(57)【要約】【課題】  低価格で、信号劣化の極めて小さな放送波光中継システムならびにこのシステムに適用される装置を提供する。【解決手段】  放送波光送信装置は、放送波光中継システムに適用されるものであって、複数種類の放送電波１ａ、１ｂを受信する複数のアンテナ２ａ、２ｂと、複数のアンテナ２ａ、２ｂからの各電気信号を相互に異なる光波長λ１、λ２を持つ光信号となるようにそれぞれ電気／光変換する複数の電気／光変換器４ａ、４ｂと、光ファイバ伝送路９の上端に配置され、複数の電気／光変換器４ａ、４ｂからの複数の光信号を波長分割多重により光合波して出力する光合波器７ａとを有している。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種類の放送電波に基づく多重された光信号を光ファイバ伝送路で伝送する放送波光中継システムに適用され、
前記複数種類の放送電波を受信する複数のアンテナと、
前記複数のアンテナからの各電気信号を相互に異なる光波長を持つ光信号となるようにそれぞれ電気／光変換する複数の電気／光変換器と、
前記光ファイバ伝送路の上端に配置され、前記複数の電気／光変換器からの複数の光信号を波長分割多重により光合波して出力する光合波器とを有することを特徴とする放送波光送信装置。
【請求項２】
前記複数の電気／光変換器からの各光信号の強度をそれぞれ調整する複数の光減衰器を有する請求項１に記載の放送波光送信装置。
【請求項３】
前記光合波器からの光信号を光増幅する光増幅器を有する請求項１または２に記載の放送波光送信装置。
【請求項４】
複数種類の放送電波に基づく多重された光信号を光ファイバ伝送路で伝送する放送波光中継システムに適用され、
前記複数種類の放送電波以外の放送電波を受信するアンテナと、
前記アンテナからの電気信号を固有の光波長を持つ光信号となるように電気／光変換する電気／光変換器と、
前記光ファイバ伝送路の途中に挿入配置され、該光ファイバ伝送路の上流側から到来する光信号に対して前記電気／光変換器からの光信号を波長分割多重により光合波して出力する光合波器とを有することを特徴とする放送波光追加装置。
【請求項５】
前記電気／光変換器からの光信号の強度を調整する光減衰器を有する請求項４に記載の放送波光追加装置。
【請求項６】
前記光合波器からの光信号を光増幅する光増幅器を有する請求項４または５に記載の放送波光追加装置。
【請求項７】
複数種類の放送電波に基づく多重された光信号を光ファイバ伝送路で伝送する放送波光中継システムに適用され、
前記光ファイバ伝送路の途中に挿入配置され、該光ファイバ伝送路の上流側から到来する光信号から一部を光分岐すると共に残部は通過させる光分岐器と、
前記光分岐器からの光信号から所定の放送電波に相当する光波長の光信号を分波する光分波器と、
前記光分波器からの光信号を光／電気変換する光／電気変換器と、
前記光／電気変換器からの電気信号を電波送信するアンテナとを有することを特徴とする放送波電波再送信装置。
【請求項８】
複数種類の放送電波に基づく多重された光信号を光ファイバ伝送路で伝送する放送波光中継システムに適用され、
前記光ファイバ伝送路の途中に挿入配置され、該光ファイバ伝送路の上流側から到来する光信号から一部を光分岐すると共に残部は通過させる光分岐器と、
前記光分岐器からの光信号を光増幅する光増幅器と、
前記光増幅器からの光信号を光分岐する第２の光分岐器とを有することを特徴とする放送波光配信装置。
【請求項９】
複数種類の放送電波に基づく複数の電気信号をそれぞれ光信号に変換すると共に、当該複数の光信号を波長分割多重により光合波し、光ファイバ伝送路を伝送することを特徴とする放送波光中継システム。
【請求項１０】
複数種類の放送電波に基づく複数の電気信号をそれぞれ光信号に変換すると共に、当該複数の光信号を波長分割多重により光合波し、光ファイバ伝送路を伝送する放送波光中継システムであって、
請求項１に記載の前記放送波光送信装置、請求項４に記載の前記放送波光追加装置、請求項７に記載の前記放送波電波再送信装置、および請求項８に記載の前記放送波光配信装置のうちの少なくとも１つを有する放送波光中継システム。
【請求項１１】
前記複数種類の放送電波のそれぞれは、地上デジタルテレビ放送電波、地上アナログテレビ放送電波、およびダウンコンバートされた人工衛星放送電波のうちのいずれかである請求項９または１０に記載の放送波光中継システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放送電波に基づく電気信号を電気／光（Ｅ／Ｏ）変換し、光ファイバ伝送路網を伝送する放送信号パススルー伝送技術に関し、特に、この技術を利用した放送波光中継システム、ならびに、このシステムに適用される装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＡＴＶや共同受信設備等に信号を伝送する手段として、また、放送電波の受信状態に劣る地域や施設に対して信号を伝送する手段として、伝送損失が小さく、大容量の伝送が可能であることから、放送信号を周波数分割多重して光ファイバ伝送路で伝送する方式が利用されている。
【０００３】
この光ファイバ伝送路の伝送途中に新たな放送信号を追加伝送する場合には、一旦、光／電気（Ｏ／Ｅ）変換して、新たな放送信号を周波数分割多重して、再びＥ／Ｏ変換し、光ファイバ伝送路に送出伝送していた。
【０００４】
また、周波数分割多重された光信号のうちから、所望の放送電波に相当する信号を取り出して別の目的に使用しようとすると、一旦、Ｏ／Ｅ変換した後に、所望の放送電波に相当する電気信号を抽出する高性能なろ波器等の設備が必要になる。その理由は、周波数分割多重された光信号を電気信号に変換したものにおいて、所望の電気信号に隣接して不要な電気信号が存在する場合、非常に急峻な高性能なろ波特性を持つろ波器でなければ、所望の信号を抽出することができないからである。
【０００５】
さらに、一部信号の途中からの光伝送停止（電波再送信）の場合にも、上記と同様な処理が行われている。
【０００６】
尚、特許文献１には、中波ＡＭラジオ、ＶＨＦ−ＦＭラジオ、ＶＨＦ／ＵＨＦ−ＴＶなどのアナログ放送電波をアナログ光強度信号に変換して光ファイバ伝送路で伝送し、再び電気信号に変換して電波送信するシステムが開示されている。また、特許文献２には、直交周波数分割多重変調方式の地上デジタル放送の中継装置に適用され、ファラデー回転子、１／２波長板、および偏光ビームスプリッタから成る偏波分離合成器を有し、送受信間の回り込み現象をキャンセルするための装置が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−５１０２５号公報
【特許文献２】特開２００２−２９０３０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上述放送信号パススルー伝送において、従来の手法の場合、信号の追加、一部信号の抽出、一部信号の途中からの光伝送停止（電波再送信）等を行うためには、光変調信号を電気信号に一旦変換し、光変調信号に再度変換することが必要となり、複雑かつ高価なシステムとなっていた。
【０００９】
また、変復調を行うことにより、信号劣化を引き起こしていた。
【００１０】
さらに、所望の放送電波に相当する信号を取り出して別の目的に使用する場合には、高性能なろ波器が必要である。
【００１１】
それ故、本発明の課題は、低価格で、信号劣化の極めて小さな放送波光中継システムならびにこのシステムに適用される装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によれば、複数種類の放送電波に基づく多重された光信号を光ファイバ伝送路で伝送する放送波光中継システムに適用され、前記複数種類の放送電波を受信する複数のアンテナと、前記複数のアンテナからの各電気信号を相互に異なる光波長を持つ光信号となるようにそれぞれ電気／光変換する複数の電気／光変換器と、前記光ファイバ伝送路の上端に配置され、前記複数の電気／光変換器からの複数の光信号を波長分割多重により光合波して出力する光合波器とを有することを特徴とする放送波光送信装置が得られる。
【００１３】
前記放送波光送信装置は、前記複数の電気／光変換器からの各光信号の強度をそれぞれ調整する複数の光減衰器を有していてもよい。前記放送波光送信装置はまた、前記光合波器からの光信号を光増幅する光増幅器を有していてもよい。
【００１４】
本発明によればまた、複数種類の放送電波に基づく多重された光信号を光ファイバ伝送路で伝送する放送波光中継システムに適用され、前記複数種類の放送電波以外の放送電波を受信するアンテナと、前記アンテナからの電気信号を固有の光波長を持つ光信号となるように電気／光変換する電気／光変換器と、前記光ファイバ伝送路の途中に挿入配置され、該光ファイバ伝送路の上流側から到来する光信号に対して前記電気／光変換器からの光信号を波長分割多重により光合波して出力する光合波器とを有することを特徴とする放送波光追加装置が得られる。
【００１５】
前記放送波光追加装置は、前記電気／光変換器からの光信号の強度を調整する光減衰器を有していてもよい。前記放送波光追加装置はまた、前記光合波器からの光信号を光増幅する光増幅器を有していてもよい。
【００１６】
本発明によればさらに、複数種類の放送電波に基づく多重された光信号を光ファイバ伝送路で伝送する放送波光中継システムに適用され、前記光ファイバ伝送路の途中に挿入配置され、該光ファイバ伝送路の上流側から到来する光信号から一部を光分岐すると共に残部は通過させる光分岐器と、前記光分岐器からの光信号から所定の放送電波に相当する光波長の光信号を分波する光分波器と、前記光分波器からの光信号を光／電気変換する光／電気変換器と、前記光／電気変換器からの電気信号を電波送信するアンテナとを有することを特徴とする放送波電波再送信装置が得られる。
【００１７】
また、本発明によれば、複数種類の放送電波に基づく多重された光信号を光ファイバ伝送路で伝送する放送波光中継システムに適用され、前記光ファイバ伝送路の途中に挿入配置され、該光ファイバ伝送路の上流側から到来する光信号から一部を光分岐すると共に残部は通過させる光分岐器と、前記光分岐器からの光信号を光増幅する光増幅器と、前記光増幅器からの光信号を光分岐する第２の光分岐器とを有することを特徴とする放送波光配信装置が得られる。
【００１８】
さらに、本発明によれば、複数種類の放送電波に基づく複数の電気信号をそれぞれ光信号に変換すると共に、当該複数の光信号を波長分割多重により光合波し、光ファイバ伝送路を伝送することを特徴とする放送波光中継システムが得られる。
【００１９】
また、本発明によれば、複数種類の放送電波に基づく複数の電気信号をそれぞれ光信号に変換すると共に、当該複数の光信号を波長分割多重により光合波し、光ファイバ伝送路を伝送する放送波光中継システムであって、前記放送波光送信装置、前記放送波光追加装置、前記放送波電波再送信装置、および前記放送波光配信装置のうちの少なくとも１つを有する放送波光中継システムが得られる。
【００２０】
前記複数種類の放送電波のそれぞれは、地上デジタルテレビ放送電波、地上アナログテレビ放送電波、およびダウンコンバートされた人工衛星放送電波のうちのいずれかであってもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、光ファイバ伝送路網を利用した放送信号パススルー伝送回線において、信号の追加、一部信号の抽出、一部信号の途中からの光伝送停止（電波再送信）を、電気的な変復調なしに、光波長合波器または光波長分岐器で行うことが可能となり、低コストでかつ、システム構築が容易な放送波光中継システムが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明は、光ファイバ伝送路網を利用した、放送信号パススルー伝送回線において、使用目的毎に光波長の異なる光変調信号を発生する複数のＥ／Ｏ変換器と、前記光変調光の強度を調整する光減衰器と、前記複数の光変調信号を合成する複数の光合波器、この光合波器の出力を一括増幅する光増幅器、この光増幅器の出力を伝送する光ファイバ伝送路と、光ファイバ伝送路に配置される複数の光増幅器を有し、伝送途中で放送波信号の追加、一部放送波信号の抽出、一部信号の途中からの伝送停止を、電気的な変復調なしに、光波長合波器または光波長分岐器で行う放送波光中継システムである。
【００２３】
また、本発明は、前記、使用目的毎に光波長の異なる光変調信号を、必要性能に応じて、前記光減衰器により光強度をそれぞれ調整した後に、波長合成する放送波光中継システムである。
【００２４】
また、本発明は、放送波パススルー伝送回線上の複数の光変調信号を、回線途中で光分岐し、光増幅器で増幅された後、第２の光分岐器で多分岐し、複数波長の光変調信号のまま各家庭に配信する放送波光中継システムである。
【００２５】
さらに、本発明は、前記、放送波パススルー伝送回線上から光分岐された光信号を、光波長分波器で希望光変調信号のみ取り出し、電波による再送信の信号に使用する。光波長分波器で希望光変調信号の波長のみ取り出し、電波による再送信装置には、目的の送信周波数信号のみ通過させる高性能帯域ろ波器を挿入することなく再送信できるため、低廉な送信装置を実現する放送波光中継システムである。
【００２６】
加えて、本発明は、各家庭における、前記複数の光変調信号の電気的な放送信号に変換するＯ／Ｅ変換器は、光波長の波数に依存することなく使用することができる放送波光中継システムである。
【実施例１】
【００２７】
本発明の実施例について、図面に基づいて説明する。
【００２８】
図１は、本発明の実施例による放送波光中継システムの構成を示す図である。
【００２９】
本放送波光中継システムは、複数種類の放送電波に基づく電気信号を、電気／光変換し、光ファイバ伝送路９を光伝送する放送波光中継システムであって、放送波光送信装置６０、放送波光追加装置７０、放送波電波再送信装置８０、および放送波光配信装置９０を有している。
【００３０】
尚、本発明による放送波光中継システムにおいては、図１に示された装置を全て有していなくとも、一装置以上有していればよい。また、本発明による放送波光中継システムにおいて、各装置は、一台ずつに限らず、複数台設けられてもよい。さらに、後に詳述する放送波光配信装置９０は、光ファイバ伝送路９の中途に接続されているが、光ファイバ伝送路９の末端に接続されてもよい。
【００３１】
図１を参照すると、放送波光送信装置６０において、符号１ａは地上ディタルＴＶ信号、１ｂは地上アナログＴＶ信号、２ａは地上デジタルＴＶ信号用アンテナ（受信用）、２ｂは地上アナログＴＶ信号用アンテナ（受信用）、３ａ、３ｂはそれぞれの信号のみを通過するバンドパスフィルタである。また、符号４ａ、４ｂはそれぞれ、地上デジタルＴＶ信号１ａ、地上アナログＴＶ信号１ｂを光強度信号に変換するＥ／Ｏ変換器である。Ｅ／Ｏ変換器４ａ、４ｂからの出力光波長λ１、λ２は、それぞれ１５３０ｎｍ、１５５０ｎｍとした。
【００３２】
地上デジタルＴＶ信号１ａ、地上アナログＴＶ信号１ｂにより光強度変調を受けたそれぞれ光波長の異なる光信号は、光ファイバ伝送路５ａ、５ｂ、レベル調整用光アッテネータ６ａ、６ｂを経て、光合波器７ａに入力される。本実施例において、光合波器７ａとしては、誘電体多層膜により構成されるものを用いた。
【００３３】
放送信号の必要性能は、以下の通りである。  
・地上デジタルＴＶ信号：Ｃ／Ｎ（キャリア対ノイズ比）≧２４ｄＢ
・地上アナログＴＶ信号：Ｃ／Ｎ≧４５ｄＢ
・ＢＳ−ＩＦ ＴＶ信号：Ｃ／Ｎ≧２６ｄＢ
【００３４】
尚、ＢＳ−ＩＦ ＴＶ信号とは、放送人工衛星や情報通信人工衛星を利用した放送電波（人工衛星波）を、ダウンコンバートした信号である。
【００３５】
信号方式により、必要性能は大きく異なり、最も高い性能に合わせて設計すると、他の信号においては過剰性能となり、高コストとなる。そのため、必要性能に応じて、光強度設定を行った。今回は、光合波器出力に極めて高い性能が要求される地上アナログＴＶ信号で強度変調されたものを２ｍＷ、地上ディタルＴＶ信号で強度変調されたものを１ｍＷとした。
【００３６】
光合波器７ａにから出力された光信号は、光アンプ８により光レベルをそれぞれ１４ｄＢｍ（地上デジタル）、１７ｄＢｍ（地上アナログ）に増幅し、光ファイバ伝送路９に入力される。入力された光は、例えば５０ｋｍおきに光アンプ８により同レベルに光増幅され、光ネットワーク回線が構築される。
【００３７】
次に、光信号の追加について説明する。
【００３８】
放送波光追加装置７０において、ＢＳ−ＩＦ ＴＶ信号用アンテナ（受信用）２ｃ、バンドパスフィルタ３ｃを通過したＢＳ−ＩＦ ＴＶ信号１ｃは、Ｅ／Ｏ変換器４ｃに入力され、光変調信号に変換される。このときの光出力波長λ３は、１５６０ｎｍとした。ＢＳ−ＩＦ ＴＶ信号で光変調された光信号は、光ネットワーク回線途中に配置された光合波器７ｂによって光波長多重される。また、３光波長の強度比は、地上デジタル用：地上アナログ用：ＢＳ−ＩＦ用＝１：２：１とした。
【００３９】
図２に、本実施例で用いた３種類の放送電波に基づく光信号の光波長配置図を示す。
【００４０】
次に、電気信号の再送信について説明する。光合波器７ｂとしては、光合波器７ａと同様に、誘電体多層膜により構成されるものを用いた。
【００４１】
放送波電波再送信装置８０において、ネットワーク回線途中に配置された光分岐器１０ａによって、光強度比１００：１に光分岐され、一方（１００）を光回線に、他方（１）を光分波器１１に入力して地上デジタルＴＶ信号により光強度変調された波長１５３０ｎｍの光信号のみを選択し、Ｏ／Ｅ変換器１２に導かれ、電気信号に変換される。電気信号に変換された信号は、送信機１３により信号増幅され、地上デジタルＴＶ信号用アンテナ（送信用）２ａ’で電波出力される。光分岐器１０ａとしては、溶融型光カプラにより構成されるものを用いた。
【００４２】
図３は、光分波器１１の光透過特性を示す。地上デジタルＴＶ信号により光強度変調された光信号（波長１５３０ｎｍ）から例えば２０ｎｍ以上離れた光信号である地上アナログＴＶ信号（波長１５５０ｎｍ）やＢＳ−ＩＦ ＴＶ信号（波長１５６０ｎｍ）は、光分波器１１によって３０ｄＢ以上減衰され、電気信号に換算すると６０ｄＢ以上（電気出力は光電流の２乗）の減衰となる。このように、光分波器１１の光透過特性はさほど先鋭ではないけれども、地上デジタルＴＶ信号以外の信号を、電波送信上、問題なく、出力ろ波器を挿入することなく電波送信が可能となる。
【００４３】
本例では、地上デジタルＴＶ信号により光強度変調された光信号（波長１５３０ｎｍ）用の光分波器を例に挙げたが、地上アナログＴＶ信号（波長１５５０ｎｍ）やＢＳ−ＩＦ ＴＶ信号（波長１５６０ｎｍ）用の光分波器でも、同様の効果を奏する。尚、抽出すべき光信号としないべき光信号との波長差が１０ｎｍの場合には、波長差２０ｎｍの場合に比べると減衰差が生じないものの、実用上は十分な減衰差である。
【００４４】
次に、光信号の各家庭（もしくは、集合住宅の各戸）への配信について説明する。
【００４５】
放送波光配信装置９０において、光分岐器１０ｂにより１００：１に光分岐され、一方（１００）を光回線に、他方（１）は光増幅器に入力され、光増幅後、第２の光分岐器としての１×８光分岐器１４で等強度分配され、各家庭（各戸）に配信される。光分岐器１０ｂとしては、光分岐器１０ａと同様に、溶融型光カプラにより構成されるものを用いた。また、１×８光分岐器１４としては、溶融型光カプラにより構成されるものを用いた。
【００４６】
各家庭においては、Ｏ／Ｅ変換器１５が設置されており、電気的な放送信号に変換された後に、既知の技術により電気信号が分波等され、各放送が任意に受信される。
【００４７】
本発明の放送波光中継システムは、信号の追加、一部信号の抽出、一部信号の途中からの光伝送停止（電波再送信）を、電気的な変復調なしに、光波長合波器または光波長分岐器で行うことができ、また、光波長分波器で抽出した光変調信号は、送信周波数信号のみ通過させる帯域ろ波器を挿入することなく再送信する事が可能となり、システム構築が容易かつ安価となる。また、本発明の放送波光中継システムには、光波長の波数に依存することなく汎用的なＯ／Ｅ変換器を使用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
以上幾つかの実施例によって本発明を説明してきたが、本発明は、その請求の範囲内において種々に変形可能であることは、当業者にとっては明らかなことである。
【００４９】
例えば、本発明によるシステムが伝送する放送として、地上デジタルテレビ放送、地上アナログテレビ放送、およびダウンコンバートされた人工衛星放送に限らず、地域情報放送や防災放送等も可能である。また、ソース信号の放送方式としては、無線放送以外に、有線放送であってもよい。ソース信号が有線放送の場合には、本発明による各装置におけるアンテナ等の無線放送に関わる構成が不要であることは云うまでもない。さらに、放送コンテンツとしては、映像および音声に限らず、音声のみや、データ全般であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施例による放送波光中継システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例による放送波光中継システムにおける各光波長の光信号の光強度差例を示す図である。
【図３】本発明の実施例による放送波光中継システムにおける放送波電波再送信装置が有する光分波器の濾波特性の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１ａ  地上デジタルＴＶ信号
１ａ´  地上デジタルＴＶ信号（送信波）
１ｂ  地上アナログＴＶ信号
１ｃ  ＢＳ‐ＩＦ ＴＶ信号
２ａ  地上デジタルＴＶ信号用アンテナ
２ａ´  地上デジタルＴＶ信号用アンテナ（送信用）
２ｂ  地上アナログＴＶ信号用アンテナ
２ｃ  ＢＳ−ＩＦ ＴＶ信号用アンテナ
３ａ〜３ｃ  バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
４ａ〜４ｃ  Ｅ／Ｏ変換器
５ａ〜５ｃ  光ファイバ伝送路
６ａ〜６ｃ  光アッテネータ（ＡＴＴ）
７ａ、７ｂ  光合波器
８  光アンプ
９  光ファイバ伝送路
１０ａ、１０ｂ  光分岐器
１１  光分波器
１２  Ｏ／Ｅ変換器
１３  送信機（ＡＭＰ）
１４  １×８光分岐器
１５  Ｏ／Ｅ変換器
６０  放送波光送信装置
７０  放送波光追加装置
８０  放送波電波再送信装置
９０  放送波光配信装置
【図１】
2006345273.tif 000003
【図２】
2006345273.tif 000004
【図３】
2006345273.tif 000005