專利名稱：光發(fā)射系統(tǒng)及其光發(fā)射裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于發(fā)射系統(tǒng)以便通過光纖發(fā)射利用諸如無線信號的模擬信號調(diào)制的光信號的光發(fā)射系統(tǒng)和光發(fā)射裝置。
具體地，本發(fā)明涉及用于在利用用于諸如IMT-2000的移動通信系統(tǒng)的無線部分的射頻信號(此后稱作RF信號)對光信號進行幅度調(diào)制(AM)后發(fā)射該光信號的光發(fā)射系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來，用于發(fā)射模擬信號而無需轉(zhuǎn)換模擬狀態(tài)的通信系統(tǒng)已開始被考慮。特別地，使用光纖的光模擬發(fā)射系統(tǒng)已受到熱切關(guān)注。使用光纖，可以有效地實現(xiàn)寬帶發(fā)射。這樣的系統(tǒng)可應(yīng)用于例如蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)或有線電視網(wǎng)絡(luò)(CATV)中的中繼系統(tǒng)。
在這種光發(fā)射系統(tǒng)中，經(jīng)常使用所謂暗光纖(dark fiber)的已有光纖發(fā)射路徑。暗光纖從網(wǎng)絡(luò)出售商(系統(tǒng)提供者等)以規(guī)定的費用借給用戶(通信企業(yè)等)。用戶將分支光纖連接到暗光纖并構(gòu)建它自己的網(wǎng)絡(luò)。光纖通過熔接或通過諸如連接器的光部件的接合而相互連接。
順便說明，光信號在光纖的接合部分處容易反射。所謂的多路反射是由重復(fù)反射引起的，即使反射部件只有極少數(shù)量。如果引起了這種反射，由于因噪聲成分混入到發(fā)射光束中而引起的發(fā)射質(zhì)量的衰退，則需要某種或另一種應(yīng)對手段。
在日本專利申請KOKAI公開第6-104843號(對比文件1)中，描述了一種裝置，其中該裝置可通過以借助于利用低頻對激光輸出束的頻率進行調(diào)制而對激光輸出束的頻譜進行擴頻來排出包括在射頻輸出中信息帶之外的噪聲和失真的方式抑制光信號的相干性來抑制信號質(zhì)量中的衰退。
如上所述，雖然公開了用于通過將低頻信號疊加到發(fā)射主信號之上而防止信號質(zhì)量中的衰退的技術(shù)，但該技術(shù)需要有信號發(fā)生器。因此，該技術(shù)需要進一步改進。具體地，在對比文件1中，盡管解釋了使用具有隨機波形的信號比使用簡單正弦波要更有效，但其中并未描述具體的實現(xiàn)技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于簡單而有效地抑制由多路反射引起的信號質(zhì)量的衰退的光發(fā)射系統(tǒng)及其光發(fā)射裝置。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種包括用于將光信號發(fā)射到光纖的光發(fā)射裝置和用于接收經(jīng)由光纖發(fā)射的光信號的光接收裝置的光發(fā)射系統(tǒng)，其中該光發(fā)射裝置特征在于，包括分配器，用于將具有不規(guī)則波形模式和處于射頻頻帶中的主信號分成兩路；變頻器，用于將所分成的一路主信號下變頻為低于射頻頻帶的頻帶中的低頻帶信號；混頻器，用于將所分成的另一路主信號與上述低頻帶信號合成；以及電/光轉(zhuǎn)換器，用于將通過混頻器與上述低頻帶信號合成的主信號轉(zhuǎn)換為光信號，并將其輸出到光纖，其中上述光接收裝置特征在于，包括光/電轉(zhuǎn)換器，用于將來自光纖的光信號轉(zhuǎn)換為電信號；以及高通濾波器，用于從轉(zhuǎn)換后的電信號中消除低頻帶信號。
通過采用這樣的技術(shù)，將具有隨機波形的低頻帶信號疊加到要發(fā)射的主信號上。從而，可有效抑制由多路反射所引起的不必要的波成分。通過對具有隨機波形的主信號本身進行下變頻，可生成低頻帶信號。只需要對主信號進行下變頻，以例如將具有低頻的正弦波與主信號的分支信號相乘，而不需要諸如隨機波形發(fā)生器的復(fù)雜機構(gòu)。
也就是說，在近年來的無線通信中，以碼分復(fù)用(CDM)為代表的擴頻系統(tǒng)被用作對主信號的調(diào)制系統(tǒng)。在本發(fā)明中，隨著將焦點集中在基于擴頻系統(tǒng)的主信號具有隨機波形的事實上，將主信號變頻為低頻帶信號并將其與主信號疊加。通過這樣做，實現(xiàn)了對光信號的相干性的抑制。從而，可簡單而有效地抑制由多路反射所引起的信號質(zhì)量中的衰退。
根據(jù)本發(fā)明，可提供能夠簡單而有效地抑制由多路反射所引起的信號質(zhì)量的衰退的光發(fā)射系統(tǒng)及其光發(fā)射裝置。
本發(fā)明的其他優(yōu)點將在下面的描述中列出，并可部分地從該描述中顯而易見，或可通過對本發(fā)明的實現(xiàn)而獲知?？梢揽看撕缶唧w指出的手段和組合而實現(xiàn)和獲得本發(fā)明的這些優(yōu)點。


并入本說明書中并構(gòu)成本說明書一部分的附圖例示了本發(fā)明的實施例，并與上面給出的概要描述和下面給出的實施例的詳細描述一起作為對本發(fā)明原理的解釋。
圖1是示出關(guān)于本發(fā)明的光發(fā)射系統(tǒng)的實施例的系統(tǒng)圖；圖2是示出關(guān)于本發(fā)明的光發(fā)射裝置和光接收裝置的實施例的功能方框圖；圖3A和3B是示出要在圖2上的發(fā)射裝置OT中使用的低頻的示意圖；圖4是示出利用低頻信號調(diào)制的主信號1的示意圖；圖5是示出現(xiàn)有技術(shù)中在光纖處生成多個反射情況下的試驗性頻譜結(jié)果的圖；圖6是示出本實施例中在光纖3處生成多個反射情況下的試驗性頻譜結(jié)果的圖；圖7是為比較的目的示出現(xiàn)有技術(shù)中的光發(fā)射系統(tǒng)的系統(tǒng)圖。
具體實施例方式
圖1是示出關(guān)于本發(fā)明的光發(fā)射系統(tǒng)的實施例的系統(tǒng)圖。安裝圖1中的系統(tǒng)，用于例如輔助諸如蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)的移動通信系統(tǒng)并通過使用光纖3擴展基站40所形成的業(yè)務(wù)區(qū)域。這種系統(tǒng)稱作光纖無線(ROF)系統(tǒng)。
圖1中，基站40通過同軸電纜C連接到主站裝置20。主站裝置20通過同軸電纜C獲得從基站40發(fā)射的RF信號的一部分。主站裝置20通過光纜3連接到遠程站裝置30。從站裝置50可安裝在主站裝置20和遠程站裝置30之間。RF信號具有用于移動通信系統(tǒng)的無線部分通信的頻帶，并例如由作為一個擴頻調(diào)制系統(tǒng)的CDM的系統(tǒng)所調(diào)制。RF信號的波形模式隨時間不規(guī)則地變化。
主站裝置20和移動終端T1、T2屬于基于IMT-2000的移動通信系統(tǒng)。基站40安裝在例如具有良好視野的建筑物(建筑物100)的屋頂上，并形成無線區(qū)域。存在于該無線區(qū)域之內(nèi)的移動終端T1通過分配給該系統(tǒng)的載波頻帶之內(nèi)的無線信道連接到基站40。
如果高層建筑物(建筑物200)建造于建筑物100的附近，則來自基站40的RF信號不能到達建筑物200的緊鄰側(cè)，而有時形成死區(qū)。然后，可通過安裝遠程站裝置30并打開基站40和該遠程站裝置30之間的信息通信路徑來消除死區(qū)。此外，甚至將遠程站裝置30安裝在建筑物之類中，且該裝置用于消除死區(qū)。
圖2是示出關(guān)于本發(fā)明的光發(fā)射裝置和光接收裝置的實施例的功能方框圖。光發(fā)射裝置OT安裝在主站裝置20中，而光接收裝置OR安裝在遠程站裝置30中。也就是說，圖2示出了下行鏈路中的配置。在上行鏈路中，發(fā)射裝置OT安裝在遠程站裝置30中，而接收裝置OR安裝在主站裝置20中。在普通環(huán)境下，由于在上行鏈路和下行鏈路中進行交互通信，所以主站裝置20和遠程站裝置30都分別被提供了發(fā)射裝置OT和接收裝置OR。
在圖2中，經(jīng)擴頻調(diào)制處理的RF信號從基站40(圖1所示)引入到發(fā)射裝置OT。此后，通過加標號1將RF信號稱作主信號1。主信號1由分配器25分成兩路。所分成的一路主信號1a由乘法器27與從正弦波振蕩器28所生成的本地信號相乘。從而，主信號1a被下變頻，且生成了具有反映主信號1的波形的隨機模式的低頻信號。如果主信號1a的頻帶是千兆赫頻帶，則該低頻信號的頻帶優(yōu)選地是幾到幾十兆赫頻帶。
該低頻信號與所分成的另一路主信號1b進行頻率合成。
因此，主信號1通過具有隨機波形的低頻信號施加了AM。通過LD模塊2中的發(fā)光部件31，將調(diào)制后的主信號1轉(zhuǎn)換為光信號，然后輸出到光纖3。即，將通過主信號1施加了AM的光信號輸出到光纖3。
該光信號通過光纖3接近接收裝置OR，輸入到光/電(O/E)轉(zhuǎn)換單元4，并由O/E轉(zhuǎn)換單元4的光接收部件32轉(zhuǎn)換成電信號。該電信號輸入到高通濾波器24。高通濾波器24消除該電信號中包括的低頻成分。從而，再生了射頻頻帶的主信號6。上述配置中的操作解釋如下。
圖3A和3B是示出用于圖2上的發(fā)射裝置OT中的低頻的示意圖。如果主信號1的頻率被設(shè)為圖3A中所示的f2，則在現(xiàn)有技術(shù)中使用具有低于主信號頻率f2的恒定頻率f1的低頻信號。相反，在如圖3B中所示的本實施例中，通過利用具有隨機波形的信號調(diào)制低頻信號，而使該低頻具有某一程度的帶寬。
圖4是示出利用低頻信號調(diào)制后的主信號1的示意圖。在圖4所示的實施例中，由于低頻信號的頻帶具有某一程度的帶寬，所以對利用低頻信號調(diào)制過的主信號1的頻帶進行擴頻。因此，抑制了光信號的相干性。
圖5是示出現(xiàn)有技術(shù)中在光纖處生成多個反射情況下的試驗性頻譜結(jié)果的圖。在圖5中，使用具有簡單正弦波波形的低頻信號，在這種信號中，主信號1和反射光之間的相關(guān)度是相對高的。因此，差拍噪聲的頻譜變寬，且該頻譜作為發(fā)射噪聲，就象其本來應(yīng)該是的那樣。
圖6是示出本實施例中在光纖3處生成多個反射情況下的試驗性頻譜結(jié)果的圖。在圖6中，使用從隨機波形生成的低頻。由于該低頻的帶寬比圖5中低頻的帶寬要寬，所以主信號1和反射光之間的相關(guān)度變低。因此，對差拍噪聲進行平均，如圖6中所示，結(jié)果，抑制了不必要的波成分。
圖7是為比較的目的示出現(xiàn)有技術(shù)中的光發(fā)射系統(tǒng)的系統(tǒng)圖。該系統(tǒng)通過混頻器22直接將從安裝在光接收裝置OT中的信號發(fā)生器29生成的信號與主信號1合成。由于需要復(fù)雜的調(diào)制電路從信號發(fā)生器29生成具有隨機波形的信號，所以會出現(xiàn)諸如電路規(guī)模和費用方面的增加的不利影響。相反地，使用具有簡單結(jié)構(gòu)的信號發(fā)生器29，由于其很難生成隨機波形，所以必須使用具有主信號1和反射光之間的高相關(guān)性的低頻信號。因此，很難完全抑制不必要的波成分。
另一方面，在本實施例中，通過經(jīng)由主信號1的下變頻生成低頻信號及將該低頻信號與主信號1合成，來抑制差拍噪聲。如果主信號1是由例如CDM系統(tǒng)調(diào)制的RF信號，則主信號1的波形理論上變成隨機。因此，該低頻信號的波形變得邏輯上不規(guī)則。因此，即使發(fā)生多個反射，有效抑制由多個反射所引起的不必要的波成分也變得可能。
此外，根據(jù)本實施例，可通過對主信號1進行下變頻來獲得隨機波形。用于本實施例的所有電路，諸如信號發(fā)生器28、乘法器27和合成器26在配置上都是簡單的，且不需要諸如調(diào)制器的復(fù)雜部件。因此，可提供能夠簡單而有效地抑制由多個反射引起的信號質(zhì)量的衰退的光發(fā)射系統(tǒng)及其光發(fā)射裝置。
本發(fā)明并不限于上面描述的實施例。在該實施例中，隨機波形是通過對在下行鏈路中發(fā)射的主信號進行變頻而獲得的。除此之外，可通過使用在上行鏈路中接收的RF信號并對其進行下變頻而獲得具有隨機波形的低頻信號。
權(quán)利要求
1.一種光發(fā)射系統(tǒng)，特征在于，包括用于將光信號發(fā)射到光纖(3)的光發(fā)射裝置(OT)和用于接收經(jīng)由光纖(3)發(fā)射的光信號的光接收裝置(OR)，其中該光發(fā)射裝置(OT)包括分配器(25)，用于將具有不規(guī)則波形模式和處于射頻頻帶中的主信號分成兩路；變頻器(27)、(28)，用于將所分成的一路主信號(1a)下變頻為低于射頻頻帶的頻帶中的低頻帶信號；混頻器(26)，用于將所分成的另一路主信號(1b)與上述低頻帶信號合成；以及電/光轉(zhuǎn)換器(2)，用于將通過混頻器(26)與上述低頻帶信號合成的主信號(1)轉(zhuǎn)換為光信號，并將其輸出到光纖(3)，其中上述光接收裝置(OR)包括光/電轉(zhuǎn)換器(4)，用于將來自光纖(3)的光信號轉(zhuǎn)換為電信號；以及高通濾波器(24)，用于從轉(zhuǎn)換后的電信號中消除低頻帶信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的光發(fā)射系統(tǒng)，特征在于，主信號(1)是用于使用擴頻調(diào)制系統(tǒng)的移動通信系統(tǒng)的無線部分通信的信號。
3.一種用于光發(fā)射系統(tǒng)以便經(jīng)由光纖(3)發(fā)射利用具有不規(guī)則波形模式并處于射頻頻帶中的主信號(1)模擬調(diào)制后的光信號的光發(fā)射裝置(OT)，包括分配器(25)，用于將該主信號分成兩路；變頻器(27)、(28)，用于將所分成的一路主信號(1a)下變頻為低于射頻頻帶的頻帶中的低頻帶信號；混頻器(26)，用于將所分成的另一路主信號(1b)與上述低頻帶信號合成；以及電/光轉(zhuǎn)換器(2)，用于將通過混頻器(26)與上述低頻帶信號合成的主信號(1)轉(zhuǎn)換為光信號，并將其輸出到光纖(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的光發(fā)射裝置(OT)，特征在于，主信號(1)是用于使用擴頻調(diào)制系統(tǒng)的移動通信系統(tǒng)的無線部分通信的信號。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種包括用于將光信號發(fā)射到光纖(3)的光發(fā)射裝置(OT)和用于接收經(jīng)由光纖(3)發(fā)射的光信號的光接收裝置(OR)的光發(fā)射系統(tǒng)，其中該光發(fā)射裝置(OT)特征在于，包括分配器(25)，用于將具有不規(guī)則波形模式和處于射頻頻帶中的主信號分成兩路；變頻器(27)、(28)，用于將所分成的一路主信號(1a)下變頻為低于射頻頻帶的頻帶中的低頻帶信號；混頻器(26)，用于將所分成的另一路主信號(1b)與上述低頻帶信號合成；以及電/光轉(zhuǎn)換器(2)，用于將通過混頻器(26)與上述低頻帶信號合成的主信號(1)轉(zhuǎn)換為光信號，并將其輸出到光纖(3)，其中上述光接收裝置(OR)特征在于，包括光/電轉(zhuǎn)換器(4)，用于將來自光纖(3)的光信號轉(zhuǎn)換為電信號；以及高通濾波器(24)，用于從轉(zhuǎn)換后的電信號中消除低頻帶信號。
文檔編號H04B10/18GK1674473SQ20051005487
公開日2005年9月28日 申請日期2005年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月24日
發(fā)明者大谷滿 申請人:株式會社東芝