JP2005229572A - 光加入者網を通じて放送信号を結合して提供する光電送受信器装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光加入者網を通じて放送信号を結合して提供する。
【解決手段】 本発明の光電送受信器装置は、衛星放送信号とＣＡＴＶ放送信号とを受信して単一帯域の信号に結合した後、光加入者網による所定波長の光信号に変換して伝送する電光送信部と、電光送信部で伝送された光信号を受信してＲＦ放送信号に変換し、変換されたＲＦ放送信号を衛星放送信号とＣＡＴＶ放送信号とに分離して加入者に提供する光電受信部とを含む。これにより、１つのシステムで光加入者網を通じて衛星放送とＣＡＴＶ放送とを同時に加入者にサービス提供できる。
【選択図】 図５

Description

本発明は放送通信分野に係り、ＣＡＴＶ放送と衛星放送とを同時に収容できる送受信装置に関する。

現在の通信及び放送ネットワークインフラは幾つかに分割されている。放送は、地上波、ＣＡＴＶ及び衛星放送網に、通信は、適用される位置及び性能で有無線をはじめとして多様な形態の通信網に分けられて発展されてきた。このようなネットワーク構造は、マルチメディアサービスがメインストリームである現在のネットワークで放送と通信とを統合する融合サービスを期待する消費者の期待に相応できないので、それを具体化できる統合的なネットワーク構造に対する需要と期待は大きくなっている。

したがって、現在のように別途の伝送チャンネル及び受信器を利用して加入者に放送と通信サービスを提供する方法を統合して、１つの伝送線路と受信器を利用してサービスしようとする方法が多側面で試みられている。また、現在の加入者接続網の短所を克服し、低コストで加入者により多くの帯域幅及び多様なサービスを提供するための未来の加入者接続網として点対多重点の構造を有するＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）のようなＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ Ｔｏ Ｔｈｅ Ｈｏｍｅ）またはＦＴＴＣ（Ｆｉｂｅｒ Ｔｏ Ｔｈｅ Ｃｕｒｂ）型の網構造が紹介されている。

ＦＴＴＨまたはＦＴＴＣ網の一環として光媒体を利用したＰＯＮ構造は低コストでデータ、映像（放送）及び電話サービスを加入者に提供するための通信と放送とを融合するのに適切な方案として提案された。このようなＰＯＮ構造は上下向のデータ伝送のために別途の波長を利用する波長分割方式を使用しており、放送サービスの伝送のために別途の波長を追加して加入者に伝送し易い方式である。別途の波長を追加して加入者に放送サービスを提供する方式は構造的な面で既存のＨＦＣ方式と同一であるために、既存のセットトップボックス（ＳＴＢ）の使用が可能であるので、加入者に馴染む利点がある。

現在の一般家庭の加入者の場合、インターネットサービスとＶＯＤ放送サービスとはＩＳＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｐｒｏｖｉｄｅｒ）を通じてＰＣにサービスを伝達され、多チャンネル放送は地上波を通じて直接サービスを受けるか、またはＣＡＴＶ有線放送網または人工衛星を通じた衛星放送のように多様な媒体を通じてＴＶにサービスを受けている。

しかし、このような多様な媒体を利用した放送サービスが存在することによって同じ加入者が多様な放送サービスを利用するためにはそれぞれのサービスに適切なシステムを揃えねばならない。すなわち、ＣＡＴＶ放送サービスのためにはケーブル網とＣＡＴＶ用のＳＴＢなどのシステムとが必要であり、衛星放送サービスのためには別途の衛星アンテナと衛星ＳＴＢとが、またＶＯＤサービスのためにＩＰ ＤＳＬＡＭシステム及びモデムと別途の装備とを構築することが必要となる。このような現実は放送が統合されないので、家庭内の加入者は多様なサービスの利用によるコストを増加させ、結果的にはサービス提供による負担を加重させる。

したがって、放送と通信とを融合してＴＶを通じてインターネットと放送サービスを受ける技術の開発が活発に進んでいるだけでなく、放送サービス内でも相異なる媒体を利用して提供される多様な形態の放送サービスを１つの通信網を利用して提供できる数々の技術が研究されている。

このような開発方法として放送と通信との融合サービスは既存のケーブル網を利用する方法と、既存の通信線路に光信号のオーバーレイ構成を利用して放送サービスを提供する方法、またはインターネット網でＩＰパケット及びＲＴＰプロトコルを適用して放送サービスを統合する方法などが提案されている。既存のケーブル網であるＨＦＣ網を利用する方法は放送網で超高速インターネットなどのデータ通信サービスを受け入れる形態である。

このように、既存の加入者接続網は加入者に提供できる帯域幅が限定的であるので、インターネットトラフィックの爆発的な増加に対処できる能力が足りないだけでなく、他の方式のサービスの収容が容易でない短所がある。このような加入者接続網の低域幅を克服し、通信と放送とを融合するために提案されたＰＯＮのようなＦＴＴＨまたはＦＴＴＣ型の網は低コストで光の下部構造を提供するという点で未来の加入者の接続網として大きく脚光を浴びている。

既存に放送と通信のために提案された網構造が提案された方法のうち図１は現在設置されている光同軸混合（ＨＦＣ：Ｈｙｂｒｉｄ Ｆｉｂｅｒ ｃｏａｘｉａｌ）網を利用したＣＡＴＶ網の構成図である。

図１のＣＡＴＶ網は大きく放送プログラムを製作して供給する放送プログラム製作者（ＰＰ：Ｐｒｏｇｒａｍ Ｐｒｏｖｉｄｅｒ）１０１、ＰＰ１０１から受信されたプログラムと自身で製作されたプログラムとをチャンネル変更して加入者に放送サービスを提供するサービス提供者のＳＯ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｏｐｅｒａｔｏｒ）１０２、ＳＯ １０２まで放送信号を伝達するＣＡＴＶ伝達網１０３とＳＯから加入者まで放送信号を伝達するＣＡＴＶ加入者分配網１０４で構成される。

ＣＡＴＶ加入者分配網１０４は、分配センター１０７から加入者１０５まで光ケーブルと同軸ケーブルとが混在されていてＨＦＣ網と呼ばれており、ケーブルＴＶサービス及びインターネットサービスを提供できる。

サービス提供者であるＳＯ １０２は、伝送されたコンテンツを、加入者に伝送するかまたは自身の広告や字幕を挿入して加入者に伝送する放送機能部１０６と、放送信号を伝達するための分配センター１０７とで構成される。

伝送網のうち加入者分配網１０４は伝送された光信号を電気信号に変えるＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｕｎｉｔｓ）１０８システムがあり、ＯＮＵシステム１０８で電気信号に変わった放送データは同軸ケーブル線路を利用して加入者にサービスを伝達し、距離によって中継器とスプリッターを使用して加入者に伝送する。

ＨＦＣを利用したＣＡＴＶケーブル網の主な目的はケーブルＴＶ放送のサービス提供にあり、設置された網の帯域幅のうち一部を活用してインターネットサービス、ＶＯＤ（Ｖｉｄｅｏ Ｏｎ Ｄｅｍａｎｄ）サービス、電話サービスなどの結合を試みており、現在、商用化された放送と通信とを融合して同時にサービスする最も強力な推薦技術である。しかし、ＣＡＴＶ網はＣＡＴＶ網とインターネットサービスのみのための網であって、現在さらに他の多チャンネル放送である衛星放送を受信できない短所がある。

図２は、現在提供されているさらに他の放送サービス形態である衛星放送サービスを示している。衛星放送は、放送局から放送電波を各地域にある送出所に送りこの送出所から各家庭に送出する地上波放送とは違って、ＰＰと呼ばれるチャンネル事業者２０１から提供されたプログラムを人工衛星２０２を通じて地上に電波を送出しながらデータを伝達する方法である。現在、韓国内ではデジタル衛星放送という名称でサービスされており、それを利用するためには別途の利用料と装備（衛星アンテナ、ＳＴＢなど）が必要である。

しかし、このような衛星放送の概念はＶＯＤやインターネットサービスのためには電話線２０４のような別途の網が必要であり、追加的なコストが必要なので、通信／放送融合サービスを提供するためには様々な短所があり、また、ＣＡＴＶ放送サービスとはコンデンツの互換もない状態である。
米国特許第６，４６０，１８２号明細書

本発明が解決しようとする技術的な課題は、前記の問題点を解決するために、ＥＰＯＮ（イーサネット（登録商標） ＰＯＮ）網のように光ケーブルを使用するＦＴＴＨまたはＦＴＴＣ型の光加入者網を利用してＣＡＴＶ及び衛星放送のような多チャンネルの放送サービスを統合してサービスを提供できる、光加入者網を通じて放送信号を結合して提供する光電送受信器装置を提供するところにある。

前記技術的課題を解決するための本発明による、光加入者網を通じて放送信号を結合して提供する光電送受信器装置は、衛星放送信号とＣＡＴＶ放送信号とを受信して光加入者網を通じて加入者に提供する装置において、前記衛星放送信号とＣＡＴＶ放送信号とを受信して単一帯域の信号に結合した後、前記光加入者網による所定波長の光信号に変換して伝送する電光送信部と、前記電光送信部から伝送された光信号を受信してＲＦ放送信号に変換し、変換されたＲＦ放送信号を衛星放送信号とＣＡＴＶ放送信号との帯域の違いを利用して衛星放送信号とＣＡＴＶ放送信号とに分離して加入者に提供する光電受信部と、を含むことを特徴とする。

前記電光送信部は、前記所定帯域の衛星放送信号を受信するＬＮＢモジュールと、前記ＬＮＢモジュールから受信した衛星放送信号と前記ＣＡＴＶ放送信号とを１つの帯域に結合するＲＦ結合部と、前記結合されたＲＦ信号を前記光加入者網による波長を有する光信号に変換して前記光加入者網を通じて前記光電受信部に伝送する電光変換部と、を含むことが望ましい。

この場合、前記電光送信部は前記ＬＮＢモジュールから受信した衛星放送信号と前記受信したＣＡＴＶ放送信号とからＲＦ放送信号に含まれうる直流成分を除去するＤＣバイアス部をさらに含むことが望ましく、前記ＣＡＴＶ放送信号と衛星放送信号とのそれぞれのＲＦ信号を所定のレベルに維持するＲＦ信号レベル制御部をさらに含むことが望ましく、この時に前記ＲＦ信号レベル制御部は前記衛星放送信号あるいはＣＡＴＶ放送信号を所定の信号レベルに増幅するＲＦ増幅部を含むことが望ましい。

また、前記電光送信部は前記ＲＦ結合部で結合された単一帯域のＲＦ信号を所定のレベルに維持するＲＦ信号レベル制御部をさらに含み、前記電光送信部は前記ＲＦ結合部で結合されたＲＦ放送信号と前記電光送信部間のインピダンスマッチングを行うインピダンスマッチング部をさらに含み、前記電光変換部のパワーを前記光加入者網による所定のレベルに一定に維持するように制御する光信号利得制御部をさらに含むことが望ましい。

そして、前記光電受信部は、前記光加入者網を通じて伝送される光波長信号をＲＦ信号に変換する光電変換部と、前記光電変換部で変換されたＲＦ信号に含まれる衛星放送信号とＣＡＴＶ放送信号とを、衛星放送信号とＣＡＴＶ放送信号との帯域の違いを利用して分離して、それぞれを該当加入者に提供するＲＦ分配器とを含むことが望ましい。

この場合、前記光電受信部は前記光電変換部で変換されたＲＦ信号と前記光電受信部間のインピダンスマッチングを行うインピダンスマッチング部をさらに含み、前記変換されたＲＦ信号を所定レベルの信号に増幅して前記ＲＦ分配器に伝達するＲＦ増幅部をさらに含み、前記ＲＦ分配器は、入力されるＲＦ信号のうちＣＡＴＶ放送信号のみを通過させる低域帯域フィルタ部と、入力されるＲＦ信号のうち衛星放送信号のみを通過させる高域帯域フィルタ部と、を含むことが望ましい。

そして、前記光電受信部は前記ＣＡＴＶ放送信号と衛星放送信号とのそれぞれのＲＦ信号を所定のレベルに維持するＲＦ信号レベル制御部をさらに含み、この場合、前記ＲＦ信号レベル制御部は前記ＣＡＴＶ放送信号と衛星放送信号とのそれぞれのＲＦ信号を所定レベルの信号に増幅するＲＦ増幅部を含むことが望ましい。

また、前記光電受信部は前記ＲＦ分配器から出力されるＣＡＴＶ放送信号と衛星放送信号とのそれぞれのＲＦ信号に含まれうる直流成分を除去するＤＣバイアス部をさらに含むことが望ましい。

本発明によれば、衛星放送信号及びＣＡＴＶ放送信号を受信して光加入者網を通じて加入者に提供する装置において、衛星放送信号とＣＡＴＶ放送信号とを受信して単一帯域の信号に結合した後、光加入者網による所定波長の光信号に変換して伝送する電光送信部と、電光送信部で伝送された光信号を受信してＲＦ放送信号に変換し、変換されたＲＦ放送信号を衛星放送信号とＣＡＴＶ放送信号との帯域の違いを利用して衛星放送信号とＣＡＴＶ放送信号とに分離して加入者に提供する光電受信部とを含み、１つのシステムで光加入者網を通じて衛星放送とＣＡＴＶ放送とを同時に加入者にサービスでき、それは既存の放送サービス範疇には含まれないものであって新たな色々な長所を有している。

第１に、ＣＡＴＶ放送と衛星放送信号とはそれぞれ異なる周波数帯域を使用するために多重化が容易であり、デジタル放送による多重化技術を適用し易いので、インバンド放送を通じた通信放送融合方法より構成が簡単である。

第２に、ＣＡＴＶ放送と衛星放送をＲＦ周波数帯域で多重化して単一波長の光信号に伝送するので、既存のＰＯＮのようなＦＴＴＨまたはＦＴＴＣ網で適用される方式に比べて送信用のＷＤＭカップラー及び受信用のＷＤＭカップラーの波長分岐数を減少でき、ＣＡＴＶ放送と衛星放送とを送信するために別途に要求される光増幅器の数を減少できて通信放送融合網の構成コストを節約可能である。

第３に、従来の衛星を通じてのみ伝送できる衛星放送をインターネットの一種である光加入者網を通じて伝送することによって通信と放送との融合を通じた単一ネットワークの構築が容易になる。すなわち、単一光ケーブルを通じてインターネット、ＣＡＴＶ放送及び衛星放送サービスを同時にサービスできる。

第４に、衛星放送を受信するための各種システム（アンテナ）を各加入者毎に設置しなくてもよいので、衛星放送サービスによるコストを節減でき、アンテナが不要になることによって受信器の構造においてアンテナ駆動に必要な機能部を縮小でき、簡単に構成できる。

第５に、送信器の構造において、衛星ＬＮＢモジュールを内蔵することによって外部アンテナ駆動のための追加の電源が不要であり、送信器の構造が簡単になり、低コストでシステムの構造を柔軟に変更できて経済的である。

以下、図面を参照して本発明の望ましい一実施例を詳細に説明する。

現在提案されているＰＯＮ網は下向きのブロードキャストである基本的な特性を利用して別途のアナログ波長を使用してＣＡＴＶ放送及び衛星放送のような多チャンネル放送サービスをデータサービスと共に加入者に伝送することが可能である。このようなＦＴＴＨまたはＦＴＴＣ型網の構造で加入者にＣＡＴＶ放送だけでなく、衛星放送を追加的にサービスする場合には２つの方案が存在する。

第１の方案としては、各放送サービスを別途の光波長に分離してサービスするものであって、ＰＯＮのようなＦＴＴＨまたはＦＴＴＣ網の構造が新たな光波長の追加が容易な利点があるので、ＣＡＴＶ放送（５０〜８７０ＭＨｚ）と衛星放送（９５０〜２０５０ＭＨｚ）にそれぞれの光波長を割り当てるものである。このような方法は網の構成要素がそれぞれの光波長を多重化及び逆多重化せねばならないので、網の構成上で追加コストがかかる短所がある。

第２の方案としては、ＣＡＴＶ放送と衛星放送とのＲＦ信号を多重化して単一光波長にサービスする方案であって、送受信端でＲＦ信号を結合または分離することによって、既存網の構成要素を変更する必要がない利点がある。

現在、インターネットサービスを提供している加入者接続網としてｘＤＳＬ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ）とＨＦＣ網が最も人気を集めている。しかし、ｘＤＳＬとＨＦＣ網は加入者に提供できる帯域幅が制限的な問題のためにインターネットトラフィックの爆発的な増加に対処できる能力が足りない。

このような現在の加入者接続網の短所を克服し、低コストで加入者により多くの帯域幅と多様なサービスを提供するための未来の加入者接続網としてＰＯＮのようなＦＴＴＨまたはＦＴＴＣ網が台頭されている。

光媒体を利用したＰＯＮ構造は、ＡＰＯＮ（ＡＴＭ ＰＯＮ）とＥＰＯＮ（イーサネット ＰＯＮ）、ＧＰＯＮ（Ｇｉｇａｂｉｔ ＰＯＮ）に大別され、上／下向きのデータ伝送のために相異なる波長を使用する波長分割方式を使用しており、多チャンネル放送サービスを提供するために別途の波長を網に追加して加入者に伝送する方案が最も有力に提案されている。

本発明はこのようなＦＴＴＨまたはＦＴＴＣ網のような光加入者網でＣＡＴＶ放送と衛星放送とを同時に収容して放送と通信との統合されたサービスを提供するための方法で別途の放送用の線路を利用せずに光多重化を通じて単一回線で単方向性の多チャンネルＣＡＴＶ放送と衛星放送及びデータ通信サービスを提供する場合に衛星放送とＣＡＴＶ放送の２種の方式の放送信号を同時に支援できる電光送信器及び光電受信器を開示する。

図３は、本発明を適用できる光加入者網のブロック図であり、ＥＰＯＮ網におけるアクセスシステムの構成及び光加入者網の構造を示す。

図３の光加入者網は、アクセスシステムであるＯＬＴ（ｏｐｔｉｃａｌ ｌｉｎｅ ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ）３０４、ＷＤＭ（ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）ＭＵＸ ３０５とＷＤＭ ＤＥＭＵＸ ３０７、スプリッター３０６、加入者装置であるＯＮＴ（ｏｐｔｉｃａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ）あるいはＯＮＵ（ｏｐｔｉｃａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ ｕｎｉｔ）３０８で構成される。

ＯＬＴシステム３０４は、ＣＡＴＶ放送３０１、衛星放送３０２及びインターネットデータ３０３を整合して加入者に分配する機能であって、本発明では放送伝送部３１１とデータ伝送部３１２とで構成される。

放送伝送部３１１は、ＣＡＴＶ放送３０１及び衛星放送３０２をそれぞれの光信号（１５３０ｎｍ、１５５０ｎｍ）に変換して各光信号を多重化して伝送する機能を行うブロックで、単方向の伝送機能を行う。

データ伝送部３１２は、ＩＰ基盤のデータを整合する機能ブロックであってインターネットを通じるデータだけでなく、ＶＯＤ放送サービスを整合する機能ブロックである。データ伝送部３１２は通信機能を行うので、双方向の光伝送機能を行い、図３の例示として挙げたＥＰＯＮ網では単一光ファイバーを使用して双方向通信を行うので、２つの異なる光波長（１４９０ｎｍ／１３１０ｎｍ）を用いてデータ通信機能を行う。

例示のＥＰＯＮ網ではデータの下向きの光信号（ＯＬＴ出力信号）波長として１４９０ｎｍ、上向きの光信号（ＯＬＴ入力信号）波長として１３１０ｎｍを用いてインターネットデータ通信を行う。また、放送伝送部３１１の出力光信号波長（１５５０ｎｍ）はデータ伝送部３１２の入出力光信号の波長とは異ならねばならない。

放送伝送部３１１の出力光信号波長は構成方法によって異なるが、衛星とＣＡＴＶとを別途のＲＦ光送受信器モジュールで構成する場合には２個の波長（例えば、１５３０ｎｍ、１５５０ｎｍ）が要求され、統合モジュールで構成する場合には１つの光信号波長（例えば、１５５０ｎｍ）が要求される。

ＯＬＴシステム３０４に含まれる放送伝送部３１１とデータ伝送部３１２の出力光信号波長は送信用のＷＤＭ ＭＵＸ ３０５に入力されて単一光ファイバーに光多重化されて下向きの光信号に出力され、上向きの入力光信号はデータ伝送部に整合させられる。結局、光線路上には通信と放送との融合サービスのために他の波長を有する３つ以上の光信号が存在する。したがって、通信網を通じたデータと多重化された多チャンネル放送信号とが単一光線路に融合されてサービスされる。スプリッター３０６はＰＯＮ網で加入者数を拡張するための受動素子であり、普通は１：６４まで拡張可能な状態である。

ここで、ＥＰＯＮ網は加入者網の一例として適用したものであるため、メトロイーサネット網のように送受信を分離する網であっても加入者網として適用でき、適用される光ファイバーは単一光ファイバーでなくても良い。また、送信用のＷＤＭ ＭＵＸ ３０５はＯＬＴシステム３０４の１つの機能ブロックとして存在できる。受信用のＷＤＭ ＤＥＭＵＸ ３０７は加入者側に位置する受動デバイスであって、送信用のＷＤＭ ＭＵＸ ３０５で光多重された放送伝送部３１１とデータ伝送部３１２との光信号波長を分離する機能を行う。

ＯＮＵあるいはＯＮＴ ３０８はさらに放送用の光信号とデータ用光信号とに分離されて受信される光信号をサービス別に電気信号に変換して加入者の宅内の衛星ＳＴＢ ３０９及びＣＡＴＶ ＳＴＢ ３１０、あるいはＰＣ ３２２などのサービスプラットホームに伝送する役割を果たす。ここで、サービスプラットホームはそれぞれの特性によって数個又は１つで構成されることができる。

図４は、通信放送統合サービスのためのＦＴＴＨ網の構成例であって、ＥＰＯＮ網で使われる通信と放送とを統合したアクセスシステム（ＯＬＴ）の詳細内部構成図を示す。

ＯＬＴ放送部４０１は、ＣＡＴＶ及び衛星電光送信部４０４、光増幅器４０５、１＊Ｎスプリッター４０６及びＷＤＭカップラー４０７で構成される。

ＯＬＴ放送部４０１は、ＣＡＴＶ放送４０２と衛星放送４０３とのＲＦ信号をそれぞれ受信してＣＡＴＶ及び衛星電光送信部４０４によってＣＡＴＶと衛星とのＲＦ信号を１つのＲＦ周波数帯域に結合した後で単一光波長に変換する。ＣＡＴＶと衛星放送信号を含む単一光波長をＥＰＯＮ網に伝送するために光増幅器４０５で増幅した後、数個のポートに分割する１＊Ｎスプリッター４０６を通過させる。

このような過程を経た放送光波長はＷＤＭカップラー４０７によってＯＬＴデータ伝送部４０９のＥＰＯＮ ＭＡＣ４０８で使用する上／下向きのデータ波長（上向き：１３１０ｎｍ、下向き：１４９０ｎｍ）と多重化されてＥＰＯＮ網に伝送される。

現在の放送特性上、衛星放送とＣＡＴＶ放送とは異なる周波数帯域を使用しており、ＣＡＴＶ放送は５０〜８７０ＭＨｚの周波数帯域を使用しており、衛星放送はＬＮＢモジュールを経た後、９５０〜２０５０ＭＨｚの周波数帯域を使用している。ＣＡＴＶ及び衛星電光送信部４０４でＣＡＴＶと衛星放送との２つの周波数帯域を結合する機能を行い、単一光波長に変換する機能を行う。

このようなシステム構成でＣＡＴＶと衛星放送とを収容するために別途に２つの光波長を使用せず、単一波長で加入者の宅内までＣＡＴＶと衛星放送との同時伝送が可能であって、それぞれ別途の波長を使用するシステムに比べて光増幅器及びＷＤＭカップラーのような追加的なコストを減らす利点がある。

データ伝送部４０９はＩＰ基盤のデータを整合する機能ブロックであって、従来のインターネットサービスのためのＬ２／Ｌ３スイッチング機能のシステムと同じ機能を行い、例示のＥＰＯＮ網ではＩＰ／イーサネット基盤のサービスを提供する商用ＥＰＯＮシステムと同様にＥＰＯＮ ＭＡＣマスター機能を行う。したがって、インターネットデータを処理するデータ伝送部４０９は従来のインターネットでデータを処理するのと同じ方法を使用し、光信号を利用する従来方式をそのまま使用して（例えば、上向き：１３１０ｎｍ、下向き：１４９０ｎｍ）のような帯域を使用できる。

本発明による光加入者網を通じて放送信号を結合して提供する光電送受信器装置は、衛星放送信号とＣＡＴＶ放送信号とを受信して光加入者網を通じて加入者に提供する装置において、前記衛星放送信号とＣＡＴＶ放送信号とを受信して単一帯域の信号に結合した後、前記光加入者網による所定波長の光信号に変換して伝送する電光送信部及び電光送信部から伝送された光信号を受信してＲＦ放送信号に変換し、変換されたＲＦ放送信号を衛星放送信号とＣＡＴＶ放送信号との帯域が異なる点を利用して衛星放送信号とＣＡＴＶ放送信号とに分離して加入者に提供する光電受信部を含む。以下、電光送信部と光電受信部について詳細に説明する。

図５は、本発明による電光送信部の構成の一例を示すブロック図である。

ＣＡＴＶ及び衛星放送信号を受信して処理する電光送信部５０１の主要機能は、５０〜８７０ＭＨｚ帯域のＣＡＴＶ ＲＦ放送信号と９５０〜２０５０ＭＨｚ帯域の衛星ＲＦ放送信号とを受信し、その２つのＲＦ信号を５０〜２０５０ＭＨｚ帯域の１つの周波数帯域に結合し、単一光波長に変換して伝送するものである。

同軸ケーブルを通じて受信されたＣＡＴＶ ＲＦ放送信号（５０〜８７０ＭＨｚ）５０２はＤＣバイアス部５０３によってＲＦ信号中に含まれうるＤＣ成分を除去した後でＲＦ増幅部５０４によってＦＴＴＨまたはＦＴＴＣ網にＣＡＴＶ ＲＦ放送信号を伝送するために予め定められた信号レベルに増幅される。そして、その増幅された信号はＲＦ信号レベル制御部５０５によって一定した信号レベルを維持するように制御される。

図面にはＲＦ増幅部５０４とＲＦ信号レベル制御部５０５が別個の構成部として示されているが、それは１つの実施例であり、必要に応じてＲＦ増幅部５０４がＲＦ信号レベル制御部５０５の構成要素の一部となり、入力される信号を所定レベルに増幅できる。または、図５の順序と違ってＲＦ増幅部の位置がＲＦ信号レベル制御部の次に位置するように構成することも可能である。

衛星ＲＦ放送信号（９５０〜２０５０ＭＨｚ）５０６は衛星アンテナのＬＮＢを通じてＬＮＢモジュール５０７に受信される。ＬＮＢモジュール５０７は衛星アンテナのＬＮＢに＋１２Ｖ電源を供給して衛星アンテナのＬＮＢを動作させる機能を行う。

ＬＮＢモジュール５０７を通じて受信された衛星ＲＦ放送信号は、ＤＣバイアス部５０８によってＲＦ信号中に含まれうるＤＣ成分が除去された後、ＲＦ増幅部５０９によってＦＴＴＨまたはＦＴＴＣ網に衛星放送信号を伝送するために予め定められた信号レベルに増幅され、適正レベルに増幅された後、ＲＦ信号レベル制御部５１０によって一定した信号レベルを維持するように制御される。衛星放送信号に対するＲＦ増幅部５０９とＲＦ信号レベル制御部５１０との関係は前記のＣＡＴＶ放送信号に対するＲＦ増幅部５０４とＲＦ信号レベル制御部５０５との関係のようにその順序が変わる場合もあり、ＲＦ増幅部５０９がＲＦ信号レベル制御部５１０の一構成部分として構成される場合もある。

ＣＡＴＶ ＲＦ信号５０２と衛星ＲＦ信号５０６とは前記のようなそれぞれの過程を経た後で、ＲＦ結合部５１１によって１つの周波数帯域（５０〜２０５０ＭＨｚ）に合わせられる。１つの周波数帯域に結合したＲＦ信号は選択的にもう一度ＲＦ信号レベル制御部５１２を通過することもできる。

このような過程を経た単一ＲＦ信号はインピダンスマッチング部５１３によって電光送信部５０１とインピダンスをマッチングさせられ、電光変換部５１４に伝達する。ここで、ＲＦ信号及び電光送信部５０１間のインピダンスをマッチングすることは、それは実質的にはＲＦ信号と電光変換部５１４間でインピダンスをマッチングすることとも言える。電光送信部５０１の各構成部をなす電子、電気的な部品はそれぞれ存在するものでなく、例えばＰＣＢのような基板に実装されて各部品が基板の回路線に沿って相互連結されたものであるので、電光送信部５０１とインピダンスマッチングをすることは電光送信部５０１を構成するために装着されている図５の各種構成部をなす部品の何れか１つ、例えば電光変換部５１４とあるいは部品の結合された全体とインピダンスマッチングをすることを意味する。特に、その場合、電光変換部５１４に連結される伝送ケーブルも含んでインピダンスマッチングをする。

電光送信部５０１に入力されるＣＡＴＶ放送信号に対する特性はあらかじめ計算できるので、インピダンスをあらかじめ計算でき、よって、インピダンスマッチングに必要なインピダンスマッチング部５１３の構成を決定できる。インピダンスマッチングによって信号のパワー損失を最小化しながら信号伝達が可能となる。

電光変換部５１４は入力されるＲＦ信号をＦＴＴＨまたはＦＴＴＣ網によってあらかじめ定められた光波長に変換して光加入者網を通じて加入者に伝送する。信号利得制御部５１５は電光変換部５１４の光パワーを一定に維持する機能を行うために電光変換部５１４の状態によって電光変換部５１４の光パワーを制御する役割を行う。

前記の構成でＲＦ信号レベル制御部５１２の場合に入力される放送信号のレベルが所定の範囲内にある程度に安定していならば、別途に使われないこともあり、また、使われる場合にも図５に表示された位置ではない、例えばインピダンスマッチング部５１３の次に位置する場合もあり、その他の異なる位置に設置されうることは、当業者には明らかである。

同様にＤＣバイアス部５０３、５０８及びインピダンスマッチング部５１３も使われないこともあり、あるいは他の位置に使われ、光信号利得制御部５１５も必要に応じて使われないこともある。

図６は、本発明による光電受信部の構成の一例を示したブロック図である。

光電受信部６０１は加入者端のＯＮＵまたはＯＮＴに配置されるか、または加入者端側の別途のシステムに配置されうる。

光電受信部６０１の光電変換部６０２はＥＰＯＮのようなＦＴＴＨまたはＦＴＴＣ型網を通じて入力されたＣＡＴＶ放送と衛星放送とが含まれた多チャンネル放送の光波長をＲＦ電気信号に変換し、変換されたＲＦ電気信号をインピダンスマッチング部６０３に伝送する。

インピダンスマッチング部６０３はＲＦ信号と光電受信部６０１間のインピダンスをマッチングする。それについての説明は図５でのインピダンスマッチング部５１２と実質的に同一である。

インピダンスマッチングされたＲＦ信号はＲＦ増幅部６０４であらかじめ定められた信号レベルに増幅され、適正レベルに増幅されたＲＦ信号はＲＦ分配器６０５に伝送される。

ここでインピダンスマッチングとＲＦ増幅とは選択的に実施されうる。インピダンスマッチングは光信号の電気ＲＦ信号への変換後に行うことが望ましい。

ＲＦ分配器６０５は入力されるＲＦ信号のうちＣＡＴＶ放送信号のみを通過させる低域帯域フィルタ部６０８及び入力されるＲＦ信号のうち衛星放送信号のみを通過させる高域帯域フィルタ部６１２を含んでＲＦ信号を２つのＲＦ放送信号に分離する機能を行う。図６ではＲＦ分配器６０５とフィルタ６０８、６１２が別途に示されており、そのような構成も可能であるが、それは理解を容易にするための例であり、ＲＦ分配器６０５は低域及び高域帯域フィルタ６０８、６１２を含むように構成する場合もある。後述する説明はフィルタ６０８、６１２がＲＦ分配器６０５の外部に配置された例を用いる。

ＲＦ分配器６０５で処理されて分配されたＣＡＴＶ放送信号と衛星放送信号はそれぞれＣＡＴＶ放送処理部６０６と衛星放送処理部６０７に入力される。

ＣＡＴＶ放送処理部６０６に入力されたＲＦ信号は低域帯域フィルタ部６０８を通じて８７０Ｍｈｚ以下の低い周波数のみが通過されてＣＡＴＶ放送信号に該当するＲＦ周波数帯域（５０〜８７０ＭＨｚ）のみがＲＦ信号レベル制御部６０９に伝送される。

ＲＦ信号レベル制御部６０９は入力されたＣＡＴＶ放送のＲＦ信号を予め定められたＲＦ信号レベルを維持するように調節するか、または運用者が予め定めたＲＦ信号レベルを維持するようにＲＦ信号レベルを制御する機能を行い、この機能を行われたＣＡＴＶ放送のＲＦ信号は追加的なＲＦ増幅部６１０によってもう一度増幅されうる。

前記のような過程を経たＣＡＴＶ放送のＲＦ信号はＤＣバイアス部６１１によってＲＦ信号中に含まれうるＤＣ成分が除去された後で同軸ケーブルのような媒体を通じて伝送されて加入者のＴＶやＣＡＴＶＳＴＢに伝えられる。図面に別途に示していないが、図６のような構成の場合、ＤＣバイアス部６１１を通過した信号は所定の伝送手段により加入者に伝えられる。

衛星放送処理部６０７に入力されたＲＦ信号は高域帯域フィルタ部６１２によって９００Ｍｈｚ以上の高い周波数帯域の信号のみが通過させられて衛星放送信号に該当するＲＦ周波数帯域（９５０〜２０５０ＭＨｚ）の信号のみがＲＦ信号レベル制御部６１３に伝送される。

ＲＦ信号レベル制御部６１３は入力された衛星放送のＲＦ信号を予め定められたＲＦ信号レベルを維持するように調節するか、または運用者が予め定めたＲＦ信号レベルを維持するようにＲＦ信号レベルを制御する機能を行い、その機能を行われた衛星放送のＲＦ信号は追加的なＲＦ増幅部６１４によってもう一度増幅されうる。

図５の場合と類似してＲＦ信号レベル制御の機能やＲＦ増幅の機能は必要に応じて選択的に実行されうる。

このような過程を経た衛星放送のＲＦ信号はＤＣバイアス部６１５によってＲＦ信号中に含まれうるＤＣ成分が除去された後で同軸ケーブルのような媒体を通じて伝送されて加入者のＴＶや衛星ＳＴＢに伝えられる。図面に別途に示していないが、図６のような構成の場合、ＤＣバイアス部６１５を通過した信号は所定の伝送手段により加入者に伝えられる。

前述した光加入者網の例としては、ＦＴＴＨまたはＦＴＴＣが例示されたが、他の形態の光加入者網を使用しても本発明の要旨はそのまま適用されうるということは明らかである。

本発明が属する技術分野で当業者は本発明が本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で変形された形態で具体化されうることが理解できる。したがって、本発明の開示された実施例は限定的な観点でなく説明的な観点で考慮せねばならない。前記の説明に含まれた例は本発明に対する理解のために導入されたものであり、その例は本発明の思想と範囲を限定しない。本発明の範囲は前述した説明でなく特許請求の範囲に現れており、それと同等な範囲内にあるあらゆる差異点は本発明に含まれたものと解釈されねばならない。

また、本発明による前記の各段階は一般的なプログラミング技法を利用してソフトウェア的に、またはハードウェアー的に多様に具体化できることは当業者であれば、容易に分かる。

本発明は放送通信分野に関わり、ＣＡＴＶ放送と衛星放送とを同時に収容できる送受信器装置に使用される。

従来のケーブルＴＶ網であるＨＦＣ放送網構成図である。 人工衛星を利用した従来のデジタル衛星放送の概念図である。 本発明を適用できる光加入者網の一例を示した図である。 ＥＰＯＮ網で使われる通信と放送の融合アクセスシステムの構成を示した図である。 本発明による電光送信部の構成の一例を示したブロック図である。 本発明による光電受信部の構成の一例を示したブロック図である。

符号の説明

５０１ 電光送信部
５０２ ＣＡＴＶ ＲＦ放送信号
５０３、５０８ ＤＣバイアス部
５０４、５０９ ＲＦ増幅部
５０５、５１０、５１２ ＲＦ信号レベル制御部
５０６ 衛星ＲＦ放送信号
５０７ ＬＮＢモジュール
５１１ ＲＦ結合部
５１３ インピダンスマッチング部
５１４ 電光変換部
５１５ 光信号利得制御部

Claims (15)

1. 衛星放送信号とＣＡＴＶ放送信号とを受信して光加入者網を通じて加入者に提供する装置であって、
   前記衛星放送信号とＣＡＴＶ放送信号とを受信して単一帯域の信号に結合した後、前記光加入者網による所定波長の光信号に変換して伝送する電光送信部と、
   前記電光送信部から伝送された光信号を受信してＲＦ放送信号に変換し、変換されたＲＦ放送信号を衛星放送信号とＣＡＴＶ放送信号との帯域が異なる点を利用して衛星放送信号とＣＡＴＶ放送信号とに分離して加入者に提供する光電受信部と、
   を含むことを特徴とする、光加入者網を通じて放送信号を結合して提供する光電送受信器装置。
2. 前記電光送信部は、
   前記所定帯域の衛星放送信号を受信するＬＮＢモジュールと、
   前記ＬＮＢモジュールから受信した衛星放送信号と前記ＣＡＴＶ放送信号とを１つの帯域に結合するＲＦ結合部と、
   前記結合されたＲＦ信号を前記光加入者網による波長を有する光信号に変換して前記光加入者網を通じて前記光電受信部に伝送する電光変換部と、
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の光加入者網を通じて放送信号を結合して提供する光電送受信器装置。
3. 前記電光送信部は前記ＬＮＢモジュールから受信した衛星放送信号と前記受信したＣＡＴＶ放送信号とを所定のレベルに維持するＲＦ信号レベル制御部をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の光加入者網を通じて放送信号を結合して提供する光電送受信器装置。
4. 前記ＲＦ信号レベル制御部は前記衛星放送信号あるいはＣＡＴＶ放送信号を所定の信号レベルに増幅するＲＦ増幅部を含むことを特徴とする請求項３に記載の光加入者網を通じて放送信号を結合して提供する光電送受信器装置。
5. 前記電光送信部は前記ＲＦ結合部で結合された単一帯域のＲＦ信号を所定のレベルに維持するＲＦ信号レベル制御部をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の光加入者網を通じて放送信号を結合して提供する光電送受信器装置。
6. 前記電光送信部は前記衛星放送信号あるいはＣＡＴＶ放送信号に含まれうる直流成分を除去するＤＣバイアス部をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の光加入者網を通じて放送信号を結合して提供する光電送受信器装置。
7. 前記電光送信部は前記ＲＦ結合部で結合されたＲＦ放送信号と前記電光変換部間のインピダンスマッチングを行うインピダンスマッチング部をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の光加入者網を通じて放送信号を結合して提供する光電送受信器装置。
8. 前記電光送信部は前記電光変換部のパワーを前記光加入者網による所定のレベルに一定に維持するように制御する光信号利得制御部をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の光加入者網を通じて放送信号を結合して提供する光電送受信器装置。
9. 前記光電受信部は、
   前記光加入者網を通じて伝送される光波長信号をＲＦ信号に変換する光電変換部と、
   前記光電変換部で変換されたＲＦ信号に含まれる衛星放送信号とＣＡＴＶ放送信号とを、前記衛星放送信号とＣＡＴＶ放送信号との帯域の違いを利用して分離し、それぞれを該当加入者に提供するＲＦ分配器と、
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の光加入者網を通じて放送信号を結合して提供する光電送受信器装置。
10. 前記光電受信部は前記光電変換部で変換されたＲＦ信号と前記光電受信部間のインピダンスマッチングを行うインピダンスマッチング部をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の光加入者網を通じて放送信号を結合して提供する光電送受信器装置。
11. 前記光電受信部は前記変換されたＲＦ信号を所定レベルの信号に増幅して前記ＲＦ分配器に伝達するＲＦ増幅部をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の光加入者網を通じて放送信号を結合して提供する光電送受信器装置。
12. 前記ＲＦ分配器は、
    入力されるＲＦ信号のうちＣＡＴＶ放送信号のみを通過させる低域帯域フィルタ部と、
    入力されるＲＦ信号のうち衛星放送信号のみを通過させる高域帯域フィルタ部と、
    を含むことを特徴とする請求項９に記載の光加入者網を通じて放送信号を結合して提供する光電送受信器装置。
13. 前記光電受信部は前記ＣＡＴＶ放送信号と衛星放送信号とのそれぞれのＲＦ信号を所定のレベルに維持するＲＦ信号レベル制御部をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の光加入者網を通じて放送信号を結合して提供する光電送受信器装置。
14. 前記ＲＦ信号レベル制御部は前記ＣＡＴＶ放送信号と衛星放送信号とのそれぞれのＲＦ信号を所定レベルの信号に増幅するＲＦ増幅部を含むことを特徴とする請求項１３に記載の光加入者網を通じて放送信号を結合して提供する光電送受信器装置。
15. 前記光電受信部は前記ＲＦ分配器から出力されるＣＡＴＶ放送信号と衛星放送信号とのそれぞれのＲＦ信号に含まれうる直流成分を除去するＤＣバイアス部をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の光加入者網を通じて放送信号を結合して提供する光電送受信器装置。

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