無線通信システムおよび無線通信方法
【課題】無線装置の変調部にベースバンド帯の回路構成などを変更せずに、巡回シフト量の異なるＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号を作り、ＣＳＴＤ機能を付加できる構成とする。
【解決手段】集中基地局装置は、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号の１ＯＦＤＭシンボルをガードインターバル間隔でｎ個に分離し、互いに波長が異なるｎ並列の光信号に変換し、変調区間の時間が互いに一致するように遅延時間を調整して波長多重し、光伝送路を介して複数の遠隔基地局装置に分配する。遠隔基地局装置は、光信号をｎ並列の光信号に分波し、そのうち１波長の光信号を２分配し、合計（ｎ＋１）並列の光信号を変調区間の時間が互いに重ならないように、かつ最初と最後の光信号が２分配した同一波長の光信号になるように遅延時間を調整し、ガードインターバルが付加された（１＋１／ｎ）ＯＦＤＭシンボルの波長多重光信号に変換し、アンテナを介して無線信号として無線端末局装置に送信する。
【解決手段】集中基地局装置は、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号の１ＯＦＤＭシンボルをガードインターバル間隔でｎ個に分離し、互いに波長が異なるｎ並列の光信号に変換し、変調区間の時間が互いに一致するように遅延時間を調整して波長多重し、光伝送路を介して複数の遠隔基地局装置に分配する。遠隔基地局装置は、光信号をｎ並列の光信号に分波し、そのうち１波長の光信号を２分配し、合計（ｎ＋１）並列の光信号を変調区間の時間が互いに重ならないように、かつ最初と最後の光信号が２分配した同一波長の光信号になるように遅延時間を調整し、ガードインターバルが付加された（１＋１／ｎ）ＯＦＤＭシンボルの波長多重光信号に変換し、アンテナを介して無線信号として無線端末局装置に送信する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集中基地局装置と複数の遠隔基地局装置が光伝送路を介して接続され、無線端末局装置が１以上の遠隔基地局装置を介して集中基地局装置と通信を行う無線通信システムにおいて、集中基地局装置から複数の遠隔基地局装置を介して無線端末局装置に送信するＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号で巡回シフト送信ダイバーシチを行う無線通信システムおよび無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
集中基地局と複数の遠隔基地局が光伝送路を介して接続され、サービスエリアを面的展開する無線通信システムは、遠隔基地局の送信電力低減および小型化による経済化、複数セルの集中監視によるチャネルの動的制御、ハンドオーバ切り替え頻度の軽減など様々な利点を有しており、携帯電話やＰＨＳなどへの適用が検討されている（非特許文献１、２）。また、無線端末局からの上り信号を複数の異なる遠隔基地局を介して集中基地局で復調し、最良の信号や遠隔基地局を選択するサイトダイバーシチは比較的容易で効果も大きい。さらに、複数のアンテナから異なる巡回シフト量の信号を送信する巡回シフト送信ダイバーシチ（ＣＳＴＤ：Cyclic shift transmit diversity ）（非特許文献３）は、受信側に追加機能や信号処理方法の変更を必要としない利点がある。
【０００３】
図６は、従来の無線通信システムの構成例を示す。
図において、集中基地局１０１と遠隔基地局１０３(1) 〜１０３(m) は、下りリンクの光ファイバ１０７(1) 〜１０７(m) および上りリンクの光ファイバ１１５(1) 〜１１５(m) を介してそれぞれ接続される。集中基地局１０１において、バックボーンネットワークなどから変調部１０４に入力するデータ信号は、シリアル／パラレル変換、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform) 、パラレル／シリアル変換、ガードインターバル付加、直交変調、周波数変換およびレベル調整などにより、無線周波数帯のＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing) ／ＯＦＤＭＡ(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 信号に変換され、電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）１０５に入力する。電気／光変換器１０５は、入力されたＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号を光強度変調信号に変換して光分配器１０６に入力する。光分配器１０６は、入力した光強度変調信号を遠隔基地局数に応じて分配し、下りリンクの光ファイバ１０７(1) 〜１０７(m) を介して各遠隔基地局１０３(1) 〜１０３(m) に伝送する。なお、集中基地局１０１と各遠隔基地局１０３(1) 〜１０３(m) の光ファイバによる遅延時間は同じになるように調整されている。
【０００４】
ここで、遠隔基地局１０３(1) 〜１０３(m) の構成および動作は全て同じであるため、代表として遠隔基地局１０３(1) の構成および動作について説明する。遠隔基地局１０３(1) において、光ファイバ１０７(1) から入力する光強度変調信号は光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）１０８で電気信号に変換され、送信部１０９に入力する。送信部１０９は、レベル調整やフィルタなどによる帯域整形を行って送受信切替スイッチ（ＴＤＤ−ＳＷ）１１０に入力する。ＴＤＤ−ＳＷ１１０は、制御部１１１からの制御信号に応じて、送信時にはアンテナ１１２から無線信号を無線端末局１０２へ送信し、受信時には無線端末局１０２からの無線信号をアンテナ１１２で受信し、ＴＤＤ−ＳＷ１１０を介して受信部１１３に入力する。受信部１１３に入力された電気信号は、レベルなどを調整して電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）１１４に入力する。電気／光変換器１１４では、入力した電気信号を光強度変調信号に変換し、光ファイバ１１５(1) を介して集中基地局１０１に送信する。
【０００５】
集中基地局１０１において、光ファイバ１１５(1) 〜１１５(m) を介して伝送された光強度変調信号は、光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）１１６(1) 〜１１６(m) でそれぞれ電気信号に変換されて選択スイッチ１１７に入力する。選択スイッチ１１７では、入力された複数の電気信号から最大レベルの電気信号を選択し、復調部１１８に入力する。復調部１１８では電気信号を復調し、データ信号としてバックボーンネットワークなどに出力する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】引間他“FOMAエリアの経済的拡大に向けた無線基地局装置の開発”, NTT DoCoMoテクニカル・ジャーナル, Vol.12, No.1, pp.50-56, 2004
【非特許文献２】K.Morita and H.Ohtsuka, “The new generation of wireless communications based on fiber-dario technologies,” IEICE Trans. Commun., vol.E76-B, no.9, pp.1061-1068, Sep.1993
【非特許文献３】服部武（編）, “OFDM/OFDMA教科書”インプレスＲ＆Ｄ, 第７章, pp.260-265,Sep.2008
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、集中基地局１０１において光分配器１０６を用い、各遠隔基地局１０３(1) 〜１０３(m) に光強度変調信号を伝送する構成では、各遠隔基地局に対して異なる信号を送信することができないため、ＣＳＴＤを適用することができない問題があった。また、一般的に、巡回シフト量が異なるＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号は、ベースバンド帯におけるＩＦＦＴ後のパラレル／シリアル変換時に作成されるため、ベースバンド帯の回路構成を変更することなくＣＳＴＤの機能を追加することは困難であった。
【０００８】
本発明は、無線装置の変調部におけるベースバンド帯の回路構成などを変更せずに、巡回シフト量の異なるＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号を作り、ＣＳＴＤ機能を付加することができる無線通信システムおよび無線通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、集中基地局装置と、該集中基地局装置と光伝送路を介して接続された複数の遠隔基地局装置とを備え、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡによって無線端末局装置と通信を行う無線通信システムにおいて、集中基地局装置は、無線端末局装置に送信するＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号の１ＯＦＤＭシンボルをガードインターバルの間隔でｎ個に分離し、分離した電気信号を互いに波長が異なるｎ並列の光信号に変換する電気／光変換手段と、ｎ並列の光信号を変調区間の時間が互いに一致するように遅延時間を調整して波長多重する遅延調整・波長多重手段と、波長多重された光信号を分配し、光伝送路を介して複数の遠隔基地局装置に送出する分配手段とを備え、遠隔基地局装置は、光伝送路を介して伝送された光信号をｎ並列の光信号に分波する分波手段と、分波されたｎ並列の光信号のうち１波長の光信号を２分配し、合計（ｎ＋１）並列の光信号を変調区間の時間が互いに重ならないように、かつ最初と最後の光信号が２分配した同一波長の光信号になるように遅延時間を調整し、ガードインターバルが付加された（１＋１／ｎ）ＯＦＤＭシンボルの波長多重光信号に変換する遅延調整・波長多重手段と、波長多重光信号を電気信号に変換し、アンテナを介して無線信号として無線端末局装置に送信する送信手段とを備える。
【００１０】
第１の発明における集中基地局装置の電気／光変換手段は、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号の１ＯＦＤＭシンボルをガードインターバルの間隔でｎ個の電気信号に分離する分離手段と、ｎ個に分離した電気信号を互いに波長が異なるｎ並列の光信号に変換するｎ個の電気／光変換器とにより構成される。
【００１１】
第１の発明における集中基地局装置の電気／光変換手段は、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号の１ＯＦＤＭシンボルの波長をガードインターバルの間隔で切り替え、互いに波長が異なるｎ波長の光信号に変換する可変波長光源と、ｎ波長の光信号をｎ並列の光信号に分波する光分波器とにより構成される。
【００１２】
第１の発明における集中基地局装置の電気／光変換手段は、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号をｎ個に分配する分配器と、分配されたＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号の１ＯＦＤＭシンボルをそれぞれガードインターバルの間隔で互いに波長が異なるｎ並列の光信号に変換するｎ個の電気／光変換器とにより構成される。
【００１３】
第１の発明における遠隔基地局装置の遅延調整・波長多重手段は、各波長の光信号に対する遅延時間を遠隔基地局装置ごとに異なる値に設定する構成であり、遠隔基地局装置ごとに１ＯＦＤＭシンボル内の配列が異なる波長多重光信号を生成する構成であり、送信手段は、遠隔基地局装置ごとに１ＯＦＤＭシンボル内の配列が異なる無線信号を送信する構成である。
【００１４】
第２の発明は、集中基地局装置と、該集中基地局装置と光伝送路を介して接続された複数の遠隔基地局装置とを備え、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡによって無線端末局装置と通信を行う無線通信方法において、集中基地局装置は、無線端末局装置に送信するＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号の１ＯＦＤＭシンボルをガードインターバルの間隔でｎ個（ｎは２以上の整数）に分離し、分離した電気信号を互いに波長が異なるｎ並列の光信号に変換する電気／光変換処理を行い、ｎ並列の光信号を変調区間の時間が互いに一致するように遅延時間を調整して波長多重する遅延調整・波長多重処理を行い、波長多重された光信号を分配し、光伝送路を介して複数の遠隔基地局装置に送出する分配処理を行い、遠隔基地局装置は、光伝送路を介して伝送された光信号をｎ並列の光信号に分波する分波処理を行い、分波されたｎ並列の光信号のうち１波長の光信号を２分配し、合計（ｎ＋１）並列の光信号を変調区間の時間が互いに重ならないように、かつ最初と最後の光信号が２分配した同一波長の光信号になるように遅延時間を調整し、ガードインターバルが付加された（１＋１／ｎ）ＯＦＤＭシンボルの波長多重光信号に変換する遅延調整・波長多重処理を行い、波長多重光信号を電気信号に変換し、アンテナを介して無線信号として無線端末局装置に送信する送信処理を行う。
【００１５】
第２の発明における集中基地局装置の電気／光変換処理は、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号の１ＯＦＤＭシンボルをガードインターバルの間隔でｎ個の電気信号に分離する処理を行い、ｎ個の電気／光変換器で、ｎ個に分離した電気信号を互いに波長が異なるｎ並列の光信号に変換する処理を行う。
【００１６】
第２の発明における集中基地局装置の電気／光変換処理は、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号を入力する可変波長光源の波長を、１ＯＦＤＭシンボルのガードインターバルの間隔で切り替え、互いに波長が異なるｎ波長の光信号に変換する処理を行い、ｎ波長の光信号をｎ並列の光信号に分波する処理を行う。
【００１７】
第２の発明における集中基地局装置の電気／光変換処理は、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号をｎ個に分配する処理を行い、ｎ個の電気／光変換器で、分配されたＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号の１ＯＦＤＭシンボルをそれぞれガードインターバルの間隔で互いに波長が異なるｎ並列の光信号に変換する処理を行う。
【００１８】
第２の発明における遠隔基地局装置の遅延調整・波長多重処理は、各波長の光信号に対する遅延時間を遠隔基地局装置ごとに異なる値に設定し、遠隔基地局装置ごとに１ＯＦＤＭシンボル内の配列が異なる波長多重光信号を生成し、送信処理は、遠隔基地局装置ごとに１ＯＦＤＭシンボル内の配列が異なる無線信号を送信する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、集中基地局装置で生成する電気信号を変更することなく、複数の遠隔基地局装置のアンテナから異なる巡回シフト量の無線信号を送信する巡回シフト送信ダイバーシチ（ＣＳＴＤ）を実現することができる。これにより、通信品質の改善およびセル半径の拡大が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例１の構成例を示す図である。
【図２】遠隔基地局の光遅延調整部の構成例を示す図である。
【図３】本発明の動作原理を説明する図である。
【図４】本発明の実施例２の構成例を示す図である。
【図５】本発明の実施例３の構成例を示す図である。
【図６】従来の無線通信システムの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００２１】
図１は、本発明の実施例１の構成例を示す。図２は、遠隔基地局の光遅延調整部の構成例を示す。図３は、本発明の動作原理を示す。
図１において、集中基地局１１と複数の遠隔基地局１２(1) 〜１２(4) は、下りリンクの光ファイバ１３(1) 〜１３(4) および上りリンクの光ファイバ１４(1) 〜１４(4) を介して接続される。無線端末局２８は、遠隔基地局１２(1) 〜１２(4) との間で無線通信を行う。なお、実施例１では遠隔基地局数が４の場合を示しているが、特に遠隔基地局数は制限されない。
【００２２】
バックボーンネットワークなどから集中基地局１１の変調部１５に入力するデータは、シリアル／パラレル変換、直交変調、ＩＦＦＴ、パラレル／シリアル変換、ガードインターバル付加、周波数変換やレベル調整などにより無線信号として送信可能な電気信号（ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号）に変換され、スイッチ（ＳＷ）１６に入力する。ＳＷ１６は、制御部１７から入力する制御信号により、ON／OFF と出力先を切り替える。すなわち、ＳＷ１６は、変調部１５から入力するＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号のガードインターバル区間ＴGIでOFF となり、ガードインターバル区間ＴGI以降にONとなり、ＴGI間隔で出力先を切り替えて電気／光変換器１８(1) 〜１８(4) に順番に出力する。例えば図３に示すように、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号の１ＯＦＤＭシンボル時間をＴOFDMとしたときに、１ＯＦＤＭシンボルをＴOFDM／ＴGI＝４（個）のサンプル１，２，３，４に分離し、電気／光変換器１８(1) 〜１８(4) に順番に入力する。なお、ガードインターバル区間ＴGIは、電気／光変換器１８の数ｎに応じて、ＴGI＝ＴOFDM／ｎに設定してもよい。
【００２３】
電気／光変換器１８(1) 〜１８(4) の光源波長は互いに異なるλ１〜λ４に設定され、ＳＷ１６でＴGI間隔で分離された１ＯＦＤＭシンボルの各サンプルをそれぞれ波長λ１〜λ４の光強度変調信号に変換し、それぞれ光遅延線１９(1) 〜１９(4) に入力する。光遅延線１９(1) 〜１９(4) の遅延量Ｔd は４ＴGI，３ＴGI，２ＴGI，ＴGIに設定され、光遅延線１９(1) 〜１９(4) の出力は、図３に示すように変調区間の時間が互いに一致する波長λ１〜λ４の並列光信号となる。この並列光信号は光合波器２０に入力して波長多重光信号となり、光分配器２１に入力する。光分配器２１は、波長多重光信号を遠隔基地局の数に応じて分配し、下りリンクの光ファイバ１３(1) 〜１３(4) を介して遠隔基地局１２(1) 〜１２(4) に伝送する。
【００２４】
遠隔基地局１２(1) 〜１２(4) の構成および動作は全て同じであるため、ここでは、代表として遠隔基地局１２(1) を中心に説明する。遠隔基地局１２(1) は、光ファイバ１３(1) を介して伝送された波長多重光信号を光遅延調整部２２(1) に入力する。光遅延調整部２２(1) では、図２に示すように、光分波器２０１で波長多重光信号を波長λ１〜λ４の光信号に分波し、光遅延線２０２(1) 〜２０２(3) で波長λ１〜λ３の光信号に遅延量２ＴGI，３ＴGI，４ＴGIをそれぞれ与える。また、波長λ４の光信号は光分配器２０３で２分配され、光遅延線２０２(4) ，２０２(5) で遅延量５ＴGI，ＴGIがそれぞれ与えられる。なお、遅延量ＴGIが与えられる信号は、ガードインターバル（サイクリック・プレフィックス）として機能する。
【００２５】
各波長の光信号の変調区間の時間が互いに重ならないように遅延量が与えられた５種類の光信号は光合波器２０３で合成され、シリアルな光信号として光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）２３に入力する。また、遠隔基地局１２(2) 〜１２(4) では、光遅延調整部２２(2) 〜２２(4) において、波長λ１〜λ４の光信号に対する遅延量が例えば周期的に異なるように設定される。これにより、遠隔基地局１２(1) 〜１２(4) の各光／電気変換器２３には、図３に示すように、周期的に光波長の並び方がシフトした光信号が入力する。光／電気変換器２３は、当該光信号を電気信号に再変換して送信部２４に入力する。送信部２４は、レベル調整や帯域整形などを行い、送受信切替スイッチ（ＴＤＤ−ＳＷ）２５に入力する。ＴＤＤ−ＳＷ２５は、制御部２６の送受切り替え信号により、送信時にはアンテナ２７から無線信号として無線端末局２８に送信する。遠隔基地局１２(1) 〜１２(4) からそれぞれ送信された無線信号は、１ＯＦＤＭシンボル内の各サンプルの遅延量が各々異なる信号となるため、無線端末局２８で合成受信した場合に遅延ダイバーシチの効果が得られる。
【００２６】
遠隔基地局における受信時は、無線端末局２８から送信された無線信号がアンテナ２７で受信され、電気信号としてＴＤＤ−ＳＷ２５を介して受信部２９に入力される。受信部２９は、レベル調整や帯域整形などを行って電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）３０に入力する。電気／光変換器３０は電気信号を光信号に変換し、上りリンクの光ファイバ１４(1) を介して集中基地局１１に伝送する。集中基地局１１は、光合波器３１で遠隔基地局１２(1) 〜１２(4) から光ファイバ１４(1) 〜１４(4) を介して伝送された光信号を合波し、光／電気変換器３２に入力する。光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）３２は、合波された光信号を電気信号に再変換して受信部３３に入力する。受信部３３は、入力された電気信号を復調し、データ信号としてバックボーンネットワークなどへ出力する。なお、集中基地局１１の上りリンクの構成は、図６に示す従来の構成であってもよい。
【実施例２】
【００２７】
図４は、本発明の実施例２の構成例を示す。
実施例２は、実施例１の集中基地局１１におけるスイッチ（ＳＷ）１６、制御部１７、電気／光変換器１８(1) 〜１８(4) に代えて、スイッチ（ＳＷ）３４、波長λ１〜λ４に切り替え可能な可変波長光源３５、可変波長光源３５の波長を切り替える制御部３６、光分波器３７を用いた構成であり、その他は実施例１と同じである。
【００２８】
図４において、ＳＷ３４は、制御部３６から入力する制御信号によりON／OFF を切り替える。すなわち、ＳＷ３４は、変調部１５から入力するＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号のガードインターバル区間ＴGIでOFF となり、それ以外でONとなってＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号を可変波長光源３５に出力する。可変波長光源３５は、制御部３６から入力する制御信号により、ＴGI間隔で波長がλ１，λ２，λ３，λ４と離散的に切り替わり、入力するＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号をＴGI間隔で波長がシフトする光強度変調信号に変換して出力する。
【００２９】
このＴGI間隔で波長がシフトする光強度変調信号は光分波器３７で波長ごとに分波され、それぞれ光遅延線１９(1) 〜１９(4) に入力する。光遅延線１９(1) 〜１９(4) の遅延量Ｔd は４ＴGI，３ＴGI，２ＴGI，ＴGIに設定され、光遅延線１９(1) 〜１９(4) の出力は波長λ１〜λ４の並列光信号となり、さらに光合波器２０に入力して波長多重光信号となり、さらに光分配器２１から下りリンクの光ファイバ１３(1) 〜１３(4) を介して遠隔基地局１２(1) 〜１２(4) に伝送される。
【００３０】
遠隔基地局１２(1) 〜１２(4) および無線端末局２８における送受信手順、無線端末局２８から遠隔基地局１２(1) 〜１２(4) を介して集中基地局１１に伝送される手順は実施例１と同じであるので説明を省略する。
【実施例３】
【００３１】
図５は、本発明の実施例３の構成例を示す。
実施例３は、実施例１の集中基地局１１におけるスイッチ（ＳＷ）１６、制御部１７、電気／光変換器１８(1) 〜１８(4) に代えて、分配器３８、光源波長λ１〜λ４の電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）３９(1) 〜３９(4) 、電気／光変換器３９(1) 〜３９(4) の出力制御を行う制御部４０を用いた構成であり、その他は実施例１と同じである。
【００３２】
図５において、分配器３８は、変調部１５から入力するＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号を電気／光変換器３９(1) 〜３９(4) に分配する。電気／光変換器３９(1) 〜３９(4) の光源波長は互いに異なるλ１〜λ４に設定される。電気／光変換器３９(1) 〜３９(4) は、制御部４０から入力する制御信号により、入力するＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号のガードインターバル区間ＴGIは光出力が最小となり、ガードインターバル区間ＴGI以降はＴGI間隔で光出力が順番に最大となり、ＴGI間隔で波長λ１〜λ４の光強度変調信号を順番に出力する。
【００３３】
なお、このような電気／光変換器３９(1) 〜３９(4) は、例えば波長λ１〜λ４の光源と、光源の出力光をＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号で変調し、かつ制御部４０からの制御信号により光出力制御を行う外部変調器により構成することができる。また、光源の出力光を直接変調し、ＴGI間隔で順番に出力する構成としてもよい。
【００３４】
電気／光変換器３９(1) 〜３９(4) からＴGI間隔で順番に出力される波長λ１〜λ４の光強度変調信号は、それぞれ光遅延線１９(1) 〜１９(4) に入力する。光遅延線１９(1) 〜１９(4) の遅延量Ｔd は４ＴGI，３ＴGI，２ＴGI，ＴGIに設定され、光遅延線１９(1) 〜１９(4) の出力は波長λ１〜λ４の並列光信号となり、さらに光合波器２０に入力して波長多重光信号となり、さらに光分配器２１から下りリンクの光ファイバ１３(1) 〜１３(4) を介して遠隔基地局１２(1) 〜１２(4) に伝送される。
【００３５】
遠隔基地局１２(1) 〜１２(4) および無線端末局２８における送受信手順、無線端末局２８から遠隔基地局１２(1) 〜１２(4) を介して集中基地局１１に伝送される手順は実施例１と同じであるので説明を省略する。
【００３６】
なお、実施例１〜３における集中基地局１１では、光遅延線１９を用いて遅延調整を行う代わりに、電気段で遅延調整を行うことも原理的には可能である。しかし、電気段での遅延調整は、電気信号の周波数や信号帯域によって異なる調整が必要となることから、現実的とは言えない。一方、本実施例のように光段での遅延調整は、電気信号の周波数や信号帯域には因らないため、光遅延線１９を用いて遅延調整を行うことにより容易に周期シフトの信号を生成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、集中基地局装置で生成する電気信号を変更することなく巡回シフト送信ダイバーシチ（ＣＳＴＤ）を実現し、通信品質の改善およびセル半径の拡大が可能になる。
【符号の説明】
【００３８】
１１，１０１ 集中基地局
１２，１０３ 遠隔基地局
１３，１４，１０７，１１５ 光ファイバ
１５，１０４ 変調部
１６，３４ スイッチ（ＳＷ）
１７，２６，３６，４０ 制御部
１８，３０，３９，１０５，１１４ 電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）
１９，２０２ 光遅延線
２０，３１，２０４ 光合波器
２１，１０６，２０３ 光分配器
２２ 光遅延調整部
２３，３２，１０８，１１６ 光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）
２４，１０９ 送信部
２５，１１０ 送受信切替スイッチ（ＴＤＤ−ＳＷ）
２７，１１２ アンテナ
２８，１０２ 無線端末局
２９，１１３ 受信部
３３，１１８ 復調部
３５ 可変波長光源
３７，２０１ 光分波器
３８ 分配器
１１７ 選択スイッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集中基地局装置と複数の遠隔基地局装置が光伝送路を介して接続され、無線端末局装置が１以上の遠隔基地局装置を介して集中基地局装置と通信を行う無線通信システムにおいて、集中基地局装置から複数の遠隔基地局装置を介して無線端末局装置に送信するＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号で巡回シフト送信ダイバーシチを行う無線通信システムおよび無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
集中基地局と複数の遠隔基地局が光伝送路を介して接続され、サービスエリアを面的展開する無線通信システムは、遠隔基地局の送信電力低減および小型化による経済化、複数セルの集中監視によるチャネルの動的制御、ハンドオーバ切り替え頻度の軽減など様々な利点を有しており、携帯電話やＰＨＳなどへの適用が検討されている（非特許文献１、２）。また、無線端末局からの上り信号を複数の異なる遠隔基地局を介して集中基地局で復調し、最良の信号や遠隔基地局を選択するサイトダイバーシチは比較的容易で効果も大きい。さらに、複数のアンテナから異なる巡回シフト量の信号を送信する巡回シフト送信ダイバーシチ（ＣＳＴＤ：Cyclic shift transmit diversity ）（非特許文献３）は、受信側に追加機能や信号処理方法の変更を必要としない利点がある。
【０００３】
図６は、従来の無線通信システムの構成例を示す。
図において、集中基地局１０１と遠隔基地局１０３(1) 〜１０３(m) は、下りリンクの光ファイバ１０７(1) 〜１０７(m) および上りリンクの光ファイバ１１５(1) 〜１１５(m) を介してそれぞれ接続される。集中基地局１０１において、バックボーンネットワークなどから変調部１０４に入力するデータ信号は、シリアル／パラレル変換、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform) 、パラレル／シリアル変換、ガードインターバル付加、直交変調、周波数変換およびレベル調整などにより、無線周波数帯のＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing) ／ＯＦＤＭＡ(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 信号に変換され、電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）１０５に入力する。電気／光変換器１０５は、入力されたＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号を光強度変調信号に変換して光分配器１０６に入力する。光分配器１０６は、入力した光強度変調信号を遠隔基地局数に応じて分配し、下りリンクの光ファイバ１０７(1) 〜１０７(m) を介して各遠隔基地局１０３(1) 〜１０３(m) に伝送する。なお、集中基地局１０１と各遠隔基地局１０３(1) 〜１０３(m) の光ファイバによる遅延時間は同じになるように調整されている。
【０００４】
ここで、遠隔基地局１０３(1) 〜１０３(m) の構成および動作は全て同じであるため、代表として遠隔基地局１０３(1) の構成および動作について説明する。遠隔基地局１０３(1) において、光ファイバ１０７(1) から入力する光強度変調信号は光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）１０８で電気信号に変換され、送信部１０９に入力する。送信部１０９は、レベル調整やフィルタなどによる帯域整形を行って送受信切替スイッチ（ＴＤＤ−ＳＷ）１１０に入力する。ＴＤＤ−ＳＷ１１０は、制御部１１１からの制御信号に応じて、送信時にはアンテナ１１２から無線信号を無線端末局１０２へ送信し、受信時には無線端末局１０２からの無線信号をアンテナ１１２で受信し、ＴＤＤ−ＳＷ１１０を介して受信部１１３に入力する。受信部１１３に入力された電気信号は、レベルなどを調整して電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）１１４に入力する。電気／光変換器１１４では、入力した電気信号を光強度変調信号に変換し、光ファイバ１１５(1) を介して集中基地局１０１に送信する。
【０００５】
集中基地局１０１において、光ファイバ１１５(1) 〜１１５(m) を介して伝送された光強度変調信号は、光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）１１６(1) 〜１１６(m) でそれぞれ電気信号に変換されて選択スイッチ１１７に入力する。選択スイッチ１１７では、入力された複数の電気信号から最大レベルの電気信号を選択し、復調部１１８に入力する。復調部１１８では電気信号を復調し、データ信号としてバックボーンネットワークなどに出力する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】引間他“FOMAエリアの経済的拡大に向けた無線基地局装置の開発”, NTT DoCoMoテクニカル・ジャーナル, Vol.12, No.1, pp.50-56, 2004
【非特許文献２】K.Morita and H.Ohtsuka, “The new generation of wireless communications based on fiber-dario technologies,” IEICE Trans. Commun., vol.E76-B, no.9, pp.1061-1068, Sep.1993
【非特許文献３】服部武（編）, “OFDM/OFDMA教科書”インプレスＲ＆Ｄ, 第７章, pp.260-265,Sep.2008
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、集中基地局１０１において光分配器１０６を用い、各遠隔基地局１０３(1) 〜１０３(m) に光強度変調信号を伝送する構成では、各遠隔基地局に対して異なる信号を送信することができないため、ＣＳＴＤを適用することができない問題があった。また、一般的に、巡回シフト量が異なるＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号は、ベースバンド帯におけるＩＦＦＴ後のパラレル／シリアル変換時に作成されるため、ベースバンド帯の回路構成を変更することなくＣＳＴＤの機能を追加することは困難であった。
【０００８】
本発明は、無線装置の変調部におけるベースバンド帯の回路構成などを変更せずに、巡回シフト量の異なるＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号を作り、ＣＳＴＤ機能を付加することができる無線通信システムおよび無線通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、集中基地局装置と、該集中基地局装置と光伝送路を介して接続された複数の遠隔基地局装置とを備え、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡによって無線端末局装置と通信を行う無線通信システムにおいて、集中基地局装置は、無線端末局装置に送信するＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号の１ＯＦＤＭシンボルをガードインターバルの間隔でｎ個に分離し、分離した電気信号を互いに波長が異なるｎ並列の光信号に変換する電気／光変換手段と、ｎ並列の光信号を変調区間の時間が互いに一致するように遅延時間を調整して波長多重する遅延調整・波長多重手段と、波長多重された光信号を分配し、光伝送路を介して複数の遠隔基地局装置に送出する分配手段とを備え、遠隔基地局装置は、光伝送路を介して伝送された光信号をｎ並列の光信号に分波する分波手段と、分波されたｎ並列の光信号のうち１波長の光信号を２分配し、合計（ｎ＋１）並列の光信号を変調区間の時間が互いに重ならないように、かつ最初と最後の光信号が２分配した同一波長の光信号になるように遅延時間を調整し、ガードインターバルが付加された（１＋１／ｎ）ＯＦＤＭシンボルの波長多重光信号に変換する遅延調整・波長多重手段と、波長多重光信号を電気信号に変換し、アンテナを介して無線信号として無線端末局装置に送信する送信手段とを備える。
【００１０】
第１の発明における集中基地局装置の電気／光変換手段は、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号の１ＯＦＤＭシンボルをガードインターバルの間隔でｎ個の電気信号に分離する分離手段と、ｎ個に分離した電気信号を互いに波長が異なるｎ並列の光信号に変換するｎ個の電気／光変換器とにより構成される。
【００１１】
第１の発明における集中基地局装置の電気／光変換手段は、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号の１ＯＦＤＭシンボルの波長をガードインターバルの間隔で切り替え、互いに波長が異なるｎ波長の光信号に変換する可変波長光源と、ｎ波長の光信号をｎ並列の光信号に分波する光分波器とにより構成される。
【００１２】
第１の発明における集中基地局装置の電気／光変換手段は、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号をｎ個に分配する分配器と、分配されたＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号の１ＯＦＤＭシンボルをそれぞれガードインターバルの間隔で互いに波長が異なるｎ並列の光信号に変換するｎ個の電気／光変換器とにより構成される。
【００１３】
第１の発明における遠隔基地局装置の遅延調整・波長多重手段は、各波長の光信号に対する遅延時間を遠隔基地局装置ごとに異なる値に設定する構成であり、遠隔基地局装置ごとに１ＯＦＤＭシンボル内の配列が異なる波長多重光信号を生成する構成であり、送信手段は、遠隔基地局装置ごとに１ＯＦＤＭシンボル内の配列が異なる無線信号を送信する構成である。
【００１４】
第２の発明は、集中基地局装置と、該集中基地局装置と光伝送路を介して接続された複数の遠隔基地局装置とを備え、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡによって無線端末局装置と通信を行う無線通信方法において、集中基地局装置は、無線端末局装置に送信するＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号の１ＯＦＤＭシンボルをガードインターバルの間隔でｎ個（ｎは２以上の整数）に分離し、分離した電気信号を互いに波長が異なるｎ並列の光信号に変換する電気／光変換処理を行い、ｎ並列の光信号を変調区間の時間が互いに一致するように遅延時間を調整して波長多重する遅延調整・波長多重処理を行い、波長多重された光信号を分配し、光伝送路を介して複数の遠隔基地局装置に送出する分配処理を行い、遠隔基地局装置は、光伝送路を介して伝送された光信号をｎ並列の光信号に分波する分波処理を行い、分波されたｎ並列の光信号のうち１波長の光信号を２分配し、合計（ｎ＋１）並列の光信号を変調区間の時間が互いに重ならないように、かつ最初と最後の光信号が２分配した同一波長の光信号になるように遅延時間を調整し、ガードインターバルが付加された（１＋１／ｎ）ＯＦＤＭシンボルの波長多重光信号に変換する遅延調整・波長多重処理を行い、波長多重光信号を電気信号に変換し、アンテナを介して無線信号として無線端末局装置に送信する送信処理を行う。
【００１５】
第２の発明における集中基地局装置の電気／光変換処理は、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号の１ＯＦＤＭシンボルをガードインターバルの間隔でｎ個の電気信号に分離する処理を行い、ｎ個の電気／光変換器で、ｎ個に分離した電気信号を互いに波長が異なるｎ並列の光信号に変換する処理を行う。
【００１６】
第２の発明における集中基地局装置の電気／光変換処理は、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号を入力する可変波長光源の波長を、１ＯＦＤＭシンボルのガードインターバルの間隔で切り替え、互いに波長が異なるｎ波長の光信号に変換する処理を行い、ｎ波長の光信号をｎ並列の光信号に分波する処理を行う。
【００１７】
第２の発明における集中基地局装置の電気／光変換処理は、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号をｎ個に分配する処理を行い、ｎ個の電気／光変換器で、分配されたＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号の１ＯＦＤＭシンボルをそれぞれガードインターバルの間隔で互いに波長が異なるｎ並列の光信号に変換する処理を行う。
【００１８】
第２の発明における遠隔基地局装置の遅延調整・波長多重処理は、各波長の光信号に対する遅延時間を遠隔基地局装置ごとに異なる値に設定し、遠隔基地局装置ごとに１ＯＦＤＭシンボル内の配列が異なる波長多重光信号を生成し、送信処理は、遠隔基地局装置ごとに１ＯＦＤＭシンボル内の配列が異なる無線信号を送信する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、集中基地局装置で生成する電気信号を変更することなく、複数の遠隔基地局装置のアンテナから異なる巡回シフト量の無線信号を送信する巡回シフト送信ダイバーシチ（ＣＳＴＤ）を実現することができる。これにより、通信品質の改善およびセル半径の拡大が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例１の構成例を示す図である。
【図２】遠隔基地局の光遅延調整部の構成例を示す図である。
【図３】本発明の動作原理を説明する図である。
【図４】本発明の実施例２の構成例を示す図である。
【図５】本発明の実施例３の構成例を示す図である。
【図６】従来の無線通信システムの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００２１】
図１は、本発明の実施例１の構成例を示す。図２は、遠隔基地局の光遅延調整部の構成例を示す。図３は、本発明の動作原理を示す。
図１において、集中基地局１１と複数の遠隔基地局１２(1) 〜１２(4) は、下りリンクの光ファイバ１３(1) 〜１３(4) および上りリンクの光ファイバ１４(1) 〜１４(4) を介して接続される。無線端末局２８は、遠隔基地局１２(1) 〜１２(4) との間で無線通信を行う。なお、実施例１では遠隔基地局数が４の場合を示しているが、特に遠隔基地局数は制限されない。
【００２２】
バックボーンネットワークなどから集中基地局１１の変調部１５に入力するデータは、シリアル／パラレル変換、直交変調、ＩＦＦＴ、パラレル／シリアル変換、ガードインターバル付加、周波数変換やレベル調整などにより無線信号として送信可能な電気信号（ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号）に変換され、スイッチ（ＳＷ）１６に入力する。ＳＷ１６は、制御部１７から入力する制御信号により、ON／OFF と出力先を切り替える。すなわち、ＳＷ１６は、変調部１５から入力するＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号のガードインターバル区間ＴGIでOFF となり、ガードインターバル区間ＴGI以降にONとなり、ＴGI間隔で出力先を切り替えて電気／光変換器１８(1) 〜１８(4) に順番に出力する。例えば図３に示すように、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号の１ＯＦＤＭシンボル時間をＴOFDMとしたときに、１ＯＦＤＭシンボルをＴOFDM／ＴGI＝４（個）のサンプル１，２，３，４に分離し、電気／光変換器１８(1) 〜１８(4) に順番に入力する。なお、ガードインターバル区間ＴGIは、電気／光変換器１８の数ｎに応じて、ＴGI＝ＴOFDM／ｎに設定してもよい。
【００２３】
電気／光変換器１８(1) 〜１８(4) の光源波長は互いに異なるλ１〜λ４に設定され、ＳＷ１６でＴGI間隔で分離された１ＯＦＤＭシンボルの各サンプルをそれぞれ波長λ１〜λ４の光強度変調信号に変換し、それぞれ光遅延線１９(1) 〜１９(4) に入力する。光遅延線１９(1) 〜１９(4) の遅延量Ｔd は４ＴGI，３ＴGI，２ＴGI，ＴGIに設定され、光遅延線１９(1) 〜１９(4) の出力は、図３に示すように変調区間の時間が互いに一致する波長λ１〜λ４の並列光信号となる。この並列光信号は光合波器２０に入力して波長多重光信号となり、光分配器２１に入力する。光分配器２１は、波長多重光信号を遠隔基地局の数に応じて分配し、下りリンクの光ファイバ１３(1) 〜１３(4) を介して遠隔基地局１２(1) 〜１２(4) に伝送する。
【００２４】
遠隔基地局１２(1) 〜１２(4) の構成および動作は全て同じであるため、ここでは、代表として遠隔基地局１２(1) を中心に説明する。遠隔基地局１２(1) は、光ファイバ１３(1) を介して伝送された波長多重光信号を光遅延調整部２２(1) に入力する。光遅延調整部２２(1) では、図２に示すように、光分波器２０１で波長多重光信号を波長λ１〜λ４の光信号に分波し、光遅延線２０２(1) 〜２０２(3) で波長λ１〜λ３の光信号に遅延量２ＴGI，３ＴGI，４ＴGIをそれぞれ与える。また、波長λ４の光信号は光分配器２０３で２分配され、光遅延線２０２(4) ，２０２(5) で遅延量５ＴGI，ＴGIがそれぞれ与えられる。なお、遅延量ＴGIが与えられる信号は、ガードインターバル（サイクリック・プレフィックス）として機能する。
【００２５】
各波長の光信号の変調区間の時間が互いに重ならないように遅延量が与えられた５種類の光信号は光合波器２０３で合成され、シリアルな光信号として光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）２３に入力する。また、遠隔基地局１２(2) 〜１２(4) では、光遅延調整部２２(2) 〜２２(4) において、波長λ１〜λ４の光信号に対する遅延量が例えば周期的に異なるように設定される。これにより、遠隔基地局１２(1) 〜１２(4) の各光／電気変換器２３には、図３に示すように、周期的に光波長の並び方がシフトした光信号が入力する。光／電気変換器２３は、当該光信号を電気信号に再変換して送信部２４に入力する。送信部２４は、レベル調整や帯域整形などを行い、送受信切替スイッチ（ＴＤＤ−ＳＷ）２５に入力する。ＴＤＤ−ＳＷ２５は、制御部２６の送受切り替え信号により、送信時にはアンテナ２７から無線信号として無線端末局２８に送信する。遠隔基地局１２(1) 〜１２(4) からそれぞれ送信された無線信号は、１ＯＦＤＭシンボル内の各サンプルの遅延量が各々異なる信号となるため、無線端末局２８で合成受信した場合に遅延ダイバーシチの効果が得られる。
【００２６】
遠隔基地局における受信時は、無線端末局２８から送信された無線信号がアンテナ２７で受信され、電気信号としてＴＤＤ−ＳＷ２５を介して受信部２９に入力される。受信部２９は、レベル調整や帯域整形などを行って電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）３０に入力する。電気／光変換器３０は電気信号を光信号に変換し、上りリンクの光ファイバ１４(1) を介して集中基地局１１に伝送する。集中基地局１１は、光合波器３１で遠隔基地局１２(1) 〜１２(4) から光ファイバ１４(1) 〜１４(4) を介して伝送された光信号を合波し、光／電気変換器３２に入力する。光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）３２は、合波された光信号を電気信号に再変換して受信部３３に入力する。受信部３３は、入力された電気信号を復調し、データ信号としてバックボーンネットワークなどへ出力する。なお、集中基地局１１の上りリンクの構成は、図６に示す従来の構成であってもよい。
【実施例２】
【００２７】
図４は、本発明の実施例２の構成例を示す。
実施例２は、実施例１の集中基地局１１におけるスイッチ（ＳＷ）１６、制御部１７、電気／光変換器１８(1) 〜１８(4) に代えて、スイッチ（ＳＷ）３４、波長λ１〜λ４に切り替え可能な可変波長光源３５、可変波長光源３５の波長を切り替える制御部３６、光分波器３７を用いた構成であり、その他は実施例１と同じである。
【００２８】
図４において、ＳＷ３４は、制御部３６から入力する制御信号によりON／OFF を切り替える。すなわち、ＳＷ３４は、変調部１５から入力するＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号のガードインターバル区間ＴGIでOFF となり、それ以外でONとなってＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号を可変波長光源３５に出力する。可変波長光源３５は、制御部３６から入力する制御信号により、ＴGI間隔で波長がλ１，λ２，λ３，λ４と離散的に切り替わり、入力するＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号をＴGI間隔で波長がシフトする光強度変調信号に変換して出力する。
【００２９】
このＴGI間隔で波長がシフトする光強度変調信号は光分波器３７で波長ごとに分波され、それぞれ光遅延線１９(1) 〜１９(4) に入力する。光遅延線１９(1) 〜１９(4) の遅延量Ｔd は４ＴGI，３ＴGI，２ＴGI，ＴGIに設定され、光遅延線１９(1) 〜１９(4) の出力は波長λ１〜λ４の並列光信号となり、さらに光合波器２０に入力して波長多重光信号となり、さらに光分配器２１から下りリンクの光ファイバ１３(1) 〜１３(4) を介して遠隔基地局１２(1) 〜１２(4) に伝送される。
【００３０】
遠隔基地局１２(1) 〜１２(4) および無線端末局２８における送受信手順、無線端末局２８から遠隔基地局１２(1) 〜１２(4) を介して集中基地局１１に伝送される手順は実施例１と同じであるので説明を省略する。
【実施例３】
【００３１】
図５は、本発明の実施例３の構成例を示す。
実施例３は、実施例１の集中基地局１１におけるスイッチ（ＳＷ）１６、制御部１７、電気／光変換器１８(1) 〜１８(4) に代えて、分配器３８、光源波長λ１〜λ４の電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）３９(1) 〜３９(4) 、電気／光変換器３９(1) 〜３９(4) の出力制御を行う制御部４０を用いた構成であり、その他は実施例１と同じである。
【００３２】
図５において、分配器３８は、変調部１５から入力するＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号を電気／光変換器３９(1) 〜３９(4) に分配する。電気／光変換器３９(1) 〜３９(4) の光源波長は互いに異なるλ１〜λ４に設定される。電気／光変換器３９(1) 〜３９(4) は、制御部４０から入力する制御信号により、入力するＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号のガードインターバル区間ＴGIは光出力が最小となり、ガードインターバル区間ＴGI以降はＴGI間隔で光出力が順番に最大となり、ＴGI間隔で波長λ１〜λ４の光強度変調信号を順番に出力する。
【００３３】
なお、このような電気／光変換器３９(1) 〜３９(4) は、例えば波長λ１〜λ４の光源と、光源の出力光をＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号で変調し、かつ制御部４０からの制御信号により光出力制御を行う外部変調器により構成することができる。また、光源の出力光を直接変調し、ＴGI間隔で順番に出力する構成としてもよい。
【００３４】
電気／光変換器３９(1) 〜３９(4) からＴGI間隔で順番に出力される波長λ１〜λ４の光強度変調信号は、それぞれ光遅延線１９(1) 〜１９(4) に入力する。光遅延線１９(1) 〜１９(4) の遅延量Ｔd は４ＴGI，３ＴGI，２ＴGI，ＴGIに設定され、光遅延線１９(1) 〜１９(4) の出力は波長λ１〜λ４の並列光信号となり、さらに光合波器２０に入力して波長多重光信号となり、さらに光分配器２１から下りリンクの光ファイバ１３(1) 〜１３(4) を介して遠隔基地局１２(1) 〜１２(4) に伝送される。
【００３５】
遠隔基地局１２(1) 〜１２(4) および無線端末局２８における送受信手順、無線端末局２８から遠隔基地局１２(1) 〜１２(4) を介して集中基地局１１に伝送される手順は実施例１と同じであるので説明を省略する。
【００３６】
なお、実施例１〜３における集中基地局１１では、光遅延線１９を用いて遅延調整を行う代わりに、電気段で遅延調整を行うことも原理的には可能である。しかし、電気段での遅延調整は、電気信号の周波数や信号帯域によって異なる調整が必要となることから、現実的とは言えない。一方、本実施例のように光段での遅延調整は、電気信号の周波数や信号帯域には因らないため、光遅延線１９を用いて遅延調整を行うことにより容易に周期シフトの信号を生成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、集中基地局装置で生成する電気信号を変更することなく巡回シフト送信ダイバーシチ（ＣＳＴＤ）を実現し、通信品質の改善およびセル半径の拡大が可能になる。
【符号の説明】
【００３８】
１１，１０１ 集中基地局
１２，１０３ 遠隔基地局
１３，１４，１０７，１１５ 光ファイバ
１５，１０４ 変調部
１６，３４ スイッチ（ＳＷ）
１７，２６，３６，４０ 制御部
１８，３０，３９，１０５，１１４ 電気／光変換器（Ｅ／Ｏ）
１９，２０２ 光遅延線
２０，３１，２０４ 光合波器
２１，１０６，２０３ 光分配器
２２ 光遅延調整部
２３，３２，１０８，１１６ 光／電気変換器（Ｏ／Ｅ）
２４，１０９ 送信部
２５，１１０ 送受信切替スイッチ（ＴＤＤ−ＳＷ）
２７，１１２ アンテナ
２８，１０２ 無線端末局
２９，１１３ 受信部
３３，１１８ 復調部
３５ 可変波長光源
３７，２０１ 光分波器
３８ 分配器
１１７ 選択スイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集中基地局装置と、該集中基地局装置と光伝送路を介して接続された複数の遠隔基地局装置とを備え、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡによって無線端末局装置と通信を行う無線通信システムにおいて、
前記集中基地局装置は、
前記無線端末局装置に送信するＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号の１ＯＦＤＭシンボルをガードインターバルの間隔でｎ個（ｎは２以上の整数）に分離し、分離した電気信号を互いに波長が異なるｎ並列の光信号に変換する電気／光変換手段と、
前記ｎ並列の光信号を変調区間の時間が互いに一致するように遅延時間を調整して波長多重する遅延調整・波長多重手段と、
前記波長多重された光信号を分配し、前記光伝送路を介して前記複数の遠隔基地局装置に送出する分配手段とを備え、
前記遠隔基地局装置は、
前記光伝送路を介して伝送された光信号を前記ｎ並列の光信号に分波する分波手段と、
前記分波されたｎ並列の光信号のうち１波長の光信号を２分配し、合計（ｎ＋１）並列の光信号を変調区間の時間が互いに重ならないように、かつ最初と最後の光信号が２分配した同一波長の光信号になるように遅延時間を調整し、ガードインターバルが付加された（１＋１／ｎ）ＯＦＤＭシンボルの波長多重光信号に変換する遅延調整・波長多重手段と、
前記波長多重光信号を電気信号に変換し、アンテナを介して無線信号として前記無線端末局装置に送信する送信手段とを備えた
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記集中基地局装置の電気／光変換手段は、
前記ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号の１ＯＦＤＭシンボルをガードインターバルの間隔でｎ個の電気信号に分離する分離手段と、
前記ｎ個に分離した電気信号を互いに波長が異なるｎ並列の光信号に変換するｎ個の電気／光変換器と
を備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記集中基地局装置の電気／光変換手段は、
前記ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号の１ＯＦＤＭシンボルの波長をガードインターバルの間隔で切り替え、互いに波長が異なるｎ波長の光信号に変換する可変波長光源と、
前記ｎ波長の光信号をｎ並列の光信号に分波する光分波器と
を備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記集中基地局装置の電気／光変換手段は、
前記ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号をｎ個に分配する分配器と、
前記分配されたＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号の１ＯＦＤＭシンボルをそれぞれガードインターバルの間隔で互いに波長が異なるｎ並列の光信号に変換するｎ個の電気／光変換器と
を備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記遠隔基地局装置の遅延調整・波長多重手段は、各波長の光信号に対する遅延時間を前記遠隔基地局装置ごとに異なる値に設定する構成であり、前記遠隔基地局装置ごとに前記１ＯＦＤＭシンボル内の配列が異なる波長多重光信号を生成する構成であり、
前記送信手段は、前記遠隔基地局装置ごとに前記１ＯＦＤＭシンボル内の配列が異なる無線信号を送信する構成である
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項６】
集中基地局装置と、該集中基地局装置と光伝送路を介して接続された複数の遠隔基地局装置とを備え、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡによって無線端末局装置と通信を行う無線通信方法において、
前記集中基地局装置は、
前記無線端末局装置に送信するＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号の１ＯＦＤＭシンボルをガードインターバルの間隔でｎ個（ｎは２以上の整数）に分離し、分離した電気信号を互いに波長が異なるｎ並列の光信号に変換する電気／光変換処理を行い、
前記ｎ並列の光信号を変調区間の時間が互いに一致するように遅延時間を調整して波長多重する遅延調整・波長多重処理を行い、
前記波長多重された光信号を分配し、前記光伝送路を介して前記複数の遠隔基地局装置に送出する分配処理を行い、
前記遠隔基地局装置は、
前記光伝送路を介して伝送された光信号を前記ｎ並列の光信号に分波する分波処理を行い、
前記分波されたｎ並列の光信号のうち１波長の光信号を２分配し、合計（ｎ＋１）並列の光信号を変調区間の時間が互いに重ならないように、かつ最初と最後の光信号が２分配した同一波長の光信号になるように遅延時間を調整し、ガードインターバルが付加された（１＋１／ｎ）ＯＦＤＭシンボルの波長多重光信号に変換する遅延調整・波長多重処理を行い、
前記波長多重光信号を電気信号に変換し、アンテナを介して無線信号として前記無線端末局装置に送信する送信処理を行う
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項７】
請求項６に記載の無線通信方法において、
前記集中基地局装置の電気／光変換処理は、
前記ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号の１ＯＦＤＭシンボルをガードインターバルの間隔でｎ個の電気信号に分離する処理を行い、
ｎ個の電気／光変換器で、前記ｎ個に分離した電気信号を互いに波長が異なるｎ並列の光信号に変換する処理を行う
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項８】
請求項６に記載の無線通信方法において、
前記集中基地局装置の電気／光変換処理は、
前記ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号を入力する可変波長光源の波長を、１ＯＦＤＭシンボルのガードインターバルの間隔で切り替え、互いに波長が異なるｎ波長の光信号に変換する処理を行い、
前記ｎ波長の光信号をｎ並列の光信号に分波する処理を行う
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項９】
請求項６に記載の無線通信方法において、
前記集中基地局装置の電気／光変換処理は、
前記ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号をｎ個に分配する処理を行い、
ｎ個の電気／光変換器で、前記分配されたＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号の１ＯＦＤＭシンボルをそれぞれガードインターバルの間隔で互いに波長が異なるｎ並列の光信号に変換する処理を行う
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項１０】
請求項６に記載の無線通信方法において、
前記遠隔基地局装置の遅延調整・波長多重処理は、各波長の光信号に対する遅延時間を前記遠隔基地局装置ごとに異なる値に設定し、前記遠隔基地局装置ごとに前記１ＯＦＤＭシンボル内の配列が異なる波長多重光信号を生成し、
前記送信処理は、前記遠隔基地局装置ごとに前記１ＯＦＤＭシンボル内の配列が異なる無線信号を送信する
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項１】
集中基地局装置と、該集中基地局装置と光伝送路を介して接続された複数の遠隔基地局装置とを備え、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡによって無線端末局装置と通信を行う無線通信システムにおいて、
前記集中基地局装置は、
前記無線端末局装置に送信するＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号の１ＯＦＤＭシンボルをガードインターバルの間隔でｎ個（ｎは２以上の整数）に分離し、分離した電気信号を互いに波長が異なるｎ並列の光信号に変換する電気／光変換手段と、
前記ｎ並列の光信号を変調区間の時間が互いに一致するように遅延時間を調整して波長多重する遅延調整・波長多重手段と、
前記波長多重された光信号を分配し、前記光伝送路を介して前記複数の遠隔基地局装置に送出する分配手段とを備え、
前記遠隔基地局装置は、
前記光伝送路を介して伝送された光信号を前記ｎ並列の光信号に分波する分波手段と、
前記分波されたｎ並列の光信号のうち１波長の光信号を２分配し、合計（ｎ＋１）並列の光信号を変調区間の時間が互いに重ならないように、かつ最初と最後の光信号が２分配した同一波長の光信号になるように遅延時間を調整し、ガードインターバルが付加された（１＋１／ｎ）ＯＦＤＭシンボルの波長多重光信号に変換する遅延調整・波長多重手段と、
前記波長多重光信号を電気信号に変換し、アンテナを介して無線信号として前記無線端末局装置に送信する送信手段とを備えた
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記集中基地局装置の電気／光変換手段は、
前記ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号の１ＯＦＤＭシンボルをガードインターバルの間隔でｎ個の電気信号に分離する分離手段と、
前記ｎ個に分離した電気信号を互いに波長が異なるｎ並列の光信号に変換するｎ個の電気／光変換器と
を備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記集中基地局装置の電気／光変換手段は、
前記ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号の１ＯＦＤＭシンボルの波長をガードインターバルの間隔で切り替え、互いに波長が異なるｎ波長の光信号に変換する可変波長光源と、
前記ｎ波長の光信号をｎ並列の光信号に分波する光分波器と
を備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記集中基地局装置の電気／光変換手段は、
前記ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号をｎ個に分配する分配器と、
前記分配されたＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号の１ＯＦＤＭシンボルをそれぞれガードインターバルの間隔で互いに波長が異なるｎ並列の光信号に変換するｎ個の電気／光変換器と
を備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記遠隔基地局装置の遅延調整・波長多重手段は、各波長の光信号に対する遅延時間を前記遠隔基地局装置ごとに異なる値に設定する構成であり、前記遠隔基地局装置ごとに前記１ＯＦＤＭシンボル内の配列が異なる波長多重光信号を生成する構成であり、
前記送信手段は、前記遠隔基地局装置ごとに前記１ＯＦＤＭシンボル内の配列が異なる無線信号を送信する構成である
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項６】
集中基地局装置と、該集中基地局装置と光伝送路を介して接続された複数の遠隔基地局装置とを備え、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡによって無線端末局装置と通信を行う無線通信方法において、
前記集中基地局装置は、
前記無線端末局装置に送信するＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号の１ＯＦＤＭシンボルをガードインターバルの間隔でｎ個（ｎは２以上の整数）に分離し、分離した電気信号を互いに波長が異なるｎ並列の光信号に変換する電気／光変換処理を行い、
前記ｎ並列の光信号を変調区間の時間が互いに一致するように遅延時間を調整して波長多重する遅延調整・波長多重処理を行い、
前記波長多重された光信号を分配し、前記光伝送路を介して前記複数の遠隔基地局装置に送出する分配処理を行い、
前記遠隔基地局装置は、
前記光伝送路を介して伝送された光信号を前記ｎ並列の光信号に分波する分波処理を行い、
前記分波されたｎ並列の光信号のうち１波長の光信号を２分配し、合計（ｎ＋１）並列の光信号を変調区間の時間が互いに重ならないように、かつ最初と最後の光信号が２分配した同一波長の光信号になるように遅延時間を調整し、ガードインターバルが付加された（１＋１／ｎ）ＯＦＤＭシンボルの波長多重光信号に変換する遅延調整・波長多重処理を行い、
前記波長多重光信号を電気信号に変換し、アンテナを介して無線信号として前記無線端末局装置に送信する送信処理を行う
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項７】
請求項６に記載の無線通信方法において、
前記集中基地局装置の電気／光変換処理は、
前記ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号の１ＯＦＤＭシンボルをガードインターバルの間隔でｎ個の電気信号に分離する処理を行い、
ｎ個の電気／光変換器で、前記ｎ個に分離した電気信号を互いに波長が異なるｎ並列の光信号に変換する処理を行う
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項８】
請求項６に記載の無線通信方法において、
前記集中基地局装置の電気／光変換処理は、
前記ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号を入力する可変波長光源の波長を、１ＯＦＤＭシンボルのガードインターバルの間隔で切り替え、互いに波長が異なるｎ波長の光信号に変換する処理を行い、
前記ｎ波長の光信号をｎ並列の光信号に分波する処理を行う
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項９】
請求項６に記載の無線通信方法において、
前記集中基地局装置の電気／光変換処理は、
前記ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号をｎ個に分配する処理を行い、
ｎ個の電気／光変換器で、前記分配されたＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号の１ＯＦＤＭシンボルをそれぞれガードインターバルの間隔で互いに波長が異なるｎ並列の光信号に変換する処理を行う
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項１０】
請求項６に記載の無線通信方法において、
前記遠隔基地局装置の遅延調整・波長多重処理は、各波長の光信号に対する遅延時間を前記遠隔基地局装置ごとに異なる値に設定し、前記遠隔基地局装置ごとに前記１ＯＦＤＭシンボル内の配列が異なる波長多重光信号を生成し、
前記送信処理は、前記遠隔基地局装置ごとに前記１ＯＦＤＭシンボル内の配列が異なる無線信号を送信する
ことを特徴とする無線通信方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−２１３２２３（Ｐ２０１０−２１３２２３Ａ）
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５９９６７（Ｐ２００９−５９９６７）
【出願日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
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