JP2000286802A - アナログ光伝送中継器とそれを用いたアナログ光伝送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 子局からの制御信号を親局に中継するため
に、ソフト制御を行うこと無く、再送信することのでき
るアナログ光伝送中継器を提供する。 【解決手段】 この発明のアナログ光伝送中継器６８
は、親局５１と子局５２との間の伝送信号を光ファイバ
回線を介して授受し中継する。この場合、光−電気変換
手段１０１は、子局からの光ファイバ回線６２に接続さ
れ、送られてくるＲＦ信号と音声帯域信号とを分離し、
電気信号に変換する。また、ＲＦ増幅手段１０３は、前
記たＲＦ信号を増幅し、再送信増幅手段１０４は、前記
音声帯域信号を増幅する。電気／光変換手段１０２は、
親局５１への光ファイバ回線６６に接続され、親局５１
に光信号を伝送する。駆動制御部１０５は、前記電気／
光変換手段１０２を駆動する直流電圧に前記ＲＦ増幅器
および再送信増幅器の出力信号を重畳し、子局からの伝
送信号をソフト制御無しに親局に中継する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、親局と子局との
間の伝送信号を光ファイバ回線を介して授受し中継する
アナログ光伝送中継器およびそれを用いたアナログ光伝
送システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】副搬送波アナログ光伝送を用いた通信方
式は、光ファイバが広帯域・低損失であること、また、
アナログ光伝送方式が無線周波数信号を直接変調して伝
送可能であること等の利点から、携帯電話やＣＡＴＶ等
の中継増幅装置の伝送方式として用いられている。この
方式でのアナログ光伝送装置において、基地局側の装置
を親局、携帯電話等のサービスエリア（屋内又は屋外の
不感地帯）側を子局とし、広範囲のサービスエリアを確
保するために多数の子局が配置される場合、親局と子局
間の光ファイバ回線数が多数となり、光ファイバ回線の
敷設が困難であり、配置場所により敷設可能数または光
ファイバ長の限定があることがある。

【０００３】上述の困難を解決するために、親局と子局
との間に中継器を設けることで、ある伝送距離までの光
ファイバ回線数を減らす方式をとることがある。親局か
ら複数の子局へ光伝送する際、親局にて、敷設可能な光
ファイバ回線本数までの光分配を行い、各中継器へ光伝
送をし、各中継器にて、配置される子局台数分光分配を
行い、各子局へ光伝送し、また、各子局から親局への光
伝送する際には、中継器にて一旦、光／電気変換を行
い、中継器内で子局の台数分の光／電気変換した電気信
号を敷設可能な光ファイバ回線本数まで合成し、電気／
光変換を行い、親局へ光伝送する場合がある。

【０００４】従来では、各子局に対して親局が、制御、
状態監視等のために両方向のデータ通信（親子通信）を
行う場合、本来伝送すべきＲＦ信号の伝送品質への悪影
響を防ぐためや扱い易さから、そのＲＦ信号以外に制御
部で制御されるモデム等からのデータ通信用音声帯域信
号を光伝送し、音声帯域信号を受信した子局では、応答
信号、状態信号等を、同様に制御部およびモデム等で親
局へ音声帯域信号として、光伝送する方式がよく用いら
れている。しかし、前述の要因で親局と子局との間に中
継器を設けた場合には、子局から親局へ応答する際、中
継器を経由しなければならない。そのため、従来技術を
用いると、子局からの応答信号や状態信号を一旦中継器
内の制御部で処理し、再度音声帯域信号として親局へ光
伝送しなければならない。つまり、子局での処理を中継
器で同様に行う２重処理（ハードおよびソフト）を行わ
なければならない。

【０００５】図４は、従来のアナログ光伝送システムを
示すブロック図である。親局１１から子局１２の制御信
号伝送方式（制御信号、状態信号要求等）は、親局１１
では制御部１３で制御されるモデム回路１４からの音声
帯域信号を電気／光変換素子（以降、Ｅ／Ｏと記載す
る）１５を駆動する直流電圧ＤＣへ重畳し、本来伝送す
べきＲＦ信号とともにＥ／Ｏ１５によって光信号に変換
して光ファイバ回線１６を伝送する。一方、子局１２で
は親局１１からの光信号を光／電気変換素子（以降、Ｏ
／Ｅと記載する）１７によって電気信号に変換し、本来
伝送すべきＲＦ信号と音声帯域信号を分離し、分離した
音声帯域信号を復調できるレベルまで増幅部１８で増幅
してモデム回路１９へ引き渡し、制御部２０に情報が取
り込まれる。この場合、子局１２から親局１１への制御
信号伝送（応答信号、状態信号等）は、送信側と受信側
に、それぞれ、同じ様な受信回路１０、送信回路９を設
けることによって可能となり、親子通信が成立し、親局
から子局の制御や状態監視ができる。

【０００６】図５は、子局が複数設置された従来のアナ
ログ光伝送システムを示すブロック図である。この場
合、親局のＥ／Ｏの出力をｎ分配、受信回路（Ｏ／Ｅ、
増幅部）をｎ個設け、親局からの制御信号に子局の装置
番号等の識別信号を付与し、子局側でそれを識別する各
子局Ｋ１，Ｋ２，〜，Ｋｎは、自局の装置番号受信時の
み各モデム回路から音声帯域信号を送出するようにする
ことで、親局は、子局Ｋ１，Ｋ２，〜，Ｋｎを順番に制
御し、親局１：子局ｎの制御信号伝送及び本来伝送する
ＲＦ信号の送受信の親子通信を可能としている。

【０００７】また、図６は、中継器を設けた従来のアナ
ログ光伝送システムを示すブロック図である。ここで
は、上述の制御信号伝送方式にて親子通信を行う従来の
方式を示している。親局２１から子局２２への制御信号
伝送（制御信号、状態要求信号等）は、親局２１では制
御部２３で制御されるモデム回路２４からの音声域信号
をＥ／Ｏ２５を駆動するＤＣへ重畳し、本来伝送すべき
ＲＦ信号とともにＥ／Ｏ２５によって光信号に変換して
中継器３２へ光ファイバ回線２６を介して伝送する。中
継器３２では、子局の台数分の光分配をおこなうのみ
で、光ファイバ回線４０にて子局２２へ伝送される。

【０００８】一方、子局２２では中継器３２で分配され
た親局２１からの光信号をＯ／Ｅ２７によって電気信号
に変換し、本来伝送すべきＲＦ信号と音声帯域信号を分
離する。さらに、分離した音声帯域信号を復調できるレ
ベルまで増幅部２８で増幅し、モデム回路２９を介して
制御部３０に情報が取り込まれる。子局２２から親局２
１への制御信号伝送（応答信号、状態信号等）は、子局
２２では同様に制御部３０で制御されるモデム回路２９
からの音声帯域信号をＥ／Ｏ３１を駆動するＤＣへ重畳
し、本来伝送すべきＲＦ信号ととものにＥ／Ｏ３１によ
って光信号に変換して中継器３２へ光ファイバ回線３３
を介して伝送する。

【０００９】中継器３２では、子局２２からの光信号を
Ｏ／Ｅ３４によって電気信号に変換し、本来伝送すべき
ＲＦ信号と音声帯域信号を分離し、分離した音声帯域信
号を復調できるレベルまで増幅部３５で増幅し、モデム
回路３６を介して制御部３７に情報が取り込まれる。取
り込まれた情報により、子局２２からの制御信号である
ことを認識後、再度モデム回路からの音声帯域信号をＥ
／Ｏ３８を駆動するＤＣへ重畳し、本来伝送すべきＲＦ
信号とともにＥ／Ｏ３８によって光信号に変換し、光フ
ァイバ回線３９を介して親局２１に伝送する。

【００１０】親局２１では、Ｏ／Ｅ４１と、増幅部４２
と、モデム回路２４とを介して入力する前述の受信方法
で、制御部２３に情報が取り込まれ、子局に対する親子
通信が行われる。この場合、子局からの制御信号は、一
旦中継器の制御部に取り入れられ、ソフト制御を行った
後に、再度親局へ伝送されるため、処理時間長くなる。
また中継器を低価格化、小形化を目的としてできるだけ
簡素化したい場合も多く、主目的であるＲＦ信号伝送の
制御を目的とした制御部を必要としない場合でも、親局
ー子局間の制御信号伝送のためだけにモデム回路を含め
た制御部を設けなければならない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のアナロ
グ光伝送中継器は、親局と子局との間に設けられ、子局
から親局へ応答する際、子局からの応答信号や状態信号
を中継器内の制御部で処理し、再度音声帯域信号として
親局へ光伝送しなければならない。したがって、子局で
の処理を中継器でも同様に行う２重処理（ハードおよび
ソフト）を行わなければならず、処理時間が長くなる。
また、中継器を低価格化、小形化を目的としてできるだ
け簡素化したい場合も多く、主目的であるＲＦ信号伝送
の制御を目的とした制御部を必要としない場合でも、親
局ー子局間の制御信号伝送のためだけにモデム回路を含
めた制御部を設けなければならないという問題もある。

【００１２】この発明は、上記問題に鑑み、制御信号を
中継器でのソフト制御無しで、再送信することのできる
アナログ光伝送中継器を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前述した課題を解決する
ために、この発明は、親局と子局との間の伝送信号を光
ファイバ回線を介して授受し中継するアナログ光伝送中
継器において、子局からの光ファイバ回線に接続され、
送られてくるＲＦ信号と、音声帯域信号とを分離し、電
気信号に変換する光−電気変換手段と、前記分離された
ＲＦ信号を増幅するＲＦ増幅手段と、前記分離された音
声帯域信号を増幅する再送信増幅手段と、親局への光フ
ァイバ回線に接続され、親局に光信号を伝送するための
電気／光変換手段と、前記ＲＦ増幅器および再送信増幅
器の出力信号を受け、前記電気／光変換手段を駆動する
直流電圧に前記出力信号を重畳する制御部とを有する。

【００１４】また、この発明は、基地局側の装置を親
局、携帯電話等のサービスエリア（屋内または屋外の不
感地帯）側を子局とし、その親局と子局との間にアナロ
グ光伝送中継器を設けたアナログ光伝送システムにおい
て、親局と子局間で本来伝送すべきＲＦ信号とは別に、
制御データや音声をやり取りするための制御信号である
音声帯域信号を親局の電気／光変換素子を駆動する直流
電圧に重畳し、その電気／光変換素子にてアナログ光信
号へ変換して中継器へ伝送を行い、中継器ではその光信
号を子局へ伝送し、子局では、光信号を光／電気変換素
子によって電気信号に変換を行い、音声帯域信号を前記
ＲＦ信号と分離し、制御部にて音声帯域信号から音声ま
たは制御データを取り出し、それに対して応答または報
告する音声または制御データ等の制御信号である音声帯
域信号を子局の電気／光変換素子を駆動する直流電圧に
重畳し、その電気／光変換素子にてアナログ光信号へ変
換して中継器へ伝送を行い、中継器では、子局から伝送
された光信号を光／電気変換素子によって電気信号への
変換を行い、音声帯域信号を前記ＲＦ信号と分離し、分
離した音声帯域信号をＲＦ増幅器とは別個の再送信増幅
部にて増幅し、中継器の電気／光変換素子を駆動する直
流電圧に重畳し、その電気／光変換素子にてアナログ光
信号へ変換して親局へ伝送を行い、親局では、光／電気
変換素子によって電気信号に変換を行い、音声帯域信号
を前記ＲＦ信号と分離し、制御部にて音声帯域信号から
音声または制御データを取り出すことで行われる親子間
の制御信号の伝送を、アナログ光伝送中継器がソフト制
御無しで中継する。

【００１５】また、この発明において、アナログ光伝送
システムは、複数の子局を設け、その各子局を識別でき
る識別信号を制御信号に付与し、各子局で判定する機能
をもち、さらに中継器にて子局台数分の光／電気変換素
子および再送信増幅部、音声帯域信号合成部を設けるこ
とで、親局と複数の子局間の制御信号の伝送を、経由す
る中継器でのソフト制御無しで行う。

【００１６】そして、この発明の実施の形態では、親局
５１と子局５２との間の伝送信号を光ファイバ回線５
６，６２，６４，６７を介して授受し中継する際に、ア
ナログ光伝送中継器６８において、光−電気変換手段１
０１は、子局５２からの光ファイバ回線６２に接続さ
れ、送られてくるＲＦ信号と、音声帯域信号とを分離
し、電気信号に変換する。また、ＲＦ増幅手段１０３
は、前記分離されたＲＦ信号を増幅し、再送信増幅手段
１０４は、前記分離された音声帯域信号を増幅する。電
気／光変換手段１０２は、親局５１への光ファイバ回線
６６に接続され、親局５１に光信号を伝送する。制御部
１０５は、前記ＲＦ増幅器１０３および再送信増幅器１
０４の出力信号を受け、前記電気／光変換手段１０２を
駆動する直流電圧に前記出力信号を重畳する。

【００１７】このような構成によれば、親局と子局との
間の伝送信号を光ファイバ回線を介して授受し中継する
際に、アナログ光伝送中継器において、光−電気変換手
段は、子局からの光ファイバ回線に接続され、送られて
くるＲＦ信号と、音声帯域信号とを分離し、電気信号に
変換する。また、ＲＦ増幅手段は、前記分離されたＲＦ
信号を増幅し、再送信増幅手段は、前記分離された音声
帯域信号を増幅する。電気／光変換手段は、親局への光
ファイバ回線に接続され、親局に光信号を伝送する。制
御部は、前記ＲＦ増幅器および再送信増幅器の出力信号
を受け、前記電気／光変換手段を駆動する直流電圧に前
記出力信号を重畳し、子局からの伝送信号をソフト制御
無しに親局に中継することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて添付図面に基づいて説明する。図１は、この発明に
係わるアナログ光伝送中継器が用いられたアナログ光伝
送システムの構成を示すブロック図、図２は、図４のア
ナログ光伝送中継器の再送信増幅部およびＲＦ増幅器を
詳細に示す回路図、図３は、図１の中継器が複数設けら
れたアナログ光伝送システムの構成を示すブロック図で
ある。図１に示されるように、親局５１から子局５２の
制御信号伝送方式（制御信号、状態要求信号等）は、親
局５１では制御部５３で制御されるモデム回路５４から
の制御信号に子局の装置番号を判別できる識別符号を付
与して、音声帯域信号として電気−光変換素子（以降、
Ｅ／Ｏと記載する）５５を駆動するＤＣへ重畳し、本来
伝送すべきＲＦ信号とともにＥ／Ｏ５５によって光信号
に変換し、光ファイバ回線５６を介して中継器６８へ伝
送する。

【００１９】中継器６８は、光ファイバ回線５６を介し
て受信した光信号を中継器６８に接続された子局の台数
分の光分配を行うのみで、例えば、光ファイバ回線６７
を介して子局５２へ伝送する。一方、子局５２では中継
器６８で分配された親局５１からの光信号を光−電気変
換素子（以降、Ｏ／Ｅと記載する）５７によって電気信
号に変換し、本来伝送すべきＲＦ信号と音声帯域信号を
分離する。さらに、子局５２では、分離した音声帯域信
号を復調できるレベルまで増幅部５８で増幅し、モデム
回路５９を介して制御部６０に引き渡し、制御部６０に
情報が取り込まれる。制御部６０では親局５１によって
選択された子局かどうか判定、認識した結果、自局装置
番号の場合（他子局以外）、モデム回路５９から応答信
号または状態信号を示す音声帯域信号を送出する。送出
された音声帯域信号をＥ／Ｏ６１を駆動するＤＣへ重畳
し、本来伝送すべきＲＦ信号とともにＥ／Ｏ６１によっ
て光信号に変換し、光ファイバ回線６２を介して中継器
６８へ伝送する。

【００２０】中継器６８では、子局５２からの光信号を
Ｏ／Ｅ６３によって電気信号に変換し、本来伝送すべき
ＲＦ信号と音声帯域信号とを分離し、分離した音声帯域
信号を再送信増幅部６５へ送る。Ｏ／Ｅ６３からの音声
帯域信号は数ｍＶｐ−ｐと微弱であり、従来の方法では
これをモデム回路で復調できる最適なレベルまで増幅
し、モデム回路へ入力していたが、本方式では、再送信
増幅部６５が音声帯域信号を再送信できるレベルまで増
幅し、Ｅ／Ｏ６４を駆動するＤＣへ重畳し、本来伝送す
べきＲＦ信号とともにＥ／Ｏ６４によって光信号に変換
し、光ファイバ回線６６を介して親局５１へ伝送する。
親局５１では、Ｏ／Ｅ６９と、増幅部７０と、モデム回
路５４とを介して前述の受信方法で、制御部５３に情報
が取り込まれ、子局５２に対する親子通信が成立する。

【００２１】この中継器の具体例を図２の回路図で示
す。この中継器では、フォトダイオード（ＰＤ）を利用
したＯ／Ｅ１０１によって、本来伝送するＲＦ信号１０
８と音声帯域信号１０７とを分離し、ＲＦ信号１０８
は、ＲＦ増幅器１０３によって増幅し、レーザダイオー
ド（ＬＤ）を利用したＥ／Ｏ１０２に引き渡す。分離さ
れた微弱なレベルの音声帯域信号１０７は、それとは別
に数段のＯＰ−ＡＭＰ１０６（演算増幅器）等により構
成される再送信増幅部１０４により、Ｅ／Ｏ１０２で再
送信でき、親局で取り出せるレベルまで増幅される。そ
の増幅された音声帯域信号１０９をＥ／Ｏ１０２を駆動
するバイアス電源１０５へ重畳し、Ｅ／Ｏ１０２へ出力
する。Ｅ／Ｏ１０２では、ＲＦ信号１０８と音声帯域信
号１０９とを直接変調し、光信号として伝送する。

【００２２】図１および図２で示されたように再送信増
幅器を含んだ中継器を複数使用して、親局１に対して子
局が複数ｎ（ｎ＝ｍｐ）の場合のアナログ光伝送システ
ムについて図３を参照して説明する。親局の必要受信回
路数（Ｏ／Ｅ、増幅部数）は、敷設可能な光ファイバ回
線数、つまり中継器をｐ個設け、各中継器内では光ｍ分
配するとともに、受信回路（Ｏ／Ｅ，再送信増幅部）を
ｍ個け、ｍ×ｐ＝ｎとなるようにする。この場合、各Ｏ
／Ｅに対応して再送信増幅部とこれらの出力を合成する
音声帯域合成部を設け、さらに、各Ｏ／ＥのＲＦ信号出
力の合成部とＲＦ増幅部とを設け、各中継器のＥ／Ｏに
おいて、音声帯域合成部とＲＦ増幅部とで変調を行い、
光ファイバ回線を介して親局の受信回路１，２，〜，ｐ
に伝送する。このことにより、図Ｚ２に示した従来例と
同様に、親局１：子局ｎの間の親子通信及び本来伝送す
るＲＦ信号の送受信を行うことなる。

【００２３】

【発明の効果】以上に詳述したように、この発明に係わ
るアナログ光伝送システムに使用されるアナログ光伝送
中継器は、親局と子局との間の伝送信号を光ファイバ回
線を介して授受し中継するために、子局からの光ファイ
バ回線に接続され、送られてくるＲＦ信号と、音声帯域
信号とを分離し、電気信号に変換する光−電気変換手段
と、前記分離されたＲＦ信号を増幅するＲＦ増幅手段
と、前記分離された音声帯域信号を増幅する再送信増幅
手段と、親局への光ファイバ回線に接続され、親局に光
信号を伝送するための電気／光変換手段と、前記ＲＦ増
幅器および再送信増幅器の出力信号を受け、前記電気／
光変換手段を駆動する直流電圧に前記出力信号を重畳す
る駆動制御部とを有することにより、子局からの応答信
号や状態信号を中継器内の制御部でソフト処理し、再度
音声帯域信号として親局へ光伝送するという２重処理
（ハードおよびソフト）を行う必要が無く処理時間が短
くなるとともに、モデム回路等を必要とせず回路が簡素
化されるという効果がある。また、アナログ光伝送中継
器に収容される子局の回線数が増加すればするほどこの
効果は大きくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係わるアナログ光伝送中継器が用い
られたアナログ光伝送システムの構成を示すブロック図
である。

【図２】図４のアナログ光伝送中継器の再送信増幅部お
よびＲＦ増幅器を詳細に示す回路図である。

【図３】図１の中継器が複数設けられたアナログ光伝送
システムの構成を示すブロック図である。

【図４】従来のアナログ光伝送システムを示すブロック
図である。

【図５】子局が複数設置された従来のアナログ光伝送シ
ステムを示すブロック図である。

【図６】中継器を設けた従来のアナログ光伝送システム
を示すブロック図である。

【符号の説明】

５１ 親局 ５２ 子局 ５３，６０ 制御回路 ５４、５９ モデム回路 ５５，６１，６４，１０２ Ｅ／Ｏ ５６，６２，６６，６７ 光ファイバ回線 ５７，６３，６９，１０１ Ｏ／Ｅ ５８，７０ 増幅部 ６５，１０４ 再送信増幅器 ６８ 中継器 ７１ ，１０３ ＲＦ増幅器 １０５ ＬＤ駆動部 １０６ ＯＰ−ＡＭＰ（演算増幅器）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 親局と子局との間の伝送信号を光ファイ
   バ回線を介して授受し中継するアナログ光伝送中継器に
   おいて、 子局からの光ファイバ回線に接続され、送られてくるＲ
   Ｆ信号と、音声帯域信号とを分離し、電気信号に変換す
   る光−電気変換手段と、 前記分離されたＲＦ信号を増幅するＲＦ増幅手段と、 前記分離された音声帯域信号を増幅する再送信増幅手段
   と、 親局への光ファイバ回線に接続され、親局に光信号を伝
   送するための電気／光変換手段と、 前記ＲＦ増幅器および再送信増幅器の出力信号を受け、
   前記電気／光変換手段を駆動する直流電圧に前記出力信
   号を重畳する制御部とを有することを特徴とするアナロ
   グ光伝送中継器。
2. 【請求項２】 基地局側の装置を親局、携帯電話等のサ
   ービスエリア（屋内または屋外の不感地帯）側を子局と
   し、その親局と子局との間にアナログ光伝送中継器を設
   けたアナログ光伝送システムにおいて、 親局と子局間で本来伝送すべきＲＦ信号とは別に、制御
   データや音声をやり取りするための制御信号である音声
   帯域信号を親局の電気／光変換素子を駆動する直流電圧
   に重畳し、その電気／光変換素子にてアナログ光信号へ
   変換して中継器へ伝送を行い、中継器ではその光信号を
   子局へ伝送し、子局では、光信号を光／電気変換素子に
   よって電気信号に変換を行い、音声帯域信号を前記ＲＦ
   信号と分離し、制御部にて音声帯域信号から音声または
   制御データを取り出し、それに対して応答または報告す
   る音声または制御データ等の制御信号である音声帯域信
   号を子局の電気／光変換素子を駆動する直流電圧に重畳
   し、その電気／光変換素子にてアナログ光信号へ変換し
   て中継器へ伝送を行い、中継器では、子局から伝送され
   た光信号を光／電気変換素子によって電気信号への変換
   を行い、音声帯域信号を前記ＲＦ信号と分離し、分離し
   た音声帯域信号をＲＦ増幅器とは別個の再送信増幅部に
   て増幅し、中継器の電気／光変換素子を駆動する直流電
   圧に重畳し、その電気／光変換素子にてアナログ光信号
   へ変換して親局へ伝送を行い、親局では、光／電気変換
   素子によって電気信号に変換を行い、音声帯域信号を前
   記ＲＦ信号と分離し、制御部にて音声帯域信号から音声
   または制御データを取り出すことで行われる親子間の制
   御信号の伝送を、アナログ光伝送中継器がソフト制御無
   しで中継することを特徴とするアナログ光伝送システ
   ム。
3. 【請求項３】 請求項２でのアナログ光伝送システムに
   おいて、複数の子局を設け、その各子局を識別できる識
   別信号を制御信号に付与し、各子局で判定する機能をも
   ち、さらに中継器にて子局台数分の光／電気変換素子お
   よび再送信増幅部、音声帯域信号合成部を設けること
   で、親局と複数の子局間の制御信号の伝送を、経由する
   中継器でのソフト制御無しで行うことを特徴とするアナ
   ログ光伝送システム。