(57)【要約】【課題】既存のＰＯＮシステムに追加する形で映像の配信が可能な光伝送システムを提供する。【解決手段】第１の波長のビデオ信号を送信する第１の光加入者終端装置１０と、第２の波長の下りデータ信号を送信し、第３の波長の上りデータ信号を受信する第２の光加入者終端装置１１と、ビデオ信号と上りデータ信号と下りデータ信号とを波長多重分離する波長多重分離器８-２とからなり、第２の光加入者終端装置と波長多重分離器との間に、第２の波長に与える減衰量が第３の波長に与える減衰量より大きい特性を有する減衰器１８を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の波長のビデオ信号を送信する第１の光加入者終端装置と、第２の波長の下りデータ信号を送信し、第３の波長の上りデータ信号を受信する第２の光加入者終端装置と、前記ビデオ信号と前記上りデータ信号と前記下りデータ信号とを波長多重分離する波長多重分離器とからなる光伝送システムであって、
前記第２の光加入者終端装置と前記波長多重分離器との間に、前記第２の波長に与える減衰量が前記第３の波長に与える減衰量より大きい特性を有する減衰器を設けることを特徴とする光伝送システム。
【請求項２】
第１の波長のビデオ信号を送信する第１の光加入者終端装置と、第２の波長の下りデータ信号を送信し、第３の波長の上りデータ信号を受信する第２の光加入者終端装置と、前記ビデオ信号と前記上りデータ信号と前記下りデータ信号とを波長多重分離する波長多重分離器と、前記ビデオ信号と前記下りデータ信号とを受信し、前記上りデータ信号を送信する光網終端装置とからなる光伝送システムであって、
前記第２の光加入者終端装置と前記波長多重分離器との間に、前記第２の波長に与える減衰量が前記第３の波長に与える減衰量より大きい特性を有する減衰器を設けることを特徴とする光伝送システム。
【請求項３】
第１の波長のビデオ信号を送信する第１の光加入者終端装置と、第２の波長の下りデータ信号を送信し、第３の波長の上りデータ信号を受信する第２の光加入者終端装置と、前記ビデオ信号と前記上りデータ信号と前記下りデータ信号とを波長多重分離する波長多重分離器と、前記ビデオ信号と前記下りデータ信号とを受信し、前記上りデータ信号を送信する光網終端装置と、前記波長多重器と前記光網終端装置との間に設けたスプリッタとからなる光伝送システムであって、
前記スプリッタと前記光網終端装置との間に、前記第２の波長に与える減衰量が前記第３の波長に与える減衰量より大きい特性を有する減衰器を設けることを特徴とする光伝送システム。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか一に記載の光伝送システムであって、
前記減衰器は、前記第２の光加入者終端装置と接続するプラグ部とファイバと接続するレセプタクル部とを有することを特徴とする光伝送システム。
【請求項５】
請求項１ないし３の何れか一に記載の光伝送システムであって、
前記減衰器は、誘電体多層膜フィルタによって波長依存する減衰特性を得ることを特徴とする光伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光伝送システムに係り、放送と通信を融合した１心３波長多重光伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
局舎に設置された１台の光加入者終端装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）と複数の加入者宅に設置された光網終端装置（ＯＮＵ：Optical Network Unit）とをスプリッタを介して光ファイバで接続する受動光ネットワーク（ＰＯＮ：Passive Optical Network）が実用化されている。ＰＯＮは、ＯＬＴからスプリッタまでの光ファイバを各加入者で共用できるため、加入者あたりのコストを低く抑えられるメリットがある。また、スプリッタ（スターカプラとも呼ぶ）は、パッシブ素子であるため電源供給が不要で、メンテナンス性にも優れている。
【０００３】
当初のＰＯＮは通信に特化していたが、局舎に放送の光加入者端末装置（Ｖ-ＯＬＴ：Video-OLT）を増設して、ＯＬＴが送受する光信号と波長多重し、加入者宅でテレビ放送を受信する計画がある。ＯＬＴ自身もその内部に波長多重分離部を有しており、上りデータ信号と下りデータ信号を送受信しているので、波長多重数は合計３波長となる。この１心３波長多重ＰＯＮは、ＩＴＵ-Ｔで標準化され、下りのデータ信号は１.４９μｍ（マイクロメータ）、下りのビデオ信号は１.５５μｍ、上りデータ信号は１.３１μｍの波長を用いる。
非特許文献１の４６-４７頁には、この１心３波長多重ＰＯＮとその機器性能条件が記載されている。
【０００４】
一方、特許文献１には、屈折率の小さいフッ素化ポリイミド基板にイオンアシスト蒸着法を用いてＴｉＯ２とＳｉＯ２を交互に繰り返し形成した誘電体多層膜フィルタが記載されている。また、このフィルタを２本の光ファイバ間に挿入する用途が記載されている。なお、特許文献１にはフィルタが記載されているが、誘電体多層膜フィルタは多層膜中の干渉により波長によって損失を変える損失波長特性（波長選択性）を得ることができる。この損失波長特性を用いて、エルビウム添加ファイバ増幅器の利得を等化する誘電体多層膜を用いた利得等化器が知られている。
【０００５】
【特許文献１】特開平４-２１１２０３号公報
【非特許文献１】社団法人日本ＣＡＴＶ技術協会、「ＦＴＴＨ型ケーブルテレビの伝送技術と施工」、第１.０版、社団法人日本ＣＡＴＶ技術協会、２００５年４月２７日、４６-４７頁、５４頁、５９頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
Ｖ-ＯＬＴを増設した１心３波長多重ＰＯＮには、誘導ラマン散乱（ＳＲＳ：Stimulated Raman Scattering）という問題点がある。これは、ＳＲＳによって、波長１.４９μｍの下りデータ信号のエネルギが長波長側に遷移して、波長１.５５μｍの下りのビデオ信号に影響を与える問題である。
非特許文献１の５４頁および５９頁には、ＳＲＳおよびＳＲＳによるクロストークの解説がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の波長のビデオ信号を送信する第１の光加入者終端装置と、第２の波長の下りデータ信号を送信し、第３の波長の上りデータ信号を受信する第２の光加入者終端装置と、ビデオ信号と上りデータ信号と下りデータ信号とを波長多重分離する波長多重分離器とからなり、第２の光加入者終端装置と波長多重分離器との間に、第２の波長に与える減衰量が第３の波長に与える減衰量より大きい特性を有する減衰器を設ける。
【０００８】
また、第１の波長のビデオ信号を送信する第１の光加入者終端装置と、第２の波長の下りデータ信号を送信し、第３の波長の上りデータ信号を受信する第２の光加入者終端装置と、ビデオ信号と上りデータ信号と下りデータ信号とを波長多重分離する波長多重分離器と、ビデオ信号と下りデータ信号とを受信し、上りデータ信号を送信する光網終端装置と、波長多重器と光網終端装置との間に設けたスプリッタとからなり、スプリッタと光網終端装置との間に、第２の波長に与える減衰量が第３の波長に与える減衰量より大きい特性を有する減衰器を設ける。
【発明の効果】
【０００９】
本発明による光伝送システムに拠れば、既存の光伝送システムに追加する形で映像の配信が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下本発明の実施の形態について、実施例を用いて、図面を参照しながら説明する。なお、実質同一の部位に付いては同じ参照番号を振り、説明は繰り返さない。
【実施例１】
【００１１】
図１ないし図６を用いて実施例１を説明する。ここで、図１は光伝送システムのブロック図である。
局舎に設置した光加入者終端装置（以下ＯＬＴ）１１は波長多重分離器（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexer）８-１と、図示しない光送信器と光受信器を内蔵する。ＯＬＴ１１はＩＰ網（IP Network）１３と接続されている。この状態で、加入者のインターネット接続を実現した後、テレビ放送のサービスを開始する。テレビ放送を光ファイバで送信するには、テレビ放送を送出するヘッドエンド（Headend）１２に接続されたＶ-ＯＬＴ１０は、６１.２５ＭＨｚから６ＭＨｚ間隔で１００チャンネル（６１.２５〜６５５.２５ＭＨｚ）のキャリア信号にビデオ信号を変調した光信号を送出する。
【００１２】
このビデオ信号は、波長１.５５μｍ、光出力１９.５ｄＢｍである。Ｖ-ＯＬＴ１０からのビデオ信号とＯＬＴ１１の光送信器からの下りデータ信号（１.４９μｍ）は、波長多重分離器８-２で波長多重され、光ファイバ３１を介して、加入者宅宛てに送信される。また、加入者宅からの上りデータ信号（１.３１μｍ）は波長多重分離器８−２で波長分離され、ＯＬＴ１１に送信される。この上りデータ信号は、ＯＬＴ１１内の波長多重分離器８-１により分離され、光受信器で受信される。なお、ＯＬＴ１１の下りデータ信号の光出力は４ｄＢｍでしかもビデオ信号より短波長側にあるので、対策を採らないとＳＲＳによるクロストークをビデオ信号に与える。
【００１３】
図２および図３を用いて、このクロストークを説明する。ここで、図２はビデオ信号のバックグラウンドノイズを説明する図である。また、図３は下りデータ信号の光ファイバへの光出力とＣＮＲの関係を説明する図である。
【００１４】
図２（ａ）（ｂ）において、縦軸は光強度、横軸は周波数である。図２（ａ）は下りデータ信号なしの場合のビデオ信号のバックグラウンドノイズである。これに対して、図２（ｂ）は下りデータ信号重畳時のノイズであり、５０〜１２０ＭＨｚにクロストークノイズが現れている。
【００１５】
図３を参照して、ＳＲＳによるクロストークの下りデータ光信号の強度との依存性を説明する。ＳＲＳによるクロストークは、搬送波対雑音電力比（ＣＮＲ：Carrier to Noise Ratio）を劣化させる。図３において、光ファイバ（長さ２５ｋｍ）に入力される下りデータ信号の光レベルを横軸に、下りデータ信号と波長多重された受信したビデオ信号のＣＮＲを縦軸に、−２ｄｂｍ、０ｄｂｍ、１.７ｄｂｍの下りデータ信号をビデオ信号と共に光ファイバを伝送し、ＣＮＲを測定した。その結果、ＣＮＲの仕様４８ｄＢ以上を満たすためには、光ファイバの入力端の下りデータ信号の光レベルを−２ｄＢｍ以下とする必要があることが分かった。
【００１６】
図１に戻って、ＯＬＴ１１の波長多重分離器８−１には波長依存性のある光減衰器（ＡＴＴ：Attenuator）１８が接続されている。この光減衰器１８を介することによって、下りデータ信号の光強度を４.５ｄＢｍ下げ、−０.５ｄＢｍの下りデータ信号を、波長多重分離器８-２に送出している。一方、波長１.３１μｍの上りデータ信号も光減衰器を通過するが、光減衰器１８の波長依存性によって、わずかな減衰を受けてＯＬＴ１１によって受信される。
【００１７】
光ファイバ３１を経由して、スプリッタ９に到達した下り信号（ビデオ信号と下りデータ信号）は３２分割され、光ファイバ３３を介して加入者宅に送信される。加入者宅の光網終端装置（以下ＯＮＵ）７は波長多重分離器８-３と、図示しない２台の光受信器と光送信器を内蔵する。ＯＮＵ７には、セットトップボックス（ＳＴＢ：Set Top Box）６とＩＰ電話機４とＰＣ３と接続する。また、ＳＴＢ６はテレビ５と接続する。
【００１８】
ＯＮＵ７は受信したビデオ光信号を、ビデオ電気信号に変換し、ＳＴＢ６に送信する。ＳＴＢ６は、チャネルの選択を行ないテレビ５に番組を放映させる。ＯＮＵ７は受信した下りデータ信号を電気信号に変換して、自ユニット宛てのデータをＩＰ電話機４またはＰＣ３に送信する。なお、ＯＮＵ７は自ユニット以外宛てのデータを廃棄する。ＯＮＵ７は、さらにＩＰ電話機４およびＰＣ３が送信した電気信号を、ＯＬＴ１１が定めたスケジュールにしたがって、上りデータ信号（光信号）に変換し、内蔵するＷＤＭ８-３、光ファイバ３３を介して、スプリッタ９方向に送信する。
【００１９】
スプリッタ９は、各加入者からの上りデータ信号を集約し、光ファイバ３１、ＷＤＭ８-２、波長選択型光減衰器１８を介して、ＯＬＴ１１に送信する。
ここで、波長依存性のある光減衰器（ＡＴＴ）の特性を図４を用いて説明する。ここで、図４は波長選択型光減衰器の波長と減衰量の関係を説明する図である。図４において、波長選択型光減衰器１８は通過する光の波長が１.３１μｍのときほとんど減衰を与えない。一方、通過する光の波長が１.４９μｍおよび１.５５μｍのとき、波長選択型光減衰器１８は通過する光に４.５ｄＢｍの減衰を与える。このような特性は誘電体多層膜フィルタ等で得ることができる。また、減衰を与える波長を１.５５μｍだけにすることも可能である。さらに、減衰量を大きくすることも、小さくすることも任意に可能である。
【００２０】
次に、図１の光伝送システムの各ポイントの信号レベルを図５を用いて説明する。ここで、図５は光伝送システムのレベルダイヤを説明する図である。図５において、最上部には光伝送システムの測定ポイントを説明するブロック図を記載し、それ以下に各光信号のレベルを記載している。なお、ＯＬＴ１１およびＯＮＵ７内部のＷＤＭ８-１、８-２の挿入損失は、送信レベルまたは受信可能レベルの数値に織り込んでいる。また、Ｖ-ＯＬＴ１０が送出するビデオ信号の光レベルは１９.５ｄＢｍ、ＯＬＴ１１が送出する下りデータ信号の光レベルは、４〜１ｄＢｍ、ＯＮＵ７が送出する上りデータ信号の光レベルは、２〜−４ｄＢｍである。これに対して、ＯＮＵのビデオ信号の受信可能範囲は０〜−５ｄＢｍ、下りデータ信号の受信可能範囲は−４〜−２８ｄＢｍである。また、ＯＬＴ１１の上りデータ信号の受信可能範囲は−８〜−３３ｄＢｍである。
【００２１】
図５において、１.５５μｍのビデオ信号は、Ｖ-ＯＬＴ１０から送信され波長選択型光減衰器１８を通過せずにＷＤＭ８-２に到達する。ビデオ信号の初期送信レベルは１９.５ｄＢｍであり、ＷＤＭの挿入ロス分の損失（１.５ｄＢｍ）を受けてＷＤＭを通過する。ビデオ信号は、光ファイバ３１でも損失を受けるが、その損失の評価は光ファイバ３３に含めている。スプリッタ９は、ビデオ信号のエネルギの３２分の１を光ファイバ３３に送信する。したがって、スプリッタ９の損失は１７.５ｄＢｍと大きい。スプリッタ９下流の光ファイバ３３は、光ファイバ３１と合わせて最大１５ｋｍと長く、４.５ｄｂｍの損失を受けたビデオ信号はＯＮＵ７に到達する。到達したビデオ信号レベル（−４ｄＢｍ）はビデオ信号受信可能範囲内なので、正常に受信される。
【００２２】
一方、下りのデータ信号（１.４９μｍ）は、仕様上限の４ｄＢｍでＯＬＴ１１から出力され、波長選択型光減衰器１８で４.５ｄＢｍ、ＷＤＭ８-２で１.５ｄＢｍの減衰を受け、光ファイバ３１には−２ｄＢｍで入力される。この値は、図３で説明したＣＮＲ仕様４８ｄＢ以上を満たす値である。下りデータ信号は、スプリッタ９で１７.５ｄＢｍ、光ファイバ３１、３３で４.５ｄＢｍの損失を与えられ、光レベル−２４ｄＢｍでＯＮＵ７に到達する。なお、下りデータ信号の送信光レベルが仕様下限の１ｄＢｍでも、ＯＮＵ７には、−２７ｄＢｍで到達する。
【００２３】
ＯＮＵ７が送信する上りのデータ信号（１.３１μｍ）は、仕様下限の−４ｄＢｍで出力されたとしよう。１.３μｍ帯の波長の信号の光ファイバの損失は、１.５μｍ帯の波長の信号より大きく、光ファイバ３３、３１で６ｄＢｍの損失を与えられる。上りのデータ信号は、スプリッタ９で１７.５ｄＢｍ、ＷＤＭ８-２で１.５ｄＢｍ、波長選択型光減衰器１８でも１.５ｄＢｍの損失を受けて、光レベル-３１.５ｄＢｍでＯＬＴ１１に到達する。これは、上りデータ信号の受信仕様内なので、正常に受信される。なお、ＯＬＴ１１の上りデータ信号の受信ダイナミックレンジは広く、ＯＮＵ７が送信する上りのデータ信号の光レベルが仕様上限でもなんら問題ないことは、明らかである。
【００２４】
図６を参照して、ＯＬＴ１１への波長選択型光減衰器１８の実装を説明する。ここで、図６は、ＯＬＴと波長選択型光減衰器の斜視図である。図６において、ＯＬＴ１１はラックマウント可能な外形で、６回路のＰＯＮインターフェース４０を有している。ＰＯＮインターフェース４０の正面パネルには、ＰＯＮ用ポート（レセプタクル）２９が設けられている。この、ＰＯＮ用ポート２９に、ファイバ３１を接続すれば加入者のインターネット接続が可能である。しかし、本実施例ではＰＯＮ用ポート２９に波長選択型光減衰器（ＡＴＴ）１８のプラグ３０を挿入し、波長選択型光減衰器１８のプラグ３０とは反対側に設けたレセプタクル３２に、ＷＤＭ８-２へのファイバを接続する。波長選択型光減衰器１８に用いた誘電体多層膜フィルタは薄膜であり、プラグ３０に用いる光ファイバと、レセプタクル３２に用いる光ファイバの中間に設置すれば事足りるので、このような構造とすることも容易である。また、波長選択型光減衰器１８の構造は、一端にプラグ、他端にレセプタクルを設けた構造なら可撓性があっても良い。
【００２５】
波長選択型光減衰器１８の１.４９μｍ波長に対する減衰量は４.５ｄＢｍに限られず、誘電体多層膜フィルタの作り方によって、これよりも大きくも小さくもできる。また、波長選択型光減衰器１８を中継コネクタ状にしたため、減衰量の変更も容易である。
【００２６】
本実施例に拠れば、データ通信用のＯＬＴを改造することなく、ビデオ信号を含む１心３波長用に転用できる。
【実施例２】
【００２７】
図７および図８を参照して実施例２を説明する。ここで、図７は光伝送システムのブロック図である。図８は、光伝送システムのレベルダイヤを説明する図である。
【００２８】
図７に示す伝送システムは、実施例１の伝送システムと概ね同じ構成である。しかし、実施例１では波長選択性のある光減衰器１８をＯＬＴ７に接続していたが、実施例２では波長選択性のない光減衰器１７をＯＬＴ７に接続する。また、実施例１のスプリッタ９が３２分岐であるのに対し、実施例２のスプリッタ９’は８分岐である。また、光ファイバ３１、３３の総延長が、実施例１では１５ｋｍであるのに対し、実施例２では２０ｋｍである。さらに、実施例２の加入者宅のＯＮＵ７と光ファイバ３３との間に、波長選択型光減衰器１８が挿入されている。実施例１の波長選択型光減衰器１８は、ＯＬＴ１１の出口に設置されているので、全ての加入者への下りデータ信号に減衰を与える。しかし、実施例２の波長選択型光減衰器１８-２は、ＯＮＵの入口に設置されるので、特定の加入者の下りデータ信号と、ビデオ信号に減衰を与えることになる。すなわち、加入者間で光ファイバの延長距離が大きく異なるとき、調整することができる。
【００２９】
図８を参照して、上述した違いがレベルダイヤに与える影響を説明しよう。ビデオ信号のスプリッタ９’による損失は、１１.５ｄＢｍである。これは、分岐量が４分の１なので６ｄＢｍ少なくなる。ファイバの総延長が伸びたので、損失が６ｄＢｍとなっている。また、ＯＮＵ７に波長選択型光減衰器１８を取り付けたので、波長１.５５μｍのビデオ信号も４.５ｄＢｍの損失を受ける。下りデータ信号の各光部品による損失量は、ビデオ信号と同様である。また、上りデータ信号に付いても、スプリッタ９’、光ファイバ３３、３１の損失は同様である。しかし、ＯＮＵ７に波長選択型光減衰器１８を取り付けたので、波長１.３１μｍの上りデータ信号は１.５ｄＢｍの損失を受ける。また、波長選択性の無い光減衰器１７は、いずれの波長にも４.５ｄＢｍの損失を与える。このため、上りデータ信号は、光減衰器１７により４.５ｄＢｍの損失を受ける。ＯＬＴ１１が受信する上りデータ信号の光レベルは、−３１ｄＢｍと仕様の下限に近い。これは、ＯＮＵ７に取り付けた光減衰器が波長選択性が無い場合には、受信が不可能となることを意味する。
【００３０】
上述した実施例では、波長選択性のない光減衰器１７をＯＬＴ１１に接続しているが、波長選択性のある光減衰器１８をＯＬＴ１１に接続してもよい。この場合、上りデータ信号の尤度をさらに向上することができる。
本実施例に拠れば、加入者単位の光レベル調整が、容易に実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】光伝送システムのブロック図である。
【図２】ビデオ信号のバックグラウンドノイズを説明する図である。
【図３】下りデータ信号の光ファイバへの光出力とＣＮＲの関係を説明する図である。
【図４】ＡＴＴの波長と減衰量の関係を説明する図である。
【図５】光伝送システムのレベルダイヤを説明する図である。
【図６】ＯＬＴと波長選択型光減衰器の斜視図である。
【図７】光伝送システムのブロック図である。
【図８】光伝送システムのレベルダイヤを説明する図である。
【符号の説明】
【００３２】
３…パーソナルコンピュータ、４…ＩＰ電話、５…テレビ、６…Set Top Box、７…Optical Network Unit（光網終端装置）、８…波長多重分離器（ＷＤＭ）、９…Splitter、１０…Optical Link Terminal for Video signals、１１…Optical Link Terminal（光加入者終端装置）、１２…Headend、１３…ＩＰ網、１７…波長選択性の無い光減衰器、１８…波長選択型光減衰器（ＡＴＴ）、２９…ＰＯＮ用ポート、３０…プラグ、３１…光ファイバ、３２…レセプタクル、３３…光ファイバ、４０…ＰＯＮインターフェース。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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