(57)【要約】【課題】  時分割多重化を用いて、加入者に高速、大容量通信データだけでなく高画質、リアルタイムのデジタル放送／映像を提供できるようにする。【解決手段】 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／映像選択情報に従ってスイッチングし、タイムスロット多重化した放送／映像信号とし、該放送／映像信号とＩＰ網を通じて受信された通信データとを、一のフレームにフレーム多重化し、電光変換して送信するＯＬＴ(Optical Line Terminal)３００と、該ＯＬＴからの光信号を光電変換し、該変換後の信号についてフレーム及びタイムスロット逆多重化を行い、自機に割り当てられたタイムスロットに含まれた放送／映像情報と、送られて来た全体の通信信号と、を使用者の外部装置に出力し、該外部装置からの通信信号及び放送／映像選択情報をＯＬＴに送信する複数のＯＮＴ(Optical Network terminal)と、ＯＬＴからの信号を複数のＯＮＴに分波して、各ＯＮＴからの信号を結合してＯＬＴに伝送する光分波器２１６と、を含む。【選択図】  図２Ａ
2005110247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イーサネット(Ethernet)受動型光加入者網(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／映像選択情報に従ってスイッチングし、スイッチングしたデジタル放送／映像データをタイムスロット多重化して放送／映像信号とし、該放送／映像信号とＩＰ(Internet Protocol)網を通じて受信された通信データとを、一つのフレームにフレーム多重化して、電光変換して送信するＯＬＴ(Optical Line Terminal)と、
前記ＯＬＴからの光信号を受信し、該受信信号を光電変換し、該光電変換された信号についてフレーム及びタイムスロット逆多重化を遂行して、自機に割り当てられたタイムスロットに含まれた放送／映像情報と、送られて来た全体の通信信号と、を使用者の外部装置に出力し、該外部装置から入力した通信信号及び前記放送／映像選択情報を前記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らに分波して、前記複数のＯＮＴら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時分割多重化を利用した放送通信融合のためのイーサネット受動型光加入者網。
【請求項２】
前記ＯＬＴは、
外部から入力したＭＰＥＧ(Motion Picture Experts Group)放送及び映像データをスイッチングして出力する放送／映像チャンネル選択スイッチと、
前記放送／映像チャンネル選択スイッチから出力された放送／映像チャンネルを、前記それぞれの使用者別に割り当てられたタイムスロットに割り当てて多重化する放送／映像タイムスロット多重化器と、
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、
通信信号を上位ＩＰ網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ルーターと、
前記イーサネット−ＰＯＮ ＯＬＴ機能処理部からＯＮＴへの前記通信信号を、前記タイムスロット多重化された放送／映像信号とともに整合して伝送するために保存するイーサネットタイムスロット整合バッファーと、
前記放送／映像タイムスロット多重化器のタイムスロット多重化された放送／映像信号と、前記イーサネットタイムスロット整合バッファーに保存された前記通信信号と、を一つのフレームに多重化するフレーム多重化器と、
前記フレーム多重化器を通じてフレーム多重化された信号を光変調して光信号(λDOWN)として送信する第１の光送信機と、
前記ＯＮＴからの光信号を受信して電気信号に変換する第１の光受信機と、
を含む請求項１に記載の時分割多重化を利用した放送通信融合のためのイーサネット受動型光加入者網。
【請求項３】
前記複数のＯＮＴは、
前記ＯＬＴから前記光信号(λDOWN)として伝送された信号を受信して光電変換する第２の光受信機と、
前記ＯＬＴへの上がりデータを電光変換して送信する第２の光送信機と、
前記フレーム及びタイムスロット多重化された放送／映像信号と通信信号とを分離するためのフレーム／タイムスロット逆多重化器と、
前記フレーム／タイムスロット逆多重化器からの前記通信信号を入力してＯＮＴ機能を処理するイーサネット−ＰＯＮ ＯＮＴ機能処理部と、
前記フレーム／タイムスロット逆多重化器で分離したタイムスロット化された放送／映像信号を、元の信号に復元する放送／映像整合器と、
をそれぞれ含む請求項１又は２に記載の時分割多重化を利用した放送通信融合のためのイーサネット受動型光加入者網。
【請求項４】
前記放送／映像信号と通信信号についての多重化された一つのフレームは、所定数のタイムスロットに区分され、それぞれの前記タイムスロットは、放送／映像信号を含むための放送／映像サブ(sub)タイムスロットと、通信信号を含むためのイーサネットサブタイムスロットと、を含む請求項１乃至３のいずれか一項に記載の時分割多重化を利用した放送通信融合のためのイーサネット受動型光加入者網。
【請求項５】
前記放送／映像サブ(sub)タイムスロットは、前記タイムスロットの順位（order）に対応する一のＯＮＴが選択した放送／映像信号が含まれ、当該ＯＮＴが選択した放送／映像信号がない場合には、空けた状態又はヌル(null)データで満たされた状態とされる請求項４に記載の時分割多重化を利用した放送通信融合のためのイーサネット受動型光加入者網。
【請求項６】
前記イーサネットサブタイムスロットは、全てのＯＮＴの通信データが含まれることができる請求項４に記載の時分割多重化を利用した放送通信融合のためのイーサネット受動型光加入者網。
【請求項７】
前記放送／映像信号と通信信号についての多重化された一つのフレームは、放送／映像のためのサブフレームと、イーサネット通信信号のためのサブフレームと、に区分され、前記放送／映像のためのサブフレームは、前記それぞれのＯＮＴに該当する放送／映像信号を含むための放送／映像タイムスロットらを含んで構成される請求項１乃至３のいずれか一項に記載の時分割多重化を利用した放送通信融合のためのイーサネット受動型光加入者網。
【請求項８】
前記放送／映像タイムスロットは、前記タイムスロットの順位（order）に対応する一のＯＮＴが選択した放送／映像信号が含まれ、当該ＯＮＴが選択した放送／映像信号がない場合には、空けた状態又はヌル(null)データで満たされた状態とされる請求項７に記載の時分割多重化を利用した放送通信融合のためのイーサネット受動型光加入者網。
【請求項９】
前記イーサネット通信信号のためのサブフレームは、全てのＯＮＴらの通信データが含まれることができる請求項７に記載の時分割多重化を利用した放送通信融合のためのイーサネット受動型光加入者網。
【請求項１０】
イーサネット(Ethernet)受動型光加入者網(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／映像選択情報に基づいてスイッチングし、スイッチングしたデジタル放送／映像データを時分割多重化した放送／映像信号を電光変換して生成した放送／映像光信号(λb)と、ＩＰ(Internet Protocol)網を通じて受信された通信データを電光変換して生成した通信光信号(λdown)と、を一つの信号に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、該受信信号を前記放送／映像光信号(λb)と前記通信光信号(λdown)とに分離してそれぞれ光電変換し、該光電変換された放送／映像信号に時分割逆多重化を遂行して放送／映像情報を生成し、該放送／映像情報と前記光電変換された通信信号とを前記使用者の外部装置に出力し、該外部装置から入力した通信信号及び前記放送／映像選択情報を前記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らに分波して、前記複数のＯＮＴら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時分割多重化を利用した放送通信融合のためのイーサネット受動型光加入者網。
【請求項１１】
前記ＯＬＴは、
外部から入力したＭＰＥＧ(Motion Picture Experts Group)放送及び映像データをスイッチングして出力する放送／映像チャンネル選択スイッチと、
前記放送／映像チャンネル選択スイッチから出力された放送／映像チャンネルを、前記それぞれの使用者別に割り当てられたタイムスロットに割り当てて時分割多重化する時分割多重化器と、
前記時分割多重化された放送／映像信号を光変調する第１の光送信機と、
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、
通信データを上位ＩＰ網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ルーターと、
前記複数のＯＮＴへの通信データを光変調する第２の光送信機と、
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て前記イーサネット−ＰＯＮ ＯＬＴ機能処理部に伝送する第１の光受信機と、
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、前記放送／映像チャンネル選択スイッチに対して、該スイッチが前記複数のＯＮＴにそれぞれ対応する放送／映像チャンネルを選択することを可能とするための制御信号を伝送する放送／映像チャンネル選択制御部と、
前記光変調された通信信号(λDOWN)と前記光変調された放送／映像信号(λB)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１０に記載の時分割多重化を利用した放送通信融合のためのイーサネット受動型光加入者網。
【請求項１２】
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、
該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の光受信機と、
該分離された放送／映像信号(λB)を受信して電気信号に変換する第３の光受信機と、
前記第２の光受信機と連結されてＯＮＴ機能を処理するイーサネット−ＰＯＮ ＯＮＴ機能処理部と、
当該使用者の外部装置から前記ＯＬＴに伝送すべき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機能処理部から受信して、これらを光信号(λUP)として送信する第３の光送信機と、
前記電気信号に変換された放送／映像信号を受信し、該受信信号についての時分割逆多重化を行い、タイムスロット化された放送／映像信号を、前記分割逆多重化を通じて元の信号に復元して出力する時分割逆多重化器＆放送／映像整合器と、
をそれぞれ含む請求項１０又は１１に記載の時分割多重化を利用した放送通信融合のためのイーサネット受動型光加入者網。
【請求項１３】
前記時分割多重化された放送／映像信号は、
前記複数のＯＮＴ別に放送／映像信号のタイムスロットらで構成され、
前記タイムスロットらのそれぞれは、所定数の放送／映像信号の収容（accommodate）のために再び前記所定数のサブタイムスロットらを含むように構成された請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載の時分割多重化を利用した放送通信融合のためのイーサネット受動型光加入者網。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光伝送に関し、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）受動型光加入者網(Ethernet Passive Optical Network)に関する。
【背景技術】
【０００２】
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以上のデータ送信が必要とされる。しかしながら、最高５０Ｍｂ／ｓのデータ伝送率に過ぎないｘＤＳＬ(Digital Subscriber Line)やケーブルモデム(cable modem)を使用した現在の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網に関する多くの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、光加入者網が提案され、特に、経済的に光加入者網を構築する方式として受動型光加入者網(ＰＯＮ)が脚光を浴びている。
【０００３】
このような受動型光加入者網は、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網が存在するが、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)受動型光加入者網の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。しかしながら、光加入者網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来た。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てＯＮＴらに伝送するオーバレイ(overlay)放送収容方式が提案された。
【０００５】
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網の一例を示す構成図である。
【０００６】
図１に示すように、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網は、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入力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ユーザー側装置である多数のＯＮＴ(Optical Network Terminal)２００−１乃至２００−Ｎと、受動型光分波器１１８と、ＯＬＴ１００と多数のＯＮＴ２００−１乃至２００−Ｎとを連結する光ケーブルと、により構成される。
【０００７】
さらに詳しくは、ＯＬＴ１００は、放送網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網からの通信データを、ＩＰ(Internet Protocol)ルーター１１１経由で受信し、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らからのデータをバーストモード受信器１１４で受信し、Ｅ−ＰＯＮＯＬＴ機能処理部１１２で処理した後に、ＩＰルーター１１１を通じてＩＰ網に送信する。
【０００８】
一方、ＯＮＴ２００−１乃至２００−Ｎは、それぞれ、放送信号を放送受信機１１９−１乃至１１９−Ｎで受信して、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機１２０−１乃至１２０−Ｎで受信して、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−ＰＯＮ ＯＮＴ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機１２１−１乃至１２１−Ｎを通じてＯＬＴ１００に送信する。
【０００９】
このように、放送信号を提供するための従来のイーサネット−ＰＯＮ構造では、ＯＬＴ１００からＯＮＴ２００−１乃至２００−Ｎら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、デジタル放送チャンネルの数が多くなれば、高価なＥＤＦＡ１１７が必ず要求される。
【００１０】
そして、全ての放送チャンネルを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、高仕様で高価な光受信機が要求される。
【００１１】
そして、今後、使用者ら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、高画質のリアルタイム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。
【００１２】
そして、従来のイーサネット−ＰＯＮでは、ＯＮＴ２００−１乃至２００−ＮからＯＬＴ１００に対して、放送についてのどのような情報を送るかの方案を提示することができないことから、今後要求される両方向放送機能を実現することが困難である、という短所がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記背景に鑑みて、本発明の目的は、加入者に高速、大容量通信データだけではなく高画質、リアルタイムのデジタル放送／映像を提供できる、時分割多重化を利用した放送通信融合のためのイーサネット受動型光加入者網を提供することを目的とする。
【００１４】
また、本発明は、ＯＬＴで加入者が願う放送チャンネルらを選択してＯＮＴに送ることで多くの放送収容のためのＥＤＦＡを使う必要がなく、ＯＮＴ内に低価、低仕様の放送受信用光受信機を使用できるようにすることを目的とする。
【００１５】
また、本発明は、デジタル放送だけではなく今後の加入者らが要求する高画質デジタル映像を送る際にも、ＱｏＳ(Quality of Service)を保障できるようにすることを目的とする。
【００１６】
さらにまた、本発明は、イーサネット受動型光加入者網の通信データラインを通じて放送情報を伝送することで、両方向放送機能を遂行できるようにすることを目的とする。
【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ため、本発明に係る時分割多重化を利用した放送通信融合のためのイーサネット(Ethernet)受動型光加入者網(ＰＯＮ：Passive Optical Network)は、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／映像選択情報に従ってスイッチングし、スイッチングしたデジタル放送／映像データをタイムスロット多重化して放送／映像信号とし、該放送／映像信号とＩＰ(Internet Protocol)網を通じて受信された通信データとを、一つのフレームにフレーム多重化して、電光変換して送信するＯＬＴ(Optical Line Terminal)と、前記ＯＬＴからの光信号を受信し、該受信信号を光電変換し、該光電変換された信号についてフレーム及びタイムスロット逆多重化を遂行して、自機に割り当てられたタイムスロットに含まれた放送／映像情報と、送られて来た全体の通信信号と、を使用者の外部装置に出力し、該外部装置から入力した通信信号及び前記放送／映像選択情報を前記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らに分波して、前記複数のＯＮＴら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。
【００１８】
また、本発明に係る時分割多重化を利用した放送通信融合のためのイーサネット(Ethernet)受動型光加入者網(ＰＯＮ：Passive Optical Network)は、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／映像選択情報に基づいてスイッチングし、スイッチングしたデジタル放送／映像データを時分割多重化した放送／映像信号を電光変換して生成した放送／映像光信号(λb)と、ＩＰ(Internet Protocol)網を通じて受信された通信データを電光変換して生成した通信光信号(λdown)と、を一つの信号に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、該受信信号を前記放送／映像光信号(λb)と前記通信光信号(λdown)とに分離してそれぞれ光電変換し、該光電変換された放送／映像信号に時分割逆多重化を遂行して放送／映像情報を生成し、該放送／映像情報と前記光電変換された通信信号とを前記使用者の外部装置に出力し、該外部装置から入力した通信信号及び前記放送／映像選択情報を前記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らに分波して、前記複数のＯＮＴら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。
【発明の効果】
【００１９】
上記構成を備えた本発明によれば、加入者が希望した放送チャンネルらがＯＬＴで選択されてＯＮＴに送信されるので、大量の放送信号のためのＥＤＦＡの代わりに、ＯＮＴ内に低価、低仕様の放送受信用光受信機を使用すれば足りる、という効果が得られる。
【００２０】
また、本発明によれば、デジタル放送だけではなく今後加入者らが要求する高画質デジタル映像を送信する際にも、ＱｏＳ(Quality of Service)を保障することが可能になる。
【００２１】
さらに、本発明によれば、イーサネット受動型光加入者網の通信データラインを通じて放送情報が伝送されることで、両方向放送機能を遂行することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の好適な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。下記説明において、本発明の要旨のみを明瞭にするために公知の機能又は構成についての詳細な説明を適宜省略する。なお、各図面中、同一の構成要素及び部分には、可能な限り同一の符号及び番号を共通使用するものとする。
【００２３】
図２Ａ及び図２Ｂは、本発明による時分割多重化を利用した放送通信融合のためのイーサネット受動型光加入者網の一の実施形態を示す構成図である。
【００２４】
本実施形態のイーサネット受動型光加入者網は、単一のＯＬＴ３００と、光分波器２１６と、ｎ個のＯＮＴ２５０と、により構成される。そして、ｎ個のＯＮＴ（２５０−１〜２５０−ｎ）は、ｎ人の使用者に割り当てられる。換言すると、一人の使用者当りに一つのＯＮＴが接続される。
【００２５】
さらに、本発明によるイーサネット受動型光加入者網の構成を詳しく説明すると、まず、ＯＬＴ３００は、図２Ａに示すように、ＭＰＥＧ(Motion Picture Experts Group)放送及び映像データをスイッチングする放送／映像チャンネル選択スイッチ２１と、ＯＮＴ(２５０−１乃至２５０−ｎ)からの選択チャンネル情報を受けてそれぞれの放送／映像チャンネルを選択するための制御信号を放送／映像チャンネル選択スイッチ２１に伝送する放送／映像チャンネル選択制御部２３と、放送／映像チャンネル選択スイッチ２１に連結されてそれぞれの加入者別に選択された放送／映像チャンネルを一つのタイムスロットに時分割多重化する放送／映像タイムスロット多重化器２２と、通信データを上位ＩＰ網やイーサネット−ＰＯＮ ＯＬＴ機能処理部２５にルーティングするためのＩＰルーター２４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２５と、イーサネット−ＰＯＮ ＯＬＴ機能処理部２５からの下向きイーサネットデータの処理に応じてフレーム多重化器２７でのフレーム多重化のための放送信号との同期を一致させるための同期信号２１−５を放送／映像タイムスロット多重化器２２に出力する同期制御部２６と、イーサネット−ＰＯＮ ＯＬＴ機能処理部２５からＯＮＴへの通信データを時分割多重化された放送／映像信号とともに整合して伝送するために保存するイーサネットタイムスロット整合バッファー２８と、放送／映像タイムスロット多重化器２２の放送／映像信号とイーサネットタイムスロット整合バッファー２８のイーサネット通信信号を一つのフレームに多重化するフレーム多重化器２７と、フレーム多重化された信号を光変調(λDOWN)して送信する光送信機２９と、ＯＮＴからの光信号を受信して電気信号に変換する光受信機２１０と、送信波長と受信波長の結合／分離のためのＷＤＭカプラー２１１と、を含む。
【００２６】
一方、ＯＮＴは、図２Ｂに示すように、送信波長と受信波長の結合／分離のためのＷＤＭカプラー２１７と、ＷＤＭカプラー２１７を通じて光信号(λDOWN)として伝送されたＯＬＴからの信号を、受信して光電変換する光受信機２１９と、ＯＬＴへの上がり（上向）データを電光変換して送信する光送信機２１８と、フレーム及びタイムスロット多重化された放送／映像信号とイーサネット通信信号とを分離するためのフレーム／タイムスロット逆多重化器２２０と、フレーム／タイムスロット逆多重化器２２０で分離したイーサネット通信信号を入力してＯＮＴ機能を処理するイーサネット−ＰＯＮ ＯＮＴ機能処理部２２１と、フレーム／タイムスロット逆多重化器２２０で分離した分離した放送／映像信号を入力して、元の信号に復元する放送／映像整合器２２２と、を含む。
【００２７】
図３は本発明による放送／映像信号とイーサネット通信信号についてのフレーム及びタイムスロットの第１の実施形態を例示する図である。
【００２８】
図３に示すように、本発明による放送／映像信号とイーサネット通信信号の多重化により得られた一つのフレーム３１は、ｎ個のタイムスロット(time-slot)３２−１，３２−２，・・・，３２−ｎに区分（分割）される。
【００２９】
そして、各タイムスロット３２−１，３２−２，・・・，３２−ｎは、加入者別放送／映像サブ(sub)タイムスロット３２−１ａ，３２−２ａ，・・・，３２−ｎａと、イーサネットサブタイムスロット３２−１ｂ，３２−２ｂ，・・・，３２−ｎｂと、で構成される。
【００３０】
まず、加入者別放送／映像サブ(sub)タイムスロット３２−１ａ，３２−２ａ，・・・，３２−ｎａに関しては、ｉ番目のタイムスロット内の放送／映像サブタイムスロットには、必ずｉ番目のＯＮＴにより選択された放送／映像信号のみで満たされて、ｉ番目のＯＮＴにより選択された放送／映像信号がない場合には、空けておくか、またはヌル(null)データで満たされる。このとき、放送／映像信号の速度は、１.２５Ｇ／２ｋ[ｂ／ｓ](ｋ=０，１，２，．．．)(この場合はイーサネット通信信号が１.２５ＧｂEの場合である。)である。
【００３１】
一方、全てのタイムスロット内に位置するイーサネットサブタイムスロットには、全てのＯＮＴらの通信データが位置することができる。例えて説明すれば、１番のタイムスロット３２−１内の放送／映像サブタイムスロット３２−１ａには、必ず１番のＯＮＴが選択した放送／映像信号のみが位置することができる。そして、１番のタイムスロット３２−１内のイーサネットサブタイムスロット３３−１ｂには、全てのＯＮＴらのイーサネット通信信号で満たされることができる。このことは、他のタイムスロットら３２−２，・・・，３２−ｎにも等しく適用される。
【００３２】
図４は本発明による放送／映像信号とイーサネット通信信号についてのフレーム及びタイムスロットの第２の実施形態を例示する図である。
【００３３】
図４に示すように、本発明による放送／映像信号とイーサネット通信信号を多重化した一つのフレーム４１は、放送／映像フレーム４２とイーサネット通信フレーム４３と、で構成される。また、放送／映像フレーム４２は、各ＯＮＴ別に固定して割り当てられたタイムスロット４４−１，４４−２，・・・，４４−ｎで構成される。
【００３４】
このように、フレーム及びタイムスロットの定義は、使用者が選択した放送／映像チャンネル数などによって多様に定義されることができる。
【００３５】
図３及び図４で説明したフレーム及びタイムスロットの定義を基盤として本発明による時分割多重化を利用した放送通信融合のためのイーサネット受動型光加入者網の動作を説明する。
【００３６】
まず、下り（下向）通信、すなわちＯＬＴからＯＮＴらへの通信を説明すると、次の通りである。
【００３７】
先ず、ＭＰＥＧデジタル放送及び映像チャンネルらは、放送／映像チャンネル選択スイッチ２１に入力される。そして、各加入者(ＯＮＴ)は視聴することを望む放送／映像チャンネルを、リモコンなどを通じて指定するが、この信号は、放送／映像チャンネル選択情報（データ）２２６として、ＯＮＴからイーサネット−ＰＯＮ網を経て、ＯＬＴ３００の放送／映像チャンネル選択制御部２３に伝達される。
【００３８】
そして、ＯＬＴ３００の放送／映像チャンネル選択制御部２３は、この放送／映像チャンネル選択情報２２６に基づいて放送／映像チャンネル選択スイッチ２１を制御するように制御信号（２１−２）を出力し、各加入者(ＯＮＴ)が欲するデジタル放送／映像信号２１４−１，２１４−２，・・・，２１４−Ｎをスイッチングする。ここで、デジタル放送／映像信号２１４−１，２１４−２，・・・，２１４−Ｎは、それぞれ、ＯＮＴ１番，ＯＮＴ２番，・・・，ＯＮＴｎ番が選択した（希望した）放送／映像信号を意味する。
【００３９】
そして、スイッチングされた放送／映像信号らは、図３で定義したタイムスロット構成とされるために、放送／映像タイムスロット多重化器２２に入力される。なお、ここでは図３の例に従ってフレーム及びタイムスロットを構成するが、これは説明のためのものであり、本発明はこれに限定されない。すなわち、フレーム及びタイムスロットの構成は、図４或いは他の構成であっても構わない。
【００４０】
そして、放送／映像タイムスロット多重化器２２は、所定の速度(Ｒ[ｂ／ｓ]：ＭＰＥＧ−ＴＳストリームの場合は２７Ｍｂ／ｓ)で入力される放送／映像信号を１.２５Ｇ／２ｋ[ｂ／ｓ](これは例示であり、本発明はこれに限定されない。)の速度に変換した後に、図５の５１のようにタイムスロット多重化する。そして、図５の５１に示したように、各ＯＮＴが選択した放送／映像信号は、図３で定義したように各ＯＮＴ別に固有に割り当てられたサブタイムスロット内に位置する。
【００４１】
一方、上位レベルのＩＰ網から送信されたイーサネット通信信号は、ＩＰルーター２４を経由して、イーサネット−ＰＯＮ機能処理部２５でイーサネット−ＰＯＮ機能などの処理が行われた後に、図３で定義したイーサネットフレーム及びタイムスロット定義を満足するために、イーサネットタイムスロット整合バッファー２８に入力される。
【００４２】
そして、イーサネットタイムスロット整合バッファー２８に保存されたイーサネット通信信号は、図３で定義されたイーサネットサブタイムスロット時のみに出力されて、図５の５２のような形態を構成する。
【００４３】
そして、放送／映像タイムスロット多重化器２２から出力された放送／映像信号５１と、イーサネットタイムスロット整合バッファー２８から出力されたイーサネット通信信号５２とは、フレーム多重化器２７によって図５の５３に示すようにフレーム多重化される。
【００４４】
さらに、フレーム多重化された放送／映像信号及びイーサネット通信信号は、光送信機２９で電光変換されることで、λDOWNの波長を有する光信号に変換されて、ＷＤＭ結合器２１１と１×ｎ光分波器２１６とを経由してＯＮＴらに送信される。
【００４５】
そして、ＯＮＴに入力された下り光信号は、ＷＤＭ結合器２１７を経由して光受信機２１９で受信されて光電変換される。
【００４６】
そして、光電変換された信号は、当該ＯＮＴが選択した放送／映像信号とイーサネット通信信号の分離のために、フレーム／タイムスロット逆多重化器２２０に入力される。この分離の動作を図６を参照して説明すると、例えば、ＯＮＴ１番の場合には、フレーム内の１番のタイムスロットにＯＮＴ１番が選択した放送／映像チャンネル６２，６３が位置するので、図６の６１のようなスイッチング信号を通じてＯＮＴ１番が選択した放送／映像チャンネルを分離する。そして、イーサネット通信信号６５−１乃至６５−６は、図６の６４のようなスイッチング信号を通じて分離する。前述した放送／映像チャンネル及び通信データの分離時における同期化の問題は、イーサネット−ＰＯＮの自体機能であるレンジング(ranging)による同期化によって解決可能である。
【００４７】
そして、図７に示すように、分離された通信信号２２３（図７中では７２で表す。）は、ＯＮＴ機能処理部２２１を経由して、下向の通信データ２２７として、図示しないコンピューターなどの端末装置に送信される（図２Ｂ参照）。
【００４８】
一方、分離された放送／映像チャンネル２２４（図７中では７１で表す。）は、放送／映像整合器２２２で元々の速度である所定の速度(Ｒ[ｂ／ｓ]：ＭＰＥＧ−ＴＳストリームの場合は２７Ｍｂ／ｓ)に変換された後に、デジタル放送／映像信号２２８として、図示しないＭＰＥＧデコーダーなどに送信される（図２Ｂ参照）。
【００４９】
次に、上がり通信(すなわちＯＮＴからＯＬＴへの通信)について以下に説明する。各加入者は、コンピューターなどで生成されたＩＰ通信データ２２５と、放送／映像を視聴するための放送／映像チャンネル選択情報２２６を発生させる。
【００５０】
そして、このデータらは、イーサネット−ＰＯＮ ＯＮＴ機能処理部２２１でデータ衝突などの問題を解決した後に、光送信機２１８でλUPの波長を有する光信号に光変調され、その後、ＷＤＭ結合器２１７及び光分波器２１６を経由してＯＬＴに送信される。
【００５１】
そして、ＯＮＴらから送信された上がりデータ信号らは、ＯＬＴ内のＷＤＭ結合器２１１を経由して光受信機２１０で光電変換される。
【００５２】
そして、光電変換された上がり信号は、イーサネット−ＰＯＮ ＯＬＴ機能処理部２５に伝送され、イーサネット−ＰＯＮ ＯＬＴ機能処理部２５で受信されたデータのうち、放送／映像チャンネル選択情報２１−３は放送／映像チャンネル選択制御部２３に伝送され、ＩＰ通信データはＩＰルーター２４を経って上位ＩＰ網に伝送される。
【００５３】
図８は本発明による多数のイーサネット−ＰＯＮを収容する時分割多重化を利用した放送通信融合のための複合イーサネット受動型光加入者網についての一実施形態を示す構成図である。
【００５４】
図８に示された放送通信融合のための複合イーサネット−ＰＯＮは、Ｌ個のＯＬＴとＬ×ｎ個のＯＮＴを収容する構造であり、その動作は次の通りである。
【００５５】
ＳＯ(Service Operator)又はＤＭＣ(Digital Medial Center)８１から送信されたデジタル放送信号は、デジタル放送チャンネル別の分離器８３でＮ個のＭＰＥＧデジタル放送チャンネルにそれぞれ分離される。
【００５６】
そして、分離されたそれぞれのＭＰＥＧデジタル放送チャンネルは、それに対応するＮ個の分波器８７−１乃至８７−Ｎの内の一つによって、Ｌ個に分離されて、Ｌ個のイーサネット−ＰＯＮ ＯＬＴ８９−１，８９−２，・・・，８９−Ｌにそれぞれ伝送される。
【００５７】
また、デジタル映像源(source)８２から送信されたデジタル映像データらは、デジタル映像チャンネル別の分離器８４でＭ個のＭＰＥＧデジタル映像チャンネルにそれぞれ分離される。そして、分離されたそれぞれのＭＰＥＧデジタル映像チャンネルは、それに対応するＭ個の分波器８８−１乃至８８−Ｍの内の一つによって、Ｌ個に分離されて、Ｌ個のイーサネット−ＰＯＮ ＯＬＴ８９−１，８９−２，・・・，８９−Ｌにそれぞれ伝送される。
【００５８】
そして、ＩＰ網８５から送信された通信データらは、ＩＰルーター８６でＬ個にルーティングされて、それぞれのＯＬＴに送信される。
【００５９】
そして、それぞれのＯＬＴ８９−１，８９−２，・・・，８９−Ｌに送信されたデジタル放送／映像データ及び通信データは、前記の図２で説明した過程と同様に、光ケーブル８１０，光分波器８１１を経由してＯＮＴ８１２−１乃至８１２−１６らに送信される。
【００６０】
図９Ａ及び図９Ｂは本発明の他の実施形態を示す図であり、放送／映像のための別途の光送信機と光受信機を使用するイーサネット受動型加入者網の構成図である。
【００６１】
図９Ａ及び図９Ｂに示すように、この実施形態では、放送／映像のための別途の光送信機と光受信機を使用することで、広い放送／映像帯域を確保することを目的とする。
【００６２】
図２Ａ及び図２Ｂの実施形態との相違点は、本実施形態では、ＯＬＴでイーサネット通信信号と放送／映像信号をそれぞれ電光変換して送信することであり、また、このため時分割多重化を放送／映像信号のみについて遂行すれば良いことである。また、本実施形態では、フレーム多重化などを行う必要がなくなる。
【００６３】
そして、ＯＮＴにおいては、イーサネット通信信号に関しては、上がり及び下り（上向及び下向）の全ての信号につき、逆多重化されずにイーサネット−ＰＯＮ機能処理部９９を通じて処理し、一方、放送／映像信号に関しては、時分割逆多重化して放送／映像整合をする時分割逆多重化器＆放送／映像整合器９８を通じて処理する。
【００６４】
したがって、本実施形態では、時分割多重化を放送／映像信号のみについて遂行するので、図１０で提示されたもののように、一つのフレーム内には、それぞれのＯＮＴらに対応する放送／映像信号についてのタイムスロットのみが含まれる。
【００６５】
すなわち、図１０に示されたフレームでは、一つの放送／映像フレーム１０００−１は、ＯＮＴ別に放送／映像信号のタイムスロット１０００−１−１乃至１０００−１−１６で構成され、さらに、それぞれのＯＮＴ別の放送／映像信号のタイムスロット１０００−１−１乃至１０００−１−１６は、複数(この例では２個)の放送／映像信号の収容のために、それぞれ同じ数(すなわち２個)のサブタイムスロット１０００−１−１ａと１０００−１−１ｂ，１０００−１−２ａと１０００−１−２ｂ，・・・，１０００−１−１６ａと１０００−１−１６ｂを含む。
【００６６】
ここで、ｉ番目のタイムスロットは、ｉ番目のＯＮＴに割り当てられることで、必ずｉ番目のＯＮＴにより選択された放送／映像信号が位置しなければならない。そして、ｉ番目のＯＮＴにより選択された放送／映像チャンネルがないか、または一つのみ選択された場合には、サブタイムスロットを空けておくか、またはヌル(null)データで満たされる。このとき、放送／映像信号の速度は、収容しなければならない放送／映像信号の数などによって決定されることができる。
【００６７】
例えば、１番のタイムスロット１０００−１−１及び１０００−２−１内の放送／映像サブタイムスロットには必ず１番のＯＮＴが選択した放送／映像信号１０００−１−１ａ，１０００−１−１ｂ及び１０００−２−１ａ，１０００−２−１ｂが位置しなければならず、同様に、１６番のタイムスロット１０００−１−１６及び１０００−２−１６には必ず１６番のＯＮＴが選択した放送／映像信号１０００−１−１６ａ，１０００−１−１６ｂ及び１０００−２−１６ａ，１０００−２−１６ｂが位置しなければならない。このような方式は他のタイムスロットらにも等しく適用される。
【００６８】
そして、図１１は、図９Ａ及び図９Ｂに示された本発明の他の実施形態によって、時分割多重化されたフレーム群から、要求された放送／映像タイムスロットが分離される方法について例示する図である。図１１に示されたように、太線（符号２０００）で表したようなスイッチング信号を通じて該当ＯＮＴに割り当てられたタイムスロット部分のみを選択することができる。図１２は図１１のスイッチング信号２０００によって分離した放送／映像信号の例示図である。
【００６９】
以上の図１０乃至図１２を参照して、図９Ａ及び図９Ｂの構成の動作を説明すれば次の通りである。
【００７０】
ＯＬＴの放送／映像選択スイッチ２１で各加入者別に選択された放送／映像チャンネルは、放送／映像時分割多重化器９１で図１０に定義されたタイムスロット位置によって時分割多重化される。ここで、放送／映像信号の元々の速度はＲ[b／ｓ]であり、一方、時分割多重化された放送／映像信号はＫ[b／ｓ]の速度を有する。
【００７１】
そして、時分割多重化された放送／映像信号は、光送信機９２で光変調された後に、ＯＮＴに送信されてＯＮＴで光受信機９５，９７によって受信される。
【００７２】
そして、受信された放送／映像信号は、全てのＯＮＴらが選択した放送／映像チャンネルを含むので、該当のＯＮＴにより選択された放送／映像チャンネルを選択しなければならない。すなわち、例えば１番のＯＮＴについて説明すると、このＯＮＴが受信した放送／映像データは、図１１に示したように全てのＯＮＴにより選択された放送／映像チャンネルを含んでいるが、このうちＯＮＴ１が選択した放送／映像チャンネルの信号１０００−１−１ａと１０００−１−１ｂ，１０００−１−１ａと１０００−１−１ｂは、時分割逆多重化器＆放送／映像整合器９８で図１１のスイッチング信号２０００によって図１２のように分離される。そして、分離された放送／映像信号ら１０００−１−１ａと１０００−１−１ｂ，１０００−１−１ａと１０００−１−１ｂは、時分割逆多重化器＆放送／映像整合器９８の放送／映像整合部で元々のデータ速度Ｒ[ｂ／ｓ]に変換された後に、ＭＰＥＧデコーダーなどに送信される。
【００７３】
以上、本発明の詳細について具体的な実施形態に基づき説明してきたが、本発明の範囲を逸脱しない限り、各種の変形が可能なのは明らかである。従って、本発明の範囲は、上記実施形態に限定されるべきでなく、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】
【００７４】
【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網の一例を示す構成図である。
【図２Ａ】本発明による時分割多重化を利用した放送通信融合のためのイーサネット受動型光加入者網の一の実施形態を示すＯＬＴ側の構成図である。
【図２Ｂ】本発明による時分割多重化を利用した放送通信融合のためのイーサネット受動型光加入者網の一の実施形態を示すＯＮＴ側の構成図である。
【図３】本発明による放送／映像信号とイーサネット通信信号のためのフレーム及びタイムスロットの第１の実施形態の例示図である。
【図４】本発明による放送／映像信号とイーサネット通信信号のためのフレーム及びタイムスロットの第２の実施形態の例示図である。
【図５】本発明による放送／映像信号とイーサネット通信信号のフレーム多重化過程について説明するための例示図である。
【図６】本発明によるフレーム多重化された放送／映像信号とイーサネット通信信号のためのフレーム逆多重化過程について説明するための例示図である。
【図７】本発明に従ってフレーム逆多重化された放送／映像信号とイーサネット通信信号について説明するための例示図である。
【図８】本発明による多数のイーサネット−ＰＯＮを収容する時分割多重化を利用した放送通信融合のための複合イーサネット受動型光加入者網についての一実施形態を示す構成図である。
【図９Ａ】本発明の他の実施形態を示す図であり、放送／映像のための別途の光送信機と光受信機を使用するイーサネット受動型加入者網のＯＬＴ側の構成図である。
【図９Ｂ】本発明の他の実施形態を示す図であり、放送／映像のための別途の光送信機と光受信機を使用するイーサネット受動型加入者網のＯＮＴ側の構成図である。
【図１０】図９の実施形態による放送／映像信号のタイムスロットについて説明するための例示図である。
【図１１】図９の実施形態による放送／映像信号のタイムスロットの時分割逆多重化について説明するための例示図である。
【図１２】図９の実施形態による放送／映像信号のタイムスロットの時分割逆多重化によって分離した放送／映像チャンネルについて説明するための例示図である。
【符号の説明】
【００７５】
３００  ＯＬＴ
２５０（２５０−１〜２５０−ｎ）  ＯＮＴ
２１６  光分波器
２１  放送／映像チャンネル選択スイッチ
２２  放送／映像タイムスロット多重化器
２５  イーサネット−ＰＯＮ ＯＬＴ機能処理部
２４  ＩＰルーター
２８  イーサネットタイムスロット整合バッファー
２７  フレーム多重化器
２９  （第１の）光送信機
２１０  （第１の）光受信機
２１８  （第２の）光送信機
２１９  （第２の）光受信機
２２０  フレーム／タイムスロット逆多重化器
２２１  イーサネット−ＰＯＮ ＯＮＴ機能処理部
２２２  放送／映像整合器
８９（８９−１〜Ｌ）  ＯＬＴ
８１２  ＯＮＴ
９１  時分割多重化器
９２  （第１の）光送信機
９３  （第２の光送信機
９４  （第１の）光受信機
２３  放送／映像チャンネル選択制御部
２１１  （第１の）ＷＤＭカプラー
２１７  （第２の）ＷＤＭカプラー
９５  （第２の）光受信機
９７  （第３の）光受信機
９９  イーサネット−ＰＯＮ ＯＮＴ機能処理部
９６  （第３の）光送信機
９８  時分割逆多重化器＆放送／映像整合器
【図１】
2005110247.tif 000003
【図２Ａ】
2005110247.tif 000004
【図２Ｂ】
2005110247.tif 000005
【図３】
2005110247.tif 000006
【図４】
2005110247.tif 000007
【図５】
2005110247.tif 000008
【図６】
2005110247.tif 000009
【図７】
2005110247.tif 000010
【図８】
2005110247.tif 000011
【図９Ａ】
2005110247.tif 000012
【図９Ｂ】
2005110247.tif 000013
【図１０】
2005110247.tif 000014
【図１１】
2005110247.tif 000015
【図１２】
2005110247.tif 000016