JP4598936B2

JP4598936B2 - Optical transmitter, optical transceiver, and CATV system

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Publication number: JP4598936B2
Application number: JP2000287126A
Authority: JP
Inventors: 敏博杉浦; 達司勝山
Original assignee: Maspro Denkoh Corp
Current assignee: Maspro Denkoh Corp
Priority date: 2000-09-21
Filing date: 2000-09-21
Publication date: 2010-12-15
Anticipated expiration: 2020-09-21
Also published as: JP2002101401A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、端末側から出力される、下り信号より低い周波数帯域の上り信号と下り信号より高い周波数帯域の上り信号とを光信号に変換し、各上り信号を光伝送路を介してＣＡＴＶセンターへ伝送するＣＡＴＶシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＣＡＴＶセンターのヘッドエンドから端末側へ映像信号等の下り信号を伝送すると共に、端末側からも各種データをＣＡＴＶセンターへ伝送することができる双方向ＣＡＴＶシステムが知られている。このような双方向ＣＡＴＶシステムでは、下り信号として例えば７０〜６０２ＭＨｚの周波数帯域を使用し、上り信号として、下り信号より低い周波数帯域（例えば１０〜５５ＭＨｚ）を使用したものが一般的である。
【０００３】
そして、ＣＡＴＶセンターと端末側との間で上り・下り各信号を伝送するための伝送媒体は、従来から主に同軸ケーブルが使用されているが、同軸ケーブルでは、伝送する信号の周波数が高いほど伝送ロスが大きくなりやすいことや、減衰した信号を増幅するために例えば数百ｍごとに増幅器等の中継器を設置する必要もあることなどから、近年になって、光ファイバケーブルが使用されるケースが多くなってきている。
【０００４】
この場合、端末装置を備える各家庭（加入者宅）まで光ファイバケーブルを敷設しようとすると、各加入者にて光・電気変換装置等の機器を個々に用意する必要があり、加入者の経済的負担が大きくなってしまう。そのため、ＣＡＴＶセンターからの下り信号を、加入者宅の近辺までは光ファイバ（下り用）で伝送し、光・電気変換装置にて電気信号に変換した後、同軸ケーブルにて各加入者宅まで伝送すると共に、加入者宅からの上り信号も同じ同軸ケーブルにて伝送し、光・電気変換装置にて光信号に変換した後、光ファイバ（上り用）でＣＡＴＶセンターまで伝送する、所謂ＨＦＣ（Hibrid Fiber coax）伝送方式が考えられている。
【０００５】
このようなＨＦＣ伝送方式でＣＡＴＶシステムを構成すれば、ＣＡＴＶセンターから光・電気変換装置（加入者宅近辺）までは光ファイバケーブルによって無中継で伝送することもでき、しかも光・電気変換装置から各加入者宅までは従来通り同軸ケーブルにて伝送されるため、同軸ケーブルのみによる伝送方式に比べ、伝送信号の高品質化や広帯域化が可能になると共に、システムの信頼性の向上やサービスエリアの拡大も実現できる。
【０００６】
ところで、近年のケーブルテレビは、その双方向性や高速性を活かし，多チャンネル化や高速・大容量伝送が可能なＣＡＴＶインターネット，ＣＡＴＶ電話など通信サービスへの展開・拡大が進んでいるため、端末側からの上り信号の伝送量も増加する傾向にある。そのため、上記のような上り信号の周波数帯域（１０〜５５ＭＨｚ)だけでは、端末側からの各種データをＣＡＴＶセンターへ十分に伝送することができなくなるおそれがある。
【０００７】
そこで、上り信号として、上記のような下り信号より低い周波数帯域の上り信号（以下「上りＬ」と称す）に加え、下り信号より高い周波数帯域（例えば６５０〜７７０ＭＨｚ）を、上り信号（以下「上りＨ」と称す）として使用することも考えられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のＨＦＣ伝送方式において、上りＬに加えて更に上りＨを伝送しようとすると、上り用の光ファイバが増えて、結果として、ＣＡＴＶセンターと一つの光・電気変換装置との間の上り信号伝送につき、２本（上りＬ用、上りＨ用）の光ファイバが必要になる。
【０００９】
また、光信号と電気信号の相互変換を行う光・電気変換装置内においても、上りＬを光信号に変換するための変換部に加えて、新たに上りＨを光信号に変換するための変換部も必要となり、結果として上り信号変換用に二系統の変換部が必要となる。そのため、電気信号を光信号に変換するために中核となる部品（例えば光発振用のレーザダイオード、以下「ＬＤ」と略す）も、上りＨ用として１個増加することになる。
【００１０】
そのため、上り信号が上りＬだけの場合に比べて、上り信号伝送用の光ファイバが２倍に増えるため、その分、光ファイバ収納本数の多い光ファイバケーブルを使用しなければならない。また、光・電気変換装置も、上りＨ用の変換部が新たに増えることから大型化してしまう。そして、このような光ファイバの使用量増加や光・電気変換装置の大型化等により、ＣＡＴＶシステム全体のコストも増加してしまう。
【００１１】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、上りＬと上りＨの二種類の上り信号を光伝送路を介してＣＡＴＶセンターへ伝送するＣＡＴＶシステムにおいて、システムを効率的に構築してそのコストを低減することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の光送信機は、ＣＡＴＶセンターから端末側へ下り信号を伝送すると共に、端末側からＣＡＴＶセンターへ、下り信号より低い周波数帯域のＬ帯域上り信号及び下り信号より高い周波数帯域のＨ帯域上り信号を伝送するＣＡＴＶシステムにおいて、端末側から電気信号として出力され、電気信号伝送路を介して伝送されてきた各上り信号を、上り用光伝送路を介してＣＡＴＶセンターへ伝送するために光信号に変換して、上り用光伝送路上へ送出すると共に、ＣＡＴＶセンターから下り用伝送路を介して伝送されてきた下り信号を電気信号伝送路上へ送出するためのものである。
【００１３】
そして、本発明の光送信機は、端末側からの各上り信号（Ｌ帯域上り信号及びＨ帯域上り信号）を夫々分離し、Ｈ帯域上り信号はＨ帯域信号経路へ出力してＬ帯域上り信号は上下共通経路へ出力すると共に、上下共通経路を介して入力された下り信号を電気信号伝送路上へ送出する第一上下信号分離手段と、ＣＡＴＶセンターから伝送されてきた下り信号を上下共通経路へ出力すると共に、第一上下信号分離手段から上下共通経路を介して入力されたＬ帯域上り信号をＬ帯域信号経路へ出力する第二上下信号分離手段と、
第一上下信号分離手段からＨ帯域信号経路を介してＨ帯域上り信号が入力されると共に第二上下信号分離手段からＬ帯域信号経路を介してＬ帯域上り信号が入力され、該入力された各上り信号を混合する上り混合手段と、この上り混合手段によって混合された各上り信号を光信号に変換して上り用光伝送路上へ送出する第一光電変換手段と、を備えている。
【００１５】
尚、電気信号伝送路としては、例えば同軸ケーブルを用いるなど、高周波帯の電気信号を良好に伝送できるものであれば何でもよく、一本の電気信号伝送路上を、Ｌ帯域上り信号、Ｈ帯域上り信号、及び下り信号の三種類の信号が伝送される。また、上り用光伝送路としては例えば光ファイバを用いればよく、一本の上り用光伝送路上を、光信号に変換された上記各上り信号が伝送される。
【００１６】
つまり、本発明では、電気信号伝送路からの各上り信号と、電気信号伝送路上へ送出される下り信号とを夫々分離するために、まず第一上下信号分離手段にて、Ｈ帯域上り信号とそれ以外の信号（Ｌ帯域上り信号及び下り信号）とを分離する。そして、Ｌ帯域上り信号及び下り信号はさらに、第二上下信号分離手段にて分離され、Ｌ帯域上り信号は上り混合手段へ入力される。
【００１７】
このように分離されたＬ帯域上り信号及びＨ帯域上り信号は、従来は個々に光信号に変換されて、夫々光ファイバ等の光伝送路へ送出されていたが、本発明では、分離されたＬ帯域上り信号とＨ帯域上り信号を再び上り混合手段にて混合し、その混合された各上り信号を第一光電変換手段にて光信号に変換する。即ち、二種類の上り信号（Ｌ帯域上り信号及びＨ帯域上り信号）をまとめて光信号に変換するのである。そして、光信号に変換された各上り信号は、そのまま上り用光伝送路を介してＣＡＴＶセンターへ伝送される。
【００１８】
従って、本発明の光送信機によれば、二種類の上り信号を上り混合手段にて混合した上で光信号に変換しているため、Ｌ帯域上り信号及びＨ帯域上り信号を別々に光信号に変換する必要がなく、その分光送信機を構成する部品（特に電気信号を光信号に変換するための例えばレーザダイオード等の部品）を低減することができ、光送信機の小型化、低コスト化が可能となる。また、光信号に変換された各上り信号はそのまま一本の上り用光伝送路を介してＣＡＴＶセンターへ伝送できるため、各上り信号を別々の光伝送路にて伝送するのに比べ、上り信号伝送用の光伝送路の数を半分に低減することができ、そのコストも低減することができる。
【００２１】
次に、請求項２記載の光送受信機は、請求項１と同様のＣＡＴＶシステムにおいて、端末側から電気信号として出力され、電気信号伝送路を介して伝送されてきたＬ帯域上り信号及びＨ帯域上り信号を、上り用光伝送路を介してＣＡＴＶセンターへ伝送するために光信号に変換して、その上り用光伝送路上へ送出すると共に、ＣＡＴＶセンターにて電気信号から一旦光信号に変換されて、下り用光伝送路上を伝送されてきた下り信号を、再び電気信号に変換して電気信号伝送路上へ送出するためのものである。
【００２２】
そして、本発明の光送受信機は、ＣＡＴＶセンターから下り用光伝送路を介して伝送されてきた下り信号を電気信号に変換する第三光電変換手段と、端末側から伝送されてきた各上り信号を夫々分離し、Ｈ帯域上り信号はＨ帯域信号経路へ出力してＬ帯域上り信号は上下共通経路へ出力すると共に、第三光電変換手段にて電気信号に変換されて上下共通経路を介して入力された下り信号を電気信号伝送路上へ送出する第一上下信号分離手段と、第三光電変換手段にて電気信号に変換された下り信号を上下共通経路へ出力すると共に、第一上下信号分離手段から上下共通経路を介して入力されたＬ帯域上り信号をＬ帯域信号経路へ出力する第二上下信号分離手段と、第一上下信号分離手段からＨ帯域信号経路を介してＨ帯域上り信号が入力されると共に第二上下信号分離手段からＬ帯域信号経路を介してＬ帯域上り信号が入力され、該入力された各上り信号を混合する上り混合手段と、この上り混合手段によって混合された各上り信号を光信号に変換して上り用光伝送路上へ送出する第一光電変換手段と、を備えている。
【００２４】
つまり、本発明では、光信号として伝送されてきた下り信号は、第三光電変換手段にて電気信号に変換された後、第二上下信号分離手段及び第一上下信号分離手段を経て、電気信号伝送路上に送出される。
各上り信号については、請求項１記載の光送信機の場合と全く同様であり、まず第一上下信号分離手段にて、Ｈ帯域上り信号とそれ以外の信号（Ｌ帯域上り信号及び下り信号）とを分離し、Ｌ帯域上り信号及び下り信号はさらに、第二上下信号分離手段にて分離され、Ｌ帯域上り信号は上り混合手段へ入力される。そして、このように分離された各上り信号は再び上り混合手段にて混合され、第一光電変換手段にて光信号に変換されて、上り用光伝送路を介してＣＡＴＶセンターへ伝送される。
【００２５】
従って、本発明の光送受信機によれば、請求項１記載の発明と同等の作用効果を奏するのに加え、上り信号と同じように光信号として伝送されてきた下り信号も、電気信号に変換され、電気信号伝送路を介して確実に端末側へ伝送される。そのため、上り、下り両信号共に光信号として伝送する双方向型の光ＣＡＴＶシステムを効率的に構築できると共にそのコストを低減することも可能となる。
【００２６】
次に、請求項３記載のＣＡＴＶシステムは、請求項１記載の光送信機と、光受信機とを備えたものである。光受信機は、上り用光伝送路上を伝送されてきた各上り信号を電気信号に変換する第二光電変換手段、及び第二光電変換手段によって電気信号に変換された各上り信号を夫々分離する上り信号分離手段を有するものである。
そして、端末側から電気信号として出力され、電気信号伝送路上を伝送されてきた各上り信号は、光送信機にて光信号に変換されて、上り用光伝送路を介してＣＡＴＶセンターへ伝送される。ＣＡＴＶセンターでは、各上り信号を光受信機にて再び電気信号に変換する。そのため、請求項３記載のＣＡＴＶシステムによれば、二種類の周波数帯域の上り信号（Ｌ帯域上り信号及び下り信号）を光信号としてＣＡＴＶセンターへ伝送するシステムを効率的且つ経済的に構築することができる。
【００２７】
また、請求項４記載のＣＡＴＶシステムは、請求項２記載の光送受信機を備えると共に、ＣＡＴＶセンターにおいて、光受信機と、電気信号として出力された下り信号を一旦光信号に変換して下り用光伝送路へ送出する下り用光送信機を備えたものである。光受信機は、上り用光伝送路上を伝送されてきた各上り信号を電気信号に変換する第二光電変換手段、及び第二光電変換手段によって電気信号に変換された各上り信号を夫々分離する上り信号分離手段を有するものである。
そして、下り用光送信機から出力された下り信号は、光送受信機にて再び電気信号に変換されて端末側へ送出される。端末側から電気信号として出力された各上り信号は、光送受信機にて光信号に変換されて、上り用光伝送路を介してＣＡＴＶセンターへ伝送され、光受信機にて再び電気信号に変換される。そのため、請求項４記載のＣＡＴＶシステムによれば、二種類の周波数帯域の上り信号（Ｌ帯域上り信号及び下り信号）を光信号としてＣＡＴＶセンターへ伝送すると共に下り信号も光信号としてＣＡＴＶセンターから端末側へ伝送する双方向型の光ＣＡＴＶシステムを、効率的且つ経済的に構築することが可能となる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態のＣＡＴＶシステムの全体構成を示す概略ブロック図である。図１に示すように、本実施形態のＣＡＴＶシステムは、ＣＡＴＶセンター１１からの下り信号（光信号）を下り主光ファイバ１２ａ及び下り副光ファイバ１２ｂを介して光送受信機１３まで伝送し、この光送受信機１３で電気信号に変換した後、同軸ケーブルからなる幹線１４及び幹線分岐増幅器ＴＢＡ等の各種中継機器を介して図示しない加入者宅の端末装置へ伝送すると共に、加入者宅の端末装置から出力された上り信号（電気信号）を光送受信機１３で光信号に変換し、上り光ファイバ１２ｃを介してＣＡＴＶセンター１１へ伝送するものである。
【００２９】
本実施形態では、下り信号として例えば７０〜６０２ＭＨｚの周波数帯域の信号を伝送し、上り信号として例えば、１０〜５５ＭＨｚの周波数帯域の信号（本発明のＬ帯域上り信号に相当、以下「上りＬ」と称す）と６５０〜７７０ＭＨｚの周波数帯域の信号（本発明のＨ帯域上り信号に相当、以下「上りＨ」と称す）を伝送するようにしている。このように、上り信号として上りＬと上りＨの二種類の周波数帯域を使用することにより、大容量の双方向サービスを可能としているのに加え、特に上りＨは上りＬに比べて流合雑音の影響を受けにくい周波数帯域であるため、高品位な双方向サービスの提供を可能にしている。
【００３０】
また、光信号に変換された下り信号を、主回線としての下り主光ファイバ１２ａ及び副回線としての下り副光ファイバ１２ｂの二系統の光ファイバにて伝送するのは、光ファイバの断線或いはＣＡＴＶセンター１１からの下り信号が何らかの原因で停波してしまった場合に、加入者宅へ下り信号が全く伝送されなくなることを防ぐためである。本実施形態では、ＣＡＴＶセンター１１から下り主光ファイバ１２ａ及び下り副光ファイバ１２ｂを介して光送受信機１３へ伝送されてきた下り信号のうち、通常は下り主光ファイバ１２ａを伝送されてきた下り信号を受信して電気信号に変換し、端末側へ送出するようにしているが、この主回線としての下り主光ファイバ１２ａから下り信号が伝送されなくなる等の異常が生じた場合は、その異常を光送受信機１３内で検出し、副回線としての下り副光ファイバ１２ｂからの下り信号を受信するように切り換えている。この主回線と副回線の切り換えについては後述する。
【００３１】
尚、ＣＡＴＶセンター１１と光送受信機１３との間は、一本の多芯光ファイバケーブル１２にて相互に接続されており、その複数の芯線（光ファイバ）のうち三本を、それぞれ下り主光ファイバ１２ａ、下り副光ファイバ１２ｂ、上り光ファイバ１２ｃとして使用している。また、幹線分岐増幅器ＴＢＡは、幹線１４から入力された下り信号を増幅して出力すると共に、出力の一部は図示しない分岐出力端子（本実施形態では四つ）からも分岐出力される。
【００３２】
そして、幹線分岐増幅器ＴＢＡからの各出力は、加入者宅までの伝送距離等に応じて、更に、図示しない他の幹線分岐増幅器や延長増幅器、タップオフ等の各種中継機器を介して、適宜増幅されつつ、各加入者宅まで伝送される。一方、加入者宅から出力される上り信号は、これらの各種伝送中継機器を介して幹線１４上を伝送され、光送受信機１３へ入力される。
【００３３】
次に、ＣＡＴＶセンター１１は、アンテナ１１ａにて受信した地上のテレビ放送や衛星放送、或いは通信衛星からのデータ放送などの各種放送を加入者側へ送出するためのヘッドエンド装置ＨＥを備えており、各種放送等の下り信号は、二つの系統でヘッドエンド装置ＨＥから電気信号として出力され、それぞれ光送信機１６ａ，１６ｂに入力される。そして、各光送信機１６ａ，１６ｂにて光信号に変換された下り信号は、それぞれ下り主光ファイバ１２ａ及び下り副光ファイバ１２ｂを介して光送受信機１３へ伝送される。
【００３４】
また、ＣＡＴＶセンター１１には、インターネットへ接続するためのセンターモデム１７ａ、ルータ１７ｂ、及びサーバ群１７ｃも備えられている。サーバ群１７ｃは、ＩＰアドレスを管理するためのＤＮＳ（ドメインネームシステム）サーバやメールサーバ、Ｗｅｂサーバ、ニュースサーバなどの各種サーバにて構成されている。そして、インターネットから入力された各種データは、ルータ１７ｂ及びセンターモデム１７ａを介してヘッドエンド装置ＨＥに入力され、ここから他の信号（テレビ放送など）と共に下り信号として出力される。
【００３５】
一方、上り光ファイバ１２ｃを介して伝送されてきた上りＬ及び上りＨの各上り信号は、ＣＡＴＶセンター１１内で光受信機１８に入力され、ここで電気信号に変換された後、各上り信号ごとに分離されて、ヘッドエンド装置ＨＥに入力される。光受信機１８の詳細な構成については後で述べる。
【００３６】
更に、ＣＡＴＶセンター１１はステイタスモニタ１９を備えており、ＣＡＴＶセンター１１と端末側（各加入者宅）との間の伝送経路上に設けられた光送受信機１３や幹線分岐増幅器ＴＢＡなどの各種伝送中継機器の作動状態を監視すると共に、後述するように、このステイタスモニタ１９からのステイタス信号により光送受信機１３における下り信号の系統を主回線から副回線へ（或いはその逆）切り換えできるようにしている。
【００３７】
次に、本実施形態のＣＡＴＶシステムで用いられる光送受信機１３の構成を、図２に基づいて説明する。
図２に示すように、光送受信機１３には、下り信号伝送用の各光ファイバ１２ａ，１２ｂのうち、下り主光ファイバ１２ａを接続するための第一光入力端子Ｔ１と、下り副光ファイバ１２ｂを接続するための第二光入力端子Ｔ２と、上り信号伝送用の上り光ファイバ１２ｃを接続するための光出力端子Ｔ３と、端末側の幹線１４を接続するための幹線接続端子Ｔ４とが備えられている。
【００３８】
そして、下り主光ファイバ１２ａを介して第一光入力端子Ｔ１に入力された下り信号は、下り光電変換部２０ａにて電気信号に変換され、増幅器２１ａにて増幅された後、下り回線選択スイッチ２２へ入力される。同様に、下り副光ファイバ１２ｂを介して第二光入力端子Ｔ２に入力された下り信号も、下り光電変換部２０ｂにて電気信号に変換され、増幅器２１ｂにて増幅された後、下り回線選択スイッチ２２へ入力される。尚、本実施形態の二つの下り光電変換部２０ａ，２０ｂは共に、受光素子としてフォトダイオードを使用している。
【００３９】
そして、通常は下り回線選択スイッチ２２によって主回線側（つまり第一光入力端子Ｔ１側）が選択されているため、第一光入力端子Ｔ１から入力された下り信号のみが、ハイパスフィルタ（以下「ＨＰＦ」と称す）２３ａ及びローパスフィルタ（以下「ＬＰＦ」と称す）２４ｂを介して幹線接続端子Ｔ４へ出力される。
【００４０】
尚、二系統の下り回線のうちどちらを主回線として使用するかは任意に決めることができ、通常は光送受信機１３の設置時に、その設置場所における光受信レベル等の諸条件を考慮した上で、図示しない手動の選択スイッチにていずれかを選択（本実施形態では第一光入力端子Ｔ１側を選択）するようにしている。そして、第一光入力端子Ｔ１から入力される光信号の受信レベルは、図示しない光センサ等により常に監視されており、万一受信レベルが所定のレベルを下回ったときは、下り回線選択スイッチ２２を第二光入力端子Ｔ２側へ自動的に切り換えるようにしている。また、既に述べた通りＣＡＴＶセンター１１からのステイタス信号によっても下り回線選択スイッチ２２を切り換えることができる。
【００４１】
一方、幹線接続端子Ｔ４から入力された二種類の上り信号のうち、上りＬはＬＰＦ２４ｂ及びＬＰＦ２３ｂを経て増幅器２５ａに入力され、上りＨはＨＰＦ２４ａを介して増幅器２５ｂに入力される。
ＨＰＦ２４ａは、上りＨ（６５０〜７７０ＭＨｚ）を通過させると共に、上りＬ（１０〜５５ＭＨｚ）及び下り信号（７０〜６０２ＭＨｚ）が増幅器２５ｂ側へ流出するのを阻止するためのものであり、カットオフ周波数が例えば６５０ＭＨｚに設定されている。一方、ＬＰＦ２４ｂは、上りＬ及び下り信号を通過させると共に、上りＨを阻止するためのものであり、カットオフ周波数が例えば６０２ＭＨｚに設定されている。
【００４２】
また、ＨＰＦ２３ａは、下り信号を通過させると共に、上りＬが下り回線選択スイッチ２２側へ流出するのを阻止するためのものであり、カットオフ周波数が例えば７０ＭＨｚに設定されている。一方、ＬＰＦ２３ｂは、上りＬを通過させると共に、下り信号が増幅器２５ａ側へ流出するのを阻止するためのものであり、カットオフ周波数が例えば５５ＭＨｚに設定されている。
【００４３】
そして、増幅器２５ａにて増幅された上りＬ及び増幅器２５ｂにて増幅された上りＨは、それぞれＨＰＦ２６ａ、ＬＰＦ２６ｂを経て上り光電変換部２７に入力され、ここで光信号に変換された後、光出力端子Ｔ３からＣＡＴＶセンターへ送出される。つまり、本実施形態では、各増幅器２５ａ，２５ｂからの各上り信号（上りＬ、上りＨ）を別々に光信号に変換するのではなく、ＨＰＦ２６ａ及びＬＰＦ２６ｂにて各上り信号を混合した後、光信号に変換するようにしている。
【００４４】
尚、上り光電変換部２７にて使用されている発光素子は、本実施形態ではレーザダイオードである。また、ＨＰＦ２６ａは、上り信号のうち上りＨのみを通過させると共に上りＬが増幅器２５ｂ側へ流出するのを阻止するためのものであり、カットオフ周波数が例えば６５０ＭＨｚに設定されている。また、ＬＰＦ２６ｂは、上り信号のうち上りＬのみを通過させると共に上りＨが増幅器２５ａ側へ流出するのを阻止するためのものであり、カットオフ周波数が例えば５５ＭＨｚに設定されている。
【００４５】
このように光信号に変換されて出力された上りＬ，上りＨは、上り光ファイバ１２ｃ上を伝送され、ＣＡＴＶセンター１１内の光受信機１８に入力される。光受信機１８は、図３に示すように、上り光ファイバ１２ｃを接続するための光入力端子Ｔ５と、上りＬをヘッドエンド装置ＨＥへ送出するための上りＬ出力端子Ｔ６と、上りＨをヘッドエンド装置ＨＥへ送出するための上りＨ出力端子Ｔ７とを備えたものである。
【００４６】
光入力端子Ｔ５に入力された上りＬ及び上りＨ（いずれも光信号）は、上り光電変換部３１にて電気信号に変換され、このうち上りＬはＬＰＦ３２ａを経て増幅器３３ａに入力され、上りＨはＨＰＦ３２ｂを経て増幅器３３ｂに入力される。そして、増幅器３３ａにて増幅された上りＬは上りＬ出力端子Ｔ６からヘッドエンド装置ＨＥへ送出され、増幅器３３ｂにて増幅された上りＨは上りＨ出力端子Ｔ７からヘッドエンド装置ＨＥへ送出される。
【００４７】
尚、上り光電変換部３１にて使用されている受光素子は、本実施形態ではフォトダイオードである。また、ＬＰＦ３２ａは、上り信号のうち上りＬのみを通過させると共に上りＨが増幅器３３ａ側へ流出するのを阻止するためのものであり、カットオフ周波数が例えば５５ＭＨｚに設定されている。また、ＨＰＦ３２ｂは、上り信号のうち上りＨのみを通過させると共に上りＬが増幅器３３ｂ側へ流出するのを阻止するためのものであり、カットオフ周波数が例えば６５０ＭＨｚに設定されている。
【００４８】
以上詳述したように、本実施形態のＣＡＴＶシステムでは、端末側から電気信号として伝送されてきた上りＬ、上りＨの各上り信号を、光送受信機１３にて一旦分離する（各上り信号の周波数帯域に挟まれた下り信号を分離するため）が、分離した各上り信号をそのまま別々に光信号に変換するのではなく、再び混合した後に、上り光電変換部２７にて光信号に変換している。これにより、各上り信号が一本の上り光ファイバ１２ｃ上を伝送されるため、ＣＡＴＶセンター１１の光受信機１８では、この上り信号を一つの上り光電変換部３１にて電気信号に変換でき、変換後の信号を夫々上りＬ、上りＨに分離してヘッドエンド装置ＨＥに出力している。
【００４９】
従って、本発明の光送受信機１３によれば、上りＬび上りＨを別々に光信号に変換する必要がなく、その分光送受信機１３を構成する部品（特に電気信号を光信号に変換するための発光素子としてのレーザダイオード）を低減することができ、光送受信機１３の小型化、低コスト化が可能となる。また、光信号に変換された各上り信号はそのまま一本の上り光ファイバ１２ｃを介してＣＡＴＶセンター１１へ伝送できるため、各上り信号を別々の光ファイバにて伝送するのに比べ、上り信号伝送用の光ファイバの数を半分に低減することができ、そのコストも低減することができる。
【００５０】
また、ＣＡＴＶセンター１１内の光受信機１８では、一本の上り光ファイバ１２ｃ上を伝送されてきた二種類の上り信号（上りＬ及び上りＨ）を夫々電気信号として確実に分離できると共に、従来のように二種類の上り信号が別々の光ファイバを伝送され、別々に電気信号に変換する場合に比べて、光受信機１８を構成する部品（特に光信号を電気信号に変換するための受光素子としてのフォトダイオード）を低減することができ、光受信機１８の小型化、低コスト化が可能となる。
【００５１】
更に、ＣＡＴＶセンター１１から光信号として伝送される下り信号も、光送受信機１３にて電気信号に変換され、幹線１４を介して確実に端末側へ伝送される。そのため、二種類の周波数帯域の上り信号を光信号としてＣＡＴＶセンター１１へ伝送すると共に下り信号も光信号としてＣＡＴＶセンター１１から端末側へ伝送する双方向型の光ＣＡＴＶシステムを、効率的且つ経済的に構築することが可能となる。
【００５２】
しかも、従来の光送受信機は、上りＬと上りＨを夫々別々に光信号に変換していたため上りＬ用・上りＨ用・下り用のあわせて三系統（三つのユニット）の構成となっており、信頼性向上のために下り信号を主・副の二回線にて伝送するシステムを構築する場合、光送受信機を二台設置する必要があった。しかしながら、本実施形態の光送受信機１３では、上りＬ、上りＨをまとめて一つの系統で済むようになり、その分、空いたスペースを利用して、上り用・下り主回線用・下り副回線用の三系統の構成をとることができるため、下り信号を主・副の二回線にて伝送するシステムにおいても、光送受信機１３は一台設置するだけでよく、その経済的効果は大きい。
【００５３】
ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素の対応関係を明らかにする。本実施形態において、幹線１４は本発明の電気信号伝送路に相当し、上り光ファイバ１２ｃは本発明の上り用光伝送路に相当し、上り光電変換部２７は本発明の第一光電変換手段に相当し、下り光電変換部２０ａ，２０ｂはいずれも本発明の第三光電変換手段に相当し、上り光電変換部３１は本発明の第二光電変換手段に相当し、ＨＰＦ２４ａ及びＬＰＦ２４ｂにより本発明の第一上下信号分離手段に相当するものが構成され、ＨＰＦ２６ａ及びＬＰＦ２６ｂにより本発明の上り混合手段に相当するものが構成され、ＨＰＦ２３ａ及びＬＰＦ２３ｂにより本発明の第二上下信号分離手段に相当するものが構成され、ＨＰＦ３２ｂ及びＬＰＦ３２ａにより本発明の上り信号分離手段に相当するものが構成される。
【００５４】
尚、本発明の実施の形態は、上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもない。
例えば、上記実施形態では、光送受信機１３において、端末側から幹線１４を介して伝送されてきた各上り信号を、まずＨＰＦ２４ａにて上りＨのみを分離し、上りＬは、ＬＰＦ２４ｂで分離した後さらにＬＰＦ２３ｂにて下り信号と分離するようにしたが、逆に、まず上りＬのみを、上りＨ及び下り信号から分離し、そのあと上りＨと下り信号とをフィルタで分離するようにしてもよい。但しこの場合、周波数帯域の高い上りＨが二つのフィルタを通過することになって、伝送ロスが大きくなるおそれがあるため、上記実施形態のように、上りＨをまず単独で分離し、上りＬを二つのフィルタで分離するのが好ましい。
【００５５】
また、上記実施形態では、第一光入力端子Ｔ１から入力される下り信号を主回線として通常受信するようにし、この主回線に異常が生じたときに下り回線選択スイッチ２２を切り換えて、第二光入力端子Ｔ２からの下り信号を端末側へ伝送するようにしたが、逆に、通常は第二光入力端子Ｔ２からの下り信号を端末側へ伝送するようにし、異常が生じたときに第一光入力端子Ｔ１からの下り信号を端末側へ伝送するようにしてもよい。この場合も、第二光入力端子Ｔ２から入力される下り信号の光レベルを図示しない光センサによって検出し、所定のレベル以下になったら切り換えればよい。
【００５６】
更に、上記実施形態では、光送受信機１３からＣＡＴＶセンター１１への上り信号の伝送を、一本の光ファイバ（上り光ファイバ１２ｃ）を介して伝送するようにしたが、上り信号を光カプラ等で分離・混合することにより、二本の光ファイバにて上り信号を伝送するようにしてもよい。このようにすれば、光ファイバの使用量が増加するものの、仮に一方の光ファイバに異常が生じても他方が正常である限り上り信号の伝送を継続できるため、より信頼性の高いＣＡＴＶシステムを構築することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のＣＡＴＶシステムの全体構成を示す概略ブロック図である。
【図２】本実施形態の光送受信機を示す概略ブロック図である。
【図３】本実施形態のＣＡＴＶセンター内に設けられる光受信機を示す概略ブロック図である。
【符号の説明】
１１…ＣＡＴＶセンター、１１ａ…アンテナ、１２…光ファイバケーブル、１２ａ…下り主光ファイバ、１２ｂ…下り副光ファイバ、１２ｃ…上り光ファイバ、１３…光送受信機、１４…幹線、１６ａ，１６ｂ…光送信機、１７ａ…センターモデム、１７ｂ…ルータ、１７ｃ…サーバ群、１８…光受信機、１９…ステイタスモニタ、２０ａ，２０ｂ…下り光電変換部、２１ａ，２１ｂ，２５ａ，２５ｂ，３３ａ，３３ｂ…増幅器、２２…下り回線選択スイッチ、２７，３１…上り光電変換部、２３ａ，２４ａ，２６ａ，３２ｂ…ＨＰＦ（ハイパスフィルタ）、２３ｂ，２４ｂ，２６ｂ，３２ａ…ＬＰＦ（ローパスフィルタ）、ＨＥ…ヘッドエンド装置、ＴＢＡ…幹線分岐増幅器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention converts an upstream signal having a frequency band lower than that of a downlink signal and an upstream signal having a frequency band higher than that of a downlink signal, which are output from the terminal side, into optical signals, and transmits each upstream signal via an optical transmission line to a CATV center The present invention relates to a CATV system that transmits data to.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a bidirectional CATV system is known in which a downlink signal such as a video signal is transmitted from the head end of a CATV center to a terminal side, and various data can be transmitted from the terminal side to the CATV center. Such a bidirectional CATV system generally uses a frequency band of, for example, 70 to 602 MHz as a downlink signal, and uses a frequency band (for example, 10 to 55 MHz) lower than the downlink signal as an uplink signal.
[0003]
As a transmission medium for transmitting upstream and downstream signals between the CATV center and the terminal side, a coaxial cable has conventionally been mainly used. However, in a coaxial cable, the higher the frequency of the signal to be transmitted, the higher the frequency. In recent years, optical fiber cables have been used because transmission loss tends to be large, and it is necessary to install repeaters such as amplifiers every few hundred meters to amplify the attenuated signal. Cases are increasing.
[0004]
In this case, if an optical fiber cable is to be laid to each home (subscriber's home) equipped with a terminal device, it is necessary for each subscriber to prepare equipment such as an optical / electrical conversion device individually. Burden will increase. Therefore, the downlink signal from the CATV center is transmitted to the vicinity of the subscriber's house via an optical fiber (for downlink), converted into an electrical signal by an optical / electrical converter, and then sent to each subscriber's house by a coaxial cable. In addition to transmission, the upstream signal from the subscriber's house is also transmitted by the same coaxial cable, converted into an optical signal by the optical / electrical converter, and then transmitted to the CATV center by optical fiber (for upstream). Hibrid Fiber coax) transmission system is considered.
[0005]
If the CATV system is configured by such an HFC transmission system, it is possible to transmit from the CATV center to the optical / electrical conversion device (in the vicinity of the subscriber's home) without using an optical fiber cable, and from the optical / electrical conversion device. Since each subscriber's home is transmitted via a coaxial cable as before, the transmission signal quality can be improved and the bandwidth can be increased compared to the transmission method using only a coaxial cable, and the system reliability and service area can be improved. Can also be realized.
[0006]
By the way, in recent years, cable television has been developed and expanded to communication services such as CATV Internet and CATV telephone, which are capable of multi-channel transmission and high-speed and large-capacity transmission, taking advantage of its bidirectionality and high speed. The amount of uplink signal transmission from the side also tends to increase. Therefore, there is a possibility that various data from the terminal side cannot be sufficiently transmitted to the CATV center with only the frequency band (10 to 55 MHz) of the uplink signal as described above.
[0007]
Therefore, as an upstream signal, in addition to an upstream signal having a frequency band lower than that of the downstream signal (hereinafter referred to as “upstream L”), a higher frequency band (for example, 650 to 770 MHz) than that of the downstream signal is used. It is also considered to be used as “upstream H”.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above HFC transmission system, if uplink H is further transmitted in addition to uplink L, the number of upstream optical fibers increases, and as a result, the uplink between the CATV center and one optical / electrical conversion device is increased. Two optical fibers (for upstream L and upstream H) are required for signal transmission.
[0009]
In addition, in an optical / electrical converter that performs mutual conversion between an optical signal and an electrical signal, in addition to a conversion unit for converting upstream L into an optical signal, conversion for newly converting upstream H into an optical signal. Are required, and as a result, two systems of converters are required for upstream signal conversion. For this reason, the number of core components (for example, a laser diode for optical oscillation, hereinafter abbreviated as “LD”) for converting an electrical signal into an optical signal is also increased by one for upstream H.
[0010]
Therefore, compared with the case where the upstream signal is only upstream L, the number of optical fibers for upstream signal transmission is doubled, and accordingly, an optical fiber cable having a larger number of optical fibers must be used. In addition, the optical / electrical converter is also increased in size because the number of converters for upstream H is newly increased. And the cost of the whole CATV system will also increase by such an increase in the use amount of an optical fiber and the enlargement of an optical / electrical converter.
[0011]
The present invention has been made in view of the above problems, and in a CATV system that transmits two types of upstream signals, upstream L and upstream H, to a CATV center via an optical transmission line, the system is efficiently constructed and its cost is reduced. It aims at reducing.
[0012]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
The optical transmitter according to claim 1, which has been made to solve the above-mentioned problem, transmits a downlink signal from the CATV center to the terminal side, and transmits an L-band uplink signal having a lower frequency band than the downlink signal from the terminal side to the CATV center. In the CATV system that transmits an H-band upstream signal having a frequency band higher than that of the downstream signal, each upstream signal transmitted as an electrical signal from the terminal side and transmitted via the electrical signal transmission path is transmitted to the upstream optical transmission path. The optical signal is converted into an optical signal for transmission to the CATV center via the upstream optical transmission path, and the downstream signal transmitted from the CATV center via the downstream transmission path is transmitted onto the electrical signal transmission path. Is for.
[0013]
  And the optical transmission of the present inventionMachine, Each uplink signal from the terminal side (L-band uplink signal and H-band uplink signal)Each separatedThe H-band upstream signal is output to the H-band signal path, the L-band upstream signal is output to the upper and lower common path, and the downstream signal input via the upper and lower common path is sent to the electric signal transmission path. The signal separation means and the downlink signal transmitted from the CATV center are output to the upper and lower common path, and the L band upstream signal input from the first upper and lower signal separation means via the upper and lower common path is output to the L band signal path. Second upper and lower signal separating means for
An H band upstream signal is input from the first upper and lower signal separating means via the H band signal path, and an L band upstream signal is input from the second upper and lower signal separating means via the L band signal path. Upstream mixing means for mixing the upstream signals, and first photoelectric conversion means for converting each upstream signal mixed by the upstream mixing means into an optical signal and sending it to the upstream optical transmission line.
[0015]
Any electrical signal transmission line may be used as long as it can transmit a high frequency band electrical signal satisfactorily, such as using a coaxial cable, and an L-band upstream signal and an H-band upstream signal may be transmitted over a single electrical signal transmission path. Three types of signals are transmitted: a signal and a downstream signal. Further, as the upstream optical transmission line, for example, an optical fiber may be used, and each upstream signal converted into an optical signal is transmitted on one upstream optical transmission path.
[0016]
In other words, in the present invention, in order to separate each upstream signal from the electrical signal transmission path and downstream signal sent onto the electrical signal transmission path, first, the first upper and lower signal separating means Other signals (L-band upstream signal and downstream signal) are separated. The L-band upstream signal and downstream signal are further separated by the second upper / lower signal separating means, and the L-band upstream signal is input to the upstream mixing means.
[0017]
Conventionally, the L-band upstream signal and the H-band upstream signal separated in this way are individually converted into optical signals and sent to optical transmission lines such as optical fibers, but in the present invention, they are separated. The L-band upstream signal and the H-band upstream signal are mixed again by the upstream mixing means, and each mixed upstream signal is converted into an optical signal by the first photoelectric conversion means. That is, two types of upstream signals (L-band upstream signal and H-band upstream signal) are collectively converted into an optical signal. Each upstream signal converted into an optical signal is transmitted as it is to the CATV center via the upstream optical transmission line.
[0018]
Therefore, according to the optical transmitter of the present invention, since the two types of upstream signals are mixed by the upstream mixing means and converted to the optical signal, the L-band upstream signal and the H-band upstream signal are separately transmitted to the optical signal. Therefore, it is possible to reduce the parts (particularly parts such as a laser diode for converting an electrical signal into an optical signal) constituting the spectral transmitter, and to reduce the size and cost of the optical transmitter. Can be realized. Further, each upstream signal converted into an optical signal can be transmitted as it is to the CATV center via one upstream optical transmission line, so that each upstream signal is compared with the case where each upstream signal is transmitted through a separate optical transmission line. The number of optical transmission lines for transmission can be reduced to half, and the cost can be reduced.
[0021]
  Next, the claim2The described optical transceiver is claimed1 andIn a similar CATV system, an L-band upstream signal and an H-band upstream signal that are output as electrical signals from the terminal side and transmitted via the electrical signal transmission path are transmitted to the CATV center via the upstream optical transmission path. For this purpose, it is converted into an optical signal and sent onto the upstream optical transmission line. At the CATV center, the electrical signal is once converted into an optical signal, and the downstream signal transmitted on the downstream optical transmission line is converted again. It is for converting into an electric signal and sending it out on the electric signal transmission line.
[0022]
  And the optical transmission and reception of the present inventionThe device separates the third photoelectric conversion means for converting the downlink signal transmitted from the CATV center via the downlink optical transmission path into an electric signal, and each uplink signal transmitted from the terminal side, and outputs the H band The upstream signal is output to the H-band signal path, the L-band upstream signal is output to the upper and lower common path, and the downstream signal that is converted into the electrical signal by the third photoelectric conversion means and input through the upper and lower common path is electrically The first upper and lower signal separating means for sending out on the signal transmission path and the downstream signal converted into the electric signal by the third photoelectric conversion means are outputted to the upper and lower common path, and from the first upper and lower signal separating means via the upper and lower common path. Second upper and lower signal separating means for outputting the L band upstream signal inputted to the L band signal path, and the second upper and lower signal separating means for receiving the H band upstream signal from the first upper and lower signal separating means via the H band signal path. Signal separation An L-band upstream signal is input from the stage via an L-band signal path, and an upstream mixing unit that mixes the input upstream signals, and each upstream signal mixed by the upstream mixing unit is converted into an optical signal. First photoelectric conversion means for sending out on the upstream optical transmission line.
[0024]
That is, in the present invention, the downstream signal transmitted as an optical signal is converted into an electrical signal by the third photoelectric conversion means, and then passed through the second upper and lower signal separation means and the first upper and lower signal separation means. It is sent out on the transmission line.
Each upstream signal is exactly the same as that of the optical transmitter according to claim 1, and first, the first upper and lower signal separating means performs the H-band upstream signal and other signals (L-band upstream signal and downstream signal). The L-band upstream signal and the downstream signal are further separated by the second upper / lower signal separating means, and the L-band upstream signal is input to the upstream mixing means. The upstream signals thus separated are mixed again by the upstream mixing means, converted into an optical signal by the first photoelectric conversion means, and transmitted to the CATV center via the upstream optical transmission line.
[0025]
Therefore, according to the optical transceiver of the present invention, in addition to the same effects as the invention of claim 1, the downstream signal transmitted as the optical signal as well as the upstream signal is converted into the electrical signal. Then, it is reliably transmitted to the terminal side via the electric signal transmission path. Therefore, it is possible to efficiently construct a bidirectional optical CATV system that transmits both upstream and downstream signals as optical signals, and it is possible to reduce the cost.
[0026]
  Next, the claim3The CATV system according to claim 1 is an optical transmitter according to claim 1.,lightAnd a receiver.The optical receiver separates each upstream signal transmitted on the upstream optical transmission path into an electrical signal, and each upstream signal converted into an electrical signal by the second photoelectric conversion device. It has an upstream signal separation means.
Each upstream signal output as an electrical signal from the terminal side and transmitted on the electrical signal transmission path is converted into an optical signal by the optical transmitter and transmitted to the CATV center via the upstream optical transmission path. The In the CATV center, each upstream signal is converted again into an electrical signal by the optical receiver. Therefore, the claim3According to the described CATV system, it is possible to efficiently and economically construct a system that transmits upstream signals (L-band upstream signal and downstream signal) of two types of frequency bands as optical signals to the CATV center.
[0027]
  Claims4The CATV system described is claimed2At the CATV center,lightA receiver and a downstream optical transmitter that once converts the downstream signal output as an electrical signal into an optical signal and sends the optical signal to the downstream optical transmission line are provided.The optical receiver separates each upstream signal transmitted on the upstream optical transmission path into an electrical signal, and each upstream signal converted into an electrical signal by the second photoelectric conversion device. It has an upstream signal separation means.
Then, the downlink signal output from the downlink optical transmitter is converted again to an electrical signal by the optical transceiver and transmitted to the terminal side. Each upstream signal output as an electrical signal from the terminal side is converted into an optical signal by an optical transceiver, transmitted to the CATV center via an upstream optical transmission line, and converted back to an electrical signal by an optical receiver. Is done. Therefore, the claim4According to the described CATV system, both upstream signals (L-band upstream signal and downstream signal) of two types of frequency bands are transmitted as optical signals to the CATV center, and downstream signals are also transmitted as optical signals from the CATV center to the terminal side. A directional optical CATV system can be constructed efficiently and economically.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic block diagram showing the overall configuration of the CATV system of this embodiment. As shown in FIG. 1, the CATV system of this embodiment transmits a downstream signal (optical signal) from the CATV center 11 to the optical transceiver 13 via the downstream main optical fiber 12a and the downstream sub optical fiber 12b. After being converted into an electrical signal by the optical transceiver 13, it is transmitted to a terminal device at a subscriber's home (not shown) via various relay devices such as a trunk 14 and a trunk branch amplifier TBA made of a coaxial cable, and at the subscriber's home. The upstream signal (electrical signal) output from is converted into an optical signal by the optical transceiver 13 and transmitted to the CATV center 11 via the upstream optical fiber 12c.
[0029]
In the present embodiment, for example, a signal in the frequency band of 70 to 602 MHz is transmitted as the downlink signal, and a signal in the frequency band of 10 to 55 MHz (equivalent to the L band uplink signal of the present invention, hereinafter “uplink L”). And a signal in the frequency band of 650 to 770 MHz (corresponding to the H-band upstream signal of the present invention, hereinafter referred to as “upstream H”). Thus, in addition to enabling high-capacity interactive services by using two types of frequency bands, uplink L and uplink H, as an upstream signal, in particular, upstream H is more incompatible noise than upstream L. Because it is a frequency band that is not easily affected by this, high-quality interactive services can be provided.
[0030]
In addition, the downlink signal converted into the optical signal is transmitted through two systems of optical fibers, that is, the downlink main optical fiber 12a as the main line and the downlink sub optical fiber 12b as the sub line. This is to prevent the downlink signal from being completely transmitted to the subscriber's house when the downlink signal from the center 11 stops for some reason. In the present embodiment, among the downlink signals transmitted from the CATV center 11 to the optical transceiver 13 via the downlink main optical fiber 12a and the downlink sub optical fiber 12b, the downlink that is normally transmitted through the downlink main optical fiber 12a. A signal is received, converted into an electrical signal, and transmitted to the terminal side. If an abnormality occurs such that the downlink signal is not transmitted from the downlink main optical fiber 12a as the main line, the abnormality is detected. Is switched within the optical transceiver 13 so as to receive a downstream signal from the downstream optical fiber 12b as a secondary line. The switching between the main line and the sub line will be described later.
[0031]
The CATV center 11 and the optical transmitter / receiver 13 are connected to each other by a single multi-core optical fiber cable 12, and three of the plurality of core wires (optical fibers) are respectively connected to the main downlink. It is used as the optical fiber 12a, the downstream sub optical fiber 12b, and the upstream optical fiber 12c. The trunk branch amplifier TBA amplifies and outputs the downstream signal input from the trunk line 14, and a part of the output is also branched and output from branch output terminals (four in this embodiment) not shown.
[0032]
Each output from the main branch amplifier TBA is appropriately amplified according to the transmission distance to the subscriber's home, etc., and via various other relay equipment not shown, such as other main branch amplifiers, extension amplifiers, and tap-offs. However, it is transmitted to each subscriber's house. On the other hand, the upstream signal output from the subscriber's home is transmitted on the trunk line 14 through these various transmission relay devices and input to the optical transceiver 13.
[0033]
Next, the CATV center 11 includes a head end device HE for sending various broadcasts such as terrestrial television broadcasts, satellite broadcasts, and data broadcasts from communication satellites received by the antenna 11a to the subscriber side. Downstream signals for various broadcasts and the like are output as electrical signals from the head end device HE in two systems, and are input to the optical transmitters 16a and 16b, respectively. The downlink signals converted into optical signals by the optical transmitters 16a and 16b are transmitted to the optical transceiver 13 via the downlink main optical fiber 12a and the downlink sub optical fiber 12b, respectively.
[0034]
The CATV center 11 is also provided with a center modem 17a, a router 17b, and a server group 17c for connecting to the Internet. The server group 17c includes various servers such as a DNS (Domain Name System) server, a mail server, a Web server, and a news server for managing IP addresses. Various data input from the Internet is input to the headend device HE via the router 17b and the center modem 17a, and is output as a downstream signal together with other signals (television broadcasting or the like).
[0035]
On the other hand, each upstream signal of upstream L and upstream H transmitted through the upstream optical fiber 12c is input to the optical receiver 18 in the CATV center 11, where it is converted into an electrical signal, and then each upstream signal. And is input to the head end device HE. The detailed configuration of the optical receiver 18 will be described later.
[0036]
Further, the CATV center 11 is provided with a status monitor 19, and various transmissions such as an optical transceiver 13 and a trunk branch amplifier TBA provided on a transmission path between the CATV center 11 and the terminal side (each subscriber's house). The operation state of the relay device is monitored, and as will be described later, the downstream signal system in the optical transceiver 13 can be switched from the main line to the sub line (or vice versa) by the status signal from the status monitor 19. Yes.
[0037]
Next, the configuration of the optical transceiver 13 used in the CATV system of this embodiment will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 2, the optical transceiver 13 includes a first optical input terminal T1 for connecting the downstream main optical fiber 12a among the optical fibers 12a and 12b for downstream signal transmission, and a downstream sub optical fiber. A second optical input terminal T2 for connecting 12b, an optical output terminal T3 for connecting an upstream optical fiber 12c for upstream signal transmission, and a trunk connection terminal T4 for connecting the terminal-side trunk 14 Is provided.
[0038]
The downstream signal input to the first optical input terminal T1 via the downstream main optical fiber 12a is converted into an electrical signal by the downstream photoelectric conversion unit 20a, amplified by the amplifier 21a, and then the downstream line selection switch. 22 is input. Similarly, the downstream signal input to the second optical input terminal T2 via the downstream sub optical fiber 12b is also converted into an electrical signal by the downstream photoelectric conversion unit 20b, amplified by the amplifier 21b, and then selected by the downstream line. Input to the switch 22. Note that the two downstream photoelectric conversion units 20a and 20b of the present embodiment both use photodiodes as light receiving elements.
[0039]
Since the main line side (that is, the first optical input terminal T1 side) is normally selected by the downlink selection switch 22, only the downlink signal input from the first optical input terminal T1 is a high-pass filter (hereinafter, “ The data is output to the main line connection terminal T4 via the HPF 23a and the low-pass filter (hereinafter referred to as “LPF”) 24b.
[0040]
It should be noted that which of the two downlinks is used as the main line can be arbitrarily determined. Normally, when the optical transceiver 13 is installed, various conditions such as the optical reception level at the installation location are taken into consideration. Thus, any one is selected by a manual selection switch (not shown) (in this embodiment, the first optical input terminal T1 side is selected). The reception level of the optical signal input from the first optical input terminal T1 is constantly monitored by an optical sensor (not shown). If the reception level falls below a predetermined level, the downlink selection switch 22 is used. Is automatically switched to the second optical input terminal T2 side. Further, as described above, the downlink selection switch 22 can also be switched by a status signal from the CATV center 11.
[0041]
On the other hand, among the two types of upstream signals input from the main line connection terminal T4, the upstream L is input to the amplifier 25a via the LPF 24b and the LPF 23b, and the upstream H is input to the amplifier 25b via the HPF 24a.
The HPF 24a is for passing the upstream H (650 to 770 MHz) and for preventing the upstream L (10 to 55 MHz) and downstream signal (70 to 602 MHz) from flowing out to the amplifier 25b side, and has a cutoff frequency. Is set to 650 MHz, for example. On the other hand, the LPF 24b is for passing the uplink L and downlink signals and blocking the uplink H, and the cutoff frequency is set to 602 MHz, for example.
[0042]
The HPF 23a is for passing a downlink signal and preventing the uplink L from flowing out to the downlink selection switch 22 side, and the cutoff frequency is set to 70 MHz, for example. On the other hand, the LPF 23b is for passing the upstream L and preventing the downstream signal from flowing out to the amplifier 25a, and the cutoff frequency is set to 55 MHz, for example.
[0043]
Then, the upstream L amplified by the amplifier 25a and the upstream H amplified by the amplifier 25b are respectively input to the upstream photoelectric conversion unit 27 via the HPF 26a and the LPF 26b, where they are converted into optical signals, and then the optical output. The data is sent from the terminal T3 to the CATV center. That is, in this embodiment, each upstream signal (upstream L, upstream H) from each amplifier 25a, 25b is not separately converted into an optical signal, but after each upstream signal is mixed by the HPF 26a and the LPF 26b, I am trying to convert it into a signal.
[0044]
Note that the light emitting element used in the upstream photoelectric conversion unit 27 is a laser diode in the present embodiment. Further, the HPF 26a is for passing only the uplink H of the uplink signal and for preventing the uplink L from flowing out to the amplifier 25b side, and the cutoff frequency is set to 650 MHz, for example. The LPF 26b is for passing only the upstream L of the upstream signal and preventing the upstream H from flowing out to the amplifier 25a side, and the cutoff frequency is set to 55 MHz, for example.
[0045]
The upstream L and upstream H thus converted and output as optical signals are transmitted on the upstream optical fiber 12 c and input to the optical receiver 18 in the CATV center 11. As shown in FIG. 3, the optical receiver 18 has an optical input terminal T5 for connecting the upstream optical fiber 12c, an upstream L output terminal T6 for transmitting upstream L to the headend device HE, and upstream H. And an upstream H output terminal T7 for sending to the head end device HE.
[0046]
The upstream L and upstream H (both optical signals) input to the optical input terminal T5 are converted into electrical signals by the upstream photoelectric conversion unit 31, and the upstream L is input to the amplifier 33a via the LPF 32a, and the upstream H Is input to the amplifier 33b through the HPF 32b. The upstream L amplified by the amplifier 33a is transmitted from the upstream L output terminal T6 to the head end device HE, and the upstream H amplified by the amplifier 33b is transmitted from the upstream H output terminal T7 to the head end device HE. .
[0047]
Note that the light receiving element used in the upstream photoelectric conversion unit 31 is a photodiode in the present embodiment. The LPF 32a is for passing only the upstream L of the upstream signal and for preventing the upstream H from flowing out to the amplifier 33a side, and the cutoff frequency is set to 55 MHz, for example. Further, the HPF 32b is for passing only the uplink H of the uplink signal and for preventing the uplink L from flowing out to the amplifier 33b side, and the cutoff frequency is set to 650 MHz, for example.
[0048]
As described above in detail, in the CATV system of the present embodiment, each uplink signal of uplink L and uplink H transmitted as an electrical signal from the terminal side is once separated by the optical transceiver 13 (for each uplink signal). In order to separate downstream signals sandwiched between frequency bands), the separated upstream signals are not directly converted into optical signals as they are, but after being mixed again, the upstream photoelectric conversion unit 27 converts them into optical signals. ing. Thereby, since each upstream signal is transmitted on one upstream optical fiber 12c, in the optical receiver 18 of the CATV center 11, this upstream signal can be converted into an electrical signal by one upstream photoelectric conversion unit 31, The converted signals are separated into upstream L and upstream H, respectively, and output to the head end device HE.
[0049]
Therefore, according to the optical transceiver 13 of the present invention, it is not necessary to separately convert the upstream L and the upstream H into optical signals, and the components constituting the spectral transceiver 13 (especially for converting electrical signals into optical signals). Laser diodes as light emitting elements) can be reduced, and the optical transceiver 13 can be reduced in size and cost. Further, each upstream signal converted into an optical signal can be transmitted as it is to the CATV center 11 via one upstream optical fiber 12c, so that upstream signal transmission is performed as compared with the case where each upstream signal is transmitted through a separate optical fiber. The number of optical fibers can be reduced to half, and the cost can be reduced.
[0050]
Further, the optical receiver 18 in the CATV center 11 can reliably separate two types of upstream signals (upstream L and upstream H) transmitted on the single upstream optical fiber 12c as electrical signals, respectively. Compared to the case where two types of upstream signals are transmitted through separate optical fibers and converted into electrical signals separately, the components constituting the optical receiver 18 (particularly, the light reception for converting optical signals into electrical signals) The number of photodiodes as elements can be reduced, and the optical receiver 18 can be reduced in size and cost.
[0051]
Further, a downstream signal transmitted as an optical signal from the CATV center 11 is also converted into an electrical signal by the optical transceiver 13 and is reliably transmitted to the terminal side via the trunk line 14. Therefore, a bidirectional optical CATV system that transmits upstream signals of two kinds of frequency bands as optical signals to the CATV center 11 and transmits downstream signals as optical signals from the CATV center 11 to the terminal side is also efficient and economical. It becomes possible to build in.
[0052]
In addition, since the conventional optical transceiver converts the upstream L and upstream H into optical signals separately, it has a configuration of three systems (three units) for upstream L, upstream H, and downstream. Therefore, in order to improve the reliability, when constructing a system for transmitting downstream signals through two main and secondary lines, it was necessary to install two optical transceivers. However, in the optical transceiver 13 according to the present embodiment, the upstream L and the upstream H can be combined into one system, and the vacant space is used for the upstream / downstream main line / downstream sub line. Since it is possible to adopt a three-line configuration for lines, even in a system that transmits downstream signals on two main and secondary lines, only one optical transceiver 13 needs to be installed, and the economic effect is great. .
[0053]
Here, the correspondence between the components of the present embodiment and the components of the present invention will be clarified. In the present embodiment, the trunk line 14 corresponds to the electrical signal transmission path of the present invention, the upstream optical fiber 12c corresponds to the upstream optical transmission path of the present invention, and the upstream photoelectric conversion unit 27 is the first photoelectric conversion means of the present invention. The downstream photoelectric conversion units 20a and 20b correspond to the third photoelectric conversion unit of the present invention, and the upstream photoelectric conversion unit 31 corresponds to the second photoelectric conversion unit of the present invention. The HPF 24a and the LPF 24b 1 corresponds to the first upper / lower signal separating means, and the HPF 26a and LPF 26b constitute the upstream mixing means of the present invention, and the HPF 23a and LPF 23b correspond to the second upper / lower signal separating means of the present invention. The HPF 32b and the LPF 32a constitute an equivalent to the upstream signal separation means of the present invention.
[0054]
The embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various forms can be adopted as long as it belongs to the technical scope of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, in the optical transceiver 13, each uplink signal transmitted from the terminal side via the trunk line 14 is first separated only in the uplink H by the HPF 24 a and the uplink L is separated by the LPF 24 b. Further, the LPF 23b separates the downlink signal from the downlink signal, but conversely, only the uplink L may be separated from the uplink H and downlink signal, and then the uplink H and downlink signal may be separated by a filter. . However, in this case, since the uplink H having a high frequency band passes through the two filters, there is a possibility that the transmission loss may increase. Is preferably separated by two filters.
[0055]
In the above embodiment, the downlink signal input from the first optical input terminal T1 is normally received as the main line, and when an abnormality occurs in the main line, the downlink selection switch 22 is switched, The downlink signal from the optical input terminal T2 is transmitted to the terminal side. Conversely, the downlink signal from the second optical input terminal T2 is normally transmitted to the terminal side. A downlink signal from one optical input terminal T1 may be transmitted to the terminal side. In this case as well, the optical level of the downstream signal input from the second optical input terminal T2 is detected by an optical sensor (not shown) and may be switched when the level is lower than a predetermined level.
[0056]
Furthermore, in the above embodiment, the transmission of the upstream signal from the optical transceiver 13 to the CATV center 11 is transmitted via a single optical fiber (upstream optical fiber 12c). In this case, the upstream signal may be transmitted by two optical fibers. In this way, although the amount of optical fiber used increases, even if an abnormality occurs in one optical fiber, transmission of the upstream signal can be continued as long as the other is normal, so a more reliable CATV system can be achieved. It becomes possible to construct.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic block diagram showing an overall configuration of a CATV system of an embodiment.
FIG. 2 is a schematic block diagram showing an optical transceiver according to the present embodiment.
FIG. 3 is a schematic block diagram showing an optical receiver provided in the CATV center of the present embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... CATV center, 11a ... Antenna, 12 ... Optical fiber cable, 12a ... Downstream main optical fiber, 12b ... Downstream sub optical fiber, 12c ... Upstream optical fiber, 13 ... Optical transceiver, 14 ... Trunk, 16a, 16b ... Optical Transmitter, 17a ... center modem, 17b ... router, 17c ... server group, 18 ... optical receiver, 19 ... status monitor, 20a, 20b ... downstream photoelectric conversion unit, 21a, 21b, 25a, 25b, 33a, 33b ... amplifier , 22 ... Downlink selection switch, 27, 31 ... Upward photoelectric conversion unit, 23a, 24a, 26a, 32b ... HPF (high pass filter), 23b, 24b, 26b, 32a ... LPF (low pass filter), HE ... Head end device , TBA ... Trunk branch amplifier

Claims

A downlink signal is transmitted from the CATV center to the terminal side, and an L-band uplink signal having a lower frequency band than the downlink signal and an H-band uplink signal having a higher frequency band than the downlink signal are transmitted from the terminal side to the CATV center. In the CATV system,
Each upstream signal output as an electrical signal from the terminal side and transmitted via an electrical signal transmission path is converted into an optical signal for transmission to the CATV center via an upstream optical transmission path, An optical transmitter for sending the downlink signal transmitted from the CATV center via the downlink transmission line onto the electrical signal transmission line,
The uplink signals transmitted from the terminal side are separated from each other , the H band uplink signal is output to the H band signal path, the L band uplink signal is output to the upper and lower common paths, and the upper and lower common paths are First upper and lower signal separating means for sending the downlink signal input via the electric signal transmission path;
The downstream signal transmitted from the CATV center is output to the upper and lower common path, and the L band upstream signal input from the first upper and lower signal separating means via the upper and lower common path is output to the L band signal path. Second upper and lower signal separating means for outputting;
The H band upstream signal is input from the first upper and lower signal separating means via the H band signal path, and the L band upstream signal is input from the second upper and lower signal separating means via the L band signal path. , an up mixing means wherein is the type each uplink signal to mixed-,
Optical transmitter, characterized in that a first photoelectric conversion means for converting each of said uplink signal mixed by the previous SL upstream mixing means into an optical signal transmitted to the upstream optical transmission path.

A downlink signal is transmitted from the CATV center to the terminal side, and an L-band uplink signal having a lower frequency band than the downlink signal and an H-band uplink signal having a higher frequency band than the downlink signal are transmitted from the terminal side to the CATV center. In the CATV system,
Each upstream signal output as an electrical signal from the terminal side and transmitted via an electrical signal transmission path is converted into an optical signal for transmission to the CATV center via an upstream optical transmission path, In addition to sending out on the upstream optical transmission line, the CATV center temporarily converts the electrical signal from the electrical signal to the optical signal, and transmits the downstream signal transmitted on the downstream optical transmission path to the electrical signal again. An optical transceiver for sending out on an electric signal transmission line,
Third photoelectric conversion means for converting the downstream signal transmitted from the CATV center through the downstream optical transmission path into an electrical signal;
The upstream signals transmitted from the terminal side are separated from each other, the H-band upstream signal is output to the H-band signal path, the L-band upstream signal is output to the upper and lower common paths, and the third photoelectric conversion is performed. First upper and lower signal separating means for sending the downstream signal that has been converted into an electric signal by the means and input via the upper and lower common path onto the electric signal transmission path;
The downstream signal converted into an electric signal by the third photoelectric conversion means is output to the upper and lower common path, and the L-band upstream signal input from the first upper and lower signal separation means via the upper and lower common path Second upper and lower signal separating means for
The H band upstream signal is input from the first upper and lower signal separating means via the H band signal path, and the L band upstream signal is input from the second upper and lower signal separating means via the L band signal path. Upstream mixing means for mixing the input upstream signals,
An optical transceiver comprising: first photoelectric conversion means for converting each upstream signal mixed by the upstream mixing means into an optical signal and sending the optical signal onto the upstream optical transmission line .

An optical transmitter according to claim 1;
  Second photoelectric conversion means for converting each upstream signal transmitted on the upstream optical transmission path into an electrical signal, and each upstream signal for separating each upstream signal converted into an electrical signal by the second photoelectric conversion means An optical receiver having a separating means;
  With
  Each upstream signal output as an electrical signal from the terminal side and transmitted on the electrical signal transmission path is converted into an optical signal by the optical transmitter, and the CATV is transmitted via the upstream optical transmission path. Transmitted to the center,
  In the CATV center, each upstream signal transmitted through the upstream optical transmission line is converted again into an electrical signal by the optical receiver.
  CATV system characterized by this.

An optical transceiver according to claim 2 is provided,
The CATV Center is
Second photoelectric conversion means for converting the upstream signals transmitted on the upstream optical transmission path into electrical signals, and upstream signals for separating the upstream signals converted into electrical signals by the second photoelectric conversion means, respectively. An optical receiver having a separating means;
A downstream optical transmitter that once converts the downstream signal output as an electrical signal into an optical signal and sends it to the downstream optical transmission line;
With
The downlink signal output from the downlink optical transmitter and transmitted on the downlink optical transmission path is converted into an electrical signal again by the optical transceiver and sent to the terminal side,
Each upstream signal output as an electrical signal from the terminal side and transmitted on the electrical signal transmission path is converted into an optical signal by the optical transceiver, and the CATV is transmitted via the upstream optical transmission path. A CATV system which is transmitted to a center and converted into an electrical signal again by the optical receiver .