(57)【要約】      （修正有）【課題】既存のＲＦ（高周波）用の光受信装置に波長フィルタを追加設置することなく、ＲＦ光伝送方式からベースバンド光伝送方式へ円滑に移行する。【解決手段】べースバンド用光送信装置１の伝送路符号化部は、ＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式が用いられる共存伝送期間の場合、所定量のアイドル信号のブロックを削除し低域低減符号化を行い、６４Ｂ／６６Ｂ符号化及びリードソロモン符号化を行う。ＣＡＴＶ局側からＲＦ信号及びベースバンド信号が波長多重された光信号が送信され、ＲＦ信号が存在する低周波数の帯域（90〜770MHz）においてベースバンド信号のパワーが低減する。ＲＦ用光受信装置１０１は、パワーが低減したベースバンド信号と共にＲＦ信号を受信する。ベースバンド信号を所定の光パワーにて伝送することで、ＲＦ用光受信装置１０１はベースバンド信号がＲＦ信号の妨害にならず、所要ＣＮ比（搬送波対雑音比）を得ることができる。【選択図】図２
2019009606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
べースバンドの光信号を送信する光送信装置において、
ベースバンド信号に対し、所定の伝送路符号化を行い、伝送路符号化後の信号を生成する伝送路符号化部と、
前記伝送路符号化部により生成された前記伝送路符号化後の信号に対し、電気信号を前記ベースバンドの光信号に変換する電気／光変換部と、を備え、
前記伝送路符号化部は、
前記ベースバンド信号に対し、同一のビットデータが連続するビット数を制限するための低域低減符号化を行い、前記低域低減符号化を行った後の信号に対し、６４Ｂ／６６Ｂ符号化を行い、前記６４Ｂ／６６Ｂ符号化を行った後の信号に対し、リードソロモン符号化を行う、ことを特徴とする光送信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光送信装置において、
前記伝送路符号化部は、
アイドル信号を含むベースバンド信号を入力し、伝送方式がＲＦ信号とベースバンド信号とを多重して共存伝送するＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式である場合、前記ベースバンド信号に含まれる前記アイドル信号の所定量のブロックを削除し、前記アイドル信号の所定量のブロックを削除した後の信号に対し、前記低域低減符号化を行い、前記６４Ｂ／６６Ｂ符号化を行い、前記リードソロモン符号化を行い、
前記伝送方式がベースバンド信号を伝送するベースバンド光伝送方式である場合、前記ベースバンド信号に対し、６４Ｂ／６６Ｂ符号化を行い、前記６４Ｂ／６６Ｂ符号化を行った後の信号に対し、スクランブルを行い、前記スクランブルを行った後の信号に対し、リードソロモン符号化を行う、ことを特徴とする光送信装置。
【請求項３】
ＲＦの光信号とベースバンドの光信号とが多重された光信号のうち、フィルタにより取り出された前記ベースバンドの光信号を受信するベースバンド用の光受信装置において、
前記ベースバンドの光信号を電気信号に変換する光／電気変換部と、
前記光／電気変換部により変換された前記電気信号に対し、所定の伝送路復号を行い、伝送路復号後の信号を生成する伝送路復号部と、を備え、
前記伝送路復号部は、
前記電気信号に対し、リードソロモン復号を行い、前記リードソロモン復号を行った後の信号に対し、６４Ｂ／６６Ｂ復号を行い、前記６４Ｂ／６６Ｂ復号を行った後の信号に対し、同一のビットデータが連続するビット数を制限するための低域低減符号化に対応する低域低減復号を行う、ことを特徴とする光受信装置。
【請求項４】
請求項３に記載の光受信装置において、
前記伝送路復号部は、
前記リードソロモン復号を行った後の信号に対し、同一のビットデータが連続するビット数の最大値を検出し、
前記最大値が予め設定された値よりも小さい場合、伝送方式がＲＦ信号とベースバンド信号とを多重して共存伝送するＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式であると判断し、前記６４Ｂ／６６Ｂ復号を行い、前記低域低減復号を行い、
前記最大値が前記予め設定された値よりも小さくない場合、前記伝送方式がベースバンド信号を伝送するベースバンド光伝送方式であると判断し、前記リードソロモン復号を行った後の信号に対し、デスクランブルを行い、前記デスクランブルを行った信号に対し、６４Ｂ／６６Ｂ復号を行う、ことを特徴とする光受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＦＴＴＨ（Fiber To The Home）のＰＯＮ（Passive Optical Network）システムに用いる光送信装置及び光受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ケーブルテレビでは、テレビサービス、インターネット接続サービス及び電話サービスが行われている。これらのサービスを提供する局からこれらのサービスの提供を受ける加入者への下り方向の帯域は90〜770MHzであり、総伝送容量は3〜4Gbps程度であり、帯域の逼迫が指摘されている（例えば、非特許文献１，２を参照）。
【０００３】
一方、通信事業者またはケーブルテレビ事業者の中には、光ファイバーを用いるＦＴＴＨシステムを採用し、インターネット接続サービス及び電話サービスをテレビサービスとは別波長で実現しているケースがある。また、ＦＴＴＨシステムを採用することにより、90〜770MHzの帯域だけでなく、ＢＳ−ＩＦ帯もテレビサービスに利用できるため、合わせて4〜6Gbps程度の伝送容量をテレビサービスに利用することが可能となる。
【０００４】
図１９は、ＦＴＴＨシステムにおける通信サービス及び放送サービスの利用波長帯を示す図である。横軸は波長λ［μｍ］を示す。図１９に示すように、通信サービスの利用波長帯は、１Ｇ及び１０Ｇの上り信号では1.26〜1.36μｍ、１Ｇの下り信号では1.48〜1.50μｍ、４０Ｇ上り信号では1.53〜1.54μｍに規定されている。また、１０Ｇ下り信号では1.575〜1.58μｍ、４０Ｇ下り信号では1.595〜1.625μｍに規定されている。一方、放送サービスの利用波長帯は、1.55〜1.56μｍに規定されている。
【０００５】
通信サービス及び放送サービスにおいては、同一の光ファイバーを利用して波長フィルタで両信号を分離するケースと、そもそも別芯を利用するケースとがある。多チャンネル放送サービスの光信号を受信するＶ−ＯＮＵ（Video-Optical Network Unit）の望ましい受光レベルは、-8〜-2dBmとなっている（例えば、非特許文献３を参照）。
【０００６】
分配系に同軸ケーブルを用いるケーブルテレビでは、前述のとおり、既に帯域の逼迫が指摘されており、一方で、分配系に光ファイバーを用いるＦＴＴＨシステムでは、テレビサービスの帯域にまだ余裕があると考えられる。しかし、将来のＵＨＤＴＶサービスが普及する段階では、ＦＴＴＨシステムにおいても帯域が逼迫する可能性があり、さらなる大容量化が必要になる。
【０００７】
ＦＴＴＨシステムにより大容量化を実現する手法として、従来のケーブルテレビで用いられるＲＦ（Radio Frequency：高周波）信号を光伝送するのではなく、通信系と同様にベースバンド信号を光伝送する手法が検討されている（例えば、特許文献１を参照）。ベースバンド信号を光伝送することにより、光ファイバーの広帯域性を生かすことができ、大容量信号を安価に光伝送することが可能となる。
【０００８】
加入者系でのベースバンド光伝送技術においては、大容量化を実現する規格として、双方向通信サービス用に１０ＧＥ−ＰＯＮ（例えば、非特許文献４を参照）が２００９年に規定され、対応製品も商品化されている。
【０００９】
１０ＧＥ−ＰＯＮの下り信号の作成手順としては、まず、伝送すべきイーサネット（登録商標）のＭＡＣフレームにＲＳ層（Reconciliation Sub-layer）にて論理リンクＩＤ（LLID：Logical Link ID）を付加する。次に、ＰＣＳ層（Physical Coding Sub-layer）にて、後段に位置するＦＥＣ（Forward Error Correction：誤り訂正）エンコーダでのＦＥＣパリティを挿入するため、挿入されるＦＥＣパリティ分に相当するアイドルブロックの削除を行う。そして、６４Ｂ／６６Ｂ変換、自己同期型スクランブル及びリードソロモン符号化（RS(255,223)符号）を行う。
【００１０】
リードソロモン符号化は、６６ビット長の同期ヘッダ（Sync_Header）のうち先頭１ビットを削除し、６５ビットのブロック２７個に２９ビットの「０」をパディングして２２３バイトとして符号化を行う。そして、３２バイトのパリティを６４ビットずつに分けて専用の同期ヘッダ（ペイロード部分は「０１」または「１０」、パリティ部分の４ブロックは「１１」、「００」、「００」、「１１」）を追加して６６ビット化し、ペイロード部分の６６ビットの２７ブロック及びパリティ部分の６６ビットの４ブロックというフォーマットで送出する（後述する図９の点線で示した枠内を参照）。
【００１１】
この誤り訂正の効果もあって、１０ＧＥ−ＰＯＮの所要受光レベルは、規格上-28.5dBmとなり、ＲＦ信号を光伝送するＲＦ光伝送と比べて大幅に小さくなる。また、対応製品が商品化されていることもあり、１０ＧＥ−ＰＯＮの下り伝送方式は、ベースバンド光伝送による放送配信方式の候補となり得ると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１６−１５２５３９号公報
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】「ケーブルテレビにおける超高精細度テレビジョン放送に関する動向」、総務省情報通信審議会情報通信技術分科会放送システム委員会、第４５回資料４５−２、２０１４
【非特許文献２】「ケーブルテレビの現状（サービスと技術）と今後の動向に関して」、次世代ブロードバンド技術の利用環境整備に関する研究会、第２回資料２−５、２００７
【非特許文献３】ＪＣＴＥＡ  ＳＴＤ−０１４−５．０、「ＦＴＴＨ型ケーブルテレビシステム  光ネットワークとその機器」
【非特許文献４】「ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ  ８０２．３ａｖ−２００９」、［online］、ＩＥＥＥ、［平成２９年５月１５日検索］、インターネット＜URL : http://standards.ieee.org/getieee802/download/802.3av-2009.pdf＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところで、ＲＦ光伝送によるＦＴＴＨ化が進んだ後、ベースバンド光伝送を導入する場合を想定すると、ＲＦ光伝送方式からベースバンド光伝送方式への移行手法（マイグレーション）が課題となる。円滑な移行を実現するためには、同一波長帯（放送用波長帯）において、ＲＦ光伝送のＲＦ信号とベースバンド光伝送のベースバンド信号とが共存した伝送を実現する手段が必要となる。
【００１５】
ここで、光送信装置がベースバンド信号の光をＲＦ信号とは別波長で多重して送信した場合、ＲＦ信号を受光するＶ−ＯＮＵである光受信装置では、ＲＦ及びベースバンドの波長多重信号を受信するから、ベースバンド信号がＲＦ信号の妨害となってしまう。この場合、ＲＦ信号の所要ＣＮ比を得ることができない。
【００１６】
ＲＦ信号を受光する光受信装置が波長フィルタを備えている場合には、波長フィルタにてＲＦ信号のみを取り出すことができるから、ＲＦ信号を受信することができる。つまり、ベースバンド信号は、ＲＦ信号に対して妨害信号とはならず、ベースバンド信号による新サービスを追加することができる。
【００１７】
しかしながら、例えば、元々通信サービスの光ファイバーとは別の光ファイバーを用いてＲＦ光伝送を行っていた場合には、光受信装置は波長フィルタを備えていない。このため、ベースバンド光伝送の開始前に、全ての加入者一軒一軒を回って、光受信装置に波長フィルタを追加する必要があり、コスト及び時間がかかってしまう。
【００１８】
このように、ＲＦ光伝送によるＦＴＴＨ化が進んだ後、波長多重方式にてベースバンド光伝送を導入する場合、波長フィルタを備えていない光受信装置は、ＲＦ信号を受信することができないという問題があった。
【００１９】
つまり、ＲＦ信号を伝送するケーブルテレビのＦＴＴＨシステムに、ベースバンド信号を波長多重方式にて追加する場合、光受信装置は、波長フィルタを備えていないと、ＲＦ信号を受信することができない。これは、前述のとおり、ベースバンド信号の干渉によって、ＲＦ信号の所要ＣＮ比を満足することができないからである。
【００２０】
ＲＦ光伝送方式からベースバンド光伝送方式への移行過程においては、従来のＲＦ光伝送方式の次の段階として、前述のＲＦ光伝送方式とベースバンド光伝送方式とを波長多重にて実現するＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式が必要となる。そして、ＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式からベースバンド光伝送方式へ移行する。
【００２１】
このような移行を円滑に実現するためには、ＲＦ信号を受信する光受信装置が波長フィルタを備えていない場合であっても、ＲＦ光伝送方式からＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式へ移行し、ＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式からベースバンド光伝送方式へ移行できることが望ましい。
【００２２】
そこで、本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、既存のＲＦ用の光受信装置に、ＲＦ信号の光とベースバンド信号の光とを分離するための波長フィルタを追加設置することなく、ＲＦ光伝送方式からベースバンド光伝送方式へ円滑に移行可能なベースバンド用の光送信装置及び光受信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
前記課題を解決するために、請求項１の光送信装置は、べースバンドの光信号を送信する光送信装置において、ベースバンド信号に対し、所定の伝送路符号化を行い、伝送路符号化後の信号を生成する伝送路符号化部と、前記伝送路符号化部により生成された前記伝送路符号化後の信号に対し、電気信号を前記ベースバンドの光信号に変換する電気／光変換部と、を備え、前記伝送路符号化部が、前記ベースバンド信号に対し、同一のビットデータが連続するビット数を制限するための低域低減符号化を行い、前記低域低減符号化を行った後の信号に対し、６４Ｂ／６６Ｂ符号化を行い、前記６４Ｂ／６６Ｂ符号化を行った後の信号に対し、リードソロモン符号化を行う、ことを特徴とする。
【００２４】
また、請求項２の光送信装置は、請求項１に記載の光送信装置において、前記伝送路符号化部が、アイドル信号を含むベースバンド信号を入力し、伝送方式がＲＦ信号とベースバンド信号とを多重して共存伝送するＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式である場合、前記ベースバンド信号に含まれる前記アイドル信号の所定量のブロックを削除し、前記アイドル信号の所定量のブロックを削除した後の信号に対し、前記低域低減符号化を行い、前記６４Ｂ／６６Ｂ符号化を行い、前記リードソロモン符号化を行い、前記伝送方式がベースバンド信号を伝送するベースバンド光伝送方式である場合、前記ベースバンド信号に対し、６４Ｂ／６６Ｂ符号化を行い、前記６４Ｂ／６６Ｂ符号化を行った後の信号に対し、スクランブルを行い、前記スクランブルを行った後の信号に対し、リードソロモン符号化を行う、ことを特徴とする。
【００２５】
さらに、請求項３の光受信装置は、ＲＦの光信号とベースバンドの光信号とが多重された光信号のうち、フィルタにより取り出された前記ベースバンドの光信号を受信するベースバンド用の光受信装置において、前記ベースバンドの光信号を電気信号に変換する光／電気変換部と、前記光／電気変換部により変換された前記電気信号に対し、所定の伝送路復号を行い、伝送路復号後の信号を生成する伝送路復号部と、を備え、前記伝送路復号部が、前記電気信号に対し、リードソロモン復号を行い、前記リードソロモン復号を行った後の信号に対し、６４Ｂ／６６Ｂ復号を行い、前記６４Ｂ／６６Ｂ復号を行った後の信号に対し、同一のビットデータが連続するビット数を制限するための低域低減符号化に対応する低域低減復号を行う、ことを特徴とする。
【００２６】
また、請求項４の光受信装置は、請求項３に記載の光受信装置において、前記伝送路復号部が、前記リードソロモン復号を行った後の信号に対し、同一のビットデータが連続するビット数の最大値を検出し、前記最大値が予め設定された値よりも小さい場合、伝送方式がＲＦ信号とベースバンド信号とを多重して共存伝送するＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式であると判断し、前記６４Ｂ／６６Ｂ復号を行い、前記低域低減復号を行い、前記最大値が前記予め設定された値よりも小さくない場合、前記伝送方式がベースバンド信号を伝送するベースバンド光伝送方式であると判断し、前記リードソロモン復号を行った後の信号に対し、デスクランブルを行い、前記デスクランブルを行った信号に対し、６４Ｂ／６６Ｂ復号を行う、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように、本発明によれば、既存のＲＦ用の光受信装置に、ＲＦ信号の光とベースバンド信号の光とを分離するための波長フィルタを追加設置することなく、ＲＦ光伝送方式からベースバンド光伝送方式へ円滑に移行することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】ＲＦ光伝送方式を用いる伝送システムの構成例を示す概略図である。
【図２】ＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式を用いる伝送システムの構成例を示す概略図である。
【図３】本発明の実施形態によるベースバンド用光送信装置の構成例を示すブロック図である。
【図４】伝送路符号化部の処理例を示すフローチャートである。
【図５】（ａ）は、１→１００１、０→０１１０符号を用いた場合の低域低減符号化を説明する図である。（ｂ）は、その場合の低域低減復号を説明する図である。
【図６】（ａ）は、３Ｂ４Ｂ符号を用いた場合の低域低減符号化を説明する図である。（ｂ）は、その場合の低域低減復号を説明する図である。
【図７】本発明の実施形態によるベースバンド用光受信装置の構成例を示すブロック図である。
【図８】伝送路復号部の処理例を示すフローチャートである。
【図９】伝送路符号化部によるベースバンド光伝送方式の処理例を説明する図である。
【図１０】伝送路符号化部によるＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式の処理例を説明する図である。
【図１１】伝送路復号部によるベースバンド光伝送方式の処理例を説明する図である。
【図１２】伝送路復号部によるＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式の処理例を説明する図である。
【図１３】ベースバンド信号のパワースペクトルを示す図である。
【図１４】１→１００１、０→０１１０符号化を行った場合のベースバンド信号のパワースペクトルを示す図である。
【図１５】３Ｂ４Ｂ符号化を行った場合のベースバンド信号のパワースペクトルを示す図である。
【図１６】ベースバンド信号の受光パワーに対するＲＦ信号のＣＮ比を示す図である。
【図１７】ベースバンド光伝送方式を用いる伝送システムの構成例を示す概略図である。
【図１８】ＲＦ光伝送方式からＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式、ベースバンド光伝送方式への移行過程を説明する図である。
【図１９】ＦＴＴＨシステムにおける通信サービス及び放送サービスの利用波長帯を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。本発明のべースバンド用の光送信装置は、ＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式の共存伝送期間において、所定量のアイドル信号のブロックを削除して低域低減符号化を行い、６４Ｂ／６６Ｂ符号化及びリードソロモン符号化を行い、ベースバンド信号を送信する。
【００３０】
また、本発明のベースバンド用の光受信装置は、波長分離用のフィルタにより取り出されたベースバンド信号に対し、リードソロモン復号及び誤り訂正を行い、同一のビットデータが連続するビット数を検出してＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式の共存伝送期間を判断し、６４Ｂ／６６Ｂ復号及び低域低減復号を行うことで、元のベースバンド信号を復元する。
【００３１】
ＲＦ信号は、ベースバンド信号の全帯域のうち低周波数の帯域（90〜770MHz）の信号であり、ベースバンド信号は、低域低減符号化により、ＲＦ信号が存在する低周波数の帯域においてパワーが低下する。
【００３２】
これにより、ＲＦ及びベースバンドの波長多重信号を受信するＲＦ用の光受信装置は、パワーが低下したベースバンド信号と共にＲＦ信号を受信する。つまり、ベースバンド信号を所定の光パワーにて伝送することで、ＲＦ用の光受信装置は、ＲＦ信号を受信する際に、ベースバンド信号がＲＦ信号の妨害にならず、所要ＣＮ比を得ることができる。
【００３３】
したがって、ＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式の共存伝送期間において、べースバンド用の光受信装置は、波長分離用のフィルタを用いてベースバンド信号を受信でき、ＲＦ信号用の光受信装置は、従来どおり波長分離用のフィルタを用いることなくＲＦ信号を受信することができる。ＲＦ信号用の光受信装置が設置されたＲＦ信号受信宅に、ＲＦ信号の光とベースバンド信号の光とを分離するためのフィルタを追加設置することなく、ＲＦ光伝送方式からＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式へ移行することが可能となる。また、ＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式からベースバンド光伝送方式へ移行することも可能となる。
【００３４】
〔伝送システム〕
まず、光送信装置及び光受信装置を含む伝送システムについて説明する。本発明の実施形態によるべースバンド用光送信装置及びベースバンド用光受信装置を含む伝送システムを説明する前に、ＲＦ光伝送方式を用いる従来の伝送システムについて説明する。
【００３５】
図１は、ＲＦ光伝送方式を用いる伝送システムの構成例を示すブロック図である。この伝送システムは、ＲＦ信号を伝送する従来のＦＴＴＨのＰＯＮシステムであり、ＲＦ用光送信装置１００、光増幅器１０２、光スプリッタ１０３及びＲＦ用光受信装置１０１−１，１０１−２を備えて構成される。
【００３６】
ＲＦ用光送信装置１００及び光増幅器１０２は、ＣＡＴＶ（ケーブルテレビ）局側の装置であり、ＲＦ用光受信装置１０１−１，１０１−２は、加入者側の装置である。ＲＦ用光受信装置１０１−１をＲＦ信号受信宅Ａ−１の装置とし、ＲＦ用光受信装置１０１−２をＲＦ信号受信宅Ａ−２の装置とする。
【００３７】
ＣＡＴＶ局側のＲＦ用光送信装置１００は、周波数多重されたＲＦ信号を入力し、光源からのコヒーレント光をＲＦ信号で強度変調することにより、電気信号を光信号に変換する。そして、ＲＦ用光送信装置１００は、強度変調した光信号をＲＦの光信号（波長λ１の光信号）として送信する。
【００３８】
光増幅器１０２は、ＲＦ用光送信装置１００により送信されたＲＦの光信号を入力し、ＲＦの光信号を光増幅し、光増幅したＲＦの光信号を出力する。光スプリッタ１０３は、光増幅器１０２により出力されたＲＦの光信号を入力し、ＲＦの光信号を分配する。
【００３９】
ＲＦ信号受信宅Ａ−１のＲＦ用光受信装置１０１−１は、光スプリッタ１０３により分配されたＲＦの光信号を受信し、ＲＦの光信号を電気信号に変換し、周波数多重されたＲＦ信号を復元して出力する。ＲＦ信号受信宅Ａ−２のＲＦ用光受信装置１０１−２も、ＲＦ用光受信装置１０１−１と同様の処理を行う。
【００４０】
次に、本発明の実施形態によるべースバンド用光送信装置及びベースバンド用光受信装置を含む伝送システムについて説明する。図２は、ＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式を用いる伝送システムの構成例を示す概略図である。ＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式は、従来のＲＦ光伝送方式から将来のベースバンド光伝送方式へ移行する過程において、従来のＲＦ光伝送方式の次の段階であり、将来のベースバンド光伝送方式の前の段階で用いる方式である。ＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式では、ＲＦ光伝送方式とベースバンド光伝送方式との両方式を波長多重にて実現する。
【００４１】
このＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式を用いる伝送システムは、ＲＦ信号及びベースバンド信号を伝送するＦＴＴＨのＰＯＮシステムであり、従来のＲＦ用光送信装置１００、本発明の実施形態によるべースバンド用光送信装置１、従来のＲＦ用光受信装置１０１及び本発明の実施形態によるベースバンド用光受信装置２を含んで構成される。
【００４２】
この伝送システムは、ＲＦ用光送信装置１００、べースバンド用光送信装置１、波長多重器３、光増幅器１０２、光スプリッタ１０３、ＲＦ用光受信装置１０１、フィルタ（波長フィルタ）４及びベースバンド用光受信装置２を備えて構成される。
【００４３】
ＲＦ用光送信装置１００、べースバンド用光送信装置１、波長多重器３及び光増幅器１０２は、ＣＡＴＶ局側の装置であり、ＲＦ用光受信装置１０１、フィルタ４及びベースバンド用光受信装置２は、加入者側の装置である。ＲＦ用光受信装置１０１を、従来のＲＦ信号を受信するＲＦ信号受信宅Ａの装置とし、フィルタ４及びベースバンド用光受信装置２を、将来のベースバンド信号を受信するベースバンド信号受信宅Ｂの装置とする。
【００４４】
加入者側において、新たに追加されたベースバンド光伝送のサービスを希望する世帯については、従来のＲＦ用光受信装置１０１を新たなベースバンド用光受信装置２に置き換え、フィルタ４を追加する。ベースバンド光伝送のサービスを希望しない世帯は、従来のＲＦ用光受信装置１０１を継続して使用する。
【００４５】
このため、図２に示すＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式を用いる伝送システムでは、ＲＦ信号とベースバンド信号とを共存させ、ＲＦ用光受信装置１０１がＲＦ信号を受信する際に、べースバンド信号による妨害が生じないような仕組みを備える。つまり、べースバンド用光送信装置１は、ＲＦ用光受信装置１０１にてＲＦ信号の受信に支障がないように、すなわちベースバンド信号がＲＦ信号の妨害とならないように、伝送路符号化を行う。
【００４６】
ＲＦ用光送信装置１００は、図１に示したＲＦ用光送信装置１００と同様の処理を行うから、ここでは説明を省略する。
【００４７】
べースバンド用光送信装置１は、ベースバンド信号（ベースバンドの複数のストリーム）を入力して多重化し、多重化したベースバンド信号を伝送路符号化し、伝送路符号化した電気信号を光信号に変換し、ベースバンドの光信号（波長λ１とは異なる波長λ２の光信号）を送信する。
【００４８】
波長多重器３は、ＲＦ用光送信装置１００により送信されたＲＦの光信号を入力すると共に、べースバンド用光送信装置１により送信されたベースバンドの光信号を入力する。そして、波長多重器３は、ＲＦの光信号及びベースバンドの光信号を波長多重にて合波し、多重後の光信号を出力する。
【００４９】
光増幅器１０２は、波長多重器３により出力された多重後の光信号を入力し、図１に示した光増幅器１０２と同様に、多重後の光信号を光増幅し、光増幅した光信号を出力する。光スプリッタ１０３は、図１に示した光スプリッタ１０３と同様に、光増幅器１０２により出力された光信号を入力し、光信号を分配する。伝送路部分は図１と同様であり、図１の伝送路部分を変更することなく、光増幅器１０２及び光スプリッタ１０３にて増幅分配が行われるものとする。
【００５０】
ＲＦ信号受信宅ＡのＲＦ用光受信装置１０１は、図１に示したＲＦ用光受信装置１０１−１，１０１−２と同様の処理を行うから、ここでは説明を省略する。
【００５１】
ベースバンド信号受信宅Ｂのフィルタ４は、光スプリッタ１０３により分配された光信号（ＲＦの光信号及びベースバンドの光信号が多重された光信号）を受信し、波長λ２の光信号のみを透過させる。フィルタ４は、波長λ２の光信号であるベースバンドの光信号をベースバンド用光受信装置２に出力する。これにより、フィルタ４にて、多重された光信号からベースバンドの光信号が取り出される。
【００５２】
ベースバンド用光受信装置２は、フィルタ４により出力されたベースバンドの光信号を入力し、ベースバンドの光信号を電気信号に変換し、べースバンド用光送信装置１の伝送路符号化に対応する伝送路復号を行い、元の多重化されたベースバンド信号を復元する。そして、ベースバンド用光受信装置２は、多重化されたベースバンド信号を分離して出力する。
【００５３】
〔べースバンド用光送信装置１〕
次に、図２に示したべースバンド用光送信装置１について説明する。図３は、べースバンド用光送信装置１の構成例を示すブロック図である。このべースバンド用光送信装置１は、多重化部１０、伝送路符号化部１１及びＥ／Ｏ（電気／光）変換部１２を備えている。
【００５４】
多重化部１０は、映像信号、音声信号及びデータ信号が格納されたパケット列で構成されるベースバンドの複数のストリーム１〜Ｎを入力し、ストリーム１〜Ｎを時分割多重する。そして、多重化部１０は、論理リンクＩＤを付加してＭＡＣフレームを生成すると共に、アイドル信号を生成し、ＭＡＣフレーム及びアイドル信号を組としたベースバンドの信号系列を伝送路符号化部１１に出力する。
【００５５】
伝送路符号化部１１は、多重化部１０からＭＡＣフレーム及びアイドル信号を組としたベースバンドの信号系列を入力し、信号系列を伝送路符号化する。具体的には、伝送路符号化部１１は、入力したアイドル信号のうち、誤り訂正符号化にて挿入するパリティ分（冗長分）に相当するアイドル信号を削除し、６４Ｂ／６６Ｂ符号化、誤り訂正符号化等を行う。そして、伝送路符号化部１１は、伝送路符号化後のベースバンド信号をＥ／Ｏ変換部１２に出力する。
【００５６】
ここで、伝送路符号化部１１は、伝送方式としてＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式を採用する共存伝送期間である場合、誤り訂正符号化のためのアイドル信号を削除した後、さらに、低域低減符号化にて生成する符号の増加分（冗長分）に相当するアイドル信号を削除する。そして、伝送路符号化部１１は、同一のビットデータが連続するビット数を制限するための低域低減符号化を行う。伝送路符号化部１１の処理の詳細については後述する。
【００５７】
Ｅ／Ｏ変換部１２は、伝送路符号化部１１から伝送路符号化後のベースバンド信号を入力し、光源からのコヒーレント光を伝送路符号化後のベースバンド信号で強度変調することにより、電気信号を光信号に変換する。そして、Ｅ／Ｏ変換部１２は、強度変調した光信号をベースバンドの光信号（波長λ２の光信号）として送信する。
【００５８】
（伝送路符号化部１１）
次に、図３に示した伝送路符号化部１１の処理について詳細に説明する。図４は、伝送路符号化部１１の処理例を示すフローチャートである。図９は、伝送路符号化部１１によるベースバンド光伝送方式の処理例を説明する図であり、図４のステップＳ４０１〜ステップＳ４０３及びステップＳ４０７〜ステップＳ４１０の処理を示している。図１０は、伝送路符号化部１１によるＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式の処理例を説明する図であり、図４のステップＳ４０４〜ステップＳ４０６、ステップＳ４０９及びステップＳ４１０の処理、特に低域低減符号化の処理を示している。
【００５９】
図４を参照して、伝送路符号化部１１は、ＸＧＭＩＩ（10 Gigabit Media Independent Interface）等のインターフェースである多重化部１０から、ＭＡＣフレーム及びアイドル信号を組としたベースバンドの信号系列を入力する（ステップＳ４０１）。図９に示すように、この信号系列は、データリンク層の３２ビットパラレルデータを単位として構成される。Ｄ０〜Ｄ３及びＤ４〜Ｄ７は、ＭＡＣフレームのペイロード部のデータであり、８ビット×４＝３２ビット長にて構成される。
【００６０】
伝送路符号化部１１は、入力した信号系列のアイドル信号のうち、誤り訂正（ＦＥＣ）符号化にて挿入するパリティ分に相当するアイドル信号（誤り訂正符号化のための冗長分に相当するアイドル信号）のブロックを削除する（ステップＳ４０２）。尚、有効データであるＭＡＣフレームの最大レートは、事前に冗長度を考慮したレートに抑えられているものとする。
【００６１】
伝送路符号化部１１は、ＲＦ信号とベースバンド信号とを共存して伝送する共存伝送期間であるか否か（共存伝送期間であるか、またはベースバンド信号を伝送するベースバンド伝送期間であるか）を判定する（ステップＳ４０３）。すなわち、伝送路符号化部１１は、伝送方式がＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式であるか、またはベースバンド光伝送方式であるかを判定する。共存伝送期間であるか否かは予め設定される。
【００６２】
伝送路符号化部１１は、ステップＳ４０３において、共存伝送期間であると判定した場合（ステップＳ４０３：Ｙ）、すなわち伝送方式がＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式であると判定した場合、誤り訂正符号化のためのアイドル信号のブロックを削除した後のアイドル信号から、低域低減符号化にて生成する符号の増加分に相当するアイドル信号のブロックを削除する（ステップＳ４０４）。
【００６３】
伝送路符号化部１１は、アイドル信号のブロックを削除した後の信号系列に対し、低域低減符号化を行う（ステップＳ４０５）。
【００６４】
図５（ａ）は、１→１００１、０→０１１０符号を用いた場合の低域低減符号化を説明する図である。伝送路符号化部１１は、１→１００１、０→０１１０符号を用いた低域低減符号化により、１ビットのデータから４ビットの符号を生成する。具体的には、伝送路符号化部１１は、ビットデータ「０」を「０１１０」に符号化し、ビットデータ「１」を「１００１」に符号化する。
【００６５】
図１０に示すように、１→１００１、０→０１１０符号を用いた低域低減符号化により、８ビット長のデータＤ０が３２ビット長のデータＳ０〜Ｓ３に、８ビット長のデータＤ１が３２ビット長のデータＳ４〜Ｓ７に符号化され、データ長が４倍に増加する。
【００６６】
これにより、図５（ａ）の低域低減符号化にて、伝送速度が０．２５倍に低下する代わりに、最大ラン長（同じビットデータが続く最大のビット長）を２に抑えることができ、周波数領域において低域成分が抑制される。
【００６７】
図６（ａ）は、３Ｂ４Ｂ符号を用いた場合の低域低減符号化を説明する図である。伝送路符号化部１１は、３Ｂ４Ｂ符号を用いた低域低減符号化により、３ビットのデータから４ビットの符号を生成する。具体的には、伝送路符号化部１１は、ビットデータ「０００」を「０１００」または「１０１１」に符号化し、ビットデータ「００１」を「１００１」に符号化する。他のビットデータについては、図６（ａ）に示すとおりである。
【００６８】
これにより、図６（ａ）の低域低減符号化にて、伝送速度が０．７５倍に低下する代わりに、最大ラン長を５に抑えることができ、周波数領域において低域成分が抑制される。
【００６９】
尚、図５（ａ）及び図６（ａ）に示した低域低減符号化の処理は一例であり、他の処理を用いることができる。伝送路符号化部１１は、図５（ａ）及び図６（ａ）に示した低域低減符号化の処理の代わりに、例えば１ビットデータの後に１ビットの反転ビットを加える処理を行うようにしてもよいし、８Ｂ／１０Ｂ符号化の処理を行うようにしてもよい。
【００７０】
ここで、低域低減符号化により、符号化前のビットデータに冗長ビットが挿入されることになるから、伝送レートが低下してしまう。しかし、後述する図１７及び図１８（ｃ）において、加入者側の全ての受信宅がベースバンド信号受信宅に置き換わり、ベースバンド光伝送方式へ完全移行したときには、後述するべースバンド用光送信装置１は、低域低減符号化を行わない。これにより、１０ＧＥ−ＰＯＮ伝送路符号化の形式にて伝送するベースバンド光伝送方式へ完全移行したときに、伝送レートを増加させることができ、元の伝送レートに戻すことができる。
【００７１】
図４に戻って、伝送路符号化部１１は、ステップＳ４０５の後、低域低減符号化後の信号に対し、６４Ｂ／６６Ｂ符号化を行う（ステップＳ４０６）。
【００７２】
一方、伝送路符号化部１１は、ステップＳ４０３において、ＲＦ信号とベースバンド信号とが共存する共存伝送期間でないと判定した場合（ステップＳ４０３：Ｎ）、すなわち伝送方式がベースバンド光伝送方式であると判定した場合、誤り訂正符号化のためのアイドル信号のブロックを削除した後の信号に対し、６４Ｂ／６６Ｂ符号化を行う（ステップＳ４０７）。
【００７３】
伝送路符号化部１１は、６４Ｂ／６６Ｂ符号化後の信号に対し、自己同期型スクランブル（生成多項式：x^57+x^19+1）を行う（ステップＳ４０８）。
【００７４】
伝送路符号化部１１は、ステップＳ４０６またはステップＳ４０８から移行して、６４Ｂ／６６Ｂ符号化後の信号またはスクランブル後の信号に対し、ヘッダを付加する処理及び「０」をパディングする処理等を行う。そして、伝送路符号化部１１は、ヘッダを付加する処理等後の信号に対し、リードソロモン符号化を行う（ステップＳ４０９）。そして、伝送路符号化部１１は、リードソロモン符号化後の信号に対し、６４ビットの元となる２バイトにデータのみが含まれる場合、同期ヘッダとして「０１」を付加し、制御信号が含まれる場合は、同期ヘッダとして「１０」を付加する（図９及び図１０を参照）。
【００７５】
伝送路符号化部１１は、伝送路符号化後のベースバンド信号をＥ／Ｏ変換部１２に出力する（ステップＳ４１０）。
【００７６】
尚、図９に示した信号の流れ及び図１０の点線で示した枠内の信号の流れの詳細については、１０ＧＥ−ＰＯＮ伝送路符号化を説明する「ＩＥＥＥ８０２．３ａｖ−２００９  ７６．３．２．４．３」の規格を参照されたい。
【００７７】
以上のように、本発明の実施形態のべースバンド用光送信装置１は、ＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式、及びベースバンド光伝送方式に用いられ、伝送路符号化部１１は、ＭＡＣフレーム及びアイドル信号を組とするベースバンドの信号系列を伝送路符号化する際に、ＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式が用いられる共存伝送期間の場合、アイドル信号のうち、低域低減符号化にて生成する符号の増加分に相当するアイドル信号のブロックを削除し、低域低減符号化を行い、６４Ｂ／６６Ｂ符号化及びリードソロモン符号化を行い、伝送路符号化したベースバンド信号を出力する。また、伝送路符号化部１１は、ベースバンド光伝送方式が用いられる共存伝送期間でない場合、６４Ｂ／６６Ｂ符号化、スクランブル及びリードソロモン符号化を行い、伝送路符号化したベースバンド信号を出力する。そして、ＣＡＴＶ局側からＲＦの光信号とベースバンドの光信号とが波長多重された光信号が送信される。
【００７８】
波長多重された光信号に含まれるＲＦ信号は、ベースバンド信号の全帯域のうち低周波数の帯域（90〜770MHz）の信号である。ベースバンド信号は、伝送路符号化部１１にて低域低減化されることにより、ＲＦ信号が存在する低周波数の帯域においてパワーが低減する。
【００７９】
これにより、ＲＦ及びベースバンドの波長多重信号を受信するＲＦ用光受信装置１０１は、パワーが低減したベースバンド信号と共にＲＦ信号を受信する。つまり、ベースバンド用光送信装置１のＥ／Ｏ変換部１２にて、ベースバンドの光信号のパワーを調整し、ベースバンド信号を所定の光パワーにて伝送することで、ＲＦ用光受信装置１０１は、ＲＦ信号を受信する際に、ベースバンド信号がＲＦ信号の妨害にならず、所要ＣＮ比を得ることができる。
【００８０】
したがって、ＲＦ用光受信装置１０１が設置されたＲＦ信号受信宅Ａに、ＲＦ信号の光とベースバンド信号の光とを分離するための波長フィルタを追加設置することなく、ＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式を実現することができる。つまり、ＲＦ光伝送方式からＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式へ移行することが可能となる。また、べースバンド用光送信装置１は、ベースバンド光伝送方式にも対応しているから、ＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式からベースバンド光伝送方式へ移行することが可能となる。
【００８１】
〔ベースバンド用光受信装置２〕
次に、図２に示したベースバンド用光受信装置２について説明する。図７は、ベースバンド用光受信装置２の構成例を示すブロック図である。このベースバンド用光受信装置２は、Ｏ／Ｅ（光／電気）変換部２０、伝送路復号部２１及び分離部２２を備えている。
【００８２】
Ｏ／Ｅ変換部２０は、フィルタ４からベースバンドの光信号（波長λ２の光信号）を入力し、フォトダイオードにより光信号を電気信号に変換し、電気信号を伝送路復号部２１に出力する。
【００８３】
伝送路復号部２１は、Ｏ／Ｅ変換部２０から電気信号を入力し、電気信号であるベースバンド信号を伝送路符号化する。具体的には、伝送路復号部２１は、ベースバンド信号に対し、同期処理、誤り訂正復号及び６４Ｂ／６６Ｂ復号等を行う。そして、伝送路復号部２１は、伝送路復号後の復号信号を分離部２２に出力する。
【００８４】
ここで、伝送路復号部２１は、「０」または「１」の同一ビットデータが連続するビット数（同一ビット連続数）を検出する。そして、伝送路復号部２１は、同一ビット連続数に基づいて、低域低減符号化が行われている共存伝送期間であるか否か（伝送方式がＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式であるか、またはベースバンド光伝送方式であるか）を判断する。伝送路復号部２１は、伝送方式としてＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式を採用する共存伝送期間である場合、低域低減復号を行う。伝送路復号部２１の処理の詳細については後述する。
【００８５】
分離部２２は、伝送路復号部２１から復号信号を入力し、復号信号に含まれる複数のストリーム１〜Ｎから所定のストリームを選局（分離）し、選局したベースバンドのストリームを出力する。
【００８６】
（伝送路復号部２１）
次に、図７に示した伝送路復号部２１の処理について詳細に説明する。図８は、伝送路復号部２１の処理例を示すフローチャートである。図１１は、伝送路復号部２１によるベースバンド光伝送方式の処理例を説明する図であり、図８のステップＳ８０１〜ステップＳ８０５及びステップＳ８０８〜ステップＳ８１０の処理を示している。図１２は、伝送路復号部２１によるＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式の処理例を説明する図であり、図８のステップＳ８０１〜ステップＳ８０７及びステップＳ８１０の処理、特に低域低減復号の処理を示している。
【００８７】
図８を参照して、伝送路復号部２１は、Ｏ／Ｅ変換部２０から電気信号を入力し（ステップＳ８０１）、同期処理を行い（ステップＳ８０２）、同期ヘッダを削除する処理及び「０」をパディングする処理を行う（図１１を参照）。
【００８８】
伝送路復号部２１は、同期処理等後の信号に対し、図４のステップＳ４０９に対応するリードソロモン復号及び誤り訂正を行う（ステップＳ８０３）。そして、伝送路復号部２１は、ブロック分割、６５ビットから６６ビットへのブロック変換、及びヘッダ「０１」の削除を行う（図１１を参照）。
【００８９】
伝送路復号部２１は、リードソロモン復号及び誤り訂正後の信号に対し、「０」または「１」の同一ビット連続数の最大値（最大ラン長）を検出し（ステップＳ８０４）、同一ビット連続数の最大値が所定値ｘよりも小さいか否かを判定する（ステップＳ８０５）。
【００９０】
例えば、低域低減符号が１→１００１、０→０１１０符号の場合、同一ビット連続数の最大値は２であるから、予め設定された所定値ｘ＝３が用いられる。また、低域低減符号が３Ｂ４Ｂ符号の場合、同一ビット連続数の最大値は５であるから、予め設定された所定値ｘ＝６が用いられる。
【００９１】
この場合、伝送路復号部２１は、同一ビット連続数の最大値に応じて、低域低減符号を特定するようにしてもよい。伝送路復号部２１は、同一ビット連続数の最大値が２の場合、低域低減符号が１→１００１、０→０１１０符号であると特定する。また、伝送路復号部２１は、同一ビット連続数の最大値が５の場合、低域低減符号が３Ｂ４Ｂ符号であると特定する。
【００９２】
伝送路復号部２１は、ステップＳ８０５において、同一ビット連続数の最大値が所定値ｘよりも小さいと判定した場合（ステップＳ８０５：Ｙ）、低域低減符号化が行われている共存伝送期間、すなわち伝送方式がＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式であると判断する。そして、伝送路復号部２１は、リードソロモン復号及び誤り訂正等を行った信号に対し、図４のステップＳ４０６に対応する６４Ｂ／６６Ｂ復号を行う（ステップＳ８０６）。
【００９３】
伝送路復号部２１は、６４Ｂ／６６Ｂ復号後の信号に対し、図４のステップＳ４０５に対応する低域低減復号（低域低減符号による復号）を行う（ステップＳ８０７）。
【００９４】
図５（ｂ）は、１→１００１、０→０１１０符号を用いた場合の低域低減復号を説明する図である。伝送路復号部２１は、１→１００１、０→０１１０符号を用いた低域低減復号により、４ビットの符号から１ビットのデータを生成する。具体的には、伝送路復号部２１は、符号「０１１０」をビットデータ「０」に復号し、符号「１００１」をビットデータ「１」に復号し、その他の符号の場合、所定のエラー処理を行う。
【００９５】
図１２に示すように、１→１００１、０→０１１０符号を用いた低域低減復号により、３２ビット長のデータＳ０〜Ｓ３が８ビット長のデータＤ０に、３２ビット長のデータＳ４〜Ｓ７が８ビット長のデータＤ１に復号され、データ長が１／４倍に減少する。
【００９６】
これにより、図５（ｂ）の低域低減復号にて、周波数領域において低域成分が抑制された符号から、元のデータが復元される。
【００９７】
図６（ｂ）は、３Ｂ４Ｂ符号を用いた場合の低域低減復号を説明する図である。伝送路復号部２１は、３Ｂ４Ｂ符号を用いた低域低減復号により、４ビットの符号から３ビットのデータを生成する。具体的には、伝送路復号部２１は、符号「０００１」をビットデータ「１１１」に復号し、符号「００１０」をビットデータ「１００」に復号する。他の符号については、図６（ｂ）に示すとおりである。
【００９８】
これにより、図６（ｂ）の低域低減復号にて、周波数領域において低域成分が抑制された符号から、元のデータが復元される。
【００９９】
図８に戻って、一方、伝送路復号部２１は、ステップＳ８０５において、同一ビット連続数の最大値が所定値ｘよりも小さくないと判定した場合（ステップＳ８０５：Ｎ）、低域低減符号化が行われていない期間、すなわち伝送方式がベースバンド光伝送方式であると判断する。そして、伝送路復号部２１は、リードソロモン復号及び誤り訂正等を行った信号に対し、図４のステップＳ４０８に対応するデスクランブルを行う（ステップＳ８０８）。
【０１００】
伝送路復号部２１は、デスクランブル後の信号に対し、図４のステップＳ４０７に対応する６４Ｂ／６６Ｂ復号を行う（ステップＳ８０９）。
【０１０１】
伝送路復号部２１は、ステップＳ８０７またはステップＳ８０９から移行して、低域低減復号後の信号または６４Ｂ／６６Ｂ復号後の信号を伝送路復号後の復号信号として、分離部２２に出力する（ステップＳ８１０）。図１１に示すように、この復号信号は、データリンク層の３２ビットパラレルデータを単位として構成される。Ｄ０〜Ｄ３及びＤ４〜Ｄ７は、ＭＡＣフレームのペイロード部のデータであり、８ビット×４＝３２ビット長にて構成される。
【０１０２】
尚、伝送路復号部２１は、ステップＳ８０４及びステップＳ８０５において、同一ビット連続数の最大値を検出し、低域低減符号化が行われているか否か（伝送方式）を判断するようにした。これに対し、べースバンド用光送信装置１から低域低減符号化が行われているか否か（伝送方式）を示すデータが送信される場合には、伝送路復号部２１は、当該データに基づいて、低域低減符号化が行われているか否か（伝送方式）を判断するようにしてもよい。
【０１０３】
また、図１１に示した信号の流れ及び図１２の点線で示した枠内の信号の流れは、図９及び図１０とは逆であり、詳細については、１０ＧＥ−ＰＯＮ伝送路符号化を説明する「ＩＥＥＥ８０２．３ａｖ−２００９  ７６．３．２．４．３」の規格を参照されたい。
【０１０４】
以上のように、本発明の実施形態のベースバンド用光受信装置２は、ＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式、及びベースバンド光伝送方式に用いられ、伝送路復号部２１は、多重信号から取り出されたベースバンドの電気信号に対し、リードソロモン復号及び誤り訂正を行い、同一ビット連続数を検出する。そして、伝送路復号部２１は、同一ビット連続数に基づいて、ＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式、またはベースバンド光伝送方式を判定する。そして、伝送路復号部２１は、ＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式の場合、６４Ｂ／６６Ｂ復号及び低域低減復号を行い、ベースバンド光伝送装置の場合、デスクランブル及び６４Ｂ／６６Ｂ復号を行う。
【０１０５】
これにより、低域低減符号化されたベースバンド信号の同一ビット連続数の最大値である最大ラン長は、低域低減符号化の種類に応じて一義的に決定されるから、伝送方式がＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式であるか、またはベースバンド光伝送方式であるかを判定することができる。そして、いずれの伝送方式においても、元のベースバンド信号を復元することができる。
【０１０６】
したがって、ＲＦ光伝送方式からＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式へ移行することが可能となる。また、ベースバンド用光受信装置２は、ベースバンド光伝送方式にも対応しているから、ＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式からベースバンド光伝送方式へ移行することが可能となる。
【０１０７】
〔シミュレーション結果〕
次に、前述の低域低減符号化の効果を確認するためのシミュレーション結果について説明する。図１３は、ベースバンド用光受信装置２から出力されるベースバンド信号のパワースペクトルを示す図である。横軸は周波数［GHz］であり、その分解能は10MHzである。縦軸はパワーである。後述する図１４及び図１５も同様である。ベースバンド光信号は、光変調度を１００％としたＮＲＺ（Non-Return-Zero）形式の光信号であり、その伝送容量は１０Ｇｂｐｓである。
【０１０８】
図１３に示すように、ベースバンド信号は、約0〜10GHzの帯域で送信される。ＲＦ信号は、この帯域のうち、90〜770MHzの帯域で送信される。このようなベースバンド信号に対し、べースバンド用光送信装置１にて低域低減符号化が行われることにより、90〜770MHzを含む低域の周波数帯のベースバンド信号が抑制される。
【０１０９】
図１４は、１→１００１、０→０１１０符号化を行った場合のベースバンド信号のパワースペクトルを示す図である。図１４から、ＲＦ信号が存在する90〜770MHzの帯域において、ベースバンド信号のパワーは、図１３と比較して平均-8dB程度減少していることがわかる。これは、べースバンド用光送信装置１の低域低減符号化によるものである。
【０１１０】
図１５は、３Ｂ４Ｂ符号化を行った場合のベースバンド信号のパワースペクトルを示す図である。図１５から、ＲＦ信号が存在する90〜770MHzの帯域において、ベースバンド信号のパワーは、図１３と比較して平均-4dB程度減少していることがわかる。これも、べースバンド用光送信装置１の低域低減符号化によるものである。
【０１１１】
図１６は、ベースバンド信号の受光パワーに対するＲＦ信号のＣＮ比を示す図である。横軸はベースバンド信号の受光パワー（ベースバンド用光受信装置２が入力するベースバンドの光信号のパワー）［dBm］であり、縦軸はＲＦ信号のＣＮ比［dB］である。丸印をプロットしたグラフは、低域低減符号化なしの場合の特性を示し、四角印をプロットしたグラフは、３Ｂ／４Ｂ符号化を行った場合の特性を示し、三角印をプロットしたグラフは、１→１００１、０→０１１０符号化を行った場合の特性を示す。ＲＦ信号の最小受光パワーは-8dBmであり、光変調度は2.5％である。
【０１１２】
ここで、棟内伝送時の２５６ＱＡＭ信号の所要ＣＮ比は36dBであり、１０ＧＥ−ＰＯＮの伝送路符号化を用いたベースバンド信号の最小受光パワーは-28.5dBmである。
【０１１３】
ベースバンド信号に対し低域低減符号化を行わない場合、丸印をプロットしたグラフを参照して、ＲＦ信号のＣＮ比36dBを満たすベースバンド信号の受光パワーの範囲は、-28.5dBm付近である。ベースバンド信号の最小の受光パワーは-28.5dBmであるから、ＲＦ用光受信装置１０１がＲＦ信号を受信できる状態のままで、ベースバンド信号の受光パワーを上げることができない。したがって、現実的な運用を考えると、ＲＦ信号と、低域低減符号化が行われないベースバンド信号との共存伝送は困難である。
【０１１４】
これに対し、ベースバンド信号に対し１→１００１、０→０１１０符号を用いた低域低減符号化を行った場合、三角印をプロットしたグラフを参照して、ＲＦ信号のＣＮ比36dBを満たす（ＣＮ比36dB以上の）ベースバンド信号の受光パワーの範囲は、-23.5dBmから-28.5dBmまである。
【０１１５】
また、ベースバンド信号に対し３Ｂ／４Ｂ符号を用いた低域低減符号化を行った場合、四角印をプロットしたグラフを参照して、ＲＦ信号のＣＮ比36dBを満たす（ＣＮ比36dB以上の）ベースバンド信号の受光パワーの範囲は、-25.5dBmから-28.5dBmまである。
【０１１６】
このように、図１６から、ベースバンド信号に対し低域低減符号化を行うことにより、ＲＦ信号とベースバンド信号とを共存伝送したときに、ベースバンド信号を受信可能な受光パワーの範囲が広がることがわかる。つまり、ベースバンド信号に対し低域低減符号化を行うことにより、ＲＦ用光受信装置１０１がＲＦ信号を受信できる状態のままで、ベースバンド信号の受光パワーを上げることができる。
【０１１７】
したがって、べースバンド用光送信装置１が低域低減符号化を行い、ベースバンド信号を所定の光パワーにて伝送することで、ＲＦ用光受信装置１０１は、フィルタを用いない状態で、ベースバンド信号による妨害を受けることなくＲＦ信号を完全に受信することができる。また、ベースバンド用光受信装置２は、ベースバンド信号を受信することができる。
【０１１８】
〔伝送方式の移行過程〕
次に、ＲＦ光伝送方式からベースバンド光伝送方式への移行過程について説明する。図１８は、ＲＦ光伝送方式からＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式、ベースバンド光伝送方式への移行過程を説明する図である。
【０１１９】
図１８（ａ）は、従来のＲＦ光伝送方式を用いる伝送システムの概略図であり、図１に示した伝送システムを略した図である。図１８（ｂ）は、図１８（ａ）に示す従来のＲＦ光伝送方式の次の段階を示しており、ＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式を用いる伝送システムの概略図である。これは、図２に示した伝送システムを略した図である。また、図１８（ｃ）は、図１８（ｂ）に示すＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式の次の段階を示しており、ベースバンド光伝送方式を用いる伝送システムの概略図である。
【０１２０】
図１８（ａ）を参照して、ＲＦ光伝送方式を用いる伝送システムは、ＲＦ信号を送信する従来のＲＦ用光送信装置１００及びＲＦ信号を受信する従来のＲＦ用光受信装置１０１を備えて構成される。
【０１２１】
図１８（ａ）に示した従来のＲＦ光伝送方式を用いる伝送システムは、図１８（ｂ）に示す次の段階の伝送システム、すなわちＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式を用いる伝送システムへ移行する。
【０１２２】
図１８（ｂ）に示すＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式を用いる伝送システムでは、図２、図３及び図７等にて説明したとおり、ＲＦ信号とベースバンド信号とを共存伝送することが可能である。つまり、ＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式におけるＲＦ用光受信装置１０１は、フィルタを追加設置することなく、従来のＲＦ光伝送方式におけるＲＦ用光受信装置１０１の状態のままで、ＲＦ信号を受信することができる。
【０１２３】
図１８（ｂ）に示したＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式を用いる伝送システムは、図１８（ｃ）に示す次の段階の伝送システム、すなわちベースバンド光伝送方式を用いる伝送システムへ移行する。
【０１２４】
図１８（ｃ）に示すベースバンド光伝送方式を用いる伝送システムは、べースバンド用光送信装置１、フィルタ４及びベースバンド用光受信装置２，６を備えて構成される。
【０１２５】
図１７は、ベースバンド光伝送方式を用いる伝送システムの構成例を示す概略図であり、図１８（ｃ）に示した伝送システムをより詳細に表したものである。この伝送システムは、ベースバンド信号を伝送するＦＴＴＨのＰＯＮシステムであり、べースバンド用光送信装置１、光増幅器１０２、光スプリッタ１０３、フィルタ４及びベースバンド用光受信装置２，６を備えて構成される。
【０１２６】
べースバンド用光送信装置１及び光増幅器１０２は、ＣＡＴＶ局側の装置であり、フィルタ４及びベースバンド用光受信装置２，６は、加入者側の装置である。フィルタ４及びベースバンド用光受信装置２をベースバンド信号受信宅Ｂ−１の装置とし、ベースバンド用光受信装置６をベースバンド信号受信宅Ｂ−２の装置とする。
【０１２７】
べースバンド用光送信装置１は、図２に示したべースバンド用光送信装置１であり、低域低減符号化を行わないでベースバンドの光信号を送信する。つまり、べースバンド用光送信装置１は、図４に示したステップＳ４０１〜ステップＳ４１０の処理のうちステップＳ４０３〜ステップＳ４０６の処理を行わず、ステップＳ４０１、ステップＳ４０２、ステップＳ４０７〜ステップＳ４１０の処理を行う。
【０１２８】
尚、図１７に示す伝送システムは、べースバンド用光送信装置１の代わりに、図４に示したステップＳ４０１、ステップＳ４０２、ステップＳ４０７〜ステップＳ４１０の処理のみを行うべースバンド用光送信装置を備えるようにしてもよい。
【０１２９】
光増幅器１０２、光スプリッタ１０３、フィルタ４及びベースバンド用光受信装置２については、図２に示した装置と同じであるから、説明を省略する。
【０１３０】
ベースバンド信号受信宅Ｂ−１のフィルタ４及びベースバンド用光受信装置２は、一つ手前のベースバンド光伝送方式の段階において設置された装置であり、ベースバンド光伝送方式の過程においても、引き続きそのまま使用することができる。
【０１３１】
ベースバンド信号受信宅Ｂ−２のベースバンド用光受信装置６は、ベースバンド光伝送方式の段階において新たに設置される。ベースバンド用光受信装置６は、図２及び図７に示したベースバンド用光受信装置２の処理のうち、低域低減復号を除いた処理を行う。具体的には、ベースバンド用光受信装置６は、図８に示したステップＳ８０１〜ステップＳ８１０の処理のうちステップＳ８０４〜ステップＳ８０７以外の処理、すなわちステップＳ８０１〜ステップＳ８０３及びステップＳ８０８〜ステップＳ８１０の処理のみを行う。
【０１３２】
このように、伝送方式は、図１８（ａ）のＲＦ光伝送方式から図１８（ｂ）のＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式へ移行し、そして、図１８（ｂ）のＲＦ及びベースバンド光伝送多重方式から図１８（ｃ）のベースバンド光伝送方式へ移行することができる。つまり、ＲＦ信号を受信するＲＦ用光受信装置１０１に波長フィルタを追加設置することなく、ＲＦ光伝送方式からベースバンド光伝送方式への移行が可能となる。
【符号の説明】
【０１３３】
１  べースバンド用光送信装置
２，６  ベースバンド用光受信装置
３  波長多重器
４  フィルタ
１０  多重化部
１１  伝送路符号化部
１２  Ｅ／Ｏ（電気／光）変換部
２０  Ｏ／Ｅ（光／電気）変換部
２１  伝送路復号部
２２  分離部
１００  ＲＦ用光送信装置
１０１  ＲＦ用光受信装置
１０２  光増幅器
１０３  光スプリッタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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