JP2012507231A - 信号を送信するための方法及び光システム - Google Patents

Abstract

信号を送信する方法について説明し、この方法は、第１の伝送経路（４６）を介して、第１の信号（ｖ１）を第１の周波数範囲で、第２の信号（Ｖ２）を第２の周波数範囲で送信するステップを含み、第１の周波数範囲は第２の周波数範囲と異なり、第１の信号（ｖ１）は第２の信号（ｖ２）と同じものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般にパッシブ光ネットワークなどの光ネットワークを介して信号、特にアナログビデオ信号を送信する方法に関する。この方法は、第１の伝送経路を介して第１の信号を第１の周波数範囲で送信するステップを含む。

例えば、ビデオ信号を、同軸ケーブルを介して、すなわち光ネットワークとは別個に配信することができる。信号がいくつかのビデオ信号を含む場合、ビデオ信号の帯域幅は、数百メガヘルツ（ＭＨｚ）を含むことができる。

パッシブ光ネットワークとは、中間ノードに追加の電源を有していない光ネットワークである。デジタル及びアナログ信号のためのインフラストラクチャを１つだけ使用して信号を送信するための単純な方法が必要とされている。

この必要性を、独立クレームの主題によって実現する。下位クレームは、本発明の具体的な実施形態を示す。

この方法は、
−第１の伝送経路を介して第１の信号を第１の周波数範囲で送信するステップと、
−第１の伝送経路を介して第２の信号を第２の周波数範囲で送信するステップと、
を含むことができ、
−第１の周波数範囲は第２の周波数範囲と異なり、
−第１の信号は第２の信号と同じものである。

この方法により、信号の配信にパッシブ光ネットワークを使用できるようになる。第１の信号をパッシブ光ネットワークの第１の部分へ送信し、第２の信号をパッシブ光ネットワークの第２の部分へ送信することができる。しかしながら、第１の信号をネットワークの第２の部分へ送信することはできない。同様に、第２の信号を光ネットワークの第１の部分へ送信することはできない。

第１の信号は、アナログビデオ信号とすることができる。すなわち、第２の信号もアナログビデオ信号ということになる。離散的な信号値しか有することができないデジタル信号とは違い、アナログ信号は、相対的な連続する範囲の信号値を有することができる。

方法はまた、
−第１の信号が第２の信号から分離され、
−分離された第１の信号が、第２の伝送経路を介して送信され、
−第１の信号が、第２の伝送経路を介して送信された後に、第１の伝達関数を有する第１の装置を使用して、いずれの信号が第１の周波数範囲で送信されたかに基づいて、すなわち、特に第１の信号に基づいてフィルタリングされ、
−第１の伝達関数が、第１の装置が第２の周波数範囲での信号の送信を可能にし、第１の周波数範囲及び第２の周波数範囲とは異なる又はこれらの間にある少なくとも１つの周波数範囲での信号の送信をブロックするようにする、
という特徴を有することができる。

第１の伝送経路及び／又は第２の伝送経路は、ガラスファイバ又はプラスチックファイバなどの光ファイバとすることができる。

使用する信号は、赤外線範囲内の標準波長を有する。しかしながら、以下では説明を理解し易くするために、可視範囲内の色を使用する。信号の分離は、ＣＷＤＭスプリッタ（低密度波長分割多重）などの同等に単純な光学装置を使用して行うことができる。コアネットワークから見たスプリッタの背後には、例えば赤色光の波長を含む第１の波長範囲を送信するパッシブ光ネットワークの第１の部分が存在する。スプリッタの背後には、例えば黄色光の波長を含む第２の波長範囲を送信するための、パッシブ光ネットワークの第２の部分も存在することができる。異なる波長範囲を使用することにより、１つの波長範囲のみを送信する場合と比較して、第１の伝送経路の伝送容量をより高い値まで使用することができる。

第１の装置の伝達関数は、第２の周波数範囲内にも拡張する。これにより、上述した両ネットワーク部分において第１の装置を使用できるようになる。顧客又は売り手でさえも、第１の装置がネットワークのいずれの部分に導入されるかを知る必要はない。これにより、第１のネットワーク装置の購入又は販売が非常に容易になる。

これとは別に、或いはこれに加えて、方法は、
−第１の伝送経路を介して、第３の信号が第３の周波数範囲で送信され、第４の信号が第４の周波数範囲で送信され、
−第３の信号が第４の信号と異なり、
−第３の信号が、第１の信号とともに第２の信号及び第４の信号から分離され、
−第１の信号及び第３の信号が、ともに第２の伝送経路を介して送信され、
−第１の伝達関数が、第３の信号がブロックされるようにし、
−第１の伝達関数がさらに、第１の装置が第４の周波数範囲での信号の送信をブロックし、第２の周波数範囲での信号の送信を可能にするようにする、
という特徴を有することができる。

第３の信号及び第４の信号はデジタル信号とすることができ、例えば、特に互いに異なる信号とすることができる。第１の装置内で第３の信号をブロックすることは、アナログビデオ信号の受信に使用されるフォトダイオードなどの光／電気変換ユニットにおいてノイズレベルを低減するために必要となり得る。

ここでも、第１の装置の伝達関数は、ネットワークの第２の部分で使用される波長に関して特定の特性を有する。これにより、光ネットワークの両方の部分において第１の装置を使用できるようになる。

方法は、
−分離された第２の信号が、第３の伝送経路を介して、すなわちネットワークの第２の部分内へ送信され、
−第２の信号が、第３の伝送経路を介して送信された後に、第２の信号は送信するが好ましくは第４の信号は送信しない第２の伝達関数を有する第２の装置内でフィルタリングされ、
−第２の伝達関数が、第２の装置が第１の周波数範囲での信号の送信を可能にして、第１の周波数範囲及び第２の周波数範囲とは異なる又はこれらの間にある少なくとも１つの周波数範囲での信号の送信をブロックするようにする、
という特徴を有することができる。

第２の装置は、特に伝達関数に関して第１の装置と同じ構成を有することができる。第２の装置の伝達関数は、ネットワークの第１の部分において、例えば第１の装置の代わりに第２の装置も使用可能となるように選択される。これにより、第１の装置及び第２の装置の導入が非常に容易になる。

第２の伝達関数は、第２の装置が第４の信号の送信をブロックするようにすることができる。さらに、第２の伝達関数は、第２の装置が第３の周波数範囲での信号の送信をブロックし、第１の周波数範囲での信号の送信を可能にするようにすることができる。第３の信号をブロックすることは、アナログビデオ信号の光電気変換のノイズレベルを低減するために必要となり得る。ここでも、第２の伝達関数は、ネットワークの他の部分において送信される信号に関して特性を有する。これにより、このネットワークの他の部分において第２の装置を使用できるようになる。

第１の伝達関数は、第２の伝達関数と同じものとすることができる。両伝達関数は、例えば第１の装置及び第２の装置の製造公差内で同一のものとすることができる。

第１の伝達関数は、周期的伝達関数とすることができる。すなわち、第２の伝達関数も周期的伝達関数とすることができる。本明細書では、周期性とは、所定の期間後に伝達関数の一部が繰り返されることを意味する。最も単純な例では、伝達関数の基本的に同一の部分は２つしか存在し得ない。他の例では、周期的に反復する３つ以上の部分が存在することができる。ファブリ・ペロー型干渉計などの、周期的伝達関数を可能にする光学装置が存在する。

周期性は２つの側面を有する。第１の側面は、周波数軸に関して同じ伝達関数部分の局在性に関する。個々の部分の基準点は、例えば減衰が最小となる周波数である。例えば、３つの伝達関数の部分が存在する場合、第１の部分の周波数と第２の部分の周波数との周波数差は、第３の部分の周波数と第２の部分の周波数との周波数差と同じである。第１の側面の「同じ」という単語には、２つのフィルタ間の製造公差も含まれる。

周期性の第２の側面は、伝達関数の部分の形状に関する。本明細書では、「同じ」という単語は、例えば、
−伝達関数の部分に基本的に影響しないサイドローブ、
−伝達関数の部分の僅かに異なる勾配、
に関して僅かな差があることを含む。

すなわち、使用する受信機の感度に関して同様のブロッキング特性及び送信特性を有する限り、これらの部分は同じとみなされる。第２の側面の「同じ」という単語には、２つのフィルタ間の製造公差が含まれる。

第１の伝送経路は、パッシブ光ネットワークの一部とすることができる。第２の伝送経路及び第３の伝送経路も、このパッシブ光ネットワークの一部とすることができる。或いは、アクティブ光ネットワークなどの他の光ネットワーク、すなわち追加の電源によって駆動される構成要素を含むネットワークを使用してもよい。

信号を送信するための光システムも存在し、この光システムは、
−第１の信号を第１の周波数範囲で、第２の信号を第２の周波数範囲で送信する第１の伝送経路を含み、
−第１の周波数範囲は第２の周波数範囲と異なり、
−第１の信号は第２の信号と同じものである。

これとは別に、或いはこれに加えて、この光システムは、
−前段落で言及した第１の信号及び第２の信号を出力するアナログビデオサーバを含む。

従って、方法に関して上述した同じ技術的効果が光システム及び／又はアナログビデオサーバにも当てはまる。

光システムは、
−第１の装置と第２の装置との間の第１の伝送経路と、
−第２の装置の第１の出力ポートと第３の装置との間の第２の伝送経路と、
を含むことができ、
−第１の装置が、第１の信号を第１の周波数範囲で送信し、
−第２の信号を第２の周波数範囲で送信し、
−第３の信号を第３の周波数範囲で送信し、
−第４の信号を第４の周波数範囲で送信し、
−第２の装置が、第１の信号を第１の周波数範囲で、第３の信号を第３の周波数範囲で第３の装置へ送信し、
−第３の装置が、第１の信号の送信を可能にして第３の信号の送信をブロックする第１の伝達関数を有し、
−第１の伝達関数が、第３の装置が第２の周波数範囲での信号の送信も可能にし、第４の周波数範囲での信号の送信をブロックするようにする。

第１の装置は、アナログビデオサーバ及び光回線終端装置に結合することができる。第１の周波数範囲と第４の周波数範囲は、互いに異なることができる。これらの光システムを使用して、上述の方法を実施することができる。ここでも、光ネットワークの異なる部分において、特に異なる波長、すなわち異なる色を送信する部分において第３の装置を使用することができる。

第３の装置は、第１の伝達関数を有する光学フィルタ及び／又はデマルチプレクサを含むことができる。フィルタは、ファブリ・ペロー型干渉計を含むことができる。フィルタは、所与の厚みのガラス板を含むことができる。このガラス板は、両面を透明な誘電体の層又は特殊層で覆うことができ、これにより空気と外層の間、ガラスとガラスに直接接触する層との間、又は層間の接触面からの反射の干渉が透過光及び／又は反射光を除去するようになることで周期フィルタが形成されるようになる。

光システムは、第２の装置の第２の出力ポートと第４の装置との間に第３の伝送経路を含むことができる。第２の装置は、第２の信号を第２の周波数範囲で、第４の信号を第４の周波数範囲で第４の装置へさらに送信する。第４の装置は、第２の信号の送信を可能にして第４の信号の送信をブロックする第２の伝達関数を有することができる。さらに、第２の伝達関数は、第４の装置が第１の周波数範囲での信号の送信を可能にして第３の周波数範囲での信号の送信をブロックするようにすることができる。

ここでも、ネットワークの複数の部分、特に異なる波長を送信する部分において第４の装置を使用することができる。

第１の伝達関数は、第２の伝達関数と同じものとすることができる。両伝達関数は、光学フィルタ又は光学装置の製造公差内で互いに同一とすることができる。

第２の信号及び第４の信号を第２の装置から第３の装置へ送信することはできない。すなわち、第３の信号及び第４の信号は、ネットワークの第２の部分でのみ送信され、ネットワークの第１の部分では送信されない。

同様に、第２の信号及び第４の信号を、第２の伝送経路を介して、すなわち第２の装置から第１の装置へ送信することはできない。

この光システムは、光システムが上述した方法を実施できるようにする装置又は機能を含むことができる。ここでも、上述したものと同じ技術的効果がこの光システムにも当てはまる。

ここで、本発明及びその利点をより完全に理解できるように、添付図面とともに以下の説明を参照する。

ＣＷＤＭスプリッタを含むネットワークを示す図である。 ユーザ端末の部分を示す図である。 周期デマルチプレクサの関数を示す図である。 ユーザ端末の代替の実施形態を示す図である。 パッシブブロードバンドスプリッタを含むネットワークを示す図である。

以下、現在のところ好ましい実施形態の実践及び利用について詳細に説明する。しかしながら、本発明は、様々な特定の状況で具体化できる多くの適用可能な発明概念を提供するものであるということを理解されたい。説明する特定の実施形態は、本発明を実践して利用するための特定の方法を例示するものにすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。さらに、特に言及しない限り、同じ参照符号は同じ技術的特徴を示す。本出願における「〜することができる（ｍａｙ）」の使用に関しては、そうすることの可能性及び実際の技術的実装を意味する。

本発明を、特定の状況、すなわちパッシブ光ネットワークＰＯＮにおける好ましい実施形態に関して説明する。本発明を、アクティブ光ネットワークなどの他の光ネットワークに適用することもできる。

図１はパッシブ光ネットワーク１０を示しており、このパッシブ光ネットワーク１０は、
−例えば、Ｎｏｋｉａ Ｓｉｅｍｅｎｓ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ． ＫＧ社製のタイプｈｉＸ ５７ｘｘの装置、例えばＨｉＸ５７５０などの光回線終端装置１２と、
−アナログビデオサーバ装置１４と、
−パッシブマルチプレクサ装置１６（特許請求の範囲では第１の装置）と、
−ＣＷＤＭスプリッタ装置１８（特許請求の範囲では第２の装置）と、
−パッシブスプリッタ装置２０、２１と、
−端末装置２４（特許請求の範囲では第１の装置又は第３の装置）、２６、２８、３０（特許請求の範囲では第２の装置又は第４の装置）、３２及び３４と、
を含む。

光回線終端装置１２は、パッシブ光ネットワーク１０を終端させるとともに、メトロネット又はインターネットなどのさらなるデータ伝送ネットワーク４０へのインターフェイスである。ネットワーク４０は、例えば、
−ＩＰ（インターネットプロトコル） ｏｖｅｒ ＷＤＭ（波長分割多重方式）、
−Ｅｔｈｅｒｎｅｔ ｏｖｅｒ ＷＤＭ、
−ＩＰ ｏｖｅｒ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ、
−ＭＰＬＳ（マルチプロトコルラベルスイッチング） ｏｖｅｒ ＷＤＭ、
といったネットワークを含み、或いはこれらの１つとすることができる。

アナログビデオサーバ１４は、パッシブ光ネットワーク１０のユーザなどが選択できる多くのアナログビデオを記憶する。或いは、ビデオサーバ１４を、衛星又はその他の接続を介してＴＶ局に接続することができる。図１では、ビデオサーバ１４から２つのアナログビデオ信号Ｖ１及びＶ２しか送信されていないと仮定する。他の実施形態では、２つよりも多くのビデオ信号が使用される。個々のビデオ信号Ｖ１及びＶ２は、テレビチャネルを１つのみ又はビデオチャネル／ビデオを複数含むことができる。ビデオ信号Ｖ１及びＶ２は、ビデオサーバ１４から光ファイバなどの接続４４を介してマルチプレクサ１６へ送信される。

マルチプレクサ１６の別の入力は、やはり光ファイバなどの接続４２を介して光回線終端装置１２の出力に接続される。マルチプレクサ１６は、ビデオ信号Ｖ１及びＶ２をデジタルデータ信号Ｄ１及びＤ２とともに同じ出力ポートに多重化する。ビデオ信号Ｖ１及びＶ２並びにデジタル信号Ｄ１及びＤ２の周波数範囲については、図３に関連して以下でより詳細に説明する。デジタルデータＤ１及びＤ２は、例えば、電話データ、インターネットデータ、プログラムデータ、又はその他のデータである。

マルチプレクサ装置１６とＣＷＤＭスプリッタ装置１８の間にはさらなる接続４６が存在する。接続４６は、ビデオ信号Ｖ１、Ｖ２並びにデジタル信号Ｄ１及びＤ２を送信する。接続４６は、例えばシングルモードファイバなどの光ファイバである。特許請求の範囲では、接続４６を第１の接続と呼ぶ。

スプリッタ装置１８は、接続４６を介して受け取った周波数範囲を分割することができる。この例では、スプリッタ装置１８が、赤色、黄色、緑色、及び青色範囲の光をそれぞれ含む４つの周波数範囲の出力を有する。ここでも、説明をより理解しやすくするために、可視光範囲内の色のみを使用する。実際には、赤外線範囲内の波長が使用される。以下では、説明をできるだけ簡単にするために、赤色範囲及び黄色範囲に関するデータ送信についてのみ説明する。他の実施形態では、緑色範囲及び青色範囲の出力に接続された他の装置が存在し、これについては点線７０で示す装置を参照されたい。この例では、スプリッタ装置１８が、デジタルデータＤ１及びビデオ信号Ｖ１、すなわち赤色周波数範囲内の信号を、接続４８を介してパッシブスプリッタ装置２０へ送信する。特許請求の範囲では、接続４８を第２の接続と呼ぶ。

さらに、スプリッタ装置１８は、デジタルデータＤ２及びビデオ信号Ｖ２、すなわち黄色周波数範囲内の信号を、接続５２（特許請求の範囲では第３の接続）を介してパッシブスプリッタ装置２２へ送信する。接続４８及び５２は、例えば同じ物理構造の光ファイバとすることができる。接続４８は、赤色周波数範囲内の光の送信に使用され、接続５２は、黄色周波数範囲内の光の送信に使用される。

パッシブスプリッタ装置２０は、到来する光を全ての出力に均等に分配する。パッシブスプリッタ装置２０は、ユーザ端末２４に接続される。ユーザ端末２４は、例えば光ネットワークユニット（ＯＮＵ）である。パッシブスプリッタ装置２０とユーザ端末２４との間には接続５４が存在する。接続５４は、例えば光ファイバである。

パッシブスプリッタ装置２０には、さらなるユーザ端末２６、２８が接続され、これについては点線で示す接続５６及び接続５８を参照されたい。接続５６及び５８も、光ファイバとすることができる。

パッシブスプリッタ装置２２には、接続６０を介してさらなるユーザ端末３０が接続される。ユーザ端末３０は、ユーザ端末２４と同じ構成要素を有し、すなわち両ユーザ端末２４及び３０を入れ換えることもできる。ユーザ端末２４及びユーザ端末３０の伝達関数については、図３に関連して以下でより詳細に説明する。パッシブスプリッタ装置２２には、接続６２及び６４を介してさらなるユーザ端末３２、３４が接続される。接続６０、６２、及び６４は、光ファイバとすることができる。

分割した結果のサブ範囲、例えば上述した赤色周波数範囲又は上述の黄色周波数範囲は、２０ナノメートル又は３０ナノメートルよりも大きいので、スプリッタ装置１８は粗いスプリッタである。

別の実施形態では、ビデオサーバ１４も光回線終端装置１２の一部である。或いは、ビデオ信号Ｖ１、Ｖ２を、接続回線４０を介して光回線終端装置１２へ送信してもよい。

図２は、ユーザ端末２４の部分を示している。上述したように、ユーザ端末２４は光接続５４に接続される。ユーザ端末２４は、
−周期マルチプレクサ／デマルチプレクサ１０４と、
−デジタル受信機１０６と、
−アナログ受信機１０８と、
を含む。

周期マルチプレクサ／デマルチプレクサ１０４は、一方の側を接続５４に接続される。他方の側においては、周期マルチプレクサ／デマルチプレクサ１０４は、光接続１１０を介してデジタル受信機１０６に、光接続１１２を介してアナログ受信機１０８に接続される。

デジタル受信機１０６には、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ回線などの回線１１４を介してコンピュータ１００が接続される。アナログ受信機１０８には、同軸ケーブル１１６を介してテレビ受像機１０２が接続される。すなわち、接続５４とテレビ受像機１０２との間にはセットトップボックスが存在しない。

マルチプレクサ／デマルチプレクサ１０４の下流方向における関数については、図３に関連して以下でより詳細に説明する。マルチプレクサ／デマルチプレクサ１０４は、デジタルデータＤ１をデジタル受信機１０６に、ビデオ信号Ｖ１をアナログ受信機１０８に多重分離する。この実施形態では、ユーザ端末２４のユーザが、コンピュータ１００を使用することにより接続５４を介してデータを送信することができる。

デジタル受信機１０６は、光デジタルデータＤ１をＥｔｈｅｒｎｅｔデータに変換する。アナログ受信機１０８は、光ビデオ信号Ｖ１を電気アナログテレビ信号に変換する。従って、ユーザ端末２４のユーザは、同軸ケーブル１１６を差し込むことにより、ユーザの古いテレビ受像機１０２を使用することができる。

図３は、周期マルチプレクサ１０４の関数を示している。図３では、上部に５つの座標系１２０〜１２８を示している。各座標系１２０〜１２８は、ｘ軸１３０〜１３８、及びｙ軸１４０〜１４８を有する。例えば、座標系１２０は、ｘ軸１３０及びｙ軸１４０を有する。ｘ軸１３０〜１３８は、同じスケーリングを有し、周波数値ｆを示す。ｙ軸１４０〜１４８は、伝達関数Ｇ（ｆ）又はＨ（ｆ）の値を示す。伝達関数Ｇ（ｆ）を参照しているが、他の関数を使用してシステムを同等に説明することもできる。

座標系１２０は、接続４８、５４を介して送信される信号を示す。これらの信号は、赤色光周波数範囲などの周波数範囲ｆ１で送信される。周波数範囲ｆ１は、サブ周波数範囲ｓｆ１及びｓｆ２（特許請求の範囲では第１の周波数範囲）に分割される。サブ周波数範囲ｓｆ１（特許請求の範囲では第３の周波数範囲）は、成分信号Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、及びＣ５などのデジタル信号Ｄ１を含む。デジタルデータＤ１の変調は、例えば、オン／オフキーイング、位相変調、特にＱＰＳＫ、又は直交振幅変調とすることができる。

サブ周波数範囲ｓｆ２は、ビデオ信号Ｖ１を含む。ビデオ信号Ｖ１はアナログ信号であり、例えば残留側波帯変調を使用する信号である。

比較のために、図３には周波数範囲ｆ２も示しており、これについては角括弧１５０及び１５２を参照されたい。周波数範囲ｆ２では、接続４８、５４を介して信号が送信されない。しかしながら、接続４６は、両方の周波数範囲ｆ１及びｆ２で信号を送信する。周波数範囲ｆ２は、サブ周波数範囲ｓｆ３（特許請求の範囲では第４の周波数範囲）及びサブ周波数範囲ｓｆ４（特許請求の範囲では第２の周波数範囲）に分割される。サブ周波数範囲ｓｆ３は、デジタルデータＤ２、すなわち成分データＣ６〜Ｃ１２を送信するための周波数範囲を含む。サブ周波数範囲ｓｆ４は、ビデオ信号Ｖ２を含む。サブ周波数範囲ｓｆ１、ｓｆ２、ｓｆ３、及びｓｆ４は、周波数の増加とともにこの順序で配列される。この実施形態では、以下で説明するようなフィルタリングを可能にするために、サブ周波数範囲ｓｆ１、ｓｆ２、ｓｆ３、及びｓｆ４の間にほんの僅かなギャップがある。

座標系１２２は、デマルチプレクサ１０４の、デジタル受信機１０６へデータを送信する部分の伝達関数Ｇ（ｆ）を示している。座標系１２２に示すように、伝達関数の第１の部分１８０は、サブ周波数範囲ｓｆ１に相当するサブ周波数範囲ｓｆ１ａ内でのデータ送信を可能にする。本明細書では、「相当する」とは、サブ周波数範囲ｓｆ１ａがサブ周波数範囲ｓｆ１に等しく又は僅かに広いことを意味する。しかしながら、座標系１２２に示すように、サブ周波数範囲ｓｆ２ａの信号は、マルチプレクサ１０４からデジタル受信機１０６へ送信されない。サブ周波数範囲ｓｆ２ａは、サブ周波数範囲ｓｆ２に相当する。周波数範囲ｓｆ２内の信号はデマルチプレクサ１０４へ送信されないが、伝達関数の第２の部分１８２が存在する。第２の部分１８２は、サブ周波数範囲ｓｆ３に相当するサブ周波数範囲ｓｆ３ａでの信号の送信を可能にする。さらに、ビデオ信号Ｖ２の周波数範囲内の信号をデジタル受信機１０６へ送信できないようにするサブ周波数範囲ｓｆ４ａが存在する。

座標系１２４は、デジタル受信機１０６の入力における信号を示しており、すなわちデジタル成分Ｃ１〜Ｃ５がデジタル受信機１０６へ送信される。第１の実施形態では、ビデオ信号Ｖ１はデジタル受信機１０６へ送信されない。さらなる信号は、角括弧１５４及び１５６内に示すもののみである。角括弧１５４及び１５６内に示す信号は、以下でより詳細に説明するように、ユーザ端末３０に対してのみ有効である。

座標系１２６は、アナログ受信機１０８へ送信されるデータに関するデマルチプレクサ１０４の伝達関数を示している。この伝達関数は、サブ周波数範囲ｓｆ２に相当するサブ周波数範囲ｓｆ２ｂ内の第１の部分１８４を含む。関数１８４で示すように、デマルチプレクサ１０４は、ビデオ信号Ｖ１をアナログ受信機１０８へ送信する。一方で、デマルチプレクサ１０４は、サブ周波数範囲ｓｆ１に相当するサブ周波数範囲ｓｆ１ｂ内のデジタルデータの送信を抑制する。

ユーザ端末２４には不要であるが、デマルチプレクサ１０４の伝達関数の第２の部分１８６が存在する。第２の部分１８６は、サブ周波数範囲ｓｆ４に相当するサブ周波数範囲ｓｆ４ｂ内に位置する。部分１８６によれば、デマルチプレクサ１０４は、アナログ受信機１０８へビデオデータＶ２も送信する。さらに、サブ周波数範囲ｓｆ３に相当するサブ周波数範囲ｓｆ３ｂ内の伝達関数の減衰も同等に高いので、デマルチプレクサ１０４はデジタルデータＤ２を抑制する。

座標系１２８に示すように、デマルチプレクサ１０４からアナログ受信機１０８へはビデオ信号Ｖ１のみが送信される。ビデオ信号Ｖ２は、ユーザ端末３０にのみ関連するので、この信号については角括弧１５８及び１６０内に示している。ビデオ信号Ｖ２は、ユーザ端末２４へは送信されない。図３では、下部に座標系２００を示している。

座標系２００は、ＣＷＤＭスプリッタ装置１８の伝達関数を示すものである。図示のように、スプリッタ装置１８の赤色範囲部分のための第１の伝達関数２１０が存在する。伝達関数２１０によれば、スプリッタ装置１８の赤色周波数範囲を送信する部分により、周波数範囲ｆ１に相当する周波数範囲ｆ１ａ内の信号が送信される。しかしながら、周波数範囲ｆ１、ｆ１ａ外の信号は、スプリッタ装置１８の赤色周波数範囲内の信号を送信する部分によって抑制される。

スプリッタ装置１８の黄色周波数範囲を送信する部分は、伝達関数２１２（破線）で示す伝達関数を有する。伝達関数２１２で示すように、スプリッタ装置１８の黄色周波数範囲を送信する部分は、周波数範囲ｆ２に相当する周波数範囲ｆ２ａ内の信号を送信する。しかしながら、この周波数範囲ｆ２ａ外の信号は、スプリッタ装置１８の黄色範囲を送信する部分によって抑制される。

線１７２、１７４、及び１７６は、座標１２２、１２６、及び２００の３つの周波数間の関係を示している。従って、部分１８０及び１８４が部分２１０に重なることが分かる。部分１８２及び１８６は部分２１２に重なる。このため、デマルチプレクサ１０４をユーザ端末２４又はユーザ端末３０で使用することができる。

デマルチプレクサ１０４をユーザ端末３０で使用する場合、伝達関数部分１８４及び１８６に相当する部分１８４ａ及び１８６ａを有する伝達関数が存在する。ユーザ端末３０では、座標系１２０の信号Ｄ２及びＶ２は有効であるが、信号Ｄ１、Ｖ１は有効でない。座標系１２２によれば、デジタル信号Ｄ２がユーザ端末３０のデジタル受信機へ送信され、これについては角括弧１５４〜１５６内の成分Ｃ６〜Ｃ１２を参照されたい。第１の実施形態では、ビデオ信号Ｖ２は、ユーザ端末３０のデジタル受信機へ送信されない。

座標１２６の部分１８６によれば、ビデオ信号Ｖ２のみが、ユーザ端末３０のデマルチプレクサからユーザ端末３０のアナログ受信機へ送信され、これについては角括弧１５８及び１６０内のビデオ信号Ｖ２を参照されたい。

他の実施形態では、２つの周波数範囲ｆ１、ｆ２よりも多くの周波数範囲が存在し、例えば緑色及び／又は青色光の周波数範囲も存在する。

図４は、ユーザ端末２４の代替の実施形態を示している。従って、対応する部分を同じ参照符号によって示すが、小文字「ａ」を付記している。ユーザ端末２４ａは、
−デジタル受信機１０６に相当するデジタル受信機１０６ａと、
−アナログ受信機１０８に相当するアナログ受信機１０８ａと、
−ＣＡＴＶフィルタ（ケーブルテレビ）２３０と、
を含む。

デジタル受信機１０６ａの出力は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔケーブル１１４に相当するＥｔｈｅｒｎｅｔケーブル１１４ａに接続される。アナログ受信機１０８ａの出力は、同軸ケーブル１１６に相当する同軸ケーブル１１６ａに接続される。

接続５４ａは、分配／集積ポイント２３４に一方の端部を有する。ポイント２３４とデジタル受信機１０６ａの入力との間には光回線が存在する。さらに、ポイント２３４とフィルタ２３０の入力との間にも光回線が存在する。図４に示すように、接続５４ａとデジタル受信機１０６ａとの間には直接接続が存在する。従って、全ての信号Ｄ１及びＶ１がデジタル受信機１０６ａの入力端子へ送信され、これについては図３の座標系１２４のビデオ信号１９０を参照されたい。ユーザ端末３０についても同様であり、これについては図３の座標系１２４のビデオ信号１９２を参照されたい。

すなわち、デジタル受信機１０６ａに関しては、ユーザ端末２４ａの伝達関数は、言及した全ての周波数に関して、例えば値「１」又は同等に小さな減衰を有する。

ユーザ端末２４ａでは、マルチプレクサ／デマルチプレクサを使用する必要はない。フィルタ２３０が、図３の座標系１２６に示すような伝達関数を有する。従って、接続２４０を介して送信される信号は、座標系１２８に示す信号に相当する。

図５は、パッシブスプリッタ装置２０に相当するパッシブブロードバンドスプリッタ装置２０ｂを含むネットワーク１０ｂを示している。ネットワーク１０ｂはネットワーク１０に相当するが、以下でより詳細に説明する違いがある。ネットワーク１０ｂはまた、
−光回線終端装置１２に相当する光回線終端装置１２ｂと、
−ビデオ信号Ｖ１のみを出力してビデオ信号Ｖ２を出力しない点を除き、アナログビデオサーバ１４に相当するアナログビデオサーバ１４ｂと、
−マルチプレクサ装置１６に相当するマルチプレクサ装置１６ｂと、
−ユーザ端末２４〜２８に相当するユーザ端末２４ｂ〜２８ｂと、
を含み、すなわち、ユーザ端末２４ｂ〜２８ｂは、図３に示す伝達関数を有する周期マルチプレクサ／デマルチプレクサ１０４を含む。

光回線終端１２ｂは、接続回線４０に相当する接続回線４０ｂに接続される。ネットワーク１０ｂ内には、
−光回線終端装置１２ｂとマルチプレクサ装置１６ｂとの間の接続４２ｂと、
−アナログビデオサーバ１４ｂとマルチプレクサ装置１６ｂとの間の接続４４ｂと、
−マルチプレクサ装置１６ｂとパッシブスプリッタ装置２５０との間の接続４６ｂと、
−接続５４、５６、及び５８にそれぞれ相当する接続５４ｂ、５６ｂ、及び５８ｂと、
が存在する。

デジタルデータＤ１は、光回線終端１２ｂから、マルチプレクサ装置１６ｂ、接続４６ｂ、パッシブスプリッタ装置２０ｂを介してユーザ端末２４ｂ〜２８ｂへ送信される。ビデオ信号Ｖ１は、アナログビデオサーバ１４ｂから、マルチプレクサ装置１６ｂ、接続４６ｂ、パッシブスプリッタ２０ｂを介してユーザ装置２０ｂ〜２８ｂへ送信される。

ネットワーク１０ｂは、ネットワーク開発の第１段階を表すことができる。パッシブスプリッタ２０ｂとマルチプレクサ１６ｂとの間に、ＣＷＤＭスプリッタ装置１８を後から挿入することができる。この場合、ユーザ装置２４ｂ〜２８ｂは、ネットワーク１０のようなネットワーク内でこれらの装置を使用できるようにする伝達関数を既に有しているので、これらの装置を変更する必要はない。

接続４２ｂ、４４ｂ、４６ｂ、５４ｂ〜５８ｂは、光ファイバ、特にシングルモード光ファイバとすることができる。

信号の送信を抑制する通常の減衰は、３０ｄＢ（デシベル）よりも大きいものとすることができる。デジタルビデオチャネルからアナログビデオチャネルを分離するには、送信する信号とブロックする信号との間の減衰差を少なくとも２５ｄＢにすべきであり、例えば送信する信号が３ｄＢの減衰であれば、ブロックする信号を少なくとも２８ｄＢの減衰とする。

換言すれば、周期アナログビデオを有するパッシブ光ネットワークについて説明した。光アクセスネットワークは、将来的なデータアクセス技術になると見込まれている。数多くの確信的な利点をもたらす超高密度波長分割多重（ＵＤＷＤＭ）ネットワークが有望な候補である。本明細書では、「超高密度」とは、個々のデジタル成分の周波数範囲が２ｐｍ（ピコメートル）未満であることを意味する。ＵＤＷＤＭシステムでは、非常に高い分割比による挿入損失をＣＷＤＭフィルタによって低減することにより、ＰＯＮを波長帯域が異なるサブＰＯＮに分割することができる。ＣＷＤＭフィルタは、フィルタの入力における周波数範囲と比較して、周波数のサブ範囲のみを特定の出力に転送するフィルタである。光システムは、個々の加入者に論理的ポイントツーポイント接続を提供するが、ブロードキャスト機能は提供しない。現在ファイバを介してアナログビデオを提供している通信事業者は、アナログビデオシステムとの互換性がなければＵＤＷＤＭシステムを受け入れることができない。

市場で使用されている目下の解決策は、双方向で使用される１つのファイバをデータ通信用に、一方向で使用される別のファイバをＣＡＴＶ用に使用することである。この結果、ケーブルダクト及びキャビネットなどのインフラストラクチャしか共有できず、スプリッタ、増幅器、及びその他のネットワーク要素を共有することができない２つの完全に別々のＰＯＮが存在するようになる。

従って、ＣＤＷＤＭフィルタを使用するＵＤＷＤＭシステムに、ＣＷＤＭ帯域ごとに少なくとも１つのアナログビデオチャネルを追加することを提案する。これらのアナログビデオチャネルは、全て同じコンテンツを含む。この原理については、図１〜図４で説明した。図５は、ネットワーク開発の第１段階におけるＣＤＷＤＭスプリッタを使用しない選択肢を示している。

ＯＮＵ（光ネットワークユニット）、すなわちユーザ端末では、フィルタがデジタルチャネルからビデオチャネルを分離する。ビデオチャネルは直接検出受信機に誘導され、すなわち受信機の設計は、市販のアナログビデオ受信機ダイオード及び増幅器とすることができる。アナログビデオ受信機は、エンドユーザが、標準的なＴＶ出力コネクタ、すなわち同軸ケーブルなどを介してビデオチャネルを利用できるようする。デジタル信号は、デジタルＵＤＷＤＭ受信機により検出される。例えばヘテロダイン原理を使用するコヒーレント受信機などの周波数選択型受信機を使用することができる。

販売及びメンテナンスのロジスティクスを簡略化するために、アナログ及びデジタルチャネルの分離に使用されるフィルタは周期フィルタである。これは、図３に関して詳細に上述したように、個々のＣＷＤＭ帯域においてスペクトル形状が繰り返されることを意味する。

説明した設計は、ビデオオーバファイバビジネスを展開するプロバイダが、古い顧客基盤を保持しながら顧客にブロードバンドデジタルサービスを提供できるようにする。代替案は、ＵＤＷＤＭチャネルを使用してＨＤＴＶ（高品位テレビ）を配信することであるが、これにはユーザが新しいテレビ受像機を購入することが必要となる。提案する設計であれば、ビデオのためのこれまでの顧客基盤が、ＵＤＷＤＭ又はその他の光伝送方法の導入によって影響を受けることはない。ユーザは、古いセットトップボックスの代わりに新たなユーザ端末又はＯＮＵにＴＶケーブルを単純に差し込めばよい。

別の選択肢は、ＵＤＷＤＭを介してＴＶチャネルを送信し、ＯＮＵ内でデジタル−アナログ変換を行うことである。しかしながら、信号品質及び線形性に関する要件が非常に高いので、デジタルチャネルにかなり大きな光帯域幅が必要となる。

プロバイダの波長プランに周期デマルチプレクサを適合させるべきである。ＵＤＷＤＭ帯域とビデオ帯域との間の十分な保護周波数帯が、誘電体フィルタの製造公差に対応する。周期デマルチプレクサは、波長に応じて送信が最大化及び最小化されるように、例えば、変化する又は異なる屈折率の誘電体層で覆われたガラス板などの誘電体フィルタとして最もコスト効率良く実現することができる。他の可能性としては、回折格子の使用が挙げられる。格子からの回折角が光の波長に依存することにより、異なる波長が空間的に分離され、これを適当な位置にあるミラーによって選択できるようになる。回折格子の代わりにプリズムを使用する場合にも、同じ多重分離の原理が働く。

本発明の実施形態及びこれらの利点について詳細に説明したが、添付の特許請求の範囲により定義される本発明の思想及び範囲から逸脱することなく、これらの実施形態において様々な変更、置換、及び代替を行うことができると理解されたい。例えば、当業者であれば、本明細書で説明した特徴、機能、処理、及び方法の多くを、本発明の範囲内で変更できることを容易に理解するであろう。さらに、本出願の範囲は、本発明で説明したシステム、処理、製造、方法、又はステップの特定の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、本発明の開示から容易に理解するであろうが、本明細書で説明した対応する実施形態と実質的に同じ機能を実行し又は実質的に同じ結果を実現する既存の又は今後開発されるシステム、処理、製造、方法、又はステップを、本発明に基づいて利用することができる。従って、添付の特許請求の範囲は、このようなシステム、処理、方法、又はステップを範囲内に含むことが意図されている。

１０ パッシブ光ネットワーク
１２ 光回線終端装置
１４ サーバ
１６ マルチプレクサ装置
１８ スプリッタ装置
２０、２２ パッシブスプリッタ装置
２４〜３４ ユーザ端末
４０〜６４ 接続回線
Ｖ１、Ｖ２ ビデオ信号
Ｄ１，Ｄ２ デジタル信号
７０ さらなるネットワーク部分
１００ コンピュータ
１０２ テレビ受像機
１０４ マルチプレクサ／デマルチプレクサ
１０６ デジタル受信機
１０８ アナログ受信機
１１０、１１２ 光回線
１１４ 回線
１１６ 同軸ケーブル
１２０〜１２８ 座標系
１３０〜１３８ ｘ軸
１４０〜１４８ ｙ軸
ｆ１、ｆ２ 周波数範囲
ｓｆ１〜ｓｆ４ サブ周波数範囲
ｃ１〜ｃ１２ 信号成分
１５０〜１６０ 角括弧
１７２〜１７８ 同じ周波数の破線
１８０〜１８６ 伝達関数
１９０、１９２ ビデオ信号
２００ 座標系
２０２ ｘ軸
２０４ ｙ軸
２１０、２１２ 透過関数
２２０ 矢印
２３０ ＣＡＴＶフィルタ
２３２ 増幅器
２３４〜２４０ 光接続

Claims (17)

1. 信号を送信する方法であって、
   第１の伝送経路（４６）を介して、第１の信号（ｖ１）を第１の周波数範囲（ｓｆ２）で、第２の信号（Ｖ２）を第２の周波数範囲（ｓｆ４）で送信するステップを含み、
   前記第１の周波数範囲（ｓｆ２）が前記第２の周波数範囲（ｓｆ４）と異なり、
   前記第１の信号（ｖ１）が前記第２の信号（ｖ２）と同じものである、
   ことを特徴とする方法。
2. 前記第１の信号（ｖ１）がアナログ信号である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記第１の信号（ｖ１）が、前記第２の信号（ｖ２）から分離され（１８）、
   前記分離された第１の信号（ｖ１）が、第２の伝送経路（４８）を介して送信され、
   前記第１の信号（ｖ１）が、前記第２の伝送経路（４８）を介して送信された後に、前記第１の信号（ｖ１）を送信する第１の伝達関数（１８４、１８６）を有する第１の装置（１０４）を使用してフィルタリングされ、
   前記第１の伝達関数（１８４、１８６）が、前記第１の装置（１０４）が前記第２の周波数範囲（ｓｆ４）での信号の送信を可能にし、前記第１の周波数範囲（ｓｆ１ｂ）及び前記第２の周波数範囲（ｓｆ４ｂ）と異なり又はこれらの間にある少なくとも１つの周波数範囲（ｓｆ３ｂ）での信号の送信をブロックするようにする、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の方法。
4. 前記第１の伝送経路（４６）を介して、第３の信号（Ｄ１）が第３の周波数範囲（ｓｆ１）で送信され、第４の信号（Ｄ２）が第４の周波数範囲（ｓｆ３）で送信され、
   前記第３の信号（Ｄ１）が前記第４の信号（Ｄ２）と異なり、
   前記第３の信号（Ｄ１）が、前記第１の信号（Ｖ１）とともに前記第２の信号（Ｖ２）及び前記第４の信号（Ｄ２）から分離され、
   前記第１の信号（Ｖ１）及び前記第３の信号（Ｄ１）が、ともに前記第２の伝送経路（４８）を介して送信され、
   前記第１の伝達関数（１８４、１８６）が、前記第３の信号（Ｄ１）がブロックされるようにし、
   前記第１の伝達関数（１８４、１８６）が、前記第１の装置（１０４）が前記第４の周波数範囲（ｓｆ３ｂ）での信号の送信をブロックして前記第２の周波数範囲（ｓｆ４ｂ）での信号の送信を可能にするようにする、
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記分離された第２の信号（Ｖ２）が第３の伝送経路（５２）によって送信され、
   前記第２の信号（Ｖ２）が、前記第３の伝送経路（５２）を介して送信された後に、前記第２の信号（Ｖ２）を送信する第２の伝達関数（１８４ａ、１８６ａ）を有する第２の装置（３０）内でフィルタリングされ、
   前記第２の伝達関数（１８４ａ、１８６ａ）が、前記第２の装置（３０）が前記第１の周波数範囲（ｓｆ２）での信号の送信を可能にし、前記第１の周波数範囲（ｓｆ２）及び前記第２の周波数範囲（ｓｆ４）と異なり又はこれらの間にある少なくとも１つの周波数範囲（ｓｆ３）での信号の送信をブロックするようにする、
   ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の方法。
6. 前記第２の伝達関数（１８４ａ、１８６ａ）が、前記第２の装置（３０）が前記第４の信号（Ｄ２）の送信をブロックするようにし、
   前記第２の伝達関数（１８４ａ、１８６ａ）が、前記第２の装置（３０）が前記第３の周波数範囲（ｓｆ１）での信号の送信をブロックして前記第１の周波数範囲（ｓｆ２）での信号の送信を可能にするようにする、
   ことを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 前記第１の伝達関数（１８４、１８６）が、前記第２の伝達関数（１８４ａ、１８６ａ）と同じものである、
   ことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の方法。
8. 前記第１の伝達関数（１８４、１８６）が周期的伝達関数である、
   ことを特徴とする請求項３から請求項７のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記第１の伝送経路（４６）が、パッシブ光ネットワーク（１０）の一部である、
   ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の方法。
10. 光信号を送信するための光システム（１０）であって、
    第１の信号（Ｖ１）を第１の周波数範囲（ｓｆ２）で、第２の信号（Ｖ２）を第２の周波数範囲（ｓｆ４）で送信する第１の伝送経路（４６）を含み、
    前記第１の周波数範囲（ｓｆ２）が前記第２の周波数範囲（ｓｆ４）と異なり、
    前記第１の信号（Ｖ１）が前記第２の信号（Ｖ２）と同じものであり、及び／又は、
    前記システムが、前記第１の信号（Ｖ１）及び前記第２の信号（Ｖ２）を出力するアナログビデオサーバ（１４）を含む、
    ことを特徴とする光システム（１０）。
11. 第１の装置（１６）と第２の装置（１８）との間の前記第１の伝送経路（４６）と、
    前記第２の装置（１８）の第１の出力ポートと第３の装置（２４）との間の第２の伝送経路（４８、５４）と、
    を含み、
    前記第１の装置（１６）が、第１の信号（Ｖ１）を第１の周波数範囲（ｓｆ２）で、第２の信号（Ｖ２）を第２の周波数範囲（ｓｆ４）で、第３の信号（Ｄ１）を第３の周波数範囲（ｓｆ１）で、第４の信号（Ｄ２）を第４の周波数範囲（ｓｆ３）で送信し、
    前記第２の装置（１８）が、前記第１の信号（Ｖ１）を前記第１の周波数範囲（ｓｆ２）で、前記第３の信号（Ｄ１）を前記第３の周波数範囲（ｓｆ１）で前記第３の装置（２４）へ送信し、
    前記第３の装置（２４）が、前記第１の信号（Ｖ１）の送信を可能にして前記第３の信号（Ｄ１）の送信をブロックする第１の伝達関数（１８４、１８６）を有し、
    前記第１の伝達関数（１８４、１８６）が、前記第３の装置（２４）が前記第２の周波数範囲（ｓｆ４）での信号の送信を可能にして前記第４の周波数範囲（ｓｆ３）での信号の送信をブロックするようにする、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の光システム（１０）。
12. 前記第３の装置（２４）が、前記第１の伝達関数（１８４、１８６）を有する光学フィルタ及び／又はデマルチプレクサを含む、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の光システム（１０）。
13. 前記フィルタが、ファブリ・ペロー型干渉計を含む、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の光システム（１０）。
14. 前記第２の装置（１８）の第２の出力ポートと第４の装置（３０）との間に第３の伝送経路（５２）を含み、
    前記第２の装置（１８）が、第２の信号（Ｖ２）を前記第２の周波数範囲（ｓｆ４）で、前記第４の信号（Ｄ２）を前記４周波数範囲（ｓｆ３）で前記第４の装置（３０）へ送信し、
    前記第４の装置（３０）が、前記第２の信号（Ｖ２）の送信を可能にして前記第４の信号（Ｄ２）の送信をブロックする第２の伝達関数（１８４ａ、１８６ａ）を有し、
    前記第２の伝達関数（１８４ａ、１８６ａ）が、前記第４の装置（３０）が前記第１の周波数範囲（ｓｆ２）での信号の送信を可能にして前記第３の周波数範囲（ｓｆ１）での信号の送信をブロックするようにする、
    ことを特徴とする請求項１１から請求項１３のいずれか１項に記載の光システム（１０）。
15. 前記第１の伝達関数（１８４、１８６）が、前記第２の伝達関数（１８４ａ、１８６ａ）と同じものである、
    ことを特徴とする請求項１４に記載の光システム（１０）。
16. 前記第２の信号（Ｖ２）及び前記第４の信号（Ｄ２）が、前記第２の装置（２８）から前記第３の装置（２４）へ送信されない、
    ことを特徴とする請求項１１から請求項１５のいずれか１項に記載の光システム（１０）。
17. 請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の方法を実施するための装置を含む、
    ことを特徴とする請求項１０から請求項１６のいずれか１項に記載の光システム（１０）。

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