(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＡＴＶセンターから端末側へ下り信号を伝送すると共に、前記端末側から前記ＣＡＴＶセンターへ、前記下り信号より低い周波数帯域のＬ帯域上り信号及び前記下り信号より高い周波数帯域のＨ帯域上り信号を伝送するＣＡＴＶシステムにおいて、
前記端末側から電気信号として出力され、電気信号伝送路を介して伝送されてきた前記各上り信号を、上り用光伝送路を介して前記ＣＡＴＶセンターへ伝送するために光信号に変換して、該上り用光伝送路上へ送出すると共に、前記ＣＡＴＶセンターから下り用伝送路を介して伝送されてきた前記下り信号を前記電気信号伝送路上へ送出するための光送信機であって、
前記端末側から伝送されてきた前記各上り信号を夫々分離し、前記Ｈ帯域上り信号はＨ帯域信号経路へ出力して前記Ｌ帯域上り信号は上下共通経路へ出力すると共に、前記上下共通経路を介して入力された前記下り信号を前記電気信号伝送路上へ送出する第一上下信号分離手段と、
前記ＣＡＴＶセンターから伝送されてきた前記下り信号を前記上下共通経路へ出力すると共に、前記第一上下信号分離手段から前記上下共通経路を介して入力された前記Ｌ帯域上り信号をＬ帯域信号経路へ出力する第二上下信号分離手段と、
前記第一上下信号分離手段から前記Ｈ帯域信号経路を介して前記Ｈ帯域上り信号が入力されると共に前記第二上下信号分離手段から前記Ｌ帯域信号経路を介して前記Ｌ帯域上り信号が入力され、該入力された前記各上り信号を混合する上り混合手段と、
前記上り混合手段によって混合された前記各上り信号を光信号に変換して前記上り用光伝送路上へ送出する第一光電変換手段と
を備えたことを特徴とする光送信機。
【請求項２】
ＣＡＴＶセンターから端末側へ下り信号を伝送すると共に、前記端末側から前記ＣＡＴＶセンターへ、前記下り信号より低い周波数帯域のＬ帯域上り信号及び前記下り信号より高い周波数帯域のＨ帯域上り信号を伝送するＣＡＴＶシステムにおいて、
前記端末側から電気信号として出力され、電気信号伝送路を介して伝送されてきた前記各上り信号を、上り用光伝送路を介して前記ＣＡＴＶセンターへ伝送するために光信号に変換して、該上り用光伝送路上へ送出すると共に、前記ＣＡＴＶセンターにて電気信号から一旦光信号に変換されて、下り用光伝送路上を伝送されてきた前記下り信号を、再び電気信号に変換して前記電気信号伝送路上へ送出するための光送受信機であって、
前記ＣＡＴＶセンターから前記下り用光伝送路を介して伝送されてきた前記下り信号を電気信号に変換する第三光電変換手段と、
前記端末側から伝送されてきた前記各上り信号を夫々分離し、前記Ｈ帯域上り信号はＨ帯域信号経路へ出力して前記Ｌ帯域上り信号は上下共通経路へ出力すると共に、前記第三光電変換手段にて電気信号に変換されて前記上下共通経路を介して入力された前記下り信号を前記電気信号伝送路上へ送出する第一上下信号分離手段と、
前記第三光電変換手段にて電気信号に変換された前記下り信号を前記上下共通経路へ出力すると共に、前記第一上下信号分離手段から前記上下共通経路を介して入力された前記Ｌ帯域上り信号をＬ帯域信号経路へ出力する第二上下信号分離手段と、
前記第一上下信号分離手段から前記Ｈ帯域信号経路を介して前記Ｈ帯域上り信号が入力されると共に前記第二上下信号分離手段から前記Ｌ帯域信号経路を介して前記Ｌ帯域上り信号が入力され、該入力された前記各上り信号を混合する上り混合手段と、
前記上り混合手段によって混合された前記各上り信号を光信号に変換して前記上り用光伝送路上へ送出する第一光電変換手段と
を備えたことを特徴とする光送受信機。
【請求項３】
請求項１記載の光送信機と、
上り用光伝送路上を伝送されてきた前記各上り信号を電気信号に変換する第二光電変換手段、及び前記第二光電変換手段によって電気信号に変換された前記各上り信号を夫々分離する上り信号分離手段を有する光受信機と、
を備え、
前記端末側から電気信号として出力され、前記電気信号伝送路上を伝送されてきた前記各上り信号は、前記光送信機にて光信号に変換されて、前記上り用光伝送路を介して前記ＣＡＴＶセンターへ伝送され、
前記ＣＡＴＶセンターでは、前記上り用光伝送路を介して伝送されてきた前記各上り信号を、前記光受信機にて再び電気信号に変換する
ことを特徴とするＣＡＴＶシステム。
【請求項４】
請求項２記載の光送受信機を備えると共に、
前記ＣＡＴＶセンターは、
上り用光伝送路上を伝送されてきた前記各上り信号を電気信号に変換する第二光電変換手段、及び前記第二光電変換手段によって電気信号に変換された前記各上り信号を夫々分離する上り信号分離手段を有する光受信機と、
電気信号として出力された前記下り信号を一旦光信号に変換して前記下り用光伝送路へ送出する下り用光送信機と、
を備え、
前記下り用光送信機から出力され、前記下り用光伝送路上を伝送されてきた前記下り信号は、前記光送受信機にて再び電気信号に変換されて前記端末側へ送出され、
前記端末側から電気信号として出力され、前記電気信号伝送路上を伝送されてきた前記各上り信号は、前記光送受信機にて光信号に変換されて、前記上り用光伝送路を介して前記ＣＡＴＶセンターへ伝送され、前記光受信機にて再び電気信号に変換される
ことを特徴とするＣＡＴＶシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、端末側から出力される、下り信号より低い周波数帯域の上り信号と下り信号より高い周波数帯域の上り信号とを光信号に変換し、各上り信号を光伝送路を介してＣＡＴＶセンターへ伝送するＣＡＴＶシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＣＡＴＶセンターのヘッドエンドから端末側へ映像信号等の下り信号を伝送すると共に、端末側からも各種データをＣＡＴＶセンター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７０〜６０２ＭＨｚ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】
そして、ＣＡＴＶセンターと端末側との間で上り・下り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が、同軸ケーブルでは、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もあることなどから、近年になって、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】
この場合、端末装置を備える各家庭（加入者宅）まで光ファイバケーブルを敷設しようとすると、各加入者にて光・電気変換装置等の機器を個々に用意する必要があり、加入者の経済的負担が大きくなってしまう。そのため、ＣＡＴＶセンターからの下り信号を、加入者宅の近辺までは光ファイバ（下り用）で伝送し、光・電気変換装置にて電気信号に変換した後、同軸ケーブルにて各加入者宅まで伝送すると共に、加入者宅からの上り信号も同じ同軸ケーブルにて伝送し、光・電気変換装置にて光信号に変換した後、光ファイバ（上り用）でＣＡＴＶセンターまで伝送する、所謂ＨＦＣ（Hibrid Fiber coax）伝送方式が考えられている。
【０００５】
このようなＨＦＣ伝送方式でＣＡＴＶシステムを構成すれば、ＣＡＴＶセンターから光・電気変換装置（加入者宅近辺）までは光ファイバケーブルによって無中継で伝送することもでき、しかも光・電気変換装置から各加入者宅までは従来通り同軸ケーブルにて伝送されるため、同軸ケーブルのみによる伝送方式に比べ、伝送信号の高品質化や広帯域化が可能になると共に、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。
【０００６】
ところで、近年のケーブルテレビは、その双方向性や高速性を活かし，多チャンネル化や高速・大容量伝送が可能なＣＡＴＶインターネット，ＣＡＴＶ電話など通信サービスへの展開・拡大が進んでいるため、端末側からの上り信号の伝送量も増加する傾向にある。そのため、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センターへ十分に伝送することができなくなるおそれがある。
【０００７】
そこで、上り信号として、上記のような下り信号より低い周波数帯域の上り信号（以下「上りＬ」と称す）に加え、下り信号より高い周波数帯域（例えば６５０〜７７０ＭＨｚ）を、上り信号（以下「上りＨ」と称す）として使用することも考えられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のＨＦＣ伝送方式において、上りＬに加えて更に上りＨを伝送しようとすると、上り用の光ファイバが増えて、結果として、ＣＡＴＶセンターと一つの光・電気変換装置との間の上り信号伝送につき、２本（上りＬ用、上りＨ用）の光ファイバが必要になる。
【０００９】
また、光信号と電気信号の相互変換を行う光・電気変換装置内においても、上りＬを光信号に変換するための変換部に加えて、新たに上りＨを光信号に変換するための変換部も必要となり、結果として上り信号変換用に二系統の変換部が必要となる。そのため、電気信号を光信号に変換するために中核となる部品（例えば光発振用のレーザダイオード、以下「ＬＤ」と略す）も、上りＨ用として１個増加することになる。
【００１０】
そのため、上り信号が上りＬだけの場合に比べて、上り信号伝送用の光ファイバが２倍に増えるため、その分、光ファイバ収納本数の多い光ファイバケーブルを使用しなければならない。また、光・電気変換装置も、上りＨ用の変換部が新たに増えることから大型化してしまう。そして、このような光ファイバの使用量増加や光・電気変換装置の大型化等により、ＣＡＴＶシステム全体のコストも増加してしまう。
【００１１】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、上りＬと上りＨの二種類の上り信号を光伝送路を介してＣＡＴＶセンターへ伝送するＣＡＴＶシステムにおいて、システムを効率的に構築してそのコストを低減することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の光送信機は、ＣＡＴＶセンターから端末側へ下り信号を伝送すると共に、端末側からＣＡＴＶセンターへ、下り信号より低い周波数帯域のＬ帯域上り信号及び下り信号より高い周波数帯域のＨ帯域上り信号を伝送するＣＡＴＶシステムにおいて、端末側から電気信号として出力され、電気信号伝送路を介して伝送されてきた各上り信号を、上り用光伝送路を介してＣＡＴＶセンターへ伝送するために光信号に変換して、上り用光伝送路上へ送出すると共に、ＣＡＴＶセンターから下り用伝送路を介して伝送されてきた下り信号を電気信号伝送路上へ送出するためのものである。
【００１３】
そして、本発明の光送信機は、端末側からの各上り信号（Ｌ帯域上り信号及びＨ帯域上り信号）を夫々分離し、Ｈ帯域上り信号はＨ帯域信号経路へ出力してＬ帯域上り信号は上下共通経路へ出力すると共に、上下共通経路を介して入力された下り信号を電気信号伝送路上へ送出する第一上下信号分離手段と、ＣＡＴＶセンターから伝送されてきた下り信号を上下共通経路へ出力すると共に、第一上下信号分離手段から上下共通経路を介して入力されたＬ帯域上り信号をＬ帯域信号経路へ出力する第二上下信号分離手段と、
第一上下信号分離手段からＨ帯域信号経路を介してＨ帯域上り信号が入力されると共に第二上下信号分離手段からＬ帯域信号経路を介してＬ帯域上り信号が入力され、該入力された各上り信号を混合する上り混合手段と、この上り混合手段によって混合された各上り信号を光信号に変換して上り用光伝送路上へ送出する第一光電変換手段と、を備えている。
【００１５】
尚、電気信号伝送路としては、例えば同軸ケーブルを用いるなど、高周波帯の電気信号を良好に伝送できるものであれば何でもよく、一本の電気信号伝送路上を、Ｌ帯域上り信号、Ｈ帯域上り信号、及び下り信号の三種類の信号が伝送される。また、上り用光伝送路としては例えば光ファイバを用いればよく、一本の上り用光伝送路上を、光信号に変換された上記各上り信号が伝送される。
【００１６】
つまり、本発明では、電気信号伝送路からの各上り信号と、電気信号伝送路上へ送出される下り信号とを夫々分離するために、まず第一上下信号分離手段にて、Ｈ帯域上り信号とそれ以外の信号（Ｌ帯域上り信号及び下り信号）とを分離する。そして、Ｌ帯域上り信号及び下り信号はさらに、第二上下信号分離手段にて分離され、Ｌ帯域上り信号は上り混合手段へ入力される。
【００１７】
このように分離されたＬ帯域上り信号及びＨ帯域上り信号は、従来は個々に光信号に変換されて、夫々光ファイバ等の光伝送路へ送出されていたが、本発明では、分離されたＬ帯域上り信号とＨ帯域上り信号を再び上り混合手段にて混合し、その混合された各上り信号を第一光電変換手段にて光信号に変換する。即ち、二種類の上り信号（Ｌ帯域上り信号及びＨ帯域上り信号）をまとめて光信号に変換するのである。そして、光信号に変換された各上り信号は、そのまま上り用光伝送路を介してＣＡＴＶセンターへ伝送される。
【００１８】
従って、本発明の光送信機によれば、二種類の上り信号を上り混合手段にて混合した上で光信号に変換しているため、Ｌ帯域上り信号及びＨ帯域上り信号を別々に光信号に変換する必要がなく、その分光送信機を構成する部品（特に電気信号を光信号に変換するための例えばレーザダイオード等の部品）を低減することができ、光送信機の小型化、低コスト化が可能となる。また、光信号に変換された各上り信号はそのまま一本の上り用光伝送路を介してＣＡＴＶセンターへ伝送できるため、各上り信号を別々の光伝送路にて伝送するのに比べ、上り信号伝送用の光伝送路の数を半分に低減することができ、そのコストも低減することができる。
【００２１】
次に、請求項２記載の光送受信機は、請求項１と同様のＣＡＴＶシステムにおいて、端末側から電気信号として出力され、電気信号伝送路を介して伝送されてきたＬ帯域上り信号及びＨ帯域上り信号を、上り用光伝送路を介してＣＡＴＶセンターへ伝送するために光信号に変換して、その上り用光伝送路上へ送出すると共に、ＣＡＴＶセンターにて電気信号から一旦光信号に変換されて、下り用光伝送路上を伝送されてきた下り信号を、再び電気信号に変換して電気信号伝送路上へ送出するためのものである。
【００２２】
そして、本発明の光送受信機は、ＣＡＴＶセンターから下り用光伝送路を介して伝送されてきた下り信号を電気信号に変換する第三光電変換手段と、端末側から伝送されてきた各上り信号を夫々分離し、Ｈ帯域上り信号はＨ帯域信号経路へ出力してＬ帯域上り信号は上下共通経路へ出力すると共に、第三光電変換手段にて電気信号に変換されて上下共通経路を介して入力された下り信号を電気信号伝送路上へ送出する第一上下信号分離手段と、第三光電変換手段にて電気信号に変換された下り信号を上下共通経路へ出力すると共に、第一上下信号分離手段から上下共通経路を介して入力されたＬ帯域上り信号をＬ帯域信号経路へ出力する第二上下信号分離手段と、第一上下信号分離手段からＨ帯域信号経路を介してＨ帯域上り信号が入力されると共に第二上下信号分離手段からＬ帯域信号経路を介してＬ帯域上り信号が入力され、該入力された各上り信号を混合する上り混合手段と、この上り混合手段によって混合された各上り信号を光信号に変換して上り用光伝送路上へ送出する第一光電変換手段と、を備えている。
【００２４】
つまり、本発明では、光信号として伝送されてきた下り信号は、第三光電変換手段にて電気信号に変換された後、第二上下信号分離手段及び第一上下信号分離手段を経て、電気信号伝送路上に送出される。
各上り信号については、請求項１記載の光送信機の場合と全く同様であり、まず第一上下信号分離手段にて、Ｈ帯域上り信号とそれ以外の信号（Ｌ帯域上り信号及び下り信号）とを分離し、Ｌ帯域上り信号及び下り信号はさらに、第二上下信号分離手段にて分離され、Ｌ帯域上り信号は上り混合手段へ入力される。そして、このように分離された各上り信号は再び上り混合手段にて混合され、第一光電変換手段にて光信号に変換されて、上り用光伝送路を介してＣＡＴＶセンターへ伝送される。
【００２５】
従って、本発明の光送受信機によれば、請求項１記載の発明と同等の作用効果を奏するのに加え、上り信号と同じように光信号として伝送されてきた下り信号も、電気信号に変換され、電気信号伝送路を介して確実に端末側へ伝送される。そのため、上り、下り両信号共に光信号として伝送する双方向型の光ＣＡＴＶシステムを効率的に構築できると共にそのコストを低減することも可能となる。
【００２６】
次に、請求項３記載のＣＡＴＶシステムは、請求項１記載の光送信機と、光受信機とを備えたものである。光受信機は、上り用光伝送路上を伝送されてきた各上り信号を電気信号に変換する第二光電変換手段、及び第二光電変換手段によって電気信号に変換された各上り信号を夫々分離する上り信号分離手段を有するものである。
そして、端末側から電気信号として出力され、電気信号伝送路上を伝送されてきた各上り信号は、光送信機にて光信号に変換されて、上り用光伝送路を介してＣＡＴＶセンターへ伝送される。ＣＡＴＶセンターでは、各上り信号を光受信機にて再び電気信号に変換する。そのため、請求項３記載のＣＡＴＶシステムによれば、二種類の周波数帯域の上り信号（Ｌ帯域上り信号及び下り信号）を光信号としてＣＡＴＶセンターへ伝送するシステムを効率的且つ経済的に構築することができる。
【００２７】
また、請求項４記載のＣＡＴＶシステムは、請求項２記載の光送受信機を備えると共に、ＣＡＴＶセンターにおいて、光受信機と、電気信号として出力された下り信号を一旦光信号に変換して下り用光伝送路へ送出する下り用光送信機を備えたものである。光受信機は、上り用光伝送路上を伝送されてきた各上り信号を電気信号に変換する第二光電変換手段、及び第二光電変換手段によって電気信号に変換された各上り信号を夫々分離する上り信号分離手段を有するものである。
そして、下り用光送信機から出力された下り信号は、光送受信機にて再び電気信号に変換されて端末側へ送出される。端末側から電気信号として出力された各上り信号は、光送受信機にて光信号に変換されて、上り用光伝送路を介してＣＡＴＶセンターへ伝送され、光受信機にて再び電気信号に変換される。そのため、請求項４記載のＣＡＴＶシステムによれば、二種類の周波数帯域の上り信号（Ｌ帯域上り信号及び下り信号）を光信号としてＣＡＴＶセンターへ伝送すると共に下り信号も光信号としてＣＡＴＶセンターから端末側へ伝送する双方向型の光ＣＡＴＶシステムを、効率的且つ経済的に構築することが可能となる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態のＣＡＴＶシステムの全体構成を示す概略ブロック図である。図１に示すように、本実施形態のＣＡＴＶシステムは、ＣＡＴＶセンター１１からの下り信号（光信号）を下り主光ファイバ１２ａ及び下り副光ファイバ１２ｂを介して光送受信機１３まで伝送し、この光送受信機１３で電気信号に変換した後、同軸ケーブルからなる幹線１４及び幹線分岐増幅器ＴＢＡ等の各種中継機器を介して図示しない加入者宅の端末装置へ伝送すると共に、加入者宅の端末装置から出力された上り信号（電気信号）を光送受信機１３で光信号に変換し、上り光ファイバ１２ｃを介してＣＡＴＶセンター１１へ伝送するものである。
【００２９】
本実施形態では、下り信号として例えば７０〜６０２ＭＨｚの周波数帯域の信号を伝送し、上り信号として例えば、１０〜５５ＭＨｚの周波数帯域の信号（本発明のＬ帯域上り信号に相当、以下「上りＬ」と称す）と６５０〜７７０ＭＨｚの周波数帯域の信号（本発明のＨ帯域上り信号に相当、以下「上りＨ」と称す）を伝送するようにしている。このように、上り信号として上りＬと上りＨの二種類の周波数帯域を使用することにより、大容量の双方向サービスを可能としているのに加え、特に上りＨは上りＬに比べて流合雑音の影響を受けにくい周波数帯域であるため、高品位な双方向サービスの提供を可能にしている。
【００３０】
また、光信号に変換された下り信号を、主回線としての下り主光ファイバ１２ａ及び副回線としての下り副光ファイバ１２ｂの二系統の光ファイバにて伝送するのは、光ファイバの断線或いはＣＡＴＶセンター１１からの下り信号が何らかの原因で停波してしまった場合に、加入者宅へ下り信号が全く伝送されなくなることを防ぐためである。本実施形態では、ＣＡＴＶセンター１１から下り主光ファイバ１２ａ及び下り副光ファイバ１２ｂを介して光送受信機１３へ伝送されてきた下り信号のうち、通常は下り主光ファイバ１２ａを伝送されてきた下り信号を受信して電気信号に変換し、端末側へ送出するようにしているが、この主回線としての下り主光ファイバ１２ａから下り信号が伝送されなくなる等の異常が生じた場合は、その異常を光送受信機１３内で検出し、副回線としての下り副光ファイバ１２ｂからの下り信号を受信するように切り換えている。この主回線と副回線の切り換えについては後述する。
【００３１】
尚、ＣＡＴＶセンター１１と光送受信機１３との間は、一本の多芯光ファイバケーブル１２にて相互に接続されており、その複数の芯線（光ファイバ）のうち三本を、それぞれ下り主光ファイバ１２ａ、下り副光ファイバ１２ｂ、上り光ファイバ１２ｃとして使用している。また、幹線分岐増幅器ＴＢＡは、幹線１４から入力された下り信号を増幅して出力すると共に、出力の一部は図示しない分岐出力端子（本実施形態では四つ）からも分岐出力される。
【００３２】
そして、幹線分岐増幅器ＴＢＡからの各出力は、加入者宅までの伝送距離等に応じて、更に、図示しない他の幹線分岐増幅器や延長増幅器、タップオフ等の各種中継機器を介して、適宜増幅されつつ、各加入者宅まで伝送される。一方、加入者宅から出力される上り信号は、これらの各種伝送中継機器を介して幹線１４上を伝送され、光送受信機１３へ入力される。
【００３３】
次に、ＣＡＴＶセンター１１は、アンテナ１１ａにて受信した地上のテレビ放送や衛星放送、或いは通信衛星からのデータ放送などの各種放送を加入者側へ送出するためのヘッドエンド装置ＨＥを備えており、各種放送等の下り信号は、二つの系統でヘッドエンド装置ＨＥから電気信号として出力され、それぞれ光送信機１６ａ，１６ｂに入力される。そして、各光送信機１６ａ，１６ｂにて光信号に変換された下り信号は、それぞれ下り主光ファイバ１２ａ及び下り副光ファイバ１２ｂを介して光送受信機１３へ伝送される。
【００３４】
また、ＣＡＴＶセンター１１には、インターネットへ接続するためのセンターモデム１７ａ、ルータ１７ｂ、及びサーバ群１７ｃも備えられている。サーバ群１７ｃは、ＩＰアドレスを管理するためのＤＮＳ（ドメインネームシステム）サーバやメールサーバ、Ｗｅｂサーバ、ニュースサーバなどの各種サーバにて構成されている。そして、インターネットから入力された各種データは、ルータ１７ｂ及びセンターモデム１７ａを介してヘッドエンド装置ＨＥに入力され、ここから他の信号（テレビ放送など）と共に下り信号として出力される。
【００３５】
一方、上り光ファイバ１２ｃを介して伝送されてきた上りＬ及び上りＨの各上り信号は、ＣＡＴＶセンター１１内で光受信機１８に入力され、ここで電気信号に変換された後、各上り信号ごとに分離されて、ヘッドエンド装置ＨＥに入力される。光受信機１８の詳細な構成については後で述べる。
【００３６】
更に、ＣＡＴＶセンター１１はステイタスモニタ１９を備えており、ＣＡＴＶセンター１１と端末側（各加入者宅）との間の伝送経路上に設けられた光送受信機１３や幹線分岐増幅器ＴＢＡなどの各種伝送中継機器の作動状態を監視すると共に、後述するように、このステイタスモニタ１９からのステイタス信号により光送受信機１３における下り信号の系統を主回線から副回線へ（或いはその逆）切り換えできるようにしている。
【００３７】
次に、本実施形態のＣＡＴＶシステムで用いられる光送受信機１３の構成を、図２に基づいて説明する。
図２に示すように、光送受信機１３には、下り信号伝送用の各光ファイバ１２ａ，１２ｂのうち、下り主光ファイバ１２ａを接続するための第一光入力端子Ｔ１と、下り副光ファイバ１２ｂを接続するための第二光入力端子Ｔ２と、上り信号伝送用の上り光ファイバ１２ｃを接続するための光出力端子Ｔ３と、端末側の幹線１４を接続するための幹線接続端子Ｔ４とが備えられている。
【００３８】
そして、下り主光ファイバ１２ａを介して第一光入力端子Ｔ１に入力された下り信号は、下り光電変換部２０ａにて電気信号に変換され、増幅器２１ａにて増幅された後、下り回線選択スイッチ２２へ入力される。同様に、下り副光ファイバ１２ｂを介して第二光入力端子Ｔ２に入力された下り信号も、下り光電変換部２０ｂにて電気信号に変換され、増幅器２１ｂにて増幅された後、下り回線選択スイッチ２２へ入力される。尚、本実施形態の二つの下り光電変換部２０ａ，２０ｂは共に、受光素子としてフォトダイオードを使用している。
【００３９】
そして、通常は下り回線選択スイッチ２２によって主回線側（つまり第一光入力端子Ｔ１側）が選択されているため、第一光入力端子Ｔ１から入力された下り信号のみが、ハイパスフィルタ（以下「ＨＰＦ」と称す）２３ａ及びローパスフィルタ（以下「ＬＰＦ」と称す）２４ｂを介して幹線接続端子Ｔ４へ出力される。
【００４０】
尚、二系統の下り回線のうちどちらを主回線として使用するかは任意に決めることができ、通常は光送受信機１３の設置時に、その設置場所における光受信レベル等の諸条件を考慮した上で、図示しない手動の選択スイッチにていずれかを選択（本実施形態では第一光入力端子Ｔ１側を選択）するようにしている。そして、第一光入力端子Ｔ１から入力される光信号の受信レベルは、図示しない光センサ等により常に監視されており、万一受信レベルが所定のレベルを下回ったときは、下り回線選択スイッチ２２を第二光入力端子Ｔ２側へ自動的に切り換えるようにしている。また、既に述べた通りＣＡＴＶセンター１１からのステイタス信号によっても下り回線選択スイッチ２２を切り換えることができる。
【００４１】
一方、幹線接続端子Ｔ４から入力された二種類の上り信号のうち、上りＬはＬＰＦ２４ｂ及びＬＰＦ２３ｂを経て増幅器２５ａに入力され、上りＨはＨＰＦ２４ａを介して増幅器２５ｂに入力される。
ＨＰＦ２４ａは、上りＨ（６５０〜７７０ＭＨｚ）を通過させると共に、上りＬ（１０〜５５ＭＨｚ）及び下り信号（７０〜６０２ＭＨｚ）が増幅器２５ｂ側へ流出するのを阻止するためのものであり、カットオフ周波数が例えば６５０ＭＨｚに設定されている。一方、ＬＰＦ２４ｂは、上りＬ及び下り信号を通過させると共に、上りＨを阻止するためのものであり、カットオフ周波数が例えば６０２ＭＨｚに設定されている。
【００４２】
また、ＨＰＦ２３ａは、下り信号を通過させると共に、上りＬが下り回線選択スイッチ２２側へ流出するのを阻止するためのものであり、カットオフ周波数が例えば７０ＭＨｚに設定されている。一方、ＬＰＦ２３ｂは、上りＬを通過させると共に、下り信号が増幅器２５ａ側へ流出するのを阻止するためのものであり、カットオフ周波数が例えば５５ＭＨｚに設定されている。
【００４３】
そして、増幅器２５ａにて増幅された上りＬ及び増幅器２５ｂにて増幅された上りＨは、それぞれＨＰＦ２６ａ、ＬＰＦ２６ｂを経て上り光電変換部２７に入力され、ここで光信号に変換された後、光出力端子Ｔ３からＣＡＴＶセンターへ送出される。つまり、本実施形態では、各増幅器２５ａ，２５ｂからの各上り信号（上りＬ、上りＨ）を別々に光信号に変換するのではなく、ＨＰＦ２６ａ及びＬＰＦ２６ｂにて各上り信号を混合した後、光信号に変換するようにしている。
【００４４】
尚、上り光電変換部２７にて使用されている発光素子は、本実施形態ではレーザダイオードである。また、ＨＰＦ２６ａは、上り信号のうち上りＨのみを通過させると共に上りＬが増幅器２５ｂ側へ流出するのを阻止するためのものであり、カットオフ周波数が例えば６５０ＭＨｚに設定されている。また、ＬＰＦ２６ｂは、上り信号のうち上りＬのみを通過させると共に上りＨが増幅器２５ａ側へ流出するのを阻止するためのものであり、カットオフ周波数が例えば５５ＭＨｚに設定されている。
【００４５】
このように光信号に変換されて出力された上りＬ，上りＨは、上り光ファイバ１２ｃ上を伝送され、ＣＡＴＶセンター１１内の光受信機１８に入力される。光受信機１８は、図３に示すように、上り光ファイバ１２ｃを接続するための光入力端子Ｔ５と、上りＬをヘッドエンド装置ＨＥへ送出するための上りＬ出力端子Ｔ６と、上りＨをヘッドエンド装置ＨＥへ送出するための上りＨ出力端子Ｔ７とを備えたものである。
【００４６】
光入力端子Ｔ５に入力された上りＬ及び上りＨ（いずれも光信号）は、上り光電変換部３１にて電気信号に変換され、このうち上りＬはＬＰＦ３２ａを経て増幅器３３ａに入力され、上りＨはＨＰＦ３２ｂを経て増幅器３３ｂに入力される。そして、増幅器３３ａにて増幅された上りＬは上りＬ出力端子Ｔ６からヘッドエンド装置ＨＥへ送出され、増幅器３３ｂにて増幅された上りＨは上りＨ出力端子Ｔ７からヘッドエンド装置ＨＥへ送出される。
【００４７】
尚、上り光電変換部３１にて使用されている受光素子は、本実施形態ではフォトダイオードである。また、ＬＰＦ３２ａは、上り信号のうち上りＬのみを通過させると共に上りＨが増幅器３３ａ側へ流出するのを阻止するためのものであり、カットオフ周波数が例えば５５ＭＨｚに設定されている。また、ＨＰＦ３２ｂは、上り信号のうち上りＨのみを通過させると共に上りＬが増幅器３３ｂ側へ流出するのを阻止するためのものであり、カットオフ周波数が例えば６５０ＭＨｚに設定されている。
【００４８】
以上詳述したように、本実施形態のＣＡＴＶシステムでは、端末側から電気信号として伝送されてきた上りＬ、上りＨの各上り信号を、光送受信機１３にて一旦分離する（各上り信号の周波数帯域に挟まれた下り信号を分離するため）が、分離した各上り信号をそのまま別々に光信号に変換するのではなく、再び混合した後に、上り光電変換部２７にて光信号に変換している。これにより、各上り信号が一本の上り光ファイバ１２ｃ上を伝送されるため、ＣＡＴＶセンター１１の光受信機１８では、この上り信号を一つの上り光電変換部３１にて電気信号に変換でき、変換後の信号を夫々上りＬ、上りＨに分離してヘッドエンド装置ＨＥに出力している。
【００４９】
従って、本発明の光送受信機１３によれば、上りＬび上りＨを別々に光信号に変換する必要がなく、その分光送受信機１３を構成する部品（特に電気信号を光信号に変換するための発光素子としてのレーザダイオード）を低減することができ、光送受信機１３の小型化、低コスト化が可能となる。また、光信号に変換された各上り信号はそのまま一本の上り光ファイバ１２ｃを介してＣＡＴＶセンター１１へ伝送できるため、各上り信号を別々の光ファイバにて伝送するのに比べ、上り信号伝送用の光ファイバの数を半分に低減することができ、そのコストも低減することができる。
【００５０】
また、ＣＡＴＶセンター１１内の光受信機１８では、一本の上り光ファイバ１２ｃ上を伝送されてきた二種類の上り信号（上りＬ及び上りＨ）を夫々電気信号として確実に分離できると共に、従来のように二種類の上り信号が別々の光ファイバを伝送され、別々に電気信号に変換する場合に比べて、光受信機１８を構成する部品（特に光信号を電気信号に変換するための受光素子としてのフォトダイオード）を低減することができ、光受信機１８の小型化、低コスト化が可能となる。
【００５１】
更に、ＣＡＴＶセンター１１から光信号として伝送される下り信号も、光送受信機１３にて電気信号に変換され、幹線１４を介して確実に端末側へ伝送される。そのため、二種類の周波数帯域の上り信号を光信号としてＣＡＴＶセンター１１へ伝送すると共に下り信号も光信号としてＣＡＴＶセンター１１から端末側へ伝送する双方向型の光ＣＡＴＶシステムを、効率的且つ経済的に構築することが可能となる。
【００５２】
しかも、従来の光送受信機は、上りＬと上りＨを夫々別々に光信号に変換していたため上りＬ用・上りＨ用・下り用のあわせて三系統（三つのユニット）の構成となっており、信頼性向上のために下り信号を主・副の二回線にて伝送するシステムを構築する場合、光送受信機を二台設置する必要があった。しかしながら、本実施形態の光送受信機１３では、上りＬ、上りＨをまとめて一つの系統で済むようになり、その分、空いたスペースを利用して、上り用・下り主回線用・下り副回線用の三系統の構成をとることができるため、下り信号を主・副の二回線にて伝送するシステムにおいても、光送受信機１３は一台設置するだけでよく、その経済的効果は大きい。
【００５３】
ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素の対応関係を明らかにする。本実施形態において、幹線１４は本発明の電気信号伝送路に相当し、上り光ファイバ１２ｃは本発明の上り用光伝送路に相当し、上り光電変換部２７は本発明の第一光電変換手段に相当し、下り光電変換部２０ａ，２０ｂはいずれも本発明の第三光電変換手段に相当し、上り光電変換部３１は本発明の第二光電変換手段に相当し、ＨＰＦ２４ａ及びＬＰＦ２４ｂにより本発明の第一上下信号分離手段に相当するものが構成され、ＨＰＦ２６ａ及びＬＰＦ２６ｂにより本発明の上り混合手段に相当するものが構成され、ＨＰＦ２３ａ及びＬＰＦ２３ｂにより本発明の第二上下信号分離手段に相当するものが構成され、ＨＰＦ３２ｂ及びＬＰＦ３２ａにより本発明の上り信号分離手段に相当するものが構成される。
【００５４】
尚、本発明の実施の形態は、上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもない。
例えば、上記実施形態では、光送受信機１３において、端末側から幹線１４を介して伝送されてきた各上り信号を、まずＨＰＦ２４ａにて上りＨのみを分離し、上りＬは、ＬＰＦ２４ｂで分離した後さらにＬＰＦ２３ｂにて下り信号と分離するようにしたが、逆に、まず上りＬのみを、上りＨ及び下り信号から分離し、そのあと上りＨと下り信号とをフィルタで分離するようにしてもよい。但しこの場合、周波数帯域の高い上りＨが二つのフィルタを通過することになって、伝送ロスが大きくなるおそれがあるため、上記実施形態のように、上りＨをまず単独で分離し、上りＬを二つのフィルタで分離するのが好ましい。
【００５５】
また、上記実施形態では、第一光入力端子Ｔ１から入力される下り信号を主回線として通常受信するようにし、この主回線に異常が生じたときに下り回線選択スイッチ２２を切り換えて、第二光入力端子Ｔ２からの下り信号を端末側へ伝送するようにしたが、逆に、通常は第二光入力端子Ｔ２からの下り信号を端末側へ伝送するようにし、異常が生じたときに第一光入力端子Ｔ１からの下り信号を端末側へ伝送するようにしてもよい。この場合も、第二光入力端子Ｔ２から入力される下り信号の光レベルを図示しない光センサによって検出し、所定のレベル以下になったら切り換えればよい。
【００５６】
更に、上記実施形態では、光送受信機１３からＣＡＴＶセンター１１への上り信号の伝送を、一本の光ファイバ（上り光ファイバ１２ｃ）を介して伝送するようにしたが、上り信号を光カプラ等で分離・混合することにより、二本の光ファイバにて上り信号を伝送するようにしてもよい。このようにすれば、光ファイバの使用量が増加するものの、仮に一方の光ファイバに異常が生じても他方が正常である限り上り信号の伝送を継続できるため、より信頼性の高いＣＡＴＶシステムを構築することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本実施形態のＣＡＴＶシステムの全体構成を示す概略ブロック図である。
【図２】  本実施形態の光送受信機を示す概略ブロック図である。
【図３】  本実施形態のＣＡＴＶセンター内に設けられる光受信機を示す概略ブロック図である。
【符号の説明】
１１…ＣＡＴＶセンター、１１ａ…アンテナ、１２…光ファイバケーブル、１２ａ…下り主光ファイバ、１２ｂ…下り副光ファイバ、１２ｃ…上り光ファイバ、１３…光送受信機、１４…幹線、１６ａ，１６ｂ…光送信機、１７ａ…センターモデム、１７ｂ…ルータ、１７ｃ…サーバ群、１８…光受信機、１９…ステイタスモニタ、２０ａ，２０ｂ…下り光電変換部、２１ａ，２１ｂ，２５ａ，２５ｂ，３３ａ，３３ｂ…増幅器、２２…下り回線選択スイッチ、２７，３１…上り光電変換部、２３ａ，２４ａ，２６ａ，３２ｂ…ＨＰＦ（ハイパスフィルタ）、２３ｂ，２４ｂ，２６ｂ，３２ａ…ＬＰＦ（ローパスフィルタ）、ＨＥ…ヘッドエンド装置、ＴＢＡ…幹線分岐増幅器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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