JP2006060833A

JP2006060833A - アナログ電話サービスが可能な光通信システム

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Publication number: JP2006060833A
Application number: JP2005240671A
Authority: JP
Inventors: Han-Sang Kim; 漢相金; Chan-Yul Kim; 讃烈金; Jun-Ho Koh; 俊豪高; Yun-Je Oh; 潤済呉
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2004-08-23
Filing date: 2005-08-23
Publication date: 2006-03-02
Anticipated expiration: 2025-08-23
Also published as: KR100606031B1; KR20060018170A; US20060039357A1; US7706416B2; JP3950148B2

Abstract

【課題】FTTH光通信システムで、電話音声信号についてのA/D変換及びD/A変換を通じてアナログ音声電話サービスを実現する。
【解決手段】PSTNから複数の加入者に対して伝達されるアナログ電話音声データを各加入者別に分離して音声データを生成し、放送データ及び通信データと共に多重化し、光変換して各加入者別に伝達し、PSTNに伝達される光信号を電気信号に変換して音声データを逆多重化し、これをアナログ変換してPSTNに伝達するOLT31と、該OLTから伝達された光信号を電気信号に変換して、放送データ、通信データ、及び音声データを逆多重化し、逆多重化された音声データをアナログ変換して加入者の電話機に伝達し、加入者の電話機からの音声データを、OLTへの通信データと多重化してOLT31に伝達する、各加入者毎の複数のONTと、OLT31からの信号を複数のONTに分波し、複数のONTからの信号を結合してOLT31に伝達する光分波器と、を含む。
【選択図】図４Ａ

Description

本発明は、ＦＴＴＨ(ｆｉｂｅｒｔｏｔｈｅｈｏｍｅ)システムに関し、より詳しくは、光線路を用いて加入者端末まで電話音声データを伝送するためのシステムに関するものである。

一般にＰＯＴＳ(ＰｌａｉｎＯｌｄＴｅｌｅｐｈｏｎｅＳｅｒｖｉｃｅ)と称される従来の音声電話システムは、伝送媒質として銅線を使用し、アナログ音声データを電話局のＴＤＸ交換機と加入者の電話機との間に受け渡しする形態で実現される。

しかしながら、加入者のデジタルデータ伝送の欲求が増加するに従って、このような既存の音声電話のための銅線を使用するデジタルデータ変調方法が研究されてきている。以下、より詳しくデジタルデータ変調方法を説明すると、大きく、音声電話のためのアナログ帯域とデジタル伝送帯域に分けて伝送する方式と、電話音声データをデジタルデータに変換して全体をデジタル伝送で処理する方式と、の２つの方式に区分される。

このうち、前者の方式は、従来の音声電話のための銅線をそのまま利用しながら音声電話が用いるアナログ音声データの周波数領域を除いた残りの領域で周波数変調(ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ)技法を使用してアップ/ダウンリンクデータを処理するＡＤＳＬ、ＶＤＳＬなどのｘＤＳＬ技術を使用する。このようなｘＤＳＬ技術では、基底帯域の電話音声データを、加入者端末のスプリッタを通じて、デジタルデータから分離する。

一方、後者の方式は、アナログ電話音声データをデジタルデータに変換し、電話局からＭＤＦのＰＢＸ又は加入者の家庭の小さなＰＢＸ(すなわちキーフォン（keyphone）)まで伝送する方式である。

図１は、電話音声信号をデジタル信号に変換して全体ネットワークでデジタル伝送を遂行するための従来の装置の一例を示す構成図である。

図１に示すように、アナログシグナリングデータを含むアナログ音声データ１０５を受信するＤＡＡ(ＤａｔａＡｃｃｅｓｓＡｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ)１００は、制御部１０１にアナログシグナリングデータを伝達して該当アナログシグナリングデータをデジタルシグナリングデータに変換し、アナログシグナリングデータを除いたアナログ音声データ１０５をデジタル音声データに変換し、ＰＣＭバスのダウンリンク１０２にデジタルシグナリングデータとデジタル音声データとを含むデジタルデータを伝達することで、加入者側に伝送が遂行される。また、ＤＡＡ１００は、ＰＣＭバスのアップリンク１０３を通じて加入者側から伝達されるデジタルデータを受信し、これをアナログ音声データに変換する。

一方、加入者側のＳＬＩＣ１０７は、ＤＡＡ１００と同様の機能を遂行する。すなわち、ＳＬＩＣ１０７は、ＰＣＭバスのダウンリンク１０２に伝達されるデジタルデータを受信してアナログ音声データ１０８に変換し、加入者からのアナログ音声データを受信してデジタル音声データに変換し、これをＰＣＭバスのアップリンク１０３に伝達する役割を果たす。

図２は、従来のアナログ音声データを用いた電話通信で電話局のＴＤＸ交換機２００と家庭の一般電話機との間で受け渡しされる信号を示す例示図である。

ＴＤＸ交換機２００と家庭の一般電話機との間には、ユーザーが受話器を取るとき或いは降ろすときに発生するオン・オフフック(ｏｎ-ｏｆｆｈｏｏｋ)信号２０１、ユーザーが受話器を取り上げたときに発生するダイヤルトーン（dial tone）信号２０２、ユーザーが相手方の電話番号をダイヤルするときに発生するアドレス（address）信号２０３、ユーザーが相手方との呼接続を試すことによって相手方の電話機が鳴っている最中に聞こえる呼び出し音(ｒｉｎｇ-ｂａｃｋｔｏｎｅ)信号２０４、相手方が通話中である場合に発生するビジートーン信号（２０４）、相手方との通話（会話）中に発生する音声データに対応したＤＴｘ信号２０５又はＤＲｘ信号２０６、及び相手方がユーザーに電話をかけてくるときに発生する呼び出し（ｒｉｎｇ）信号（２０４）などの信号が送受信される。

したがって、電話での通話を行おうとする当事者の端末相互間では、通話（会話）時の音声データ(ＤＴｘ、ＤＲｘ)だけでなく、電話のための種々のシグナリング情報がアナログ形態で送受信される。このような各種のシグナリング情報の内、電話の音声帯域幅３００〜３０００Ｈｚに該当しない信号(例えば、オン・オフフック信号、呼び出し信号など)は、帯域外(ｏｕｔ-of-ｂａｎｄ)シグナリング情報と呼ばれ、このような情報はＡ/Ｄ(Ａｎａｌｏｇ-ｔｏ-Ｄｉｇｉｔａｌ)変換を通じて伝送することができない、という問題点があった。すなわち、近年における放送通信融合のための光通信システムでは、現在の音声電話通信のための考慮がなされていない実情である。

具体的には、上記の光通信システムでは、デジタル信号の伝送を主にして構成されるため、上記のような電話音声信号とデジタル信号の変調を通じて通信する２つの方法のうち、後者すなわち電話音声データをデジタルデータに変換して全体をデジタル伝送で処理する方法を採用している。しかしながら、かかる従来方法により伝送を遂行する場合には、電話局ではＴ１又はＥ１形態の多重化されたデジタル形態の信号を伝送し、この伝送されたデジタル信号を、ＭＤＦ又は家庭内のシステムで再びアナログ信号に変換する、という複雑な過程を遂行する必要が生じる。このような方法は、中央基地局から加入者にポイントツウポイント(ｐｏｉｎｔ-ｔｏ-ｐｏｉｎｔ)方式で、一つの光ファイバーを通じて数個の音声データを伝送する光通信システムには適合しない。ゆえに、このような背景により、音声通話サービスを支援可能にする光通信システム装置に対する研究が求められている。

したがって、上記のような従来技術の問題点を解決するために、本発明の目的は、ＦＴＴＨ光通信システムで、電話音声信号についてのＡ/Ｄ変換及びＤ/Ａ変換を通じて音声電話サービスを実現することができる光通信システムを提供することにある。

上記の目的を達成するために本発明は、複数の加入者に対して放送サービス及びデータ通信サービスを提供する光通信システムであって、公衆交換電話網(ＰｕｂｌｉｃＳｗｉｔｃｈｅｄＴｅｌｅｐｈｏｎｅＮｅｔｗｏｒｋ：ＰＳＴＮ)から伝達された複数の加入者に対するアナログ電話音声データにつき、それぞれの加入者別に分離してデジタル変換することにより、ダウンリンク電話音声データを生成し、該生成されたダウンリンク電話音声データを、前記放送サービスのための放送データ及び前記データ通信サービスのための通信データと共に多重化し、該多重化データを光変換して前記それぞれの加入者別に伝達し、アップリンクに伝達された光信号については、電気信号に変換し、該アップリンク電話音声データを逆多重化し、これをアナログ変換して前記ＰＳＴＮに伝達するためのＯＬＴ(ＯｐｔｉｃａｌＬｉｎｅＴｅｒｍｉｎａｌ)と、前記ＯＬＴから伝達された光信号を電気信号に変換し、該変換後の電気信号を前記放送データ、前記通信データ、及び前記デジタル変換されたダウンリンク電話音声データに逆多重化し、前記逆多重化されたダウンリンク電話音声データをアナログ変換して各加入者の音声電話機にそれぞれ伝達し、前記加入者の音声電話機からのアナログ音声データをデジタル変換することによってアップリンク電話音声データを生成し、該アップリンク電話音声データを前記ＯＬＴへのアップリンク通信データと多重化し、該多重化した信号を前記ＯＬＴに伝達するための、前記複数の加入者に対応したＯＮＴ(ＯｐｔｉｃａｌＮｅｔｗｏｒｋＴｅｒｍｉｎａｌ)と、前記ＯＬＴからの信号を分波して前記複数のＯＮＴに伝達し、前記複数のＯＮＴからの信号を結合して前記ＯＬＴに伝達するための光分波器と、を含むことを特徴とするアナログ電話サービスが可能な光通信システムを提供する。

本発明によれば、電話音声信号についてＡ/Ｄ変換及びＤ/Ａ変換を行う装置を適用することにより、ＦＴＴＨ光通信システムで音声電話サービスを実現させることができる効果が得られる。また、本発明によれば、電話局のＴＤＸ交換機と各家庭の一般アナログ電話機との間の電話通話をＦＴＴＨ光通信システムに適用するのに、システムの設置を低コストで実現できる利点がある。

なお、本発明の方法は、プログラムで実現可能であり、該プログラムは各種の記録媒体(例えば、ＣＤ-ＲＯＭ、ＲＡＭ、可撓性のある所謂フレキシブルディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、など)に、コンピュータに読み込み可能な形態で記録されることができる。

以下、本発明の望ましい実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。以下の説明において、同一の構成要素については出来るだけ同一の参照番号及び参照符号を使用する。また、明瞭性と簡潔性の観点より、本発明に関連した公知機能や構成に関する具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。

図３Ａ及び図３Ｂは、本発明に適用されるＦＴＴＨ(ｆｉｂｅｒｔｏｔｈｅｈｏｍｅ)方式の光通信システムの一実施形態を示すブロック構成図である。

図３Ａ及び図３Ｂに示すように、このＷＤＭ-ＰＯＮ方式のＦＴＴＨシステムは、放送サービスのための放送網(ここでは、デジタル放送網)及び通信サービスのためのＩＰ網に接続され、放送網からのデジタル放送信号とＩＰ網からの通信信号を受信して電/光変換した後に、デジタル放送信号と通信信号を一つの光信号として伝送し、サービスを利用する加入者（サービスユーザー）から伝達された通信信号をＩＰ網に伝達するためのＯＬＴ(ＯｐｔｉｃａｌＬｉｎｅＴｅｒｍｉｎａｌ)３１を含む。また、このＦＴＴＨシステムは、ＯＬＴ３１から受信したデジタル放送信号及び通信信号をサービスユーザーに伝達し、サービスユーザーからの通信信号をＯＬＴ３１に伝達するためのユーザー側装置であるＯＮＴ/ＯＮＵ(ＯｐｔｉｃａｌＮｅｔｗｏｒｋＴｅｒｍｉｎａｌ/ＯｐｔｉｃａｌＮｅｔｗｏｒｋＵｎｉｔ)３２と、ＯＬＴ３１からのデジタル放送信号及び通信信号λ_１〜λ_３２をＷＤＭ逆多重化し、該逆多重化後の信号をＯＮＴ/ＯＮＵ３２に伝達するＷＤＭデマルチプレクサ３３と、ＯＮＴ/ＯＮＵ３２からの通信信号λ_１〜λ_３２をＷＤＭ多重化し、該多重化された信号をＯＬＴ３１に伝達するＷＤＭマルチプレクサ３４と、を含む。

図３Ａに示すように、ＯＬＴ３１は、ＭＰＥＧ(ＭｏｔｉｏｎＰｉｃｔｕｒｅＥｘｐｅｒｔｓＧｒｏｕｐ)放送データをスイッチングするための放送スイッチ３１１と、サービスユーザーの要求に従って放送チャンネルを選択するための放送チャンネル選択制御器３１２と、通信データを上位ＩＰ網又はＯＮＴ/ＯＮＵ３２のいずれかに伝送するために、通信データの通信/放送マルチプレクサ３１４への方向をスイッチングするための第１のイーサネット(登録商標、以下同じ)スイッチ３１３と、通信データとデジタル放送データとを多重化するための通信/放送マルチプレクサ３１４と、サービスユーザーが希望するデジタル放送のチャンネル情報データとサービスユーザーからの通信データとを分離してスイッチングするための第２のイーサネットスイッチ３１５と、多重化された通信/放送データを電/光変換するための光送信器３１６と、ＯＮＴ/ＯＮＵ３２から伝送されたサービスユーザーからの通信データを受信して光/電変換するための光受信器３１７と、光変調された波長別信号らを多重化するためのＷＤＭマルチプレクサ３１８と、ＯＮＴ/ＯＮＵ３２から伝送された光信号を波長別に分離するためのＷＤＭデマルチプレクサ３１９と、を含む。

一方、図３Ｂに示すように、ＯＮＴ/ＯＮＵ３２は、ＯＬＴ３１から伝送された通信/放送光信号を受信して光/電変換するための光受信器３２３と、通信信号とデジタル放送信号を分離するための通信/放送デマルチプレクサ３２１と、サービスユーザーの希望するデジタル放送チャンネルを選択するためのデジタル放送選択データと、サービスユーザーからの通信データ（ＩＰデータ）と、を結合するためのハブ(ｈｕｂ)スイッチ３２２と、該ハブ(ｈｕｂ)スイッチ３２２から供給されるデータを電/光変換してＯＬＴ３１に送信するための光送信器３２４と、を含む。

図３Ａ及び図３Ｂに示したＷＤＭ-ＰＯＮの動作につき、ダウンリンク（downlink）の伝送の動作を説明すると、以下の通りである。ここで、“ダウンリンク”とは、ＯＬＴ３１からＯＮＴ/ＯＮＵ３２に伝送することを意味する。

このＷＤＭ-ＰＯＮでは、まず、ＳＯ(ＳｅｒｖｉｃｅＯｐｅｒａｔｏｒ)などから伝達されたＭＰＥＧデジタル放送データが、ＯＬＴ３１の放送スイッチ３１１に入力される。各サービスユーザーが視聴を希望するＴＶチャンネルを指定すると、放送チャンネル選択制御器３１２は、このＴＶチャンネルを指定する信号を放送スイッチ３１１に伝達し、各サービスユーザーが希望するデジタル放送チャンネルを選択し、この選択された放送チャンネル信号のみが伝達されるように放送スイッチ３１１を制御する。このとき、数個のデジタル放送チャンネルが各サービスユーザーによって要求されるため、放送チャンネル選択制御器３１２は、最大でＫ個のデジタル放送チャンネルをスイッチングする。すなわち、一家庭当たり数個の放送受信機を有することが考えられるため、本実施形態では、ＷＤＭ-ＰＯＮのスペック(ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ)で伝送可能な最大数のデジタル放送チャンネルを設定することができる。

そして、上位ＩＰ網から伝送された通信データは、第１のイーサネットスイッチ３１３で各サービスユーザー別にスイッチングされ、上記のデジタル放送信号と共に通信/放送マルチプレクサ３１４に入力される。通信/放送マルチプレクサ３１４は、入力された通信及び放送データを、ＴＤＭ(Ｔｉｍｅ-ＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ)、ＦＤＭ(ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ)などの技術を用いて、一つのチャンネルを通じて多重化する。

そして、通信/放送マルチプレクサ３１４で多重化された通信及びデジタル放送データは、光送信器３１６で電/光変換され、ＷＤＭマルチプレクサ３１８での多重化処理を経た後にＯＬＴ３１から送信される。ここで、それぞれの光送信器３１６は、λ_１〜λ_ｎの固有の送信波長を有している。

そして、このλ_１〜λ_ｎの波長を有する通信/放送多重化光信号は、ＷＤＭデマルチプレクサ３３で各波長別に分離され、各ＯＮＴ/ＯＮＵ３２内の光受信器３２３によって光/電変換される。

さらに、この光/電変換された通信/放送多重化信号は、通信/放送デマルチプレクサ３２１でＫ個のデジタル放送チャンネルと、通信データと、に逆多重化された後に、サービスユーザーのデジタルＴＶ、コンピュータなどの端末装置に伝達される。

一方、図３Ａ及び図３Ｂに示したＷＤＭ-ＰＯＮのアップリンク（uplink）の伝送の動作を説明すると、次の通りである。ここで、“アップリンク”とは、ＯＮＴ/ＯＮＵ３２からＯＬＴ３１に伝送することを意味する。

このＷＤＭ-ＰＯＮにおいて、サービスユーザーからＯＬＴ３１に伝送される信号としては、希望するデジタル放送チャンネルを視聴するための放送チャンネル選択信号や、コンピュータなどで生成されたＩＰ通信データ、などがある。これらのデータは、ハブスイッチ３２２によって結合された後に、光送信器３２４により各ＯＮＴ/ＯＮＵ３２別に割り当てられた送信波長に電/光変換された後に当該ＯＮＴ/ＯＮＵ３２から外部に送出され、ＷＤＭマルチプレクサ３４によって他のＯＮＴ/ＯＮＵ３２から伝送された波長信号と多重化される。

そして、ＷＤＭマルチプレクサ３４によって多重化されたＷＤＭ光信号は、光ケーブルを経てＯＬＴ３１に伝送され、ＯＬＴ３１内のＷＤＭデマルチプレクサ３１９で各波長別に分離される。

さらに、波長別に分離された各波長信号は、光受信器３１７で光/電変換された後に、第２のイーサネットスイッチ３１５に入力される。このイーサネットスイッチ３１５は、入力された放送チャンネル選択信号を放送チャンネル選択制御器３１２にスイッチングし、入力されたＩＰ通信データについては、ＩＰ網と接続された第１のイーサネットスイッチ３１３にスイッチングする。

ここで、放送チャンネル選択制御器３１２に入力された信号は、放送スイッチ３１１を制御するために使用され、一方、第１のイーサネットスイッチ３１３に伝送された信号は、上位ＩＰ網に伝達される。

このような光通信システムでアナログ音声電話サービスを提供するためには、ＯＬＴ３１にＤＡＡ(Data Access Arrangement)装置を設け、これにより、ダウンリンク光伝送のためのデジタル変換を遂行し、また、上向き（すなわちアップリンク）に伝達されたデジタル信号をアナログ音声信号に変換して伝送するような構成とする必要がある。また、それぞれのＯＮＴ３２には、ＳＬＩＣ(ＳｕｂｓｃｒｉｂｅｒＬｉｎｅＩｎｔｅｒｆａｃｅＣｉｒｃｕｉｔ)装置を設け、これにより、加入者のアナログ電話音声データをアップリンク光伝送を通じて伝達するためのデジタル変換を遂行し、下向き（すなわちダウンリンク）にＯＬＴから伝達されたデジタル信号をアナログ音声信号に変換して加入者に伝送するような構成とする必要がある。

図４Ａ及び図４Ｂは、本発明により音声電話サービスを提供する光通信システムの一実施形態を示すブロック構成図である。

図４Ａ及び図４Ｂに示すように、本発明の実施形態では、音声電話サービスを提供するために、ＯＬＴ３１は、電話交換装置を備えており、これによって、それぞれの加入者についてのアナログ電話データをスイッチングし、スイッチング後のアナログ電話データをＡ/Ｄ変換を通じてデジタル電話信号に処理した後に、各々の加入者に対応した光信号に多重化して伝送する構成となっている。一方、ＯＮＴ３２は、伝達された光信号を光/電変換してこれを逆多重化するとともに、伝達された光信号からデジタル電話信号を取り出し（抽出し）てＤ/Ａ変換し、該Ｄ/Ａ変換後のアナログ信号をそれぞれの加入者に伝達することで、電話通話が遂行されるように構成される。上記構成の説明では、ＯＬＴからＯＮＴへのダウンリンクのアナログ電話信号を伝達する場合について例示したが、ＯＮＴからＯＬＴにアップリンク信号を伝達する場合には、このダウンリンク信号伝達の過程の逆の処理を遂行すればよい。

上記の光通信システムの動作をより詳細に説明すると、次の通りである。

図４Ａ及び図４Ｂに示すように、ＷＤＭ-ＰＯＮ方式のＦＴＴＨシステムは、放送サービスのための放送網(ここでは、デジタル放送網)及び通信サービスのためのＩＰ網に接続され、放送網からのデジタル放送信号、ＩＰ網からの通信信号、及び電話システムからの電話音声信号を受信して電/光変換した後に、デジタル放送信号、通信信号、及び電話信号を一つの光信号として伝送し、サービスユーザーから伝達された通信信号と電話信号をＩＰ網及び電話システムに伝達するためのＯＬＴ(ＯｐｔｉｃａｌＬｉｎｅＴｅｒｍｉｎａｌ)３１を含む。また、このＦＴＴＨシステムは、ＯＬＴ３１から受信したデジタル放送信号、通信信号、及び電話信号をサービスユーザーに伝達し、サービスユーザーからの通信信号及び電話信号をＯＬＴ３１に伝達するためのユーザー側装置であるＯＮＴ/ＯＮＵ(ＯｐｔｉｃａｌＮｅｔｗｏｒｋＴｅｒｍｉｎａｌ/ＯｐｔｉｃａｌＮｅｔｗｏｒｋＵｎｉｔ)３２と、ＯＬＴ３１からのデジタル放送信号、通信信号、及び電話信号λ_１〜λ_３２をＷＤＭ逆多重化し、該逆多重化後の信号をＯＮＴ/ＯＮＵ３２に伝達するＷＤＭデマルチプレクサ３３と、ＯＮＴ/ＯＮＵ３２からの通信信号及び電話信号λ_１〜λ_３２をＷＤＭ多重化し、該多重化された信号をＯＬＴ３１に伝達するＷＤＭマルチプレクサ３４と、を含む。

図４Ａに示すように、ＯＬＴ３１は、ＭＰＥＧ(ＭｏｔｉｏｎＰｉｃｔｕｒｅＥｘｐｅｒｔｓＧｒｏｕｐ)放送データをスイッチングするための放送スイッチ３１１と、サービスユーザーの要求に従って放送チャンネルを選択するための放送チャンネル選択制御器３１２と、通信データを上位ＩＰ網又はＯＮＴ/ＯＮＵ３２のいずれかに伝送するために、通信データの通信/放送/電話マルチプレクサ４０３への方向をスイッチングするための第１のイーサネットスイッチ３１３と、サービスユーザーが希望するデジタル放送のチャンネル情報データとサービスユーザーからの通信データとを分離してスイッチングするための第２のイーサネットスイッチ３１５と、電話網からそれぞれの加入者別アナログ電話音声信号を受信してそれぞれの加入者別に分離してスイッチングするための電話交換機４０１と、電話交換機を通じて伝達されたそれぞれの加入者別アナログ電話音声信号をデジタル電話データに変換し、該変換後のデジタル電話データを通信/放送/電話マルチプレクサ４０３に伝達し、後述するＯＮＴ/ＯＮＵ３２の電話デマルチプレクサ４０７から伝達されたアップリンクデジタル電話データを、アナログ電話音声信号に変換して電話交換機４０１に伝達するための電話データ処理部４０２と、通信データ、デジタル放送データ、及びデジタル電話データを多重化するための通信/放送/電話マルチプレクサ４０３と、該多重化された通信/放送/電話データをそれぞれの加入者別に割り当てられた波長により電/光変換するための光送信器３１６と、ＯＮＴ/ＯＮＵ３２から伝送されたサービスユーザーからの通信/電話データを受信して光/電変換するための光受信器３１７と、光/電変換された通信/電話データを逆多重化し、該逆多重化後の通信データとデジタル電話データを各々第２のイーサネットスイッチ３１５と電話データ処理部４０２とに伝達するための電話デマルチプレクサ４０４と、光変調された波長別信号らを多重化するためのＷＤＭマルチプレクサ３１８と、ＯＮＴ/ＯＮＵ３２から伝送された光信号を波長別に分離するためのＷＤＭデマルチプレクサ３１９と、を含む。

一方、図４Ｂに示すように、ＯＮＴ/ＯＮＵ３２は、ＯＬＴ３１から伝送された通信/放送/電話光信号を受信して光/電変換するための光受信器３２３と、電気信号に変換され多重化された通信/放送/電話データから、通信データ、デジタル放送データ、及びデジタル電話データを分離するための通信/放送/電話デマルチプレクサ４０５と、通信/放送/電話デマルチプレクサ４０５を通じて逆多重化されたデジタル電話データをアナログの電話音声信号に変換し、該アナログ変換された電話音声信号を加入者電話機に伝達し、一方、加入者電話機からのアップリンクアナログ電話音声データをデジタル電話データに変換して電話マルチプレクサ４０７に伝達するための電話データ処理部４０６と、サービスユーザーの希望するデジタル放送チャンネルを選択するためのデジタル放送選択データと、サービスユーザーからの通信データ（ＩＰデータ）と、を結合するためのハブスイッチ３２２と、このハブスイッチ３２２から出力されたデータと電話データ処理部４０６から出力されたデジタル電話データとを多重化するための電話マルチプレクサ４０７と、該電話マルチプレクサ４０７の出力信号を電/光変換し、該電/光変換後の光信号をＯＬＴ３１に送信するための光送信器３２４と、を含む。

ここで、放送と通信データの伝送については、既に図３Ａ及び図３Ｂを参照して説明したので、重複を避けるために、図４Ａ及び図４Ｂに示す実施形態の説明ではこれを省略する。

まず、ダウンリンク伝送は、次のように行われる。ここで、“ダウンリンク”とは、ＯＬＴ３１からＯＮＴ/ＯＮＵ３２に伝送することを意味する。

本実施形態では、ＯＬＴ３１の電話交換機４０１は、外部の電話網からそれぞれの加入者に対するアナログ電話音声信号を受信し、当該受信したアナログ電話音声信号を、それぞれの加入者別に分離して出力する。電話データ処理部４０２は、該出力されたそれぞれの加入者別アナログ電話音声データを、アナログ音声データとシグナリングデータとに分けて各々デジタル変換し、変換後のデジタル電話データを、それぞれの加入者別通信/放送/電話マルチプレクサ４０３に伝達する。

それぞれの加入者別通信/放送/電話マルチプレクサ４０３は、受信したデジタル電話データを、放送データ及び通信データと共にそれぞれの加入者別に多重化する。この多重化された通信/放送/電話データは、電/光変換された後に、それぞれの加入者に該当するＯＮＴ/ＯＮＵ３２に伝達される。

そして、当該伝達された光信号は、ＯＮＴ/ＯＮＵ３２の光受信器３２３を通じて光/電変換された後に、通信/放送/電話デマルチプレクサ４０５によって、通信データ、放送データ、及びデジタル電話データに逆多重化される。

そして、電話データ処理部４０６は、この内の逆多重化されたデジタル電話データを受信し、受信されたデジタル電話データをアナログ電話音声信号に変換して加入者の電話機に伝達する。

一方、アップリンク（uplink）の伝送については次の通りである。ここで、“アップリンク”とは、ＯＮＴ/ＯＮＵ３２からＯＬＴ３１に伝送することを意味する。

アップリンク伝送において、それぞれの加入者から入力されるアナログ電話音声信号は、電話データ処理部４０６によってアナログ音声データとシグナリングデータとに分けられ、各々デジタル変換され、該変換後のデータがアップリンクデジタル電話データとして電話マルチプレクサ４０７に伝達される。

そして、電話マルチプレクサ４０７は、ハブスイッチ３２２を通じて入力されたアップリンク通信データと、電話データ処理部４０６を通じて入力されたアップリンクデジタル電話データとを多重化する。この多重化された信号は、光送信器３２４により電/光変換された後にＯＬＴ３１に伝達される。

ＯＬＴ３１では、ＯＮＴ/ＯＮＵ３２から伝達された光信号を、光受信器３１７で光/電変換した後に、電話デマルチプレクサ４０４によってアップリンク通信データとアップリンクデジタル電話データとに逆多重化する。そして、電話デマルチプレクサ４０４は、逆多重化されたアップリンク通信データを第２のイーサネットスイッチ３１５に伝達し、逆多重化されたアップリンクデジタル電話データを電話データ処理部４０２に伝達する。

そして、電話データ処理部４０２は、入力されたアップリンクデジタル電話データをアナログ電話音声信号に変換し、該変換後のアナログ電話音声信号を電話交換機４０１を通じて外部の電話網に伝達する。

図５は、本発明による音声電話サービスを提供する光通信システムの電話データ処理部/逆処理部の一実施形態を示す詳細ブロック構成図である。

本発明で使用される電話データ処理部（図４Ａの電話データ処理部４０２に対応するもの。）及び電話データ逆処理部（図４Ｂの電話データ処理部４０６に対応するもの。）は、各々、アナログ電話音声信号を音声データとシグナリングデータとに分け、これを各々デジタル信号に変換して一つのデジタル電話信号にフレーミングし、他方では、デジタル電話信号を音声デジタルデータとシグナリングデジタルデータとに分け、これを各々アナログ信号に変換してアナログ電話音声信号を出力する。

したがって、電話データ処理部と電話データ逆処理部は、互いに対称な構造を有する。

かかる電話データ処理部/逆処理部の構成について、図５を参照して詳細に説明する。電話データ処理部/逆処理部は、入力されたアナログ電話音声データを、音声データとシグナリングデータとに分けるための音声/信号処理部５１と、音声/信号処理部５１によって分けられた音声データを音声デジタルデータに変換するための音声データ処理部５２と、音声/信号処理部５１によって分けられたシグナリングデータをシグナリングデジタルデータに変換するための信号データ処理部５３と、音声デジタルデータとシグナリングデジタルデータを一つのデジタル電話データにフレーミングするためのフレーマ５５と、信号データ処理部５３のシグナリングデジタルデータと、音声デジタルデータとを、一つのデジタル電話データにフレーミングするように、フレーマ５５を制御するための制御部５４と、を含む。典型的には、音声データ処理部５２で変換された音声デジタルデータは、ＰＣＭデータとなる。

より詳しくは、制御部５４は、帯域外(ｏｕｔ-of-ｂａｎｄ)シグナリングデジタルデータをフレーマ５５に伝達し、フレーマ５５は、音声データ処理部５２でデジタル信号に変換された音声デジタルデータと、制御部５４からの帯域外シグナリングデジタルデータとを一定の形態（フォーム）でパケット化した後に、該パケット化されたデータを出力する。

図６は、本発明で使用されるデジタル変換された電話データの一実施形態を示す構造図である。

図６を参照すると、フレーマ５５によってフレーム化された電話データは、音声データのためのパケット（音声データパケット）６１とシグナリングデータのためのパケット（シグナリングデータパケット）６２とに分けられ、それぞれ４バイトで構成される。

このうち、音声データパケット６１は、パケットのＩＤを表示するための１バイトのＩＤ_ＶＤフィールド６０１と、電話音声データをデジタル変換して求めたＰＣＭデータを乗せて伝達するための２バイトの音声データフィールド６０２と、伝送エラーを検出するための１バイトのエラーチェックフィールド６０３と、からなる。

一方、シグナリングデータパケット６２は、パケットのＩＤを表示するための１バイトのＩＤ_ＳＤフィールド６０４と、シグナリングデータを乗せて伝達するための２バイトのシグナリングデータフィールド６０５と、伝送エラーを検出するための１バイトのエラーチェックフィールド６０６と、からなる。

ここで、シグナリングデータパケット６２のシグナリングデータフィールド６０５には、音声データパケット６１中には表示されない帯域外シグナリング情報を、その存在有無に応じて、該当フィールド６０５の特定ビットに“１”又は“０”で表示される。

以上、本発明の詳細な説明において具体的な実施形態に関して説明したが、本発明の範囲を外れない限り、様々な変更が可能であることは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には自明なことであろう。

例えば、上述した実施の形態では、本発明をＷＤＭ−ＰＯＮ方式のシステムに適用した例を挙げたが、本発明はこれに限定されるものでは無く、電話/放送/通信データの多重化及び個々の加入者装置に対する伝送に関しては、当該ＷＤＭのシステムに例えばＣＤＭＡ方式のシステムなどのような他の方式が加えられた形態とすることも可能である。

さらに、本発明では、形式や細部についての種々の変更をなすことが可能であることは、当該技術分野における通常の知識を有する者には明らかである。従って、本発明の範囲は、前述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものに基づいて定められるべきである。

電話音声信号をデジタル信号に変換して処理するための従来の装置を示すブロック構成図である。アナログ音声データを用いた従来の電話通信により、電話局のＴＤＸ交換機と家庭の一般電話機との間で送受信される信号を示す例示図である。本発明によるＦＴＴＨ方式の光通信システムの一実施形態を示すブロック構成図である。本発明によるＦＴＴＨ方式の光通信システムの一実施形態を示すブロック構成図である。本発明により、音声電話サービスを提供する光通信システムに関する一実施形態を示すブロック構成図である。本発明により、音声電話サービスを提供する光通信システムに関する一実施形態を示すブロック構成図である。本発明による音声電話サービスを提供する光通信システムの電話データ処理部/逆処理部の一実施形態を示すブロック構成図である。本発明で使用されるデジタル変換された電話データの一実施形態を示す構造図である。

符号の説明

３１ＯＬＴ(ＯｐｔｉｃａｌＬｉｎｅＴｅｒｍｉｎａｌ)
３２ＯＮＴ(ＯｐｔｉｃａｌＮｅｔｗｏｒｋＴｅｒｍｉｎａｌ)
３３，３４光分波器
６１音声データパケット
６２シグナリングデータパケット

Claims

複数の加入者に対して放送サービス及びデータ通信サービスを提供する光通信システムであって、
公衆交換電話網(ＰｕｂｌｉｃＳｗｉｔｃｈｅｄＴｅｌｅｐｈｏｎｅＮｅｔｗｏｒｋ：ＰＳＴＮ)から伝達された複数の加入者に対するアナログ電話音声データにつき、それぞれの加入者別に分離してデジタル変換することにより、ダウンリンク電話音声データを生成し、該生成されたダウンリンク電話音声データを、前記放送サービスのための放送データ及び前記データ通信サービスのための通信データと共に多重化し、該多重化データを光変換して前記それぞれの加入者別に伝達し、アップリンクに伝達された光信号については、電気信号に変換し、該アップリンク電話音声データを逆多重化し、これをアナログ変換して前記ＰＳＴＮに伝達するためのＯＬＴ(ＯｐｔｉｃａｌＬｉｎｅＴｅｒｍｉｎａｌ)と、
前記ＯＬＴから伝達された光信号を電気信号に変換し、該変換後の電気信号を前記放送データ、前記通信データ、及び前記デジタル変換されたダウンリンク電話音声データに逆多重化し、前記逆多重化されたダウンリンク電話音声データをアナログ変換して各加入者の音声電話機にそれぞれ伝達し、前記加入者の音声電話機からのアナログ音声データをデジタル変換することによってアップリンク電話音声データを生成し、該アップリンク電話音声データを前記ＯＬＴへのアップリンク通信データと多重化し、該多重化した信号を前記ＯＬＴに伝達するための、前記複数の加入者に対応したＯＮＴ(ＯｐｔｉｃａｌＮｅｔｗｏｒｋＴｅｒｍｉｎａｌ)と、
前記ＯＬＴからの信号を分波して前記複数のＯＮＴに伝達し、前記複数のＯＮＴからの信号を結合して前記ＯＬＴに伝達するための光分波器と、
を含むことを特徴とするアナログ電話サービスが可能な光通信システム。
前記ダウンリンク電話音声データ及びアップリンク電話音声データは、
アナログ音声を伝達するための音声データパケットと、
電話サービスに使用される帯域外シグナリング情報を伝達するためのシグナリングデータパケットと、
を含んで構成されることを特徴とする請求項１記載のアナログ電話サービスが可能な光通信システム。
前記音声データパケットは、
前記音声データパケットのＩＤを表示するための１バイトのＩＤ_ＶＤフィールドと、
アナログ音声信号を変換したＰＣＭデータを伝達するための２バイトの音声データフィールドと、
前記音声データパケットに対する伝送エラーを検出するための１バイトのエラーチェックフィールドと、
を含むことを特徴とする請求項２記載のアナログ電話サービスが可能な光通信システム。
前記シグナリングデータパケットは、
前記シグナリングパケットのＩＤを表示するための１バイトのＩＤ_ＳＤフィールドと、
電話サービスに使用される前記帯域外シグナリング情報を伝達するための２バ
イトのシグナリングデータフィールドと、
前記シグナリングデータパケットに対する伝送エラーの検出のための１バイトのエラーチェックフィールドと、
を含むことを特徴とする請求項２記載のアナログ電話サービスが可能な光通信システム。
前記ＯＬＴは、
ＰＳＴＮから前記複数の加入者に対するアナログ電話音声データを受信し、これをそれぞれの加入者別に分離し、前記ＯＮＴから伝達されたアップリンクアナログ音声データを前記ＰＳＴＮに伝達する電話交換機と、
前記電話交換機と接続して伝達されたアナログ電話音声データをデジタル電話音声データに変換してダウンリンク電話音声データを生成して伝達し、前記アップリンク電話音声データをアナログ電話音声データに変換し、前記アップリンクアナログ音声データを生成して前記電話交換機に伝達する第１の電話データ処理部と、
前記第１の電話データ処理部から前記ダウンリンク電話音声データを前記放送サービスのための放送データ及び前記データ通信サービスのための通信データと共に多重化する第１の放送/通信/電話マルチプレクサと、
前記第１の放送/通信/電話マルチプレクサから出力された多重化したデータを光変換を遂行する第１の光送信器と、
前記光分波器路から前記ＯＮＴからの光信号を受信して電気信号に変換する第１の光受信器と、
前記第１の光受信器から伝達された電気信号を逆多重化して前記アップリンク電話音声データを分離し、これを前記第１の電話データ処理部に伝達する電話デマルチプレクサと、
を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のアナログ電話サービスが可能な光通信システム。
前記第１の電話データ処理部は、
前記電話交換機からのアナログ電話音声データを音声データとシグナリングデータに分ける音声/信号処理部と、
前記音声/信号処理部で分けられた音声データを音声デジタルデータに変換する音声データ処理部と、
前記音声/信号処理部で分けられたシグナリングデータをシグナリングデジタルデータに変換する信号データ処理部と、
前記音声デジタルデータと前記シグナリングデジタルデータを一つのダウンリンク電話音声データにフレーミングして前記第１の放送/通信/電話マルチプレクサに伝達するフレーマと、
前記信号データ処理部の前記シグナリングデジタルデータを前記音声デジタルデータと共に一つのダウンリンク電話音声データに前記フレーマでフレーミング可能に制御する制御部と、
を含み、前記アップリンク電話音声データを前記フレーマから受信して逆動作を通じてアナログ変換し、前記アップリンクアナログ音声データを生成して前記電話交換機に伝達すること
を特徴とする請求項５記載のアナログ電話サービスが可能な光通信システム。
前記複数の加入者に対応するＯＮＴは、それぞれ、
前記光分波器を通じて前記ＯＬＴから伝達された光信号を電気信号に変換する第２の光受信器と、
前記第２の光受信器から伝達された電気信号から前記放送データ、前記通信データ、及びダウンリンク電話音声データを逆多重化する第２の放送/通信/電話デマルチプレクサと、
前記第２の放送/通信/電話デマルチプレクサから逆多重化された前記ダウンリンク電話音声データをアナログ変換して加入者の音声電話機に伝達し、前記加入者の音声電話機からのアナログ音声データをデジタル変換してアップリンク電話音声データを生成して伝達する第２の電話データ処理部と、
前記第２の電話データ処理部から伝達された前記アップリンク電話音声データを前記ＯＬＴに対するアップリンク通信データと多重化する電話マルチプレクサと、
前記電話マルチプレクサから出力された多重化した信号を光変換して前記光分波器に伝達する第２の光送信器と、
を含むことを特徴とする請求項５記載のアナログ電話サービスが可能な光通信システム。
前記第２の電話データ処理部は、
前記加入者の音声電話機からのアナログ電話音声データを音声データとシグナリングデータに分ける音声/信号処理部と、
前記音声/信号処理部で分けられた音声データを音声デジタルデータに変換する音声データ処理部と、
前記音声信号処理部で分けられたシグナリングデータをシグナリングデジタルデータに変換する信号データ処理部と、
前記音声デジタルデータと前記シグナリングデジタルデータを一つのアップリンク電話音声データにフレーミングして前記電話マルチプレクサに伝達するフレーマと、
前記信号データ処理部の前記シグナリングデジタルデータを前記音声デジタルデータと共に一つのアップリンク電話音声データに前記フレーマでフレーミング可能に制御する制御部と、
を含み、前記ダウンリンク電話音声データを前記フレーマから受信して逆動作を通じて変換してダウンリンクアナログ音声データを生成して前記加入者の音声電話機に伝達すること
を特徴とする請求項７記載のアナログ電話サービスが可能な光通信システム。