(57)【要約】【課題】ＦＴＴＨの光伝送網において放送通信融合サービスに適用される加入者側光分配器を提供しする。【解決手段】加入者光分配器は、時分割多重化放送・通信光信号を受信して光／電変換し、加入者からのアップリンク信号を電／光変換して送信する光送受信部４１と、光送受信部から光／電変換された放送・通信信号の伝達を受けて放送信号と通信信号に分けて伝達する放送／通信信号分配部４２と、放送／通信信号分配部から放送信号の伝達を受けて出力する放送インタフェース部４３と、放送／通信信号分配部から通信信号の伝達を受けて出力し、加入者からのアップリンク信号を受けて光送受信部に伝達する通信インタフェース部４４とを含むことを特徴とする。 【選択図】  図４
2004343771.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＦＴＴＨ（Fiber To The Home）光伝送網で放送通信融合サービスに適用される加入者光分配器であって、
時分割多重化された放送・通信光信号を受信して光／電変換し、加入者からのアップリンク信号を電／光変換して送信する光送受信部と、
前記光送受信部から前記光／電変換された放送・通信信号の伝達を受けて放送信号と通信信号に分けて伝達する放送／通信信号分配部と、
前記放送／通信信号分配部から放送信号の伝達を受けて出力する放送インタフェース部と、
前記放送／通信信号分配部から通信信号の伝達を受けて出力し、加入者からのアップリンク信号を受けて前記光送受信部に伝達する通信インタフェース部と、を備えることを特徴とする加入者光分配器。
【請求項２】
加入者のチャンネル選択情報を放送インタフェース部から受けて放送／通信分配部に伝達し、選択されたチャンネルに対する放送データのみを出力するように制御するための放送制御部をさらに備える請求項１記載の加入者光分配器。
【請求項３】
光送受信部は、ＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）送受信器を利用して構成されている請求項１または請求項２記載の加入者光分配器。
【請求項４】
ＶＣＳＥＬ送受信器は、ＰＩＮ-ＰＤ（Photo Diode）とＬＡＮ（Low Noise Amp）で構成されたアナログ放送受信部、ＰＩＮ-ＰＤとトランスインピーダンスＡＭＰで構成された時分割多重化放送・通信信号を受信する放送・通信信号受信部、及び通信アップリンクのための送信部を有する請求項３記載の加入者光分配器。
【請求項５】
放送／通信信号分配部は、光送受信部から放送・通信信号を受けて、時分割多重化された時間フレームデータとクロックを取り出し、前記時間フレームデータ内で多重化された放送データと通信パケットデータを分離してそれぞれ伝送する請求項１または請求項２記載の加入者光分配器。
【請求項６】
放送／通信信号分配部は、光送受信部から放送・通信信号を受け、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）を利用して時分割多重化された時間フレームデータとクロックを取り出し、前記時間フレームデータ内で多重化された放送データと通信パケットデータを分離してそれぞれ伝送する請求項３記載の加入者光分配器。
【請求項７】
ＦＴＴＨ光伝送網で放送通信融合サービスに適用される加入者光分配方法であって、
時分割多重化された放送・通信光信号を光送受信器で受信して光／電変換する第１過程と、
前記光送受信部から前記光／電変換された放送・通信信号を放送／通信分配部に受けて放送信号と通信信号に分ける第２過程と、
放送インタフェースにより前記放送信号をインタフェーシングする第３過程と、
通信インタフェースにより前記通信信号をインタフェーシングする第４過程と、
加入者からのアップリンク電気信号を受けて前記光送受信部に伝達し、電／光変換する第５過程と、を含むことを特徴とする加入者光分配方法。
【請求項８】
加入者のチャンネル選択情報を放送インタフェースから放送制御部に受けて放送／通信分配部に伝達し、選択されたチャンネルに対する放送データのみを出力するように制御する第６過程をさらに含む請求項７記載の加入者光分配方法。
【請求項９】
光送受信部にＶＣＳＥＬ送受信器を利用する請求項７または請求項８記載の加入者光分配方法。
【請求項１０】
ＶＣＳＥＬ送受信器は、
ＰＩＮ-ＰＤとＬＮＡで構成されたアナログ放送受信部と、
ＰＩＮ-ＰＤとトランスインピーダンスＡＭＰで構成された時分割多重化放送・通信信号を受信する放送・通信信号受信部と、
通信アップリンクのための送信部と、からなる請求項９記載の加入者光分配方法。
【請求項１１】
放送／通信信号分配部において、光送受信部から放送・通信信号を受けて時間分割多重化された時間フレームデータとクロックを取り出し、前記時間フレームデータ内で多重化された放送データと通信パケットデータを分離してそれぞれ伝送する過程を含む請求項７または請求項８記載の加入者光分配方法。
【請求項１２】
放送／通信信号分配部において、光送受信部から放送・通信信号を受けてＰＬＬにより時分割多重化された時間フレームデータとクロックを取り出し、前記時間フレームデータ内で多重化された放送データと通信パケットデータを分離してそれぞれ伝送する過程を含む請求項９記載の加入者光分配方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放送通信融合サービスが可能な光伝送網での加入者装置及び分配方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に放送の特性は一方向性と不特定多数による受信、そしてサービスと網提供者の一致といえ、その反面、通信の特性は双方向性、一対一送受信、そしてサービスと網提供者の不一致などがある。このような放送と通信の特性を、下記の<表１>のように示す。
【０００３】
【表１】
2004343771.tif 000003
【０００４】
このような放送と通信は、上記のような特性の差により従来では相互に異なる事業者により相互に異なる網を通じて提供されている。図１は、従来の放送通信サービスの構成を示す例示図である。
【０００５】
図１に示すように、放送サービス提供者１００と通信サービス提供者２００は、相互に異なる方式でサービスを使用者３００に提供し、使用者３００は放送サービスを受信するための放送受信器１１と通信サービス接続のための通信接続装置１２をそれぞれ備えて該当サービスを利用する。
【０００６】
しかし、通信網の帯域幅が徐々に拡大し、その伝送速度が速くなるにしたがって、放送と通信のサービス間の融合に関する論議が活発な実状である。
【０００７】
このような放送と通信の融合概念（the concept of convergence）は多様に解釈され得るのはもちろんであるが、おおよそ、放送と通信との間における技術的で規制的な線引き（technical and regulatory boundaries）が不明瞭になることを意味する（ＯＥＣＤ, １９９２）。 このような放送と通信の融合は３つに区分できるが、このうち技術的には２つの融合がある。
【０００８】
第１に、網（networks）の融合である。過去に放送は放送網を通じて、通信は通信網を通じてそれぞれ行われたが、現在では放送が通信網を通じて遂行され、逆に通信も放送網を通じて遂行可能である。したがって、放送と通信は同じ資源を利用でき、場合によっては同じ資源に対して独占的な使用のために競争し、結果的には統合網（integrated networks）の形態に進化するようになる。通信衛星を用いる衛星放送、通信電柱を用いるＣＡＴＶ網の施設などは放送が通信の資源を用いる現象であり、ＣＡＴＶ網を利用した電話事業や地上放送の放送用電波を用いるデータまたは呼出し信号の伝送などは通信が放送の資源を用いる例である。
【０００９】
第２に、サービス（service provision）の融合である。放送サービスと通信サービスが相互に相手の領域に浸透して絡むようになる現象である。技術の発達により従来の放送と通信の中間的特性を有する新たなサービスが登場し、従来からの媒体が新たに使用されている。前者では情報放送（datacasting）、画像会議（video-conference）、ＶＯＤなどがあり、後者では電話販売、ファックス広告などがある。
【００１０】
このような放送サービスと通信サービスとの間の融合論議により、ＦＴＴｘ（Fiber To The x）の光伝送網が脚光を浴びるようになり、ＦＴＴｘの光伝送網でＯＬＴとＯＮＵとの間の放送通信融合伝送に関しては多くの論議が進行されている。
【００１１】
図２は、ＦＴＴｘの光伝送網で放送サービス及び通信サービスを提供する従来例を示す構成図である。同図に示すように、放送サービス提供者１００と通信サービス提供者２００はそれぞれＯＬＴ（Optical Line Terminal）２１へ該当サービスを伝送し、ＯＬＴ２１とＯＮＵ（Optical Network Unit）２３との間は光ケーブル２２で連結され、ＯＮＵ２３で使用者３００に該当サービスを提供する際には放送サービスと通信サービスを分けて伝送する。すなわち、放送サービスはＨＦＣ（Hybrid Fiber Coaxial）ケーブル網あるいは無線網を利用して伝送し、通信サービスはｘＤＳＬ網などの通信網を用いて伝送する。また、使用者３００も放送サービスを受信するための放送受信器１１と通信サービスの接続のための通信接続装置１２をそれぞれ備えて該当サービスを利用する。
【００１２】
現在の光伝送網に対する論議において、究極的には光伝送網はそれぞれの使用者（加入者）にまで光ケーブルで連結するＦＴＴＨ（Fiber To The Home）方式になるであろうことが予測されている。したがって、放送サービスと通信サービスもそれぞれの使用者（加入者）にまで統合伝送されると予想される。
【００１３】
しかし、まだ加入者側でこのような放送サービスと通信サービスが統合伝送される信号を処理できるようにする、ＦＴＴＨ環境に合う光加入者装置に対しては提示されない状態である。そして、現在の光送受信装置の価格が相当に高いので、これを低価化するための方案に対しても対策が必要な状況である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上記のような問題点を解決するために提案されたもので、ＦＴＴＨ（Fiber To The Home）の光伝送網において放送通信融合サービスに適用される加入者側光分配器及び分配方法を提供することにある。
【００１５】
また本発明の目的は、低価格の光送受信器を採用してＦＴＴＨの光伝送網での放送通信融合サービスに適用される加入者側光分配器のコストを低くすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を達成するために本発明は、ＦＴＴＨ（Fiber To The Home）光伝送網で放送通信融合サービスに適用される加入者光分配器として、時分割多重化された放送・通信光信号を受信して光／電変換し、加入者からのアップリンク信号を電／光変換して送信する光送受信部と、この光送受信部から光／電変換された放送・通信信号の伝達を受けて放送信号と通信信号に分けて伝達する放送／通信信号分配部と、この放送／通信信号分配部から放送信号の伝達を受けて出力する放送インタフェース部と、放送／通信信号分配部から通信信号の伝達を受けて出力し、加入者からのアップリンク信号を受けて光送受信部に伝達する通信インタフェース部と、を備えることを特徴とする加入者光分配器を提供する。
【００１７】
この加入者光分配器では、加入者のチャンネル選択情報を放送インタフェース部から受けて放送／通信分配部に伝達し、選択されたチャンネルに対する放送データのみを出力するように制御するための放送制御部をさらに備えることができる。また、光送受信部は、ＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）送受信器を利用して構成されたものとすることができ、そのＶＣＳＥＬ送受信器は、ＰＩＮ-ＰＤ（Photo Diode）とＬＡＮ（Low Noise Amp）で構成されたアナログ放送受信部、ＰＩＮ-ＰＤとトランスインピーダンスＡＭＰで構成された時分割多重化放送・通信信号を受信する放送・通信信号受信部、及び通信アップリンクのための送信部を有する構造とすることができる。
【００１８】
さらに、放送／通信信号分配部は、光送受信部から放送・通信信号を受けて、時分割多重化された時間フレームデータとクロックを取り出し、その時間フレームデータ内で多重化された放送データと通信パケットデータを分離してそれぞれ伝送する構成とし、特に、光送受信部から放送・通信信号を受け、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）を利用して時分割多重化された時間フレームデータとクロックを取り出し、前記時間フレームデータ内で多重化された放送データと通信パケットデータを分離してそれぞれ伝送する構成とすることができる。
【００１９】
この他に、本発明によれば、ＦＴＴＨ光伝送網で放送通信融合サービスに適用される加入者光分配方法として、時分割多重化された放送・通信光信号を光送受信器で受信して光／電変換する第１過程と、この光送受信部から光／電変換された放送・通信信号を放送／通信分配部に受けて放送信号と通信信号に分ける第２過程と、放送インタフェースにより放送信号をインタフェーシングする第３過程と、通信インタフェースにより通信信号をインタフェーシングする第４過程と、加入者からのアップリンク電気信号を受けて光送受信部に伝達し、電／光変換する第５過程と、を含むことを特徴とする加入者光分配方法を提供する。
【００２０】
この方法では、加入者のチャンネル選択情報を放送インタフェースから放送制御部に受けて放送／通信分配部に伝達し、選択されたチャンネルに対する放送データのみを出力するように制御する第６過程をさらに含むことができる。
【００２１】
光送受信部には、ＶＣＳＥＬ送受信器を利用することができ、そのＶＣＳＥＬ送受信器は、ＰＩＮ-ＰＤとＬＮＡで構成されたアナログ放送受信部と、ＰＩＮ-ＰＤとトランスインピーダンスＡＭＰで構成された時分割多重化放送・通信信号を受信する放送・通信信号受信部と、通信アップリンクのための送信部と、からなるものとする。
【００２２】
放送／通信信号分配部においては、光送受信部から放送・通信信号を受けて時間分割多重化された時間フレームデータとクロックを取り出し、その時間フレームデータ内で多重化された放送データと通信パケットデータを分離してそれぞれ伝送する過程を含むことができる。この場合特に、光送受信部から放送・通信信号を受けてＰＬＬにより時分割多重化された時間フレームデータとクロックを取り出し、その時間フレームデータ内で多重化された放送データと通信パケットデータを分離してそれぞれ伝送する過程とするとよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、ＦＴＴＨの光伝送網において放送通信融合サービスを提供する場合、加入者側で放送及び通信信号を分離して加入者に提供することができる効果がある。
【００２４】
また、ＶＣＳＥＬの低価格光送受信器を採用してＦＴＴＨ光伝送網での放送通信融合サービスに適用される加入者側光分配器のコストを低める効果がある。
【００２５】
さらに本発明は、放送と通信信号を分離した後、それぞれの信号を放送インタフェース部と通信インタフェース部に伝達して該当フォーマットによるデータ処理を行うようにすることにより、多様な標準に対して適応性が高くなる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、添付の図面を参照して本発明による望ましい実施形態を詳細に説明する。図面の説明において、同一の構成要素に対してはできるだけ同一の参照符号及び参照番号を使用する。また、本発明の説明において、関連した公知機能あるいは構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不明にする恐れのあると判断される場合、その詳細な説明は省略する。
【００２７】
図３は、本発明に適用されるＦＴＴＨ光伝送網の実施形態を示す構成図である。
【００２８】
図３に示すように、本発明に適用されるＦＴＴＨの光伝送網は、使用者３００とサービスノードとの間に位置し、使用者３００にデジタル放送、アナログ放送、音声通話、ビデオサービス、高速インターネットなどの放送通信サービスを提供するために、放送サービス提供者１００及び通信サービス提供者２００から伝達を受けた放送信号と通信信号を電／光変換した後、一つの光信号に束ねて送るサブシステムであるＯＬＴ（Optical Line Terminal）２１、このＯＬＴ２１から受けた情報をタイムスロット形態の光信号で使用者３００に伝達する使用者側の装置であるＯＮＵ（Optical Network Unit）２３、そしてＯＬＴ２１とＯＮＵ２３とを連結する第１光ケーブル２２及びＯＮＵ２３と使用者３００とを連結する第２光ケーブル２４で構成される。
【００２９】
本発明による放送通信融合サービスに適用される加入者側光分配器は、第２光ケーブル２４と連結されて使用者３００に放送サービス及び通信サービスを提供する。
【００３０】
図４は、本発明による放送通信融合サービスに適用される加入者側光分配器の実施形態を示す構成図である。同図に示すように、本発明による光分配器は、ＯＮＵ２３から時分割多重化された放送・通信光信号を受信して光／電変換し、また使用者からのアップリンク（Uplink）信号を電／光変換してＯＮＵ２３に送信する光送受信部４１、光送受信部４１から放送・通信信号を受けて放送信号と通信信号に分けて伝達する放送／通信信号分配部４２、放送／通信信号分配部４２から放送信号の伝達を受けて出力する放送インタフェース部４３、放送／通信信号分配部４２から通信信号を受けて出力し、使用者からのアップリンク信号の伝達を受けて光送受信部４１に伝達する通信インタフェース部４４を備えている。
【００３１】
ここで、放送サービスの場合、デジタル放送チャンネルはそれぞれのチャンネルに割り当てられた帯域幅が大きく情報量が多くて、従来のアナログ放送のように放送チャンネルをすべて伝送するように処理することは、チャンネルが多くなればその処理も難しくなり、加えてチャンネルの浪費をもたらすようになる。したがって、デジタル放送の場合、チャンネル情報をＴＶ受像機４７またはセットトップボックス（Settop Box）で選択するだけでなく、上位局でチャンネル選択をする場合も発生する。これにより、本発明による光分配器も、使用者のチャンネル選択情報を放送インタフェース部４３から受けて放送／通信信号分配部４２に伝達する放送制御部４５をさらに備えても良い。これにより放送／通信信号分配部４２に伝達された使用者のチャンネル選択情報は、光送受信部４１を通じてＯＬＴ２１またはＯＮＵ２３に伝達され、選択されたチャンネルのみが伝送されるように制御するのに使用される。
【００３２】
一方、本発明の実施形態ではデジタル放送サービスのための放送インタフェース部４３にＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）１３９４方式を使用し、通信インタフェース部４４にはイーサネットインタフェース、あるいはＷＬＬ（Wireless Local Loop）インタフェースを使用する（イーサネット及びEthernetは登録商標）。
【００３３】
それぞれの構成要素に対してより詳細に説明すれば、光送受信部４１は、第２光ケーブル２４を通じてデジタル放送データ（Multi Program Transfer Stream：ＭＰＴＳ）と通信パケット（たとえばイーサネットパケット）データを時分割多重（ＴＤＭ）方式で多重化して１５５Mbps級以上の基底帯域信号とした放送・通信光信号を受信し、光／電変換して放送／通信信号分配部４２に伝達し、また、使用者からのアップリンク信号を電／光変換して第２光ケーブル２４を通じてＯＮＵ２３に送信する。
【００３４】
本発明では光送受信部４１を具現するに際して、送受信距離を限定することで、低価に設計する方案を提示する。すなわち、ＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）送受信器を利用して光送受信部４１を具現すれば、その送受信距離は１ｋｍ未満に限定されるが、低価化することができる。周知によれば、ＶＣＳＥＬ ＬＤを採用した光送受信器の伝送距離を５００ｍ内に限定する場合、おおよそ１５５〜６２２Mbpsのデータ伝送速度が得られる。ＶＣＳＥＬ送受信器の例については、後術する図５を通じて詳細に説明する。
【００３５】
放送／通信信号分配部４２は、光送受信部４１から放送・通信信号の伝達を受けて放送信号と通信信号に分けて伝達する。すなわち、光送受信部４１から伝達された放送・通信信号から、回路内のＰＬＬ（Phase Locked Loop）を利用して時間分割多重化された時間フレームデータとクロック（CLOCK）を取り出し、この時間フレームデータ内で多重化された放送データと通信パケットデータを分離してそれぞれ伝送する。
【００３６】
放送／通信信号分配部４２で分離された放送データは、放送インタフェース部４３でＤＴＶ標準インタフェースのＩＥＥＥ１３９４のフォーマットに変換して伝送される。一方、分離された通信データは、通信パケットデータの場合、通信インタフェース部４４を通じてＩＰ接続装置４６へ送られる。
【００３７】
図５は、本発明による放送通信融合サービスに適用される加入者側光分配器のＶＣＳＥＬ送受信器（光送受信部４１）の例示図である。同図に示すように、ＶＣＳＥＬ送受信器は、ＰＩＮ-ＰＤ（Photo Diode）とＬＮＡ（Low Noise Amp）で構成されたアナログ放送受信部５１、ＰＩＮ-ＰＤとトランスインピーダンス（Transimpedance）ＡＭＰで構成された時分割多重化放送・通信信号を受信する放送・通信信号受信部５２、及び通信アップリンクのための送信部５３（VCSEL LD及びそのドライバ）で構成される。
【００３８】
このようなＶＣＳＥＬ送受信器は、アナログ放送を受容し、多重化された放送・通信信号を光波長分割して受ける形態で構成される。
【００３９】
以上、具体例で説明した本発明は、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者にとってはその技術的思想を外れない範囲内で多様な変形及び変更が可能なので、前述した実施形態及び添付の図面に限られるものではない。例えば、本発明の説明において放送インタフェース部４３がＩＥＥＥ１３９４フォーマットを使用するものと例示したが、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）２．０などを利用することもできる。また、通信インタフェース部４４も、一例としてイーサネットパケットデータを処理することを例示したが、ＷＬＬ（Wireless Local Loop）の２．４GHz帯域内の無線ネットワーク標準を使用して無線ホームネットワーク環境を構築する方式で処理することも可能である。もちろん、Ｂ-ＷＬＬ（Broad-WLL）の使用が可能であるのも自明なことである。そして、それ以外にも放送インタフェース部４３と通信インタフェース部４４は提示される標準案により多様な有形のプロトコルを支援するインタフェースで構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】従来の放送通信サービスの構成を示す例示図。
【図２】従来のＦＴＴｘ光伝送網で放送サービスと通信サービスを提供する例を示す構成図。
【図３】本発明に適用されるＦＴＴＨ光伝送網の実施形態を示す構成図。
【図４】本発明による放送通信融合サービスに適用される加入者側光分配器の実施形態を示す構成図。
【図５】本発明による放送通信融合サービスに適用される加入者側光分配器のＶＣＳＥＬ送受信器の例示図。
【符号の説明】
【００４１】
４１  光送受信部（Optical Transceiver）
４２  放送／通信信号分配器（Broadcasting/Telecommunications Signal Distributor）
４３  放送インタフェース部（Broadcasting Interface）
４４  通信インタフェース部（Telecommunications Interface）
４５  放送制御部（Broadcasting Controller）
４６  ＩＰ接続装置（IP Connection Device）
４７  ＴＶ受像機（TV Receiver）
【図１】
2004343771.tif 000004
【図２】
2004343771.tif 000005
【図３】
2004343771.tif 000006
【図４】
2004343771.tif 000007
【図５】
2004343771.tif 000008