專利名稱：無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)，尤其涉及在由主站和從站(正向站)形成的無線電基站中使用的無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)，用于例如分別在兩個(gè)或更多個(gè)不同的頻帶內(nèi)接收無線電信號(hào)、多路復(fù)用信號(hào)以及把這些信號(hào)在主站與從站之間發(fā)送。
在通過便攜式電話或汽車電話進(jìn)行通信的移動(dòng)通信中，必須消除諸如地下或隧道內(nèi)部等無線電基站的無線電波不能到達(dá)的盲區(qū)。為了解決這個(gè)問題，使無線電基站由沒有天線功能的主站和僅具有天線功能的多個(gè)從站形成。多個(gè)從站散布在盲區(qū)等內(nèi)，作為正向站，主站和每個(gè)從站通過例如光纖彼此連接。在這種情況下，主站和從站之間的信號(hào)發(fā)送是通過光發(fā)送系統(tǒng)把無線電信號(hào)(RF信號(hào))轉(zhuǎn)換成光信號(hào)然后再發(fā)送進(jìn)行的。


圖13是框圖，它示出了在上述無線電基站中使用的傳統(tǒng)光發(fā)送系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)，這種光發(fā)送系統(tǒng)在主站和從站之間以光的形式發(fā)送信號(hào)。這種類型的光發(fā)送系統(tǒng)在例如“無線電基站的光纖-光發(fā)送機(jī)”(Sanada等撰寫，刊登于1993年8月的國家技術(shù)報(bào)告第39卷第4期)中有所描述。
參照圖13，傳統(tǒng)光發(fā)送系統(tǒng)包括放大要發(fā)送的電信號(hào)的放大部分90、對放大部分90的輸出信號(hào)進(jìn)行電/光轉(zhuǎn)換的電/光轉(zhuǎn)換部分91以及對發(fā)送的光信號(hào)進(jìn)行光/電轉(zhuǎn)換的光/電轉(zhuǎn)換部分92。放大部分90和電/光轉(zhuǎn)換部分91設(shè)置在發(fā)送端，光/電轉(zhuǎn)換部分92設(shè)置在接收端，同時(shí)，電/光轉(zhuǎn)換部分91和光/電轉(zhuǎn)換部分92通過光纖93彼此連接。
相對于輸入信號(hào)的功率，電/光轉(zhuǎn)換部分91具有這樣一種指定的線性區(qū)域，使輸出光信號(hào)的強(qiáng)度變化相對于輸入信號(hào)功率的變化是線性的。即，當(dāng)把功率超過該區(qū)域上限的信號(hào)輸入到電/光轉(zhuǎn)換部分91時(shí)，輸出的光信號(hào)就會(huì)失真。
相對于輸入光信號(hào)的強(qiáng)度，光/電轉(zhuǎn)換部分92具有這樣一種指定的線性區(qū)域，使輸出信號(hào)的功率變化相對于光信號(hào)的強(qiáng)度的變化是線性的。即，當(dāng)把強(qiáng)度超過該區(qū)域上限的光信號(hào)輸入到光/電轉(zhuǎn)換部分92時(shí)，輸出信號(hào)就會(huì)失真。
放大部分90具有一個(gè)放大系數(shù)，它足以使光/電轉(zhuǎn)換部分92的輸出功率大于噪聲，同時(shí)使電/光轉(zhuǎn)換部分91內(nèi)的輸出信號(hào)的功率不超過上述指定線性區(qū)域的上限，使光/電轉(zhuǎn)換部分92中的輸入光信號(hào)的強(qiáng)度不超過上述另一指定的線性區(qū)域的上限。因此，在接收端，獲得了與噪聲相比功率足夠大且無失真的信號(hào)。
如“CDMA蜂窩系統(tǒng)”(Association of Radio Industries and Bueiness(社團(tuán)法人電波產(chǎn)業(yè)集會(huì))ARIB TD-TS3 Version V1.0)中所描述的，相對于移動(dòng)通信，近年來隨著線路數(shù)量的快速增長，已經(jīng)提出使用與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比線路數(shù)量較多的CDMA(碼分多址)系統(tǒng)。近來，CDMA系統(tǒng)的移動(dòng)通信已部分投入實(shí)用，預(yù)測今后移動(dòng)通信中的CDMA系統(tǒng)比率將增加。
即，在全面進(jìn)入CDMA系統(tǒng)之前，目前的系統(tǒng)和CDMA系統(tǒng)將共存一段時(shí)期，因此，考慮到抑制設(shè)備的成本，最好地利用當(dāng)前系統(tǒng)中已有的設(shè)備成為與CDMA系統(tǒng)競爭的重要方面。
在上述傳統(tǒng)光發(fā)送系統(tǒng)中，考慮了當(dāng)前系統(tǒng)中使用的RF信號(hào)的光發(fā)送和CDMA系統(tǒng)中使用的碼分多址信號(hào)。在這種情況下，相對于碼分多址信號(hào)，接收端不能獲得功率與噪聲相比足夠強(qiáng)的信號(hào)。這是因?yàn)殡m然在目前的系統(tǒng)和CDMA系統(tǒng)中，分別把信號(hào)的功率設(shè)置成標(biāo)準(zhǔn)功率，但是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，參照提供給發(fā)送端的輸入信號(hào)的功率，CDMA系統(tǒng)中使用的碼分多址信號(hào)的功率小于傳統(tǒng)系統(tǒng)中使用的RF信號(hào)的功率。
在“數(shù)字蜂窩電信系統(tǒng)”(無線電系統(tǒng)研究開發(fā)中心，RCR STD-27A)中描述了目前的系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，在“CDMA蜂窩系統(tǒng)”中描述了CDMA系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。在例如日本專利公開No.6-70362(日本專利申請No.4-219894)中揭示了以光的方式發(fā)送碼分多址信號(hào)的裝置。
另一方面，相對于碼分多址信號(hào)，假設(shè)放大部分90的放大系數(shù)設(shè)置得較高，以便獲得與噪聲相比功率足夠大的信號(hào)。然而，在這種情況下，預(yù)計(jì)相對于RF信號(hào)，電/光轉(zhuǎn)換部分91中的輸入信號(hào)的功率會(huì)超出上述指定的線性區(qū)域的上限，或者光/電轉(zhuǎn)換部分92中的輸入光信號(hào)的強(qiáng)度將超出上述另一個(gè)指定的線性區(qū)域的上限，結(jié)果，使接收端獲得信號(hào)失真。
即，當(dāng)上述傳統(tǒng)光發(fā)送系統(tǒng)中光學(xué)發(fā)送上述傳統(tǒng)RF信號(hào)和碼分多址信號(hào)時(shí)，相對于RF信號(hào)和碼分多址信號(hào)，無論如何設(shè)置放大部分90的放大系數(shù)，接收端都不能得到與噪聲相比功率足夠強(qiáng)的且無失真的信號(hào)。順便提一下，上述日本專利公開No.6-70362沒有描述光學(xué)發(fā)送RF信號(hào)和碼分多址信號(hào)的裝置。
下面從另一個(gè)觀點(diǎn)來定量描述與上述相似的問題。
圖14是傳統(tǒng)無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖。
參照圖14，在傳統(tǒng)無線電信號(hào)發(fā)射器中，主站200和從站300通過光纖201和202彼此連接。光纖201在從主站200向從站300(下文稱之為下行系統(tǒng))發(fā)送光信號(hào)時(shí)使用。光纖202在從從站300向主站200(下文稱為上行系統(tǒng))發(fā)送光信號(hào)時(shí)使用。
從站300包含光/電轉(zhuǎn)換部分301、電/光轉(zhuǎn)換部分303、第一放大部分302、第二放大部分304、循環(huán)器305和天線306。
首先，描述下行系統(tǒng)信號(hào)發(fā)送。
通過光纖201把主站200發(fā)送的光信號(hào)發(fā)送給位于遠(yuǎn)程點(diǎn)上的從站300。在從站300，光/電轉(zhuǎn)換部分302接收主站200發(fā)送的光信號(hào)，并把它轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的無線調(diào)制信號(hào)。該無線電調(diào)制信號(hào)在第一放大部分302中放大，然后通過循環(huán)器305從天線306輻射。循環(huán)器305是具有僅某一端的輸入向相鄰端以規(guī)定方向輸出功率的裝置，它把第一放大部分302的輸入輸出到天線306，同時(shí)把天線306的輸入輸出到第二放大部分304(如圖14的箭頭所示)。該區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)終端(未示出)接收天線306輻射的無線電調(diào)制信號(hào)。
下面描述上行系統(tǒng)信號(hào)發(fā)送。
天線306分別接收該區(qū)域內(nèi)的各移動(dòng)終端發(fā)送的頻率不同的無線電調(diào)制信號(hào)，并對它們進(jìn)行頻率多路復(fù)用。該頻率多路復(fù)用的無線電調(diào)制信號(hào)通過循環(huán)器305輸入到第二放大部分304。第二放大部分304放大輸入的無線電信號(hào)，并把它們輸出到電/光轉(zhuǎn)換部分303。電/光轉(zhuǎn)換部分303把第二放大部分304輸入的無線電調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，并輸出。把在電/光轉(zhuǎn)換部分303中轉(zhuǎn)換然后輸出的光信號(hào)通過光纖202發(fā)送到位于遠(yuǎn)程站上的主站200。
在從站300的上述結(jié)構(gòu)中，各移動(dòng)終端與從站300之間距離差導(dǎo)致了天線306接收到的接收功率有明顯的差異。因此，傳統(tǒng)無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)考慮了接收功率這種差異，使用極寬動(dòng)態(tài)范圍接收上行系統(tǒng)的信號(hào)，并把每個(gè)波的光調(diào)制系數(shù)設(shè)置得較高。
在上面提到的Sanada等撰寫的“無線電基站的光纖-光發(fā)送機(jī)”一文中，描述了這種從站300的一個(gè)典型的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在Sanada等撰寫的文獻(xiàn)中，假設(shè)上行系統(tǒng)具有兩個(gè)載波，上行系統(tǒng)的光調(diào)制系數(shù)為10.7％＜＝m＜＝21.2％。該光調(diào)制系數(shù)m的下限和上限分別由載波噪聲比(CNR)特性和失真特性決定。
圖15示出了光調(diào)制系數(shù)、CNR和失真之間的關(guān)系(在這種情況下，失真IM3是三次失真)。
如從圖15可理解的，CNR隨光調(diào)制系數(shù)的增大而增加，失真IM3隨光調(diào)制系數(shù)的增大而下降。首先，滿足CNR＝80dB的值決定了在下限外的光調(diào)制系統(tǒng)，光調(diào)制系數(shù)的當(dāng)前值為10.7％。另一方面，滿足失真IM3＝-84dBc決定了在上限處的光調(diào)制系數(shù)，當(dāng)前光調(diào)制系數(shù)為21.2％。假設(shè)整個(gè)發(fā)射機(jī)內(nèi)的失真特性為-80dBc，則IM3＝-84dBc的失真是用作光發(fā)送器中的光/電轉(zhuǎn)換部分的半導(dǎo)體激光二極管(LD)模塊可以接受的失真量。
雖然Sanada等撰寫的上述文獻(xiàn)對在兩個(gè)載波的情況下性能作了評(píng)價(jià)，在在實(shí)際的系統(tǒng)中，上行系統(tǒng)的載波是多載波的。在Sanada等撰寫的文獻(xiàn)中，假設(shè)最大載波數(shù)達(dá)32個(gè)。在這一點(diǎn)上，對兩個(gè)載波作出的失真特性的評(píng)價(jià)是用多載波作出的。
在多載波發(fā)送的情況下，不僅要考慮把每個(gè)波的失真IM3作為失真特性，而且也要考慮把復(fù)合三次差頻(CTB)作為失真特性。多載波發(fā)送中的這種失真CTB是由合數(shù)給出的，它是相同頻率時(shí)引起的三次失真和失真IM3的數(shù)值。
上述合數(shù)與載波數(shù)的關(guān)系如Junji Namiki等的“微蜂窩移動(dòng)無線電的送光器基本系統(tǒng)設(shè)計(jì)”(IEICE TRANS COMMUN，VOL.E76-B No.9，1993年9月第1069至1097頁)中所描述的，可以從下式(1)得到Nc＝M*(N-M+1)/2+((N-3)2-5)-(1-(-1)-N*(-1)N+M…(1)在上述公式(1)中，N表示載波數(shù)，M表示N載波的第M個(gè)頻帶，Nc表示第M個(gè)頻帶中的合數(shù)。圖16示出用上式(1)計(jì)算載波數(shù)與合數(shù)之間關(guān)系獲得的結(jié)果。
對于同頻帶中的失真IM3與失真CTB之間的關(guān)系，假設(shè)D2[dBc]表示發(fā)送光調(diào)制系數(shù)為m2[％]的兩個(gè)載波時(shí)引起的失真IM3，DN[dBc]表示發(fā)送同一發(fā)送系統(tǒng)的光調(diào)制系數(shù)為mN[％]的N個(gè)載波時(shí)引起的失真CTB，DN通過下式(2)，用合數(shù)Nc來估計(jì)DN＝D2+10*log(Nc)+2*20*log(mN/m2)…(2)假設(shè)mN＝10.7％和21.2％以及m2＝20％時(shí)失真IM3的值D2為-85dBc，則當(dāng)mN＝10.7％和21.2％時(shí)失真量DN與合數(shù)之間的關(guān)系可以通過上式(2)得到。圖17示出了該關(guān)系。從圖17可以得出，合數(shù)為-84dBc，它是LD模組的失真特性DN的說明，當(dāng)mN＝10.7％時(shí)變成“15”，當(dāng)mN＝21.5時(shí)，變成“1”。而且，載波數(shù)可以根據(jù)圖16所示的合數(shù)和載波數(shù)之間的關(guān)系得到，因此，當(dāng)調(diào)制系數(shù)為10.7％時(shí)，載波數(shù)變?yōu)椤?”個(gè)載波，當(dāng)調(diào)制系數(shù)為21.2％時(shí)，變?yōu)椤?”個(gè)載波。
上述載波數(shù)是在最靠近從站300的某一區(qū)域中正在發(fā)送的移動(dòng)終端的數(shù)量。在該載波數(shù)的范圍內(nèi)，載波組合產(chǎn)生的三次失真對與從站300分開最遠(yuǎn)的地方發(fā)送的信號(hào)(天線306的接收電平最大)的影響處于可允許的范圍內(nèi)。
然而，如上所述，上述傳統(tǒng)無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)需要極寬的動(dòng)態(tài)范圍來接收上行信號(hào)，并且要把每個(gè)波的光調(diào)制系數(shù)設(shè)置得較高。因此，當(dāng)把通信系統(tǒng)用于已有的頻帶，并且通信系統(tǒng)使用上述傳統(tǒng)無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)中的另一個(gè)頻帶(例如CDMA通信系統(tǒng))時(shí)，會(huì)出現(xiàn)失真特性變壞的問題。
該問題基本上與上述傳統(tǒng)光發(fā)送系統(tǒng)中產(chǎn)生的問題相似。
即，當(dāng)在上述傳統(tǒng)信號(hào)發(fā)射機(jī)中進(jìn)行CDMA通信時(shí)，對CDMA信號(hào)(碼分多址信號(hào))進(jìn)行發(fā)送功率控制，把天線306內(nèi)的接收功率抑制得較小，因此，為了確保在光發(fā)送后有足夠的CNR，放大部分304的放大系數(shù)必須設(shè)置得較大。然而，傳統(tǒng)無線電調(diào)制信號(hào)(RF信號(hào))是不經(jīng)過發(fā)送功率控制的，在某些情況下，天線306中的接收功率可能增大，因此，假設(shè)如上所述，放大部分304的放大系數(shù)被設(shè)置得較大，則傳統(tǒng)無線電調(diào)制信號(hào)有可能失真。
而且，上述問題不僅在光學(xué)發(fā)送RF信號(hào)和碼分多址信號(hào)時(shí)產(chǎn)生，而且在發(fā)送功率彼此不同的第一無線電信號(hào)和第二無線電信號(hào)時(shí)也會(huì)產(chǎn)生(這也并不受限于光發(fā)送)。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種無線電信號(hào)發(fā)射，用于由主站和一個(gè)或多個(gè)從站形成的無線電基站中，例如，它可以發(fā)送包括功率彼此不同的第一無線電信號(hào)和第二無線電信號(hào)的信號(hào)，對于第一無線電信號(hào)和第二無線電信號(hào)，接收端得到的信號(hào)的功率與噪聲相比足夠大，且無失真，尤其提供這樣一種無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)，它可以光學(xué)發(fā)送包括RF信號(hào)和碼分多址信號(hào)的信號(hào)，對于RF信號(hào)和碼分多址信號(hào)，接收端獲得的信號(hào)的功率與噪聲相比足夠大，且無失真。
本發(fā)明為解決上述問題，具有下列特征。
本發(fā)明的第一方面針對無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)，發(fā)射包括兩個(gè)無線電信號(hào)的信號(hào)，該兩信號(hào)之一處于第一頻帶內(nèi)，未經(jīng)發(fā)送功率限制(下文稱為第一無線電信號(hào))，另一無線電信號(hào)處于與第一頻帶不同的第二頻帶，經(jīng)過發(fā)送功率限制(下文稱為第二無線電信號(hào))，該無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)包含在發(fā)送端，分離部分，把信號(hào)分成第一無線電信號(hào)和第二無線電信號(hào)，第一放大部分，以與第一無線電信號(hào)的功率相關(guān)的放大系數(shù)放大第一無線電信號(hào)，
第二放大部分，以與第二無線電信號(hào)的功率相關(guān)的放大系數(shù)放大第二無線電信號(hào)，以及組合部分，組合放大的第一無線電信號(hào)和放大的第二無線電信號(hào)。
如上所述，在第一方面，當(dāng)發(fā)送包括功率彼此不同的第一無線電信號(hào)和第二無線電信號(hào)時(shí)，把信號(hào)分成第一無線電信號(hào)和第二無線電信號(hào)，用與各信號(hào)的功率相關(guān)的放大系數(shù)進(jìn)行放大和發(fā)送，從而可以使接收端獲得的第一無線電信號(hào)和第二無線電信號(hào)的功率與噪聲相比都足夠大。
根據(jù)第二方面，在第一方面，無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)還包含在發(fā)送端的電/光轉(zhuǎn)換部分，對組合部分的輸出信號(hào)進(jìn)行電/光轉(zhuǎn)換，以及包含在接收端的光/電轉(zhuǎn)換部分，對電/光轉(zhuǎn)換部分的輸出光信號(hào)進(jìn)行光/電轉(zhuǎn)換，以及發(fā)送端和接收端通過光纖彼此連接。
如上所述，在第二方面，對信號(hào)進(jìn)行光學(xué)發(fā)送。
根據(jù)第三方面，在第一方面，第二無線電信號(hào)是經(jīng)過碼分多址的信號(hào)。
如上所述，在第三方面，把碼分多址信號(hào)用作第二無線電信號(hào)。因此，第二無線電信號(hào)產(chǎn)生的失真信號(hào)有較寬的帶寬，其峰值功率極低，因而，當(dāng)在第一無線電頻帶內(nèi)也產(chǎn)生失真時(shí)，第一無線電信號(hào)不受影響。對于第一無線電信號(hào)，可以使用例如RF信號(hào)(移動(dòng)通信的無線電信號(hào)，諸如與碼分多址信號(hào)不同的頻分多址信號(hào))。
根據(jù)第四方面，在第三方面，無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)還包含在發(fā)送端的電/光轉(zhuǎn)換部分，對組合部分的輸出信號(hào)進(jìn)行電/光轉(zhuǎn)換，以及包含在接收端的光/電轉(zhuǎn)換部分，對電/光轉(zhuǎn)換部分的輸出光信號(hào)進(jìn)行光/電轉(zhuǎn)換，以及發(fā)送端與接收端通過光纖彼此連接。
如上所述，在第四方面，信號(hào)被光發(fā)送。
根據(jù)第五方面，在第四方面，第一放大部分和第二放大部分分別還以這樣的放大系數(shù)進(jìn)行放大，即使光/電轉(zhuǎn)換部分中輸入光信號(hào)的強(qiáng)度不超過光/電轉(zhuǎn)換部分的線性區(qū)域的上限。
如上所述，在第五方面，可以使在接收端獲得的第一無線電信號(hào)和第二無線電信號(hào)的功率與噪聲相比足夠大，并且不會(huì)在光/電轉(zhuǎn)換時(shí)產(chǎn)生失真。
根據(jù)第六方面，在第五方面，光/電轉(zhuǎn)換部分是用光/電轉(zhuǎn)換元件和預(yù)先放大光/電轉(zhuǎn)換元件的輸出信號(hào)的放大器構(gòu)成的。
如上所述，在第六方面(以及下面的第九、第十二和第十五方面)，當(dāng)光/電轉(zhuǎn)換部分包括具有窄的線性區(qū)域的對光/電轉(zhuǎn)換元件的輸出進(jìn)行放大的放大器時(shí)，也可以使接收端得到的第一無線電信號(hào)和第二無線電信號(hào)的功率與噪聲相比足夠大，并且在光/電轉(zhuǎn)換時(shí)不會(huì)產(chǎn)生失真。
根據(jù)第七方面，在第四方面，第一放大部分和第二放大部分分別還以這樣的放大系數(shù)進(jìn)行放大，即使電/光轉(zhuǎn)換部分內(nèi)的輸入信號(hào)的功率不超過電/光轉(zhuǎn)換部分的線性區(qū)域的上限。
如上所述，在第七方面，可以使接收端得到的第一無線電信號(hào)和第二無線電信號(hào)的功率比噪聲足夠大，并且不會(huì)在電/光轉(zhuǎn)換時(shí)產(chǎn)生失真。
根據(jù)第八方面，在第七方面，第一放大部分和第二放大部分分別還以這樣的放大系數(shù)進(jìn)行放大，即使光/電轉(zhuǎn)換部分內(nèi)的輸入光信號(hào)的強(qiáng)度不超過光/電轉(zhuǎn)換部分的線性區(qū)域的上限。
如上所述，在第八方面，可以使接收端獲得的第一無線電信號(hào)和第二無線電信號(hào)的功率與噪聲相比足夠大，并且在光/電轉(zhuǎn)換和電/光轉(zhuǎn)換時(shí)不會(huì)產(chǎn)生失真。
根據(jù)第九方面，在第八方面，光/電轉(zhuǎn)換部分是由光/電轉(zhuǎn)換元件和預(yù)放大光/電轉(zhuǎn)換元件的輸出信號(hào)的放大器構(gòu)成的。
本發(fā)明的第十方面針對一種無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)，用于發(fā)射包括兩個(gè)無線電信號(hào)的信號(hào)，該兩個(gè)無線電信號(hào)之一處于第一頻帶內(nèi)，未經(jīng)發(fā)送功率限制(下文稱為第一無線電信號(hào))，另一無線電信號(hào)處于第二頻帶內(nèi)，經(jīng)過發(fā)送功率限制(下文稱為第二無線電信號(hào))，發(fā)送端和接收端彼此通過光纖連接，該無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)包含在發(fā)送端分離部分，把信號(hào)分離成第一無線電信號(hào)和第二無線電信號(hào)，第一放大部分，以與第一無線電信號(hào)的功率相關(guān)的放大系數(shù)放大第一無線電信號(hào)，第二放大部分，以與第二無線電信號(hào)的功率相關(guān)的放大系數(shù)放大第二無線電信號(hào)，第一電/光轉(zhuǎn)換部分，對放大的第一無線電信號(hào)進(jìn)行電/光轉(zhuǎn)換，第二電/光轉(zhuǎn)換部分，對放大的第二無線電信號(hào)進(jìn)行電/光轉(zhuǎn)換，以及波分復(fù)用部分，對通過第一電/光轉(zhuǎn)換部分轉(zhuǎn)換獲得的第一光信號(hào)和通過第二電/光轉(zhuǎn)換部分轉(zhuǎn)換獲得的第二光信號(hào)進(jìn)行波分復(fù)用，以及包含在接收端，波長分割去多路復(fù)用部分，把波分復(fù)用部分的輸出光信號(hào)波長分離成第一光信號(hào)和第二光信號(hào)，第一光/電轉(zhuǎn)換部分，對第一光信號(hào)進(jìn)行光/電轉(zhuǎn)換，以及第二光/電轉(zhuǎn)換部分，對第二光信號(hào)進(jìn)行光/電轉(zhuǎn)換。
如上所述，在第十方面，當(dāng)光學(xué)發(fā)送包括功率彼此不同的第一無線電信號(hào)和第二無線電信號(hào)時(shí)，把信號(hào)分離成第一無線電信號(hào)和第二無線電信號(hào)，用與各信號(hào)功率有關(guān)的放大系數(shù)進(jìn)行放大，然后進(jìn)行光學(xué)發(fā)送，從而，使接收端接收到的第一無線電信號(hào)和第二無線電信號(hào)的功率與噪聲相比足夠大。
根據(jù)第十一方面，在第十方面，第二無線電信號(hào)是經(jīng)過碼分多址的信號(hào)。
如上所述，在第十一方面，把碼分多址信號(hào)用作第二無線電信號(hào)。因此，第二無線電信號(hào)產(chǎn)生的失真信號(hào)有較寬的帶寬，其峰值功率極低，因而，當(dāng)在第一無線電頻帶內(nèi)也產(chǎn)生失真時(shí)，第一無線電信號(hào)不受影響。對于第一無線電信號(hào)，可以使用例如RF信號(hào)(移動(dòng)通信的無線電信號(hào)，諸如與碼分多址信號(hào)不同的頻分多址信號(hào))。
根據(jù)第十二方面，在第十一方面，第一放大部分還以這樣的放大系數(shù)進(jìn)行放大，使第一光/電轉(zhuǎn)換部分中的輸入光信號(hào)的強(qiáng)度不超過第一光/電轉(zhuǎn)換部分的線性區(qū)域的上限，以及第二放大部分還以這樣的放大系數(shù)進(jìn)行放大，使第二光/電轉(zhuǎn)換部分中的輸入光信號(hào)的強(qiáng)度不超過第二光/電轉(zhuǎn)換部分的線性區(qū)域的上限。
如上所述，在第十二方面，可以使接收端上獲得的第一無線電信號(hào)和第二無線電信號(hào)的功率與噪聲相比足夠大，并且在光/電轉(zhuǎn)換時(shí)不會(huì)產(chǎn)生失真。
根據(jù)第十三方面，在第十二方面，第一光/電轉(zhuǎn)換部分和第二光/電轉(zhuǎn)換部分分別由光/電轉(zhuǎn)換元件和預(yù)放大光/電轉(zhuǎn)換元件的輸出信號(hào)的放大器構(gòu)成。
根據(jù)第十四方面，在第十一方面，第一放大部分還以這樣的放大系數(shù)進(jìn)行放大，即使第一電/光轉(zhuǎn)換部分內(nèi)的輸入信號(hào)的功率不超過第一電/光轉(zhuǎn)換部分的線性區(qū)域的上限，以及第二放大部分還以這樣的放大系數(shù)進(jìn)行放大，即使第二電/光轉(zhuǎn)換部分內(nèi)的輸入信號(hào)的功率不超過第二電/光轉(zhuǎn)換部分的線性區(qū)域的上限。
如上所述，在第十四方面，可以使接收端上獲得的第一無線電信號(hào)和第二無線電信號(hào)的功率與噪聲相比足夠大，且在電/光轉(zhuǎn)換時(shí)不會(huì)產(chǎn)生失真。
根據(jù)第十五方面，在第十四方面，第一放大部分還以這樣的放大系數(shù)進(jìn)行放大，即使第一光/電轉(zhuǎn)換部分內(nèi)的輸入光信號(hào)的強(qiáng)度不超過第一光/電轉(zhuǎn)換部分的線性區(qū)域的上限，以及第二放大部分還以這樣的放大系數(shù)進(jìn)行放大，即使第二光/電轉(zhuǎn)換部分內(nèi)的輸入光信號(hào)的強(qiáng)度不超過第二光/電轉(zhuǎn)換部分的線性區(qū)域的上限。
如上所述，在第十五方面，可以使接收端獲得的第一無線電信號(hào)和第二無線電信號(hào)的功率與噪聲相比足夠大，且，在電/光轉(zhuǎn)換和光/電轉(zhuǎn)換時(shí)不會(huì)產(chǎn)生失真。
根據(jù)第十六方面，在第十五方面，第一光/電轉(zhuǎn)換部分和第二光/電轉(zhuǎn)換部分分別由光/電轉(zhuǎn)換元件和預(yù)放大光/電轉(zhuǎn)換元件的輸出信號(hào)的放大器構(gòu)成。
本發(fā)明的第十七方面針對一種無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)，用于發(fā)送位于第一頻帶但未經(jīng)過發(fā)送功率限制的無線電信號(hào)(下文稱為第一無線電信號(hào))和位于與第一頻帶不同的第二頻帶且經(jīng)過發(fā)送功率限制的無線電信號(hào)(下文稱為第二無線電信號(hào))，該無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)包含在發(fā)送端的第一放大部分，以與第一無線電信號(hào)的功率相關(guān)的放大系數(shù)放大第一無線電信號(hào)；第二放大部分，以與第二無線電信號(hào)的功率相關(guān)的放大系數(shù)放大第二無線電信號(hào)；組合部分，組合放大的第一無線電信號(hào)和放大的第二無線電信號(hào)。
如上所述，在第十七方面，當(dāng)發(fā)送功率彼此不同的第一無線電信號(hào)和第二無線電信號(hào)時(shí)，以與各信號(hào)功率相關(guān)的放大系數(shù)放大這些信號(hào)并發(fā)送，從而可以使接收端獲得的第一無線電信號(hào)和第二無線電信號(hào)與噪聲相比功率足夠大。
本發(fā)明的第十八方面針對一種無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)，用于發(fā)送位于第一頻帶但未經(jīng)過發(fā)送功率限制的無線電信號(hào)(下文稱為第一無線電信號(hào))和位于與第一頻帶不同的第二頻帶且經(jīng)過發(fā)送功率限制的無線電信號(hào)(下文稱為第二無線電信號(hào))，發(fā)送端和接收端彼此通過光纖連接，該無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)包含在發(fā)送端的第一放大部分，以與第一無線電信號(hào)的功率相關(guān)的放大系數(shù)放大第一無線電信號(hào)；
第二放大部分，以與第二無線電信號(hào)的功率相關(guān)的放大系數(shù)放大第二無線電信號(hào)；第一電/光轉(zhuǎn)換部分，對經(jīng)放大的第一無線電信號(hào)進(jìn)行電/光轉(zhuǎn)換；第二電/光轉(zhuǎn)換部分，對經(jīng)放大的第二無線電信號(hào)進(jìn)行電/光轉(zhuǎn)換；以及波長分割多路復(fù)用部分，以波長分割方式多路復(fù)用由第一電/光轉(zhuǎn)換部分轉(zhuǎn)換獲得的第一光信號(hào)和由第二電/光轉(zhuǎn)換部分轉(zhuǎn)換獲得的第二光信號(hào)；還包含在接收端的波長分割去多路復(fù)用部分，把波長分割多路復(fù)用部分的輸出光信號(hào)以波長的方式分離成第一光信號(hào)和第二光信號(hào)；第一光/電轉(zhuǎn)換部分，對第一光信號(hào)進(jìn)行光/電轉(zhuǎn)換；以及第二光/電轉(zhuǎn)換部分，對第二光信號(hào)進(jìn)行光/電轉(zhuǎn)換。
如上所述，在第十八方面，當(dāng)以光學(xué)方式以彼此不同的功率傳送第一無線電信號(hào)和第二無線電信號(hào)時(shí)，這些信號(hào)以與各自的信號(hào)功率相關(guān)的放大系數(shù)進(jìn)行放大，然后光學(xué)發(fā)送，從而可以使接收端接收到的第一無線電信號(hào)和第二無線電信號(hào)與噪聲相比功率都足夠大。
通過下面結(jié)合附圖對本發(fā)明所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的這些和其它一些目的，特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將更明顯。
圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的光發(fā)送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖2的示意圖示出典型的基站系統(tǒng)圖1的系統(tǒng)應(yīng)用于該基站系統(tǒng)，以用當(dāng)前系統(tǒng)和CDMA系統(tǒng)進(jìn)行移動(dòng)通信；圖3是圖1的光/電轉(zhuǎn)換部分15的(和圖7的光電轉(zhuǎn)換部分67和68的)內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖(圖7的光電轉(zhuǎn)換部分67和68的)；圖4是應(yīng)用了圖1的光發(fā)送系統(tǒng)的圖2的無線電基站的典型結(jié)構(gòu)的框圖(在把從站21的信號(hào)發(fā)送到主站20的情況下)；圖5是圖1的分離部分10的典型結(jié)構(gòu)框圖；圖6是應(yīng)用了圖1的光發(fā)送系統(tǒng)的圖2的無線電基站的另一個(gè)典型結(jié)構(gòu)框圖(把主站20的信號(hào)發(fā)送給從站21的情況)；圖7是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的光發(fā)送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖8是應(yīng)用了圖7的光發(fā)送系統(tǒng)的圖2的無線電基站的典型結(jié)構(gòu)的框圖(把從站21的信號(hào)發(fā)送給主站20的情況)；圖9是應(yīng)用了圖7的光發(fā)送系統(tǒng)的圖2的無線電基站的典型結(jié)構(gòu)的框圖(把主站20的信號(hào)發(fā)送給從站21的情況)；圖10是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖；圖11是第一天線36a和第二天線36b接收到的信號(hào)的頻率與接收功率之典型間關(guān)系的示意圖；圖12是第二頻帶的載波數(shù)與失真CTB之間關(guān)系的示意圖；圖13是傳統(tǒng)光發(fā)送系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)框圖，它用于由無天線功能的主站和僅具有天線功率的從站(正向站)構(gòu)成的無線電基站中，以光學(xué)方式在主站與從站之間發(fā)送信號(hào)；圖14是傳統(tǒng)無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)的典型結(jié)構(gòu)框圖；圖15是光調(diào)制系數(shù)、CNR和失真之間的關(guān)系圖；圖16是載波數(shù)和合數(shù)之間的關(guān)系圖；圖17是合數(shù)與失真量DN之間的關(guān)系圖。
現(xiàn)在參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。
(第一實(shí)施例)圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的光發(fā)送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。參照圖1，光發(fā)送系統(tǒng)包含分離部分10、放大部分11和12、組合部分13、電/光轉(zhuǎn)換部分14以及光/電轉(zhuǎn)換部分15。分離部分10、放大部分11和12、組合部分13和電/光轉(zhuǎn)換部分14設(shè)置在發(fā)送端，光/電轉(zhuǎn)換部分15設(shè)置在接收端。
圖2是典型無線電基站的示意圖，其中應(yīng)用了圖1的系統(tǒng)，利用目前的系統(tǒng)和CDMA系統(tǒng)進(jìn)行通信。參照圖2，無線電基站是由元天線21a的主站20和每個(gè)都具有天線21a的一個(gè)或多個(gè)從站21構(gòu)成的。這一個(gè)或多個(gè)從站21散布在盲區(qū)等處，作為正向站，主站20和每個(gè)從站21通過光纖22彼此連接。
圖1的光發(fā)送系統(tǒng)應(yīng)用于圖2的無線電基站中，在主站20與每個(gè)從站21之間進(jìn)行信號(hào)發(fā)送。也就是說，系統(tǒng)把包括RF信號(hào)(諸如頻分多址信號(hào)等的移動(dòng)通信的無線電信號(hào)，與碼分多址信號(hào)不同；也應(yīng)用于上述描述中)和CDMA系統(tǒng)中使用的碼分多址信號(hào)的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，并把它通過光纖22發(fā)送。
再參照圖1，分離部分10把輸入信號(hào)分離成RF信號(hào)和碼分多址信號(hào)。放大部分11放大待發(fā)送的RF信號(hào)。放大部分12放大要發(fā)送的碼分多址信號(hào)。組合部分13把放大的RF信號(hào)和放大的碼分多址信號(hào)進(jìn)行(頻率多路復(fù)用)組合。電/光轉(zhuǎn)換部分14對組合部分13的輸出信號(hào)進(jìn)行電/光轉(zhuǎn)換。光/電轉(zhuǎn)換部分15對發(fā)送的光信號(hào)(電/光轉(zhuǎn)換部分14的輸出信號(hào))進(jìn)行光/電轉(zhuǎn)換。
相對于輸入信號(hào)的功率，電/光轉(zhuǎn)換部分14具有這樣一種指定的線性區(qū)域，即，輸出光信號(hào)的強(qiáng)度變化相對于輸入信號(hào)功率變化是線性的。即，當(dāng)把功率超出該區(qū)域上限的信號(hào)輸入到電/光轉(zhuǎn)換部分14時(shí)，輸入光信號(hào)就失真。
相對于輸入光信號(hào)的強(qiáng)度，光/電轉(zhuǎn)換部分15具有另一指定的線性區(qū)域，即，輸出信號(hào)的功率變化相對于輸入光信號(hào)強(qiáng)度的變化是線性的。即，當(dāng)把強(qiáng)度超過該區(qū)域上限的光信號(hào)輸入到光/電轉(zhuǎn)換部分15時(shí)，輸出信號(hào)就失真。
放大部分11以這樣的放大系數(shù)進(jìn)行放大，使包括在光/電轉(zhuǎn)換部分15的輸出信號(hào)中的RF信號(hào)的功率比噪聲的功率足夠大。因此，接收端可以獲得與噪聲相比功率足夠大的RF信號(hào)(即具有極佳的C/N比)。
最佳地，放大部分11以上述放大系數(shù)進(jìn)行放大，它是這樣一種放大系數(shù)，電/光轉(zhuǎn)換部分14內(nèi)的輸入信號(hào)的功率不超過上述指定線性區(qū)域的上限，光/電轉(zhuǎn)換部分15內(nèi)的輸入光信號(hào)的強(qiáng)度不超過上述另一指定線性區(qū)域的上限。因此，接收端可以獲得功率與噪聲相比足夠大，且沒有失真的RF信號(hào)。
這里補(bǔ)充說明一下，光/電轉(zhuǎn)換部分15可以是如圖3A和3B所示的由單個(gè)光/電轉(zhuǎn)換元件30(光電二極管)(圖3A)構(gòu)成，或者由光/電轉(zhuǎn)換元件30和對光/電轉(zhuǎn)換元件30的輸出信號(hào)進(jìn)行預(yù)放大的放大器(預(yù)放大器)31(圖3B)構(gòu)成。通常，光/電轉(zhuǎn)換元件30的線性區(qū)域足夠?qū)?，而放大?1的線性區(qū)域相對較窄。
因此，在前一種情況下，即當(dāng)光/電轉(zhuǎn)換部分15由單個(gè)光/電轉(zhuǎn)換元件30構(gòu)成時(shí)，即使不打算控制放大系數(shù)，也很少有可能光/電轉(zhuǎn)換部分15內(nèi)的輸入光信號(hào)的強(qiáng)度超過上述另一指定線性區(qū)域的的上限。然而，在后一種情況下，即當(dāng)光/是轉(zhuǎn)換部分15是由光/電轉(zhuǎn)換元件30和放大器31構(gòu)成時(shí)，必須要對放大系數(shù)進(jìn)行控制，以使光/電轉(zhuǎn)換部分15內(nèi)的輸入光信號(hào)的強(qiáng)度不超過上述另一指定線性區(qū)域的上限。
放大部分12以這樣一種放大系數(shù)進(jìn)行放大，使包括在光/電轉(zhuǎn)換部分15內(nèi)的輸出信號(hào)的碼分多址信號(hào)的功率比噪聲足夠大。因此，接收端可以獲得功率與噪聲相比足夠大的碼分多址信號(hào)(即，具有極佳的C/N比)。
最佳地，放大部分12以上述放大系數(shù)進(jìn)行放大，其放大系數(shù)為這樣的放大系數(shù)，使電/光轉(zhuǎn)換部分14內(nèi)的輸入信號(hào)的功率不超過上述指定線性區(qū)域的上限，光/電轉(zhuǎn)換部分15內(nèi)的輸入光信號(hào)的強(qiáng)度不超過上述另一指定線性區(qū)域的上限。因此，接收端可以獲得功率與噪聲相比足夠大且無失真的碼分多址信號(hào)。
至于具有上述結(jié)構(gòu)的光發(fā)送系統(tǒng)，下面描述把它應(yīng)用于圖2的無線電基站時(shí)的工作情況。
首先，描述從從站21向主站20發(fā)送信號(hào)的操作。
圖4是應(yīng)用了圖1的光發(fā)送系統(tǒng)的圖2的無線電基站的典型結(jié)構(gòu)的框圖。圖4示出了從從站21向主站20發(fā)送信號(hào)所必需的元件。參照圖4，從站21包含天線21，并設(shè)置有圖1的分離部分10、放大部分11和12、組合部分13以及電/光轉(zhuǎn)換部分14，主站20設(shè)置有光/電轉(zhuǎn)換部分15。
在從站21的通話區(qū)，當(dāng)前系統(tǒng)的移動(dòng)終端和CDMA系統(tǒng)的移動(dòng)終端混合使用(未圖示)。從這些移動(dòng)終端一側(cè)，把RF信號(hào)和碼分多址信號(hào)發(fā)送給從站21。在從站21，天線21a接收這些RF信號(hào)和碼分多址信號(hào)，然后輸入到分離部分10。分離部分10把包括RF信號(hào)和碼分多址信號(hào)的輸入信號(hào)分離成RF信號(hào)和碼分多址信號(hào)。
分離部分10可以使用例如把輸入信號(hào)分支成兩路信號(hào)的分割器和有選擇地發(fā)送特定頻率信號(hào)的濾波器。圖5示出了分離部分10的典型結(jié)構(gòu)。參照圖5，分離部分10包括分割器40和濾波器41和42。濾波器41的特性是其發(fā)送頻帶包括RF信號(hào)的頻帶，但不包括碼分多址信號(hào)的頻帶。濾波器42的特性是包括碼分多址信號(hào)的頻帶，但不包括RF信號(hào)的頻帶。因此，當(dāng)RF信號(hào)和碼分多址信號(hào)輸入到分割器40時(shí)，濾波器41輸出RF信號(hào)，濾波器42輸出碼分多址信號(hào)。
而且，當(dāng)在天線21a和分離部分20處設(shè)置RF信號(hào)的天線和碼分多址信號(hào)的天線時(shí)，可以把輸入信號(hào)分支成兩路信號(hào)。即，通過RF信號(hào)的天線和碼分多址信號(hào)的天線，可以提供與上述相似的信號(hào)分離功能。
經(jīng)分離獲得的RF信號(hào)提供給放大部分11，在那里進(jìn)行放大。另一方面，把分離獲得的碼分多址信號(hào)提供給放大部分12，在那里進(jìn)行放大。在組合部分13內(nèi)把放大部分11的輸出信號(hào)和放大部分12的信號(hào)進(jìn)行組合，并輸入到電/光轉(zhuǎn)換部分14內(nèi)。電/光轉(zhuǎn)換部分14對輸入信號(hào)進(jìn)行電/光轉(zhuǎn)換，并把獲得的光信號(hào)輻射給光纖22。
以上述方式從從站21輸出的光信號(hào)在光纖22中傳播，到達(dá)主站20。在主站20中，光/電轉(zhuǎn)換部分15對從站21的光信號(hào)進(jìn)行光/電轉(zhuǎn)換。對光/電轉(zhuǎn)換部分15的輸出信號(hào)進(jìn)行頻率分離(分離部分沒有圖示)，獲得RF信號(hào)和碼分多址信號(hào)。
在上述操作中，放大部分11以這樣的放大系數(shù)進(jìn)行放大，即，使包括在光/電轉(zhuǎn)換部分15的輸出信號(hào)內(nèi)的RF信號(hào)的功率比噪聲足夠大，電/光轉(zhuǎn)換部分14內(nèi)的輸入信號(hào)的功率不超過電/光轉(zhuǎn)換部分14的線性區(qū)域的上限，同時(shí)，光/電轉(zhuǎn)換部分15內(nèi)的輸入光信號(hào)的強(qiáng)度不超過光/電轉(zhuǎn)換部分15的線性區(qū)域的上限，從而使主站獲得的RF信號(hào)的功率與噪聲相比足夠大，且沒有失真。
而且，放大部分12以這樣的放大系數(shù)進(jìn)行放大，即，使包括在光/電轉(zhuǎn)換部分15的輸出信號(hào)內(nèi)的碼分多址信號(hào)與噪聲相比足夠大，使電/光轉(zhuǎn)換部分14的輸入信號(hào)的功率不超過電/光轉(zhuǎn)換部分14的線性區(qū)域的上限，同時(shí)使光/電轉(zhuǎn)換部分15內(nèi)的輸入光信號(hào)的強(qiáng)度不超過光/電轉(zhuǎn)換部分15的線性區(qū)域的上限，從而使主站獲得的碼分多址信號(hào)的功率與噪聲相比足夠大，且沒有失真。
放大部分11和12的放大系數(shù)分別固定在預(yù)定值上，或者在發(fā)送期間，可以響應(yīng)于C/N比的變化和失真量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
現(xiàn)在描述從主站20向從站21發(fā)送信號(hào)的工作情況。
圖6是應(yīng)用了圖1的光發(fā)送系統(tǒng)的圖2的無線電基站的另一種典型結(jié)構(gòu)框圖。圖6示出了從主站20向從站21發(fā)送信號(hào)所必需的元件。參照圖6，從站21包含天線21a，且設(shè)置有圖1的光/電轉(zhuǎn)換部分15，主站20設(shè)置有分離部分10、放大部分11和12、組合部分13和電/光轉(zhuǎn)換部分14。
包括RF信號(hào)和碼分多址信號(hào)的信號(hào)從中心站(示圖示)通過規(guī)定的發(fā)送路徑發(fā)送給主站20。在主站20，分離部分10把中心站的信號(hào)分離成RF信號(hào)和碼分多址信號(hào)。
把經(jīng)分離獲得的RF信號(hào)提供給放大部分11，并在那里進(jìn)行放大。另一方面，把經(jīng)分離獲得的碼分多址信號(hào)提供給放大部分12，并在那里進(jìn)行放大。放大部分11的輸出信號(hào)和放大部分12的輸出信號(hào)在組合部分13內(nèi)進(jìn)行組合，并輸入到電/光轉(zhuǎn)換部分14內(nèi)。電/光轉(zhuǎn)換部分14對輸入信號(hào)進(jìn)行電/光轉(zhuǎn)換，并把獲得的光信號(hào)輻射線光纖22。
以上述方式從主站20輸出的光信號(hào)在光纖22中傳播，到達(dá)從站21。在從站21，光/電轉(zhuǎn)換部分15對輸入光信號(hào)進(jìn)行光/電轉(zhuǎn)換。通過對光/電轉(zhuǎn)換部分15的輸出信號(hào)進(jìn)行頻率分離(為此作用的分離部分未示出)，獲得RF信號(hào)和碼分多址信號(hào)。把以上述方式獲得的RF信號(hào)和碼分多址信號(hào)從從站21通過天線21a發(fā)送給正在從站21的通話區(qū)域內(nèi)的每個(gè)移動(dòng)終端。
在上述操作中，放大部分11以這樣的放大系數(shù)進(jìn)行放大，即，使包括在光/電轉(zhuǎn)換部分15內(nèi)的輸出信號(hào)內(nèi)的RF信號(hào)的功率與噪聲相比足夠大，使電/光轉(zhuǎn)換部分14內(nèi)的輸入信號(hào)的功率不超過電/光轉(zhuǎn)換部分14的線性區(qū)域的上限，同時(shí)使光/電轉(zhuǎn)換部分15內(nèi)的輸入光信號(hào)的強(qiáng)度不超過光/電轉(zhuǎn)換部分15的線性區(qū)域的上限，從而使從站21內(nèi)獲得的RF信號(hào)其功率與噪聲相比足夠大，且沒有失真。
而且，放大部分12以這樣的放大系數(shù)進(jìn)行放大，即，使包括在光/電轉(zhuǎn)換部分15內(nèi)的輸出信號(hào)內(nèi)的碼分多址信號(hào)的功率與噪聲相比足夠大，使電/光轉(zhuǎn)換部分14內(nèi)的輸入信號(hào)的功率不超過電/光轉(zhuǎn)換部分14的線性區(qū)域的上限，同時(shí)使光/電轉(zhuǎn)換部分15內(nèi)的輸入光信號(hào)的強(qiáng)度不超過光/電轉(zhuǎn)換部分15的線性區(qū)域的上限，從而使從站21內(nèi)獲得的碼分多址信號(hào)其功率與噪聲相比足夠大，且沒有失真。
放大部分11和12的放大系數(shù)可以分別固定到預(yù)定值上，或者在把信號(hào)從從站21向主站20發(fā)送的情況下，可以在發(fā)送期間響應(yīng)于C/N比的變化和失真量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
根據(jù)第一實(shí)施例，如上所述，當(dāng)發(fā)送包括RF信號(hào)和碼分多址信號(hào)的信號(hào)時(shí)，把信號(hào)分離成RF信號(hào)和碼分多址信號(hào)，以適于各功率的放大系數(shù)進(jìn)行放大并發(fā)送，從而使接收端獲得的RF信號(hào)和碼分多址信號(hào)的功率與噪聲相比都足夠大，且沒有失真。
(第二實(shí)施例)圖7是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的光發(fā)送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框。參照圖7，光發(fā)送系統(tǒng)包含分離部分60、放大部分61和62、電/光轉(zhuǎn)換部分63和64、波長分割多路復(fù)用部分65、波長分割去多路復(fù)用部分66和光/電轉(zhuǎn)換部分67和68。分離部分60、放大部分61和62、電/光轉(zhuǎn)換部分63和64以及波長分割多路復(fù)用部分65設(shè)置在發(fā)送端，波長分割去多路復(fù)用部分66和光/電轉(zhuǎn)換部分67和68設(shè)置在接收端。
圖7的系統(tǒng)應(yīng)用于與圖2所示的相似的無線電基站(參照第一實(shí)施例)。圖7的光發(fā)送系統(tǒng)應(yīng)用于圖2的無線電基站，以便在從站20與從站21之間進(jìn)行信號(hào)發(fā)送。即，系統(tǒng)把包括當(dāng)前系統(tǒng)中使用的RF信號(hào)和CDMA系統(tǒng)中使用的碼分多址信號(hào)的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，并把它發(fā)送通過光纖22。
再參照圖7，分離部分60把輸入信號(hào)分離成RF信號(hào)和碼分多址信號(hào)。放大部分61放大要發(fā)送的RF信號(hào)。放大部分62放大要發(fā)送的碼分多址信號(hào)。電/光轉(zhuǎn)換部分63對放大的RF信號(hào)進(jìn)行電/光轉(zhuǎn)換。電/光轉(zhuǎn)換部分64對放大的碼分多址信號(hào)進(jìn)行電/光轉(zhuǎn)換。波長分割多路復(fù)用部分65多路復(fù)用對應(yīng)于RF信號(hào)的光信號(hào)(電/光轉(zhuǎn)換部分63的輸出信號(hào))和對應(yīng)于碼分多址信號(hào)的光信號(hào)(電/光轉(zhuǎn)換部分64的輸出信號(hào))。波長分割去多路復(fù)用部分66把發(fā)送的光信號(hào)(波長分割多路復(fù)用部分65的輸出信號(hào))分離成對應(yīng)于RF信號(hào)的光信號(hào)和對應(yīng)于碼分多址信號(hào)的光信號(hào)。光/電轉(zhuǎn)換部分67對對應(yīng)于RF信號(hào)的光信號(hào)進(jìn)行光/電轉(zhuǎn)換。光/電轉(zhuǎn)換部分68對對應(yīng)于碼分多址信號(hào)的光信號(hào)進(jìn)行光/電轉(zhuǎn)換。
相對于輸入信號(hào)的功率，電/光轉(zhuǎn)換部分63具有輸入光信號(hào)的強(qiáng)度變化與輸入信號(hào)的功率變化是線性的指定線性區(qū)域。即，當(dāng)把功率超過該區(qū)域的上限的信號(hào)輸入到電/光轉(zhuǎn)換部分63內(nèi)時(shí)，輸出光信號(hào)就失真。
相對于輸入信號(hào)的功率，電/光轉(zhuǎn)換部分64具有輸入光信號(hào)的強(qiáng)度變化與輸入信號(hào)功率的變化是線性的另一指定線性區(qū)域。即當(dāng)把功率超過該區(qū)域的信號(hào)輸入到電/光轉(zhuǎn)換部分64內(nèi)時(shí)，輸出光信號(hào)就失真。
相對于輸入光信號(hào)的強(qiáng)度，光/電轉(zhuǎn)換部分67具有輸出信號(hào)的功率變化與輸入光信號(hào)強(qiáng)度的變化是線性的再一指定線性區(qū)域。即，當(dāng)把強(qiáng)度超過該區(qū)域的上限的光信號(hào)輸入到光/電轉(zhuǎn)換部分67時(shí)，輸出信號(hào)就失真。
相對于輸入光信號(hào)的強(qiáng)度，光/電轉(zhuǎn)換部分68具有輸出信號(hào)的功率變化與輸入光信號(hào)強(qiáng)度的變化是線性的再一指定線性區(qū)域。即，當(dāng)把強(qiáng)度超過該區(qū)域的上限的光信號(hào)輸入到光/電轉(zhuǎn)換部分68時(shí)，輸出信號(hào)就失真。
放大部分61以這樣的放大系數(shù)進(jìn)行放大，即，使包括在光/電轉(zhuǎn)換部分67內(nèi)的輸出信號(hào)的RF信號(hào)的功率與噪聲相比足夠大。因此，接收端可以獲得功率與噪聲相比足夠大的RF信號(hào)(即，具有極佳的C/N比)。
最佳地，放大部分61以上述放大系數(shù)進(jìn)行放大，該放大系數(shù)使電/光轉(zhuǎn)換部分63的輸入信號(hào)的功率不超過上述指定線性區(qū)域的上限，使光/電轉(zhuǎn)換部分67內(nèi)的輸入光信號(hào)的強(qiáng)度不超過上述另一指定線性區(qū)域的上限。因此，接收端可以獲得功率與噪聲相比足夠大，且無失真的RF信號(hào)。
放大部分62以這樣的放大系數(shù)進(jìn)行放大，即，使包括在光/電轉(zhuǎn)換部分68內(nèi)的輸出信號(hào)的碼分多址信號(hào)的功率與噪聲相比足夠大。因此，接收端可以獲得功率與噪聲相比足夠大的碼分多址信號(hào)(即，具有極佳的C/N比)。
最佳地，放大部分62以上述放大系數(shù)進(jìn)行放大，該放大系數(shù)使電/光轉(zhuǎn)換部分64的輸入信號(hào)的功率不超過上述另一指定線性區(qū)域的上限，使光/電轉(zhuǎn)換部分68內(nèi)的輸入光信號(hào)的強(qiáng)度不超過上述再一指定線性區(qū)域的上限。因此，接收端可以獲得功率與噪聲相比足夠大，且無失真的碼分多址信號(hào)。
如果光/電轉(zhuǎn)換部分(67和68)具有足夠?qū)挼木€性區(qū)域，則波長分割去多路復(fù)用部分66可以省去，以便在光/電轉(zhuǎn)換部分內(nèi)集中接收RF信號(hào)和碼分多址信號(hào)。
這里要提一下的是，光/電轉(zhuǎn)換部分67或68可以與圖1的光/電轉(zhuǎn)換部分15相似，如圖3A和3B所示由單個(gè)光/電轉(zhuǎn)換元件30構(gòu)成，也可以由光/電轉(zhuǎn)換元件30與對光/電轉(zhuǎn)換元件30的輸出信號(hào)進(jìn)行預(yù)放大的放大器(預(yù)放大器)31構(gòu)成。通常，光/電轉(zhuǎn)換元件30具有足夠?qū)挼木€性區(qū)域，而放大器31的線性區(qū)域較窄。
因此，在前一種情況下，即，當(dāng)光/電轉(zhuǎn)換部分67或68由單個(gè)光/電轉(zhuǎn)換元件30構(gòu)成時(shí)，放大系數(shù)可以不作調(diào)節(jié)，這是因?yàn)楣?電轉(zhuǎn)換部分67或68中的輸入光信號(hào)強(qiáng)度超過上述另一指定線性區(qū)域的上限的可能性極少。然而，在后一種情況下，即，當(dāng)光/電轉(zhuǎn)換部分67或68由光/電轉(zhuǎn)換元件30和放大器31構(gòu)成時(shí)，必須調(diào)節(jié)放大系數(shù)，以使光/電轉(zhuǎn)換部分67或68內(nèi)的輸入光信號(hào)的強(qiáng)度不超過上述再一指定線性區(qū)域的上限。
至于上述結(jié)構(gòu)的光發(fā)送系統(tǒng)，現(xiàn)在描述應(yīng)用于圖2的無線電基站時(shí)的工作情況。
首先，描述從從站21向主站20發(fā)送信號(hào)的工作情況。
圖8是應(yīng)用了圖7的光發(fā)送系統(tǒng)的圖2無線電基站的典型結(jié)構(gòu)的框圖。圖8示出了從從站21向主站20發(fā)送信號(hào)所必需的元件。參照圖8，從站21包含天線21a，并設(shè)置有圖7的分離部分60、放大部分61和62、電/光轉(zhuǎn)換部分63和64以及波長分割多路復(fù)用部分65，主站20設(shè)置有波長分割去多路復(fù)用部分66和光/電轉(zhuǎn)換部分67和68。
在從站21的通話區(qū)域，當(dāng)前系統(tǒng)的移動(dòng)終端和CDMA系統(tǒng)的移動(dòng)終端混合使用(未示出)。RF信號(hào)和碼分多址信號(hào)從這些移動(dòng)終端發(fā)送給從站21。在從站21，天線21a接收這些RF信號(hào)和碼分多址信號(hào)，并輸入到分離部分60中。分離部分60把包括RF信號(hào)和碼分多址信號(hào)的輸入信號(hào)分離成RF信號(hào)和碼分多址信號(hào)。
分離部分60可以使用例如把輸入信號(hào)分支成兩路信號(hào)的分割器和有選擇地發(fā)送特定頻率信號(hào)的濾波器(參照圖5)。
把經(jīng)分離獲得的RF信號(hào)提供給放大部分61，并在那里放大。另一方面，把經(jīng)分離獲得的碼分多址信號(hào)提供給放大部分62，并在那里放大。電/光轉(zhuǎn)換部分63對放大的RF信號(hào)進(jìn)行電/光轉(zhuǎn)換。電/光轉(zhuǎn)換部分64對放大的碼分多址信號(hào)進(jìn)行電/光轉(zhuǎn)換。在波長分割多路復(fù)用部分65把電/光轉(zhuǎn)換部分63的輸出信號(hào)與電/光轉(zhuǎn)換部分64的輸出信號(hào)混合，并輻射到光纖22中。
從站21以上述方式輸出的光信號(hào)在光纖22中傳播，到達(dá)主站20。在主站20，波長分割去多路復(fù)用部分66把從站21的光信號(hào)分離成對應(yīng)于RF信號(hào)的光信號(hào)和對應(yīng)于碼分多址信號(hào)的光信號(hào)。
波長分割去多路復(fù)用部分66可以用例如把輸入信號(hào)分支成兩路信號(hào)的分割器和有選擇地發(fā)送特定波長的光信號(hào)的濾波器來實(shí)現(xiàn)。
把對應(yīng)于RF信號(hào)的光信號(hào)在光/電轉(zhuǎn)換部分67內(nèi)進(jìn)行光/電轉(zhuǎn)換。把對應(yīng)于碼分多址信號(hào)的光信號(hào)在光/電轉(zhuǎn)換部分68內(nèi)進(jìn)行光/電轉(zhuǎn)換。因此，獲得RF信號(hào)和碼分多址信號(hào)。
在上述操作中，放大部分61以這樣的放大系數(shù)進(jìn)行放大，即，使光/電轉(zhuǎn)換部分67的輸出信號(hào)(RF信號(hào))的功率與噪聲相比足夠大，使電/光轉(zhuǎn)換部分63內(nèi)的輸入信號(hào)的功率不超過電/光轉(zhuǎn)換部分63的線性區(qū)域的上限，同時(shí)使光/電轉(zhuǎn)換部分67內(nèi)的輸入光信號(hào)的強(qiáng)度不超過光/電轉(zhuǎn)換部分67的線性區(qū)域的上限，從而使主站20中獲得的RF信號(hào)的功率與噪聲相比足夠大，且沒有失真。
另外，放大部分62以這樣的放大系數(shù)進(jìn)行放大，即，使光/電轉(zhuǎn)換部分68的輸出信號(hào)(碼分多址信號(hào))的功率與噪聲相比足夠大，使電/光轉(zhuǎn)換部分64內(nèi)的輸入信號(hào)的功率不超過電/光轉(zhuǎn)換部分64的線性區(qū)域的上限，同時(shí)使光/電轉(zhuǎn)換部分68內(nèi)的輸入光信號(hào)的強(qiáng)度不超過光/電轉(zhuǎn)換部分68的線性區(qū)域的上限，從而使主站20中獲得的碼分多址信號(hào)的功率與噪聲相比足夠大，且沒有失真。
放大部分61和62的放大系數(shù)可以分別固定在預(yù)定值上，也可以在發(fā)送期間響應(yīng)于C/N比和失真量的變化進(jìn)行調(diào)節(jié)。
現(xiàn)在描述從主站20向從站21發(fā)送信號(hào)的工作情況。
圖9是應(yīng)用了圖7的光發(fā)送系統(tǒng)的圖2的無線電基站的另一種典型結(jié)構(gòu)的框圖。圖9示出了從主站20向從站21發(fā)送信號(hào)所必需的元件。參照圖9，從站21包含一對天線21a，并設(shè)置有圖7的波長分割去多路復(fù)用部分66和光/電轉(zhuǎn)換部分67和68，主站20設(shè)置有分離部分60、放大部分61和62、電/光轉(zhuǎn)換部分63和64以及波長分割多路復(fù)用部分65。
把包括RF信號(hào)和碼分多址信號(hào)的信號(hào)中心站(未圖示)通過指定的發(fā)送路徑發(fā)送給主站20。在主站20，分離部分60把中心站的信號(hào)分離成RF信號(hào)和碼分多址信號(hào)。
把經(jīng)分離獲得的RF信號(hào)提供給放大部分61，并在那里放大。另一方面，把經(jīng)分離獲得的碼分多址信號(hào)提供給放大部分62，并在那里放大。電/光轉(zhuǎn)換部分63對放大的RF信號(hào)進(jìn)行電/光轉(zhuǎn)換。電/光轉(zhuǎn)換部分64對放大的碼分多址信號(hào)進(jìn)行電/光轉(zhuǎn)換。在波長分割多路復(fù)用部分65中把電/光轉(zhuǎn)換部分63的輸出信號(hào)和電/光轉(zhuǎn)換部分64的輸出信號(hào)進(jìn)行混合，并輻射至光纖22中。
以上述方式從主站20輸出的光信號(hào)在光纖22中傳播，到達(dá)從站21。在從站21中，波長分割去多路復(fù)用部分66把主站20的光信號(hào)分離成對應(yīng)于RF信號(hào)的光信號(hào)和對應(yīng)于碼分多址信號(hào)的光信號(hào)。把對應(yīng)于RF信號(hào)的光信號(hào)在光/電轉(zhuǎn)換部分67中進(jìn)行光/電轉(zhuǎn)換。把對應(yīng)于碼分多址信號(hào)的光信號(hào)在光/電轉(zhuǎn)換部分68中進(jìn)行光/電轉(zhuǎn)換。因此，獲得RF信號(hào)和碼分多址信號(hào)。把以上述方式獲得的RF信號(hào)和碼分多址信號(hào)從從站21通達(dá)一對天線21a向從站21的通話區(qū)域中的每個(gè)移動(dòng)終端發(fā)送。
在上述操作中，放大部分61以這樣的放大系數(shù)進(jìn)行放大，即，使光/電轉(zhuǎn)換部分67輸出的RF信號(hào)的功率與噪聲相比足夠大，使電/光轉(zhuǎn)換部分63的輸入信號(hào)的功率不超過電/光轉(zhuǎn)換部分63的線性區(qū)域的上限，同時(shí)使光/電轉(zhuǎn)換部分67的輸入光信號(hào)的強(qiáng)度不超過光/電轉(zhuǎn)換部分67的線性區(qū)域的上限，從而使從站21中獲得的RF信號(hào)的功率與噪聲相比足夠大，且沒有失真。
此外，放大部分62以這樣的放大系數(shù)進(jìn)行放大，即，使光/電轉(zhuǎn)換部分68輸出的碼分多址信號(hào)的功率與噪聲相比足夠大，使電/光轉(zhuǎn)換部分64的輸入信號(hào)的功率不超過電/光轉(zhuǎn)換部分64的線性區(qū)域的上限，同時(shí)使光/電轉(zhuǎn)換部分68的輸入光信號(hào)的強(qiáng)度不超過光/電轉(zhuǎn)換部分68的線性區(qū)域的上限，從而使從站2 1中獲得的碼分多址信號(hào)的功率與噪聲相比足夠大，且沒有失真。
放大部分61和62的放大系數(shù)可以分別固定到預(yù)定值上，也可以與從從站21向主站20發(fā)送信號(hào)的情況一樣，在發(fā)送期站響應(yīng)于C/N比和失真量的變化進(jìn)行調(diào)節(jié)。
根據(jù)第二實(shí)施例，如上所述，當(dāng)在發(fā)送包括RF信號(hào)和碼分多堤信號(hào)的信號(hào)時(shí)，把信號(hào)分離成RF信號(hào)和碼分多址信號(hào)，以適于各功率的放大系數(shù)進(jìn)行放大，然后再發(fā)送，從而使接收端獲得的RF信號(hào)和碼分多址信號(hào)的功率與噪聲相比足夠大，且沒有失真。
在第一實(shí)施例中，經(jīng)分離獲得的RF信號(hào)和碼分多址信號(hào)都在電/光轉(zhuǎn)換部分14和光/電轉(zhuǎn)換部分15中進(jìn)行轉(zhuǎn)換，而在第二實(shí)施例中分離獲得的RF信號(hào)在電/光轉(zhuǎn)換部分63和光/電轉(zhuǎn)換部分67中進(jìn)行轉(zhuǎn)換，而分離獲得的碼分多址信號(hào)在電/光轉(zhuǎn)換部分64和光/電轉(zhuǎn)換部分68中進(jìn)行轉(zhuǎn)換。因此，與第一實(shí)施例相比，第二實(shí)施例在結(jié)構(gòu)上稍復(fù)雜。然而，要獲得大約相同程度的C/N比和失真特性時(shí)，第二實(shí)施例的電/光轉(zhuǎn)換部分的線性區(qū)域和光/電轉(zhuǎn)換部分的上限比第一實(shí)施例要低。這是因?yàn)殡?光轉(zhuǎn)換部分63的輸入信號(hào)的功率和電/光轉(zhuǎn)換部分64內(nèi)的輸入信號(hào)的功率分別比電/光轉(zhuǎn)換部分14的輸入信號(hào)的功率小，光/電轉(zhuǎn)換部分67中的輸入光信號(hào)的強(qiáng)度和光/轉(zhuǎn)換部分68內(nèi)的輸入光信號(hào)的強(qiáng)度分別比光/電轉(zhuǎn)換部分15中的輸入光信號(hào)的強(qiáng)度小。
(第三實(shí)施例)圖10是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖。參照圖10，在該無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)中，主站110和從站130通過光纖121和122連接。
從站130包含光/電轉(zhuǎn)換部分131、電/光轉(zhuǎn)換部分133、第一放大部分132、第二放大部分134a、第三放大部分134b、第一循環(huán)器135a、第二循環(huán)器135b、組合器137、第一天線136a和第二天線136b。
第二放大部分134a、第一循環(huán)器135a和第一天線136對第一頻帶(傳統(tǒng)無線電通信服務(wù)中使用的頻帶)的信號(hào)進(jìn)行處理。當(dāng)從第一移動(dòng)終端發(fā)送時(shí)，第一頻帶的信號(hào)不經(jīng)過功率控制。
另一方面，第三放大部分134b、第二循環(huán)器135b和第二天線136b處理第二頻帶(用于新的無線電通信服務(wù)的頻帶)的信號(hào)。第二頻帶的信號(hào)在從第二移動(dòng)終端發(fā)送時(shí)經(jīng)過功率控制。該第二頻帶可以簡單地與第一頻帶不同，在配置上沒有特殊的限制。
圖11示出了頻率與第一天線136a和第二天線136b接收到的信號(hào)的功率之間的典型關(guān)系。
首先描述下行系統(tǒng)信號(hào)發(fā)送。
主站110發(fā)送的光信號(hào)通過光纖121發(fā)送給位于遠(yuǎn)程點(diǎn)的從站130。在從站130中，光/電轉(zhuǎn)換部分131接收主站110發(fā)送的光信號(hào)，并把它轉(zhuǎn)換成無線電調(diào)制信號(hào)(是電信號(hào))。第一放大部分132放大該無線電調(diào)制信號(hào)并輸出。如果它是具有第一頻帶的無線電調(diào)制信號(hào)(下文稱為第一無線電調(diào)制信號(hào))，經(jīng)放大的無線電調(diào)制信號(hào)通過循環(huán)器135a從天線136a向外輻射，或者如果它是第二頻帶的無線電調(diào)制2信號(hào)(下文稱為第二無線電調(diào)制信號(hào))，通過循環(huán)器136b從天線136b向外輻射。在該區(qū)域中的相應(yīng)第一和第二移動(dòng)終端(未圖示)分別接收天線136a和136b輻射的第一和第二無線電調(diào)制信號(hào)。
現(xiàn)在描述上行系統(tǒng)信號(hào)發(fā)送。
第一天線136a接收該區(qū)域內(nèi)每個(gè)第一移動(dòng)終端發(fā)送的第一無線電調(diào)制信號(hào)，并在后面進(jìn)行頻率多路復(fù)用。如上所述，第一無線電調(diào)制信號(hào)在從第一移動(dòng)終端發(fā)送時(shí)未經(jīng)功率控制，因此，每個(gè)第一移動(dòng)終端與從站130之間的距離的差異會(huì)使接收功率分散。
頻率多路復(fù)用的第一無線電調(diào)制信號(hào)通過循環(huán)器135a輸入到第二放大部分134a中。第二放大部分134a放大輸入的第一無線電調(diào)制信號(hào)，并把它輸出到組合器137。
另一方面，第二天線136b接收該區(qū)域內(nèi)每個(gè)第二移動(dòng)終端發(fā)送的第二無線電調(diào)制信號(hào)，并在后面進(jìn)行頻率多路復(fù)用。如上所述，第二無線電調(diào)制信號(hào)在從第二移動(dòng)終端發(fā)送時(shí)經(jīng)功率控制，因此，從站130的接收功率的電平的恒定的，與每個(gè)第二移動(dòng)終端與從站130之間的距離無關(guān)。
頻率多路復(fù)用的第二無線電調(diào)制信號(hào)通過循環(huán)器135輸入到第三放大部分134b中。第三放大部分134b放大輸入的第二無線電調(diào)制信號(hào)，并把它輸出到組合器137。此時(shí)，第三放大部分134b進(jìn)行放大，使放大的第二無線電調(diào)制信號(hào)的電平比第二放大部分134a放大后的第一無線電調(diào)制信號(hào)的電平低，組合器137多路復(fù)用第二放大部分134a輸出的第一無線電調(diào)制信號(hào)和第三放大部分134b輸出的第二無線電調(diào)制信號(hào)，并把它們輸出到電/光轉(zhuǎn)換部分133。電/光轉(zhuǎn)換部分133接收經(jīng)多路復(fù)用的無線電調(diào)制信號(hào)，把它們轉(zhuǎn)換成光信號(hào)并輸出。在電/光轉(zhuǎn)換部分133中轉(zhuǎn)換后輸出的光信號(hào)通過光纖122發(fā)送給位于遠(yuǎn)處的主站110。
因此，當(dāng)共用使用已有頻帶的通信系統(tǒng)與另一頻帶的通信系統(tǒng)之間的現(xiàn)存無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)時(shí)，把發(fā)送功率經(jīng)控制的信號(hào)用作另一頻帶的通信系統(tǒng)中使用的信號(hào)。當(dāng)進(jìn)行信號(hào)的發(fā)送功率控制時(shí)，與傳統(tǒng)的不進(jìn)行發(fā)送功率控制的情況相比，減小了動(dòng)態(tài)范圍。因此，與不進(jìn)行發(fā)送功率控制的情況相比，可以把進(jìn)行發(fā)送功率控制的情況下的光調(diào)制系數(shù)設(shè)置得較小，并且即使使用兩個(gè)通信系統(tǒng)，整個(gè)通信系統(tǒng)的發(fā)送特性與傳統(tǒng)一個(gè)通信系統(tǒng)的情況相比，基本上沒有變化，而發(fā)送載波數(shù)可以得到增加。
上面的結(jié)論可以通過使用結(jié)合上述已有技術(shù)描述的公式(1)和公式(2)得到驗(yàn)證。
傳統(tǒng)的無發(fā)送功率控制的無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)需要較寬的動(dòng)態(tài)范圍，可達(dá)60dB。在進(jìn)行新服務(wù)的信號(hào)情況下，控制每個(gè)移動(dòng)終端(第二移動(dòng)終端)的發(fā)送功率，因此，不必使動(dòng)態(tài)范圍達(dá)到60dB。假設(shè)新服務(wù)的動(dòng)態(tài)范圍為例如20dB，則與動(dòng)態(tài)范圍為60dB的情況相比，信號(hào)電平可以減少40dB，此時(shí)的光調(diào)制系數(shù)與未進(jìn)行發(fā)送功率控制的情況相比變成1/100。
假設(shè)，載波數(shù)N為“8”，該數(shù)是能同時(shí)從接近傳統(tǒng)無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)中的從站300的地方進(jìn)行通話的移動(dòng)終端的數(shù)目，計(jì)算對第二頻帶的信號(hào)進(jìn)行新頻率多路復(fù)用情況下的失真特性。圖12示出了這種計(jì)算結(jié)果。
從圖12可以看出，即使在第一頻帶的信號(hào)上頻率多路復(fù)用第二頻帶的信號(hào)，也不會(huì)使失真特性變差，能發(fā)送第二頻帶信號(hào)的載波數(shù)達(dá)到700。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)，兩個(gè)通信系統(tǒng)的發(fā)送特性可以基本上與僅有一個(gè)傳統(tǒng)通信系統(tǒng)的發(fā)送特性相同，僅是從130有稍微的變化。因此，在顯著減少引入新通信系統(tǒng)所需要的費(fèi)用的同時(shí)，可以增加發(fā)送的載波數(shù)。
當(dāng)例如把經(jīng)CDMA(碼分多址)系統(tǒng)碼分多址處理的信號(hào)用作上述第二移動(dòng)終端發(fā)送的信號(hào)時(shí)，還可得到下列效果經(jīng)碼分多址處理的信號(hào)具有這樣的特性，即頻帶寬，而峰值功率低，因此，第二無線電調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生的失真信號(hào)也寬，且其峰值功率極低。因此，即使第一無線電調(diào)制信號(hào)的頻帶中產(chǎn)生失真，則這不會(huì)對第一無線電調(diào)制信號(hào)造成影響。因此，當(dāng)使用經(jīng)碼分多址處理的信號(hào)時(shí)，可以進(jìn)一步減小把第二無線電調(diào)制信號(hào)頻率多路復(fù)用到第一無線電調(diào)制信號(hào)上對第一無線電調(diào)制信號(hào)的影響。
(第四實(shí)施例)除了除去了分離部分10之外，根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的光發(fā)送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與根據(jù)第一實(shí)施例(參照圖1)的光發(fā)送系統(tǒng)相同。
除了如下幾點(diǎn)之外，根據(jù)第四實(shí)施例的光發(fā)送系統(tǒng)的工作情況與根據(jù)第一實(shí)施例的光發(fā)送系統(tǒng)相同。
對于根據(jù)第四實(shí)施例的光發(fā)送系統(tǒng)，分別獨(dú)立輸入RF信號(hào)和碼分多址信號(hào)，即，在兩路信號(hào)預(yù)先彼此分離的狀態(tài)。然后根據(jù)第四實(shí)施列的光發(fā)送系統(tǒng)以與各信號(hào)的功率相關(guān)的放大系數(shù)放大RF信號(hào)和碼分多址信號(hào)，然后發(fā)送。
(第五實(shí)施例)除了除去了分離部分60之外，根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的光發(fā)送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與根據(jù)第二實(shí)施例(參照圖7)的光發(fā)送系統(tǒng)相同。
除了如下幾點(diǎn)之外，根據(jù)第五實(shí)施例的光發(fā)送系統(tǒng)的工作情況與根據(jù)第二實(shí)施例的光發(fā)送系統(tǒng)相同。
對于根據(jù)第五實(shí)施例的光發(fā)送系統(tǒng)，分別獨(dú)立輸入RF信號(hào)和碼分多址信號(hào)，即，在兩路信號(hào)預(yù)先彼此分離的狀態(tài)。然后根據(jù)第五實(shí)施列的光發(fā)送系統(tǒng)以與各信號(hào)的功率相關(guān)的放大系數(shù)放大RF信號(hào)和碼分多址信號(hào)，然后發(fā)送。
雖然已詳細(xì)描述了本發(fā)明，但上述的描述是對各方面的圖示描述，而不是限制。應(yīng)當(dāng)理解，不脫離本發(fā)明的范圍可以有多種其它的改動(dòng)和變化。
權(quán)利要求
1.一種無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)，發(fā)送包括第一無線電信號(hào)和第二無線電信號(hào)的信號(hào)，第一無線電信號(hào)處于第一頻帶內(nèi)，并未經(jīng)發(fā)送功率限制，第二無線電信號(hào)處于第二頻帶內(nèi)，經(jīng)過發(fā)送功率限制，其特征在于，所述無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)包含在發(fā)送端分離部分，把所述信號(hào)分離成第一無線電信號(hào)和第二無線電信號(hào)；第一放大部分，用與第一無線電信號(hào)的功率相關(guān)的放大系數(shù)放大所述第一無線電信號(hào)；第二放大部分，用與第二無線電信號(hào)的功率相關(guān)的放大系數(shù)放大所述第二無線電信號(hào)；以及組合部分，組合經(jīng)放大的所述第一無線電信號(hào)和經(jīng)放大的第二無線電信號(hào)。
2.如權(quán)利要求所述的無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)，其特征在于，還包含在發(fā)送端的電/光轉(zhuǎn)換部分，對所述組合部分的輸出信號(hào)進(jìn)行電/光轉(zhuǎn)換；以及包含在接收端的光/電轉(zhuǎn)換部分，對所述電/光轉(zhuǎn)換部分的輸出光信號(hào)進(jìn)行光/電轉(zhuǎn)換，其中發(fā)送端與接收端通過光纖彼此連接。
3.如權(quán)利要求1所述的無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述第二無線電信號(hào)是經(jīng)過碼分多址處理的信號(hào)。
4.如權(quán)利要求3所述的無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)，其特征在于，還包含在發(fā)送端的電/光轉(zhuǎn)換部分，對所述組合部分的輸出信號(hào)進(jìn)行電/光轉(zhuǎn)換，以及包含在接收端的光/電轉(zhuǎn)換部分，對所述電/光轉(zhuǎn)換部分的輸出光信號(hào)進(jìn)行光/電轉(zhuǎn)換；其中，發(fā)送端與接收端通過光纖彼此連接。
5.如權(quán)利要求4所述的無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述第一放大部分和所述第二放大部分還分別以這樣的放大系數(shù)進(jìn)行放大，使所述光/電轉(zhuǎn)換部分內(nèi)的輸入光信號(hào)的強(qiáng)度不超過光/電轉(zhuǎn)換部分的線性區(qū)域的上限。
6.如權(quán)利要求5所述的無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述光/電轉(zhuǎn)換部分是由光/電轉(zhuǎn)換元件與預(yù)放大光/電轉(zhuǎn)換元件的輸出信號(hào)的放大器構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求4所述的無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述第一放大部分和所述第二放大部分還分別以這樣的放大系數(shù)進(jìn)行放大，使所述電/光轉(zhuǎn)換部分內(nèi)的輸入信號(hào)的功率不超過電/光轉(zhuǎn)換部分的線性區(qū)域的上限。
8.如權(quán)利要求7所述的無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述第一放大部分和所述第二放大部分還分別以這樣的放大系數(shù)進(jìn)行放大，使所述光/電轉(zhuǎn)換部分內(nèi)的輸入光信號(hào)的強(qiáng)度不超過光/電轉(zhuǎn)換部分的線性區(qū)域的上限。
9.如權(quán)利要求8所述的無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述光/電轉(zhuǎn)換部分是由光/電轉(zhuǎn)換元件與預(yù)放大光/電轉(zhuǎn)換元件的輸出信號(hào)的放大器構(gòu)成。
10.一種無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)，發(fā)送包括第一無線電信號(hào)和第二無線電信號(hào)的信號(hào)，第一無線電信號(hào)處于第一頻帶內(nèi)，并未經(jīng)發(fā)送功率限制，第二無線電信號(hào)處理第二頻帶內(nèi)，經(jīng)過發(fā)送功率限制，其特征在于，發(fā)送端和接收端通過光纖彼此連接；所述無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)包含在發(fā)送端分離部分，把所述信號(hào)分離成所述第一無線電信號(hào)和第二無線電信號(hào)；第一放大部分，以與第一無線電信號(hào)的功率相關(guān)的放大系數(shù)放大所述第一無線電信號(hào)；第二放大部分，以與第二無線電信號(hào)的功率相關(guān)的放大系數(shù)放大所述第二無線電信號(hào)；第一電/光轉(zhuǎn)換部分，對經(jīng)放大的所述第一無線電信號(hào)進(jìn)行電/光轉(zhuǎn)換；第二電/光轉(zhuǎn)換部分，對經(jīng)放大的所述第二無線電信號(hào)進(jìn)行電/光轉(zhuǎn)換；以及波長分割多路復(fù)用部分，波長分割多路復(fù)用通過所述第一電/光轉(zhuǎn)換部分轉(zhuǎn)換獲得的第一光信號(hào)和通過所述電/光轉(zhuǎn)換部分轉(zhuǎn)換獲得的第二光信號(hào)，還包含在接收端的波長分割去多路復(fù)用部分，把所述波長分割多路復(fù)用部分的輸出光信號(hào)波長分離成所述第一光信號(hào)和所述第二光信號(hào)；第一光/電轉(zhuǎn)換部分，對所述第一光信號(hào)進(jìn)行光/電轉(zhuǎn)換；以及第二光/電轉(zhuǎn)換部分，對所述第二光信號(hào)進(jìn)行光/電轉(zhuǎn)換。
11.如權(quán)利要求10所述的無線電發(fā)信號(hào)發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述第二無線電信號(hào)是經(jīng)碼分多址處理的信號(hào)。
12.如權(quán)利要求11所述的無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述第一放大部分還以這樣的放大系數(shù)進(jìn)行放大，使所述第一光/電轉(zhuǎn)換部分的輸入光信號(hào)的強(qiáng)度不超過第一光/電轉(zhuǎn)換部分的線性區(qū)域的上限；以及所述第二放大部分還以這樣的放大系數(shù)進(jìn)行放大，使所述第二光/電轉(zhuǎn)換部分的輸入光信號(hào)的強(qiáng)度不超過第二光/電轉(zhuǎn)換部分的線性區(qū)域的上限。
13.如權(quán)利要求12的無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述第一光/電轉(zhuǎn)換部分和所述第二光/電轉(zhuǎn)換部分分別由光/電轉(zhuǎn)換元件和預(yù)放大光/電轉(zhuǎn)換元件的輸出信號(hào)的放大器構(gòu)成。
14.如權(quán)利要求1 1所述的無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述第一放大部分還以這樣的放大系數(shù)進(jìn)行放大，使所述第一電/光轉(zhuǎn)換部分的輸入信號(hào)的功率不超過第一電/光轉(zhuǎn)換部分的線性區(qū)域的上限；以及所述第二放大部分還以這樣的放大系數(shù)進(jìn)行放大，使所述第二電/光轉(zhuǎn)換部分的輸入信號(hào)的功率不超過第二電/光轉(zhuǎn)換部分的線性區(qū)域的上限。
15.如權(quán)利要求14所述的無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述第一放大部分還以這樣的放大系數(shù)進(jìn)行放大，使所述第一光/電轉(zhuǎn)換部分內(nèi)的輸入光信號(hào)的強(qiáng)度不超過第一光/電轉(zhuǎn)換部分的線性區(qū)域的上限；以及所述第二放大部分還以這樣的放大系數(shù)進(jìn)行放大，使所述第二光/電轉(zhuǎn)換部分內(nèi)的輸入光信號(hào)的強(qiáng)度不超過第二光/電轉(zhuǎn)換部分的線性區(qū)域的上限。
16.如權(quán)利要求15所述的無線電發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述第一光/電轉(zhuǎn)換部分和所述第二光/電轉(zhuǎn)換部分分別由光/電轉(zhuǎn)換元件和預(yù)放大光/電轉(zhuǎn)換元件的輸出信號(hào)的放大器構(gòu)成。
17.一種無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)，發(fā)送位于第一頻帶但未經(jīng)過發(fā)送功率限制的無線電信號(hào)(下文稱為第一無線電信號(hào))和位于與第一頻帶不同的第二頻帶且經(jīng)過發(fā)送功率限制的無線電信號(hào)(下文稱為第二無線電信號(hào))，該無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)包含在發(fā)送端的第一放大部分，以與第一無線電信號(hào)的功率相關(guān)的放大系數(shù)放大所述第一無線電信號(hào)；第二放大部分，以與第二無線電信號(hào)的功率相關(guān)的放大系數(shù)放大所述第二無線電信號(hào)；組合部分，組合放大的所述第一無線電信號(hào)和放大的所述第二無線電信號(hào)。
18.一種無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)，用于發(fā)送位于第一頻帶但未經(jīng)過發(fā)送功率限制的無線電信號(hào)(下文稱為第一無線電信號(hào))和位于與第一頻帶不同的第二頻帶且經(jīng)過發(fā)送功率限制的無線電信號(hào)(下文稱為第二無線電信號(hào))，發(fā)送端和接收端彼此通過光纖連接，該無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)包含在發(fā)送端的第一放大部分，以與第一無線電信號(hào)的功率相關(guān)的放大系數(shù)放大所述第一無線電信號(hào)；第二放大部分，以與第二無線電信號(hào)的功率相關(guān)的放大系數(shù)放大所述第二無線電信號(hào)；第一電/光轉(zhuǎn)換部分，對經(jīng)放大的所述第一無線電信號(hào)進(jìn)行電/光轉(zhuǎn)換；第二電/光轉(zhuǎn)換部分，對經(jīng)放大的第二無線電信號(hào)進(jìn)行電/光轉(zhuǎn)換；以及波長分割多路復(fù)用部分，以波長分割方式多路復(fù)用由第一電/光轉(zhuǎn)換部分轉(zhuǎn)換獲得的第一光信號(hào)和由第二電/光轉(zhuǎn)換部分轉(zhuǎn)換獲得的第二光信號(hào)；還包含在接收端的波長分割去多路復(fù)用部分，把所述波長分割多路復(fù)用部分的輸出光信號(hào)以波長的方式分離成所述第一光信號(hào)和所述第二光信號(hào)；第一光/電轉(zhuǎn)換部分，對所述第一光信號(hào)進(jìn)行光/電轉(zhuǎn)換；以及第二光/電轉(zhuǎn)換部分，對所述第二光信號(hào)進(jìn)行光/電轉(zhuǎn)換。
全文摘要
本發(fā)明提供一種無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)。這樣發(fā)送包括RF信號(hào)和碼分多址信號(hào)的信號(hào),使它相對于RF信號(hào)和碼分多址信號(hào)這兩信號(hào),接收端可以獲得功率與噪聲相比足夠大,且無失真的信號(hào)。為了實(shí)現(xiàn)這一目的,分離部分(10)在發(fā)送端把信號(hào)分成RF信號(hào)和碼分多址信號(hào)。放大部分(11)以與其功率相關(guān)的放大系數(shù)放大RF信號(hào)。放大部分(12)以與其功率相關(guān)的放大系數(shù)放大碼分多址信號(hào)。組合部分(13)彼此組合放大的RF信號(hào)和放大的碼分多址信號(hào)。
文檔編號(hào)H04Q7/36GK1250325SQ9911015
公開日2000年4月12日 申請日期1999年6月30日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月6日
發(fā)明者前田和貴, 笹井裕之, 增田浩一, 森倉晉 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社