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光ファイバ無線

2011.12.22

Updated by Naohisa Iwamoto on December 22, 2011, 00:00 am JST

携帯電話やテレビ放送は、電波を使って情報をやり取りする。基地局や電波塔から出た電波は、紆余曲折しながらも携帯電話端末やテレビのアンテナに届き、音声やデータ、映像を届ける。しかし、電波は遮蔽物があると通らない。電波塔から山を超えた山間部には地上波のテレビが届かなかったり、トンネルや地下街で携帯電話が使えなかったりするのはそのためだ。

光ファイバ無線(Radio on Fiber、RoF)は、そうした電波の不感地帯の解消に役立てられる技術である。光ファイバに無線信号をそのまま通し、遠隔地に送り届ける。例えば、電波塔から発射したテレビ放送の電波を光ファイバで山間部まで届けて、そこで再度電波として発信する。こうすることで、電波を届けにくかった地域に低コストで電波を届けられるようになる。

無線電波(Radio)を光ファイバ(Fiber)をの上(on)で伝送することから、Radio on FiberまたはRadio over Fiberと呼ばれ、RoFと略される。日本語では光ファイバ無線と呼ぶことが多い。

電波で送られる無線信号を有線で届けるには、同軸ケーブルが使われていた。しかし、同軸ケーブルは特に高い周波数の電波の損失が大きく、携帯電話のような高い周波数の電波の伝送には向かなかった。光ファイバは幅広い周波数帯の信号を通せるだけでなく、減衰も少ない。そのため、遠隔地までの無線信号の伝送に適している。

実際には、電波で送られた無線信号をアナログ変調して光信号の振幅情報に置き換え、光ファイバ上を伝送させる。受信側では光ファイバから得た光信号を電波に変換して、アンテナなどを使って配信する。無線信号を有線で遠隔地に届けるにはデジタル変調する方法もあるが、光ファイバ無線はコストなどの面でメリットがある。

従来は、CATVの幹線系などで用いられていたが、近年の電気/光変換器の性能向上や価格低下により、適用範囲が広がってきた。テレビ放送や携帯電話の不感帯解消を目的に利用するケースも多い。

テレビ放送では放送局から受像機側への片方向の伝送になるが、携帯電話などの通信サービスを収容する場合は逆向きの設備も設置することで双方向の伝送を行う。設置が容易な光ファイバで無線信号を送れるため、携帯電話サービスをオフィスビルや地下街、地下鉄のトンネル内で利用できるようにするといった用途に使われる。

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岩元 直久(いわもと・なおひさ)

日経BP社でネットワーク、モバイル、デジタル関連の各種メディアの記者・編集者を経て独立。WirelessWire News編集委員を務めるとともに、フリーランスライターとして雑誌や書籍、Webサイトに幅広く執筆している。