(57)【要約】【課題】光同軸ハイブリッド型の双方向ＣＡＴＶシステムにおいて、従来、加入者の増加に伴い増加していたセンタ装置側の光送信機の数を減らし、システム構築時や加入者側端末増設時に要する費用を抑制できるようにする。【解決手段】センタ装置から加入者側端末に至る同軸ケーブル上に複数の双方向増幅装置を備えた双方向ＣＡＴＶシステムにおいて、各双方向増幅装置は、センタ装置側から伝送されてきた下り電気信号を増幅して端末側の出力する下り増幅ユニット２０を備えると共に、端末側から伝送されてきた上り電気信号を増幅してセンタ装置側の同軸ケーブルに出力する上り増幅ユニット４０と、端末側から伝送されてきた上り電気信号を増幅して上り光信号に変換し、その上り光信号をセンタ装置側の光受信機に接続された光ケーブルに出力する光送信ユニット３０と、の何れか一方を選択的に装着可能である。【選択図】　図２
2004056781.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
双方向ＣＡＴＶシステムの伝送路である同軸ケーブル上に設けられる双方向増幅装置であって、
前記同軸ケーブルを介してセンタ装置側から伝送されてくる下り電気信号を増幅して端末側の同軸ケーブルに出力する下り増幅機を備え、
しかも、前記同軸ケーブルを介して加入者側端末から伝送されてくる上り電気信号を増幅してセンタ装置側の同軸ケーブルに出力する上り増幅機、及び、前記同軸ケーブルを介して加入者側端末から伝送されてくる上り電気信号を増幅し、該増幅後の上り電気信号を上り光信号に変換して、前記センタ装置側の光受信機に接続された光ケーブルに出力する光送信機、の一つを選択的に装着可能に構成されたことを特徴とする双方向増幅装置。
【請求項２】
前記上り増幅機及び前記光送信機は、それぞれ、上り増幅ユニット、光送信ユニットとして、単体で構成され、
当該双方向増幅装置は、前記上り増幅ユニット及び前記光送信ユニットの一つを選択的に装着可能に構成されていることを特徴とする請求項１記載の双方向増幅装置。
【請求項３】
前記上り増幅機は、前記上り電気信号を同軸ケーブル伝送用の信号レベルまで増幅する増幅回路からなる第１上り増幅ユニットと、該第１上り増幅ユニットの出力を前記センタ装置側の同軸ケーブルに接続する伝送路からなる接続ユニットとから構成され、
前記光送信機は、前記上り電気信号を光信号変換用の信号レベルまで増幅する増幅回路からなる第２上り増幅ユニットと、該第２上り増幅ユニットから出力された上り電気信号を上り光信号に変換して、前記センタ装置側の光受信機に接続された光ケーブルに出力する光送信回路からなる光送信ユニットとから構成され、
当該双方向増幅装置は、前記第１上り増幅ユニット及び前記第２上り増幅ユニットの一つと、前記接続ユニット及び前記光送信ユニットの一つとを、それぞれ選択的に装着可能に構成されていることを特徴とする請求項１記載の双方向増幅装置。
【請求項４】
前記光送信ユニットには、前記センタ装置側の同軸ケーブルに接続するための接続部と、該接続部を該同軸ケーブルの伝送インピーダンスにて終端する終端回路とが設けられたことを特徴とする請求項２又は請求項３記載の双方向増幅装置。
【請求項５】
テレビ放送信号を含む各種伝送信号からなる下り電気信号をセンタ装置側の光送信機にて下り光信号に変換し、該下り光信号を、下り用の光ケーブルを介して、当該システムのサービスエリアである各地域毎に設置された光受信機まで伝送すると共に、該光受信機にて前記下り光信号を前記下り電気信号に変換して、該変換後の下り電気信号を、前記地域内に敷設された同軸ケーブル及び該同軸ケーブルに設けられた複数の双方向増幅装置を介して、前記地域内の複数の加入者側端末まで伝送し、
該各加入者側端末から前記同軸ケーブルに送出された上り電気信号を、該同軸ケーブルに設けられた複数の双方向増幅装置を介して順次伝送すると共に、該双方向増幅装置を介して伝送される上り電気信号を、前記地域毎に設置された光送信機にて上り光信号に変換し、該変換後の上り光信号を、上り用の光ケーブルを介して、センタ装置側の光受信機まで伝送することにより、
前記センタ装置と各加入者側端末とを双方向通信可能に接続する双方向ＣＡＴＶシステムであって、
前記各地域の同軸ケーブルには、前記複数の双方向増幅装置として、請求項１〜請求項４の何れかに記載の双方向増幅装置を設け、しかも、各双方向増幅装置には、前記下り増幅機と光送信機との何れかを選択的に装着することにより、
前記複数の双方向増幅装置の内、前記光送信機を装着した双方向増幅装置からは、該光送信機から出力される上り光信号を、光ケーブルを介して、センタ装置側の光受信機まで直接伝送するよう構成してなることを特徴とする双方向ＣＡＴＶシステム。
【請求項６】
前記センタ装置には、光ケーブルを介して各加入者側端末との間で直接光通信を行うための光送受信機が備えられたことを特徴とする請求項５記載の双方向ＣＡＴＶシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、センタ装置から出力された下り信号及び複数の加入者側端末から出力された上り信号を光ケーブルと同軸ケーブルとの２種類の伝送路を介して双方向に伝送する光同軸ハイブリッド型の双方向ＣＡＴＶシステム、及び、このシステムで利用される双方向増幅装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、双方向ＣＡＴＶシステムの一つとして、センタ装置から端末側に提供可能なテレビ放送信号の多チャンネル化、及び、センタ装置と各加入者側端末との間のデータ通信の高速化を図るために、センタ装置から双方向ＣＡＴＶシステムのサービスエリアである所定地域までは光ケーブルを敷設し、その地域内には同軸ケーブルを敷設して、各加入者宅に同軸ケーブルを引き込むようにした光同軸ハイブリッド（ＨＦＣ：ｈｙｂｒｉｄ　ｆｉｂｅｒ／ｃｏａｘ　）型の双方向ＣＡＴＶシステムが知られている（例えば、特許文献１、特許文献２等参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−１１１６６３号公報
【特許文献２】
特開平１０−１４５２９５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この種の双方向ＣＡＴＶシステムでは、センタ装置と各地域との間を光ケーブルで接続するために、センタ装置と各地域とに夫々一対の光送受信機を設け、その一対の光送受信機にて光信号を送受信するようにしているが、各地域に設けられる一つの光送受信機（所謂ノード）に接続可能な端末の数には限界があるため、システムの規模が大きくなる程（換言すれば加入者が多くなる程）、ノードの数が増加し、これに伴い、センタ装置に設ける光送受信機の数も増加するといった問題があった。
【０００５】
つまり、ノードとなる光送受信機に同軸ケーブルを介して接続される加入者側端末の数が増える程、各端末側から同軸ケーブルに侵入する雑音の量が増え、ノードとなる光送受信機には、その雑音を合成した流合雑音として入力されることから、各加入者側端末からセンタ装置側に伝送する上り信号の伝送品質を確保するには、流合雑音を所定レベル以下に抑えるために、ノードとなる光送受信機に同軸ケーブルを介して接続される加入者側端末の数を制限する必要があるが、このように１ノード当たりの端末数を制限すると、ノード、延いては、センタ装置に設ける光送受信機の数が増加するのである。
【０００６】
そして、このようにセンタ装置に設ける光送受信機が増加した場合、この光送受信機は、周波数帯域が例えば７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ（若しくは数ＧＨｚ）にもなる多チャンネルのテレビ放送信号を光信号に変換して端末側に送信する必要があり、極めて高価であるため、ＣＡＴＶシステム構築時若しくは加入者増加に伴うノード増設時の費用が膨大となり、加入者に対してＣＡＴＶサービスを安価に提供することができないといった問題があった。
【０００７】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、光同軸ハイブリッド型の双方向ＣＡＴＶシステムにおいて、従来、加入者の増加に伴い増加していたセンタ装置側の光送信機の数を減らし、システム構築時や加入者側端末増設時に要する費用を抑制して、ＣＡＴＶサービスを安価に提供できるようにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためになされた請求項１記載の発明は、双方向ＣＡＴＶシステムの伝送路である同軸ケーブル上に設けられる双方向増幅装置であって、前記同軸ケーブルを介してセンタ装置側から伝送されてくる下り電気信号を増幅して端末側の同軸ケーブルに出力する下り増幅機を備え、しかも、前記同軸ケーブルを介して加入者側端末から伝送されてくる上り電気信号を増幅してセンタ装置側の同軸ケーブルに出力する上り増幅機、及び、前記同軸ケーブルを介して加入者側端末から伝送されてくる上り電気信号を増幅し、該増幅後の上り電気信号を上り光信号に変換して、前記センタ装置側の光受信機に接続された光ケーブルに出力する光送信機、の一つを選択的に装着可能に構成されたことを特徴とする。
【０００９】
このため、本発明の双方向増幅装置によれば、上り増幅機を装着すれば、加入者側端末から伝送されてきた上り電気信号を増幅してセンタ装置側の同軸ケーブルに出力することができ、上り増幅機に代えて光送信機を装着すれば、加入者側端末から伝送されてきた上り電気信号を上り光信号に変換し、光ケーブルを介してセンタ装置に直接伝送することができる。
【００１０】
よって、本発明の双方向増幅装置を用いて光同軸ハイブリッド型の双方向ＣＡＴＶシステムを構築すれば、当該双方向増幅装置よりも下流側の同軸ケーブルに接続される加入者側端末の数が少ないときには、双方向増幅装置には上り増幅機を装着して、各加入者側端末から伝送されてきた上り電気信号をそのままセンタ装置側の同軸ケーブルに出力するようにし、当該双方向増幅装置よりも下流側の同軸ケーブルに接続される加入者側端末の数が増加した場合（換言すれば、同軸ケーブルを介してセンタ装置側に伝送される流合雑音を規定レベル以下に抑えることができなくなる場合）には、双方向増幅装置内の上り増幅機を光送信機と交換して、各加入者側端末から伝送されてきた上り電気信号を光送信機で上り光信号に変換して、変換後の上り光信号を光ケーブルを介してセンタ装置迄直接伝送させる、といったことができるようになる。
【００１１】
また、本発明の双方向増幅装置は、光送信機を装着するか、上り増幅機を装着するかにかかわらず、センタ装置側から伝送されてくる下り信号については、同軸ケーブルを介して下り電気信号を取り込み、その下り電気信号を下り増幅機を介して増幅して、端末側の同軸ケーブルに出力するようにされている。
【００１２】
このため、本発明の双方向増幅装置を用いて光同軸ハイブリッド型の双方向ＣＡＴＶシステムを構築し、上記のように、加入者の増加に伴い双方向増幅装置内の上り増幅機を光送信機と交換したとしても、センタ装置側では、その光送信機に対応した光受信機を設置すればよく、センタ装置側の光送信機の数は増加させる必要はない。
【００１３】
従って、本発明の双方向増幅装置を用いて光同軸ハイブリッド型の双方向ＣＡＴＶシステムを構築するようにすれば、そのシステム構築時や加入者側端末増設時に要する費用を抑制して、ＣＡＴＶサービスを安価に提供することができるようになる。
【００１４】
つまり、光同軸ハイブリッド型の双方向ＣＡＴＶシステムにおいては、流合雑音を抑制するために、上り電気信号を上り光信号に変換する上り用の光送信機よりも端末側の同軸ケーブルに接続される加入者側端末の数を制限する必要があるが、上り電気信号の周波数帯域は、例えば、１０ＭＨｚ〜５５ＭＨｚというように、下り電気信号の周波数帯域に比べて極めて狭く、また、各加入者側端末は通信用のデータを同時に送信することはないため、上り電気信号の波数も、多チャンネル伝送を行う下り信号に比べて極めて少ない。
【００１５】
このため、上記のように、加入者側端末の増加に伴い、双方向増幅装置内の上り増幅機を光送信機に交換して、双方向ＣＡＴＶシステム全体の上り信号用の光送信機の数やセンタ装置側の光受信機の数を増加させても、従来のように、加入者側端末の増加に伴いセンタ装置側及び各地域に光送受信器を増設する場合に比べて、費用を充分抑制することができるようになるのである。
【００１６】
ここで、本発明の双方向増幅装置において、上り増幅機と光送信機との交換作業を容易に行うことができるようにするには、請求項２に記載のように、上り増幅機及び光送信機を、それぞれ、上り増幅ユニット、光送信ユニットとして、単体で構成し、双方向増幅装置には、その上り増幅ユニット及び光送信ユニットの一つを選択的に装着できるようにすることが望ましい。
【００１７】
つまり、このようにすれば、各ユニットを交換するだけで、端末側から伝送されてきた上り電気信号を、電気信号のままセンタ装置側の同軸ケーブル上に出力するか、或いは、上り光信号に変換して光ケーブル上に出力するかを切り換えることができ、その切り換え作業（換言すれば交換作業）を極めて簡単に行うことができるようになる。
【００１８】
なお、このように双方向増幅装置における上り増幅機と光送信機との交換作業を容易に行えるようにするには、請求項３に記載のように、上り増幅機を、上り電気信号を同軸ケーブル伝送用の信号レベルまで増幅する増幅回路からなる第１上り増幅ユニットと、この第１上り増幅ユニットの出力をセンタ装置側の同軸ケーブルに接続する伝送路からなる接続ユニットとから構成し、光送信機を、上り電気信号を光信号変換用の信号レベルまで増幅する増幅回路からなる第２上り増幅ユニットと、この第２上り増幅ユニットから出力された上り電気信号を上り光信号に変換して、センタ装置側の光受信機に接続された光ケーブルに出力する光送信回路からなる光送信ユニットとから構成し、双方向増幅装置には、第１上り増幅ユニット及び第２上り増幅ユニットの一つと、接続ユニット及び光送信ユニットの一つとを、それぞれ選択的に装着できるようにしてもよい。
【００１９】
つまり、このように構成しても、上り増幅機を光送信機に交換する際には、第１上り増幅ユニットを第２上り増幅ユニットに交換し、接続ユニットを光送信ユニットに交換する、というように２つのユニットを交換するだけでよく、その交換作業を簡単に行うことができる。
【００２０】
また、この場合、上り増幅機と光送信機との交換時には、２つのユニットを交換する必要があるが、双方向増幅装置の上り電気信号の増幅特性や上り光信号の送信特性を、双方向増幅装置に装着する上り増幅ユニットや光送信ユニットの種類に応じて適宜設定することができるようになる。
【００２１】
つまり、双方向増幅装置内での上り電気信号の増幅特性（具体的には、第１上り増幅ユニットや第２上り増幅ユニットを構成する増幅回路の利得）や、上り光信号の送信特性（上り光信号の送信電力や波長等）は、双方向増幅装置が設置される双方向ＣＡＴＶシステムの特性に応じて適宜設定する必要があるが、請求項３に記載のように、上り増幅機と光送信機とを、それぞれ、２つのユニットにて構成すれば、各ユニット毎に、双方向ＣＡＴＶシステムに適した特性のものに交換することができるようになり、ユニット交換後の調整作業を簡単にすることができるようになる。
【００２２】
次に、本発明（請求項１〜請求項３）の双方向増幅装置において、上り増幅機に代えて光送信機を装着した場合、本来、上り増幅機が接続されるべきセンタ装置側の同軸ケーブルには何も接続されず、その末端が開放されてしまうことになる。このため、双方向増幅装置に光送信機を装着した際には、上り増幅機が接続されるべきセンタ装置側の同軸ケーブルの末端を、その同軸ケーブルの伝送インピーダンスにて終端する必要があるが、双方向増幅装置に光送信機を装着した際に、その終端のための回路（終端回路）を別途設けるようにすると、上り増幅機を光送信機に交換する際の交換作業が面倒になる。
【００２３】
そこで、請求項２又は請求項３に記載の双方向増幅装置のように、上り増幅機及び光送信機をユニット化して装着できるようにした場合には、請求項４に記載のように、光送信機を構成する光送信ユニットに、センタ装置側の同軸ケーブルに上り増幅機に代えて光送信ユニットを接続するための接続部と、この接続部をセンタ装置側の同軸ケーブルの伝送インピーダンスにて終端する終端回路とを設けるとよい。
【００２４】
つまり、このようにすれば、双方向増幅装置に光送信ユニットを装着した際に、上り増幅機が接続されるべきセンタ装置側の同軸ケーブルの末端が、光送信ユニット内の終端回路にて自動的に終端されることになり、上り増幅機を光送信機に交換する際の交換作業をより簡単に行うことが可能となる。
【００２５】
一方、請求項５に記載の発明は、テレビ放送信号を含む各種伝送信号からなる下り電気信号をセンタ装置側の光送信機にて下り光信号に変換し、該下り光信号を、下り用の光ケーブルを介して、当該システムのサービスエリアである各地域毎に設置された光受信機まで伝送すると共に、該光受信機にて前記下り光信号を前記下り電気信号に変換して、該変換後の下り電気信号を、前記地域内に敷設された同軸ケーブル及び該同軸ケーブルに設けられた複数の双方向増幅装置を介して、前記地域内の複数の加入者側端末まで伝送し、該各加入者側端末から前記同軸ケーブルに送出された上り電気信号を、該同軸ケーブルに設けられた複数の双方向増幅装置を介して順次伝送すると共に、該双方向増幅装置を介して伝送される上り電気信号を、前記地域毎に設置された光送信機にて上り光信号に変換し、該変換後の上り光信号を、上り用の光ケーブルを介して、センタ装置側の光受信機まで伝送することにより、前記センタ装置と各加入者側端末とを双方向通信可能に接続する双方向ＣＡＴＶシステムに関するものである。
【００２６】
そして、この双方向ＣＡＴＶシステムにおいて、各地域の同軸ケーブルには、複数の双方向増幅装置として、上述した本発明（請求項１〜請求項４の何れかに記載）の双方向増幅装置が設けられ、各双方向増幅装置に下り増幅機と光送信機との何れかを選択的に装着することにより、光送信機を装着した双方向増幅装置からは、光送信機から出力される上り光信号を、光ケーブルを介して、センタ装置側の光受信機まで直接伝送するようにされている。
【００２７】
従って、この双方向ＣＡＴＶシステムによれば、従来、光同軸ハイブリッド型の双方向ＣＡＴＶシステムにおいて各地域毎にノードとして配置していた光送受信機を、センタ装置側の光送信機から光ケーブルを介して伝送されてくる下り光信号を受信する一つの光受信機と、双方向増幅装置に内蔵され、センタ装置側の複数の光受信機に対して光ケーブルを介して上り光信号を送信する複数の光送信機とから構成することができる。
【００２８】
このため、本発明の双方向ＣＡＴＶシステムによれば、従来システムに比べて、センタ装置側に設置される高価な下り用光送信機の数を減らし、加入者の多い大規模な双方向ＣＡＴＶシステムを構築したり、加入者側端末を増設する際の費用を抑制して、ＣＡＴＶサービスを安価に提供できるようになり、延いては、双方向ＣＡＴＶシステムの普及を促進できる。
【００２９】
また、本発明の双方向ＣＡＴＶシステムによれば、双方向増幅装置に組み込む上り用の光送信機とセンタ装置側に設ける光受信機とを増設することにより、加入者側端末の増加に伴う流合雑音の増加を抑制することができるだけでなく、センタ装置側に伝送される上り電気信号のＣ／Ｎ（キャリア対雑音比）を容易に改善できるため、上り電気信号の伝送に多値変調（１６ＱＡＭ，６４ＱＡＭ等）が利用でき、高速通信を実現できる。
【００３０】
また、同様に、本発明の双方向ＣＡＴＶシステムによれば、上り用の光送信機と光受信機とを増設することにより上り用の光ケーブルに流す上り光信号の波数を減らし、光信号１波当たりの周波数帯域を広くすることができるので、上り光信号の伝送に、広帯域幅が必要なＣＤＭＡ等の伝送方式を容易に採用できることになり、これによっても高速通信を実現できる。
【００３１】
また更に、各加入者宅に光ケーブルを引き込む伝送路の分岐箇所に上り用の光送信機を設置するようにすれば、将来、双方向ＣＡＴＶシステムをＦＴＴＣ（Ｆｉｂｅｒ　ｔｏ　ｔｈｅ　Ｃｕｒｂ）化、更には、ＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ　ｔｏ　ｔｈｅ　Ｈｏｍｅ）化する際の布石となり、将来のＦＴＴＣ化、ＦＴＴＨ化を容易に実現可能な双方向ＣＡＴＶシステムを提供できる。
【００３２】
また、本発明において、センタ装置に設けられる光送信機及び光受信機は、光ケーブル及び同軸ケーブルを介して加入者側端末との間で各種信号（テレビ放送信号を含む下り信号や加入者側端末から送信された上り信号）を送受信するためのものであるが、例えば、請求項６に記載のように、センタ装置には、上述の光送信機及び光受信機に加えて、各加入者側端末との間で直接光通信を行うための光送受信機を設けるようにしてもよい。
【００３３】
そして、このようにすれば、例えば、センタ装置と加入者側端末との間で、光ケーブル及び同軸ケーブルを介して、各種信号（テレビ放送信号を含む下り信号や加入者側端末から送信された上り信号）を低速で送受信させ、更に、センタ装置側の光送受信機が接続される光ケーブルを介して、各種情報を高速で送受信させる、といったことができるようになる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例を図面と共に説明する。
図１は、実施例の双方向ＣＡＴＶシステム全体の構成図である。
この双方向ＣＡＴＶシステムには、テレビ放送やＦＭラジオ放送等の各種放送信号やインターネット等の各種サービス用のデータを端末側に送信すると共に、端末側から送信されてきたデータを受信して各種サービスを行うセンタ装置２が備えられている。
【００３５】
そして、このセンタ装置２は、上記放送信号やデータを端末側に送信するために、これらを予め設定された伝送チャンネル順に配列した所定周波数帯（例えば７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ）の下り電気信号を生成し、これを光送信機４にて下り光信号に変換することにより、この下り光信号を、下り用の光ケーブルＬｏを介して、当該双方向ＣＡＴＶシステムのサービスエリアである複数の地域まで夫々伝送するようにされている。
【００３６】
また、下り用の光ケーブルＬｏを介してセンタ装置２から各地域に伝送された下り光信号は、その光ケーブルＬｏの末端に接続された光受信機８にて下り電気信号に変換され、その変換後の下り電気信号は、幹線分配増幅装置１０ａに出力される。すると、幹線分配増幅装置１０ａは、光受信機８から出力された下り電気信号を増幅し、その増幅後の下り電気信号を分配（図では４分配）して、当該幹線分配増幅装置１０ａが設置された地域に敷設された同軸ケーブルＬｅからなる複数（図では４本）の幹線に出力する。
【００３７】
また、同軸ケーブルＬｅからなる幹線には、夫々、幹線分岐増幅装置１０ｂ或いは１１ｂが所定間隔で設置されると共に、その末端には、分岐増幅装置１０ｃが接続されている。そして、幹線分配増幅装置１０から各幹線に出力された下り電気信号は、幹線上を、幹線分岐増幅装置１０ｂ或いは１１ｂを介して増幅されつつ端末側に伝送されると共に、各幹線分岐増幅装置１０ｂ、１１ｂ若しくは分岐増幅装置１０ｃから分岐した同軸ケーブルＬｅからなる分岐線、及び、その分岐線に設けられた延長増幅装置１０ｄや分岐装置等の各種伝送装置を介して、地域内の複数の加入者側端末へ配信される。
【００３８】
一方、幹線分配増幅装置１０ａ、幹線分岐増幅装置１０ｂ、分岐増幅装置１０ｃ、延長増幅装置１０ｄには、センタ装置２側から入力される下り電気信号及び端末側から入力される上り電気信号を夫々増幅する増幅回路に加えて、増幅後の上り電気信号を上り光信号に変換して、一端がセンタ装置２側の光受信機６に接続された上り用の光ケーブルＬｏに出力する光送信ユニット３０が内蔵され、これら各増幅装置１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）が受け持つ加入者側端末からの上り信号を光信号として直接センタ装置２に送信するようにされている。
【００３９】
尚、幹線分岐増幅装置１１ｂは、センタ装置２側から入力される下り電気信号及び端末側から入力される上り電気信号を夫々増幅して、当該増幅装置１１ｂが接続された端末側或いはセンタ装置２側の同軸ケーブルＬｅに送出する従来より周知のものである。
【００４０】
また、図示しないが、上記分岐増幅装置１０ｃが設けられた幹線とは別の幹線には、上述した光送信ユニット３０を内蔵した分岐増幅装置１０とは異なり、単に、センタ装置側から入力される下り電気信号及び端末側から入力される上り電気信号を夫々増幅して端末側或いはセンタ装置２側の同軸ケーブルＬｅに出力する従来より周知の分岐増幅装置が設置されることがある。
【００４１】
同様に、幹線分岐増幅装置１０ｂ或いは１１ｂから分岐した分岐線上には、上述した光送信ユニット３０を内蔵した延長増幅装置１０ｄとは異なり、単に、センタ装置２側から入力される下り電気信号及び端末側から入力される上り電気信号を夫々増幅して端末側或いはセンタ装置２側の同軸ケーブルＬｅ（この場合分岐線）に送出する従来より周知の延長増幅装置が設置されることもある。
【００４２】
つまり、本実施例の双方向ＣＡＴＶシステムには、従来の双方向ＣＡＴＶシステムにて使用されている電気信号増幅用の双方向増幅装置（幹線分岐増幅装置１１ｂ、図示しない分岐増幅装置、同じく延長増幅装置）に加えて、光送信ユニット３０が内蔵され、上り信号を光信号として直接センタ装置２に送信可能な光送信機内蔵型の双方向増幅装置（幹線分配増幅装置１０ａ、幹線分岐増幅装置１０ｂ、分岐増幅装置１０ｃ、延長増幅装置１０ｄ）が使用されているのである。
【００４３】
このため、各加入者側端末から出力された上り電気信号は、同軸ケーブルＬｅを介して、上記各双方向増幅装置まで伝送され、その双方向増幅装置が、光送信ユニット３０ではなく、上り電気信号増幅用の上り増幅ユニット４０を内蔵した一般的な双方向増幅装置（幹線分岐増幅装置１１ｂ等）であれば、その増幅装置まで伝送された上り電気信号は、上り増幅ユニット４０で所定レベルまで増幅された後、センタ装置２側の同軸ケーブルＬｅ上に送出されて、その同軸ケーブルＬｅの上流側（センタ装置２側）に設置された双方向増幅装置まで更に伝送されるが、上り電気信号が入力された双方向増幅装置が光送信ユニット３０を内蔵した双方向増幅装置（幹線分配増幅装置１０ａ、幹線分岐増幅装置１０ｂ、分岐増幅装置１０ｃ、延長増幅装置１０ｄ）であれば、その増幅装置に入力された上り電気信号は、光送信ユニット３０にて上り光信号に変換された後、上り光信号伝送用の光ケーブルＬｏを介して、センタ装置２側の対応する光受信機６まで直接伝送される。
【００４４】
従って、本実施例の双方向ＣＡＴＶシステムにおいては、光送信ユニット３０を内蔵した双方向増幅装置（幹線分配増幅装置１０ａ、幹線分岐増幅装置１０ｂ、分岐増幅装置１０ｃ、延長増幅装置１０ｄ）が上り光信号送信用のノードとなり、これら各ノードに上り電気信号を送信してくる加入者側端末の数を制限することによって、流合雑音による上り信号の伝送品質の低下を防止できる。よって、本実施例によれば、流合雑音低減のために、下り光信号用のノードとなる光受信機８が下り電気信号を伝送する加入者側端末の数を制限する必要はない。
【００４５】
このため、本実施例の双方向ＣＡＴＶシステムによれば、従来システムに比べて、下り用の光受信機８が設置される地域内での加入者側端末の数を増加することができ、各地域毎にセンタ装置２側に設置される光送信機４の数を減らして、システム構築時或いは加入者側端末増設時に要する費用を抑制することができる。また、このようにシステム構築時或いは加入者側端末増設時に要する費用を抑制できることから、ＣＡＴＶサービスを安価に提供できるようになり、延いては、双方向ＣＡＴＶシステムの普及を促進できる。
【００４６】
次に、本実施例の双方向ＣＡＴＶシステムにおいて使用される上記各双方向増幅装置の構成を、幹線分岐増幅装置１０ｂ、１１ｂを例にとり説明する。
図２に示すように、幹線分岐増幅装置１０ｂは、センタ装置２側の同軸ケーブルＬｅを接続するための接続端子Ｔ１と、端末側の同軸ケーブルＬｅを接続するための接続端子Ｔ２と、４つの分岐端子ＴＢ１〜ＴＢ４と、光ケーブルＬｏの一端を固定するためのケーブルストッパＳＴとが備えられ、このうち、接続端子Ｔ１及び接続端子Ｔ２には、夫々、幹線分岐増幅装置１０ｂ内に下り電気信号と上り電気信号との２系統の伝送路を形成するために、これら各信号を選択的に通過させるためのハイパスフィルタ（Ｈ）とローパスフィルタ（Ｌ）とから構成された信号分波用のフィルタ回路１２、１４が接続されている。
【００４７】
そして、同軸ケーブルＬｅを介してセンタ装置２側から伝送されてきた下り電気信号は、接続端子Ｔ１からフィルタ回路１２のハイパスフィルタ（Ｈ）を通って、下り増幅機としての下り増幅ユニット２０に入力され、この下り増幅ユニット２０内で所定レベルまで増幅された後、フィルタ回路１４のハイパスフィルタ（Ｈ）を通って、接続端子Ｔ２から端末側の同軸ケーブルＬｅへと出力される。
【００４８】
また、下り増幅ユニット２０には、フィルタ回路１２を介して入力された下り電気信号を増幅してフィルタ回路１４側に出力する第１上り増幅回路２２に加えて、この第１上り増幅回路２２で増幅された下り電気信号の一部を分岐する分岐回路２４、及び、この分岐回路２４にて分岐された下り電気信号を所定レベルまで増幅する第２下り増幅回路２６が設けられており、この第２下り増幅回路２６にて増幅された下り電気信号は、フィルタ回路１６に出力される。
【００４９】
フィルタ回路１６は、上記各フィルタ回路１２、１４と同様、下り電気信号を通過させるハイパスフィルタ（Ｈ）と上り電気信号を通過させるローパスフィルタ（Ｌ）とから構成されており、第２下り増幅回路２６から出力された下り電気信号は、このフィルタ回路１６のハイパスフィルタ（Ｈ）を通って、４分配回路１８に入力され、この４分配回路１８にて４分配された後、上述した４つの分岐端子ＴＢ１〜ＴＢ４から、夫々、端末側の同軸ケーブルＬｅ上に出力される。
【００５０】
一方、端末側の同軸ケーブルＬｅを介して接続端子Ｔ２及び分岐端子ＴＢ１〜ＴＢ４に入力される上り電気信号は、フィルタ回路１４或いは１６のローパスフィルタ（Ｌ）を介して、光送信ユニット３０に入力される。
光送信ユニット３０は、フィルタ回路１６のローパスフィルタ（Ｌ）を介して入力された上り電気信号を増幅する第２上り増幅回路３８と、フィルタ回路１４のローパスフィルタ（Ｌ）を介して入力された上り電気信号と第２上り増幅回路３８にて増幅された上り増幅信号とを混合する方向性結合器（上述の分岐回路２４と同一構成）３６と、この方向性結合器３６を介して入力される上り電気信号を所定レベルまで増幅する第１上り増幅回路３４と、第１上り増幅回路３４から出力された上り電気信号を上り光信号に変換して送信する光送信回路３２と、フィルタ回路１２のローパスフィルタ（Ｌ）の接続端子Ｔ１とは反対側の端子を同軸ケーブルＬｅの伝送インピーダンスで終端する終端回路３９とを備える。そして、ケーブルストッパＳＴにて固定された光ケーブルＬｏと光送信回路３２とは、一対の光コネクタＣＮ０、ＣＮ１を介して光送信可能に接続されている。
【００５１】
このため、光送信ユニット３０に入力された上り電気信号は、第１上り増幅回路３４若しくは第１上り増幅回路３４及び第２上り増幅回路３８により所定レベル（光信号変換用の信号レベル）まで増幅された後、光送信回路３２にて上り光信号に変換されて、光ケーブルＬｏ上に送出されることになる。
【００５２】
また、上記下り増幅ユニット２０及び光送信ユニット３０は、夫々、下り増幅機及び光送信機として単体で機能するよう構成されており、上述した各端子Ｔ１、Ｔ２、ＴＢ１〜ＴＢ４、ケーブルストッパＳＴ、分配回路１８、及び、フィルタ回路１２、１４、１６が組み付けられた当該幹線分岐増幅装置本体側のケース５０（図３参照）に対して、着脱自在に装着できるようにされている。
【００５３】
つまり、下り増幅ユニット２０及び光送信ユニット３０には、夫々、上記各フィルタ回路１２、１４、１６のハイパスフィルタ（Ｈ）及びローパスフィルタ（Ｌ）に接続するための３つのＦ型（フィッティング型）のコネクタＦ０１〜Ｆ０３及びＦ１１〜Ｆ１３が設けられており、このコネクタＦ０１〜Ｆ０３及びＦ１１〜Ｆ１３をケース５０側に組み付けられたコネクタに嵌合して、各ユニット２０、３０をケース５０にねじ止めすることで、光送信機能を有する幹線分岐増幅装置１０ｂを構成できるようにされているのである。
【００５４】
一方、本実施例の幹線分岐増幅装置１１ｂは、上記幹線分岐増幅装置１０ｂを構成する光送信ユニット３０に代えて、この光送信ユニット３０と同形状でコネクタＦ１１〜Ｆ１３を有する上り増幅ユニット４０（図２参照）をケース５０に装着することによって構成されている。
【００５５】
つまり、この上り増幅ユニット４０は、光送信ユニット３０から光コネクタＣＮ１、光送信回路３２、終端回路３９を削除し、第１上り増幅回路３４及び第２上り増幅回路３８を、それぞれ、上り電気信号を同軸ケーブル伝送用の信号レベルまで増幅する第１上り増幅回路３４′、第２上り増幅回路３８′に変更することで、第１上り増幅回路３４′からの出力（上り電気信号）をコネクタＦ１１を介してフィルタ回路１２のローパスフィルタ（Ｌ）に出力するよう構成されており、幹線分岐増幅装置１１ｂは、この上り増幅ユニット４０を図３に示した光送信ユニット３０に代えてケース５０に装着することで、構成されているのである。
【００５６】
従って、本実施例の双方向ＣＡＴＶシステムにおいては、加入者側端末が増えた際に、図４（ａ）に示すように、既に同軸ケーブルＬｅに接続されている幹線分岐増幅装置１１ｂのケース５０から、上り増幅ユニット４０と、光ケーブル装着のためにケース５０に穿設された取付穴を閉塞していた閉塞栓とを取り外し、その後、図４（ｂ）に示すように、ケース５０に穿設された取付穴にケーブルストッパＳＴを介して光ケーブルＬｏを装着すると共に、ケース５０に光送信ユニット３０を組み付け、光コネクタＣＮ０、ＣＮ１を介して光ケーブルＬｏを光送信ユニット３０とを接続すれば、その付近の各加入者側端末からの上り電気信号を専用の光ケーブルＬｏを介して直接センタ装置２側に伝送するよう、システムを簡単に変更できることになり、双方向ＣＡＴＶシステムを極めて容易に拡張することが可能となる。
【００５７】
尚、図３は、幹線分岐増幅装置１０ｂのケース５０の蓋部５２を取り外した状態を表す説明図であり、ケース５０の左右側壁には、同軸ケーブルＬｅに接続された接続端子Ｔ１、Ｔ２、及び、分岐端子ＴＢ１〜ＴＢ４が固定されると共に、ケーブルストッパＳＴを介して光ケーブルＬｏが固定され、ケース５０の内部には、分配回路１８やフィルタ回路１２、１４、１６からなる本体側回路部１９が組み付けられていることを表しているが、実際には、一般的な双方向増幅装置と同様、このケース５０若しくは蓋部５２には、同軸ケーブルＬｅを介して入力される直流又は交流の電力信号を受けて、内部回路駆動用の直流定電圧を生成する電源回路や、当該幹線分岐増幅装置１０ｂの動作状態を表すモニタ信号を上り信号の１つとしてセンタ装置２側に送信する送信回路等も組み付けられ、またケース５０の側壁には、接続端子Ｔ２や分岐端子ＴＢ１〜ＴＢ４から出力される下り電気信号の信号レベル等をチェックするチェック用端子が組み付けられることになる。
【００５８】
また、上述した下り増幅ユニット２０、光送信ユニット３０、或いは、上り増幅ユニット４０に組み込まれる増幅回路２２、２６、３４（３４′）、３８（３８′）には、ＢＯＮ（擬似線路）、イコライザ、スロープ回路等の周波数補償回路、及び、ゲインコントロール回路が内蔵されているが、これらの回路については、従来より周知であるため、ここでは説明を省略する。
【００５９】
また、上記説明では、幹線分岐増幅装置１０ｂ、１１ｂの構成について詳しく説明したが、例えば、幹線分配増幅装置１０ａについては、図２に示した幹線分岐増幅装置１０ｂの下り増幅ユニット２０から分岐回路２４、第２下り増幅回路２６、及びコネクタＦ０３を削除した下り増幅ユニットと、同じく光送信ユニット３０から方向性結合器３６、第２上り増幅回路３８、及びコネクタＦ１３を削除した光送信ユニットとを、図２に示す分岐端子ＴＢ１〜ＴＢ４と同様に分配回路１８に接続された４つの接続端子Ｔ２と、１つの接続端子Ｔ１と、ケーブルストッパＳＴと、フィルタ回路１２及び１４とが組み付けられたケースに装着することにより構成すればよい。
【００６０】
また、幹線の末端に設置される分岐増幅装置１０ｃについては、図２に示した幹線分岐増幅装置１０ｂの下り増幅ユニット２０から第１下り増幅回路２２及びコネクタＦ０２を削除し、分岐回路２４の端末側を終端した下り増幅ユニットと、同じく光送信ユニット３０から第１上り増幅回路３４及びコネクタＦ１２を削除し、方向性結合器３６の端末側を終端した光送信ユニットとを、図２に示す接続端子Ｔ１と、分岐端子ＴＢ１〜ＴＢ４と、ケーブルストッパＳＴと、フィルタ回路１２及び１６と、分配回路１８とが組み付けられたケースに装着することにより構成すればよい。
【００６１】
また、延長増幅装置１０ｄについては、図２に示した幹線分岐増幅装置１０ｂの下り増幅ユニット２０から分岐回路２４、第２下り増幅回路２６、及びコネクタＦ０３を削除した下り増幅ユニットと、同じく光送信ユニット３０から方向性結合器３６、第２上り増幅回路３８、及びコネクタＦ１３を削除した上り増幅ユニットとを、図２に示す接続端子Ｔ１、Ｔ２と、ケーブルストッパＳＴと、フィルタ回路１２及び１４とが組み付けられたケース５０に装着することにより構成すればよい。
【００６２】
そして、幹線分配増幅装置１０ａを上記のように構成すれば、接続端子Ｔ１に入力された光送信機８からの下り電気信号については、フィルタ回路１２のハイパスフィルタ（Ｈ）を介して下り増幅ユニットに入力され、この下り増幅ユニットにて所定レベルまで増幅された後、フィルタ回路１４のハイパスフィルタ（Ｈ）を介して分配回路１８に入力され、この分配回路１８にて４分配されて、４つの接続端子Ｔ２から各幹線（同軸ケーブルＬｅ）上に送出され、逆に、端末側から各接続端子Ｔ２に入力された上り電気信号については、分配回路１８及びフィルタ回路１４のローパスフィルタ（Ｌ）を介して光送信ユニットに入力され、この光送信ユニットにて所定レベルまで増幅された後、上り光信号に変換されて、光ケーブル（延いてはセンタ装置２側の光受信機６）に送出されることになり、しかも、光送信ユニットを、第１上り増幅回路３４′のみからなる上り増幅ユニットに交換すれば、接続端子Ｔ１から上り電気信号を出力する一般的な幹線分配増幅装置としても機能させることができるようになる。
【００６３】
また、分岐増幅装置１０ｃを上記のように構成すれば、接続端子Ｔ１に入力された光送信機８からの下り電気信号については、フィルタ回路１２のハイパスフィルタ（Ｈ）を介して下り増幅ユニットに入力され、この下り増幅ユニットにて所定レベルまで増幅された後、フィルタ回路１６のハイパスフィルタ（Ｈ）を介して分配回路１８に入力され、この分配回路１８にて４分配されて、４つの分岐端子ＴＢ１〜ＴＢ４から各分岐線（同軸ケーブルＬｅ）上に送出され、逆に、分岐線から各分岐端子ＴＢ１〜ＴＢ４に入力された上り電気信号については、分配回路１８及びフィルタ回路１６のローパスフィルタ（Ｌ）を介して光送信ユニットに入力され、この光送信ユニットにて所定レベルまで増幅された後、上り光信号に変換されて、光ケーブル（延いてはセンタ装置２側の光受信機６）に送出されることになり、しかも、光送信ユニットを、分岐回路３６と第２上り増幅回路３８′とからなる上り増幅ユニットに交換すれば、接続端子Ｔ１から上り電気信号を出力する一般的な分岐増幅装置としても機能させることができるようになる。
【００６４】
また更に、延長増幅装置１０ｄを上記のように構成すれば、接続端子Ｔ１に入力された光送信機８からの下り電気信号については、フィルタ回路１２のハイパスフィルタ（Ｈ）を介して下り増幅ユニットに入力され、この下り増幅ユニットにて所定レベルまで増幅された後、フィルタ回路１４のハイパスフィルタ（Ｈ）を介して接続端子Ｔ２から端末側の同軸ケーブルＬｅ上に送出され、逆に、端末側から接続端子Ｔ２に入力された上り電気信号については、フィルタ回路１４のローパスフィルタ（Ｌ）を介して光送信ユニットに入力され、この光送信ユニットにて所定レベルまで増幅された後、上り光信号に変換されて、光ケーブル（延いてはセンタ装置２側の光受信機６）に送出されることになり、しかも、光送信ユニットを、第１上り増幅回路３４′のみからなる上り増幅ユニットに交換することによって、接続端子Ｔ１から上り電気信号を出力する一般的な延長増幅装置として機能させることができるようになる。
【００６５】
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
例えば、上記実施例では、幹線分岐増幅装置１０ｂ或いは１１ｂを構成する光送信ユニット３０或いは上り増幅ユニット４０には、上り電気信号を増幅する第１上り増幅回路３４或いは３４′に加えて、端末側から分岐端子ＴＢ１〜ＴＢ４に入力された上り電気信号を増幅する第２上り増幅回路３８が設けられるものとして説明したが、この第２上り増幅回路３８は必ずしも設ける必要はなく、削除することもできる。そして、光送信ユニット３０或いは上り増幅ユニット４０から第２上り増幅回路３８を削除した場合、図５に示すように、方向性結合器３６を幹線分岐増幅装置１０ｂ或いは１１ｂのケース５０側に設けるようにすれば、これら各ユニット３０、４０から方向性結合器３６を削除することもできる。
【００６６】
また、このように方向性結合器３６をケース５０側に設けるようにすれば、光送信ユニット３０及び上り増幅ユニット４０には、分岐用のコネクタＦ１３を設ける必要がないことから、これら各ユニット３０、４０をケース５０に装着するためのコネクタの数を２個にすることができ（図６参照）、ケース５０への部品の組み付け工数を減らすことができる。
【００６７】
また、この場合、光送信ユニット３０及び上り増幅ユニット４０は、上述した幹線分配増幅装置１０ａ、延長増幅装置１０ｄ等に内蔵されるユニットと同様に、２つのコネクタＦ１１、Ｆ１２を有する２端子型のユニットとなるので、これら各ユニットを、幹線分配増幅装置１０ａ、幹線分岐増幅装置１０ｂ、延長増幅装置１０ｄにて共用することができるようになり、延いては、これら各増幅装置のコストを低減できる。
【００６８】
一方、上記実施例では、幹線分岐増幅装置１０ａを構成する光送信ユニット３０には、上り電気信号増幅用の増幅回路（第１上り増幅回路３４、第２上り増幅回路３８等）を設けるものとして説明したが、図７に示すように、光送信ユニット３０には、終端回路３９と光送信回路３２とを組み込み、上り増幅回路（図では第１上り増幅回路３４）は、光送信ユニット３０とは別体の上り増幅ユニット４２として構成し、これら各ユニット３０、４２を、コネクタＦ１１、Ｆ１２、及び、Ｆ１５、Ｆ１６を介して、夫々、ケース５０に装着するようにしてもよい。
【００６９】
尚、この場合、幹線分岐増幅装置１０ａを、光送信機能を持たない幹線分岐増幅装置１１ａに変更する場合は、図７に示すように、光送信ユニット３０を、コネクタＦ１１、Ｆ１２間を伝送線路で接続した接続ユニット６０に交換し、上り増幅ユニット４２を、上り電気信号を同軸ケーブル伝送用の信号レベルまで増幅する第１上り増幅回路３４′からなる上り増幅ユニット４２′に交換するようにすればよい。
【００７０】
また、上記実施例では、センタ装置２には、加入者側端末との間で、光ケーブル及び同軸ケーブルを介して各種信号（テレビ放送信号を含む下り信号や加入者側端末から送信された上り信号）を送受信するための光送信機４及び光受信機６が設けられるものとして説明したが、センタ装置２には、更に、光ケーブルを介して加入者側端末との間で直接光通信を行うための光送受信機を設けるようにしてもよい。
【００７１】
そして、このようにすれば、センタ装置と加入者側端末との間で、光ケーブル及び同軸ケーブルを利用した低速通信と、光ケーブルのみを利用した高速通信との２種類の通信を行うことができるようになり、双方向ＣＡＴＶシステムを利用した通信サービスの拡大を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の双方向ＣＡＴＶシステム全体の構成を表す概略構成図である。
【図２】実施例の幹線分岐増幅装置の回路構成を表すブロック図である。
【図３】実施例の幹線分岐増幅装置のケースへの組み付け構造を説明する説明図である。
【図４】実施例の幹線分岐増幅装置を電気信号を入出力する一般的なものから光送信機能を有するものに変更する際の手順を説明する説明図である。
【図５】実施例の幹線分岐増幅装置の第１の変形例を表すブロック図である。
【図６】図５に示した幹線分岐増幅装置のケースを表す説明図である。
【図７】実施例の幹線分岐増幅装置の第２の変形例を表すブロック図である。
【符号の説明】
２…センタ装置、４…光送信機、６，８…光受信機、１０ａ…幹線分配増幅装置、１０ｂ，１１ｂ…幹線分岐増幅装置、１０ｃ…分岐増幅装置、１０ｄ…延長増幅装置、１２，１４，１６…フィルタ回路、１８…分配回路、１９…本体側回路部、２０…下り増幅ユニット、２２…第１上り増幅回路、２４…分岐回路、２６…第２下り増幅回路、３０…光送信ユニット、３２…光送信回路、３４，３４′…第１上り増幅回路、３６…方向性結合器、３８，３８′…第２上り増幅回路、３９…終端回路、４０，４２，４２′…上り増幅ユニット、５０…ケース、５２…蓋部、６０…接続ユニット、Ｌｅ…同軸ケーブル、Ｌｏ…光ケーブル、ＳＴ…ケーブルストッパ、Ｔ１，Ｔ２…接続端子、ＴＢ１〜ＴＢ４…分岐端子。
【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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