御情報が格納された１つのフレームを含むデジタル信号を生成し、生成した前記デジタル信号およびアナログの主信号を含む光信号を、光ファイバを介して前記子局装置へ送信し、前記子局装置は、前記光ファイバを介して前記親局装置から受信した前記光信号に含まれる前記デジタル信号から、複数の前記制御情報のうちの少なくとも１つの前記制御情報を取得する。
　本開示の親局装置は、複数の制御情報が格納された１つのフレームを含むデジタル信号を生成する生成部と、前記生成部により生成された前記デジタル信号およびアナログの主信号を含む光信号を、光ファイバを介して他の装置へ送信する送信部とを備える。
　本開示の子局装置は、複数の制御情報が格納された１つのフレームを含むデジタル信号およびアナログの主信号を含む光信号を、光ファイバを介して他の装置から受信する受信部と、前記受信部により受信された前記光信号に含まれる前記デジタル信号から、複数の前記制御情報のうちの少なくとも１つの前記制御情報を取得する取得部とを備える。
　本開示の光通信方法は、親局装置と、子局装置とを備える光通信システムにおける光通信方法であって、前記親局装置が、複数の制御情報が格納された１つのフレームを含むデジタル信号を生成し、生成した前記デジタル信号およびアナログの主信号を含む光信号を、光ファイバを介して前記子局装置へ送信するステップと、前記子局装置が、前記光ファイバを介して前記親局装置から受信した前記光信号に含まれる前記デジタル信号から、複数の前記制御情報のうちの少なくとも１つの前記制御情報を取得するステップとを含む。
　本開示の一態様は、このような特徴的な処理部を備える親局装置として実現され得るだけでなく、かかる特徴的な処理をステップとする光通信方法として実現され得たり、かかるステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現され得る。また、本開示の一態様は、親局装置の一部または全部を実現する半導体集積回路として実現され得る。
　また、本開示の一態様は、このような特徴的な処理部を備える子局装置として実現され得るだけでなく、かかる特徴的な処理をステップとする光通信方法として実現され得たり、かかるステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現され得る。また、本開示の一態様は、子局装置の一部または全部を実現する半導体集積回路として実現され得る。
図１は、本開示の第１の実施の形態に係る光通信システムの構成を示す図である。 図２は、本開示の第１の実施の形態に係る親局装置の構成を示す図である。 図３は、本開示の第１の実施の形態に係る親局装置における多重部により生成される電気信号の周波数スペクトルの一例を概略的に示す図である。 図４は、本開示の第１の実施の形態に係る子局装置の構成を示す図である。 図５は、本開示の第１の実施の形態に係る光通信システムにおける通信のシーケンスの一例を示す図である。 図６は、本開示の第２の実施の形態に係る光通信システムの構成を示す図である。 図７は、本開示の第２の実施の形態に係る親局装置の構成を示す図である。 図８は、本開示の第２の実施の形態に係る親局装置における多重部により出力される光信号の周波数スペクトルの一例を概略的に示す図である。 図９は、本開示の第２の実施の形態に係る子局装置の構成を示す図である。
　従来、通信データを含むアナログ信号を装置間において光ファイバ経由で伝送する光通信システムにおいて、一方の装置の動作を制御するための制御情報をアナログ信号に多重して伝送する技術が開発されている。
　［本開示が解決しようとする課題］
　特許文献１および２に記載の技術を超えて、簡易な構成でより効率的に制御情報を伝送することが可能な技術が望まれる。
　本開示は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、簡易な構成でより効率的に制御情報を伝送することが可能な光通信システム、親局装置、子局装置および光通信方法を提供することである。
　［本開示の効果］
　本開示によれば、簡易な構成でより効率的に制御情報を伝送することができる。
　［本開示の実施形態の説明］
　最初に、本開示の実施形態の内容を列記して説明する。
　（１）本開示の実施の形態に係る光通信システムは、親局装置と、子局装置とを備え、前記親局装置は、複数の制御情報が格納された１つのフレームを含むデジタル信号を生成し、生成した前記デジタル信号およびアナログの主信号を含む光信号を、光ファイバを介して前記子局装置へ送信し、前記子局装置は、前記光ファイバを介して前記親局装置から受信した前記光信号に含まれる前記デジタル信号から、複数の前記制御情報のうちの少なくとも１つの前記制御情報を取得する。
　このように、複数の制御情報が格納された１つのフレームを含むデジタル信号および主信号を含む光信号を、光ファイバを介して伝送する構成により、主信号の周波数の厳密な制御を必要とすることなく、複数の制御情報を一括して伝送することができる。したがって、簡易な構成でより効率的に制御情報を伝送することができる。
　（２）上記（１）において、前記親局装置は、前記デジタル信号と前記主信号とが周波数多重された電気信号に基づく前記光信号を生成し、生成した前記光信号を、前記光ファイバを介して前記子局装置へ送信してもよい。
　このような構成により、デジタル信号と主信号とを波長多重する構成と比べて、デジタル信号および主信号を含む単一波長の光信号を用いて高い周波数利用効率で各信号を伝送することができる。
　（３）上記（２）において、前記親局装置は、前記デジタル信号を受けた第１の低域通過フィルタの通過信号と、前記主信号とを周波数多重してもよい。
　このような構成により、親局装置において、デジタル信号に由来するノイズを低減し、主信号の伝送品質の低下を抑制することができる。
　（４）上記（２）または（３）において、前記子局装置は、前記光ファイバを介して前記親局装置から受信した前記光信号に基づく電気信号を生成し、フィルタを用いて前記電気信号から前記デジタル信号を分離し、分離した前記デジタル信号を受けた第２の低域通過フィルタの通過信号から前記制御情報を取得してもよい。
　このような構成により、子局装置において、デジタル信号に由来するノイズを低減し、主信号の伝送品質の低下を抑制することができる。
　（５）上記（１）において、前記親局装置は、前記デジタル信号に基づく第１の光信号を生成し、生成した前記光信号を、前記主信号に基づく第２の光信号と波長多重して前記光信号を生成し、生成した前記光信号を、前記光ファイバを介して前記子局装置へ送信してもよい。
　このような構成により、デジタル信号と主信号とを周波数多重する構成と比べて、デジタル信号が主信号に与える影響を抑制し、主信号の伝送品質を向上することができる。
　（６）本開示の実施の形態に係る親局装置は、複数の制御情報が格納された１つのフレームを含むデジタル信号を生成する生成部と、前記生成部により生成された前記デジタル信号およびアナログの主信号を含む光信号を、光ファイバを介して他の装置へ送信する送信部とを備える。
　このように、複数の制御情報が格納された１つのフレームを含むデジタル信号および主信号を含む光信号を、光ファイバを介して伝送する構成により、主信号の周波数の厳密な制御を必要とすることなく、複数の制御情報を一括して伝送することができる。したがって、簡易な構成でより効率的に制御情報を伝送することができる。
　（７）本開示の実施の形態に係る子局装置は、複数の制御情報が格納された１つのフレームを含むデジタル信号およびアナログの主信号を含む光信号を、光ファイバを介して他の装置から受信する受信部と、前記受信部により受信された前記光信号に含まれる前記デジタル信号から、複数の前記制御情報のうちの少なくとも１つの前記制御情報を取得する取得部とを備える。
　このように、複数の制御情報が格納された１つのフレームを含むデジタル信号および主信号を含む光信号を受信し、受信した光信号に含まれるデジタル信号から制御情報を取得する構成により、主信号の周波数の厳密な制御を必要とすることなく、複数の制御情報を一括して伝送することができる。したがって、簡易な構成でより効率的に制御情報を伝送することができる。
　（８）本開示の実施の形態に係る光通信方法は、親局装置と、子局装置とを備える光通信システムにおける光通信方法であって、前記親局装置が、複数の制御情報が格納された１つのフレームを含むデジタル信号を生成し、生成した前記デジタル信号およびアナログの主信号を含む光信号を、光ファイバを介して前記子局装置へ送信するステップと、前記子局装置が、前記光ファイバを介して前記親局装置から受信した前記光信号に含まれる前記デジタル信号から、複数の前記制御情報のうちの少なくとも１つの前記制御情報を取得するステップとを含む。
　このように、複数の制御情報が格納された１つのフレームを含むデジタル信号および主信号を含む光信号を、光ファイバを介して伝送する方法により、主信号の周波数の厳密な制御を必要とすることなく、複数の制御情報を一括して伝送することができる。したがって、簡易な構成でより効率的に制御情報を伝送することができる。
　以下、本開示の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下に記載する実施の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
　＜第１の実施の形態＞
　［構成および基本動作］
　図１は、本開示の第１の実施の形態に係る光通信システムの構成を示す図である。図１を参照して、光通信システム３０１は、親局装置１０１と、子局装置２０１とを備える。親局装置１０１および子局装置２０１は、光ファイバ１９１を介して互いに接続されている。なお、光通信システム３０１は、複数の子局装置２０１を備える構成であってもよい。この場合、たとえば、複数の子局装置２０１は、１本の光ファイバ１９１および光カプラを介して親局装置１０１と接続される。たとえば、光通信システム３０１は、アナログＲｏＦ（Ｒａｄｉｏ　ｏｖｅｒ　Ｆｉｂｅｒ）システムである。
　たとえば、親局装置１０１および子局装置２０１は、光ファイバ１９１を介して通信データの送受信を行う。
　より詳細には、親局装置１０１は、通信データを含むＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調されたアナログ信号を図示しない基地局装置から受信する。親局装置１０１は、受信したアナログ信号を周波数変換することによりＩＦ（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号を生成する。ＩＦ信号は、主信号の一例である。親局装置１０１は、生成したＩＦ信号を含む光信号を光ファイバ１９１経由で子局装置２０１へ送信する。
　子局装置２０１は、光ファイバ１９１経由で親局装置１０１から光信号を受信する。子局装置２０１は、受信した光信号からＩＦ信号を取得し、取得したＩＦ信号に基づくＲＦ（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号をアンテナ１６１経由で送信する。なお、子局装置２０１は、取得したＩＦ信号に基づく信号を、有線を介して他の装置へ送信する構成であってもよい。
　また、子局装置２０１は、通信データを含むＯＦＤＭ変調されたミリ波帯のＲＦ信号をアンテナ１６１経由で図示しない移動体通信端末から受信する。子局装置２０１は、受信したＲＦ信号を周波数変換することによりＩＦ信号を生成し、生成したＩＦ信号を含む光信号を光ファイバ１９１経由で親局装置１０１へ送信する。なお、子局装置２０１は、通信データを含む信号を有線で受信し、受信した信号を含む光信号を光ファイバ１９１経由で親局装置１０１へ送信する構成であってもよい。
　親局装置１０１は、光ファイバ１９１経由で子局装置２０１から光信号を受信する。親局装置１０１は、受信した光信号からＩＦ信号を取得し、取得したＩＦ信号に基づく信号を基地局装置へ送信する。
　また、親局装置１０１は、定期的または不定期に、複数の制御情報を子局装置２０１へ伝送する。より詳細には、親局装置１０１は、複数の制御情報が格納された１つのフレームを含むデジタル信号を生成する。
　親局装置１０１は、生成したデジタル信号およびＩＦ信号を含む光信号を、光ファイバ１９１を介して子局装置２０１へ送信する。より詳細には、親局装置１０１は、デジタル信号とＩＦ信号とが周波数多重された電気信号に基づく光信号を生成し、生成した光信号を、光ファイバ１９１を介して子局装置２０１へ送信する。
　子局装置２０１は、光ファイバ１９１を介して親局装置１０１から受信した光信号に含まれるデジタル信号からフレームを取得し、取得したフレームから複数の制御情報を取得する。子局装置２０１は、取得した複数の制御情報に従って動作する。
　（親局装置）
　図２は、本開示の第１の実施の形態に係る親局装置の構成を示す図である。図２を参照して、親局装置１０１は、信号受信部１１と、周波数変換部１２と、制御情報出力部１３と、フレーマ１４と、８Ｂ／１０Ｂ変調部１５と、ＬＰＦ（Ｌｏｗ　Ｐａｓｓ　Ｆｉｌｔｅｒ）１６と、多重部１７と、光変調部１８とを備える。フレーマ１４は、生成部の一例である。光変調部１８は、送信部の一例である。ＬＰＦ１６は、第１の低域通過フィルタの一例である。信号受信部１１、周波数変換部１２、制御情報出力部１３、フレーマ１４および８Ｂ／１０Ｂ変調部１５の一部または全部は、たとえば、１または複数のプロセッサを含む処理回路（Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）により実現される。
　信号受信部１１は、通信データを含むＯＦＤＭ変調されたアナログ信号を図示しない基地局装置から受信する。なお、信号受信部１１は、アナログ信号として、ＲＦ信号を受信する構成であってもよいし、ベースバンド信号を受信する構成であってもよい。信号受信部１１は、受信したアナログ信号を周波数変換部１２へ出力する。
　周波数変換部１２は、信号受信部１１から受けたアナログ信号をアップコンバートまたはダウンコンバートすることにより、中心周波数ｆａを有するＩＦ信号を生成し、生成したＩＦ信号を多重部１７へ出力する。
　制御情報出力部１３は、子局装置２０１を制御するための制御情報を生成する。たとえば、制御情報出力部１３は、複数種類の制御情報を生成する。より詳細には、制御情報出力部１３は、制御情報として、ＲＦ信号の送信方向を制御するためのビームフォーミング情報、ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｄｕｐｌｅｘ）に従うＲＦ信号の送信タイミングを制御するための同期情報、および子局装置２０１におけるＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）のレジスタを制御するためのレジスタ制御情報等を生成する。制御情報出力部１３は、生成した制御情報をフレーマ１４へ出力する。なお、制御情報出力部１３は、生成した制御情報をフレーマ１４へ出力する代わりに、または制御情報をフレーマ１４へ出力することに加えて、図示しない基地局装置から取得した制御情報をフレーマ１４へ出力する構成であってもよい。
　フレーマ１４は、複数の制御情報が格納された１つのフレームを含むデジタル信号を生成する。一例として、フレーマ１４は、定期的または不定期に、制御情報出力部１３から受けた複数の制御情報がペイロードに格納された子局装置２０１宛のイーサネット（登録商標）フレームを生成する。たとえば、フレーマ１４は、宛先ＭＡＣアドレスとして、当該子局装置２０１のＭＡＣアドレスを含み、かつ複数種類の制御情報がペイロードに格納されたイーサネットフレームを生成する。なお、フレーマ１４は、単一種類の複数の制御情報がペイロードに格納されたイーサネットフレームを生成する構成であってもよい。フレーマ１４は、生成したイーサネットフレームを含む２値のデジタル信号を８Ｂ／１０Ｂ変調部１５へ出力する。
　なお、フレーマ１４は、制御情報をイーサネットフレームにおける複数のフィールドに格納してもよい。これにより、高頻度の更新が求められる制御情報を子局装置２０１へ早期に伝送することができる。
　８Ｂ／１０Ｂ変調部１５は、フレーマから受けたデジタル信号を８Ｂ／１０Ｂ変調してＬＰＦ１６へ出力する。すなわち、８Ｂ／１０Ｂ変調部１５は、フレーマから受けた８ビット分のデジタル信号を１０ビットのデジタル信号に変換してＬＰＦ１６へ出力する。
　ＬＰＦ１６は、８Ｂ／１０Ｂ変調部１５からデジタル信号を受けて、受けたデジタル信号における所定の周波数以上の周波数成分を減衰させる。たとえば、ＬＰＦ１６は、カットオフ周波数ｆｃ以上の周波数成分を減衰する、フィルタ次数が４次以上のベッセルフィルタである。カットオフ周波数ｆｃは、周波数変換部１２により生成されるＩＦ信号の中心周波数ｆａよりも小さい。ＬＰＦ１６は、カットオフ周波数ｆｃ以上の周波数成分が減衰されたデジタル信号を多重部１７へ出力する。
　たとえば、多重部１７は、ＬＰＦ１６の通過信号と、ＩＦ信号とを周波数多重する。より詳細には、多重部１７は、ＬＰＦ１６から受けたデジタル信号と、周波数変換部１２から受けたＩＦ信号とを周波数多重する。多重部１７は、デジタル信号とＩＦ信号とが周波数多重された電気信号Ｍ１を生成して光変調部１８へ出力する。
　なお、親局装置１０１は、基地局装置からＩＦ信号を受信し、受信したＩＦ信号を含む光信号を光ファイバ１９１経由で子局装置２０１へ送信する構成であってもよい。より詳細には、親局装置１０１は、周波数変換部１２を備えない構成であってもよい。この場合、信号受信部１１は、基地局装置からＩＦ信号を受信し、受信したＩＦ信号を多重部１７へ出力する。多重部１７は、信号受信部１１からＩＦ信号を受けて、ＬＰＦ１６から受けたデジタル信号と、信号受信部１１から受けたＩＦ信号とを周波数多重する。
　図３は、本開示の第１の実施の形態に係る親局装置における多重部により生成される電気信号の周波数スペクトルの一例を概略的に示す図である。図３において、横軸は周波数［ＧＨｚ］を示しており、縦軸は信号強度を示している。
　図３を参照して、周波数変換部１２は、フレーマ１４により生成されるデジタル信号の高調波の強度が落ち込む周波数領域以外の周波数領域に中心周波数ｆａを有するＩＦ信号を生成して多重部１７へ出力する。より詳細には、周波数変換部１２は、以下の式（１）を満たす中心周波数ｆａを有するＩＦ信号を生成して多重部１７へ出力する。
ｎ×ｆｄ＋ｋ×ｆｄ＜ｆａ＜（ｎ＋１）×ｆｄ－ｋ×ｆｄ　・・・　（１）
　ここで、ｎは１以上の整数である。ｋは、ゼロより大きく、かつ０．１未満の値である。ｆｄは、制御情報の帯域幅である。周波数変換部１２が上記式（１）を満たす中心周波数ｆａを有するＩＦ信号を生成する構成により、フレーマ１４により生成されるデジタル信号のデューティ比が５０％でない場合において生じ得るＤＣ成分ノイズの影響による、ＩＦ信号の伝送品質の低下を抑制することができる。
　光変調部１８は、フレーマ１４により生成されたデジタル信号およびＩＦ主信号を含む光信号を、光ファイバ１９１を介して子局装置２０１へ送信する。より詳細には、光変調部１８は、多重部１７から電気信号Ｍ１を受けて、受けた電気信号Ｍ１が光変調された光信号を生成し、生成した光信号を光ファイバ１９１へ出力する。
　（子局装置）
　図４は、本開示の第１の実施の形態に係る子局装置の構成を示す図である。図４を参照して、子局装置２０１は、光復調部２１と、分離部２２と、増幅部２３Ａ，２３Ｂと、周波数変換部２４と、８Ｂ／１０Ｂ復調部２５と、ＬＰＦ２６と、デフレーマ２７と、制御情報処理部２８とを備える。光復調部２１は、受信部の一例である。デフレーマ２７は、取得部の一例である。ＬＰＦ２６は、第２の低域通過フィルタの一例である。周波数変換部２４、８Ｂ／１０Ｂ復調部２５、デフレーマ２７および制御情報処理部２８の一部または全部は、たとえば、１または複数のプロセッサを含む処理回路（Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）により実現される。
　光復調部２１は、複数の制御情報が格納された１つのイーサネットフレームを含むデジタル信号およびＩＦ信号を含む光信号を、光ファイバ１９１を介して親局装置１０１から受信し、受信した光信号に基づく電気信号Ｍ２を生成する。より詳細には、光復調部２１は、受信した光信号の強度に応じたレベルの電気信号Ｍ２を生成して分離部２２へ出力する。
　分離部２２は、光復調部２１から電気信号Ｍ２を受けて、受けた電気信号Ｍ２から、イーサネットフレームを含むデジタル信号を分離する。より詳細には、分離部２２は、電気信号Ｍ２の周波数成分のうちの一部の周波数成分を増幅部２３Ａへ出力し、残りの周波数成分を増幅部２３Ｂへ出力する。
　たとえば、分離部２２は、ＨＰＦ（Ｈｉｇｈ　Ｐａｓｓ　Ｆｉｌｔｅｒ）とＬＰＦとにより構成されるダイプレクサである。分離部２２は、電気信号Ｍ２のうちの周波数Ｆｘ以上の周波数成分である電気信号Ｍ２ａを増幅部２３Ａへ出力し、周波数Ｆｘ未満の周波数成分である電気信号Ｍ２ｂを増幅部２３Ｂへ出力する。ここで、周波数Ｆｘは、ＩＦ信号の中心周波数ｆａよりも小さい。電気信号Ｍ２ａは、親局装置１０１における周波数変換部１２により生成されるＩＦ信号を含む。電気信号Ｍ２ｂは、親局装置１０１におけるＬＰＦ１６を通過したデジタル信号を含む。
　増幅部２３Ａは、分離部２２から電気信号Ｍ２ａを受けて、受けた電気信号Ｍ２ａを増幅する。たとえば、増幅部２３Ａは、リニアアンプである。増幅部２３Ａは、増幅後の電気信号Ｍ２ａを周波数変換部２４へ出力する。
　増幅部２３Ｂは、分離部２２から電気信号Ｍ２ｂを受けて、受けた電気信号Ｍ２ｂを増幅する。たとえば、増幅部２３Ｂは、リミティングアンプである。増幅部２３Ｂは、増幅後の電気信号Ｍ２ｂを８Ｂ／１０Ｂ復調部２５へ出力する。
　このように、電気信号Ｍ２から電気信号Ｍ２ａおよび電気信号Ｍ２ｂを分離し、増幅部２３Ａ，２３Ｂを用いて電気信号Ｍ２ａ，Ｍ２ｂをそれぞれ増幅する構成により、増幅部２３Ａとしてリニアアンプを用いることができ、増幅部２３Ｂとしてリミティングアンプを用いることができる。これにより、増幅部２３Ｂとしてリニアアンプを用いた場合におけるデジタル信号の波形歪みの発生を回避することができる。また、電気信号Ｍ２ａおよび電気信号Ｍ２ｂを分離することなく電気信号Ｍ２を増幅する構成と比べて、子局装置２０１の回路規模をより小さくすることができる。
　たとえば、周波数変換部２４は、増幅部２３Ａから受けた電気信号Ｍ２ａをアップコンバートすることによりＲＦ信号を生成し、生成したＲＦ信号をアンテナ１６１へ出力する。あるいは、周波数変換部２４は、増幅部２３Ａから受けた電気信号Ｍ２ａをダウンコンバートすることによりベースバンド信号を生成し、生成したベースバンド信号を子局装置２０１の外部の装置へ送信する。
　８Ｂ／１０Ｂ復調部２５は、増幅部２３Ｂから受けた電気信号Ｍ２ｂを８Ｂ／１０Ｂ復調してＬＰＦ２６へ出力する。すなわち、８Ｂ／１０Ｂ復調部２５は、増幅部２３Ｂから受けた１０ビット分の電気信号Ｍ２ｂを８ビットの電気信号Ｍ２ｂに変換してＬＰＦ２６へ出力する。
　ＬＰＦ２６は、８Ｂ／１０Ｂ復調部２５から電気信号Ｍ２ｂを受けて、受けた電気信号Ｍ２ｂにおける所定の周波数以上の成分を減衰させる。たとえば、ＬＰＦ２６は、カットオフ周波数ｆｃ以上の周波数成分を減衰する、フィルタ次数が４次以上のベッセルフィルタである。ＬＰＦ２６は、カットオフ周波数ｆｃ以上の成分が減衰された電気信号Ｍ２ｂをデフレーマ２７へ出力する。
　デフレーマ２７は、光復調部２１により受信された光信号に含まれるデジタル信号から、複数の制御情報を取得する。たとえば、デフレーマ２７は、ＬＰＦ２６の通過信号から制御情報を取得する。
　より詳細には、デフレーマ２７は、ＬＰＦ２６から電気信号Ｍ２ｂを受けて、受けた電気信号Ｍ２ｂからイーサネットフレームを取得する。デフレーマ２７は、取得したイーサネットフレームに含まれる宛先ＭＡＣアドレスが子局装置２０１のＭＡＣアドレスと一致しない場合、当該イーサネットフレームを破棄する。一方、デフレーマ２７は、取得したイーサネットフレームに含まれる宛先ＭＡＣアドレスが子局装置２０１のＭＡＣアドレスと一致する場合、当該イーサネットフレームのペイロードから複数の制御情報を取得する。デフレーマ２７は、取得した複数の制御情報を制御情報処理部２８へ出力する。
　制御情報処理部２８は、デフレーマ２７から複数の制御情報を受けて、受けた各制御情報を処理する。たとえば、制御情報処理部２８は、制御情報の一例であるビームフォーミング情報を受けて、受けたビームフォーミング情報に従ってアンテナ１６１から出力されるビームの方向を制御する処理を行う。
　［動作の流れ］
　図５は、本開示の第１の実施の形態に係る光通信システムにおける通信のシーケンスの一例を示す図である。
　図５を参照して、親局装置１０１は、ＩＦ信号が光変調された光信号を光ファイバ１９１経由で子局装置２０１へ送信する（ステップＳ１１）。
　次に、親局装置１０１は、子局装置２０１を制御する必要が生じた場合、子局装置２０１を制御するための複数の制御情報が格納された１つのイーサネットフレームを含むデジタル信号を生成する（ステップＳ１２）。
　次に、親局装置１０１は、ＩＦ信号と生成したデジタル信号とが周波数多重された電気信号Ｍ１を生成する（ステップＳ１３）。
　次に、親局装置１０１は、電気信号Ｍ１が光変調された光信号を光ファイバ１９１経由で子局装置２０１へ送信する（ステップＳ１４）。
　次に、子局装置２０１は、光ファイバ１９１経由で親局装置１０１から光信号を受信し、受信した光信号の強度に応じたレベルの電気信号Ｍ２を生成する（ステップＳ１５）。
　次に、子局装置２０１は、電気信号Ｍ２のうちの周波数Ｆｘ未満の周波数成分である電気信号Ｍ２ｂからイーサネットフレームを取得し、当該イーサネットフレームのペイロードから複数の制御情報を取得する（ステップＳ１６）。
　次に、子局装置２０１は、取得した複数の制御情報を処理する（ステップＳ１７）。
　なお、本開示の第１の実施の形態に係る親局装置１０１は、ＬＰＦ１６を備える構成であるとしたが、これに限定するものではない。親局装置１０１は、光通信システム３０１に要求される伝送品質および伝送帯域の範囲等に応じて、ＬＰＦ１６を備えない構成であってもよい。
　また、本開示の第１の実施の形態に係る親局装置１０１は、１つの周波数変換部１２を備える構成であるとしたが、これに限定するものではない。親局装置１０１は、異なる場所に設置されたアンテナ１６１の数に応じて、複数の周波数変換部１２を備える構成であってもよい。この場合、多重部１７は、複数の周波数変換部１２によりそれぞれ生成された、アンテナ１６１ごとの通信データをそれぞれ含む複数のＩＦ信号と、デジタル信号とが周波数多重された電気信号を生成して光変調部１８へ出力する。
　また、本開示の第１の実施の形態に係る子局装置２０１は、ＬＰＦ２６備える構成であるとしたが、これに限定するものではない。子局装置２０１は、光通信システム３０１に要求される伝送品質および伝送帯域の範囲等に応じて、ＬＰＦ２６を備えない構成であってもよい。
　また、本開示の第１の実施の形態に係る親局装置１０１は、８Ｂ／１０Ｂ変調部１５を備える構成であるとしたが、これに限定するものではない。親局装置１０１は、８Ｂ／１０Ｂ変調部１５を備えない構成であってもよい。ただし、親局装置１０１が８Ｂ／１０Ｂ変調部１５を備える構成では、親局装置１０１が８Ｂ／１０Ｂ変調部１５を備えない構成と比べて、デジタル信号のＤＣ成分を低減し、ベースラインワンダの発生を抑制することができる。
　また、本開示の第１の実施の形態に係る親局装置１０１では、周波数変換部１２は、上述の式（１）を満たす中心周波数ｆａを有するＩＦ信号を生成する構成であるとしたが、これに限定するものではない。周波数変換部１２は、上述の式（１）を満たさない中心周波数ｆａを有するＩＦ信号を生成する構成であってもよい。この場合、たとえば、親局装置１０１は、８Ｂ／１０Ｂ変調部１５の後段であり、かつＬＰＦ１６の前段に、ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ　Ｃｕｒｒｅｎｔ）除去部をさらに備える。当該ＤＣ除去部は、８Ｂ／１０Ｂ変調部１５からデジタル信号を受けて、受けたデジタル信号のＤＣ成分を除去し、ＤＣ成分が除去されたデジタル信号をＬＰＦ１６へ出力する。
　ところで、簡易な構成でより効率的に制御情報を伝送することが可能な技術が望まれる。
　たとえば、特許文献１に記載の技術では、正弦波である複数のトーン信号とＩＦ信号とが多重された多重信号を受信した無線装置において、受信した信号からトーン信号を分離して処理するためにＦＦＴ（Ｆａｓｔ　Ｆｏｕｒｉｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）回路が必要となるので、無線装置の回路構成が複雑化する場合がある。また、トーン信号同士の干渉およびトーン信号とＩＦ信号との干渉を抑制するためにトーン信号およびＩＦ信号の周波数を厳密に制御する必要があるので、多重信号を送信する光送信装置の構成も複雑化する場合がある。また、特許文献１に記載の技術では、複数種類の制御情報を一括して光送信装置から無線装置へ伝送することはできない。
　特許文献２に記載の技術も同様に、複数種類の制御情報を一括して送信装置から受信装置へ伝送することはできない。
　これに対して、本開示の第１の実施の形態に係る光通信システム３０１では、親局装置１０１は、複数の制御情報が格納された１つのフレームを含むデジタル信号を生成し、生成したデジタル信号およびＩＦ信号を含む光信号を、光ファイバ１９１を介して子局装置２０１へ送信する。子局装置２０１は、光ファイバ１９１を介して親局装置１０１から受信した光信号に含まれるデジタル信号から、複数の制御情報のうちの少なくともいずれか１つの制御情報を取得する。
　このように、複数の制御情報が格納された１つのフレームを含むデジタル信号およびＩＦ信号を含む光信号を、光ファイバを介して伝送する構成により、ＩＦ信号の周波数の厳密な制御を必要とすることなく、複数の制御情報を一括して伝送することができる。したがって、簡易な構成でより効率的に制御情報を伝送することができる。また、フレームフォーマットを変更することで、多様な種類の制御情報を柔軟に伝送することができる。
　次に、本開示の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
　＜第２の実施の形態＞
　本実施の形態は、第１の実施の形態に係る光通信システム３０１と比べて、波長多重された光信号を光ファイバ１９１経由で伝送する光通信システム３０２に関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る光通信システム３０１と同様である。
　図６は、本開示の第２の実施の形態に係る光通信システムの構成を示す図である。図６を参照して、光通信システム３０２は、図１に示す光通信システム３０１と比べて、親局装置１０１の代わりに親局装置１０２を備え、子局装置２０１の代わりに子局装置２０２を備える。
　親局装置１０２は、デジタル信号およびＩＦ信号を含む光信号を、光ファイバ１９１を介して子局装置２０２へ送信する。より詳細には、親局装置１０２は、デジタル信号に基づく光信号を生成し、生成した光信号を、ＩＦ信号に基づく光信号と波長多重して光ファイバ１９１を介して子局装置２０２へ送信する。
　子局装置２０２は、光ファイバ１９１を介して親局装置１０２から受信した光信号に含まれるデジタル信号から制御情報を取得する。子局装置２０２は、取得した制御情報に従って動作する。
　（親局装置）
　図７は、本開示の第２の実施の形態に係る親局装置の構成を示す図である。図７を参照して、親局装置１０２は、図２に示す親局装置１０１と比べて、ＬＰＦ１６、多重部１７および光変調部１８の代わりに、光変調部３１Ａ，３１Ｂおよび多重部３２を備える。多重部３２は、送信部の一例である。
　周波数変換部１２は、信号受信部１１からアナログ信号を受けて、受けたアナログ信号をアップコンバートまたはダウンコンバートすることによりＩＦ信号を生成し、生成したＩＦ信号を光変調部３１Ａへ出力する。
　光変調部３１Ａは、周波数変換部１２からＩＦ信号を受けて、受けたＩＦ信号が光変調された波長λ１の光信号を生成し、生成した光信号を多重部３２へ出力する。光変調部３１Ａにより生成される波長λ１の光信号は、第２の光信号の一例である。
　８Ｂ／１０Ｂ変調部１５は、イーサネットフレームを含むデジタル信号をフレーマ１４から受けて、受けたデジタル信号を８Ｂ／１０Ｂ変調して光変調部３１Ｂへ出力する。
　光変調部３１Ｂは、８Ｂ／１０Ｂ変調部１５からデジタル信号を受けて、受けたデジタル信号が光変調された波長λ２の光信号を生成し、生成した光信号を多重部３２へ出力する。光変調部３１Ｂにより生成される波長λ２の光信号は、第１の光信号の一例である。
　多重部３２は、光変調部３１Ａから受けた波長λ１の光信号と、光変調部３１Ｂから受けた波長λ２の光信号とを波長多重する。たとえば、多重部３２は、光カプラである。多重部３２は、波長多重された光信号を光ファイバ１９１へ出力する。
　図８は、本開示の第２の実施の形態に係る親局装置における多重部により出力される光信号の周波数スペクトルの一例を概略的に示す図である。図８において、横軸は周波数［ＴＨｚ］を示しており、縦軸は信号強度を示している。
　図８を参照して、多重部３２は、中心周波数が１９３．４ＴＨｚである波長λ１の光信号と、中心周波数が１９３．２ＴＨｚである波長λ２の光信号とを合波して光ファイバ１９１へ出力する。
　（子局装置）
　図９は、本開示の第２の実施の形態に係る子局装置の構成を示す図である。図９を参照して、子局装置２０２は、図４に示す子局装置２０１と比べて、光復調部２１、分離部２２およびＬＰＦ２６の代わりに、分離部４１および光復調部４２Ａ，４２Ｂを備える。分離部４１は、受信部の一例である。
　分離部４１は、複数の制御情報が格納された１つのイーサネットフレームを含むデジタル信号およびＩＦ信号を含む光信号を、光ファイバ１９１を介して親局装置１０２から受信し、受信した光信号を波長に応じて分離する。たとえば、分離部４１は、光カプラである。分離部４１は、受信した光信号のうちの、波長λ１の光信号を光復調部４２Ａへ出力し、波長λ２の光信号を光復調部４２Ｂへ出力する。波長λ１の光信号は、親局装置１０２における周波数変換部１２により生成されるＩＦ信号を含む。波長λ２の光信号は、親局装置１０２における８Ｂ／１０Ｂ変調部１５により変調されたデジタル信号を含む。
　光復調部４２Ａは、分離部４１から波長λ１の光信号を受けて、受けた光信号の強度に応じたレベルの電気信号Ｍ２ａを生成して増幅部２３Ａへ出力する。
　増幅部２３Ａは、分離部４１から電気信号Ｍ２ａを受けて、受けた電気信号Ｍ２ａを増幅し、増幅後の電気信号Ｍ２ａを周波数変換部２４へ出力する。
　たとえば、周波数変換部２４は、増幅部２３Ａから受けた電気信号Ｍ２ａをアップコンバートすることによりＲＦ信号を生成し、生成したＲＦ信号をアンテナ１６１へ出力する。あるいは、周波数変換部２４は、増幅部２３Ａから受けた電気信号Ｍ２ａをダウンコンバートすることによりベースバンド信号を生成し、生成したベースバンド信号を子局装置２０２の外部の装置へ送信する。
　光復調部４２Ｂは、分離部４１から波長λ２の光信号を受けて、受けた光信号の強度に応じたレベルの電気信号Ｍ２ｂを生成して増幅部２３Ｂへ出力する。
　増幅部２３Ｂは、分離部４１から電気信号Ｍ２ｂを受けて、受けた電気信号Ｍ２ｂを増幅し、増幅後の電気信号Ｍ２ｂを８Ｂ／１０Ｂ復調部２５へ出力する。
　８Ｂ／１０Ｂ復調部２５は、増幅部２３Ｂから受けた電気信号Ｍ２ｂを８Ｂ／１０Ｂ復調してデフレーマ２７へ出力する。すなわち、８Ｂ／１０Ｂ復調部２５は、増幅部２３Ｂから受けた１０ビット分の電気信号Ｍ２ｂを８ビットの電気信号Ｍ２ｂに変換してデフレーマ２７へ出力する。
　デフレーマ２７は、分離部４１により受信された光信号に含まれるデジタル信号から、複数の制御情報を取得する。より詳細には、デフレーマ２７は、８Ｂ／１０Ｂ復調部２５から電気信号Ｍ２ｂを受けて、受けた電気信号Ｍ２ｂからイーサネットフレームを取得する。デフレーマ２７は、取得したイーサネットフレームに含まれる宛先ＭＡＣアドレスが子局装置２０２のＭＡＣアドレスと一致する場合、当該イーサネットフレームのペイロードから複数の制御情報を取得し、取得した複数の制御情報を制御情報処理部２８へ出力する。
　制御情報処理部２８は、デフレーマ２７から複数の制御情報を受けて、受けた制御情報を処理する。たとえば、制御情報処理部２８は、制御情報の一例であるビームフォーミング情報を受けて、受けたビームフォーミング情報に従ってアンテナ１６１から出力されるビームの方向を制御する処理を行う。
　上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　上述の実施形態の各処理（各機能）は、１または複数のプロセッサを含む処理回路（Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）により実現される。上記処理回路は、上記１または複数のプロセッサに加え、１または複数のメモリ、各種アナログ回路、各種デジタル回路が組み合わされた集積回路等で構成されてもよい。上記１または複数のメモリは、上記各処理を上記１または複数のプロセッサに実行させるプログラム（命令）を格納する。上記１または複数のプロセッサは、上記１または複数のメモリから読み出した上記プログラムに従い上記各処理を実行してもよいし、予め上記各処理を実行するように設計された論理回路に従って上記各処理を実行してもよい。上記プロセッサは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）、およびＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）等、コンピュータの制御に適合する種々のプロセッサであってよい。なお、物理的に分離した上記複数のプロセッサが互いに協働して上記各処理を実行してもよい。たとえば、物理的に分離した複数のコンピュータのそれぞれに搭載された上記プロセッサがＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ　（Ｗｉｄｅ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）、およびインターネット等のネットワークを介して互いに協働して上記各処理を実行してもよい。上記プログラムは、外部のサーバ装置等から上記ネットワークを介して上記メモリにインストールされても構わないし、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ　Ｄｉｓｃ　Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｋ　Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、および半導体メモリ等の記録媒体に格納された状態で流通し、上記記録媒体から上記メモリにインストールされても構わない。
　以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
　［付記１］
　親局装置と、
　子局装置とを備え、
　前記親局装置は、複数の制御情報が格納された１つのフレームを含むデジタル信号を生成し、生成した前記デジタル信号およびアナログの主信号を含む光信号を、光ファイバを介して前記子局装置へ送信し、
　前記子局装置は、前記光ファイバを介して前記親局装置から受信した前記光信号に含まれる前記デジタル信号から、複数の前記制御情報のうちの少なくとも１つの前記制御情報を取得し、
　前記親局装置は、前記子局装置の宛先情報を含む前記フレームを含む前記デジタル信号を生成する、光通信システム。
　１１　信号受信部
　１２　周波数変換部
　１３　制御情報出力部
　１４　フレーマ
　１５　８Ｂ／１０Ｂ変調部
　１６　ＬＰＦ
　１７　多重部
　１８　光変調部
　２１　光復調部
　２２　分離部
　２３Ａ，２３Ｂ　増幅部
　２４　周波数変換部
　２５　８Ｂ／１０Ｂ復調部
　２６　ＬＰＦ
　２７　デフレーマ
　２８　制御情報処理部
　３１Ａ，３１Ｂ　光変調部
　３２　多重部
　４１　分離部
　４２Ａ，４２Ｂ　光復調部
　１０１，１０２　親局装置
　１６１　アンテナ
　２０１，２０２　子局装置
　１９１　光ファイバ
　３０１，３０２　光通信システム

Claims (8)

  1. 　親局装置と、
    　子局装置とを備え、
    　前記親局装置は、複数の制御情報が格納された１つのフレームを含むデジタル信号を生成し、生成した前記デジタル信号およびアナログの主信号を含む光信号を、光ファイバを介して前記子局装置へ送信し、
    　前記子局装置は、前記光ファイバを介して前記親局装置から受信した前記光信号に含まれる前記デジタル信号から、複数の前記制御情報のうちの少なくとも１つの前記制御情報を取得する、光通信システム。
  2. 　前記親局装置は、前記デジタル信号と前記主信号とが周波数多重された電気信号に基づく前記光信号を生成し、生成した前記光信号を、前記光ファイバを介して前記子局装置へ送信する、請求項１に記載の光通信システム。
  3. 　前記親局装置は、前記デジタル信号を受けた第１の低域通過フィルタの通過信号と、前記主信号とを周波数多重する、請求項２に記載の光通信システム。
  4. 　前記子局装置は、前記光ファイバを介して前記親局装置から受信した前記光信号に基づく電気信号を生成し、フィルタを用いて前記電気信号から前記デジタル信号を分離し、分離した前記デジタル信号を受けた第２の低域通過フィルタの通過信号から前記制御情報を取得する、請求項２または請求項３に記載の光通信システム。
  5. 　前記親局装置は、前記デジタル信号に基づく第１の光信号を生成し、生成した前記光信号を、前記主信号に基づく第２の光信号と波長多重して前記光信号を生成し、生成した前記光信号を、前記光ファイバを介して前記子局装置へ送信する、請求項１に記載の光通信システム。
  6. 　複数の制御情報が格納された１つのフレームを含むデジタル信号を生成する生成部と、
    　前記生成部により生成された前記デジタル信号およびアナログの主信号を含む光信号を、光ファイバを介して他の装置へ送信する送信部とを備える、親局装置。
  7. 　複数の制御情報が格納された１つのフレームを含むデジタル信号およびアナログの主信号を含む光信号を、光ファイバを介して他の装置から受信する受信部と、
    　前記受信部により受信された前記光信号に含まれる前記デジタル信号から、複数の前記制御情報のうちの少なくとも１つの前記制御情報を取得する取得部とを備える、子局装置。
  8. 　親局装置と、子局装置とを備える光通信システムにおける光通信方法であって、
    　前記親局装置が、複数の制御情報が格納された１つのフレームを含むデジタル信号を生成し、生成した前記デジタル信号およびアナログの主信号を含む光信号を、光ファイバを介して前記子局装置へ送信するステップと、
    　前記子局装置が、前記光ファイバを介して前記親局装置から受信した前記光信号に含まれる前記デジタル信号から、複数の前記制御情報のうちの少なくとも１つの前記制御情報を取得するステップとを含む、光通信方法。
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JP2005159675A (ja) * 2003-11-25 2005-06-16 Toshiba Corp 光伝送システムとその親局装置および子局装置
JP2007281817A (ja) * 2006-04-05 2007-10-25 Sumitomo Electric Ind Ltd 通信システム

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