JP2004056781A - 双方向増幅装置及び双方向catvシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】センタ装置から加入者側端末に至る同軸ケーブル上に複数の双方向増幅装置を備えた双方向CATVシステムにおいて、各双方向増幅装置は、センタ装置側から伝送されてきた下り電気信号を増幅して端末側の出力する下り増幅ユニット20を備えると共に、端末側から伝送されてきた上り電気信号を増幅してセンタ装置側の同軸ケーブルに出力する上り増幅ユニット40と、端末側から伝送されてきた上り電気信号を増幅して上り光信号に変換し、その上り光信号をセンタ装置側の光受信機に接続された光ケーブルに出力する光送信ユニット30と、の何れか一方を選択的に装着可能である。
【選択図】 図2
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、センタ装置から出力された下り信号及び複数の加入者側端末から出力された上り信号を光ケーブルと同軸ケーブルとの2種類の伝送路を介して双方向に伝送する光同軸ハイブリッド型の双方向CATVシステム、及び、このシステムで利用される双方向増幅装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、双方向CATVシステムの一つとして、センタ装置から端末側に提供可能なテレビ放送信号の多チャンネル化、及び、センタ装置と各加入者側端末との間のデータ通信の高速化を図るために、センタ装置から双方向CATVシステムのサービスエリアである所定地域までは光ケーブルを敷設し、その地域内には同軸ケーブルを敷設して、各加入者宅に同軸ケーブルを引き込むようにした光同軸ハイブリッド(HFC:hybrid fiber/coax )型の双方向CATVシステムが知られている(例えば、特許文献1、特許文献2等参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平8−111663号公報
【特許文献2】
特開平10−145295号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
この種の双方向CATVシステムでは、センタ装置と各地域との間を光ケーブルで接続するために、センタ装置と各地域とに夫々一対の光送受信機を設け、その一対の光送受信機にて光信号を送受信するようにしているが、各地域に設けられる一つの光送受信機(所謂ノード)に接続可能な端末の数には限界があるため、システムの規模が大きくなる程(換言すれば加入者が多くなる程)、ノードの数が増加し、これに伴い、センタ装置に設ける光送受信機の数も増加するといった問題があった。
【0005】
つまり、ノードとなる光送受信機に同軸ケーブルを介して接続される加入者側端末の数が増える程、各端末側から同軸ケーブルに侵入する雑音の量が増え、ノードとなる光送受信機には、その雑音を合成した流合雑音として入力されることから、各加入者側端末からセンタ装置側に伝送する上り信号の伝送品質を確保するには、流合雑音を所定レベル以下に抑えるために、ノードとなる光送受信機に同軸ケーブルを介して接続される加入者側端末の数を制限する必要があるが、このように1ノード当たりの端末数を制限すると、ノード、延いては、センタ装置に設ける光送受信機の数が増加するのである。
【0006】
そして、このようにセンタ装置に設ける光送受信機が増加した場合、この光送受信機は、周波数帯域が例えば70MHz〜770MHz(若しくは数GHz)にもなる多チャンネルのテレビ放送信号を光信号に変換して端末側に送信する必要があり、極めて高価であるため、CATVシステム構築時若しくは加入者増加に伴うノード増設時の費用が膨大となり、加入者に対してCATVサービスを安価に提供することができないといった問題があった。
【0007】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、光同軸ハイブリッド型の双方向CATVシステムにおいて、従来、加入者の増加に伴い増加していたセンタ装置側の光送信機の数を減らし、システム構築時や加入者側端末増設時に要する費用を抑制して、CATVサービスを安価に提供できるようにすることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためになされた請求項1記載の発明は、双方向CATVシステムの伝送路である同軸ケーブル上に設けられる双方向増幅装置であって、前記同軸ケーブルを介してセンタ装置側から伝送されてくる下り電気信号を増幅して端末側の同軸ケーブルに出力する下り増幅機を備え、しかも、前記同軸ケーブルを介して加入者側端末から伝送されてくる上り電気信号を増幅してセンタ装置側の同軸ケーブルに出力する上り増幅機、及び、前記同軸ケーブルを介して加入者側端末から伝送されてくる上り電気信号を増幅し、該増幅後の上り電気信号を上り光信号に変換して、前記センタ装置側の光受信機に接続された光ケーブルに出力する光送信機、の一つを選択的に装着可能に構成されたことを特徴とする。
【0009】
このため、本発明の双方向増幅装置によれば、上り増幅機を装着すれば、加入者側端末から伝送されてきた上り電気信号を増幅してセンタ装置側の同軸ケーブルに出力することができ、上り増幅機に代えて光送信機を装着すれば、加入者側端末から伝送されてきた上り電気信号を上り光信号に変換し、光ケーブルを介してセンタ装置に直接伝送することができる。
【0010】
よって、本発明の双方向増幅装置を用いて光同軸ハイブリッド型の双方向CATVシステムを構築すれば、当該双方向増幅装置よりも下流側の同軸ケーブルに接続される加入者側端末の数が少ないときには、双方向増幅装置には上り増幅機を装着して、各加入者側端末から伝送されてきた上り電気信号をそのままセンタ装置側の同軸ケーブルに出力するようにし、当該双方向増幅装置よりも下流側の同軸ケーブルに接続される加入者側端末の数が増加した場合(換言すれば、同軸ケーブルを介してセンタ装置側に伝送される流合雑音を規定レベル以下に抑えることができなくなる場合)には、双方向増幅装置内の上り増幅機を光送信機と交換して、各加入者側端末から伝送されてきた上り電気信号を光送信機で上り光信号に変換して、変換後の上り光信号を光ケーブルを介してセンタ装置迄直接伝送させる、といったことができるようになる。
【0011】
また、本発明の双方向増幅装置は、光送信機を装着するか、上り増幅機を装着するかにかかわらず、センタ装置側から伝送されてくる下り信号については、同軸ケーブルを介して下り電気信号を取り込み、その下り電気信号を下り増幅機を介して増幅して、端末側の同軸ケーブルに出力するようにされている。
【0012】
このため、本発明の双方向増幅装置を用いて光同軸ハイブリッド型の双方向CATVシステムを構築し、上記のように、加入者の増加に伴い双方向増幅装置内の上り増幅機を光送信機と交換したとしても、センタ装置側では、その光送信機に対応した光受信機を設置すればよく、センタ装置側の光送信機の数は増加させる必要はない。
【0013】
従って、本発明の双方向増幅装置を用いて光同軸ハイブリッド型の双方向CATVシステムを構築するようにすれば、そのシステム構築時や加入者側端末増設時に要する費用を抑制して、CATVサービスを安価に提供することができるようになる。
【0014】
つまり、光同軸ハイブリッド型の双方向CATVシステムにおいては、流合雑音を抑制するために、上り電気信号を上り光信号に変換する上り用の光送信機よりも端末側の同軸ケーブルに接続される加入者側端末の数を制限する必要があるが、上り電気信号の周波数帯域は、例えば、10MHz〜55MHzというように、下り電気信号の周波数帯域に比べて極めて狭く、また、各加入者側端末は通信用のデータを同時に送信することはないため、上り電気信号の波数も、多チャンネル伝送を行う下り信号に比べて極めて少ない。
【0015】
このため、上記のように、加入者側端末の増加に伴い、双方向増幅装置内の上り増幅機を光送信機に交換して、双方向CATVシステム全体の上り信号用の光送信機の数やセンタ装置側の光受信機の数を増加させても、従来のように、加入者側端末の増加に伴いセンタ装置側及び各地域に光送受信器を増設する場合に比べて、費用を充分抑制することができるようになるのである。
【0016】
ここで、本発明の双方向増幅装置において、上り増幅機と光送信機との交換作業を容易に行うことができるようにするには、請求項2に記載のように、上り増幅機及び光送信機を、それぞれ、上り増幅ユニット、光送信ユニットとして、単体で構成し、双方向増幅装置には、その上り増幅ユニット及び光送信ユニットの一つを選択的に装着できるようにすることが望ましい。
【0017】
つまり、このようにすれば、各ユニットを交換するだけで、端末側から伝送されてきた上り電気信号を、電気信号のままセンタ装置側の同軸ケーブル上に出力するか、或いは、上り光信号に変換して光ケーブル上に出力するかを切り換えることができ、その切り換え作業(換言すれば交換作業)を極めて簡単に行うことができるようになる。
【0018】
なお、このように双方向増幅装置における上り増幅機と光送信機との交換作業を容易に行えるようにするには、請求項3に記載のように、上り増幅機を、上り電気信号を同軸ケーブル伝送用の信号レベルまで増幅する増幅回路からなる第1上り増幅ユニットと、この第1上り増幅ユニットの出力をセンタ装置側の同軸ケーブルに接続する伝送路からなる接続ユニットとから構成し、光送信機を、上り電気信号を光信号変換用の信号レベルまで増幅する増幅回路からなる第2上り増幅ユニットと、この第2上り増幅ユニットから出力された上り電気信号を上り光信号に変換して、センタ装置側の光受信機に接続された光ケーブルに出力する光送信回路からなる光送信ユニットとから構成し、双方向増幅装置には、第1上り増幅ユニット及び第2上り増幅ユニットの一つと、接続ユニット及び光送信ユニットの一つとを、それぞれ選択的に装着できるようにしてもよい。
【0019】
つまり、このように構成しても、上り増幅機を光送信機に交換する際には、第1上り増幅ユニットを第2上り増幅ユニットに交換し、接続ユニットを光送信ユニットに交換する、というように2つのユニットを交換するだけでよく、その交換作業を簡単に行うことができる。
【0020】
また、この場合、上り増幅機と光送信機との交換時には、2つのユニットを交換する必要があるが、双方向増幅装置の上り電気信号の増幅特性や上り光信号の送信特性を、双方向増幅装置に装着する上り増幅ユニットや光送信ユニットの種類に応じて適宜設定することができるようになる。
【0021】
つまり、双方向増幅装置内での上り電気信号の増幅特性(具体的には、第1上り増幅ユニットや第2上り増幅ユニットを構成する増幅回路の利得)や、上り光信号の送信特性(上り光信号の送信電力や波長等)は、双方向増幅装置が設置される双方向CATVシステムの特性に応じて適宜設定する必要があるが、請求項3に記載のように、上り増幅機と光送信機とを、それぞれ、2つのユニットにて構成すれば、各ユニット毎に、双方向CATVシステムに適した特性のものに交換することができるようになり、ユニット交換後の調整作業を簡単にすることができるようになる。
【0022】
次に、本発明(請求項1〜請求項3)の双方向増幅装置において、上り増幅機に代えて光送信機を装着した場合、本来、上り増幅機が接続されるべきセンタ装置側の同軸ケーブルには何も接続されず、その末端が開放されてしまうことになる。このため、双方向増幅装置に光送信機を装着した際には、上り増幅機が接続されるべきセンタ装置側の同軸ケーブルの末端を、その同軸ケーブルの伝送インピーダンスにて終端する必要があるが、双方向増幅装置に光送信機を装着した際に、その終端のための回路(終端回路)を別途設けるようにすると、上り増幅機を光送信機に交換する際の交換作業が面倒になる。
【0023】
そこで、請求項2又は請求項3に記載の双方向増幅装置のように、上り増幅機及び光送信機をユニット化して装着できるようにした場合には、請求項4に記載のように、光送信機を構成する光送信ユニットに、センタ装置側の同軸ケーブルに上り増幅機に代えて光送信ユニットを接続するための接続部と、この接続部をセンタ装置側の同軸ケーブルの伝送インピーダンスにて終端する終端回路とを設けるとよい。
【0024】
つまり、このようにすれば、双方向増幅装置に光送信ユニットを装着した際に、上り増幅機が接続されるべきセンタ装置側の同軸ケーブルの末端が、光送信ユニット内の終端回路にて自動的に終端されることになり、上り増幅機を光送信機に交換する際の交換作業をより簡単に行うことが可能となる。
【0025】
一方、請求項5に記載の発明は、テレビ放送信号を含む各種伝送信号からなる下り電気信号をセンタ装置側の光送信機にて下り光信号に変換し、該下り光信号を、下り用の光ケーブルを介して、当該システムのサービスエリアである各地域毎に設置された光受信機まで伝送すると共に、該光受信機にて前記下り光信号を前記下り電気信号に変換して、該変換後の下り電気信号を、前記地域内に敷設された同軸ケーブル及び該同軸ケーブルに設けられた複数の双方向増幅装置を介して、前記地域内の複数の加入者側端末まで伝送し、該各加入者側端末から前記同軸ケーブルに送出された上り電気信号を、該同軸ケーブルに設けられた複数の双方向増幅装置を介して順次伝送すると共に、該双方向増幅装置を介して伝送される上り電気信号を、前記地域毎に設置された光送信機にて上り光信号に変換し、該変換後の上り光信号を、上り用の光ケーブルを介して、センタ装置側の光受信機まで伝送することにより、前記センタ装置と各加入者側端末とを双方向通信可能に接続する双方向CATVシステムに関するものである。
【0026】
そして、この双方向CATVシステムにおいて、各地域の同軸ケーブルには、複数の双方向増幅装置として、上述した本発明(請求項1〜請求項4の何れかに記載)の双方向増幅装置が設けられ、各双方向増幅装置に下り増幅機と光送信機との何れかを選択的に装着することにより、光送信機を装着した双方向増幅装置からは、光送信機から出力される上り光信号を、光ケーブルを介して、センタ装置側の光受信機まで直接伝送するようにされている。
【0027】
従って、この双方向CATVシステムによれば、従来、光同軸ハイブリッド型の双方向CATVシステムにおいて各地域毎にノードとして配置していた光送受信機を、センタ装置側の光送信機から光ケーブルを介して伝送されてくる下り光信号を受信する一つの光受信機と、双方向増幅装置に内蔵され、センタ装置側の複数の光受信機に対して光ケーブルを介して上り光信号を送信する複数の光送信機とから構成することができる。
【0028】
このため、本発明の双方向CATVシステムによれば、従来システムに比べて、センタ装置側に設置される高価な下り用光送信機の数を減らし、加入者の多い大規模な双方向CATVシステムを構築したり、加入者側端末を増設する際の費用を抑制して、CATVサービスを安価に提供できるようになり、延いては、双方向CATVシステムの普及を促進できる。
【0029】
また、本発明の双方向CATVシステムによれば、双方向増幅装置に組み込む上り用の光送信機とセンタ装置側に設ける光受信機とを増設することにより、加入者側端末の増加に伴う流合雑音の増加を抑制することができるだけでなく、センタ装置側に伝送される上り電気信号のC/N(キャリア対雑音比)を容易に改善できるため、上り電気信号の伝送に多値変調(16QAM,64QAM等)が利用でき、高速通信を実現できる。
【0030】
また、同様に、本発明の双方向CATVシステムによれば、上り用の光送信機と光受信機とを増設することにより上り用の光ケーブルに流す上り光信号の波数を減らし、光信号1波当たりの周波数帯域を広くすることができるので、上り光信号の伝送に、広帯域幅が必要なCDMA等の伝送方式を容易に採用できることになり、これによっても高速通信を実現できる。
【0031】
また更に、各加入者宅に光ケーブルを引き込む伝送路の分岐箇所に上り用の光送信機を設置するようにすれば、将来、双方向CATVシステムをFTTC(Fiber to the Curb)化、更には、FTTH(Fiber to the Home)化する際の布石となり、将来のFTTC化、FTTH化を容易に実現可能な双方向CATVシステムを提供できる。
【0032】
また、本発明において、センタ装置に設けられる光送信機及び光受信機は、光ケーブル及び同軸ケーブルを介して加入者側端末との間で各種信号(テレビ放送信号を含む下り信号や加入者側端末から送信された上り信号)を送受信するためのものであるが、例えば、請求項6に記載のように、センタ装置には、上述の光送信機及び光受信機に加えて、各加入者側端末との間で直接光通信を行うための光送受信機を設けるようにしてもよい。
【0033】
そして、このようにすれば、例えば、センタ装置と加入者側端末との間で、光ケーブル及び同軸ケーブルを介して、各種信号(テレビ放送信号を含む下り信号や加入者側端末から送信された上り信号)を低速で送受信させ、更に、センタ装置側の光送受信機が接続される光ケーブルを介して、各種情報を高速で送受信させる、といったことができるようになる。
【0034】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例を図面と共に説明する。
図1は、実施例の双方向CATVシステム全体の構成図である。
この双方向CATVシステムには、テレビ放送やFMラジオ放送等の各種放送信号やインターネット等の各種サービス用のデータを端末側に送信すると共に、端末側から送信されてきたデータを受信して各種サービスを行うセンタ装置2が備えられている。
【0035】
そして、このセンタ装置2は、上記放送信号やデータを端末側に送信するために、これらを予め設定された伝送チャンネル順に配列した所定周波数帯(例えば70MHz〜770MHz)の下り電気信号を生成し、これを光送信機4にて下り光信号に変換することにより、この下り光信号を、下り用の光ケーブルLoを介して、当該双方向CATVシステムのサービスエリアである複数の地域まで夫々伝送するようにされている。
【0036】
また、下り用の光ケーブルLoを介してセンタ装置2から各地域に伝送された下り光信号は、その光ケーブルLoの末端に接続された光受信機8にて下り電気信号に変換され、その変換後の下り電気信号は、幹線分配増幅装置10aに出力される。すると、幹線分配増幅装置10aは、光受信機8から出力された下り電気信号を増幅し、その増幅後の下り電気信号を分配(図では4分配)して、当該幹線分配増幅装置10aが設置された地域に敷設された同軸ケーブルLeからなる複数(図では4本)の幹線に出力する。
【0037】
また、同軸ケーブルLeからなる幹線には、夫々、幹線分岐増幅装置10b或いは11bが所定間隔で設置されると共に、その末端には、分岐増幅装置10cが接続されている。そして、幹線分配増幅装置10から各幹線に出力された下り電気信号は、幹線上を、幹線分岐増幅装置10b或いは11bを介して増幅されつつ端末側に伝送されると共に、各幹線分岐増幅装置10b、11b若しくは分岐増幅装置10cから分岐した同軸ケーブルLeからなる分岐線、及び、その分岐線に設けられた延長増幅装置10dや分岐装置等の各種伝送装置を介して、地域内の複数の加入者側端末へ配信される。
【0038】
一方、幹線分配増幅装置10a、幹線分岐増幅装置10b、分岐増幅装置10c、延長増幅装置10dには、センタ装置2側から入力される下り電気信号及び端末側から入力される上り電気信号を夫々増幅する増幅回路に加えて、増幅後の上り電気信号を上り光信号に変換して、一端がセンタ装置2側の光受信機6に接続された上り用の光ケーブルLoに出力する光送信ユニット30が内蔵され、これら各増幅装置10(10a、10b、10c、10d)が受け持つ加入者側端末からの上り信号を光信号として直接センタ装置2に送信するようにされている。
【0039】
尚、幹線分岐増幅装置11bは、センタ装置2側から入力される下り電気信号及び端末側から入力される上り電気信号を夫々増幅して、当該増幅装置11bが接続された端末側或いはセンタ装置2側の同軸ケーブルLeに送出する従来より周知のものである。
【0040】
また、図示しないが、上記分岐増幅装置10cが設けられた幹線とは別の幹線には、上述した光送信ユニット30を内蔵した分岐増幅装置10とは異なり、単に、センタ装置側から入力される下り電気信号及び端末側から入力される上り電気信号を夫々増幅して端末側或いはセンタ装置2側の同軸ケーブルLeに出力する従来より周知の分岐増幅装置が設置されることがある。
【0041】
同様に、幹線分岐増幅装置10b或いは11bから分岐した分岐線上には、上述した光送信ユニット30を内蔵した延長増幅装置10dとは異なり、単に、センタ装置2側から入力される下り電気信号及び端末側から入力される上り電気信号を夫々増幅して端末側或いはセンタ装置2側の同軸ケーブルLe(この場合分岐線)に送出する従来より周知の延長増幅装置が設置されることもある。
【0042】
つまり、本実施例の双方向CATVシステムには、従来の双方向CATVシステムにて使用されている電気信号増幅用の双方向増幅装置(幹線分岐増幅装置11b、図示しない分岐増幅装置、同じく延長増幅装置)に加えて、光送信ユニット30が内蔵され、上り信号を光信号として直接センタ装置2に送信可能な光送信機内蔵型の双方向増幅装置(幹線分配増幅装置10a、幹線分岐増幅装置10b、分岐増幅装置10c、延長増幅装置10d)が使用されているのである。
【0043】
このため、各加入者側端末から出力された上り電気信号は、同軸ケーブルLeを介して、上記各双方向増幅装置まで伝送され、その双方向増幅装置が、光送信ユニット30ではなく、上り電気信号増幅用の上り増幅ユニット40を内蔵した一般的な双方向増幅装置(幹線分岐増幅装置11b等)であれば、その増幅装置まで伝送された上り電気信号は、上り増幅ユニット40で所定レベルまで増幅された後、センタ装置2側の同軸ケーブルLe上に送出されて、その同軸ケーブルLeの上流側(センタ装置2側)に設置された双方向増幅装置まで更に伝送されるが、上り電気信号が入力された双方向増幅装置が光送信ユニット30を内蔵した双方向増幅装置(幹線分配増幅装置10a、幹線分岐増幅装置10b、分岐増幅装置10c、延長増幅装置10d)であれば、その増幅装置に入力された上り電気信号は、光送信ユニット30にて上り光信号に変換された後、上り光信号伝送用の光ケーブルLoを介して、センタ装置2側の対応する光受信機6まで直接伝送される。
【0044】
従って、本実施例の双方向CATVシステムにおいては、光送信ユニット30を内蔵した双方向増幅装置(幹線分配増幅装置10a、幹線分岐増幅装置10b、分岐増幅装置10c、延長増幅装置10d)が上り光信号送信用のノードとなり、これら各ノードに上り電気信号を送信してくる加入者側端末の数を制限することによって、流合雑音による上り信号の伝送品質の低下を防止できる。よって、本実施例によれば、流合雑音低減のために、下り光信号用のノードとなる光受信機8が下り電気信号を伝送する加入者側端末の数を制限する必要はない。
【0045】
このため、本実施例の双方向CATVシステムによれば、従来システムに比べて、下り用の光受信機8が設置される地域内での加入者側端末の数を増加することができ、各地域毎にセンタ装置2側に設置される光送信機4の数を減らして、システム構築時或いは加入者側端末増設時に要する費用を抑制することができる。また、このようにシステム構築時或いは加入者側端末増設時に要する費用を抑制できることから、CATVサービスを安価に提供できるようになり、延いては、双方向CATVシステムの普及を促進できる。
【0046】
次に、本実施例の双方向CATVシステムにおいて使用される上記各双方向増幅装置の構成を、幹線分岐増幅装置10b、11bを例にとり説明する。
図2に示すように、幹線分岐増幅装置10bは、センタ装置2側の同軸ケーブルLeを接続するための接続端子T1と、端末側の同軸ケーブルLeを接続するための接続端子T2と、4つの分岐端子TB1〜TB4と、光ケーブルLoの一端を固定するためのケーブルストッパSTとが備えられ、このうち、接続端子T1及び接続端子T2には、夫々、幹線分岐増幅装置10b内に下り電気信号と上り電気信号との2系統の伝送路を形成するために、これら各信号を選択的に通過させるためのハイパスフィルタ(H)とローパスフィルタ(L)とから構成された信号分波用のフィルタ回路12、14が接続されている。
【0047】
そして、同軸ケーブルLeを介してセンタ装置2側から伝送されてきた下り電気信号は、接続端子T1からフィルタ回路12のハイパスフィルタ(H)を通って、下り増幅機としての下り増幅ユニット20に入力され、この下り増幅ユニット20内で所定レベルまで増幅された後、フィルタ回路14のハイパスフィルタ(H)を通って、接続端子T2から端末側の同軸ケーブルLeへと出力される。
【0048】
また、下り増幅ユニット20には、フィルタ回路12を介して入力された下り電気信号を増幅してフィルタ回路14側に出力する第1上り増幅回路22に加えて、この第1上り増幅回路22で増幅された下り電気信号の一部を分岐する分岐回路24、及び、この分岐回路24にて分岐された下り電気信号を所定レベルまで増幅する第2下り増幅回路26が設けられており、この第2下り増幅回路26にて増幅された下り電気信号は、フィルタ回路16に出力される。
【0049】
フィルタ回路16は、上記各フィルタ回路12、14と同様、下り電気信号を通過させるハイパスフィルタ(H)と上り電気信号を通過させるローパスフィルタ(L)とから構成されており、第2下り増幅回路26から出力された下り電気信号は、このフィルタ回路16のハイパスフィルタ(H)を通って、4分配回路18に入力され、この4分配回路18にて4分配された後、上述した4つの分岐端子TB1〜TB4から、夫々、端末側の同軸ケーブルLe上に出力される。
【0050】
一方、端末側の同軸ケーブルLeを介して接続端子T2及び分岐端子TB1〜TB4に入力される上り電気信号は、フィルタ回路14或いは16のローパスフィルタ(L)を介して、光送信ユニット30に入力される。
光送信ユニット30は、フィルタ回路16のローパスフィルタ(L)を介して入力された上り電気信号を増幅する第2上り増幅回路38と、フィルタ回路14のローパスフィルタ(L)を介して入力された上り電気信号と第2上り増幅回路38にて増幅された上り増幅信号とを混合する方向性結合器(上述の分岐回路24と同一構成)36と、この方向性結合器36を介して入力される上り電気信号を所定レベルまで増幅する第1上り増幅回路34と、第1上り増幅回路34から出力された上り電気信号を上り光信号に変換して送信する光送信回路32と、フィルタ回路12のローパスフィルタ(L)の接続端子T1とは反対側の端子を同軸ケーブルLeの伝送インピーダンスで終端する終端回路39とを備える。そして、ケーブルストッパSTにて固定された光ケーブルLoと光送信回路32とは、一対の光コネクタCN0、CN1を介して光送信可能に接続されている。
【0051】
このため、光送信ユニット30に入力された上り電気信号は、第1上り増幅回路34若しくは第1上り増幅回路34及び第2上り増幅回路38により所定レベル(光信号変換用の信号レベル)まで増幅された後、光送信回路32にて上り光信号に変換されて、光ケーブルLo上に送出されることになる。
【0052】
また、上記下り増幅ユニット20及び光送信ユニット30は、夫々、下り増幅機及び光送信機として単体で機能するよう構成されており、上述した各端子T1、T2、TB1〜TB4、ケーブルストッパST、分配回路18、及び、フィルタ回路12、14、16が組み付けられた当該幹線分岐増幅装置本体側のケース50(図3参照)に対して、着脱自在に装着できるようにされている。
【0053】
つまり、下り増幅ユニット20及び光送信ユニット30には、夫々、上記各フィルタ回路12、14、16のハイパスフィルタ(H)及びローパスフィルタ(L)に接続するための3つのF型(フィッティング型)のコネクタF01〜F03及びF11〜F13が設けられており、このコネクタF01〜F03及びF11〜F13をケース50側に組み付けられたコネクタに嵌合して、各ユニット20、30をケース50にねじ止めすることで、光送信機能を有する幹線分岐増幅装置10bを構成できるようにされているのである。
【0054】
一方、本実施例の幹線分岐増幅装置11bは、上記幹線分岐増幅装置10bを構成する光送信ユニット30に代えて、この光送信ユニット30と同形状でコネクタF11〜F13を有する上り増幅ユニット40(図2参照)をケース50に装着することによって構成されている。
【0055】
つまり、この上り増幅ユニット40は、光送信ユニット30から光コネクタCN1、光送信回路32、終端回路39を削除し、第1上り増幅回路34及び第2上り増幅回路38を、それぞれ、上り電気信号を同軸ケーブル伝送用の信号レベルまで増幅する第1上り増幅回路34′、第2上り増幅回路38′に変更することで、第1上り増幅回路34′からの出力(上り電気信号)をコネクタF11を介してフィルタ回路12のローパスフィルタ(L)に出力するよう構成されており、幹線分岐増幅装置11bは、この上り増幅ユニット40を図3に示した光送信ユニット30に代えてケース50に装着することで、構成されているのである。
【0056】
従って、本実施例の双方向CATVシステムにおいては、加入者側端末が増えた際に、図4(a)に示すように、既に同軸ケーブルLeに接続されている幹線分岐増幅装置11bのケース50から、上り増幅ユニット40と、光ケーブル装着のためにケース50に穿設された取付穴を閉塞していた閉塞栓とを取り外し、その後、図4(b)に示すように、ケース50に穿設された取付穴にケーブルストッパSTを介して光ケーブルLoを装着すると共に、ケース50に光送信ユニット30を組み付け、光コネクタCN0、CN1を介して光ケーブルLoを光送信ユニット30とを接続すれば、その付近の各加入者側端末からの上り電気信号を専用の光ケーブルLoを介して直接センタ装置2側に伝送するよう、システムを簡単に変更できることになり、双方向CATVシステムを極めて容易に拡張することが可能となる。
【0057】
尚、図3は、幹線分岐増幅装置10bのケース50の蓋部52を取り外した状態を表す説明図であり、ケース50の左右側壁には、同軸ケーブルLeに接続された接続端子T1、T2、及び、分岐端子TB1〜TB4が固定されると共に、ケーブルストッパSTを介して光ケーブルLoが固定され、ケース50の内部には、分配回路18やフィルタ回路12、14、16からなる本体側回路部19が組み付けられていることを表しているが、実際には、一般的な双方向増幅装置と同様、このケース50若しくは蓋部52には、同軸ケーブルLeを介して入力される直流又は交流の電力信号を受けて、内部回路駆動用の直流定電圧を生成する電源回路や、当該幹線分岐増幅装置10bの動作状態を表すモニタ信号を上り信号の1つとしてセンタ装置2側に送信する送信回路等も組み付けられ、またケース50の側壁には、接続端子T2や分岐端子TB1〜TB4から出力される下り電気信号の信号レベル等をチェックするチェック用端子が組み付けられることになる。
【0058】
また、上述した下り増幅ユニット20、光送信ユニット30、或いは、上り増幅ユニット40に組み込まれる増幅回路22、26、34(34′)、38(38′)には、BON(擬似線路)、イコライザ、スロープ回路等の周波数補償回路、及び、ゲインコントロール回路が内蔵されているが、これらの回路については、従来より周知であるため、ここでは説明を省略する。
【0059】
また、上記説明では、幹線分岐増幅装置10b、11bの構成について詳しく説明したが、例えば、幹線分配増幅装置10aについては、図2に示した幹線分岐増幅装置10bの下り増幅ユニット20から分岐回路24、第2下り増幅回路26、及びコネクタF03を削除した下り増幅ユニットと、同じく光送信ユニット30から方向性結合器36、第2上り増幅回路38、及びコネクタF13を削除した光送信ユニットとを、図2に示す分岐端子TB1〜TB4と同様に分配回路18に接続された4つの接続端子T2と、1つの接続端子T1と、ケーブルストッパSTと、フィルタ回路12及び14とが組み付けられたケースに装着することにより構成すればよい。
【0060】
また、幹線の末端に設置される分岐増幅装置10cについては、図2に示した幹線分岐増幅装置10bの下り増幅ユニット20から第1下り増幅回路22及びコネクタF02を削除し、分岐回路24の端末側を終端した下り増幅ユニットと、同じく光送信ユニット30から第1上り増幅回路34及びコネクタF12を削除し、方向性結合器36の端末側を終端した光送信ユニットとを、図2に示す接続端子T1と、分岐端子TB1〜TB4と、ケーブルストッパSTと、フィルタ回路12及び16と、分配回路18とが組み付けられたケースに装着することにより構成すればよい。
【0061】
また、延長増幅装置10dについては、図2に示した幹線分岐増幅装置10bの下り増幅ユニット20から分岐回路24、第2下り増幅回路26、及びコネクタF03を削除した下り増幅ユニットと、同じく光送信ユニット30から方向性結合器36、第2上り増幅回路38、及びコネクタF13を削除した上り増幅ユニットとを、図2に示す接続端子T1、T2と、ケーブルストッパSTと、フィルタ回路12及び14とが組み付けられたケース50に装着することにより構成すればよい。
【0062】
そして、幹線分配増幅装置10aを上記のように構成すれば、接続端子T1に入力された光送信機8からの下り電気信号については、フィルタ回路12のハイパスフィルタ(H)を介して下り増幅ユニットに入力され、この下り増幅ユニットにて所定レベルまで増幅された後、フィルタ回路14のハイパスフィルタ(H)を介して分配回路18に入力され、この分配回路18にて4分配されて、4つの接続端子T2から各幹線(同軸ケーブルLe)上に送出され、逆に、端末側から各接続端子T2に入力された上り電気信号については、分配回路18及びフィルタ回路14のローパスフィルタ(L)を介して光送信ユニットに入力され、この光送信ユニットにて所定レベルまで増幅された後、上り光信号に変換されて、光ケーブル(延いてはセンタ装置2側の光受信機6)に送出されることになり、しかも、光送信ユニットを、第1上り増幅回路34′のみからなる上り増幅ユニットに交換すれば、接続端子T1から上り電気信号を出力する一般的な幹線分配増幅装置としても機能させることができるようになる。
【0063】
また、分岐増幅装置10cを上記のように構成すれば、接続端子T1に入力された光送信機8からの下り電気信号については、フィルタ回路12のハイパスフィルタ(H)を介して下り増幅ユニットに入力され、この下り増幅ユニットにて所定レベルまで増幅された後、フィルタ回路16のハイパスフィルタ(H)を介して分配回路18に入力され、この分配回路18にて4分配されて、4つの分岐端子TB1〜TB4から各分岐線(同軸ケーブルLe)上に送出され、逆に、分岐線から各分岐端子TB1〜TB4に入力された上り電気信号については、分配回路18及びフィルタ回路16のローパスフィルタ(L)を介して光送信ユニットに入力され、この光送信ユニットにて所定レベルまで増幅された後、上り光信号に変換されて、光ケーブル(延いてはセンタ装置2側の光受信機6)に送出されることになり、しかも、光送信ユニットを、分岐回路36と第2上り増幅回路38′とからなる上り増幅ユニットに交換すれば、接続端子T1から上り電気信号を出力する一般的な分岐増幅装置としても機能させることができるようになる。
【0064】
また更に、延長増幅装置10dを上記のように構成すれば、接続端子T1に入力された光送信機8からの下り電気信号については、フィルタ回路12のハイパスフィルタ(H)を介して下り増幅ユニットに入力され、この下り増幅ユニットにて所定レベルまで増幅された後、フィルタ回路14のハイパスフィルタ(H)を介して接続端子T2から端末側の同軸ケーブルLe上に送出され、逆に、端末側から接続端子T2に入力された上り電気信号については、フィルタ回路14のローパスフィルタ(L)を介して光送信ユニットに入力され、この光送信ユニットにて所定レベルまで増幅された後、上り光信号に変換されて、光ケーブル(延いてはセンタ装置2側の光受信機6)に送出されることになり、しかも、光送信ユニットを、第1上り増幅回路34′のみからなる上り増幅ユニットに交換することによって、接続端子T1から上り電気信号を出力する一般的な延長増幅装置として機能させることができるようになる。
【0065】
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
例えば、上記実施例では、幹線分岐増幅装置10b或いは11bを構成する光送信ユニット30或いは上り増幅ユニット40には、上り電気信号を増幅する第1上り増幅回路34或いは34′に加えて、端末側から分岐端子TB1〜TB4に入力された上り電気信号を増幅する第2上り増幅回路38が設けられるものとして説明したが、この第2上り増幅回路38は必ずしも設ける必要はなく、削除することもできる。そして、光送信ユニット30或いは上り増幅ユニット40から第2上り増幅回路38を削除した場合、図5に示すように、方向性結合器36を幹線分岐増幅装置10b或いは11bのケース50側に設けるようにすれば、これら各ユニット30、40から方向性結合器36を削除することもできる。
【0066】
また、このように方向性結合器36をケース50側に設けるようにすれば、光送信ユニット30及び上り増幅ユニット40には、分岐用のコネクタF13を設ける必要がないことから、これら各ユニット30、40をケース50に装着するためのコネクタの数を2個にすることができ(図6参照)、ケース50への部品の組み付け工数を減らすことができる。
【0067】
また、この場合、光送信ユニット30及び上り増幅ユニット40は、上述した幹線分配増幅装置10a、延長増幅装置10d等に内蔵されるユニットと同様に、2つのコネクタF11、F12を有する2端子型のユニットとなるので、これら各ユニットを、幹線分配増幅装置10a、幹線分岐増幅装置10b、延長増幅装置10dにて共用することができるようになり、延いては、これら各増幅装置のコストを低減できる。
【0068】
一方、上記実施例では、幹線分岐増幅装置10aを構成する光送信ユニット30には、上り電気信号増幅用の増幅回路(第1上り増幅回路34、第2上り増幅回路38等)を設けるものとして説明したが、図7に示すように、光送信ユニット30には、終端回路39と光送信回路32とを組み込み、上り増幅回路(図では第1上り増幅回路34)は、光送信ユニット30とは別体の上り増幅ユニット42として構成し、これら各ユニット30、42を、コネクタF11、F12、及び、F15、F16を介して、夫々、ケース50に装着するようにしてもよい。
【0069】
尚、この場合、幹線分岐増幅装置10aを、光送信機能を持たない幹線分岐増幅装置11aに変更する場合は、図7に示すように、光送信ユニット30を、コネクタF11、F12間を伝送線路で接続した接続ユニット60に交換し、上り増幅ユニット42を、上り電気信号を同軸ケーブル伝送用の信号レベルまで増幅する第1上り増幅回路34′からなる上り増幅ユニット42′に交換するようにすればよい。
【0070】
また、上記実施例では、センタ装置2には、加入者側端末との間で、光ケーブル及び同軸ケーブルを介して各種信号(テレビ放送信号を含む下り信号や加入者側端末から送信された上り信号)を送受信するための光送信機4及び光受信機6が設けられるものとして説明したが、センタ装置2には、更に、光ケーブルを介して加入者側端末との間で直接光通信を行うための光送受信機を設けるようにしてもよい。
【0071】
そして、このようにすれば、センタ装置と加入者側端末との間で、光ケーブル及び同軸ケーブルを利用した低速通信と、光ケーブルのみを利用した高速通信との2種類の通信を行うことができるようになり、双方向CATVシステムを利用した通信サービスの拡大を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の双方向CATVシステム全体の構成を表す概略構成図である。
【図2】実施例の幹線分岐増幅装置の回路構成を表すブロック図である。
【図3】実施例の幹線分岐増幅装置のケースへの組み付け構造を説明する説明図である。
【図4】実施例の幹線分岐増幅装置を電気信号を入出力する一般的なものから光送信機能を有するものに変更する際の手順を説明する説明図である。
【図5】実施例の幹線分岐増幅装置の第1の変形例を表すブロック図である。
【図6】図5に示した幹線分岐増幅装置のケースを表す説明図である。
【図7】実施例の幹線分岐増幅装置の第2の変形例を表すブロック図である。
【符号の説明】
2…センタ装置、4…光送信機、6,8…光受信機、10a…幹線分配増幅装置、10b,11b…幹線分岐増幅装置、10c…分岐増幅装置、10d…延長増幅装置、12,14,16…フィルタ回路、18…分配回路、19…本体側回路部、20…下り増幅ユニット、22…第1上り増幅回路、24…分岐回路、26…第2下り増幅回路、30…光送信ユニット、32…光送信回路、34,34′…第1上り増幅回路、36…方向性結合器、38,38′…第2上り増幅回路、39…終端回路、40,42,42′…上り増幅ユニット、50…ケース、52…蓋部、60…接続ユニット、Le…同軸ケーブル、Lo…光ケーブル、ST…ケーブルストッパ、T1,T2…接続端子、TB1〜TB4…分岐端子。
Claims (6)
- 双方向CATVシステムの伝送路である同軸ケーブル上に設けられる双方向増幅装置であって、
前記同軸ケーブルを介してセンタ装置側から伝送されてくる下り電気信号を増幅して端末側の同軸ケーブルに出力する下り増幅機を備え、
しかも、前記同軸ケーブルを介して加入者側端末から伝送されてくる上り電気信号を増幅してセンタ装置側の同軸ケーブルに出力する上り増幅機、及び、前記同軸ケーブルを介して加入者側端末から伝送されてくる上り電気信号を増幅し、該増幅後の上り電気信号を上り光信号に変換して、前記センタ装置側の光受信機に接続された光ケーブルに出力する光送信機、の一つを選択的に装着可能に構成されたことを特徴とする双方向増幅装置。 - 前記上り増幅機及び前記光送信機は、それぞれ、上り増幅ユニット、光送信ユニットとして、単体で構成され、
当該双方向増幅装置は、前記上り増幅ユニット及び前記光送信ユニットの一つを選択的に装着可能に構成されていることを特徴とする請求項1記載の双方向増幅装置。 - 前記上り増幅機は、前記上り電気信号を同軸ケーブル伝送用の信号レベルまで増幅する増幅回路からなる第1上り増幅ユニットと、該第1上り増幅ユニットの出力を前記センタ装置側の同軸ケーブルに接続する伝送路からなる接続ユニットとから構成され、
前記光送信機は、前記上り電気信号を光信号変換用の信号レベルまで増幅する増幅回路からなる第2上り増幅ユニットと、該第2上り増幅ユニットから出力された上り電気信号を上り光信号に変換して、前記センタ装置側の光受信機に接続された光ケーブルに出力する光送信回路からなる光送信ユニットとから構成され、
当該双方向増幅装置は、前記第1上り増幅ユニット及び前記第2上り増幅ユニットの一つと、前記接続ユニット及び前記光送信ユニットの一つとを、それぞれ選択的に装着可能に構成されていることを特徴とする請求項1記載の双方向増幅装置。 - 前記光送信ユニットには、前記センタ装置側の同軸ケーブルに接続するための接続部と、該接続部を該同軸ケーブルの伝送インピーダンスにて終端する終端回路とが設けられたことを特徴とする請求項2又は請求項3記載の双方向増幅装置。
- テレビ放送信号を含む各種伝送信号からなる下り電気信号をセンタ装置側の光送信機にて下り光信号に変換し、該下り光信号を、下り用の光ケーブルを介して、当該システムのサービスエリアである各地域毎に設置された光受信機まで伝送すると共に、該光受信機にて前記下り光信号を前記下り電気信号に変換して、該変換後の下り電気信号を、前記地域内に敷設された同軸ケーブル及び該同軸ケーブルに設けられた複数の双方向増幅装置を介して、前記地域内の複数の加入者側端末まで伝送し、
該各加入者側端末から前記同軸ケーブルに送出された上り電気信号を、該同軸ケーブルに設けられた複数の双方向増幅装置を介して順次伝送すると共に、該双方向増幅装置を介して伝送される上り電気信号を、前記地域毎に設置された光送信機にて上り光信号に変換し、該変換後の上り光信号を、上り用の光ケーブルを介して、センタ装置側の光受信機まで伝送することにより、
前記センタ装置と各加入者側端末とを双方向通信可能に接続する双方向CATVシステムであって、
前記各地域の同軸ケーブルには、前記複数の双方向増幅装置として、請求項1〜請求項4の何れかに記載の双方向増幅装置を設け、しかも、各双方向増幅装置には、前記下り増幅機と光送信機との何れかを選択的に装着することにより、
前記複数の双方向増幅装置の内、前記光送信機を装着した双方向増幅装置からは、該光送信機から出力される上り光信号を、光ケーブルを介して、センタ装置側の光受信機まで直接伝送するよう構成してなることを特徴とする双方向CATVシステム。 - 前記センタ装置には、光ケーブルを介して各加入者側端末との間で直接光通信を行うための光送受信機が備えられたことを特徴とする請求項5記載の双方向CATVシステム。
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