(57)【要約】【課題】放送サービスとデータ通信サービスの双方を波長多重してＰＯＮ方式で提供する光通信システムを安価に実現すること。【解決手段】センターに配置されたＯＬＴ１１は、Ｇ−ＰＯＮ方式に対応した機器であり、下りのデータ信号がない場合のアイドルパターンとして、ランダマイズされたパターンを出力する。放送サービスのみ提供を受ける加入者宅２０には、Ｖ−ＯＮＵ１６が配置されている。Ｖ−ＯＮＵ１６の光信号入力側は、光カプラ１５の出力側の一端と直接に接続している。光送信機１０の出力する放送信号と、ＯＬＴ１１の出力する下りデータ信号とのレベル差は、放送信号のレベルを増幅する光アンプ１２によって調整されており、放送用ＯＮＵが光信号を受信したときに、下りデータ信号が放送信号に影響しないように調整されている。【選択図】図１
2017005469.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル光信号である放送信号を出力する光送信機と、
前記放送信号とは異なる波長の光信号である下りデータ信号を出力するＯＬＴと、
前記放送信号と前記下りデータ信号とを波長多重して出力する光合波器と、
前記光合波器によって波長多重された光信号を複数に分岐させる光カプラと、
前記光カプラにより分岐された前記光信号を受信し、前記放送信号を電気信号に変換して出力する放送用ＯＮＵと、
前記光カプラに分岐された前記光信号を受信し、前記下りデータ信号を電気信号に変換して出力するデータ通信用ＯＮＵと、
前記光合波器と前記光カプラ間、および前記光カプラ間と前記放送用ＯＮＵおよび前記データ通信用ＯＮＵ間とを接続し、前記光信号を伝送する光伝送路と、
を有し、
前記ＯＬＴは、下りデータ信号がないアイドル状態のときにランダムパターンを出力し、
前記放送信号のみを受信する加入者においては、前記光カプラと前記放送用ＯＮＵとの間は前記光伝送路によって直接接続され、
前記光送信機の出力する前記放送信号と、前記ＯＬＴの出力する前記下りデータ信号とのレベル差を、前記放送用ＯＮＵが前記光信号を受信したときに、前記下りデータ信号が前記放送信号に影響しないように調整した、
ことを特徴とする光通信システム。
【請求項２】
前記放送信号を増幅する光増幅器をさらに有し、前記光増幅器によって前記放送信号のレベルを調整することにより、前記レベル差を調整した、ことを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。
【請求項３】
前記下りデータ信号を減衰する光アッテネータをさらに有し、前記光アッテネータによって前記下りデータ信号のレベルを調整することにより、前記レベル差を調整した、ことを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。
【請求項４】
前記放送信号または下りデータ信号を分岐する光カプラをさらに有し、前記光カプラによって前記放送信号または前記下りデータ信号を分岐させることにより、前記レベル差を調整した、ことを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。
【請求項５】
前記レベル差は１０ｄＢ以上であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の光通信システム。
【請求項６】
前記ＯＬＴおよび前記データ通信用ＯＮＵは、Ｇ−ＰＯＮ方式、または１０Ｇ−ＰＯＮ方式に対応した機器である、ことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の光通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放送信号とデータ通信信号とを波長多重し、光カプラによって分岐して各加入者に送信するＰＯＮ方式の光通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＦＴＴＨ（Fiber To The Home ）と呼ばれる光ファイバー網を利用したインターネットなどの高速データ通信サービスが提供されている。その光ファイバー網の構成として、ＰＯＮ（Passive Optical Network ）と呼ばれる方式が一般的であり、パッシブダブルスター方式とも呼ばれている。これは、センターから伸びる光ファイバーをパッシブデバイスである光カプラによって分岐して各加入者と接続する構成である。そしてＰＯＮには、イーサネット（登録商標）フレームをそのまま利用したＧＥ（Gigabit Ethernet（登録商標））−ＰＯＮ、１０Ｇ−ＥＰＯＮなどのＩＥＥＥによって策定された規格や、Ｇ−ＰＯＮ、１０Ｇ−ＰＯＮなどのＩＴＵ−Ｔによって策定された規格がある。
【０００３】
ＧＥ−ＰＯＮでは、センターのＯＬＴ（Optical Line Termination）から各加入者のＤ−ＯＮＵ（データ通信用のＯＮＵ（Optical Network Unit））への下りの通信データがない場合には、ＯＬＴは所定の繰り返しパターンを有したアイドルパターンを送信することが規定されている。
【０００４】
また、波長多重によって１心の光ファイバーで放送サービスとデータ通信サービスの双方を提供することも行われている。データ通信サービスがＧＥ−ＰＯＮ方式である場合、下りデータ信号の影響やアイドルパターンの周期性により、放送信号と通信信号とが干渉して放送の品質が悪化してしまう。
【０００５】
そこで従来の光通信システムは、図２のように構成されている。図２の光通信システムでは、センター装置として、放送信号を出力する光送信機１００と、下りデータ信号を出力するＯＬＴ１０１と、放送信号のレベルを増幅する光アンプ１０２と、放送信号と下りデータ信号を波長多重して出力するＷＤＭフィルタ１０３と、が配置されている。ＷＤＭフィルタ１０３によって波長多重された光信号は、１心の光ファイバー１０４によって伝送され、光カプラ１０５にって分岐されて各加入者宅へと伝送される。放送サービスのみを利用する加入者宅１２０においては、ＷＤＭフィルタ１０８によって放送信号を波長分離した後、Ｖ−ＯＮＵ（放送用のＯＮＵ）１０６により放送信号を受信する。放送サービスとデータ通信サービスの双方を利用する加入者宅１２２においては、ＷＤＭフィルタ１０８によって放送信号と下りデータ信号を波長分離し、それぞれＶ−ＯＮＵ１０６とＤ−ＯＮＵ１０７によって受信する。このように、たとえ放送サービスのみ利用する加入者宅１２０であっても、ＷＤＭフィルタ１０８を設けて放送信号の波長のみを透過させ、放送信号と下りデータ信号とが干渉しないようにする必要がある。
【０００６】
他の放送信号とアイドルパターンの干渉を抑制する方法として、特許文献１、２に記載のものがある。
【０００７】
特許文献１には、下りのデータ信号がない場合に、ランダムパターンのダミーデータを挿入し、放送信号への干渉を低減することが記載されている。
【０００８】
特許文献２には、通信信号をスクランブル符号化して送信することで、放送信号への干渉を低減することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−６７５９９号公報
【特許文献２】特開２００６−１４２２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、Ｖ−ＯＮＵの手前にＷＤＭフィルタを設けて放送信号を分離する方法では、たとえ放送サービスのみ利用する加入者であってもＷＤＭフィルタが必要となり、すべての加入者宅にＷＤＭフィルタを設置するのは手間やコストがかかる。
【００１１】
また、特許文献１の方法ではダミーデータを挿入するための装置をセンターに新たに設置する必要があり、やはり手間やコストがかかる。
【００１２】
また、特許文献２の方法は、規格により定められた方法を変更するものであるため実現が困難である。
【００１３】
そこで本発明の目的は、放送と通信の両方のサービスを提供する光通信システムを簡易かつ低コストに構築可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、デジタル光信号である放送信号を出力する光送信機と、放送信号とは異なる波長の光信号である下りデータ信号を出力するＯＬＴと、放送信号と下りデータ信号とを波長多重して出力する光合波器と、光合波器によって波長多重された光信号を複数に分岐させる光カプラと、光カプラにより分岐された光信号を受信し、放送信号を電気信号に変換して出力する放送用ＯＮＵと、光カプラに分岐された光信号を受信し、下りデータ信号を電気信号に変換して出力するデータ通信用ＯＮＵと、光合波器と光カプラ間、および光カプラ間と放送用ＯＮＵおよびデータ通信用ＯＮＵ間とを接続し、光信号を伝送する光伝送路と、を有し、ＯＬＴは、下りデータ信号がないアイドル状態のときにランダムパターンを出力し、放送信号のみを受信する加入者においては、光カプラと放送用ＯＮＵとの間は光伝送路によって直接接続され、光送信機の出力する放送信号と、ＯＬＴの出力する下りデータ信号とのレベル差を、放送用ＯＮＵが光信号を受信したときに、下りデータ信号が放送信号に影響しないように調整した、ことを特徴とする光通信システムである。
【００１５】
下りデータ信号が放送信号に影響しないようにとは、放送用ＯＮＵの後段に接続されるＴＶ受像機等において、正常に放送が再生できることを意味する。
【００１６】
ＯＬＴおよびデータ通信用ＯＮＵは、アイドル状態のときにランダムパターンを出力するＰＯＮ方式であれば任意の方式を採用することができる。なお、少なくともアイドル状態のときにランダム化されていればよく、アイドル状態を含む下りデータ信号全体がランダム化されていてもよい。また、ランダムとは、完全にランダムであることのみを意味するのではなく、下りデータ信号が放送信号に影響しない程度に大きな周期性を有している場合も含む。たとえば、Ｇ−ＰＯＮや１０Ｇ−ＰＯＮなどの方式を採用することができる。
【００１７】
放送信号と下りデータ信号のレベル差の調整は、放送信号のレベルを光増幅器によって調整することで行ってもよいし、下りデータ信号のレベルを光アッテネータによって調整することで行ってもよい。また、放送信号と下りデータ信号の少なくとも一方を光カプラによって分岐することでレベル差を調整してもよい。具体的には、レベル差は１０ｄＢ以上とするのが好適である。下りデータ信号の放送信号への干渉を十分に低減することができるためである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の光通信システムは、放送サービスのみを利用し放送用ＯＮＵのみを設置する加入者にあっては、放送用ＯＮＵの手前にＷＤＭフィルタを挿入する必要がない。そのため、本発明の光通信システムは簡易かつ低コストに実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例１の光通信システムの構成を示した図。
【図２】従来の光通信システムの構成を示した図。
【図３】変形例の光通信システムの構成を示した図。
【図４】変形例の光通信システムの構成を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の具体的な実施例について図を参照に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００２１】
図１は、実施例１の光通信システムの構成を示した図である。実施例１の光通信システムは、波長多重により１心の光ファイバーで放送サービスとデータ通信サービスの双方のサービスを各加入者に提供するものである。センターと各加入者との間のネットワークは、センターからの１心の光ファイバー１４を光カプラ１５によって分岐して各加入者と接続するＰＯＮ方式である。なお、データ通信サービスにおいては、センター側と各加入者との間で双方向に通信が行われるが、加入者からセンター側への上り通信については本発明と本質的に関係がないため、実施例においてはその説明を省略するものとする。
【００２２】
図１のように、実施例１の光通信システムでは、センター側に、光送信機１０と、ＯＬＴ１１と、光アンプ１２と、ＷＤＭフィルタ１３とが配置されている。光送信機１０の出力側は光アンプ１２に接続し、光アンプ１２の出力側とＯＬＴ１１の出力側それぞれがＷＤＭフィルタ１３に接続されている。
【００２３】
光送信機１０は、波長１５５０ｎｍの光信号である放送信号を出力する。放送信号は、地上デジタル放送、ＢＳデジタル放送、ＣＳデジタル放送などのデジタル信号である。
【００２４】
光アンプ１２の入力側は、光送信機１０の出力側に接続されており、光送信機１０からの放送信号が入力される。光アンプ１２は、放送信号を増幅し、所定の出力レベルとなるように調整する。具体的にどのように調整するのかは、後段の光通信システムの動作の段で説明する。
【００２５】
ＯＬＴ１１は、波長１４９０ｎｍの光信号である下りデータ信号を出力する。ＯＬＴ１１は、Ｇ−ＰＯＮ方式に対応した機器であり、下りのデータ信号がないアイドル状態の場合に、ランダムパターンを出力する。ここで、ランダムパターンとは、完全にランダムであることのみを意味するのではなく、ビットレートに相当する広い周波数帯域に下りデータ信号のスペクトルが拡散され、放送信号に対する妨害レベルが十分に低くなる程度に周期性の大きなパターンも意味する。また、妨害レベルが十分に低くなるとは、Ｖ−ＯＮＵ１６の後段に接続されるＴＶ受像機等が正常に放送信号を再生できる状態である。たとえば、ＰＮ符号のような疑似ランダムパターンを用いてもよい。なお、少なくともアイドルパターンがランダム化されていればよく、アイドル状態を含む下りデータ信号全体がランダム化されていてもよい。
【００２６】
なお、ＧＥ−ＰＯＮのようなアイドルパターンが固定パターンの規格ではなく、アイドルパターンがランダマイズされている規格であれば、Ｇ−ＰＯＮ方式以外の任意の方式の規格であってよい。たとえば１０Ｇ−ＰＯＮ方式などである。
【００２７】
ＷＤＭフィルタ１３は、光アンプ１２の出力側、ＯＬＴ１１の出力側にそれぞれ接続されており、光アンプ１２によって出力レベルが調整された放送信号と、ＯＬＴ１１からの下りデータ信号とがそれぞれ入力される。そして、ＷＤＭフィルタ１３は、その２つの信号を波長多重して出力する。
【００２８】
光カプラ１５は、１心の光ファイバー１４によってＷＤＭフィルタ１３と接続されており、ＷＤＭフィルタ１３からの波長多重された光信号が入力される。光カプラ１５は、その入力された光信号を複数に分割し、それぞれ各加入者に送信する。
【００２９】
図１のように、放送サービスとデータ通信サービスの提供を受ける加入者は、次の３パターンがありうる。加入者宅２０〜２２には、各パターンに応じた装置が配置される。
【００３０】
１つは、放送サービスのみ提供を受ける加入者である。放送サービスのみ提供を受ける加入者宅２０には、放送用のＯＮＵであるＶ−ＯＮＵ１６が配置されている。Ｖ−ＯＮＵ１６の光信号入力側は、光カプラ１５の出力側の一端と直接に接続している。Ｖ−ＯＮＵ１６には、光カプラ１５からの放送信号と下りデータ信号が波長多重された信号が入力される。Ｖ−ＯＮＵ１６は、光信号であるその波長多重された信号をＲＦ帯の電気信号に変換して出力する。
【００３１】
他の１つは、データ通信サービスのみ提供を受ける加入者である。データ通信サービスのみ提供を受ける加入者宅２１には、Ｄ−ＯＮＵ１７が配置されている。Ｄ−ＯＮＵ１７の光信号入力側は、光カプラ１５の出力側の一端と直接に接続されている。また、Ｄ−ＯＮＵ１７は、ＯＬＴ１１と同様のＰＯＮ方式、つまりＧ−ＰＯＮ方式に対応したものを用いる。Ｄ−ＯＮＵ１７には、光カプラ１５からの放送信号と下りデータ信号が波長多重された信号が入力される。Ｄ−ＯＮＵ１７は、光信号であるその波長多重された信号から下りデータ信号を波長分離して電気信号に変換し出力する。
【００３２】
他の１つは、放送サービスとデータ通信サービスの双方の提供を受ける加入者である。放送サービスと通信サービスの双方を利用する加入者宅２２には、Ｖ−ＯＮＵ１６、Ｄ−ＯＮＵ１７、ＷＤＭフィルタ１８が配置されている。ＷＤＭフィルタ１８の入力側は、光カプラ１５の出力側の一端と直接に接続されていて、光カプラ１５からの放送信号と下りデータ信号が波長多重された信号が入力される。また、ＷＤＭフィルタ１８の出力側は、それぞれＶ−ＯＮＵ１６、Ｄ−ＯＮＵ１７の光信号入力側と接続されている。ＷＤＭフィルタ１８は、入力された波長多重された信号を放送信号と下りデータ信号に波長分離し、それぞれＶ−ＯＮＵ１６とＤ−ＯＮＵ１７に出力する。
【００３３】
なお、ＷＤＭフィルタ１８に替えて、単に光信号を分割する光カプラを設けてもよい。後述のように、Ｖ−ＯＮＵ１６は、放送信号と下りデータ信号とが波長多重された光信号を受信したとしても、下りデータ信号の放送信号への干渉は小さく、放送の品質に影響しないためである。
【００３４】
次に、実施例１の光通信システムにおける放送サービスの送受信動作について説明する。
【００３５】
実施例１の光通信システムでは、センターの光アンプ１２によって放送信号の出力レベルを調整することにより、放送信号のレベルが下りデータ信号のレベルよりも所定量大きくなるように、放送信号と下りデータ信号のレベル差を調整する。そして、そのレベル差は、加入者宅２０のＶ−ＯＮＵ１６到達時において下りデータ信号が放送信号に干渉して影響しないようなレベル差とする。影響しないとは、Ｖ−ＯＮＵ１６の後段に接続されるＴＶ受像機等が、正常に放送を再生できることである。具体的には、ＷＤＭフィルタ１３に入力される放送信号と下りデータ信号とのレベル差が１０ｄＢ以上であればよい。このようなレベル差とすれば、下りデータ信号のアイドルパターンがランダマイズされていることから、放送信号と下りデータ信号とが波長多重された光信号をＶ−ＯＮＵ１６が受信して電気信号に変換したとしても、下りデータ信号の放送信号への干渉は十分に小さく、放送の品質に影響しない。特に、アイドル状態を含む下りデータ信号全体がランダム化されていれば、下りデータ信号の放送信号への干渉はより低減することができて望ましい。
【００３６】
なお、このように下りデータ信号が放送信号に影響しないため、従来Ｖ−ＯＮＵ１６の手前に挿入する必要があった、放送信号の波長帯のみを透過させるためのＷＤＭフィルタは、実施例１の光通信システムにおける加入者宅２０では必要がない。つまり、光カプラ１５と加入者宅２０のＶ−ＯＮＵ１６との間は、ＷＤＭフィルタを設けずに光ファイバー１４によって直接接続することができる。したがって、実施例１の光通信システムは低コストであり、構成も簡略である。
【００３７】
実施例１の光通信システムは、放送サービスのみを提供している場合や、多心の光ファイバーケーブルを用い、それぞれの心線で放送サービスとデータ通信サービスを提供している光通信システムにおいて、データ通信サービスを新たに波長多重で追加的に提供する場合に特に有効である。
【００３８】
たとえば、ＧＥ−ＰＯＮ方式のデータ通信サービスと放送サービスを２心で提供している場合に、放送サービス側の心線に波長多重でＸＧ−ＰＯＮ方式の高速データ通信サービスを追加するような場合である。
【００３９】
このような場合、図２のような従来の光通信システムでは、放送サービスのみ利用する加入者宅にもＷＤＭフィルタ１０８を設置する必要があるため、データ通信サービスの追加的提供について加入者の同意を得る必要がある。そのため手間がかかり、またＷＤＭフィルタ１０８のコストもかかるため、導入に踏み切れない場合があった。
【００４０】
しかし、実施例１の光通信システムでは、放送のみ利用する加入者宅２０にはＷＤＭフィルタを必要としないため、加入者の同意も得られやすく、また導入コストも低いというメリットがある。
【００４１】
［変形例］
実施例１では、放送信号の出力レベルを光アンプ１２によって増幅して調整することにより、放送信号と下りデータ信号のレベル差を調整し、下りデータ信号の放送信号への干渉を低減しているが、図３のように、下りデータ信号の出力レベルを光アッテネータ１９などにより減衰し、必要に応じて放送信号の出力レベルも光アッテネータ１９などにより減衰して調整することにより、放送信号と下りデータ信号のレベル差を調整してもよい。また、図４のように、放送信号と下りデータ信号の少なくとも一方を光カプラ２００によって分岐して、放送信号と下りデータ信号のレベル差を調整してもよい。あるいは、放送信号と下りデータ信号の一方または双方についてエラー訂正のビットレートを変えたり、変調方式を変えることにより、信号のレベル差を調整して下りデータ信号の放送信号への干渉を低減するようにしてもよい。もちろん、これらの方法を組み合わせてレベル差を調整してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、地上デジタル放送などの放送サービスと、インターネットなどの高速データ通信サービスの双方を提供する光通信システムに適用することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１０：光送信機
１１：ＯＬＴ
１２：光アンプ
１３、１８：ＷＤＭフィルタ
１４：光ファイバー
１５、２００：光カプラ
１６：Ｖ−ＯＮＵ
１７：Ｄ−ＯＮＵ
１９：光アッテネータ
２０、２１、２２：加入者宅
【図１】
2017005469.tif 000003
【図２】
2017005469.tif 000004
【図３】
2017005469.tif 000005
【図４】
2017005469.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成27年10月16日(2015.10.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル光信号である放送信号を出力する光送信機と、
前記放送信号とは異なる波長の光信号である下りデータ信号を出力するＯＬＴと、
前記放送信号と前記下りデータ信号とを波長多重して出力する光合波器と、
前記ＯＬＴと前記光合波器間に挿入され、前記下りデータ信号を分岐させる光分岐器と、
前記光合波器によって波長多重された光信号を複数に分岐させる光カプラと、
前記光カプラにより分岐された前記光信号を受信し、前記放送信号を電気信号に変換して出力する放送用ＯＮＵと、
前記光カプラに分岐された前記光信号を受信し、前記下りデータ信号を電気信号に変換して出力するデータ通信用ＯＮＵと、
前記光合波器と前記光カプラ間、および前記光カプラ間と前記放送用ＯＮＵおよび前記データ通信用ＯＮＵ間とを接続し、前記光信号を伝送する光伝送路と、
を有し、
前記ＯＬＴは、下りデータ信号がないアイドル状態のときにランダムパターンを出力し、
前記放送信号のみを受信する加入者においては、前記光カプラと前記放送用ＯＮＵとの間は前記光伝送路によって直接接続され、
前記光分岐器による分岐によって、前記光送信機の出力する前記放送信号と、前記ＯＬＴの出力する前記下りデータ信号とのレベル差を、前記放送用ＯＮＵが前記光信号を受信したときに、前記下りデータ信号が前記放送信号に影響しないように１０ｄＢ以上に調整した、
ことを特徴とする光通信システム。
【請求項２】
前記放送信号を増幅する光増幅器をさらに有し、前記光増幅器によって前記放送信号のレベルを調整することにより、前記レベル差を調整した、ことを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。
【請求項３】
前記下りデータ信号を減衰する光アッテネータをさらに有し、前記光アッテネータによって前記下りデータ信号のレベルを調整することにより、前記レベル差を調整した、ことを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。
【請求項４】
前記放送信号を分岐する光カプラをさらに有し、前記光カプラによって前記放送信号を分岐させることにより、前記レベル差を調整した、ことを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。
【請求項５】
前記ＯＬＴおよび前記データ通信用ＯＮＵは、Ｇ−ＰＯＮ方式、または１０Ｇ−ＰＯＮ方式に対応した機器である、ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の光通信システム。
【請求項６】
デジタル光信号である放送信号を光送信機から送信して第１光カプラにより分岐し、前記第１光カプラからの放送信号を放送用ＯＮＵにより受信して電気信号に変換し出力する放送サービスと、光信号である第１下りデータ信号を第１ＯＬＴから送信して第２光カプラにより分岐し、前記第２光カプラからの前記第１下りデータ信号を第１データ通信用ＯＮＵにより受信して電気信号に変換し出力する第１の通信サービスとが、多心の光ファイバーケーブルを用いてそれぞれの心線で運用されている光通信システムにおいて、放送サービスに用いている心線を利用して第２の通信サービスを追加して提供する場合に、
前記放送信号とは異なる波長の光信号である第２下りデータ信号を出力する第２ＯＬＴと、
前記放送信号と前記第２下りデータ信号とを波長多重して前記第１光カプラに出力する光合波器と、
を新たに設け、
放送サービスと第２の通信サービスの双方の提供を受ける加入者においては、前記第１光カプラに分岐された光信号を、前記放送信号と前記第２下りデータ信号に分離して出力する波長分離フィルタと、前記波長分離フィルタからの前記第２下りデータ信号を電気信号に変換して出力する第２データ通信用ＯＮＵと、
を新たに設け、
放送サービスのみの提供を受ける加入者においては、前記波長分離フィルタを設けずに前記第１光カプラと前記放送用ＯＮＵとの間を放送サービスに用いている心線によって直接接続し、
前記第２ＯＬＴとして、下りデータ信号がないアイドル状態のときにランダムパターンを出力するものを用い、
前記光送信機の出力する前記放送信号と、前記第２ＯＬＴの出力する前記第２下りデータ信号とのレベル差を、前記放送用ＯＮＵが光信号を受信したときに、前記第２下りデータ信号が前記放送信号に影響しないように調整した、
ことを特徴とする光通信システムの構築方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放送信号とデータ通信信号とを波長多重し、光カプラによって分岐して各加入者に送信するＰＯＮ方式の光通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＦＴＴＨ（Fiber To The Home ）と呼ばれる光ファイバー網を利用したインターネットなどの高速データ通信サービスが提供されている。その光ファイバー網の構成として、ＰＯＮ（Passive Optical Network ）と呼ばれる方式が一般的であり、パッシブダブルスター方式とも呼ばれている。これは、センターから伸びる光ファイバーをパッシブデバイスである光カプラによって分岐して各加入者と接続する構成である。そしてＰＯＮには、イーサネット（登録商標）フレームをそのまま利用したＧＥ（Gigabit Ethernet（登録商標））−ＰＯＮ、１０Ｇ−ＥＰＯＮなどのＩＥＥＥによって策定された規格や、Ｇ−ＰＯＮ、１０Ｇ−ＰＯＮなどのＩＴＵ−Ｔによって策定された規格がある。
【０００３】
ＧＥ−ＰＯＮでは、センターのＯＬＴ（Optical Line Termination）から各加入者のＤ−ＯＮＵ（データ通信用のＯＮＵ（Optical Network Unit））への下りの通信データがない場合には、ＯＬＴは所定の繰り返しパターンを有したアイドルパターンを送信することが規定されている。
【０００４】
また、波長多重によって１心の光ファイバーで放送サービスとデータ通信サービスの双方を提供することも行われている。データ通信サービスがＧＥ−ＰＯＮ方式である場合、下りデータ信号の影響やアイドルパターンの周期性により、放送信号と通信信号とが干渉して放送の品質が悪化してしまう。
【０００５】
そこで従来の光通信システムは、図２のように構成されている。図２の光通信システムでは、センター装置として、放送信号を出力する光送信機１００と、下りデータ信号を出力するＯＬＴ１０１と、放送信号のレベルを増幅する光アンプ１０２と、放送信号と下りデータ信号を波長多重して出力するＷＤＭフィルタ１０３と、が配置されている。ＷＤＭフィルタ１０３によって波長多重された光信号は、１心の光ファイバー１０４によって伝送され、光カプラ１０５にって分岐されて各加入者宅へと伝送される。放送サービスのみを利用する加入者宅１２０においては、ＷＤＭフィルタ１０８によって放送信号を波長分離した後、Ｖ−ＯＮＵ（放送用のＯＮＵ）１０６により放送信号を受信する。放送サービスとデータ通信サービスの双方を利用する加入者宅１２２においては、ＷＤＭフィルタ１０８によって放送信号と下りデータ信号を波長分離し、それぞれＶ−ＯＮＵ１０６とＤ−ＯＮＵ１０７によって受信する。このように、たとえ放送サービスのみ利用する加入者宅１２０であっても、ＷＤＭフィルタ１０８を設けて放送信号の波長のみを透過させ、放送信号と下りデータ信号とが干渉しないようにする必要がある。
【０００６】
他の放送信号とアイドルパターンの干渉を抑制する方法として、特許文献１、２に記載のものがある。
【０００７】
特許文献１には、下りのデータ信号がない場合に、ランダムパターンのダミーデータを挿入し、放送信号への干渉を低減することが記載されている。
【０００８】
特許文献２には、通信信号をスクランブル符号化して送信することで、放送信号への干渉を低減することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−６７５９９号公報
【特許文献２】特開２００６−１４２２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、Ｖ−ＯＮＵの手前にＷＤＭフィルタを設けて放送信号を分離する方法では、たとえ放送サービスのみ利用する加入者であってもＷＤＭフィルタが必要となり、すべての加入者宅にＷＤＭフィルタを設置するのは手間やコストがかかる。
【００１１】
また、特許文献１の方法ではダミーデータを挿入するための装置をセンターに新たに設置する必要があり、やはり手間やコストがかかる。
【００１２】
また、特許文献２の方法は、規格により定められた方法を変更するものであるため実現が困難である。
【００１３】
そこで本発明の目的は、放送と通信の両方のサービスを提供する光通信システムを簡易かつ低コストに構築可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、デジタル光信号である放送信号を出力する光送信機と、放送信号とは異なる波長の光信号である下りデータ信号を出力するＯＬＴと、放送信号と下りデータ信号とを波長多重して出力する光合波器と、ＯＬＴと光合波器間に挿入され、下りデータ信号を分岐させる光分岐器と、光合波器によって波長多重された光信号を複数に分岐させる光カプラと、光カプラにより分岐された光信号を受信し、放送信号を電気信号に変換して出力する放送用ＯＮＵと、光カプラに分岐された光信号を受信し、下りデータ信号を電気信号に変換して出力するデータ通信用ＯＮＵと、光合波器と光カプラ間、および光カプラ間と放送用ＯＮＵおよびデータ通信用ＯＮＵ間とを接続し、光信号を伝送する光伝送路と、を有し、ＯＬＴは、下りデータ信号がないアイドル状態のときにランダムパターンを出力し、放送信号のみを受信する加入者においては、光カプラと放送用ＯＮＵとの間は光伝送路によって直接接続され、光送信機の出力する放送信号と、ＯＬＴの出力する下りデータ信号とのレベル差を、放送用ＯＮＵが光信号を受信したときに、下りデータ信号が放送信号に影響しないように１０ｄＢ以上に調整した、ことを特徴とする光通信システムである。
また、他の本発明は、デジタル光信号である放送信号を光送信機から送信して第１光カプラにより分岐し、第１光カプラからの放送信号を放送用ＯＮＵにより受信して電気信号に変換し出力する放送サービスと、光信号である第１下りデータ信号を第１ＯＬＴから送信して第２光カプラにより分岐し、第２光カプラからの第１下りデータ信号を第１データ通信用ＯＮＵにより受信して電気信号に変換し出力する第１の通信サービスとが、多心の光ファイバーケーブルを用いてそれぞれの心線で運用されている光通信システムにおいて、放送サービスに用いている心線を利用して第２の通信サービスを追加して提供する場合に、放送信号とは異なる波長の光信号である第２下りデータ信号を出力する第２ＯＬＴと、放送信号と第２下りデータ信号とを波長多重して第１光カプラに出力する光合波器と、を新たに設け、放送サービスと第２の通信サービスの双方の提供を受ける加入者においては、第１光カプラに分岐された光信号を、放送信号と第２下りデータ信号に分離して出力する波長分離フィルタと、波長分離フィルタからの第２下りデータ信号を電気信号に変換して出力する第２データ通信用ＯＮＵと、を新たに設け、放送サービスのみの提供を受ける加入者においては、波長分離フィルタを設けずに第１光カプラと放送用ＯＮＵとの間を放送サービスに用いている心線によって直接接続し、第２ＯＬＴとして、下りデータ信号がないアイドル状態のときにランダムパターンを出力するものを用い、光送信機の出力する放送信号と、第２ＯＬＴの出力する第２下りデータ信号とのレベル差を、放送用ＯＮＵが光信号を受信したときに、第２下りデータ信号が放送信号に影響しないように調整した、ことを特徴とする光通信システムの構築方法である。
【００１５】
下りデータ信号が放送信号に影響しないようにとは、放送用ＯＮＵの後段に接続されるＴＶ受像機等において、正常に放送が再生できることを意味する。
【００１６】
ＯＬＴおよびデータ通信用ＯＮＵは、アイドル状態のときにランダムパターンを出力するＰＯＮ方式であれば任意の方式を採用することができる。なお、少なくともアイドル状態のときにランダム化されていればよく、アイドル状態を含む下りデータ信号全体がランダム化されていてもよい。また、ランダムとは、完全にランダムであることのみを意味するのではなく、下りデータ信号が放送信号に影響しない程度に大きな周期性を有している場合も含む。たとえば、Ｇ−ＰＯＮや１０Ｇ−ＰＯＮなどの方式を採用することができる。
【００１７】
放送信号と下りデータ信号のレベル差の調整は、放送信号のレベルを光増幅器によって調整することで行ってもよいし、下りデータ信号のレベルを光アッテネータによって調整することで行ってもよい。また、放送信号と下りデータ信号の少なくとも一方を光カプラによって分岐することでレベル差を調整してもよい。具体的には、レベル差は１０ｄＢ以上とするのが好適である。下りデータ信号の放送信号への干渉を十分に低減することができるためである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の光通信システムは、放送サービスのみを利用し放送用ＯＮＵのみを設置する加入者にあっては、放送用ＯＮＵの手前にＷＤＭフィルタを挿入する必要がない。そのため、本発明の光通信システムは簡易かつ低コストに実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例１の光通信システムの構成を示した図。
【図２】従来の光通信システムの構成を示した図。
【図３】変形例の光通信システムの構成を示した図。
【図４】変形例の光通信システムの構成を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の具体的な実施例について図を参照に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００２１】
図１は、実施例１の光通信システムの構成を示した図である。実施例１の光通信システムは、波長多重により１心の光ファイバーで放送サービスとデータ通信サービスの双方のサービスを各加入者に提供するものである。センターと各加入者との間のネットワークは、センターからの１心の光ファイバー１４を光カプラ１５によって分岐して各加入者と接続するＰＯＮ方式である。なお、データ通信サービスにおいては、センター側と各加入者との間で双方向に通信が行われるが、加入者からセンター側への上り通信については本発明と本質的に関係がないため、実施例においてはその説明を省略するものとする。
【００２２】
図１のように、実施例１の光通信システムでは、センター側に、光送信機１０と、ＯＬＴ１１と、光アンプ１２と、ＷＤＭフィルタ１３とが配置されている。光送信機１０の出力側は光アンプ１２に接続し、光アンプ１２の出力側とＯＬＴ１１の出力側それぞれがＷＤＭフィルタ１３に接続されている。
【００２３】
光送信機１０は、波長１５５０ｎｍの光信号である放送信号を出力する。放送信号は、地上デジタル放送、ＢＳデジタル放送、ＣＳデジタル放送などのデジタル信号である。
【００２４】
光アンプ１２の入力側は、光送信機１０の出力側に接続されており、光送信機１０からの放送信号が入力される。光アンプ１２は、放送信号を増幅し、所定の出力レベルとなるように調整する。具体的にどのように調整するのかは、後段の光通信システムの動作の段で説明する。
【００２５】
ＯＬＴ１１は、波長１４９０ｎｍの光信号である下りデータ信号を出力する。ＯＬＴ１１は、Ｇ−ＰＯＮ方式に対応した機器であり、下りのデータ信号がないアイドル状態の場合に、ランダムパターンを出力する。ここで、ランダムパターンとは、完全にランダムであることのみを意味するのではなく、ビットレートに相当する広い周波数帯域に下りデータ信号のスペクトルが拡散され、放送信号に対する妨害レベルが十分に低くなる程度に周期性の大きなパターンも意味する。また、妨害レベルが十分に低くなるとは、Ｖ−ＯＮＵ１６の後段に接続されるＴＶ受像機等が正常に放送信号を再生できる状態である。たとえば、ＰＮ符号のような疑似ランダムパターンを用いてもよい。なお、少なくともアイドルパターンがランダム化されていればよく、アイドル状態を含む下りデータ信号全体がランダム化されていてもよい。
【００２６】
なお、ＧＥ−ＰＯＮのようなアイドルパターンが固定パターンの規格ではなく、アイドルパターンがランダマイズされている規格であれば、Ｇ−ＰＯＮ方式以外の任意の方式の規格であってよい。たとえば１０Ｇ−ＰＯＮ方式などである。
【００２７】
ＷＤＭフィルタ１３は、光アンプ１２の出力側、ＯＬＴ１１の出力側にそれぞれ接続されており、光アンプ１２によって出力レベルが調整された放送信号と、ＯＬＴ１１からの下りデータ信号とがそれぞれ入力される。そして、ＷＤＭフィルタ１３は、その２つの信号を波長多重して出力する。
【００２８】
光カプラ１５は、１心の光ファイバー１４によってＷＤＭフィルタ１３と接続されており、ＷＤＭフィルタ１３からの波長多重された光信号が入力される。光カプラ１５は、その入力された光信号を複数に分割し、それぞれ各加入者に送信する。
【００２９】
図１のように、放送サービスとデータ通信サービスの提供を受ける加入者は、次の３パターンがありうる。加入者宅２０〜２２には、各パターンに応じた装置が配置される。
【００３０】
１つは、放送サービスのみ提供を受ける加入者である。放送サービスのみ提供を受ける加入者宅２０には、放送用のＯＮＵであるＶ−ＯＮＵ１６が配置されている。Ｖ−ＯＮＵ１６の光信号入力側は、光カプラ１５の出力側の一端と直接に接続している。Ｖ−ＯＮＵ１６には、光カプラ１５からの放送信号と下りデータ信号が波長多重された信号が入力される。Ｖ−ＯＮＵ１６は、光信号であるその波長多重された信号をＲＦ帯の電気信号に変換して出力する。
【００３１】
他の１つは、データ通信サービスのみ提供を受ける加入者である。データ通信サービスのみ提供を受ける加入者宅２１には、Ｄ−ＯＮＵ１７が配置されている。Ｄ−ＯＮＵ１７の光信号入力側は、光カプラ１５の出力側の一端と直接に接続されている。また、Ｄ−ＯＮＵ１７は、ＯＬＴ１１と同様のＰＯＮ方式、つまりＧ−ＰＯＮ方式に対応したものを用いる。Ｄ−ＯＮＵ１７には、光カプラ１５からの放送信号と下りデータ信号が波長多重された信号が入力される。Ｄ−ＯＮＵ１７は、光信号であるその波長多重された信号から下りデータ信号を波長分離して電気信号に変換し出力する。
【００３２】
他の１つは、放送サービスとデータ通信サービスの双方の提供を受ける加入者である。放送サービスと通信サービスの双方を利用する加入者宅２２には、Ｖ−ＯＮＵ１６、Ｄ−ＯＮＵ１７、ＷＤＭフィルタ１８が配置されている。ＷＤＭフィルタ１８の入力側は、光カプラ１５の出力側の一端と直接に接続されていて、光カプラ１５からの放送信号と下りデータ信号が波長多重された信号が入力される。また、ＷＤＭフィルタ１８の出力側は、それぞれＶ−ＯＮＵ１６、Ｄ−ＯＮＵ１７の光信号入力側と接続されている。ＷＤＭフィルタ１８は、入力された波長多重された信号を放送信号と下りデータ信号に波長分離し、それぞれＶ−ＯＮＵ１６とＤ−ＯＮＵ１７に出力する。
【００３３】
なお、ＷＤＭフィルタ１８に替えて、単に光信号を分割する光カプラを設けてもよい。後述のように、Ｖ−ＯＮＵ１６は、放送信号と下りデータ信号とが波長多重された光信号を受信したとしても、下りデータ信号の放送信号への干渉は小さく、放送の品質に影響しないためである。
【００３４】
次に、実施例１の光通信システムにおける放送サービスの送受信動作について説明する。
【００３５】
実施例１の光通信システムでは、センターの光アンプ１２によって放送信号の出力レベルを調整することにより、放送信号のレベルが下りデータ信号のレベルよりも所定量大きくなるように、放送信号と下りデータ信号のレベル差を調整する。そして、そのレベル差は、加入者宅２０のＶ−ＯＮＵ１６到達時において下りデータ信号が放送信号に干渉して影響しないようなレベル差とする。影響しないとは、Ｖ−ＯＮＵ１６の後段に接続されるＴＶ受像機等が、正常に放送を再生できることである。具体的には、ＷＤＭフィルタ１３に入力される放送信号と下りデータ信号とのレベル差が１０ｄＢ以上であればよい。このようなレベル差とすれば、下りデータ信号のアイドルパターンがランダマイズされていることから、放送信号と下りデータ信号とが波長多重された光信号をＶ−ＯＮＵ１６が受信して電気信号に変換したとしても、下りデータ信号の放送信号への干渉は十分に小さく、放送の品質に影響しない。特に、アイドル状態を含む下りデータ信号全体がランダム化されていれば、下りデータ信号の放送信号への干渉はより低減することができて望ましい。
【００３６】
なお、このように下りデータ信号が放送信号に影響しないため、従来Ｖ−ＯＮＵ１６の手前に挿入する必要があった、放送信号の波長帯のみを透過させるためのＷＤＭフィルタは、実施例１の光通信システムにおける加入者宅２０では必要がない。つまり、光カプラ１５と加入者宅２０のＶ−ＯＮＵ１６との間は、ＷＤＭフィルタを設けずに光ファイバー１４によって直接接続することができる。したがって、実施例１の光通信システムは低コストであり、構成も簡略である。
【００３７】
実施例１の光通信システムは、放送サービスのみを提供している場合や、多心の光ファイバーケーブルを用い、それぞれの心線で放送サービスとデータ通信サービスを提供している光通信システムにおいて、データ通信サービスを新たに波長多重で追加的に提供する場合に特に有効である。
【００３８】
たとえば、ＧＥ−ＰＯＮ方式のデータ通信サービスと放送サービスを２心で提供している場合に、放送サービス側の心線に波長多重でＸＧ−ＰＯＮ方式の高速データ通信サービスを追加するような場合である。
【００３９】
このような場合、図２のような従来の光通信システムでは、放送サービスのみ利用する加入者宅にもＷＤＭフィルタ１０８を設置する必要があるため、データ通信サービスの追加的提供について加入者の同意を得る必要がある。そのため手間がかかり、またＷＤＭフィルタ１０８のコストもかかるため、導入に踏み切れない場合があった。
【００４０】
しかし、実施例１の光通信システムでは、放送のみ利用する加入者宅２０にはＷＤＭフィルタを必要としないため、加入者の同意も得られやすく、また導入コストも低いというメリットがある。
【００４１】
［変形例］
実施例１では、放送信号の出力レベルを光アンプ１２によって増幅して調整することにより、放送信号と下りデータ信号のレベル差を調整し、下りデータ信号の放送信号への干渉を低減しているが、図３のように、下りデータ信号の出力レベルを光アッテネータ１９などにより減衰し、必要に応じて放送信号の出力レベルも光アッテネータ１９などにより減衰して調整することにより、放送信号と下りデータ信号のレベル差を調整してもよい。また、図４のように、放送信号と下りデータ信号の少なくとも一方を光カプラ２００によって分岐して、放送信号と下りデータ信号のレベル差を調整してもよい。あるいは、放送信号と下りデータ信号の一方または双方についてエラー訂正のビットレートを変えたり、変調方式を変えることにより、信号のレベル差を調整して下りデータ信号の放送信号への干渉を低減するようにしてもよい。もちろん、これらの方法を組み合わせてレベル差を調整してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、地上デジタル放送などの放送サービスと、インターネットなどの高速データ通信サービスの双方を提供する光通信システムに適用することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１０：光送信機
１１：ＯＬＴ
１２：光アンプ
１３、１８：ＷＤＭフィルタ
１４：光ファイバー
１５、２００：光カプラ
１６：Ｖ−ＯＮＵ
１７：Ｄ−ＯＮＵ
１９：光アッテネータ
２０、２１、２２：加入者宅
【手続補正書】
【提出日】平成28年4月19日(2016.4.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル光信号である放送信号を、センターに配置された光送信機から送信して第１光カプラにより分岐し、前記第１光カプラからの放送信号を放送用ＯＮＵにより受信して電気信号に変換し出力する放送サービスと、光信号である第１下りデータ信号を、センターに配置された第１ＯＬＴから送信して第２光カプラにより分岐し、前記第２光カプラからの前記第１下りデータ信号を第１データ通信用ＯＮＵにより受信して電気信号に変換し出力する通信サービスであって、前記第１ＯＬＴは下りデータ信号がないアイドル状態のときに所定の繰り返しパターンを出力する第１の通信サービスとが、多心の光ファイバーケーブルを用いてそれぞれの心線で運用されている既設の光通信システムにおいて、前記放送サービスに用いている心線を利用して前記第１の通信サービスよりも高速な第２の通信サービスが追加して提供された新たな光通信システムであって、
センターに配置され、前記放送信号とは異なる波長の光信号である第２下りデータ信号を出力し、第２下りデータ信号がないアイドル状態のときにランダムパターンを出力する第２ＯＬＴと、
センターに配置され、前記放送信号と前記第２下りデータ信号とを波長多重して出力する光合波器と、
前記第２ＯＬＴと前記光合波器間に挿入され、前記第２下りデータ信号を分岐させる第１光分岐器と、
前記放送サービスと前記第２の通信サービスの双方の提供を受ける加入者宅に配置され、前記第１光カプラからの光信号を、前記放送信号と前記第２下りデータ信号とに分離して出力する波長分離フィルタと、
前記第２の通信サービスの提供を受ける加入者宅に配置され、前記放送サービスと前記第２の通信サービスの双方の提供を受ける加入者においては、前記波長分離フィルタと接続され、前記放送サービスの提供を受けずに前記第２の通信サービスのみ提供を受ける加入者においては、前記第１光カプラと直接接続され、前記第２下りデータ信号を受信し、前記第２下りデータ信号を電気信号に変換して出力する第２データ通信用ＯＮＵと、
前記光合波器と前記第１光カプラ間、および前記第１光カプラ間と前記放送用ＯＮＵおよび前記第２データ通信用ＯＮＵ間とを接続し、前記光信号を伝送する光伝送路と、
を有し、
前記放送信号のみを受信する加入者においては、前記第１光カプラと前記放送用ＯＮＵとの間は前記光伝送路によって直接接続され、
前記第１光分岐器による前記第２下りデータ信号の分岐によって、前記光送信機の出力する前記放送信号と、前記第２ＯＬＴの出力する前記第２下りデータ信号とのレベル差を１０ｄＢ以上に調整し、そのレベル差によって前記第２下りデータ信号の前記放送信号への干渉を低減し、前記放送用ＯＮＵが前記光信号を受信したときに、前記第２下りデータ信号が前記放送信号に影響しないように調整した、
ことを特徴とする光通信システム。
【請求項２】
センターに配置され、前記放送信号を増幅する光増幅器をさらに有し、前記光増幅器によって前記放送信号のレベルを調整することにより、前記レベル差を調整した、ことを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。
【請求項３】
センターに配置され、前記第２下りデータ信号を減衰する光アッテネータをさらに有し、前記光アッテネータによって前記第２下りデータ信号のレベルを調整することにより、前記レベル差を調整した、ことを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。
【請求項４】
センターに配置され、前記放送信号を分岐する第２光分岐器をさらに有し、前記第２光分岐器によって前記放送信号を分岐させることにより、前記レベル差を調整した、ことを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。
【請求項５】
前記第２ＯＬＴおよび前記第２データ通信用ＯＮＵは、Ｇ−ＰＯＮ方式、または１０Ｇ−ＰＯＮ方式に対応した機器である、ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の光通信システム。
【請求項６】
デジタル光信号である放送信号を光送信機から送信して第１光カプラにより分岐し、前記第１光カプラからの放送信号を放送用ＯＮＵにより受信して電気信号に変換し出力する放送サービスと、光信号である第１下りデータ信号を第１ＯＬＴから送信して第２光カプラにより分岐し、前記第２光カプラからの前記第１下りデータ信号を第１データ通信用ＯＮＵにより受信して電気信号に変換し出力する通信サービスであって、前記第１ＯＬＴは下りデータ信号がないアイドル状態のときに所定の繰り返しパターンを出力する第１の通信サービスとが、多心の光ファイバーケーブルを用いてそれぞれの心線で運用されている既設の光通信システムにおいて、前記放送サービスに用いている心線を利用して前記第１の通信サービスよりも高速な第２の通信サービスを追加して新たな光通信システムを提供する場合に、
前記放送信号とは異なる波長の光信号である第２下りデータ信号を出力し、下りデータ信号がないアイドル状態のときにランダムパターンを出力する第２ＯＬＴと、
前記放送信号と前記第２下りデータ信号とを波長多重して前記第１光カプラに出力する光合波器と、
を新たに設け、
放送サービスと第２の通信サービスの双方の提供を受ける加入者においては、前記第１光カプラに分岐された光信号を、前記放送信号と前記第２下りデータ信号に分離して出力する波長分離フィルタと、前記波長分離フィルタからの前記第２下りデータ信号を電気信号に変換して出力する第２データ通信用ＯＮＵと、
を新たに設け、
放送サービスのみの提供を受ける加入者においては、前記波長分離フィルタを設けずに前記第１光カプラと前記放送用ＯＮＵとの間を放送サービスに用いている心線によって直接接続し、
第２の通信サービスのみの提供を受ける加入者においては、前記波長分離フィルタを設けずに前記第１光カプラと前記第２データ通信用ＯＮＵとの間を放送サービスに用いている心線によって直接接続し、
前記光送信機の出力する前記放送信号と、前記第２ＯＬＴの出力する前記第２下りデータ信号とのレベル差を、前記第２下りデータ信号を減衰させることによって１０ｄＢ以上に調整し、そのレベル差によって前記第２下りデータ信号の前記放送信号への干渉を低減し、前記放送用ＯＮＵが光信号を受信したときに、前記第２下りデータ信号が前記放送信号に影響しないように調整した、
ことを特徴とする光通信システムの構築方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放送信号とデータ通信信号とを波長多重し、光カプラによって分岐して各加入者に送信するＰＯＮ方式の光通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＦＴＴＨ（Fiber To The Home ）と呼ばれる光ファイバー網を利用したインターネットなどの高速データ通信サービスが提供されている。その光ファイバー網の構成として、ＰＯＮ（Passive Optical Network ）と呼ばれる方式が一般的であり、パッシブダブルスター方式とも呼ばれている。これは、センターから伸びる光ファイバーをパッシブデバイスである光カプラによって分岐して各加入者と接続する構成である。そしてＰＯＮには、イーサネット（登録商標）フレームをそのまま利用したＧＥ（Gigabit Ethernet（登録商標））−ＰＯＮ、１０Ｇ−ＥＰＯＮなどのＩＥＥＥによって策定された規格や、Ｇ−ＰＯＮ、１０Ｇ−ＰＯＮなどのＩＴＵ−Ｔによって策定された規格がある。
【０００３】
ＧＥ−ＰＯＮでは、センターのＯＬＴ（Optical Line Termination）から各加入者のＤ−ＯＮＵ（データ通信用のＯＮＵ（Optical Network Unit））への下りの通信データがない場合には、ＯＬＴは所定の繰り返しパターンを有したアイドルパターンを送信することが規定されている。
【０００４】
また、波長多重によって１心の光ファイバーで放送サービスとデータ通信サービスの双方を提供することも行われている。データ通信サービスがＧＥ−ＰＯＮ方式である場合、下りデータ信号の影響やアイドルパターンの周期性により、放送信号と通信信号とが干渉して放送の品質が悪化してしまう。
【０００５】
そこで従来の光通信システムは、図２のように構成されている。図２の光通信システムでは、センター装置として、放送信号を出力する光送信機１００と、下りデータ信号を出力するＯＬＴ１０１と、放送信号のレベルを増幅する光アンプ１０２と、放送信号と下りデータ信号を波長多重して出力するＷＤＭフィルタ１０３と、が配置されている。ＷＤＭフィルタ１０３によって波長多重された光信号は、１心の光ファイバー１０４によって伝送され、光カプラ１０５にって分岐されて各加入者宅へと伝送される。放送サービスのみを利用する加入者宅１２０においては、ＷＤＭフィルタ１０８によって放送信号を波長分離した後、Ｖ−ＯＮＵ（放送用のＯＮＵ）１０６により放送信号を受信する。放送サービスとデータ通信サービスの双方を利用する加入者宅１２２においては、ＷＤＭフィルタ１０８によって放送信号と下りデータ信号を波長分離し、それぞれＶ−ＯＮＵ１０６とＤ−ＯＮＵ１０７によって受信する。このように、たとえ放送サービスのみ利用する加入者宅１２０であっても、ＷＤＭフィルタ１０８を設けて放送信号の波長のみを透過させ、放送信号と下りデータ信号とが干渉しないようにする必要がある。
【０００６】
他の放送信号とアイドルパターンの干渉を抑制する方法として、特許文献１、２に記載のものがある。
【０００７】
特許文献１には、下りのデータ信号がない場合に、ランダムパターンのダミーデータを挿入し、放送信号への干渉を低減することが記載されている。
【０００８】
特許文献２には、通信信号をスクランブル符号化して送信することで、放送信号への干渉を低減することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−６７５９９号公報
【特許文献２】特開２００６−１４２２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、Ｖ−ＯＮＵの手前にＷＤＭフィルタを設けて放送信号を分離する方法では、たとえ放送サービスのみ利用する加入者であってもＷＤＭフィルタが必要となり、すべての加入者宅にＷＤＭフィルタを設置するのは手間やコストがかかる。
【００１１】
また、特許文献１の方法ではダミーデータを挿入するための装置をセンターに新たに設置する必要があり、やはり手間やコストがかかる。
【００１２】
また、特許文献２の方法は、規格により定められた方法を変更するものであるため実現が困難である。
【００１３】
そこで本発明の目的は、放送と通信の両方のサービスを提供する光通信システムを簡易かつ低コストに構築可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、デジタル光信号である放送信号を、センターに配置された光送信機から送信して第１光カプラにより分岐し、第１光カプラからの放送信号を放送用ＯＮＵにより受信して電気信号に変換し出力する放送サービスと、光信号である第１下りデータ信号を、センターに配置された第１ＯＬＴから送信して第２光カプラにより分岐し、第２光カプラからの第１下りデータ信号を第１データ通信用ＯＮＵにより受信して電気信号に変換し出力する通信サービスであって、第１ＯＬＴは下りデータ信号がないアイドル状態のときに所定の繰り返しパターンを出力する第１の通信サービスとが、多心の光ファイバーケーブルを用いてそれぞれの心線で運用されている既設の光通信システムにおいて、放送サービスに用いている心線を利用して第１の通信サービスよりも高速な第２の通信サービスが追加して提供された新たな光通信システムであって、センターに配置され、放送信号とは異なる波長の光信号である第２下りデータ信号を出力し、第２下りデータ信号がないアイドル状態のときにランダムパターンを出力する第２ＯＬＴと、センターに配置され、放送信号と第２下りデータ信号とを波長多重して出力する光合波器と、第２ＯＬＴと光合波器間に挿入され、第２下りデータ信号を分岐させる第１光分岐器と、放送サービスと第２の通信サービスの双方の提供を受ける加入者宅に配置され、第１光カプラからの光信号を、放送信号と第２下りデータ信号とに分離して出力する波長分離フィルタと、第２の通信サービスの提供を受ける加入者宅に配置され、放送サービスと第２の通信サービスの双方の提供を受ける加入者においては、波長分離フィルタと接続され、放送サービスの提供を受けずに第２の通信サービスのみ提供を受ける加入者においては、第１光カプラと直接接続され、第２下りデータ信号を受信し、第２下りデータ信号を電気信号に変換して出力する第２データ通信用ＯＮＵと、光合波器と第１光カプラ間、および第１光カプラ間と放送用ＯＮＵおよび第２データ通信用ＯＮＵ間とを接続し、光信号を伝送する光伝送路と、を有し、放送信号のみを受信する加入者においては、第１光カプラと放送用ＯＮＵとの間は光伝送路によって直接接続され、第１光分岐器による第２下りデータ信号の分岐によって、光送信機の出力する放送信号と、第２ＯＬＴの出力する第２下りデータ信号とのレベル差を１０ｄＢ以上に調整し、そのレベル差によって第２下りデータ信号の放送信号への干渉を低減し、放送用ＯＮＵが光信号を受信したときに、第２下りデータ信号が放送信号に影響しないように調整した、ことを特徴とする光通信システムである。
また、他の本発明は、デジタル光信号である放送信号を光送信機から送信して第１光カプラにより分岐し、第１光カプラからの放送信号を放送用ＯＮＵにより受信して電気信号に変換し出力する放送サービスと、光信号である第１下りデータ信号を第１ＯＬＴから送信して第２光カプラにより分岐し、第２光カプラからの第１下りデータ信号を第１データ通信用ＯＮＵにより受信して電気信号に変換し出力する通信サービスであって、第１ＯＬＴは下りデータ信号がないアイドル状態のときに所定の繰り返しパターンを出力する第１の通信サービスとが、多心の光ファイバーケーブルを用いてそれぞれの心線で運用されている既設の光通信システムにおいて、放送サービスに用いている心線を利用して第１の通信サービスよりも高速な第２の通信サービスを追加して新たな光通信システムを提供する場合に、放送信号とは異なる波長の光信号である第２下りデータ信号を出力し、下りデータ信号がないアイドル状態のときにランダムパターンを出力する第２ＯＬＴと、放送信号と第２下りデータ信号とを波長多重して第１光カプラに出力する光合波器と、を新たに設け、放送サービスと第２の通信サービスの双方の提供を受ける加入者においては、第１光カプラに分岐された光信号を、放送信号と第２下りデータ信号に分離して出力する波長分離フィルタと、波長分離フィルタからの第２下りデータ信号を電気信号に変換して出力する第２データ通信用ＯＮＵと、を新たに設け、放送サービスのみの提供を受ける加入者においては、波長分離フィルタを設けずに第１光カプラと放送用ＯＮＵとの間を放送サービスに用いている心線によって直接接続し、第２の通信サービスのみの提供を受ける加入者においては、波長分離フィルタを設けずに第１光カプラと第２データ通信用ＯＮＵとの間を放送サービスに用いている心線によって直接接続し、光送信機の出力する放送信号と、第２ＯＬＴの出力する第２下りデータ信号とのレベル差を、第２下りデータ信号を減衰させることによって１０ｄＢ以上に調整し、そのレベル差によって第２下りデータ信号の放送信号への干渉を低減し、放送用ＯＮＵが光信号を受信したときに、第２下りデータ信号が放送信号に影響しないように調整した、ことを特徴とする光通信システムの構築方法である。
【００１５】
下りデータ信号が放送信号に影響しないようにとは、放送用ＯＮＵの後段に接続されるＴＶ受像機等において、正常に放送が再生できることを意味する。
【００１６】
ＯＬＴおよびデータ通信用ＯＮＵは、アイドル状態のときにランダムパターンを出力するＰＯＮ方式であれば任意の方式を採用することができる。なお、少なくともアイドル状態のときにランダム化されていればよく、アイドル状態を含む下りデータ信号全体がランダム化されていてもよい。また、ランダムとは、完全にランダムであることのみを意味するのではなく、下りデータ信号が放送信号に影響しない程度に大きな周期性を有している場合も含む。たとえば、Ｇ−ＰＯＮや１０Ｇ−ＰＯＮなどの方式を採用することができる。
【００１７】
放送信号と下りデータ信号のレベル差の調整は、放送信号のレベルを光増幅器によって調整することで行ってもよいし、下りデータ信号のレベルを光アッテネータによって調整することで行ってもよい。また、放送信号と下りデータ信号の少なくとも一方を光カプラによって分岐することでレベル差を調整してもよい。具体的には、レベル差は１０ｄＢ以上とするのが好適である。下りデータ信号の放送信号への干渉を十分に低減することができるためである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の光通信システムは、放送サービスのみを利用し放送用ＯＮＵのみを設置する加入者にあっては、放送用ＯＮＵの手前にＷＤＭフィルタを挿入する必要がない。そのため、本発明の光通信システムは簡易かつ低コストに実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例１の光通信システムの構成を示した図。
【図２】従来の光通信システムの構成を示した図。
【図３】変形例の光通信システムの構成を示した図。
【図４】変形例の光通信システムの構成を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の具体的な実施例について図を参照に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００２１】
図１は、実施例１の光通信システムの構成を示した図である。実施例１の光通信システムは、波長多重により１心の光ファイバーで放送サービスとデータ通信サービスの双方のサービスを各加入者に提供するものである。センターと各加入者との間のネットワークは、センターからの１心の光ファイバー１４を光カプラ１５によって分岐して各加入者と接続するＰＯＮ方式である。なお、データ通信サービスにおいては、センター側と各加入者との間で双方向に通信が行われるが、加入者からセンター側への上り通信については本発明と本質的に関係がないため、実施例においてはその説明を省略するものとする。
【００２２】
図１のように、実施例１の光通信システムでは、センター側に、光送信機１０と、ＯＬＴ１１と、光アンプ１２と、ＷＤＭフィルタ１３とが配置されている。光送信機１０の出力側は光アンプ１２に接続し、光アンプ１２の出力側とＯＬＴ１１の出力側それぞれがＷＤＭフィルタ１３に接続されている。
【００２３】
光送信機１０は、波長１５５０ｎｍの光信号である放送信号を出力する。放送信号は、地上デジタル放送、ＢＳデジタル放送、ＣＳデジタル放送などのデジタル信号である。
【００２４】
光アンプ１２の入力側は、光送信機１０の出力側に接続されており、光送信機１０からの放送信号が入力される。光アンプ１２は、放送信号を増幅し、所定の出力レベルとなるように調整する。具体的にどのように調整するのかは、後段の光通信システムの動作の段で説明する。
【００２５】
ＯＬＴ１１は、波長１４９０ｎｍの光信号である下りデータ信号を出力する。ＯＬＴ１１は、Ｇ−ＰＯＮ方式に対応した機器であり、下りのデータ信号がないアイドル状態の場合に、ランダムパターンを出力する。ここで、ランダムパターンとは、完全にランダムであることのみを意味するのではなく、ビットレートに相当する広い周波数帯域に下りデータ信号のスペクトルが拡散され、放送信号に対する妨害レベルが十分に低くなる程度に周期性の大きなパターンも意味する。また、妨害レベルが十分に低くなるとは、Ｖ−ＯＮＵ１６の後段に接続されるＴＶ受像機等が正常に放送信号を再生できる状態である。たとえば、ＰＮ符号のような疑似ランダムパターンを用いてもよい。なお、少なくともアイドルパターンがランダム化されていればよく、アイドル状態を含む下りデータ信号全体がランダム化されていてもよい。
【００２６】
なお、ＧＥ−ＰＯＮのようなアイドルパターンが固定パターンの規格ではなく、アイドルパターンがランダマイズされている規格であれば、Ｇ−ＰＯＮ方式以外の任意の方式の規格であってよい。たとえば１０Ｇ−ＰＯＮ方式などである。
【００２７】
ＷＤＭフィルタ１３は、光アンプ１２の出力側、ＯＬＴ１１の出力側にそれぞれ接続されており、光アンプ１２によって出力レベルが調整された放送信号と、ＯＬＴ１１からの下りデータ信号とがそれぞれ入力される。そして、ＷＤＭフィルタ１３は、その２つの信号を波長多重して出力する。
【００２８】
光カプラ１５は、１心の光ファイバー１４によってＷＤＭフィルタ１３と接続されており、ＷＤＭフィルタ１３からの波長多重された光信号が入力される。光カプラ１５は、その入力された光信号を複数に分割し、それぞれ各加入者に送信する。
【００２９】
図１のように、放送サービスとデータ通信サービスの提供を受ける加入者は、次の３パターンがありうる。加入者宅２０〜２２には、各パターンに応じた装置が配置される。
【００３０】
１つは、放送サービスのみ提供を受ける加入者である。放送サービスのみ提供を受ける加入者宅２０には、放送用のＯＮＵであるＶ−ＯＮＵ１６が配置されている。Ｖ−ＯＮＵ１６の光信号入力側は、光カプラ１５の出力側の一端と直接に接続している。Ｖ−ＯＮＵ１６には、光カプラ１５からの放送信号と下りデータ信号が波長多重された信号が入力される。Ｖ−ＯＮＵ１６は、光信号であるその波長多重された信号をＲＦ帯の電気信号に変換して出力する。
【００３１】
他の１つは、データ通信サービスのみ提供を受ける加入者である。データ通信サービスのみ提供を受ける加入者宅２１には、Ｄ−ＯＮＵ１７が配置されている。Ｄ−ＯＮＵ１７の光信号入力側は、光カプラ１５の出力側の一端と直接に接続されている。また、Ｄ−ＯＮＵ１７は、ＯＬＴ１１と同様のＰＯＮ方式、つまりＧ−ＰＯＮ方式に対応したものを用いる。Ｄ−ＯＮＵ１７には、光カプラ１５からの放送信号と下りデータ信号が波長多重された信号が入力される。Ｄ−ＯＮＵ１７は、光信号であるその波長多重された信号から下りデータ信号を波長分離して電気信号に変換し出力する。
【００３２】
他の１つは、放送サービスとデータ通信サービスの双方の提供を受ける加入者である。放送サービスと通信サービスの双方を利用する加入者宅２２には、Ｖ−ＯＮＵ１６、Ｄ−ＯＮＵ１７、ＷＤＭフィルタ１８が配置されている。ＷＤＭフィルタ１８の入力側は、光カプラ１５の出力側の一端と直接に接続されていて、光カプラ１５からの放送信号と下りデータ信号が波長多重された信号が入力される。また、ＷＤＭフィルタ１８の出力側は、それぞれＶ−ＯＮＵ１６、Ｄ−ＯＮＵ１７の光信号入力側と接続されている。ＷＤＭフィルタ１８は、入力された波長多重された信号を放送信号と下りデータ信号に波長分離し、それぞれＶ−ＯＮＵ１６とＤ−ＯＮＵ１７に出力する。
【００３３】
なお、ＷＤＭフィルタ１８に替えて、単に光信号を分割する光カプラを設けてもよい。後述のように、Ｖ−ＯＮＵ１６は、放送信号と下りデータ信号とが波長多重された光信号を受信したとしても、下りデータ信号の放送信号への干渉は小さく、放送の品質に影響しないためである。
【００３４】
次に、実施例１の光通信システムにおける放送サービスの送受信動作について説明する。
【００３５】
実施例１の光通信システムでは、センターの光アンプ１２によって放送信号の出力レベルを調整することにより、放送信号のレベルが下りデータ信号のレベルよりも所定量大きくなるように、放送信号と下りデータ信号のレベル差を調整する。そして、そのレベル差は、加入者宅２０のＶ−ＯＮＵ１６到達時において下りデータ信号が放送信号に干渉して影響しないようなレベル差とする。影響しないとは、Ｖ−ＯＮＵ１６の後段に接続されるＴＶ受像機等が、正常に放送を再生できることである。具体的には、ＷＤＭフィルタ１３に入力される放送信号と下りデータ信号とのレベル差が１０ｄＢ以上であればよい。このようなレベル差とすれば、下りデータ信号のアイドルパターンがランダマイズされていることから、放送信号と下りデータ信号とが波長多重された光信号をＶ−ＯＮＵ１６が受信して電気信号に変換したとしても、下りデータ信号の放送信号への干渉は十分に小さく、放送の品質に影響しない。特に、アイドル状態を含む下りデータ信号全体がランダム化されていれば、下りデータ信号の放送信号への干渉はより低減することができて望ましい。
【００３６】
なお、このように下りデータ信号が放送信号に影響しないため、従来Ｖ−ＯＮＵ１６の手前に挿入する必要があった、放送信号の波長帯のみを透過させるためのＷＤＭフィルタは、実施例１の光通信システムにおける加入者宅２０では必要がない。つまり、光カプラ１５と加入者宅２０のＶ−ＯＮＵ１６との間は、ＷＤＭフィルタを設けずに光ファイバー１４によって直接接続することができる。したがって、実施例１の光通信システムは低コストであり、構成も簡略である。
【００３７】
実施例１の光通信システムは、放送サービスのみを提供している場合や、多心の光ファイバーケーブルを用い、それぞれの心線で放送サービスとデータ通信サービスを提供している光通信システムにおいて、データ通信サービスを新たに波長多重で追加的に提供する場合に特に有効である。
【００３８】
たとえば、ＧＥ−ＰＯＮ方式のデータ通信サービスと放送サービスを２心で提供している場合に、放送サービス側の心線に波長多重でＸＧ−ＰＯＮ方式の高速データ通信サービスを追加するような場合である。
【００３９】
このような場合、図２のような従来の光通信システムでは、放送サービスのみ利用する加入者宅にもＷＤＭフィルタ１０８を設置する必要があるため、データ通信サービスの追加的提供について加入者の同意を得る必要がある。そのため手間がかかり、またＷＤＭフィルタ１０８のコストもかかるため、導入に踏み切れない場合があった。
【００４０】
しかし、実施例１の光通信システムでは、放送のみ利用する加入者宅２０にはＷＤＭフィルタを必要としないため、加入者の同意も得られやすく、また導入コストも低いというメリットがある。
【００４１】
［変形例］
実施例１では、放送信号の出力レベルを光アンプ１２によって増幅して調整することにより、放送信号と下りデータ信号のレベル差を調整し、下りデータ信号の放送信号への干渉を低減しているが、図３のように、下りデータ信号の出力レベルを光アッテネータ１９などにより減衰し、必要に応じて放送信号の出力レベルも光アッテネータ１９などにより減衰して調整することにより、放送信号と下りデータ信号のレベル差を調整してもよい。また、図４のように、放送信号と下りデータ信号の少なくとも一方を光カプラ２００によって分岐して、放送信号と下りデータ信号のレベル差を調整してもよい。あるいは、放送信号と下りデータ信号の一方または双方についてエラー訂正のビットレートを変えたり、変調方式を変えることにより、信号のレベル差を調整して下りデータ信号の放送信号への干渉を低減するようにしてもよい。もちろん、これらの方法を組み合わせてレベル差を調整してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、地上デジタル放送などの放送サービスと、インターネットなどの高速データ通信サービスの双方を提供する光通信システムに適用することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１０：光送信機
１１：ＯＬＴ
１２：光アンプ
１３、１８：ＷＤＭフィルタ
１４：光ファイバー
１５、２００：光カプラ
１６：Ｖ−ＯＮＵ
１７：Ｄ−ＯＮＵ
１９：光アッテネータ
２０、２１、２２：加入者宅