JP2012257159A

JP2012257159A - 光通信装置

Info

Publication number: JP2012257159A
Application number: JP2011130183A
Authority: JP
Inventors: Kengo Matsumoto; 健悟松元; Norimasa Sagawa; 訓正佐川
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd; Broad Net Mux Corp
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd; Broad Net Mux Corp
Priority date: 2011-06-10
Filing date: 2011-06-10
Publication date: 2012-12-27
Anticipated expiration: 2031-06-10
Also published as: JP5786471B2

Abstract

【課題】上り光信号に生じ得るＯＢＩのノイズ比を簡便な方法で改善可能な光放送システムの局側の光通信装置を提供する。
【解決手段】複数のサービスを同時に加入者に提供する光放送システム１のＣＡＴＶ局舎２の複数のＣＭＴＳ６は複数のサービスにそれぞれ対応して設けられ加入者のＯＮＵ２８を制御し、ＣＡＴＶ局舎２の複数の可変減衰器１８は、複数のＣＭＴＳ６それぞれに対応しＣＭＴＳ６の入力信号レベルを制御し、ＣＡＴＶ局舎２の上りＲＸ１４は、ＯＮＵ２８が出力する上り光信号を上り電気信号に変換して複数の可変減衰器１８に提供し、ＣＡＴＶ局舎２のＯＢＩモニタ回路２０は、上り電気信号のノイズ量が所定の値を上回った時には、複数のサービスのうち現在提供されているサービスに係るＣＭＴＳ６に対応する可変減衰器１８の減衰量を増大させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、光放送システムの放送局側の光通信装置に関する。

特許文献１及び特許文献２には、光信号を送信する光分配システムと、この光分配システムに結合する複数の光送信器を備えるパッシブ光ネットワークシステム（Passive Optical Network System：ＰＯＮシステム）に係る技術について記載されている。特許文献１には、線幅が広く干渉性に劣るＬＥＤを光源として用い、光波通信システムの実行にマイナス効果をもたらす光ビート干渉問題（ＯＢＩ：Optical Beat Interference）を克服するための技術が開示されている。特許文献１に記載のＰＯＮシステムでは、ＳＣＭＡ（Sub-Carrier Multiple Access）伝送システムにおいて、ＬＥＤを光源として用いる一方、光パワーの不足を補うために増幅発光ダイオード（半導体増幅器）を用いる。具体的には、このＰＯＮシステムでは、光送信器のうちの少なくとも１個は増幅発光ダイオードを有し、少なくとも１個の光レシーバが光分配システムに光結合している。

特許文献２には、ＳＣＭＡ伝送システムにおいて、センター側の光受信機の後段にＳＣＭＡによって伝送される信号の周波数成分よりも低い周波数成分、及び、高い周波数成分のノイズ成分を検知し、この検知結果に基づいて、通信障害を引き起こす光ビート干渉をモニタする技術が、開示されている。特許文献３には、局舎内に波長制御装置を配置し、各加入者端末からの上りの光信号の波長がそれぞれ異なる様に制御を行って光ビート干渉を解決する方法が開示されている。さらに、特許文献４には、各加入者端末において電気信号の周波数を監視し、この周波数に応じて上りの光信号の波長を異ならせ光ビート干渉を避ける技術が開示されている。

近時、波長多重技術を応用することによって、既存のＣＡＴＶ（Cable TV）で採用されているＤＯＣＳＩＳ（Data Over Cable Service Interface Specifications）システムとＰＯＮシステムとの共存サービスを、実現するためのＲＦｏＧ（Radio Frequency over Glass）システムが、ＳＣＴＥ（Society of Cable Telecommunications Engineers）等によって、議論されている。すなわち、既に加入者宅まで敷設された光ＣＡＴＶシステム（光放送システム）から、将来の大容量ＦＴＴＨ（Fiber To The Home）によるＰＯＮシステムへの移行をどのように行っていくかの議論が、ＳＣＴＥ等によって行われている。

非特許文献１には、光源としての半導体レーザ（ＬＤ：Laser Diode）の総変調度と、ＯＢＩ発生時のキャリア成分とビートノイズ（干渉ノイズ）の比（ＣＩＲ：Carrier-to-Interference noise Ratio）と、の関係について検証した結果が記載されている。この検証結果によれば、ＬＤの総変調度を上げスペクトル幅を広げて干渉性を劣化させることによってＣＩＲが改善される、と記載されている。

非特許文献２には、ＬＤの総変調度とＯＢＩ発生時のＣＩＲとの関係について検証した結果が記載されている。この検証結果によれば、スペクトル幅を広げて干渉性を劣化させることを目的としてＬＤの総変調度を上げるため、“Clipping Tone”を導入することによって、ＣＩＲが改善される。

特開平０８−３２１８０７号公報ＵＳ７４８９８６８Ｂ２公報特開２０１１−０３５５５０号公報特開２０１１−０２９７９２号公報

Operation of a passive Optical Network with subcarrier Multiplexing in the Presence of optical Beat Interference (Journal of Lightwave Technology 11(10) (1993) Reduction of Optical-Beat Interference in Subcarrier Networks (IEEE Photonics Technology Letters vol.8 No.5 May1996)

従来の光ＣＡＴＶシステムにおいて、ＣＡＴＶ局舎が単一のＣＭＴＳ（Cable Modem Termination System）を有する場合、各加入者宅に設置された複数のＯＮＵ（Optical Network Unit）は、この単一のＣＭＴＳからの指示に従って、上り方向の光信号のＯＮ/ＯＦＦを行う。この場合、この光ＣＡＴＶシステムには単一の上り光信号のみが存在する。しかし、例えばＩＰ電話、高速インターネットサービス、低速データ通信サービスなどの複数のサービスが提供される場合、それぞれのサービスに対応する複数のＣＭＴＳがＣＡＴＶ局舎に設けられる。この場合、複数のＣＭＴＳが、個別に、複数のＯＮＵに対して指示を発する。このため、複数のＯＮＵが、同じタイミングで、別々のサービスに対応した上り光信号を発信する場面が生じる。複数のＯＮＵのそれぞれから送られる上り光信号の波長が、ほぼ同じであれば、ＯＢＩによるノイズが発生し正常な通信が阻害される。この現象は、各ＯＮＵに搭載されているＬＤの固体差に基づく発振波長のばらつき、あるいは動作温度のばらつきに左右され、発生確率は低いものの発生した場合にはサービスの低下を招いてしまう。

ＯＢＩの影響を軽減するために特許文献１に記載されているようなシステムを採用すると、ＬＥＤの分散したスペクトラムに固有のスペックルノイズ、モード競合ノイズ、等の各種のノイズによって、ＲＦｏＧシステムにおいて一般的に用いられている６４ＱＡＭ変調等の変調度の大きい信号を長距離伝送させることが困難になる。また、上り信号を意図的にクリッピングさせ歪みを含んだ応対で恒常的に駆動することは、たとえば、６４ＱＡＭ変調などを用いたクリッピングに対するノイズ耐性が強くないサービスの運用を不可とする。さらに、ＯＮＵに“Clipping Tone”発生器を設置する場合、加入者への負担増を招き、システム全体のコスト増を招く場合がある。一方、ＩＰ電話等のサービスにおいては、再送信が許容されないため、ＯＢＩ発生時には大きなサービス運用上の問題が生じてしまう。また、ＯＮＵからの上り信号の波長を局舎から制御する方法も提案されているが、波長可変光源は非常に高価であり一般的ではない。本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、ＲＦｏＧシステムにおいて提供される多様なサービスを実現するために、上り光信号に生じ得るＯＢＩのノイズ比を簡便な方法で改善可能な光放送システムの局側の光通信装置を、提供することである。

本発明に係る光通信装置は、加入者に対して複数のサービスを同時に提供する光放送システムの局側光通信装置であって、前記複数のサービスにそれぞれ対応して設けられ、前記加入者の終端装置を制御する複数の局側終端装置と、前記複数の局側終端装置のそれぞれに対応し、該局側終端装置の入力信号レベルを制御する複数の可変減衰器と、前記加入者の終端装置が出力する上り光信号を上り電気信号に変換し、当該上り電気信号を前記複数の可変減衰器に提供する信号変換装置と、前記上り電気信号のノイズ量に基づいて、前記可変減衰器の減衰量を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記ノイズ量が予め設定された値を上回った時には、前記複数のサービスのうち現在提供されているサービスに係る局側終端装置に対応する可変減衰器の減衰量を増大させる。各サービスは独立して提供されるので、複数の局側終端装置がアクティブになる場合があり、加入者側のモデムから同時に上り光信号が輻輳され、かつ、その時の光信号の波長が近接していると、ＯＢＩ干渉が生じ正常な交信ができなくなる場合がある。制御装置は、この干渉状態を検知し、その時アクティブになっているサービスに対応する可変減衰器の減衰量を増加させる。これによって、局側終端装置の入力ＲＦレベルは減少することになり、アクティブな局側終端装置は、下り信号に重畳してサービスを受けている加入者側からの出力光強度を高めるように加入者側の終端装置を制御する。この結果、上り光信号の干渉度が弱められ、正常な交信が回復する。よって、ＣＩＲが改善され、ＯＢＩによるサービス品質の劣化を低減できる。

本発明に係る光通信装置において、前記制御装置は、前記光放送システムの上り信号帯域よりも広い応答帯域を有するのが好ましい。これにより、ノイズ量の検出が行える。

本発明に係る光通信装置は、加入者に対して複数のサービスを同時に提供する光放送システムの局側光通信装置であって、前記複数のサービスにそれぞれ対応して設けられ、前記加入者の終端装置を制御する複数の局側終端装置と、前記複数の局側終端装置のそれぞれに対応し、該局側終端装置の入力信号レベルを制御する複数の可変減衰器と、前記加入者の終端装置が出力する上り光信号を上り電気信号に変換し、当該上り電気信号を前記複数の可変減衰器に提供する信号変換装置と、前記上り光信号をモニタしモニタ信号に変換するモニタ回路と、前記モニタ信号のノイズ量に基づいて、前記可変減衰器の減衰量を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記ノイズ量が予め設定された値を上回った時には、前記複数のサービスのうち現在提供されているサービスに係る局側終端装置に対応する可変減衰器の減衰量を増大させる。各サービスは独立して提供されるので、複数の局側終端装置がアクティブになる場合があり、加入者側のモデムから同時に上り光信号が輻輳され、かつ、その時の光信号の波長が近接していると、ＯＢＩ干渉が生じ正常な交信ができなくなる場合がある。制御装置は、この干渉状態を検知し、その時アクティブになっているサービスに対応する可変減衰器の減衰量を増加させる。これによって、局側終端装置の入力ＲＦレベルは減少することになり、アクティブな局側終端装置は、下り信号に重畳してサービスを受けている加入者側からの出力光強度を高めるように加入者側の終端装置を制御する。この結果、上り光信号の干渉度が弱められ、正常な交信が回復する。よって、ＣＩＲが改善され、ＯＢＩによるサービス品質の劣化を低減できる。また、モニタ回路が前記光放送システムの上り信号帯域よりも広い応答帯域を有する場合、制御装置の応答帯域によらずに、ノイズ量の検出が行える。

本発明によれば、上り光信号に生じ得るＯＢＩのノイズ比を簡便な方法で改善可能な光放送システムの局側の光通信装置できる。

実施形態に係る光放送システムの構成を示す図である。実施形態に係る他の光放送システムの構成を示す図である。実施形態に係るＯＢＩモニタ回路の構成を示す図である。実施形態に係るＯＢＩモニタ回路の動作を説明するための図である。実施形態に係る光放送システムの効果を説明するための図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、可能な場合には、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

まず、図１を参照して、本実施形態に係る光放送システム１の概要について説明する。光放送システム１は、大容量ＦＴＴＨによるＰＯＮシステムをＣＡＴＶシステムに適用したＲＦｏＧシステムの一種である。光放送システム１は、ＣＡＴＶ局舎２（局側光通信装置）、光ファイバ２２、光スプリッタ２４、及び、加入者宅２６を備える光ＣＡＴＶシステムである。

ＣＡＴＶ局舎２は、電気信号送受信装置３、下りＴＸ１０、ＷＤＭ光合分波装置１２、及び、上りＲＸ１４（信号変換装置）を有するＣＡＴＶ放送の放送局側の光通信装置である。ＣＡＴＶ局舎２は、加入者に対して複数のサービスを同時に提供する。電気信号送受信装置３は、放送設備４、ヘッドエンド装置５、周波数合波装置８、分岐器１６、及び、ＯＢＩモニタ回路２０（制御装置）を有する。電気信号送受信装置３は、複数のヘッドエンド装置５を有する。ヘッドエンド装置５は、ＣＭＴＳ６（局側終端装置）及び可変減衰器１８を含む。

ＣＡＴＶ局舎２は、ＣＡＴＶに係る信号を加入者宅２６に向けて出力する。光ファイバ２２は、ＣＡＴＶ局舎２から加入者宅２６の側に敷設されており、ＣＡＴＶ局舎２と光スプリッタ２４とを接続する光ファイバである。光スプリッタ２４は、光ファイバ２２を加入者宅２６に分岐するＰＯＮシステムに係る３２分岐の光スプリッタである。

電気信号送受信装置３は、ＲＦｏＧシステムに係る電気信号を送受する。放送設備４は、ＣＡＴＶの放送設備であり、ＣＡＴＶに係る電気的な映像信号を出力する。可変減衰器１８は、上りＲＸ１４から出力される上り電気信号Ｓ３の信号レベルを制御信号Ｓ４に応じて減衰し、減衰後の電気信号Ｓ５を、この可変減衰器１８に接続されたＣＭＴＳ６に入力する。

ＣＭＴＳ６は、局側終端装置の一例であり、加入者宅２６のＯＮＵ２８（加入者側終端装置）と通信を行いつつ各サービス信号を加入者に提供する。複数のＣＭＴＳ６は、複数のサービスにそれぞれ対応して設けられ、加入者のＯＮＵ２８を制御する。複数の可変減衰器１８、複数のＣＭＴＳ６それぞれに対応し、ＣＭＴＳ６の入力信号レベルを制御する。各ＣＭＴＳ６の入力にはそれぞれ可変減衰器１８の出力が接続され、可変減衰器１８の入力には分岐器１６が接続されている。ＣＭＴＳ６は、可変減衰器１８による減衰後の電気信号Ｓ５が入力される。また、各ＣＭＴＳ６は、サービス信号を加入者の提供している時、すなわち、ＣＭＴＳ６に固有なサービスがアクティブになっていることを示すフラグをＯＢＩモニタ装置２０に向けて出力する。なお、図１に記載した各ＣＭＴＳ６は広域ネットワークに接続されており、この広域ネットワークとの間で各サービス信号の送受を行う。広域ネットワークは図１では省略している。

周波数合波装置８は、放送設備４から送られる映像信号と、各ＣＭＴＳ６から送られるＩＰ電話、高速インターネットサービス、及び、低速データ通信サービスに係る信号を周波数多重したＲＦ信号とを周波数多重した下り電気信号を出力する。下りＴＸ１０は、この下り電気信号を、波長多重された下り光信号Ｓ２に変換して下り光信号Ｓ２を出力する。下り光信号Ｓ２は、１５５０ｎｍ波長帯の光信号でありＷＤＭ光合分波装置１２に送られる。

ＷＤＭ光合分波装置１２は、光ファイバ２２に接続されており、下りＴＸ１０から送られる下り光信号Ｓ２と、光ファイバ２２から送られる上り光信号Ｓ１とを分波する。ＷＤＭ光合分波装置１２によって分波された下り光信号Ｓ２は、光ファイバ２２上を加入者宅２６に向けて送られる。一方、ＷＤＭ光合分波装置１２によって分波された上り光信号Ｓ１は、上りＲＸ１４に送られる。

上りＲＸ１４は、加入者のＯＮＵ２８が出力する上り光信号Ｓ１を、周波数多重された上り電気信号Ｓ３（ＲＦ信号）に変換し、これを分岐器１６に出力する。上りＲＸ１４は、分岐器１６を介して、上り電気信号Ｓ３を複数の可変減衰器１８に提供する。Ｓ１は、１３１０ｎｍ波長帯、又は、１６００ｎｍ波長帯、の光信号である。なお、上りＲＸ１４は、光伝送システム１における上り信号の帯域（５〜４２ＭＨｚ）を含み、これより広い信号帯域に対して応答することができる。

分岐器１６は、上りＲＸ１４から出力される電気信号Ｓ３を、それぞれの可変減衰器１８と、ＯＢＩモニタ回路２０とにその周波数に基づき分岐する。可変減衰器１８は、入力されたＲＦ信号のレベルを減衰し、減衰後の信号Ｓ５（ＲＦ信号）を、それぞれのＣＭＴＳ６に入力する。すなわち、可変減衰器１８は、ＣＭＴＳ６の入力レベルを調整する。複数のＣＭＴＳ６のそれぞれは、例えばＩＰ電話、高速インターネットサービス、及び、低速データ通信サービスなどの複数のサービスのそれぞれに対応しており、また、それぞれ固有の信号周波数帯域に対応している。

ＯＢＩモニタ回路２０は、上り電気信号Ｓ３のノイズ量に基づいて、可変減衰器１８の減衰量、すなわち、各ＣＭＴＳ６に入力される電気信号の入力レベルを制御する。具体的には、ＯＢＩモニタ回路２０は、信号Ｓ３のノイズレベル（ノイズ量）を検出し、このノイズレベルが図４に示す閾値ＴＨを越えたか否かを判断し、超えていると判断した場合には、ＣＭＴＳ６の入力レベルを制御する制御信号Ｓ４（可変減衰器１８の減衰量を増大させる信号）を、現在アクティブなサービスを提供しているＣＭＴＳ６（複数のサービスのうち現在提供されているサービスに係るＣＭＴＳ６）に対応する可変減衰器１８に出力する。そのため、ＯＢＩモニタ回路２０は、光放送システム１の上り方向の信号帯域（例えば、５〜４２ＭＨｚの上り信号帯域））を含み、それよりも広い帯域に応答することができる。このように、ＯＢＩモニタ回路２０は、光放送システム１の上り信号帯域よりも広い応答帯域を有する。よって、ノイズレベルの検出を行うことができる。可変減衰器１８の減衰量が大きくなるのでＣＭＴＳ６の入力レベルが低下し、対応するＣＭＴＳ６はそのレベルを一定にするために下り光信号Ｓ２を介して各ＯＮＵの上りＴＸ４２にその出力強度を高める様に指示する。その結果、上り光信号Ｓ１のスペクトル幅が広がりＯＢＩが減少することになる。

ＯＢＩモニタ回路２０の具体的な構成の一例は、図３に示されている。ＯＢＩモニタ回路２０は、バンドエリミネーションフィルタ２０ａ、ＲＦレベル検知回路２０ｂ、閾値レベル出力回路２０ｃ、比較器２０ｄ、アラーム出力回路２０ｅ、及び、制御回路２０ｆを有する。なお、ＯＢＩモニタ回路２０の動作については、後述する。

図１に戻って説明する。加入者宅２６は、ＯＮＵ２８、セットトップボックス及びＴＶ３０、モデム３２、及び、分波器３４を有する。光放送システム１には、複数の加入者宅２６が存在し、各加入者宅２６には一または複数のモデム３２および、一又は複数のＯＮＵ２８を有する。

ＯＮＵ２８は、ＷＤＭ光合分波装置３６、下りＲＸ３８、周波数合分波装置４０、上りＴＸ４２、及び、ＲＦ検波回路４４を含む。ＯＮＵ２８は、ＲＦｏＧシステムにおける加入者側終端装置の一例であり、局側終端装置であるＣＭＴＳ６と通信を行う。ＷＤＭ光合分波装置３６は、光スプリッタ２４と、下りＲＸ３８及び上りＴＸ４２との間に置かれる。ＷＤＭ光合分波装置３６は、光スプリッタ２４から送られる下り光信号Ｓ２と、上りＴＸ４２から送られる上り光信号Ｓ１とを分波する。下り光信号Ｓ２は、下りＲＸ３８に送られて電気信号に変換される。

一方、ＷＤＭ光合分波装置３６によって合波された上り光信号Ｓ１は、光スプリッタ２４及び光ファイバ２２を介して、ＣＡＴＶ局舎２に送られる。周波数合分波装置４０は、下り電気信号を、分波器３４を介して、セットトップボックス及びＴＶ３０（セットトップボックス：ＳＴＢ）と、複数のモデム３２と、に送る。また、周波数合分波装置４０は、複数のモデム３２から分波器３４を介して送られる周波数多重された上り電気信号（ＲＦ信号）を、上りＴＸ４２に送る。上りＴＸ４２は、この上り電気信号を、光信号Ｓ１に変換し、この光信号Ｓ１をＷＤＭ光合分波装置３６に送る。上り光信号Ｓ１は、１３１０ｎｍ波長帯、又は、１６００ｎｍ波長帯を有する。

次に、図１、図３及び図４を参照して、光放送システム１の作用・効果を説明する。光放送システムにおいて、ＣＡＴＶ局舎が単一のＣＭＴＳを有する場合、ＣＡＴＶ局舎に接続している加入者宅の全てのＯＮＵは、この単一のＣＭＴＳからの指示に従って、上り光信号の送信／停止を行う。この場合、光放送システムには上り光信号が存在する場合であっても単一の上り光信号のみしか存在しない。

これに対し、実施形態に係る光放送システム１のように、例えばＩＰ電話、高速インターネットサービス、低速データ通信サービスなどの複数のサービスが提供される場合、サービス毎に複数のＣＭＴＳ６がＣＡＴＶ局舎２に設けられる。個々のＣＭＴＳ６のが、個別に、複数のＯＮＵ２８に対して指示を発する場合がある。複数のＯＮＵ２８が、同じタイミングで、別々のサービスに応じた上り光信号を発信する場面が生じることになる。この場合、それぞれのＯＮＵ２８から送られる上り光信号の波長が、ほぼ同じであれば、ＯＢＩによるノイズが発生し、上り方向のネットワークの通信状況に影響が及んでしまう。この現象は光システム上は本来は許されない状況であるが、ＯＮＵ２８のレーザダイオードの発振波長のばらつき、及び、温度ばらつき、等で度々現出し、かつ、大概は上り光信号の波長が１３１０ｎｍ帯、あるいは１６００ｎｍ帯であってもＯＢＩ干渉を起こすほどに近接していないため、複数の上り光信号が同時に存在する場面が許されてしまう。しかし、これら複数の上り信号の波長がＯＢＩ干渉を生ずるほどに近接する場合も、その発生確率は低いものの起こり得ることであり、発生した場合には、サービスの質の低下を招く。

そこで、光放送システム１は、ＯＢＩモニタ回路２０及び可変減衰器１８を具備する。各ＣＭＴＳ６は、サービス提供時にはその入力信号レベルが一定になるように（変動しないように）、下り信号に乗せて各モデム３２に対し制御信号を送信しこのＣＭＴＳ６が提供しているサービスを受けている複数のモデム３２が同一のタイミングで上り方向の信号を発生しないようにしている。しかしながら、各サービスは独立して提供されるため、複数のＣＭＴＳ６がアクティブになる場合があり、複数のモデム３２から同時に上り光信号が輻輳され、かつ、その時の光信号の波長が近接していると、ＯＢＩ干渉が生じ正常な交信ができなくなる。ＯＢＩモニタ回路２０はこの干渉状態を検知し、その時アクティブになっているサービスに対応する可変減衰器１８の減衰量を増加させる。これは、ＣＭＴＳ６の入力ＲＦレベルが減少することになり、アクティブなＣＭＴＳ６は下り信号に重畳してサービスを受けているモデム３２に対応する上りＴＸ４２の出力光強度を高めるように加入者側のＯＮＵ２８を制御する。この結果、上り光信号の干渉度が弱められ、正常な交信が回復する。以上の制御はアクティブなサービスの種類、及びその数、当該サービスが使用している上りＲＦ信号の周波数には無関係に制御される。単純に現在アクティブの上りＴＸの光出力強度を高めるだけの制御である。

ここで、図３を参照して、ＯＢＩモニタ回路２０の動作を説明する。図３に示すように、ＯＢＩモニタ回路２０において、バンドエリミネーションフィルタ２０ａは、入力されるＲＦ信号（上り電気信号Ｓ３）に対し、光放送システム１の上り方向の周波数帯域（５〜４２ＭＨｚ）を遮断しそれ以外の帯域のＲＦ信号を通過させる。なお、バンドエリミネーションフィルタ２０ａは、ハイパスフィルタとすることができる。ＯＢＩの発生により新たに現れるＲＦ信号は、上記周波数帯域の信号の高調波成分を多く含むためである。そして、ＲＦレベル検知回路２０ｂは、バンドエリミネーションフィルタ２０ａを通過したＲＦ信号の信号レベルを検出し、これはすなわち上り信号のノイズ成分のみを検出していることになる。この検出結果を示す信号を比較器２０ｄに出力する。

比較器２０ｄは、ＲＦレベル検知回路２０ｂからの信号と、閾値レベル出力回路２０ｃからの閾値ＴＨに対応する信号とを比較し、ＲＦレベル検知回路２０ｂの出力レベルが、閾値ＴＨを超えたか否かを判定する。バンドエリミネーションフィルタ２０ａを通過したＲＦ信号は、光放送システム１の上り周波数帯域以外その信号スペクトルを有するので、ＲＦレベル検知回路２０ｂによって検出される信号レベルはノイズレベル（ノイズフロアＮ１）に相当する。このノイズレベルが閾値を超えたか否かを判定することによって、ＯＢＩの発生が検出可能となる。比較器２０ｄは、ＲＦ信号のノイズレベルが閾値ＴＨを超えたと判定した場合に、この判定結果を示す信号を、アラーム出力回路２０ｅに出力する。

アラーム出力回路２０ｅは、比較器２０ｄの出力を受け制御回路２０ｆにアラーム信号を出力し、制御回路２０ｆは、このアラーム信号と各ＣＭＴＳ６から送信されるそのサービスアクティブ状況を示すフラグに基づいて、ＣＭＴＳ６に入力するＲＦ信号の信号レベルを減衰するための制御信号Ｓ４を、対応する可変減衰器１８に送る。可変減衰器１８は、制御回路２０ｆからの制御信号Ｓ４に応じて信号レベルを予め設定された減衰量だけ減衰させる。ＩＰ電話、高速インターネットサービス、低速データ通信サービス等の変調方式・サービスに要求される品質に応じて、ＯＢＩの発生時の影響度は異なるので、この減衰量は、例えば、ＩＰ電話サービスを行うＣＭＴＳ６に接続されている可変減衰器１８のみ大きな減衰量を発生させる、等のように、可変減衰器１８において予め設定されている。

図４を参照して、ＯＢＩモニタ回路２０によるＯＢＩのノイズの検出方法について説明する。グラフＧ１〜Ｇ４は、上り光信号のスペクトルを示す。図４に示す二つの光信号の波長差は、グラフＧ１の場合、０．３ｎｍであり、グラフＧ２の場合、０．２ｎｍであり、グラフＧ３の場合、０．１ｎｍであり、グラフＧ４の場合に０ｎｍである。グラフＧ１ａ〜Ｇ４ａは、Ｇ１〜Ｇ４に示す光スペクトルを有する二つの光信号が上りＲＸ１４で電気信号に変換された後の信号スペクトルを示す。二つの上り光信号は互いに異なる信号周波数を有するが、その光波長はそれぞれ上記値の差を有している。グラフＧ１ａ〜Ｇ４ａに示す結果は、ＯＢＩモニタ回路２０が有するＲＦレベル検知回路２０ｂによって検出される。

Ｇ１ａは、Ｇ１に示す二つの光信号に対する電気信号スペクトルを示し、Ｇ２ａは、Ｇ２に示す二つの光信号に対する電気信号スペクトルを示し、Ｇ３ａは、Ｇ３に示す二つの光信号に対する電気信号スペクトルを示し、Ｇ４ａは、Ｇ４に示す二つの光信号に対する電気信号スペクトルを示す。

Ｇ１及びＧ２に示すように、二つの光信号の波長差が比較的大きく、０．２ｎｍ以上の場合、Ｇ１ａ及びＧ２ａに示すように、ノイズフロアＮ１が閾値ＴＨを下回っており、よって、ＯＢＩの発生度合いは小さい。これに対し、Ｇ３及びＧ４に示すように、二つの光信号の波長差が比較的小さい場合、Ｇ３ａ及びＧ４ａに示すように、ノイズフロアＮ１が閾値ＴＨを上回っており、よって、ＯＢＩの発生度合いが大きいと言える。このように、波長差が比較的小さい上り方向の複数の光信号が同じタイミングで送られる場合、ＯＢＩの発生の可能性がある。ＯＢＩモニタ回路２０は、以上のようにして、ＯＢＩのノイズを検出する。

以上説明したように、ＯＮＵ２８から送られる上り方向の信号のＣＭＴＳ６への入力レベルが、可変減衰器１８を用いてＯＢＩモニタ回路２０によって制御される。従って、上り方向の信号にＯＢＩが生じ、このＯＢＩによってノイズフロアが上昇している場合、ＯＢＩモニタ回路２０によって、ＯＢＩが検出され、現在アクティブなサービスの内容に従って制御装置（ＯＢＩモニタ回路２０）によりそのサービスに対応するＣＭＴＳ６への入力レベルが減衰する。よってサービスを提供する上りＴＸ４２の変調度を上げ上り光信号の波長線幅を広げるため、ＣＩＲが改善され、ＯＢＩによるサービス品質の劣化を低減できる。

ここで、図５を参照して、本実施形態における減衰器量とＣＩＲとの相関を示す。図５の横軸は、可変減衰器１８による減衰量を示し、縦軸は、ＯＢＩ発生時のＣＩＲを示す。図５に示す結果は、シミュレーションによって得られた結果である。このシミュレーションにおいて、上り方向の電気信号（３０ＭＨｚ/４０ＭＨｚ）の周波数帯域の幅は、Ｄｏｃｓｉｓで規定されている４ＭＨｚに設定され、上り方向の二つの光信号は、全く同一の波長１６１０ｎｍに設定され、ＯＮＵ２８の上りＴＸ４２が備える上り側の光信号を出力するレーザダイオードの変調度は、通常運用時に準拠して１０％に設定されている。図５に示すように、可変減衰器１８の減衰量を増やす（ＯＮＵ２８の上りＬＤの変調度を上げる）ことによって、ＣＩＲは、効果的に改善される。

（変形例）図２に、本実施形態の変形例を示す。図２に示す光放送システム１ａは、ＣＡＴＶ局舎２ａを備え、ＣＡＴＶ局舎２ａの構成のみ光放送システム１の構成と異なる。ＣＡＴＶ局舎２ａは、広帯域光モニタ回路４６を有し、ＯＢＩモニタ回路２０に入力する電気信号を出力する。広帯域光モニタ回路４６は、光放送システム１の上り方向の信号帯域(上り信号帯域)よりも広い帯域の信号に応答することができる。このように、広帯域光モニタ回路４６は、光放送システム１の上り信号帯域よりも広い応答帯域を有する。よって、ノイズレベル（ノイズ量）の検出を行うことができる。広帯域光モニタ回路４６は、ＯＮＵ２８から送られる上り光信号Ｓ１をモニタし、ＯＢＩモニタ回路２０が利用するモニタ用の電気信号（モニタ信号）に変換する。

ＯＢＩモニタ回路２０は、広帯域光モニタ回路４６から出力されるモニタ用の電気信号（特に、モニタ信号のノイズ量）に基づいて、ＣＭＴＳ６に入力される電気信号の入力レベルを制御する。ＯＢＩモニタ回路２０は、広帯域光モニタ回路４６から出力されるモニタ用の電気信号に基づいて、ＣＭＴＳ６に入力される電気信号の入力レベルを制御する制御信号（可変減衰器１８の減衰量を増大させる信号）を、可変減衰器１８に出力する。より具体的には、ＯＢＩモニタ回路２０は、入力される電気信号に含まれるノイズレベル（ノイズ量）を検出し、ノイズレベルが閾値を超えたか否かを判定し、ノイズレベルが前記閾値を超えたと判定した場合には、現在アクティブなサービスを提供しているＣＭＴＳ６（複数のサービスのうち現在提供されているサービスに係るＣＭＴＳ６）に入力される電気信号の信号レベルを可変減衰器１８が減衰するための制御信号を、対応する可変減衰器１８に送る。

ＣＡＴＶ局舎２ａは、上記の点においてのみ、ＣＡＴＶ局舎２の構成と異なる。すなわち、ＣＡＴＶ局舎２ａの場合、ＯＢＩモニタ回路２０には、広帯域光モニタ回路４６から出力されるモニタ用の光信号Ｓ６が入力し、広帯域光モニタ回路４６は、ＷＤＭ光合分波装置１２からの波長多重された上り光信号Ｓ１を、周波数多重されたモニタ用の光信号Ｓ６に変換し、このモニタ用の光信号Ｓ６をＯＢＩモニタ回路２０に入力する。

以上、好適な実施の形態において本発明の原理を図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から逸脱することなく配置および詳細において変更され得ることは、当業者によって認識される。本発明は、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。したがって、特許請求の範囲およびその精神の範囲から来る全ての修正および変更に権利を請求する。

１，１ａ…光放送システム、１０…下りＴＸ、１２，３６…ＷＤＭ光合分波装置、１４…上りＲＸ、１６…分岐器、１８…可変減衰器、２，２ａ…ＣＡＴＶ局舎、２０…ＯＢＩモニタ回路、２０ａ…バンドエリミネーションフィルタ、２０ｂ…ＲＦレベル検知回路、２０ｃ…閾値レベル出力回路、２０ｄ…比較器、２０ｅ…アラーム出力回路、２０ｆ…制御回路、２２…光ファイバ、２４…光スプリッタ、２６…加入者宅、２８…ＯＮＵ、３…電気信号送受信装置、３０…セットトップボックス及びＴＶ、３２…モデム、３４…分波器、３８…下りＲＸ、４…放送設備、４０…周波数合分波装置、４２…上りＴＸ、４４…ＲＦ検波回路、４６…広帯域光モニタ回路、５…ヘッドエンド装置、６…ＣＭＴＳ、８…周波数合波装置、Ｓ１…上り光信号、Ｓ２…下り光信号、Ｓ３…上り電気信号、Ｓ４…制御信号、Ｓ５…減衰後の電気信号、Ｓ６…モニタ用の光信号。

Claims

加入者に対して複数のサービスを同時に提供する光放送システムの局側光通信装置であって、
前記複数のサービスにそれぞれ対応して設けられ、前記加入者の終端装置を制御する複数の局側終端装置と、
前記複数の局側終端装置のそれぞれに対応し、該局側終端装置の入力信号レベルを制御する複数の可変減衰器と、
前記加入者の終端装置が出力する上り光信号を上り電気信号に変換し、当該上り電気信号を前記複数の可変減衰器に提供する信号変換装置と、
前記上り電気信号のノイズ量に基づいて、前記可変減衰器の減衰量を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記ノイズ量が予め設定された値を上回った時には、前記複数のサービスのうち現在提供されているサービスに係る局側終端装置に対応する可変減衰器の減衰量を増大させる、光通信装置。
前記制御装置は、前記光放送システムの上り信号帯域よりも広い応答帯域を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の光通信装置。
加入者に対して複数のサービスを同時に提供する光放送システムの局側光通信装置であって、
前記複数のサービスにそれぞれ対応して設けられ、前記加入者の終端装置を制御する複数の局側終端装置と、
前記複数の局側終端装置のそれぞれに対応し、該局側終端装置の入力信号レベルを制御する複数の可変減衰器と、
前記加入者の終端装置が出力する上り光信号を上り電気信号に変換し、当該上り電気信号を前記複数の可変減衰器に提供する信号変換装置と、
前記上り光信号をモニタしモニタ信号に変換するモニタ回路と、
前記モニタ信号のノイズ量に基づいて、前記可変減衰器の減衰量を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記ノイズ量が予め設定された値を上回った時には、前記複数のサービスのうち現在提供されているサービスに係る局側終端装置に対応する可変減衰器の減衰量を増大させる、光通信装置。