特許 7463651 ＩＦｏＦ伝送システム、基地局装置、信号処理装置および伝送方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-01

(45)【発行日】2024-04-09

(54)【発明の名称】ＩＦｏＦ伝送システム、基地局装置、信号処理装置および伝送方法

(51)【国際特許分類】

   H04B 10/2575 20130101AFI20240402BHJP

   H04W 16/26 20090101ALI20240402BHJP

   H04J 14/08 20060101ALI20240402BHJP

【ＦＩ】

H04B10/2575 120

H04W16/26

H04J14/08

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020058432

(22)【出願日】2020-03-27

(65)【公開番号】P2021158581

(43)【公開日】2021-10-07

【審査請求日】2022-02-02

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）令和元年度、総務省、「電波資源拡大のための研究開発ＩｏＴ機器増大に対応した有無線最適制御型電波有効利用基盤技術の研究開発（技術課題力「光ファイバ無線技術によるモバイルフロントホールの大容量化・高効率化技術」）委託事業、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【識別番号】599108264

【氏名又は名称】株式会社ＫＤＤＩ総合研究所

(74)【代理人】

【識別番号】100114258

【弁理士】

【氏名又は名称】福地 武雄

(74)【代理人】

【識別番号】100125391

【弁理士】

【氏名又は名称】白川 洋一

(72)【発明者】

【氏名】田中 和樹

(72)【発明者】

【氏名】西村 公佐

【審査官】対馬 英明

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１６／２０４２２６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１８－０１２１２２３（ＫＲ，Ａ）

【文献】SUNG M. et al.，5G Trial Services Demonstration: IFoF-Based Distributed Antenna System in 28 GHz Millimeter-Wave Supporting Gigabit Mobile Services，Journal of Lightwave Technology，米国，IEEE，2019年07月，VOL. 37, NO. 14，pages 3592-3601

【文献】HISANO D. et al.，TDM-PON for Accommodating TDD-Based Fronthaul and Secondary Services，Journal of Lightwave Technology，米国，IEEE，2017年07月，VOL. 35, NO. 14，pages 2788-2796

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ １０／００－１０／９０

Ｈ０４Ｊ １４／００－１４／０８

Ｈ０４Ｂ ７／２４－７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００－９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アンテナから発射する無線電波をＩＦ（Intermediate Frequency）信号として光ファイバ伝送するＩＦｏＦ（IF-over Fiber）伝送システムであって、
ＴＤＤ（Time Division Duplex）の上り伝送期間に、その後のＴＤＤの下り伝送期間で前記アンテナから発射する予定の下りＩＦ信号を割り当てて、光ファイバで下りＩＦ信号を送信する収容局と、
光ファイバを介して受信した前記下りＩＦ信号をバッファリングし、送信タイミングを制御して前記バッファリングした下りＩＦ信号をアンテナから発射するアンテナサイトと、を備え、
前記収容局から前記アンテナサイトへの下りＩＦ信号が、前記ＴＤＤの上り伝送期間および前記ＴＤＤの下り伝送期間で送信されることを特徴とするＩＦｏＦ伝送システム。

【請求項2】

請求項１記載のＩＦｏＦ伝送システムの収容局に適用される基地局装置であって、
送信予定の下りＩＦ信号を送信するために必要な時間が、前記ＴＤＤの上り伝送期間に適合するように、前記送信予定の下りＩＦ信号を複数の下りＩＦ信号に分割し、分割した各下りＩＦ信号の送信タイミングを合わせて出力する波形分割部を備え、
分割した前記各下りＩＦ信号を前記ＴＤＤの上り伝送期間で送信することを特徴とする基地局装置。

【請求項3】

前記波形分割部は、前記ＴＤＤの上り伝送期間と前記ＴＤＤの下り伝送期間との比に応じて、前記ＴＤＤの上り伝送期間で送信する下りＩＦ信号の分割数を定めることを特徴とする請求項２記載の基地局装置。

【請求項4】

請求項１記載のＩＦｏＦ伝送システムのアンテナサイトに適用される信号処理装置であって、
前記収容局で分割され送信タイミングが合わされて前記ＴＤＤの上り伝送期間で受信した各下りＩＦ信号を、分割前の下りＩＦ信号に復元し、復元した下りＩＦ信号をバッファリングするバッファリング部と、
基地局装置から取得した制御信号に基づいて、前記バッファリング部に対し、バッファリングしている下りＩＦ信号を出力する旨の指示を与えるタイミングコントローラと、を備えることを特徴とする信号処理装置。

【請求項5】

アンテナから発射する無線電波をＩＦ（Intermediate Frequency）信号として光ファイバ伝送するＩＦｏＦ（IF-over Fiber）伝送システムであって、
ＴＤＤ（Time Division Duplex）の上り伝送期間に、その後のＴＤＤの下り伝送期間で前記アンテナから発射する予定の下りＩＦ信号を割り当てて、光ファイバで下りＩＦ信号を送信する収容局と、
光ファイバを介して受信した前記下りＩＦ信号をバッファリングし、送信タイミングを制御して前記バッファリングした下りＩＦ信号をアンテナサイトへ出力する中継局と、を備え、
前記収容局から前記アンテナサイトへの下りＩＦ信号が、前記ＴＤＤの上り伝送期間および前記ＴＤＤの下り伝送期間で送信されることを特徴とするＩＦｏＦ伝送システム。

【請求項6】

アンテナから発射する無線電波をＩＦ（Intermediate Frequency）信号として光ファイバ伝送するＩＦｏＦ（IF-over Fiber）伝送システムの伝送方法であって、
収容局において、ＴＤＤ（Time Division Duplex）の上り伝送期間に、その後のＴＤＤの下り伝送期間で前記アンテナから発射する予定の下りＩＦ信号を割り当てて、光ファイバで下りＩＦ信号を送信するステップと、
アンテナサイトにおいて、光ファイバを介して受信した前記下りＩＦ信号をバッファリングし、送信タイミングを制御して前記バッファリングした下りＩＦ信号をアンテナから発射するステップと、を含み、
前記収容局から前記アンテナサイトへの下りＩＦ信号が、前記ＴＤＤの上り伝送期間および前記ＴＤＤの下り伝送期間で送信されることを特徴とする伝送方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アナログ電気信号を光信号に変換し、光ファイバを用いた伝送を行なうアナログＲｏＦ（Radio over Fiber）システムに適用される技術に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、アナログＲｏＦシステムが知られており、例えば、特許文献１には、カスケード接続されたＩＦｏＦ回線から成る「Mobile fronthaul構成」が開示されている。この「Mobile fronthaul構成」では、あるファイバ伝送区間において、複数のアンテナサイトに向けたＩＦ無線信号を、同一のファイバを介して同一の波長で伝送する。特許文献1記載の技術では、「Central office（CO）」から中継局までは１本の光アクセスファイバを利用し、中継局から各アンテナサイトまではそれぞれ異なる光ファイバを利用している。ここで、ＣＯから中継局までは、全アンテナサイト向けのＩＦ信号を周波数軸上に多重して大容量伝送する必要があり、信号品質劣化が発生しやすい。特に、この区間においては、高品質伝送が難しい。特許文献１では、各アンテナサイトで、ＩＦ信号の分離、周波数変換に「Digital signal processing (DSP)」を用いて、伝送特性の高品質化とＲＦ部品構成の簡素化が図られている。

【0003】

また、非特許文献１には、「Time division multiplexing passive optical network (TDM-PON)」が開示されている。この技術では、１本の光アクセスファイバを共有して、複数のＴＤＤ方式の無線基地局を収容する。このＴＤＤ方式の無線基地局では、上りまたは下りのいずれか一方向しかデータが流れないため、光伝送において帯域の利用効率が低下してしまう。このため、ＴＤＤ方式の無線基地局をプライマシステムとし、通信していない時間帯に他の第２のシステムのデータを送信することによって、光伝送の帯域利用効率の向上が図られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１９－２１２９８３号公報

【非特許文献】

【0005】

【文献】ECOC2016 998-1000

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、「Time division duplex (TDD)」方式を採用し、無線基地局から大容量の無線信号を伝送する「Intermediate frequency over fiber (IFoF)伝送システム」においては、ＩＦ帯無線信号の品質劣化が大きいという課題がある。すなわち、従来の技術では、高多値度のＱＡＭ伝送が困難であり、また、高いＳＮＲの確保が困難である。

【0007】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、光アナログ伝送における無線基地局の上り送信タイミングを有効に活用することができるＩＦｏＦ伝送システム、基地局装置、信号処理装置および伝送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】

【0008】

（１）上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明のＩＦｏＦ伝送システムは、アンテナから発射する無線電波をＩＦ（Intermediate Frequency）信号として光ファイバ伝送するＩＦｏＦ（IF-over Fiber）伝送システムであって、ＴＤＤ（Time Division Duplex）の上り伝送期間に、その後のＴＤＤの下り伝送期間で前記アンテナから発射する予定の下りＩＦ信号を割り当てて、光ファイバで下りＩＦ信号を送信する収容局と、光ファイバを介して受信した前記下りＩＦ信号をバッファリングし、送信タイミングを制御して前記バッファリングした下りＩＦ信号をアンテナから発射するアンテナサイトと、を備え、前記収容局から前記アンテナサイトへの下りＩＦ信号が、ＴＤＤの上り伝送期間および下り伝送期間で送信されることを特徴とする。

【0009】

この構成により、光アナログ伝送における無線基地局の上り送信タイミングを有効に活用することができる。その結果、ＩＦｏＦ伝送するＩＦチャネル数を削減することができ、高い変調度（すなわち、高いＳＮＲ）でのＩＦ伝送が可能となり、無線信号品質劣化を抑制することが可能となる。また、ＴＤＤ基地局の上下通信タイミングで伝送するＩＦチャネル配置を同一とした場合には、ＲＦや光部品で必要な帯域も削減可能であり、コスト低減も期待できる。

【0010】

（２）また、本発明の基地局装置は、上記（１）記載のＩＦｏＦ伝送システムの収容局に適用される基地局装置であって、送信予定の下りＩＦ信号を送信するために必要な時間が、上り伝送期間に適合するように、前記送信予定の下りＩＦ信号を複数の下りＩＦ信号に分割し、分割した各下りＩＦ信号の送信タイミングを合わせて出力する波形分割部を備え、分割した前記各下りＩＦ信号を上り伝送期間で送信することを特徴とする。

【0011】

この構成により、下りＩＦ信号を、上り伝送期間に適合させて送信することが可能となる。これにより、光アナログ伝送における無線基地局の上り送信タイミングを有効に活用することができる。

【0012】

（３）また、本発明の基地局装置において、前記波形分割部は、上り伝送期間と下り伝送期間との比に応じて、上り伝送期間で送信する下りＩＦ信号の分割数を定めることを特徴とする。

【0013】

この構成により、下りＩＦ信号を、上り伝送期間に適合させて送信することが可能となる。これにより、光アナログ伝送における無線基地局の上り送信タイミングを有効に活用することができる。

【0014】

（４）また、本発明の信号処理装置は、上記（１）記載のＩＦｏＦ伝送システムのアンテナサイトに適用される信号処理装置であって、前記収容局で分割され送信タイミングが合わされて上り伝送期間で受信した各下りＩＦ信号を、分割前の下りＩＦ信号に復元し、復元した下りＩＦ信号をバッファリングするバッファリング部と、基地局装置から取得した制御信号に基づいて、前記バッファリング部に対し、バッファリングしている下りＩＦ信号を出力する旨の指示を与えるタイミングコントローラと、を備えることを特徴とする。

【0015】

この構成により、下りＩＦ信号を適切なタイミングで無線送信することが可能となる。これにより、光アナログ伝送における無線基地局の上り送信タイミングを有効に活用することができる。

【0016】

（５）また、本発明のＩＦｏＦ伝送システムは、アンテナから発射する無線電波をＩＦ（Intermediate Frequency）信号として光ファイバ伝送するＩＦｏＦ（IF-over Fiber）伝送システムであって、ＴＤＤ（Time Division Duplex）の上り伝送期間に、その後のＴＤＤの下り伝送期間で前記アンテナから発射する予定の下りＩＦ信号を割り当てて、光ファイバで下りＩＦ信号を送信する収容局と、光ファイバを介して受信した前記下りＩＦ信号をバッファリングし、送信タイミングを制御して前記バッファリングした下りＩＦ信号をアンテナサイトへ出力する中継局と、を備え、前記収容局から前記アンテナサイトへの下りＩＦ信号が、ＴＤＤの上り伝送期間および下り伝送期間で送信されることを特徴とする。

【0017】

この構成により、光アナログ伝送における無線基地局の上り送信タイミングを有効に活用することができる。その結果、ＩＦｏＦ伝送するＩＦチャネル数を削減することができ、高い変調度（すなわち、高いＳＮＲ）でのＩＦ伝送が可能となり、無線信号品質劣化を抑制することが可能となる。また、ＴＤＤ基地局の上下通信タイミングで伝送するＩＦチャネル配置を同一とした場合には、ＲＦや光部品で必要な帯域も削減可能であり、コスト低減も期待できる。

【0018】

（６）また、本発明の伝送方法は、アンテナから発射する無線電波をＩＦ（Intermediate Frequency）信号として光ファイバ伝送するＩＦｏＦ（IF-over Fiber）伝送システムの伝送方法であって、収容局において、ＴＤＤ（Time Division Duplex）の上り伝送期間に、その後のＴＤＤの下り伝送期間で前記アンテナから発射する予定の下りＩＦ信号を割り当てて、光ファイバで下りＩＦ信号を送信するステップと、アンテナサイトにおいて、光ファイバを介して受信した前記下りＩＦ信号をバッファリングし、送信タイミングを制御して前記バッファリングした下りＩＦ信号をアンテナから発射するステップと、を含み、前記収容局から前記アンテナサイトへの下りＩＦ信号が、ＴＤＤの上り伝送期間および下り伝送期間で送信されることを特徴とする。

【0019】

この構成により、光アナログ伝送における無線基地局の上り送信タイミングを有効に活用することができる。その結果、ＩＦｏＦ伝送するＩＦチャネル数を削減することができ、高い変調度（すなわち、高いＳＮＲ）でのＩＦ伝送が可能となり、無線信号品質劣化を抑制することが可能となる。また、ＴＤＤ基地局の上下通信タイミングで伝送するＩＦチャネル配置を同一とした場合には、ＲＦや光部品で必要な帯域も削減可能であり、コスト低減も期待できる。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、光アナログ伝送における無線基地局の上り送信タイミングを有効に活用することができる。その結果、ＩＦｏＦ伝送するＩＦチャネル数を削減することができ、高い変調度（すなわち、高いＳＮＲ）でのＩＦ伝送が可能となり、無線信号品質劣化を抑制することが可能となる。また、ＴＤＤ基地局の上下通信タイミングで伝送するＩＦチャネル配置を同一とした場合には、ＲＦや光部品で必要な帯域も削減可能であり、コスト低減も期待できる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1A】本実施形態に係るＩＦｏＦ伝送システムの概略構成を示す図である。

【図1B】本実施形態に係るＩＦｏＦ伝送システムの他の例の概略構成を示す図である。

【図2】ＩＦｏＦ伝送されるＩＦ信号を時間軸、周波数軸上で示した図である。

【図3】ＩＦｏＦ伝送されるＩＦ信号を時間軸、周波数軸上で示した図である。

【図4】本実施形態に係るＴＤＤ基地局の概略構成を示す図である。

【図5A】出力信号（１）の例を示す図である。

【図5B】出力信号（１）の例を示す図である。

【図5C】出力信号（２）の例を示す図である。

【図5D】出力信号（２）の例を示す図である。

【図6A】Ｗａｖｅ ｆｏｒｍ ｄｉｖ．１１７の概略構成を示す図である。

【図6B】Ｗａｖｅ ｆｏｒｍ ｄｉｖ．１１７の概略構成を示す図である。

【図7】アンテナサイト２０の信号処理装置２３の概略構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

本発明者らは、ＩＦｏＦ伝送システムでは、ＴＤＤ基地局装置の上りデータ通信中には、光ファイバを介した下りデータ通信が行われていないことに着目し、この上り送信期間中に、後のタイミングで発射する下りＩＦ信号をＩＦｏＦ伝送し、アンテナサイトにおいてバッファリングし、適切なＴＤＤ下りタイミングで出力することを見出し、本発明に至った。

【0023】

すなわち、本発明のＩＦｏＦ伝送システムは、アンテナから発射する無線電波をＩＦ（Intermediate Frequency）信号として光ファイバ伝送するＩＦｏＦ（IF-over Fiber）伝送システムであって、ＴＤＤ（Time Division Duplex）の上り伝送期間に、その後のＴＤＤの下り伝送期間で前記アンテナから発射する予定の下りＩＦ信号を割り当てて、光ファイバで下りＩＦ信号を送信する収容局と、光ファイバを介して受信した前記下りＩＦ信号をバッファリングし、送信タイミングを制御して前記バッファリングした下りＩＦ信号をアンテナから発射するアンテナサイトと、を備え、前記収容局から前記アンテナサイトへの下りＩＦ信号が、ＴＤＤの上り伝送期間および下り伝送期間で送信されることを特徴とする。

【0024】

これにより、本発明者らは、光アナログ伝送における無線基地局の上り送信タイミングを有効に活用することを可能とした。以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。

【0025】

図１Ａは、本実施形態に係るＩＦｏＦ伝送システムの概略構成を示す図である。本実施形態に係るＩＦｏＦ伝送システム１は、収容局１０とアンテナサイト２０とが、広帯域ＩＦｏＦ３０によって接続されることによって構成されている。ＴＤＤ基地局１１は、ＴＤＤ上りデータ伝送中において、後のタイミングでアンテナ発射する下りＩＦ信号をファイバ伝送する。これにより、ある時刻に下りＩＦｏＦ伝送するＩＦ信号数、帯域を削減可能とし、多値度の高いＩＦ信号に対して高変調度（高い入力パワー）でのＩＦｏＦ伝送を行うことが可能となる。

【0026】

従来から、ＴＤＤ方式の無線基地局では、上りデータ通信中に下りデータ通信は行わないが、本実施形態に係るＩＦｏＦ伝送システム１では、アンテナサイト２０で下り信号をバッファリングし、ＴＤＤの下りデータ通信タイミングで電波発射を行なう。本実施形態では、ＴＤＤ上りデータ通信中に、多値度の高い少数の下りＩＦ信号を、高変調度でＩＦｏＦ伝送することが有効である。

【0027】

ＴＤＤ基地局１１は、ＴＤＤ上りデータ通信中に、後の下りデータ通信タイミングでアンテナ発射する無線ＩＦ信号を生成し、ＩＦｏＦ伝送装置としての駆動回路１３およびＥ／Ｏ装置１５に送信する。アンテナサイト２０で下りデータ通信できる時間は限られているため、ＴＤＤ上りデータ通信中に下りＩＦ信号を生成し、ＩＦｏＦ伝送装置としての駆動回路１３およびＥ／Ｏ装置１５に送信した時間分だけ、実際の下り伝送タイミングでの送信時間を短くする必要がある。ＴＤＤの上りデータ通信タイミングのみでＩＦｏＦ伝送する場合は、短くなった時間を補うため、複数のＩＦチャネルに分割して伝送する必要がある。また、上記下りＩＦ信号に加えて、実際にアンテナ発射するタイミングを通知するための制御信号も別のＩＦ帯等を使って伝送する。

【0028】

アンテナサイト２０では、制御信号を検知した後、「Δｔ経過後に」、もしくは「時刻ｔに」、発射するという命令の仕方や、決められた信号パターン等をトリガー（契機）として発射させることも可能である。

【0029】

なお、後述する信号処理装置２３において、無線の下りデータ通信のタイミングで確実に無線発射する機能を有する場合は、本制御信号は必ずしも必要ない。例えば、上り信号の有無をモニタリングし、上り信号を受信していないことをトリガーにバッファリングしていた信号を送信する等の方法が考えられる。また、本来の下りタイミングで伝送してきたＩＦ信号の受信をトリガーにすることも考えられる。

【0030】

図１Ａにおいて、アンテナサイト２０では、ＩＦｏＦ伝送された複数の下りＩＦ信号をＯ／Ｅ装置２１で取得し、信号処理装置２３において、受信した複数の下りＩＦ信号から所望信号のみをフィルタリングし、ＩＦまたはＲＦに周波数変換する。この信号処理装置２３において、デジタル化した無線信号をバッファリングし、ＴＤＤ下りデータ通信のタイミングでバッファリングしていた信号を出力し、Ａｍｐ２５で信号を増幅し、ＡＮＴ２７で無線信号として発射する。

【0031】

信号処理装置２３でバッファリングしていた信号の送信タイミングについては、上位ＮＷから伝送されてきた制御信号、下位ＮＷから伝送されてきた上り信号有無等で判断すればよい。ＧＰＳ信号で時刻同期されたデジタル信号処理回路内の時刻を元に判断してもよい。

【0032】

図１Ｂは、本実施形態に係るＩＦｏＦ伝送システムの他の一例の概略構成を示す図である。図１Ｂでは、中継局１０１が、Ｏ／Ｅ２１および信号処理装置２３を備えており、中継局１０１とアンテナサイト１０２とをＲＦケーブルで接続した構成を示している。このように、アンテナサイト１０２から中継局１０１に分離することも可能である。その他の構成は、図１Ａと同様である。また、本発明は、中継局１０１とアンテナサイト１０２とを光ファイバで接続した構成を採っても良い。この場合、中継局１０１の信号処理装置２３のアンテナサイト１０２側に、「Ｅ／Ｏ」を設置すると共に、対向するアンテナサイト１０２に「Ｏ／Ｅ」を設置する。さらに、特許文献１に示されているように、中継局１０１とアンテナサイト１０２との間を、狭帯域ＩＦｏＦで伝送するように構成することも可能である。この場合、中継局１０１には、各アンテナサイト１０２向けのＩＦ信号を抽出し、周波数をダウンコンバートする機能を設ける。すなわち、各アンテナサイト１０２向けに狭帯域ＩＦｏＦ伝送し、アンテナサイト１０２で、各ＩＦ信号を抽出して、所望周波数に変換する。収容局１０で分割したＩＦ信号を元に戻す機能は、中継局１０１またはアンテナサイト１０２のどちらが有していても良い。発射タイミングを調整するバッファリングも、中継局１０１またはアンテナサイト１０２のどちらか一方、または両方で行うことも可能である。

【0033】

次に、本実施形態に係るＩＦｏＦ伝送システムの動作について説明する。収容局１０側のＴＤＤ基地局１１において、アンテナサイト２０から発射する複数の無線信号の中間周波数信号（ＩＦ信号）を生成する。通常、ＴＤＤ基地局１１の上りデータ通信中には下りデータ通信は行わないが、上りデータ通信中にも下りＩＦ信号を生成して、ＩＦｏＦ伝送を開始する。アンテナサイト２０側では、ＴＤＤ基地局１１の上りデータ通信タイミングで伝送されたＩＦ信号を、信号処理装置２３でバッファリングし、タイミング情報に基づいて、ＴＤＤ基地局１１の下り放射タイミングで出力する。

【0034】

図２は、ＩＦｏＦ伝送されるＩＦ信号を時間軸、周波数軸上で示した図である。ここでは、ＴＤＤの上り通信期間と下り通信期間との比率が、１：２である場合を示している。これにより、ある時間に伝送する信号数（帯域幅）が減少し、高いＳＮＲでの伝送が可能となる。図２に示す場合は、光伝送帯域も２／３に削減することが可能となる。また、図２では、上り／下りのタイミングで伝送するＩＦ信号数（チャネル数）は同一であるが、ある特定のＩＦ信号のみを高品質で伝送したい場合は、そのチャネルのみを上りタイミングで伝送するように構成しても良い。この場合、Ｎ－１チャネル分は、従来の下りタイミングで伝送する。また、上り／下りの通信期間が非対称（例えば、１：Ｎ）である場合は、ＴＤＤの上り伝送タイミング（１／Ｎ）で、Ｎチャネル分のチャネルを用いて、ＩＦ信号を使って伝送する。

【0035】

図３は、ＩＦｏＦ伝送されるＩＦ信号を時間軸、周波数軸上で示した図である。ここでは、ＴＤＤの上り通信期間と下り通信期間との比率が、１：１である場合を示している。これにより、ある時間に伝送する信号数（帯域幅）が減少し、高いＳＮＲでの伝送が可能となる。図３に示すように、光伝送帯域が半分となる。

【0036】

図４は、本実施形態に係るＴＤＤ基地局の概略構成を示す図である。ここでは、ＴＤＤの上り通信期間と下り通信期間との比率が、１：２である場合を示している。また、同一名称の機能ブロックは、同一の機能を有するものとして、重複する説明を省略する。図４において、ＴＤＤ基地局１１に入力された信号「Ｄａｔａ＃１」は、Ｓ／Ｐ１１１でシリアルパラレル変換され、ＩＦＦＴ１１３で逆フーリエ変換により、周波数領域の信号から時間領域の信号に変換される。ＣＰ１１５でサイクリックプリフィクスの処理が施された後、Ｗａｖｅ ｆｏｒｍ ｄｉｖ．１１７において、波形分割される。ここでは、「Ｄａｔａ＃１」が「Ｄａｔａ＃１＿１」と「Ｄａｔａ＃１＿２」に分割される。

【0037】

次に、Ｐｒｅ－ｅｍｐｈａｓｉｓ１１９で変調信号の高域を強調する処理が施され、Ｕｐ ｃｏｍｖ．１２１でアップコンバートされ、Ｍｕｘ１２３、１２５で合波される。Ｐｒｅ－ｅｍｐｈａｓｉｓ１１９は、ＲＦ部品、光部品、光ファイバ伝送に伴う周波数応答を補正する処理を行うことも可能であるが、本発明では、これを必須の構成要件とはしていない。このため、本発明では、Ｐｒｅ－ｅｍｐｈａｓｉｓ１１９を省略することも可能である。この意味で、図４では、Ｐｒｅ－ｅｍｐｈａｓｉｓ１１９を点線で表示した。ＳＷ１２７で切り替えられて、ＤＡＣ１２９でデジタルアナログ変換され、図５Ａまたは図５Ｂに示す出力信号（１）を得る。さらに、Ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｉｇｎａｌ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ１３０で生成された制御信号がＭｕｘ１３１で付加されて、図５Ｃまたは図５Ｄに示す出力信号（２）を得る。１からＮ／３までのデータは、このような分割処理をされ、出力信号（１）、（２）として、図５Ａまたは図５Ｃに示すように出力される。また、Ｎ／３＋１からＮまでのデータは、分割されずに従来通りの処理がされ、出力信号（１）、（２）として、図５Ｂまたは図５Ｄに示すように出力される。なお、ここでは、制御信号をアナログ回路で多重・分離した例を示したが、本発明は、これに限定されるわけではなく、デジタル回路で同様の処理を行なうことも可能である。

【0038】

図６Ａおよび図６Ｂは、Ｗａｖｅ ｆｏｒｍ ｄｉｖ．１１７の概略構成を示す図である。ここでは、Ｔ／２毎に波形を切り出して、一番遅いタイミングに合わせる処理を行なう。上りと下りが非対称である場合、複数に分割することはせず、単に、Ｔ秒分遅延を加えればよい。図６Ａに示す構成１に係るＷａｖｅ ｆｏｒｍ ｄｉｖ．１１７ａは、ＳＷ（スイッチ）とＤｅｌａｙ（遅延回路）を備えており、ＳＷが、Ｔ／２秒毎に切替を行なう。ｔ＝ｔ_０で入力された波形をｔ＝ｔ_１に切り替えて、Ｔ／２秒分遅延させると、分割された２つの波形の先頭が、ｔ＝ｔ_２で一致する。一方、図６Ｂに示す構成２に係るＷａｖｅ ｆｏｒｍ ｄｉｖ．１１７ｂは、並列接続された２つのｆｉｌｔｅｒ（窓関数）と、Ｄｅｌａｙ（遅延回路）を備えており、上側のｆｉｌｔｅｒ（窓関数）で、Ｔ秒毎に、先のＴ／２秒分のみを出力し下側のｆｉｌｔｅｒ（窓関数）で、Ｔ秒毎に、後のＴ／２秒分のみを出力する。ｔ＝ｔ_０で入力された波形をそれぞれのｆｉｌｔｅｒ（窓関数）に入力し、ｔ＝ｔ_１にそれぞれから波形を出力し、先の波形（上側）をＴ／２秒分遅延させると、分割された２つの波形の先頭が、ｔ＝ｔ_２で一致する。このような処理を行なうことにより、上り伝送期間において、下りＩＦ信号を送信することが可能となる。

【0039】

図７は、アンテナサイト２０の信号処理装置２３の概略構成を示す図である。ここでは、ＴＤＤの上り通信期間と下り通信期間との比率が、１：２である場合を示している。また、同一名称の機能ブロックは、同一の機能を有するものとして、重複する説明を省略する。入力された信号は、Ｄｅｍａｕｘ２３１で分離され、Ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｉｇｎａｌ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ２３２で制御信号が検出される。次に、ＡＤＣ２３３でアナログデジタル変換が行われる。次に、所望信号のみを抽出するｆｉｌｔｅｒ２３５を介して、Ｆｒｅｑ．ｃｏｍｖ．２３７で周波数変換が行われる。例えば、＃１＿１と＃１＿２の信号は、元々が一つの信号であるため、これを復元する。＃１＿２をＤｅｌａｙ２３８によって遅延させて、Ｍｕｘ２３９で合波すると、元の信号が復元される。これをＢｕｆｆｅｒｉｎｇ２４１でバッファリングし、Ｔｉｍｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌｅｒ２４０からの制御を受けて、適切なタイミングでＢｕｆｆｅｒｉｎｇ２４１から出力する。Ｔｉｍｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌｅｒ２４０からの制御は、ＴＤＤ基地局１１からの制御信号や、上り信号、ＧＰＳ信号等を利用することが可能である。最後にＤＡＣ２４３でデジタルアナログ変換をすると、所望の出力信号が得られる。このような処理を行なうことにより、上り伝送期間において、下りＩＦ信号を受信し、適切なタイミングで無線信号を送信することが可能となる。なお、ここでは、制御信号をアナログ回路で多重・分離した例を示したが、本発明は、これに限定されるわけではなく、デジタル回路で同様の処理を行なうことも可能である。

【0040】

以上説明したように、本実施形態によれば、ＴＤＤ無線基地局の上り通信タイミングを有効利用することで、ＩＦｏＦ伝送するＩＦチャネル数を削減し、高い変調度（高いＳＮＲ）でのＩＦ伝送が可能となり、無線信号品質劣化を抑制可能である。また、ＴＤＤ基地局の上下通信タイミングで伝送するＩＦチャネル配置を同じとした場合には、ＲＦや光部品で必要な帯域も削減可能であり、コスト低減も期待できる。

【符号の説明】

【0041】

１、１００ ＩＦｏＦ伝送システム
１０ 収容局
１１ ＴＤＤ基地局
１３ 駆動回路
１５ Ｅ／Ｏ装置
２０、１０２ アンテナサイト
２１ Ｏ／Ｅ装置
２３ 信号処理装置
２５ Ａｍｐ
２７ ＡＮＴ
３０ 広帯域ＩＦｏＦ
１０１ 中継局

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図6A】

【図6B】

【図7】