(57)【要約】【課題】通信容量の増大に伴って機器の性能を安価にかつ容易に向上でき、短時間で作業を終了することができるＣＡＴＶ上り回線切替方式を提供する。【解決手段】双方向ＣＡＴＶ用増幅ユニット１０は、ＴＡ１ポート１９ａ、ＢＲ１、ＢＲ２ポート２７ａ、２７ｂに入力される上り信号を合成し、着脱可能に設けられている２重化カード４６の入力端子４７ａへ入力する。また、ＴＡ２ポート１９ｂ、ＢＲ３、ＢＲ４ポート２７ｃ、２７ｄに入力される上り信号も合成して２重化カード４６の入力端子４７ｂへ入力する。２重化カード４６は、入力端子４７ａ、４７ｂに入力された上り信号を混合して上り用光送信ユニット６２ａへ出力する。上記システムの通信容量を増大する場合には、２重化カード４６に代えてポート分割カードを使用し、上り用光送信ユニットを増設する。ポート分割カードは、２つの上り信号を別個に２つの上り用光送信ユニットに出力する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下り信号及び上り信号を入出力する複数の入出力ポートを備えた双方向ＣＡＴＶ増幅ユニットにおいて、前記複数の入出力ポートに入力される上り信号を混合あるいは分割処理して上り用送信ユニットに出力する機能カードを着脱可能に設け、前記機能カードを差し替えることにより伝送回線の２重化あるいは通信容量の増大に対応できるようにしたことを特徴とする双方向ＣＡＴＶ増幅ユニット。
【請求項２】
下り信号及び上り信号を入出力する複数の入出力ポートを備えた双方向ＣＡＴＶ増幅ユニットに対し、前記複数の入出力ポートに入力される上り信号を混合／分割処理して上り用送信ユニットに送出する機能カードを着脱可能に設け、
前記機能カードは、前記複数の入出力ポートに入力される上り信号を混合して上り用光送信ユニットに送出する機能を有するカードと、前記複数の入出力ポートに入力される上り信号を分割して複数の上り用光送信ユニットに送出する機能を有するカードとを差し替えることにより、伝送回線の２重化あるいは通信容量の増大に対応できるようにしたことを特徴とするＣＡＴＶ上り回線切替方式。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、双方向ＣＡＴＶシステムにおいて、システムを段階的に拡張することができる双方向ＣＡＴＶ増幅ユニット及びＣＡＴＶ上り回線切替方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＡＴＶシステムでは、伝送路として一般に同軸ケーブルが使用されている。しかし、近年では、衛星放送の増加、更には地上波テレビ放送のデジタル化等によりチャンネル数が増加しており、伝送信号の高速化及び大容量化を図るために、同軸ケーブルから光ファイバ・ケーブルに置き換えられている（例えば、特許文献１参照。）。この光ファイバ・ケーブルへ移行する過程においては、ＨＦＣ（Hybrid Fiber Coaxial）化、すなわち、同軸ケーブルと光ファイバ・ケーブルとを組み合わせたシステム構成とすることも行なわれている。
【０００３】
また、最近では、ケーブル・インターネット・システムの導入により、上り回線の通信容量も順次増大している。このため上り回線においても、通信容量の増大に伴って増幅装置等の機器の性能を向上させる必要がある。
【特許文献１】特開２００３−２２４８３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように通信容量の増大に伴って増幅ユニットの機能を向上させる場合、従来では増幅ユニットや光送信機を交換することで対応している。  
しかし、増幅ユニットや光送信機を交換することによって機能を向上するようにした場合には、機器が非常に高価であると共に、交換作業を行なう際に長時間に亘って回線を遮断しなければならないという問題がある。
【０００５】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、通信容量の増大に伴って機器の性能を安価にかつ容易に向上させることができ、しかも、短時間で作業を終了することができる双方向ＣＡＴＶ増幅ユニット及びＣＡＴＶ上り回線切替方式を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る双方向ＣＡＴＶ増幅ユニットは、下り信号及び上り信号を入出力する複数の入出力ポートを備えた双方向ＣＡＴＶ増幅ユニットにおいて、前記複数の入出力ポートに入力される上り信号を混合あるいは分割処理して上り用送信ユニットに出力する機能カードを着脱可能に設け、前記機能カードを差し替えることにより伝送回線の２重化あるいは通信容量の増大に対応できるようにしたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係るＣＡＴＶ上り回線切替方式は、下り信号及び上り信号を入出力する複数の入出力ポートを備えた双方向ＣＡＴＶ増幅ユニットに対し、前記複数の入出力ポートに入力される上り信号を混合／分割処理して上り用送信ユニットに送出する機能カードを着脱可能に設け、前記機能カードは、前記複数の入出力ポートに入力される上り信号を混合して上り用光送信ユニットに送出する機能を有するカードと、前記複数の入出力ポートに入力される上り信号を分割して複数の上り用光送信ユニットに送出する機能を有するカードとを差し替えることにより、伝送回線の２重化あるいは通信容量の増大に対応できるようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、機能カードを例えばプラグイン方式で任意に着脱できるようにしているので、複数の入出力ポートに入力される上り信号を混合して上り用光送信ユニットに送出する機能を有するカードと、複数の入出力ポートに入力される上り信号を分割して複数の上り用光送信ユニットに送出する機能を有するカードとを差し替えることにより、システムの機能を段階的に拡張することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。  
図１は、本発明の一実施形態に係る双方向ＣＡＴＶ用増幅装置の標準の回路構成図である。
【００１０】
図１において、１ａは下り光受信ユニット（メイン）で、ヘッドエンド装置（図示せず）から光ファイバ・ケーブル２ａにより送られてくる光下り信号（７０〜７７０ＭＨｚ）を受信し、電気信号に変換した後、増幅して双方向ＣＡＴＶ増幅ユニット１０の下りポート（メイン）１１ａに入力する。上記増幅ユニット１０には、サブの下り光受信ユニットを接続するための下りポート（サブ）１１ｂが設けられている。
【００１１】
また、増幅ユニット１０には、上記下りポート１１ａ、１１ｂを選択するための切替スイッチ１２が設けられている。上記切替スイッチ１２は、通常では下りポート１１ａ側に切替えられている。上記下り光受信ユニット１ａから下りポート１１ａに入力された下り信号は、切替スイッチ１２で選択され、分岐器１３、増幅器１４、分岐器１５、増幅器１６を介して分配器１７に入力される。
【００１２】
分配器１７は、入力された下り信号を２分配し、一方の分配信号をハイパスフィルタ１８ａを介してＴＡ１ポート１９ａに出力し、他方の分配信号をハイパスフィルタ２０ａを介してＴＡ２ポート１９ｂに出力する。上記ＴＡ１ポート１９ａ及びＴＡ２ポート１９ｂは、幹線用入出力ポートである。
【００１３】
上記分岐器１３で分岐された下り信号は、出力端子２１ａを介してステータスユニット３へ送られる。このステータスユニット３は、ヘッドエンド装置からの指示に基づいて例えば下り回線及び上り回線の制御、各種データの収集を行ない、収集したデータを増幅ユニット１０の入力端子２１ｂに入力する。  
上記下り光受信ユニット１ａ、上り用光送信ユニット６２ａ、ステータスユニット３等は、例えばノードに実装される。
【００１４】
また、上記分岐器１５により分岐された下り信号は、増幅器２２で増幅された後、分配器２３で２分配され、一方の分配信号は増幅器２４で増幅されて分配器２５に入力される。分配器２５は、入力された下り信号を２分配し、一方の分配信号をハイパスフィルタ２６ａを介してＢＲ１ポート２７ａに出力し、他方の分配信号をハイパスフィルタ２８ａを介してＢＲ２ポート２７ｂに出力する。
【００１５】
また、上記分配器２３で分配された他方の分配信号は、増幅器２９を介して分配器３０に入力される。この分配器３０は、入力された下り信号を２分配し、一方の分配信号をハイパスフィルタ３１ａを介してＢＲ３ポート２７ｃに出力し、他方の分配信号をハイパスフィルタ３２ａを介してＢＲ４ポート２７ｄに出力する。上記ハイパスフィルタ１８ａ、２０ａ、２６ａ、２８ａ、３１ａ、３２ａは、例えば７０〜７７０ＭＨｚの下り信号を通過させる。上記ＢＲ１〜ＢＲ４ポート２７ａ〜２７ｄは、分岐（又は分配）用入出力ポートである。
【００１６】
上記のように下り光受信ユニット１ａから増幅ユニット１０に入力された下り信号は、ＴＡ１ポート１９ａ、ＴＡ２ポート１９ｂに出力されると共に、ＢＲ１〜ＢＲ４ポート２７ａ〜２７ｄに分岐して出力される。
【００１７】
上記ＴＡ１ポート１９ａ、ＴＡ２ポート１９ｂは、ＣＡＴＶシステムの幹線に接続され、ＢＲ１〜ＢＲ４ポート２７ａ〜２７ｄは伝送線路を介してシステム加入者の端末装置に接続される。
【００１８】
そして、上記ＴＡ１ポート１９ａに入力される上り信号は、ローパスフィルタ１８ｂを介して合成器４１の一方の入力端子に入力される。また、ＴＡ２ポート１９ｂに入力される上り信号は、ローパスフィルタ２０ｂを介して合成器４２の一方の入力端子に入力される。
【００１９】
また、ＢＲ１、ＢＲ２ポート２７ａ、２７ｂに入力される上り信号は、それぞれローパスフィルタ２６ｂ、２８ｂを介して取り出され、合成器４３で合成された後、更に合成器４１に入力されてローパスフィルタ１８ｂからの下り信号と合成される。上記合成器４１により合成された信号は、上り帯域制限フィルタ４４及び増幅器４５を介して機能カード例えば２重化カード４６の一方の入力端子４７ａに入力される。上記２重化カード４６は、プラグイン方式を用いたもので、着脱可能に設けられており、他の機能を持つカードと容易に交換できるようになっている。
【００２０】
また、ＢＲ３、ＢＲ４ポート２７ｃ、２７ｄに入力される上り信号は、それぞれローパスフィルタ３１ｂ、３２ｂを介して取り出され、合成器５１で合成された後、更に合成器４２に入力されてローパスフィルタ２０ｂからの下り信号と合成される。上記ローパスフィルタ１８ｂ、２０ｂ、２６ｂ、２８ｂ、３１ｂ、３２ｂは、例えば１０〜５５ＭＨｚの上り信号を通過させる。
【００２１】
そして、上記合成器４２により合成された信号は、合成器５２、上り帯域制限フィルタ５３及び増幅器５４を介して２重化カード４６の他方の入力端子４７ｂに入力される。上記合成器５２は、合成器４２から出力される上り信号に対し、上記ステータスユニット３から入力端子２１ｂに入力されるデータを合成する。
【００２２】
上記２重化カード４６は、合成器４８及び分配器４９からなり、入力端子４７ａ、４７ｂに入力された上り信号を合成し、その合成信号を分配器４９で２分配し、一方の分配信号を出力端子５０ａに出力し、他方の分配信号を出力端子５０ｂに出力する。この出力端子５０ｂは、疑似負荷抵抗５５を介して接地される。
【００２３】
上記出力端子５０ａから出力される上り信号は、上りポート６１ａを介して上り用光送信ユニット６２ａへ送られる。上り用光送信ユニット６２ａは、上記２重化カード４６から送られてくる上り信号を光信号に変換し、光ファイバ・ケーブル６３ａによりヘッドエンド装置へ送出する。
【００２４】
また、増幅ユニット１０には、上記上りポート６１ａの他、予備の上りポート６１ｂ〜６１ｄが設けられる。この予備の上りポート６１ｂ〜６１ｄには、通信容量（通信トラフィック）の増加に対応させて上り用光送信ユニットが追加接続される。また、増幅ユニット１０内には、図示しないが各増幅器等に動作電源を供給する電源ユニットが設けられる。
【００２５】
上記図１に示した標準の構成では、１系統の下り光受信ユニット１ａと１系統の上り用光送信ユニット６２ａが設けられており、ＴＡ１ポート１９ａ、ＴＡ２ポート１９ｂ及びＢＲ１〜ＢＲ４ポート２７ａ〜２７ｄに入力される上り信号は、各合成器４１〜４３、５１及び２重化カード４６で混合されて上り用光送信ユニット６２ａへ送られ、この上り用光送信ユニット６２ａから光ファイバ・ケーブル６３ａを介してヘッドエンド装置へ送出される。
【００２６】
［光回線の２重化］
そして、上記図１に示した標準の構成において、光回線を２重化する場合には、図２に示すようにメインの下り光受信ユニット１ａに対してサブの下り光受信ユニット１ｂを追加設置すると共に、メインの上り用光送信ユニット６２ａに対してサブの上り用光送信ユニット６２ｂを追加設置する。この場合、下り信号系統では、追加設置したサブの下り光受信ユニット１ｂを下りポート（サブ）１１ｂに接続し、メインの下り光受信ユニット１ａに異常が生じた場合に、切替スイッチ１２を下りポート１１ｂ側に切替えてサブの下り光受信ユニット１ｂを作動させる。この下り光受信ユニット１ｂは、ヘッドエンド装置から光ファイバ・ケーブル２ｂを介して送られてくるの光下り信号を受信する。
【００２７】
また、上り信号系統では、追加設置したサブの上り用光送信ユニット６２ｂは、予備の上りポート６１ｂに接続すると共に、この上りポート６１ｂを２重化カード４６の出力端子５０ｂに接続する。この際、疑似負荷抵抗５５を２重化カード４６の出力端子５０ｂから切り離して使用する。
【００２８】
この結果、ＴＡ１ポート１９ａ、ＴＡ２ポート１９ｂ及びＢＲ１〜ＢＲ４ポート２７ａ〜２７ｄに入力される上り信号は、各合成器４１〜４３、５１及び２重化カード４６で混合されて２台の上り用光送信ユニット６２ａ、６２ｂへ送られ、それぞれ光ファイバ・ケーブル６３ａ、６３ｂを介してヘッドエンド装置へ送出される。  
上記のように図２に示した構成では、下り信号系統及び上り信号系統の光回線を２重化することができ、伝送路の信頼性を向上することができる。
【００２９】
［上りポートの分割］
次に、上記図２に示した構成において、更に通信容量を増加したい場合には、図３に示すように上記２重化カード４６に代えてポート分割カード４６Ａを使用する。このポート分割カード４６Ａは、入力端子４７ａと出力端子５０ａとの間を信号線７１ａで接続すると共に、入力端子４７ｂと出力端子５０ｂとの間を信号線７１ｂで接続したものである。すなわち、入力端子４７ａの信号系統と入力端子４７ｂの信号系統を分割している。
【００３０】
上記のようにポート分割カード４６Ａを使用すると、ＴＡ１ポート１９ａ、及びＢＲ１、ＢＲ２ポート２７ａ、２７ｂに入力される上り信号は、合成された後、ポート分割カード４６Ａを介して上り用光送信ユニット６２ａへ送られ、この上り用光送信ユニット６２ａから光ファイバ・ケーブル６３ａによりヘッドエンド装置へ伝送される。
【００３１】
一方、ＴＡ２ポート１９ｂ及びＢＲ３、ＢＲ４ポート２７ｃ、２７ｄに入力される上り信号は、合成された後、ポート分割カード４６Ａを介して上り用光送信ユニット６２ｂへ送られ、この上り用光送信ユニット６２ｂから光ファイバ・ケーブル６３ｂによりヘッドエンド装置へ伝送される。すなわち、上り信号については、増幅ユニット１０の６つのポートが２つの信号系統に分割され、それぞれ上り用光送信ユニット６２ａ、６２ｂで独立した光ファイバ・ケーブル６３ａ、６３ｂを使用してヘッドエンド装置へ伝送されるので、通信容量の増大に対応することができる。
【００３２】
［光回線の２重化及び上りポートの分割］
次に、上記図３に示した構成において、上り信号系統の光回線を２重化する場合には、図４に示すように、上り用光送信ユニット６２ｃ、６２ｄを追加設置すると共に、ポート分割カード４６Ａに代えてポート分割／２重化カード４６Ｂを使用する。上記追加設置した上り用光送信ユニット６２ｃ、６２ｄは、予備の上りポート６１ｃ、６１ｄに接続する。
【００３３】
ポート分割／２重化カード４６Ｂは、入力端子４７ａ、４７ｂに入力される上り信号をそれぞれ分配器７２ａ、７２ｂで２分配し、各分配信号を出力端子５０ａ〜５０ｄに出力する。そして、各出力端子５０ａ〜５０ｄの出力信号を上りポート６１ａ〜６１ｄを介して上り用光送信ユニット６２ａ〜６２ｄへ出力する。
【００３４】
図４に示すように構成した場合、ＴＡ１ポート１９ａ及びＢＲ１、ＢＲ２ポート２７ａ、２７ｂに入力される上り信号は、合成された後、ポート分割／２重化カード４６Ｂの入力端子４７ａに入力されて分配器７２ａで２分配され、出力端子５０ａ、５０ｂ及び上りポート６１ａ、６１ｂを介して上り用光送信ユニット６２ａ、６２ｂへ送られる。上り用光送信ユニット６２ａ、６２ｂは、ポート分割／２重化カード４６Ｂで２分割された上り信号をそれぞれ光ファイバ・ケーブル６３ａ、６３ｂによりヘッドエンド装置へ伝送する。この場合、例えば上り用光送信ユニット６２ａがメインの送信機、上り用光送信ユニット６２ｂがサブの送信機として動作する。
【００３５】
一方、ＴＡ２ポート１９ｂ及びＢＲ３、ＢＲ４ポート２７ｃ、２７ｄに入力される上り信号は、合成された後、ポート分割／２重化カード４６Ｂの入力端子４７ｂに入力されて分配器７２ｂで２分配され、出力端子５０ｃ、５０ｄ及び上りポート６１ｃ、６１ｄを介して上り用光送信ユニット６２ａ、６２ｂへ送られる。上り用光送信ユニット６２ｃ、６２ｄは、ポート分割／２重化カード４６Ｂで２分割された上り信号をそれぞれ光ファイバ・ケーブル６３ｃ、６３ｄによりヘッドエンド装置へ伝送する。この場合、例えば上り用光送信ユニット６２ｃがメインの送信機、上り用光送信ユニット６２ｄがサブの送信機として動作する。
【００３６】
上記のように増幅ユニット１０のＴＡ１ポート１９ａ及びＢＲ１、ＢＲ２ポート２７ａ、２７ｂに入力される上り信号と、ＴＡ２ポート１９ｂ及びＢＲ３、ＢＲ４ポート２７ｃ、２７ｄに入力される上り信号とを分割して２系統とし、それぞれ独立した光回線を使用することで通信容量の増大に対応することができる。また、上記２つの上り信号系統について、それぞれ２台ずつ上り用光送信ユニットを設けて光回線を２重化することで伝送路の信頼性を向上することができる。  
上記図１の標準の状態から図２〜図４へのアップグレードは、全て下り信号無停波で行なうことが可能である。
【００３７】
本発明は、上記実施形態で示したように光送受信機をユニット構造とすることで、段階的なシステムのアップグレードが可能である。また、機能カードをプラグイン方式で任意に着脱できるようにしているので、機能カードを交換するだけで、上り回線を２系統に分割でき、通信品質を維持したまま通信容量の増大、すなわちシステム加入者数の増大に対応することができる。また、例えば拡張スロットにより上り用光送信ユニットを実装することで、上りポート分割時の回線２重化に対応することができる。  
また、ステータスユニット３を搭載することで、下り回線及び上り回線の制御、各種データの収集等が可能となり、メンテナンスの効率を著しく向上することができる。
【００３８】
なお、上記実施形態では、伝送線路として光ファイバ・ケーブルを用いた場合について説明したが、同軸ケーブルを用いた場合、あるいは同軸ケーブルと併用する場合においても同様にして実施し得るものである。
【００３９】
また、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態に係る双方向ＣＡＴＶシステム用増幅装置の標準の構成図である。
【図２】同実施形態において、光回線を２重化した場合の構成を示すブロック図である。
【図３】同実施形態において、上りポートを分割した場合の構成を示すブロック図である。
【図４】同実施形態において、光回線を２重化すると共に上りポートを分割した場合の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４１】
１ａ、１ｂ…下り光受信ユニット、２ａ、２ｂ…光ファイバ・ケーブル、３…ステータスユニット、１０…増幅ユニット、１１ａ、１１ｂ…下りポート、１２…切替スイッチ、１３…分岐器、１４…増幅器、１５…分岐器、１６…増幅器、１７…分配器、１８ａ、２０ａ、２６ａ、２８ａ、３１ａ、３２ａ…ハイパスフィルタ、１８ｂ．２０ｂ、２６ｂ．２８ｂ、３１ｂ、３２ｂ……ローパスフィルタ、１９ａ…ＴＡ１ポート、１９ｂ…ＴＡ２ポート、２１ａ…出力端子、２１ｂ…入力端子、２２、２４、２９、４５、５４…増幅器、２３、２５、３０、４９…分配器、２７ａ…ＢＲ１ポート、２７ｂ…ＢＲ２ポート、２７ｃ…ＢＲ３ポート、２７ｄ…ＢＲ４ポート、４１〜４３、４８、５１、５２…合成器、４４…上り帯域制限フィルタ、４６…２重化カード、４６Ａ…ポート分割カード、４６Ｂ…ポート分割／２重化カード、４７ａ、４７ｂ…入力端子、５０ａ〜５０ｄ…出力端子、５３…上り帯域制限フィルタ、５５…疑似負荷抵抗、６１ａ〜６１ｄ…上りポート、６２ａ〜６２ｄ…上り用光送信ユニット、６３ａ〜６３ｄ…光ファイバ・ケーブル、７１ａ、７１ｂ…信号線、７２ａ、７２ｂ…分配器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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