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JPH09284233A - 光伝送中継器 - Google Patents

光伝送中継器

Info

Publication number
JPH09284233A
JPH09284233A JP8115454A JP11545496A JPH09284233A JP H09284233 A JPH09284233 A JP H09284233A JP 8115454 A JP8115454 A JP 8115454A JP 11545496 A JP11545496 A JP 11545496A JP H09284233 A JPH09284233 A JP H09284233A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
converting
analog
optical
digital
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP8115454A
Other languages
English (en)
Inventor
Atsuya Yokoi
敦也 横井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyo Communication Equipment Co Ltd
Original Assignee
Toyo Communication Equipment Co Ltd
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 Toyo Communication Equipment Co Ltd filed Critical Toyo Communication Equipment Co Ltd
Priority to JP8115454A priority Critical patent/JPH09284233A/ja
Publication of JPH09284233A publication Critical patent/JPH09284233A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アナログ光伝送におけるC/Nとダイナミッ
クレンジに対する所要値は、2値信号を伝送するデジタ
ル光伝送に比べて非常に厳しい。このため、特に電気−
光変換器、光−電気変換器の選択が難しく、且つ非常に
高価になってしまう。また、基準発振器の信号を重畳し
て伝送する為に、所望の伝送信号と基準信号の分離が完
全に行えないと伝送信号のSN比が劣化してしまう。 【解決手段】 受信したRF信号をデジタル信号に変換
し、電気−光変換(E/O)をおこなった後、デジタル
光伝送を行うことで光伝送系へのC/Nとダイナミック
レンジに対する要求を軽減し、また、基準発振器信号の
伝送を不要にしてS/N比の劣化を無くす。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アナログ・デジタ
ル携帯電話やポケットベル等の移動体通信システムのサ
ービスエリアのうち電波の届きにくい地域をカバーする
為の中継システムに関するもので、特に伝送路として光
ファイバーを用いる場合に低コストでSN比の劣化の少
ない中継システムを提供するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、携帯電話、MCA、無線呼出(ポ
ケットベル)等の移動体通信事業が全国で展開され、そ
のサービスエリアは急速に拡大している。これに伴っ
て、ビル陰、トンネル内、地下街のように電波が届きに
くく通信が困難な地域への対策が必要となっている。こ
れに対し、図4のように基地局との間の電波状況が良好
な場所に対基地局中継器を設置し、上記の通信が困難な
場所に対移動局中継器を設置して、両者の間を光ファイ
バーケーブルで接続して信号を伝送するアナログ光伝送
中継システムがある。
【0003】図3は、携帯電話用のアナログ光伝送中継
システムのブロック図である。ただし、図3では、基地
局の電波を移動局へ中継する下り回線用の装置のブロッ
ク図のみを示している。実際の中継システムでは、上り
回線用の装置も必要であるが、同様のブロック図となる
のでここでは省略する。図3において、基地局からの電
波は対基地局中継器のアンテナで受信された後、ミキサ
によりIF信号に変換される。これは、携帯電話のRF
信号(例えば、800MHz〜2GHz)を直接電気−
光変換するのは周波数が高い為に困難である為である。
RF信号を直接電気−光変換するシステムは、既に、特
願平4−157932により開示されているが、現在、
前記周波数(800MHz〜2GHz)を変換できるア
ナログ伝送用の電気−光変換(E/O)器は商用レベル
では得られていない。そこで、一旦IF周波数(例えば
90MHz)に変換した後に電気−光変換(E/O)を
行ってアナログ光信号に変換する。アナログ光信号は光
ファイバを伝搬し、対移動局中継器で光−電気変換(O
/E)され、ミキサによりRF信号に変換されて必要な
電力増幅を受けた後アンテナより移動局へ送信される。
【0004】ここで、基地局からの受信信号周波数fB
と移動局への送信信号周波数fMは高い精度(例えば
0.05ppm)で一致していなければならない。この
周波数の一致精度は、対基地局中継器のローカル信号周
波数fLBと対移動局中継器のローカル信号周波数fLMの
一致精度に依存する。両中継器で別々の基準発振器を用
いた場合、例えば高精度の水晶発振器であっても0.0
5ppmの精度は実現できない。このため、対基地局の
基準発振器(TCXO)の信号を前記IF信号に重畳し
て対移動局中継器に送ることにより所望の周波数一致精
度を得ている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記ア
ナログ光伝送中継システムにおいては、次のような問題
があった。 (1)アナログ電気信号を直接光信号に変換して伝送す
るアナログ光伝送方式である為に、光伝送系のC/N
(キャリア対雑音比)特性とダイナミックレンジが問題
となる。一般にC/Nとダイナミックレンジに対する所
要値は、2値信号を伝送するデジタル光伝送に比べて非
常に厳しい。このため、特に電気−光変換器(E/
O)、光−電気変換器(O/E)の選択が難しく、且つ
非常に高価になってしまう。 (2)基準発振器(TCXO)の信号を重畳して伝送す
る為に、受信側で伝送信号と基準信号の分離が完全に行
えないと伝送信号のSN比が劣化してしまうが、一般に
完全に分離することは困難であるという問題点があっ
た。本発明は以上説明したような従来の光伝送中継シス
テムの問題点を解決する為になされたものであって、低
価格の光伝送系を構成することができ、また同時に伝送
信号のSN比の劣化の生じない光伝送中継システムを提
供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為に
本発明では、受信したRF信号をデジタル信号に変換し
た後に電気−光変換(E/O)するデジタル光伝送を行
うことで光伝送系へのC/Nとダイナミックレンジに対
する要求を軽減することができる。また、基準発振器か
らデジタル光信号の伝送クロックをつくり、受信側でク
ロック再生をすることで基準発振器信号の伝送を不要と
してS/N比の劣化を無くすようにした。
【0007】
【実施例】以下、本発明を図示した実施例に基づいて詳
細に説明する。図1は本発明の第1実施例を示すブロッ
ク図である。図1において、1は対基地局中継器、3は
対移動局中継器、2は光ファイバーケーブルである。基
地局からの電波(周波数fB )は対基地局用アンテナ1
01で受信され、バンドパスフィルタ(BPF)102
と増幅器(AMP)103で所要の帯域制限と増幅を受
けた後、RF信号のままアナログ−デジタル変換器(A
/D)104にてデジタル信号に変換される。このとき
のサンプリング周波数はfSBであり、基準信号発生器
(TCXO)107の出力信号によってサンプルが行わ
れる。次に、アナログ−デジタル変換器(A/D)10
4の出力をパラレル−シリアル変換器(P/S)105
によりシリアル信号に変換する。このシリアル信号の周
波数はfbBであり、PLL発振器108の出力信号によ
って決まる。PLL発振器108の基準信号は基準信号
発生器(TCXO)107の出力であるのでその周波数
安定度は基準信号発生器(TCXO)107の周波数安
定度に等しい。前記シリアル信号は、電気−光変換器
(E/O)106によってデジタル光信号に変換されて
光ファイバーケーブル2に入力される。このデジタル光
信号の伝送速度はfbBビット毎秒である。光ファイバー
ケーブル2で伝送されたデジタル光信号は、対移動局中
継器3の光−電気変換器(O/E)306で電気信号に
変換され、シリアル−パラレル変換器(S/P)305
でパラレル信号に変換された後、デジタル−アナログ変
換器(D/A)304でアナログのRF信号に変換され
る。このとき、シリアル−パラレル変換のためのクロッ
クは、クロック再生回路309によってつくられ、その
周波数fbMは前記fbBに等しい。デジタル信号からその
伝送速度クロックを再生する方法はいくつかあるが、一
般に確立されている技術なのでここでは詳細には述べな
い。1つの例として、デジタル信号のアイパターンのゼ
ロクロス点を検出し、そこを変化点とするクロックを生
成する方式がある。また、デジタル−アナログ変換器
(D/A)304のクロックは前記再生クロックを分周
回路310において分周することによりつくられ、その
周波数fSMは前記fSBに等しい。デジタル−アナログ変
換器(D/A)304から出力されたアナログRF信号
は、バンドパスフィルタ(BPF)302および増幅器
(AMP)303で必要な帯域制限および増幅を行った
後、対移動局用アンテナ301にて移動局に対して送信
される。
【0008】ここで、前述したように基地局からの受信
信号周波数fB と移動局への送信信号周波数fM は高い
精度(例えば0.05ppm)で一致していなければな
らない。この周波数の一致精度は、対基地局中継器のア
ナログ−デジタル変換器(A/D)104のサンプリン
グ周波数fSBと対移動局中継器のデジタル−アナログ変
換器(D/A)304のクロック周波数fSMの一致精度
に依存する。本発明においては、対基地局中継器1側で
アナログ−デジタル変換器(A/D)104のサンプリ
ング周波数fSBとデジタル光信号の伝送速度となる周波
数fbBが基準発振器(TCXO)107によってつくら
れ、対移動局中継器側でこのデジタル光信号から再生し
たクロック(fbM)を分周することによりデジタル−ア
ナログ変換器(D/A)304のクロックを生成してい
るので、基準発振器(TCXO)の信号を伝送すること
無く高い一致精度が得られる。また、実情のシステムを
考えると、1つの通信事業者が1つの地域をカバーする
為の周波数帯域としては例えば10MHzが考えられ
る。ある帯域制限されたアナログ信号をアナログ−デジ
タル変換するには、ナイキストの条件からその帯域の2
倍以上のサンプリング周波数が必要となる。したがっ
て、例えば2.5倍のオーバサンプリングを行うとすれ
ば、サンプリング周波数fSBは25MHzとなる。一方
アナログ信号のダイナミックレンジの要求からアナログ
−デジタル変換器のビット数は12ビット程度が必要と
なる。以上からアナログ−デジタル変換器の出力は12
ビット×25MHz=300Mビット毎秒となるから、
fbBは300MHz、すなわちデジタル光信号の伝送速
度は300Mビット毎秒となる。問題となる電気−光変
換器(E/O)106と光−電気変換器(O/E)30
6については、2値のデジタル信号の変換であるから線
形性は要求されず、且つ以上述べたようにデジタル光信
号の伝送速度は300MHz程度であるので従来技術の
ような高価なデバイスを用いる必要はない。
【0009】図2は本発明の第2実施例を示すブロック
図である。図2において、1は対基地局中継器、3は対
移動局中継器、2は光ファイバーケーブルである。本実
施例は、第1実施例の構成に加えて、対基地局中継器1
のA/D変換器104の前および対移動局中継器3のD
/A変換器304の後ろに、ミキサ112および31
2、バンドパスフィルタ111および311、PLL発
振器113および313からなる周波数変換回路を設
け、IF帯域でA/DおよびD/A変換を行うように構
成したものである。以上の構成により、A/DおよびD
/A変換器の周波数特性への条件が緩和されるので、よ
り高周波帯域での中継器を構成することができる。尚、
受信信号周波数fBと送信信号周波数fMの一致精度が、
高い精度で要求されない場合、あるいは基準発振器の信
号を別ケーブルで伝送する場合は、PLL発振器108
とクロック再生回路309は不要であり、パラレル−シ
リアル変換器105、シリアル−パラレル変換器30
5、及びデジタル−アナログ変換器304はそれぞれ独
自の簡易発振器からの信号をクロックとすることができ
る。
【0010】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成する
ので、光伝送中継システムを構成する際、基準発振器信
号の伝送が不要となりSN比の改善がなされるので性能
が向上し、また電気−光及び光−電気変換器の線形性の
要求が軽減できるのでコストの低下が図られ、また、本
発明のシステムを利用すると、使用周波数帯域が広範囲
に使用できるので大きな効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のデジタル光伝送中継システムの第1実
施例を示す図である。
【図2】本発明のデジタル光伝送中継システムの第2実
施例を示す図である。
【図3】従来のアナログ光伝送中継システムを示す図で
ある。
【図4】光伝送中継システムを示す図である。
【符号の説明】
1・・・対基地局中継器 2・・・光ファイバーケーブル 3・・・対移動局中継器 101・・・対基地局用アンテナ 102、302・・・バンドパスフィルタ(BPF) 103、303・・・増幅器(AMP) 104・・・アナログ−デジタル変換器(A/D) 105・・・パラレル−シリアル変換器(P/S) 106・・・電気−光変換器(E/O) 107・・・基準信号発生器(TCXO) 108・・・PLL発振器 301・・・対移動局用アンテナ 304・・・デジタル−アナログ変換器(D/A) 305・・・シリアル/パラレル変換器(S/P) 306・・・光−電気変換器(O/E) 309・・・クロック再生回路 310・・・分周回路

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アンテナより受信したRFアナログ信号
    をデジタル信号に変換する手段と、該デジタル信号のパ
    ラレル信号をシリアル信号に変換した後、該シリアル信
    号を光信号に変換し出力する手段と、 外部より伝送された光信号を電気信号に変換した後、シ
    リアル信号をパラレル信号に変換する手段と、該パラレ
    ル信号のデジタル信号をRFアナログ信号に変換する手
    段と、該RFアナログ信号を出力するアンテナとを備え
    たことを特徴とする光伝送中継器。
  2. 【請求項2】 アンテナより受信したアナログ信号をデ
    ジタル信号に変換する手段と、該デジタル信号のパラレ
    ル信号をシリアル信号に変換した後、該シリアル信号を
    光信号に変換し出力する手段と、前記デジタル信号変換
    手段及びシリアル信号変換手段にクロック信号を供給す
    る高安定発振器と、 外部より伝送された光信号を電気信号に変換した後、シ
    リアル信号をパラレル信号に変換する手段と、該パラレ
    ル信号のデジタル信号をアナログ信号に変換する手段
    と、該アナログ信号を出力するアンテナと、前記光電変
    換後の電気信号からクロック信号を抽出し、該クロック
    信号を前記パラレル信号変換手段及びアナログ信号変換
    手段に供給するためのクロック再生回路とを備えたこと
    を特徴とする請求項1記載の光伝送中継器。
  3. 【請求項3】 アンテナより受信したRFアナログ信号
    をIF信号に変換する手段と、該IFアナログ信号をデ
    ジタル信号に変換する手段と、該デジタル信号のパラレ
    ル信号をシリアル信号に変換した後、該シリアル信号を
    光信号に変換し出力する手段と、 外部より伝送された光信号を電気信号に変換した後、シ
    リアル信号をパラレル信号に変換する手段と、該パラレ
    ル信号のデジタル信号をIFアナログ信号に変換する手
    段と、該IFアナログ信号をRFアナログ信号に変換す
    る手段と、該RFアナログ信号変換手段出力であるRF
    アナログ信号を出力するアンテナとを備えたことを特徴
    とする光伝送中継器。
  4. 【請求項4】 アンテナより受信したRFアナログ信号
    をIF信号に変換する手段と、該IFアナログ信号をデ
    ジタル信号に変換する手段と、該デジタル信号のパラレ
    ル信号をシリアル信号に変換した後、該シリアル信号を
    光信号に変換し出力する手段と、前記IF変換手段、デ
    ジタル信号変換手段及びシリアル信号変換手段にクロッ
    ク信号を供給する高安定発振器と、 外部より伝送された光信号を電気信号に変換した後、シ
    リアル信号をパラレル信号に変換する手段と、該パラレ
    ル信号のデジタル信号をIFアナログ信号に変換する手
    段と、該IFアナログ信号をRFアナログ信号に変換す
    る手段と、該RFアナログ信号変換手段出力であるRF
    アナログ信号を出力するアンテナと、前記光電変換後の
    電気信号からクロック信号を抽出し、該クロック信号を
    前記パラレル信号変換手段、アナログ信号変換手段及び
    RFアナログ信号変換手段に供給するためのクロック再
    生回路とを備えたことを特徴とする請求項3記載の光伝
    送中継器。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至4記載の光伝送中継器を複
    数、光ファイバケーブルにて接続したことを特徴とする
    光伝送中継システム。
JP8115454A 1996-04-11 1996-04-11 光伝送中継器 Pending JPH09284233A (ja)

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