WO2024084896A1 - アナログRoFシステム、親局装置、子局装置および光通信方法 - Google Patents

アナログRoFシステム、親局装置、子局装置および光通信方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2024084896A1
WO2024084896A1 PCT/JP2023/034505 JP2023034505W WO2024084896A1 WO 2024084896 A1 WO2024084896 A1 WO 2024084896A1 JP 2023034505 W JP2023034505 W JP 2023034505W WO 2024084896 A1 WO2024084896 A1 WO 2024084896A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
station device
signal
control information
slave station
optical
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/034505
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
宮関勇輔
船田知之
自念圭輔
桂勇男
川瀬大輔
新井拓人
白戸裕史
伊藤耕大
菅瑞紀
俊長秀紀
内田大誠
北直樹
Original Assignee
住友電気工業株式会社
日本電信電話株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 住友電気工業株式会社, 日本電信電話株式会社 filed Critical 住友電気工業株式会社
Publication of WO2024084896A1 publication Critical patent/WO2024084896A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/25Arrangements specific to fibre transmission
    • H04B10/2575Radio-over-fibre, e.g. radio frequency signal modulated onto an optical carrier
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00Time-division multiplex systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00Time-division multiplex systems
    • H04J3/24Time-division multiplex systems in which the allocation is indicated by an address the different channels being transmitted sequentially
    • H04J3/26Time-division multiplex systems in which the allocation is indicated by an address the different channels being transmitted sequentially in which the information and the address are simultaneously transmitted
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/14Two-way operation using the same type of signal, i.e. duplex
    • H04L5/16Half-duplex systems; Simplex/duplex switching; Transmission of break signals non-automatically inverting the direction of transmission

Definitions

  • the present disclosure relates to an analog Radio over Fiber (RoF) system, a master station device, a slave station device, and an optical communication method.
  • RoF Radio over Fiber
  • Patent Document 1 JP 2016-158062 A discloses a communication device as follows. That is, the communication device includes a packet receiving unit that receives a packet in which a divided continuous signal is stored, a signal holding unit that receives and holds a received continuous signal, which is a continuous signal stored in a packet received by the packet receiving unit, a transmission timing control unit that, when the packet receiving unit receives a packet that is different from a packet that follows the previously received packet, instructs the signal holding unit to output the received continuous signal at a timing determined based on a timestamp inserted in the header of the currently received packet, and, when the packet receiving unit receives a packet that follows the previously received packet, instructs the signal holding unit to output the received continuous signal at a timing determined in advance based on the size of the divided continuous signal, and a continuous signal transmitting unit that transmits the continuous signal output from the signal holding unit to a network for continuous signal transmission.
  • a packet receiving unit that receives a packet in which a divided continuous signal is stored
  • Patent Document 2 JP 2007-166278 A discloses a wireless communication system as follows. That is, the wireless communication system is a wireless communication system consisting of a master station device, a slave station device, a network connecting the master station device and the slave station device, and a wireless terminal, the master station device includes a wireless modulation circuit that modulates data, a wireless demodulation circuit that demodulates data, and a processing unit that packetizes the digital wireless signal input from the wireless modulation circuit and transmits it to the network, receives packets from the network, converts the received packets into digital wireless signals, and transfers them to the wireless demodulation circuit, the slave station device includes a wireless transmission circuit that transmits wireless signals to the wireless terminal, a wireless reception circuit that receives wireless signals from the wireless terminal, and a processing unit that packetizes the digital wireless signal input from the wireless reception circuit and transmits it to the network, receives packets from the network, extracts the digital wireless signal from the received packet, and transfers it to the wireless transmission circuit, the processing units of the master
  • the analog RoF system disclosed herein comprises a master station device and a slave station device that transmits and receives radio signals via an antenna, the master station device generates control information used to control the transmission and reception of the radio signals, and transmits an optical signal including a first digital signal and an analog main signal to the slave station device via an optical fiber, the slave station device acquires the control information from the first digital signal included in the optical signal received from the master station device via the optical fiber, and performs switching between the transmission and reception of the radio signals via the antenna based on the acquired control information.
  • the parent station device of the present disclosure includes a control information generating unit that generates control information used to control the transmission and reception of radio signals by the child station devices via an antenna, and a transmitting unit that transmits an optical signal that includes a digital signal including the control information generated by the control information generating unit and an analog main signal to the child station device via an optical fiber.
  • the slave station device of the present disclosure includes a wireless transceiver unit that transmits and receives wireless signals via an antenna, a receiver unit that receives an optical signal from a master station device via an optical fiber, the optical signal including a digital signal including control information and an analog main signal, an acquisition unit that acquires the control information from the digital signal included in the optical signal received by the receiver unit, and a control unit that performs switching between the wireless transceiver unit's transmission operation and reception operation via the antenna based on the control information acquired by the acquisition unit.
  • the optical communication method disclosed herein is an optical communication method in an analog RoF system including a parent station device and a child station device that transmits and receives wireless signals via an antenna, and includes the steps of: the parent station device generating control information used to control the transmission and reception of the wireless signals, and transmitting an optical signal including a first digital signal containing the generated control information and an analog main signal to the child station device via an optical fiber; and the child station device acquiring the control information from the first digital signal contained in the optical signal received from the parent station device via the optical fiber, and performing a switching process between the transmission and reception of the wireless signals via the antenna based on the acquired control information.
  • One aspect of the present disclosure can be realized not only as a master station device equipped with such characteristic processing units, but also as an optical communication method having such characteristic processing steps, or as a program for causing a computer to execute such steps. Furthermore, one aspect of the present disclosure can be realized as a semiconductor integrated circuit that realizes part or all of the master station device.
  • one aspect of the present disclosure can be realized not only as a slave station device having such a characteristic processing unit, but also as an optical communication method having such characteristic processing steps, or as a program for causing a computer to execute such steps. Furthermore, one aspect of the present disclosure can be realized as a semiconductor integrated circuit that realizes part or all of the slave station device.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an analog RoF system according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a time chart of a communication frame in a mobile wireless communication system.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a master station device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a 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 TDD signal transmitted by a base station device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a TDD signal generated by a TDD processing unit in a slave station device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a communication sequence in the analog RoF system according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of an analog RoF system according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a master station device according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a correspondence table held by an information storage unit in a master station device according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of a slave station device according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of an analog RoF system according to the third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of a master station device according to the third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration of a slave station device according to the third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a communication sequence in an analog RoF system according to the third embodiment of the present disclosure.
  • the present disclosure has been made to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to provide an analog RoF system, a master station device, a slave station device, and an optical communication method that can achieve TDD with a simple configuration in an analog RoF system that includes a master station device and a slave station device.
  • An analog RoF system includes a parent station device and a child station device that transmits and receives wireless signals via an antenna, the parent station device generates control information used to control the transmission and reception of the wireless signals, and transmits a first digital signal including the generated control information and an optical signal including an analog main signal to the child station device via an optical fiber, the child station device acquires the control information from the first digital signal included in the optical signal received from the parent station device via the optical fiber, and performs switching processing between the transmission and reception of the wireless signals via the antenna based on the acquired control information.
  • the parent station device transmits a downstream optical signal including a first digital signal and a main signal to the child station device via an optical fiber, and the child station device acquires control information from the first digital signal included in the downstream optical signal to switch between transmitting and receiving wireless signals.
  • This configuration allows the child station device to switch between transmitting and receiving without performing detailed calculations to determine the timing of switching between transmitting and receiving. Therefore, in an analog RoF system equipped with a parent station device and a child station device, TDD can be realized with a simple configuration.
  • the parent station device may be connected between the base station device and the child station device, and the parent station device may receive a pattern signal indicating an uplink communication period and a downlink communication period in TDD from the base station device, and may generate the control information based on the received pattern signal.
  • the parent station device can generate control information with simple processing, and the child station device can perform transmission/reception switching processing in synchronization with the upstream communication period and downstream communication period set in the base station device. Furthermore, if the downstream communication period and upstream communication period are changed by the base station device, the parent station device can transmit control information reflecting the changes to the child station device, thereby changing the switching processing in the child station device, thereby enabling flexible response to changes in the downstream communication period and upstream communication period.
  • the parent station device may generate a switching pattern for the transmission and reception operation of the wireless signal based on the pattern signal, and generate the control information including the generated switching pattern and a start timing of the switching process using the switching pattern.
  • the start timing can be set taking into account the transmission delay of control information between the parent station device and the child station device, and stable switching processing can be performed in the child station device.
  • the parent station device and the child station device may hold correspondence information indicating the correspondence between the type of the pattern signal and the identification information of the pattern signal, and the parent station device may refer to the correspondence information to acquire the identification information corresponding to the pattern signal received from the base station device, and generate the control information including the acquired identification information and the start timing of the switching process using the identification information.
  • This configuration makes it possible to notify the sub-station device of the uplink communication period and downlink communication period set in the base station device with a simpler configuration than a configuration in which control information including a switching pattern for the transmission and reception operation of wireless signals is transmitted from the parent station device to the child station device.
  • the analog RoF system may include a plurality of the child station devices, and the parent station device may generate the control information including the start timing that differs for each child station device.
  • the slave station device may correct the start timing included in the control information and start the switching process based on the control information at the corrected start timing.
  • This configuration allows the start timing to be corrected to a more appropriate timing based on the actual transmission delay of the control information received by the slave station equipment, enabling stable switching processing in the slave station equipment.
  • the slave station device may receive pattern information indicating upstream and downstream communication periods in TDD from a device other than the master station device outside the slave station device, generate a second digital signal including the received pattern information, and transmit an optical signal including the generated second digital signal and an analog main signal to the master station device via the optical fiber, and the master station device may obtain the pattern information from the second digital signal included in the optical signal received from the slave station device via the optical fiber, and generate the control information reflecting the content of the obtained pattern information.
  • This configuration makes it possible to flexibly respond to changes in the downlink and uplink communication periods in TDD adopted in a mobile wireless communication system, for example, when the downlink and uplink communication periods are changed depending on the communication status of a mobile communication terminal.
  • a parent station device includes a control information generating unit that generates control information used to control the transmission and reception of radio signals by a child station device via an antenna, and a transmitting unit that transmits an optical signal including a digital signal including the control information generated by the control information generating unit and an analog main signal to the child station device via an optical fiber.
  • TDD can be realized with a simple configuration.
  • a slave station device includes a wireless transceiver unit that transmits and receives wireless signals via an antenna, a receiver unit that receives an optical signal from a master station device via an optical fiber, the optical signal including a digital signal including control information and an analog main signal, an acquisition unit that acquires the control information from the digital signal included in the optical signal received by the receiver unit, and a control unit that performs switching between the wireless transceiver unit's transmission operation and reception operation via the antenna based on the control information acquired by the acquisition unit.
  • TDD can be realized with a simple configuration.
  • a communication method is an optical communication method in an analog RoF system including a parent station device and a child station device that transmits and receives wireless signals via an antenna, the method including the steps of: the parent station device generating control information used to control the transmission and reception of the wireless signals; transmitting an optical signal including a first digital signal and an analog main signal, the first digital signal including the generated control information, to the child station device via an optical fiber; and the child station device acquiring the control information from the first digital signal included in the optical signal received from the parent station device via the optical fiber, and performing a switching process between the transmission and reception of the wireless signals via the antenna based on the acquired control information.
  • the parent station device transmits a downstream optical signal including a first digital signal and a main signal to the child station device via an optical fiber, and the child station device acquires control information from the first digital signal included in the downstream optical signal to switch between transmitting and receiving wireless signals.
  • This method allows the child station device to switch between transmitting and receiving without performing detailed calculations to determine the timing of switching between transmitting and receiving. Therefore, in an analog RoF system equipped with a parent station device and a child station device, TDD can be realized with a simple configuration.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an analog RoF system according to a first embodiment of the present disclosure.
  • an analog RoF system 301 includes a master station device 101 and a plurality of slave station devices 201.
  • one slave station device 201 is representatively shown.
  • the master station device 101 and the slave station device 201 are connected to each other via an optical fiber 191.
  • the master station device 101 is connected between a base station device 111 and the slave station device 201.
  • the master station device 101 and the plurality of slave station devices 201 may be connected to each other via the optical fiber 191 and an optical coupler.
  • the analog RoF system 301 may also be configured to include one slave station device 201.
  • the parent station device 101 and the child station device 201 transmit and receive optical signals including communication data generated in the base station device 111 via the optical fiber 191.
  • the optical signal transmitted from the parent station device 101 to the child station device 201 is also referred to as a downstream optical signal
  • the optical signal transmitted from the child station device 201 to the parent station device 101 is also referred to as an upstream optical signal.
  • the analog RoF system 301 is used in a mobile wireless communication system that employs TDD.
  • the analog RoF system 301 is used in a mobile fronthaul in a fifth generation mobile communication system (hereinafter also referred to as 5G) that employs TDD, and in local 5G.
  • 5G fifth generation mobile communication system
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a time chart of a communication frame in a mobile wireless communication system.
  • a communication frame F consisting of 10 subframes SF#0 to SF#9 is repeated.
  • Each subframe SF includes two time slots S.
  • the duration of one communication frame F is 10 milliseconds
  • the duration of one subframe SF is 1 millisecond
  • the duration of one time slot S is 0.5 milliseconds.
  • the time slot S is assigned one of the following: an upstream communication slot US that constitutes the upstream communication period UP in TDD, a downstream communication slot DS that constitutes the downstream communication period DP in TDD, and a special slot SS that is a switching period between the upstream communication period UP and the downstream communication period DP.
  • the upstream communication period UP and the downstream communication period DP are repeated alternately.
  • the downstream communication slot DS is assigned to the time slots S#0 and S#1 in subframe SF#0 and the time slots S#2 and S#3 in subframe SF#1.
  • the first time slot S#4 in subframe SF#2 is assigned to the special slot SS.
  • the second time slot S#5 in subframe SF#2, the time slots S#6 and S#7 in subframe SF#3, and the first time slot S#8 in subframe SF#4 are assigned to the upstream communication slot US.
  • the second time slot S#9 in subframe SF#4 is assigned to the special slot SS.
  • the downstream communication slot DS is assigned to the time slots S#10 and S#11 in subframe SF#5 and the time slots S#12 and S#13 in subframe SF#6.
  • the first time slot S#14 in subframe SF#7 is assigned to the special slot SS.
  • the second time slot S#15 in subframe SF#7, the time slots S#16 and S#17 in subframe SF#8, and the first time slot S#18 in subframe SF#9 are assigned the upstream communication slot US.
  • the second time slot S#19 in subframe SF#9 is assigned the special slot SS.
  • the slave station device 201 transmits communication data to the master station device 101, and during the downstream communication period DP, the master station device 101 transmits communication data to the slave station device 201.
  • the parent station device 101 receives an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) modulated analog signal including communication data from the base station device 111.
  • the parent station device 101 generates an IF (Intermediate Frequency) signal Fa by frequency converting the received analog signal.
  • the IF signal Fa is an example of a main signal.
  • the parent station device 101 transmits a downstream optical signal including the generated IF signal Fa to the child station device 201 via the optical fiber 191.
  • the slave station device 201 transmits and receives RF (Radio Frequency) signals via the switch device 151 and the antenna 161. More specifically, the slave station device 201 receives a downstream optical signal from the master station device 101 via the optical fiber 191. The slave station device 201 then acquires an IF signal Fa from the received downstream optical signal, and transmits a millimeter wave band RF signal based on the acquired IF signal Fa via the switch device 151 and the antenna 161.
  • RF Radio Frequency
  • the slave station device 201 also receives an OFDM-modulated millimeter waveband RF signal including communication data from a mobile communication terminal (not shown) via the antenna 161 and the switch device 151, and generates an IF signal Fb by frequency-converting the received RF signal. During the upstream communication period UP, the slave station device 201 transmits an upstream optical signal including the generated IF signal Fb to the master station device 101 via the optical fiber 191.
  • the parent station device 101 receives an upstream optical signal from the child station device 201 via the optical fiber 191.
  • the parent station device 101 acquires an IF signal Fb from the received upstream optical signal, and transmits a signal based on the acquired IF signal Fb to the base station device 111.
  • the slave station device 201 transmits a TDD signal Std2 to the switch device 151 to control the state of the switch device 151.
  • the switch device 151 switches between a transmission state in which the antenna 161 connects to the RF signal transmission circuit in the slave station device 201 and a reception state in which the antenna 161 connects to the RF signal reception circuit in the slave station device 201, according to the TDD signal Std2 received from the slave station device 201.
  • FIG. 3 is a diagram showing the configuration of a parent station device according to a first embodiment of the present disclosure.
  • the parent station device 101 includes a synchronization processing unit 11, a TDD processing unit 12, a frame processing unit 13, a frequency conversion unit 14, a multiplexing unit 15, a separation unit 16, an optical modulation unit 17, an optical demodulation unit 18, and an optical coupler CP1.
  • the TDD processing unit 12 is an example of a control information generation unit.
  • the optical modulation unit 17 is an example of a transmission unit.
  • the synchronization processing unit 11 receives a reference clock, for example, from an oscillator external or internal to the parent station device 101, and generates a local clock CL1 by dividing or multiplying the received reference clock.
  • the synchronization processing unit 11 counts up according to the timing of the generated local clock CL1 and holds the count value.
  • Each unit in the parent station device 101 operates based on the local clock CL1.
  • the synchronization processing unit 11 receives a reference signal from the base station device 111.
  • the synchronization processing unit 11 receives a clock signal, a GNSS (Global Navigation Satellite System) signal, or a grand master clock signal from the base station device 111 as a reference signal.
  • the synchronization processing unit 11 performs base station synchronization processing to synchronize the count value of the local clock CL1 with the base station device 111 based on the received reference signal. For example, when the wiring between the base station device 111 and the parent station device 101 is short, the synchronization processing unit 11 performs base station synchronization processing based on the reference signal without considering the transmission delay of the reference signal between the base station device 111 and the parent station device 101.
  • the frame processing unit 13 generates an Ethernet (registered trademark) frame addressed to the slave station equipment 201, with the information to be transmitted to the slave station equipment 201 stored in the payload.
  • the frame processing unit 13 outputs a digital signal Da including the generated Ethernet frame to the multiplexing unit 15.
  • the frequency conversion unit 14 receives an OFDM-modulated analog signal including communication data from the base station device 111.
  • the frequency conversion unit 14 may be configured to receive an analog signal in the RF band, or may be configured to receive an analog signal in the baseband band.
  • the frequency conversion unit 14 generates an IF signal Fa by up-converting or down-converting the received analog signal, and outputs the generated IF signal Fa to the multiplexing unit 15.
  • the multiplexing unit 15 frequency-multiplexes the digital signal Da received from the frame processing unit 13 and the IF signal Fa received from the frequency conversion unit 14.
  • the multiplexing unit 15 generates an electrical signal in which the digital signal Da and the IF signal Fa are frequency-multiplexed, and outputs the electrical signal to the optical modulation unit 17.
  • the optical modulation unit 17 receives an electrical signal from the multiplexing unit 15 and generates a downstream optical signal of wavelength ⁇ 1 by optically modulating the received electrical signal. During the downstream communication period DP, the optical modulation unit 17 outputs the downstream optical signal to the optical fiber 191 via the optical coupler CP1.
  • the parent station device 101 may be configured to receive the IF signal Fa from the base station device 111 and transmit a downstream optical signal including the received IF signal Fa to the child station device 201 via the optical fiber 191. More specifically, the parent station device 101 may be configured not to include the frequency conversion unit 14. In this case, the multiplexing unit 15 receives the IF signal Fa from the base station device 111 and frequency-multiplexes the digital signal Da received from the frame processing unit 13 and the IF signal Fa received from the base station device 111.
  • FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a slave station device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the slave station device 201 includes a synchronization processing unit 21, a TDD processing unit 22, a frame processing unit 23, an RF transceiver unit 24, a separation unit 25, a multiplexing unit 26, an optical demodulation unit 27, an optical modulation unit 28, and an optical coupler CP2.
  • the RF transceiver unit 24 is an example of a wireless transceiver unit.
  • the RF transceiver unit 24 includes a receiving circuit (not shown) that receives an RF signal, and a transmitting circuit (not shown) that transmits an RF signal.
  • the optical demodulation unit 27 is an example of a receiving unit.
  • the frame processing unit 23 is an example of an acquiring unit.
  • the TDD processing unit 22 is an example of a control unit.
  • the synchronization processing unit 21 receives a reference clock, for example, from an oscillator external or internal to the slave station equipment 201, and generates a local clock CL2 by dividing or multiplying the received reference clock.
  • the synchronization processing unit 21 counts up according to the timing of the generated local clock CL2 and holds the count value.
  • Each unit in the slave station equipment 201 operates based on the local clock CL2.
  • the frequency setting of the local clock CL2 is equal to that of the local clock CL1 in the master station equipment 101.
  • the optical demodulator 27 receives a downstream optical signal from the parent station 101 via the optical fiber 191 and the optical coupler CP2, and generates an electrical signal based on the received downstream optical signal. More specifically, the optical demodulator 27 generates an electrical signal at a level corresponding to the intensity of the received downstream optical signal, and outputs the electrical signal to the separator 25.
  • the separation unit 25 receives an electrical signal from the optical demodulation unit 27, separates the received electrical signal into an IF signal Fa and a digital signal Da, outputs the IF signal Fa to the RF transceiver unit 24, and outputs the digital signal Da to the frame processing unit 23.
  • the separation unit 25 is a diplexer composed of an HPF (High Pass Filter) and an LPF.
  • HPF High Pass Filter
  • the separation unit 25 outputs frequency components of the electrical signal received from the optical demodulation unit 27 that are equal to or greater than the frequency Fx to the RF transceiver unit 24 as the IF signal Fa, and outputs frequency components that are less than the frequency Fx to the frame processing unit 23 as the digital signal Da.
  • the frequency Fx is smaller than the center frequency of the IF signal Fa.
  • the RF transceiver 24 amplifies the IF signal Fa received from the separator 25.
  • the RF transceiver 24 generates an RF signal by up-converting the amplified IF signal Fa, and outputs the generated RF signal to the antenna 161 via the switch device 151.
  • the frame processing unit 23 receives the digital signal Da from the separation unit 25 and acquires an Ethernet frame from the received digital signal Da. If the destination MAC address included in the acquired Ethernet frame does not match the MAC address of the slave station device 201, the frame processing unit 23 discards the Ethernet frame. On the other hand, if the destination MAC address included in the acquired Ethernet frame matches the MAC address of the slave station device 201, the frame processing unit 23 acquires information from the payload of the Ethernet frame.
  • the frame processing unit 23 also generates an Ethernet frame addressed to the parent station device 101, with the information to be transmitted to the parent station device 101 stored in the payload.
  • the frame processing unit 23 outputs a digital signal Db including the generated Ethernet frame to the multiplexing unit 26.
  • the RF transceiver 24 receives an OFDM-modulated RF band analog signal including communication data from a mobile communication terminal (not shown) via the antenna 161 and the switch device 151.
  • the RF transceiver 24 generates an IF signal Fb by down-converting the received analog signal, and outputs the generated IF signal Fb to the multiplexer 26.
  • the multiplexing unit 26 frequency-multiplexes the digital signal Db received from the frame processing unit 23 and the IF signal Fb received from the RF transceiver unit 24.
  • the multiplexing unit 26 generates an electrical signal in which the digital signal Db and the IF signal Fb are frequency-multiplexed, and outputs the electrical signal to the optical modulation unit 28.
  • the optical modulation unit 28 transmits an upstream optical signal including the digital signal Db and the IF signal Fb to the parent station 101 via the optical fiber 191. More specifically, the optical modulation unit 28 receives an electrical signal from the multiplexing unit 26, and generates an upstream optical signal of wavelength ⁇ 2 by optically modulating the received electrical signal. During the upstream communication period UP, the optical modulation unit 28 outputs the upstream optical signal to the optical fiber 191 via the optical coupler CP2.
  • the optical demodulator 18 in the parent station device 101 receives an upstream optical signal from the child station device 201 via the optical fiber 191 and the optical coupler CP1, and generates an electrical signal based on the received upstream optical signal. More specifically, the optical demodulator 18 generates an electrical signal at a level corresponding to the intensity of the received upstream optical signal, and outputs the electrical signal to the separator 16.
  • the separation unit 16 receives an electrical signal from the optical demodulation unit 18, separates the received electrical signal into an IF signal Fb and a digital signal Db, outputs the IF signal Fb to the frequency conversion unit 14, and outputs the digital signal Db to the frame processing unit 13.
  • the separation unit 16 is a diplexer composed of an HPF and an LPF.
  • the separation unit 16 outputs frequency components of the electrical signal received from the optical demodulation unit 18 that are equal to or greater than frequency Fy to the frequency conversion unit 14 as IF signal Fb, and outputs frequency components that are less than frequency Fy to the frame processing unit 13 as digital signal Db.
  • frequency Fy is smaller than the center frequency of IF signal Fb.
  • the frequency conversion unit 14 generates an RF signal by up-converting the IF signal Fb received from the separation unit 16, and transmits the generated RF signal to the base station device 111.
  • the frequency conversion unit 14 generates a baseband signal by down-converting the IF signal Fb received from the separation unit 16, and transmits the generated baseband signal to the base station device 111.
  • the parent station device 101 may be configured not to include the frequency conversion unit 14. In this case, the separation unit 16 transmits the IF signal Fb to the base station device 111.
  • the frame processing unit 13 receives the digital signal Db from the separation unit 16, obtains an Ethernet frame from the received digital signal Db, and obtains information from the payload of the Ethernet frame.
  • the synchronization processing unit 11 in the parent station equipment 101 and the synchronization processing unit 21 in the child station equipment 201 perform inter-station synchronization processing to synchronize the count value of the local clock CL1 in the parent station equipment 101 and the count value of the local clock CL2 in the child station equipment 201, for example, at a synchronization processing timing according to a predetermined period.
  • the synchronization processing unit 11 acquires the current count value of the local clock CL1, generates count information indicating the acquired count value, and outputs it to the frame processing unit 13.
  • the frame processing unit 13 receives the count information from the synchronization processing unit 11, generates an Ethernet frame addressed to the slave station equipment 201 with the received count information stored in the payload, and outputs a digital signal Da1 including the generated Ethernet frame to the multiplexing unit 15.
  • the digital signal Da1 output by the frame processing unit 13 to the multiplexing unit 15 is frequency multiplexed with the IF signal Fa by the multiplexing unit 15, and is then included in a downstream optical signal by the optical modulation unit 17 and transmitted to the slave station equipment 201.
  • the frame processing unit 23 in the slave station equipment 201 loops back the count information generated in the master station equipment 101 in the inter-station synchronization process. More specifically, the frame processing unit 23 acquires an Ethernet frame from the digital signal Da1 received from the separation unit 25, and acquires the count information from the payload of the Ethernet frame. The frame processing unit 23 generates an Ethernet frame addressed to the master station equipment 101 in which the acquired count information is stored in the payload, and outputs a digital signal Db1 including the generated Ethernet frame to the multiplexing unit 26.
  • the digital signal Db1 output by the frame processing unit 23 to the multiplexing unit 26 is frequency-multiplexed with the IF signal Fb by the multiplexing unit 26, and the signal is included in an upstream optical signal by the optical modulation unit 28 and transmitted to the master station equipment 101.
  • the frame processing unit 13 in the parent station device 101 receives the digital signal Db1 from the separation unit 25, acquires an Ethernet frame from the received digital signal Db1, and acquires count information from the payload of the Ethernet frame.
  • the frame processing unit 13 outputs the acquired count information to the synchronization processing unit 11.
  • the synchronization processing unit 11 receives count information from the frame processing unit 13 and calculates the difference between the count value indicated by the count information and the current count value of the local clock CL1 as the RTT (Round Trip Time) of the count information.
  • the synchronization processing unit 11 also calculates 1/2 of the RTT as the transmission delay time DT between the parent station device 101 and the child station device 201.
  • the synchronization processing unit 11 After calculating the transmission delay time DT, the synchronization processing unit 11 acquires the current count value of the local clock CL1 and generates synchronization information including the synchronization time ST1, which is the value obtained by adding the transmission delay time DT to the acquired counter value. The synchronization processing unit 11 outputs the generated synchronization information to the frame processing unit 13.
  • the frame processing unit 13 receives synchronization information from the synchronization processing unit 11, generates an Ethernet frame addressed to the slave station equipment 201 with the received synchronization information stored in the payload, and outputs a digital signal Da2 including the generated Ethernet frame to the multiplexing unit 15.
  • the digital signal Da2 output by the frame processing unit 13 to the multiplexing unit 15 is frequency multiplexed with the IF signal Fa by the multiplexing unit 15, and is then included in a downstream optical signal by the optical modulation unit 17 and transmitted to the slave station equipment 201.
  • the frame processing unit 23 in the slave station device 201 acquires an Ethernet frame from the digital signal Da2 received from the separation unit 25, and acquires synchronization information from the payload of the Ethernet frame.
  • the frame processing unit 23 outputs the acquired synchronization information to the synchronization processing unit 21.
  • the synchronization processing unit 21 receives synchronization information from the frame processing unit 23 and updates the count value of the local clock CL2 based on the received synchronization information. That is, the synchronization processing unit 21 sets the count value of the local clock CL2 to the synchronization time ST1 included in the synchronization information. As a result, the count value of the local clock CL2 in the slave station equipment 201 is synchronized with the count value of the local clock CL2 in the master station equipment 101.
  • the synchronization processing unit 11 in the parent station device 101 and the synchronization processing unit 21 in the child station device 201 may be configured to synchronize the count value of the local clock CL1 and the count value of the local clock CL2 in accordance with IEEE 1588.
  • the parent station device 101 generates control information used to control the transmission and reception operations of the RF signal, and transmits a downstream optical signal including a digital signal Da3 containing the generated control information and an IF signal Fa to the child station device 201 via the optical fiber 191.
  • the slave station device 201 acquires control information from the digital signal Da3 contained in the downstream optical signal received from the master station device 101 via the optical fiber 191, and performs a switching process to switch between the transmission and reception of the RF signal via the antenna 161 based on the acquired control information.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of a TDD signal transmitted by a base station device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the base station device 111 continuously transmits a square wave TDD signal Std1 indicating an upstream communication period UP and a downstream communication period DP in TDD to the master station device 101.
  • the TDD signal Std1 is an example of a pattern signal.
  • the TDD signal Std1 is set to a high level in the downstream communication slot DS and is set to a low level in the upstream communication slot US.
  • the TDD signal Std1 transitions from a high level to a low level when switching from the downstream communication slot DS to the special slot SS, and transitions from a low level to a high level when switching from the special slot SS to the downstream communication slot DS.
  • the TDD processing unit 12 in the parent station device 101 receives the TDD signal Std1 from the base station device 111 and generates control information based on the received TDD signal Std1. As an example, the TDD processing unit 12 generates the control information at a generation timing according to a predetermined generation period Cy.
  • the length of the generation period Cy is 10 milliseconds, which corresponds to one period of the communication frame F. Note that the length of the generation period Cy may be a length equivalent to multiple periods of the communication frame F.
  • the TDD processing unit 12 determines the transition time tr, which is the timing when the TDD signal Std1 transitions from a low level to a high level, and the transition time tf, which is the timing when the TDD signal Std1 transitions from a high level to a low level.
  • the TDD processing unit 12 detects that the TDD signal Std1 has transitioned from a low level to a high level, it acquires the current count value of the local clock CL1 held by the synchronization processing unit 11 as transition time tr1, which is the first transition time tr.
  • transition time tr1 which is the first transition time tr.
  • transition time tf1 which is the first transition time tf.
  • the TDD processing unit 12 detects that the TDD signal Std1 has transitioned from a low level to a high level, it acquires the current count value of the local clock CL1 held by the synchronization processing unit 11 as transition time tr2, which is the second transition time tr.
  • the TDD processing unit 12 detects that the TDD signal Std1 has transitioned from a high level to a low level, it acquires the current count value of the local clock CL1 held by the synchronization processing unit 11 as the transition time tf2, which is the second transition time tf.
  • the TDD processing unit 12 may be configured to acquire absolute times instead of count values as the transition times tr and tf.
  • the TDD processing unit 12 generates a switching pattern for the transmission and reception operation of the RF signal via the antenna 161 in the slave station device 201, including the transition times tr1, tf1, tr2, and tf2 determined in the immediately preceding 10 milliseconds.
  • the TDD processing unit 12 When the TDD processing unit 12 generates a switching pattern, it sets the start timing ts of the switching process using that switching pattern. As an example, the TDD processing unit 12 sets the start timing ts to the transition time tr1, which is the earliest time among the transition times tr1, tf1, tr2, and tf2, plus a predetermined length of margin time Tm.
  • the margin time Tm is, for example, 10 milliseconds, which corresponds to one period of the communication frame F.
  • the TDD processing unit 12 generates a switching pattern and sets a start timing ts at a generation timing according to the generation cycle Cy, and generates control information including the generated switching pattern and start timing ts. For example, the TDD processing unit 12 generates control information including a different start timing ts for each slave station device 201. More specifically, the TDD processing unit 12 sets a start timing ts to which a margin time Tm of a different length is added for each slave station device 201. The TDD processing unit 12 outputs the generated control information to the frame processing unit 13.
  • the frame processing unit 13 receives control information from the TDD processing unit 12, generates an Ethernet frame addressed to the slave station device 201 with the received control information stored in the payload, and outputs a digital signal Da3 including the generated Ethernet frame to the multiplexing unit 15.
  • the multiplexing unit 15 frequency-multiplexes the digital signal Da3 received from the frame processing unit 13 and the IF signal Fa received from the frequency conversion unit 14.
  • the multiplexing unit 15 generates an electrical signal in which the digital signal Da3 and the IF signal Fa are frequency-multiplexed, and outputs the electrical signal to the optical modulation unit 17.
  • the optical modulation unit 17 transmits a downstream optical signal including the digital signal Da3 and the IF signal Fa to the slave station device 201 via the optical fiber 191. More specifically, the optical modulation unit 17 receives an electrical signal from the multiplexing unit 15 and generates a downstream optical signal by optically modulating the received electrical signal. During the downstream communication period DP, the optical modulation unit 17 outputs the downstream optical signal to the optical fiber 191 via the optical coupler CP1.
  • the optical demodulator 27 in the slave station device 201 receives a downstream optical signal including the digital signal Da3 and the IF signal Fa from the master station device 101 via the optical fiber 191.
  • the optical demodulator 27 generates an electrical signal at a level corresponding to the intensity of the received downstream optical signal and outputs it to the separator 25.
  • the separation unit 25 receives an electrical signal from the optical demodulation unit 27, separates the received electrical signal into the IF signal Fa and the digital signal Da3, and outputs the IF signal Fa to the RF transceiver unit 24 and the digital signal Da3 to the frame processing unit 23.
  • the frame processing unit 23 acquires control information from the digital signal Da3 contained in the downstream optical signal received by the optical modulation unit 17. More specifically, the frame processing unit 23 receives the digital signal Da3 from the separation unit 25, acquires an Ethernet frame from the received digital signal Da3, and acquires control information from the payload of the Ethernet frame. The frame processing unit 23 outputs the acquired control information to the TDD processing unit 22.
  • the TDD processing unit 22 switches between the transmission and reception of RF signals by the RF transceiver unit 24 based on the control information acquired by the frame processing unit 23.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a TDD signal generated by a TDD processing unit in a slave station device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the TDD processing unit 22 receives control information from the frame processing unit 23, generates a TDD signal Std2 based on a switching pattern included in the received control information, and transmits the generated TDD signal Std2 to the switch device 151 at the start timing ts included in the control information.
  • the length of the optical fiber 191 connecting the parent station equipment 101 and the child station equipment 201 is, for example, about 30 km, and a transmission delay according to the length of the optical fiber 191 may occur between the parent station equipment 101 and the child station equipment 201.
  • the child station equipment 201 can receive control information before the set start timing ts and transmit the TDD signal Std2 to the switch equipment 151 at the start timing ts.
  • the switch device 151 connects the antenna 161 to the transmission circuit in the RF transceiver unit 24 during a period when the TDD signal Std2 received from the slave station device 201 is at a high level, and connects the antenna 161 to the reception circuit in the RF transceiver unit 24 during a period when the TDD signal Std2 received from the slave station device 201 is at a low level.
  • the TDD processing unit 22 may be configured to correct the start timing ts included in the control information and start the switching process based on the control information at the corrected start timing tsx. More specifically, the TDD processing unit 22 determines the start timing tsx by adding the delay time required to process the control information to the start timing ts, and transmits the generated TDD signal Std2 to the switch device 151 at the determined start timing tsx.
  • Each device in the analog RoF system includes a computer including a memory, and a processor such as a CPU in the computer reads out from the memory and executes a program including some or all of the steps in the following flowcharts and sequences.
  • a processor such as a CPU in the computer reads out from the memory and executes a program including some or all of the steps in the following flowcharts and sequences.
  • Each of the programs in the multiple devices can be installed from the outside.
  • Each of the programs in the multiple devices is distributed in a state stored in a recording medium or via a communication line.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of a communication sequence in an analog RoF system according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the master station device 101 performs base station synchronization processing to synchronize the count value of the local clock CL1 with the base station device 111 (step S11).
  • the parent station equipment 101 and the child station equipment 201 perform inter-station synchronization processing to synchronize the count value of the local clock CL1 in the parent station equipment 101 with the count value of the local clock CL2 in the child station equipment 201 at a synchronization processing timing according to a predetermined period (step S12).
  • the parent station device 101 determines transition times tr1 and tr2, which are the timings at which the TDD signal Std1 received from the base station device 111 transitions from a low level to a high level, and transition times tf1 and tf2, which are the timings at which the TDD signal Std1 transitions from a high level to a low level, and generates control information that includes a switching pattern that includes the transition times tr1, tf1, tr2, and tf2, and a start timing ts (step S13).
  • the parent station device 101 generates an Ethernet frame addressed to the child station device 201 with the generated control information stored in the payload, and generates a digital signal Da3 including the generated Ethernet frame (step S14).
  • the parent station device 101 frequency-multiplexes the digital signal Da3 and the IF signal Fa, and transmits a downstream optical signal including the digital signal Da3 and the IF signal Fa to the child station device 201 via the optical fiber 191 (step S15).
  • the slave station device 201 receives the downstream optical signal from the master station device 101 via the optical fiber 191, and acquires the digital signal Ds3 from the received downstream optical signal (step S16).
  • the slave station device 201 acquires control information from the digital signal Ds3 (step S17).
  • the slave station device 201 performs switching processing based on the acquired control information. More specifically, the slave station device 201 generates a TDD signal Std2 based on the switching pattern included in the control information, and transmits the TDD signal Std2 to the switch device 151 at the start timing ts included in the control information (step S18).
  • the slave station device 201 is configured to transmit and receive RF signals via the switch device 151 and the antenna 161, but this is not limited to the configuration.
  • the slave station device 201 may also be configured to include the switch device 151.
  • an analog RoF system 301 having a master station device 101 and a slave station device 201, a technology is desired that can realize TDD with a simple configuration.
  • the coverage area of the antenna 161 is small, so it is necessary to install many more slave station devices 201 and antennas 161 at high density. Therefore, in order to realize a mobile wireless communication system using the millimeter wave band with a low cost and simple configuration, it is desirable to simplify the configuration of the slave station device 201.
  • the parent station device 101 generates control information used to control the transmission and reception of an RF signal, and transmits a downstream optical signal including a digital signal Ds3 containing the generated control information and an IF signal Fa to the child station device 201 via the optical fiber 191.
  • the child station device 201 acquires control information from the digital signal Ds3 contained in the downstream optical signal received from the parent station device 101 via the optical fiber 191, and performs switching processing between the transmission and reception of an RF signal via the antenna 161 based on the acquired control information.
  • the master station device 101 transmits a downstream optical signal including the digital signal Ds3 and the IF signal Fa to the slave station device 201 via the optical fiber 191, and the slave station device 201 acquires control information from the digital signal Ds3 contained in the downstream optical signal, and performs switching processing between the transmission operation and the reception operation of the RF signal via the antenna 161 based on the acquired control information.
  • This configuration allows control information to be transmitted from the master station device 101 to the slave station device 201 via the optical fiber 191, and switching processing between the transmission and reception operations in the slave station device 201. Therefore, in an analog RoF system 301 including the master station device 101 and the slave station device 201, TDD can be realized with a simple configuration.
  • the content of the switching process for transmission and reception operations in the child station device 201 can be flexibly changed.
  • This embodiment relates to an analog RoF system 302 that transmits control information further including a configuration number indicating the type of the TDD signal Std1, as compared with the analog RoF system 301 according to the first embodiment. Contents other than those described below are the same as those of the analog RoF system 301 according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram showing the configuration of an analog RoF system according to a second embodiment of the present disclosure.
  • the analog RoF system 302 compared to the analog RoF system 301 shown in FIG. 1, the analog RoF system 302 includes a master station device 102 instead of the master station device 101, and a slave station device 202 instead of the slave station device 201.
  • FIG. 9 is a diagram showing the configuration of a master station device according to a second embodiment of the present disclosure.
  • the master station device 102 includes a TDD processing unit 32 instead of the TDD processing unit 12, and further includes an information storage unit 31.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of a correspondence table held by an information storage unit in a parent station device according to the second embodiment of the present disclosure.
  • the information storage unit 31 holds a correspondence table TB1 indicating the correspondence between the allocation pattern PT of time slots S in a communication frame F and a configuration number that is identification information of a TDD signal Std1.
  • the correspondence table TB1 is an example of correspondence information.
  • the pattern of time slots S in a communication frame F indicates the type of TDD signal Std1.
  • Correspondence table TB1 shows that the TDD signal Std1 with configuration number "C1" corresponds to an allocation pattern PT in which four downstream communication slots DS and four upstream communication slots US alternate with a special slot SS in between.
  • the TDD signal Std1 with configuration number "C2" corresponds to an allocation pattern PT in which nine downstream communication slots DS and nine upstream communication slots US alternate with a special slot SS in between.
  • the TDD signal Std1 with configuration number "C3" corresponds to an allocation pattern PT in which four downstream communication slots DS and two upstream communication slots US alternate with a special slot SS in between.
  • Correspondence table TB1 also shows that the TDD signal Std1 with configuration number "C4" corresponds to an allocation pattern PT in which four upstream communication slots US and two downstream communication slots DS alternate with a special slot SS in between.
  • Correspondence table TB1 also shows that the TDD signal Std1 with configuration number "C11" corresponds to an allocation pattern PT in which time slots S#3 to S#5 are changed from downstream communication slots DS to upstream communication slots US in the allocation pattern PT of the TDD signal Std1 with configuration number "C2".
  • the correspondence table TB1 stored in the information storage unit 31 may be updated by a control device (not shown).
  • the parent station device 102 transmits the updated correspondence table TB1 to the child station device 202.
  • the TDD processing unit 32 acquires the transition times tr and tf of the TDD signal Std1 received from the base station device 111, it generates a switching pattern including the acquired transition times tr and tf and sets the start timing ts.
  • the TDD processing unit 32 also refers to the correspondence table TB1 in the information storage unit 31 and acquires the configuration number corresponding to the TDD signal Std1 received from the base station device 111. More specifically, the TDD processing unit 32 acquires the configuration number corresponding to the type of the TDD signal Std1 indicated by the acquired transition times tr and tf.
  • the TDD processing unit 32 generates control information including the switching pattern, the start timing ts, and the acquired configuration number, and outputs the generated control information to the frame processing unit 13.
  • the frame processing unit 13 receives control information from the TDD processing unit 32, generates an Ethernet frame addressed to the slave station device 201 with the received control information stored in the payload, and outputs a digital signal Da4 including the generated Ethernet frame to the multiplexing unit 15.
  • the multiplexing unit 15 frequency-multiplexes the digital signal Da4 received from the frame processing unit 13 and the IF signal Fa received from the frequency conversion unit 14.
  • the multiplexing unit 15 generates an electrical signal in which the digital signal Da4 and the IF signal Fa are frequency-multiplexed, and outputs the electrical signal to the optical modulation unit 17.
  • the optical modulation unit 17 transmits a downstream optical signal including the digital signal Da4 and the IF signal Fa to the slave station device 202 via the optical fiber 191. More specifically, the optical modulation unit 17 receives an electrical signal from the multiplexing unit 15 and generates a downstream optical signal by optically modulating the received electrical signal. During the downstream communication period DP, the optical modulation unit 17 outputs the downstream optical signal to the optical fiber 191 via the optical coupler CP1.
  • FIG. 11 is a diagram showing the configuration of a slave station device according to a second embodiment of the present disclosure.
  • the slave station device 202 includes a TDD processing unit 42 instead of the TDD processing unit 22, and further includes an information storage unit 41.
  • the information storage unit 41 like the information storage unit 31 in the parent station device 102, holds a correspondence table TB1.
  • the optical demodulation unit 27 receives a downstream optical signal including the digital signal Da4 and the IF signal Fa from the parent station 101 via the optical fiber 191, generates an electrical signal at a level corresponding to the intensity of the received downstream optical signal, and outputs the electrical signal to the separation unit 25.
  • the separation unit 25 receives an electrical signal from the optical demodulation unit 27, separates the IF signal Fa and the digital signal Da4 contained in the received electrical signal, and outputs the IF signal Fa to the RF transceiver unit 24 and the digital signal Da4 to the frame processing unit 23.
  • the frame processing unit 23 receives the digital signal Da4 from the separation unit 25, acquires an Ethernet frame from the received digital signal Da4, and acquires control information from the payload of the Ethernet frame.
  • the frame processing unit 23 outputs the acquired control information to the TDD processing unit 42.
  • the TDD processing unit 42 receives control information from the frame processing unit 23 and obtains a configuration number from the received control information.
  • the TDD processing unit 42 references the correspondence table TB1 in the information storage unit 41 and obtains an allocation pattern PT that corresponds to the obtained configuration number.
  • the TDD processing unit 42 generates a TDD signal Std2 based on the obtained allocation pattern PT and transmits the generated TDD signal Std2 to the switch device 151 at the start timing ts included in the control information.
  • the TDD processing unit 42 may be configured to correct the start timing ts included in the control information and start the switching process based on the control information at the corrected start timing tsx. For example, the TDD processing unit 42 corrects the start timing ts included in the control information received from the frame processing unit 23 based on the acquired allocation pattern PT. More specifically, when the difference between the transition times tr, tf included in the control information and the transition times tr, tf estimated from the acquired allocation pattern PT is equal to or greater than a predetermined value, the TDD processing unit 42 corrects the start timing ts included in the control information so that the difference becomes smaller.
  • the TDD processing unit 42 may be configured to perform error correction of the TDD signal Std2 generated based on the switching pattern based on the acquired allocation pattern PT, or may be configured to perform distortion correction of the duty ratio of the generated TDD signal Std2.
  • the TDD processing unit 32 in the parent station device 102 is configured to acquire a configuration number corresponding to the TDD signal Std1 received from the base station device 111, but this is not limited to the above.
  • the TDD processing unit 32 may be configured to receive a notification of the configuration number from the base station device 111. In this case, the TDD processing unit 32 generates control information including the notified configuration number and outputs it to the frame processing unit 23. In this case, the TDD processing unit 32 may be configured not to receive the TDD signal Std1 from the base station device 111.
  • This embodiment relates to an analog RoF system 303 that generates control information based on pattern information received from a management device 171 in a mobile wireless communication system, as compared with the analog RoF system 302 according to the second embodiment. Contents other than those described below are the same as those of the analog RoF system 302 according to the second embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram showing the configuration of an analog RoF system according to a third embodiment of the present disclosure.
  • the analog RoF system 303 includes a master station device 103 instead of the master station device 102, and a slave station device 203 instead of the slave station device 202.
  • the slave station device 203 receives pattern information indicating the upstream communication period UP and the downstream communication period DP in TDD from a device other than the master station device 103 that is external to the slave station device 203. For example, the slave station device 203 receives the pattern information from the management device 171 in the mobile wireless communication system.
  • the management device 171 may change a part of the downstream communication period DP in TDD to an upstream communication period UP in some of the slave station devices 203, for example, in order to improve the link speed of the upstream communication depending on the communication status of the mobile communication terminal in the mobile wireless communication system.
  • the management device 171 When changing a part of the downstream communication period DP to an upstream communication period UP, the management device 171 generates pattern information including a configuration number corresponding to the allocation pattern PT of the time slot S indicating the changed upstream communication period UP and the downstream communication period DP. Then, the management device 171 generates a frame addressed to the slave station device 203 in which the generated pattern information is stored, and transmits an RF signal including the generated frame.
  • the management device 171 may change a part of the upstream communication period UP to a downstream communication period DP in order to improve the link speed of the downstream communication, and generate pattern information including a configuration number corresponding to the allocation pattern PT of the time slot S indicating the changed upstream communication period UP and the downstream communication period DP.
  • the management device 171 may also be configured to transmit a frame including pattern information to the slave station device 203 via a wired transmission path.
  • FIG. 13 is a diagram showing the configuration of a master station device according to a third embodiment of the present disclosure.
  • the master station device 103 includes a TDD processing unit 52 instead of the TDD processing unit 32.
  • FIG. 14 is a diagram showing the configuration of a slave station device according to a third embodiment of the present disclosure.
  • the slave station device 203 includes a TDD processing unit 62 instead of the TDD processing unit 42.
  • the TDD processing unit 62 receives an RF signal including pattern information from the management device 171 via the antenna 161 and the switch device 151.
  • the TDD processing unit 62 acquires the pattern information from the received RF signal, and outputs the acquired pattern information to the frame processing unit 23.
  • the frame processing unit 23 receives the pattern information from the TDD processing unit 62, generates an Ethernet frame addressed to the parent station device 103 with the received pattern information stored in the payload, and outputs a digital signal Db2 including the generated Ethernet frame to the multiplexing unit 26.
  • the digital signal Db2 is an example of a second digital signal.
  • the digital signal Db2 output by the frame processing unit 23 to the multiplexing unit 26 is frequency multiplexed with the IF signal Fb by the multiplexing unit 26, and is included in an upstream optical signal by the optical modulation unit 28 and transmitted to the parent station device 103.
  • the parent station device 103 acquires pattern information from the digital signal Db2 contained in the upstream optical signal received from the child station device 203, and generates control information that reflects the contents of the acquired pattern information.
  • the frame processing unit 13 in the parent station device 103 receives the digital signal Db2 from the separation unit 25, acquires an Ethernet frame from the received digital signal Db2, and acquires pattern information from the payload of the Ethernet frame.
  • the frame processing unit 13 outputs the acquired pattern information to the TDD processing unit 52.
  • the TDD processing unit 52 receives the pattern information from the frame processing unit 13 and obtains the configuration number from the received pattern information.
  • the TDD processing unit 52 refers to the correspondence table TB1 in the information storage unit 31 and obtains the allocation pattern PT that corresponds to the obtained configuration number.
  • the TDD processing unit 52 generates control information that reflects the obtained allocation pattern PT.
  • the TDD processing unit 52 when the TDD processing unit 52 receives pattern information including the configuration number "C11" from the frame processing unit 13, it acquires the allocation pattern PT corresponding to the configuration number "C11” and determines whether the acquired allocation pattern PT is in a quasi-synchronous state with the TDD signal Std1 received from the base station device 111.
  • the TDD processing unit 52 determines that the acquired allocation pattern PT is in a quasi-synchronous state with the TDD signal Std1, generates control information including the configuration number "C11" and the start timing ts, and outputs the generated control information to the frame processing unit 13.
  • the TDD processing unit 52 determines that the acquired allocation pattern PT is not in a quasi-synchronous state with the TDD signal Std1, it does not generate control information including the configuration number "C11".
  • the frame processing unit 13 receives the control information from the TDD processing unit 52, generates an Ethernet frame addressed to the slave station equipment 203 with the received control information stored in its payload, and outputs a digital signal Da3 including the generated Ethernet frame to the multiplexing unit 15.
  • the digital signal Da1 output by the frame processing unit 13 to the multiplexing unit 15 is frequency multiplexed with the IF signal Fa by the multiplexing unit 15, and is then included in a downstream optical signal by the optical modulation unit 17 and transmitted to the slave station equipment 203.
  • FIG. 15 is a diagram showing an example of a communication sequence in an analog RoF system according to the third embodiment of the present disclosure.
  • the parent station device 103 and the child station device 203 perform steps S21 to S28 similar to steps S11 to S18 shown in FIG. 7.
  • the slave station device 203 receives pattern information from the management device 171 in the mobile wireless communication system (step S29).
  • the slave station device 203 then generates an Ethernet frame addressed to the master station device 103, with the received pattern information stored in its payload, frequency-multiplexes the digital signal Db2 containing the generated Ethernet frame and the IF signal Fb, and transmits an upstream optical signal containing the digital signal Db2 and the IF signal Fb to the master station device 103 via the optical fiber 191 (step S30).
  • the parent station device 103 generates control information that reflects the contents of the pattern information received from the child station device 203 (step S31).
  • the parent station device 103 generates an Ethernet frame addressed to the child station device 203 with the generated control information stored in the payload, and generates a digital signal Da3 including the generated Ethernet frame (step S32).
  • the parent station 103 frequency-multiplexes the digital signal Da3 and the IF signal Fa, and transmits a downstream optical signal including the digital signal Da3 and the IF signal Fa to the child station 203 via the optical fiber 191 (step S33).
  • the slave station device 203 receives the downstream optical signal from the master station device 103 via the optical fiber 191, and acquires the digital signal Ds3 from the received downstream optical signal (step S34).
  • the slave station device 203 acquires control information from the digital signal Ds3 (step S35).
  • the slave station device 203 performs switching processing based on the acquired control information. More specifically, the slave station device 203 generates a TDD signal Std2 based on the switching pattern included in the control information, and transmits the TDD signal Std2 to the switch device 151 at the start timing ts included in the control information (step S36).
  • the TDD processing unit 52 in the parent station device 103 is configured to generate control information including a configuration number when the allocation pattern PT corresponding to the configuration number included in the pattern information is in a quasi-synchronized state with the TDD signal Std1, but this is not limited to the above.
  • the TDD processing unit 52 may be configured to generate a switching pattern including transition times tr and tf based on the allocation pattern PT corresponding to the configuration number included in the pattern information and the TDD signal Std1, and to generate control information including the generated switching pattern. In this case, the TDD processing unit 52 may generate a new switching pattern involving a change in the length of the time slot S.
  • Each process (each function) in the above-mentioned embodiments is realized by a processing circuit (circuitry) including one or more processors.
  • the above-mentioned processing circuit may be composed of an integrated circuit or the like that combines one or more memories, various analog circuits, and various digital circuits in addition to the above-mentioned one or more processors.
  • the above-mentioned one or more memories store programs (instructions) that cause the above-mentioned one or more processors to execute each of the above-mentioned processes.
  • the above-mentioned one or more processors may execute each of the above-mentioned processes according to the program read from the above-mentioned one or more memories, or may execute each of the above-mentioned processes according to a logic circuit designed in advance to execute each of the above-mentioned processes.
  • the processor may be any of various processors suitable for computer control, such as a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processor), an FPGA (Field Programmable Gate Array), and an ASIC (Application Specific Integrated Circuit).
  • the physically separated processors may cooperate with each other to execute the above processes.
  • the processors mounted on each of the physically separated computers may cooperate with each other via a network such as a LAN (Local Area Network), a WAN (Wide Area Network), or the Internet to execute the above processes.
  • the above program may be installed into the memory from an external server device or the like via the network, or may be distributed in a state stored on a recording medium such as a CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), DVD-ROM (Digital Versatile Disc Read Only Memory), or semiconductor memory, and may be installed into the memory from the recording medium.
  • a master station device for transmitting and receiving wireless signals via an antenna, the master station device generates control information used to control a transmission and reception operation of the wireless signal, and transmits an optical signal including a first digital signal and an analog main signal, the first digital signal including the generated control information, to the slave station device via an optical fiber; the slave station device acquires the control information from the first digital signal included in the optical signal received from the master station device via the optical fiber, and performs a process of switching between a transmission operation and a reception operation of the wireless signal via the antenna based on the acquired control information; The master station device and the slave station device perform inter-station synchronization processing to synchronize a count value of a local clock in the master station device with a count value of a local clock in the slave station device at a timing according to a predetermined cycle in an analog RoF system.
  • REFERENCE SIGNS LIST 11 Synchronization processing unit 12, 32, 52 TDD processing unit 13 Frame processing unit 14 Frequency conversion unit 15 Multiplexing unit 16 Demultiplexing unit 17 Optical modulation unit 18 Optical demodulation unit 21 Synchronization processing unit 22, 42, 62 TDD processing unit 23 Frame processing unit 24 RF transmission/reception unit 25 Demultiplexing unit 26 Multiplexing unit 27 Optical demodulation unit 28 Optical modulation unit 31 Information storage unit 41 Information storage unit 101, 102, 103 Master station device 111 Base station device 151 Switch device 161 Antenna 171 Management device 191 Optical fiber 201, 202, 203 Slave station device 301, 302, 303 Analog RoF system CP1, CP2 Optical coupler TB1 Correspondence table

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

アナログRoFシステムは、親局装置と、アンテナを介して無線信号の送受信を行う子局装置とを備え、前記親局装置は、前記無線信号の送受信動作の制御に用いる制御情報を生成し、生成した前記制御情報を含む第1の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第1のデジタル信号から前記制御情報を取得し、取得した前記制御情報に基づいて、前記アンテナを介した前記無線信号の送信動作および受信動作の切り替え処理を行う。

Description

アナログRoFシステム、親局装置、子局装置および光通信方法
 本開示は、アナログRoF(Radio over Fiber)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10月18日に出願された日本出願特願2022-166626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2016-158062公報)には、以下のような通信装置が開示されている。すなわち、通信装置は、分割された連続信号が格納されたパケットを受信するパケット受信部と、前記パケット受信部が受信したパケットに格納されている連続信号である受信連続信号を受け取って保持する信号保持部と、前記パケット受信部が前回受信したパケットに後続のパケットとは異なるパケットを受信した場合、今回受信したパケットのヘッダに挿入されていたタイムスタンプに基づいて決定したタイミングで前記信号保持部に前記受信連続信号の出力を指示し、前記パケット受信部が前回受信したパケットに後続のパケットを受信した場合、前記分割された連続信号のサイズに基づいて予め決定しておいたタイミングで前記信号保持部に前記受信連続信号の出力を指示する送信タイミング制御部と、前記信号保持部から出力された前記連続信号を連続信号伝送用のネットワークへ送信する連続信号送信部とを備える。
 また、特許文献2(特開2007-166278号公報)には、以下のような無線通信システムが開示されている。すなわち、無線通信システムは、親局装置と、子局装置と、前記親局装置及び前記子局装置を接続するネットワークと、無線端末とからなる無線通信システムであって、前記親局装置は、データの変調を行う無線変調回路と、データの復調を行う無線復調回路と、前記無線変調回路から入力されたデジタル無線信号をパケット化して前記ネットワークへ送信するとともに、前記ネットワークからパケットを受信し、受信したパケットをデジタル無線信号に変換して前記無線復調回路へ転送する処理部とを備え、前記子局装置は、前記無線端末へ無線信号を送信する無線送信回路と、前記無線端末から無線信号を受信する無線受信回路と、前記無線受信回路から入力されたデジタル無線信号をパケット化して前記ネットワークへ送信するとともに、前記ネットワークからパケットを受信し、受信したパケットからデジタル無線信号を抽出して前記無線送信回路に転送する処理部とを備え、前記親局装置及び前記子局装置の処理部は、前記親局装置と前記子局装置の時刻およびクロック周波数を同期させるとともに、前記ネットワーク中を伝送させるパケットに時刻情報を付加してデジタル無線信号を伝送する。
特開2016-158062号公報 特開2007-166278号公報
 本開示のアナログRoFシステムは、親局装置と、アンテナを介して無線信号の送受信を行う子局装置とを備え、前記親局装置は、前記無線信号の送受信動作の制御に用いる制御情報を生成し、生成した前記制御情報を含む第1の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第1のデジタル信号から前記制御情報を取得し、取得した前記制御情報に基づいて、前記アンテナを介した前記無線信号の送信動作および受信動作の切り替え処理を行う。
 本開示の親局装置は、子局装置によるアンテナを介した無線信号の送受信動作の制御に用いる制御情報を生成する制御情報生成部と、前記制御情報生成部により生成された前記制御情報を含むデジタル信号と、アナログの主信号とを含む光信号を、光ファイバを介して前記子局装置へ送信する送信部とを備える。
 本開示の子局装置は、アンテナを介して無線信号の送受信を行う無線送受信部と、制御情報を含むデジタル信号と、アナログの主信号とを含む光信号を、光ファイバを介して親局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前記制御情報を取得する取得部と、前記取得部により取得された前記制御情報に基づいて、前記無線送受信部による前記アンテナを介した無線信号の送信動作および受信動作の切り替え処理を行う制御部とを備える。
 本開示の光通信方法は、親局装置と、アンテナを介して無線信号の送受信を行う子局装置とを備えるアナログRoFシステムにおける光通信方法であって、前記親局装置が、前記無線信号の送受信動作の制御に用いる制御情報を生成し、生成した前記制御情報を含む第1の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第1のデジタル信号から前記制御情報を取得し、取得した前記制御情報に基づいて、前記アンテナを介した前記無線信号の送信動作および受信動作の切り替え処理を行うステップとを含む。
 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アナログRoFシステムの構成を示す図である。 図2は、移動体無線通信システムにおける通信フレームのタイムチャートの一例を示す図である。 図3は、本開示の第1の実施の形態に係る親局装置の構成を示す図である。 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基地局装置により送信されるTDD信号の一例を示す図である。 図6は、本開示の第1の実施の形態に係る子局装置におけるTDD処理部により生成されるTDD信号の一例を示す図である。 図7は、本開示の第1の実施の形態に係るアナログRoF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8は、本開示の第2の実施の形態に係るアナログRoFシステムの構成を示す図である。 図9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10は、本開示の第2の実施の形態に係る親局装置における情報格納部が保持する対応テーブルの一例を示す図である。 図11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12は、本開示の第3の実施の形態に係るアナログRoFシステムの構成を示す図である。 図13は、本開示の第3の実施の形態に係る親局装置の構成を示す図である。 図14は、本開示の第3の実施の形態に係る子局装置の構成を示す図である。 図15は、本開示の第3の実施の形態に係るアナログRoF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。
 従来、光通信システムにおける通信性能を向上するための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、親局装置および子局装置を備えるアナログRoFシステムにおいて、簡易な構成でTDD(Time Division Duplex)を実現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、親局装置および子局装置を備えるアナログRoFシステムにおいて、簡易な構成でTDDを実現することが可能なアナログRoF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、親局装置および子局装置を備えるアナログRoFシステムにおいて、簡易な構成でTDDを実現することができる。
 [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アナログRoFシステムは、親局装置と、アンテナを介して無線信号の送受信を行う子局装置とを備え、前記親局装置は、前記無線信号の送受信動作の制御に用いる制御情報を生成し、生成した前記制御情報を含む第1の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第1のデジタル信号から前記制御情報を取得し、取得した前記制御情報に基づいて、前記アンテナを介した前記無線信号の送信動作および受信動作の切り替え処理を行う。
 このように、親局装置が、第1のデジタル信号および主信号を含む下り光信号を、光ファイバを介して子局装置へ送信し、子局装置が、下り光信号に含まれる第1のデジタル信号から制御情報を取得して無線信号の送受信の切り替え処理を行う構成により、子局装置において送受信の切り替えタイミングを決定するための詳細な演算処理等を行うことなく、送受信の切り替え処理を行うことができる。したがって、親局装置および子局装置を備えるアナログRoFシステムにおいて、簡易な構成でTDDを実現することができる
 (2)上記(1)において、前記親局装置は、基地局装置と前記子局装置との間に接続されていてもよく、前記親局装置は、TDDにおける上り通信期間と下り通信期間とを示すパターン信号を前記基地局装置から受信し、受信した前記パターン信号に基づいて、前記制御情報を生成してもよい。
 このような構成により、親局装置において、簡易な処理で制御情報を生成することができるとともに、子局装置において、基地局装置において設定された上り通信期間および下り通信期間と同期して送受信の切り替え処理を行うことができる。また、基地局装置により下り通信期間および上り通信期間が変更された場合において、変更内容が反映された制御情報を親局装置から子局装置へ伝送することにより、子局装置における切り替え処理を変更することができるので、下り通信期間および上り通信期間の変更に柔軟に対応することができる。
 (3)上記(2)において、前記親局装置は、前記パターン信号に基づいて、前記無線信号の送受信動作の切り替えパターンを生成し、生成した前記切り替えパターンおよび前記切り替えパターンを用いた前記切り替え処理の開始タイミングを含む前記制御情報を生成してもよい。
 このような構成により、たとえば、親局装置と子局装置との間における制御情報の伝送遅延を考慮した開始タイミングを設定し、子局装置において安定した切り替え処理を行うことができる。
 (4)上記(2)において、前記親局装置および前記子局装置は、前記パターン信号の種類と、前記パターン信号の識別情報との対応関係を示す対応情報を保持してもよく、前記親局装置は、前記対応情報を参照して、前記基地局装置から受信した前記パターン信号に対応する前記識別情報を取得し、取得した前記識別情報および前記識別情報を用いた前記切り替え処理の開始タイミングを含む前記制御情報を生成してもよい。
 このような構成により、無線信号の送受信動作の切り替えパターンを含む制御情報を親局装置から子局装置へ伝送する構成と比べて、基地局装置において設定された上り通信期間および下り通信期間を簡易な構成で子局装置へ通知することができる。
 (5)上記(3)または(4)において、前記アナログRoFシステムは、複数の前記子局装置を備えてもよく、前記親局装置は、前記子局装置ごとに異なる前記開始タイミングを含む前記制御情報を生成してもよい。
 このような構成により、たとえば子局装置ごとに異なる処理遅延を考慮して開始タイミングを設定することができるので、各子局装置によりアンテナを介して送信される無線信号の干渉を抑制することができる。
 (6)上記(3)から(5)のいずれかにおいて、前記子局装置は、前記制御情報に含まれる前記開始タイミングを補正し、補正後の前記開始タイミングにおいて、前記制御情報に基づく前記切り替え処理を開始してもよい。
 このような構成により、子局装置において受信された制御情報の実際の伝送遅延などに基づいてより適切な開始タイミングに補正し、子局装置において安定した切り替え処理を行うことができる。
 (7)上記(1)から(6)のいずれかにおいて、前記子局装置は、TDDにおける上り通信期間と下り通信期間とを示すパターン情報を、前記子局装置の外部における前記親局装置以外の装置から受信し、受信した前記パターン情報を含む第2のデジタル信号を生成し、生成した前記第2のデジタル信号およびアナログの主信号を含む光信号を、前記光ファイバを介して前記親局装置へ送信してもよく、前記親局装置は、前記光ファイバを介して前記子局装置から受信した前記光信号に含まれる前記第2のデジタル信号から前記パターン情報を取得し、取得した前記パターン情報の内容が反映された前記制御情報を生成してもよい。
 このような構成により、たとえば移動体通信端末の通信状況に応じて移動体無線通信システムにおいて採用されるTDDにおける下り通信期間および上り通信期間が変更された場合において、下り通信期間および上り通信期間の変更に柔軟に対応することができる。
 (8)本開示の実施の形態に係る親局装置は、子局装置によるアンテナを介した無線信号の送受信動作の制御に用いる制御情報を生成する制御情報生成部と、前記制御情報生成部により生成された前記制御情報を含むデジタル信号と、アナログの主信号とを含む光信号を、光ファイバを介して前記子局装置へ送信する送信部とを備える。
 このように、制御情報を含むデジタル信号および主信号を含む下り光信号を、光ファイバを介して子局装置へ送信する構成により、子局装置において、無線信号の送受信の切り替えタイミングを決定するための詳細な演算処理等を行うことなく、送受信の切り替え処理を行うことができる。したがって、親局装置および子局装置を備えるアナログRoFシステムにおいて、簡易な構成でTDDを実現することができる。
 (9)本開示の実施の形態に係る子局装置は、アンテナを介して無線信号の送受信を行う無線送受信部と、制御情報を含むデジタル信号と、アナログの主信号とを含む光信号を、光ファイバを介して親局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前記制御情報を取得する取得部と、前記取得部により取得された前記制御情報に基づいて、前記無線送受信部による前記アンテナを介した無線信号の送信動作および受信動作の切り替え処理を行う制御部とを備える。
 このように、光信号に含まれるデジタル信号から制御情報を取得して無線信号の送受信の切り替え処理を行う構成により、無線信号の送受信の切り替えタイミングを決定するための詳細な演算処理等を行うことなく、送受信の切り替え処理を行うことができる。したがって、親局装置および子局装置を備えるアナログRoFシステムにおいて、簡易な構成でTDDを実現することができる。
 (10)本開示の実施の形態に係る通信方法は、親局装置と、アンテナを介して無線信号の送受信を行う子局装置とを備えるアナログRoFシステムにおける光通信方法であって、前記親局装置が、前記無線信号の送受信動作の制御に用いる制御情報を生成し、生成した前記制御情報を含む第1の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第1のデジタル信号から前記制御情報を取得し、取得した前記制御情報に基づいて、前記アンテナを介した前記無線信号の送信動作および受信動作の切り替え処理を行うステップとを含む。
 このように、親局装置が、第1のデジタル信号および主信号を含む下り光信号を、光ファイバを介して子局装置へ送信し、子局装置が、下り光信号に含まれる第1のデジタル信号から制御情報を取得して無線信号の送受信の切り替え処理を行う方法により、子局装置において送受信の切り替えタイミングを決定するための詳細な演算処理等を行うことなく、送受信の切り替え処理を行うことができる。したがって、親局装置および子局装置を備えるアナログRoFシステムにおいて、簡易な構成でTDDを実現することができる
 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アナログRoFシステムの構成を示す図である。図1を参照して、アナログRoFシステム301は、親局装置101と、複数の子局装置201とを備える。図1では、1つの子局装置201を代表的に示している。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。親局装置101は、基地局装置111と子局装置201との間に接続されている。なお、親局装置101および複数の子局装置201は、光ファイバ191および光カプラを介して接続される構成であってもよい。また、アナログRoFシステム301は、1つの子局装置201を備える構成であってもよい。
 親局装置101および子局装置201は、光ファイバ191を介して、基地局装置111において生成された通信データを含む光信号の送受信を行う。以下、親局装置101から子局装置201へ送信される光信号を、下り光信号とも称し、子局装置201から親局装置101へ送信される光信号を、上り光信号とも称する。
 アナログRoFシステム301は、TDDが採用される移動体無線通信システムに用いられる。たとえば、アナログRoFシステム301は、TDDが採用される第5世代移動通信システム(以下、5Gとも称する。)におけるモバイルフロントホール、およびローカル5Gに用いられる。
 図2は、移動体無線通信システムにおける通信フレームのタイムチャートの一例を示す図である。図2を参照して、TDDでは、10個のサブフレームSF♯0~SF♯9からなる通信フレームFが繰り返される。サブフレームSFの各々は、2つのタイムスロットSを含む。たとえば、1つの通信フレームFの期間は10ミリ秒であり、1つのサブフレームSFの期間は1ミリ秒であり、1つのタイムスロットSの期間は0.5ミリ秒である。
 タイムスロットSには、TDDにおける上り通信期間UPを構成する上り通信スロットUS、TDDにおける下り通信期間DPを構成する下り通信スロットDS、および上り通信期間UPと下り通信期間DPとの切り替え期間であるスペシャルスロットSSのうちのいずれかが割り当てられる。上り通信期間UPおよび下り通信期間DPは、交互に繰り返される。
 図2に示す例では、サブフレームSF♯0におけるタイムスロットS♯0,S♯1およびサブフレームSF♯1におけるタイムスロットS♯2,S♯3には、下り通信スロットDSが割り当てられる。サブフレームSF♯2における1つ目のタイムスロットS♯4には、スペシャルスロットSSが割り当てられる。サブフレームSF♯2における2つ目のタイムスロットS♯5、サブフレームSF♯3におけるタイムスロットS♯6,S♯7およびサブフレームSF♯4における1つ目のタイムスロットS♯8には、上り通信スロットUSが割り当てられる。サブフレームSF♯4における2つ目のタイムスロットS♯9には、スペシャルスロットSSが割り当てられる。サブフレームSF♯5におけるタイムスロットS♯10,S♯11およびサブフレームSF♯6におけるタイムスロットS♯12,S♯13には、下り通信スロットDSが割り当てられる。サブフレームSF♯7における1つ目のタイムスロットS♯14には、スペシャルスロットSSが割り当てられる。サブフレームSF♯7における2つ目のタイムスロットS♯15、サブフレームSF♯8におけるタイムスロットS♯16,S♯17およびサブフレームSF♯9における1つ目のタイムスロットS♯18には、上り通信スロットUSが割り当てられる。サブフレームSF♯9における2つ目のタイムスロットS♯19には、スペシャルスロットSSが割り当てられる。
 アナログRoFシステム301では、上り通信期間UPにおいて、子局装置201が親局装置101へ通信データを送信し、下り通信期間DPにおいて、親局装置101が子局装置201へ通信データを送信する。
 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基地局装置111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Faを生成する。IF信号Faは、主信号の一例である。親局装置101は、下り通信期間DPにおいて、生成したIF信号Faを含む下り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、スイッチ装置151およびアンテナ161を介してRF(Radio Frequency)信号の送受信を行う。より詳細には、子局装置201は、光ファイバ191経由で親局装置101から下り光信号を受信する。そして、子局装置201は、受信した下り光信号からIF信号Faを取得し、取得したIF信号Faに基づくミリ波帯のRF信号を、スイッチ装置151およびアンテナ161経由で送信する。
 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およびスイッチ装置151経由で図示しない移動体通信端末から受信し、受信したRF信号を周波数変換することによりIF信号Fbを生成する。子局装置201は、上り通信期間UPにおいて、生成したIF信号Fbを含む上り光信号を光ファイバ191経由で親局装置101へ送信する。
 親局装置101は、光ファイバ191経由で子局装置201から上り光信号を受信する。親局装置101は、受信した上り光信号からIF信号Fbを取得し、取得したIF信号Fbに基づく信号を基地局装置111へ送信する。
 子局装置201は、スイッチ装置151の状態を制御するためのTDD信号Std2をスイッチ装置151へ送信する。スイッチ装置151は、子局装置201から受信したTDD信号Std2に従って、アンテナ161と子局装置201におけるRF信号の送信回路とを接続する送信状態と、アンテナ161と子局装置201におけるRF信号の受信回路とを接続する受信状態とを切り替える。
 図3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を参照して、親局装置101は、同期処理部11と、TDD処理部12と、フレーム処理部13と、周波数変換部14と、多重部15と、分離部16と、光変調部17と、光復調部18と、光カプラCP1とを備える。TDD処理部12は、制御情報生成部の一例である。光変調部17は、送信部の一例である。
 同期処理部11は、たとえば親局装置101の外部または内部における発振器から基準クロックを受けて、受けた基準クロックを分周または逓倍したローカルクロックCL1を生成する。同期処理部11は、生成したローカルクロックCL1のタイミングに従ってカウントアップし、カウント値を保持する。親局装置101における各ユニットは、当該ローカルクロックCL1に基づいて動作する。
 同期処理部11は、基地局装置111から参照信号を受信する。たとえば、同期処理部11は、参照信号として、クロック信号、GNSS(Global Navigation Satellite System)信号、またはグランドマスタクロック信号を基地局装置111から受信する。同期処理部11は、受信した参照信号に基づいて、ローカルクロックCL1のカウント値を基地局装置111と同期させる基地局同期処理を行う。たとえば、同期処理部11は、基地局装置111と親局装置101との間の配線が短い場合、基地局装置111と親局装置101との間における参照信号の伝送遅延を考慮することなく、参照信号に基づいて基地局同期処理を行う。
 フレーム処理部13は、子局装置201へ伝送すべき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。フレーム処理部13は、生成したイーサネットフレームを含むデジタル信号Daを多重部15へ出力する。
 周波数変換部14は、通信データを含むOFDM変調されたアナログ信号を基地局装置111から受信する。周波数変換部14は、RF帯のアナログ信号を受信する構成であってもよいし、ベースバンド帯のアナログ信号を受信する構成であってもよい。周波数変換部14は、受信し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Faを生成し、生成したIF信号Faを多重部15へ出力する。
 多重部15は、フレーム処理部13から受けたデジタル信号Daと、周波数変換部14から受けたIF信号Faとを周波数多重する。多重部15は、デジタル信号DaとIF信号Faとが周波数多重された電気信号を生成して光変調部17へ出力する。
 光変調部17は、多重部15から電気信号を受けて、受けた電気信号が光変調された波長λ1の下り光信号を生成する。光変調部17は、下り通信期間DPにおいて、当該下り光信号を光カプラCP1経由で光ファイバ191へ出力する。
 このように、互いに異なるユニットにおいてデジタル信号DaおよびIF信号Faを生成し、生成したデジタル信号DaおよびIF信号Faを含む下り光信号を、子局装置201へ送信する構成により、IF信号Faの信号品質の低下およびIF信号Faの伝送遅延を抑制することができる。
 なお、親局装置101は、基地局装置111からIF信号Faを受信し、受信したIF信号Faを含む下り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14を備えない構成であってもよい。この場合、多重部15は、基地局装置111からIF信号Faを受信し、フレーム処理部13から受けたデジタル信号Daと、基地局装置111から受信したIF信号Faとを周波数多重する。
 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4を参照して、子局装置201は、同期処理部21と、TDD処理部22と、フレーム処理部23と、RF送受信部24と、分離部25と、多重部26と、光復調部27と、光変調部28と、光カプラCP2とを備える。RF送受信部24は、無線送受信部の一例である。RF送受信部24は、RF信号を受信する図示しない受信回路と、RF信号を送信する図示しない送信回路とを含む。光復調部27は、受信部の一例である。フレーム処理部23は、取得部の一例である。TDD処理部22は、制御部の一例である。
 同期処理部21は、たとえば子局装置201の外部または内部における発振器から基準クロックを受けて、受けた基準クロックを分周または逓倍したローカルクロックCL2を生成する。同期処理部21は、生成したローカルクロックCL2のタイミングに従ってカウントアップし、カウント値を保持する。子局装置201における各ユニットは、当該ローカルクロックCL2に基づいて動作する。ローカルクロックCL2の周波数設定は、親局装置101におけるローカルクロックCL1と等しい。
 光復調部27は、光ファイバ191および光カプラCP2を介して親局装置101から下り光信号を受信し、受信した下り光信号に基づく電気信号を生成する。より詳細には、光復調部27は、受信した下り光信号の強度に応じたレベルの電気信号を生成して分離部25へ出力する。
 分離部25は、光復調部27から電気信号を受けて、受けた電気信号に含まれるIF信号Faとデジタル信号Daとを分離し、IF信号FaをRF送受信部24へ出力し、デジタル信号Daをフレーム処理部23へ出力する。たとえば、分離部25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25は、光復調部27から受けた電気信号のうちの周波数Fx以上の周波数成分をIF信号FaとしてRF送受信部24へ出力し、周波数Fx未満の周波数成分をデジタル信号Daとしてフレーム処理部23へ出力する。ここで、周波数Fxは、IF信号Faの中心周波数よりも小さい。
 たとえば、RF送受信部24は、分離部25から受けたIF信号Faを増幅する。RF送受信部24は、増幅したIF信号Fa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信号をスイッチ装置151経由でアンテナ161へ出力する。
 フレーム処理部23は、分離部25からデジタル信号Daを受けて、受けたデジタル信号Daからイーサネットフレームを取得する。フレーム処理部23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、フレーム処理部23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情報を取得する。
 また、フレーム処理部23は、親局装置101へ伝送すべき情報がペイロードに格納された親局装置101宛のイーサネットフレームを生成する。フレーム処理部23は、生成したイーサネットフレームを含むデジタル信号Dbを多重部26へ出力する。
 RF送受信部24は、通信データを含むOFDM変調されたRF帯のアナログ信号をアンテナ161およびスイッチ装置151経由で図示しない移動体通信端末から受信する。RF送受信部24は、受信したアナログ信号をダウンコンバートすることによりIF信号Fbを生成し、生成したIF信号Fbを多重部26へ出力する。
 多重部26は、フレーム処理部23から受けたデジタル信号Dbと、RF送受信部24から受けたIF信号Fbとを周波数多重する。多重部26は、デジタル信号DbとIF信号Fbとが周波数多重された電気信号を生成して光変調部28へ出力する。
 光変調部28は、デジタル信号DbとIF信号Fbとを含む上り光信号を、光ファイバ191を介して親局装置101へ送信する。より詳細には、光変調部28は、多重部26から電気信号を受けて、受けた電気信号が光変調された波長λ2の上り光信号を生成する。光変調部28は、上り通信期間UPにおいて、当該上り光信号を光カプラCP2経由で光ファイバ191へ出力する。
 再び図3を参照して、親局装置101における光復調部18は、光ファイバ191および光カプラCP1を介して子局装置201から上り光信号を受信し、受信した上り光信号に基づく電気信号を生成する。より詳細には、光復調部18は、受信した上り光信号の強度に応じたレベルの電気信号を生成して分離部16へ出力する。
 分離部16は、光復調部18から電気信号を受けて、受けた電気信号に含まれるIF信号Fbとデジタル信号Dbとを分離し、IF信号Fbを周波数変換部14へ出力し、デジタル信号Dbをフレーム処理部13へ出力する。たとえば、分離部16は、HPFとLPFとにより構成されるダイプレクサである。分離部16は、光復調部18から受けた電気信号のうちの周波数Fy以上の周波数成分をIF信号Fbとして周波数変換部14へ出力し、周波数Fy未満の周波数成分をデジタル信号Dbとしてフレーム処理部13へ出力する。ここで、周波数Fyは、IF信号Fbの中心周波数よりも小さい。
 たとえば、周波数変換部14は、分離部16から受けたIF信号Fb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信号を基地局装置111へ送信する。あるいは、周波数変換部14は、分離部16から受けたIF信号Fb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基地局装置111へ送信する。なお、上述したように、親局装置101は、周波数変換部14を備えない構成であってもよい。この場合、分離部16は、IF信号Fbを基地局装置111へ送信する。
 フレーム処理部13は、分離部16からデジタル信号Dbを受けて、受けたデジタル信号Db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情報を取得する。
 (局間同期処理)
 親局装置101における同期処理部11および子局装置201における同期処理部21は、たとえば所定周期に従う同期処理タイミングにおいて、親局装置101におけるローカルクロックCL1のカウント値と、子局装置201におけるローカルクロックCL2のカウント値とを同期させる局間同期処理を行う。
 より詳細には、同期処理部11は、局間同期処理において、ローカルクロックCL1の現在のカウント値を取得し、取得したカウント値を示すカウント情報を生成してフレーム処理部13へ出力する。
 フレーム処理部13は、同期処理部11からカウント情報を受けて、受けたカウント情報がペイロードに格納された子局装置201宛のイーサネットフレームを生成し、生成したイーサネットフレームを含むデジタル信号Da1を多重部15へ出力する。フレーム処理部13により多重部15へ出力された当該デジタル信号Da1は、多重部15によりIF信号Faと周波数多重され、光変調部17により下り光信号に含めて子局装置201へ送信される。
 再び図4を参照して、子局装置201におけるフレーム処理部23は、局間同期処理において、親局装置101において生成されたカウント情報をループバックする。より詳細には、フレーム処理部23は、分離部25から受けたデジタル信号Da1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カウント情報を取得する。フレーム処理部23は、取得したカウント情報がペイロードに格納された親局装置101宛のイーサネットフレームを生成し、生成したイーサネットフレームを含むデジタル信号Db1を多重部26へ出力する。フレーム処理部23により多重部26へ出力された当該デジタル信号Db1は、多重部26によりIF信号Fbと周波数多重され、光変調部28により上り光信号に含めて親局装置101へ送信される。
 再び図3を参照して、親局装置101におけるフレーム処理部13は、分離部25からデジタル信号Db1を受けて、受けたデジタル信号Db1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カウント情報を取得する。フレーム処理部13は、取得したカウント情報を同期処理部11へ出力する。
 同期処理部11は、フレーム処理部13からカウント情報を受けて、カウント情報が示すカウント値と、ローカルクロックCL1の現在のカウント値との差分を当該カウント情報のRTT(Round Trip Time)として算出する。また、同期処理部11は、RTTの1/2を、親局装置101と子局装置201との間における伝送遅延時間DTとして算出する。
 同期処理部11は、伝送遅延時間DTを算出すると、ローカルクロックCL1の現在のカウント値を取得し、取得したカウンタ値に伝送遅延時間DTを加えた値である同期時刻ST1を含む同期情報を生成する。同期処理部11は、生成した同期情報をフレーム処理部13へ出力する。
 フレーム処理部13は、同期処理部11から同期情報を受けて、受けた同期情報がペイロードに格納された子局装置201宛のイーサネットフレームを生成し、生成したイーサネットフレームを含むデジタル信号Da2を多重部15へ出力する。フレーム処理部13により多重部15へ出力された当該デジタル信号Da2は、多重部15によりIF信号Faと周波数多重され、光変調部17により下り光信号に含めて子局装置201へ送信される。
 再び図4を参照して、子局装置201におけるフレーム処理部23は、分離部25から受けたデジタル信号Da2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同期情報を取得する。フレーム処理部23は、取得した同期情報を同期処理部21へ出力する。
 同期処理部21は、フレーム処理部23から同期情報を受けて、受けた同期情報に基づいて、ローカルクロックCL2のカウント値を更新する。すなわち、同期処理部21は、ローカルクロックCL2のカウント値を、同期情報に含まれる同期時刻ST1にセットする。これにより、子局装置201におけるローカルクロックCL2のカウント値は、親局装置101におけるローカルクロックCL2のカウント値と同期する。
 なお、親局装置101における同期処理部11および子局装置201における同期処理部21は、IEEE 1588に従って、ローカルクロックCL1のカウント値とローカルクロックCL2のカウント値とを同期させる構成であってもよい。
 (切り替え処理)
 再び図1を参照して、親局装置101は、RF信号の送受信動作の制御に用いる制御情報を生成し、生成した制御情報を含むデジタル信号Da3およびIF信号Faを含む下り光信号を、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から受信した当該下り光信号に含まれるデジタル信号Da3から制御情報を取得し、取得した制御情報に基づいて、アンテナ161を介したRF信号の送信動作および受信動作を切り替える切り替え処理を行う。
 図5は、本開示の第1の実施の形態に係る基地局装置により送信されるTDD信号の一例を示す図である。図5を参照して、基地局装置111は、TDDにおける上り通信期間UPと下り通信期間DPとを示す矩形波のTDD信号Std1を継続的に親局装置101へ送信する。TDD信号Std1は、パターン信号の一例である。
 一例として、TDD信号Std1は、下り通信スロットDSにおいてハイレベルに設定され、かつ上り通信スロットUSにおいてローレベルに設定される。たとえば、TDD信号Std1は、下り通信スロットDSからスペシャルスロットSSへ切り替わるタイミングにおいてハイレベルからローレベルに遷移し、スペシャルスロットSSから下り通信スロットDSへ切り替わるタイミングにおいてローレベルからハイレベルに遷移する。
 親局装置101におけるTDD処理部12は、TDD信号Std1を基地局装置111から受信し、受信したTDD信号Std1に基づいて制御情報を生成する。一例として、TDD処理部12は、所定の生成周期Cyに従う生成タイミングにおいて、制御情報を生成する。たとえば、生成周期Cyの長さは、通信フレームFの1周期に相当する10ミリ秒である。なお、生成周期Cyの長さは、通信フレームFの複数周期に相当する長さであってもよい。
 たとえば、TDD処理部12は、TDD信号Std1がローレベルからハイレベルに遷移したタイミングである遷移時刻tr、およびTDD信号Std1がハイレベルからローレベルに遷移したタイミングである遷移時刻tfを判定する。
 より詳細には、TDD処理部12は、TDD信号Std1がローレベルからハイレベルに遷移したことを検知すると、同期処理部11が保持するローカルクロックCL1の現在のカウント値を、1回目の遷移時刻trである遷移時刻tr1として取得する。次に、TDD処理部12は、TDD信号Std1がハイレベルからローレベルに遷移したことを検知すると、同期処理部11が保持するローカルクロックCL1の現在のカウント値を、1回目の遷移時刻tfである遷移時刻tf1として取得する。次に、TDD処理部12は、TDD信号Std1がローレベルからハイレベルに遷移したことを検知すると、同期処理部11が保持するローカルクロックCL1の現在のカウント値を、2回目の遷移時刻trである遷移時刻tr2として取得する。次に、TDD処理部12は、TDD信号Std1がハイレベルからローレベルに遷移したことを検知すると、同期処理部11が保持するローカルクロックCL1の現在のカウント値を、2回目の遷移時刻tfである遷移時刻tf2として取得する。なお、TDD処理部12は、遷移時刻tr,tfとして、カウント値の代わりに絶対時刻を取得する構成であってもよい。
 そして、TDD処理部12は、直前の10ミリ秒間において判定した遷移時刻tr1,tf1,tr2,tf2を含む、子局装置201におけるアンテナ161を介したRF信号の送受信動作の切り替えパターンを生成する。
 TDD処理部12は、切り替えパターンを生成すると、当該切り替えパターンを用いた切り替え処理の開始タイミングtsを設定する。一例として、TDD処理部12は、遷移時刻tr1,tf1,tr2,tf2のうちの最も早い時刻である遷移時刻tr1に、所定長さのマージン時間Tmを加算した時刻を開始タイミングtsとして設定する。マージン時間Tmは、たとえば通信フレームFの1周期に相当する10ミリ秒である。
 再び図3を参照して、TDD処理部12は、生成周期Cyに従う生成タイミングにおいて、切り替えパターンの生成および開始タイミングtsの設定を行い、生成した切り替えパターンおよび開始タイミングtsを含む制御情報を生成する。たとえば、TDD処理部12は、子局装置201ごとに異なる開始タイミングtsを含む制御情報を生成する。より詳細には、TDD処理部12は、子局装置201ごとに異なる長さのマージン時間Tmが加算された開始タイミングtsを設定する。TDD処理部12は、生成した制御情報をフレーム処理部13へ出力する。
 フレーム処理部13は、TDD処理部12から制御情報を受けて、受けた制御情報がペイロードに格納された子局装置201宛のイーサネットフレームを生成し、生成したイーサネットフレームを含むデジタル信号Da3を多重部15へ出力する。
 多重部15は、フレーム処理部13から受けたデジタル信号Da3と、周波数変換部14から受けたIF信号Faとを周波数多重する。多重部15は、デジタル信号Da3とIF信号Faとが周波数多重された電気信号を生成して光変調部17へ出力する。
 光変調部17は、デジタル信号Da3とIF信号Faとを含む下り光信号を、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17は、多重部15から電気信号を受けて、受けた電気信号が光変調された下り光信号を生成する。光変調部17は、下り通信期間DPにおいて、当該下り光信号を光カプラCP1経由で光ファイバ191へ出力する。
 再び図4を参照して、子局装置201における光復調部27は、デジタル信号Da3とIF信号Faとを含む下り光信号を、光ファイバ191を介して親局装置101から受信する。光復調部27は、受信した下り光信号の強度に応じたレベルの電気信号を生成して分離部25へ出力する。
 分離部25は、光復調部27から電気信号を受けて、受けた電気信号に含まれるIF信号Faとデジタル信号Da3とを分離し、IF信号FaをRF送受信部24へ出力し、デジタル信号Da3をフレーム処理部23へ出力する。
 フレーム処理部23は、光変調部17により受信された下り光信号に含まれるデジタル信号Da3から制御情報を取得する。より詳細には、フレーム処理部23は、分離部25からデジタル信号Da3を受けて、受けたデジタル信号Da3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制御情報を取得する。フレーム処理部23は、取得した制御情報をTDD処理部22へ出力する。
 TDD処理部22は、フレーム処理部23により取得された制御情報に基づいて、RF送受信部24によるRF信号の送信動作および受信動作の切り替え処理を行う。
 図6は、本開示の第1の実施の形態に係る子局装置におけるTDD処理部により生成されるTDD信号の一例を示す図である。図6を参照して、TDD処理部22は、フレーム処理部23から制御情報を受けて、受けた制御情報に含まれる切り替えパターンに基づいてTDD信号Std2を生成し、制御情報に含まれる開始タイミングtsにおいて、生成したTDD信号Std2をスイッチ装置151へ送信する。
 ここで、親局装置101と子局装置201とを接続する光ファイバ191の長さは、たとえば30km程度であり、親局装置101と子局装置201との間において光ファイバ191の長さに応じた伝送遅延が生じ得る。親局装置101において、遷移時刻tr1にマージン時間Tmを加算した時刻を開始タイミングtsとして設定することにより、子局装置201において、設定された開始タイミングtsよりも前に制御情報を受信し、開始タイミングtsにおいてTDD信号Std2をスイッチ装置151へ送信することができる。
 スイッチ装置151は、子局装置201から受信したTDD信号Std2がハイレベルの期間において、アンテナ161とRF送受信部24における送信回路とを接続し、子局装置201から受信したTDD信号Std2がローレベルの期間において、アンテナ161とRF送受信部24における受信回路とを接続する。
 なお、TDD処理部22は、制御情報に含まれる開始タイミングtsを補正し、補正後の開始タイミングtsxにおいて、当該制御情報に基づく切り替え処理を開始する構成であってもよい。より詳細には、TDD処理部22は、制御情報の処理に要する遅延時間を開始タイミングtsに加算することにより開始タイミングtsxを決定し、決定した開始タイミングtsxにおいて、生成したTDD信号Std2をスイッチ装置151へ送信する。
 [動作の流れ]
 本開示の実施の形態に係るアナログRoFシステムにおける各装置は、メモリを含むコンピュータを備え、当該コンピュータにおけるCPU等の演算処理部は、以下のフローチャートおよびシーケンスの各ステップの一部または全部を含むプログラムを当該メモリから読み出して実行する。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、外部からインストールすることができる。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、記録媒体に格納された状態でまたは通信回線を介して流通する。
 図7は、本開示の第1の実施の形態に係るアナログRoF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7を参照して、まず、親局装置101は、ローカルクロックCL1のカウント値を基地局装置111と同期させる基地局同期処理を行う(ステップS11)。
 次に、親局装置101および子局装置201は、所定周期に従う同期処理タイミングにおいて、親局装置101におけるローカルクロックCL1のカウント値と、子局装置201におけるローカルクロックCL2のカウント値とを同期させる局間同期処理を行う(ステップS12)。
 次に、親局装置101は、基地局装置111から受信したTDD信号Std1がローレベルからハイレベルに遷移したタイミングである遷移時刻tr1,tr2、およびTDD信号Std1がハイレベルからローレベルに遷移したタイミングである遷移時刻tf1,tf2を判定し、遷移時刻tr1,tf1,tr2,tf2を含む切り替えパターンと、開始タイミングtsとを含む制御情報を生成する(ステップS13)。
 次に、親局装置101は、生成した制御情報がペイロードに格納された子局装置201宛のイーサネットフレームを生成し、生成したイーサネットフレームを含むデジタル信号Da3を生成する(ステップS14)。
 次に、親局装置101は、デジタル信号Da3とIF信号Faとを周波数多重し、デジタル信号Da3とIF信号Faとを含む下り光信号を、光ファイバ191を介して子局装置201へ送信する(ステップS15)。
 次に、子局装置201は、光ファイバ191を介して親局装置101から下り光信号を受信し、受信した下り光信号からデジタル信号Ds3を取得する(ステップS16)。
 次に、子局装置201は、デジタル信号Ds3から制御情報を取得する(ステップS17)。
 次に、子局装置201は、取得した制御情報に基づいて、切り替え処理を行う。より詳細には、子局装置201は、制御情報に含まれる切り替えパターンに基づいてTDD信号Std2を生成し、制御情報に含まれる開始タイミングtsにおいてTDD信号Std2をスイッチ装置151へ送信する(ステップS18)。
 なお、本開示の第1の実施の形態に係るアナログRoFシステム301では、子局装置201は、スイッチ装置151およびアンテナ161を介してRF信号の送受信を行う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、スイッチ装置151を備える構成であってもよい。
 ところで、親局装置101および子局装置201を備えるアナログRoFシステム301において、簡易な構成でTDDを実現することが可能な技術が望まれる。
 たとえば、TDDが採用される移動体無線通信システムでは、電波干渉を抑制するために、RF信号の送信タイミングを高い精度で制御することが望まれる。
 また、たとえばミリ波帯を用いる移動体無線通信システムでは、アンテナ161のカバレッジエリアが小さいので、より多くの子局装置201およびアンテナ161を高密度に設置する必要がある。したがって、ミリ波帯を用いる移動体無線通信システムを低コストかつ簡易な構成で実現するために、子局装置201の構成を簡素化することが望まれる。
 これに対して、本開示の第1の実施の形態に係るアナログRoFシステム301では、親局装置101は、RF信号の送受信動作を制御に用いる制御情報を生成し、生成した制御情報を含むデジタル信号Ds3およびIF信号Faを含む下り光信号を、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から受信した下り光信号に含まれるデジタル信号Ds3から制御情報を取得し、取得した制御情報に基づいて、アンテナ161を介したRF信号の送信動作および受信動作の切り替え処理を行う。
 このように、親局装置101が、デジタル信号Ds3およびIF信号Faを含む下り光信号を、光ファイバ191を介して子局装置201へ送信し、子局装置201が、下り光信号に含まれるデジタル信号Ds3から制御情報を取得し、取得した制御情報に基づいて、アンテナ161を介したRF信号の送信動作および受信動作の切り替え処理を行う構成により、光ファイバ191を介して親局装置101から子局装置201へ制御情報を伝送し、子局装置201における送受信動作の切り替え処理を行うことができる。したがって、親局装置101および子局装置201を備えるアナログRoFシステム301において、簡易な構成でTDDを実現することができる。
 また、親局装置101において生成する制御情報の内容を変更することにより、子局装置201における送受信動作の切り替え処理の内容を柔軟に変更することができる。
 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アナログRoFシステム301と比べて、TDD信号Std1の種類を示すコンフィグ番号をさらに含む制御情報を伝送するアナログRoF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アナログRoFシステム301と同様である。
 図8は、本開示の第2の実施の形態に係るアナログRoFシステムの構成を示す図である。図8を参照して、アナログRoFシステム302は、図1に示すアナログRoF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。
 図9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9を参照して、親局装置102は、図3に示す親局装置101と比べて、TDD処理部12の代わりにTDD処理部32を備え、情報格納部31をさらに備える。
 図10は、本開示の第2の実施の形態に係る親局装置における情報格納部が保持する対応テーブルの一例を示す図である。図10を参照して、情報格納部31は、通信フレームFにおけるタイムスロットSの割り当てパターンPTと、TDD信号Std1の識別情報であるコンフィグ番号との対応関係を示す対応テーブルTB1を保持している。対応テーブルTB1は、対応情報の一例である。通信フレームFにおけるタイムスロットSのパターンは、TDD信号Std1の種類を示す。
 対応テーブルTB1は、コンフィグ番号が「C1」であるTDD信号Std1が、4個の下り通信スロットDSと4個の上り通信スロットUSとがスペシャルスロットSSを挟んで交互に繰り返す割り当てパターンPTに対応することを示している。また、対応テーブルTB1は、コンフィグ番号が「C2」であるTDD信号Std1が、9個の下り通信スロットDSと9個の上り通信スロットUSとがスペシャルスロットSSを挟んで交互に繰り返す割り当てパターンPTに対応することを示している。また、対応テーブルTB1は、コンフィグ番号が「C3」であるTDD信号Std1が、4個の下り通信スロットDSと2個の上り通信スロットUSとがスペシャルスロットSSを挟んで交互に繰り返す割り当てパターンPTに対応することを示している。また、対応テーブルTB1は、コンフィグ番号が「C4」であるTDD信号Std1が、4個の上り通信スロットUSと2個の下り通信スロットDSとがスペシャルスロットSSを挟んで交互に繰り返す割り当てパターンPTに対応することを示している。また、対応テーブルTB1は、コンフィグ番号が「C11」であるTDD信号Std1が、コンフィグ番号が「C2」であるTDD信号Std1の割り当てパターンPTにおいて、タイムスロットS♯3~S♯5を下り通信スロットDSから上り通信スロットUSに変更した割り当てパターンPTに対応することを示している。
 なお、情報格納部31が保持する対応テーブルTB1は、図示しない制御装置により更新されてもよい。親局装置102は、情報格納部31における対応テーブルTB1が更新された場合、更新後の対応テーブルTB1を子局装置202へ伝送する。
 TDD処理部32は、基地局装置111から受信したTDD信号Std1の遷移時刻tr,tfを取得すると、取得した遷移時刻tr,tfを含む切り替えパターンの生成および開始タイミングtsの設定を行う。
 また、TDD処理部32は、情報格納部31における対応テーブルTB1を参照し、基地局装置111から受信したTDD信号Std1に対応するコンフィグ番号を取得する。より詳細には、TDD処理部32は、取得した遷移時刻tr,tfが示す当該TDD信号Std1の種類に対応するコンフィグ番号を取得する。
 そして、TDD処理部32は、切り替えパターン、開始タイミングtsおよび取得したコンフィグ番号を含む制御情報を生成し、生成した制御情報をフレーム処理部13へ出力する。
 フレーム処理部13は、TDD処理部32から制御情報を受けて、受けた制御情報がペイロードに格納された子局装置201宛のイーサネットフレームを生成し、生成したイーサネットフレームを含むデジタル信号Da4を多重部15へ出力する。
 多重部15は、フレーム処理部13から受けたデジタル信号Da4と、周波数変換部14から受けたIF信号Faとを周波数多重する。多重部15は、デジタル信号Da4とIF信号Faとが周波数多重された電気信号を生成して光変調部17へ出力する。
 光変調部17は、デジタル信号Da4とIF信号Faとを含む下り光信号を、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、光変調部17は、多重部15から電気信号を受けて、受けた電気信号が光変調された下り光信号を生成する。光変調部17は、下り通信期間DPにおいて、当該下り光信号を光カプラCP1経由で光ファイバ191へ出力する。
 図11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11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、TDD処理部22の代わりにTDD処理部42を備え、情報格納部41をさらに備える。
 情報格納部41は、親局装置102における情報格納部31と同様に、対応テーブルTB1を保持している。
 光復調部27は、デジタル信号Da4とIF信号Faとを含む下り光信号を、光ファイバ191を介して親局装置101から受信し、受信した下り光信号の強度に応じたレベルの電気信号を生成して分離部25へ出力する。
 分離部25は、光復調部27から電気信号を受けて、受けた電気信号に含まれるIF信号Faとデジタル信号Da4とを分離し、IF信号FaをRF送受信部24へ出力し、デジタル信号Da4をフレーム処理部23へ出力する。
 フレーム処理部23は、分離部25からデジタル信号Da4を受けて、受けたデジタル信号Da4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制御情報を取得する。フレーム処理部23は、取得した制御情報をTDD処理部42へ出力する。
 TDD処理部42は、フレーム処理部23から制御情報を受けて、受けた制御情報からコンフィグ番号を取得する。TDD処理部42は、情報格納部41における対応テーブルTB1を参照して、取得したコンフィグ番号に対応する割り当てパターンPTを取得する。TDD処理部42は、取得した割り当てパターンPTに基づいてTDD信号Std2を生成し、制御情報に含まれる開始タイミングtsにおいて、生成したTDD信号Std2をスイッチ装置151へ送信する。
 なお、TDD処理部42は、制御情報に含まれる開始タイミングtsを補正し、補正後の開始タイミングtsxにおいて、当該制御情報に基づく切り替え処理を開始する構成であってもよい。たとえば、TDD処理部42は、取得した割り当てパターンPTに基づいて、フレーム処理部23から受けた制御情報に含まれる開始タイミングtsを補正する。より詳細には、TDD処理部42は、制御情報に含まれる遷移時刻tr,tfと、取得した割り当てパターンPTから推定される遷移時刻tr,tfとの差分が所定値以上である場合、当該差分がより小さくなるように、制御情報に含まれる開始タイミングtsを補正する。
 また、たとえば、TDD処理部42は、取得した割り当てパターンPTに基づいて、切り替えパターンに基づいて生成したTDD信号Std2の誤り訂正を行う構成であってもよいし、生成したTDD信号Std2のデューティ比の歪み補正を行う構成であってもよい。
 なお、本開示の第2の実施の形態に係るアナログRoFシステム302では、親局装置102におけるTDD処理部32は、基地局装置111から受信したTDD信号Std1に対応するコンフィグ番号を取得する構成であるとしたが、これに限定するものではない。TDD処理部32は、基地局装置111からコンフィグ番号の通知を受ける構成であってもよい。この場合、TDD処理部32は、通知されたコンフィグ番号を含む制御情報を生成してフレーム処理部23へ出力する。また、この場合、TDD処理部32は、基地局装置111からTDD信号Std1を受信しない構成であってもよい。
 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3の実施の形態>
 本実施の形態は、第2の実施の形態に係るアナログRoFシステム302と比べて、移動体無線通信システムにおける管理装置171から受信したパターン情報に基づいて制御情報を生成するアナログRoFシステム303に関する。以下で説明する内容以外は第2の実施の形態に係るアナログRoFシステム302と同様である。
 図12は、本開示の第3の実施の形態に係るアナログRoFシステムの構成を示す図である。図12を参照して、アナログRoFシステム303は、図8に示すアナログRoFシステム302と比べて、親局装置102の代わりに親局装置103を備え、子局装置202の代わりに子局装置203を備える。
 子局装置203は、TDDにおける上り通信期間UPと下り通信期間DPとを示すパターン情報を、子局装置203の外部における親局装置103以外の装置から受信する。たとえば、子局装置203は、移動体無線通信システムにおける管理装置171からパターン情報を受信する。
 より詳細には、管理装置171は、移動体無線通信システムにおける移動体通信端末の通信状況等に応じて、上り通信のリンク速度を向上するために、たとえば一部の子局装置203において、TDDにおける下り通信期間DPの一部を上り通信期間UPに変更する場合がある。管理装置171は、下り通信期間DPの一部を上り通信期間UPに変更する場合、変更後の上り通信期間UPおよび下り通信期間DPを示すタイムスロットSの割り当てパターンPTに対応するコンフィグ番号、を含むパターン情報を生成する。そして、管理装置171は、生成したパターン情報が格納された子局装置203宛のフレームを生成し、生成したフレームを含むRF信号を送信する。なお、管理装置171は、下り通信のリンク速度を向上するために、上り通信期間UPの一部を下り通信期間DPに変更し、変更後の上り通信期間UPおよび下り通信期間DPを示すタイムスロットSの割り当てパターンPTに対応するコンフィグ番号、を含むパターン情報を生成してもよい。また、管理装置171は、パターン情報を含むフレームを有線伝送路経由で子局装置203へ送信する構成であってもよい。
 図13は、本開示の第3の実施の形態に係る親局装置の構成を示す図である。図13を参照して、親局装置103は、図9に示す親局装置102と比べて、TDD処理部32の代わりにTDD処理部52を備える。
 図14は、本開示の第3の実施の形態に係る子局装置の構成を示す図である。図14を参照して、子局装置203は、図11に示す子局装置202と比べて、TDD処理部42の代わりにTDD処理部62を備える。
 TDD処理部62は、パターン情報を含むRF信号をアンテナ161およびスイッチ装置151経由で管理装置171から受信する。TDD処理部62は、受信したRF信号からパターン情報を取得し、取得したパターン情報をフレーム処理部23へ出力する。
 フレーム処理部23は、TDD処理部62からパターン情報を受けて、受けたパターン情報がペイロードに格納された親局装置103宛のイーサネットフレームを生成し、生成したイーサネットフレームを含むデジタル信号Db2を多重部26へ出力する。デジタル信号Db2は、第2のデジタル信号の一例である。フレーム処理部23により多重部26へ出力された当該デジタル信号Db2は、多重部26によりIF信号Fbと周波数多重され、光変調部28により上り光信号に含めて親局装置103へ送信される。
 再び図13を参照して、親局装置103は、子局装置203から受信した上り光信号に含まれるデジタル信号Db2からパターン情報を取得し、取得したパターン情報の内容が反映された制御情報を生成する。
 より詳細には、親局装置103におけるフレーム処理部13は、分離部25からデジタル信号Db2を受けて、受けたデジタル信号Db2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パターン情報を取得する。フレーム処理部13は、取得したパターン情報をTDD処理部52へ出力する。
 TDD処理部52は、フレーム処理部13から受けて、受けたパターン情報からコンフィグ番号を取得する。TDD処理部52は、情報格納部31における対応テーブルTB1を参照し、取得したコンフィグ番号に対応する割り当てパターンPTを取得する。TDD処理部52は、取得した割り当てパターンPTが反映された制御情報を生成する。
 再び図10を参照して、たとえば、TDD処理部52は、コンフィグ番号「C11」を含むパターン情報をフレーム処理部13から受けた場合、コンフィグ番号「C11」に対応する割り当てパターンPTを取得し、取得した割り当てパターンPTが、基地局装置111から受信したTDD信号Std1に対して準同期状態であるか否かを判断する。
 具体的には、TDD処理部52は、取得した割り当てパターンPTが、TDD信号Std1におけるハイレベルの期間の一部をローレベルに変更したものに対応する場合、取得した割り当てパターンPTはTDD信号Std1に対して準同期状態であると判断し、コンフィグ番号「C11」および開始タイミングtsを含む制御情報を生成し、生成した制御情報をフレーム処理部13へ出力する。
 一方、TDD処理部52は、取得した割り当てパターンPTは、TDD信号Std1に対して準同期状態ではないと判断した場合、コンフィグ番号「C11」を含む制御情報の生成を行わない。
 フレーム処理部13は、TDD処理部52から当該制御情報を受けて、受けた制御情報がペイロードに格納された子局装置203宛のイーサネットフレームを生成し、生成したイーサネットフレームを含むデジタル信号Da3を多重部15へ出力する。フレーム処理部13により多重部15へ出力された当該デジタル信号Da1は、多重部15によりIF信号Faと周波数多重され、光変調部17により下り光信号に含めて子局装置203へ送信される。
 図15は、本開示の第3の実施の形態に係るアナログRoF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15を参照して、親局装置103および子局装置203は、ステップS21~ステップS28までの処理として、図7に示すステップS11~ステップS18と同様の処理を行う。
 次に、子局装置203は、移動体無線通信システムにおける管理装置171からパターン情報を受信する(ステップS29)。
 次に、子局装置203は、受信したパターン情報がペイロードに格納された親局装置103宛のイーサネットフレームを生成し、生成したイーサネットフレームを含むデジタル信号Db2とIF信号Fbとを周波数多重し、デジタル信号Db2とIF信号Fbとを含む上り光信号を、光ファイバ191を介して親局装置103へ送信する(ステップS30)。
 次に、親局装置103は、子局装置203から受信したパターン情報の内容が反映された制御情報を生成する(ステップS31)。
 次に、親局装置103は、生成した制御情報がペイロードに格納された子局装置203宛のイーサネットフレームを生成し、生成したイーサネットフレームを含むデジタル信号Da3を生成する(ステップS32)。
 次に、親局装置103は、デジタル信号Da3とIF信号Faとを周波数多重し、デジタル信号Da3とIF信号Faとを含む下り光信号を、光ファイバ191を介して子局装置203へ送信する(ステップS33)。
 次に、子局装置203は、光ファイバ191を介して親局装置103から下り光信号を受信し、受信した下り光信号からデジタル信号Ds3を取得する(ステップS34)。
 次に、子局装置203は、デジタル信号Ds3から制御情報を取得する(ステップS35)。
 次に、子局装置203は、取得した制御情報に基づいて、切り替え処理を行う。より詳細には、子局装置203は、制御情報に含まれる切り替えパターンに基づいてTDD信号Std2を生成し、制御情報に含まれる開始タイミングtsにおいてTDD信号Std2をスイッチ装置151へ送信する(ステップS36)。
 なお、本開示の第3の実施の形態に係るアナログRoFシステム303では、親局装置103におけるTDD処理部52は、パターン情報に含まれるコンフィグ番号に対応する割り当てパターンPTがTDD信号Std1に対して準同期状態である場合、当該コンフィグ番号を含む制御情報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。TDD処理部52は、パターン情報に含まれるコンフィグ番号に対応する割り当てパターンPTおよびTDD信号Std1に基づいて、遷移時刻tr,tfを含む切り替えパターンを生成し、生成した切り替えパターンを含む制御情報を生成する構成であってもよい。この場合、TDD処理部52は、タイムスロットSの長さの変更を伴う新たな切り替えパターンを生成してもよい。
 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。
 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。
 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、
 アンテナを介して無線信号の送受信を行う子局装置とを備え、
 前記親局装置は、前記無線信号の送受信動作の制御に用いる制御情報を生成し、生成した前記制御情報を含む第1の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第1のデジタル信号から前記制御情報を取得し、取得した前記制御情報に基づいて、前記アンテナを介した前記無線信号の送信動作および受信動作の切り替え処理を行い、
 前記親局装置および前記子局装置は、所定周期に従うタイミングにおいて、前記親局装置におけるローカルクロックのカウント値と、前記子局装置におけるローカルクロックのカウント値とを同期させる局間同期処理を行う、アナログRoFシステム。
 11 同期処理部
 12,32,52 TDD処理部
 13 フレーム処理部
 14 周波数変換部
 15 多重部
 16 分離部
 17 光変調部
 18 光復調部
 21 同期処理部
 22,42,62 TDD処理部
 23 フレーム処理部
 24 RF送受信部
 25 分離部
 26 多重部
 27 光復調部
 28 光変調部
 31 情報格納部
 41 情報格納部
 101,102,103 親局装置
 111 基地局装置
 151 スイッチ装置
 161 アンテナ
 171 管理装置
 191 光ファイバ
 201,202,203 子局装置
 301,302,303 アナログRoFシステム
 CP1,CP2 光カプラ
 TB1 対応テーブル

Claims (10)

  1.  親局装置と、
     アンテナを介して無線信号の送受信を行う子局装置とを備え、
     前記親局装置は、前記無線信号の送受信動作の制御に用いる制御情報を生成し、生成した前記制御情報を含む第1の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第1のデジタル信号から前記制御情報を取得し、取得した前記制御情報に基づいて、前記アンテナを介した前記無線信号の送信動作および受信動作の切り替え処理を行う、アナログRoF(Radio over Fiber)システム。
  2.  前記親局装置は、基地局装置と前記子局装置との間に接続されており、
     前記親局装置は、TDD(Time Division Duplex)における上り通信期間と下り通信期間とを示すパターン信号を前記基地局装置から受信し、受信した前記パターン信号に基づいて、前記制御情報を生成する、請求項1に記載のアナログRoFシステム。
  3.  前記親局装置は、前記パターン信号に基づいて、前記無線信号の送受信動作の切り替えパターンを生成し、生成した前記切り替えパターンおよび前記切り替えパターンを用いた前記切り替え処理の開始タイミングを含む前記制御情報を生成する、請求項2に記載のアナログRoFシステム。
  4.  前記親局装置および前記子局装置は、前記パターン信号の種類と、前記パターン信号の識別情報との対応関係を示す対応情報を保持しており、
     前記親局装置は、前記対応情報を参照して、前記基地局装置から受信した前記パターン信号に対応する前記識別情報を取得し、取得した前記識別情報および前記識別情報を用いた前記切り替え処理の開始タイミングを含む前記制御情報を生成する、請求項2に記載のアナログRoFシステム。
  5.  前記アナログRoFシステムは、
     複数の前記子局装置を備え、
     前記親局装置は、前記子局装置ごとに異なる前記開始タイミングを含む前記制御情報を生成する、請求項3または請求項4に記載のアナログRoFシステム。
  6.  前記子局装置は、前記制御情報に含まれる前記開始タイミングを補正し、補正後の前記開始タイミングにおいて、前記制御情報に基づく前記切り替え処理を開始する、請求項3から請求項5のいずれか1項に記載のアナログRoFシステム。
  7.  前記子局装置は、TDDにおける上り通信期間と下り通信期間とを示すパターン情報を、前記子局装置の外部における前記親局装置以外の装置から受信し、受信した前記パターン情報を含む第2のデジタル信号を生成し、生成した前記第2のデジタル信号およびアナログの主信号を含む光信号を、前記光ファイバを介して前記親局装置へ送信し、
     前記親局装置は、前記光ファイバを介して前記子局装置から受信した前記光信号に含まれる前記第2のデジタル信号から前記パターン情報を取得し、取得した前記パターン情報の内容が反映された前記制御情報を生成する、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のアナログRoFシステム。
  8.  子局装置によるアンテナを介した無線信号の送受信動作の制御に用いる制御情報を生成する制御情報生成部と、
     前記制御情報生成部により生成された前記制御情報を含むデジタル信号と、アナログの主信号とを含む光信号を、光ファイバを介して前記子局装置へ送信する送信部とを備える、親局装置。
  9.  アンテナを介して無線信号の送受信を行う無線送受信部と、
     制御情報を含むデジタル信号と、アナログの主信号とを含む光信号を、光ファイバを介して親局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前記制御情報を取得する取得部と、
     前記取得部により取得された前記制御情報に基づいて、前記無線送受信部による前記アンテナを介した無線信号の送信動作および受信動作の切り替え処理を行う制御部とを備える、子局装置。
  10.  親局装置と、アンテナを介して無線信号の送受信を行う子局装置とを備えるアナログRoFシステムにおける光通信方法であって、
     前記親局装置が、前記無線信号の送受信動作の制御に用いる制御情報を生成し、生成した前記制御情報を含む第1の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第1のデジタル信号から前記制御情報を取得し、取得した前記制御情報に基づいて、前記アンテナを介した前記無線信号の送信動作および受信動作の切り替え処理を行うステップとを含む、光通信方法。
PCT/JP2023/034505 2022-10-18 2023-09-22 アナログRoFシステム、親局装置、子局装置および光通信方法 WO2024084896A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022166626 2022-10-18
JP2022-166626 2022-10-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024084896A1 true WO2024084896A1 (ja) 2024-04-25

Family

ID=90737546

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2023/034505 WO2024084896A1 (ja) 2022-10-18 2023-09-22 アナログRoFシステム、親局装置、子局装置および光通信方法

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2024084896A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070053311A1 (en) * 2005-09-02 2007-03-08 Samsung Electronics Co., Ltd ROF link apparatus capable of stable TDD wireless service
WO2016204226A1 (ja) * 2015-06-19 2016-12-22 日本電信電話株式会社 伝送システム及び伝送方法
JP2018056689A (ja) * 2016-09-27 2018-04-05 日本電信電話株式会社 光伝送システム及び通信発生パターン推定方法
JP2021158581A (ja) * 2020-03-27 2021-10-07 株式会社Kddi総合研究所 IFoF伝送システム、基地局装置、信号処理装置および伝送方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070053311A1 (en) * 2005-09-02 2007-03-08 Samsung Electronics Co., Ltd ROF link apparatus capable of stable TDD wireless service
WO2016204226A1 (ja) * 2015-06-19 2016-12-22 日本電信電話株式会社 伝送システム及び伝送方法
JP2018056689A (ja) * 2016-09-27 2018-04-05 日本電信電話株式会社 光伝送システム及び通信発生パターン推定方法
JP2021158581A (ja) * 2020-03-27 2021-10-07 株式会社Kddi総合研究所 IFoF伝送システム、基地局装置、信号処理装置および伝送方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4509921B2 (ja) 無線通信システムおよび無線通信方法
US6240274B1 (en) High-speed broadband wireless communication system architecture
EP1912361B1 (en) Method, system and device for clock transmission between sender and receiver
EP2847921B1 (en) Timing synchronization for networks with radio links
EP2683102B1 (en) Device and Method for transmitting samples of a digital baseband signal
US8036137B2 (en) Methods and apparatus for supporting a half-duplex mode of operation for user equipment communications in a radio communication system
CN110050417A (zh) 减少通用公共无线接口(cpri)无源光网络(pon)中的同步误差
US20090232111A1 (en) Modem timing offset compensation for line card redundancy failover
CN103404226A (zh) 一种传输数据的方法及设备
JP2018530938A (ja) 管理型時分割二重ベースバンドシグナリング
RU2408995C2 (ru) Система и способ синхронизации пакетной сети
KR20000039194A (ko) 비대칭형 멀티미디어 위성통신 시스템에서 망 동기장치 및 그방법
CN102342051B (zh) 用于通过经由至少一个时间分发协议分开传输第一和第二数据来同步时钟的方法和相关的系统及模块
JP2007053627A (ja) 無線通信システム
US20030058893A1 (en) Synchronization of multiple cable modem termination systems
CN100396047C (zh) 经由总线同步数据通信的方法
WO2024084896A1 (ja) アナログRoFシステム、親局装置、子局装置および光通信方法
JP7382168B2 (ja) ユニキャストトラフィックの同期
JP5261047B2 (ja) 同期通信ネットワークにおける中継ノードによるデータ送信の方法、コンピュータプログラム、記憶手段及びノード
US20090219809A1 (en) Redundant mux cnfiguration
US7929907B2 (en) Timing recovery scheme for satellite backhaul link
US20080112437A1 (en) Method And System For Providing Via A Data Network Information Data For Recovering A Clock Frequency
JP5112302B2 (ja) イーサネット(登録商標)ネットワークリンクおよびアプリケーション上のクロックレートを転送するための方法およびシステム
CN106559353B (zh) 一种ptn中多ces信道的发送队列动态调整方法
WO2023167047A1 (ja) 光通信システム、親局装置、子局装置および光通信方法