(57)【要約】      （修正有）【課題】ＣＡＳシステムなしに使用者認証を可能にする。【解決手段】  外部の放送プロバイダから受信した複数のデジタル放送/映像データを、各使用者からの放送/映像選択情報に応じてスイッチングし、スイッチングされたデジタル放送/映像データをそれぞれの使用者別にスクランブリングし、該スクランブリングされたデータを一つの信号に多重化し、該多重化された信号を電光変換して放送/映像信号を生成し、ＩＰ網からの通信データを電光変換して生成した通信信号とカップリングして送信を行うＯＬＴ(Optical Line Terminal)と、該ＯＬＴからの光信号を放送/映像信号と通信信号とに分離して、放送/映像データを各使用者別にデスクランブリングして生成した出力信号と、通信信号とを当該使用者の外部装置に出力するＯＮＴ(Optical Network terminal)と、複数のＯＮＴとＯＬＴを結ぶ光分波器とからＰＯＮを構成する。【選択図】  図２Ａ
2005110250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放送/映像信号に対する保安が可能な実時間放送/映像を提供するイーサネット(Ethernet：登録商標)受動型光加入者ネットワーク(ＰＯＮ:Passive Optical Network)であって、
外部の放送プロバイダーから受信した複数のデジタル放送/映像データを、それぞれの使用者からの放送/映像選択情報に応じてスイッチングし、スイッチングされたデジタル放送/映像データを前記それぞれの使用者別にスクランブリングし、該スクランブリングされたデータを一つの信号に多重化し、該多重化された信号を電光変換して放送/映像信号を生成し、ＩＰ(Internet Protocol)ネットワークから受信した通信データを電光変換して通信信号を生成し、生成した前記放送/映像信号と前記通信信号とをカップリングして送信するＯＬＴ(Optical Line Terminal)と、
前記ＯＬＴからの光信号を受信し、受信した該光信号を前記放送/映像信号と前記通信信号とに分離して光電変換し、前記変換された放送/映像信号から前記放送/映像選択情報に応じた放送/映像データを選択し、該選択された放送/映像データを前記それぞれの使用者別にデスクランブリングして出力信号を生成し、該出力信号と、前記分離及び変換された通信信号と、を当該使用者の外部装置に出力し、該外部装置から通信信号及び前記放送/映像選択情報を受信して前記ＯＬＴに送信する複数のＯＮＴ(Optical Network terminal)と、
前記ＯＬＴからの信号を前記複数のＯＮＴに分波し、前記複数のＯＮＴからの信号を結合して前記ＯＬＴに伝送する光分波器と、
を含むことを特徴とするイーサネット受動型光加入者ネットワーク。
【請求項２】
前記ＯＬＴは、
外部からＭＰＥＧ(Motion Picture Experts Group)放送及び映像データを受信し、それぞれの使用者別にスイッチングして出力する放送/映像チャネル選択スイッチと、
前記放送/映像チャネル選択スイッチから出力された放送/映像チャネルを、前記それぞれの使用者別にスクランブリングする複数のスクランブラーと、
前記複数のスクランブラーからのスクランブリングされた放送/映像信号を受信し、一つの信号に結合する多重化器と、
前記結合された放送/映像信号を光変調する第１の光送信器と、
イーサネット-ＰＯＮのＯＬＴ機能を処理するイーサネット-ＰＯＮ ＯＬＴ機能処理部と、
前記イーサネット-ＰＯＮ ＯＬＴ機能処理部からの前記それぞれの使用者別の放送/映像選択情報に応じて、前記複数のスクランブラーを制御するスクランブラー制御部と、
通信データを上位ＩＰネットワークや前記イーサネット-ＰＯＮ ＯＬＴ機能処理部にルーティングするためのＩＰルータと、
前記複数のＯＮＴへの通信データを光変調する第２の光送信器と、
前記複数のＯＮＴからの光信号を受信して電気信号に変換し、前記イーサネット-ＰＯＮ ＯＬＴ機能処理部に伝送する第１の光受信器と、
前記複数のＯＮＴからの前記放送/映像選択情報を前記イーサネット-ＰＯＮ ＯＬＴ機能処理部を介して受信して、前記放送/映像チャネル選択スイッチに対して、該スイッチが前記複数のＯＮＴにそれぞれ該当する放送/映像チャネルを選択できるようにするための制御信号を出力する放送/映像チャネル選択制御部と、
前記光変調された通信信号(λDOWN)と光変調された放送/映像信号(λB)とをカップリングして出力する第１のＷＤＭカプラーと、
を含む請求項１記載のイーサネット受動型光加入者ネットワーク。
【請求項３】
前記ＯＬＴは、
前記多重化器が前記スクランブリングされた放送/映像信号を受信して一つの信号に結合する際に、時分割多重化方式による多重化になるように制御する多重化制御器をさらに含む請求項２記載のイーサネット受動型光加入者ネットワーク。
【請求項４】
前記ＯＬＴは、
前記多重化器が前記スクランブリングされた放送/映像信号を受信して一つの信号に結合する際に、周波数分割多重化方式による多重化になるように制御する多重化制御器をさらに含む請求項２記載のイーサネット受動型光加入者ネットワーク
【請求項５】
前記複数のＯＮＴは、
前記ＯＬＴから受信した光信号を、通信信号(λDOWN)と放送/映像信号(λB)とに分離する第２のＷＤＭカプラーと、
前記分離された通信信号(λDOWN)を受信して電気信号に変換する第２の光受信器と、
前記分離された放送/映像信号(λB)を受信して電気信号に変換する第３の光受信器と、
ＯＮＴ機能を処理するイーサネット-ＰＯＮ ＯＮＴ機能処理部と、
前記使用者から前記ＯＬＴへの通信信号及び前記放送/映像選択情報を、前記イーサネット-ＰＯＮ ＯＮＴ機能処理部を介して受信し、光信号(λUP)として送信する第３の光送信器と、
前記使用者により選択された前記放送/映像選択情報に応じた放送/映像信号を選択し、元の放送/映像チャネル速度に復元する、放送/映像チャネル選択及び放送/映像整合器と、
前記放送/映像チャネル選択及び放送/映像整合器を通じて復元された放送/映像信号を、デスクランブリングして前記使用者の外部装置に伝送するデスクランブラーと、
当該ＯＮＴに対応する前記スクランブリングについての情報を、前記イーサネット-ＰＯＮ ＯＮＴ機能処理部から受信して前記デスクランブラーに伝送して、前記デスクランブリングが遂行されるように該デスクランブラーを制御するデスクランブラー制御部と、
を含む請求項２乃至４のいずれかに記載のイーサネット受動型光加入者ネットワーク。
【請求項６】
前記スクランブラー及び前記デスクランブラーでスクランブリング及びデスクランブリング動作を遂行するために、前記それぞれのＯＮＴ別に所定の関数と初期値が付与される請求項５記載のイーサネット受動型光加入者ネットワーク。
【請求項７】
前記所定の関数と初期値を用いたスクランブリングのための前記スクランブラーは、
前記初期値を格納し、以後の論理演算によりシフト動作を遂行するシフトレジスターと、
前記シフトレジスターの要素値間の排他的論理和演算を行い、該演算値を前記シフトレジスターの入力に出力する第１の排他的論理和ゲートと、
前記第１の排他的論理和ゲートの出力と、外部からのイネイブル信号とを論理積する論理積ゲートと、
入力データと前記論理積ゲートの出力とを排他的論理和して出力する第２の排他的論理和ゲートと、
を含む請求項６記載のイーサネット受動型光加入者ネットワーク。
【請求項８】
前記所定の関数は、下記式により表される請求項７記載のイーサネット受動型光加入者ネットワーク。
【数１】
2005110250.tif 000004
ここで、ｃｉは‘０’又は‘１’であり、ｘｉはシフトレジスターのｉ番目の要素の値である。また、ｃの値は、第１の排他的論理和ゲートと接続されるシフトレジスターの要素については‘１’に設定され、接続されないシフトレジスターの要素については‘０’に設定される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受動型光加入者ネットワークに関し、特に、加入者に大容量かつ高速のデータ及びリアルタイムデジタル放送／映像サービスを提供するための、イーサネット（登録商標）受動型光加入者ネットワーク(Ethernet Passive Optical Network)に関する。
【背景技術】
【０００２】
今後、加入者に対して大容量かつ高速のデータサービス及びリアルタイムデジタル放送/映像サービスを効率的に提供するためには、１００Mb/s以上のデータ伝送が必要とされる。しかしながら、現在の最高５０Mb/sのデータ伝送率にすぎないｘＤＳＬ(Digital Subscriber Line)やケーブルモデム(cable modem)を使用したネットワークシステムでは、このような大容量かつ高速のデータサービス及びリアルタイムデジタル放送/映像サービスの提供を提供することができない。従って、大容量かつ高速のデータサービス及びリアルタイムデジタル放送/映像サービスの提供が可能な高速伝送ネットワークに対する研究が要求されている。そして、これを実現するための方法として、光加入者ネットワークが提案され、特に経済的に光加入者ネットワークを構築する方式として受動型光加入者ネットワーク(ＰＯＮ)が脚光を浴びている。
【０００３】
このような受動型光加入者ネットワークは、ＡＴＭ基盤のＡＴＭ-ＰＯＮ、ＷＤＭ基盤のＷＤＭ-ＰＯＮ、イーサネット（登録商標、以下同じ。）基盤のイーサネット-ＰＯＮ、などの多様な受動型光加入者ネットワークが存在するが、一般家庭までの高速光伝送を可能にするための方法としては、イーサネット(Ethernet)受動型光加入者ネットワークのＦＴＴＨ(Fiber To The Home)構造が提示及び開発されている。
【０００４】
一般に、イーサネット-ＰＯＮ方式は、基本的にはイーサネット網内で通信データを提供（accommodate）するために開発されて来た。イーサネット-ＰＯＮ方式では、ＯＬＴからＯＮＴへのデータの送信のために、１５５０ｎｍの波長を用いたギガビットイーサネット(Gigabit Ethernet)信号が１.２５Ｇｂ／ｓで伝送され、一方、ＯＮＴからＯＬＴに対しては、１３１０ｎｍの波長を用いたギガビットイーサネット(Gigabit Ethernet)信号が１.２５Ｇｂ／ｓで伝送される。
【０００５】
しかしながら、光加入者ネットワークを利用した放送サービスについての要求が増加するにつれて、イーサネット-ＰＯＮでも放送信号を提供できるようにする必要性が提起されてきた。このため、図１に示すように、通信データの波長と異なる波長を有する放送信号用の波長を用いしてＯＮＴに伝送するオーバーレイ(overlay)放送収容方式が提示された。このようなオーバーレイ放送収容方式では、全ての放送チャネルが加入者に等しく伝達されることから、セキュリティや認証などのために、別のＣＡＳ(Conditional Access System)を使用してこれを解決する。以下、ＣＡＳについては図示しないが、その構成と機能について図１を参照して説明する。
【０００６】
図１は放送通信融合のための一般的なイーサネット受動型光加入者ネットワークの一例を示す構成図である。
【０００７】
図１を参照すると、放送通信融合のための一般的なイーサネット受動型光加入者ネットワークは、放送プロバイダー及び通信プロバイダーから伝送された放送信号と通信信号を受信して電光変換した後に、一つの光信号に結合して送信する、使用者とサービスノードとの間に位置するサブシステムであるＯＬＴ(Optical Line Terminal)１００と、ＯＬＴ１００から受信した情報を使用者に伝達する使用者側装置である複数のＯＮＴ(Optical Network Terminal)２００-１乃至２００-Ｎと、受動型光分波器１１８と、ＯＬＴ１００と複数のＯＮＴ２００-１乃至２００-Ｎとを接続する光ケーブルと、により構成される。
【０００８】
さらに詳しくは、ＯＬＴ１００は、放送ネットワークを通じて受信した放送信号を、光電気変換器１１５及び電光変換器１１６を通じて光変換し、この変換された信号をＥＤＦＡ(Erbium Doped Fiber Amplifier)１１７を通じて光増幅して送信する。また、ＯＬＴ１００は、ＩＰ(Internet Protocol)ルータ１１１を通じてＩＰネットワークからの通信データを受信し、このデータをＥ（Ethernet）−ＰＯＮ ＯＬＴ機能処理部１１２を通じて光信号に処理して、送信器１１３を通じてＯＮＴに送信する。また、ＯＬＴ１００は、ＯＮＴ２００-１乃至２００-Ｎからのデータをバーストモード受信器１１４で受信し、Ｅ−ＰＯＮ ＯＬＴ機能処理部１１２で処理した後に、ＩＰルータ１１１を通じてＩＰネットワークに送信する。
【０００９】
一方、ＯＮＴ２００-１乃至２００-Ｎは、それぞれ、放送信号を放送受信器１１９-１乃至１１９-Ｎで受信し、放送ＳＴＢ(Set Top Box)１２２-１乃至１２２-Ｎを経由して使用者に伝送し、通信データについては受信器１２０-１乃至１２０-Ｎを通じて受信して、Ｅ（Ethernet)-ＰＯＮ ＯＮＴ機能処理部１２３-１乃至１２３-Ｎを通じて使用者に伝送し、また、使用者からの通信データについてはＥ-ＰＯＮＯＮＴ機能処理部１２３-１乃至１２３-Ｎを通じて受信して、バーストモード送信器１２１-１乃至１２１-Ｎを通じてＯＬＴ１００に送信する。
【００１０】
このように、放送信号を提供するための従来のを収容するイーサネット-ＰＯＮ構造では、ＯＬＴ１００からＯＮＴ２００-１乃至２００-Ｎにアナログ放送信号を伝送するためには、放送信号の増幅のために、高価な光増幅器であるＥＤＦＡ(Erbium Doped Fiber Amplifier)１１７が必要とされた。また、アナログ放送ではないデジタル放送のみを扱う場合であっても、デジタル放送チャネルの数が多くなると、高価なＥＤＦＡ１１７が必ず要求される。そして、全ての放送チャネルをＯＮＴ２００-１乃至２００-Ｎにそれぞれ伝送するためには、ＯＮＴ２００-１乃至２００-Ｎでは、送られて来た放送信号を受信するために、高い受信感度、優秀な雑音特性などを有する、高仕様で高価なの光受信器が要求される。
【００１１】
そして、今後、使用者はデジタル放送だけでなく、高画質のリアルタイムデジタル映像サービスを要求するようになることが予想されるが、従来のイーサネット-ＰＯＮでは、高画質の実時間デジタル映像を提供（accommodate）することが困難である、という問題点を有していた。また、加入者毎に、セキュリティ（保安）、認証などのため高価なＣＡＳシステムがさらに要求される、との問題点を有する。
【００１２】
これに対して、全てのチャネルを加入者に等しく伝送する方式ではなく、イーサネット-ＰＯＮのＯＬＴ１００で加入者が選択した放送/映像信号のみを加入者に提供する方式による他のシステム構造が提示された。しかしながら、このような方式であっても、加入者によって選択された放送/映像信号が全ての加入者に等しく伝送されることから、別の保安のための装置が必要となる、という問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
前述した問題点を解決するための本発明の目的は、実時間放送/映像を提供するイーサネット受動型光加入者ネットワークで、ＣＡＳシステムなしに使用者認証を可能にする、放送/映像信号に対する保安が可能な実時間放送/映像を提供するイーサネット受動型光加入者ネットワークを提供することにある。
【００１４】
また、本発明の他の目的は、加入者が選択した全ての放送/映像チャネルが全ての加入者に同一に伝達されるイーサネット受動型光加入者ネットワークでの放送/映像保安問題を解決するために、加入者に固有のスクランブリング(scrambling)及びデスクランブリング(descrambling)多項式(polynomial)を指定することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的を達成するための本発明は、実時間放送/映像を提供するためのイーサネット(Ethernet：登録商標)受動型光加入者ネットワーク(ＰＯＮ:Passive Optical Network)であって、外部の放送プロバイダーから受信した複数のデジタル放送/映像データを、それぞれの使用者からの放送/映像選択情報に応じてスイッチングし、スイッチングされたデジタル放送/映像データを前記それぞれの使用者別にスクランブリングし、該スクランブリングされたデータを一つの信号に多重化し、該多重化された信号を電光変換して放送/映像信号を生成し、ＩＰ(Internet Protocol)ネットワークから受信した通信データを電光変換して通信信号を生成し、生成した前記放送/映像信号と前記通信信号とをカップリングして送信するＯＬＴ(Optical Line Terminal)と、前記ＯＬＴからの光信号を受信し、受信した該光信号を前記放送/映像信号と前記通信信号とに分離して光電変換し、前記変換された放送/映像信号から前記放送/映像選択情報に応じた放送/映像データを選択し、該選択された放送/映像データを前記それぞれの使用者別にデスクランブリングして出力信号を生成し、該出力信号と、前記分離及び変換された通信信号と、を当該使用者の外部装置に出力し、該外部装置から通信信号及び前記放送/映像選択情報を受信して前記ＯＬＴに送信する複数のＯＮＴ(Optical Network terminal)と、前記ＯＬＴからの信号を前記複数のＯＮＴに分波し、前記複数のＯＮＴからの信号を結合して前記ＯＬＴに伝送する光分波器と、を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明による好適な一実施形態について添付図面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を適宜省略する。
【００１７】
図２は、本発明を適用した、放送/映像信号の保安（セキュリティ）を確保しつつリアルタイム（実時間）の放送/映像を提供するイーサネット受動型光加入者ネットワークの一実施形態についての構成図である。
【００１８】
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、本実施形態のイーサネット受動型光加入者ネットワークは、一のＯＬＴと、光分波器２１３と、ｎ個のＯＮＴと、により構成される。そして、ｎ個のＯＮＴは、ｎ人の加入者に割り当てられる。即ち、一人の加入者当りに一つのＯＮＴが接続される。従って、本発明の説明では、「加入者」と「ＯＮＴ」の用語が混用して使用される場合もある。
【００１９】
ここで、図２Ａに示すように、ＯＬＴは、外部から受信したＭＰＥＧ(Motion Picture Experts Group)放送/映像データをスイッチングするための放送/映像チャネル選択スイッチ２１と、加入者からの放送/映像チャネル選択情報に基づいて、放送/映像チャネル選択スイッチ２１がそれぞれの加入者の希望に該当するＭＰＥＧ放送/映像データをスイッチングするように制御するための放送/映像チャネル選択制御部２４と、スイッチングにより選択された放送/映像信号を、加入者別に固有に割り当てられた多項式(polynomial)を使用してスクランブリング(scrambling)する加入者別のスクランブラー(scrambler)２２（２２-１，２２-２，・・・，２２-N）と、スクランブリングされた加入者別の放送/映像信号を多重化する放送/映像チャネル多重化器２３と、多重化された一つの放送/映像信号を光変調する光送信器２９と、通信データを上位のＩＰ(Internet Protocol)ネットワークやイーサネット-ＰＯＮ ＯＬＴ機能処理部２７にルーティングするためのＩＰルータ２８と、イーサネット-ＰＯＮのＯＬＴ機能を処理するイーサネット-ＰＯＮ ＯＬＴ機能処理部２７と、加入者が選択した放送/映像チャネルに対して加入者別に固有の多項式を割り当て、制御するスクランブラー(scrambler)制御部２５と、放送/映像信号多重化器２３を制御する多重化器制御部２６と、ＯＮＴにイーサネット通信光信号を伝送する光送信器２１０と、ＯＮＴからのイーサネット通信光信号をＷＤＭカプラー２１２を通じて受信する光受信器２１１と、イーサネット通信光信号と放送/映像光信号を結合してＯＮＴに伝送し、ＯＮＴからのイーサネット通信光信号を受信するＷＤＭカプラー２１２と、を含む。
【００２０】
そして、図２Ｂに示すように、それぞれのＯＮＴは、ＯＬＴからの光信号を受信してイーサネット通信光信号と放送/映像光信号を分離するＷＤＭカプラー２１４と、ＯＬＴから伝送されたイーサネット通信光信号を受信して光電変換する光受信器２１５と、ＯＬＴにイーサネット通信データを送信するために電光変換する光送信器２１６と、ＯＮＴ機能を処理するイーサネット-ＰＯＮ ＯＮＴ機能処理部２１７と、放送/映像光信号を受信して光電変換する光受信器２１８と、光受信器２１８を通じて電気信号に変換された放送/映像データから加入者が選択した（希望した）放送/映像チャネルを選択し、元の放送/映像チャネル速度に復元する放送/映像チャネル選択及び放送/映像整合器２１９と、選択した放送/映像チャネルを加入者に割り当てられた多項式を利用して復元するデスクランブラー(descrambler)２２１と、デスクランブラー２２１を制御するためのデスクランブラー制御部２２０と、を含む。
【００２１】
本発明による放送/映像保安方法を適用した実時間放送/映像を提供するイーサネット受動型光加入者ネットワークの動作を説明する前に、先ず、本実施形態で使用するスクランブリング方式について説明する。
【００２２】
本発明の実施形態で使用するスクランブリングは、特定した多項式（関数）と初期値を使用して入力データをランダム化(randomize)する過程であり、図３のような構成に示される。図３は本発明による放送/映像信号に対する保安が可能な実時間放送/映像を収容するイーサネット受動型光加入者ネットワークに使用されるスクランブラーの一実施形態の構成図である。
【００２３】
図３に示したように、放送/映像信号に対する保安が可能な実時間放送/映像を収容するイーサネット受動型光加入者ネットワークに使用されるスクランブラーは、シフトレジスター(shift register)３１と、第１，第２の排他的論理和(exclusive-OR)ゲート３３，３５と、論理積(ＡＮＤ)ゲート３４と、を含んで構成される。
【００２４】
図３は１６ビットのスクランブラーを示したものであるが、シフトレジスター３１の要素すなわちビット数を増加させることにより、スクランブラーを任意のｎビットに拡張することができる。ここで、ｎビットのスクランブラーで用いられる多項式は、次の＜数式１＞のように表現されることができる。
【数１】
2005110250.tif 000003
【００２５】
ここで、ｃｉは‘０’又は‘１’であり、ｘｉはシフトレジスター３１のi番目の要素の値を示す。
【００２６】
また、シフトレジスター３１の各要素におけるｃの値は、排他的論理和ゲート３３と接続されるシフトレジスター３１の要素については‘１’に、接続されない要素については‘０’に設定する。ここで、多項式ｐ(ｘ)とシフトレジスターの初期値を調整することによって、スクランブリング値を変化させることができる。そして、多項式は外部セッティングにより調整可能である。
【００２７】
図３はスクランブリングの多項式、ｐ(ｘ)＝ｘ１５+ｘ１４+１である場合の例示図である。即ち、初期値(Initial State)３２が‘００００００００１０１０１００１’である場合のスクランブラー構造である。ここで、スクランブラーが動作を開始すると、シフトレジスターに格納された初期値は右側レジスターにシフトを開始する。このとき、シフトレジスター３１の１４番目、１５番目の出力は、第１の排他的論理和ゲート３３で演算された後に、２個に分波され、一つは再びシフトレジスター３１の１番に入力され、他の一つは論理積ゲート３４に入力される。このとき、イネイブル(enable)信号３６を‘０’または‘１’に調整することによって、スクランブラーを動作、または停止させることができる。
【００２８】
即ち、イネイブル信号が‘１’である場合、スクランブラーは動作するようになるが、このとき、論理積ゲート３４の出力はランダム(random)データ形態を有するようになり、入力信号３７と排他的論理和ゲート３５で演算が遂行された後に、スクランブルをかけられたデータ３８として出力される。入力信号３７は、前述した過程を経て乱数化(randomize)され、当該スクランブラーと同一の多項式を有するＯＮＴのデスクランブラー２２１で、元のデータに復元される。
【００２９】
上述したようなスクランブラーの動作方式を利用して本発明による放送/映像保安方式を使用するイーサネット-ＰＯＮの動作のうち、下向き(すなわちＯＬＴからＯＮＴへの)通信を説明すると、次の通りである。
【００３０】
下向通信の動作においては、まず、外部からのＭＰＥＧデジタル放送/映像信号がＯＬＴの放送/映像チャネル選択スイッチ２１に入力される。一方、各加入者は視聴を希望する放送/映像チャネルをリモコンなどの操作を通じて指定することになるが、この信号は、放送/映像チャネル選択情報２２３，２２６（図２Ｂ，図２Ａ参照）として、ＯＮＴから光分波器２１３を経てＯＬＴに入力され、ＷＤＭカプラー２１２，光受信器２１１，及びイーサネット-ＰＯＮ ＯＬＴ機能処理部２７を介して放送/映像チャネル選択制御部２４に伝達される。
【００３１】
そして、ＯＬＴの放送/映像チャネル選択制御部２４は、放送/映像チャネル選択スイッチ２１に出力する制御信号２２５として、上記の放送/映像チャネル選択情報２２６を転送することで、各加入者が所望するデジタル放送チャネルをスイッチングするように制御する。この制御によって、放送/映像チャネル選択スイッチ２１からは、各ＯＮＴの選択に対応した放送/映像チャネルが出力される。ここで、図２Ａの例では、放送/映像チャネル選択スイッチ２１の各出力のうち、最上段の出力は１番ＯＮＴが選択した放送/映像チャネルを、二番目の出力は２番ＯＮＴが選択した放送/映像チャネルを、最下段の出力はｎ番ＯＮＴが選択した放送/映像チャネルを、それぞれ示している。
【００３２】
また、このように加入者が放送/映像チャネルを選択すると、イーサネット受動型光加入者ネットワークのＯＬＴ機能処理部２７は、スクランブラー制御部２５に対して、放送/映像チャネルを要請したＯＮＴを通知する。そして、該通知を受けたスクランブラー制御部２５は、特定の多項式ｐ(ｘ)とそれぞれの加入者別初期値を設定して、該設定した情報を、加入者が選択した放送/映像チャネルデータが入力されるそれぞれのスクランブラー２２（２２-１，２２-２，・・・，２２-N）に伝送する。そして、設定された特定の多項式ｐ(ｘ)とそれぞれの加入者別初期値の情報は、イーサネット受動型光加入者ネットワークのＯＬＴ機能処理部２７にも伝送され、該処理部２７でイーサネット通信データに変換された後に、該当加入者のＯＮＴに伝送されて、該ＯＮＴでデスクランブリング情報として使用される。
【００３３】
以上の方式は、加入者が放送/映像チャネルを選択するごとに、スクランブリングのための特定の多項式ｐ(ｘ)とそれぞれの加入者別初期値を決定する方式であるが、この方式とは異なり、加入者ごとに予め固定された特定の多項式ｐ(ｘ)とそれぞれの加入者別初期値を割り当てる方式とすることも可能である。
【００３４】
即ち、図２の場合を例に挙げると、ＯＮＴ１番、ＯＮＴ２番、ＯＮＴ１６番が放送/映像チャネルを選択すると、イーサネット受動型光加入者ネットワークのＯＬＴ機能処理部２７はこの放送/映像チャネル選択情報をスクランブラー制御部２５に伝送し(２２８)、該情報を受信したスクランブラー制御部２５は、それぞれのＯＮＴが選択した放送/映像チャネルをスクランブリングするために、それぞれのＯＮＴ別に特定の多項式ｐ(ｘ)と初期値を生成する。即ち、スクランブラー制御部２５は、ＯＮＴ１番が選択したチャネルのためにはｐ１(ｘ)と初期値ｌ１を生成し、ＯＮＴ２番が選択したチャネルのためには特定の多項式ｐ２(ｘ)と初期値ｌ２を生成し、ＯＮＴ１６番が選択したチャネルのためには特定の多項式ｐ１６(ｘ)と初期値ｌ１６を生成する。
【００３５】
そして、生成された特定の多項式p(ｘ)と初期値は、それぞれのＯＮＴ別放送/映像チャネルのスクランブリングを担当するスクランブラー２２-１，２２-２，２２-３に伝送される(２２７)。初期値と多項式ｐ(ｘ)を受信したスクランブラー２２-１，２２-２，２２-３は、この値を用いて、放送/映像チャネル選択スイッチ２１で出力された放送/映像データをスクランブリングする。そして、それぞれのスクランブラー２２-１，２２-２，２２-３に伝達される多項式ｐ(ｘ)と初期値は、イーサネット受動型光加入者ネットワークＯＬＴ機能処理部２７にも伝達(２２８)され、該処理部２７でイーサネット通信データに変換された後に各ＯＮＴに伝送される。このイーサネット通信データを受信したＯＮＴは、自機に割り当てられた多項式ｐ(ｘ)と初期値情報を抽出して、放送/映像チャネルデスクランブリングに使用する。
【００３６】
上記の方式は、加入者が放送/映像チャネルを選択するときのみに多項式ｐ(ｘ)と初期値を割り当てる方式であるが、この方式とは異なり、イーサネット受動型光加入者ネットワークの初期セッティングのときに、各スクランブラー２２-１，２２-２，２２-３別に固定された多項式ｐ(ｘ)と初期値を割り当てて使用することも可能である。この場合には、イーサネット受動型光加入者ネットワークの初期動作のときに、スクランブラーｉ(すなわちＯＮＴ ｉが選択する放送/映像チャネルのスクランブリングを担当するスクランブラー)に固定的な多項式ｐｉ(ｘ)と初期値ｌｉを割り当て、この情報をＯＮＴｉに伝送してスクランブリング及びデスクランブリングを遂行するようにする。
【００３７】
以上のスクランブリング過程を経て出力される放送/映像データは、放送/映像チャネル多重化器２３に入力され一つの信号に多重化された後に、光送信器２９でλｂの波長を有する光信号へと電光変換され、その後、ＷＤＭカプラー２１２でイーサネット通信光信号と結合されてＯＮＴに伝送される。このとき、放送/映像チャネル多重化器２３は、多重化の種類に応じて多重化器制御部２６により制御される。ここで、多重化の種類とは、放送/映像データをタイムスロットに分割して入力する時分割多重化方法と、放送/映像データをＱＡＭ(Quadrature Amplitude Modulation)変調した後に周波数分割多重化する周波数分割多重化方法と、を含む。
【００３８】
上位のＩＰネットワークから伝送されたイーサネット通信データは、ＩＰルータ２８を経てイーサネット受動型光加入者ネットワークＯＬＴ機能処理部２７でイーサネット受動型光加入者ネットワークのＯＬＴ機能についての処理が施された後に、光送信器２１０でλDOWNの波長を有する光信号に光変調され、ＷＤＭカプラー２１２で放送/映像光信号と結合して、ＯＮＴに伝送される。
【００３９】
そして、ＷＤＭカプラー２１２で結合された通信光信号の波長(λDOWN)と放送/映像光信号の波長(λｂ)は、光分波器２１３を経て各ＯＮＴに分配される。そして、ＯＮＴのＷＤＭカプラー２１４で、通信光信号の波長(λDOWN)と放送/映像光信号の波長(λｂ)とが分離される。
【００４０】
ここで、分離された通信光信号(λDOWN)は、光受信器２１５で光電変換された後に、イーサネット受動型光加入者ネットワークのＯＮＴ機能処理部２１７を経て、下向の通信データ（２２２-１)として、当該加入者の外部装置である不図示のコンピュータなどの端末装置に伝送される。このとき、イーサネット受動型光加入者ネットワークのＯＮＴ機能処理部２１７に入力される通信データ内には、各ＯＮＴ別に割り当てられた特定の多項式ｐ(ｘ)と初期値の情報が含まれている。この通信データを入力したＯＮＴｉのＯＮＴ機能処理部２１７は、自機に割り当てられた特定の多項式ｐ(ｘ)と初期値の情報のみを抽出して、この抽出情報を含めた信号(２２９)を、デスクランブラー制御部２２０に伝送する。
【００４１】
一方、放送/映像光信号(λｂ)は、光受信器２１８で光電変換された後に、放送/映像チャネル選択及び放送/映像整合器２１９により、自機が選択した放送/映像チャネルが抽出(放送/映像チャネルの選択)され、抽出された信号が多重化される前のデータ形態に復元(放送/映像整合)される。そして、放送/映像チャネル選択及び放送/映像整合器２１９から出力された放送/映像信号はスクランブリングされているので、デスクランブラー２２１でデスクランブリングする必要があるが、この処理を行うためには、スクランブリングの際に使用した特定の多項式ｐ(ｘ)と初期値の情報が必要である。この情報は上述のようにイーサネット受動型光加入者ネットワークＯＮＴ機能処理部２１７で抽出され、デスクランブラー制御部２２０に伝達されることから、デスクランブラー制御部２２０はこの情報をデスクランブラー２２１に伝送して(２３０)、スクランブリングされた放送/映像チャネルを元の通りに復元する(２２４)。ここで、万一、放送/映像チャネル選択及び放送/映像整合器２１９によって、他の加入者が選択した放送/映像チャネルが誤って選択（抽出）された場合であったとしても、スクランブリングされた放送/映像チャネルと特定の多項式ｐ(ｘ)及び初期値が相異するので、デスクランブリングをしても完全に相異なるデータが生成されることになり、放送/映像を視聴できない。
【００４２】
以上のような過程を経て、加入者別に完全な放送/映像チャネルの保安が可能である。
【００４３】
一方、上向き通信(ＯＮＴからＯＬＴへの通信)について説明すると、次の通りである。
【００４４】
先ず、各加入者は、コンピュータなどで生成されたＩＰ通信データ２２２-２と、デジタル放送/映像チャネルを視聴するための放送/映像チャネル選択情報２２３と、を発生させる。
【００４５】
そして、発生されたデータは、イーサネット受動型光加入者ネットワークＯＮＴ機能処理部２１７でデータ衝突などの問題を解決した後に、光送信器２１６でλUPの波長を有する光信号に電光変換され、その後、ＷＤＭカプラー２１４及び光分波器２１３を経て、上向き信号としてＯＬＴに伝送される。
【００４６】
そして、ＯＬＴに伝送された上向き信号は、ＯＬＴ内のＷＤＭカプラー２１２で分離され光受信器２１１で受信される。そして、イーサネット受動型光加入者ネットワークＯＬＴ機能処理部２７で受信されたデータのうち、放送/映像チャネル選択情報２２６は放送/映像チャネル選択制御部２４に伝達され、ＩＰ通信データはＩＰルータ２８を経て上位ＩＰネットワーク或いは他のＯＬＴに伝達される。
【００４７】
上述した本発明の実施形態によれば、実時間放送/映像を提供するイーサネット受動型光加入者ネットワークでＣＡＳシステムなしに使用者認証を実現できる、という効果が得られる。
【００４８】
また、本発明の実施形態によれば、加入者が選択した全ての放送/映像チャネルが全ての加入者に同一に伝達される方式のイーサネット受動型光加入者ネットワークで、加入者に固有のスクランブリング(scrambling)及びデスクランブリング(descrambling)多項式(polynomial)を指定することによって、放送/映像データの保安についての問題を解決できる効果がある。
【００４９】
上述した詳細な説明では、本発明の具体的な実施形態について説明したが、本発明の範囲を外れない限り多様な変形が可能なことはもちろんである。したがって、本発明の範囲は説明した実施形態に限定して定められるべきではなく、特許請求の範囲の記載及び該範囲と均等なものにより定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】放送通信融合のための一般的なイーサネット受動型光加入者ネットワークの一例を示す構成図である。
【図２Ａ】本発明による放送/映像信号に対する保安が可能な実時間放送/映像を提供するイーサネット受動型光加入者ネットワークの一実施形態の構成図である。
【図２Ｂ】本発明による放送/映像信号に対する保安が可能な実時間放送/映像を提供するイーサネット受動型光加入者ネットワークの一実施形態の構成図である。
【図３】本発明による放送/映像信号に対する保安が可能な実時間放送/映像を提供するイーサネット受動型光加入者ネットワークに使用されるスクランブラーの一実施形態の構成図である。
【符号の説明】
【００５１】
２１  放送/映像チャネル選択スイッチ
２２（２２−１〜２２−N）  スクランブラー
２３  放送/映像チャネル多重化器
２４  放送/映像チャネル選択制御部
２５  スクランブラー制御部
２６  多重化器制御部（多重化制御器）
２７  イーサネット-ＰＯＮ ＯＬＴ機能処理部
２８  ＩＰルータ
２９  （第１の）光送信器
２１０  （第２の）光送信器
２１１  （第１の）光受信器
２１２  （第１の）ＷＤＭカプラー
２１３  光分波器
２１４  （第２の）ＷＤＭカプラー
２１５  （第２の）光受信器
２１６  （第３の）光送信器
２１７  イーサネット-ＰＯＮ ＯＮＴ機能処理部
２１８  （第３の）光受信器
２１９  放送/映像チャネル選択及び放送/映像整合器
２２０  デスクランブラー制御部
２２１  デスクランブラー
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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