JP4452251B2 - ケーブルテレビ放送システム - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバケーブルを用いたケーブルテレビ放送システムに関し、特に光伝送信号を受信する側の無電源化を図る対策に関する。

近年では、自治体などにおいて、告知放送にも利用できることから、ケーブルテレビ放送システム（以下、ＣＡＴＶ放送システムという）が広く行き渡っている。

例えば、特許文献１に記載されているように、光ファイバケーブルを用いたＣＡＴＶ放送システムでは、図５に示す如く、ヘッドエンド１００では、出力混合器１７０により、波長多重されてなるテレビ映像信号（例えば、９０〜７７０ＭＨｚ）に、音声情報信号（例えば、７０〜９０ＭＨｚ）を混合し、広帯域のテレビ用電気信号（７０〜７７０ＭＨｚ）を生成する。そして、その電気信号を、光送信機１８０により所定の波長帯（例えば、１３１０ｎｍ帯，１５５０ｎｍ帯）の光伝送信号に変換した後、シングルモードの光ファイバケーブルにより構築されてなる長距離区間の光伝送線路３００に送出される。

加入者設備４００では、光伝送線路３００を経由して伝送された光伝送信号は、光受信機５００により受信され、この光受信機５００は、それをテレビ用電気信号（ＲＦ信号）に変換して出力する。出力されたテレビ用電気信号は、セットトップボックス４２０を介してテレビ受像機４３０に入力されることとなる。その際に、光受信機５００は、セットトップボックス４２０およびテレビ受像機４３０の場合と同様に、ＡＣ電源環境４４０により電源が供給されている。また、上記の放送システムを利用して告知放送を行うようにされている場合には、分配器６００において、光受信機５００から出力されたテレビ用電気信号が分配され、その分配されたテレビ用電気信号から、ＦＭラジオなどの告知放送端末４６０により音声情報信号が抽出されることで行われる。
特開２００５−９４３１０号公報（第２〜３頁，図７〜図１０）

しかしながら、上記従来の場合には、停電時には光受信機が作動しないために、テレビ用電気信号を得ることができないという欠点がある。

また、共聴基地においては、停電でもテレビ用電気信号を再送信できるように、バックアップ電源を設置する必要があり、そのために、基地の設置コストや運用コストがかさむという問題がある。

本発明は、斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、光ファイバケーブルを用いたケーブルテレビ放送システムにおける光伝送信号の受信側設備において、停電時であっても、バックアップ電源なしに光受信機を作動させ、最終的には、テレビ放送を視聴できるようにすることにある。

上記の目的を達成すべく、本発明は、光伝送信号がエネルギーを持っていることに着目し、その光伝送信号を変換して得られる電気エネルギーでもって、光受信機などの機器を作動させるようにした。

具体的には、本発明では、映像信号と音声信号とが混合されてなるテレビ用電気信号を光伝送信号に変換して出力する光送信機を有する送出設備と、この送出設備から送出された光伝送信号を伝送する光伝送線路と、この光伝送線路を経由して伝送された光伝送信号をテレビ用電気信号に変換して出力する光受信機を有する１つ以上の受信側設備とを備えたケーブルテレビ放送システムを前提としている。

そして、上記受信側設備の光受信機は、該光受信機が受信した光伝送信号を電気エネルギーに変換する光電変換部を具備しているものとする。その上で、上記受信側設備の有する複数の機器のうち、少なくとも上記光受信機は、該光受信機の光電変換部により得られた電気エネルギーでもって作動するように構成されているものとする。

尚、上記の構成において、受信側設備が、光受信機に加え、該光受信機から出力されたテレビ用電気信号に基づいて映像および音声を再生するテレビ受像機を有する加入者設備である場合には、そのテレビ受像機についても、光受信機の光電変換部により得られた電気エネルギーでもって作動するように構成することができる。

また、受信側設備が、光受信機に加え、該光受信機から出力されたテレビ用電気信号を複数の加入者設備に向けて送信する送信装置を有する共聴設備である場合には、その送信装置についても、光受信機の光電変換部により得られた電気エネルギーでもって作動するように構成することができる。

さらに、上記の光受信機としては、光伝送信号をテレビ用電気信号に変換する受光部と、この受光部に連設されていて、該受光部により受光された光伝送信号を電気エネルギーに変換する光電変換部と、この光電変換部により得られた電気エネルギーの供給を受けつつ、上記受光部から出力されたテレビ用電気信号を適正な電圧レベルに変圧して出力するＲＦ信号変圧部とを有するものとすることができる。

本発明によれば、映像信号と音声信号とが混合されてなるテレビ用電気信号を光送信機により光伝送信号に変換して送出する送信設備と、この送信設備から送出された光伝送信号を伝送する光伝送線路と、この光伝送線路を経由して伝送された光伝送信号を光受信機によりテレビ用電気信号に変換する少なくとも１つの受信側設備とを備えたケーブルテレビ放送システムにおいて、上記受信側設備の光受信機に対する給電を、該光受信機の受信する光伝送信号を電気エネルギーに変換する光電変換部により行うことができるので、停電時でも非常用の電源を用いることなく光伝送信号をテレビ用電気信号に変換することができ、よって、その分だけ受信側設備に関する設置コストおよび運用コストを低減することができる。

さらに、上記受信側設備が必要とする電力の全てを上記の光電変換部だけで賄うことができる場合には、通常用の電源をも不要とすることができ、よって、その分だけ設置コストおよび運用コストを、さらに低減することができる。

以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係るＣＡＴＶ放送システムの全体構成を示しており、このＣＡＴＶ放送システムは、光ファイバケーブルを用いて構築されたものである。

このＣＡＴＶ放送システムは、テレビ映像信号（地上波デジタルテレビ信号）と音声情報信号（ＦＭラジオ放送，告知放送など）とを混合してなるテレビ用の光伝送信号を送出する送信側設備としてのヘッドエンド１０と、２芯の光ファイバケーブルからなっていて、上記ヘッドエンド１０から送出された光伝送信号を搬送する光伝送線路３０と、各々、この光伝送線路３０を経由して伝送された光伝送信号を受信して種々のテレビ放送やラジオ放送などを行う受信側設備としての複数の加入者設備４０とを備えている。尚、図１には、１つの加入者設備４０のみを示している。

上記のヘッドエンド１０は、パイロット信号発生器１１，ＯＦＤＭシグナルプロセッサ１２，アナログシグナルプロセッサ１３，ＮＴＳＣモジュレータ１４など、アンテナによる受信などにより入力されたテレビ映像信号を変調する各種の変調器を有する。このテレビ映像信号の周波数帯域は、例えば、９０〜７７０ＭＨｚである。また、アンテナによる受信などにより入力された音声情報信号を変調するＦＭ通信モジュレータ１５を有する。この音声情報信号の周波数帯域は、例えば、７０〜９０ＭＨｚである。

上記変調器１１〜１５の出力側には、各変調器１１〜１５の出力信号を混合してテレビ用電気信号を出力する出力混合器１６が設けられており、この出力混合器１６の出力側には、該出力混合器１６から出力されたテレビ用電気信号を、所定の波長帯（例えば、１５５０ｎｍ帯）の光伝送信号に変換して出力する光送信機１７が設けられている。さらに、光送信機１７の出力側には、該光送信機１７から出力された光伝送信号を増幅する光ファイバ増幅器１８と、この光ファイバ増幅器１８から出力された光伝送信号を所定の数だけ分岐する光スプリッタ１９とが順に設けられている。光ファイバ増幅器１８および光スプリッタ１９は、必要とされる分岐数に応じて複数段に直列配置されている。

一方、上記の加入者設備４０には、上記光伝送線路３０を経由して伝送された光伝送信号を受信してテレビ用電気信号に再変換する光受信機５０（Ｖ−ＯＮＵ）が設けられている。この光受信機５０の出力側には、該光受信機５０が出力したテレビ用電気信号が入力されるセットトップボックス４２が接続されており、さらには、そのセットトップボックス４２を介してテレビ受像機４３が接続されている。さらに、加入者設備４０には、告知放送を行うＦＭラジオなどの告知放送端末４６が備えられている。この告知放送端末４６は、乾電池又は蓄電池が電源として内蔵されたものであり、適正電圧レベル（例えば、６０±１０ｄＢμＶ）の音声情報電気信号が入力されたときに、内蔵電源の電気エネルギーでもって作動するようになっている。また、光受信機５０の出力側には、該光受信機５０から出力されたテレビ用電気信号から音声情報電気信号を抽出する分配器６０が設けられており、この分配器６０から出力された音声情報電気信号が告知放送端末４６に入力されるようになっている。

そして、本実施形態では、上記の光受信機５０は、図２に模式的に示すように、光伝送信号をテレビ用電気信号に変換する受光部５１と、この受光部５１に連設されていて、該受光部５１により受光された光伝送信号を電気エネルギーに変換する光電変換部５２と、この光電変換部５２により得られた電気エネルギーの供給を受けて、上記の受光部５１から出力されたテレビ用電気信号を適正な電圧レベルに変圧して出力するＲＦ信号変圧部５３とを有してなっており、この光受信機５０の光電変換部５２でもって得られた電気エネルギーは、該光受信機５０のＲＦ信号変圧部５３に加えて、セットトップボックス４２およびテレビ受像機４３にも供給されている。つまり、本実施形態では、加入者設備４０の光受信機５０，セットトップボックス４２，テレビ受像機４３は、光受信機５０に入力される光伝送信号を変換して得られる電気エネルギーのみによって作動するようになっている。

図３の特性図は、上記の光電変換部において、入力される光伝送信号の周波数と、電気エネルギーの出力レベルとの関係を模式的に示している。本実施形態の場合には、光伝送信号の周波数帯域の略上限値（略７７０ＭＨｚ）までの範囲において基準レベル（同図の左右方向に延びる破線のレベル）を超える適正な出力レベルが得られており、よって、光伝送信号を電気エネルギーに効率よく変換できるようになっている。

上記のように構成されたＣＡＴＶ放送システムでは、ヘッドエンド１０の光送信機１７から送出されたテレビ用の光伝送信号は、加入者設備４０の光受信機５０により受信され、セットトップボックス４２を経由してテレビ受像機４３に入力される。その際に、光受信機５０は、該光受信機５０が受信した光伝送信号を光電変換部５２で電気エネルギーに変換し、その電気エネルギーでもって、光受信機５０，セットトップボックス４２，テレビ受像機４３を作動させるので、従来の場合のようなＡＣ電源環境のみならず、バッテリなどの外部電源を受けることなく、テレビ用電気信号に基づいて映像および音声を再生することができる。尚、光受信機５０のＲＦ信号の出力レベルが適正レベルよりも低い場合には、ヘッドエンド１０の光送信機１７の変調度を調整することで、該光送信機１７の歪み特性を改善することができ、加入者設備４０における光受信機５０のＲＦ出力信号を適正レベルとして得ることができる。

したがって、本実施形態によれば、テレビ映像信号と音声信号（テレビ音声信号および音声情報信号）とが混合されてなるテレビ電気信号を光送信機１７により光伝送信号に変換して送出するヘッドエンド１０と、このヘッドエンド１０から送出された光伝送信号を伝送する光伝送線路３０と、この光伝送線路３０を経由して伝送された光伝送信号を光受信機５０によりテレビ用電気信号に変換する複数の加入者設備４０，４０，…とを備えたＣＡＴＶ放送システムにおいて、各加入者設備４０におけるセットトップボックス４２およびテレビ受像機４３に対し、該加入者設備４０の光受信機５０が受信する光伝送信号を電気エネルギーに変換する光電変換部５２により給電することができるので、停電時でも非常用の電源を用いずにテレビ放送を視聴することができ、よって、その分だけ加入者設備４０，４０，…に関する設置コストおよび運用コストを低減することができる。

尚、上記の実施形態１では、光伝送線路３０が２芯の光ファイバケーブルからなるものである場合について説明しているが、光伝送線路３０が１芯の光ファイバケーブルからなるものである場合には、ＷＤＭフィルタなどを追加して設けることによりＣＡＴＶ放送用の光伝送信号と告知放送を含む音声信号用の光伝送信号とが互いに干渉し合うのを回避することができる。

また、上記の実施形態１では、光電変換部５２による給電を、光受信機とセットトップボックスとテレビ受像機とに対して行うようにしているが、給電対象は適宜設定することができる。

（実施形態２）
図３は、本発明の実施形態２に係るＣＡＴＶ放送システムの全体構成を示しており、このＣＡＴＶ放送システムも、実施形態１の場合と同様に、光ファイバケーブルを用いたものである。尚、以下の説明では、実施形態１の場合と同じ部分には同じ符号を付して示している。

図示する例では、映像信号と音声信号とが混合されてなる広域帯のテレビ用電気信号を２つの伝送帯域（例えば、ＵＨＦ帯およびＭＩＤ帯）でもって送出するヘッドエンド１０を備えており、このヘッドエンド１０からは、各々、光ファイバケーブルからなる２本の光伝送線路３０，３０が延びている。一方の光伝送線路３０には、６つの中継局６０，６０，…と、１つの共聴設備７０とが配置されており、他方の光伝送線路３０には、１つの共聴設備７０と、１つの簡易共聴設備９０とが配置されている。

各中継局６０は、光伝送線路３０を経由して伝送された光伝送信号をフィルタリングするＵＨＦ帯用のフィルタ６１と、このフィルタ６１から出力されたＵＨＦ帯の光伝送信号をテレビ用電気信号に変換する光受信機６２（Ｏ／Ｅ）と、そのテレビ用電気信号の電波を送信する送信装置６３とを有する。

上記の各共聴設備７０は、光伝送線路３０を経由して伝送された光伝送信号をフィルタリングするＭＩＤ帯用のフィルタ７１と、このフィルタ７１から出力されたＭＩＤ帯の光伝送信号をテレビ用電気信号（デジタル）に変換する光受信機５０（Ｏ／Ｅ）と、アナログのテレビ用電気信号の電波を受信して該アナログ信号を出力するアナログ受信装置７２と、これらデジタルおよびアナログの２つのテレビ用電気信号を混合して出力する混合器７３（ＭＩＸ）とを有する。そして、各共聴設備７０からは、該共聴設備７０の担う共聴エリア内の複数の加入者設備（図示せず）に対し、同軸ケーブルからなる光伝送線路８０が延びている。尚、光伝送線路８０の途中の１箇所ないし複数箇所には、光伝送信号を増幅する線路増幅器８１が介設されている。

上記の簡易共聴設備９０は、複数の加入者設備が散在するエリアに向けて設けられたものであり、光伝送線路３０を経由して伝送された光伝送信号をフィルタリングするＵＨＦ帯用のフィルタ９１と、このフィルタから出力されたＵＨＦ帯の光伝送信号をテレビ用電気信号に変換する光受信機５０（Ｏ／Ｅ）と、そのテレビ用電気信号の電波を、本簡易共聴設備９０の担う散在エリア内の複数の加入者設備（図示せず）に向かって送信する送信装置９２とを有する。尚、この散在エリアは、複数の再送信エリアに分かれており、各再送信エリア内には、テレビ用電気信号の電波を受信して再送信する再送信設備９３が設けられている。

そして、本実施形態では、上記の共聴設備７０，７０および簡易共聴設備９０の各光受信機５０は、実施形態１の場合と同じく（図２参照）、光伝送信号をテレビ用電気信号に変換する受光部５１と、この受光部５１に連設されていて、該受光部５１により受光された光伝送信号を電気エネルギーに変換する光電変換部５２と、この光電変換部５２により得られた電気エネルギーの供給を受け、上記受光部５１から出力されたテレビ用電気信号を適正な電圧レベルに変圧して出力するＲＦ信号変圧部５３とを有しており、上記の光電変換部により得られた電気エネルギーでもって作動するようになっている。

さらに、上記の簡易共聴設備９０では、光受信機５０に加え、送信装置９２についても、光受信機５０の光電変換部５２により得られた電気エネルギーでもって作動するようになされている。

したがって、本実施形態によれば、映像信号と音声信号とが混合されてなるテレビ用電気信号を光伝送信号に変換して送出するヘッドエンド１０と、このヘッドエンド１０から送出された光伝送信号を伝送する光伝送線路３０，３０と、これら光伝送線路３０，３０を経由して伝送された光伝送信号を、各々、複数の加入者設備に向けて光受信機５０によりテレビ用電気信号に変換する３つの共聴設備７０，７０，９０とを備えたＣＡＴＶ放送システムにおいて、各共聴設備７０，７０，９０では、光受信機５０に対する給電を、該光受信機５０が受信する光伝送信号を電気エネルギーに変換する光電変換部５２により行うことができるので、停電時でも非常用の電源を用いずにテレビ用電気信号を出力することができ、特に、簡易共聴設備９０では、送信装置９２に対する給電をも光電変換部５２により行うことができる。よって、それらの分だけ共聴設備７０，７０，９０に関する設置コストおよび運用コストを低減することができる。

尚、上記の実施形態２では、光電変換部５２による給電を、光受信機５０と送信装置９２とに対して行うようにしているが、給電対象は、必要に応じて適宜設定することができる。

さらに、上記の実施形態１，２では、光電変換部５２による給電を、常用および非常用を通じて行うようにしているが、常用又は非常用（バックアップ電源）の何れか一方に限定して使用するようにすることもできる。

本発明の実施形態１に係るＣＡＴＶ放送システムの全体構成を示すブロック図である。 加入者設備の光受信機の構成を示すブロック図である。 光受信機の光電変換部の出力特性を模式的に示す特性図である。 本発明の実施形態１に係るＣＡＴＶ放送システムの全体構成を示すブロック図である。 従来のＣＡＴＶ放送システムの全体構成を示す図１相当図である。

符号の説明

１０ ヘッドエンド（送信側設備）
３０ 光伝送線路
４０ 加入者設備（受信側設備）
５０ 光受信機
５１ 受光部
５２ 光電変換部
５３ ＲＦ信号変圧部
７０ 共聴設備（受信側設備）
９０ 簡易共聴設備（受信側設備）
９２ 送信装置

Claims (4)

1. 映像信号と音声信号とが混合されてなるテレビ用電気信号を光伝送信号に変換して出力する光送信機を有する送信側設備と、
   上記送信側設備から送出された光伝送信号を伝送する光伝送線路と、
   上記光伝送線路を経由して伝送された光伝送信号をテレビ用電気信号に変換して出力する光受信機を有する１つ以上の受信側設備とを備えたケーブルテレビ放送システムであって、
   上記受信側設備の光受信機は、該光受信機が受信した光伝送信号を電気エネルギーに変換する光電変換部を具備し、
   上記受信側設備の有する複数の機器のうち、少なくとも上記光受信機は、該光受信機の光電変換部により得られた電気エネルギーでもって作動するように構成されていることを特徴とするケーブルテレビ放送システム。
2. 請求項１に記載のケーブルテレビ放送システムにおいて、
   受信側設備は、光受信機に加え、該光受信機から出力されたテレビ用電気信号に基づいて映像および音声を再生するテレビ受像機を有する加入者設備とされ、
   上記テレビ受像機についても、上記光受信機の光電変換部により得られた電気エネルギーでもって作動するように構成されていることを特徴とするケーブルテレビ放送システム。
3. 請求項１に記載のケーブルテレビ放送システムにおいて、
   受信側設備は、光受信機に加え、該光受信機から出力されたテレビ用電気信号を複数の加入者設備に向けて送信する送信装置を有する共聴設備とされ、
   上記送信装置についても、上記光受信機の光電変換部により得られた電気エネルギーでもって作動するように構成されていることを特徴とするケーブルテレビ放送システム。
4. 映像信号と音声信号とが混合されてなるテレビ用電気信号が変換された光伝送信号をテレビ用電気信号に変換する受光部と、
   上記受光部に連設され、該受光部により受光された光伝送信号を電気エネルギーに変換する光電変換部と、
   上記光電変換部により得られた電気エネルギーの供給を受け、上記受光部から出力されたテレビ用電気信号を適正な電圧レベルに変圧して出力するＲＦ信号変圧部とを有することを特徴とする光受信機。

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