(57)【要約】【課題】放送及び通信信号を受信することができる光加入者ネットワークシステム【解決手段】デジタル放送信号を伝送する第１半導体レーザと、下りインターネットデータを伝送する第２半導体レーザと、上りインターネットデータを受信するためのサーバ側フォトダイオードと、上りインターネットデータのみを選別させるサーバ側帯域フィルタと、デジタル放送信号と上り及び下りインターネットデータにそれぞれを分離するサーバ側多分岐光導波路素子とを含むサーバ側双方向光送信器と、サーバ側双方向光送信器から伝送されるデータを分離する加入者側多分岐光導波路素子と、デジタル放送信号を検出する第１フォトダイオードと、下りインターネットデータを受信する第２フォトダイオードと、上りインターネットデータを出力する加入者側半導体レーザとを含む加入者側双方向光受信器とからなる。【選択図】　図２
2004120751.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　放送及び通信信号を送受信することができる双方向光加入者ネットワークシステムであって、
　デジタル放送信号を伝送する第１半導体レーザと、下りインターネットデータを伝送する第２半導体レーザと、上りインターネットデータを受信するためのサーバ側フォトダイオードと、前記サーバ側フォトダイオードの前段に接続され前記上りインターネットデータのみを選別するサーバ側帯域フィルタと、前記デジタル放送信号と上り及び下りインターネットデータをそれぞれ分離するサーバ側多分岐光導波路素子と、を含むサーバ側双方向光送信器と、
　このサーバ側双方向光送信器から伝送されるデータを分離する加入者側多分岐光導波路素子と、前記サーバ側双方向光送信器から伝送されたデジタル放送信号を検出する第１フォトダイオードと、前記サーバ側双方向光送信器からの下りインターネットデータを受信する第２フォトダイオードと、上りインターネットデータを出力する加入者側半導体レーザと、を含む加入者側双方向光受信器とからなることを特徴とする光加入者ネットワークシステム。
【請求項２】
　サーバ側第１半導体レーザは、デジタル放送信号を光学的に変調させ、変調された信号を加入者側双方向光受信器に出力する請求項１記載の光加入者ネットワークシステム。
【請求項３】
　サーバ側第２半導体レーザは、下りインターネットデータを光学的に変調させ、変調された信号を加入者側双方向光受信器に出力する請求項１記載の光加入者ネットワークシステム。
【請求項４】
　サーバ側フォトダイオードは、加入者側から伝送された上りインターネットデータを検出する検出光素子である請求項１記載の光加入者ネットワークシステム。
【請求項５】
　サーバ側帯域フィルタは加入者側から伝送された上りインターネットデータのみを選別する請求項１記載の光加入者ネットワークシステム。
【請求項６】
　サーバ側双方向光送信器と加入者側双方向光受信器は、相互に非対称伝送構造である請求項１記載の光加入者ネットワークシステム。
【請求項７】
　加入者側双方向光受信器は、第１フォトダイオードと加入者側多分岐光導波路素子との間に介在された第１帯域フィルタをさらに含む請求項１記載の光加入者ネットワークシステム。
【請求項８】
　加入者側第１帯域フィルタは、サーバ側第１半導体レーザから伝送されたデジタル放送信号を通過させ、それ以外の信号及び波長帯域を遮断する請求項７記載の光加入者ネットワークシステム。
【請求項９】
　加入者側双方向光受信器は、加入者側第２フォトダイオードと多分岐光導波路素子との間に介在された第２帯域フィルタをさらに含む請求項１記載の光加入者ネットワークシステム。
【請求項１０】
　第２帯域フィルタは、サーバ側第２半導体レーザから伝送された下りインターネットデータを通過させ、それ以外の信号及び波長帯域を遮断する請求項９記載の光加入者ネットワークシステム。
【請求項１１】
　加入者側第１フォトダイオードは、第１半導体レーザから伝送された光学的に変調されたデジタル放送信号を検出してデジタル受信器に送信する請求項１記載の光加入者ネットワークシステム。
【請求項１２】
　加入者側第２フォトダイオードは、第２半導体レーザから送信された下りインターネットデータを検出して加入者側のＰＣで認識可能な信号形態に変換させる請求項１記載の光加入者ネットワークシステム。
【請求項１３】
　半導体レーザは異なる波長帯域の面発光半導体レーザを含む請求項１記載の光加入者ネットワークシステム。
　
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は光加入者ネットワークに関し、特に非対称構造の双方向送受信光加入者ネットワークに関する。
【背景技術】
【０００２】
　一般的に、送受信システム間にはクロック誤差が存在するので送信ビット時間間隔と受信ビット時間間隔とが正確に一致していない。従って、適切な方法を構じて送信側で伝送したデータの各ビットを受信側で正確に受信できるようにすべきであり、このような技術を同期化(Synchronization)という。データ伝送のための同期化は、その方法に応じて同期伝送(Synchronous Transmission)モードと非同期伝送(Asynchronous transmission)モードとに区別される。
【０００３】
　同期伝送モードはデータそれぞれをビット(bit)またはバイト(bytes)の形態として伝送するのではなく、大きなデータブロックのようなフレームの形態として伝送するモードをとっている。上述したフレームの大きさはイーサネット(登録商標)(Ethernet(登録商標))に使用される数バイト乃至１５００バイト程度のフレームから、大部分の中継放送に使用される４０９６バイトのフレームのように多様な大きさを有する。上述した同期伝送モードは正確な受信が可能であり、高速伝送に最適である。
【０００４】
　同期伝送モードに使用されるフレームの代表的な例はハイレベルデータリンク制御(High-Level Data Link Control：ＨＤＬＣ)のフレーム構造である。図１は一般的なＨＤＬＣフレーム構造を示す。図１を参照すると、表示文字“ＦＬＡＧ”は０１１１１１１０としてスタートとエンドを示す信号である。通常ビットスタッフィング(Bit stuffing)技術はデータに追加的なOを挿入することにより表示文字はスタートとエンドのみを表す。この余分なビット(Bits)は受信側により埋め込むことはできない。
【０００５】
　アドレスを示す“ＡＤＤＲＥＳＳ”フィールドは通常１バイトであるが、それ以上にすることもできる。上述した“ＡＤＤＲＥＳＳ”フィールドは送信者、またはフレームを受信する受信者のアドレスを示すことにより、受信者それぞれは自己のアドレスが表示されたフレームのみを見、これは単一線路に接続された複数のチャネルを同時に送受信するシステムに適用できるようにする。(例えば、地域加入者ネットワーク)
【０００６】
　コントロール“ＣＯＮＴＲＯＬ”フィールドは１バイトまたはそれ以上のバイトを使用し、これはフレームの形態に関した情報(例えば、フレームが使用者のデータまたは特定種類のリンク制御関数を実行する監視上のデータであるか否か)を含んでいる。コントロール“ＣＯＮＴＲＯＬ”フィールドは受信者がフレームを失うことがないように確認するためのロウテイティングシーケンス(Rotating sequence)番号を含んでいる。
【０００７】
　フレームの“ＤＡＴＡ　ＰＡＹＬＯＡＤ”はデータフィールドとして、この領域のデータはバイト単位でない任意のビットの集合で構成される。上述したデータフィールドの次のフィールドは２バイトで構成された巡回冗長検査(Cycle Redundancy Check：ＣＲＣ)に関したフィールドである。
【０００８】
　図１に示した“ＦＬＡＧ”、“ＡＤＤＲＥＳＳ”、“ＣＯＮＴＲＯＬ”フィールドはＨＤＬＣフレーム内に順次に配列され、送受信データは、“ＣＯＮＴＲＯＬ”フィールドと図１に示したデータ検査シーケンス(Frame Check Sequence)であるＣＲＣフィールドとの間に整列される。
【０００９】
　同期伝送モードのデータブロックはスタートと停止信号を含むフレームの形態を有する。
【００１０】
　一方、非同期伝送モード(Asynchronous Transfer Mode：ＡＴＭ)は同期化された伝送及び受信信号を使用しないので、送信データの前後にスタート及び停止信号を追加する必要がある。
【００１１】
　ＡＴＭは長いビット列を伝送しないので、送受信側間の時間差を考慮しない。ＡＴＭにおいて、各データは一度に一文字ずつ伝送され、各文字は５〜８ビットの長さを有する。
【００１２】
　ＡＴＭは異なる伝送率(transfer rate)と異なるデータ形式に拘わらず伝送可能である。また、今後使用されるサービスに適用が容易である。さらに現在提供中であるサービスと今後要求可能なサービスとの互換性の確保が可能である。
【００１３】
　既存の加入者ネットワークとしてはツイストペア(Twist pair)、同軸(Coax)、無線などが使用されてきた。通常、従来の加入者ネットワーク帯域幅は十分に加入者の要求を受容することができるが、今後より多くの光帯域が要求される環境では、１、要求帯域に従うためには新たなネットワークが構成されるべきであり、２、デジタル放送が普遍化されるにつれて幾何級数的に加入者要求帯域幅が増加する。従って、近来、光加入者ネットワークは非同期モードより同期モードの光加入者ネットワークが採用される。
【００１４】
　しかし、近来の波長分割多重方式のシステムに異なる信号体系を有するデータを送受信する場合に、同期伝送モードは受信及び送信者側それぞれに別の送受信システムを設けるべき問題がある。一方、ＡＴＭは波長分割多重システムの構成が容易であるが、長距離伝送時、信号の誤り発生が大きくなる問題があり、容量が大きなデジタルデータの処理に制限されるとの問題がある。即ち、放送及びインターネットデータのような相互に異なる体系のデータを一つの単一光ファイバなどに送受信できない問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
　従って、このような問題点を解決するための本発明の目的は、デジタル放送とインターネット信号の双方向送受信が可能な光加入者ネットワークシステムを提供することにある。
【００１６】
　また、本発明の他の目的は、サーバ側及び加入者側それぞれに光学的非対称構造の送信器及び受信器を設けることにより、既存に存在する通信ネットワークの機能を維持すると同時に通信ネットワークの拡充が可能な通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
　このような目的を達成する本発明の光加入者ネットワークシステムは、放送及び通信信号を送受信することができる双方向光加入者ネットワークシステムであって、デジタル放送信号を伝送する第１半導体レーザと、下りインターネットデータを伝送する第２半導体レーザと、上りインターネットデータを受信するためのサーバ側フォトダイオードと、サーバ側フォトダイオードの前段に接続され上りインターネットデータのみを選別するサーバ側帯域フィルタと、デジタル放送信号と上り及び下りインターネットデータをそれぞれ分離するサーバ側多分岐光導波路素子と、を含むサーバ側双方向光送信器と、サーバ側双方向光送信器から伝送されるデータを分離する加入者側多分岐光導波路素子と、サーバ側双方向光送信器から伝送されたデジタル放送信号を検出する第１フォトダイオードと、サーバ側双方向光送信器からの下りインターネットデータを受信する第２フォトダイオードと、上りインターネットデータを出力する加入者側半導体レーザと、を含む加入者側双方向光受信器とからなることを特徴とする。
【００１８】
　本発明の光加入者ネットワークシステムのサーバ側第１半導体レーザは、デジタル放送信号を光学的に変調させ、変調された信号を加入者側双方向光受信器に出力するとよい。
【００１９】
　また、本発発明のサーバ側第２半導体レーザは、下りインターネットデータを光学的に変調させ、変調された信号を加入者側双方向光受信器に出力するとよい。
【００２０】
　また、サーバ側フォトダイオードは、加入者側から伝送された上りインターネットデータを検出する検出光素子であることが望ましい。
【００２１】
　そしてまた、サーバ側帯域フィルタは加入者側から伝送された上りインターネットデータのみを選別するとよい。
【００２２】
　また、本発明のサーバ側双方向光送信器と加入者側双方向光受信器は、相互に非対称伝送構造である。
【００２３】
　本発明の光加入者ネットワークシステムの加入者側双方向光受信器は、第１フォトダイオードと加入者側多分岐光導波路素子との間に介在された第１帯域フィルタをさらに含み、その、第１帯域フィルタは、サーバ側第１半導体レーザから伝送されたデジタル放送信号を通過させ、それ以外の信号及び波長帯域を遮断するのが望ましい。
【００２４】
　そしてまた、本発明の加入者側双方向光受信器は、加入者側第２フォトダイオードと多分岐光導波路素子との間に介在された第２帯域フィルタをさらに含み、その、第２帯域フィルタは、サーバ側第２半導体レーザから伝送された下りインターネットデータを通過させ、それ以外の信号及び波長帯域を遮断する。
【００２５】
　本発明の加入者側第１フォトダイオードは、第１半導体レーザから伝送された光学的に変調されたデジタル放送信号を検出してデジタル受信器に送信するとよい。
【００２６】
　そしてまた、本発明の加入者側第２フォトダイオードは、第２半導体レーザから送信された下りインターネットデータを検出して加入者側のＰＣ（パーソナルコンピュータ）で認識可能な信号形態に変換させるとよい。
【００２７】
　また、本発明の光加入者ネットワークシステムの半導体レーザは異なる波長帯域の面発光半導体レーザを含む。
【発明の効果】
【００２８】
　本発明によれば、今後光加入者ネットワークが拡大普及され、加入者が要求する帯域幅が広がる場合にも、異なる形態の双方向光送受信が可能であり、安価な光加入者ネットワーク構成が可能である。また、今後、増大される帯域幅の増加要求にも既存のネットワーク構成を利用して容易にサービスの拡張提供が可能であり、異なるデータを分離受容することにより、より高度化されたネットワーク構造形成が可能にできるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
　以下、本発明に従う好適な一実施形態について添付図を参照しつつ詳細に説明する。下記の説明において、本発明の要旨のみを明瞭にする目的で、関連した公知機能又は構成に関する具体的な説明は省略する。
【００３０】
　本発明の一実施形態に従う光加入者ネットワーク構造の送受信器システムの構成を示すブロック図である図２を参照すると、デジタル放送及び通信信号の同時双方向送受信が可能な光加入者ネットワークシステムは、第１半導体レーザ１１１、第２半導体レーザ１１２、サーバ側フォトダイオード１１３、サーバ側帯域フィルタ１１４、サーバ側多分岐光導波路素子１１５を含むサーバ側双方向光送信器１１０、加入者側双方向光受信器１２０を含む。
【００３１】
　サーバ側双方向光送信器１１０は、第１半導体レーザ１１１、第２半導体レーザ１１２、サーバ側フォトダイオード１１３、サーバ側帯域フィルタ１１４、サーバ側多分岐光導波路素子１１５を含む。
【００３２】
　第１半導体レーザ１１１は面発光半導体レーザ(Vertical Cavity Surface Emitter Laser：ＶＣＳＥＬ)素子などを使用することができ、デジタル放送信号１１６を光信号に変調して加入者側双方向光受信器１２０に伝送する。
【００３３】
　第２半導体レーザ１１２は第１半導体レーザ１１１と異なる波長のＶＣＳＥＬなどを使用することができ、下りインターネットデータ１１７を光信号に変調して加入者側双方向光受信器１２０に伝送する。
【００３４】
　サーバ側フォトダイオード１１３は加入者側から伝送された上りインターネットデータ１２７をサーバ側で認知できるように検出する検出光素子である。
【００３５】
　サーバ側帯域フィルタ１１４はサーバ側フォトダイオード１１３の前段であって、サーバ側多分岐光導波路素子１１５との間に介在された一種のバンドパスフィルタとして、加入者側から伝送される上りインターネットデータ１２７のみを選別して通過させる。
【００３６】
　サーバ側多分岐光導波路素子１１５は第１半導体レーザ１１１及び第２半導体レーザ１１２から伝送された放送信号及び下りインターネットデータと、加入者側から伝送された上りインターネットデータ１２７とを分割する。
【００３７】
　加入者側双方向光受信器１２０は、サーバ側双方向送信器１１０から伝送されたデータを分割する加入者側多分岐光導波路素子１２５、デジタル放送信号１１６に変調されたデジタル放送信号を受信する第１フォトダイオード１２１、第１帯域フィルタ１２６、第２帯域フィルタ１２４、下りインターネットデータ１１７を受信する第２フォトダイオード１２２、上りインターネットデータ１２７を光信号に変調する加入者側半導体レーザ１２３を含む。
【００３８】
　加入者側多分岐光導波路素子１２５は、サーバ側双方向送信器１１０から伝送されたそれぞれの光信号１１６、１１７と、半導体レーザ１２３から伝送される上りインターネットデータ１２７それぞれを独立されたチャネルλ1 ,λ2 ,λ3１３０に分割させる。
【００３９】
　第１フォトダイオード１２１は第１半導体レーザ１１１で光信号に変調されたデジタル放送信号１１６を検出して、デジタルＴＶ受信器に送信する。
【００４０】
　第２フォトダイオード１２２は第２半導体レーザ１１２から送信された下りインターネットデータ１１７を検出して加入者側のインターネットＰＣで認識可能な信号形態に変換させる。
【００４１】
　加入者側半導体レーザ１２３は加入者側からサーバ側に伝送しようとする上りインターネットデータ１２７を光信号に変調して出力させる。そして、加入者側の第２フォトダイオード１２２と一対に構成され、インターネット信号の双方向送受信ができるようにする。
【００４２】
　第１帯域フィルタ１２６は加入者側多分岐光導波路素子１２５と第１フォトダイオード１２１との間に介在され、第１半導体レーザ１１１から伝送された光学的に変調されたデジタル放送信号１１６は通過させ、それ以外の信号及び波長帯域は遮断する。
【００４３】
　また、第２帯域フィルタ１２４は加入者側多分岐光導波路素子１２５と第２フォトダイオード１２２との間に介在され、第２半導体レーザ１１２から伝送された下りインターネットデータ１１７は通過させ、それ以外の信号及び波長帯域は遮断する。
【００４４】
　即ち、第１帯域フィルタ１２６、第２帯域フィルタ１２４は第１フォトダイオード１２１、第２フォトダイオード１２２と加入者側多分岐導波路素子１２５それぞれの間に介在され、特定波長帯域のデータは通過させ、それ以外のデータは遮断することにより、雑音などの発生を最小化させる。
【００４５】
　光加入者ネットワークを構成するサーバ側双方向光送信器と加入者側双方向光受信器は相互に非対称構造として加入者帯域幅の増加要求時、既存のネットワーク構成を維持しながらネットワークの容量拡張が可能である。また、異なるデータを分別して受容することにより、より高度化されたネットワーク形成が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】従来のＨＤＬＣフレームの構成を示す図。
【図２】本発明の一実施形態に従う光加入者ネットワーク構造の送受信器システムの構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００４７】
１１０　サーバ側双方向光送信器
１１１　第１半導体レーザ
１１２　第２半導体レーザ
１１３　サーバ側フォトダイオード
１１４　サーバ側帯域フィルタ
１１５　サーバ側多分岐光導波路素子
１１６　デジタル放送信号
１１７　下りインターネットデータ
１２０　加入者側双方向光受信器
１２１　第１フォトダイオード
１２２　第２フォトダイオード
１２３　加入者側半導体レーザ
１２４　第２帯域フィルタ
１２５　加入者側多分岐光導波路素子
１２６　第１帯域フィルタ
１２７　上りインターネットデータ
１３０　チャネルλ1 、λ2、λ3
【図１】
2004120751.tif 000003
【図２】
2004120751.tif 000004