JP4704724B2

JP4704724B2 - 光送信装置

Info

Publication number: JP4704724B2
Application number: JP2004298057A
Authority: JP
Inventors: 久典大原
Original assignee: Maspro Denkoh Corp
Current assignee: Maspro Denkoh Corp
Priority date: 2004-10-12
Filing date: 2004-10-12
Publication date: 2011-06-22
Anticipated expiration: 2024-10-12
Also published as: JP2006115013A

Description

本発明は，主にＣＡＴＶシステムに利用される光送信装置に関し，詳しくはその光送信装置の構成に関する。

従来，ＨＦＣ伝送方式のＣＡＴＶシステムは，ＣＡＴＶセンターからの下り信号を個人やマンション等の加入者宅の近辺までは下り用光伝送路で伝送し，光／電気変換装置（所謂，ノード型光送受信機）で高周波信号に変換した後，この下り信号を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で伝送し，電気／光変換装置で光信号に変換した後，上り用光伝送路でＣＡＴＶセンターまで伝送する構成となっている。
また，加入者側における棟内の分配システムとしては，下り信号としての高周波信号を，ブースター，分岐器，分配器等を使って分配する方式や，棟内に引き込まれた下り高周波信号を光送信装置で光信号に変換して個別に分配する光システムを構築する例が増えてきた。
更にＢＳ及びＣＳのような衛星放送や，地上ディジタル放送等を直接受信してサービスが受けられるように，建物に衛星アンテナやＵＨＦアンテナを設置し，これらの信号をＣＡＴＶ伝送線からの信号に混合して棟内に分配するシステムも増えてきた。
（例えば，特許文献１参照）

特開２００１−２３１０２３号公報

しかし，従来のこのようなＨＦＣ伝送方式においては，例えば下り信号はノードから出力された高周波信号が，トランクアンプ等をカスケードした高周波伝送路を通過して伝送させるため，この伝送路においてＣ／Ｎが劣化してしまうことがあり，サービスの品質低下を招く要因となっていた。
このためサービスの品質を向上させるためにノードの細分化を行うと，システムのコストが係るといった問題があった。
また，何らかの原因でＣＡＴＶセンター局からの信号が停波した場合に対応するように，ＣＡＴＶシステムを二重化することも考えられるが工事が複雑になり，延いてはコストがかかるといった問題があった。
そこで本願においては，こうした問題点を解決するためになされたものであり，
その目的は，コストを掛けずに高品質な信号の伝送を行うことができる光送信装置を提供することにある。
他の目的は，ＣＡＴＶセンター局からの光信号が停波しても，ＣＡＴＶシステムの加入者にて全くテレビの受信ができなくなることを防止することにある。

上記課題を解決するために，請求項１の発明は，
ＣＡＴＶセンター局からの光ファイバケーブルが引き込まれる建造物内に設けられると共に，前記ＣＡＴＶセンター局からの光ファイバケーブルと，前記建造物内に配置された別の光ファイバケーブルとの間に接続される光送信装置であって，
前記ＣＡＴＶセンター局からの光ファイバケーブルを介して，前記ＣＡＴＶセンター局からの下り光信号が入力され，
前記下り光信号とは別に，前記下り光信号が光変換される前の高周波信号と周波数帯の一部若しくは全てが重なる高周波信号であって，地上放送を受信するために前記建造物に設置された地上放送アンテナからの第１の高周波信号と，この第１の高周波信号より周波数帯の高い高周波信号であって，前記建造物に設置された衛星アンテナからの中間周波数帯である第２の高周波信号とが，夫々入力されるように構成され，
更に，前記下り光信号を第３の高周波信号に変換する光受信機と，
前記第１の高周波信号を通過させるか，前記第３の高周波信号を通過させるかを切換自在に切替えてどちらか一方の高周波信号を通過するように構成した切替手段と，を備え，
前記切替手段を通過した前記第１の高周波信号若しくは前記第３の高周波信号と，前記第２の高周波信号とを，混合して光信号に変換し，該変換後の光信号を前記別の光ファイバケーブルへ出力するように構成される。

請求項２の発明は，請求項１に記載の光送信装置において，前記切替手段は，前記下り光信号の信号レベルを判断基準とし，前記下り光信号が前記光受信機に所定レベルに達しない時は，前記第１の高周波信号を通過させ，前記下り光信号が前記光受信機に所定レベル以上入力されている時は，前記第３の高周波信号を通過させるように構成される。

請求項３の発明は，請求項１に記載の光送信装置において，前記切替手段は，前記下り光信号に含まれる所定の信号を判断基準とし，前記下り光信号に含まれる前記所定信号が規定値にない時は，前記第１の高周波信号を通過させ，前記下り光信号に含まれる前記所定信号が規定値にある時は，前記第３の高周波信号を通過させるように構成される。

請求項１の光送信装置によれば，ＣＡＴＶセンター局からの下り光信号を，高周波増幅器等を介さず，光ファイバケーブルを介して直接入力することができ，高周波信号が高周波増幅器等をカスケードした伝送路を通過して伝送させることによって信号のＣ／Ｎが劣化してしまうような，伝送信号の品質低下を招いてしまうことがない。つまり，ＣＡＴＶセンター局からの光ファイバケーブルを直接建造物内に引き込むことができ，信号のＣ／Ｎが劣化してしまいサービスの品質低下を招くことがない。
また，ＣＡＴＶセンター局からの下り光信号（第３の高周波信号）が停波しても，少なくともこの第３の高周波信号と一部若しくは全てが重なる第１の高周波信号を入力することができるように構成されているので，下り光信号が停波しても切替手段において伝送路を切替することで，停波のない利便性を提供できる。
具体的には，ＣＡＴＶシステムの加入者は，建造物内において，ＣＡＴＶセンター局からの下り光信号によって多チャンネル（例えば自主放送や地上放送ばかりでなく衛星放送を含む場合もある）のサービスを受けることとなるが，もし光ファイバケーブルの切断やセンター局の機器の故障が発生して下り光信号が停波した場合であっても，光送信装置に備えた切替手段で伝送路を切替えて，建造物に設置された地上放送アンテナからの第１の高周波信号を通過させることができるため、加入者は，少なくとも地上放送アンテナからの信号を受信でき，全くテレビの受信ができなくなると言ったことがなくなる。
加えて，建造物に設置された衛星アンテナからの信号も混合して出力できることから，この光送信装置を備えたＣＡＴＶシステムでは，ＣＡＴＶで多チャンネルのサービスを楽しめるばかりでなく，加入者は衛星放送を直接受信する方法も選択することができ，サービスの選択幅が広がる受信システムを構築できる。

請求項２の発明によれば，例えば下り光信号によってサービスを受けている場合であって，光ファイバケーブルの切断や光送信機の故障等，不測の事態が発生した場合であっても，自動的に切替手段で伝送路を切替えることで，少なくとも第１の高周波信号からの信号を受信できるように素早く対応できる光送信装置を提供できる。

請求項３の発明によれば，例えば下り光信号に含まれたパイロット信号を検出することによって，下り光信号を伝送してくる光ファイバケーブルの回線状態を正確に判定して，下り光信号の状態が悪い時は，自動的に切替手段を切替えることで，少なくとも第１の高周波信号の受信ができるように素早く対応可能な光送信装置を提供できる。

以下に，本発明を具体化した実施形態の例を，図面を基に詳細に説明する。
図１（ａ）は本願の実施例を示す概略構成図である。（ｂ）は他の実施例を示す。図２本願の光送信装置を用いたＣＡＴＶシステム例を示す概略説明図である。図３は従来のＣＡＴＶシステムの一例を示す構成図である。

図１（ａ）に基づいて本発明に係る光送信装置１の実施例を説明する。２は高周波信号を入力するためのＲＦ信号入力端子として構成されており，この入力端子から入力された高周波信号は１１に示す高周波信号の切替手段に入力される。
尚，この入力端子には例えば７０〜７７０ＭＨｚの周波数帯の信号が入力され，この信号が請求項に記載の第１の高周波信号を示す。本願の実施例では例えばＶＨＦ，ＵＨＦ帯の信号を入力した例を示す。

３は，前記第１の高周波信号より高い周波数帯であって相互に重ならない第２の高周波信号を入力するための入力端子であり，本願の実施例では例えばＢＳ・ＣＳ−ＩＦ帯の信号を入力するためのＢＳ−ＩＦ入力端子として構成されており，該入力端子から入力されたＢＳ・ＣＳ−ＩＦ帯の信号はトランジスタ若しくはＩＣで構成された増幅器１５に入力され，該増幅器１５において所定レベルに増幅された後に，混合器１３に入力される。
尚，この実施例におけるＢＳ・ＣＳ−ＩＦ帯の信号は例えば１０３２〜２６０２ＭＨｚの周波数帯の信号であり，この信号が請求項に記載の第２の高周波信号を示す。

４は光信号を入力するための入力端子であり，本願の実施例では，例えばＣＡＴＶセンター局から光ファイバケーブル（以下単に，光ファイバあるいは光ファイバーとも記載する）を介して光信号を伝送するＣＡＴＶ伝送網からの光信号を入力するためのＣＡＴＶ下り光信号入力端子として構成されている。この入力端子４から入力された光信号は，この光信号を高周波信号に変換する光受信機１６において高周波信号に変換された後に，切替手段１１に入力される。
尚，この入力端子４に入力されるＣＡＴＶ下り光信号としては，例えば波長が１．３１μｍ帯若しくは１．５５μｍ帯の信号を用いており，この光信号が請求項に記載の下り光信号を示す。また，前記光受信機１６から出力される高周波信号は例えば７０〜７７０ＭＨｚ帯の周波数帯の信号であり，この高周波信号が請求項に記載の第３の高周波信号を示す。

前記切替手段１１は，前記第１の高周波信号を通過させるか，前記第３の高周波信号を通過させるかを切換自在に切替えて，どちらか一方の高周波信号を通過するように構成した高周波信号の切替器であり，例えば機械的な切替えスイッチか，ピンダイオード等で構成された電子的なスイッチ等を操作手段１７において切替えるように構成されている。
この切替手段１１に入力された第１の高周波信号若しくは第３の高周波信号は，前記切替手段１１において選択的に伝送路を切替えられた後に，トランジスタ若しくはＩＣ等によって構成された高周波増幅器１２に入力され，該増幅器１２において所定レベルまで増幅された後に，混合器１３に入力されるのである。
このようにして前記混合器１３に入力される前記第２の高周波信号と選択的に入力される前記第１の高周波信号若しくは前記第３の高周波信号とは，前記混合器１３において混合されてから，高周波信号を光信号に変換する光送信機１４において光信号に変換された後に，５に示す下り光信号出力端子５から出力される。

次に本願の光送信装置に係る他の実施例について説明する。この実施例は前記切替手段１１の切替えの判定手段として，前記下り光信号に含まれる所定信号を検出・判定して，この判定基準に基づいて，前記切替手段１１を前記第１の高周波信号を通過させるか，前記第３の高周波信号を通過させるかの伝送路を自動的に判断して切替えるものである。
このときの所定信号としては，センター局において生成されたパイロット信号であっても良く，放送信号に含まれる特定の信号でも良く特に限定されるものではない。
この実施例ではフォトダイオードを備えた光受信機１６にパイロット信号等の検出回路を備えさせて基準となる信号を検出し，この検出した信号を制御手段１８によって判定すると共に，これに基づいて所定の信号を出力させて，前記切替手段１１において伝送路の切替えを行うように構成されているのである。

次に本発明の光送信装置１を備えたＣＡＴＶシステムの概略を図２に示し，前記光送信装置１とシステムについて詳細に説明する。
３０はＣＡＴＶセンター局であり，ＶＨＦ若しくはＵＨＦ等の地上放送用アンテナ３０ａやＢＳ・１１０°衛星アンテナ３０ｂ等において受信した信号は，ヘッドエンド装置３１に入力されて，例えば７０〜７７０ＭＨｚの周波数帯に夫々の信号が伝送に適切なように処理されたり，パイロット信号を混合したりした後に，この高周波信号を光信号に変換する光送信機３２，３２・・・において下り光信号に変換されてから光ファイバケーブル３３，３３・・・を介して伝送される。
尚，本実施例では，前述したように，前記下り光信号は１．３１μｍ帯若しくは１．５５μｍ帯等の波長の光信号である。
また，上り光信号は光ファイバケーブル３５，３５・・・を介してセンター局の光受信機３６，３６・・・に入力されて高周波信号に変換される。この光受信機はセンターモデム３７，ルーター３８と接続されており，センター局３０はＷＡＮ（ＷｉｄｅＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）４０と接続されている。尚，本願の説明を明確にするために，上り光信号については詳細な説明は省略した。

図２において５０はマンション等の建造物であり，５１ａ，５１ｂ，・・・は端末端子がある個別加入者宅を示す。
光ファイバケーブル３３を介してマンション５０に引き込まれたＣＡＴＶ下り光信号は，マンション等に設置された光ファイバ７との間に接続された前記光送信装置１のＣＡＴＶ下り光信号入力端子４から入力される。また，マンション等の建造物５０には例えばＶＨＦ及びＵＨＦ等の地上放送波を受信するアンテナ５０ａが設置されており，この地上放送アンテナ５０ａにおいて受信された信号（第１の高周波信号）は，前記光送信装置１のＲＦ信号入力端子２から入力される。このとき，ＶＨＦ帯の周波数帯である９０〜２２２ＭＨｚの信号と，ＵＨＦ帯の周波数帯である４７０〜７７０ＭＨｚの信号とを両方受信する場合は夫々のアンテナからの出力を混合器で混合したものを一本の同軸ケーブルで引き込む。
更に建造物５０には例えばＢＳと１１０°ＣＳを受信可能な衛星アンテナ５０ｂが設置されており，本願の実施例では１０３２〜２６０２ＭＨｚの中間周波数帯の信号（第２の高周波信号）が光送信装置１のＢＳ・ＣＳ−ＩＦ入力端子３から入力される。

光送信装置１に入力されたＣＡＴＶ下り光信号は，この光送信装置１に内蔵させた光受信機１６において第３の高周波信号に変換されるのであるが，この第３の高周波信号と前記第１の高周波信号とは，切替手段１１において選択的に伝送路が切替えられてどちらか一方の高周波信号が切替手段１１から出力される。更に切替手段１１から出力された第３の高周波信号若しくは第１の高周波信号は，増幅器１２において所定レベルまで増幅された後に，混合器１３において前記第２の入力伝送経路を通過した第２の高周波信号と混合される。この混合された高周波信号は光送信機１４において光信号に変換されてから，下り光信号出力端子から建造部内部に配設された光ファイバ７に送出される。
光ファイバ７で伝送される下り光信号は，光分配器６，光ファイバ７等を介して加入者宅内５１ａに設置された光受信機８において高周波信号に変換されてから端末端子９から出力される。

上記システムにおいて，前記第３の高周波信号は加入しているＣＡＴＶシステムの高周波信号の伝送帯域（本願の実施例では７０〜７７０ＭＨｚ）であるように構成されているので，マンション等の建造物５０には，この７０〜７７０ＭＨｚのＣＡＴＶ下り高周波信号である第３の高周波信号と，地上波用のアンテナ５０ａにおいて受信されたＶＨＦ帯である９０〜２２２ＭＨｚ，ＵＨＦ帯である４７０〜７７０ＭＨｚの信号の，両方若しくはどちらか一方の信号である第１の高周波信号が引き込まれることとなり，これらの高周波信号は切替手段１１において，選択的に伝送路が切替えられることになる。

即ち，本願の光送信装置１を用いた棟内ＣＡＴＶシステムにおいては，該光送信装置１にＣＡＴＶ下り光信号を高周波信号に変換する光受信機１６を具備させたので，ＣＡＴＶ伝送路としての光ファイバーを直接建造物５０内に引き込むことができ，図３に示す従来のＨＦＣ伝送方式のように，例えば下り信号はノードから出力された高周波信号が，トランクアンプ等をカスケードした高周波伝送路を通過して伝送させることによって，信号のＣ／Ｎが劣化してしまいサービスの品質低下を招くことがないのである。
また，サービスの品質を向上させるためにノードの細分化を行うことも必要としないのでシステムのコストアップといった問題も解消されるのである。

更に加えて，本願の光送信装置１は前記第３の高周波信号と第１の高周波信号を選択的に入力して伝送できるように構成されていることで，例えば一般的な状態においてはＣＡＴＶ伝送路を介して入力されたＣＡＴＶ下り光信号によって多チャンネルのサービスを受けており，光ファイバーの切断やセンター局の機器の故障と言った不測の事態が発生した場合であっても，自動的に若しくは手動によって，前記光送信装置１に備えた切替手段１１で伝送路を切替えて，マンション等の建造物５０に設置した地上波用のアンテナ５０ａからの第１の高周波信号である信号を通過させるように構成されていることで，ＣＡＴＶからの信号が切断したり状態が悪くなったりした場合であっても，少なくとも地上波用のアンテナ５０ａからの信号を受信できるようになるので全くテレビの受信ができなくなると言ったことがなくなるのである。
加えて，ＢＳ・１１０°ＣＳ用の衛星アンテナ５０ｂからの信号も入力できることから，この光送信装置１を備えた棟内ＣＡＴＶシステムでは，ＣＡＴＶで衛星放送を含めた多チャンネルのサービスを楽しめるばかりでなく，加入者は衛星放送を直接受信する方法を選択することができ，サービスの選択幅が広がる受信システムを構築できるのである。
尚，本願の光送信装置１及びＣＡＴＶシステムに使用される光信号に，１．５５μｍ帯の光信号を利用すれば，ＥＤＦＡ（ＥｒｂｉｕｍＤｏｐｅｄＦｉｂｅｒＡｍｐｌｉｆｉｅｒ：エルビウム添加光ファイバ増幅器）による増幅分配ができるためシステムの低コスト化が図れるといった優位性の高い光送信装置及びＣＡＴＶシステムが提供できるのである。また，本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく，各部の構成を適宜に変更して実施することも可能である。

（ａ）本発明に係る光送信装置の実施形態の１例を示し，（ｂ）は異なる実施形態を示す。本願の光送信装置を用いたＣＡＴＶシステムの一例の概略構成図である。従来のＣＡＴＶシステムの一例の概略構成図を示す。

符号の説明

１…光送信装置，２…ＲＦ信号入力端子，３…ＢＳ・ＣＳ−ＩＦ入力端子，４…ＣＡＴＶ下り光信号入力端子，５…下り信号出力端子，６…光分配器，７…光ファイバ，８…光受信機，９…テレビ端子，１０…，１１…切替手段，１２…増幅器，１３…混合器，１４…光送信機，１５…増幅器，１６…光受信機，１７…操作手段，１８…制御手段，１９…，２０…ノード型光送受信機，２１…同軸ケーブル，２２…幹線分配増幅器，２３…幹線分岐増幅器，２４…分岐増幅器，２５…タップオフ，２６…保安器，３０…ＣＡＴＶセンター局，３０ａ…地上波用アンテナ，３０ｂ…衛星アンテナ，３１…ヘッドエンド装置，３２…光送信機，３３…光ファイバケーブル，３５…光ファイバケーブル，３６…光受信機，３７…センターモデム，３８…ルーター，４０…ＷＡＮ，５０…加入者，５０ａ…地上波用アンテナ，５０ｂ…衛星アンテナ，５１ａ・５１ｂ・・・…個人宅，１００…光送信機

Claims

ＣＡＴＶセンター局からの光ファイバケーブルが引き込まれる建造物内に設けられると共に，前記ＣＡＴＶセンター局からの光ファイバケーブルと，前記建造物内に配置された別の光ファイバケーブルとの間に接続される光送信装置であって，
前記ＣＡＴＶセンター局からの光ファイバケーブルを介して，前記ＣＡＴＶセンター局からの下り光信号が入力され，
前記下り光信号とは別に，前記下り光信号が光変換される前の高周波信号と周波数帯の一部若しくは全てが重なる高周波信号であって，地上放送を受信するために前記建造物に設置された地上放送アンテナからの第１の高周波信号と，この第１の高周波信号より周波数帯の高い高周波信号であって，前記建造物に設置された衛星アンテナからの中間周波数帯である第２の高周波信号とが，夫々入力されるように構成され，
更に，前記下り光信号を第３の高周波信号に変換する光受信機と，
前記第１の高周波信号を通過させるか，前記第３の高周波信号を通過させるかを切換自在に切替えてどちらか一方の高周波信号を通過するように構成した切替手段と，を備え，
前記切替手段を通過した前記第１の高周波信号若しくは前記第３の高周波信号と，前記第２の高周波信号とを，混合して光信号に変換し，該変換後の光信号を前記別の光ファイバケーブルへ出力するように構成されたことを特徴とした光送信装置。
前記切替手段は，前記下り光信号の信号レベルを判断基準とし，前記下り光信号が前記光受信機に所定レベルに達しない時は，前記第１の高周波信号を通過させ，前記下り光信号が前記光受信機に所定レベル以上入力されている時は，前記第３の高周波信号を通過させるように構成したことを特徴とした請求項１に記載の光送信装置。
前記切替手段は，前記下り光信号に含まれる所定の信号を判断基準とし，前記下り光信号に含まれる前記所定信号が規定値にない時は，前記第１の高周波信号を通過させ，前記下り光信号に含まれる前記所定信号が規定値にある時は，前記第３の高周波信号を通過させるように構成したことを特徴とした請求項１に記載の光送信装置。