(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバケーブルを用いた伝送方式によるネットワークシステムであって、
前記光ファイバケーブルは、イーサネット（登録商標）仕様のベースバンドのデータ信号で、ＴＶ信号の使用帯域以外の所定周波数の搬送波を変調して、前記ＴＶ信号の使用帯域と共に周波数多重化し、この周波数多重化された周波数多重化信号によって強度変調された光信号が伝送されるものであり、
前記光ファイバケーブルの一端はＣＡＴＶ局に接続され、当該ＣＡＴＶ局からの前記ＴＶ信号が前記データ信号と共に周波数多重化されて前記光信号として多重化されて前記光ファイバケーブルに送出され、
前記光ファイバケーブルには、複数個の中継装置が接続されており、
前記中継装置は、
前記光ファイバケーブルから前記光信号を送受信し、光／電気変換及び電気／光変換を行う光送受信器と、
前記光送受信器に接続され、該光送受信器にて光／電気変換された前記ＣＡＴＶ局からの前記ＴＶ信号を分配する分配器と、
前記光送受信器に接続され、前記データ信号で前記所定周波数の搬送波を変調して前記光送受信器に送出し、且つ、前記光送受信器により光／電気変換された電気信号から前記データ信号を復調する変復調器と、
一端が前記変復調器と接続され、他端に接続された端末装置との間で前記データ信号を統合／分配する集線装置と
を備え、
各々が別の前記中継装置に接続された端末装置の間で、イーサネット仕様の前記データ信号で、各々が接続された前記中継装置を介してデータ通信することを特徴とする光ファイバケーブルを用いたネットワークシステム。
【請求項２】
光ファイバケーブルを用いた伝送方式によるネットワークシステムであって、
前記ネットワークシステムは、構内ネットワークであって、地上波放送及び／又は衛星放送を受信してそれらのＴＶ信号の周波数多重化信号で強度変調された光信号を送出する放送受信装置と、電気信号と光信号とを相互変換して、電気信号で端末装置に対して通信を行う複数の中継装置と、前記放送受信装置と複数の前記中継装置の各々と接続する第１の光ファイバケーブルと、前記構内ネットワークを外部のＣＡＴＶネットワークシステムに接続するための回線接続装置と、複数の前記中継装置の各々と前記回線接続装置とを接続する第２の光ファイバケーブルとから成り、
前記第２の光ファイバケーブルは、イーサネット仕様のベースバンドのデータ信号で、ＴＶ信号の使用帯域以外の所定周波数の搬送波を変調して、ＴＶ信号の使用帯域と共に周波数多重化し、この周波数多重化された周波数多重化信号によって強度変調された光信号が伝送されるものであり、
前記中継装置は、
前記第１の光ケーブルを介して、前記地上波放送及び／又は衛星放送のＴＶ信号である光信号を受信して光／電気変換を行い、且つ前記第２の光ファイバケーブルを介して前記回線接続装置に対して前記光信号を送受信し、光／電気変換及び電気／光変換を行う光送受信器と、
前記光送受信器に接続され、該光送受信器にて光／電気変換された、前記地上波放送及び／又は衛星放送のＴＶ信号並びに前記外部のＣＡＴＶネットワークシステムのＴＶ信号を分配する分配器と、
前記光送受信器に接続され、前記データ信号で前記所定周波数の搬送波を変調して前記光送受信器に送出し、且つ前記光送受信器により光／電気変換された信号から前記データ信号を復調する変復調器と、
一端が前記変復調器と接続され、他端に接続された端末装置との間で前記データ信号を統合／分配する集線装置と
を備え、
前記回線接続装置は、
前記第２の光ファイバケーブルを介して前記中継装置に対して前記光信号を送受信し、光／電気変換及び電気／光変換を行う複数個の光送受信器と、
当該複数個の光送受信器に各々接続され、前記データ信号で前記所定周波数の搬送波を変調して前記光送受信器に送出し、且つ、前記光送受信器により光／電気変換された電気信号から前記データ信号を復調する複数個の変復調器と、
前記複数個の変復調器に接続され、前記データ信号を統合／分配する集線装置と
を備え、
各々が別の前記中継装置に接続された端末装置の間で、イーサネット仕様の前記データ信号で、各々が接続された前記中継装置及び前記回線接続装置を介してデータ通信することを特徴とする光ファイバケーブルを用いたネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光ファイバケーブルを用いてデータ信号を伝送する伝送方式に関する。又、その伝送方式を用いたネットワークシステム並びにそのシステムに設置される中継装置に関する。
特に、イーサネット仕様のデータを周波数多重化し、光ファイバケーブルを伝送させて送受信する方式に関する。
本発明は、ＣＡＴＶネットワークシステムの光ファイバケーブル或いは構内ネットワークシステムの光ファイバケーブルを用いて、各端末間で高速通信を可能とするローカルエリアネットワークに適用できる。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＣＡＴＶネットワークシステムを利用したインターネットサービスがある。それは、一般にローカルエリアネットワーク（以下、ＬＡＮという）と呼ばれ、市中に配備されたＣＡＴＶネットワークシステムの光ファイバケーブルと同軸ケーブル伝送路とし、複数の端末器間でデータを送受信するネットワークシステムである。近年では、ＣＡＴＶネットワークシステムがインターネット網に接続されているので、ＴＶ信号に加えて、文字データ、映像データ、音声データ等が送受信される。
【０００３】
従来のＣＡＴＶネットワークシステムを図１２に示す。ＣＡＴＶネットワークシステムは、ＣＡＴＶ局２０に設けられた中央装置２２、中央装置２２に接続された幹線ケーブルである光ファイバケーブル２３、光ファイバケーブル２３の所定個所に設けられた光電変換器２５、光電変換器２５から延出された同軸ケーブル２４、同軸ケーブル２４の所定個所に設けられた中継器３０、中継器３０から分岐された分岐ケーブル２６、分岐ケーブル２６に接続された家庭内ネットワーク４０、及び同軸ケーブル２４に接続された構内ネットワーク５０から構成される。
尚、ＣＡＴＶ局２０はインターネット・インターフェース２１を有しており、中央装置２２はそれを介してインターネット網１０に接続されている。
【０００４】
構内ネットワーク５０は、伝搬した高周波信号を増幅して送出する増幅器５１、増幅器５１で増幅された信号を分岐／分配する分岐／分配器５５、分岐／分配器５５に接続された端末装置５２およびＴＶ受信装置５３から構成される。尚、通常集合住宅内ネットワーク５０内では、複数の端末装置５２およびＴＶ受信装置５３が接続されている。
又、家庭内ネットワーク４０は、分岐ケーブル２６を伝搬した高周波信号を分岐／分配する分岐／分配器４１、分岐／分配器４１に接続された端末装置４２、ＴＶ受信装置４３から構成される。
【０００５】
両ネットワークシステムにおいて端末装置５２、４２には、高周波信号をイーサネットベースバンド信号に、あるいはイーサネットベースバンド信号を高周波信号に変復調するケーブルモデム５４、４４を備えている。又、ここで、端末装置５２、４２は例えばコンピュ−タ装置である。
【０００６】
このＣＡＴＶネットワークシステムで用いられる伝送方式は、高周波信号（ＲＦ信号）が周波数多重化されたブロードバンド方式である。それは、中継器３０あるいは集合住宅内ネットワーク５０の入り口に増幅器５１を有するからである。  そのため、上り高周波信号には１０ＭHz〜５５ＭHz帯が、下り高周波信号には７０ＭHz〜７７０ＭHz帯が割り当てられ、双方向通信となっている。
【０００７】
例えば、端末装置５２から入力されたデータ信号は所定の通信形式（１０ＢＡＳＥ−Ｔ）でツイストペア線５６に送出される。ツイストペア線５６に送出されたデータ信号はケーブルモデム５４により変調され、例えば周波数３３ＭＨｚの搬送波がイーサネット仕様で変調されてＣＡＴＶ局２０の中央装置２２に送出される。
一方、３３ＭＨｚの高周波信号を受信した中央装置２２は、図示しないケーブルモデムにより復調し、その要求を例えばインターネット・インターフェース２１を介してインターネット網１０に送出する。インターネット網１０から応答があれば、それを同じくイーサネット仕様で、例えば下り搬送波２４５ＭＨｚを変調して端末装置５２に送出する。端末装置５２のケーブルモデム５４はその２４５ＭＨｚの高周波信号を受信し、復調することにより所望のデータを得る。
ＣＡＴＶネットワークシステムでは、このようにして任意の端末装置間あるいは中央装置間でデータの送受信が行われる。
【０００８】
【発明が解決しようする課題】
しかしながら、上記ケーブルモデムを使用したＣＡＴＶのデータ通信は、通常その速度は、下りは３０Ｍｂｐｓ、上りは１０Ｍｂｐｓまでであり、画像データ等を通信する場合は、必ずしも高速とは云えなかった。
又、ケーブルモデムに多くの端末装置が接続されるとスループットが低減し、処理速度が低下するという問題があった。
【０００９】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、その目的は市中あるいは各事業所に配備されている光ファイバケーブルを利用し、ＴＶ信号の受信をさせるとともに各端末装置間で高速データ通信を可能とする高速ＬＡＮを提供することである。そして、その使用コストを下げることである。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び作用効果】
上記の課題を解決するために、本発明の伝送方式は、光ファイバケーブル又は、光ファイバケーブルとその光ファイバケーブルに接続する同軸ケーブルを伝送路とするネットワークシステムにおける伝送方式であって、イーサネット仕様のデータ信号で、既設の使用帯域以外の所定周波数の搬送波を変調して、既設の使用帯域と共に周波数多重化し、該周波数多重化信号によって強度変調された光信号を前記光ファイバケーブルに送出し、端末装置間でデータ通信するものである。
【００１１】
本方式では、イーサネット仕様のデータで搬送波を変調して周波数多重化し、その周波数多重化信号で光を強度変調して光信号として、その光信号を光ファイバケーブルに送出する。
光ファイバケーブルと同軸ケーブルを伝送路とするネットワークシステムは、ＨＦＣ（Hybrid Fiber and Coaxial）ネットワークシステムと呼ばれ、その上限周波数は、例えば７７０ＭＨｚである。
本方式では、伝送路は光ファイバケーブルのみ、又は光ファイバケーブルと同軸ケーブルであり、同軸ケーブルは、例えば７７０ＭＨｚ以上の帯域でも伝送可能な短距離伝送にのみに使用されている。従って、その上限は従来より高帯域化が可能である。例えば、数ＧＨｚでも可能である。又、光ファイバケーブルのみであるならば、更にそれ以上の高帯域化が可能である。即ち本方式によれば、光ファイバケーブルには、ＨＦＣネットワークシステムの限界を越えた帯域でデータ信号が可能である。よって、高帯域での更なる多チャンネル化が可能となる。即ち、待機時間が短縮されたスループットに優れた高速ＬＡＮが形成できる。
【００１２】
尚、既設の使用帯域以上の所定周波数の搬送波でデータ通信する場合、所定周波数以下の周波数帯域は、例えば他のメディアが使用可能である。例えば、光ファイバケーブルを用いたＣＡＴＶネットワークシステムでは、下り信号（ＴＶ信号）には７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ帯が当てられている。従って、所定以上の搬送波周波数を周波数７７０ＭＨｚ以上とすれば、ＣＡＴＶネットワークシステムを形成することができる。  即ち、同一の光ファイバケーブルを用いて、ＣＡＴＶネットワークシステムと高速データ通信ネットワークシステムを形成することができる。従って、利便性にすぐれた伝送方式となる。
【００１３】
又、そのデータ通信は、そのネットワークシステムにイーサネット仕様のデータ信号を分配／統合する集線装置とそのイーサネット仕様のデータ信号で所定周波数の搬送波を変復調する変復調器とを備えて行われるものである。
上記集線装置は、従来システムのケーブルモデムに比較してその処理速度を上げることができる。例えばケーブルモデムでは、上り信号で約１０Ｍｂｐｓ、下り信号で約３０Ｍｂｐｓであるが、集線装置では約１００Ｍｂｐｓが可能である。これにより、さらに高速通信が可能なＬＡＮが実現できる。
【００１４】
又、伝送方式は、その変復調器による変調が、振幅変調、周波数変調、位相変調の何れか１つの変調とすると良い。
上記方式では、搬送波の周波数を任意に選べることから、多チャンネル化が容易となる。従って、容易に多チャンネル化できる伝送方式となる。
又、振幅変調された信号は、例えば整流回路とローパスフィルタ回路で簡単に復調することができる。よって低コストな伝送方式となる。
又、周波数変調あるいは位相変調された信号は、外乱ノイズによる影響を受けにくい。よって、精度の高い高品質な伝送方式が可能となる。位相変調はＰＳＫ、ＱＡＭ等の変調を含む。
【００１５】
又、伝送方式は、データ通信がそのデータ通信をするためのチャネルにおける空き時間を利用した多重方式によって行うようにすると良い。
これにより、所定のチャネルを無駄なく有効に使用することができる。よって、コスト効率のよい伝送方式となる。
【００１６】
【００１７】
【００１８】
請求項１に記載の光ファイバケーブルを用いたネットワークシステムは、その光ファイバケーブルはＣＡＴＶ局に接続され、その下り信号にはＴＶ信号と上記データ信号が多重化されることを特徴とする。
これにより、データ信号のみならずＣＡＴＶ局からのＴＶ信号も受信できる。よって、利便性の高いネットワークシステムとなる。
逆に、これはすでに配備されたＣＡＴＶネットワークシステムを利用して、安価に高速ＬＡＮが形成できることを意味する。従って、広範囲に高速にデータ通信を可能とすると共に安価で利便性の高いネットワークシステムとなる。
【００１９】
又、中継装置は、光信号を送受信する光送受信器と、データ信号を変復調する変復調器と、そのデータ信号を統合／分配する集線装置と、ＴＶ信号を分配する分配器を備える。
中継装置に設けられた光送受信器は、受信時には光ファイバケーブルからの光信号を電気信号に変換して受信し、変復調器に送出する。変復調器は、それを復調して上記イーサネット仕様のデータ信号を生成し次段の集線装置に送出する。集線装置は、例えばスイッチングハブであり適合する経路の端末装置にそのデータ信号を送出する。これにより、中継装置に接続された端末装置がデータを得る。
端末装置からの送信時は、逆の経路となる。即ち、中継装置の集線装置が端末装置からの上記イーサネット仕様のデータ信号を変復調器に送出し、変復調器は所定周波数の搬送波を変調して光ファイバケーブルに送出する。
これにより、端末装置は中継装置を介して直接イーサネット仕様でデータの送受信ができる。即ち、上記高速ＬＡＮを可能とする中継装置となる。
又、データ通信とＴＶ信号の受信の両方が可能となる。即ち、ネットワークシステムを可能にする中継装置となる。
【００２０】
又、請求項２に記載のネットワークシステムは、構内に光ファイバケーブルが敷設された構内ネットワークシステムであり、そのネットワーク上に設けられた放送受信装置よりその光ファイバケーブルには地上波放送及び／又は衛星放送のＴＶ信号が周波数多重で伝送されるものである。
上記放送受信装置は、地上波放送、衛星放送を受信する装置である。これにより、高速ＬＡＮのみならず地上波放送及び／又は衛星放送のＴＶ信号も受信することができる。よって、より利便性の高いネットワークシステムとなる。
【００２１】
更に、構内ネットワーク上に光送受信器と変復調器と集線装置と分配器からなる回線接続装置を備え、その回線接続装置によって外部のＣＡＴＶネットワークシステムに接続されている。
回線接続装置の光送受信器と変復調器と集線装置とは、上述のようにデータ信号を双方向に伝送する。これにより上記構内の高速ＬＡＮが、外部のＣＡＴＶ局のネットワークに接続される。即ち、ＷＡＮが形成される。
又、回線接続装置の光送受信器と分配器は、ＣＡＴＶネットワークシステムのＴＶ信号を構内ネットワークシステムに伝送する。
これにより、構内ネットワークの端末装置は、上記地上波放送及び／又は衛星放送のＴＶ信号に加えてＣＡＴＶ局から送信されるＴＶ信号も受信することができる。よって、より利便性に優れたネットワークシステムとなる。
【００２２】
又、その回線接続装置が光結合器で構内ネットワークに接続されていると、光結合器は、電力を必要としないので、安価に構内ネットワークとＣＡＴＶネットワークシステムが接続される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
（第１実施例）
本発明の光ファイバケーブルを用いた伝送方式は、既存の他メディアネットワークシステムに、新たな高速データ通信ネットワークシステムの構築を可能とする伝送方式である。図１に他メディアネットワークシステムと本発明の伝送方式を用いる高速通信ネットワークシステムを示す。
他メディアネットワークシステムは、他メディア局１００から映像情報、音声・音楽情報等を他メディアネットワーク１０５の受信装置に伝送するシステムであり、伝送路には光ファイバケーブル１１０と同軸ケーブル１２０が使用されている。
【００２４】
既存の他メディアネットワークシステムは、その周波数帯域は２つの帯域に分離されている。１つは数十ＭＨｚ帯の上り帯域（例えば、１０〜５５ＭＨｚ）であり、１つは数百ＭＨｚの端末装置側への下り帯域（例えば、７０〜７７０ＭＨｚ）である。特に、７７０ＭＨｚは一般的に、ＣＡＴＶシステムの所要性能で長距離伝送可能な上限周波数とされている。これは、同軸ケーブルの制約からくる上限周波数である。
本実施例は、上記ネットワークシステムで光ファイバケーブルのみを使用し同軸ケーブルを使用しない場合、又は、例えば需要家への引き込み線にのみ同軸ケーブルを使用し、その長さを極力短くした場合の伝送方式である。このような、構成にすれば同軸ケーブルの上限周波数を越えて、伝送可能となる。即ち、分離帯域を考慮して、例えば、９００ＭＨｚ〜数ＧＨｚの帯域が使用可能となる。即ち、本方式は高帯域での更なる多チャンネル化を可能とし、スループットを向上させる方式である。以下、既設の下り周波数帯域（７０〜７７０ＭＨｚ）を超える他帯域（例えば、９００ＭＨｚ〜数ＧＨｚ）を下り高群データ帯域と言い、その帯域内においてデータ信号を変調した高周波信号を下り高群データ信号と言う。又、上り帯域は、５５ＭＨｚ以上が空いているので、分離帯域を考慮して、例えば、７０ＭＨｚ〜数ＧＨｚの帯域が使用可能となる。以下、既設の上り周波数帯域（１０ＭＨｚ〜５５ＭＨｚ）を超える他帯域（例えば、７０ＭＨｚ〜数ＧＨｚの帯域）を上り高群データ帯域と言い、その帯域内においてデータ信号を変調した高周波信号を上り高群データ信号と言う。
【００２５】
光ファイバケーブル１１０は下り用と上り用と２本あり、その伝送路における周波数配置は図２の（ａ）、（ｂ）に示す通りである。（ａ）が下り、（ｂ）が上りを示しており、帯域Ａｄが他メディアで使用する既設の下り帯域であり、帯域Ａｕがその上り帯域である。又、帯域Ｄｄが高速通信ネットワークシステムで使用する下り高群データ帯域であり、帯域Ｄｕが上り高群データ帯域である。
【００２６】
本発明の伝送方式を適応するネットワークシステムは、上流側システムと下流側システムに分けられる。上流側システムは、光ファイバケーブル１１０の上流に設置された光送受信器１１２ａ、光送受信器１１２ａに接続された合分波器１１４ａ、合分波器１１４ａに接続された変復調器１３０ａ、変復調器１３０ａの後段に接続された集線装置であるハブ１４０ａ、ハブ１４０ａに接続された中央装置１５０及び端末装置１４３ａから構成される。変復調器１３０ａは、ハブ１４０ａから出力されるイーサネット仕様のベースバンドのデータ信号によって搬送波を変調して下り高群データ信号を合分波器１１４ａに出力し、これとは逆に合分波器１１４ａから出力された上り高群データ信号を復調してイーサネット仕様のベースバンドのデータ信号をハブ１４０ａに出力する装置である。合分波器１１４ａは、他メディア１００から出力される帯域Ａｄの信号と変復調器１３０ａから出力される下り高群データ帯域Ｄｄの下り高群データ信号を多重化して光送受信器１１２ａに出力し、これとは逆に、光送受信器１１２ａから出力された上り信号から帯域Ａｕの信号を分離して他メディア１００に出力し、上り高群データ帯域Ｄｕの上り高群データ信号を分離して変復調器１３０ａに出力するフィルタの集合機器である。
【００２７】
下流システムは、光ファイバケーブル１１０に接続された光送受信器１１２ｂ、光送受信器１１２ｂに接続されたフィルタ１１３、フィルタ１１３の後段に接続された変復調器１３０ｂ、変復調器１３０ｂの後段に接続された集線装置であるハブ１４０ｂ、ハブ１４０ｂに接続された端末装置１４３ｂから構成される。フィルタ１１３は光送受信器１１２ｂの出力する下り信号から下り高群データ帯域Ｄｄの下り高群データ信号を分離して変復調器１３０ｂに出力し、これとは逆に、変復調器１３０ｂから出力された上り高群データ信号を光送受信器１１２ｂに出力する。
【００２８】
次に、信号の流れに従って各要素の機能を説明する。例えば、端末装置１４３ａ，ｂで通信する場合を想定する。コンピュータ装置である端末装置１４３ｂからの送信は、先ず、所定の通信形式（１０ＢＡＳＥ−ＴＸ）でツイストペア線１４４ｂに送出される。ツイストペア線１４４ｂに送出されたイーサネット仕様のデータ信号は変復調器１３０ｂによって、例えば７０ＭＨｚ以上の搬送波を変調し、フィルタ１１３、光送受信器１１２ｂを介して、上り高群データ帯域Ｄｕの信号として、他メディアネットワーク１０５から出力される上り帯域Ａｕと共に周波数多重化された光信号で光ファイバケーブル１１０に送出される。他メディアネットワークシステムでは５５ＭＨｚ以上は未使用であるので、上り高群データ帯域Ｄｕの周波数多重化が可能となる。
【００２９】
光ファイバケーブル１１０に送出された光信号は、上流側の光送受信器１１２ａで受信され、合分波器１１４ａに送られる。合分波器１１４ａは、上り高群データ帯域Ｄｕの上り高群データ信号を抽出し、変復調器１３０ａに送出する。変復調器１３０ａは、その上り高群データ信号を元のイーサネット仕様のデータ信号に復調する。そして、ハブ１４０ａによって目的の端末装置１４３ａにデータが送信される。
逆に、端末装置１４３ａからのデータは、ハブ１４０ａを介して変復調器１３０ａに出力される。変復調器１３０ａはデータに基づいて例えば９００ＭＨｚの搬送波を変調して下り高群データ信号として合分波器１１４ａに出力する。合分波器１１４ａは他メディア１００の使用帯域Ａｄと変復調器１３０ａの下り高群データ帯域Ｄｄとを周波数多重化する。そして、下り高群データ信号は光ファイバ１１０、光送受信器１１２ｂを介してフィルタ１１３で分離され、変復調器１３０ｂによりベースバンドのデータ信号に復調される。このデータはハブ１４０ｂを介して端末装置１４３ｂに伝送される。このように、下りのデータは、他メディアが使用している帯域の上限周波数を越える９００ＭＨｚ以上の搬送波で伝送される。長距離の同軸ケーブル１２０を併用した他メディアネットワーク１０５では、下り帯域において７７０ＭＨｚ以上の周波数帯域は使用されていないから、このような下り高群データ帯域Ｄｄの周波数多重化か可能となる。
【００３０】
上述の様に、本実施例では光ファイバケーブルを他メディアネットワークシステムと共有し、他メディアの使用できない又は未使用の周波数帯域を利用して高速通信をしている。よって、新たに高速通信用の光ファイバケーブルを敷設する必要がない。従って、安価に高速通信を実現する利便性に優れた伝送方式及びそのシステムとなる。
又、本実施例では、集線装置であるハブを採用している。このハブと変復調器とを用いれば、従来のケーブルモデムを使用したシステムに比較してその処理速度を上げることができる。例えばケーブルモデムでは、上り信号で約１０Ｍｂｐｓ、下り信号で約３０Ｍｂｐｓであるが、集線装置では約１００Ｍｂｐｓが可能である。従って、より通信速度の速い高速ＬＡＮが構築できる。
【００３１】
（第２実施例）
本実施例の特徴は、ＣＡＴＶネットワークシステムの光ファイバケーブルに本発明の伝送方式を適用したことである。そして、ＣＡＴＶネットワークシステムに何ら影響を与えることなく、高速データ通信を可能にするネットワークシステムを形成したことである。
ＣＡＴＶネットワークシステムは、光ファイバケーブルと同軸ケーブルを伝送路としたシステムであり、その周波数帯域は上述の様に２つの帯域分離されている。１つは、図２（ｃ）に示すように、上り信号の１０〜５５ＭHz帯域Ａｕであり、１つは、図２（ａ）に示すように、下り信号の７０〜７７０ＭHz帯域Ａｄである。以下、ＣＡＴＶネットワークシステムで用いられているように、帯域Ａｕを上り低群帯域又は単に低群帯域、帯域Ａｄを下り高群帯域又は単に高群帯域と言うこともある。下り高群帯域Ａｄには、各チャンネルのＴＶ信号が伝送されている。この場合も、ＣＡＴＶシステムの所要性能により、その上限周波数は７７０ＭＨｚである。
本実施例は、後述する中継装置でＴＶ信号とデータ信号を統合し、光ファイバケーブルと同軸ケーブルの引き込み線で伝送する例である。このような、構成にすれば同軸ケーブルの上限周波数を越えた周波数多重化により、高速データ通信が可能となる。
【００３２】
図３に、本発明の伝送方式を適用したネットワークシステムを示す。本システムは、伝送路を共有したＣＡＴＶネットワークシステムと高速データ通信システムからなる。ＣＡＴＶネットワークシステムは、ＣＡＴＶ局２００、帯域フィルタ２０３，２０４，２０９，２１０、伝送路システム２２０、ＴＶ信号とデータ信号を統合する統合装置２８０、同軸ケーブル２３１、ＴＶ信号とデータ信号を合波／分波する合分波器２３２、そしてＴＶ受信装置２３３からなる。
【００３３】
又、高速データ通信ネットワークシステムは、中央装置２５０、ハブ２５５、２７５、変復調器２６０，２７０、帯域フィルタ２０３，２０４，２０９，２１０、伝送路システム２２０、統合装置２８０、同軸ケーブル２３１、合分波器２３２、そして端末装置２３４からなる。
伝送システム２２０のうち下り信号用システムは、図２（ａ）に示す下り高群帯域Ａｄと下り高群データ帯域Ｄｄとを周波数多重化した帯域の信号を送信する光送信器２０５と受信する光受信器２０７と光ファイバケーブル２０１とから成る。又、伝送システム２２０のうち上り信号用システムは、図２（ｃ）に示す上り低群帯域Ａｕと上り高群データ帯域Ｄｕとを周波数多重化した帯域の信号を送信する光送信器２０８と受信する光受信器２０６と光ファイバケーブル２０２とから成る。光送信器２０５と光受信器２０６、光送信器２０８と光受信器２０６がそれぞれ光送受信器を構成する。本実施例では、第１実施例と異なり、下り高群データ帯域Ｄｄと上り高群データ帯域Ｄｕを共に同一周波数帯域９００ＭＨｚ〜数ＧＨｚとした。これにより多くのフィルタを共通化することができる。
【００３４】
光受信器２０７、光送信器２０８、フィルタ２０９、２１０、変復調器２７０、ハブ２７５、統合装置２８０はデータ信号とＴＶ信号を中継する中継装置（ノード）を構成する。本実施例のネットワークシステムは、このような中継装置が伝送路システム２２０上に複数設けられるシステムである。
【００３５】
次に、信号の流れに従って各要素の機能を説明する。例えば、ＣＡＴＶ局２００からＴＶ信号が送出され、中央装置２５０と端末装置２３４がデータ通信する場合を想定する。中央装置２５０からのデータ信号は、所定の通信形式（１０ＢＡＳＥ−ＴＸ）で送信され、ツイストペア線２５２、ハブ２５５を経て変復調器２６０に入力される。変復調器２６０は、イーサネット仕様のデータ信号で例えば１ＧＨｚの搬送波を変調し、下り高群データ帯域Ｄｄの下り高群データ信号を生成する。この下り高群データ信号は帯域フィルタ２０３に送出され、ＣＡＴＶ局２００から送出されたＴＶ信号と周波数多重されて、光ファイバケーブル２０１に送出される。日本国内のＣＡＴＶシステムで一般的に用いられているテレビ信号用周波数帯域は７７０ＭＨｚ以下であるので、下り高群データ帯域Ｄｄの周波数多重化が可能である。
【００３６】
光ファイバケーブル２０１に送出された光信号（ＴＶ信号と下り高群データ信号）は、光受信器２０７で電気信号に変換される。そして、ＴＶ信号と下り高群データ信号は再びフィルタ２０９でそれぞれの経路に分離される。分離された下り高群データ信号は変復調器２７０でベースバンドのイーサネット仕様のデータ信号に復調され、ハブ２７５を経て、統合装置２８０に入力される。一方、ＴＶ信号は帯域フィルタ２０９から直接、統合装置２８０に入力される。
【００３７】
図４に、ＴＶ信号とデータ信号を統合する統合装置２８０を示す。統合装置２８０は、下り高群帯域ＡｄのＴＶ信号を分配する分配器２８１と、ＣＡＴＶネットワークシステムの上り低群帯域Ａｕの信号（例えば、制御信号）を合波する合波器２８２とを有している。以下、下り高群帯域Ａｄと上り低群帯域Ａｕとの多重化帯域をＣＡＴＶ帯域という。統合装置２８０は、さらに、ＣＡＴＶ帯域における制御信号とＴＶ信号を合波／分波する帯域フィルタ２８３と、ベースバンドのデータ信号と同軸ケーブル２３１上の帯域（以下、データ帯域という）の信号との間で変復調する変復調装置２８５を有している。フィルタ２８３は既存のＣＡＴＶネットワークシステムにおける上り低群帯域と下り高群帯域とを分離する分波器（方向性フィルタ）のことである。同軸ケーブル２３１上の周波数帯域の配置は、図２（ｄ）に示すようになっている。即ち、周波数帯域は、上り低群帯域Ａｕと下り高群帯域Ａｄとから成るＣＡＴＶ帯域と上りデータ帯域Ｃｕと下りデータ帯域Ｃｄとから成るデータ帯域とで構成されている。変復調装置２８５は、ベースバンドのデータ信号を下りデータ帯域Ｃｄの信号に変調し、上りデータ帯域Ｃｕの信号をベースバンドのデータ信号に復調する装置である。統合装置２８０は、さらに、フィルタ２８６を有している。フィルタ２８６は、ＣＡＴＶ帯域とデータ帯域とを分離する分波器である。
【００３８】
統合装置２８０に入力されたデータ信号は、再び変復調器２８５で、例えば２ＧＨｚの搬送波を変調して、下りデータ帯域Ｃｄの信号に変調され、帯域フィルタ２８６に入力されて、同軸ケーブル２３１に出力される。ＴＶ信号は分配器２８１、帯域フィルタ２８３を経て帯域フィルタ２８６に入力され、同軸ケーブル２３１に送出される。逆に、同軸ケーブル２３１を下流側に伝送したＴＶ信号と下りデータ帯域の信号は、合分波器２３２で分離され、ＴＶ信号はＴＶ受信装置２３３に下りデータ帯域の信号端末装置２３４に送出される。尚、端末装置２３４はその内部に変復調器２３５を有し、それによってベースバンドのデータ信号に復調される。
【００３９】
この様に、ＣＡＴＶ局２００から送出されたＴＶ信号と中央装置２５０から送出されたデータ信号は、周波数多重で光ファイバケーブル２０１を伝送され、それぞれＴＶ受信装置２３３と端末装置２３４に伝送される。従来のＣＡＴＶネットワークシステムにおいては、特に７７０ＭＨｚ以上は未使用であるので、引き込み線にのみ同軸ケーブル２３１を使用して上記構成にすれば、高帯域を更に多チャンネル化できる。そして、そのチャネルで下りデータ信号を伝送することができる。
【００４０】
又、上り信号でデータ信号とＣＡＴＶネットワークシステムの上り低群帯域Ａｕの信号（例えば、制御信号）を送出する場合、制御信号は従来の帯域１０〜５５ＭＨｚで送出される。その経路は、アダプタ装置２３６、合分波器２３２、同軸ケーブル２３１、統合装置２８０、帯域フィルタ２１０、伝送路システム２２０、帯域フィルタ２０４、そしてＣＡＴＶ局２００である。
【００４１】
一方、端末装置２３４からのデータ信号は、変復調器２３５を用いて、例えば１ＧＨｚの搬送波で送信することで、上りデータ帯域Ｃｕの信号に変調される。この変調された高周波データ信号は、合分波器２３２、同軸ケーブル２３１、統合装置２８０、ハブ２７５、変復調器２７０、帯域フィルタ２１０、伝送路システム２２０、帯域フィルタ２０４、再び変復調器２６０、ハブ２５５を経て中央装置２５０に伝送される。
【００４２】
この様に、端末装置２３４から送出されたデータ信号とＴＶ受信装置２３３のアダプタ装置２３６から送出された制御信号は、周波数多重でそれぞれ上流に伝送される。従来のＣＡＴＶネットワークシステムにおいては、特に７７０ＭＨｚ以上は未使用であるので、引き込み線にのみ同軸ケーブルを使用して、上記構成にすれば、多チャンネルで上りデータ信号を伝送することができる。
以上により、引き込み線に同軸ケーブルを使用しても、上りデータ信号、下りデータ信号とも周波数多重でデータ伝送が可能となり効率のよい高速ＬＡＮが形成できる。
【００４３】
（第３実施例）
図５に本発明の光ファイバケーブルを用いた伝送方式の第３実施例を示す。図は構成図である。図６は中継装置４００の構成、図７は回線接続装置の構成を示したものである。
本実施例は、ＣＳ放送、ＢＳ放送を伝送する既存の構内ネットワークの光ファイバケーブルを用いて高速ＬＡＮを形成する例である。
【００４４】
本実施例のネットワークシステムは、ＢＳ受信装置３０２、ＣＳ受信装置３０４、混合器３０６、光送信器３０８、光分配器３１０、光ファイバケーブル３１１、光結合器３１２、中継装置４００、ＴＶ受信装置３１６、端末装置３１８から構成される。
【００４５】
ＢＳ受信器３０２、ＣＳ受信器３０４で受信された衛星ＴＶ信号は、混合器３０６で混合され、次段の光送信器３０８で光に変換される。次いで、次段の光分配器３１０によって、各経路（光ファイバケーブル３１１）に伝送される。伝送された光信号は、光ファイバケーブル３１１に設けられた光結合器３１２によって、各需要家の中継装置４００に入力される。又、一部は光電変換器３１３、同軸ケーブル２３１を経て直接需要家のＴＶ受信装置３１６に伝送される。
【００４６】
中継装置４００を図６に示す。中継装置４００は、光受信器４０２、光送信器４０４、帯域フィルタ４０６、４０８、４１０、変復調器４１２、増幅器４１４、分配器４１８、ハブ４１６から構成される。
光受信器４０２に入力された衛星ＴＶ信号は、電気信号に変換されて帯域フィルタ４０６に入力される。そして、帯域フィルタ４０６、４１０を通過し増幅器４１４で増幅されて分配器４１８に至り、それにより各ＴＶ受信装置３１６（図５）に伝送される。この伝送には、所定の周波数帯域が使用される。所定の周波数帯域とは、以下の高速データ通信システムで使用する周波数帯域およびＣＡＴＶネットワークシステムで使用する周波数帯域以外の周波数帯域である。
【００４７】
一方、上記構成により高速データ通信が可能である。光ファイバケーブルを使用したＬＡＮでは、上り帯域は全て空いているので、ベースバンドのデータ信号で光を強度変調する方式を用いることが可能である。例えば、端末装置３１８（図５）からイーサネット仕様のデータ信号を送信する場合、端末装置３１８から送信されたデータ信号はハブ４１６（図６）に集められ、光送信器４０４で光信号に変換されて（ベースバンド信号の光強度変調）、光ファイバケーブル３１１に送出する。この光信号は、光結合器３１２ｂを介して、回線接続装置５００へ入力する。図７に示す回線接続装置５００は、光受信器５０３から光信号を入力して、電気信号（ベースバンドのデータ信号）に変換されて、ハブ５１５に入力する。
【００４８】
ハブ５１５に入力したベースバンドのデータ信号は、ルータ５４６を介してインタネットに出力される。逆に、インタネットからのベースバンド信号は、ルータ５４６を介してハブ５１５に入力される。そして、変調器５４４で下り高群データ帯域Ｄｄの下り高群データ信号に変換されて、帯域通過フィルタ５４２を介して、光送信器５０２に入力して、光信号に変換されて、光ファイバケーブル３１１に出力される。この下り高群データ信号は、光ファイバケーブル３１１から光受信器４０２（図６）、帯域フィルタ４０６を介し、下り高群データ帯域Ｄｄの下り高群データ信号を変復調器４１２で復調してベースバンドのデータ信号を得る。これにより、他の端末装置から送出されたデータ信号が復調される。この復調されたデータ信号は、ハブ４１６によって目的の端末装置３１８に伝送される。このようにして、インタネット通信が可能となる。
本方式は、衛星ＴＶ伝送に使用する周波数以外の高域周波数の搬送波で信号を伝送している。よって、ＴＶ信号に何ら影響を与えることなくデータ通信が可能となる。又、この高域帯域は更に多チャンネル化が可能である。よって、より高速データ通信を可能とする高速ＬＡＮとなる。又、構内ネットワークにおける端末装置間でデータ通信を行う場合には、ハブ５１５で受信した上りデータ信号をハブ５１５で配信（折り返す）することで、上述したようなインタネットからの下りデータ信号と同様なルートで他の端末装置に伝送させれば良い。
【００４９】
（第４実施例）
図８に本発明の伝送方式を用いた第４実施例を示す。図はシステム構成図である。本実施例は、第３実施例のネットワークシステムにＣＡＴＶネットワークシステムに接続する回線接続装置を備え、第３実施例の高速ＬＡＮを市中に配備された既存のＣＡＴＶネットワークシステムと接続した例である。尚、図中、同一要素には同一番号が記してある。
【００５０】
回線接続装置５００は光結合器３１２ｂを介して、構内ネットワークシステムとＣＡＴＶネットワークシステム間に配置される。
図９に回線接続装置５００を示す。回線接続装置５００は、構内ネットワークの光ファイバに接続される光送信器５０２、光受信器５０３、帯域フィルタ５０６、５０８、ＴＶ信号を分配する分配器５０９、５１０、データ信号を変復調する変復調器５１２、下流側に複数の変復調器５１２が接続された集線装置であるハブ５１５、ハブ５１５の上流側に接続された変復調器５１７、帯域フィルタ５２０、５２２、ＣＡＴＶネットワークシステム側と接続された光受信器５２４、光送信器５２６から構成される。この場合も、光送信器５０２と光受信器５０３で、又光受信器５２４、光送信器５２６とで１つの光送受信器を形成する。
【００５１】
例えば、端末装置３１８（図８）側から送出された上り高群データ信号は、中継装置４００、光結合器３１２ａ、光ファイバケーブル３１１、光結合器３１２ｂを介して回線接続装置５００に入力される。
図９に示す回線接続装置５００に入力された上り高群データ信号は、光受信器５０３によって受信され、電気信号に変換されて帯域フィルタ５０８に入力される。この信号は、帯域フィルタ５０８のハイパスフィルタ（ＨＰＦ）により分離されて変復調器５１２に入力される。
【００５２】
変復調器５１２では、その上り高群データ信号をイーサネット仕様のデータ信号に復調する。次いで、ハブ５１５に出力されハブ５１５がそのデータのアドレス等を読んで、該当する経路、例えばＣＡＴＶネットワークシステムに送出する。送出に当たっては、変復調器５１７で再度、上り高群データ帯域の搬送波を変調して、上り高群データ帯域Ｄｄの信号を得て、帯域フィルタ５２２、光送信器５２６を経てＣＡＴＶネットワークシステムの光ファイバケーブル２０２に送出する。この光ファイバケーブル２０２に送出された信号は、図３に示す経路を経て、中央装置２５０に向けて伝送される。この中央装置２５０に接続されたハブ２５５により折り返される（ハブの機能により分配される。）。即ち、第２実施例で説明したように下り高群データ信号として端末装置側に送信されることになる。これにより、ＣＡＴＶネットワークシステム上の他の端末装置にデータが伝送される。
【００５３】
この下り高群データ信号は、光ファイバケーブル２０１から光受信器５２４で受信され、電気信号に変換されて帯域フィルタ５２０に出力される。下り高群データ信号はＨＰＦを通過し変復調器５１７に入力され復調される。そして復調されたデータ信号は、次段のハブ５１５によって、所定の経路の変復調器５１２に振り分けられる。
【００５４】
変復調器５１２は、再び、下り高群データ帯域Ｄｄの信号に変調して、帯域フィルタ５０６に送出する。送出された下り高群データ信号は、同じくＨＰＦを通過して光送信器５０２に送られる。そして、光送信器５０２は、光結合器３１２ｂ（図８）を介して、構内ネットワークシステムの光ファイバケーブル３１１に送出する。
これにより、ＣＡＴＶネットワークシステム上の端末装置から構内ネットワークシステム上の端末装置３１８にデータが伝送される。尚、受信方式は第３実施例のそれと同等である。
回線接続装置によりＣＡＴＶネットワークシステムに接続した本システムの場合も、光ファイバの伝送路上でデータ信号が伝送する上り高群データ帯域Ｄｕ及び下り高群データ帯域Ｄｄは、共に、ＴＶ信号伝送用の周波数帯域以外の帯域である。よって、構内ネットワークとＣＡＴＶネットワークシステム間で高速データ通信が可能なＷＡＮが構築できる。
【００５５】
（変形例）
以上、本発明を表わす一実施例を示したが、他にさまざまな変形例が考えられる。例えば、第１実施例では、上り高群データ帯域Ｄｕに７０ＭＨｚ以上を、下り高群データ帯域Ｄｄに９００ＭＨｚ以上を使用したが、第２実施例のように同一帯域を用いても良い。
又、第１実施例では光送受信器１１２ｂに直接変復調器１３０ｂを接続したが、図１０に示すように同軸ケーブル１２０に分波器１１４ｂを設けて、それに変復調器１３０ｃ、ハブ１４０ｃ、端末装置１４３ｃを接続してもよい。同軸ケーブル１２０を引き込み線等の短線とすれば、第１実施例の伝送方式が適用できる。
【００５６】
又、第２実施例では、統合装置２８０でＴＶ信号とデータ信号を統合して需要家の端末装置２３４と受信装置２３３に伝送したが、統合装置２８０を設けなくともよい。図１１に示すように、２本の同軸ケーブル２３８、２３９で伝送路システム２２０とＴＶ受信装置２３３を直接接続し、端末装置２３４を直接ハブ２７５と接続してもよい。第２実施例では、同軸ケーブル２３１上にＴＶ信号帯域（５５〜７７０ＭＨｚ）があるので上り高群データ帯域Ｄｕを９００ＭＨｚ以上の帯域に設定したが、このような構成にすれば上り高群データ帯域Ｄｕを５５ＭＨｚ〜数ＧＨｚの広範囲に設定することができる。さらに、効率のよい高速ＬＡＮが形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係わる光ファイバケーブルを用いた伝送方式を適用するネットワークシステム構成図。
【図２】本発明の光ファイバケーブルを用いた伝送方式に使用する周波数配置を示した説明図。
【図３】第２実施例に係る本発明の光ファイバケーブルを用いた伝送方式をＣＡＴＶネットワークシステムに適用した場合のシステム構成図。
【図４】本発明の第２実施例に係わる統合装置のブロック図。
【図５】第３実施例に係る本発明の光ファイバケーブルを用いた伝送方式を構内ネットワークシステムに適用した場合のシステム構成図。
【図６】第３実施例に係わる中継装置のブロック回路図。
【図７】第３実施例に係わる回線接続装置のブロック回路図。
【図８】本発明の第４実施例に係わる伝送方式を構内ネットワークシステムとＣＡＴＶネットワークシステムに適用した場合のシステム構成図。
【図９】本発明の第４実施例に係わる回線接続装置を説明するブロック図。
【図１０】本発明の第１実施例の変形例を示す光ファイバケーブルを用いたネットワークシステム構成図。
【図１１】本発明の第２実施例の変形例を示す光ファイバケーブルを用いたネットワークシステム構成図。
【図１２】従来の光ファイバケーブルを用いた伝送方式を説明するシステム構成図。
【符号の説明】
１１０、２０１            光ファイバケーブル
２０２、３１１            光ファイバケーブル
１１２ａ、ｂ              光送受信器
１１４ａ、ｂ              合分波器
１２０、２３１            同軸ケーブル
１３０ａ，ｂ              変復調器
２６０、２７０            変復調器
１４０ａ，ｂ              ハブ
２５５、２７５            ハブ
１５０、２５０            中央装置
１４３ａ，ｂ、            端末装置
２３４、３１８            端末装置
２００                    ＣＡＴＶ局
２０５、２０８            光送信器
２０６、２０７            光受信器
２３３、３１６            ＴＶ受信装置
２８０                    統合装置
３１２                    光結合器
４００                    中継装置
５００                    回線接続装置
【図１】
0003756039.tif 000002
【図２】
0003756039.tif 000003
【図３】
0003756039.tif 000004
【図４】
0003756039.tif 000005
【図５】
0003756039.tif 000006
【図６】
0003756039.tif 000007
【図７】
0003756039.tif 000008
【図８】
0003756039.tif 000009
【図９】
0003756039.tif 000010
【図１０】
0003756039.tif 000011
【図１１】
0003756039.tif 000012
【図１２】
0003756039.tif 000013