(57)【要約】【課題】  下り信号の回り込みが上り信号の伝送に与える影響を防止することができる双方向光同軸伝送システム及びそれに用いられる光ノード装置を提供する。【解決手段】  光ノード装置２００は、受信した下り信号を分波部２３０によって電気系インタフェース部２４０及びレベル調整部２５０に分波する。レベル調整部２５０及び位相調整部２６０は、電気系インタフェース部２４０を介して上り経路に回り込んでくる下り信号と同レベル及び逆位相となる信号を生成する。合波部２７０は、レベル調整部２５０及び位相調整部２６０によって生成された信号と、上り経路に回り込んでくる下り信号とを合波して、上り経路に回り込んでくる下り信号を相殺する。【選択図】  図１
2005295235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＡＴＶ局と加入者との間で映像及び通信などのデータ伝送を行う双方向光同軸伝送システムであって、
光ファイバケーブルを介して光信号を送受信するＣＡＴＶヘッドエンドと、
同軸ケーブルを介して電気信号を送受信する加入者端末と、
前記ＣＡＴＶヘッドエンドと前記光ファイバケーブルで、かつ前記加入者端末と前記同軸ケーブルでそれぞれ接続され、前記ＣＡＴＶヘッドエンドと前記加入者端末との間で送受信される信号を中継する光ノード装置とを備え、
前記光ノード装置は、
前記ＣＡＴＶヘッドエンドから下り信号として受信する光信号を電気信号に変換する光受信部と、
前記光受信部によって変換された下り電気信号を所定の分波比で２つに分波する分波部と、
前記分波部によって分波された一方の下り電気信号のレベルを調整するレベル調整部と、
前記レベル調整部によってレベル調整された下り電気信号の位相を調整する位相調整部と、
前記分波部によって分波された他方の下り電気信号を、前記同軸ケーブルを介して前記加入者端末に送信し、また前記同軸ケーブルを介して前記加入者端末から上り電気信号を受信し、受信した上り電気信号を上り経路へ出力する電気系インタフェース部と、
前記電気系インタフェース部によって出力された電気信号と前記位相調整部によって位相調整された電気信号とを合波する合波部と、
前記合波部によって合波された電気信号を光信号に変換し、前記ＣＡＴＶヘッドエンドへ送信する光送信部とを備える、双方向光同軸伝送システム。
【請求項２】
前記レベル調整部は、前記一方の下り電気信号のレベルを、前記他方の下り電気信号が前記電気系インタフェース部を介して前記合波部に回り込む電気信号と同レベルに調整することを特徴とする、請求項１に記載の双方向光同軸伝送システム。
【請求項３】
前記位相調整部は、前記レベル調整された下り電気信号の位相を、前記他方の下り電気信号が前記電気系インタフェース部を介して前記合波部に回り込む電気信号の位相に対して逆位相に調整することを特徴とする、請求項１に記載の双方向光同軸伝送システム。
【請求項４】
前記位相調整部は、前記レベル調整された下り電気信号の位相を、前記他方の下り電気信号が前記電気系インタフェース部を介して前記合波部に回り込む電気信号の内、特にアナログ映像信号に合わせて調整することを特徴とする、請求項１に記載の双方向光同軸伝送システム。
【請求項５】
前記位相調整部は、前記レベル調整された電気信号を複数の周波数帯域に分割し、複数の周波数帯毎に、前記レベル調整された下り電気信号の位相を調整することを特徴とする、請求項１に記載の双方向光同軸伝送システム。
【請求項６】
前記位相調整部が分割する周波数帯域は、１オクターブ以内であることを特徴とする、請求項５に記載の双方向光同軸伝送システム。
【請求項７】
前記分波部の分波比が不均等であることを特徴とする、請求項１に記載の双方向光同軸伝送システム。
【請求項８】
前記分波部は、前記レベル調整部に分波する一方の電気信号の位相を反転させることを特徴とする、請求項１に記載の双方向光同軸伝送システム。
【請求項９】
ＣＡＴＶ局と加入者端末との間で映像及び通信などのデータ伝送を中継する光ノード装置であって、
光ファイバケーブルを介して下り信号として受信する光信号を電気信号に変換する光受信部と、
前記光受信部によって変換された下り電気信号を所定の分波比で２つに分波する分波部と、
前記分波部によって分波された一方の下り電気信号のレベルを調整するレベル調整部と、
前記レベル調整部によってレベル調整された下り電気信号の位相を調整する位相調整部と、
前記分波部によって分波された他方の下り電気信号を同軸ケーブルによって送信し、また前記同軸ケーブルを介して上り電気信号を受信し、受信した上り電気信号を上り経路へ出力する電気系インタフェース部と、
前記電気系インタフェース部によって出力された電気信号と前記位相調整部によって位相調整された電気信号とを合波する合波部と、
前記合波部によって合波された電気信号を光信号に変換し、前記光ファイバケーブルを  介して送信する光送信部とを備える、光ノード装置。
【請求項１０】
前記レベル調整部は、前記一方の下り電気信号のレベルを、前記他方の下り電気信号が前記電気系インタフェース部を介して前記合波部に回り込む電気信号と同レベルに調整することを特徴とする、請求項９に記載の光ノード装置。
【請求項１１】
前記位相調整部は、前記レベル調整された下り電気信号の位相を、前記他方の下り電気信号が前記電気系インタフェース部を介して前記合波部に回り込む電気信号の位相に対して逆位相に調整することを特徴とする、請求項９に記載の光ノード装置。
【請求項１２】
前記位相調整部は、前記電気系インタフェース部を介して前記合波部に回り込む他方の下り電気信号の内、特にアナログ映像信号に合わせて、前記レベル調整された下り電気信号の位相を調整することを特徴とする、請求項９に記載の光ノード装置。
【請求項１３】
前記位相調整部は、前記レベル調整された電気信号を複数の周波数帯域に分割し、複数の周波数帯毎に、前記レベル調整された下り電気信号の位相を調整することを特徴とする、請求項９に記載の光ノード装置。
【請求項１４】
前記位相調整部が分割する周波数帯域は、１オクターブ以内であることを特徴とする、請求項１３に記載の光ノード装置。
【請求項１５】
前記分波部の分波比が不均等であることを特徴とする、請求項９に記載の光ノード装置。
【請求項１６】
前記分波部は、前記レベル調整部に分波する一方の電気信号の位相を反転させることを特徴とする、請求項９に記載の光ノード装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、双方向光同軸伝送システム及び光ノード装置に関し、より特定的には、上り下りの周波数帯域を制限することなく、下り信号の回り込みによる上り信号の伝送に与える影響を防止する双方向光同軸伝送システム、及び双方向光同軸伝送システムに用いられる光ノード装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＣＡＴＶ局のヘッドエンドから加入者の端末へ映像信号等の下り信号を伝送すると共に、加入者の端末からも各種データをＣＡＴＶ局へ伝送することができる双方向ＣＡＴＶシステムが知られている。このような双方向ＣＡＴＶシステムでは、下り信号として例えば９０〜７７０ＭＨｚの周波数帯域を使用し、上り信号として下り信号より低い周波数帯域（例えば１０〜５５ＭＨｚ）を使用したものが一般的である。
【０００３】
双方向ＣＡＴＶシステムにおいて、ＣＡＴＶ局と加入者の端末との間で上り下りの各信号を伝送するための伝送媒体は、従来から主に同軸ケーブルが使用されている。しかし、同軸ケーブルを使用した場合、伝送する信号の周波数が高いほど伝送ロスが大きくなりやすいことや、減衰した信号を増幅するために例えば数百ｍごとに増幅器等の中継器を設置する必要がある。そのため、近年、伝送媒体として、光ファイバケーブルが使用されるケースが多くなってきている。
【０００４】
しかし、ＣＡＴＶ局から加入者宅（加入者端末）までの全ての経路を光ファイバケーブルで接続しようとすると、光ファイバケーブルの施設費用が甚大となる。また、各加入者は、光・電気変換装置等の機器を個別に用意する必要がある。このため、経済的負担が大きくなるという欠点がある。この欠点を補うために、所謂ＨＦＣ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ｆｉｂｅｒ  ｃｏａｘ）伝送方式が考えられている。ＨＦＣ伝送方式では、ＣＡＴＶ局からの下り信号を、加入者宅の近辺までは光ファイバケーブル（下り用）で伝送し、光・電気変換装置によって電気信号に変換した後、同軸ケーブルで各加入者宅まで伝送する。また、加入者宅からの上り信号も同じ同軸ケーブルで伝送し、光・電気変換装置によって光信号に変換した後、光ファイバケーブル（上り用）でＣＡＴＶ局まで伝送する。ＨＦＣ伝送方式による双方向ＣＡＴＶシステムは、同軸ケーブルのみによる場合に比べ、伝送信号の高品質化や広帯域化が可能になる。また、システムの信頼性の向上やサービスエリアの拡大も実現できる。
【０００５】
近年の双方向ＣＡＴＶシステムは、その双方向性や高速性を活かし、多チャンネル化や各種通信サービス（例えば、高速大容量伝送が可能なＣＡＴＶインターネット、ＩＰ電話、個人間で直接情報をやり取りするＰ−ｔｏ−Ｐ）などへの展開・拡大が進んでいる。このため、加入者の端末側から伝送される上り信号の伝送量も増加する傾向にある。
ＨＦＣ伝送方式で構成される双方向ＣＡＴＶシステムにおいても、上記のような上り信号の周波数帯域（１０〜５５ＭＨｚ）だけでは、端末側からの各種データをＣＡＴＶ局へ十分に伝送することができなくなる恐れがある。そこで、双方向ＣＡＴＶシステムにおいて、上り信号の広帯域化を図る方式が考えられている。
【０００６】
従来の双方向ＣＡＴＶシステムには、上り信号の広帯域化を図るために、空いている下り信号帯域を上り信号帯域として利用することで、上り信号の広帯域化を図っているものがある（例えば、特許文献１）。図３は、従来の双方向ＣＡＴＶシステムの構成例を示すブロック図である。図３において、従来の双方向ＣＡＴＶシステムは、ＣＡＴＶ局２０、光ノード装置３０、及び加入者４０から構成される。ＣＡＴＶ局２０は、中央装置２２を備える。光ノード装置３０は、光電気変換器（Ｏ／Ｅ）３１、３２、受信機（Ｒｘ）３３、送信機（Ｔｘ）３４、分波器３５、イーサネット（Ｒ）通信装置３６、及び混合機３７を備える。加入者４０は、分岐／分配機４１、端末装置４２、及びＴＶ受信機４３を備える。
【０００７】
中央装置２２と光電気変換器３１とは、第１の光ファイバケーブル２３で接続される。従来の双方向ＣＡＴＶシステムは、第１の光ファイバケーブル２３を介して、中央装置２２と加入者４０との間で上り下りの各信号を送受信する。また、双方向ＣＡＴＶシステムは、中央装置２２と光ノード装置３０との間に、第２の光ファイバケーブル２１を備えることで、中央装置２２と加入者４０との間にデータ信号専用のバイパス経路を形成する。このバイパス経路により、双方向ＣＡＴＶシステムは、上り下りの両方向とも任意の空き帯域において周波数多重を利用した伝送が可能となる。特に、加入者４０は、上り信号を下り信号帯域（ＴＶ帯域）の任意の空き帯域で伝送することができる。
【０００８】
具体的には、従来の双方向ＣＡＴＶシステムは、下り帯域において空いているチャンネルを上り帯域として利用する周波数配置を用いることで、上り帯域を拡大している（図４−Ａ参照）。また、上り帯域を拡大するために、ガードバンド帯域を高周波側にシフトさせ、上り下りの帯域を分ける周波数配置なども考えられる（図４−Ｂ参照）。すなわち、従来の双方向ＣＡＴＶシステムにおいて、狭帯域であった上り信号帯域を拡大させることで、上り方向のデータ効率を向上させている。
【特許文献１】特開２００３−６９４９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の双方向ＣＡＴＶシステムでは、中央装置２２（ＣＡＴＶヘッドエンド）と光ノード装置３０との間に第２の光ファイバケーブル２１を敷設する必要があり、経済的に付加が生じていた。また、従来の双方向ＣＡＴＶシステムでは、図４−Ａ及び図４−Ｂに示されるような周波数配置が実現されていなかった。その理由は、光ノード装置３０の伝送路上に、上り帯域と下り帯域とを分離する高域通過フィルタや低域通過フィルタを設置する必要があったからである。
【００１０】
図５は、一般的な光ノード装置の伝送路上に設置されるフィルタを説明する図である。図５において、一般的な光ノード装置は、光電気変換器３１、受信機３３、フィルタ３８、分波部３５、フィルタ３９、及び送信機３４を備える。
光電気変換器３１及び受信機３３は、下り信号として、光ファイバケーブル２３を介して光り信号を受信する。光電気変換器３１及び受信機３３は、受信した光信号を電気信号に変換しフィルタ３８に出力する。フィルタ３８は、入力された電気信号の通過を周波数帯域によって制限し分波部３５に出力する。分波部３５は、入力された電気信号を同軸ケーブル２５によって送信する。
また、分波部３５は、上り信号として、同軸ケーブル２５を介して電気信号を受信する。分波部３５は、受信した電気信号をフィルタ３９に出力する。フィルタ３９は、入力された電気信号の通過を周波数帯域によって制限し送信機３４に出力する。送信機３４及び光電気変換器３１は、入力された電気信号を光信号に変換して、光ファイバケーブル２３によって送信する。
【００１１】
ここで、フィルタ３８及びフィルタ３９は、下り経路に上り信号、及び上り経路に下り信号が回り込むのを避けるために設置されている。特に、同軸ケーブル２５を介して送出されるレベルの大きな下り信号は、レベルの小さな上り信号の経路に回り込んだ場合、上り経路の伝送に大きな影響を与える可能性がある。そのため、下り信号の回り込みを防止するフィルタ３９は重要となる。なお、フィルタ３８は、下り信号の信号レベルが上り信号の信号レベルに比べて十分に大きければ、省略することができる。下り経路に回り込む上り信号による影響を無視できるからである。
【００１２】
このように、一般的な光ノード装置（図５）は、フィルタ３８及びフィルタ３９を用いることによって、下り経路及び上り経路に回り込む信号による影響を防止することができる。しかしながら、図３に示した光ノード装置３０には、フィルタ３８及びフィルタ３９を用いることができない。なぜなら、光ノード装置３０は、上り信号の帯域を拡大させるため上り下りの周波数帯域を柔軟に変更する必要があるが、通過させる信号の周波数帯域を制限するフィルタ３８及びフィルタ３９を使用してしまうと、この柔軟に変更された信号を通過させることができないからである。
【００１３】
そのため、上述した従来の双方向ＣＡＴＶシステム（図３）においては、特に下り信号が上り系伝送路に回り込んだ場合、送信機３４及び光電気変換器３１に想定以上の信号が入力されることになり、光電気変換器３１に用いられている光源においてクリッピングが生じ、伝送特性が劣化することになる。このように、従来の双方向ＣＡＴＶシステムでは、上り下りの周波数帯域を柔軟に変更できるが、下り信号の回り込み対策を施していないため上り伝送特性が劣化することにより、品質の良いサービスを提供できないという課題を有していた。
【００１４】
それ故に、本発明の目的は、上り下りの周波数帯域を制限することなく、下り信号の回り込みによる上り信号の伝送に与える影響を防止することができる双方向光同軸伝送システム、及び双方向光同軸伝送システムに用いられる光ノード装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、ＣＡＴＶ局と加入者との間で映像及び通信などのデータ伝送を行う双方向光同軸伝送システムに向けられている。そして上記目的を達成させるために、本発明の双方向光同軸伝送システムは、ＣＡＴＶヘッドエンド、加入者端末、及び光ノード装置を備える。
【００１６】
ＣＡＴＶヘッドエンドは、光ファイバケーブルを介して光信号を送受信する。加入者端末は、同軸ケーブルを介して電気信号を送受信する。光ノード装置は、ＣＡＴＶヘッドエンドと光ファイバケーブルで、かつ加入者端末と同軸ケーブルでそれぞれ接続され、ＣＡＴＶヘッドエンドと加入者端末との間で送受信される信号を中継する。
【００１７】
なお、光ノード装置は、光受信部、分波部、レベル調整部、位相調整部、電気系インタフェース部、合波部、及び光送信部を備える。光受信部は、ＣＡＴＶヘッドエンドから下り信号として受信する光信号を電気信号に変換する。分波部は、光受信部によって変換された下り電気信号を所定の分波比で２つに分波する。レベル調整部は、分波部によって分波された一方の下り電気信号のレベルを調整する。位相調整部は、レベル調整部によってレベル調整された下り電気信号の位相を調整する。電気系インタフェース部は、分波部によって分波された他方の下り電気信号を、同軸ケーブルを介して加入者端末に送信し、また同軸ケーブルを介して加入者端末から上り電気信号を受信し、受信した上り電気信号を上り経路へ出力する。合波部は、電気系インタフェース部によって出力された電気信号と位相調整部によって位相調整された電気信号とを合波する。光送信部は、合波部によって合波された電気信号を光信号に変換し、前記ＣＡＴＶヘッドエンドへ送信する。
【００１８】
好ましくは、レベル調整部は、一方の下り電気信号のレベルを、他方の下り電気信号が電気系インタフェース部を介して合波部に回り込む電気信号と同レベルに調整する。
【００１９】
好ましくは、位相調整部は、レベル調整された下り電気信号の位相を、他方の下り電気信号が電気系インタフェース部を介して合波部に回り込む電気信号の位相に対して逆位相に調整する。
【００２０】
また、位相調整部は、レベル調整された下り電気信号の位相を、他方の下り電気信号が電気系インタフェース部を介して合波部に回り込む電気信号の内、特にアナログ映像信号に合わせて調整することもできる。
【００２１】
また、位相調整部は、レベル調整された電気信号を複数の周波数帯域に分割し、複数の周波数帯毎に、レベル調整された下り電気信号の位相を調整することもできる。このとき、位相調整部が分割する周波数帯域は、１オクターブ以内であることが望ましい。
【００２２】
また、分波部は、光受信部によって変換された下り電気信号を分波する所定の分波比を不均等にすることができる。また、分波部は、レベル調整部に分波する一方の電気信号の位相を反転させることもできる。
【００２３】
また、本発明は、ＣＡＴＶ局と加入者端末との間で映像及び通信などのデータ伝送を中継する光ノード装置にも向けられている。そして上記目的を達成させるために、本発明の光ノード装置は、光受信部、分波部、レベル調整部、位相調整部、電気系インタフェース部、合波部、及び光送信部を備える。
【００２４】
光受信部は、光ファイバケーブルを介して下り信号として受信する光信号を電気信号に変換する。分波部は、光受信部によって変換された下り電気信号を所定の分波比で２つに分波する。レベル調整部は、分波部によって分波された一方の下り電気信号のレベルを調整する。位相調整部は、レベル調整部によってレベル調整された下り電気信号の位相を調整する。電気系インタフェース部は、分波部によって分波された他方の下り電気信号を同軸ケーブルによって送信し、また同軸ケーブルを介して上り電気信号を受信し、受信した上り電気信号を上り経路へ出力する。合波部は、電気系インタフェース部によって出力された電気信号と位相調整部によって位相調整された電気信号とを合波する。光送信部は、合波部によって合波された電気信号を光信号に変換し、光ファイバケーブルを介して送信する。
【００２５】
好ましくは、レベル調整部は、一方の下り電気信号のレベルを、他方の下り電気信号が電気系インタフェース部を介して合波部に回り込む電気信号と同レベルに調整する。
【００２６】
好ましくは、位相調整部は、レベル調整された下り電気信号の位相を、他方の下り電気信号が電気系インタフェース部を介して合波部に回り込む電気信号の位相に対して逆位相に調整する。
【００２７】
また、位相調整部は、レベル調整された下り電気信号の位相を、他方の下り電気信号が電気系インタフェース部を介して合波部に回り込む電気信号の内、特にアナログ映像信号に合わせて調整することもできる。
【００２８】
また、位相調整部は、レベル調整された電気信号を複数の周波数帯域に分割し、複数の周波数帯毎に、レベル調整された下り電気信号の位相を調整することもできる。このとき、位相調整部が分割する周波数帯域は、１オクターブ以内であることが望ましい。
【００２９】
また、分波部は、光受信部によって変換された下り電気信号を分波する所定の分波比を不均等にすることができる。また、分波部は、レベル調整部に分波する一方の電気信号の位相を反転させることもできる。
【発明の効果】
【００３０】
以上のように、本発明においては、上り下り信号の周波数帯域を制限することなく、下り信号の回り込みが上り信号の伝送に与える影響を防止することができる。そのため、双方向光同軸伝送システムは、上り下り信号の周波数配置を柔軟に変更することが可能となり、特に上り信号の帯域を拡大させることができる。
また、下り信号であるデジタル信号及びアナログ映像信号の回り込みが与える影響を防止するとき、より高い周波数帯域に配置されているデジタル信号よりもアナログ映像信号に合わせて位相調整を行うことで、より効率的に下り信号の回り込みが上り信号の伝送に与える影響を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明の実施形態について、図面を用いて以下に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る双方向光同軸伝送システムの構成を示すブロック図である。図１において、双方向光同軸伝送システムは、ＣＡＴＶヘッドエンド１００、光ノード装置２００、及び加入者４００を備える。ＣＡＴＶヘッドエンド１００は、光ファイバケーブル１１０及び１２０によって光ノード装置２００と接続される。また、加入者４００は、同軸ケーブル３００によって光ノード装置２００と接続される。
【００３２】
最初に、本発明の一実施形態に係る双方向光同軸伝送システムの各構成の概要を説明する。
図１において、ＣＡＴＶヘッドエンド１００は、ＣＡＴＶ局側に設置され、加入者４００との間で信号を送受信する。加入者４００は、ＣＡＴＶ局が提供するサービスを利用する加入者である。光ノード装置２００は、ＣＡＴＶヘッドエンド１００と加入者４００との間で送受信される光信号及び電気信号を中継する。光ノード装置２００は、光受信部２１０、増幅部２２０、分波部２３０、電気系インタフェース部２４０、レベル調整部２５０、位相調整部２６０、合波部２７０、増幅部２８０、及び光送信部２９０を備える。
【００３３】
（光ノード装置２００の各構成の概要）
光受信部２１０は、ＣＡＴＶヘッドエンド１００から出力される光信号を受信し電気信号に変換する。光送信部２９０は、入力される電気信号を光信号に変換してＣＡＴＶヘッドエンド１００に送信する。増幅部２２０及び増幅部２８０は、入力信号を所望のレベルまで増幅する。分波部２３０は、入力信号を電気系インタフェース部２３０及びレベル調整部２５０に分波する。電気系インタフェース部２４０は、分波部２３０から入力される下り信号を同軸ケーブル３００に出力し、同軸ケーブル３００から入力される上り信号を合波部２７０に出力する。なお、電気系インタフェース部２４０は、分波器やサーキュレータなどで構成される。レベル調整部２５０は、入力信号の信号レベルを調整する。位相調整部２６０は、入力信号の位相を調整する。合波部２７０は、位相調整部２６０及び電気系インタフェース２４０から入力される信号を合波する。
【００３４】
次に、上記構成による本実施形態の双方向光同軸伝送システムにおける信号の流れについて説明する。
【００３５】
（下り信号の基本的な流れ）
ＣＡＴＶヘッドエンド１００から下り信号として出力された光信号は、光ファイバケーブル１１０を介して、光受信部２１０で受信される。光受信部２１０は、受信した光信号を電気信号に変換して増幅部２２０に出力する。増幅部２２０は、入力された下りの電気信号を所望のレベルまで増幅し、分波部２３０を介して電気系インタフェース部２４０に出力する。電気系インタフェース部２４０は、入力された下りの電気信号を、同軸ケーブル３００を介して、加入者４００に向けて出力する。このように、ＣＡＴＶヘッドエンド１００から出力された下り信号は、光ノード装置２００を介して、加入者４００まで伝送される。
【００３６】
（上り信号の基本的な流れ）
加入者４００から上り信号として出力された電気信号は、同軸ケーブル３００を介して、電気系インタフェース部２４０に入力される。電気系インタフェース部２４０は、入力された上りの電気信号を、合波部２７０を介して増幅部２８０に出力する。増幅部２８０は、入力された上りの電気信号を所望のレベルまで増幅して光送信部２９０に出力する。光送信部２９０は、入力された上りの電気信号を光信号に変換し、光ファイバーケーブル１２０を介して、ＣＡＴＶヘッドエンド１００に向けて出力する。このように、加入者４００から出力された上り信号は、光ノード装置２００を介して、ＣＡＴＶヘッドエンド１００まで伝送される。
【００３７】
（上り信号経路への下り信号の回り込み）
上り信号経路には、上り信号の基本的な流れに加え、電気系インタフェース部２４０を介して下り信号が回り込んでくる。この上り信号経路への下り信号の回り込みについて説明する。
電気系インタフェース部２４０は、増幅部２２０及び分波部２３０を介して入力された下り信号を、同軸ケーブル３００を利用して各加入者４００に向けて伝送するとき、上り信号経路（合波部２７０側）へ一部の下り信号の回り込みを発生させてしまう。電気系インタフェース部２４０において、下り信号は、加入者４００に向けて伝送される信号であるため、同軸ケーブル３００での伝送損失や加入者４００への分配損失を考慮して信号レベルとしては大きなレベルである。一方、電気系インタフェース部２４０において、上り信号は、加入者４００から同軸ケーブル３００を介して伝送されてくるため、伝送損出などにより信号レベルとしては小さなレベルである。このため、上り経路に回り込む下り信号は、電気系インタフェース部２４０でのアイソレーション等により信号レベルが減衰しても上り信号の伝送に大きな影響を与える可能性がある。すなわち、双方向光同軸伝送システムにおいては、上り経路に下り信号の回り込みが発生した場合、光送信部２９０に想定以上の信号が入力されることになり、光送信部２９０に用いられている光源においてクリッピングが生じ、伝送特性が劣化することになる。
【００３８】
次に、上述した下り信号の回り込みが上り信号の伝送に与える影響を効率的に防止する方法について説明する。本実施形態に係る光ノード装置２００は、分波部２３０、レベル調整部２５０、位相調整部２６０、及び合波部２７０を用いて、以下のようにして、下り信号の回り込みが与える影響を防止する。
増幅部２２０から出力された下り信号は、分波部２３０に入力される。分波部２３０は、入力された信号を所定の分波比で分波して、レベル調整部２５０及び電気系インタフェース部２４０に出力する。レベル調整部２５０は、上り信号経路（合波部２７０）に回り込む下り信号のレベルと同一になるように、入力された信号の信号レベルを調整し、レベル調整した信号を位相調整部２６０に出力する。
【００３９】
位相調整部２６０は、上り信号経路（合波部２７０）に回り込む下り信号の位相と逆位相になるように、入力された下り信号の位相を調整し、位相調整した信号を合波部２７０に出力する。すなわち、合波部２７０には、電気系インタフェース部２４０を介して回り込む下り信号の信号レベルと同一、かつ逆位相の信号が入力されることになる。合波部２７０は、レベル調整部２５０及び位相調整部２６０を介して入力された信号を、上り信号経路を流れる信号と合波することで、電気系インタフェース部２４０を介して回り込む下り信号を相殺する。なお、下り信号の回り込みが上り信号の伝送に与える影響を防止する各構成は、周波数帯域を制限するような部品を利用するものではない。
【００４０】
さらに、本実施形態に係る光ノード装置２００は、複数の周波数からなる下り信号の回り込みが上り信号の伝送に与える影響を効率的に防止することができる。
光ノード装置２００は、複数の周波数からなる下り信号の回り込みが与える影響を防止する場合、基本的に最も高い周波数を有する信号に合わせて位相調整を行えばよい。最も高い周波数を有する信号が、一般的には位相調整に関して最も精度が要求されるからである。すなわち、位相調整部２６０は、最も高い周波数を有する信号に合わせて位相調整を行うことで、複数の周波数からなる下り信号の回り込みが上り信号の伝送に与える影響を効率的に防止することができる。
【００４１】
一方、光ノード装置２００は、複数の周波数からなる下り信号として、アナログ映像信号に加えデジタル信号が伝送されている場合、高い周波数帯域に配置されているデジタル信号よりも、低い周波数帯域に配置されているアナログ映像信号に合わせて位相調整を行うことで効率的となる。
ＣＡＴＶの下り信号であり、低い周波数帯域に配置されているアナログ映像信号は、高い周波数帯域に配置されているデジタル信号に比べて、信号レベルが１０ｄＢ以上大きく設定される。図２は、アナログ映像信号及びデジタル信号の信号レベルの違いを説明する図である。図２において、アナログ映像信号は、デジタル信号よりも低い周波数帯域によって伝送されるが、信号レベルが１０ｄＢ以上大きくなっている。故に、光ノード装置２００（図１）において、上り信号経路へ回り込んでくる信号レベルもアナログ映像信号の方が大きくなる。このため、位相調整部２６０は、アナログ映像信号の回り込みが最小となるように位相調整を行えば、より効率的に複数の下り信号の回り込みが与える影響を防止することができる。
【００４２】
なお、光ノード装置２００は、複数の位相調整部２６０を設置してもよい。光ノード装置２００は、複数の位相調整部２６０を用いることで、下り信号を複数の周波数帯域に分けて、それぞれの周波数帯域毎に位相調整を行うことができる。光ノード装置２００は、位相調整部２６０を複数設置することによって、詳細な位相調整が可能となり、より効率的に複数の周波数からなる下り信号の回り込みが与える影響を防止することができる。
【００４３】
また、光ノード装置２００は、複数の位相調整部２６０を設置する場合、各位相調整部２６０の調整周波数帯域を１オクターブ以内にすることが望ましい。
例えば、位相調整部２６０が１オクターブを超える調整周波数帯域を用いて位相調整を行う場合、１オクターブを超える周波数間においては、ある周波数において位相が１周期ずれていても検知できないため他の周波数帯では周期のずれが発生する可能性がある。調整周波数帯域が１オクターブ以内であればこのような周期のずれが発生しないため、位相調整を容易に行うことができる。
【００４４】
また、分波部２３０は、入力された信号を分波する所定の分波比を均等又は不均等のいずれかにすることが可能である。例えば、分波部２３０は、レベル調整部２５０へ分波する信号が小さくなるように分波比を不均等にした場合、電気系インタフェース部２４０方向へ分波する下り信号のレベルの落ち込みを小さくすることができる。そのため、増幅部２２０の負担も軽減することができる。
また、分波部２３０は、電気系インタフェース部２４０のアイソレーション量を考慮して分波比を決定することで、レベル調整部２５０におけるレベル調整量を軽減することや、レベル調整部２５０を省略することができる。
【００４５】
また、光ノード装置２００は、分波部２３０として位相反転機能を有する分波部を用いることによって、位相調整部２６０における位相の調整量を軽減することや位相調整部２６０を省略することができる。
また、光ノード装置２００は、分波部２３０として位相反転機能及びレベル調整機能を有する分波部を用いることによって、レベル調整部２５０における調整量、及び位相調整部２６０における調整量を軽減することや、レベル調整部２５０及び位相調整部２６０を省略することができる。
【００４６】
またさらに、光ノード装置２００は、合波部２７０として位相反転機能を有する合波部を用いることによって、位相調整部２６０における位相の調整量を軽減することや位相調整部２６０を省略することができる。
【００４７】
以上のように、本発明の一実施形態に係る双方向光同軸伝送システムによれば、光ノード装置において、上り下り信号の周波数帯域を制限することなく、下り信号の回り込みを抑制することができるため上り信号の伝送に与える影響を防止することができる。そのため、双方向光同軸伝送システムは、上り下り信号の周波数配置を柔軟に変更することが可能となり、特に上り信号の帯域を拡大させることができる。
また、光ノード装置は、下り信号であるアナログ映像信号及びデジタル信号の回り込みが与える影響を防止するとき、より高い周波数帯域に配置されているデジタル信号よりもアナログ映像信号に合わせて位相調整を行うことで、より効率的に下り信号の回り込みが上り信号の伝送に与える影響を防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明の双方向光同軸伝送システムは、下り信号の回り込みによる上り信号の伝送に与える影響等を防止することができ、特に上り信号の帯域を拡大しＣＡＴＶインターネットの高速化を行う場合等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態に係る双方向光同軸伝送システムの概要構成を示すブロック図
【図２】アナログ映像信号及びデジタル信号の信号レベルの違いを説明する図
【図３】従来の双方向ＣＡＴＶシステムの構成例を示すブロック図
【図４−Ａ】下り帯域において空いているチャンネルを上り帯域として利用する周波数配置の一例を示す図
【図４−Ｂ】カードバンド帯域を高周波側にシフトさせることで上り帯域を拡大する周波数配置の一例を示す図
【図５】光ノード装置の伝送路上に設置されるフィルタを説明する図
【符号の説明】
【００５０】
２０  ＣＡＴＶ局
２１、２３、１１０、１２０  光ファイバケーブル
２４  分岐ケーブル
２５、３００  同軸ケーブル
２６  分岐器
３０、２００  光ノード装置
３１、３２  光電気変換器
３３  受信器
３４  送信器
３５  分波器
３６  イーサネット（Ｒ）通信装置
３７  混合器
４０、４００  加入者
４１  分岐／分配器
４２  端末装置
４３  ＴＶ受信器
１００  ＣＡＴＶヘッドエンド
２１０  光受信部
２２０、２８０  増幅部
２３０  分波部
２４０  電気系インタフェース部
２５０  レベル調整部
２６０  位相調整部
２７０  合波部
２９０  光送信部
３００  同軸ケーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４−Ａ】
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【図４−Ｂ】
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【図５】
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