WO2002047409A1 - Systeme de station de base de communication radio comportant une station de base avancee optique - Google Patents

Description

明 細 書 光前進基地局を含む無線通信基地局システム 技術分野

本発明は、 主として携帯電話等の無線通信基地局に関するものである。 背景技術

移動通信システムにおける基幹基地局の送信装置には、 高効率でかつ線形 1生の 高い電力増幅器が必要である。 現在では、 多数の信号チャンネルを一括して増幅 するために、 特に、 線形性の高い電力増幅器が求められる。 電力増幅器の線形性 を高めるためには、 例えばフィードフォヮ一ド方式などの歪み補償の採用に加え て、 電力増幅器の出力そのものの歪みを低減することが不可欠である。

一方、 例えば都市部などの通信トラヒックの多い場所では、 補助的に通信エリ ァをカバーするために、 基地局として光前進基地局が設置される。 この光前進基 地局は、 基幹基地局から光ファイバで伝送された光信号を高周波信号に変換して 送信するものであり、 小型であることが必要とされる。

以下に、 上記光前進基地局を含む無線通信基地局システムについて、 図面を参 照しながら説明する。 図 1は、 従来の光前進基地局を含む無線通信基地局システ ムを表わすプロック図である。 図 1において、 無線基幹基地局 1 0 1と光前進基 地局 1 0 2は、 光ファイバ 1 0 3および光ファイバ 1 0 4を介して接続されてい る。 無線基幹基地局 1 0 1は、 ベースパンド信号入力端子 1 1 0、 ベースバンド 信号出力端子 1 1 1、 変調部 1 1 2、 復調部 1 1 3、 電気—光変換部 1 1 4、 お よび、 光—電気変換部 1 1 5から構成され、 光前進基地局 1 0 2は、 光一電気変 換部 1 2 0、 電気—光変換部 1 2 1、 電力増幅器 1 2 2、 アンテナ共用器 1 2 3、 アンテナ 1 2 4、 および、 低雑音増幅器 1 2 5から構成されている。

無線基幹基地局 1 0 1から光前進基地局 1 0 2へ信号を伝送する場合において, ベースバンド信号が、 無線基幹基地局 1 0 1内のベースバンド信号入力端子 1 1 0に入力されると、 そのベースバンド信号は、 変調部 1 1 2により高周波信号に 変換される。 その高周波信号は、 電気一光変換部 1 1 4によって光信号に変換さ れ、 それから、 光ファイバ 1 0 3を通って光前進基地局 1 0 2へ伝送される。 伝 送された光信号は、 光前進基地局 1 0 2において、 光—電気変換部 1 2 0によつ て高周波信号に変換され、 その高調波信号は、 電力増幅器 1 2 2によって所望の 出力レベルまで増幅される。 その後、 その増幅された信号は、 アンテナ共用器 1 2 3を通ってアンテナ 1 2 4から放射される。 ここで、 電力増幅器 1 2 2は、 隣 接チャネル漏洩電力レベルを既定値以下にするために、 一般的に、 線形性の高い 領域で動作させられる。 発明の開示

(発明が解決しようとする技術的課題）

し力 し、 電力増幅器 1 2 2を線形性の高い領域で動作させると、 電力増幅器 1 2 2の電力効率が低下し、 光前進基地局 1 0 2全体における消費電力は増加する。 その結果、 放熱板の面積を大きくしたり、 放熱用に特別の装置を用いたりするな ど、 光前進基地局 1 0 2において放熱に特別の工夫をしなければならなくなり、 全体として光前進基地局 1 0 2を小型にすることが難しいという課題を有してい た。 一方、 光前進基地局 1 0 2において歪み補償回路を採用することも、 結局は、 全体として光前進基地局 1 0 2における回路規模が大きくなるという課題を有し ていた。

本発明の目的は、 上記問題点を考慮し、 光前進基地局からの送信信号の歪みを 低減すると共に、 小型で電力効率の高い光前進基地局を含む無線通信基地局シス テムを提供することである。

(その解決方法）

本発明に係る第 1の無線通信基地局システムは、 無線基幹基地局と、 光前進基 地局と、 前記の無線基幹基地局と前記の光前進基地局を接続する光伝送部とから 構成される。 前記の無線基幹基地局は、 入力信号を変調する変調手段と、 前記の 変調手段からの出力信号を 2分配する第 1の分配手段と、 前記の第 1の分配手段 の 2分配した一方の出力信号を光信号に変換する第 1の電気一光変換手段と、 前 記の第 1の分配手段の 2分配した他方の出力信号を増幅して得られる信号の歪み 成分を抽出する歪み抽出手段と、 前記の歪み抽出手段の出力信号を光信号に変換 する第 2の電気一光変換手段とから構成される。 また、 前記の光前進基地局は、 前記の無線基幹基地局の第 1の電気一光変換手段から光伝送部を介して伝送され る光信号を電気信号に変換する第 1の光一電気変換手段と、 前記の無線基幹基地 局の第 2の電気一光変換手段から光伝送部を介して伝送される光信号を電気信号 に変換する第 2の光—電気変換手段と、 前記の第 1の光一電気変換手段からの出 力信号と、 前記の第 2の光一電気変換手段からの出力信号とを用いて、 歪み成分 が除去された所望の増幅信号を生成する歪み除去回路とから構成される。

好ましくは、 前記の無線通信基地局システムにおいて、 前記の歪み除去回路は、 前記の第 1の光一電気変換手段からの出力信号を増幅する電力増幅手段と、 前記 の電力増幅手段の出力信号と前記の第 2の光一電気変換手段の出力信号とを合成 する第 1の合成手段とから構成される。

好ましくは、 前記の無線通信基地局システムにおいて、 前記の第 1の分配手段 と前記の第 1の電気一光変換手段との間、 または、 前記の第 1の光一電気変換手 段と前記の電力増幅手段との間に遅延補償手段を設ける。

好ましくは、 前記の無線通信基地局システムにおいて、 前記の歪み除去回路は、 前記の第 1の光—電気変換手段からの出力信号と前記の第 2の光—電気変換手段 の出力信号とを合成する第 1の合成手段と、 前記の第 1の合成手段からの出力信 号を増幅する電力増幅手段とから構成される。

好ましくは、 前記の無線通信基地局システムにおいて、 前記の第 1の分配手段 と前記の第 1の電気一光変換手段との間、 または、 前記の第 1の光一電気変換手 段と前記の第 1の合成手段との間に遅延補償手段を設ける。

好ましくは、 前記の無線通信基地局システムにおいて、 前記の歪み抽出手段は、 入力信号を増幅して得られる信号から歪み信号のみを抽出する歪み信号抽出手段 と、 前記の歪み信号を調整して適当な歪み成分として出力する歪み信号調整手段 とから構成される。

好ましくは、 前記の無線通信基地局システムにおいて、 前記の歪み信号調整手 段は、 前記の第 2の光一電気変換手段の出力部に位置される„ 好ましくは、 前記の無線通信基地局システムにおいて、 前記の光前進基地局は、 さらに、 前記の歪み除去回路からの出力信号を 2分配する第 2の分配手段と、 前 記の第 2の分配手段の 2分配した一方の出力信号を光信号に変換する第 3の電気 一光変換手段とを含む。 また、 前記の無線基幹基地局は、 さらに、 前記の光前進 基地局の第 3の電気—光変換手段から光伝送部を介して伝送される光信号を電気 信号に変換する第 3の光一電気変換手段と、 前記の第 3の光一電気変換手段の出 力信号を検波し、 前記の歪み抽出手段を制御する検波制御手段とを含む。

好ましくは、 前記の無線通信基地局システムにおいて、 前記の無線基幹基地局 は、 さらに、 前記の第 1の分配手段の 2分配した一方の出力信号を 2分配する第 3の分配手段と、 前記の第 3の光—電気変換手段の出力信号と、 前記の第 3の分 配手段の 2分配した一方の出力信号とを合成する第 2の合成手段とを含む。 また、 前記の第 1の電気—光変換手段は、 前記の第 3の分配手段の 2分配した他方の出 力信号を光信号に変換し、 前記の検波制御手段は、 前記の第 2の合成手段の出力 信号を検波し、 前記の歪み抽出手段を制御する。

好ましくは、 前記の無線通信基地局システムにおいて、 前記の無線基幹基地局 の前記の第 1の分配手段は、 さらに、 もう 1つの出力端子を有して前記の変調手 段からの出力信号を 3分配する。 また、 前記の出力端子は、 第 2の合成手段に接 続され、 前記の第 2の合成手段は、 前記の第 3の光一電気変換手段の出力信号と、 前記の出力端子から出力された信号とを合成し、 前記の検波制御手段は、 前記の 第 2の合成手段の出力信号を検波し、 前記の歪み抽出手段を制御する。

本発明に係る第 2の無線通信基地局システムは、 無線基幹基地局と、 光前進基 地局と、 前記の無線基幹基地局と前記の光前進基地局を接続する光伝送部とから 構成される。 前記の無線基幹基地局は、 入力信号を変調する変調手段と、 前記の 変調手段からの出力信号を 2分配する第 1の分配手段と、 前記の第 1の分配手段 の 2分配した一方の出力信号を光信号に変換する第 1の電気一光変換手段と、 前 記の第 1の分配手段の 2分配した他方の出力信号を増幅する第 1の電力増幅手段 と、 前記の第 1の電力増幅手段の出力信号を調整する第 1の調整手段と、 前記の 第 1の調整手段の出力信号を光信号に変換する第 2の電気一光変換手段とから構 成される。 また、 前記の光前進基地局は、 前記の無線基幹基地局の第 1の電気一 光変換手段から光伝送部を介して伝送される光信号を電気信号に変換する第 1の 光—電気変換手段と、 前記の無線基幹基地局の第 2の電気一光変換手段から光伝 送部を介して伝送される光信号を電気信号に変換する第 2の光一電気変換手段と、 前記の第 1の光一電気変換手段からの出力信号を 2分配する第 2の分配手段と、 前記の第 2の分配手段の 2分配した一方の出力信号と、 前記の第 2の光一電気変 換手段の出力信号とを合成する第 1の合成手段と、 前記の第 1の合成手段の出力 信号を調整して適当な歪み成分として出力する歪み信号調整手段と、 前記の第 2 の分配手段の 2分配した他方の出力信号と前記の歪み信号調整手段の出力信号と を用いて、 歪み成分が除去された所望の増幅信号を生成する歪み除去回路とから 構成される。

好ましくは、 前記の無線通信基地局システムにおいて、 前記の歪み除去回路は、 前記の第 2の分配手段の 2分配した他方の出力信号を増幅する第 2の電力増幅手 段と、 前記の第 2の電力増幅手段の出力信号と、 前記の歪み信号調整手段の出力 信号とを合成する第 2の合成手段とから構成される。

好ましくは、 前記の無線通信基地局システムにおいて、 前記の歪み除去回路は、 前記の第 2の分配手段の 2分配した他方の出力信号と、 前記の歪み信号調整手段 の出力信号とを合成する第 2の合成手段と、 前記の第 2の合成手段の出力信号を 増幅する第 2の電力増幅手段とから構成される。

好ましくは、 前記の無線通信基地局システムにおいて、 前記の光前進基地局は、 さらに、 前記の歪み除去回路からの出力信号を 2分配する第 3の分配手段と、 前 記の第 3の分配手段の 2分配した一方の出力信号を光信号に変換する第 3の電気 一光変換手段とを含む。 また、 前記の無線基幹基地局は、 さらに、 前記の光前進 基地局の第 3の電気一光変換手段から光伝送部を介して伝送される光信号を電気 信号に変換する第 3の光—電気変換手段と、 前記の第 3の光—電気変換手段の出 力信号を検波し、 前記の第 1の調整手段を制御する検波制御手段とを含む。

好ましくは、 前記の無線通信基地局システムにおいて、 前記の無線基幹基地局 は、 さらに、 前記の第 1の分配手段の 2分配した一方の出力信号を 2分配する第 4の分配手段と、 前記の第 3の光一電気変換手段の出力信号と、 前記の第 4の分 配手段の 2分配した一方の出力信号とを合成する第 3の合成手段とを含む。 また、 '己の第 1の電気—光変換手段は、 前記の第 4の分配手段の 2分配した他方の出 力信号を光信号に変換し、 前記の検波制御手段は、 前記の第 3の合成手段の出力 信号を検波し、 前記の第 1の調整手段を制御する。

好ましくは、 前記の無線通信基地局システムにおいて、 前記の無線基幹基地局 の前記の第 1の分配手段は、 さらに、 もう 1つの出力端子を有して前記の変調手 段からの出力信号を 3分配する。 また、 前記の出力端子は、 第 3の合成手段に接 続され、 前記の第 3の合成手段は、 前記の第 3の光—電気変換手段の出力信号と、 前記の出力端子から出力された信号とを合成し、 前記の検波制御手段は、 前記の 第 3の合成手段の出力信号を検波し、 前記の第 1の調整手段を制御する。

好ましくは、 前記の無線通信基地局システムにおいて、 前記の光前進基地局は、 さらに、 アンテナ共用器を含む。 前記のアンテナ共用器の端子 1に前記の光前進 基地局からの送信信号が入力され、 前記のアンテナ共用器の端子 2にアンテナが 接続され、 前記のアンテナ共用器の端子 3にアンテナからの受信信号を增幅する 低雑音増幅手段が接続される。 また、 前記の低雑音増幅手段の出力に第 4の電気 一光変換手段が接続され、 前記の無線基幹基地局は、 さらに、 前記の光前進基地 局の第 4の電気一光変換手段から光伝送部を介して伝送される光信号を電気信号 に変換する第 4の光一電気変換手段と、 前記の第 4の光一電気変換手段の出力信 号を復調する復調手段とを含む。

本発明に係る第 3の無線通信基地局システムは、 _nが 2以上の自然数であると き、 1個の無線基幹基地局と、 η個の光前進基地局と、 前記の無線基幹基地局と 前記の光前進基地局を接続する光伝送部とから構成される。 前記の無線基幹基地 局は、 入力信号を変調する変調手段と、 前記の変調手段からの出力信号を 2分配 する第 1の分配手段と、 前記の第 1の分配手段の 2分配した一方の出力信号を η 分配する第 2の分配手段と、 前記の第 1の分配手段の 2分配した他方の出力信号 を増幅して得られる信号の歪み成分を抽出する歪み抽出手段と、 前記の歪み抽出 回路の出力信号を η分配する第 3の分配手段と、 前記の第 2の分配手段の η分酉己 したそれぞれの出力信号を光信号に変換する η個の第 1の電気一光変換手段と、 前記の第 3の分配手段の η分配したそれぞれの出力信号を光信号に変換する _η個 の第 2の電気一光変換手段とから構成される。 また、 各々の前記の光前進基地局 は、 前記の無線基幹基地局の n個のうち 1個の第 1の電気—光変換手段から光伝 送部を介して伝送される光信号を電気信号に変換する第 1の光一電気変換手段と、 前記の無線基幹基地局の n個のうち 1個の第 2の電気一光変換手段から光伝送部 を介して伝送される光信号を電気信号に変換する第 2の光一電気変換手段と、 前 記の第 1の光—電気変換手段からの出力信号と、 前記の第 2の光一電気変換手段 力 の出力信号とを用いて、 歪み成分が除去された所望の増幅信号を生成する歪 み除去回路とから構成される。

好ましくは、 前記の無線通信基地局システムにおいて、 前記の歪み除去回路は、 前記の第 1の光一電気変換手段からの出力信号を増幅する電力増幅手段と、 前記 の電力増幅手段の出力信号と、 前記の第 2の光一電気変換手段の出力信号とを合 成する第 1の合成手段とから構成される。

好ましくは、 前記の無線通信基地局システムにおいて、 前記の歪み除去回路は、 前記の第 1の光一電気変換手段の出力信号と、 前記の第 2の光—電気変換手段の 出力信号とを合成する第 1の合成手段と、 前記の第 1の合成手段の出力信号を増 幅する電力増幅手段とから構成される。

好ましくは、 前記の無線通信基地局システムにおいて、 前記の光伝送部は、 接 続される複数の組の前記の電気一光変換手段と前記の光一電気変換手段を各々直 接接続する光ファイバから構成される。

好ましくは、 前記の無線通信基地局システムにおいて、 前記の複数の光フアイ バのうち、 少なくとも 1つの光ファイバの長さが、 他の光ファイバの長さと異な る。

好ましくは、 前記の無線通信基地局システムにおいて、 前記の光伝送部は、 前 記の無線基幹基地局に接続されて光信号を分離および合成する第 1の光分波合成 手段と、 前記の光前進基地局に接続されて光信号を分離および合成する第 2の光 分波合成手段と、 前記の第 1と第 2の光分波合成手段を接続する光ファイバとか ら構成される。

(従来技術より有効な効果）

本発明によれば、 光前進基地局を含む無線通信基地局システムにおいて、 その 歪み補償回路の一部を無線基幹基地局で行うことにより、 その光前進基地局から の送信信号の歪みを低減できる。 また、 本発明により、 その光前進基地局からの 送信信号の歪みを低減できると同時に、 その光前進基地局の電力効率を高めて、 その光前進基地局を小型にできる。 図面の簡単な説明

図 1は、 従来の光前進基地局を含む無線通信基地局システムのプロック図であ る。

図 2は、 本発明の第 1の実施の形態における光前進基地局を含む無線通信基地 局システムのプロック図である。

図 3は、 本発明の第 1の実施の形態における光前進基地局を含む無線通信基地 局システム中で用いられている歪み抽出回路のブロック図である。

図 4は、 本発明の第 1の実施の形態において歪み抽出回路を変形した場合の無 線通信基地局システムのブロック図である。

図 5は、 本発明の第 1の実施の形態における光前進基地局を含む無線通信基地 局システム中で用いられている歪み除去回路のブロック図である。

図 6は、 本発明の第 1の実施の形態における無線通信基地局システムにおいて 遅延回路を設置した場合のシステムのブロック図である。

図 7は、 本発明の第 2の実施の形態における光前進基地局を含む無線通信基地 局システムのブロック図である。

図 8は、 本発明の第 3の実施の形態における光前進基地局を含む無線通信基地 局システムのブロック図である。

図 9は、 本発明の第 3の実施の形態において電力分配器を変形した場合の無線 通信基地局システムのプロック図である。

図 1 0は、 本発明の第 1の実施の形態において補助増幅器の位置を変形した場 合の無線通信基地局システムのブロック図である。

図 1 1は、 本発明の第 4の実施の形態における光前進基地局を含む無線通信基 地局システムのブロック図である。

図 1 2は、 本発明の第 1の実施の形態にぉレ、て光伝送部を変形した場合の無線 通信基地局システムのブロック図である。 図 1 3は、 本発明の第 5の実施の形態における光前進基地局を含む無線通信基 地局システムのブロック図である。

図 1 4は、 本発明の第 6の実施の形態における光前進基地局を含む無線通信基 地局システムのブロック図である。 発明を実施するための最良の形態

以下に、 添付の図面を参照して発明の実施の形態を説明する。

<第 1の実施の形態 >

以下に、 本発明の実施の形態における光前進基地局を含む無線通信基地局シス テムについて、 図面を参照しながら説明する。 図 2は、 本発明の第 1の実施の形 態における光前進基地局を含む無線通信基地局システムのプロック図である。 図 2において、 無線基幹基地局 2 0 1と光前進基地局 2 0 2は、 光伝送部として光 ファイバ 2 0 3、 光ファイバ 2 0 4、 および、 光ファイバ 2 0 5によって接続さ れている。

まず、 無線基幹基地局 2 0 1の内部構成を説明する。 ベースバンド信号入力端 子 2 1 0は、 変調部 2 1 1に接続され、 変調部 2 1 1の出力端子は、 電力分配器 2 1 2の端子 1 0に接続される。 電力分配器 2 1 2の端子 1 1は、 電気一光変換 部 2 1 3に接続され、 一方、 電力分配器 2 1 2の端子 1 2は、 歪み抽出回路 2 1 4に接続される。 歪み抽出回路 2 1 4の出力端子は、 電気—光変換部 2 1 6に接 続される。 電気一光変換部 2 1 3、 および、 電気一光変換部 2 1 6の出力端子は、 各々、 光ファイバ 2 0 3、 および、 光ファイバ 2 0 4に接続される。

また、 光一電気変換部 2 1 7の入力端子が光ファイバ 2 0 5に接続され、 光一 電気変換部 2 1 7の出力端子と復調部 2 1 8が接続される。 そして復調部 2 1 8 の出力端子は、 ベースバンド信号出力端子 2 1 9に接続される。

次に、 光前進基地局 2 0 2の内部構成を説明する。 光ファイバ 2 0 3と光—電 気変換部 2 2◦が接続される。 そして、 光一電気変換部 2 2 0の出力端子と電力 増幅器 2 2 1の入力端子が接続され、 電力増幅器 2 2 1の出力端子は、 電力合成 器 2 2 2の端子 1 3に接続される。 一方、 光ファイバ 2 0 4と光一電気変換部 2 2 3が接続され、 光—電気変換部 2 2 3の出力端子は、 電力合成器 2 2 2の端子 14に接続される。 電力合成器 222の端子 15は、 アンテナ共用器 224の端 子 16に接続され、 アンテナ共用器 224の端子 17は、 アンテナ 225に接続 される。 また、 アンテナ共用器 224の端子 18は、 低雑音増幅器 226に接続 され、 低雑音増幅器 226の出力端子は、 電気一光変換部 227の入力端子に接 続される。 そして電気一光変換部 227の出力端子は、 光ファイバ 205に接続 される。

例えば、 光—電気変換部 217、 光一電気変換部 220、 および、 光—電気変 換部 223は、 フォトダイオードなどの光検波ダイオードであってよい。 また、 電気—光変換部 213、 電気一光変換部 216、 および、 電気一光変換部 227 は、 DFB (D i s t r i b u t e d f e e d b a c k) レーザゃフアブリぺ ローレーザを用いたレーザダイォードであってよい。

このように構成された光前進基地局 202を含む無線通信基地局システムの動 作を以下に説明する。 まず、 無線基幹基地局 201から光前進基地局 202へ信 号を伝送する場合について説明する。 ベースバンド入力端子 210に入力された ベースバンド信号は、 変調部 21 1により高周波変調信号に変換されて出力され る。 その変換された信号は、 電力分配器 212の端子 10に入力され、 端子 1 1 と端子 12に分配されて出力される。 端子 1 1から出力された信号は、 電気一光 変換部 213により、 波長; Uの光信号に変調される。 端子 1 1から出力される 信号成分によって変調された波長； tlの光信号は、 光ファイバ 203によって、 光前進基地局 202へ伝送される。

一方、 端子 12から出力された信号は、 歪み抽出回路 214に入力される。 こ の歪み抽出回路 214は、 入力された信号を増幅して得られる信号の歪み成分の みを取り出す回路である。 これは、 例えば、 図 3に示すような構成が考えられる。 図 3の歪み抽出回路は、 歪み信号抽出部分 301と歪み信号調整部分 302と から成る。 歪み信号抽出部分 301は、 電力分配器 310、 遅延回路 311、 增 幅器 312、 電力合成器 313、 可変位相器 314、 および、 可変減衰器 315 を含み、 歪み信号調整部分 302は、 補助増幅器 320を含む。 電力分配器 31 0の一方の出力端子である端子 20は、 遅延回路 31 1に接続され、 電力分配器 310の他方の出力端子である端子 21は、 増幅器 312に接続される。 増幅器 3 1 2の出力端子は、 順に、 可変位相器 3 1 4および可変減衰器 3 1 5に接続さ れる。 遅延回路 3 1 1の出力端子、 および、 可変減衰器 3 1 5の出力端子は、 各々、 電力合成器 3 1 3の端子 2 2、 および、 端子 2 3に接続される。 電力合成 器 3 1 3の出力端子は、 歪み信号調整部分 3 0 2に接続される。 つまり、 電力合 成器 3 1 3の出力端子は、 補助増幅器 3 2 0に接続される。

次に、 以上で述べられた歪み抽出回路 2 1 4の動作を説明する。 図 2に示され る電力分配器 2 1 2の端子 1 2から出力される信号は、 図 3に示される電力分配 器 3 1 0の端子 1 9に入力される。 電力分配器 3 1 0において、 端子 1 9に入力 された信号は、 端子 2 0と端子 2 1に分配されて出力される。 電力分配器 3 1 0 の端子 2 0から出力された信号は、 遅延回路 3 1 1を経て、 電力合成器 3 1 3の 端子 2 2に入力される。 一方、 電力分配器 3 1 0の端子 2 1から出力された信号 は、 増幅器 3 1 2によって増幅される。 これにより、 増幅器 3 1 2力 ら、 歪み成 分を伴う信号が出力される。 この歪み成分を伴う信号は、 可変位相器 3 1 4と可 変減衰器 3 1 5とを経ることによって、 位相や振幅が調整された後、 電力合成器 3 1 3の端子 2 3に入力される。 ここで、 電力分配器 3 1 0および電力合成器 3

1 3の分配合成比と、 遅延回路 3 1 1、 可変位相器 3 1 4、 および、 可変減衰器 3 1 5とを調整することにより、 電力合成器 3 1 3において、 電力合成器 3 1 3 の端子 2 2に入力される信号成分と電力合成器 3 1 3の端子 2 3に入力される信 号成分が、 それらの振幅が等しく、 それらの位相が 1 8 0度ずれた状態で合成さ れる。 従って、 電力合成器 3 1 3の端子 2 4において、 所望の信号成分が抑圧さ れた、 歪み成分のみの信号を抽出できる。 その後、 電力合成器 3 1 3の端子 2 4 において抽出された歪み成分は、 補助増幅器 3 2 0によって、 所望レベルまで增 幅される。

ここで、 歪み信号調整部分 3 0 2は、 さらに、 電力合成器 3 1 3の端子 2 4に おいて抽出される歪み成分の位相や振幅を調整できる可変位相器 3 2 1や可変減 衰器 3 2 2を含んでもよい。 本実施の形態による無線通信基地局システムがこれ らを含む場合の一例が、 図 4に示される。

補助増幅器 3 2 0によって所望レベルまで増幅された歪み成分は、 図 2に示さ れる電気一光変換部 2 1 6により、 波長; U2の光信号に変調される。 歪み成分に よって変調された波長波長え t2の光信号は、 光ファイバ 2 0 4によって、 光前進 基地局 2 0 2へ伝送される。

波長; 1の光信号、 および、 波長； t2の光信号は、 各々、 光ファイバ 2 0 3、 および、 光ファイバ 2 0 4を経由して光前進基地局 2 0 2へ伝送される。 伝送さ れた波長 λ tlの光信号は、 光一電気変換部 2 2 0に入力され、 光一電気変換部 2 2. 0によって、 信号成分のみを有する高周波信号に変換される。 一方、 λ ΐ2の光 信号は、 光一電気変換部 2 2 3によって、 歪み成分のみを有する高周波信号に変 換される。

これらの高周波信号の動作を、 図 5を用いて説明する。 図 5は、 図 2に示され る歪み除去回路 2 2 8を抜き出した図であり、 図 2における構成要素と同一の構 . 成要素には同一の符号を付している。 図 2に示される光一電気変換部 2 2 0から 出力された信号成分のみを有する高周波信号は、 電力増幅器 2 2 1によって所望 レべノレまで増幅される。 その際、 増幅された信号は、 図 5に示すように所望帯域 外に歪み成分を含む。 この増幅信号は、 電力合成器 2 2 2の端子 1 3に入力され る。 一方、 図 2に示される光一電気変換部 2 2 3から出力された歪み成分のみを 有する高周波信号は、 電力合^^ 2 2 2の端子 1 4に入力される。 ここで、 電力 合成器 2 2 2の端子 1 3と端子 1 4に入力される信号の歪み成分が同振幅、 逆位 相の状態で合成されるように、 歪み抽出回路 2 1 4内の歪み信号調整部分 3 0 2 を調整することにより、 電力合成器 2 2 2の端子 1 5から、 歪み成分が抑圧され た信号が出力される。 この歪み成分が抑圧された信号は、 図 2に示されるアンテ ナ共用器 2 2 4を経由してアンテナ 2 2 5から放射される。

ここで、 図 3における増幅器 3 1 2のような歪み抽出回路 2 1 4において用い る増幅器と、 光前進基地局 2 0 2において用いる電力増幅器 2 2 1とは同一であ ることが好ましい。 し力 し、 述べられたように電力増幅器 2 2 1における増幅に よって発生する歪み成分が打ち消せるのであれば、 歪み抽出回路 2 1 4において 用いる増幅器 3 1 2と、 光前進基地局 2 0 2において用いる電力増幅器 2 2 1と は同一でなくともよい。

また、 電力増幅器 2 2 1、 増幅器 3 1 2、 および、 補助増幅器 3 2 0は、 例え ば、 シリコンや G a A sを半導体材料として用いた、 1または複数の電界効果型 トランジスタ （F E T) であってもよい。

また、 電力合成器 2 2 2の端子 1 3と端子 1 4に入力される信号の歪み成分が 正確に逆位相の状態で合成されるように、 歪み調整回路 2 1 4の出力端子から電 力合成器 2 2 2の端子 1 4までの間の経路中に、 歪み成分の位相を調整する回路 を設置してもよい。

次に、 光前進基地局 2 0 2から無線基幹基地局 2 0 1へ信号を伝送する場合を 説明する。 アンテナ 2 2 5によって受信された信号は、 アンテナ共用器 2 2 4の 端子 1 8から出力され、 低雑音増幅器 2 2 6によって増幅される。 そして、 低雑 音増幅器 2 2 6からの出力信号は、 電気一光変換部 2 2 7によって、 波長; L rlの 光信号に変換される。 この光信号は、 光ファイバ 2 0 5を経由して、 無線基幹基 地局 2 0 1に伝送される。 伝送された光信号は、 光一電気変換部 2 1 7に入力さ れ、 高周波信号に変換される。 そして、 この高周波信号は、 復調部 2 1 8によつ てベースバンド信号に復調され、 ベースバンド出力端子 2 1 9に出力される。 一般に、 電力増幅器は、 そのバイアス電流を少なくするほど電力効率が向上し、 消費電力を小さくできる。 従来では、 その一方で、 出力信号の歪み成分が増加す ることが問題であった。 し力 し、 本発明の実施の形態においては、 光前進基地局 2 0 2から携帯電話等に信号を送信する場合に、 光前進基地局 2 0 2において用 いる電力増幅器 2 2 1の動作点にかかわらず歪み成分を抑圧した信号を送信でき る。 従って、 光前進基地局 2 0 2からの送信信号の歪みを低減させると同時に、 光前進基地局 2 0 2において用いる電力増幅器 2 2 1を、 バイアス電流を少なく した状態で動作させることができる。 従って、 光前進基地局 2 0 2全体での電力 効率を向上させることができる。 また、 歪み補償回路の一部として用いている補 助増幅器 3 2 0を無線基幹基地局 2 0 1で用いており、 光前進基地局 2 0 2全体 の電力効率を向上させることができる。

その結果、 光前進基地局 2 0 2の回路規模を小さくできると同時に、 放熱に必 要な大きさも小さくすることができ、 光前進基地局 2 0 2全体の大きさを小さく できる。 また、 光前進基地局 2 0 2から携帯電話等へ送信する信号の歪み成分を 打ち消すために必要な制御を、 全て基幹基地局 2 0 1側で行えるため、 光前進基 地局 2 0 2の負担を小さくできる。 尚、 光前進基地局 2 0 2の電力合成器 2 2 2において 2つの信号を合成する場 合、 歪み抽出回路 2 1 4における歪み抽出処理のために遅延が生じ、 電力合成器 2 2 2に 2つの信号が同時に入力されないときは、 例えば、 図 6に示されるよう に、 無線基幹基地局 2 0 1において、 電力分配器 2 1 2と電気一光変換部 2 1 3 との間に遅延回路 2 2 9を接続し、 2つの信号の伝送時間が等しくなるように調 整することができる。 さらに、 この遅延回路 2 2 9は、 光前進基地局 2 0 2にお ける光一電気変換部 2 2 0と電力増幅器 2 2 1との間に接続されてもよレ、。

<第 2の実施の形態〉

次に、 本発明の第 2の実施の形態における光前進基地局を含む無線通信基地局 システムについて、 図面を参照しながら説明する。

本実施の形態による無線通信基地局システムのプロック図を図 7に示す。 図 7 において、 図 2における構成要素と同じ構成要素には、 同一の符号を付している。 図 7において、 第 1の実施の形態によるシステムと異なる点を説明する。 本実施 の形態によるシステムでは、 新たに、 光前進基地局 2 0 2において、 電力分配器 2 3 0および電気一光変換部 2 3 1を設置し、 無線基幹基地局システム 2 0 1に おいて、 光一電気変換部 2 3 1および検波制御部 2 3 3を設置する。 そして、 電 気一光変換部 2 3 1と光一電気変換部 2 3 2とを、 光ファイバ 2 0 6によって接 続する。 本実施の形態によるシステムでは、 光前進基地局 2 0 2における電力合 成器 2 2 2の出力信号の一部を、 モニタ出力として、 電力分配器 2 3 0の端子 3 0に分配して出力する。 その信号は、 電気一光変換部 2 3 1により波長 r2の光 信号に変換される。 この光信号は、 光ファイバ 2 0 6により無線基幹基地局 2 0 1へ伝送される。 無線基幹基地局 2 0 1へ伝送された波長； L r2の光信号は、 光一 電気変換部 2 3 2により高周波信号に変換される。 そして、 この高周波信号は、 検波制御部 2 3 3に入力され、 その信号の電力が検出される。

検波制御部 2 3 3に入力される高周波信号は、 光前進基地局 2 0 2から携帯電 話等への送信電力レベルに応じて変化するので、 検波制御部 2 3 3において、 光 前進基地局 2 0 2の送信電力レベルをモニタしていることになる。 従って、 この レベルをモニタすることにより、 光前進基地局 2 0 2における動作が正常かどう かを常にチェックできる。 光前進基地局 2 0 2は、 通常、 屋外に設置されること が多く、 動作状態を常に監視することが難しいので、 これは、 光前進基地局 2 0 2のメンテナンスという点で非常に効果がある。

また、 本実施の形態によるシステムのように、 光前進基地局 2 0 2の出力電力 を無線基幹基地局 2 0 1においてモニタすることにより、 その出力電力に応じて、 光前進基地局 2 0 2から携帯電話等への送信信号の歪み抑圧に働く、 例えば可変 位相器 3 1 4、 可変減衰器 3 1 5のような歪み抽出回路 2 1 4の成分を制御でき る。 さらに、 歪み抽出回路 2 1 4は、 図 4に示すように、 可変位相器 3 2 1や可 変減衰器 3 2 2を含んでもよく、 その場合には、 それらの可変位相器 3 2 1や可 変減衰器 3 2 2も制御できる。 その結果、 光前進基地局 2 0 2の出力電力が変動 した場合でも、 光前進基地局 2 0 2から携帯電話等への送信信号の歪み抑圧を適 宜行うことができる。 尚、 本実施の形態によるシステムにおいても、 第 1の実施 の形態によるシステムと同様の効果が得られる。

また、 上述の遅延回路 2 2 9を、 無線基幹基地局 2 0 1における電力分配器 2 1 2と電気一光変換部 2 1 3との間、 または、 光前進基地局 2 0 2における光一 電気変換部 2 2 0と電力増幅器 2 2 1との間に接続してもよレ、。 そのような場合 にも、 これまで述べられた効果と同様の効果が得られる。

<第 3の実施の形態〉

次に、 本発明の第 3の実施の形態における光前進基地局を含む無線通信基地局 システムについて、 図面を参照しながら説明する。

本実施の形態によるシステムのブロック図を図 8に示す。 図 8において、 図 2 における構成要素と同じ構成要素には、 同一の符号を付している。 図 8において 第 2の実施の形態によるシステムと異なる点を説明する。 第 2の実施の形態によ るシステムでは、 光前進基地局 2 0 2における電力合成器 2 2 2の出力信号の一 部をモニタ出力として取り出し、 それを無線基幹基地局 2 0 1内の検波制御部 2 3 3によって検波していたが、 本実施の形態によるシステムでは、 光前進基地局

2 0 2の出力電力をモニタする代わりに、 その出力信号に含まれる歪み成分のみ を無線基幹基地局 2 0 1内の検波制御部 2 3 3によって検波している。 以下に、 その動作について説明する。

無線基幹基地局 2 0 1における変調部 2 1 1の出力端子から出力された高周波 信号は、 電力分配器 2 1 2により端子 1 1と端子 1 2に分配されて出力される。 端子 1 1に出力された信号は、 第 2の実施の形態によるシステムでは、 そのまま 電気一光変換部 2 1 3に入力されていたが、 本実施の形態によるシステムでは、 新たに、 電力分配器 2 1 2と電気一光変換部 2 1 3との間に電力分配器 2 4 0を 設置し、 その信号の一部をさらに電力分配器 2 4 0の端子 4 0から取り出す。 さ らに、 本実施の形態によるシステムにおいては、 新たに、 電力合成器 2 4 3を設 置する。 電力分配器 2 4 0の端子 4 0から取り出された信号は、 可変位相器 2 4 1や可変減衰器 2 4 2によって、 位相や振幅が調整された後、 電力合成器 2 4 3 の端子 4 1に入力される。 一方、 電力合成器 2 4 3の端子 4 2には、 第 2の実施 の形態によるシステムと同様に、 光ファイバ 2 0 6によって伝送される信号が入 力される。 この端子 4 2に入力される信号と端子 4 1に入力される信号を、 電力 合成器 2 4 3において、 同振幅、 逆位相の状態で合成することにより、 光前進基 地局 2 0 2から携帯電話等に送信される信号に含まれる歪み成分のみを、 電力合 成器 2 4 3の端子 4 3から取り出している。 そしてその歪み成分の信号は、 検波 制御部 2 3 3に入力され、 その信号の電力が検出される。

ここで、 電力分配器 2 4 0を追加する替わりに、 電力合成器 2 4 3の端子 4 1 に入力される信号を、 電力分配器 2 1 2のさらなる端子 5 0から取り出してもよ い。 この場合のシステムのブロック図を図 9に示す。

このように光前進基地局 2 0 2から携帯電話等への送信信号に含まれる歪み成 分の電力を検出することにより、 その歪み成分の電力に応じて、 光前進基地局 2 0 2から携帯電話等への送信信号の歪み抑圧に働く、 例えば可変位相器 3 1 4、 可変減衰器 3 1 5のような歪み抽出回路 2 1 4の成分を制御できる。 さらに、 歪 み抽出回路 2 1 4は、 図 4に示すように、 可変位相器 3 2 1や可変減衰器 3 2 2 を含んでもよく、 その場合には、 それらの可変位相器 3 2 1や可変減衰器 3 2 2 も制御できる。 つまり、 光前進基地局 2 0 2から携帯電話等への送信信号に含ま れる歪み成分が常に最小値になるように、 歪み補償回路を制御できる。 本実施の 形態によるシステムにおいても、 第 2の実施の形態によるシステムと同様の効果 が得られる。

また、 本実施の形態によるシステムにおいて、 可変位相器 2 4 1や可変減衰器 2 4 2が用いられているが、 状況に応じてはこれらを省略できる。

また、 上述の遅延回路 2 2 9を、 無線基幹基地局 2 0 1における電力分配器 2 1 2と電気一光変換部 2 1 3との間、 または、 光前進基地局 2 0 2における光一 電気変換部 2 2 0と電力増幅器 2 2 1との間に接続してもよい。 そのような場合 であっても、 これまで述べられた効果と同様の効果が得られる。

これまで述べられた実施の形態によるシステムにおいて、 補助増幅器 3 2 0は、 無線基幹基地局の歪み抽出回路 2 1 4内で用いられているが、 光前進基地局 2 0 2側、 すなわち、 光一電気変換部 2 2 3の出力部で用いられてもよい。 こうすれ ば、 歪み成分で変調された波長 t2の光信号を高周波信号に変換する光一電気変 換部 2 2 3のダイナミックレンジを小さくできるので、 光一電気変換部 2 2 3の 設計が容易になる。 また、 電気—光変換部 2 1 6によって光信号に変調される高 周波信号 （歪み成分） のレベルが小さくてすむので、 電気一光変換部 2 1 6の設 計も容易になる。 結果として、 光一電気変換部 2 2 3と電気一光変換部 2 1 6の コストを減少できる。 尚、 第 1の実施の形態によるシステムにおいて、 上述の変 形を行った場合のシステムのブロック図を図 1 0に示す。

<第 4の実施の形態〉

次に、 本発明の第 4の実施の形態における光前進基地局を含む無線通信基地局 システムについて、 図面を参照しながら説明する。

本実施の形態による無線通信基地局システムのプロック図を図 1. 1に示す。 図 1 1において、 図 2における構成要素と同じ構成要素には、 同一の符号を付して いる。 図 1 1において、 第 1の実施の形態によるシステムと異なる点を説明する。 本実施の形態によるシステムでは、 電力合成器 2 2 2は、 光一電気変換部 2 2 0 と電力増幅器 2 2 1との間、 および、 光一電気変換部 2 2 3と電力増幅器 2 2 1 との間に位置される。 つまり、 光ファイバ 2 0 3によって伝送される信号成分と 光ファイバ 2 0 4によって伝送される歪み成分とを、 電力増幅器 2 2 1の前段に おいて合成する。

以下に、 図 1 1に示される歪み除去回路 2 2 8の動作を説明する。 まず、 光一 電気変換部 2 2 0から出力された高周波信号は電力合成器 2 2 2の端子 1 3に入 力され、 光一電気変換部 2 2 3から出力された歪み成分のみを有する高周波信号 は、 電力合成器 2 2 2の端子 1 4に入力される。 電力合成器 2 2 2によって合成 された信号は、 端子 1 5から出力され、 その後、 電力増幅器 2 2 1によって所望 レベルまで増幅される。 この場合、 端子 1 3に入力された高周波信号を増幅した 場合に発生する歪み成分と、 端子 1 4に入力された高周波信号を増幅して得られ る信号とが、 同振幅、 逆位相で合成されることによって打ち消し合い、 電力増幅 器 2 2 1の出力端子から、 歪み成分が抑圧された所望の信号が出力される。

このように、 2つの信号の合成を電力増幅器 2 2 1の前段で行うように構成す れば、 光ファイバ 2 0 4によって伝送される歪み成分を、 その電力レベルが小さ いままの状態で、 光ファイバ 2 0 3によって伝送される信号成分と合成させるこ とができる。 これにより、 補助増幅器 3 2 0の増幅レベルを小さくすることがで さる。

また、 電気—光変換部 2 1 6によって光信号に変調される高周波信号 （歪み成 分） のレベルが小さくてすむので、 電気一光変換部 2 1 6のダイナミックレンジ を小さくすることができ、 設計が容易になる。 また、 歪み成分で変調された波長 ； 2の光信号を高周波信号に変換する光一電気変換部 2 2 3のダイナミックレン ジを小さくできるので、 光一電気変換部 2 2 3の設計も容易になる。 結果として、 電気一光変換部 2 1 6と光一電気変換部 2 2 3のコストを減少できる。

尚、 以上のような、 光ファイバ 2 0 3によって伝送される信号成分と光フアイ バ 2 0 4によって伝送される歪み成分とを、 電力増幅器 2 2 1の前段において合 成する構成は、 これまで述べられた、 図 4、 および、 図 6から図 1 2に示される 全ての実施の形態に適用できる。 その場合も、 以上の効果と同様の効果が得られ る。

これまで述べられた実施の形態において、 複数の電気一光変換部と光一電気変 換部の組が、 各々、 光ファイバによって直接接続されるが、 波長多重を行うこと により、 無線基幹基地局と光前進基地局が 1本の光ファイバで接続されてもよい。 第 1の実施の形態によるシステムにおいて上述の変形を行った場合の一例を図 1 2に示す。 図 1 2において、 無線基幹基地局 2 0 1と光前進基地局 2 0 2は、 各々、 信号の分離または合成を行う光分波合成部 2 0 8および光分波合成部 2 0 9を含む。 そして、 それらの光分波合成部 2 0 8、 2 0 9は光ファイバ 2 0 7に よって接続される。 また、 その光分波合成部 2 0 8、 2 0 9は、 光カップラであ つてよい。

<第 5の実施の形態〉

次に、 本発明の第 5の実施の形態における光前進基地局を含む無線通信基地局 システムについて、 図面を参照しながら説明する。

本実施の形態による無線通信基地局システムのブロック図を図 1 3に示す。 図 1 3において、 図 2における構成要素と同じ構成要素には、 同一の符号を付して いる。 まず、 無線基幹基地局 2 0 1の内部構成を説明する。 ベースバンド信号入 力端子 2 1 0は、 変調部 2 1 1に接続され、 変調部 2 1 1の出力端子は、 電力分 配器 2 1 2の端子 1 0に接続される。 電力分配器 2 1 2の端子 1 1は、 電気一光 変換部 2 1 3に接続され、 一方、 電力分配器 2 1 2の端子 1 2は、 増幅器 3 1 2 に接続される。 増幅器 3 1 2に続いて、 可変位相器 3 1 4および可変減衰器 3 1 5が設置され、 可変減衰器 3 1 5の出力端子は、 電気一光変換部 2 1 6に接続さ れる。 電気一光変換部 2 1 3、 および、 電気一光変換部 2 1 6の出力端子は、 各々、 光ファイバ 2 0 3、 および、 光ファイバ 2 0 4に接続される。

また、 光一電気変換部 2 1 7の入力端子が光ファイバ 2 0 5に接続され、 光一 電気変換部 2 1 7の出力端子と復調部 2 1 8が接続される。 そして復調部の出力 端子は、 ベースバンド信号出力端子 2 1 9に接続される。

次に、 光前進基地局 2 0 2の内部構成を説明する。 光ファイバ 2 0 3と光一電 気変換部 2 2 0が接続される。 そして、 光一電気変換部 2 2 0の出力端子は、 電 力分配器 2 5 0の入力端子 6 0に接続される。 一方、 光ファイバ 2 0 4と光一電 気変換部 2 2 3が接続され、 光一電気変換部 2 2 3の出力端子は、 電力合成器 3 1 3の入力端子 2 3に接続される。 また、 電力分配器 2 5 0の出力端子 6 2は、 電力合成器 3 1 3の入力端子 2 2に接続される。 電力合成器 3 1 3の出力端子 2 4は、 可変位相器 3 2 1および可変減衰器 3 2 2を介して、 補助増幅器 3 2 0に 接続される。 補助増幅器 3 2 0の出力端子は、 電力合成器 2 2 2の入力端子 1 4 に接続される。

電力分配器 2 5 0の出力端子 6 1は、 電力増幅器 2 2 1に接続される。 電力増 幅器 2 2 1の出力端子は、 電力合成器 2 2 2の入力端子 1 3に接続される。 電力 合成器 2 2 2の出力端子 1 5は、 アンテナ共用器 2 2 4の端子 1 6に接続され、 アンテナ共用器 2 2 4の端子 1 7は、 アンテナ 2 2 5に接続される。 また、 アン テナ共用器 2 2 4の端子 1 8は、 低雑音増幅器 2 2 6に接続され、 低雑音増幅器 2 2 6の出力端子は、 電気—光変換部 2 2 7の入力端子に接続される。 そして電 気一光変換部 2 2 7の出力端子は、 光ファイバ 2 0 5に接続される。

本実施の形態によるシステムでは、 図 3に示される歪み抽出回路の電力合成器 3 1 3力 光前進基地局 2 0 2に設置される。 この電力合^ 3 1 3において、 所望の信号と、 その信号を増幅することによって得られる歪み成分を伴う信号と 力 それらの振幅が等しく、 それらの位相が 1 8 0度ずれた状態で合成され、 電 力合成器 3 1 3の端子 2 4において、 所望の信号成分が抑圧された、 歪み成分の みの信号が抽出される。 本実施の形態によるシステムでは、 電力分配器 2 1 2の 端子 1 1から出力されて電力合成器 3 1 3の端子 2 2に入力される信号と、 電力 分配器 2 1 2の端子 1 2から出力されて電力合成器 3 1 3の端子 2 3に入力され る信号との間の遅延時間を、 光ファイバ 2 0 3の長さ L 1および光ファイバ 2 0 4の長さ L 2を調整することによって、 つまり、 光ファイバ 2 0 3の長さ L 1を 光ファイバ 2 0 4の長さ L 2よりも長くすることによって、 補償する。 これによ り、 図 2に示される遅延回路 3 1 1、 および、 図 7に示される遅延回路 2 2 9等 の遅延回路を除くことができ、 無線通信基地局システムの構成をより簡単にする ことができる。

また、 これまで述べられた無線通信基地局システムにおいても、 2つの信号を 電力合成器 2 2 2に同時に入力させるために、 無線基幹基地局 2 0 1または光前 進基地局 2 0 2内に遅延回路を設置する代わりに、 互いに長さの異なる光フアイ バ 2 0 3および光ファイバ 2 0 4を設置してもよレヽ。

本実施の形態によるシステムにおいて、 図 7から図 9に示されるように、 光前 進基地局 2 0 2から携帯電話等に送信される送信信号、 または、 その送信信号に 含まれる歪み成分を取り出して、 可変位相器 3 1 4 , 3 2 1や可変減衰器 3 1 5、 3 2 2を制御する構成にすることも可能である。

また、 電力合成器 2 2 2を、 電力分配器 2 5 0と電力増幅器 2 2 1との間、 お よび、 補助増幅器 3 2 0と電力増幅器 2 2 1との間に設置し、 光ファイバ 2 0 3 によって伝送される信号成分と光ファイバ 2 0 4によって伝送される歪み成分と を、 電力増幅器 2 2 1の前段において合成する構成にすることも可能である。

これまで述べられた無線通信基地局システムは、 無線基幹基地局 2 0 1から光 前進基地局 2 0 2に信号を伝送する経路と、 逆に、 光前進基地局 2 0 2から無線 基幹基地局 2 0 1に信号を伝送する経路の両方を有するが、 これを、 例えば、 ど ちらか一方の経路を有するシステムにすることができる。 この場合に、 信号の伝 送はどちらか一方に限定されるが、 その分、 無線基幹基地局 2 0 1および光前進 基地局 2 0 2の大きさを小さくできる。

<第 6の実施の形態〉

次に、 本発明の第 6の実施の形態における光前進基地局を含む無線通信基地局 システムについて、 図面を参照しながら説明する。

本実施の形態による無線通信基地局システムのプロック図を図 1 4に示す。 図 1 4において、 無線通信基地局システムは、 1つの無線基幹基地局 4 0 1、 およ び、 2つの光前進基地局 4 0 2、 4 0 3力 ら成り、 それらは、 光伝送部として、 光ファイバ 4 0 4、 光ファイバ 4 0 5、 光ファイバ 4 0 6および光ファイバ 4 0

7によって接続されている。 図 1 4において、 図 2における構成要素と同じ構成 要素には、 同一の符号を付している。

まず、 無線基幹基地局 4 0 1の内部構成を説明する。 ベースパンド信号入力端 子 2 1 0は、 変調部 2 1 1に接続され、 変調部 2 1 1の出力端子は、 電力分配器 2 1 2の入力端子 1 0に接続される。 電力分配器 2 1 2の一方の出力端子 1 1は、 電力分配器 4 1 0の入力端子 7 0に接続され、 電力分配器 2 1 2の他方の出力端 子 1 2は、 歪み抽出回路 2 1 4に接続される。 歪み抽出回路 2 1 4の出力端子は、 電力分配器 4 1 1の入力端子 7 3に接続される。 電力分配器 4 1 0の出力端子 7 1および出力端子 7 2は、 それぞれ、 電気—光変換部 2 1 3および電気一光変換 部 4 1 2に接続される。 電力分配器 4 1 1の出力端子 7 4および出力端子 7 5は、 それぞれ、 歪み信号調整部分を介して、 電気—光変換部 2 1 6および電気—光変 換部 4 1 6に接続される。 電気一光変換部 2 1 3、 電気一光変換部 2 1 6、 電気 —光変換部 4 1 2および電気一光変換部 4 1 6の出力端子は、 各々、 光ファイバ 4 0 4、 光ファイバ 4 0 5、 光ファイバ 4 0 6および光ファイバ 4 0 7に接続さ れる。

尚、 電力分配器 4 1 1の出力端子 7 4に接続される歪み信号調整部分は、 可変 位相器 3 2 1、 可変減衰器 3 2 2、 および、 補助増幅器 3 2 0力ら成り、 電力分 配器 4 1 1の出力端子 7 5に接続される歪み信号調整部分は、 可変位相器 4 1 3、 可変減衰器 4 1 4、 および、 補助増幅器 4 1 6力 ら成る。

次に、 光前進基地局 4 0 2および光前進基地局 4 0 3の内部構成を説明する。 光前進基地局 4 0 2において、 光ファイバ 4 0 4と光一電気変換部 2 2 0が接続 される。 そして、 光一電気変換部 2 2 0の出力端子と電力増幅器 2 2 1の入力端 子が接続され、 電力増幅器 2 2 1の出力端子は、 電力合成器 2 2 2の端子 1 3に 接続される。 一方、 光ファイバ 4 0 5と光一電気変換部 2 2 3が接続され、 光一 電気変換部 2 2 3の出力端子は、 電力合成器 2 2 2の端子 1 4に接続される。 電 力合成器 2 2 2の端子 1 5は、 アンテナ共用器 2 2 4の入力端子に接続され、 ァ ンテナ共用器 2 2 4の出力端子は、 アンテナ 2 2 5に接続される。 光前進基地局 4 0 3においては、 光ファイバ 4 0 6と光一電気変換部 2 2 0が接続され、 光フ アイバ 4 0 7と光一電気変換部 2 2 3が接続されることが異なるだけで、 その他 の構成は、 光前進基地局 4 0 2の構成と同一である。

本実施の形態によるシステムでは、 電力分配器 2 1 2に続いて電力分配器 4 1 0を設置し、 電力分配器 4 1 0によって信号を 2分配することにより、 2つの光 前進基地局 4 0 2および光前進基地局 4 0 3に、 同時に所望の信号成分を伝送す ることができる。 また、 歪み抽出回路 2 1 4に続いて電力分配器 4 1 1を設置し、 電力分配器 4 1 1によつて信号を 2分配することにより、 2つの光前進基地局 4 0 2および光前進基地局 4 0 3に、 同時に歪み成分を伝送することができる。 こ れにより、 歪み抽出回路 2 1 4を、 2つの光前進基地局によって共有することが できる。

尚、 本実施の形態によるシステムにおいて、 電力分配器 4 1 1の端子 7 4と電 気一光変換器 2 1 6との間、 および、 電力分配器 4 1 1の端子 7 5と電気一光変 換器 4 1 6との間に設置される歪み信号調整部分は、 それぞれ、 光前進基地局 4 0 2、 および、 光前進基地局 4 0 3に含まれてもよい。

また、 図 7から図 9に示されるように、 光前進基地局から携帯電話等に送信さ 659

23 れる送信信号、 または、 その送信信号に含まれる歪み成分を取り出して、 可変位 相器や可変減衰器を制御する構成にすることも可能である。

また、 図 1 1に示されるように、 各々の光前進基地局において、 電力合成器 2 2 2を、 光一電気変換部 2 2 0 (光一電気変換部 2 2 3 ) と電力増幅器 2 2 1と の間に設置し、 所望の信号成分と歪み成分とを、 電力増幅器 2 2 1の前段におい て合成する構成にすることも可能である。

また、 光前進基地局 4 0 2および光前進基地局 4 0 3のそれぞれにおいて、 電 力合成器 2 2 2に 2つの信号が同時に入力されるように、 2つの信号の伝送時間 における違いを、 無線基幹基地局 4 0 1または光前進基地局 4 0 2、 4 0 3内に 遅延回路を設置することによってネ甫償することができる。 また、 遅延回路を設置 する代わりに、 光ファイバ 4 0 4、 光ファイバ 4 0 5、 光ファイバ 4 0 6および 光ファイバ 4 0 7の長さを調整することにより、 2つの信号の伝送時間における 違いを補償することができる。

また、 波長多重を行うことにより、 無線基幹基地局と各々の光前進基地局が 1 本の光ファイバで接続されてもよい。 その場合には、 光前進基地局 4 0 2および 光前進基地局 4 0 3が、 それぞれ、 信号の分離または合成を行う光分波合成部を 含む。 同時に、 無線基幹基地局 4 0 1は、 2つの光分波合成部を含む。 無線基幹 基地局 4 0 1の第 1の光分波合成部と光前進基地局 4 0 2の光分波合成部、 およ び、 無線基幹基地局 4 0 1の第 2の光分波合成部と光前進基地局 4 0 3の光分波 合成部は、 それぞれ、 1本の光ファイバによって接続される。 また、 その光分波 合成部は、 光カツブラであってよい。

また、 本実施の形態による無線通信基地局システムにおいては、 光前進基地局 は 2つであるが、 n個 （nは 2以上の自然数） の光前進基地局を設置することも 可能である。 その場合には、 電力分配器 4 1 0と電力分配器 4 1 1は、 n分配器 として作用する。

なお、 本発明は、 特定の実施形態について説明されてきたが、 当業者にとって は他の多くの変形例、 修正、 他の利用が明らかである。 それゆえ、 本発明は、 こ こでの特定の開示に限定されず、 添付の請求の範囲によつてのみ限定され得る。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 無線基幹基地局と、 光前進基地局と、 前記無線基幹基地局と前記光前進基 地局を接続する光伝送部とから構成される無線通信基地局システムであって、 前記無線基幹基地局が、

入力信号を変調する変調手段と、

前記変調手段からの出力信号を 2分配する第 1の分配手段と、

目リ •己第 1の分配手段の 2分配した一方の出力信号を光信号に変換する第 1の電 気一光変換手段と、

前記第 1の分配手段の 2分配した他方の出力信号を増幅して得られる信号の歪 み成分を抽出する歪み抽出手段と、

前記歪み抽出手段の出力信号を光信号に変換する第 2の電気一光変換手段と から構成され、

前記光前進基地局が、

前記無線基幹基地局の第 1の電気一光変換手段から光伝送部を介して伝送され る光信号を電気信号に変換する第 1の光一電気変換手段と、

前記無線基幹基地局の第 2の電気一光変換手段から光伝送部を介して伝送され る光信号を電気信号に変換する第 2の光一電気変換手段と、

前記第 1の光一電気変換手段からの出力信号と、 前記第 2の光一電気変換手段 からの出力信号とを用いて、 歪み成分が除去された所望の増幅信号を生成する歪 み除去回路と

から構成されることを特徴とする無線通信基地局システム。

2 . 前記歪み除去回路が、

前記第 1の光一電気変換手段からの出力信号を増幅する電力増幅手段と、 前記電力増幅手段の出力信号と前記第 2の光一電気変換手段の出力信号とを合 成する第 1の合成手段と

から構成されることを特徴とする請求項 1に記載の無線通信基地局システム。

3 . 前記第 1の分配手段と前記第 1の電気—光変換手段との間、 または、 前記 第 1の光一電気変換手段と前記電力増幅手段との間に、 遅延補償手段を設けるこ とを特徴とする請求項 2に記載の無線通信基地局システム。

4 . 前記歪み除去回路が、

前記第 1の光—電気変換手段からの出力信号と前記第 2の光一電気変換手段の 出力信号とを合成する第 1の合成手段と、

前記第 1の合成手段からの出力信号を増幅する電力増幅手段と

から構成されることを特徴とする請求項 1に記載の無線通信基地局システム。

5 . 前記第 1の分配手段と前記第 1の電気一光変換手段との間、 または、 前記 第 1の光一電気変換手段と前記第 1の合成手段との間に、 遅延補償手段を設ける ことを特徴とする請求項 4に記載の無線通信基地局システム。

6 . 前記歪み抽出手段が、

入力信号を増幅して得られる信号から歪み信号のみを抽出する歪み信号抽出手 段と、

前記歪み信号を調整して適当な歪み成分として出力する歪み信号調整手段と から構成されることを特徴とする請求項 1から請求項 5のいずれかに記載の無 線通信基地局システム。

7 . 前記歪み信号調整手段が、 前記第 2の光—電気変換手段の出力部に位置さ れることを特徴とする請求項 6に記載の無線通信基地局システム。

8 . 前記光前進基地局が、 さらに、

前記歪み除去回路からの出力信号を 2分配する第 2の分配手段と、

前記第 2の分配手段の 2分配した一方の出力信号を光信号に変換する第 3の電 気一光変換手段と

を含み、

前記無線基幹基地局が、 さらに、

前記光前進基地局の第 3の電気一光変換手段から光伝送部を介して伝送される 光信号を電気信号に変換する第 3の光—電気変換手段と、

前記第 3の光—電気変換手段の出力信号を検波し、 前記歪み抽出手段を制御す る検波制御手段と

を含むことを特徴とする請求項 1から請求項 7のいずれかに記載の無線通信基 地局システム。

9 . 前記無線基幹基地局が、 さらに、

前記第 1の分配手段の 2分配した一方の出力信号を 2分配する第 3の分配手段 と、

前記第 3の光一電気変換手段の出力信号と、 前記第 3の分配手段の 2分配した 一方の出力信号とを合成する第 2の合成手段と

を含み、

前記第 1の電気一光変換手段は、 前記第 3の分配手段の 2分配した他方の出力 信号を光信号に変換し、

前記検波制御手段は、 前記第 2の合成手段の出力信号を検波し、 前記歪み抽出 手段を制御することを特徴とする請求項 8に記載の無線通信基地局システム。

1 0 . 前記無線基幹基地局の前記第 1の分配手段が、 さらに、 もう 1つの出力 端子を有して前記変調手段からの出力信号を 3分配し、

前記出力端子は、 第 2の合成手段に接続され、

前記第 2の合成手段は、 前記第 3の光—電気変換手段の出力信号と、 前記出力 端子から出力された信号とを合成し、

前記検波制御手段は、 前記第 2の合成手段の出力信号を検波し、 前記歪み抽出 手段を制御することを特徴とする請求項 8に記載の無線通信基地局システム。

1 1 . 無線基幹基地局と、 光前進基地局と、 前記無線基幹基地局と前記光前進 基地局を接続する光伝送部とから構成される無線通信基地局システムであって、 前記無線基幹基地局が、

入力信号を変調する変調手段と、

前記変調手段からの出力信号を 2分配する第 1の分配手段と、

前記第 1の分配手段の 2分配した一方の出力信号を光信号に変換する第 1の電 気一光変換手段と、

前記第 1の分配手段の 2分配した他方の出力信号を増幅する第 1の電力増幅手 段と、

前記第 1の電力増'幅手段の出力信号を調整する第 1の調整手段と、

前記第 1の調整手段の出力信号を光信号に変換する第 2の電気—光変換手段と から構成され、 前記光前進基地局が、

前記無線基幹基地局の第 1の電気一光変換手段から光伝送部を介して伝送され る光信号を電気信号に変換する第 1の光一電気変換手段と、

前記無線基幹基地局の第 2の電気一光変換手段から光伝送部を介して伝送され る光信号を電気信号に変換する第 2の光一電気変換手段と、

前記第 1の光一電気変換手段からの出力信号を 2分配する第 2の分配手段と、 前記第 2の分配手段の 2分配した一方の出力信号と、 前記第 2の光一電気変換 手段の出力信号とを合成する第 1の合成手段と、

前記第 1の合成手段の出力信号を調整して適当な歪み成分として出力する歪み 信号調整手段と、

前記第 2の分配手段の 2分配した他方の出力信号と前記歪み信号調整手段の出 力信号とを用いて、 歪み成分が除去された所望の増幅信号を生成する歪み除去回 路と

から構成されることを特徴とする無線通信基地局システム。

1 2 . 前記歪み除去回路が、

前記第 2の分配手段の 2分配した他方の出力信号を増幅する第 2の電力増幅手 段と、

前記第 2の電力増幅手段の出力信号と、 前記歪み信号調整手段の出力信号とを 合成する第 2の合成手段と

力ら構成されることを特徴とする請求項 1 1に記載の無線通信基地局システム。

1 3. 前記歪み除去回路が、

前記第 2の分配手段の 2分配した他方の出力信号と、 前記歪み信号調整手段の 出力信号とを合成する第 2の合成手段と、

前記第 2の合成手段の出力信号を増幅する第 2の電力増幅手段と

から構成されることを特徴とする請求項 1 1に記載の無線通信基地局システム。

1 4 . 前記光前進基地局が、 さらに、

前記歪み除去回路からの出力信号を 2分配する第 3の分配手段と、

前記第 3の分配手段の 2分配した一方の出力信号を光信号に変換する第 3の電 気一光変換手段と を含み、

前記無線基幹基地局が、 さらに、

前記光前進基地局の第 3の電気一光変換手段から光伝送部を介して伝送される 光信号を電気信号に変換する第 3の光一電気変換手段と、

前記第 3の光—電気変換手段の出力信号を検波し、 前記第 1の調整手段を制御 する検波制御手段と

を含むことを特徴とする請求項 1 1から請求項 1 3のいずれかに記載の無線通 信基地局システム。

1 5 . 前記無線基幹基地局が、 さらに、

前記第 1の分配手段の 2分配した一方の出力信号を 2分配する第 4の分配手段 と、

前記第 3の光一電気変換手段の出力信号と、 前記第 4の分配手段の 2分配した 一方の出力信号とを合成する第 3の合成手段と

を含み、

前記第 1の電気一光変換手段は、 前記第 4の分配手段の 2分配した他方の出力 信号を光信号に変換し、

前記検波制御手段は、 前記第 3の合成手段の出力信号を検波し、 前記第 1の調 整手段を制御することを特徴とする請求項 1 4に記載の無線通信基地局システム。

1 6 . 前記無線基幹基地局の前記第 1の分配手段が、 さらに、 もう 1つの出力 端子を有して前記変調手段からの出力信号を 3分配し、

前記出力端子は、 第 3の合成手段に接続され、

前記第 3の合成手段は、 前記第 3の光一電気変換手段の出力信号と、 前記出力 端子から出力された信号とを合成し、

前記検波制御手段は、 前記第 3の合成手段の出力信号を検波し、 前記第 1の調 整手段を制御することを特徴とする請求項 1 4に記載の無線通信基地局システム。

1 7 . 前記光前進基地局が、 さらに、 アンテナ共用器を含み、

前記ァンテナ共用器の端子 1に前記光前進基地局からの送信信号が入力され、 前記ァンテナ共用器の端子 2にァンテナが接続され、

前記ァンテナ共用器の端子 3にァンテナからの受信信号を増幅する低雑音増幅 手段が接続され、

前記低雑音増幅手段の出力に第 4の電気一光変換手段が接続され、

前記無線基幹基地局が、 さらに、

目リ記光前進基地局の第 4の電気一光変換手段から光伝送部を介して伝送される 光信号を電気信号に変換する第 4の光一電気変換手段と、

前記第 4の光一電気変換手段の出力信号を復調する復調手段と

を含むことを特徴とする請求項 1から請求項 1 6のいずれかに記載の無線通信 基地局システム。

1 8 . nが 2以上の自然数であるとき、 1個の無線基幹基地局と、 n個の光前 進基地局と、 前記無線基幹基地局と前記光前進基地局を接続する光伝送部とから 構成される無線通信基地局システムであって、

前記無線基幹基地局が、

入力信号を変調する変調手段と、

前記変調手段からの出力信号を 2分配する第 1の分配手段と、

前記第 1の分配手段の 2分配した一方の出力信号を n分配する第 2の分配手段 と、

前記第 1の分配手段の 2分配した他方の出力信号を増幅して得られる信号の歪 み成分を抽出する歪み抽出手段と、

前記歪み抽出回路の出力信号を n分配する第 3の分配手段と、

前記第 2の分配手段の n分配したそれぞれの出力信号を光信号に変換する n個 の第 1の電気一光変換手段と、

前記第 3の分配手段の n分配したそれぞれの出力信号を光信号に変換する _n個 の第 2の電気一光変換手段と

から構成され、

各々の前記光前進基地局が、

前記無線基幹基地局の n個のうち 1個の第 1の電気一光変換手段から光伝送部 を介して伝送される光信号を電気信号に変換する第 1の光一電気変換手段と、 前記無線基幹基地局の n個のうち 1個の第 2の電気一光変換手段から光伝送部 を介して伝送される光信号を電気信号に変換する第 2の光一電気変換手段と、 前記第 1の光一電気変換手段からの出力信号と、 前記第 2の光—電気変換手段 からの出力信号とを用いて、 歪み成分が除去された所望の増幅信号を生成する歪 み除去回路と

から構成されることを特徴とする無線通信基地局システム。

1 9 . 前記歪み除去回路が、

前記第 1の光一電気変換手段からの出力信号を増幅する電力増幅手段と、

' - 目 U ί己電力増幅手段の出力信号と、 前記第 2の光一電気変換手段の出力信号とを 合成する第 1の合成手段と

から構成されることを特徴とする請求項 1 8に記載の無線通信基地局システム。

2 0. 前記歪み除去回路が、

前記第 1の光一電気変換手段の出力信号と、 前記第 2の光一電気変換手段の出 力信号とを合成する第 1の合成手段と、

前記第 1の合成手段の出力信号を増幅する電力増幅手段と

力 ら構成されることを特徴とする請求項 1 8に記載の無線通信基地局システム。

2 1 . 前記光伝送部が、 接続される複数の組の前記電気一光変換手段と前記光 一電気変換手段を各々直接接続する光ファイバから構成されることを特徴とする 請求項 1から請求項 2 0のいずれかに記載の無線通信基地局システム。

2 2. 前記複数の光ファイバのうち、 少なくとも 1つの光ファイバの長さが、 他の光ファイバの長さと異なることを特徴とする請求項 2 1に記載の無線通信基 地局システム。

2 3 . 前記光伝送部が、

前記無線基幹基地局に接続されて光信号を分離および合成する第 1の光分波合 成手段と、

前記光前進基地局に接続されて光信号を分離および合成する第 2の光分波合成 手段と、

前記第 1と第 2の光分波合成手段を接続する光ファイバと

力、ら構成されることを特徴とする請求項 1から請求項 1◦、 及び請求項 1 7の レ、ずれかに記載の無線通信基地局システム。