(57)【要約】【課題】スループットを向上させる光伝送装置と光伝送システムを提供する。【解決手段】光伝送装置１０に、映像信号を光信号に変換する第２光送信器１、その映像信号（光信号）を分配する光分配器３、及び複数の光混合器８を設ける。又、データ通信用のケーブルモデム終端装置４、及びその後段の第１光送信器５を複数設ける。そして、各光混合器８で、光分配器８の分配出力（映像信号）と、各第１光送信器の出力（データ信号）を光混合し、それぞれの光ファイバケーブル１１を介して各光ノード２０に送信する。このような光伝送システムを構築すれば、高価な映像信号用の第２光送信器を増設しなくとも、容易に光ファイバケーブル１１、１２を増設することができる。これにより、１光ファイバケーブル当たりの需要家数を低減し、データ通信のスループットを向上させる。【選択図】図１
2004120694.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバケーブルを用いて映像信号とデータ信号を伝送する光伝送システムの光伝送装置であって、
少なくともＲＦ信号とベースバンド信号を相互に変換しデータ通信する複数のケーブルモデム終端装置と、
前記複数のケーブルモデム終端装置の下り方向への出力を光信号に変換して送信する複数の第１光送信器と、
電気信号の映像信号を光信号に変換して送信する第２光送信器と、
前記第２光送信器の出力を分配する光分配器と、
前記複数の第１光送信器の出力と前記光分配器の分配出力を混合して、下り方向の複数の光ファイバケーブルに送出する複数の光混合器と、
を備えたことを特徴とする光伝送装置。
【請求項２】
前記光混合器で混合される前記第１光送信器の出力波長と前記光分配器の分配出力波長は、１波長スロット内で所定値以上の差を有することを特徴とする請求項１に記載の光伝送装置。
【請求項３】
前記光混合器で混合される前記第１光送信器の出力レベルは前記光分配器の分配出力レベルより低く設定され、かつ前記第１光送信器の出力パワーとその変調度の積は前記光分配器の出力パワーとその変調度の積に等しいかより低く設定されることを特徴とする請求項２に記載の光伝送装置。
【請求項４】
前記光伝送装置は光波長分割混合器を備え、該光波長分割混合器によりそれぞれ異なる波長で前記映像信号と前記データ信号を混合して一本の光ファイバケーブルで伝送することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の光伝送装置。
【請求項５】
光ファイバケーブルを用いて映像信号とデータ信号を伝送する光伝送システムの中継装置であって、
少なくともＲＦ信号とベースバンド信号を相互に変換しデータ通信するケーブルモデム終端装置と、
前記ケーブルモデム終端装置の下り方向への前記データ信号を光信号に変換して送信する第１光送信器と、
入力された前記映像信号と前記第１光送信器のデータ信号を混合して、下り方向の光ファイバケーブルに送出する光混合器と、
前記ケーブルモデム終端装置の前段に、上り方向の前記光ファイバケーブルと接続する光電変換器と、
を備えたことを特徴とする光伝送システムの中継装置。
【請求項６】
前記光混合器で混合される前記データ信号のキャリア波長と前記映像信号のキャリア波長は、１波長スロット内で所定値以上の差を有することを特徴とする請求項５に記載の中継装置。
【請求項７】
前記光混合器で混合される前記第１光送信器の出力レベルは前記光分配器の分配出力レベルより低く設定され、かつ前記第１光送信器の出力パワーとその変調度の積は前記光分配器の出力パワーとその変調度の積に等しいかより低く設定されることを特徴とする請求項６に記載の中継装置。
【請求項８】
前記中継装置は上り方向前段に光波長分割混合器を備え、該光波長分割混合器により１波長スロット以上の異なる波長で前記映像信号と前記データ信号が混合され、一本の光ファイバケーブルで中央装置と接続されることを特徴とする請求項５乃至請求項７の何れか１項に記載の中継装置。
【請求項９】
光ファイバケーブルを用いて映像信号とデータ信号を伝送する光伝送システムであって、中央装置と中継装置及び／又は光ノード、需要家の端末装置からなる光伝送システムであって、
中央装置に少なくとも、ＲＦ信号とベースバンド信号を相互に変換しデータ通信する複数のケーブルモデム終端装置と、前記ケーブルモデム終端装置の下り方向への出力を光信号に変換して送信する複数の第１光送信器と、映像信号を光信号に変換して送信する第２光送信器と、該第２光送信器の出力を分配する光分配器、及び複数の光混合器を備え、該複数の光混合器で前記光分配器の分配出力と複数の前記第１光送信器の出力とをそれぞれ混合し、複数の下り方向の前記光ファイバケーブルを介してそれぞれの前記光ノードに送出することを特徴とする光伝送システム。
【請求項１０】
前記中継装置は、少なくともＲＦ信号とベースバンド信号を相互に変換しデータ通信するケーブルモデム終端装置と、前記ケーブルモデム終端装置の下り方向への前記データ信号を光信号に変換して送信する第１光送信器と、前記中央装置より入力された前記映像信号と前記第１光送信器のデータ信号を混合して、下り方向の光ファイバケーブルに送出する光混合器と、前記ケーブルモデム終端装置の前段に、上り方向の前記光ファイバケーブルと接続する光電変換器とを備え、前記光混合器の出力を次段の前記光ノードに伝送し、前記光電変換器の出力を前記中央装置に伝送することを特徴とする請求項９に記載の光伝送システム。
【請求項１１】
前記光混合器で混合される前記データ信号のキャリア波長と前記映像信号のキャリア波長は、１波長スロット内で所定値以上の差を有することを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の光伝送システム。
【請求項１２】
前記光混合器で混合される前記第１光送信器の出力レベルは前記光分配器の分配出力レベルより低く設定され、かつ前記第１光送信器の出力パワーとその変調度の積は前記光分配器の出力パワーとその変調度の積に等しいかより低く設定されることを特徴とする請求項１１に記載の光伝送システム。
【請求項１３】
前記中央装置と前記中継装置は光波長分割混合器を備え、該光波長分割混合器により１波長スロット以上の異なる波長で前記映像信号と前記データ信号が混合され、前記中央装置と前記中継装置は一本の光ファイバケーブルで接続されることを特徴とする請求項９乃至請求項１２の何れか１項に記載の光伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光ファイバケーブルで映像信号とデータ信号を伝送する光伝送装置、、中継装置、及びそれらを用いた光伝送システムに関する。特に、映像信号を光信号で分配する光分配装置と、複数のケーブルモデム終端装置と複数の光混合器を備え、映像信号とデータ信号を光混合して複数の光ファイバケーブルに伝送可能とした光伝送装置、及びその中継装置、それらを用いた光伝送システムに関する。本発明は、光ファイバケーブルを用いてインタネットサービスするＣＡＴＶネットワークに適用できる。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＣＡＴＶネットワークシステムを利用したワイドエリアネットワーク（以下、ＷＡＮという）がある。それは、市中に配備された光ファイバケーブル及び／又は同軸ケーブルを伝送路とし、複数のケーブルモデムや端末装置によってインタネット等のデータを送受信するネットワークである。近年では利用者集中に対応するため、中央装置に高速ルータ装置とケーブルモデム終端装置（以降、ＣＭＴＳ）を備えている。
【０００３】
従来の光伝送システムの概略を図４に示す。従来の光伝送システムは、中央装置のヘッドエンドに置かれた光伝送装置３０、及び需要家側の光ノード２０、両者を結ぶ光ファイバケーブル３０ａ、３０ｂ、光ノード２０の後段に延出された主線路の同軸ケーブル２３、分岐線路の同軸ケーブル２４、及び各需要家の端末装置２５から構成されている。ヘッドエンド部の光伝送装置３０は、ＴＶ信号とデータ信号を混合する混合器３１、光送信器（ＴＸ）３２、ＣＭＴＳ３３、光受信器３４から構成される。ＣＭＴＳ３３はＲＦ信号とベースバンド信号とを相互に変換する装置である。又、光ノード２０は、光受信器２１、光送信器２２から構成される。
【０００４】
上記構成において、下り方向にデータを送信する場合は、ＣＭＴＳ３３はＴＶ信号の下り帯域（例えば８８〜８７０ＭＨｚ）の１チャンネル分（６ＭＨｚ）を用いて多値変調して混合器３１に送信する。混合器３１はＴＶ信号とデータ信号を電気的に混合し光送信器３２に送信する。光送信器３２はその電気信号を光信号に変換して光ファイバケーブル３０ａに送信する。送信された光信号は、光ノード２０の光受信器２１によって逆に電気信号に変換され、同軸ケーブル２３、２４を経由して需要家の端末装置２５に送信される。
【０００５】
又、上り方向には、上り帯域（例えば５〜４２ＭＨｚ）の１チャンネル分（６ＭＨｚ）を用いて需要家の端末装置２５が同軸ケーブル２４、２３を経由して光ノード２０の光送信器（ＴＸ）２２に送信する。光送信器（ＴＸ）２２は、電気信号を光信号に変換して光ファイバケーブル３０ｂで光伝送装置３０に送信する。そして、光伝送装置３０の光受信器（ＲＸ）３４は光信号を電気信号に変換してＣＭＴＳ３３に送信する。ＣＭＴＳ３３は、ＲＦ信号をベースバンド信号に変換して図示しない中央装置に送信する。従来の光伝送システムは、このように双方向通信している。即ち、従来システムは、一つのＣＭＴＳに多数の需要家の端末装置が接続されることが特徴である。
【０００６】
【発明が解決しようする課題】
しかしながら、ＣＭＴＳを利用した従来システムは、一つのＣＭＴＳに多数の需要家の端末装置が接続され所定帯域を用いて通信するため、需要家が増大するとスループットが低下するという問題がある。即ち、必ずしも高速通信を要求する需要家の要望に応える光伝送システムではない。
【０００７】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、その目的は映像信号とデータ信号を伝送する光伝送システムにおいて、光伝送装置に映像信号を光分配する光分配器と、複数のケーブルモデム終端装置と複数の光混合器を備え、映像信号とデータ信号を光混合して複数の光ファイバケーブルに送信可能とすることで、１光ファイバケーブル当たりの需要家数を低減し、高価な映像用光送信器を増設することなくデータ伝送のスループットを向上させることである。又、中継装置を採用する場合は、その中継装置にも光混合器を設け、映像信号とデータ信号を光混合して下り方向に伝送することで、自由度の高い光伝送システムを構築可能とすることである。
又、映像信号とデータ信号の光混合は、両者のキャリア波長が１波長スロット内で、所定以上の波長差のキャリヤを採用することでビートを生じさせないようにして、効率よく又品質良く伝送することである。
又、光混合時には、データ信号レベルを映像信号レベルより低く設定するとこで、又はデータ信号の出力パワーとその変調度の積を映像信号の出力パワーとその変調度の積より低くすることで、映像信号のＳ／Ｎ比を向上させることである。
又、本発明をＣＡＴＶシステムに適用することで、従来のＴＶ信号にはほとんど影響を与えずデータ通信のスループットを向上させる利便性の良いＷＡＮを提供することである。
尚、上記目的は、個々の発明が達成する個々の目的であって、個々の発明が全ての目的を達成するものと解釈されるべきではない。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び作用効果】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の光伝送装置は光ファイバケーブルを用いて映像信号とデータ信号を伝送する光伝送システムの光伝送装置であって、少なくともＲＦ信号とベースバンド信号を相互に変換しデータ通信する複数のケーブルモデム終端装置と、その複数のケーブルモデム終端装置の下り方向への出力を光信号に変換して送信する複数の第１光送信器と、電気信号の映像信号を光信号に変換して送信する第２光送信器と、その第２光送信器の出力を分配する光分配器と、複数の第１光送信器の出力と光分配器の分配出力を光混合して、下り方向の複数の光ファイバケーブルに送出する複数の光混合器とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
光ファイバケーブルと同軸ケーブルを伝送路とするネットワークシステムは、ＨＦＣ（Ｈｙｂｒｉｄ　Ｆｉｂｅｒ　ａｎｄ　Ｃｏａｘｉａｌ）ネットワークシステムと呼ばれ、データ通信に使用される周波数帯域は、上り方向には例えば３０ＭＨｚ〜４２ＭＨｚ、下り方向にはＴＶ信号帯域の例えば８８ＭＨｚ〜８７０ＭＨｚの空き帯域が当てられる。従来の中央装置の光伝送装置はケーブルモデム終端装置を備え、映像信号とデータ信号を電気的に高周波混合器で混合して周波数多重化し、その周波数多重化信号を光送信器で光信号に変換して送信している。この伝送方式においては、既定の周波数帯域が拡大できないため接続する需要家が増大するとスループットが低下する。そして、スループットを増大させる為には上記ケーブルモデム終端装置と映像信号を送信する高価な光送信器がセットで必要となる。即ち、スループットは向上するがデータ通信のコスト効率が低下する。
【００１０】
そこで、本発明の光伝送装置は映像信号を光信号に変換する高価な第２光送信器１つと、その光信号を分配する光分配器と複数の光混合器を備える。又、スループットを向上させるため、複数のケーブルモデム終端装置とその信号を光信号に変換する複数の第１光送信器と複数の光ファイバケーブルを備える。そして、映像信号とデータ信号を光信号に変換後、それぞれの光混合器で光分配器によって分配された映像信号とそれぞれのデータ信号を光混合し、複数の光ファイバケーブルに伝送する。このようにすれば、高価な映像用の第２光送信装置は１台でよい。又、データ通信は複数のケーブルモデム終端装置と複数の光ファイバケーブルが増設されることになるのでそのスループットが向上する。即ち、本発明の光伝送装置を用いればデータ通信のスループットとコスト効率の両者を向上させることができる。
尚、本発明は光混合して下り方向に伝送することが特徴であるので、上り方向は詳述しなかったが、複数のケーブルモデム終端装置はそれぞれ勿論、従来とおり受信器を備え、上り方向の光ファイバケーブルに接続されるものとする。これにより、上り方向のスループットも勿論向上する。
又、光分配器の前段には、光強度を調節する光増幅器、光減衰器等を設けてもよい。映像信号を光分配器で分配して、データ信号と光混合器で混合して送信する構成であれば、増幅器、減衰器等は適宜使用できるものとする。
【００１１】
又、請求項２に記載の光伝送装置は請求項１に記載の光伝送装置であって、光混合器で混合される第１光送信器の出力波長と光分配器の分配出力波長は、１波長スロット内で所定値以上の差を有することを特徴とする。混合器で混合される光波長がほぼ同一であるとビートが生じ、受信側では正確に受信されない。よって、混合後にビートが生じないように１波長スロット内で所定値以上の差を持たせる。例えば、１波長スロット（２０ｎｍ）で波長差を０．５ｎｍ以上とする。このように設定すれば、品質よくデータ通信される。また、端末側では、データ信号とＴＶ信号は電気信号の周波数空間で分離されているので、１波長スロットの光を復調できる光復調器１台で光信号を電気信号に復調できるという利点がある。
【００１２】
又、請求項３に記載の光伝送装置は請求項２に記載の光伝送装置であって、光混合器で混合される第１光送信器の出力レベルは光分配器の分配出力レベルより低く設定され、かつ第１光送信器の出力パワーとその変調度の積は光分配器の出力パワーとその変調度の積に等しいかより低く設定されることを特徴とする。例えば、第１光送信器の出力レベルを光分配器の分配出力レベルより８〜１０ｄＢより低く設定する。かつ、第１光送信器の出力パワーとその変調度の積を光分配器の出力パワーとその変調度の積より、１０ｄＢ以上に低く設定する。このように設定すると、分配出力（映像信号）に対する第１光送信器の出力（データ信号）の影響が低減される。これにより、分配器出力（映像信号）のＳ／Ｎ比が向上する。よって、映像信号に何ら影響を与えずデータ通信する光伝送装置とすることができる。
【００１３】
又、請求項４に記載の光伝送装置は請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の光伝送装置であって、本発明の光伝送装置は光波長分割混合器を備え、その光波長分割混合器により異なる波長で映像信号とデータ信号を混合して一本の光ファイバケーブルで伝送することを特徴とする。これは、２波長スロットで映像信号とデータ信号を伝送することを意味する。キャリア波長が異なるので、互いに干渉させることなくより高品質に映像信号とデータ信号を伝送することができる。
【００１４】
又、請求項５に記載の中継装置は、光ファイバケーブルを用いて映像信号とデータ信号を伝送する光伝送システムの中継装置であって、少なくともＲＦ信号とベースバンド信号を相互に変換しデータ通信するケーブルモデム終端装置と、そのケーブルモデム終端装置の下り方向へのデータ信号を光信号に変換して送信する第１光送信器と、入力された映像信号と第１光送信器のデータ信号を混合して、下り方向の光ファイバケーブルに送出する光混合器と、ケーブルモデム終端装置の前段に、上り方向の光ファイバケーブルと接続する光電変換器とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
例えば、中央装置から光ファイバケーブルで送信されたデータ信号は、光電変換器で電気信号に変換されケーブルモデム終端装置でＲＦ信号に変換される。変換されたＲＦ信号は、ケーブルモデム終端装置の後段（下り方向）に接続された第１光送信器で光信号に変換される。そして、光混合器で、そのデータ信号（光信号）と中央装置から光ファイバケーブルで送信され映像信号（光信号）が混合され、下り方向の光ファイバケーブルに送出される。即ち、２本の光ファイバケーブルで送信された映像信号とデータ信号が１本の光ファイバケーブルで下り方向に送信される。逆に、上り方向にはケーブルモデム終端装置の後段に接続された受信器でデータが受信され、ケーブルモデム終端装置でベースバンド信号に変換される。変換されたデータ信号は、ケーブルモデム終端の前段に接続された光電変換器で光信号に変換されて光ファイバケーブルで中央装置に送信される。
光伝送路の中継装置には光混合器、ケーブルモデム終端装置は容易に組み込むことができるので、容易に柔軟性に富む光伝送システムを構築することができる。
【００１６】
又、請求項６に記載の中継装置は請求項５に記載の光伝送システムの中継装置であって、光混合器で混合されるデータ信号のキャリア波長と映像信号のキャリア波長は、１波長スロット内で所定値以上の差を有することを特徴とする。混合器で混合される光波長がほぼ同一であるとビートが生じ、受信側では正確に受信されない。よって、本発明の中継装置では混合後にビートが生じないように１波長スロット内で所定値以上の差を持たせる。例えば、１波長スロット（２０ｎｍ）で波長差を０．５ｎｍ以上とする。このように設定すれば、品質よく中継することができる。また、端末側では、データ信号とＴＶ信号は電気信号の周波数空間で分離されているので、１波長スロットの光を復調できる光復調器１台で光信号を電気信号に復調できるという利点がある。
【００１７】
又、請求項７に記載の中継装置は請求項６に記載の中継装置であって、光混合器で混合される第１光送信器の出力レベルは光分配器の分配出力レベルより低く設定され、かつ第１光送信器の出力パワーとその変調度の積は光分配器の出力パワーとその変調度の積に等しいかより低く設定されることを特徴とする。例えば、第１光送信器の出力レベルを光分配器の分配出力レベルより８〜１０ｄＢより低く設定する。かつ、第１光送信器の出力パワーとその変調度の積を光分配器の出力パワーとその変調度の積より、１０ｄＢ以上に低く設定する。このように設定すると、分配出力（映像信号）に対する第１光送信器の出力（データ信号）の影響が低減される。これにより、分配器出力（映像信号）のＳ／Ｎ比が向上する。よって、映像信号に何ら影響を与えずデータ通信する中継装置とすることができる。
【００１８】
又、請求項８に記載の中継装置は請求項５乃至請求項７の何れか１項に記載の光伝送システムの中継装置であって、上り方向に光波長分割混合器を備え、その光波長分割混合器により１波長スロット以上の異なる波長で映像信号とデータ信号が混合され、一本の光ファイバケーブルで中央装置と接続されることを特徴とする。
これは、中央装置が中継装置に対して２波長スロットで映像信号とデータ信号を伝送することを意味する。又、中継装置が映像信号と異なる波長スロットでデータを中央装置に送信することを意味する。キャリア波長が異なるので、本発明の中継装置を用いれば、互いに干渉させることなくより高品質に映像信号とデータ信号を中継することができる。
【００１９】
又、請求項９に記載の光伝送システムは、光ファイバケーブルを用いて映像信号とデータ信号を伝送する光伝送システムであって、中央装置と中継装置及び／又は光ノード、需要家の端末装置からなる光伝送システムであって、中央装置に少なくとも、ＲＦ信号とベースバンド信号を相互に変換しデータ通信する複数のケーブルモデム終端装置と、その複数のケーブルモデム終端装置の下り方向への出力をそれぞれ光信号に変換して送信する複数の第１光送信器と、映像信号を光信号に変換して送信する第２光送信器と、その第２光送信器の出力を分配する光分配器と、複数の光混合器とを備え、複数の光混合器で光分配器の各分配出力と複数の第１光送信器の各出力とをそれぞれ混合し、複数の下り方向の光ファイバケーブルを介してそれぞれの光ノードに送出することを特徴とする。
【００２０】
本発明の光伝送システムでは、中央装置（の光伝送装置）に映像信号を光信号に変換する高価な第２光送信器と、その光信号を分配する光分配器と光混合器を備える。又、スループットを向上させるため、複数のケーブルモデム終端装置とその信号を光信号に変換する複数の第１光送信器を備える。そして、光分配器で第２光送信器の出力（映像信号）をそれぞれ分配する。又、各光混合器によって第２光送信器の出力信号（映像信号）とそれぞれの第１光送信器の出力信号（データ信号）を混合し、それぞれの光ファイバケーブルに伝送する。即ち、複数の光ノードにそれぞれ伝送する。このようにシステムを形成すれば、高価な映像用の第２光送信装置は１台でよい。
【００２１】
又、複数のケーブルモデム終端装置によって光ファイバケーブルが複数化されるので、１光ファイバケーブル当たりの需要家数（端末装置数）を低減することができる。即ち、スループットを向上させることができる。即ち、本発明の光伝送システムを構築すれば、データ通信のスループットを向上させることができるともに高価な映像用の第２光送信器を増設する必要がないので、コスト効率も向上させることができる。
尚、本発明の光伝送システムは光混合して複数の下り方向の光ファイバケーブルに伝送することが特徴であるので、上り方向に付いては詳述しなかった。複数のケーブルモデム終端装置はそれぞれ勿論、従来とおり受信器を備え、上り方向の光ファイバケーブルに接続されるものとする。これにより、上り方向下り方向とも光ファイバケーブルが増設されるので両方向にスループットが向上する。
【００２２】
又、請求項１０に記載の光伝送システムは請求項９に記載の光伝送システムであって、中継装置は少なくともＲＦ信号とベースバンド信号を相互に変換しデータ通信するケーブルモデム終端装置と、そのケーブルモデム終端装置の下り方向へのデータ信号を光信号に変換して送信する第１光送信器と、中央装置より入力さ映像信号と第１光送信器のデータ信号を混合して、下り方向の光ファイバケーブルに送出する光混合器と、ケーブルモデム終端装置の前段に上り方向の光ファイバケーブルと接続する光電変換器とを備え、光混合器の出力を下り方向の光ノードに伝送し、光電変換器の出力を中央装置に伝送することを特徴とする。
【００２３】
これは、中央装置と光ノード間に設けられ映像信号とデータ信号を中継する中継装置である。中央装置から光ファイバケーブルで送信されたデータ信号は、光電変換器で電気信号に変換されケーブルモデム終端装置でＲＦ信号に変換される。変換されたＲＦ信号は、ケーブルモデム終端装置の後段（下り方向）に接続された第１光送信器で光信号に変換される。そして、光混合器で、そのデータ信号（光信号）と中央装置から他の光ファイバケーブルで送信され映像信号（光信号）が混合され、下り方向の光ファイバケーブルを介して次段の光ノードに送信される。即ち、中央装置から２本の光ファイバケーブルで送信された映像信号とデータ信号が１本の光ファイバケーブルで下り方向の光ノードに送信される。
【００２４】
逆に、上り方向にはケーブルモデム終端装置の後段に接続された受信器でデータ信号（ＲＦ信号）が受信され、ケーブルモデム終端装置でベースバンド信号に変換される。変換されたデータ信号は、ケーブルモデム終端の前段に設置された光電変換器で光信号に変換されて光ファイバケーブルで中央装置に送信される。このような中継装置とすれば、より柔軟に請求項７に記載の光伝送システムを構築することができる。
【００２５】
又、請求項１１に記載の光伝送システムは請求項９又は請求項１０に記載の光伝送システムであって、光混合器で混合されるデータ信号のキャリア波長と映像信号のキャリア波長は、１波長スロット内で所定値以上の差を有することを特徴とする。混合器で混合される光波長がほぼ同一であるとビートが生じ、受信側では正確に受信されない。よって、本発明の光伝送システムでは混合後にビートが生じないように、両キャリア波長に１波長スロット内で所定値以上の差を持たせる。例えば、１波長スロット（２０ｎｍ）で波長差を０．５ｎｍ以上とする。このように設定すれば、品質よく伝送することができる。
【００２６】
又、請求項１２に記載の光伝送システムは請求項１１に記載の光伝送システムであって、光混合器で混合される第１光送信器の出力レベルは光分配器の分配出力レベルより低く、かつ第１光送信器の出力パワーとその変調度の積は、光分配器の出力パワーとその変調度の積に等しいかより低く設定されることを特徴とする。例えば、第１光送信器の出力レベルを光分配器の分配出力レベルより８〜１０ｄＢより低く設定する。かつ、第１光送信器の出力パワーとその変調度の積を光分配器の出力パワーとその変調度の積より、１０ｄＢ以上に低く設定する。このように設定すると、分配出力（映像信号）に対する第１光送信器の出力（データ信号）の影響が低減される。これにより、分配器出力（映像信号）のＳ／Ｎ比が向上する。よって、映像信号に何ら影響を与えずデータ通信する光伝送システムとなる。
【００２７】
又、請求項１３に記載の光伝送システムは請求項９乃至請求項１２の何れか１項に記載の光伝送システムであって、中央装置と中継装置は光波長分割混合器を備え、その光波長分割混合器により１波長スロット以上の異なる波長で映像信号とデータ信号が混合され、中央装置と中継装置は一本の光ファイバケーブルで接続されることを特徴とする。このシステムは、中央装置が中継装置に対して２波長スロットで映像信号とデータ信号を伝送することを意味する。又、中継装置が映像信号と異なる波長スロットでデータを中央装置に送信することを意味する。このようにすれば、キャリア波長が異なるので互いに干渉することがない。よって、中央装置と中継装置間での高品質伝送を保証することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
（第１実施例）
図１に本発明の光伝送システムとそれに用いる光伝送装置を示す。本実施例の光伝送システムは、ＣＡＴＶ中央装置のヘッドエンド部に設置される光伝送装置１０、光伝送装置１０から延出された光ファイバケーブル１１、１２、その光ファイバケーブル１１、１２に接続される光ノード２０から構成される。尚、光ノード２０以降は、図４に示す従来例と同等である。
上記光伝送装置１０の特徴は、映像信号を光信号で送信する第２光送信器（ＴＸ）１、その出力を増幅させる光増幅器２、光増幅器２の出力を分配する光分配器３、ＲＦ信号とベースバンド信号を相互に変換する複数のケーブルモデム終端装置（以降、ＣＭＴＳ）４、その光送信器（ＴＸ）５、光受信器（ＲＸ）６、及び減衰器７を備えたことである。尚、上記構成において、光増幅器２は入射光を直接光増幅する例えばエルビウム添加光ファイバ増幅器、ラマン増幅器等である。又、光分配器３は例えば光導波路技術等で作成された光カプラである。
【００２９】
本実施例の光伝送システムにおいて下り方向に伝送する場合は、ＴＶ入力端子から映像信号を取り込み、第２光送信器１で光信号に変換する。そして、光増幅器２で光増幅し、光分配器３で複数の経路に映像信号を分配する。又、複数のデータ入出力端子から入力したデータ信号（ベースバンド信号）はそれぞれのＣＭＴＳ４でＲＦ信号に変換され第１光送信器５で光信号に変換される。変換された光信号は減衰器（ＡＴＴ）７で調整され、それぞれの光混合器８で各光分配器３の分配出力と混合される。
この時、光混合器８で混合される光波長がほぼ同一であるとビートが生じ、光ノード２０の光受信器２１で正確に受信されない場合がある。そこで、本実施例の光伝送装置１０では混合後にビートが生じないように１波長スロット内で所定値以上の差を持たせる。例えば、１波長スロット（２０ｎｍ）で波長差を０．５ｎｍ以上とする。このように設定すれば、ビートがなく品質よく伝送される。
【００３０】
更に、望ましくは、例えば第１光送信器５の出力レベルを光分配器３の分配出力レベルより８〜１０ｄＢより低く設定する。又は、第１光送信器５の出力パワーとその変調度の積を光分配器３の出力パワーとその変調度の積より、１０ｄＢ以上に低く設定する。このように設定すると、映像信号に対する第１光送信器の出力（データ信号）の影響が低減される。これにより、映像信号はＳ／Ｎ比が劣化されることなく伝送される。
【００３１】
このようにして光混合器８で混合された信号は、下り方向の光ファイバケーブル１１を介し、それぞれの光ノード２０に送信される。即ち、光伝送装置１０に光増幅器２及び光分配器３を備えることで、高価な第２光送信器を増設することなしに、光ファイバケーブル１１、１２、即ち光ノード２０を複数増設することができる。即ち、１光ファイバケーブル当たりの需要家数（端末装置数）を低減することができる。即ち、データ通信のスループットを向上させることができる。又、高価な映像用の第２光送信器１を増設する必要がないので、コスト効率も向上させることができる。
【００３２】
尚、上り方向には、図示しない需要家の端末装置からのＲＦ信号が光ノード２０の受信装置２２で受信され、光ファイバケーブル１２を介して光信号で光伝送装置１０の光受信器６で受信される。受信されたＲＦ信号は電気信号に変換されＣＭＴＳ４でベースバンド信号に変換され図示しない中央装置に送信される。
即ち、上り方向下り方向とも光ファイバケーブルが増設されるので両方向にスループットが向上するシステムとなる。
【００３３】
（第２実施例）
図２に第２実施例の光伝送システムを示す。第２実施例の光伝送システムは、光伝送装置１０、中継装置５０、光ノード装置２０、光ファイバケーブル１１、１１ａ、１２、１２ａから構成される。尚、光ファイバケーブル１１、１２で直接接続された光伝送装置１０と光ノード２０は、第１実施例と同等であるのでその動作の説明は省略する。この実施例は、第１実施例の光伝送装置１０の複数のＣＭＴＳ４の一つを一対のメディアコンバータを利用して外部に設置して中継装置とした例である。
即ち、本実施例の光伝送装置システムは、光伝送装置１０に光電変換器であるメディアコンバータ９を設置し、そのメディアコンバータ９から光ファイバケーブル１２ａを延出して他方のメディアコンバータ５１に接続し、それにＣＭＴＳ５２、第１光送信器５３、光受信器５４、減衰器５７、光混合器５８を設けて中継装置５０を形成した形態である。勿論、この中継装置５０の後段には、光ファイバケーブル１１、１２によって光ノード２０が接続される。
【００３４】
上記構成において、光伝送装置１０から光ファイバケーブル１２ａで中継装置５０に送信されたデータ信号は、中継装置５０のメディアコンバータ５１で電気信号に変換されＣＭＴＳ５２でＲＦ信号に変換される。変換されたＲＦ信号は、第１光送信器（ＴＸ）５３で光信号に変換され、減衰器５７で調整される。そして、光混合器５８で光伝送装置１０の光ファイバケーブル１１ａで送信され映像信号と光混合され、下り方向の光ファイバケーブル１１を介して次段の光ノード２０に送信される。即ち、光伝送装置１０から２本の光ファイバケーブルで送信された映像信号とデータ信号が中継装置５０で光混合されて１本の光ファイバケーブル１１で下り方向の光ノード２０に送信される。
【００３５】
逆に、上り方向には中継装置５０のＣＭＴＳ５２の後段に接続された光受信器（ＲＸ）５４でデータ信号（ＲＦ信号）が受信され、ＣＭＴＳ５２でベースバンド信号に変換される。変換されたデータ信号は、ＣＭＴＳ５２の前段に設置されたメディアコンバータ５１で光電変換され光ファイバケーブル１２ａで光伝送装置１０のメディアコンバータ９に送信される。このように、ＣＭＴＳは必ずしも中央装置の光伝送装置１０に設けなくともよい。即ち、市中の中継装置に設けることもできる。この様な構成にしても、第１実施例と同等の効果を得ることができる。又、この様な中継装置を用いればより柔軟に光伝送システムを構築することができる。
【００３６】
（変形例）
以上、本発明を表わす１実施例を示したが、他にさまざまな変形例が考えられる。例えば、第２実施例では、映像信号とデータ信号を２本の光ファイバケーブル１１ａ、１２ａで中継装置５０に伝送したが、これを図３に示すように１本の光ファイバケーブル１３で伝送してもよい。その場合は、図３に示すように第２実施例の光伝送装置１０に波長分割混合器８ａを設け、データ信号と映像信号を異なる波長スロットで混合する。そして、混合された信号を１本の光ファイバ１３で中継装置６０に送信する。勿論、中継装置６０にも波長分割混合器５８ａを備え、データ信号がＣＭＴＳ５２側に流れ、映像信号が直接光混合器５８に流れるように配置する。
【００３７】
このようにすれば、所定のキャリア波長で光伝送装置１０のメディアコンバータ９から送信されたデータ信号は、順に波長分割混合器８ａ、光ファイバケーブル１３、中継装置６０の波長分割混合器５８ａ、メディアコンバータ５１、ＣＭＴＳ５２、第１光送信器５３、減衰器５７を経て光混合器５８に入力される。又、映像信号は順に波長分割混合器８ａ、光ファイバケーブル１３、中継装置６０の波長分割混合器５８ａ、光混合器５８に入力される。そして、両者が光混合されて光ノード２０に送信される。
【００３８】
又、上り方向には中継装置６０のＣＭＴＳ５２の後段に接続された光受信器（ＲＸ）５４でデータ信号（ＲＦ信号）が受信され、ＣＭＴＳ５２でベースバンド信号に変換される。変換されたデータ信号は、ＣＭＴＳ５２の前段に設置されたメディアコンバータ５１で光電変換され、所定の波長スロットで波長分割混合器５８ａ、光ファイバケーブル１３、光伝送装置１０の波長分割混合器８ａ、メディアコンバータ９に送信される。このようにすれば、キャリア波長が異なるので１本の光ファイバケーブルでも互いに干渉することなく伝送される。従って、光伝送装置１０と中継装置６０間での高品質伝送が保証される。このようなシステムとしても、第２実施例と同等の効果を得ることができる。
又、光ファイバーケーブル１１ａ、１２ａは、それぞれ、個別のファイバーで構成されているが、上り信号と下り信号とで波長を異ならせた波長多重方式を採用すれば、１本のファイバーケーブルで構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る光伝送システム構成図。
【図２】本発明の第２実施例の光伝送システム構成図。
【図３】本発明の変形例に係る光伝送システム構成図。
【図４】従来の光伝送システム構成図。
【符号の説明】
１…第２光送信器
２…光増幅器
３…光分配器
４、５２…ケーブルモデム終端装置
５、２２、５３…第１光送信器
６、２１、５４…光受信器
７、５７…光減衰器
８、５８…光混合器
８ａ、５８ａ…波長分割混合器
９、５１…メディアコンバータ（光電変換器）
１０…光伝送装置
１１、１１ａ、１２、１２ａ、１３…光ファイバケーブル
２０…光ノード
５０、６０…中継装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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