光OOK重畳ファイバ無線による既設光回線を利用した無線信号の中継

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究の目的は時刻同期及び発振器校正のためにGPS 信号を地下等の不感地へ光OOK重畳ファイバ無線 (RoOOOK) を用いて中継する方法を提案することである．GPSは位置推定に用いられることでよく知られるが，GPSが提供する正確な時刻は放送の送信局や携帯電話基地局等の時刻及び周波数の校正にも利用される．また移動通信システムの基地局が協調動作をするためには高精度に時刻同期されている必要がある．GPSは安価に利用できることから最も標準的な時刻同期・周波数校正の参照信号である．しかし，GPSには地下等の不感地が存在する．一方でRoOOOKはデジタル光回線に用いられるOOK信号と無線周波数のアナログ信号を同時伝送することができる．RoOOOKを用いることで既設の光通信機器及びファイバ網を利用することができ，安価に高精度の時刻同期を行うことができる．RoOOOKによるGPS信号の中継の際に信号品質の劣化が予想されたため，中継前後でGPS信号品質を比較し，周波数確度や時刻について中継前後での差を明らかにした．LTE-TDDという移動通信システムの場合に要求される50ppbの周波数確度と1.5usの時刻確度を目標値として実際に実験を行った．実験から，提案するシステムでは時刻確度などが中継前に比べて3~4倍程度劣化することがわかったが，15~25ns程度の時刻確度，1.0ppb以下の周波数確度という十分な同期を達成できることを確認した．基地局間の協調動作は第５世代移動通信システムにおいて主要な技術の一つであり，そのための同期方法も重要な検討課題である．GPS不感地における同期は通常高価なクロックサーバの導入を要するが，基地局に接続されていることが多いデジタル光通信網を利用してGPSを安価に中継し同期を行うことができることを示した点で本研究は意義がある．