JP5891640B2 - メディア変換装置、及び伝送システム - Google Patents
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Description
ケーブルモデムでは、双方向のデータ通信を実現する目的で、信号が、QAM方式などでデジタル変調した高周波信号に変換され、テレビ信号と同じように周波数多重にて伝送される。
なお、デジタル方式のテレビ信号についても、OFDM方式やQAM方式によりデジタル変調された高周波信号がチャネルを単位にして周波数多重される点については原理的に同じである。
しかし、近年では、図9に示すように、CATV局設備(ヘッドエンド装置)から加入者宅の近傍までを、同軸ケーブルの代わりに光ファイバーケーブルで伝送するHFC(Hybrid Fiber−Coaxial)方式が、一般的となっている。HFCでは、光ノードの後段に、同軸ケーブルを介して、ケーブルモデムが接続される。
PON方式のシステムは、局側装置(OLT)と、これに接続された光ファイバーケーブルから光分配器を介して複数の光ファイバーケーブルに分岐した構成を為す光ファイバー網と、分岐した光ファイバーケーブルの終端にそれぞれ接続された宅側装置(ONU)と、を含む。
このため、ケーブルモデム方式システムを、PON方式システムに移行するには、設備を大きく変更する必要があり、大きな負担が生じる。
また、集合住宅等では、共同の設備室等までには光ファイバーケーブルを敷設できても、そこから各戸までの間に光ファイバーケーブルを敷設することが困難なことがあり、FTTH方式であるPON方式の導入が困難な場合がある。
ここで、図9に示すような一般なケーブルモデム方式システムでは、局側装置であるCMTSは、CATV局に複数設置されることが多い。例えば、上流のアプリケーションサーバや顧客管理システムなどとの関連から、CATV局には、VOD用に限定したCMTSが設置されることがある。また、VoIPアプリケーションでは、局設備の管理主体が異なることが通例であり、専用のCMTSが設置される。
したがって、メディア変換装置への入力を、ONUへ光分配することを考える場合、さらに、どれだけの個数のONUを接続することができるかという点について、これらの条件を総合的に満足させるための煩わしい回線設計や管理が必要となる。
これに対し、メディア変換装置が、FTTH(光信号)の中継機能を併せ持てば、その位置から開始する光出力が、ONUへの分配に独立して専用に用いることができ有利である。
そこで、本発明の第6の目的は、メディア変換装置の構成の変更を容易にすることである。
前記スプリット回路部と前記複数の第1伝送部との間に設けられた第2SerDesと、が更に備わり、前記第1SerDesは、前記光リンクから出力されたシリアルの電気信号をパラレルに変換して前記スプリット回路部に与えるとともに、前記スプリット回路部から前記光リンクに対して出力されたパラレルの電気信号をシリアルに変換して前記光リンクに与え、前記第2SerDesは、前記第1伝送部から前記スプリット回路部に対して出力されたシリアルの電気信号をパラレルに変換して前記スプリット回路部に与えるとともに、前記スプリット回路部から前記第1伝送部に対して出力されたパラレルの電気信号をシリアルに変換して前記第1伝送部に与えるのが好ましい。この場合、スプリット回路部における処理をパラレル信号で行うことができ、低速化することができ有利である。
前記1又は複数の第2光リンク及び前記1又は複数のメディア変換部の第1伝送部から出力された電気信号を前記スプリット回路部で集約し、前記第1光リンクに出力するのが好ましい。この場合、第2光リンクに光ファイバーを接続して、メディア変換装置よりも宅側にPON方式システムを構築できる。
[1.第1実施形態]
図1は、PON方式(FTTHシステム)とケーブルモデム方式(CATVシステム)とが混在した伝送システムを示している。
CATV局には、ヘッドエンド装置としてPON方式の局側装置であるOLT(Optical Line Terminal)1が設置されている。OLT1は、IPネットワークなどの上位ネットワークとの中継ノードとなる。
一般的な、PON方式の伝送システムでは、図1中にも示すように、分岐した光ファイバー4の終端には、PON方式の宅側装置であるONU(Optical Network Unit)5が接続される。なお、ONU5には、PCなどの端末装置6が接続される。
ONU機能部11は、光リンク13から出力された電気信号のPON形式データを、所定方式の中間データに変換し、第2伝送部であるCMTS機能部12側へ出力する(下りONU変換)。
また、ONU機能部11は、CMTS機能部12から出力された所定方式の中間データを、PON方式のデータ(電気信号)に変換し、OLT1側へ出力する(上りONU変換)。
なお、一般的なONU5は、前記光リンク13と前記ONU機能部11とを備えたものである。換言すると、ONU機能部11は、一般的なONU5から光リンク13を除いたものである、ということができる。
CMTS機能部12は、ケーブルモデム方式のシステムにおける局側装置であるCMTSと同等の機能を有している。
また、CMTS機能部12は、ONU機能部11から出力された所定方式の中間データをケーブルモデム方式のデータに変換して、ケーブルモデム8側に送信する(下りCMTS変換)。
このため、ケーブルモデム方式システムが利用されている集合住宅等であっても、加入者宅側の設備(ケーブルモデム8)を変更したり、集合住宅内に光ファイバーを敷設する必要がなく、各戸まで光ファイバーを敷設できない場合であっても、幹線部分のPON方式化が容易に行え、本発明の第1の目的を達成できる。
したがって、CATV局としては、PON方式化を行っても、宅側の終端装置の交換(ケーブルモデムからONUへの交換)を不要にしたり、遅らせたりすることができ、経済的である。
図2は、複数のメディア変換部10a,10b,10cを備えたメディア変換装置20を示している。
図2のメディア変換装部10は、図1に示すメディア変換装置と同様のものである。
図3は、光学部品を少なくしたメディア変換装置20を示している。
図2のメディア変換装置20では、複数のメディア変換部10に、高価な光学部品である光リンク13がそれぞれ備わっている。また、複数のメディア変換部10に光信号を分配するための光分配器3も必要である。しかも、光学部品は、非常にデリケートであり、集合住宅の設備室等に数多く配置することは現実的に困難なことがある。
スプリット回路部21は、図2の光分配器3と等価な機能を電気的に行うものである。スプリット回路21は、第1光リンク13から出力された電気信号(下り信号)のPON方式データを、出力数に応じてコピーして分配して出力する。
PON方式では、上り信号は、各ONUからの信号の衝突が起こらないように、各ONUからの信号が、異なるタイミングで送信される。
したがって、スプリット回路部21は、上り信号については、単に、複数のメディア変換部10a,10b,10c,10dから受信した複数の信号を、集約して順に第1光リンク13側へ送り出すだけでよい。
この場合、スプリット回路部で、電気的に分配・集約できるので、高額な光部品である図2の光分配器3は、不要となる。また、第1光リンク13も、個々のメディア変換部10a,10b,10c,10dには、必要なくなるため、高額な光部品である光リンクを減らすことができるため、本発明の第3の目的を達成できる。
第1及び第2SerDesは、シリアル信号とパラレル信号の相互変換を行うものである。
さらに、第1SerDes22は、スプリット回路部21から第1光リンク13側に対して出力されたパラレルの電気信号(上り信号)をシリアルの電気信号に変換して第1光リンク13側へ出力する。
なお、第1光リンク13と第1SerDes22とをあわせて、局側光送受信部14というものとする。
すなわち、第2SerDes23a,23b,23c,23dは、第1伝送部11からスプリット回路部21側へ出力されたシリアルの電気信号(上り信号)をパラレルの電気信号に変換してスプリット回路部21側へ出力する。
さらに、第2SerDes23a,23b,23c,23dは、スプリット回路部21から第1伝送部11に対して出力されたパラレルの電気信号(下り信号)をシリアルに変換して前記第1伝送部11に出力する。
なお、第2SerDes23a,23b,23c,23dと第1伝送部11との信号条件が一致しない場合には、図3に示すように、信号振幅の調整回路24a,24b,24c,24dを調整することで、第2SerDes23a,23b,23c,23dと第1伝送部11との信号条件が一致しない場合であっても、両者を結合することができる。
図4は、PON中継機能を併存させたメディア変換装置20を示している。
図4のメディア変換装置20は、図3のメディア変換部10dが、PON中継機能部30に置き換わっている点を除くと、図3のメディア変換装置20と同様である。
また、図4のスプリット回路部21は、第2光リンク25及び各メディア変換部10a,10b,10cの第1伝送部11から出力された電気信号を集約し、第1光リンク13側に出力する。
1つの集合住宅であっても、PON方式化を望む加入者が存在することがあり、集合住宅内のケーブル敷設をケーブルモデム方式(同軸)に統一することが難しい場合もある。また、将来的にONUが増加することも想定される。
しかも、ケーブルモデム方式とPON方式の併存が容易に可能であり、PON方式への移行が非常に柔軟になるという利点が生まれる。
図5は、現用系の光ファイバー経路と予備系の光ファイバー経路とを切替可能にしたメディア変換装置20を示している。
図5のメディア変換装置20では、現用系の光ファイバー2aと予備系の光ファイバー2bとが接続可能になっている。
各光ファイバー2a,2bには、光リンク(第1光リンク)13a,13bが接続され、各第1光リンク13a,13bとスプリット回路部21との間には、それぞれ第1SerDes22a,22bが設けられている。
スプリット回路部21は、複数のメディア変換部10a,10b,10c,10dに対応する複数の第2入出力部21−1,21−2,21−3,21−4を持ち、それぞれが、複数の第1入出力部21a,21bのいずれかに選択的に接続されるよう構成されている。
図6は、PON方式の信号と機能的に整合したクロスバー交換回路の一例を示す。複数の第1入出力部21a,21b,21cは、それぞれ別々の経路で、PON方式の局側装置(OLT)と接続される。メディア変換部またはPON中継機能部と接続される第2入出力部21−1,21−2,21−3,21−4は、前記局側装置(OLT)と接続される第1入出力部21a,21b,21cの任意の1つと、選択的に接続することができる。
つまり、光分配器3による光分配方式では、光分配器3が受動部品であるため、経路切替の自動化が困難(電気的に行えない)である。これに対し、図5のメディア変換装置20では、光分配では困難である自動経路変更や故障時バックアップ機能を具備させることが容易であり、本発明の第5の目的が達成される。
なお、図5のメディア変換装置20においても、図4と同様に、PON中継機能部30を設けることができる。
図7のメディア変換装置20は、図4のメディア変換部、およびPON中継機能部を、機能毎にモジュール化したものを示している。
図7では、スプリット回路部21よりも宅側の各系統を、それぞれ、モジュール化されたサブブロック40a,40b,40c,40dとしたものである。宅側の各サブロック40a,40b,40c,40dは、メディア変換部10a,10b,10c又はPON中継機能部30とともに、それらの前段にある第2SerDes23a,23b,23c,23d及び調整回路24a,24b,24c,24dを含めてモジュール化されている。
なお、図7では、スプリット回路部21よりも宅側の4つの系統がすべてサブブロック40a,40b,40c,40dとして構成されて、メイン基板装置に対して着脱自在に構成されているが、一部の系統だけがサブブロック化されていてもよい。
また、図7のスプリット回路部21よりも局側の第1光リンク13a,13bと、第1SerDes22a,22bを、それぞれ局側光送受信部14a,14bとして、サブブロック化し、着脱自在としてもよい。
図8は、下2つの系統を、着脱自在なサブブロック(拡張用サブ基板)40c,40dとし、上2つの系統は、スプリット回路部21(図8では省略)などを含むメイン基板側に設けた例を示している。
図8のメディア変換装置20では、CMTS機能部12よりも宅側の同軸ケーブルを1本にまとめて使い勝手を良くするため、ダイプレックスフィルタ51が設けられている。
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
2 光ファイバー
3 光分配器
4 光ファイバー
6 端末装置
7 同軸ケーブル
8 ケーブルモデム
9 光ファイバー
10 メディア変換装置
10a,10b,10c,10d メディア変換装置
11 第1伝送部(ONU機能部)
12 第2伝送部(CMTS機能部)
13 光リンク(第1光リンク)
14 局側光送受信部
14a,14b 局側光送受信部
20 メディア変換装置
21 スプリット回路部
21a,21b 第1入出力部
21−1,21−2,21−3,21−4 第2入出力部
22 第1SerDes
23a,23b,23c,23d 第2SerDes
24a,24b,24c,24d 調整回路
25 光リンク(第2光リンク)
30 中継機能部
40a,40b,40c,40d サブブロック
51 ダイプレックスフィルタ
52 増幅器
53 分配器
54 同軸コネクタ
55 同軸コネクタ
60 ダミー用基板
Claims (9)
- PON方式の局側装置とケーブルモデムとの間に設置されるメディア変換装置であって、
前記局側装置への光ファイバーが接続され、光ファイバーからの光信号を電気信号に変換して出力するとともに、電気信号を光信号に変換して前記光ファイバーに出力する光リンクと、
前記光リンクに接続されるスプリット回路部と、
PON方式のデータとケーブルモデム方式のデータとの間で相互にデータを変換する複数のメディア変換部と、
を備え、
前記光リンクは、前記光ファイバーからの前記光信号のPON方式データを電気信号のPON方式データに変換して、電気信号のPON方式データを前記スプリット回路側へ出力し、
前記スプリット回路部は、
前記光リンクから出力された電気信号のPON方式データを、前記複数のメディア変換部に対してコピーして分配して出力するとともに、
前記複数のメディア変換部から出力された電気信号のPON方式データを集約し、前記光リンクに出力し、
前記光リンクは、前記スプリット回路から出力された電気信号のPON方式データを光信号に変換して前記光ファイバーに出力する
ことを特徴とするメディア変換装置。 - 前記光リンクと前記スプリット回路部との間に設けられた第1SerDesと、
前記スプリット回路部と前記複数のメディア変換部との間に設けられた第2SerDesと、が更に備わり、
前記第1SerDesは、
前記光リンクから出力されたシリアルの電気信号をパラレルに変換して前記スプリット回路部に与え、
前記スプリット回路部から出力されたパラレルの電気信号をシリアルに変換して前記光リンクに与え、
前記第2SerDesは、
前記メディア変換部から前記スプリット回路部に対して出力されたシリアルの電気信号をパラレルに変換して前記スプリット回路部に与え、
前記スプリット回路部から前記メディア変換部に対して出力されたパラレルの電気信号をシリアルに変換して前記メディア変換部に与える
請求項1記載のメディア変換装置。 - 前記光リンクは、複数備わり、
前記スプリット回路部は、
前記複数の光リンクに接続される複数の第1入出力部と、
前記複数のメディア変換部に接続される複数の第2入出力部と、
を備え、
前記メディア変換部に接続される複数の第2入出力部それぞれが、光リンクに接続される前記複数の第1入出力部のいずれかに選択的に接続される
請求項1又は2記載のメディア変換装置。 - 前記スプリット回路部に対して前記メディア変換部が着脱自在に構成された請求項1〜3のいずれか1項に記載のメディア変換装置。
- PON方式の局側装置とケーブルモデムとの間に設置されるメディア変換装置であって、
前記局側装置への第1光ファイバーが接続され、前記第1光ファイバーからの光信号を電気信号に変換して出力するとともに、電気信号を光信号に変換して前記第1光ファイバーに出力する第1光リンクと、
前記第1光リンクに接続されるスプリット回路部と、
PON方式の宅側装置への第2光ファイバーが接続され、前記第2光ファイバーからの光信号を電気信号に変換して前記スプリット回路部に出力するとともに、前記スプリット回路部からの電気信号を光信号に変換して前記第2光ファイバーに出力する1又は複数の第2光リンクと、
PON方式のデータとケーブルモデム方式のデータとの間で相互にデータを変換する1又は複数のメディア変換部と、
を備え、
前記第1光リンクは、前記第1光ファイバーからの前記光信号のPON方式データを電気信号のPON方式データに変換して、電気信号のPON方式データを前記スプリット回路側へ出力し、
前記スプリット回路部は、
前記第1光リンクから出力された電気信号のPON方式データを、前記1又は複数の第2光リンク、及び、前記1又は複数のメディア変換部に対してコピーして分配して出力するとともに、
前記1又は複数の第2光リンク及び前記1又は複数のメディア変換部から出力された電気信号のPON方式データを集約し、前記第1光リンクに出力し、
前記第1光リンクは、前記スプリット回路から出力された電気信号のPON方式データを光信号に変換して前記第1光ファイバーに出力する
ことを特徴とするメディア変換装置。 - 前記第1光リンクと前記スプリット回路部との間に設けられた第1SerDesと、
前記スプリット回路部と前記1又は複数のメディア変換部との間、及び前記スプリット回路部と前記1又は複数の第2光リンクとの間に設けられた第2SerDesと、が更に備わり、
前記第1SerDesは、
前記第1光リンクから出力されたシリアルの電気信号をパラレルに変換して前記スプリット回路部に与えるとともに、
前記スプリット回路部から出力されたパラレルの電気信号をシリアルに変換して前記第1光リンクに与え、
前記第2SerDesは、
前記メディア変換部及び前記第2光リンクから前記スプリット回路部に対して出力されたシリアルの電気信号をパラレルに変換して前記スプリット回路部に与えるとともに、
前記スプリット回路部から前記メディア変換部及び第2光リンクに対して出力されたパラレルの電気信号をシリアルに変換して前記メディア変換部及び第2光リンクに与える
請求項5記載のメディア変換装置。 - 前記第1光リンクは、複数備わり、
前記スプリット回路部は、
前記複数の第1光リンクに接続される複数の第1入出力部と、
前記1又は複数の第2光リンク、及び、前記1又は複数のメディア変換部に接続される複数の第2入出力部と、を備え、
前記1又は複数の第2光リンク、及び、前記1又は複数のメディア変換部に接続される複数の第2入出力部それぞれが、前記第1光リンクに接続される複数の第1入出力部のいずれかに選択的に接続される
請求項5又は6記載のメディア変換装置。 - 前記スプリット回路部に対して、前記メディア変換部又は第2光リンクが着脱自在に構成された請求項5〜7のいずれか1項に記載のメディア変換装置。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載のメディア変換装置を、PON方式の局側装置とケーブルモデムとの間に設置した伝送システム。
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