JP4559039B2 - Ｃａｔｖ上り用光伝送システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光伝送路と同軸伝送路とを接続した双方向伝送路を介して双方向通信を行うＣＡＴＶシステムに含まれる上り用光伝送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ＣＡＴＶ（CAble TeleVision）システムのネットワークを、光伝送路と同軸伝送路とを接続したＨＦＣ（Hybrid Fiber Coax ）と呼ばれる双方向伝送路を用いて構成することが知られている（例えば、特許文献１）。ＨＦＣを用いたＣＡＴＶシステムでは、ＣＡＴＶ局と多数の加入者装置との間の双方向通信を実現するために、複数の加入者装置を１つの加入者網に接続した上で、複数の加入者網をＣＡＴＶ局に接続するネットワーク構成が採用される。ＣＡＴＶ局にはＣＡＴＶ局側装置が、各加入者網にはノードが設置され、ＣＡＴＶ局側装置と各ノードとの間の幹線系には光ファイバが、各ノードと各加入者装置との間の分配系には同軸伝送路が使用される。特に最近では、ＨＦＣを用いたＣＡＴＶシステムを利用してインターネットサービスを提供するＣＡＴＶ事業者が増加している。
【０００３】
図１６は、ＨＦＣを用いたＣＡＴＶシステムに含まれる従来の上り用光伝送システムの構成を示す図である。図１６に示すシステムは、ＣＡＴＶ局側装置１００と、複数の光ファイバ２００と、複数のノード３００と、複数の加入者網４００とを備え、加入者網４００に接続された加入者装置（図示せず）からのインターネットアクセスを可能とする。加入者網４００は、同軸伝送路を用いて信号を伝送する同軸網である。ノード３００は、加入者装置から加入者網４００を用いて伝送された信号（電気信号）を光信号に変換し、変換後の光信号を光ファイバ２００を用いてＣＡＴＶ局側装置１００に送信する。
【０００４】
ＣＡＴＶ局側装置１００は、複数の光受信部１１０と、複数の信号分離部１２０と、合波部１４０と、復調部１５０と、ネットワーク終端部１６０とを備えている。光受信部１１０と信号分離部１２０とは、各加入者網４００ごとに設けられる。光受信部１１０は、加入者網４００から光ファイバ２００を用いて伝送された光信号を受信し、受信した光信号を電気信号に変換する。信号分離部１２０は、光受信部１１０から出力された電気信号を、データ通信用信号とそれ以外の信号とに分離する。合波部１４０は、複数の信号分離部１２０から出力された複数のデータ通信用信号を合波する。復調部１５０は、合波部１４０から出力された信号を復調する。復調部１５０から出力された信号は、上り信号として、ネットワーク終端部１６０に入力される。
【０００５】
上記のような従来のＣＡＴＶ上り用光伝送システムは、各ノード３００から光ファイバ２００を用いて伝送された光信号を別々に電気信号に変換し、変換後の電気信号を合波して復調する。このような構成を有することにより、複数の加入者網４００で復調部１５０を共有できるので、既存のＣＡＴＶシステムを利用して安価にインターネットサービスを提供することができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−２８４９９９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＣＡＴＶ上り用光伝送システムに含まれるＣＡＴＶ局側装置では、複数の光受信部で受信した複数の信号が合波部で合波され、合波後の信号が復調部で復調される。このため、復調部には、複数の加入者網で生じた雑音などの総和が入力される。このようにして生じる雑音は、流号雑音と呼ばれ、ＣＡＴＶ上り用光伝送システムを構成する上での問題となっている。
【０００８】
特に、最近では、１本の光ファイバでカバーするサービスエリアを拡大するために、従来よりも大きな出力パワーを有する光送信部が用いられる場合がある。一般に、大きなパワーを有する光信号を光ファイバに入射した場合には、誘導ブリュリアン散乱に代表される非線形現象が生じることが知られている。このような非線形現象が生じると、光伝送システムの雑音特性が大きく劣化する。
【０００９】
ＣＡＴＶシステムの下り系では、常に映像信号が伝送されているので、光ファイバを通過する光信号は常に変調されている。このため、下り系では、光送信部の出力パワーが大きくなっても、光スペクトラムが広い周波数帯に広がり、スペクトラムのピークパワーはそれほど高くならない。したがって、下り系では、誘導ブリュリアン散乱に代表される非線形現象は生じない。また、ポイントツーポイント方式などを採用した一般的な通信システムでは、伝送すべき信号が存在しないときに誘導ブリュリアン散乱などの非線形現象が生じて雑音が増加しても、元々伝送すべき信号が存在しないので、特に問題にはならない。
【００１０】
これに対してＣＡＴＶシステムの上り系では、伝送路の監視信号や、最近ではケーブルモデムの上り信号などが伝送されるが、それでも、ある程度の時間に亘って伝送信号が存在しない期間（バースト期間）が生じる。伝送信号が存在しない期間には、光送信部から無変調光が出力されるので、出力パワーが小さい従来の光送信部を用いた場合や、上り信号が存在するために変調光が出力される場合には生じない非線形現象が、光ファイバ中で生じる。ＣＡＴＶ上り用光伝送システムは、上述したように、複数の光伝送システムを用いて伝送された複数の光信号を別々に電気信号に変換し、変換後の電気信号を合波する。したがって、ある光伝送システムで生じた雑音は、他の光伝送システムによる通信に多大な悪影響を与える。
【００１１】
それ故に、本発明は、上り信号が存在しないために、ある光伝送システムで雑音が生じた場合でも、生じた雑音が他の光伝送システムによる通信に影響を与えないように構成された、ＣＡＴＶ上り用光伝送システムを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
本発明は、光伝送路と同軸伝送路とを接続した双方向伝送路を用いて双方向通信を行うＣＡＴＶシステムに含まれるＣＡＴＶ局側装置であって、光伝送路を用いて伝送された信号を受信し、受信した信号を電気信号に変換する１以上の光受信部と、光受信部から出力された信号に対して所定の処理を行う信号処理部と、光受信部における受信信号の状態を検知することで上り信号を検知する１以上の状態検知部と、光受信部と信号処理部との間に設けられ、状態検知部で上り信号が検知されない期間には、光受信部から信号処理部に向かう信号の流れを遮断する１以上の信号遮断部とを備える。
このような本発明によれば、ある光伝送路で雑音が生じた場合でも、その光伝送路からの信号は、信号処理部に到達しない。したがって、ある光伝送路で生じた雑音が他の光伝送路を用いた通信に影響を与えることを防止することができる。
【００１３】
また、本発明において、状態検知部は、光受信部における受光電流のレベルを検知することで上り信号を検知する受光電流モニタ部を含み、信号遮断部は、状態検知部が検知した受光電流のレベルが所定レベルより大きい期間に限り、光受信部から出力された信号を増幅し、増幅した信号を信号処理部に対して出力する増幅部を含むことを特徴としてもよい。
このような本発明によれば、光受信部における受光電流のレベルに基づき増幅部を制御することにより、光受信部から信号処理部に向かう信号の流れを制御することができる。
【００１４】
また、本発明において、状態検知部は、光受信部における受光電流のレベルを検知することで上り信号を検知する受光電流モニタ部を含み、信号遮断部は、状態検知部が検知した受光電流のレベルが所定レベルより大きい期間に限り、光受信部から出力された信号を信号処理部に向けて通過させる切替部を含むことを特徴としてもよい。
このような本発明によれば、光受信部における受光電流に基づき切替部を制御することにより、光受信部から信号処理部に向かう信号の流れを制御することができる。
【００１５】
また、本発明において、状態検知部は、包絡線検波を行うことで上り信号を検知する上り信号検知部を含み、信号遮断部は、上り信号が検知された期間に限り、光受信部から出力された信号を増幅し、増幅した信号を信号処理部に対して出力する増幅部を含むことを特徴としてもよい。
このような本発明によれば、受信した信号に含まれる上り信号に基づき増幅部を制御することにより、光受信部から信号処理部に向かう信号の流れを制御することができる。
【００１６】
また、本発明において、状態検知部は、包絡線検波を行うことで上り信号を検知する上り信号検知部を含み、信号遮断部は、上り信号が検知された期間に限り、光受信部から出力された信号を信号処理部に向けて通過させる切替部を含むことを特徴としてもよい。
このような本発明によれば、受信した信号に含まれる上り信号に基づき切替部を制御することにより、光受信部から信号処理部に向かう信号の流れを制御することができる。
【００１７】
また、本発明において、光受信部と信号遮断部との間に、光受信部から出力された信号をデータ通信用信号とそれ以外の信号とに分離する１以上の信号分離部をさらに備え、上り信号検知部は、データ通信用信号に含まれる上り信号を検知することを特徴としてもよい。
このような本発明によれば、データ通信用信号以外の信号だけが上り信号として存在する場合にも、光受信部から信号処理部に向かう信号の流れを遮断することができる。
【００１８】
また、本発明において、信号処理部は、光受信部から出力された信号を合波し、合波した信号を用いて復調処理を行うことを特徴としてもよい。
このような本発明によれば、ある光伝送路で生じた雑音が他の光伝送路を用いた通信に影響を与えることがないので、受信した信号を合波して復調する処理を正しく行うことができる。
【００１９】
また、本発明において、状態検知部は、上り信号を検知することによって光伝送路における誘導ブリュリアン散乱の発生の有無を判定し、信号遮断部は、状態検知部で誘導ブリュリアン散乱が発生していると判定される期間には、光受信部から信号処理部に向かう信号の流れを遮断してもよい。
このような本発明によれば、ある光伝送路で誘導ブリュリアン散乱に起因する雑音が生じた場合でも、その光伝送路からの信号は、信号処理部に到達しない。したがって、ある光伝送路で生じた誘導ブリュリアン散乱に起因する雑音が他の光伝送路を用いた通信に影響を与えることを防止することができる。
【００２５】
また、本発明は、光伝送路と同軸伝送路とを接続した双方向伝送路を用いて双方向通信を行うＣＡＴＶシステムに含まれるノード装置であって、光源と光源駆動部とを含み、同軸伝送路を用いて伝送された信号に基づく光信号を光伝送路に送出する光送信部と、光送信部における送信信号の状態を検知する状態検知部とを備え、光源駆動部は、状態検知部で検知した送信信号の状態に応じて、光源に供給するバイアス電流を制御し、状態検知部は、同軸伝送路を用いて伝送された信号に含まれる上り信号を検知する上り信号検知部を含み、光源駆動部は、上り信号が検知された期間に限り、光通信を行うために十分なレベルのバイアス電流を前記光源に供給することを特徴とする。
このような本発明によれば、検知した送信信号の状態に応じて光信号を送信すべきか否かが判断され、送信を抑制すべきときには、光源に供給されるバイアス電流が下げられる。このため、光伝送路では、高いパワーの光信号が入射したときに生じる非線形現象が生じない。したがって、ＣＡＴＶ局側装置では、ある光伝送路で生じた雑音が他の光伝送路を用いた通信に影響を与えることを防止することができる。また、光源に供給されるバイアス電流が下げられるので、ノード装置の低消費電力化を図ることができる。これにより、光伝送路における非線形現象を防止し、ノード装置の低消費電力化を図ることができる。
【００２６】
また、本発明において、状態検知部は、光伝送路からの戻り光を抽出する戻り光抽出部と、戻り光の信号レベルを検知する戻り光検知部とを更に含み、光源駆動部は、更に、戻り光の信号レベルが所定レベルより小さい期間に限り、光通信を行うために十分なレベルのバイアス電流を光源に供給することを特徴としてもよい。
このような本発明によれば、更に、戻り光が存在する場合に光源に供給されるバイアス電流が下げられる。これにより、光伝送路における非線形現象を防止し、ノード装置の低消費電力化を図ることができる。また、光源に供給されるバイアス電流が下げられるので、ノード装置の低消費電力化を図ることができる。
【００２８】
また、本発明において、戻り光抽出部は、合分波比が非対称である光合分波器を含み、戻り光検知部は、光合分波器の合分波比が小さいほうの端子に接続されることを特徴としてもよい。
このような本発明によれば、戻り光抽出部を容易に構成することができる。
【００２９】
また、本発明において、光源駆動部は、状態検知部で検知した送信状態に応じて、光信号の送信を抑制すべきときには、光源から出力される光信号によって誘導ブリュリアン散乱が生じる電流レベルよりも小さいバイアス電流を、光源に供給することを特徴としてもよい。
このような本発明によれば、光信号の送信を抑制すべきときには、光源に供給されるバイアス電流は、光伝送路で誘導ブリュリアン散乱が生じるレベルよりも下げられる。このため、光伝送路において誘導ブリュリアン散乱が生じることを防止することができる。
また、本発明において、上り信号検知部は、上り信号を検知することによって光伝送路における誘導ブリュリアン散乱の発生の有無を判定し、光源駆動部は、上り信号検知部で誘導ブリュリアン散乱が発生していないと判定される期間に限り、光通信を行うために十分なレベルのバイアス電流を光源に供給してもよい。
このような本発明によれば、ある光伝送路で誘導ブリュリアン散乱に起因する雑音が生じた場合でも、その光伝送路からの信号は、ＣＡＴＶ局側装置に到達しない。したがって、ＣＡＴＶ局側装置において、ある光伝送路で生じた誘導ブリュリアン散乱に起因する雑音が他の光伝送路を用いた通信に影響を与えることを防止することができる。
【００３０】
また、本発明は、光伝送路と同軸伝送路とを接続した双方向伝送路を用いて双方向通信を行うＣＡＴＶシステムに含まれる上り用光伝送システムであって、ノード装置とＣＡＴＶ局側装置とを備え、ノード装置は、与えられた制御信号によって、同軸伝送路を用いて伝送された信号に上り信号が含まれないと示される期間、又は、光伝送路からの戻り光の信号レベルが所定レベルより大きいと示される期間には、所定の付加信号を発生させる信号発生部と、同軸伝送路を用いて伝送された信号と、信号発生部から出力された信号とを合波する合波部と、合波部から出力された信号を光信号に変換し、得られた光信号を光伝送路に送出する光送信部と、光送信部における送信信号の状態を検知して、同軸伝送路を用いて伝送された信号に上り信号が含まれるか否か、又は、戻り光の信号レベルが所定レベルより大きいか否かを示す制御信号を出力する状態検知部とを含み、ＣＡＴＶ局側装置は、光伝送路を用いて伝送された信号を受信し、受信した信号を電気信号に変換する１以上の光受信部と、光受信部から出力された信号に対して所定の処理を行う信号処理部と、光受信部から出力された信号に含まれる付加信号を検知する１以上の付加信号検知部と、光受信部と信号処理部との間に設けられ、付加信号が検知されている期間には、光受信部から信号処理部に向かう信号の流れを遮断する１以上の信号遮断部とを含む。
このような本発明によれば、上り信号が存在しない場合、又は、戻り光の信号レベルが所定レベルより大きい場合には付加信号を付加することにより、ノード装置からは常に何らかの信号で変調された光信号が送信される。したがって、光伝送路に高いパワーの光信号が入射したときに生じる非線形現象が生じない。また、ＣＡＴＶ局側装置では、付加信号が付加された信号は、信号処理部に到達しない。したがって、ある光伝送路で上記非線形現象に伴う雑音以外の雑音が生じた場合でも、その雑音が他の光伝送路を用いた通信に影響を与えることを防止することができる。また、ノード装置で追加した信号を検知する付加信号検知部は、容易に構成することができる。
【００３１】
また、本発明において、状態検知部は、同軸伝送路を用いて伝送された信号に含まれる上り信号を検知する上り信号検知部を含み、信号発生部は、上り信号が検知されない期間に限り、付加信号を出力することを特徴としてもよい。
このような本発明によれば、上り信号を検知し、上り信号が存在しない期間に付加信号を付加することにより、光伝送路に高いパワーの光信号が入射したときに生じる非線形現象を防止することができる。
【００３２】
また、本発明において、状態検知部は、光伝送路からの戻り光を抽出する戻り光抽出部と、戻り光の信号レベルを検知する戻り光検知部とを含み、信号発生部は、戻り光の信号レベルが所定レベルより大きい期間に限り、付加信号を出力することを特徴としてもよい。
このような本発明によれば、光伝送路からの戻り光のレベルが高い場合に付加信号を付加することにより、光伝送路に高いパワーの光信号が入射したときに生じる非線形現象を防止することができる。
【００３３】
また、本発明において、戻り光抽出部は、合分波比が非対称である光合分波器を含み、戻り光検知部は、光合分波器の合分波比が小さいほうの端子に接続されることを特徴としてもよい。
このような本発明によれば、戻り光抽出部を容易に構成することができる。
【００３４】
また、本発明において、信号遮断部は、付加信号が検知されない期間に限り、光受信部から出力された信号を増幅し、増幅した信号を信号処理部に対して出力する増幅部を含むことを特徴してもよい。
このような本発明によれば、付加信号の有無に基づき増幅部を制御することにより、光受信部から信号処理部に向かう信号の流れを制御することができる。
【００３５】
また、本発明において、信号遮断部は、付加信号が検知されない期間に限り、光受信部から出力された信号を信号処理部に向けて通過させる切替部を含むことを特徴してもよい。
このような本発明によれば、付加信号の有無に基づき切替部を制御することにより、光受信部から信号処理部に向かう信号の流れを制御することができる。
【００３６】
また、本発明において、信号発生部で発生する信号の周波数は、同軸伝送路を用いて伝送された信号に含まれる上り信号の帯域外の周波数帯にあることを特徴してもよい。
このような本発明によれば、ＣＡＴＶ局側装置において、上り信号とノード装置で付加した信号とを容易に分離することができる。
【００３７】
また、本発明において、信号処理部は、光受信部から出力された信号を合波し、合波した信号を用いて復調処理を行うことを特徴してもよい。
このような本発明によれば、ある光伝送路で生じた雑音が他の光伝送路を用いた通信に影響を与えることがないので、受信した信号を合波して復調する処理を正しく行うことができる。
また、本発明において、制御信号は、上り信号が含まれるか否か、又は、戻り光の信号レベルが所定レベルより大きいか否かによって光伝送路における誘導ブリュリアン散乱の発生の有無を示し、信号発生部は、制御信号によって、誘導ブリュリアン散乱が発生していると示される期間には、所定の付加信号を発生させることを特徴としてもよい。
このような本発明によれば、誘導ブリュリアン散乱が生じる場合には付加信号を付加することにより、ノード装置からは常に何らかの信号で変調された光信号が送信される。したがって、光伝送路に高いパワーの光信号が入射したときに生じる誘導ブリュリアン散乱に起因する非線形現象が生じない。また、ＣＡＴＶ局側装置では、付加信号が付加された信号は、信号処理部に到達しない。したがって、ある光伝送路で上記非線形現象に伴う雑音以外の雑音が生じた場合でも、その雑音が他の光伝送路を用いた通信に影響を与えることを防止することができる。また、ノード装置で追加した信号を検知する付加信号検知部は、容易に構成することができる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
図１〜図１５を参照して、本発明の各実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムについて説明する。これらのシステムは、いずれも、ＣＡＴＶ局側装置と複数のノードとを備え、加入者網に接続された加入者装置からのインターネットアクセスを可能とする。なお、各実施形態では、例として、ＣＡＴＶ局側装置と、２本の光ファイバと、２台のノードと、２系統の加入者網とを備えたＣＡＴＶ上り用光伝送システムを示すが、光ファイバ、ノードおよび加入者網の数は任意でよい。
【００３９】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムの構成を示す図である。図１に示すシステムは、ＣＡＴＶ局側装置１０１と、複数の光ファイバ２００と、複数のノード３００と、複数の加入者網４００とを備えている。加入者網４００は、同軸伝送路を用いて信号を伝送する同軸網であり、ノード３００および光ファイバ２００を介して、ＣＡＴＶ局側装置１０１に接続される。
【００４０】
ノード３００は、加入者網４００に接続された加入者装置（図示せず）から送信された信号を光信号に変換し、変換後の光信号を光ファイバ２００を用いてＣＡＴＶ局側装置１０１に送信する。本実施形態に係るノード３００は、従来のＣＡＴＶ上り用光伝送システムに含まれるノードと同じものである。
【００４１】
ＣＡＴＶ局側装置１０１は、典型的には、ＣＡＴＶ局内に設置される。ＣＡＴＶ局側装置１０１は、複数の光受信部１１０と、複数の信号分離部１２０と、複数の増幅部１３０と、合波部１４０と、復調部１５０と、ネットワーク終端部１６０と、複数の受光電流モニタ部１７０とを備えている。光受信部１１０と、信号分離部１２０と、増幅部１３０と、受光電流モニタ部１７０とは、各加入者網４００ごとに設けられる。
【００４２】
光受信部１１０は、加入者網４００から光ファイバ２００を用いて伝送された光信号を受信し、受信した光信号を電気信号に変換する。信号分離部１２０は、光受信部１１０から出力された電気信号を、データ通信用信号とそれ以外の信号とに分離する。増幅部１３０は、後述するように、受光電流モニタ部１７０から出力された制御信号１８０に従い、信号分離部１２０から出力されたデータ通信用信号を増幅する。合波部１４０は、複数の増幅部１３０から出力された複数の信号（増幅されたデータ通信用信号）を合波する。復調部１５０は、合波部１４０から出力された信号を復調する。復調部１５０から出力された信号は、上り信号として、ネットワーク終端部１６０に入力される。なお、ネットワーク終端部１６０から出力される下り信号は、図示しない手段によって、加入者網４００に接続された加入者装置まで伝送される。
【００４３】
受光電流モニタ部１７０は、光受信部１１０における受光電流に基づき、制御信号１８０を出力する。より詳細には、受光電流モニタ部１７０は、光受信部１１０における受光電流レベルと所定の基準電流レベルとを比較し、受光電流レベルが基準電流レベル以上である場合には、増幅部１３０をオン状態（動作状態）とするために、制御信号１８０の値を例えば１とする。これに対して、受光電流レベルが基準電流レベル未満である場合には、受光電流モニタ部１７０は、増幅部１３０をオフ状態（非動作状態）とするために、制御信号１８０の値を例えば０とする。
【００４４】
増幅部１３０は、制御信号１８０が１である場合（すなわち、受光電流レベルが基準電流レベル以上である場合）には、信号分離部１２０から出力された信号を所定の増幅率で増幅する。この場合の増幅率は、増幅された信号がその後の処理で有意となるように決定される。これに対して、制御信号１８０が０である場合（すなわち、受光電流レベルが基準電流レベル未満である場合）には、増幅部１３０は、信号分離部１２０から出力された信号を増幅せず、合波しても他の光伝送システムによる通信に影響を与えないレベルの信号を出力する。
【００４５】
図１に示すシステムでは、加入者網４００において、加入者装置から送信されたデータ通信用信号と伝送路監視用の信号などとが周波数多重される。周波数多重された信号は、ノード３００および光ファイバ２００を介して、光信号の状態でＣＡＴＶ局側装置１０１に到達する。ＣＡＴＶ局側装置１０１に到達した光信号は、各加入者網４００ごとに設けられた光受信部１１０によって電気信号に別々に変換される。変換後の電気信号は、信号分離部１２０においてデータ通信用信号とその他の信号とに分離される。分離されたデータ通信用信号は、増幅部１３０で増幅された後、合波部１４０において、他の加入者網４００から受信したデータ通信用信号と合波される。合波された信号は、復調部１５０で復調され、上り信号として、ネットワーク終端部１６０に入力される。
【００４６】
このような信号の流れとは別に、受光電流モニタ部１７０では、光受信部１１０における受光電流が監視される。受光電流モニタ部１７０では、受光電流レベルが基準電流レベル以上である場合には、上り信号が存在するため、光ファイバ中では誘導ブリュリアン散乱は生じていないと判断され、受光電流レベルが基準電流レベル未満である場合には、上り信号が存在しないため、光ファイバ中で誘導ブリュリアン散乱が生じていると判断される。前者の場合には、増幅部１３０はオン状態に制御され、後者の場合には、増幅部１３０はオフ状態に制御される。後者の場合には、増幅部１３０からは、合波しても他の光伝送システムによる通信に影響を与えないレベルの信号が出力される。
【００４７】
したがって、本実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムによれば、上り信号が存在しないために、ある光伝送システムにおいて誘導ブリュリアン散乱の影響による過剰な雑音が生じた場合でも、生じた雑音が他の光伝送システムによる通信に影響を与えることを防止することができる。
【００４８】
なお、本実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムは、１チャンネル以上の上り信号を伝送する光ファイバでは誘導ブリュリアン散乱が生じないように、各種の条件（例えば、ノード３００に含まれる光源の仕様など）を設定した状態で運用される。
【００４９】
（第２の実施形態）
図２は、本発明の第２の実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムの構成を示す図である。図２に示すシステムは、ＣＡＴＶ局側装置１０２と、複数の光ファイバ２００と、複数のノード３００と、複数の加入者網（同軸網）４００とを備えている。本実施形態の構成要素のうち、第１の実施形態と同一の構成要素については、同一の参照符号を付して、説明を省略する。
【００５０】
ＣＡＴＶ局側装置１０２は、第１の実施形態に係るＣＡＴＶ局側装置１０１に含まれる増幅部１３０を切替部１３１に置換したものであり、第１の実施形態に係るＣＡＴＶ局側装置１０１とほぼ同様の機能を有する。
【００５１】
切替部１３１は、受光電流モニタ部１７０から出力された制御信号１８０に従い、信号分離部１２０から出力されたデータ通信用信号の伝達経路を切り替える。より詳細には、切替部１３１は、制御信号１８０が１である場合（すなわち、受光電流レベルが基準電流レベル以上である場合）には、信号分離部１２０から出力されたデータ通信用信号を合波部１４０に向けて通過させる。これに対して、制御信号１８０が０である場合（すなわち、受光電流レベルが基準電流レベル未満である場合）には、切替部１３１は、信号分離部１２０から合波部１４０に向かう信号の伝達経路を遮断し、信号分離部１２０から出力されたデータ通信用信号を合波部１４０に向けて通過させない。合波部１４０は、複数の切替部１３１から出力された複数の信号を合波する。
【００５２】
図２に示すシステムにおいても、第１の実施形態と同様に、加入者網４００で周波数多重された信号が光信号の状態でＣＡＴＶ局側装置１０２に到達し、ＣＡＴＶ局側装置１０２に到達した光信号に対して、電気信号への変換、信号分離、合波、および復調の各処理が順に実行され、受光電流モニタ部１７０では、光受信部１１０における受光電流が監視される。
【００５３】
受光電流レベルが基準電流レベル以上である場合には、切替部１３１は通過状態に制御され、受光電流レベルが基準電流レベル未満である場合には、切替部１３１は遮断状態に制御される。後者の場合には、信号分離部１２０から合波部１４０に向かう信号の伝達経路は遮断される。
【００５４】
したがって、本実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムによれば、上り信号が存在しないために、ある光伝送システムにおいて誘導ブリュリアン散乱の影響による過剰な雑音が生じた場合でも、生じた雑音が他の光伝送システムによる通信に影響を与えることを防止することができる。
【００５５】
なお、図２に示すＣＡＴＶ局側装置１０２は、電気信号を増幅する増幅部を備えていないが、光受信部１１０からネットワーク終端部１６０までの経路上の任意の箇所に増幅部を備えていてもよい。この点は、光受信部１１０からネットワーク終端部１６０までの経路上に増幅部を備えていないＣＡＴＶ局側装置を構成要素とする、各実施形態（第２、第４、第１２および第１４の実施形態）に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムに共通する。
【００５６】
（第３の実施形態）
図３は、本発明の第３の実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムの構成を示す図である。図３に示すシステムは、ＣＡＴＶ局側装置１０３と、複数の光ファイバ２００と、複数のノード３００と、複数の加入者網（同軸網）４００とを備えている。本実施形態の構成要素のうち、第１の実施形態と同一の構成要素については、同一の参照符号を付して、説明を省略する。
【００５７】
ＣＡＴＶ局側装置１０３は、第１の実施形態に係るＣＡＴＶ局側装置１０１に含まれる受光電流モニタ部１７０を上り信号検知部１７１に置換したものであり、第１の実施形態に係るＣＡＴＶ局側装置１０１とほぼ同様の機能を有する。
【００５８】
上り信号検知部１７１は、光受信部１１０から出力された電気信号に含まれる上り信号を検知し、上り信号の有無を示す制御信号１８１を出力する。より詳細には、上り信号検知部１７１は、光受信部１１０から出力された電気信号に対して包絡線検波を行い、上り信号を検知した場合には、増幅部１３０をオン状態とするために、制御信号１８１の値を例えば１とする。これに対して、上り信号検知部１７１は、上り信号を検知しなかった場合には、増幅部１３０をオフ状態とするために、制御信号１８１の値を例えば０とする。増幅部１３０は、上り信号検知部１７１から出力された制御信号１８１に従い、信号分離部１２０から出力されたデータ通信用信号を増幅する。
【００５９】
したがって、本実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムによれば、第１の実施形態と同様に、上り信号が存在しないために、ある光伝送システムにおいて誘導ブリュリアン散乱の影響による過剰な雑音が生じた場合でも、生じた雑音が他の光伝送システムによる通信に影響を与えることを防止することができる。
【００６０】
なお、図３に示すＣＡＴＶ局側装置１０３では、上り信号検知部１７１は、光受信部１１０から出力された電気信号に含まれる上り信号を検知することとしたが、上り信号検知部は、光受信部１１０から増幅部１３０までの任意の箇所の信号を、上り信号検知の対象としてもよい。特に、信号分離部１２０より後段側の信号を上り信号検知の対象とした場合には、上り信号検知部は、データ通信用信号の有無を検知することができる。したがって、この構成によれば、データ通信用信号以外の信号（例えば、伝送路監視用の信号）だけが上り信号として存在する場合にも、増幅部１３０をオフ状態とすることができる。
【００６１】
（第４の実施形態）
図４は、本発明の第４の実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムの構成を示す図である。図４に示すシステムは、ＣＡＴＶ局側装置１０４と、複数の光ファイバ２００と、複数のノード３００と、複数の加入者網（同軸網）４００とを備えている。本実施形態の構成要素のうち、第３の実施形態と同一の構成要素については、同一の参照符号を付して、説明を省略する。
【００６２】
ＣＡＴＶ局側装置１０４は、第３の実施形態に係るＣＡＴＶ局側装置１０３に含まれる増幅部１３０を切替部１３１に置換したものであり、第３の実施形態に係るＣＡＴＶ局側装置１０３とほぼ同様の機能を有する。
【００６３】
切替部１３１は、上り信号検知部１７１から出力された制御信号１８１に従い、信号分離部１２０から出力されたデータ通信用信号の伝達経路を切り替える。
より詳細には、切替部１３１は、制御信号１８１が１である場合（すなわち、上り信号が検知された場合）には、信号分離部１２０から出力されたデータ通信用信号を合波部１４０に向けて通過させる。これに対して、制御信号１８１が０である場合（すなわち、上り信号が検知されなかった場合）には、切替部１３１は、信号分離部１２０から合波部１４０に向かう信号の伝達経路を遮断し、信号分離部１２０から出力されたデータ通信用信号を合波部１４０に向けて通過させない。合波部１４０は、複数の切替部１３１から出力された複数の信号を合波する。
【００６４】
したがって、本実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムによれば、第３の実施形態と同様に、上り信号が存在しないために、ある光伝送システムにおいて誘導ブリュリアン散乱の影響による過剰な雑音が生じた場合でも、生じた雑音が他の光伝送システムによる通信に影響を与えることを防止することができる。
【００６５】
なお、本実施形態においても、第３の実施形態と同様に、上り信号検知部は、光受信部１１０から切替部１３１までの任意の箇所の信号を、上り信号検知の対象としてもよい。また、第３の実施形態と同様に、信号分離部１２０より後段側の信号を上り信号検知の対象とした上り信号検知部を用いることにより、データ通信用信号以外の信号だけが上り信号として存在する場合にも、切替部１３１を遮断状態とすることができる。
【００６６】
（第５の実施形態）
図５は、本発明の第５の実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムの構成を示す図である。図５に示すシステムは、ＣＡＴＶ局側装置１００と、複数の光ファイバ２００と、複数のノード３０１と、複数の加入者網（同軸網）４００とを備えている。本実施形態の構成要素のうち、第１の実施形態と同一の構成要素については、同一の参照符号を付して、説明を省略する。
【００６７】
ＣＡＴＶ局側装置１００は、加入者網４００から光ファイバ２００を介して伝送された光信号に対して、電気信号への変換、信号分離、合波、および復調の各処理を順に実行する。本実施形態に係るＣＡＴＶ局側装置１００は、従来のＣＡＴＶ上り用光伝送システムに含まれるＣＡＴＶ局側装置（図１６を参照）と同じものである。
【００６８】
ノード３０１は、加入者網４００に接続された加入者装置（図示せず）から送信された信号を光信号に変換し、変換後の光信号を光ファイバ２００を用いてＣＡＴＶ局側装置１００に送信する。ノード３０１は、信号発生部３１０と、合波部３２０と、光送信部３３０とを備えている。信号発生部３１０は、加入者網４００からＣＡＴＶ局側装置１００に向かう信号に合波するために、所定の信号（例えば、正弦波）を発生させる。合波部３２０は、加入者網４００からＣＡＴＶ局側装置１００に向かう信号と、信号発生部３１０で発生させた信号とを周波数多重する。光送信部３３０は、合波部３２０から出力された信号（電気信号）を光信号に変換し、変換後の光信号を光ファイバ２００を用いてＣＡＴＶ局側装置１００に送信する。
【００６９】
図５に示すシステムでは、合波部３２０において、加入者網４００からＣＡＴＶ局側装置１００に向かう信号と、信号発生部３１０で発生させた信号とが、周波数多重される。周波数多重された信号は、光送信部３３０において光信号に変換され、変換後の光信号が、光ファイバ２００を介してＣＡＴＶ局側装置１００に伝送される。このため、加入者網４００からＣＡＴＶ局側装置１００に向かう信号に上り信号が存在しない場合でも、ノード３０１から送信される光信号は、少なくとも信号発生部３１０で発生させた信号によって変調されている。このように光ファイバ２００を通過する光信号は必ず何らかの信号によって変調されているので、光ファイバ２００中で誘導ブリュリアン散乱などの非線形現象が生じることがない。
【００７０】
したがって、本実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムによれば、上り信号が存在しないために、光伝送システムにおいて誘導ブリュリアン散乱の影響による過剰な雑音が生じることがなく、ある光伝送システムで生じた雑音が他の光伝送システムによる通信に影響を与えることを防止することができる。
【００７１】
なお、信号発生部３１０で発生させる信号の周波数は、上り信号の帯域外の周波数帯にあることが好ましく、上り信号の帯域よりも低い周波数帯にあることがより好ましい。この点は、信号発生部を備えたノードを構成要素とする、各実施形態（第５〜第８および第１１〜第１４の実施形態）に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムに共通する。
【００７２】
また、図５に示すノード３０１は、信号発生部３１０で発生させた信号を増幅する増幅部を備えていないが、信号発生部３１０で発生させた信号の信号レベルが低い場合には、そのような増幅部を備える必要がある。この点は、信号発生部を備えるが増幅部を備えていないノードを構成要素とする、各実施形態（第５〜第７および第１１〜第１４の実施形態）に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムに共通する。
【００７３】
（第６の実施形態）
図６は、本発明の第６の実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムの構成を示す図である。図６に示すシステムは、ＣＡＴＶ局側装置１００と、複数の光ファイバ２００と、複数のノード３０２と、複数の加入者網（同軸網）４００とを備えている。本実施形態の構成要素のうち、第５の実施形態と同一の構成要素については、同一の参照符号を付して、説明を省略する。
【００７４】
ノード３０２は、第５の実施形態に係るノード３０１に含まれる信号発生部３１０を信号発生部３１１に置換した上で、上り信号検知部３４０を追加したものであり、第５の実施形態に係るノード３０１とほぼ同様の機能を有する。
【００７５】
上り信号検知部３４０は、加入者網４００からＣＡＴＶ局側装置１００に向かう信号に含まれる上り信号を検知し、上り信号の有無を示す制御信号３５０を出力する。より詳細には、上り信号検知部３４０は、加入者網４００からＣＡＴＶ局側装置１００に向かう信号に対して包絡線検波を行い、上り信号を検知した場合には、信号発生部３１１を停止状態とするために、制御信号３５０の値を例えば０とする。これに対して、上り信号検知部３４０は、上り信号を検知しなかった場合には、信号発生部３１１を動作状態とするために、制御信号３５０の値を例えば１とする。
【００７６】
信号発生部３１１は、上り信号検知部３４０から出力された制御信号３５０に従い、所定の信号（例えば、正弦波）を発生させる。より詳細には、信号発生部３１１は、制御信号３５０が１である場合（すなわち、上り信号が検知されなかった場合）には、上記所定の信号を発生させる。これに対して、制御信号３５０が０である場合（すなわち、上り信号が検知された場合）には、信号発生部３１１は、信号を発生させないか、あるいは、発生させた信号を出力しない。合波部３２０は、加入者網４００からＣＡＴＶ局側装置１００に向かう信号と、信号発生部３１１から出力された信号とを周波数多重する。
【００７７】
図６に示すシステムでは、上り信号検知部３４０において上り信号の有無が検知され、上り信号が存在する場合には、信号発生部３１１から信号は出力されない。この場合、ノード３０２からは、上り信号によって変調された光信号が送信される。これに対して、上り信号が存在しない場合には、信号発生部３１１からは上記所定の信号が出力される。この場合、ノード３０２からは、信号発生部３１１で発生させた信号によって変調された光信号が送信される。このように光ファイバ２００を通過する光信号は必ず何らかの信号によって変調されているので、光ファイバ２００中で誘導ブリュリアン散乱などの非線形現象が生じることがない。
【００７８】
したがって、本実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムによれば、上り信号が存在しないために、光伝送システムにおいて誘導ブリュリアン散乱の影響による過剰な雑音が生じることがなく、ある光伝送システムで生じた雑音が他の光伝送システムによる通信に影響を与えることを防止することができる。また、上り信号が存在しない場合にのみ信号発生部３１１から信号が出力されるので、上り信号に与える光変調度として、従来のＣＡＴＶ上り用光伝送システムに含まれるノードで使用される値を使用することができる。
【００７９】
（第７の実施形態）
図７は、本発明の第７の実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムの構成を示す図である。図７に示すシステムは、ＣＡＴＶ局側装置１００と、複数の光ファイバ２００と、複数のノード３０３と、複数の加入者網（同軸網）４００とを備えている。本実施形態の構成要素のうち、第５の実施形態と同一の構成要素については、同一の参照符号を付して、説明を省略する。
【００８０】
ノード３０３は、第５の実施形態に係るノード３０１に含まれる信号発生部３１０を信号発生部３１１に置換した上で、戻り光抽出部３６０と戻り光検知部３７０とを追加したものであり、第５の実施形態に係るノード３０１とほぼ同様の機能を有する。
【００８１】
戻り光抽出部３６０は、光送信部３３０と光ファイバ２００との間に設けられ、光ファイバ２００から出力された反射戻り光（以下、戻り光という）を抽出する。図８は、戻り光抽出部３６０の具体例を示す図である。戻り光抽出部３６０は、例えば、一端に１本の端子を、他端に２本の端子を有する光合分波器３６１（図８（ａ））、あるいは、両端にそれぞれ２本の端子を有する光合分波器３６２（図８（ｂ））を用いて構成される。
【００８２】
光合分波器３６１は、一端にある１本の端子Ｙ１を光ファイバ２００に、他端にある２本の端子Ｘ１およびＸ２をそれぞれ光送信部３３０および戻り光検知部３７０に接続した状態で使用される。光合分波器３６２は、光合分波器３６１と同様に接続した上で、残余の端子Ｙ２を終端した状態で使用される。光送信部３３０から出力された光信号は、端子Ｘ１および端子Ｙ１を経由した後、光ファイバ２００を通過する。光ファイバ２００から出力された戻り光は、端子Ｙ１および端子Ｘ２を経由して、戻り光検知部３７０に到達する。戻り光は、端子Ｙ１および端子Ｘ１を経由して、光送信部３３０にも到達する。
【００８３】
なお、図８に示す光合分波器を用いて戻り光抽出部３６０を構成する場合には、光合分波器の合分波比は非対称であり、合分波比の小さいほうの端子に戻り光検知部３７０を接続することが好ましい。この点は、戻り光抽出部を備えたノードを構成要素とする、各実施形態（第７、第８、第１０、第１２および第１４の実施形態）に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムに共通する。
【００８４】
戻り光検知部３７０は、戻り光抽出部３６０で抽出された戻り光の信号レベルに基づき、制御信号３５１を出力する。より詳細には、戻り光検知部３７０は、戻り光抽出部３６０で抽出された戻り光の信号レベルと基準信号レベルとを比較し、戻り光の信号レベルが基準信号レベル以上である場合には、信号発生部３１１を動作状態とするために、制御信号３５１の値を例えば１とする。これに対して、戻り光の信号レベルが基準信号レベル未満である場合には、戻り光検知部３７０は、信号発生部３１１を停止状態とするために、制御信号３５１の値を例えば０とする。
【００８５】
信号発生部３１１は、戻り光検知部３７０から出力された制御信号３５１に従い、所定の信号（例えば、正弦波）を発生させる。より詳細には、信号発生部３１１は、制御信号３５１が１である場合（すなわち、戻り光の信号レベルが基準信号レベル以上である場合）には、上記所定の信号を発生させる。これに対して、制御信号３５１が０である場合（すなわち、戻り光の信号レベルが基準信号レベル未満である場合）には、信号発生部３１１は、信号を発生させないか、あるいは、発生させた信号を出力しない。
【００８６】
図７に示すシステムでは、戻り光検知部３７０において戻り光の信号レベルが所定以上か否かが判断され、戻り光の信号レベルが所定以上である場合には、上り信号が存在しないために、光ファイバ中で誘導ブリュリアン散乱が生じていると判断される。この場合、信号発生部３１１からは所定の信号が出力され、ノード３０３からは、信号発生部３１１で発生させた信号によって変調された光信号が送信される。これにより、光ファイバ２００中で誘導ブリュリアン散乱が生じることを防止することができる。これに対して、戻り光の信号レベルが所定未満である場合には、上り信号が存在するために、光ファイバ中で誘導ブリュリアン散乱は生じていないと判断される。この場合、信号発生部３１１から信号は出力されない。
【００８７】
したがって、本実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムによれば、上り信号が存在しないために、光伝送システムにおいて誘導ブリュリアン散乱の影響による過剰な雑音が生じることがなく、ある光伝送システムで生じた雑音が他の光伝送システムによる通信に影響を与えることを防止することができる。
【００８８】
（第８の実施形態）
図９は、本発明の第８の実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムの構成を示す図である。図９に示すシステムは、ＣＡＴＶ局側装置１００と、複数の光ファイバ２００と、複数のノード３０４と、複数の加入者網（同軸網）４００とを備えている。本実施形態の構成要素のうち、第７の実施形態と同一の構成要素については、同一の参照符号を付して、説明を省略する。
【００８９】
ノード３０４は、第７の実施形態に係るノード３０３に含まれる信号発生部３１１を信号発生部３１０に置換した上で、利得可変増幅部３８０を追加したものであり、第７の実施形態に係るノード３０３とほぼ同様の機能を有する。
【００９０】
信号発生部３１０は、第５の実施形態に係るノード３０１に含まれる信号発生部と同じものである。信号発生部３１０は、加入者網４００からＣＡＴＶ局側装置１００に向かう信号に合波するために、所定の信号（例えば、正弦波）を発生させる。利得可変増幅部３８０は、利得を可変に制御できる増幅器である。利得可変増幅部３８０は、戻り光検知部３７０から出力された制御信号３５１に従い利得を切り替えて、信号発生部３１０で発生させた信号を増幅する。より詳細には、利得可変増幅部３８０は、制御信号３５１が１である場合（すなわち、戻り光の信号レベルが基準信号レベル以上である場合）には、増幅された信号がその後の処理で有意となるような利得で、信号発生部３１０で発生させた信号を増幅する。これに対して、制御信号３５１が０である場合（すなわち、戻り光の信号レベルが基準信号レベル未満である場合）には、利得可変増幅部３８０は、信号発生部３１０で発生させた信号を増幅せず、上り信号と比較して十分小さいレベルの信号を出力する。
【００９１】
したがって、本実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムによれば、第７の実施形態と同様に、上り信号が存在しないために、光伝送システムにおいて誘導ブリュリアン散乱の影響による過剰な雑音が生じることがなく、ある光伝送システムで生じた雑音が他の光伝送システムによる通信に影響を与えることを防止することができる。また、利得可変増幅部３８０の利得を好適な値に制御することにより、合波部３２０では、誘導ブリュリアン散乱を抑圧するために最低限必要なレベルの信号を、加入者網４００からＣＡＴＶ局側装置１００に向かう信号に合波することができる。これにより、信号発生部３１０で発生させた信号が上り信号に与える影響を最小限に抑えることができる。
【００９２】
（第９の実施形態）
図１０は、本発明の第９の実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムの構成を示す図である。図１０に示すシステムは、ＣＡＴＶ局側装置１００と、複数の光ファイバ２００と、複数のノード３０５と、複数の加入者網（同軸網）４００とを備えている。本実施形態の構成要素のうち、第５の実施形態と同一の構成要素については、同一の参照符号を付して、説明を省略する。
【００９３】
ノード３０５は、加入者網４００に接続された加入者装置（図示せず）から送信された信号を光信号に変換し、変換後の光信号を光ファイバ２００を用いてＣＡＴＶ局側装置１００に送信する。ノード３０５は、光送信部３３１と、上り信号検知部３４１とを備えている。
【００９４】
上り信号検知部３４１は、加入者網４００からＣＡＴＶ局側装置１００に向かう信号に含まれる上り信号を検知し、上り信号の有無を示す制御信号３５２を出力する。上り信号検知部３４１は、上り信号を検知した場合には、所定のパワーを有する光信号を光送信部３３１から送信させるために、制御信号３５２の値を例えば１とする。これに対して、上り信号を検知しなかった場合には、上り信号検知部３４１は、上記所定のパワーと比較して十分に小さいパワーを有する光信号を光送信部３３１から送信させるために、制御信号３５２の値を例えば０とする。
【００９５】
光送信部３３１は、光源３３２と、光源駆動部３３３とを備えている。光源３３２は、光源駆動部３３３からバイアス電流の供給を受け、所定の特性を有する光を出力する。光源駆動部３３３は、上り信号検知部３４１から出力された制御信号３５２に従い、光源３３２に供給するバイアス電流のレベルを切り替える。より詳細には、光源駆動部３３３は、制御信号３５２が１である場合（すなわち、上り信号が検知された場合）には、上記所定のパワーに対応したレベルのバイアス電流を光源３３２に供給する。これに対して、制御信号３５２が０である場合（すなわち、上り信号が検知されなかった場合）には、光源駆動部３３３は、十分に小さいパワーに対応したレベルのバイアス電流を光源３３２に供給する。この場合のバイアス電流のレベルは、光源３３２から光信号が出力された場合に、光ファイバ２００中で誘導ブリュリアン散乱などの非線形現象が生じないように決定される。
【００９６】
図１０に示すシステムでは、上り信号検知部３４１において上り信号の有無が検知され、上り信号が存在する場合には、光送信部３３１からは、上記所定のパワーを有する光信号が出力される。この場合、加入者網４００からＣＡＴＶ局側装置１００に向かう上り信号は、正しく伝送される。これに対して、上り信号が存在しない場合には、光送信部３３１からは、光ファイバ２００中で誘導ブリュリアン散乱などの非線形現象が生じないような、十分に小さいパワーを有する光信号が出力される。
【００９７】
したがって、本実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムによれば、上り信号が存在しないために、光伝送システムにおいて誘導ブリュリアン散乱の影響による過剰な雑音が生じることがなく、ある光伝送システムで生じた雑音が他の光伝送システムによる通信に影響を与えることを防止することができる。また、上り信号が存在しない場合には光源に供給するバイアス電流を下げることにより、ノードの低消費電力化を図ることができる。
【００９８】
（第１０の実施形態）
図１１は、本発明の第１０の実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムの構成を示す図である。図１１に示すシステムは、ＣＡＴＶ局側装置１００と、複数の光ファイバ２００と、複数のノード３０６と、複数の加入者網（同軸網）４００とを備えている。本実施形態の構成要素のうち、第９の実施形態と同一の構成要素については、同一の参照符号を付して、説明を省略する。
【００９９】
ノード３０６は、第９の実施形態に係るノード３０５から上り信号検知部３４１を削除した上で、戻り光抽出部３６０と戻り光検知部３７１とを追加したものであり、第９の実施形態に係るノード３０５とほぼ同様の機能を有する。
【０１００】
戻り光抽出部３６０は、第７の実施形態に係るノード３０３に含まれる戻り光抽出部と同じものである。戻り光抽出部３６０は、光送信部３３１と光ファイバ２００との間に設けられ、光ファイバ２００から出力された戻り光を抽出する。
【０１０１】
戻り光検知部３７１は、戻り光抽出部３６０で抽出された戻り光の信号レベルに基づき、制御信号３５３を出力する。戻り光検知部３７１は、戻り光抽出部３６０で抽出された戻り光の信号レベルと基準信号レベルとを比較し、戻り光の信号レベルが基準信号レベル未満である場合には、所定のパワーを有する光信号を光送信部３３１から送信させるために、制御信号３５３の値を例えば１とする。これに対して、戻り光の信号レベルが基準信号レベル以上である場合には、戻り光検知部３７１は、上記所定のパワーと比較して十分に小さいパワーを有する光信号を光送信部３３１から送信させるために、制御信号３５３の値を例えば０とする。
【０１０２】
光源駆動部３３３は、戻り光検知部３７１から出力された制御信号３５３に従い、光源３３２に供給するバイアス電流のレベルを切り替える。より詳細には、光源駆動部３３３は、制御信号３５３が１である場合（すなわち、戻り光の信号レベルが基準信号レベル未満である場合）には、上記所定のパワーに対応したレベルのバイアス電流を光源３３２に供給する。これに対して、制御信号３５３が０である場合（すなわち、戻り光の信号レベルが基準信号レベル以上である場合）には、光源駆動部３３３は、十分に小さいパワーに対応したレベルのバイアス電流を光源３３２に供給する。この場合のバイアス電流のレベルは、光源３３２から光信号が出力された場合に、光ファイバ２００中で誘導ブリュリアン散乱などの非線形現象が生じないように決定される。
【０１０３】
図１１に示すシステムでは、戻り光検知部３７１において戻り光の信号レベルが所定以上か否かが判断され、戻り光の信号レベルが所定以上である場合には、上り信号が存在しないために、光ファイバ中で誘導ブリュリアン散乱が生じていると判断される。この場合、光送信部３３１からは、十分に小さいパワーを有する光信号が送信される。これにより、光ファイバ２００中で誘導ブリュリアン散乱が生じることを防止することができる。これに対して、戻り光の信号レベルが所定未満である場合には、上り信号が存在するために、光ファイバ中で誘導ブリュリアン散乱は生じていないと判断される。この場合、光送信部３３１からは、上記所定のパワーを有する光信号が送信される。
【０１０４】
したがって、本実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムによれば、上り信号が存在しないために、光伝送システムにおいて誘導ブリュリアン散乱の影響による過剰な雑音が生じた場合でも、戻り光を検知して、光送信部から送信される光信号のパワーを十分に小さくすることにより、生じた雑音を抑圧することができる。よって、ある光伝送システムで生じた雑音が他の光伝送システムによる通信に影響を与えることを防止することができる。また、上り信号が存在しない場合には光源に供給するバイアス電流を下げることにより、ノードの低消費電力化を図ることができる。
【０１０５】
なお、本実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムは、１チャンネル以上の上り信号を伝送する光ファイバでは誘導ブリュリアン散乱が生じないように、各種の条件（例えば、ノード３０６に含まれる光源３３２の仕様など）を設定した状態で運用される。
【０１０６】
（第１１の実施形態）
図１２は、本発明の第１１の実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムの構成を示す図である。図１２に示すシステムは、ＣＡＴＶ局側装置１０５と、複数の光ファイバ２００と、複数のノード３０２と、複数の加入者網（同軸網）４００とを備えている。本実施形態の構成要素のうち、第３または第６の実施形態と同一の構成要素については、同一の参照符号を付して、説明を省略する。
【０１０７】
ノード３０２は、第６の実施形態に係るノードと同じものである。ＣＡＴＶ局側装置１０５は、第３の実施形態に係るＣＡＴＶ局側装置１０３に含まれる上り信号検知部１７１を付加信号検知部１７２に置換したものであり、第３の実施形態に係るＣＡＴＶ局側装置１０３とほぼ同様の機能を有する。
【０１０８】
付加信号検知部１７２は、光受信部１１０から出力された電気信号に、ノード３０２の信号発生部３１１で発生させた所定の信号（以下、付加信号という）が含まれるか否かを検知し、その結果を示す制御信号１８２を出力する。より詳細には、付加信号検知部１７２は、光受信部１１０から出力された電気信号に付加信号が含まれていない場合には、増幅部１３０をオン状態とするために、制御信号１８２の値を例えば１とする。これに対して、付加信号検知部１７２は、光受信部１１０から出力された電気信号に付加信号が含まれている場合には、増幅部１３０をオフ状態とするために、制御信号１８２の値を例えば０とする。増幅部１３０は、付加信号検知部１７２から出力された制御信号１８２に従い、信号分離部１２０から出力されたデータ通信用信号を増幅する。なお、付加信号検知部１７２は、付加信号の構成が簡単（例えば、正弦波）であれば、上り信号検知部よりも簡単に構成できる。
【０１０９】
図１２に示すシステムでは、ノード３０２の上り信号検知部３４０において、上り信号の有無が検知されるとともに、ＣＡＴＶ局側装置１０５の付加信号検知部１７２において、付加信号の有無が検知される。上り信号が存在する場合には、信号発生部３１１から付加信号は出力されず、光送信部３３０からは上り信号によって変調された光信号が送信される。この場合、付加信号検知部１７２では付加信号は検知されず、増幅部１３０はオン状態に制御される。これに対して、上り信号が存在しない場合には、信号発生部３１１から付加信号が出力され、光送信部３３０からは付加信号によって変調された光信号が送信される。この場合、付加信号検知部１７２では付加信号が検知され、増幅部１３０はオフ状態に制御される。
【０１１０】
このように、図１２に示すシステムでは、上り信号が存在しない場合には、ノードにおいて付加信号を合波することにより、誘導ブリュリアン散乱などの非線形現象が生じることが防止されるとともに、ＣＡＴＶ局側装置において増幅部をオフ状態とすることにより、受信した光信号が他の光伝送システムによる通信に影響を与えることも防止される。
【０１１１】
したがって、本実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムによれば、上り信号が存在しないために、光伝送システムにおいて誘導ブリュリアン散乱の影響による過剰な雑音が生じることを防止することができる。また、上り信号が存在しない信号はＣＡＴＶ局側装置における処理対象から除外されるので、種々の原因によって光伝送システムで雑音が生じた場合でも、生じた雑音が他の光伝送システムによる通信に影響を与えることを防止することができる。
【０１１２】
なお、図１２に示すＣＡＴＶ局側装置１０５では、付加信号検知部１７２は、光受信部１１０から出力された電気信号に含まれる付加信号を検知することとしたが、付加信号検知部は、光受信部１１０から増幅部１３０までの任意の箇所の信号を、付加信号の検知の対象としてもよい。この点は、付加信号検知部を備えたＣＡＴＶ局側装置を構成要素とする、各実施形態（第１１〜第１４の実施形態）に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムに共通する。
【０１１３】
（第１２〜第１４の実施形態）
図１３は、本発明の第１２の実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムの構成を示す図である。図１３に示すシステムは、ＣＡＴＶ局側装置１０５と、複数の光ファイバ２００と、複数のノード３０３と、複数の加入者網（同軸網）４００とを備えている。ノード３０３は、第７の実施形態に係るノードと同じものである。ＣＡＴＶ局側装置１０５は、第１１の実施形態に係るＣＡＴＶ局側装置と同じものである。図１３に示すシステムが、第１１の実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムとほぼ同様に動作し同様の効果を奏することは、第７および第１１の実施形態の説明から明らかである。
【０１１４】
図１４は、本発明の第１３の実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムの構成を示す図である。図１４に示すシステムは、ＣＡＴＶ局側装置１０６と、複数の光ファイバ２００と、複数のノード３０２と、複数の加入者網（同軸網）４００とを備えている。ノード３０２は、第６の実施形態に係るノードと同じものである。ＣＡＴＶ局側装置１０６は、第１１の実施形態に係るＣＡＴＶ局側装置１０５に含まれる増幅部１３０を切替部１３１に置換したものである。図１４に示すシステムが、第１１の実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムとほぼ同様に動作し同様の効果を奏することは、第３、第４、第６および第１１の実施形態の説明から明らかである。
【０１１５】
図１５は、本発明の第１４の実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムの構成を示す図である。図１５に示すシステムは、ＣＡＴＶ局側装置１０６と、複数の光ファイバ２００と、複数のノード３０３と、複数の加入者網（同軸網）４００とを備えている。ノード３０３は、第７の実施形態に係るノードと同じものである。ＣＡＴＶ局側装置１０６は、第１２の実施形態に係るＣＡＴＶ局側装置と同じものである。図１５に示すシステムが、第１１の実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムとほぼ同様に動作し同様の効果を奏することは、第３、第４、第７および第１１の実施形態の説明から明らかである。
【０１１６】
第１２〜第１４の実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムによれば、第１１の実施形態と同様に、上り信号が存在しないために、光伝送システムにおいて誘導ブリュリアン散乱の影響による過剰な雑音が生じることを防止することができる。また、上り信号が存在しない信号はＣＡＴＶ局側装置における処理対象から除外されるので、種々の要因によって光伝送システムで雑音が生じた場合でも、生じた雑音が他の光伝送システムによる通信に影響を与えることを防止することができる。
【０１１７】
なお、上述した各実施形態では、光伝送路と同軸伝送路とを接続したＨＦＣを用いたＣＡＴＶシステムに含まれる上り用光伝送システムについて説明した。本発明の適用範囲はこれに限らず、他の形態で使用される光伝送システムにも適用できる。具体的には、ｎ個の光伝送システムを用いてバースト的に伝送されるｎ個の光信号を別々に電気信号に変換し、変換後の電気信号に対して各種の処理を行う光伝送システムに対して、上述した各実施形態と同様の構成を採用することにより、同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムの構成図
【図２】本発明の第２の実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムの構成図
【図３】本発明の第３の実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムの構成図
【図４】本発明の第４の実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムの構成図
【図５】本発明の第５の実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムの構成図
【図６】本発明の第６の実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムの構成図
【図７】本発明の第７の実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムの構成図
【図８】本発明の第７、第８、第１０、第１２および第１４の実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムの戻り光抽出部の具体例を示す図
【図９】本発明の第８の実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムの構成図
【図１０】本発明の第９の実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムの構成図
【図１１】本発明の第１０の実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムの構成図
【図１２】本発明の第１１の実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムの構成図
【図１３】本発明の第１２の実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムの構成図
【図１４】本発明の第１３の実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムの構成図
【図１５】本発明の第１４の実施形態に係るＣＡＴＶ上り用光伝送システムの構成図
【図１６】従来のＣＡＴＶ上り用光伝送システムの構成図
【符号の説明】
１０１〜１０６…ＣＡＴＶ局側装置
１１０…光受信部
１２０…信号分離部
１３０…増幅部
１３１…切替部
１４０…合波部
１５０…復調部
１６０…ネットワーク終端部
１７０…受光電流モニタ部
１７１…上り信号検知部
１７２…付加信号検知部
１８０〜１８２、３５０〜３５３、…制御信号
２００…光ファイバ
３０１〜３０６…ノード
３１０、３１１…信号発生部
３２０…合波部
３３０、３３１…光送信部
３３２…光源
３３３…光源駆動部
３４０、３４１…上り信号検知部
３６０…戻り光抽出部
３６１、３６２…光合分波器
３７０、３７１…戻り光検知部
３８０…利得可変増幅部
４００…加入者網（同軸網）

Claims (22)

1. 光伝送路と同軸伝送路とを接続した双方向伝送路を用いて双方向通信を行うＣＡＴＶシステムに含まれるＣＡＴＶ局側装置であって、
   光伝送路を用いて伝送された信号を受信し、受信した信号を電気信号に変換する１以上の光受信部と、
   前記光受信部から出力された信号に対して所定の処理を行う信号処理部と、
   前記光受信部における受信信号の状態を検知することで上り信号を検知する１以上の状態検知部と、
   前記光受信部と前記信号処理部との間に設けられ、前記状態検知部で上り信号が検知されない期間には、前記光受信部から前記信号処理部に向かう信号の流れを遮断する１以上の信号遮断部とを備えた、ＣＡＴＶ局側装置。
2. 前記状態検知部は、前記光受信部における受光電流のレベルを検知することで前記上り信号を検知する受光電流モニタ部を含み、
   前記信号遮断部は、前記状態検知部が検知した受光電流のレベルが所定レベルより大きい期間に限り、前記光受信部から出力された信号を増幅し、増幅した信号を前記信号処理部に対して出力する増幅部を含むことを特徴とする、請求項１に記載のＣＡＴＶ局側装置。
3. 前記状態検知部は、前記光受信部における受光電流のレベルを検知することで前記上り信号を検知する受光電流モニタ部を含み、
   前記信号遮断部は、前記状態検知部が検知した受光電流のレベルが所定レベルより大きい期間に限り、前記光受信部から出力された信号を前記信号処理部に向けて通過させる切替部を含むことを特徴とする、請求項１に記載のＣＡＴＶ局側装置。
4. 前記状態検知部は、包絡線検波を行うことで前記上り信号を検知する上り信号検知部を含み、
   前記信号遮断部は、前記上り信号が検知された期間に限り、前記光受信部から出力された信号を増幅し、増幅した信号を前記信号処理部に対して出力する増幅部を含むことを特徴とする、請求項１に記載のＣＡＴＶ局側装置。
5. 前記状態検知部は、包絡線検波を行うことで前記上り信号を検知する上り信号検知部を含み、
   前記信号遮断部は、前記上り信号が検知された期間に限り、前記光受信部から出力された信号を前記信号処理部に向けて通過させる切替部を含むことを特徴とする、請求項１に記載のＣＡＴＶ局側装置。
6. 前記光受信部と前記信号遮断部との間に、前記光受信部から出力された信号をデータ通信用信号とそれ以外の信号とに分離する１以上の信号分離部をさらに備え、
   前記上り信号検知部は、前記データ通信用信号に含まれる上り信号を検知することを特徴とする、請求項４または５に記載のＣＡＴＶ局側装置。
7. 前記信号処理部は、前記光受信部から出力された信号を合波し、合波した信号を用いて復調処理を行うことを特徴とする、請求項１に記載のＣＡＴＶ局側装置。
8. 前記状態検知部は、前記上り信号を検知することによって光伝送路における誘導ブリュリアン散乱の発生の有無を判定し、
   前記信号遮断部は、前記状態検知部で前記誘導ブリュリアン散乱が発生していると判定される期間には、前記光受信部から前記信号処理部に向かう信号の流れを遮断することを特徴とする、請求項１に記載のＣＡＴＶ局側装置。
9. 光伝送路と同軸伝送路とを接続した双方向伝送路を用いて双方向通信を行うＣＡＴＶシステムに含まれるノード装置であって、
   光源と光源駆動部とを含み、同軸伝送路を用いて伝送された信号に基づく光信号を光伝送路に送出する光送信部と、
   前記光送信部における送信信号の状態を検知する状態検知部とを備え、
   前記光源駆動部は、前記状態検知部で検知した送信信号の状態に応じて、前記光源に供給するバイアス電流を制御し、
   前記状態検知部は、前記同軸伝送路を用いて伝送された信号に含まれる上り信号を検知する上り信号検知部を含み、
   前記光源駆動部は、前記上り信号が検知された期間に限り、光通信を行うために十分なレベルのバイアス電流を前記光源に供給することを特徴とする、ノード装置。
10. 前記状態検知部は、前記光伝送路からの戻り光を抽出する戻り光抽出部と、前記戻り光の信号レベルを検知する戻り光検知部とを更に含み、
    前記光源駆動部は、更に、前記戻り光の信号レベルが所定レベルより小さい期間に限り、光通信を行うために十分なレベルのバイアス電流を前記光源に供給することを特徴とする、請求項９に記載のノード装置。
11. 前記戻り光抽出部は、合分波比が非対称である光合分波器を含み、
    前記戻り光検知部は、前記光合分波器の合分波比が小さいほうの端子に接続されることを特徴とする、請求項１０に記載のノード装置。
12. 前記光源駆動部は、前記状態検知部で検知した送信信号の状態に応じて、光信号の送信を抑制すべきときには、前記光源から出力される光信号によって誘導ブリュリアン散乱が生じる電流レベルよりも小さいバイアス電流を、前記光源に供給することを特徴とする、請求項９に記載のノード装置。
13. 前記上り信号検知部は、前記上り信号を検知することによって光伝送路における誘導ブリュリアン散乱の発生の有無を判定し、
    前記光源駆動部は、前記上り信号検知部で前記誘導ブリュリアン散乱が発生していないと判定される期間に限り、光通信を行うために十分なレベルのバイアス電流を前記光源に供給することを特徴とする、請求項９に記載のノード装置。
14. 光伝送路と同軸伝送路とを接続した双方向伝送路を用いて双方向通信を行うＣＡＴＶシステムに含まれる上り用光伝送システムであって、
    ノード装置とＣＡＴＶ局側装置とを備え、
    前記ノード装置は、
    与えられた制御信号によって、同軸伝送路を用いて伝送された信号に上り信号が含まれないと示される期間、又は、光伝送路からの戻り光の信号レベルが所定レベルより大きいと示される期間には、所定の付加信号を発生させる信号発生部と、
    前記同軸伝送路を用いて伝送された信号と、前記信号発生部から出力された信号とを合波する合波部と、
    前記合波部から出力された信号を光信号に変換し、得られた光信号を光伝送路に送出する光送信部と、
    前記光送信部における送信信号の状態を検知して、前記同軸伝送路を用いて伝送された信号に前記上り信号が含まれるか否か、又は、前記戻り光の信号レベルが所定レベルより大きいか否かを示す前記制御信号を出力する状態検知部とを含み、
    前記ＣＡＴＶ局側装置は、
    前記光伝送路を用いて伝送された信号を受信し、受信した信号を電気信号に変換する１以上の光受信部と、
    前記光受信部から出力された信号に対して所定の処理を行う信号処理部と、
    前記光受信部から出力された信号に含まれる前記付加信号を検知する１以上の付加信号検知部と、
    前記光受信部と前記信号処理部との間に設けられ、前記付加信号が検知されている期間には、前記光受信部から前記信号処理部に向かう信号の流れを遮断する１以上の信号遮断部とを含んだ、上り用光伝送システム。
15. 前記状態検知部は、前記同軸伝送路を用いて伝送された信号に含まれる上り信号を検知する上り信号検知部を含み、
    前記信号発生部は、前記上り信号が検知されない期間に限り、前記付加信号を出力することを特徴とする、請求項１４に記載の上り用光伝送システム。
16. 前記状態検知部は、前記光伝送路からの戻り光を抽出する戻り光抽出部と、前記戻り光の信号レベルを検知する戻り光検知部とを含み、
    前記信号発生部は、前記戻り光の信号レベルが所定レベルより大きい期間に限り、前記付加信号を出力することを特徴とする、請求項１４に記載の上り用光伝送システム。
17. 前記戻り光抽出部は、合分波比が非対称である光合分波器を含み、
    前記戻り光検知部は、前記光合分波器の合分波比が小さいほうの端子に接続されることを特徴とする、請求項１６に記載の上り用光伝送システム。
18. 前記信号遮断部は、前記付加信号が検知されない期間に限り、前記光受信部から出力された信号を増幅し、増幅した信号を前記信号処理部に対して出力する増幅部を含むことを特徴とする、請求項１４に記載の上り用光伝送システム。
19. 前記信号遮断部は、前記付加信号が検知されない期間に限り、前記光受信部から出力された信号を前記信号処理部に向けて通過させる切替部を含むことを特徴とする、請求項１４に記載の上り用光伝送システム。
20. 前記信号発生部で発生する信号の周波数は、前記同軸伝送路を用いて伝送された信号に含まれる上り信号の帯域外の周波数帯にあることを特徴とする、請求項１４に記載の上り用光伝送システム。
21. 前記信号処理部は、前記光受信部から出力された信号を合波し、合波した信号を用いて復調処理を行うことを特徴とする、請求項１４に記載の上り用光伝送システム。
22. 前記制御信号は、前記上り信号が含まれるか否か、又は、前記戻り光の信号レベルが所定レベルより大きいか否かによって光伝送路における誘導ブリュリアン散乱の発生の有無を示し、
    前記信号発生部は、前記制御信号によって、前記誘導ブリュリアン散乱が発生していると示される期間には、所定の付加信号を発生させることを特徴とする、請求項１４に記載の上り用光伝送システム。

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