JP3012766B2 - 中継装置 - Google Patents

中継装置

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JP3012766B2 JP6076306A JP7630694A JP3012766B2 JP 3012766 B2 JP3012766 B2 JP 3012766B2 JP 6076306 A JP6076306 A JP 6076306A JP 7630694 A JP7630694 A JP 7630694A JP 3012766 B2 JP3012766 B2 JP 3012766B2
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道夫 則近
隆司 横手
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光アナログ通信に用いら
れる中継装置に関し、特に、無線呼出システムの不感地
対策として設けられ、1つの親局と光ケーブルで接続さ
れ分散配置された複数の子局からなる中継装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】無線呼出システムは、電話網に接続され
た中央基地局と、中央基地局に局間連絡線で結ばれ分散
配置された複数の周辺基地局及び多数の無線呼出受信機
によって構成されている。電話機から無線呼出受信機の
呼出番号をダイヤルすると当該サービスエリアの周辺基
地局から無線電波が送出され該当する無線呼出受信機が
呼び出される。このような無線呼出システムのサービス
を更に向上させるため、構内,地下街,トンネル内など
電波の届かない不感地帯に対して中継装置を配備し、周
辺基地局からの電波を中継増幅して不感地帯でも受信で
きるようになってきた。
【0003】図2は本発明を適用しようとする中継装置
12のブロック図である。図において、11は周辺基地
局、13は無線部、14は電気信号を光に変換する電気
/光変換器(E/O)、15は分配器、16は複数の
ケーブル、17は複数の子局、18は光を電気信号に変
換する複数の光/電気変換器(O/E)、19は合成
器、20は親局である。図に示したように、中継装置1
2は親局20と複数の子局17−1〜17−n及びその
間を接続する複数のケーブル16とで構成される。無線
部13は周辺基地局11からの電波を受信し、増幅した
高周波信号(RF信号)を出力する。無線部13から出
力されるRF信号は、E/O変換器14で光に変換され
分配器15に接続された複数の光ケーブル16によって
複数の子局17に分配される。複数の子局17は、不感
地帯の構内,地下街,トンネル内の全域をサービスエリ
アとするため、例えば、1m〜20kmの範囲に分散配
置される。これらの複数の子局17と親局20との接続
には、低損失(0.3dB/km〜0.5dB/km)
の特徴を有する光ケーブル16が用いられ光アナログ伝
送が採用されている。
【0004】複数の子局17から親局20へは同様に光
ケーブルによって監視用光信号が送られ、光/電気変換
器(O/E)18によって電気信号に変換されて合成器
19で合成され、無線部13に入力される。
【0005】図3は図2の親局20から子局17に対す
る下り回線の従来のブロック図であり、1は無線部13
が受信したRF信号入力端子、2は無線部13の中の増
幅器である。14はE/O変換器、16は光ケーブルで
あり、分配器15は省略してある。9は子局の中の従来
光受信装置であり、光を電気信号に変換する光/電気
変換器(O/E)3と可変利得増幅器4とによって構成
されている。その出力端子7にはアンテナが接続され無
線呼出受信機に対して電波(出力RF信号)が送出され
る。可変利得増幅器4は、子局の据え付け時に利得を調
整して規定の送信RF出力が得られるように構成されて
いる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の光受信装置
9を備えた複数の子局17は、トンネル内などのような
長細いエリアの場合は親局20に近接した位置から順次
サービスエリアが連鎖するように遠くまで分散配置さ
れ、地下街などの広いエリアの場合は縦横格子状に分散
配置される。いずれの場合も親局20と複数の子局17
のそれぞれとを接続する複数の光ケーブル16の長さは
それぞれ異なり、近接配置された子局とは1〜数m、最
も遠い位置に配置された子局とは20kmにも及ぶ場合
がある。前述のように光ケーブルは低損失を特徴とする
ものであるが、0.3〜0.5dB/kmの損失を有す
るため、このような中継装置12を設置するには子局の
配置位置による光ケーブルの損失の差が0〜10dBと
なり、電気信号では光損失の2倍の0〜20dBの差が
生ずる。上記従来の光受信装置9の出力端子7に出力さ
れる出力RF信号レベルは、出力端子7に直結した画像
受信機で再生画像を得るCATVのようなシステムで
は、出力レベルが多少異なっても問題は生じないが、ア
ンテナを接続して電波を送出する無線呼出システムでは
電波の到達距離が異なり子局毎にサービス範囲が異なり
問題が生ずる。各子局のサービスエリアの面積はほぼ等
しくなるように設定されており、子局の据付時に上記光
ケーブルの損失の差を補償して送出レベルをほぼ等しく
するため、光受信装置9の可変利得増幅器4の利得を手
動で調整して据付を行っている。
【0007】図4はE/O変換器14として発光ダイオ
ードを用いたときの入力RF信号に対する光RF出力の
特性例図であり、発光ダイオードの電流と光出力の関係
を示した図である。発光ダイオードのバイアス電流に高
周波信号(入力RF)を重畳して駆動するとアナログ強
度変調の光出力が得られることを示している。入力RF
信号の変調度をmとしたとき、光出力はA(1+msin
pt)cos ωtで表され、この出力を復調した時のdB
換算は、2×10log A+20 logm〔dB〕となる。
この式の第1項の10log A〔dB〕は光レベルであ
る。
【0008】図5はホトダイオードの特性と検波動作の
説明図であり、図3の光受信装置9のO/E変換器3に
ホトダイオードを用いたときの復調(検波)動作説明図
である。ホトダイオードに光ケーブル16から光入力A
が入力するとホトダイオードの電流としてBが流れる。
光入力AがRF信号aで強度変調されているとホトダイ
オード電流BにRF信号bが重畳されて出力される。光
入力がAレベルでRF信号aの変調度がmの時、検波R
F電流はbとなる。しかしながら、光ケーブル16の長
さが長く損失が増えて光入力AがA’となると、変調度
mは一定であるのでホトダイオードの電流B’が小さく
なり、検波RF電流はb’となって同様に小さくなる。
RF検波信号bがb’に小さくなった分、すなわち光入
力AがA’になった光ケーブルの損失分の2倍を可変利
得増幅器4で補正する必要が生ずる。
【0009】以上のように、従来の光受信装置9を備え
た子局17を新設あるいは増設する時、可変利得増幅器
4を手動で調整する必要があるため、測定器を現地に運
搬して測定,調整を行うので労力と作業時間がかかると
いう欠点があった。
【0010】本発明の目的は、光ケーブルの長さに対応
して受信入力光のレベルが異なったとき手動で増幅度を
調整しなくても規定レベルの高周波出力信号を得ること
のできる光受信装置を提供し、さらに、無線呼出システ
ムにおける中継装置の複数の子局を分散配置する際の設
置位置による光ケーブルの損失の差を自動的に補償する
ことによって据付調整にかかる労力と作業時間を著しく
短縮した中継装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の要部をなす光受
信装置は、高周波信号が重畳された一定レベルの光出力
を不特定の長さの光ケーブルを介して受光し高周波信号
に変換する光/電気変換器と、該光/電気変換器の出力
を増幅して規定レベルの高周波出力信号を出力する可変
利得増幅器とを備えた光受信装置において、前記光/電
気変換器に入力される不特定レベルの受信光のレベル変
化に対応して直線的に変化する該光/電気変換器の電流
値を検出する電流検出器と、該電流検出器から得られる
検出電流値から前記光ケーブルの長さに比例する損失を
推定し前記可変利得増幅器が該損失を補償する利得とな
るような利得制御信号を該可変利得増幅器に与える制御
回路とを備え、 前記光ケーブルの長さの如何にかかわら
ず高周波出力信号が前記規定レベルとなるように構成し
たことを特徴とするものである。
【0012】そして、上記本発明の受信装置を用いた
継装置は、無線呼出システムにおける周辺基地局からの
電波を受信して該電波の高周波信号を一定レベルの光に
重畳し分配器から複数の光出力を送出する親局と、該親
局の分配器にそれぞれ一端が接続され前記複数の光出力
をそれぞれ伝送する複数の光ケーブルと、該複数の光ケ
ーブルの他端がそれぞれ接続されて分散配置され、それ
ぞれ光ケーブルを介して前記親局からの光出力を受光し
光/電気変換器によって抽出した高周波信号を可変利得
増幅器で増幅して規定レベルの高周波出力信号を出力す
る光受信装置と該光受信装置の高周波出力信号を当該サ
ービスエリアの携帯機に対して送出するアンテナが設け
られた複数の子局とを備えた中継装置において、前記複
数の子局の可変利得増幅器の利得可変範囲が、前記親局
と複数の子局との距離の最小値と最大値に対応する長さ
の光ケーブルの損失の差に応じて設定され、前記複数の
子局の光受信装置のそれぞれに、前記光/電気変換器の
電流値を検出する電流検出器と、該電流検出器から得ら
れる検出電流値から前記光ケーブルの長さに比例する損
失を推定し前記可変利得増幅器が該損失を補償する利得
となるような利得制御信号を該可変利得増幅器に与える
制御回路とを備え、前記親局と前記複数の子局との距離
の如何にかかわらず前記複数の子局のアンテナから送出
される高周波出力信号レベルが自動的に全てほぼ等しく
なって複数の子局のサービスエリアの面積が全てほぼ等
しくなるように構成したことを特徴とするものである。
さらに、前記複数の光ケーブルの長さが1m〜20km
の範囲のいずれかであることを特徴とするものである。
【実施例】図1は本発明の要部をなす光受信装置の実施
例を示すブロック図であり、従来の構成と異なる点は、
O/E変換器3の電流値を検出する電流検出器5と、そ
の検出電流値によって可変利得増幅器4の利得を制御す
る制御回路6を設けたことである。O/E変換器3とし
てホトダイオードを用いた場合は、図5に示したよう
に、ホトダイオードに流れる電流は光入力レベルの変化
に対して直線的に変化する。即ち、電流検出器5は、
継装置12の親局20から光ケーブル16を介して受信
する入力光のレベルに対応するO/E変換器3の直流電
流値を検出する。制御回路6は、例えば、その検出電流
をA/D変換器でディジタル値に変換し、基準値(光ケ
ーブル0m)の直流電流値より光ケーブルの長さに比例
する損失を推定し可変利得増幅器4の出力端子7の出
力RF信号電圧が予め定めた規定値になるような利得制
御信号を可変利得増幅器4に与えて増幅度を変化させ
る。検出電流から光ケーブルの損失を推定する方法とし
て、例えば、光損失に対するフォトダイオード電流の値
を予め制御回路の不揮発性メモリに格納しておき、検出
電流に対応する光損失をメモリから読み出すことによっ
て容易に実現すること ができる。すなわち、制御回路6
は、可変利得増幅器4の利得が光ケーブルの長さに比例
する損失を補償する値となるような利得制御信号を可変
利得増幅器4に与える。
【0014】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の
部をなす光受信装置は、RF信号で変調された入力光の
レベルに大きな差があっても自動的に利得が制御されて
規定レベルのRF出力信号が得られる。従って、本発明
要部をなす光受信装置8を無線呼出システムにおける
中継装置の複数の子局にそれぞれ設けることにより、異
なった長さの光ケーブル16で分散配置される複数の子
局のアンテナから送出される出力RF信号のレベルを自
動的に全てほぼ等しくすることができる。従って、中継
装置を設置する不感地の広さ、平面的な形状などから、
親局の設置点から最も遠い子局の設置点までの距離に基
づいて可変利得増幅器の利得可変範囲を設定することが
できるので、新設,増設の際の据付調整の労力と時間を
大幅に減らすことができ実用上の効果は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の要部をなす光受信装置の実施例を示す
ブロック図である。
【図2】本発明を適用するシステム構成例図である。
【図3】従来の装置の構成例図である。
【図4】電気/光変換特性例図である。
【図5】光/電気変換特性例と本発明の作用説明図であ
る。
【符号の説明】
1 RF入力端子 2 増幅器 3 O/E変換器 4 可変利得増幅器 5 電流検出器 6 制御回路 7 RF出力端子 8,9 光受信装置 11 周辺基地局 12 中継装置 13 無線部 14 E/O変換器 15 分配器 16 光ケーブル 17 子局 18 O/E変換器 19 合成器 20 親局
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H04B 10/16 (72)発明者 横手 隆司 東京都中野区東中野三丁目14番20号 国 際電気株式会社内 (72)発明者 鈴木 寛 東京都中野区東中野三丁目14番20号 国 際電気株式会社内 (72)発明者 菅沼 純 東京都港区虎ノ門二丁目10番1号 エ ヌ・ティ・ティ移動通信網株式会社内 (56)参考文献 特開 平1−30336(JP,A) 特開 平4−157820(JP,A) 実開 昭59−137657(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 10/00 - 10/28 H04B 7/26

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 無線呼出システムにおける周辺基地局か
    らの電波を受信して該電波の高周波信号を一定レベルの
    光に重畳し分配器から複数の光出力を送出する親局と、
    該親局の分配器にそれぞれ一端が接続され前記複数の光
    出力をそれぞれ伝送する複数の光ケーブルと、該複数の
    光ケーブルの他端がそれぞれ接続されて分散配置され、
    それぞれ光ケーブルを介して前記親局からの光出力を受
    光し光/電気変換器によって抽出した高周波信号を可変
    利得増幅器で増幅して規定レベルの高周波出力信号を出
    力する光受信装置と該光受信装置の高周波出力信号を当
    該サービスエリアの携帯機に対して送出するアンテナが
    設けられた複数の子局とを備えた中継装置において、 前記複数の子局の可変利得増幅器の利得可変範囲が、前
    記親局と複数の子局との距離の最小値と最大値に対応す
    る長さの光ケーブルの損失の差に応じて設定され、 前記複数の子局の光受信装置のそれぞれに、前記光/電
    気変換器の電流値を検出する電流検出器と、該電流検出
    器から得られる検出電流値から前記光ケーブルの長さに
    比例する損失を推定し前記可変利得増幅器が該損失を補
    償する利得となるような利得制御信号を該可変利得増幅
    器に与える制御回路とを備え、 前記親局と前記複数の子局との距離の如何にかかわらず
    前記複数の子局のアンテナから送出される高周波出力信
    号レベルが自動的に全てほぼ等しくなって複数の子局の
    サービスエリアの面積が全てほぼ等しくなるように構成
    したことを特徴とする中継装置。
  2. 【請求項2】 前記複数の光ケーブルの長さが1m〜2
    0kmの範囲のいずれかであることを特徴とする請求項
    1記載の中継装置
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