JP2009033226A

JP2009033226A - Fiber radio network

Info

Publication number: JP2009033226A
Application number: JP2007192039A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Kuri; 敏明久利
Original assignee: National Institute of Information and Communications Technology
Current assignee: National Institute of Information and Communications Technology
Priority date: 2007-07-24
Filing date: 2007-07-24
Publication date: 2009-02-12
Anticipated expiration: 2027-07-24
Also published as: JP5099484B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve a fiber radio network that has a fixed input loss regardless of an increase in the number of channels, collects a plurality of light channel components assigned arbitrarily by a wavelength division multiplexing transmission system, and has a function capable of performing wavelength division multiplexing of all channel components into one optical path. <P>SOLUTION: The fiber radio network has: a remote node that inputs a wavelength multiplexing light signal including a plurality of light carriers and a plurality of light sideband waves, performs demultiplexing to generate a plurality of sets of light carriers and light sideband waves, makes selection from the plurality of sets for composition, and generates a group of light signals, and outputs them (1); a group of optical paths for transmitting the light signal from the remote node (2); and a plurality of antenna base stations, having a photoelectric converter that receives the light signal of the group of light paths and mixes the light carriers and light sideband waves included in the received light signal and an antenna for transmitting a high-frequency electric signal from the photoelectric converter (3). The remote node has an optical path switching device and changes a transmission antenna by changing the optical path (4). <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、光通信における波長分割多重伝送方式で、多重化された複数のチャネルから選択したチャネルの任意の組み合わせを、一括で、動的に分配や収集を行う動的光チャネル割当装置を用いたファイバ無線ネットワークに関するものである。 The present invention is a wavelength division multiplexing transmission system in optical communication, and uses a dynamic optical channel allocation device that dynamically distributes and collects any combination of channels selected from a plurality of multiplexed channels. It relates to a fiber radio network.

ミリ波周波数帯のファイバ無線（ＲｏＦ）ネットワークは、無線アクセスネットワークを広帯域化できることから、将来のインフラ技術として期待されている。さらに、波長分割多重（ＷＤＭ）技術は、ミリ波周波数帯ＲｏＦネットワークでは、アンテナ基地局（ＢＳ）のコストを最小にし、遠隔ノード（ＲＮ）で多数のＢＳにＲｏＦ信号を広く分配できるために非常に魅力的である。したがって、ＷＤＭ技術を用いたミリ波周波数帯ＲｏＦネットワークは、費用対効果に優れているだけでなく、維持費が安く、低消費電力構造にすることも可能である。 The millimeter-wave frequency band fiber radio (RoF) network is expected as a future infrastructure technology because the radio access network can be widened. Furthermore, wavelength division multiplexing (WDM) technology is very useful in millimeter wave frequency band RoF networks because it minimizes the cost of antenna base stations (BS) and can widely distribute RoF signals to multiple BSs at remote nodes (RNs). Attractive. Therefore, the millimeter wave frequency band RoF network using the WDM technology is not only cost-effective, but also has a low maintenance cost and a low power consumption structure.

また、無線アクセスネットワークがトラフィックなどの様々な要求を満たすように、ネットワーク資源を最適に調整する必要があるので、将来的にはダイナミックチャンネル配分（ＤＣＡ）などのサービスを提供できるアーキテクチャを用いる必要がある。つまり、トラフィック負荷プロファイルとユーザの要求に従って、チャンネル配分をダイナミックに変えながらサービスを提供する必要があるので、この要件は無視できない。 In addition, since it is necessary to optimally adjust network resources so that the radio access network satisfies various demands such as traffic, it is necessary to use an architecture capable of providing services such as dynamic channel allocation (DCA) in the future. is there. In other words, this requirement cannot be ignored because it is necessary to provide services while dynamically changing the channel allocation according to the traffic load profile and user requirements.

例えば、中央局（ＣＳ）に置いた従来の電気的クロスコネクトスイッチ（ＸＣ−ＳＷ）で、アンテナ分配システム（ＤＡＳ）のトラフィックコントロールを実現することで、この要件を満たすことができる。しかし、そのような電気的ＤＣＡでは、ＣＳ専用領域の中の無線信号間の電磁干渉（ＥＭＩ）を完全には避けにくい。 For example, a conventional electrical cross-connect switch (XC-SW) located at the central office (CS) can fulfill this requirement by implementing traffic control of the antenna distribution system (DAS). However, in such an electrical DCA, it is difficult to completely avoid electromagnetic interference (EMI) between radio signals in the CS dedicated area.

本発明は、光周波数インターリーブの高密度ＷＤＭ（ＤＷＤＭ）ミリメータ波バンドＲｏＦシステムのために、新たに動的光チャネル割当装置（フォトニックＤＣＡ）を提案するものである。これは、フォトニックＤＣＡの機能があり、光学的クロスコネクタスイッチ（ＯＸＣ−ＳＷ）を備えた複数のＲＮの２つのタイプ（波長多重分離器と波長多重化器）に関している。 The present invention proposes a new dynamic optical channel allocator (photonic DCA) for optical frequency interleaved high density WDM (DWDM) millimeter wave band RoF systems. This relates to two types (wavelength demultiplexer and wavelength multiplexer) of a plurality of RNs having a function of photonic DCA and having an optical cross connector switch (OXC-SW).

従来の動的光チャネル割当装置としては、例えば図１４に示す分配合流型光スイッチボード（ＤＣＳＷ：Delivery and Coupling Switch)が知られている。このＤＣＳＷは、熱光学スイッチ（ＴＯ−ＳＷ）で光路を切換え、光カプラで合流し光路単位で光信号の分配合流を行なうもので、波長分割多重伝送方式の場合に、波長の異なるチャネルについて分配合流を行なうものではない。つまり、ＤＣＳＷは、波長分割多重伝送方式の複数の光チャネル成分を含んだ光信号をそれぞれの入力ポートから入力する場合に、入力したそれぞれの光信号を熱光学スイッチを用いて動的に任意の出力先に割り当て、出力ポートごとの光カプラで上記の熱光学スイッチから出力されたそれぞれの光信号を電力合成によって多重して、出力するものであった。 As a conventional dynamic optical channel assignment device, for example, a split flow type optical switch board (DCSW: Delivery and Coupling Switch) shown in FIG. 14 is known. This DCSW switches the optical path with a thermo-optic switch (TO-SW), merges with an optical coupler and splits the optical signal in units of optical paths. In the case of wavelength division multiplex transmission, it distributes channels with different wavelengths. It does not join. That is, the DCSW dynamically inputs each optical signal input using a thermo-optic switch when an optical signal including a plurality of optical channel components in the wavelength division multiplexing transmission system is input from each input port. Each optical signal output from the above-mentioned thermo-optic switch is multiplexed by power combining by an optical coupler assigned to each output port and output by the optical coupler for each output port.

また、この従来方式では、光路の切換えは２分岐を重ねるもので、チャネル数ｎについて、２^m-1＜ｎ≦２^mなる階層ｍまで分岐するため、チャネル数ｎの増加と共に、分岐損失は、
１０＊ｌｏｇ₂ｎ［ｄＢ］、
に沿って挿入損失が増大するという欠点があった。 Further, in this conventional method, the switching of the optical path is performed by overlapping two branches, and the number of channels n branches to the hierarchy m where 2 ^m−1 <n ≦ 2 ^m. ,
10 * log ₂ n [dB],
As a result, the insertion loss increases.

さらに、用いられた光カプラの特性では波長選択性がないため、波長分割多重伝送方式で任意に割り当てられた複数の光チャネル成分を収集し、全チャネル成分を一つの光路に波長分割多重化できる機能がなかった。 Furthermore, since the optical coupler used does not have wavelength selectivity, it can collect multiple optical channel components arbitrarily assigned by the wavelength division multiplexing transmission method, and wavelength division multiplex all channel components into one optical path. There was no function.

上記を解決した従来方式として、光カプラの代わりにアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）を用いたものも提案されているが、単一波長毎のチャネル切り換えが行われるものであるため、複数波長成分を含む光ファイバ無線（ＲｏＦ）信号やチャネルが光周波数重畳された信号などを取り扱えなかった。 As a conventional method that solves the above, a method using an arrayed waveguide grating (AWG) instead of an optical coupler has been proposed. However, since channel switching is performed for each single wavelength, multiple wavelength components are used. It was not possible to handle optical fiber radio (RoF) signals including signals and signals on which optical frequencies are superimposed on channels.

本発明は上記に鑑みて、特に、チャネル数の増加に関わらず入力損失が一定で、さらに、光周波数重畳配置を含む波長分割多重伝送方式で任意に割り当てられた複数の光チャネル成分を収集し、全チャネル成分を一つの光路に波長分割多重化できる機能を有するファイバ無線ネットワークを実現することである。 In view of the above, the present invention collects a plurality of optical channel components arbitrarily assigned in a wavelength division multiplexing transmission system that has a constant input loss regardless of an increase in the number of channels and further includes an optical frequency superposition arrangement. It is to realize a fiber radio network having a function capable of wavelength division multiplexing all channel components in one optical path.

本発明により、波長分割多重可能で複数の波長成分を含む光チャネル成分に対し、任意の複数のチャネル成分の組み合わせを任意に収集や分配を行なうことができるため、将来の光周波数資源の活用法に更なる自由度を与える。さらに、比較的容易で集積可能な構成であることから、光ノードの小型化、軽量化、低消費電力化、低コスト化などの効果も期待できる。 According to the present invention, it is possible to arbitrarily collect and distribute a combination of a plurality of channel components with respect to an optical channel component that can be wavelength division multiplexed and includes a plurality of wavelength components. Gives more freedom. Furthermore, since the configuration is relatively easy and can be integrated, effects such as downsizing, lightening, low power consumption, and cost reduction of the optical node can be expected.

多チャンネルＲｏＦシステムでは、中央局（ＣＳ）にあるフォトニックアクセスサーバで無線信号を生成し、ＲＮを介してアクセスネットワークにある複数のＢＳからなるネットワーク網に分配する。トラフィック・パターンの変化に応じて、フォトニックアクセスサーバに接続されたＲＮのＯＸＣ−ＳＷは、ＷＤＭ技術を利用することによって、ダイナミックに光信号の波長を割り当てることができる。ここでは、このテクニックをＷＤＭＲｏＦアクセスネットワーク用のフォトニックダイナミックチャンネル配分（ＤＣＡ）と呼ぶ。ＲＮから、データが複数のＢＳに分配される。 In a multi-channel RoF system, a radio signal is generated by a photonic access server in a central office (CS) and distributed to a network composed of a plurality of BSs in an access network via an RN. In response to changes in traffic patterns, the OXC-SW of the RN connected to the photonic access server can dynamically assign the wavelength of the optical signal by using the WDM technology. Here, this technique is called Photonic Dynamic Channel Allocation (DCA) for WDM RoF access networks. From the RN, data is distributed to a plurality of BSs.

図２は、ファイバ無線ネットワークの概観を示す図である。ワイヤレスネットワークのトラフィックプロファイルの特性によって、ネットワークは１つのＢＳから別のＢＳにチャンネルをダイナミックに配置することを要求することもある。ここでは、モバイルユーザは、異なった複数のＢＳに接続を要求しながらネットワーク中を移動する。より一般的な場合では、ネットワークは、利用可能な帯域幅に関して最も高い効率を達成しつつダイナミックにリソースを割り当てることができなければならない。 FIG. 2 is a diagram showing an overview of a fiber radio network. Depending on the nature of the traffic profile of the wireless network, the network may require dynamic channel placement from one BS to another. Here, the mobile user moves through the network requesting connections from different BSs. In the more general case, the network must be able to dynamically allocate resources while achieving the highest efficiency with respect to available bandwidth.

ここで、物理的に異なる構成で、フォトニックＤＣＡ機能を備えたＷＤＭネットワークにおけるＲｏＦ信号を実現することができる。例えば、最初の例として、ＣＳの波長可変レーザソースを光学フィーダーと見做し、能動素子／受動素子を用いて、チャネルを望みのＢＳに振り向けることである。他の例としては、単一の光学フィーダー、すなわち、多波長光源を使用して、ＲＮでのＯＸＣ−ＳＷを用いてチャンネルを振り向けることである。フォトニックＳＷが実行されるので、両方のアプローチには、ＥＭＩ問題がない。迅速なハンドオーバーの観点からすると、２番目の例では、ＣＳとＲＮの間の遅延を避けることができるので、最初のものより好ましい。本発明は、２番目の例についてのものである。 Here, a RoF signal in a WDM network having a photonic DCA function can be realized with a physically different configuration. For example, as a first example, consider a CS tunable laser source as an optical feeder and use active / passive elements to direct the channel to the desired BS. Another example is using a single optical feeder, i.e. a multi-wavelength light source, to channel the channel with OXC-SW at the RN. Both approaches are free of EMI problems because the photonic SW is implemented. From the point of view of quick handover, the second example is preferable to the first because a delay between CS and RN can be avoided. The present invention is for the second example.

本発明はファイバ無線ネットワークに関するものであるが、以下では、
第１の光信号は、互いに波長の異なる複数の光搬送波と複数の光側帯波とを含む波長多重光信号であり、
第２の光信号群は、第１の光信号を光搬送波と光側帯波の単数あるいは複数を含むチャネルに分波した複数の光信号で、
第３の光信号群は、第２の光信号群から選択したあるいは選択して合波した光信号であるとする。 The present invention relates to a fiber radio network.
The first optical signal is a wavelength multiplexed optical signal including a plurality of optical carriers having different wavelengths and a plurality of optical sidebands,
The second optical signal group is a plurality of optical signals obtained by demultiplexing the first optical signal into a channel including one or a plurality of optical carrier waves and optical sidebands,
The third optical signal group is an optical signal selected from the second optical signal group or selected and combined.

このとき、本発明は、
第１の光信号を伝送する第１光路と、
該光路から第１の光信号を入力し、逆多重化して第２の光信号群を生成し、第２の光信号群から第３の光信号群を生成し、該第３の光信号群のチャネルの各々を出力する遠隔ノードと、
上記遠隔ノードからの光信号を伝送する第２光路群と、
第３の光信号群のチャネルの各々を受信し、上記第３の光信号群のチャネルに含まれるそれぞれの光搬送波と光側帯波とを混合する光電変換器と、該光電変換器から得られる高周波電気信号を送信するアンテナと、を有する複数のアンテナ基地局と、
を備え、
上記の遠隔ノードは、第２の光信号群から第３の光信号群を生成する光路切換器を有し、
該光路切換器で光路を切換えることによって、上記アンテナから送信する高周波信号を切換える事を特徴とするものである。 At this time, the present invention
A first optical path for transmitting a first optical signal;
A first optical signal is input from the optical path and demultiplexed to generate a second optical signal group, a third optical signal group is generated from the second optical signal group, and the third optical signal group is generated. A remote node that outputs each of the channels;
A second optical path group for transmitting an optical signal from the remote node;
A photoelectric converter that receives each of the channels of the third optical signal group and mixes the respective optical carriers and optical sidebands contained in the channel of the third optical signal group, and is obtained from the photoelectric converter A plurality of antenna base stations having antennas for transmitting high-frequency electrical signals;
With
The remote node includes an optical path switch that generates a third optical signal group from the second optical signal group,
The high-frequency signal transmitted from the antenna is switched by switching the optical path with the optical path switch.

また、上記遠隔ノードは、波長多重分離器と、光路切換器と、波長多重化器とを有する。ここで、波長多重分離器は入力した第１の光信号から逆多重化した第２の光信号群を生成し、光路切換器は波長多重分離器の複数の出力と波長多重化器の複数の入力との接続組み合わせを確定し、
波長多重化器はその複数の入力を波長多重化して出力するものである。 The remote node includes a wavelength demultiplexer, an optical path switch, and a wavelength multiplexer. Here, the wavelength demultiplexer generates a second optical signal group that is demultiplexed from the input first optical signal, and the optical path switch includes a plurality of outputs of the wavelength demultiplexer and a plurality of wavelengths of the wavelength multiplexer. Confirm the connection combination with the input,
The wavelength multiplexer multiplexes and outputs the plurality of inputs.

特に、上記の波長多重化器あるいは波長多重分離器は、ＡＷＧ（アレイ導波路回折格子）で構成することができる。 In particular, the wavelength multiplexer or wavelength demultiplexer can be composed of an AWG (arrayed waveguide diffraction grating).

また、上記の光路切換器は、波長多重分離器の出力のそれぞれと波長多重化器の出力のそれぞれとの接続の断続を行なう光スイッチで構成することができる。 Further, the optical path switch described above can be configured by an optical switch that performs connection / disconnection between each of the outputs of the wavelength demultiplexer and each of the outputs of the wavelength multiplexer.

また、ファイバ無線ネットワークのユーザからの信号を、ＣＳあるいはＲＮに伝送するために次のような構成をもつことも有用である。つまり、上記の複数のアンテナ基地局のいずれか１つに属し、請求項１に記載のファイバ無線ネットワークのユーザから電波信号を受信する受信手段と、該電波信号で伝送された信号で変調した第４の光信号を生成する手段と、をさらに備えるものとする。
ここで、第４の光信号を伝送する光路は、上記の第２光路群に属する第２Ａ光路である。また、遠隔ノードは、さらに、第２Ａ光路から第４の光信号を入力し、逆多重化して第５の光信号群を生成し、第５の光信号群から光信号を選択し、選択した該光信号を波長多重化して第６の光信号を生成し、第６の光信号を出力する機能を備えるものである。この構成によって、上記のユーザからの信号を、上記の遠隔ノードあるいはその下流域にまで、伝送することができる。 It is also useful to have the following configuration in order to transmit a signal from a user of a fiber radio network to CS or RN. That is, a receiving means that belongs to any one of the plurality of antenna base stations and receives a radio signal from a user of the fiber radio network according to claim 1, and a receiver that is modulated with a signal transmitted by the radio signal. And means for generating four optical signals.
Here, the optical path for transmitting the fourth optical signal is the second A optical path belonging to the second optical path group. The remote node further inputs the fourth optical signal from the second A optical path, demultiplexes it to generate the fifth optical signal group, selects the optical signal from the fifth optical signal group, and selects it. The optical signal has a function of wavelength-multiplexing the optical signal to generate a sixth optical signal and outputting the sixth optical signal. With this configuration, the signal from the user can be transmitted to the remote node or its downstream area.

上記遠隔ノードとしては、種々の形態の用いることができるが、例えば、波長多重分離器と波長多重化器との機能を持った波長多重分離器／波長多重化器を用いて次のようにしてもよい（“／”は、“または”を意味する）。ここで、遠隔ノードは、
第１の波長多重分離器／波長多重化器と、光路切換器と、複数の波長多重分離器／波長多重化器とを有するものである。
第１の波長多重分離器／波長多重化器は、請求項１に記載の波長多重分離器の機能と、請求項５に記載の波長多重化器の機能を備え、
上記の光路切換器は、第１の波長多重分離器／波長多重化器の複数の出力と複数の波長多重分離器／波長多重化器のそれぞれ複数の入力との接続組み合わせを確定し、
上記の第１の波長多重分離器／波長多重化器のそれぞれは、請求項１に記載の波長多重化器の機能と、請求項２に記載の波長多重分離器の機能を備えるものである。 As the remote node, various forms can be used. For example, a wavelength demultiplexer / wavelength multiplexer having the functions of a wavelength demultiplexer and a wavelength demultiplexer is used as follows. ("/" Means "or"). Here, the remote node
A first wavelength demultiplexer / wavelength multiplexer, an optical path switch, and a plurality of wavelength demultiplexers / wavelength multiplexers.
The first wavelength demultiplexer / wavelength multiplexer includes the function of the wavelength demultiplexer according to claim 1 and the function of the wavelength multiplexer according to claim 5;
The optical path switch determines a connection combination of a plurality of outputs of the first wavelength demultiplexer / wavelength multiplexer and a plurality of inputs of the plurality of wavelength demultiplexers / wavelength multiplexers,
Each of the first wavelength demultiplexer / wavelength multiplexer has the function of the wavelength multiplexer according to claim 1 and the function of the wavelength demultiplexer according to claim 2.

また、上記の光路切換器は、少なくとも、第１の波長多重分離器／波長多重化器で逆多重化した光信号の光路のいずれか１つと、上記の複数の波長多重分離器／波長多重化器のいずれか１つで逆多重化した光信号の光路のいずれか１つと、を、同一の光スイッチを用いて断続するようにすることで、上り下りの信号を共通のひとつの光スイッチで断続できるようになる。 The optical path switch includes at least one optical path of an optical signal demultiplexed by the first wavelength demultiplexer / wavelength multiplexer and the plurality of wavelength demultiplexers / wavelength demultiplexers. By using one and the same optical switch to intermittently connect one of the optical paths of the optical signal demultiplexed by any one of the devices, the upstream and downstream signals can be transmitted by one common optical switch. Can be interrupted.

また、上記の光路切換器は、両面反射特性を同時に用いることで、上記とは異なる構成の遠隔ノードを構成することができる。両面反射素子を用いると同時に２つの光路を断続できるので、このような両面反射型光スイッチを複数用いて有用な光路切換器を構成することができる。この場合は、上記両面反射型光スイッチの一方の反射面を用いて請求項１に記載の遠隔ノードの第１を構成し、その他方の反射面を用いて請求項２に記載の遠隔ノードの第２を構成する。 In addition, the optical path switch described above can configure a remote node having a configuration different from the above by using the double-sided reflection characteristics at the same time. Since the two optical paths can be interrupted at the same time when the double-sided reflective element is used, a useful optical path switcher can be configured by using a plurality of such double-sided reflective optical switches. In this case, the first of the remote nodes according to claim 1 is configured by using one reflective surface of the double-sided reflection type optical switch, and the remote node according to claim 2 is configured by using the other reflective surface. Configure the second.

さらに、上記の遠隔ノードは、第４の光信号を解析して上記ユーザの属するサービス範囲を担当するアンテナ基地局を割出す解析手段を、さらに備えるものである。これには、例えば、上記のユーザからの電波が、どのアンテナ基地局からの信号にあるのかを検出する。上記解析手段から得られる上記アンテナ基地局向けに、上記チャネル要求信号に従ったチャネルを送信するように、光路切換器を切換えるものである。 Further, the remote node further includes analysis means for analyzing the fourth optical signal and determining an antenna base station in charge of the service range to which the user belongs. For this, for example, it is detected which antenna base station the radio wave from the above-mentioned user is in. The optical path switch is switched so as to transmit a channel according to the channel request signal to the antenna base station obtained from the analyzing means.

以下に、この発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の説明においては、同じ機能あるいは類似の機能をもった装置に、特別な理由がない場合には、同じ符号を用いるものとする。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the following description, devices having the same function or similar functions are denoted by the same reference numerals unless there is a special reason.

図１は、本発明のファイバ無線ネットワークの基本構成を示す図である。図１（ａ）の構成の装置を用いて、ＷＤＭＲｏＦ信号の送信と、フォトニックＤＣＡ操作とを、２５ＧＨｚのチャンネル間隔のもとで実験的に確認した。中央局１００において、スーパーコンティニューム（ＳＣ）光源１０１は多波長光源として動作し、２５ＧＨｚの周波数間隔をもった光周波数コムを発生している。それに続く３ｎｍの光学バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１０２は、ＳＣ光の光周波数コムからいくつかのモードを選択する際に使用する。選択したこれらのモードの光信号を偏波調整器１０３を通した後に、マッハツェンダ型光変調器１０４を用いて、９．６ＧＨｚ中間周波数（ＩＦ）帯信号で変調する。このＩＦ帯信号は、１５５．５２Ｍｂ／ｓの、２²³−１の疑似ランダムビットシーケンス（ＰＲＢＳ）をもった差動位相シフトキーイング（ＤＰＳＫ）データをパルスパターン発生器１０７で発生し、中間周波生成用の変調器１０６で変調して生成したものである。 FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of a fiber radio network of the present invention. Using the apparatus configured as shown in FIG. 1A, transmission of a WDM RoF signal and photonic DCA operation were experimentally confirmed under a channel interval of 25 GHz. In the central office 100, a super continuum (SC) light source 101 operates as a multi-wavelength light source, and generates an optical frequency comb having a frequency interval of 25 GHz. A subsequent 3 nm optical bandpass filter (BPF) 102 is used to select several modes from the optical frequency comb of the SC light. The selected optical signals in these modes are passed through the polarization adjuster 103 and then modulated with a 9.6 GHz intermediate frequency (IF) band signal using the Mach-Zehnder optical modulator 104. This IF band signal generates differential phase shift keying (DPSK) data having a pseudo random bit sequence (PRBS) of 2 ²³ -1 of 155.52 Mb / s by the pulse pattern generator 107 to generate an intermediate frequency. It is generated by modulating with the modulator 106 for use.

このようにして得られたＷＤＭＲｏＦ信号は、光増幅器１０５で増幅した後２５ｋｍの標準単モードファイバ（ＳＭＦ１）５０１を通して伝送した。ＲＮ（遠隔ノード）２００では、光領域で、ＷＤＭＲｏＦ信号からのいくつかのＲｏＦチャンネルをダイナミックに各ＢＳに割り当てた。 The WDM RoF signal thus obtained was amplified by the optical amplifier 105 and then transmitted through a 25 km standard single mode fiber (SMF1) 501. In the RN (remote node) 200, several RoF channels from the WDM RoF signal are dynamically allocated to each BS in the optical domain.

アンテナ基地局３００において、受信したＲｏＦチャンネルは、波長多重分離器３０１で分離した。分離したＲｏＦ信号から、フォトニックアップコンバージョン技術で望みの周波数の信号とするために、２つの信号を選択し、偏波制御器３０２、３０３に通した後に、合波器３０４で合波し、さらに光減衰器３０５で強度を調整した後に光検波し、アンテナ３０７から放射する。放射された信号をアンテナ４０３を備えた移動局４００で受信し、発生したＲＦ信号は、復調器４０１で復調して誤り検出器４０２でビット誤り率（ＢＥＲ）を測定した。実験検証では装置上の制限により、空間伝搬を省略し，光検波後の信号を直接復調器に入力した。 In the antenna base station 300, the received RoF channel is separated by the wavelength demultiplexer 301. From the separated RoF signal, in order to obtain a signal having a desired frequency by the photonic up-conversion technique, two signals are selected, passed through the polarization controllers 302 and 303, and then multiplexed by the multiplexer 304. Further, after the intensity is adjusted by the optical attenuator 305, the light is detected and radiated from the antenna 307. The radiated signal was received by the mobile station 400 equipped with the antenna 403, the generated RF signal was demodulated by the demodulator 401, and the bit error rate (BER) was measured by the error detector 402. In the experimental verification, spatial propagation was omitted due to device limitations, and the signal after optical detection was directly input to the demodulator.

上記の構成は、測定のための構成であって、実際に用いるものにくらべて簡略化されている。実際に用いる場合の基本構成例を部分的に図３に示す。この構成では、アンテナ３０７から放射された電波を、移動局４００のアンテナ４０３で受信し、フィルタ４０４で望みの信号以外を除去して、復調器４０１で復調し、データ処理器４０７でデータ処理を行なう。また、信号発生器４０６でアンテナ基地局に送信する信号を発生し、高周波変調器４０５で変調して、アンテナ４０３から放射する。 The above-described configuration is a configuration for measurement, and is simplified as compared with that actually used. An example of a basic configuration in actual use is partially shown in FIG. In this configuration, the radio wave radiated from the antenna 307 is received by the antenna 403 of the mobile station 400, except for the desired signal is removed by the filter 404, demodulated by the demodulator 401, and data processing is performed by the data processor 407. Do. Further, a signal to be transmitted to the antenna base station is generated by the signal generator 406, modulated by the high frequency modulator 405, and radiated from the antenna 403.

アンテナ基地局では、アンテナ３０８で、移動局４００からの電波を受信し、フィルタ３０９で望みの信号以外の信号を除去し、光変調器３１０で変調して遠隔ノード向けに送信する。図３の例では、この変調際に変調する光は、アンテナ基地局が受信した光を分岐器３１２で分岐した光である。 In the antenna base station, the antenna 308 receives the radio wave from the mobile station 400, the filter 309 removes a signal other than the desired signal, modulates it with the optical modulator 310, and transmits it to the remote node. In the example of FIG. 3, the light to be modulated at the time of modulation is light obtained by branching the light received by the antenna base station by the branching device 312.

次に、遠隔ノード（ＲＮ）２００として、２つの例を示す。これらは、異なる光スペクトル設計を用いるものである。 Next, two examples are shown as the remote node (RN) 200. These use different light spectrum designs.

ＲＮの構成例１
一つめのＲＮの構成例を図１（ｂ）に示す。この構成では、ＷＤＭＲｏＦ信号のために新たに波長多重分離器を用いている。この波長多重分離器は図４に示すように、１つの光カプラ２０３と２ｘＮ（２入力Ｎ出力）ＡＷＧ２０５から成る。 RN configuration example 1
A configuration example of the first RN is shown in FIG. In this configuration, a wavelength demultiplexer is newly used for the WDM RoF signal. As shown in FIG. 4, the wavelength demultiplexer includes one optical coupler 203 and 2 × N (2-input N-output) AWG 205.

ここで、ＡＷＧ２０５は、つぎのような、入出力関係があることが知られている。つまり、図５（ｂ）に示す様に入力端子のならびの際上端に波長ν１からνｎの光を入力した場合に、その出力端には、入力した場合に、それぞれの出力端に、順にν１からνｎが出力されるときに、図５（ｃ）に示す様に、例えば、ｎ−１番目の端子に、ν１からνｎの光を入力すると、ｎ−１番目、ｎ番目の出力端子には、それぞれ、ν１、ν２が出力され、また、１からｎ−２番目の出力端子には、ν３からνｎの光が出力される。 Here, it is known that the AWG 205 has the following input / output relationship. That is, as shown in FIG. 5B, when light having a wavelength of ν1 to νn is input to the upper end when the input terminals are arranged, the output ends are input to the respective output ends in the order of ν1. When νn is output from νn, as shown in FIG. 5C, for example, when light from ν1 to νn is input to the (n−1) th terminal, the n−1th and nth output terminals Ν1 and ν2 are output, respectively, and light from ν3 to νn is output to the 1st to (n−2) th output terminals.

また、本発明で想定するＡＷＧ２０５の波長選択特性は、図５（ａ）にその出力端での波長選択特性を示す様に、ひとつの出力端からは、それぞれひとつの光搬送波と光側帯波とがほぼ同じ減衰を受けて出力されるような選択特性をもつことが望ましい。しかし、それらの強度が大きく異なる場合には、それぞれの強度がほぼ等しくなるような波長選択特性とすることが望ましい。 Further, the wavelength selection characteristic of the AWG 205 assumed in the present invention is as follows. One optical carrier and one optical sideband are respectively transmitted from one output terminal, as shown in FIG. 5 (a). It is desirable to have a selection characteristic that is output with substantially the same attenuation. However, when their intensities differ greatly, it is desirable to have wavelength selection characteristics such that the respective intensities are substantially equal.

この構成例では、ＡＷＧは５０ＧＨｚ間隔入力と２５ＧＨＺ間隔出力を持ち、図４（ｂ）に示すように、それぞれ２つの搬送波と側帯波（例えば上側帯波）との組を２組選択する。選択した２組を再び合波するので、合波後のチャネル間干渉を避けるためには、いくつかの入力チャンネル（波長チャネル）は使用することができない。また、全ての出力チャンネルには２つの搬送波成分があることになるので、既によく知られた全二重伝送を行なうことが出来る。このようにして、例えば、図１（ｂ）に示すように、４組のＳＣモードは２×４ＡＷＧ１（Ｎ＝４）でフィルタにかけられ、その結果、４個のチャンネルが得られる。 In this configuration example, the AWG has a 50 GHz interval input and a 25 GHz interval output, and selects two sets of two carrier waves and side band waves (for example, upper band waves) as shown in FIG. 4B. Since the two selected sets are combined again, some input channels (wavelength channels) cannot be used in order to avoid interchannel interference after combining. Since all output channels have two carrier components, the well-known full-duplex transmission can be performed. In this way, for example, as shown in FIG. 1 (b), four sets of SC modes are filtered by 2 × 4 AWG1 (N = 4), resulting in four channels.

また、今回の測定に於いては、ＡＷＧ２０５の後に、２つの長さ１００ｍのＳＭＦを、データの間の相関関係を減少させるために挿入した。相関のないチャンネルをＯＸＣ−ＳＷ２０６に送ったことになり、これによって望みの出力ファイバを通して、目的地ＢＳのチャンネルに切り換えを実行したことになる。この構成は、実用上は、必要ではない。ＯＸＣ−ＳＷ２０６の出力ポートは波長回線多重化装置、ＡＷＧ２０７に接続したが、これは、方向を別にすれば、図４で示したＡＷＧ２０５の特性と同じで構成も同じである。エルビウム添加光ファイバアンプ（ＥＤＦＡ）２０８、２０９は、ファイバ動作減衰量とＯＸＣ−ＳＷの挿入の損失を補償するために使用した。図４は、全チャンネルが選択された場合の光学スペクトルを示す。 In this measurement, two 100 m long SMFs were inserted after the AWG 205 in order to reduce the correlation between the data. This means that an uncorrelated channel has been sent to the OXC-SW 206, thereby switching to the channel of the destination BS through the desired output fiber. This configuration is not necessary in practice. The output port of the OXC-SW 206 is connected to the wavelength line multiplexer, AWG 207, which is the same as the characteristics of the AWG 205 shown in FIG. Erbium-doped optical fiber amplifiers (EDFAs) 208 and 209 were used to compensate for fiber operating attenuation and OXC-SW insertion loss. FIG. 4 shows the optical spectrum when all channels are selected.

図６は、ＢＳへ繋がるチャンネルルーティングのすべての組み合わせの光学スペクトルの測定値を示す。すべてのチャンネルがＢＳに送信されるときがワーストケースとなり、チャンネル間の漏話レベルは、この場合が最も高い。一方、ベストケースは、測定チャンネルだけがＢＳに送信されるときである。これは、図６で単一チャネルの状態で示す場合である。 FIG. 6 shows the optical spectrum measurements for all combinations of channel routing leading to the BS. The worst case is when all channels are transmitted to the BS, and the crosstalk level between channels is the highest in this case. On the other hand, the best case is when only the measurement channel is transmitted to the BS. This is a case where a single channel state is shown in FIG.

図７は光検出器の出力電力に対するＢＥＲの測定結果を示す。図７（ａ）は、ワーストケースで４チャネルを用いる場合であり、図７（ｂ）は１チャンネルのみのベストケースの場合である。見て分かるように、ベストケースとワーストケースとの比較から、パワー損失は無視できる程度である。さらに多くのチャンネルを収容ことができるが、このためには、ＡＷＧの自由スペクトル間隔とＯＸＣ−ＳＷのサイズで決まる上限がある。 FIG. 7 shows the measurement result of BER with respect to the output power of the photodetector. FIG. 7A shows a case where 4 channels are used in the worst case, and FIG. 7B shows a case where only 1 channel is used. As can be seen, the power loss is negligible from the comparison between the best case and the worst case. More channels can be accommodated, but this has an upper limit determined by the free spectral spacing of the AWG and the size of the OXC-SW.

ＲＮの構成例２
他のＲＮの構成例を図１（ｃ）に示す。この構成は、光周波数重畳型のＷＤＭＲｏＦ信号用の波長多重分離器を用いている。この波長多重分離器を図８に示す。これは、１つの光カプラ２２３と２ｘＮのＡＷＧ２２４から成る。ＡＷＧ２２４は６２．５ＧＨｚ間隔の入力と２５ＧＨｚ間隔出力を持っており、図８（ｂ）に示すように１個のキャリヤーと１つの側帯波の組を２つ抽出する。この多重分離器では、ＡＷＧの狭帯域通過特性を積極的に利用している。 RN configuration example 2
A configuration example of another RN is shown in FIG. This configuration uses a wavelength demultiplexer for an optical frequency superposition type WDM RoF signal. This wavelength demultiplexer is shown in FIG. This consists of one optical coupler 223 and a 2 × N AWG 224. The AWG 224 has an input of 62.5 GHz interval and an output of 25 GHz interval, and extracts two sets of one carrier and one sideband as shown in FIG. This demultiplexer positively utilizes the narrow band pass characteristics of AWG.

この場合は、全二重伝送へ応用しにくいが、非常に高密度のＷＤＭ伝送を行なうことができる。このため、図１（ｃ）に示す例では、６組のＳＣモードは２×６（つまりＮ＝６）のＡＷＧ２２４を用いて濾波し、６個のチャンネルとしている。この場合も、上記の場合と同様に、測定用の構成として、長さ１００ｍ長と２００ｍ長の４つのＳＭＦを、データの間の相関関係を減少させるために、ＡＷＧ１の後に挿入した。また、ＡＷＧ２２５は、方向を除いて、ＡＷＧ２２４と同じである。 In this case, it is difficult to apply to full-duplex transmission, but very high-density WDM transmission can be performed. For this reason, in the example shown in FIG. 1C, 6 sets of SC modes are filtered using 2 × 6 (that is, N = 6) AWGs 224 to form 6 channels. Also in this case, as in the case described above, four SMFs having a length of 100 m and a length of 200 m were inserted after AWG 1 as a measurement configuration in order to reduce the correlation between the data. The AWG 225 is the same as the AWG 224 except for the direction.

ＢＳへのチャンネルルーティングのすべての組み合わせで得られる光スペクトルは、図６で示したものと同様であった。但し、この場合に抽出されたそれぞれのチャンネルには、１個のキャリヤーと１つの側帯波しかない。 The optical spectrum obtained with all combinations of channel routing to the BS was similar to that shown in FIG. However, each channel extracted in this case has only one carrier and one sideband.

図９に、６個全てのチャンネルのＢＥＲ対光検出器の出力電力の測定結果を示す。この測定では、チャネル間干渉の観点から、ワーストケースとして全チャンネル分配、および、ベストケースとして単一チャンネル分配についてテストした。見て分かるように、両方の場合で、全チャンネルにわたり１０^-9以下のＢＥＲを達成することができる。また、チャネル間干渉による何らの重大な劣化も無い。 FIG. 9 shows the measurement results of the output power of the BER versus photodetector for all six channels. In this measurement, from the viewpoint of inter-channel interference, all channel distribution was tested as the worst case and single channel distribution was tested as the best case. As can be seen, in both cases, a BER of 10 ⁻⁹ or less can be achieved across all channels. Also, there is no significant degradation due to interchannel interference.

上記の構成例１と２とで、同じＢＥＲを達成する光学パワーが違うのは、主に光検出の後の電気信号増幅が異なるためである。構成例１と２では、それぞれ２個と３個のアンプを使用している。 The reason why the optical powers for achieving the same BER are different between the above configuration examples 1 and 2 is mainly because the electric signal amplification after the light detection is different. In configuration examples 1 and 2, two and three amplifiers are used, respectively.

図１０は、他のＲＮの構成例を示す図である。波長多重された光信号（λ１〜λｍ）が入力部１を通してＡＷＧで構成された波長多重分離器２に入射すると、波長多重分離器２のそれぞれのチャネルのもつ波長選択特性を用いて、上記の場合と同様に、搬送波と側帯波の組を単数あるいは複数をそれぞれ含む光信号（χ１〜χｍ）が、光路切換装置３に出力される。 FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of another RN. When the wavelength-multiplexed optical signal (λ1 to λm) is incident on the wavelength demultiplexer 2 configured by the AWG through the input unit 1, the wavelength selection characteristics of the respective channels of the wavelength demultiplexer 2 are used. Similarly to the case, optical signals (χ1 to χm) each including one or a plurality of sets of carrier waves and sidebands are output to the optical path switching device 3.

この光路切換装置３は、光信号（χ１〜χｍ）から選択した組をｎ組出力する。これらのｎ組のそれぞれの組は、ＡＷＧで構成された波長多重化器４ａ〜４ｎに入射し、縦の光路６と横の光路７との交点に設けられた反射素子８での反射を制御することで、望みの波長多重化した光信号を出力する。 The optical path switching device 3 outputs n sets selected from the optical signals (χ1 to χm). Each of these n sets enters the wavelength multiplexers 4a to 4n configured by AWG, and controls reflection at the reflection element 8 provided at the intersection of the vertical optical path 6 and the horizontal optical path 7. As a result, the desired wavelength-multiplexed optical signal is output.

ここで言う光路切換装置３は、例えば光通信の光交換機として用いるものでもよい。この場合、反射素子８の代わりに、より一般的に、その構成部品には光スイッチを用いることができる。光スイッチとしては、２次元マイクロミラー型、ファイバ駆動型、マッハツェンダ干渉計型、あるいは全反射型光スイッチなどが知られている。マッハツェンダ干渉計型は、他の光スイッチと違って可動部が無いため、高信頼性のものを作ることができるが、他のものに比べて透過光のバンド幅が狭いことが問題になる場合がある。特に搬送波と側帯波が離れている場合には、この特性の違いが顕在化する。 The optical path switching device 3 referred to here may be used as an optical switch for optical communication, for example. In this case, instead of the reflective element 8, more generally, an optical switch can be used as the component. As an optical switch, a two-dimensional micromirror type, a fiber drive type, a Mach-Zehnder interferometer type, a total reflection type optical switch, or the like is known. Unlike other optical switches, the Mach-Zehnder interferometer type has no moving parts, so it can make highly reliable ones. However, when the bandwidth of transmitted light is narrower than other types of switches There is. In particular, when the carrier wave and the sideband are separated from each other, this characteristic difference becomes obvious.

ここで、２次元マイクロミラー型光スイッチは、鏡を移動して光スイッチとして用いるものであり、これを縦横に複数並べたものである。この鏡は、両面鏡であっても光路切換装置を実現することができる。また、ファイバ駆動型光スイッチは、光ファイバを移動させて光路を切り換えるものである。マッハツェンダ干渉計型光スイッチでは、特に、熱光学光スイッチがよく知られている。また、全反射型光スイッチとしては、光ファイバの切断部の距離を変える光スイッチや、泡発生型あるいは泡移動型の光スイッチが知られている。これらは、屈折率の違いで起こる全反射の有無を制御して光スイッチに用いるものである。 Here, the two-dimensional micromirror type optical switch is used as an optical switch by moving a mirror, and a plurality of them are arranged vertically and horizontally. Even if this mirror is a double-sided mirror, an optical path switching device can be realized. The fiber drive type optical switch switches the optical path by moving the optical fiber. As the Mach-Zehnder interferometer type optical switch, a thermo-optic optical switch is particularly well known. Further, as the total reflection type optical switch, an optical switch that changes the distance of the cut portion of the optical fiber and a bubble generation type or bubble movement type optical switch are known. These are used for optical switches by controlling the presence or absence of total reflection caused by the difference in refractive index.

図１１は、複数の光路から入力した光信号を、多重化して出力するＲＮの構成例を示す図である。複数の光路（１ａ〜１ｎ）のそれぞれから入力した光信号は、それぞれの波長多重分離器（２ａ〜２ｎ）で、それぞれの組（χ１〜χｍ）に分離し、光路切換装置３で、多重化する組を選択して波長多重化器４に送り、多重化して出力部５から出力するものである。 FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example of an RN that multiplexes and outputs optical signals input from a plurality of optical paths. Optical signals input from each of the plurality of optical paths (1a to 1n) are separated into respective sets (χ1 to χm) by the respective wavelength demultiplexers (2a to 2n), and multiplexed by the optical path switching device 3 The set to be selected is selected, sent to the wavelength multiplexer 4, multiplexed and output from the output unit 5.

図１２に示す構成は、図１０と図１１に示す構成を合成したものに相当する。波長多重化器／多重分離器３２、３４ａ、３４ｂ、３４ｎは、例えばＡＷＧを用いたものである。この構成で、入力部１１から入力した光信号は、その一部は、波長多重化器／多重分離器３２でχ１，１として出力される光信号となり、例えば、反射素子３８で反射されて、波長多重化器／多重分離器３４ｂに入射し、出力部５ｂから出力される。また、入力部１ｂから入力した光信号は、その一部が、波長多重化器／多重分離器３４ｂでχ１，２として出力される光信号となり、反射素子３８で反射されて、波長多重化器／多重分離器３２に入射し、出力部５５から出力される。ここで、波長多重化器／多重分離器３２、３４ａ、３４ｂ、３４ｎの出力あるいは入力の並びは、必ずしも波長の並びに沿う必要は無く、予め決めた順番でよい。 The configuration shown in FIG. 12 corresponds to a combination of the configurations shown in FIGS. 10 and 11. The wavelength multiplexer / demultiplexers 32, 34a, 34b, 34n use, for example, AWG. With this configuration, a part of the optical signal input from the input unit 11 becomes an optical signal output as χ1, 1 by the wavelength multiplexer / demultiplexer 32, and is reflected by the reflecting element 38, for example, The light enters the wavelength multiplexer / demultiplexer 34b and is output from the output unit 5b. Further, a part of the optical signal input from the input unit 1b becomes an optical signal output as χ 1 and 2 by the wavelength multiplexer / demultiplexer 34b, is reflected by the reflecting element 38, and is wavelength multiplexed. / The light enters the demultiplexer 32 and is output from the output unit 55. Here, the output or input arrangement of the wavelength multiplexer / demultiplexers 32, 34a, 34b, and 34n does not necessarily have to be in line with the wavelength, and may be in a predetermined order.

図１３に示す構成は、図１０と図１１に示す構成を、図１２に示すものとは異なる様式で合成したものに相当する。この構成の特徴は、反射素子３８として、両面で反射するもの、例えば両面反射鏡、を用いることである。波長多重分離器４２ｔ、４２a、４２ｂ、４２ｎ、波長多重化器４５ｔ、４４a、４４ｂ、４４ｎ、は、例えばＡＷＧを用いたものである。この構成で、入力部１から入力した光信号は、その一部は、波長多重分離器４２ｔでχ１として出力される光信号となり、例えば、反射素子４８で反射されて、波長多重化器４４ｎに入射し、出力部４５ｎから出力される。また、例えば入力部１ｂから入力した光信号は、その一部が、波長多重分離器４２ｎでχ１として出力される光信号となり、反射素子３８で反射されて、波長多重化器４５ｔに入射し、出力部５から出力される。 The configuration shown in FIG. 13 corresponds to the configuration shown in FIGS. 10 and 11 synthesized in a manner different from that shown in FIG. A feature of this configuration is that a reflective element 38 that reflects on both sides, for example, a double-sided reflector is used. The wavelength demultiplexers 42t, 42a, 42b, and 42n, and the wavelength multiplexers 45t, 44a, 44b, and 44n, for example, use AWG. With this configuration, a part of the optical signal input from the input unit 1 becomes an optical signal output as χ1 by the wavelength demultiplexer 42t, and is reflected by the reflection element 48 and transmitted to the wavelength multiplexer 44n, for example. Incident light is output from the output unit 45n. Further, for example, a part of the optical signal input from the input unit 1b becomes an optical signal output as χ1 by the wavelength demultiplexer 42n, is reflected by the reflecting element 38, and enters the wavelength multiplexer 45t, Output from the output unit 5.

図２に示す様に、例えばユーザ２が移動しながらＲｏＦ信号を受信する場合、ユーザの位置するサービス範囲を担当するアンテナ基地局を順次切換える必要があるが、これは、遠隔ノード（ＲＮ）の出力を順次切換えて上記のＲｏＦ信号を出力するアンテナ基地局を順次切換える。これは、携帯電話サービスで既にハンドオーバーとしてよく知られた技術であるが、本発明に於いて、これと同様にサービス範囲を切換えることができる。 As shown in FIG. 2, for example, when the user 2 moves and receives the RoF signal, it is necessary to sequentially switch the antenna base station in charge of the service range where the user is located. This is because the remote node (RN) The antenna base stations that output the RoF signal by sequentially switching the outputs are sequentially switched. This is a technique that is already well known as a handover in a cellular phone service, but in the present invention, the service range can be switched in the same manner.

つまり、図２のユーザ２は、位置情報を遠隔ノードあるいは中央局に通知し、遠隔ノードの判断で切換え制御を行うか、中央局がＲＮに対して切換え制御を行う。ユーザ２の位置の確定は、ユーザ２の使用するチャネル上の信号の有無を遠隔ノードで確認することでも行なうことができる。 That is, the user 2 in FIG. 2 notifies the location information to the remote node or the central office and performs switching control according to the determination of the remote node, or the central office performs switching control on the RN. The position of the user 2 can be determined by confirming the presence / absence of a signal on the channel used by the user 2 at a remote node.

本発明のファイバ無線ネットワークの基本構成を示す図である。It is a figure which shows the basic composition of the fiber radio network of this invention. ファイバ無線ネットワークの概観を示す図である。It is a figure which shows the general view of a fiber radio network. 基本構成例を部分的に示す図である。It is a figure which shows the example of a basic composition partially. 一つめのRNの構成例の波長多重分離器を示す図である。It is a figure which shows the wavelength demultiplexing device of the structural example of the 1st RN. 本発明で用いるＡＷＧの特性を示す図である。It is a figure which shows the characteristic of AWG used by this invention. ＢＳへ繋がるチャンネルルーティングのすべての組み合わせの光学スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the optical spectrum of all the combinations of the channel routing connected to BS. 測定したＢＥＲ対光検出器の出力電力のプロットを示す図である。It is a figure which shows the plot of the output electric power of the measured BER versus photodetector. 他のＲＮの構成例の波長多重分離器を示す図である。It is a figure which shows the wavelength demultiplexing device of the example of a structure of other RN. ６個全てのチャンネルのＢＥＲ対光検出器の出力電力のプロットの測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of the plot of the output power of the BER of the detector of all the 6 channels versus photodetector. 他のＲＮの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of another RN. 複数の光路から入力した光信号を、多重化して出力するＲＮの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of RN which multiplexes and outputs the optical signal input from the several optical path. 図１０と図１１に示す構成を合成したものに相当する構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example corresponded to what combined the structure shown in FIG. 10 and FIG. 図１０と図１１に示す構成を、図１２に示すものとは異なる様式で合成した構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example which synthesize | combined the structure shown in FIG. 10 and FIG. 11 in the style different from what is shown in FIG. 分配合流型光スイッチボードの従来例を示す図である。It is a figure which shows the prior art example of a split flow type | mold optical switch board.

符号の説明Explanation of symbols

１、１ａ〜１ｎ入力部
２波長多重分離器
３光路切換装置
４、４ａ〜４ｎ波長多重化器
５、５ｂ出力部
６縦の光路
７横の光路
８反射素子
３２、３４ａ、３４ｂ、３４ｎ波長多重化器／多重分離器
３８反射素子
４２ｔ、４２ａ、４２ｂ、４２ｎ波長多重分離器
４５ｔ、４４ａ、４４ｂ、４４ｎ波長多重化器
４８反射素子
５５出力部
１００中央局
１０１スーパーコンティニューム（ＳＣ）光源
１０２光学バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
１０３偏波調整器
１０４マッハツェンダ型光変調器
１０５光増幅器
１０６変調器
１０７パルスパターン発生器
２００遠隔ノード（ＲＮ）
２０５ＡＷＧ
２０６ＯＸＣ−ＳＷ
２０７ＡＷＧ
２０８、２０９エルビウム添加光ファイバアンプ（ＥＤＦＡ）
２２３光カプラ
２２４、２２５ＡＷＧ
３００アンテナ基地局
３０１波長多重分離器
３０２、３０３偏波調整器
３０４合波器
３０５減衰器
３０６、３０７、３０８アンテナ
３０９フィルタ
３１０光変調器
３１２分岐器
４００移動局
４０１復調器
４０２誤り検出器
４０３アンテナ
４０４フィルタ
４０５高周波変調器
４０６信号発生器
４０７データ処理器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a-1n Input part 2 Wavelength demultiplexer 3 Optical path switching device 4, 4a-4n Wavelength multiplexer 5, 5b Output part 6 Vertical optical path 7 Horizontal optical path 8 Reflective element 32, 34a, 34b, 34n Wavelength multiplexing Reflector 42t, 42a, 42b, 42n Wavelength demultiplexer 45t, 44a, 44b, 44n Wavelength multiplexer 48 Reflector 55 Output unit 100 Central station 101 Supercontinuum (SC) light source 102 Optical Band pass filter (BPF)
103 Polarization Tuner 104 Mach-Zehnder Type Optical Modulator 105 Optical Amplifier 106 Modulator 107 Pulse Pattern Generator 200 Remote Node (RN)
205 AWG
206 OXC-SW
207 AWG
208, 209 Erbium-doped optical fiber amplifier (EDFA)
223 Optical coupler 224, 225 AWG
300 antenna base station 301 wavelength demultiplexer 302, 303 polarization adjuster 304 multiplexer 305 attenuator 306, 307, 308 antenna 309 filter 310 optical modulator 312 branching unit 400 mobile station 401 demodulator 402 error detector 403 antenna 404 Filter 405 High-frequency modulator 406 Signal generator 407 Data processor

Claims

第１の光信号は、互いに波長の異なる複数の光搬送波と複数の光側帯波とを含む波長多重光信号であり、
第２の光信号群は、第１の光信号を光搬送波と光側帯波の単数あるいは複数を含むチャネル毎に分波した複数の光信号で、
第３の光信号群は、第２の光信号群から選択したあるいは選択して合波した複数のチャネルからなる光信号で、あるとき、
第１の光信号を伝送する第１光路と、
該光路から第１の光信号を入力し、逆多重化して第２の光信号群を生成し、第２の光信号群から第３の光信号群を生成し、該第３の光信号群のチャネルの各々を出力する遠隔ノードと、
上記遠隔ノードからの光信号を伝送する第２光路群と、
第３の光信号群のチャネルの各々を受信し、上記第３の光信号群のチャネルに含まれるそれぞれの光搬送波と光側帯波とを混合する光電変換器と、該光電変換器から得られる高周波電気信号を送信するアンテナと、を有する複数のアンテナ基地局と、
を備え、
上記の遠隔ノードは、第２の光信号群から第３の光信号群を生成する光路切換器を有し、
該光路切換器で光路を切換えることによって、上記アンテナから送信する高周波信号を切換える事を特徴とするファイバ無線ネットワーク。 The first optical signal is a wavelength multiplexed optical signal including a plurality of optical carriers having different wavelengths and a plurality of optical sidebands,
The second optical signal group is a plurality of optical signals obtained by demultiplexing the first optical signal for each channel including one or a plurality of optical carrier waves and optical sidebands.
The third optical signal group is an optical signal composed of a plurality of channels selected from the second optical signal group or selected and combined.
A first optical path for transmitting a first optical signal;
A first optical signal is input from the optical path and demultiplexed to generate a second optical signal group, a third optical signal group is generated from the second optical signal group, and the third optical signal group is generated. A remote node that outputs each of the channels;
A second optical path group for transmitting an optical signal from the remote node;
A photoelectric converter that receives each of the channels of the third optical signal group and mixes the respective optical carriers and optical sidebands contained in the channel of the third optical signal group, and is obtained from the photoelectric converter A plurality of antenna base stations having antennas for transmitting high-frequency electrical signals;
With
The remote node includes an optical path switch that generates a third optical signal group from the second optical signal group,
A fiber radio network characterized by switching a high-frequency signal transmitted from the antenna by switching an optical path with the optical path switch.

上記遠隔ノードは、波長多重分離器と、光路切換器と、波長多重化器とを有し、
波長多重分離器は、入力した第１の光信号から逆多重化した第２の光信号群を生成し、
光路切換器は、波長多重分離器の複数の出力と波長多重化器の複数の入力との接続組み合わせを確定し、
波長多重化器は、その複数の入力を波長多重化して出力するものであることを特徴とする請求項１に記載のファイバ無線ネットワーク。 The remote node includes a wavelength demultiplexer, an optical path switch, and a wavelength multiplexer.
The wavelength demultiplexer generates a second optical signal group that is demultiplexed from the input first optical signal,
The optical path switch determines a connection combination of a plurality of outputs of the wavelength demultiplexer and a plurality of inputs of the wavelength multiplexer,
2. The fiber radio network according to claim 1, wherein the wavelength multiplexer multiplexes and outputs the plurality of inputs.

上記の波長多重化器あるいは波長多重分離器は、ＡＷＧ（アレイ導波路回折格子）であることを特徴とする請求項１あるいは２のいずれか１つに記載のファイバ無線ネットワーク。 3. The fiber radio network according to claim 1, wherein the wavelength multiplexer or wavelength demultiplexer is an AWG (arrayed waveguide diffraction grating). 4.

上記の光路切換器は、波長多重分離器の出力のそれぞれと波長多重化器の出力のそれぞれとの接続の断続を行なう光スイッチで構成することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載のファイバ無線ネットワーク。 4. The optical path switch according to claim 1, wherein the optical path switch comprises an optical switch for connecting / disconnecting each of the outputs of the wavelength demultiplexer and each of the outputs of the wavelength multiplexer. Fiber radio network as described in 1.

上記の複数のアンテナ基地局のいずれか１つに属し、請求項１に記載のファイバ無線ネットワークのユーザから電波信号を受信する受信手段と、
該電波信号で伝送された信号で変調した第４の光信号を生成する手段と、
をさらに備え、
第４の光信号を伝送する光路は、上記の第２光路群に属する第２Ａ光路であって、
遠隔ノードは、さらに、第２Ａ光路から第４の光信号を入力し、逆多重化して第５の光信号群を生成し、第５の光信号群から光信号を選択し、選択した該光信号を波長多重化して第６の光信号を生成し、第６の光信号を出力する機能を備え、
上記のユーザからの信号を、上記の遠隔ノードあるいはその下流域にまで、伝送する機能をさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載のファイバ無線ネットワーク。 Receiving means for receiving a radio signal from a user of the fiber radio network according to claim 1, belonging to any one of the plurality of antenna base stations;
Means for generating a fourth optical signal modulated by the signal transmitted by the radio signal;
Further comprising
The optical path for transmitting the fourth optical signal is the second A optical path belonging to the second optical path group, and
The remote node further receives the fourth optical signal from the second A optical path, demultiplexes it to generate a fifth optical signal group, selects an optical signal from the fifth optical signal group, and selects the selected optical signal. A function of generating a sixth optical signal by wavelength multiplexing the signal and outputting the sixth optical signal;
5. The fiber radio network according to claim 1, further comprising a function of transmitting a signal from the user to the remote node or a downstream area thereof. 6.

上記遠隔ノードは、波長多重分離器と波長多重化器との機能を持った波長多重分離器／波長多重化器について、
第１の波長多重分離器／波長多重化器と、光路切換器と、複数の波長多重分離器／波長多重化器とを有し、
第１の波長多重分離器／波長多重化器は、請求項１に記載の波長多重分離器の機能と、請求項５に記載の波長多重化器の機能を備え、
上記の光路切換器は、第１の波長多重分離器／波長多重化器の複数の出力と複数の波長多重分離器／波長多重化器のそれぞれ複数の入力との接続組み合わせを確定し、
上記の第１の波長多重分離器／波長多重化器のそれぞれは、請求項１に記載の波長多重化器の機能と、請求項２に記載の波長多重分離器の機能を備えるものであることを特徴とする請求項５に記載のファイバ無線ネットワーク。 The remote node is a wavelength demultiplexer / wavelength multiplexer having the functions of a wavelength demultiplexer and a wavelength multiplexer.
A first wavelength demultiplexer / wavelength multiplexer, an optical path switch, and a plurality of wavelength demultiplexers / wavelength multiplexers;
The first wavelength demultiplexer / wavelength multiplexer includes the function of the wavelength demultiplexer according to claim 1 and the function of the wavelength multiplexer according to claim 5;
The optical path switch determines a connection combination of a plurality of outputs of the first wavelength demultiplexer / wavelength multiplexer and a plurality of inputs of the plurality of wavelength demultiplexers / wavelength multiplexers,
Each of the first wavelength demultiplexer / wavelength multiplexer has the function of the wavelength multiplexer according to claim 1 and the function of the wavelength demultiplexer according to claim 2. The fiber radio network according to claim 5.

上記の光路切換器は、少なくとも、第１の波長多重分離器／波長多重化器で逆多重化した光信号の光路のいずれか１つと、上記の複数の波長多重分離器／波長多重化器のいずれか１つで逆多重化した光信号の光路のいずれか１つと、を、同一の光スイッチを用いて断続することを特徴とする請求項６に記載のファイバ無線ネットワーク。 The optical path switch includes at least one of the optical paths of the optical signal demultiplexed by the first wavelength demultiplexer / wavelength multiplexer and the plurality of wavelength demultiplexers / wavelength multiplexers. 7. The fiber radio network according to claim 6, wherein any one of the optical paths of the optical signals demultiplexed by any one of the optical signals is interrupted by using the same optical switch.

上記の光路切換器は、両面反射特性を同時に用いることで、２つの光路を同時に切換えることの出来る両面反射型光スイッチを複数用いて構成する光路切換器であって、
上記両面反射型光スイッチの一方の反射面を用いて、請求項１に記載の遠隔ノードの第１を構成し、
その他方の反射面を用いて、請求項２に記載の遠隔ノードの第２を構成することを特徴とする請求項５に記載のファイバ無線ネットワーク。 The above optical path switch is an optical path switch configured by using a plurality of double-sided reflection type optical switches that can simultaneously switch two optical paths by using the double-sided reflection characteristics simultaneously.
The first of the remote nodes according to claim 1 is configured using one reflective surface of the double-sided reflective optical switch,
6. The fiber radio network according to claim 5, wherein a second of the remote nodes according to claim 2 is configured by using the other reflecting surface.

さらに、上記の遠隔ノードは、第４の光信号を解析して上記ユーザの属するサービス範囲を担当するアンテナ基地局を割出す解析手段を、さらに備え、
上記解析手段から得られる上記アンテナ基地局向けに、上記チャネル要求信号に従ったチャネルを送信するように、光路切換器を切換えることを特徴とする請求項５から８のいずれか１つに記載のファイバ無線ネットワーク。 Further, the remote node further comprises an analysis means for analyzing a fourth optical signal and determining an antenna base station in charge of the service range to which the user belongs,
9. The optical path switcher according to claim 5, wherein an optical path switch is switched so as to transmit a channel according to the channel request signal to the antenna base station obtained from the analyzing means. Fiber wireless network.