JP2001111498A - Base station and radio communication system - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光信号を伝送する
光伝送線路を介して有線通信網に接続され、自局の通信
エリア内に存在する端末局と無線通信を行う基地局、及
び該基地局を用いた無線通信システムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a base station which is connected to a wired communication network via an optical transmission line for transmitting an optical signal, and performs radio communication with a terminal station existing within a communication area of the own station. The present invention relates to a wireless communication system using a base station.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、マルチメディア通信を実現するた
めの基盤として大容量かつ高信頼の通信網に対する要求
や、このマルチメディア通信用の端末として、大容量の
データ通信が可能な広帯域携帯端末に対する要求が高ま
っている。2. Description of the Related Art In recent years, there has been a demand for a large-capacity and high-reliability communication network as a base for realizing multimedia communication and a broadband portable terminal capable of large-capacity data communication as a terminal for this multimedia communication. Demands are growing.
【0003】そして、現在、大容量の通信網としては、
通信線路として光ファイバを用いたものが実用化されて
おり、将来的には事業所や家庭等に接続される加入者線
路まで光ファイバ化した通信網を構築する計画も提案さ
れている。一方、移動体通信において広帯域幅を確保す
るには、利用する周波数帯を高める必要があり、マイク
ロ波帯やミリ波帯を用いた無線通信技術が注目されてい
る。なお、移動体通信では、限られた通信エリアを有す
る多数の基地局を設けるセルラー方式が広く採用されて
おり、各基地局間は、通信線路により相互に接続されて
いる。[0003] At present, as a large-capacity communication network,
A communication line using an optical fiber has been put into practical use, and a plan to construct a communication network using an optical fiber up to a subscriber line connected to an office or a home has been proposed in the future. On the other hand, in order to secure a wide bandwidth in mobile communication, it is necessary to increase a frequency band to be used, and a wireless communication technology using a microwave band or a millimeter wave band is receiving attention. In mobile communication, a cellular system in which a large number of base stations having a limited communication area are provided is widely adopted, and the base stations are mutually connected by communication lines.
【0004】つまり、広帯域携帯端末を利用可能な通信
システムを構成する場合、有線,無線間インターフェー
スの実現が重要となる。そして、例えば“An ATM Wirel
essSystem for Tetherless Multimedia Service”(M.U
mehira,A.Hashimito,H.Matsue;IEEE ICUPC '95)に
は、高周波信号の伝送に光ファイバを利用し、ミリ波若
しくは準ミリ波でB−ISDN網へのワイヤレスアクセ
スを実現するATMワイヤレスアクセスシステムが提案
されている。In other words, when configuring a communication system that can use a broadband portable terminal, it is important to realize a wired / wireless interface. And, for example, "An ATM Wirel
essSystem for Tetherless Multimedia Service ”(MU
mehira, A.Hashimito, H.Matsue; IEEE ICUPC '95) has an ATM wireless access that uses an optical fiber for high-frequency signal transmission and realizes wireless access to the B-ISDN network using millimeter or quasi-millimeter waves. A system has been proposed.
【0005】図13(a)は、このワイヤレスアクセス
システムの一例を示すブロック図である。図13(a)
に示すように、所定の通信エリア内に存在する端末局と
の間で無線通信を行う基地局120と、この基地局12
0とB−ISDN網(以下「公衆網」という)との間の
インタフェースを行う制御局110とを備えている。FIG. 13A is a block diagram showing an example of this wireless access system. FIG. 13 (a)
As shown in the figure, a base station 120 that performs wireless communication with a terminal station existing within a predetermined communication area,
0 and a control station 110 that interfaces with a B-ISDN network (hereinafter, referred to as “public network”).
【0006】そして、制御局110は、公衆網に接続さ
れ、基地局120宛の下り信号を抽出する交換機111
と、交換機111にて抽出された下り信号に基づいて所
定の変調信号を生成する変調器112と、中間周波数帯
のローカル信号を生成する局部発振器117と、変調器
112からの変調信号と局部発振器117からのローカ
ル信号とを混合してローカル信号を変調信号にて変調し
てなる中間周波(IF)信号を生成するミキサ113
と、ミキサ13からのIF信号に従って強度変調された
光信号を生成する電気−光変換(E/O)素子115
と、E/O素子115が生成した光信号を増幅する光増
幅器116とを備えており、光増幅器116にて増幅さ
れた光信号が、光ファイバ102を介して基地局120
に供給されるように構成されている。[0006] Then, the control station 110 is connected to a public network, and extracts an exchange 111 for extracting a downlink signal addressed to the base station 120.
A modulator 112 for generating a predetermined modulation signal based on the downlink signal extracted by the exchange 111, a local oscillator 117 for generating a local signal in the intermediate frequency band, a modulation signal from the modulator 112 and the local oscillator Mixer 113 that mixes the local signal from signal 117 and modulates the local signal with a modulation signal to generate an intermediate frequency (IF) signal
And an electrical-optical conversion (E / O) element 115 for generating an optical signal intensity-modulated according to the IF signal from the mixer 13
And an optical amplifier 116 for amplifying the optical signal generated by the E / O element 115. The optical signal amplified by the optical amplifier 116 is transmitted to the base station 120 via the optical fiber 102.
Is configured to be supplied.
【0007】一方、基地局120は、光ファイバ102
を介して供給された光信号を増幅する光増幅器121
と、光増幅器121にて増幅された光信号を電気信号に
変換して、IF信号を復元する光−電気変換(O/E)
素子122と、O/E素子122により復元されたIF
信号を増幅する増幅器123と、無線周波数帯の第2ロ
ーカル信号を生成する局部発振器127と、IF信号に
第2ローカル信号を混合してIF信号を周波数変換(ア
ップコンバート)することにより無線周波数帯の送信信
号を生成するミキサ124と、ミキサ124にて生成さ
れた送信信号を増幅する増幅器125と、増幅器125
にて増幅された送信信号を電波に変換して送出する送信
アンテナ126とを備えている。On the other hand, the base station 120
Amplifier 121 that amplifies the optical signal supplied through the
And optical-electrical conversion (O / E) for converting the optical signal amplified by the optical amplifier 121 into an electric signal and restoring the IF signal.
Element 122 and IF restored by O / E element 122
An amplifier 123 for amplifying the signal, a local oscillator 127 for generating a second local signal in a radio frequency band, and a frequency conversion (up-conversion) of the IF signal by mixing the IF signal with the second local signal. , An amplifier 125 for amplifying the transmission signal generated by the mixer 124, and an amplifier 125
And a transmission antenna 126 for converting the transmission signal amplified by the radio wave into a radio wave and transmitting the radio wave.
【0008】なお、一般に、E/O素子115として
は、レーザダイオード(LD)や発光ダイオード(LE
D)等、電気信号に従って光出力が変化する素子が用い
られ、また、O/E素子122としては、フォトダイオ
ード(PD)等、光信号の受信強度に応じて出力電力が
変化する素子が用いられている。Generally, a laser diode (LD) or a light emitting diode (LE) is used as the E / O element 115.
An element whose optical output changes according to an electric signal, such as D), is used. As the O / E element 122, an element whose output power changes according to the reception intensity of the optical signal, such as a photodiode (PD), is used. Have been.
【0009】このように構成された上述のシステムにお
いては、制御局110では、下り信号を重畳したIF信
号を生成して、このIF信号によって強度変調された光
信号を生成し、一方、基地局120では、光信号からI
F信号を復元し、これをローカル信号と混合してアップ
コンバートすることにより無線周波数帯の送信信号を生
成している。In the above-described system configured as above, the control station 110 generates an IF signal on which a downlink signal is superimposed, and generates an optical signal intensity-modulated by the IF signal. At 120, I
The F signal is restored, mixed with the local signal and up-converted to generate a transmission signal in a radio frequency band.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のシステ
ムでは、各基地局に、無線周波数帯で動作する局部発振
器27とミキサ24とを設ける必要があり、高価で複雑
な構成となるミリ波デバイスを多く用いることになるた
め、基地局の構成が大型化し且つ高価なものとなってし
まうだけでなく、特に、ミリ波を用いた通信システムで
は、非常に多くの基地局を配置する必要があるため、シ
ステム全体のコストが膨大なものとなってしまうという
問題があった。However, in the above-described system, it is necessary to provide a local oscillator 27 and a mixer 24 operating in a radio frequency band in each base station, so that a millimeter wave device having an expensive and complicated structure is required. Are used, so that the configuration of the base station becomes large and expensive, and especially in a communication system using millimeter waves, it is necessary to arrange a large number of base stations. Therefore, there has been a problem that the cost of the entire system becomes enormous.
【0011】即ち、ミリ波は、大気中での伝搬損失が極
めて大きくマルチパス伝搬による長遅延波が非常に微弱
なものとなり、マルチパス経由の電波を利用することが
できないため、基地局と端末局との間を直接伝搬する電
波のみを用いる見通し内通信が可能なように、多数の基
地局を設ける必要があるのである。[0011] That is, the millimeter wave has a very large propagation loss in the atmosphere and a long delay wave due to multipath propagation is very weak, and the radio wave via multipath cannot be used. It is necessary to provide a large number of base stations so that line-of-sight communication using only radio waves directly propagating between the stations is possible.
【0012】これに対して、“光ファイバーによる60
GHzミリ波”(北山研一、久利敏明;EMCI998.5.5 N
o.121,1998) には、基地局のコストを低減するため、
基地局を局部発振器を用いることなく構成した通信シス
テムが提案されている。この通信システムでは、図13
(b)に示すように、制御局110aとして、上述の制
御局110の構成に加えて、無線周波数帯の第2ローカ
ル信号を生成する局部発振器118と、ミキサ113に
て生成されたIF信号に局部発振器118からの第2ロ
ーカル信号を混合してアップコンバートすることによ
り、無線周波数帯の送信信号を生成するミキサ114と
を設け、この送信信号をE/O素子15によって光信号
に変換するように構成されている。[0012] On the other hand, "60
GHz millimeter wave "(Kenichi Kitayama, Toshiaki Kuri; EMCI998.5.5 N
o.121,1998) to reduce the cost of base stations,
A communication system in which a base station is configured without using a local oscillator has been proposed. In this communication system, FIG.
As shown in (b), as a control station 110a, in addition to the configuration of the control station 110, a local oscillator 118 for generating a second local signal in a radio frequency band and an IF signal generated by a mixer 113 are used. A mixer 114 for generating a transmission signal in a radio frequency band by mixing and upconverting the second local signal from the local oscillator 118 is provided, and the transmission signal is converted into an optical signal by the E / O element 15. Is configured.
【0013】一方、基地局120aは、上述の基地局1
20から無線周波数帯の増幅器123,局部発振器12
7,ミキサ124を省略した構成を有しており、光ファ
イバを介して供給された光信号を光増幅器121にて増
幅後、O/E素子122によって電気信号に変換するこ
とにより送信信号を復元し、この復元された送信信号
を、増幅器125にて増幅後、そのまま送信アンテナ1
26から送出するように構成されている。On the other hand, the base station 120a is
20 to radio frequency band amplifier 123, local oscillator 12
7, a configuration in which the mixer 124 is omitted, an optical signal supplied via an optical fiber is amplified by an optical amplifier 121, and then converted into an electric signal by an O / E element 122 to restore a transmission signal. After the restored transmission signal is amplified by the amplifier 125, the transmission antenna 1
26.
【0014】このように構成された通信システムでは、
各基地局120aに、局部発振器127やミキサ124
を設ける必要がなく、ミリ波デバイスを最小限に抑える
ことができるため、基地局120aの構成が非常に簡素
なものとなり、基地局120aを小型に構成できる。In the communication system configured as described above,
Each base station 120a has a local oscillator 127 and a mixer 124
, It is possible to minimize the number of millimeter-wave devices, so that the configuration of the base station 120a is very simple, and the base station 120a can be made compact.
【0015】しかし、この通信システムでは、ミリ波帯
の周波数に対応して光強度変調が可能であり、しかもア
ナログ信号に従って強度変調が行われるため変換特性が
線形性を有する高品質なE/O素子115及びO/E素
子122が必要となる。現在、このような光電変換素子
は、非常に高価であるため、基地局120aの構成は簡
易なものとなるものの、基地局120aのコストや、制
御局110aを含めたシステム全体としてのコストが非
常に高価なものになってしまうという問題があった。However, in this communication system, light intensity modulation is possible corresponding to the frequency of the millimeter wave band, and since the intensity modulation is performed according to the analog signal, a high quality E / O having a linear conversion characteristic is provided. The element 115 and the O / E element 122 are required. At present, since such a photoelectric conversion element is very expensive, the configuration of the base station 120a is simple, but the cost of the base station 120a and the cost of the entire system including the control station 110a are very high. There is a problem that it becomes expensive.
【0016】そこで、本発明は、無線周波数帯で動作す
る高価な光電変換素子が不要な安価で簡素な構成の基地
局、及びこのような基地局に好適な無線通信システムを
提供することを目的とする。It is an object of the present invention to provide an inexpensive and simple base station which does not require an expensive photoelectric conversion element operating in a radio frequency band, and a radio communication system suitable for such a base station. And
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の発明である請求項1に記載の基地局では、無線周波数
帯で発振する発振器の出力を送信信号とし、アンテナが
この送信信号に従って電波を送出することにより、自局
の通信エリア内に存在する端末局との無線通信を行う。According to a first aspect of the present invention, an output of an oscillator oscillating in a radio frequency band is used as a transmission signal, and an antenna is operated in accordance with the transmission signal. To perform wireless communication with a terminal station existing in the communication area of the own station.
【0018】なお、基地局は、光信号を伝送する光伝送
線路を介して所定の有線通信網に接続され、この光伝送
線路を介して供給される光信号が発振器に照射されるよ
う構成されており、その照射される光強度に応じて発信
器の発振周波数が変化する。つまり、基地局から端末局
に送信すべき信号に基づいて強度変調された光信号を、
光伝送線路(例えば光ファイバ)を介して所望の基地局
へ伝送するだけで、基地局では、光信号の強度変化に直
接応答する発振器により、端末局に送信すべき信号に基
づいて周波数が変調された無線周波数帯の送信信号を簡
単に得ることができる。The base station is connected to a predetermined wired communication network via an optical transmission line for transmitting an optical signal, and the oscillator is irradiated with an optical signal supplied via the optical transmission line. The oscillation frequency of the transmitter changes according to the intensity of the irradiated light. In other words, an optical signal that is intensity-modulated based on a signal to be transmitted from the base station to the terminal station,
By simply transmitting the signal to a desired base station via an optical transmission line (for example, an optical fiber), the base station modulates the frequency based on the signal to be transmitted to the terminal station by an oscillator that directly responds to a change in the intensity of the optical signal. It is possible to easily obtain a transmission signal in the specified radio frequency band.
【0019】このように、本発明によれば、高価な光−
電気変換素子を用いることなく、光強度に応じて発振周
波数が変化する発振器とアンテナとにより基地局を構成
できるため、基地局の小型化、低コスト化を図ることが
できる。また、特に、光信号の強度変調波形が矩形波で
ある場合には、基地局の発振器は、矩形波の信号レベル
に応じて周波数が確実に切り替わればよく、アナログ信
号を強度変調する際に必要とされる高精度な線形性は要
求されないため、より安価かつ簡易に構成することがで
きる。As described above, according to the present invention, expensive light-
A base station can be configured with an oscillator whose oscillation frequency changes in accordance with light intensity and an antenna without using an electric conversion element, so that the base station can be reduced in size and cost. In particular, when the intensity modulation waveform of the optical signal is a rectangular wave, the oscillator of the base station only needs to reliably switch the frequency according to the signal level of the rectangular wave. Since the required high-precision linearity is not required, the configuration can be made cheaper and simpler.
【0020】また、本発明の基地局では、発振器の特性
を変化させることで周波数を変化させており、生成され
る送信信号の位相は連続したものとなるため、基地局及
び端末局間で送受される電波の占有帯域幅を比較的小さ
なものとすることができる。ところで、照射される光強
度に応答して発振周波数が変化する発振器は、請求項2
記載のように、光の照射に応じて高周波特性が変化する
回路素子を含んで構成されたモノリシックマイクロ波集
積回路を用いることによって実現することができる。In the base station of the present invention, the frequency is changed by changing the characteristics of the oscillator, and the phase of the generated transmission signal is continuous, so that transmission and reception between the base station and the terminal station are performed. The occupied bandwidth of the transmitted radio wave can be made relatively small. By the way, an oscillator whose oscillation frequency changes in response to the intensity of irradiated light is described in claim 2
As described, this can be realized by using a monolithic microwave integrated circuit including a circuit element whose high-frequency characteristics change according to light irradiation.
【0021】そして、光の照射に応じて高周波特性が変
化する回路素子としては、請求項3記載のように、In
AlAs/InGaAs系の高電子移動度電界効果トラ
ンジスタ(HEMT)を用いることが望ましい。即ち、
InGaAs層は、現在光ファイバ通信に多く用いられ
ている赤外光(その中でも特に低損失となる1.55μ
mの赤外光)を吸収するという特性を有しており、従っ
て、このInGaAs層を有するHEMTは、赤外光の
吸収量に応じて特性が変化することが知られている。こ
れに加えてInAlAs層を含むよう形成されたInA
lAs/InGaAs系のHEMTでは、通常のInG
aAs層だけのものより電子移動度が高く、ミリ波領域
での性能が向上するため、本発明の基地局の発振器を構
成する回路素子として最適なものとなるのである。The circuit element whose high-frequency characteristics change in response to light irradiation is preferably a circuit element having a high frequency characteristic.
It is desirable to use an AlAs / InGaAs high electron mobility field effect transistor (HEMT). That is,
The InGaAs layer is made of infrared light (1.55 μm, which has particularly low loss among them) which is currently used in optical fiber communication.
It is known that the HEMT having the InGaAs layer changes its characteristics according to the amount of infrared light absorbed. In addition, InA formed to include an InAlAs layer
In an AsAs / InGaAs-based HEMT, ordinary InG
Since the electron mobility is higher than that of the aAs layer alone and the performance in the millimeter wave region is improved, it becomes optimal as a circuit element constituting the oscillator of the base station of the present invention.
【0022】なお、発振器として、光を照射しない時の
発振周波数が固定されているものに限らず、請求項4記
載のように、電圧信号によっても発振周波数を制御可能
な電圧制御発振器を用いてもよい。この場合、基地局が
生成する送信信号の中心周波数を任意に設定することが
でき、基地局の使い勝手を向上させることができる。The oscillator is not limited to an oscillator having a fixed oscillation frequency when no light is radiated, but may be a voltage-controlled oscillator capable of controlling the oscillation frequency by a voltage signal. Is also good. In this case, the center frequency of the transmission signal generated by the base station can be set arbitrarily, and the usability of the base station can be improved.
【0023】ところで、上述の基地局が光伝送線路を介
して接続される有線通信網が、光ファイバを伝送媒体と
する場合には、請求項5記載の無線通信システムのよう
に、この光ファイバを伝送媒体とする有線通信網に、光
信号を分配して光伝送線路に供給する光分配器を設ける
ことにより、この光分配器にて分配された光信号が基地
局に直接供給されるように構成することができる。In the case where the wired communication network to which the above-mentioned base station is connected via an optical transmission line uses an optical fiber as a transmission medium, the optical fiber is connected to the optical fiber. By providing an optical distributor for distributing an optical signal and supplying the optical signal to an optical transmission line in a wired communication network using as a transmission medium, the optical signal distributed by the optical distributor can be directly supplied to the base station. Can be configured.
【0024】但し、この場合、端末局側に必要な情報を
抽出するための機能を設ける必要があり、放送形式の通
信システムを構成する際に好適に用いることができる。
また、請求項6記載の無線通信システムのように、光フ
ァイバを伝送媒体とする有線通信網に、基地局宛ての光
信号を抽出して光伝送線路に供給する光交換機を設ける
ことにより、この光交換器にて抽出された光信号のみが
基地局に供給されるように構成してもよい。However, in this case, it is necessary to provide a function for extracting necessary information on the terminal station side, and the terminal station can be suitably used when configuring a broadcast communication system.
Further, by providing an optical switch for extracting an optical signal addressed to a base station and supplying the extracted optical signal to an optical transmission line in a wired communication network using an optical fiber as a transmission medium, as in the wireless communication system according to claim 6, The configuration may be such that only the optical signal extracted by the optical switch is supplied to the base station.
【0025】この場合、必要な情報のみが端末局に送信
されることになるため、端末局側の処理負担を軽減する
ことができる。また、有線通信網が光ファイバを伝送媒
体としている場合、従来装置では、制御局にて光信号を
電気信号に一旦変換し、再び光信号に変換するという回
路が必要となり、このような回路の動作限界によって伝
送速度が制限されてしまう虞があるが、請求項5又は請
求項6記載の発明では、有線通信網から獲得した光信号
によって、無線周波数帯の搬送波(発振器が生成する信
号)に直接的に変調を加えることができるため、回路構
成が単純になるだけでなく、非常に高速な通信を実現で
きる。In this case, since only necessary information is transmitted to the terminal station, the processing load on the terminal station can be reduced. In addition, when a wired communication network uses an optical fiber as a transmission medium, the conventional device requires a circuit in which a control station temporarily converts an optical signal into an electric signal and then converts the signal into an optical signal again. Although there is a possibility that the transmission speed is limited by the operation limit, in the invention according to claim 5 or 6, the optical signal obtained from the wire communication network converts the carrier wave (signal generated by the oscillator) into a radio frequency band carrier. Since the modulation can be directly applied, not only the circuit configuration is simplified, but also very high-speed communication can be realized.
【0026】次に、上述の基地局が光伝送線路を介して
接続される有線通信網が、伝送媒体として同軸ケーブル
等を用いて電気信号を伝送するものである場合には、こ
の有線通信網に光伝送線路を直接接続することができな
いため制御局を設ける必要がある。Next, when the above-mentioned wired communication network to which the base station is connected via an optical transmission line transmits electric signals using a coaxial cable or the like as a transmission medium, this wired communication network is used. It is necessary to provide a control station because an optical transmission line cannot be directly connected to the network.
【0027】このような場合、請求項7記載の無線通信
システムのように、制御局において、データ抽出手段
が、有線通信網から基地局宛の下り信号を抽出し、光信
号送出手段が、この抽出された下り信号を重畳してなる
光信号を、光伝送線路に送出するように構成すればよ
い。なお、データ抽出手段としては、基地局宛の下り信
号のみを抽出する電子交換機の他、有線通信網内の伝送
信号を単に分岐するだけの電力分配器であってもよい。In such a case, in the control station, the data extracting means extracts a downlink signal addressed to the base station from the wired communication network, and the optical signal transmitting means in the control station. The optical signal formed by superimposing the extracted downstream signal may be transmitted to the optical transmission line. The data extracting means may be an electronic exchange that extracts only a downlink signal addressed to the base station, or a power distributor that simply branches a transmission signal in a wired communication network.
【0028】このように構成された本発明の無線通信シ
ステムによれば、制御局にて無線周波数帯の信号を処理
する必要がなく、電気信号を光信号に変換する素子も、
基地局宛の下り信号の伝送速度に対応して強度変調でき
る程度の比較的低速なものを用いることができ、制御局
を簡単かつ低コストに構成することができる。According to the wireless communication system of the present invention configured as described above, it is not necessary for the control station to process a signal in a radio frequency band, and an element for converting an electric signal to an optical signal is also provided.
A relatively low-speed signal that can be intensity-modulated according to the transmission rate of the downlink signal addressed to the base station can be used, and the control station can be configured simply and at low cost.
【0029】なお、制御局のデータ抽出手段にて抽出さ
れる基地局宛の下り信号は、請求項8記載のように、無
変調のデジタル波形を有した、いわゆるベースバンド信
号で表されていることが望ましい。このように基地局宛
の下り信号がベースバンド信号で表されている場合、以
下のような処理を加えることにより、様々な変調方式に
容易に対応することができる。The down signal destined for the base station, which is extracted by the data extracting means of the control station, is represented by a so-called baseband signal having an unmodulated digital waveform. It is desirable. Thus, when the downlink signal addressed to the base station is represented by a baseband signal, it is possible to easily cope with various modulation schemes by adding the following processing.
【0030】例えば、請求項9記載のように、制御局の
光信号送出手段が、基地局宛の下り信号のn(nは1以
上の整数)個の情報ビットを1シンボルとして、該シン
ボル期間の間、該シンボルが表す値に応じて予め設定さ
れた信号レベルに保持されるレベル信号を発生し、この
レベル信号によって光信号の信号強度を変調するように
構成されている場合、基地局の発振器は、制御局から供
給される光信号に応じて発振周波数を変化させることに
より、周波数変調された送信信号を生成することができ
る。For example, as described in claim 9, the optical signal transmitting means of the control station sets n (n is an integer of 1 or more) information bits of the downlink signal addressed to the base station as one symbol, and During this period, when a level signal that is held at a signal level set in advance according to the value represented by the symbol is generated, and the signal strength of the optical signal is modulated by this level signal, The oscillator can generate a frequency-modulated transmission signal by changing the oscillation frequency according to the optical signal supplied from the control station.
【0031】なお、n=1の場合は、ベースバンド信号
をそのままレベル信号とすることに相当し、送信信号は
2種類の周波数成分にて情報を伝達することになる。一
方、n≧2の場合は、2n 種類の信号レベルを有するレ
ベル信号が生成され、送信信号は2n 種類の周波数成分
にて情報を伝達することになる。When n = 1, the baseband signal is directly used as a level signal, and the transmission signal transmits information using two types of frequency components. On the other hand, when n ≧ 2, a level signal having 2 n kinds of signal levels is generated, and the transmission signal transmits information using 2 n kinds of frequency components.
【0032】そして、シンボルが表す各値は、請求項1
0記載のように、送信信号の周波数に対応づけてもよい
し、請求項11記載のように、送信信号の周波数差に対
応づけてもよい。但し、前者(請求項10)の場合、光
信号送出手段は、シンボルの値に対応する周波数と、基
地局にて生成される送信信号の周波数とが一致するよう
レベル信号の信号レベルを設定するよう構成すればよ
く、後者(請求項11)の場合、光信号送出手段は、シ
ンボルの値に対応する周波数差分だけ、基地局にて生成
される送信信号の周波数が変化するようレベル信号の信
号レベルを設定するように構成すればよい。Each value represented by the symbol is defined in claim 1
0 may be associated with the frequency of the transmission signal, or as described in claim 11, may be associated with the frequency difference of the transmission signal. However, in the former case (claim 10), the optical signal transmitting means sets the signal level of the level signal so that the frequency corresponding to the symbol value matches the frequency of the transmission signal generated by the base station. In the latter case (Claim 11), the optical signal transmitting means changes the level signal so that the frequency of the transmission signal generated by the base station changes by the frequency difference corresponding to the symbol value. What is necessary is just to comprise so that a level may be set.
【0033】ところで、発振器に照射する光強度を、シ
ンボルと比較して非常に短い時間だけパルス状に変化さ
せた場合、発振器にて生成される信号は、そのパルスの
発生時点にて位相が変化したものとなる。従って、この
時の位相の変化量を適宜調節すれば、位相変調された送
信信号が得られることがわかる。なお、発振器の発振周
波数が瞬時的に高くなった場合には、生成される信号の
位相は進むことになり、逆に発振周波数が瞬時的に低く
なった場合には、生成される信号の位相は遅れることに
なる。By the way, when the light intensity applied to the oscillator is changed into a pulse for a very short time compared to the symbol, the phase of the signal generated by the oscillator changes at the time of generation of the pulse. It will be. Therefore, it is understood that a phase-modulated transmission signal can be obtained by appropriately adjusting the amount of phase change at this time. When the oscillation frequency of the oscillator is instantaneously increased, the phase of the generated signal is advanced. Conversely, when the oscillation frequency is instantaneously lowered, the phase of the generated signal is increased. Will be late.
【0034】従って、例えば請求項12記載のように、
制御局の光信号送出手段が、基地局宛信号のn(nは1
以上の整数)個の情報ビットを1シンボルとして、該シ
ンボルが変化するタイミングで、該シンボルが表す値に
応じて予め設定された信号レベル或いはパルス幅を有す
るパルス信号を発生させ、該パルス信号によって光信号
の信号強度を変調するように構成されている場合、基地
局の発振器は、前記制御局から供給される光信号に応じ
て、パルス信号に従って短時間の間だけ発振周波数を変
化させることにより、位相変調された送信信号を生成す
ることができる。Therefore, for example, as described in claim 12,
The optical signal transmitting means of the control station determines that the signal n to the base station (where n is 1)
A pulse signal having a signal level or pulse width set in advance according to the value represented by the symbol is generated at the timing when the symbol changes, with the (integer) information bits as one symbol. When configured to modulate the signal strength of an optical signal, the oscillator of the base station changes the oscillation frequency for a short time according to the pulse signal in accordance with the optical signal supplied from the control station. , A phase-modulated transmission signal can be generated.
【0035】そして、シンボルが表す各値は、請求項1
3記載のように、送信信号の位相に対応づけてもよい
し、請求項14記載のように、送信信号の位相差に対応
づけてもよい。但し、前者(請求項13)の場合、光信
号送出手段は、シンボルの値に対応する位相と、前記基
地局にて生成される送信信号の位相とが一致するよう前
記パルス信号の信号レベル或いはパルス幅を設定するよ
うに構成すればよく、また、後者(請求項14)の場
合、光信号送出手段は、シンボルの値に対応する位相差
分だけ、基地局にて生成される送信信号の位相が変化す
るようパルス信号の信号レベル或いはパルス幅を設定す
るように構成すればよい。Each value represented by the symbol is defined in claim 1
As described in the third aspect, it may be associated with the phase of the transmission signal, or may be associated with the phase difference of the transmission signal. However, in the case of the former (claim 13), the optical signal transmitting means determines the signal level of the pulse signal or the signal level of the pulse signal so that the phase corresponding to the symbol value matches the phase of the transmission signal generated by the base station. The pulse width may be set, and in the latter case (claim 14), the optical signal transmitting means may adjust the phase of the transmission signal generated by the base station by the phase difference corresponding to the symbol value. May be configured so that the signal level or pulse width of the pulse signal is set so as to change.
【0036】次に、請求項15記載の無線通信システム
において、制御局の光信号送出手段では、局部発信器
が、無線周波数帯より低い中間周波数帯のローカル信号
を発生し、このローカル信号と基地局宛の下り信号とを
ミキサにて混合することにより中間周波信号を生成し、
この中間周波信号に従って、基地局に供給する光信号の
信号強度を変調するように構成されている。Next, in the wireless communication system according to the fifteenth aspect, in the optical signal transmitting means of the control station, the local oscillator generates a local signal in an intermediate frequency band lower than the radio frequency band. An intermediate frequency signal is generated by mixing the downstream signal addressed to the station with a mixer,
The signal intensity of the optical signal supplied to the base station is modulated according to the intermediate frequency signal.
【0037】このように構成された本発明の無線通信シ
ステムによれば、制御局が、従来装置の制御局(図13
(a)参照)と同様な構成を有しているため、従来の制
御局を流用することができ、従来の無線通信システムが
存在している場合、その基地局のみを変更するだけで、
本発明の無線通信システムに簡単且つ低コストにて移行
することができる。According to the wireless communication system of the present invention configured as described above, the control station is the control station of the conventional device (FIG. 13).
(A)), a conventional control station can be used. If a conventional wireless communication system exists, only the base station is changed,
The transition to the wireless communication system of the present invention can be made easily and at low cost.
【0038】但し、この場合、制御局にて光信号を生成
する電気−光変換素子は、中間周波数帯のアナログ信号
に従って強度変調を行わねばならないため、高速且つ線
形性のよいものを用いる必要がある。ところで、光信号
を変調するレベル信号やパルス信号と、基地局を構成す
る発振器での周波数偏移量との関係を調整するには、請
求項16記載のように、基地局に、前記制御局から光伝
送線路を介して供給される光信号の光強度変動幅を調節
する光強度調節手段を設けてもよいし、請求項17記載
のように、制御局に、光伝送線路を介して供給する光信
号の光強度変動幅を調節する光強度調節手段を設けても
よい。In this case, however, the electro-optical conversion element for generating an optical signal in the control station must perform intensity modulation in accordance with the analog signal in the intermediate frequency band, so that it is necessary to use a high-speed and good linearity element. is there. In order to adjust the relationship between a level signal or a pulse signal for modulating an optical signal and a frequency shift amount in an oscillator constituting the base station, the base station is provided with the control station as described in claim 16. And a light intensity adjusting means for adjusting a light intensity variation width of an optical signal supplied from the optical transmission line via the optical transmission line, or the control signal is supplied to the control station via the optical transmission line. Light intensity adjusting means for adjusting the light intensity fluctuation width of the optical signal to be transmitted.
【0039】なお、パルス信号を用いて位相変調を行う
場合には、光強度調節手段にて、光強度変動幅だけでな
く、光パルス幅を調節するようにしてもよい。また、こ
のような無線通信システムは、請求項18記載のよう
に、基地局を道路上或いは道路近傍に設置し、この基地
局と道路を走行する車両に搭載された端末局との間で無
線通信を行う場合等、通信エリアの狭い基地局を多数設
置する必要がある通信システムに好適に用いることがで
きる。When phase modulation is performed using a pulse signal, not only the light intensity fluctuation width but also the light pulse width may be adjusted by the light intensity adjusting means. Further, in such a wireless communication system, a base station is installed on or near a road, and a wireless communication is performed between the base station and a terminal station mounted on a vehicle running on the road. The present invention can be suitably used for a communication system in which a large number of base stations having a narrow communication area need to be installed, for example, when performing communication.
【0040】[0040]
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図面と
共に説明する。 [第1実施形態]図1は、第1実施例の無線通信システ
ムの概略構成を表すブロック図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. [First Embodiment] FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a wireless communication system according to a first embodiment.
【0041】図1に示すように、本実施形態の無線通信
システムは、通信エリア内に存在する端末局Tとの間
で、無線周波数帯の電波(本実施形態では60GHz帯
のミリ波)を用いた無線通信を行う基地局20と、この
基地局20と光ファイバ2を介して接続され、公衆網
(電話回線網,データ回線網,ISDN回線,B−IS
DN回線網等)と基地局20とのインタフェースを行う
制御局10とを備えている。なお、本実施形態におい
て、公衆網は、伝送媒体として同軸ケーブル等が用いら
れ電気信号により情報の伝送を行うものを前提とする。As shown in FIG. 1, the radio communication system of the present embodiment transmits radio waves in the radio frequency band (in this embodiment, millimeter waves of the 60 GHz band) to and from the terminal station T existing in the communication area. A base station 20 for performing wireless communication using the base station 20 is connected to the base station 20 via the optical fiber 2, and is connected to a public network (telephone line network, data line network, ISDN line, B-IS
And a control station 10 that interfaces the base station 20 with a DN line network or the like. In the present embodiment, it is assumed that the public network uses a coaxial cable or the like as a transmission medium and transmits information by electric signals.
【0042】以下、本発明の主要部分となる制御局10
から基地局20に向かう下り信号に関する構成について
のみ説明する。まず制御局10は、公衆網にて伝送され
る信号の中継,交換制御を行い、特に基地局20宛の下
り信号を抽出する交換機11と、交換機11にて抽出さ
れた下り信号(電気信号)に従って信号強度が変化する
強度変調された光信号を生成する電気−光変換(E/
O)素子15と、E/O素子15にて生成された光信号
を増幅する光増幅器16とを備えている。Hereinafter, the control station 10 which is a main part of the present invention will be described.
Only the configuration related to a downlink signal from the terminal to the base station 20 will be described. First, the control station 10 relays and exchanges signals transmitted over the public network, and particularly, an exchange 11 for extracting a downlink signal addressed to the base station 20 and a downlink signal (electric signal) extracted by the exchange 11. To generate an intensity-modulated optical signal whose signal intensity varies according to
O) An element 15 and an optical amplifier 16 for amplifying the optical signal generated by the E / O element 15 are provided.
【0043】なお、公衆網内ではベースバンド信号を変
調した信号が伝送されており、交換機11は、この公衆
網内で伝送される伝送信号を、ベースバンド信号に復調
して交換処理を行う周知のものであり、抽出された基地
局宛の下り信号は、ベースバンド信号のままE/O素子
15に供給されるように構成されている。また、基地局
20宛の下り信号用チャネルの伝送容量は10Mbps
に設定されているものとする。A signal obtained by modulating a baseband signal is transmitted in the public network, and the exchange 11 demodulates the transmission signal transmitted in the public network into a baseband signal and performs switching processing. The extracted downlink signal addressed to the base station is supplied to the E / O element 15 as a baseband signal. The transmission capacity of the channel for the downlink signal addressed to the base station 20 is 10 Mbps.
It is assumed that is set to
【0044】また、E/O素子15は、波長1.55μ
mの赤外光を発光し、入力信号(電気信号)の信号強度
に応じて出力信号(光信号)の信号強度が変化する直接
変調レーザーダイオードからなる。これに応じて、制御
局10と基地局20との間を接続する光ファイバ2も波
長1.55μmの赤外光用の分散シフトファイバが用い
られている。The E / O element 15 has a wavelength of 1.55 μm.
It consists of a direct modulation laser diode that emits m infrared light and changes the signal intensity of an output signal (optical signal) according to the signal intensity of an input signal (electric signal). Accordingly, as the optical fiber 2 connecting the control station 10 and the base station 20, a dispersion shift fiber for infrared light having a wavelength of 1.55 μm is used.
【0045】図では、交換機11に対して、E/O素子
15,光増幅器16を一系統しか接続していないが、こ
れを複数系統接続し、一つの制御局10に対して複数の
基地局20を接続できるように構成してもよい。一方、
基地局20は、光ファイバ2を介して供給された光信号
を増幅する光増幅器21と、上述の無線周波数帯の周波
数で発振し、電圧信号によって発振周波数を制御可能で
あると共に、照射される光強度に応じて発振周波数を偏
移させることが可能な光・電圧制御発振器(以下「光制
御VCO」という)22と、光制御VCO22から出力
される無線周波数帯の送信信号fRFを増幅する増幅器2
5と、増幅器25にて増幅された送信信号fRFに従って
電波を送出する送信アンテナ26とを備えている。な
お、光制御VCO22及び増幅器25は、モノリシック
マイクロ波集積回路(MMIC)として一体に形成され
ている。In the figure, only one system of the E / O element 15 and the optical amplifier 16 is connected to the exchange 11, but a plurality of these systems are connected, and a plurality of base stations are connected to one control station 10. 20 may be configured to be connectable. on the other hand,
The base station 20 oscillates at an optical amplifier 21 for amplifying an optical signal supplied via the optical fiber 2, and oscillates at a frequency in the above-described radio frequency band. An optical / voltage controlled oscillator (hereinafter referred to as “optically controlled VCO”) 22 capable of shifting the oscillation frequency in accordance with the optical intensity, and an amplifier for amplifying a radio frequency transmission signal fRF output from the optically controlled VCO 22 2
5 and a transmission antenna 26 for transmitting a radio wave according to the transmission signal fRF amplified by the amplifier 25. The light control VCO 22 and the amplifier 25 are integrally formed as a monolithic microwave integrated circuit (MMIC).
【0046】このうち、光制御VCO22は、InAl
As/InGaAs系のHEMT(高電子移動度電界効
果トランジスタ)を用いて構成されたミリ波帯で動作す
る周知の電圧制御発振器であり、光ファイバ2の端面か
ら放射される光信号が、HEMTの配置部分に照射され
るように構成されている。そして、この照射される光信
号の信号強度に応じてHEMTの高周波特性が変化する
ことにより、光制御VCO22としては、その発振周波
数が数十MHz程度変化する特性を有している。The light control VCO 22 is composed of InAl
This is a well-known voltage-controlled oscillator that operates in the millimeter wave band and is configured using an As / InGaAs-based HEMT (High Electron Mobility Field Effect Transistor), and an optical signal radiated from the end face of the optical fiber 2 is a HEMT. It is configured to irradiate the arrangement portion. The high frequency characteristics of the HEMT change according to the signal intensity of the irradiated optical signal, so that the light control VCO 22 has a characteristic that its oscillation frequency changes by about several tens of MHz.
【0047】また、光増幅器21は、その増幅率、ひい
ては光制御VCO22に照射する光信号の光強度変動幅
を、外部操作によって調整可能なように構成されてお
り、当該システムを構成する際に、光ファイバ2を介し
て入射される光強度に応じて、光制御VCO22に照射
される光信号の光強度が、予め設定された範囲内の大き
さとなるよう調整される。The optical amplifier 21 is configured such that its amplification factor and, consequently, the fluctuation range of the light intensity of the light signal applied to the light control VCO 22 can be adjusted by an external operation. The light intensity of the light signal applied to the light control VCO 22 is adjusted according to the light intensity incident through the optical fiber 2 so as to be within a preset range.
【0048】以下、このように構成された本実施形態の
無線通信システムの動作について説明する。ここで、図
2は、本実施形態の無線通信システムの各部の動作を示
すための説明図であり、(a)は交換機にて抽出された
下り信号(ベースバンド信号)の波形図、(b)は
(a)に示す下り信号により強度変調された光信号の信
号強度の時間変化を表すグラフ、(c)は(b)に示す
光信号が照射された光制御VCO22が生成する送信信
号SRFの周波数の時間変化を表すグラフ、(d)はその
波形図である。Hereinafter, the operation of the wireless communication system according to the present embodiment thus configured will be described. Here, FIG. 2 is an explanatory diagram for illustrating the operation of each unit of the wireless communication system according to the present embodiment, in which (a) is a waveform diagram of a downlink signal (baseband signal) extracted by the exchange, and (b) is a diagram. ) Is a graph showing the time change of the signal intensity of the optical signal intensity-modulated by the downlink signal shown in (a), and (c) is a transmission signal SRF generated by the optical control VCO 22 irradiated with the optical signal shown in (b). Is a graph showing the time change of the frequency of FIG.
【0049】まず、制御局10では、交換機11が公衆
網から基地局20宛の下り信号を抽出し、E/O素子1
5が、この下り信号、即ち10Mbpsのベースバンド
信号(図2(a)参照)に従って強度変調された光信号
(図2(b)参照)を生成する。この光信号は、光増幅
器16にて増幅された後、光ファイバ2を介して基地局
20に伝送される。First, in the control station 10, the exchange 11 extracts a downlink signal addressed to the base station 20 from the public network, and the E / O element 1
5 generates an optical signal (see FIG. 2B) that is intensity-modulated according to the downstream signal, that is, a 10 Mbps baseband signal (see FIG. 2A). This optical signal is amplified by the optical amplifier 16 and then transmitted to the base station 20 via the optical fiber 2.
【0050】次に、基地局20では、光ファイバ2を介
して供給された光信号を、光増幅器21が増幅して、光
制御VCO22に照射する。すると、光制御VCO22
は、照射される光信号の信号強度に従って発振周波数が
変化し(図2(c)参照)、無線周波数帯の周波数(こ
こでは2種類の周波数f1,f2)を用いて周波数変調
された送信信号fRF(図2(d)参照)を出力する。こ
の送信信号fRFは、増幅器25にて増幅後、送信アンテ
ナ26を介して送出される。Next, in the base station 20, the optical signal supplied via the optical fiber 2 is amplified by the optical amplifier 21 and irradiated to the optical control VCO 22. Then, the light control VCO 22
Is a transmission signal whose oscillation frequency changes in accordance with the signal strength of an irradiated optical signal (see FIG. 2C), and which is frequency-modulated using a radio frequency band frequency (here, two types of frequencies f1 and f2). fRF (see FIG. 2D) is output. The transmission signal fRF is amplified by the amplifier 25 and then transmitted via the transmission antenna 26.
【0051】そして、この基地局20の通信エリア内に
進入した端末局Tは、基地局20からの電波を受信した
場合、無線周波数帯の受信信号を、中間周波数(例えば
3GHz)帯のIF信号に周波数変換(ダウンコンバー
ト)した後、周波数変調に対する復調を行うことによっ
て所望の下り信号(ベースバンド信号)を得ることがで
きる。When the terminal station T that has entered the communication area of the base station 20 receives the radio wave from the base station 20, it converts the received signal in the radio frequency band into an IF signal in the intermediate frequency (for example, 3 GHz) band. After performing frequency conversion (down-conversion), demodulation for frequency modulation can obtain a desired downlink signal (baseband signal).
【0052】以上説明したように、本実施形態の無線通
信システムにおいては、制御局10では、基地局20宛
の下り信号により強度変調された光信号を生成し、基地
局20では、この光信号を光制御VCO22に照射する
ことにより、光制御VCO22の発振周波数を変化さ
せ、下り信号に従って周波数変調された無線周波数帯の
送信信号fRFを得るようにされている。As described above, in the radio communication system according to the present embodiment, the control station 10 generates an optical signal that is intensity-modulated by the downlink signal addressed to the base station 20, and the base station 20 generates the optical signal. Is applied to the light control VCO 22, thereby changing the oscillation frequency of the light control VCO 22 to obtain a transmission signal fRF in a radio frequency band frequency-modulated according to the downstream signal.
【0053】従って、本実施形態の無線通信システムに
よれば、基地局20は、高価な光−電気変換(O/E)
素子を用いることなく構成でき、また、制御局10も、
高価で複雑なミリ波回路を用いることなく構成できると
共に、E/O素子15として、下り信号の速度(10M
bps程度)に対応した比較的低速なものを用いること
ができるため、基地局20や制御局10の小型化及び低
コスト化を図ることができ、ひいては当該無線通信シス
テム全体を低コストにて構成することができる。Therefore, according to the wireless communication system of the present embodiment, the base station 20 is an expensive optical-electrical converter (O / E).
It can be configured without using elements, and the control station 10
It can be configured without using an expensive and complicated millimeter wave circuit, and as the E / O element 15, the speed of the downstream signal (10M
(about bps) can be used, so that the base station 20 and the control station 10 can be reduced in size and cost, and the entire wireless communication system can be configured at low cost. can do.
【0054】また、本実施形態の無線通信システムで
は、光信号を強度変調する下り信号がベースバンド信
号、即ち矩形波であるため、E/O素子15や光制御V
CO22の電気−光変換特性や光強度−周波数偏移量の
特性に、アナログ信号にて光信号の強度変調を行う場合
のような高精度な線形性が要求されないため、E/O素
子15の選択や光制御VCO22の設計を比較的容易に
行うことができる。In the wireless communication system of the present embodiment, since the downstream signal for intensity-modulating the optical signal is a baseband signal, that is, a rectangular wave, the E / O element 15 and the optical control V
Since the electrical-optical conversion characteristic and the optical intensity-frequency shift amount characteristic of the CO 22 do not require high-precision linearity as in the case of performing intensity modulation of an optical signal with an analog signal, the E / O element 15 Selection and design of the light control VCO 22 can be performed relatively easily.
【0055】更に、本実施形態において、光制御VCO
22が生成する周波数変調された送信信号fRFは、周波
数の変化点でも位相が連続しており、周波数帯域が比較
的小さなものとなるため、端末局Tのミリ波回路部分の
設計も容易化できる。 [第2実施形態]次に第2実施形態について説明する。Further, in this embodiment, the light control VCO
The frequency-modulated transmission signal fRF generated by 22 has a continuous phase even at a frequency change point and has a relatively small frequency band, so that the design of the millimeter wave circuit portion of the terminal station T can be facilitated. . [Second Embodiment] Next, a second embodiment will be described.
【0056】図3は、本実施形態の無線通信システムの
概略構成図である。なお、本実施形態では、第1実施形
態とは、制御局の構成が一部異なるだけであるため、同
じ構成部分には同一符号を付して説明を省略し、構成の
相違する部分を中心に説明する。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the wireless communication system of the present embodiment. In the present embodiment, since the configuration of the control station is only partially different from that of the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Will be described.
【0057】図3に示すように、本実施形態の無線通信
システムにおいて、制御局10aは、交換機11にて抽
出された下り信号に変調を施す変調器12を備えてお
り、変調器12にて変調された信号がE/O素子15に
供給されるように構成されている。As shown in FIG. 3, in the radio communication system according to the present embodiment, the control station 10a includes a modulator 12 that modulates the downlink signal extracted by the exchange 11, and the modulator 12 The modulated signal is configured to be supplied to the E / O element 15.
【0058】そして、変調器12は、交換機11から供
給される下り信号(図4(a)参照)の信号レベルが変
化する立上りエッジ及び立下りエッジを検出して、図4
(b)に示すように、下り信号の情報ビットより十分に
短いパルス幅を有するパルス信号を生成する。Then, the modulator 12 detects the rising edge and the falling edge at which the signal level of the downstream signal (see FIG. 4A) supplied from the exchange 11 changes, and
As shown in (b), a pulse signal having a pulse width sufficiently shorter than the information bits of the downlink signal is generated.
【0059】このパルス信号に従って強度変調された光
信号が生成され、光制御VCO22に供給されると、光
制御VCO22の発振周波数は、通常は、周波数f1に
て発振し、パルス信号のパルス幅に相当する期間だけ、
周波数f2(>f1)となる送信信号が生成される。When an optical signal whose intensity is modulated according to the pulse signal is generated and supplied to the optical control VCO 22, the oscillation frequency of the optical control VCO 22 normally oscillates at the frequency f1 and the pulse width of the pulse signal becomes For the corresponding period,
A transmission signal having a frequency f2 (> f1) is generated.
【0060】そして、光制御VCO22にて生成される
信号の位相は、周波数f1の期間と周波数f2の期間と
の境界で連続したものとなるため、周波数f2の期間の
前後にて、周波数f1の信号の位相が偏移することにな
る。この位相の偏移量が、180°となるように、パル
ス信号のパルス幅が設定されている。なお、このパルス
信号のパルス幅は、パルス信号の振幅が大きい程、即ち
パルス発生時における光制御VCO22の発振周波数f
2が高い程、小さくすることができる。Since the phase of the signal generated by the light control VCO 22 is continuous at the boundary between the period of the frequency f1 and the period of the frequency f2, the phase of the frequency f1 is changed before and after the period of the frequency f2. The phase of the signal will shift. The pulse width of the pulse signal is set such that the phase shift amount is 180 °. Note that the pulse width of this pulse signal increases as the amplitude of the pulse signal increases, that is, the oscillation frequency f of the light control VCO 22 at the time of pulse generation.
The higher the number 2, the smaller it can be.
【0061】このように構成された本実施形態の無線通
信システムでは、制御局10aからの光信号に従って、
基地局20では、下り信号の情報ビットの値‘0’に位
相θ=0°、情報ビットの値‘1’に位相θ=180°
を対応させた2値位相変調された送信信号fRFを生成
し、この送信信号fRFに従って電波を送出する。In the wireless communication system of the present embodiment configured as described above, according to the optical signal from the control station 10a,
In the base station 20, the phase θ = 0 ° for the information bit value “0” of the downlink signal and the phase θ = 180 ° for the information bit value “1”.
Is generated, and a radio signal is transmitted according to the transmission signal fRF.
【0062】以上説明したように、本実施形態の無線通
信システムによれば、第1実施形態の無線通信システム
と同様の効果が得られるだけでなく、第1実施形態の無
線通信システムと比較して、制御局10aに変調器12
を追加するだけで、基地局20の構成を何ら変更するこ
となく、送信信号fRFの変調方式を変更することができ
るため、様々な変調方式に簡単に対応することができ
る。As described above, according to the radio communication system of the present embodiment, not only the same effects as those of the radio communication system of the first embodiment are obtained, but also the radio communication system of the first embodiment is compared with the radio communication system of the first embodiment. The modulator 12 is provided to the control station 10a.
By simply adding, the modulation method of the transmission signal fRF can be changed without changing the configuration of the base station 20 at all, so that it is possible to easily cope with various modulation methods.
【0063】なお、本実施形態では、パルス発生時に、
光強度を強く(即ち光制御VCO22の発振周波数を高
く)して、送信信号fRFの位相が180°進むようにさ
れているが、逆に、パルス発生時に光強度を弱く(即ち
光制御VCO22の発振周波数を低く)して、送信信号
fRFの位相が180°遅れるようにして、2値位相変調
を実現してもよい。In this embodiment, when a pulse is generated,
The light intensity is increased (that is, the oscillation frequency of the light control VCO 22 is increased) so that the phase of the transmission signal fRF is advanced by 180 °. Conversely, when the pulse is generated, the light intensity is reduced (that is, the light control VCO 22). The oscillation frequency may be lowered) so that the phase of the transmission signal fRF is delayed by 180 ° to realize the binary phase modulation.
【0064】ところで、本実施形態において、変調器1
2では、下り信号の立上りエッジ及び立下りエッジを検
出してパルス信号を発生させることにより、2値位相変
調を実現しているが、例えば、図5に示すように、下り
信号の情報ビットが‘1’(或いは‘0’)となる情報
ビットのタイミングで送信信号fRFの位相を180°偏
移させるようなパルス信号を発生させるように構成して
もよい。By the way, in the present embodiment, the modulator 1
In No. 2, binary phase modulation is realized by detecting a rising edge and a falling edge of a downlink signal and generating a pulse signal. For example, as shown in FIG. A pulse signal may be generated such that the phase of the transmission signal fRF is shifted by 180 ° at the timing of the information bit which becomes '1' (or '0').
【0065】この場合、制御局10aからの光信号に従
って、基地局20では、下り信号の情報ビットが‘0’
に遷移した時に、直前の情報ビットとの位相差がΔθ=
0°、情報ビットが‘1’に遷移した時に、直前の情報
ビットとの位相差がΔθ=180°(又は−180°)
となる差動2値位相変調された送信信号fRFを生成する
ことになる。In this case, according to the optical signal from the control station 10a, the base station 20 sets the information bit of the downlink signal to “0”.
At the time of transition to, the phase difference from the immediately preceding information bit is Δθ =
0 °, when the information bit transits to “1”, the phase difference from the immediately preceding information bit is Δθ = 180 ° (or −180 °)
Thus, the transmission signal fRF subjected to the differential binary phase modulation is generated.
【0066】また、本実施形態において、変調器12で
は、情報ビット単位で変調制御を行っているが、連続し
た2つの情報ビットの組合せをシンボルとし、このシン
ボル毎に変調制御を行ってもよい。このようにシンボル
毎に変調制御を行う場合、例えば、図6に示すように、
シンボルが取り得る4つの値‘00’,‘01’,‘1
0’,‘11’に互いに異なった4種類の信号レベルを
それぞれ対応させてなるレベル信号を生成(図6(a)
(b)参照)するように、変調器12を構成してもよ
い。In the present embodiment, the modulator 12 performs modulation control in units of information bits. However, a combination of two consecutive information bits may be used as a symbol, and modulation control may be performed for each symbol. . When performing modulation control for each symbol in this manner, for example, as shown in FIG.
Four possible values' 00 ',' 01 ',' 1 for the symbol
A level signal is generated by associating four different signal levels with 0 'and' 11 '(FIG. 6 (a)
(See (b)), the modulator 12 may be configured.
【0067】この場合、制御局10aからの光信号に従
って、基地局20では、レベル信号の各信号レベル(即
ち、シンボルの値)に対応する4種類の周波数f1,f
2,f3,f4にて周波数変調された送信信号fRF(図
6(c)(d)参照)を生成することになる。In this case, according to the optical signal from the control station 10a, the base station 20 generates four types of frequencies f1, f corresponding to each signal level (ie, symbol value) of the level signal.
A transmission signal fRF (see FIGS. 6C and 6D) frequency-modulated by 2, 2, and 3 is generated.
【0068】また、同様にシンボル毎に変調制御を行う
場合、例えば、図7に示すように、各シンボルの開始タ
イミングにて、シンボルが取り得る4つの値に、互いに
異なった4種類の振幅(信号レベル)をそれぞれ対応さ
せてなるパルス信号を生成(図7(a)(b)参照)す
るように、変調器12を構成してもよい。Similarly, when modulation control is performed for each symbol, for example, as shown in FIG. 7, at the start timing of each symbol, four possible values of the symbol are replaced with four different amplitudes ( The modulator 12 may be configured to generate pulse signals corresponding to the respective signal levels (see FIGS. 7A and 7B).
【0069】この場合、制御局10aからの光信号に従
って、基地局20では、パルス信号の発生タイミングに
て、パルス幅の期間だけ瞬時的に発振周波数が変化する
ことにより、位相変調された送信信号fRFを生成するこ
とになる。なお、送信信号fRFの位相偏移量は、発振周
波数の変化量(即ちパルス信号の振幅)が大きいほど、
大きなものとなる。In this case, according to the optical signal from the control station 10a, the base station 20 instantaneously changes the oscillation frequency during the pulse width at the generation timing of the pulse signal, thereby obtaining the phase-modulated transmission signal. fRF will be generated. The phase shift amount of the transmission signal fRF increases as the change amount of the oscillation frequency (that is, the amplitude of the pulse signal) increases.
It will be big.
【0070】特に、図7に示すように、シンボルが‘0
0’‘01’‘10’‘11’に遷移した時に、送信信
号fRFの位相偏移量Δθがそれぞれ0°,90°,18
0°(又は−180°),270°(又は−90°)と
なるようにパルス信号の振幅(即ち偏移時の周波数)を
設定すれば、差動4値位相変調を実現することができ
る。In particular, as shown in FIG.
At the time of transition to 0 ″ 01 ″ 10 ″ 11 ′, the phase shift amounts Δθ of the transmission signal fRF are 0 °, 90 °, and 18 °, respectively.
If the amplitude of the pulse signal (ie, the frequency at the time of shifting) is set to be 0 ° (or −180 °) or 270 ° (or −90 °), differential four-level phase modulation can be realized. .
【0071】また、図8に示すように、シンボルが‘0
0’‘01’‘10’‘11’の時に、送信信号fRFの
位相θがそれぞれ0°,90°,180°(又は−18
0°),270°(又は−90°)となるようにパルス
信号の振幅を設定すれば、4値位相変調を実現すること
ができる。Further, as shown in FIG.
When 0 ″ 01 ″ 10 ″ 11 ′, the phase θ of the transmission signal fRF is 0 °, 90 °, 180 ° (or −18), respectively.
0 °) and 270 ° (or −90 °), quaternary phase modulation can be realized by setting the amplitude of the pulse signal.
【0072】更に、上述の4値位相変調及び差動4値位
相変調では、送信信号fRFの位相偏移を、パルス信号の
振幅を変化させることにより実現しているが、図9に示
すように、パルス信号のパルス幅を変化させることによ
り実現してもよい。なお、図9では、差動4値位相変調
の場合を示す。 [第3実施形態]次に第3実施形態について説明する。Further, in the above-described quaternary phase modulation and differential quaternary phase modulation, the phase shift of the transmission signal fRF is realized by changing the amplitude of the pulse signal, as shown in FIG. May be realized by changing the pulse width of the pulse signal. FIG. 9 shows a case of differential quaternary phase modulation. Third Embodiment Next, a third embodiment will be described.
【0073】図10は、本実施形態の無線通信システム
の概略構成を表すブロック図である。なお、本実施形態
では、第1実施形態とは、制御局の構成が一部異なるだ
けであるため、同じ構成部分には同一符号を付して説明
を省略し、構成の相違する部分を中心に説明する。FIG. 10 is a block diagram showing a schematic configuration of the wireless communication system of the present embodiment. In the present embodiment, since the configuration of the control station is only partially different from that of the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Will be described.
【0074】但し、本実施形態において、制御局が接続
される公衆網は、伝送媒体として光ファイバを用いて構
成されているものとする。図10(a)に示すように、
本実施形態の無線通信システムにおいて、制御局10b
は、交換機11の代わりに公衆網から分岐した光信号
を、光信号のまま交換処理を行うことのできる光交換機
11aと、光交換機11aにて抽出された基地局20宛
の下り信号(光信号)を増幅する光増幅器16とのみで
構成されている。However, in the present embodiment, the public network to which the control station is connected is configured using an optical fiber as a transmission medium. As shown in FIG.
In the wireless communication system of the present embodiment, the control station 10b
Is an optical switch 11a capable of performing an exchange process on an optical signal branched from a public network in place of the switch 11 as an optical signal, and a downstream signal (optical signal) addressed to the base station 20 extracted by the optical switch 11a. ) Is amplified only by the optical amplifier 16.
【0075】なお、光交換機11aにて抽出される下り
信号は、ベースバンド信号により強度変調された形式を
有しており、第1実施例におけるE/O素子15の出力
(図2(b)参照)と同等のものとなっている。このよ
うに構成された本実施形態の無線通信システムにおいて
は、電気信号から光信号に変換する部分が省略されてい
るだけで、下り信号が光信号に変換された後は、第1実
施形態の場合と全く同様に動作する。The downstream signal extracted by the optical switch 11a has a format in which the intensity is modulated by the baseband signal, and the output of the E / O element 15 in the first embodiment (FIG. 2B) Reference). In the wireless communication system of the present embodiment configured as described above, only the portion for converting the electric signal to the optical signal is omitted, and after the downstream signal is converted to the optical signal, It works exactly the same as in the case.
【0076】以上説明したように、本実施形態の無線通
信システムにおいては、制御局10bに電気信号を処理
するための構成を全く含んでいないため、制御局10b
の構成が極めて簡易なものとなるだけでなく、制御局1
0bでは、電気信号を処理するための電子回路や光電変
換素子などの特性により動作速度が制限されてしまうこ
とがなく、極めて高速な動作を実現することができる。As described above, in the radio communication system of the present embodiment, the control station 10b does not include any configuration for processing electric signals.
Not only becomes very simple, but also the control station 1
In the case of 0b, the operation speed is not limited by characteristics of an electronic circuit for processing an electric signal, a photoelectric conversion element, and the like, and an extremely high-speed operation can be realized.
【0077】なお、本実施形態においては、光交換機1
1aを備えた制御局10bを設けているが、図10
(b)に示すように、この制御局10bを省略して、公
衆網から分岐した光信号を、光ファイバ2を介して基地
局20に直接供給するように構成してもよい。In this embodiment, the optical exchange 1
1a is provided with a control station 10b.
As shown in (b), the control station 10b may be omitted and the optical signal branched from the public network may be directly supplied to the base station 20 via the optical fiber 2.
【0078】この場合、情報信号を選別、処理する機能
は端末側に備える必要があり、主に放送型の通信を行う
ことを想定した通信システムに好適である。 [第4実施形態]次に第4実施形態について説明する。In this case, it is necessary to provide the function of selecting and processing the information signal on the terminal side, which is suitable for a communication system mainly intended for performing broadcast-type communication. [Fourth Embodiment] Next, a fourth embodiment will be described.
【0079】図11は、本実施形態の無線通信システム
の概略構成図である。なお、本実施形態では、第1実施
形態とは制御局の構成が一部異なるだけであるため、同
じ構成部分には同一符号を付して説明を省略し、構成の
相違する部分を中心に説明する。FIG. 11 is a schematic configuration diagram of the wireless communication system of the present embodiment. In the present embodiment, since the configuration of the control station is only partially different from that of the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. explain.
【0080】図11に示すように、本実施形態の無線通
信システムにおいて、制御局10cは、交換機11にて
抽出された下り信号に変調を施す変調器12と、無線周
波数帯より低い中間周波数帯(本実施形態では3GH
z)のローカル信号を生成する局部発信器17と、変調
器12にて変調された信号に局部発信器17にて生成さ
れたローカル信号を混合して中間周波(IF)信号を生
成するミキサ14とを備えており、ミキサ14にて生成
されたIF信号がE/O素子15に供給されるように構
成されている。As shown in FIG. 11, in the radio communication system of the present embodiment, the control station 10c includes a modulator 12 for modulating the downlink signal extracted by the exchange 11, an intermediate frequency band lower than the radio frequency band. (In the present embodiment, 3GH
z) a local oscillator 17 for generating a local signal, and a mixer 14 for mixing the signal modulated by the modulator 12 with the local signal generated by the local oscillator 17 to generate an intermediate frequency (IF) signal. And the IF signal generated by the mixer 14 is supplied to the E / O element 15.
【0081】この制御局10cの構成は、先に説明した
従来技術における制御局110(図13(a)参照)の
構成と全く同様のものである。なお、変調器12の具体
的な構成は、使用する変調形式に従って、第2実施形態
の説明中に示したいずれかのものを採用すればよい。The configuration of the control station 10c is exactly the same as the configuration of the control station 110 (see FIG. 13A) in the prior art described above. Note that the specific configuration of the modulator 12 may employ any one of those described in the description of the second embodiment according to the modulation format to be used.
【0082】このように構成された本実施形態の無線通
信システムにおいて、制御局10cは、IF信号により
強度変調された光信号を生成して、これを光ファイバ2
を介して基地局20に供給する。この光信号は、上記実
施例とは異なり、信号強度が連続的に変化するアナログ
波形となる。In the wireless communication system according to the present embodiment thus configured, the control station 10c generates an optical signal intensity-modulated by the IF signal,
Through the base station 20. This optical signal has an analog waveform in which the signal intensity changes continuously unlike the above embodiment.
【0083】一方、基地局20では、無線周波数帯の送
信信号を、光信号の信号強度(即ち、IF信号)に従っ
て周波数が連続的に変化するように周波数変調された送
信信号を生成し、これを送信アンテナ26から送出す
る。そして、基地局20からの電波を受信した端末局T
では、まず無線周波数帯の周波数変調に対する復調を行
ってIF信号を再生し、更に、デジタル変調に対する復
調を行うことにより、ベースバンド信号からなる下り信
号を得ることができる。On the other hand, the base station 20 generates a transmission signal in which the transmission signal in the radio frequency band is frequency-modulated so that the frequency changes continuously according to the signal strength of the optical signal (ie, IF signal). From the transmitting antenna 26. Then, the terminal station T receiving the radio wave from the base station 20
Then, first, demodulation for frequency modulation in a radio frequency band is performed to reproduce an IF signal, and further, demodulation for digital modulation is performed, so that a downlink signal composed of a baseband signal can be obtained.
【0084】以上説明したように、本実施形態の無線通
信システムにおいては、制御局10cが従来の無線通信
システムと同様の構成を有している。このため、従来の
無線通信システムが既に存在している場合には、基地局
を従来のもの(基地局120)から本実施形態のもの
(基地局20)に置き換えるだけで、簡単かつ極めて低
コストにて本実施形態の無線通信システムに移行するこ
とができる。As described above, in the radio communication system of the present embodiment, the control station 10c has the same configuration as the conventional radio communication system. For this reason, if a conventional wireless communication system already exists, simply replacing the base station from the conventional one (the base station 120) with the one of the present embodiment (the base station 20) is simple and extremely low cost. Then, it is possible to shift to the wireless communication system of the present embodiment.
【0085】以上、本発明のいくつかの実施形態につい
て説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において様々
な態様にて実施することができる。例えば、上記各実施
形態では、光増幅器21の増幅率を外部より調整するこ
とにより、光信号の強度変動幅を調節するように構成さ
れているが、この光増幅器21の代わりに、或いは光増
幅器21の後段に、光制御VCO22に照射される光信
号の信号強度を、決められた範囲内のものとなるよう
に、自動的に調節する光AGC回路30を設けてもよ
い。As described above, several embodiments of the present invention have been described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and may be implemented in various modes without departing from the gist of the present invention. it can. For example, in each of the above embodiments, the amplitude variation of the optical signal is adjusted by adjusting the amplification factor of the optical amplifier 21 from the outside, but instead of the optical amplifier 21 or the optical amplifier 21 is configured. An optical AGC circuit 30 that automatically adjusts the signal intensity of the optical signal applied to the light control VCO 22 to a value within a predetermined range may be provided at a stage subsequent to 21.
【0086】この光AGC回路30は、具体的には、図
12に示すように、光信号の伝送経路に設けられ、制御
信号に従って通過する光信号を減衰させる光減衰器32
と、光減衰器32を通過した光信号の一部を分岐する光
カプラ34と、光カプラ34にて分岐した光信号の強度
を検出する光検出回路36と、光検出回路36にて検出
された光信号の強度に従って、該光信号の強度が予め設
定された大きさとなるように、光減衰器32への制御信
号を生成する制御回路38とにより構成することができ
る。As shown in FIG. 12, the optical AGC circuit 30 is provided on a transmission path of an optical signal, and attenuates an optical signal passing according to a control signal.
And an optical coupler 34 that branches a part of the optical signal that has passed through the optical attenuator 32, a light detection circuit 36 that detects the intensity of the optical signal that is branched by the optical coupler 34, and a light detection circuit 36 that detects the light. The control circuit 38 generates a control signal to the optical attenuator 32 so that the intensity of the optical signal becomes a preset magnitude according to the intensity of the optical signal.
【0087】この場合、基地局20の光制御VCO22
に照射される光信号の信号強度が、素子の経年変化や光
ファイバの配設状態などによらず、常に一定とすること
ができるため、送信信号の周波数や位相を精度よく調整
することができ、当該システムの信頼性を向上させるこ
とができる。なお、このような光AGC回路30は、制
御局側の光増幅器16に代えて、或いは光増幅器16の
後段に設けるようにしてもよい。In this case, the optical control VCO 22 of the base station 20
The signal intensity of the optical signal applied to the device can be kept constant irrespective of the aging of the element or the arrangement state of the optical fiber, so that the frequency and phase of the transmission signal can be adjusted accurately. , The reliability of the system can be improved. Such an optical AGC circuit 30 may be provided in place of the optical amplifier 16 on the control station side or at a subsequent stage of the optical amplifier 16.
【0088】また、上記各実施形態では、無線周波数帯
の信号を生成し、光信号の信号強度に応じて発振周波数
が偏移する発振器として、電圧信号により発振周波数を
制御可能な光制御VCO22が用いられているが、光信
号を照射していない時の発振周波数が固定された発振器
を用いて構成してもよい。In each of the above embodiments, the optical control VCO 22 capable of controlling the oscillation frequency by a voltage signal is used as an oscillator that generates a signal in the radio frequency band and shifts the oscillation frequency in accordance with the signal strength of the optical signal. Although used, an oscillator having a fixed oscillation frequency when not irradiating an optical signal may be used.
【図1】 第1実施形態の無線通信システムの概略構成
図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a wireless communication system according to a first embodiment.
【図2】 図1に示すシステム各部の動作を説明するた
めの波形図である。FIG. 2 is a waveform chart for explaining the operation of each section of the system shown in FIG.
【図3】 第2実施形態の無線通信システムの概略構成
図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a wireless communication system according to a second embodiment.
【図4】 図3に示すシステム各部の動作(差動2値位
相変調)を説明するための波形図である。FIG. 4 is a waveform chart for explaining the operation (differential binary phase modulation) of each section of the system shown in FIG. 3;
【図5】 図3に示すシステムにおいて他の変調器を用
いた場合の動作(2値位相変調)を説明するための波形
図である。FIG. 5 is a waveform chart for explaining an operation (binary phase modulation) when another modulator is used in the system shown in FIG. 3;
【図6】 図3に示すシステムにおいて他の変調器を用
いた場合の動作(4種類の周波数を用いた周波数変調)
を説明するための波形図である。FIG. 6 shows an operation when another modulator is used in the system shown in FIG. 3 (frequency modulation using four kinds of frequencies).
FIG. 6 is a waveform diagram for explaining the operation of FIG.
【図7】 図3に示すシステムにおいて他の変調器を用
いた場合の動作(差動4値位相変調)を説明するための
波形図である。FIG. 7 is a waveform diagram for explaining an operation (differential quaternary phase modulation) when another modulator is used in the system shown in FIG. 3;
【図8】 図3に示すシステムにおいて他の変調器を用
いた場合の動作(4値位相変調)を説明するための波形
図である。FIG. 8 is a waveform diagram for explaining an operation (four-level phase modulation) when another modulator is used in the system shown in FIG. 3;
【図9】 パルス信号のパルス幅により位相偏移量を変
化させる場合の動作を説明するための波形図である。FIG. 9 is a waveform diagram for explaining an operation when the phase shift amount is changed according to the pulse width of the pulse signal.
【図10】 第3実施形態の無線通信システムの概略構
成図である。FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a wireless communication system according to a third embodiment.
【図11】 第4実施形態の無線通信システムの概略構
成図である。FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a wireless communication system according to a fourth embodiment.
【図12】 光AGC回路の構成を表すブロック図であ
る。FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration of an optical AGC circuit.
【図13】 従来の無線通信システムの概略構成図であ
る。FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a conventional wireless communication system.
2…光ファイバ 10,10a〜10c…制御局
11…交換機 11a…光交換機 12…変調器 13,
14…ミキサ 15…E/O素子 16,21…光増幅器 17…
局部発信器 20…基地局 22…光制御VCO 23,
25…増幅器 26…送信アンテナ 30…光AGC回路 32…
光減衰器 34…光カプラ 36…光検出回路 38…
制御回路 21…光増幅器 T…端末局2: Optical fiber 10, 10a to 10c: Control station
11: Switch 11a: Optical switch 12: Modulator 13,
14 mixer 15 E / O element 16, 21 optical amplifier 17
Local oscillator 20: Base station 22: Optical control VCO 23,
25 amplifier 26 transmission antenna 30 optical AGC circuit 32
Optical attenuator 34 Optical coupler 36 Photodetector circuit 38
Control circuit 21: Optical amplifier T: Terminal station
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Claims (18)
定の有線通信網に接続され、自局の通信エリア内に存在
する端末局との無線通信を行う基地局であって、 無線周波数帯で発振し、照射される光強度に応じて発振
周波数が変化する発振器と、 該発振器の出力を送信信号とし、該送信信号に従って電
波を送出するアンテナと、 を備え、前記光伝送線路を介して供給される光信号が前
記発振器に照射されるよう構成されていることを特徴と
する基地局。1. A base station which is connected to a predetermined wired communication network via an optical transmission line for transmitting an optical signal and performs wireless communication with a terminal station existing in a communication area of the own station. An oscillator that oscillates in a band and whose oscillation frequency changes in accordance with the intensity of irradiated light; and an antenna that uses the output of the oscillator as a transmission signal and sends out a radio wave in accordance with the transmission signal. A base station configured to irradiate the oscillator with the supplied optical signal.
特性が変化する回路素子を含んで構成されたモノリシッ
クマイクロ波集積回路からなることを特徴とする請求項
1記載の基地局。2. The base station according to claim 1, wherein the oscillator comprises a monolithic microwave integrated circuit including a circuit element whose high-frequency characteristics change according to light irradiation.
nGaAs系の高電子移動度電界効果トランジスタを含
むことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の基地
局。3. The method according to claim 1, wherein the circuit element is InAlAs / I
3. The base station according to claim 1, further comprising an nGaAs high electron mobility field effect transistor.
波数を制御可能な電圧制御発振器であることを特徴とす
る請求項1ないし請求項3いずれか記載の基地局。4. The base station according to claim 1, wherein the oscillator is a voltage-controlled oscillator whose oscillation frequency can be controlled by a voltage signal.
基地局と、 光ファイバを伝送媒体とする有線通信網から、光信号を
分配して前記光伝送線路に供給する光分配器と、 を備えることを特徴とする無線通信システム。5. An optical distributor for distributing an optical signal from a wired communication network using an optical fiber as a transmission medium and supplying the optical signal to the optical transmission line, the base station according to any one of claims 1 to 4, A wireless communication system comprising:
基地局と、 光ファイバを伝送媒体とする有線通信網から、前記基地
局宛ての光信号を抽出して前記光伝送線路に供給する光
交換機と、 を備えることを特徴とする無線通信システム。6. An optical signal addressed to the base station is extracted from a base station according to claim 1 and a wired communication network using an optical fiber as a transmission medium and supplied to the optical transmission line. A wireless communication system comprising: an optical switch.
基地局と、 電気信号を伝送する有線通信網から前記基地局宛の信号
を抽出するデータ抽出手段、及び該データ抽出手段にて
抽出された基地局宛信号を重畳してなる光信号を、前記
光伝送線路に送出する光信号送出手段を備えた制御局
と、 からなり、前記基地局は、前記制御局を介して前記有線
通信網に接続されていることを特徴とする無線通信シス
テム。7. A base station according to claim 1, a data extracting unit for extracting a signal addressed to the base station from a wired communication network for transmitting an electric signal, and the data extracting unit. And a control station having an optical signal transmitting means for transmitting an optical signal obtained by superimposing the signal transmitted to the base station to the optical transmission line, wherein the base station performs the wired communication via the control station. A wireless communication system connected to a network.
基地局宛信号は、無変調のデジタル波形を有しているこ
とを特徴とする請求項7記載の無線通信システム。8. The wireless communication system according to claim 7, wherein the signal addressed to the base station extracted by the data extraction means of the control station has an unmodulated digital waveform.
て、 前記制御局の光信号送出手段は、前記基地局宛信号のn
(nは1以上の整数)個の情報ビットを1シンボルとし
て、該シンボル期間の間、該シンボルが表す値に応じて
予め設定された信号レベルに保持されるレベル信号を発
生させ、該レベル信号によって光信号の信号強度を変調
し、 前記基地局の発振器は、前記制御局から供給される光信
号に応じて発振周波数を変化させることにより、周波数
変調された送信信号を生成することを特徴とする無線通
信システム。9. The wireless communication system according to claim 8, wherein the optical signal transmitting unit of the control station is configured to transmit the signal n to the base station.
(N is an integer equal to or more than 1) information bits as one symbol, and during the symbol period, a level signal held at a signal level preset according to a value represented by the symbol is generated. By modulating the signal strength of the optical signal, the oscillator of the base station, by changing the oscillation frequency according to the optical signal supplied from the control station, to generate a frequency-modulated transmission signal, Wireless communication system.
いて、 前記シンボルが表す各値は、前記送信信号の周波数に対
応づけられており、 前記光信号送出手段は、前記シンボルの値に対応する周
波数と、前記基地局にて生成される送信信号の周波数と
が一致するよう前記レベル信号の信号レベルを設定する
ことを特徴とする無線通信システム。10. The wireless communication system according to claim 9, wherein each value represented by said symbol is associated with a frequency of said transmission signal, and said optical signal transmitting means includes a frequency corresponding to said symbol value. And setting the signal level of the level signal so that the frequency of the transmission signal generated by the base station matches.
いて、 前記シンボルが表す各値は、前記送信信号の周波数差に
対応づけられており、 前記光信号送出手段は、前記シンボルの値に対応する周
波数差分だけ、前記基地局にて生成される送信信号の周
波数が変化するよう前記レベル信号の信号レベルを設定
することを特徴とする無線通信システム。11. The wireless communication system according to claim 9, wherein each value represented by the symbol is associated with a frequency difference of the transmission signal, and the optical signal transmitting unit corresponds to the value of the symbol. A wireless communication system, wherein a signal level of the level signal is set such that a frequency of a transmission signal generated by the base station changes by a frequency difference.
いて、 前記制御局の光信号送出手段は、前記基地局宛信号のn
(nは1以上の整数)個の情報ビットを1シンボルとし
て、該シンボルが変化するタイミングで、該シンボルが
表す値に応じて予め設定された信号レベル或いはパルス
幅を有するパルス信号を発生させ、該パルス信号によっ
て光信号の信号強度を変調し、 前記基地局の発振器は、前記制御局から供給される光信
号に応じて、前記パルス信号に従って短時間の間だけ発
振周波数を変化させることにより、位相変調された送信
信号を生成することを特徴とする無線通信システム。12. The wireless communication system according to claim 8, wherein the optical signal transmitting means of the control station is configured to transmit n of the signal addressed to the base station.
(N is an integer of 1 or more) information bits as one symbol, and at a timing when the symbol changes, a pulse signal having a signal level or pulse width preset according to a value represented by the symbol is generated; By modulating the signal intensity of the optical signal by the pulse signal, the oscillator of the base station, according to the optical signal supplied from the control station, by changing the oscillation frequency for a short time according to the pulse signal, A wireless communication system for generating a phase-modulated transmission signal.
おいて、 前記シンボルが表す各値は、前記送信信号の位相に対応
づけられており、 前記光信号送出手段は、前記シンボルの値に対応する位
相と、前記基地局にて生成される送信信号の位相とが一
致するよう前記パルス信号の信号レベル或いはパルス幅
を設定することを特徴とする無線通信システム。13. The wireless communication system according to claim 12, wherein each value represented by said symbol is associated with a phase of said transmission signal, and said optical signal transmitting means comprises a phase corresponding to said symbol value. And a signal level or a pulse width of the pulse signal is set so that a phase of a transmission signal generated by the base station matches.
おいて、 前記シンボルが表す各値は、前記送信信号の位相差に対
応づけられており、 前記光信号送出手段は、前記シンボルの値に対応する位
相差分だけ、前記基地局にて生成される送信信号の位相
が変化するよう前記パルス信号の信号レベル或いはパル
ス幅を設定することを特徴とする無線通信システム。14. The wireless communication system according to claim 12, wherein each value represented by the symbol is associated with a phase difference of the transmission signal, and the optical signal transmitting unit corresponds to the value of the symbol. A wireless communication system, wherein a signal level or a pulse width of the pulse signal is set such that a phase of a transmission signal generated by the base station changes by a phase difference.
いて、 前記制御局の光信号送出手段は、 前記無線周波数帯より低い中間周波数帯のローカル信号
を発生する局部発振器と、 該局部発振器からのローカル信号に、前記基地局宛信号
を混合して中間周波信号を生成するミキサと、 を備え、該ミキサが生成する中間周波信号に従って、前
記基地局に供給する光信号の信号強度を変調することを
特徴とする無線通信システム。15. The radio communication system according to claim 8, wherein the optical signal transmitting means of the control station generates a local signal in an intermediate frequency band lower than the radio frequency band, and a local oscillator from the local oscillator. A mixer that mixes the signal addressed to the base station with the signal to generate an intermediate frequency signal, and modulates the signal strength of the optical signal supplied to the base station according to the intermediate frequency signal generated by the mixer. A wireless communication system, characterized by:
線路を介して供給される光信号の光強度変動幅を調節す
る光強度調節手段を設けたことを特徴とする請求項7な
いし請求項15いずれか記載の無線通信システム。16. The optical communication system according to claim 7, wherein said base station is provided with light intensity adjusting means for adjusting a light intensity fluctuation width of an optical signal supplied from said control station via an optical transmission line. Item 16. The wireless communication system according to any one of Items 15.
路を介して供給する光信号の光強度変動幅を調節する光
強度調節手段を設けたことを特徴とする請求項7ないし
請求項15いずれか記載の無線通信システム。17. The control station according to claim 7, further comprising an optical intensity adjusting means for adjusting an optical intensity variation width of an optical signal supplied to said base station via an optical transmission line. 15. The wireless communication system according to any one of 15.
に設置され、該道路を走行する車両に搭載された前記端
末局との間で無線通信を行うことを特徴とする請求項5
ないし請求項17いずれか記載の無線通信システム。18. The wireless communication system according to claim 5, wherein the base station is installed on or near a road, and performs wireless communication with the terminal station mounted on a vehicle running on the road.
A wireless communication system according to claim 17.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28421699A JP2001111498A (en) | 1999-10-05 | 1999-10-05 | Base station and radio communication system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28421699A JP2001111498A (en) | 1999-10-05 | 1999-10-05 | Base station and radio communication system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001111498A true JP2001111498A (en) | 2001-04-20 |
Family
ID=17675680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28421699A Pending JP2001111498A (en) | 1999-10-05 | 1999-10-05 | Base station and radio communication system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001111498A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002185490A (en) * | 2000-12-19 | 2002-06-28 | Denso Corp | Communication system and terminal apparatus |
| JP2005073066A (en) * | 2003-08-26 | 2005-03-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical transmitter for optical-wireless communication system |
| US7057467B2 (en) | 2003-05-30 | 2006-06-06 | Denso Corporation | Light-controlled oscillator |
-
1999
- 1999-10-05 JP JP28421699A patent/JP2001111498A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002185490A (en) * | 2000-12-19 | 2002-06-28 | Denso Corp | Communication system and terminal apparatus |
| US7057467B2 (en) | 2003-05-30 | 2006-06-06 | Denso Corporation | Light-controlled oscillator |
| JP2005073066A (en) * | 2003-08-26 | 2005-03-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical transmitter for optical-wireless communication system |
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