JPH09284219A - 伝送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 加入者伝送システムにおける加入者当たりの
チャネル数増加。 【解決手段】 １台の光サブノードが加入者数Ｍのエリ
アを最大Ｐチャネルのデジタル信号を分配できるシステ
ムでは、デジタル信号用の光ファイバを光サブノード３
から先の同軸分配系にまで伸延し、Ｎ台の光サブノード
６を設置する。前記エリアはＮ＋１個のサブエリアに分
割し、各１台の光サブノードを有する。ヘッドノードで
は各サブノードで必要とされるデジタル信号を周波数コ
ンバータ１２で周波数多重化し(最大(Ｎ＋１)×Ｐチャ
ネル)、光信号に変換後、光ファイバ２に送出する。各
光サブノードには光カプラ２０、光受信器１１、バンド
パスフィルタ１８、周波数コンバータ１３を設置し、光
ファイバから分岐した光信号を受信後に該ノード宛デジ
タル信号を抽出し、既存のデジタル信号用帯域に周波数
変換して既存同軸ケーブル４を用いてサブエリア内の各
加入者５に分配する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、伝送システムに係
り、特に光ファイバ伝送路を導入した伝送システムに関
する。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバ伝送路を用いた従来の伝送シ
ステムの一例には、ケーブルテレビネットワーク(以下
ＣＡＴＶネットワークと記載)があり、以下に記載する
従来例および後述する実施例ではＣＡＴＶネットワーク
について説明する。

【０００３】従来のＣＡＴＶネットワークの構成例は、
「ＣＡＴＶのアクセス系 光ファイバ伝送(３)」(日経
コミュニケーション１９９４年８月１日号 ９４頁およ
び９５頁)に記載されている。このＣＡＴＶネットワー
クの構成例では、ＣＡＴＶセンタ(ヘッドエンド)と光ノ
ードの間の幹線系には光ファイバケーブルが、また、光
ノードから各家庭までの分配系には同軸ケーブルが使用
されている。幹線系には３本の光ファイバが敷設されて
おり、２本がＣＡＴＶセンタから光ノードへの下り信号
用に、１本が逆に光ノードからＣＡＴＶセンタへの上り
信号用に使用されている。下り信号用光ファイバのうち
１本はアナログ信号伝送用であり、残る１本はデジタル
信号用である。各信号に割当てられている周波数帯域
は、アナログ下り信号が５４Ｍないし４５０ＭＨｚ、デ
ジタル下り信号が４５０Ｍないし７７５ＭＨｚ、上り信
号が８７５Ｍないし１ＧＨｚであり、各信号の周波数帯
域は、重複がないように設定されている。これは、分配
系では３信号が共通の同軸ケーブルにより伝送されるた
めである。このＣＡＴＶネットワークの構成例では同軸
ケーブルの帯域は１ＧＨｚに設定されている。これは、
同軸ケーブルの周波数帯域としては限界と考えられてい
る値である。

【０００４】そしてこの同軸ケーブルの周波数帯域限界
のため、アナログ・ビデオおよびＦＭは６０チャンネ
ル、デジタルビデオは２６０チャンネルというチャンネ
ル数上限が定まっていた。

【０００５】従来のネットワークでは、上述したように
光ファイバにて伝送する各信号の帯域は、該光ファイバ
に接続している分配系の同軸ケーブルの帯域幅により制
限されていた。しかしながら、光ファイバは、２００Ｔ
Ｈｚ(テラヘルツ)もの非常に広い帯域(単一モードファ
イバ、波長１.５μｍ帯域の場合)を有しており、従来ネ
ットワークでは光ファイバの伝送帯域には相当量の余裕
が残されている。しかし、これまで、この残された伝送
帯域の活用方法については何ら議論されていなかった。

【０００６】また、既存の同軸ケーブルを利用したＣＡ
ＴＶネットワークとの互換性を有する圧縮デジタル信号
の光伝送システムとして、ハイブリッド光伝送がある。
ここでハイブリッド光伝送とは、アナログ信号とデジタ
ル信号とを電気的に周波数多重化して一括して光信号に
変換して伝送する方式である。この方式によれば、従
来、アナログ信号光伝送およびデジタル信号光伝送に合
計２式必要であった光送信器、光ファイバおよび光受信
器を、１式に半減でき、装置の低コスト化に有効であ
る。ハイブリッド光伝送の詳細については、「１５０ｃ
ｈ ＡＭ／１６ＱＡＭハイブリッド光伝送システムの開
発」(電子情報通信学会技術報告、ＯＣＳ９３−９７、
２３頁ないし３１頁)において記述されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上、述べたように従
来の伝送システムでは、光ファイバの帯域幅に余裕があ
っても光ファイバに接続している分配系の帯域幅が狭い
ため、伝送システムの伝送容量が分配系のの帯域幅によ
り制限されていた。

【０００８】伝送システムの伝送容量の拡大は、ＣＡＴ
Ｖネットワークに例えれば、テレビの再送信信号チャネ
ルの増加およびビデオデマンドサービス用のビデオ信号
チャネル数の増加に寄与する。そして、テレビの再送信
信号チャネルの増加およびビデオデマンドサービス用の
ビデオ信号チャネル数の増加は、ＣＡＴＶネットワーク
ユーザから要望され始めている。

【０００９】本発明の目的は、光ファイバを用いた伝送
システムにおいて、既存のケーブル線路を有効活用して
伝送容量の拡大を提供する伝送システムを提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そして本発明の目的は、
下記により達成できる。１台の光ノードが加入者数Ｍの
エリアをカバーし、最大Ｐチャネルのデジタル信号を分
配できるように分配系の帯域が設計されている既存の伝
送システムの伝送容量の拡大を考えよう。

【００１１】デジタル信号用の光ファイバを光ノードか
ら先の同軸分配系にまで伸延し、伸延した光ファイバ沿
いにＮ台(Ｎ≧１)の光サブノードを設置する。既存エリ
ア(加入者数Ｍ)はＮ＋１個のサブエリアに分割し、各サ
ブエリアが１台の光サブノードを有する。ヘッドノード
では各光サブノードにて必要とされるデジタル信号(最
大Ｐチャネル、Ｐ≧１)をすべて周波数多重化し(最大
(Ｎ＋１)×Ｐチャネル)、光信号に変換後、前記光ファ
イバに送出する。各光サブノードには光カプラ、光受信
器、バンドパスフィルタ、周波数コンバータを設置し、
前記光ファイバから分岐した光信号を受信後に当該ノー
ド宛デジタル信号(最大Ｐチャネル)のみを抽出し、既存
のデジタル信号用帯域に周波数変換して既存同軸ケーブ
ルを用いてサブエリア内の各加入者に分配する。既存の
上り信号および下りのアナログ信号の伝送は既存設備を
用いて従来と同様に行う。

【００１２】以上によれば、光ファイバが各サブエリア
にまで最大(Ｎ＋１)×Ｐチャネルのデジタル信号を伝送
でき、且つ、各サブエリア毎に異なるデジタル信号(最
大Ｐチャネル)の分配を既存の同軸ケーブルを用いて実
現することができるため、１加入者が利用できるデジタ
ル信号のチャネル数を従来のＰ／Ｍから最大(Ｎ＋１)×
Ｐ／Ｍに拡大することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を、図１
ないし図１１により詳述する。 〔第１実施例〕本発明の第１実施例を、図１および図２
を用いて説明する。図１は、本発明の第１実施例である
伝送システムの構成図である。図２は、図１の伝送シス
テムの各部における信号スペクトルの例を示した図であ
り、図１の各部に付した記号((a)ないし(l))が、図２の
縦軸上に付した記号と対応しており、それぞれ記号を付
したの部位での信号スペクトルの例を示している。

【００１４】第１実施例の伝送システムでは、ヘッドエ
ンド１は、光サブノード３と３本の光ファイバ２で接続
され、光サブノード３は、加入者５と同軸ケーブルで、
光サブノード６(１)と光ファイバ２−２および同軸ケー
ブル４(０)で接続している。光サブノード６(ｎ)(２≦
ｎ≦Ｎ−１)は、同様に光サブノード６(ｎ−１)と光サ
ブノード６(ｎ＋１)との間に設置され、相互に同軸ケー
ブル４(ｎ−１)、同軸ケーブル４(ｎ)および光ファイバ
２−２と接続し、加入者５と同軸ケーブル４(ｎ)で接続
している。

【００１５】第１の下り信号７は多重化ＡＭ信号(Ａ
Ｍ：Amplitudemodulation、振幅変調)であり、光送信器
１０−１により光信号に変換され、光ファイバ２−１に
送出され、光受信器１１−１により受信される。第２の
下り信号８は多重化ＱＡＭ信号(ＱＡＭ：Quadratureamp
litudemodulation、直交振幅変調)である。上り信号９
は、光送信器１０−３により光信号に変換され、光ファ
イバ２−３に送出され、光受信器１１−３により受信さ
れる。

【００１６】信号８は、ヘッドエンド１への入力信号と
しては、Ｎ＋１に分かれた信号８(0)〜８(Ｎ)である。
ここで、信号８(０)は光サブノード３宛て、信号８(ｎ)
は光サブノード６(ｎ)宛て(１≦ｎ≦Ｎ)の信号である。
信号８(０)〜８(Ｎ)は、それぞれＰチャネルの信号が周
波数多重化されている。信号８(０)〜８(Ｎ)は同じ周波
数帯域を有しているが、周波数コンバータ１２(１)〜１
２(Ｎ)により帯域が相互に重ならないよう周波数変換さ
れる。周波数変換後の各信号を合波器１４により周波数
多重化して得られる信号のスペクトル例を図２(ｅ)に示
す。本図から分かるように、合計で(Ｎ＋１)×Ｐチャネ
ルの信号が周波数多重化されている。なお、相互に重な
らない帯域が得られるのであれば、信号８(０)〜８(Ｎ)
はそれぞれどんな周波数変換を受けても良い。また、各
多重化ＱＡＭ信号８(０)〜８(Ｎ)が予め異なる周波数帯
域にてＱＡＭ変調器などから供給されるのであれば、周
波数コンバータ１２は省略することができる。また、信
号７および信号８はそれぞれ別の変調方式の信号でも構
わないし、複数の変調方式の信号が混在していても良
い。

【００１７】合波器１４により多重化されたＱＡＭ信号
は光送信器１０−２により光信号に変換され、光ファイ
バ２−２に送出される。光ファイバ２−２には、光サブ
ノード３および光サブノード６(１)〜６(Ｎ)がバス状に
接続されている。光サブノード３、６(１)〜６(Ｎ)は、
光カプラ２０(０)〜２０(Ｎ)を用いて光信号パワーの一
部を分岐し、光受信器１１−２にて多重化ＱＡＭ信号８
を得る。光カプラ２０(０)〜２０(Ｎ)の分岐比は、同じ
でも良いし、また、光サブノード３および光サブノード
６(１)〜６(Ｎ)の光受信器１１−２への入力パワーがほ
ぼ同じとなるように設定してもよい。

【００１８】光サブノード３では、フィルタ１８(０)に
より多重化ＱＡＭ信号８(０)のみを抽出する。抽出した
信号のスペクトル例を図２(ｆ)に示す。多重化ＱＡＭ信
号８(０)と、光受信器１１−１にて受信された多重化Ａ
Ｍ信号７とは合分波器１７−１により周波数多重化され
て同軸ケーブル４(０)に送出される。また、合分波器１
７−１では同軸ケーブル４(０)にて伝送されてきた上り
信号が分離されて光送信器１０−３に入力する。同軸ケ
ーブル４(０)にて伝送されている上下両方向の信号スペ
クトル例を図２(ｇ)に示す。下り信号である多重化ＡＭ
信号７およびＱＡＭ信号８(０)はタッピングされて、サ
ブエリア(０)の各加入者５が有する宅内装置に入力す
る。ここで、多重化ＱＡＭ信号８(０)はサブエリア(０)
内の各加入者５向けの変調信号を含んでいる。

【００１９】同様に光サブノード６(１)においても、光
カプラ２０(１)を用いて光信号パワーの一部を分岐し、
光受信器１１−２にて多重化ＱＡＭ信号８を得る。フィ
ルタ１８(１)は、光サブノード６(１)宛てのＱＡＭ信号
である多重化ＱＡＭ信号８(１)を抽出し、周波数コンバ
ータ１３(１)により信号帯域を所定の帯域に変換する。
合分波器１７−２では下り信号を分離して、フィルタ１
８−１により多重化ＡＭ信号７のみを抽出した後、多重
化ＱＡＭ信号８(１)と周波数多重化して同軸ケーブル４
(１)に送出する。同軸ケーブル４(１)を伝搬する信号の
スペクトル例を図２(ｊ)に示す。図２(ｊ)のスペクトル
配置は図２(ｇ)の場合と同様であり、多重化ＡＭ信号７
は共通である。しかし、(ｊ)におけるＱＡＭ信号は多重
化ＱＡＭ信号８(１)であり、サブエリア(１)内の加入者
５向けの信号を含んでいる。なお、光サブノード６(１)
にはアンプ１６を適宜設置してよい。

【００２０】このように、同軸ケーブル４(０)および同
軸ケーブル４(１)は、同じ周波数帯域を利用しながら、
それぞれの同軸ケーブルに接続されている加入者には異
なる多重化ＱＡＭ信号を分配することができる。

【００２１】残りの光サブノード６(２)〜６(Ｎ)にても
６(１)と同様の構成により、共通の多重化ＡＭ信号７と
各サブエリア宛の多重化ＱＡＭ信号８(２)〜８(Ｎ)を分
配できる。すなわち、各光サブノード６(１)〜６(Ｎ)で
は、光カプラ２０(０)〜２０(Ｎ)を用いて光ファイバ２
−２から光信号パワーの一部を分岐し、光受信器１１−
２にて多重化ＱＡＭ信号８を得る。フィルタ１８(ｎ)
(１≦ｎ≦Ｎ)では各光サブノード宛てのＱＡＭ信号を抽
出し、周波数コンバータ１３(ｎ)により信号帯域を所定
の帯域に変換する。合分波器１７−２では下り信号を抽
出して、フィルタ１８−１により多重化ＡＭ信号７のみ
を抽出した後、多重化ＱＡＭ信号８(１)〜８(Ｎ)と周波
数多重化して同軸ケーブル４(ｎ)に送出する。図２(ｋ)
(ｌ)には光サブノード６(Ｎ)および同軸ケーブル４(Ｎ)
における信号スペクトルの例を示す。

【００２２】デジタル信号が６４ＱＡＭ信号である場
合、６ＭＨｚ帯域にて約４チャネルのデジタル圧縮映像
信号を一括搬送可能である。従って、従来のＣＡＴＶネ
ットワークでは、デジタル信号の伝送に割当てられる一
般的な同軸ケーブルの帯域が例えば２４０ＭＨｚである
場合、デジタル信号は４０チャネル(映像信号で１６０
チャネルに相当)しか伝送できない。ところが一方、本
実施例を適用した場合、光ファイバ伝送系の帯域幅とし
て２.４ＧＨｚを利用することが可能で、従来の１０倍
のデジタル信号４００チャネルを一括して伝送すること
が出来る。なお従来技術の延長として、既に敷設されて
いる同軸ケーブルに２.４ＧＨｚの帯域を確保すること
は不可能である。

【００２３】なお、６４ＱＡＭ信号の所要符号誤り率１
０のマイナス６乗、ＱＡＭ信号の光変調度１.５％／チ
ャネル、光送信器の出力光パワー７ｄＢｍ、光ファイバ
の伝送損失７ｄＢを仮定すると、光受信器に要求される
入力光パワーは約−１０ｄＢｍとなり、光カプラには分
岐損失として約１０ｄＢを割り当てられ、４〜８箇所の
サブエリアに光信号を分配することができる。

【００２４】以上より、本実施例によれば、各サブエリ
ア(平均加入者数Ｍ／(Ｎ＋１))に最大Ｐチャネルのデジ
タル信号が分配されるため、１加入者が利用できるデジ
タル信号のチャネル数は(Ｎ＋１)×Ｐ／Ｍチャネルとな
る。従来ネットワークではＰ／Ｍチャネルであり、(Ｎ
＋１)倍に多チャネル化されている。しかも、同軸ケー
ブルに要求される帯域幅は増加していないので、既に敷
設された同軸ケーブルを利用することができる。

【００２５】なお、本実施例の構成と前述した従来のＣ
ＡＴＶネットワークの構成例とを比較して明らかなよう
に、従来の２.４Ｇ構成を本実施例の構成に変更する場
合、ヘッドエンドと光サブノードの間の光ファイバ、光
送信器(１０−１、１０−３)、光受信器(１１−１〜１
１−３)、光サブノード内の合分波器１７−１、同軸ケ
ーブルは既存ネットワークにて使用されていたものであ
り、本実施例でもそのまま利用することができる。ま
た、加入者における端末もそのまま使用できる。また、
ヘッドエンドおよび光サブノードの設置場所も変更する
必要はない。また、従来ネットワークにおいて同軸ケー
ブル網に中継用の双方向アンプが接続されている場合、
双方向アンプを光サブノードに改造し、双方向アンプに
て用いられていたアンプ１６を光サブノード内にて再利
用してもよい。

【００２６】以上より、本実施例によれば、従来構成ネ
ットワークの設備の多くを利用して、１加入者が利用で
きるデジタル信号のチャネル数を最大(Ｎ＋１)×Ｐ／Ｍ
に拡大することができるという効果も得る。

【００２７】なお、本実施例ではデジタル信号(ＱＡＭ
信号)とアナログ信号(ＡＭ信号)とを用いて説明を行っ
たが、これは一例であって、両信号は混在していても、
逆であってもよい。また、他の変調方式の信号であって
もよい。一般的には、同報信号(放送信号)の分配用に光
ファイバ２―１を用い、オンデマンド信号(個別の要求
に応じて分配される信号)の伝送用に光ファイバ２―２
を用いると効率的である。

【００２８】〔第２実施例〕本発明の第２実施例を、図
３および図４を用いて説明する。図３は、本発明の第２
実施例である伝送システムの構成図である。図４は、図
３の伝送システムの各部における信号スペクトルの例を
示した図であり、図３の各部に付した記号((a)ないし
(j))が、図４の縦軸上に付した記号と対応しており、そ
れぞれの記号を付した部位での信号スペクトルの例を示
している。

【００２９】本実施例は、第１実施例の伝送システムに
各加入者宅にまで光ファイバを引き込む構成を加えた実
施例である。各光サブノード３、６(１)〜６(Ｎ)には周
波数変換して得られた多重化ＱＡＭ信号８(０)〜８(Ｎ)
を光信号に変換する光送信器１０−４を設置する。さら
に各光サブノード３、６(１)〜６(Ｎ)からはサブエリア
内の各加入者５宅近傍を経由する光ファイバを敷設し、
各加入者５は光カプラ２０−ｍ(０≦ｍ≦Ｍ)を用いて光
信号パワーの一部を分岐し、宅内などの光受信器１１−
４に入力する。光受信器１１−４にて受信された信号は
同軸ケーブル経由にて得られた多重化ＡＭ信号７と合波
器１４−２にて周波数多重化され、セットトップ端末２
１などに入力する。セットトップ端末２１の構成によっ
ては、合波器１４−２を省略して、光受信器１１−４の
出力を直接セットトップ端末２１に入力してもよい。

【００３０】本実施例では、図４(ｇ)(ｊ)に示すよう
に、同軸ケーブルの伝送帯域には空き帯域(多重化ＡＭ
信号７と上り信号９の間の帯域)が発生する。この空き
帯域を他の用途に利用することができる。他の用途と
は、例えば、上り信号帯域の拡張であるとか、多重化Ａ
Ｍ信号帯域の拡張、大口ユーザへの帯域割当てなどであ
る。

【００３１】本実施例によると、第１実施例と同様に、
各サブエリア(平均加入者数Ｍ／(Ｎ＋１))に最大Ｐチャ
ネルのデジタル信号が分配されるため、１加入者が利用
できるデジタル信号のチャネル数は(Ｎ＋１)×Ｐ／Ｍチ
ャネルとなる。従来ネットワークではＰ／Ｍチャネルで
あり、(Ｎ＋１)倍に多チャネル化されている。しかも、
同軸ケーブルに要求される帯域幅は増加していないの
で、既に敷設された同軸ケーブルを利用することができ
るという効果を得ると同時に、同軸ケーブルの帯域に空
きができ、他の用途に利用できるという効果も得る。

【００３２】〔第３実施例〕本発明の第３実施例を、図
５および図６を用いて説明する。図５は、本発明の第３
実施例である伝送システムの構成図である。図６は、図
５の伝送システムの各部における信号スペクトルの例を
示した図であり、図５の各部に付した記号((a)ないし
(j))が、図６の縦軸上に付した記号と対応しており、そ
れぞれの記号を付した部位での信号スペクトルの例を示
している。

【００３３】本実施例は、第１実施例の構成にハイブリ
ッド光伝送を適用したものである。図５において、上り
信号９の伝送系は第１実施例の場合と同様である。一
方、下り信号では、ヘッドエンド１において信号７が信
号８に周波数多重化されてから光伝送される点が異な
る。周波数多重化の前および後の信号スペクトル例を図
６(ａ)、(ｂ)、(ｃ)および(ｅ)に示す。周波数多重化信
号は光送信器１０−１により光信号に変換され、光増幅
器２２−１により増幅されて光ファイバ２−２に送出さ
れる。この結果、第１実施例の場合に比較すると、ヘッ
ドエンド１にて必要とされる光送信器は１台に低減で
き、ヘッドエンド１と光サブノード３の間の光ファイバ
の数は２本に低減できる。

【００３４】光サブノード３では、まず光信号を光増幅
器２２(０)−２にて増幅し、光信号パワーの一部を光カ
プラ２０(０)により分岐する。分岐された光信号パワー
は光受信器１１−１により受信され、分波器１５により
多重化ＡＭ信号７と多重化ＱＡＭ信号とに分離される。
フィルタ１８(０)は光サブノード３宛の多重化ＱＡＭ信
号８(０)を抽出する。図６(ｉ)および(ｆ)には、分離抽
出された多重化ＡＭ信号７と多重化ＱＡＭ信号８(０)の
スペクトル例をそれぞれ示す。これら信号は合分波器１
７−１にて再び周波数多重化されて同軸ケーブル４(０)
に送出され、サブエリア(０)内の加入者に分配される。
同軸ケーブル４(０)内の信号スペクトルの例を図６(ｇ)
に示す。

【００３５】光サブノード６(１)〜６(Ｎ)では、フィル
タにより抽出した多重化ＱＡＭ信号を所定の帯域まで周
波数変換する。周波数変換処理は第１実施例の光サブノ
ードにおける処理と同じである。各部における信号スペ
クトルの例を図６(ｈ)、(ｉ)および(ｊ)に示す。また、
フィルタ１８−３は上り信号のみを通過させて同軸ケー
ブルに送出し、逆に同軸ケーブルからの多重化ＡＭおよ
びＱＡＭ信号は除去するものである。なお、残りの信号
処理は光サブノード３内での処理と同じである。

【００３６】以上より、本実施例によれば、第１実施例
と同様に、各サブエリア(平均加入者数Ｍ／(Ｎ＋１))に
最大Ｐチャネルのデジタル信号が分配されるため、１加
入者が利用できるデジタル信号のチャネル数は(Ｎ＋１)
×Ｐ／Ｍチャネルとなる。従来ネットワークではＰ／Ｍ
チャネルであり、(Ｎ＋１)倍に多チャネル化されてい
る。しかも、同軸ケーブルに要求される帯域幅は増加し
ていないので、既に敷設された同軸ケーブルを利用する
ことができるという効果を得ると同時に、ヘッドエンド
内の光送信器の数およびヘッドエンドと光サブノード間
の光ファイバ数を半減できるという効果を得る。

【００３７】〔第４実施例〕本発明の第４実施例を、図
７および図８を用いて説明する。図７は、本発明の第４
実施例である伝送システムの構成図である。図８は、図
７の伝送システムの各部における信号スペクトルの例を
示した図であり、図７の各部に付した記号((a)ないし
(k))が、図８の縦軸上に付した記号と対応しており、そ
れぞれの記号を付した部位での信号スペクトルの例を示
している。

【００３８】本実施例は、各光サブノード宛の多重化Ｑ
ＡＭ信号伝送に波長多重を用いるものである。上り信号
および多重化ＡＭ信号を伝送するための装置構成は第１
実施例と同じである。上り信号および多重化ＡＭ信号の
スペクトル例を図８(ａ)ないし(ｄ)に示す。

【００３９】ヘッドエンド１では、多重化ＱＡＭ信号８
(０)〜８(Ｎ)を波長多重光送信器２３に入力し、それぞ
れ異なる波長の光信号に変換して出力する。波長多重光
送信器２３から出力した光信号は光合波器２４により波
長多重されて光ファイバ２−２に送出する。送出された
光信号のスペクトル例を図８(ｅ)に示す。各多重化ＱＡ
Ｍ信号８(０)〜８(Ｎ)は、それぞれ波長λ0〜λNにより
搬送されている。また、各波長はスペクトルが相互に重
ならない程度に波長間隔が設定されている。なお、波長
多重光送信器２３にはそれぞれ波長が異なるＮ台の光源
が内蔵されており、例えば、個別のレーザモジュールに
ても、また、波長多重レーザアレイにても実現すること
ができる。また、波長多重光送信器２３と光合波器２４
とは個別の部品でもよいし、一体化されたものでもよ
い。

【００４０】サブエリア(０)の光ノードである光サブノ
ード３では、光ファイバ２−２の光信号が光分波器２５
(０)にて波長λ0と残りの波長λ1〜λNとに分波され
る。図８(ｆ)および(ｈ)には、光分波器２５(０)の第１
出力および第２出力の信号スペクトル例と光分波器２５
(０)の透過特性例(破線)を示す。第１出力信号は光受信
器１１−２にて電気信号に変換され、多重化ＱＡＭ信号
８(０)を出力する。多重化ＱＡＭ信号８(０)は合分波器
１７−１にて多重化ＡＭ信号７と周波数多重化されて同
軸ケーブル４(０)経由で各加入者５に分配される。一
方、第２出力信号は光ファイバ２―２にてサブエリア
(１)に伝送される。

【００４１】サブエリア(１)〜(Ｎ)における光サブノー
ド６(１)〜６(Ｎ)においても光サブノード３の場合と同
様の信号処理が光信号に対して行われる。すなわち、光
分波器２５(ｎ)(１≦ｎ≦Ｎ)は、光信号から波長λnを
抽出して、残りの波長は下流のサブエリアに伝送する。
抽出した波長は光受信器１１−２にて電気信号に変換さ
れ、多重化ＱＡＭ信号８(ｎ)を出力する。多重化ＱＡＭ
信号８(ｎ)は合分波器１７−１にて多重化ＡＭ信号７と
周波数多重化されて同軸ケーブル４(ｎ)経由で各加入者
５に分配される。光サブノード６(１)にて光分波器にて
抽出された光信号のスペクトルおよび光分波器の透過特
性例(破線)を図８(ｋ)に示す。また、同軸ケーブル４
(０)および４(１)での信号スペクトルの例をそれぞれ図
８(ｇ)および(ｊ)に示す。

【００４２】本実施例によれば、第１実施例と同様に、
各サブエリア(平均加入者数Ｍ／(Ｎ＋１))に最大Ｐチャ
ネルのデジタル信号が分配されるため、１加入者が利用
できるデジタル信号のチャネル数は(Ｎ＋１)×Ｐ／Ｍチ
ャネルとなる。従来ネットワークではＰ／Ｍチャネルで
あり、(Ｎ＋１)倍に多チャネル化されている。しかも、
同軸ケーブルに要求される帯域幅は増加していないの
で、既に敷設された同軸ケーブルを利用することができ
るという効果を得ることができると同時に、各光受信器
１１−２の帯域を第１実施例の場合ほど広くする必要が
ない。また、各光サブノードにて周波数コンバータも不
要となる。将来、波長多重光送信器２３の価格が低下し
た場合に、第１実施例の構成よりも安価にネットワーク
を構成できる可能性があるという効果を得る。

【００４３】なお、本実施例の各ノードにおける光分波
器は、光カプラ２０と該光カプラの一方の出力信号から
所望の波長を抽出する光フィルタとに置き換えてもよ
い。

【００４４】〔第５実施例〕図９は、本発明の第５実施
例である伝送システムの構成図である。本実施例は、第
１実施例の伝送システムに光分岐を適用して(必要に応
じて光増幅器を併用)、エリアを拡大するものである。
ヘッドエンド１には、Ｌ台の光サブノード(３(１)〜３
(Ｌ))に分配される多重化ＡＭ信号７、各光サブノード
宛の多重化ＱＡＭ信号８(１)〜８(Ｌ)、および、各光サ
ブノードから送出された光信号(受信して上り信号９
(１)〜９(Ｌ)を得る)が入力する。多重化ＡＭ信号７は
光送信器１０−１にて光信号に変換された後に光増幅器
２２−１にて増幅され、光スターカプラ２６にてＬ分岐
されて各光サブノード宛の光ファイバに送出される。各
光サブノードでは光受信器１１−１にて電気信号に変換
されて合分波器１７−１に入力する。多重化ＱＡＭ信号
８(１)〜８(Ｌ)はそれぞれ周波数コンバータ１２(１)〜
１２(Ｌ)にて周波数変換を受けた後に合波器１４にて周
波数多重化され、光送信器１０−２にて光信号に変換さ
れる。光信号は光増幅器２２−２にて増幅され、光スタ
ーカプラ２６にてＬ分岐され、各光ファイバ２に送出さ
れる。各光サブノード３(１)〜３(Ｌ)では光受信器１１
−２にて電気信号に変換した後、各光サブノード宛の多
重化ＱＡＭ信号をフィルタ１８にて抽出し、周波数コン
バータにて所定の周波数帯域に変換し、合分波器１７−
１に入力する。各光サブノードの合分波器１７−１から
出力された多重化ＡＭ信号７および多重化ＱＡＭ信号は
それぞれ同軸ケーブル４(１)〜４(Ｌ)経由にて各サブエ
リア(１)〜(Ｌ)の加入者５に分配される。

【００４５】本実施例によれば、光送信器１０−１およ
び１０−２(各１台)を用いて、その台数を増加させるこ
となく、エリアを増加させることができるという効果を
得る。なお、多重化ＱＡＭ信号の伝送に第４実施例の波
長多重伝送を利用することもできる。

【００４６】〔第６実施例〕図１０は、本発明の第６実
施例である伝送システムの構成図である。本実施例は、
第１実施例の構成と第５実施例における多重化ＡＭ信号
分配方式を組み合わせて、エリア数を拡大するととも
に、各エリアを複数サブエリアに分割して１加入者が利
用できるデジタル信号のチャネル数を増加させるもので
ある。

【００４７】ヘッドエンド１には、エリア(１)〜(Ｌ)に
分配される多重化ＡＭ信号７、エリア(ｐ)宛の多重化Ｑ
ＡＭ信号８(ｐ)(０)〜８(ｐ)(Ｎ)(１≦ｐ≦Ｌ)、エリア
(ｐ)から送出された光信号(受信して上り信号９(１)〜
９(Ｌ)を得る)が入力する。

【００４８】多重化ＡＭ信号７は第５実施例の場合と同
様に光送信器１０−１、光増幅器２２−１、光スターカ
プラ２６を経て光信号として各エリア(１)〜(Ｌ)に分配
される。多重化ＱＡＭ信号は、各エリア向けの信号毎に
周波数変換して周波数多重化し、それぞれ光信号に変換
して、各エリアに送出する。周波数多重処理は第１実施
例の場合と同様である。但し、本実施例では光サブノー
ド３宛の多重化ＱＡＭ信号にも周波数変換を施した場合
の構成例を示してある。

【００４９】各エリアにおける信号分配は第１実施例の
場合と同様である。すなわち、エリアはさらに複数のサ
ブエリア(０)〜(Ｎ)に分割され、各サブエリアが一つの
光サブノード３、６を有する。光サブノード３、６では
光信号パワーの一部を光カプラ(２０(ｐ)(０)〜２０
(ｐ)(Ｎ)、(１≦ｐ≦Ｌ))にて分岐し、光受信器１１−
２にて受信し、フィルタ１８(ｐ)(ｎ)にて自光サブノー
ド宛の多重化ＱＡＭ信号を抽出し(０≦ｎ≦Ｎ)、周波数
コンバータ１３にて周波数変換後、合分波器１７−１に
て多重化ＡＭ信号と周波数多重化して同軸ケーブル経由
でサブエリア内の各加入者に分配する。

【００５０】本実施例によれば、第１実施例の効果と同
様に、各サブエリア(平均加入者数Ｍ／(Ｎ＋１))に最大
Ｐチャネルのデジタル信号が分配されるため、１加入者
が利用できるデジタル信号のチャネル数は(Ｎ＋１)×Ｐ
／Ｍチャネルとなる。従来ネットワークではＰ／Ｍチャ
ネルであり、(Ｎ＋１)倍に多チャネル化されている。し
かも、同軸ケーブルに要求される帯域幅は増加していな
いので、既に敷設された同軸ケーブルを利用することが
できるという効果を得ると同時に、１台の光送信器１０
−２にて複数のエリア向けに多重化ＡＭ信号を分配で
き、ヘッドエンドを低コスト化できるという効果も得
る。

【００５１】〔第７実施例〕本発明の第７実施例を、図
１１を用いて説明する。図１１は、本発明の第７実施例
である伝送システムの構成図である。本実施例は、第１
実施例の伝送システムでデジタル信号の分配に電波を用
いた実施例である。本実施例では、光サブノード３、６
に送信用アンテナ２７、加入者５に受信アンテナ(図示
せず)を設置している。

【００５２】本実施例では、第２実施例と同様に、同軸
ケーブルの伝送帯域には空き帯域(多重化ＡＭ信号と上
り信号の間の帯域)が発生する。この空き帯域を他の用
途に利用することができる。他の用途とは、例えば、上
り信号帯域の拡張であるとか、多重化ＡＭ信号帯域の拡
張、大口ユーザへの帯域割当てなどである。

【００５３】本実施例によると、第１実施例と同様に、
各サブエリア(平均加入者数Ｍ／(Ｎ＋１))に最大Ｐチャ
ネルのデジタル信号が分配されるため、１加入者が利用
できるデジタル信号のチャネル数は(Ｎ＋１)×Ｐ／Ｍチ
ャネルとなる。従来ネットワークではＰ／Ｍチャネルで
あり、(Ｎ＋１)倍に多チャネル化されている。しかも、
同軸ケーブルに要求される帯域幅は増加していないの
で、既に敷設された同軸ケーブルを利用することができ
るという効果を得ると同時に、同軸ケーブルの帯域に空
きができ、他の用途に利用できるという効果も得る。ま
た、本実施例によればサブエリア内を移動する加入者に
も伝送することができるのは言うまでもない。

【００５４】本実施例では、デジタル信号の分配に電波
を用いたが、アナログ信号の分配をに電波を用いること
も可能である。

【００５５】〔他の実施例〕なお、本発明は前記実施例
にのみ限定されるものではない。前記実施例では、デジ
タル信号とアナログ信号とを区別して説明を行ったが、
両信号は混在しても、また、逆に入れ替わってもかまわ
ない。光ファイバ伝送路中には適宜光増幅器を付加して
もよい。光増幅器使用により光ファイバからの分岐数を
増加することができる。逆に、前記実施例から適宜光増
幅器を取り除いても構わない。前記実施例における加入
者宅は一軒家でもよいし、集合住宅でもよいし、ビジネ
ス用のビルディングなどでもよい。第１〜第７実施例の
構成を適当に組み合わせてもよい。光サブノードでも多
重化ＱＡＭ信号の周波数変換を行ってもよい。光カプラ
２０(０)〜２０(Ｎ)の分岐比は、例えば同じでも良い
し、また、各ノードの光受信器１１−２への入力パワー
がほぼ同じとなるように設定してもよい。他の設定でも
かまわない。予備の部品を適宜設けてもよい。ＡＭ信号
は他の変調方式の信号、例えばＦＭ信号等でもよい。Ｑ
ＡＭ信号は他の変調方式の信号、例えばＶＳＢ−ＰＡＭ
(残留側帯波パルス振幅変調)等でもよい。

【００５６】

【発明の効果】本発明によれば、各サブエリア(平均加
入者数Ｍ／(Ｎ＋１))毎にＰチャネルのデジタル信号が
分配されるため、１加入者が利用できるデジタル信号の
チャネル数は(Ｎ＋１)×Ｐ／Ｍチャネルとなる。従来ネ
ットワークではＰ／Ｍチャネルであり、(Ｎ＋１)倍に多
チャネル化できるという効果を得る。しかも、光ファイ
バ、光送信器、光受信器、合分波器、同軸ケーブルとい
った既存ネットワークの多くの設備を再利用できるた
め、安価に多チャネル化できるという効果も得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の伝送システムの構成を示す図であ
る。

【図２】第１実施例の伝送システムの各部における信号
スペクトルを説明する図である。

【図３】第２実施例の伝送システムの構成を示す図であ
る。

【図４】第２実施例の伝送システムの各部における信号
スペクトルを説明する図である。

【図５】第３実施例の伝送システムの構成を示す図であ
る。

【図６】第３実施例の伝送システムの各部における信号
スペクトルを説明する図である。

【図７】第４実施例の伝送システムの構成を示す図であ
る。

【図８】第４実施例の伝送システムの各部における信号
スペクトルを説明する図である。

【図９】第５実施例の伝送システムの構成を示す図であ
る。

【図１０】第６実施例の伝送システムの構成を示す図で
ある。

【図１１】第７実施例の伝送システムの構成を示す図で
ある。

【符号の説明】 １…ヘッドエンド、２…光ファイバ、３…光サブノー
ド、４…同軸ケーブル、５…加入者、６…光サブノー
ド、７…多重化ＡＭ信号、８…多重化ＱＡＭ信号、９…
上り信号、１０…光送信器、１１…光受信器、１２…周
波数コンバータ、１３…周波数コンバータ、１４…合波
器、１５…分波器、１６…アンプ、１７…合分波器、１
８…フィルタ、２０…光カプラ、２１…セットトップ端
末、２２…光増幅器、２３…波長多重光送信器、２４…
光合波器、２５…光分波器、２６…光スターカプラ、２
７…アンテナ、１００…光ノード。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｊ 14/00 14/02 Ｈ０４Ｎ 7/16

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヘッドエンドと、分配系伝送路を備えた
   ノードと、前記ヘッドエンドと前記ノードとの間を結ぶ
   幹線系伝送路とからなる伝送システムにおいて、 前記ノードは、広い帯域の分配系伝送路と、狭い帯域の
   分配系伝送路と、これら広い帯域の分配系伝送路と狭い
   帯域の分配系伝送路とによって直列に接続された複数の
   サブノードとからなることを特徴とする伝送システム。
2. 【請求項２】 ヘッドエンドと、分配系伝送路を備えた
   ノードと、前記ヘッドエンドと前記ノードとの間を結ぶ
   幹線系伝送路とからなる伝送システムにおいて、 前記ノードは、前記ヘッドエンドに接続された複数のサ
   ブノードと、そのサブノードに接続する狭い帯域の分配
   系伝送路とからなることを特徴とする伝送システム。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の伝送システムにおい
   て、 各サブノードは、前記広い帯域の分配系伝送路に分配器
   を介して接続された各サブノードに固有の帯域フィルタ
   と、この帯域フィルタによって抽出された信号を前記狭
   い帯域の分配系伝送路の所定の帯域に変換するコンバー
   タとを備えてなることを特徴とする伝送システム。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の伝送システムにおい
   て、 各サブノードは、前記幹線系伝送路に接続された各サブ
   ノードに固有の帯域フィルタと、この帯域フィルタによ
   って抽出された信号を前記狭い帯域の分配系伝送路の所
   定の帯域に変換するコンバータとを備えてなることを特
   徴とする伝送システム。
5. 【請求項５】 複数の信号を周波数多重信号に変換する
   多重化器と、 前記周波数多重化信号を光信号に変換する光送信器と、 前記光信号を伝送する光ファイバと、 その光ファイバに接続される複数の光サブノードと、 その光サブノードの前記光ファイバから光信号パワーの
   一部を分岐する光カプラと、 その光カプラにて分岐した光信号を受信する光受信器
   と、 その光受信器の受信信号から所定の抽出信号を生成する
   フィルタと、 前記抽出信号を所定の周波数に変換して分配信号を得る
   周波数コンバータとから構成されることを特徴とする伝
   送システム。
6. 【請求項６】 複数の信号を異なる波長の光信号に変換
   する光送信器と、 前記光信号を波長多重して波長多重信号を生成する光合
   波器と、 前記波長多重信号を伝送する光ファイバと、 その光ファイバに接続される複数の光サブノードと、 その光サブノードの該波長多重信号から所望の波長の抽
   出光信号を生成する光分波器と、 前記抽出光信号を受信して分配信号を得る光受信器とか
   ら構成されることを特徴とする伝送システム。
7. 【請求項７】 複数の信号を周波数多重信号に変換する
   多重化器と、前記周波数多重化信号を光信号に変換する
   光送信器と、前記光信号を伝送する光ファイバと、その
   光ファイバに接続される複数の光サブノードと、その光
   サブノードの前記光ファイバから光信号パワーの一部を
   分岐する光カプラと、その光カプラにて分岐した光信号
   を受信する光受信器と、その光受信器の受信信号から所
   定の抽出信号を生成するフィルタと、前記抽出信号を所
   定の周波数に変換して分配信号を得る周波数コンバータ
   とからなる伝送システムにおいて、 前記光信号は分岐されてそれぞれ異なる光ファイバによ
   って異なる光サブノードに伝送されることを特徴とする
   伝送システム。
8. 【請求項８】 複数の信号を異なる波長の光信号に変換
   する光送信器と、前記光信号を波長多重して波長多重信
   号を生成する光合波器と、前記波長多重信号を伝送する
   光ファイバと、その光ファイバに接続される複数の光サ
   ブノードと、その光サブノードの該波長多重信号から所
   望の波長の抽出光信号を生成する光分波器と、前記抽出
   光信号を受信して分配信号を得る光受信器とからなる伝
   送システムにおいて、 前記波長多重信号は分岐されてそれぞれ異なる光ファイ
   バによって異なる光サブノードに伝送されることを特徴
   とする伝送システム。
9. 【請求項９】 請求項５または請求項６に記載の伝送シ
   ステムにおいて、 前記分配信号をメタリックケーブルを用いて分配するこ
   とを特徴とする伝送システム。
10. 【請求項１０】 請求項５または請求項６に記載の伝送
    システムにおいて、 前記分配信号をメタリックケーブルを用いて分配し、 複数の前記メタリックケーブルによりサブノードを直列
    に接続し、 前記メタリックケーブルの空き帯域にて同報信号を伝送
    することを特徴とする伝送システム。
11. 【請求項１１】 請求項５または請求項６に記載の伝送
    システムにおいて、 前記分配信号をメタリックケーブルを用いて分配し、 複数の前記メタリックケーブルによりサブノードを直列
    に接続し、 前記同報信号は、前記ヘッドエンドにて光送信器により
    光信号に変換され、該光信号は光ファイバにて少なくと
    も一つの前記光サブノードに伝送され、その光サブノー
    ドの光受信器にて受信され、 前記光サブノードから前記メタリックケーブルの空き帯
    域にて同報信号を伝送することを特徴とする伝送システ
    ム。
12. 【請求項１２】 請求項５または請求項６に記載の伝送
    システムにおいて、 前記光サブノードに、前記分配信号を光信号に変換する
    光送信器を設け、 その光信号を該光サブノードのエリア内のユーザに光フ
    ァイバケーブルを用いて分配することを特徴とする伝送
    システム。
13. 【請求項１３】 請求項５または請求項６に記載の伝送
    システムにおいて、 前記分配信号が占有する帯域は複数の前記光サブノード
    にて共通であることを特徴とする伝送システム。
14. 【請求項１４】 請求項５または請求項６に記載の伝送
    システムにおいて、 前記信号のうち少なくとも一つは複数の信号を周波数多
    重化した信号であることを特徴とする伝送システム。
15. 【請求項１５】 請求項５に記載の伝送システムにおい
    て、 前記分配信号を電波に変換し、該光サブノードのエリア
    内のユーザに分配することを特徴とする伝送システム。