JP4748008B2 - 光伝送システム及び光送信装置 - Google Patents

Description

本発明は、データ信号光とアナログ映像信号光を波長多重伝送する光伝送システム及び光送信装置に関し、より具体的には、当該データ信号光から当該アナログ映像信号光へのラマンクロストークを低減する光伝送システム及び光送信装置に関する。

メトロネットワークでは、ギガビットイーサネット（ＧｂＥ）又はファイバチャネル（ＦＣ）を、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ又はＯＴＮのフレームにマッピングすることなく、ＧｂＥ又はＦＣのフレームのまま伝送するケースがある。「イーサネット」は登録商標である。

その一方で、近年の急速な光アクセスネットワークの拡充に伴い、放送信号を光ファイバ経由で配信するといったニーズが顕在化してきている。放送サービスを迅速かつ安価に提供するには、通信用光信号と放送用光信号を別波長で伝送する時分割多重（ＷＤＭ）が有効である（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−２２９５８１号公報

通信データと放送信号の同時伝送にＷＤＭを利用する場合、一般的に、データ信号光と放送用信号光の間でラマンクロストークが発生する。放送用信号光としてＲＦ信号をアナログ伝送する場合、このラマンクロストークの影響は無視できない。

ＧｂＥ及びＦＣでは、回線上に無信号状態が発生すると、それぞれ２０ｂｉｔと４０ｂｉｔの繰り返しのアイドルパターンを伝送するように規定されている。このアイドルパターンは、ＧｂＥでは６２．５ＭＨｚ間隔で急峻なスペクトルを持ち、ＦＣでは２６．５６２５ＭＨｚ間隔で急峻なスペクトルを持つ。

例えば、放送信号をアナログ伝送する場合、ＶＨＦの３ｃｈのＲＦ周波数は９６〜１０２ＭＨｚであり、ＶＨＦの６ｃｈのＲＦ周波数帯は１８２〜１８８ＭＨｚである。これに対し、ＧｂＥでは、ＲＦ周波数１８７．５（＝６２．５×３）（ＭＨｚ）にアイドルパターンのピークスペクトルがある。これは、ＶＨＦの６ｃｈに影響する。図３（ａ）はアナログテレビ信号の周波数スペクトルと、図３（ｂ）はＧｂＥの周波数スペクトルを示す。それぞれ、横軸は周波数を示し、縦軸は信号強度又はパワーを示す。

他方、ＦＣでは、ＲＦ周波数１０６．３（＝４×２６．５６２５）（ＭＨｚ）及び１８５．９（＝７×２６．５６２５）（ＭＨｚ）にアイドルパターンのピークスペクトルがある。これらは、ＶＨＦの３ｃｈと６ｃｈに影響する。

本発明は、このようなラマンクロストークを低減した、放送と通信を融合した光伝送システム及び光送信装置を提示することを目的とする。

本発明に係る光伝送システムは、アナログＲＦテレビ信号を第１の波長で光伝送し、データ信号を当該第１の波長とは異なる第２の波長で光伝送する光伝送システムであって、当該アナログＲＦテレビ信号を当該第１の波長のアナログＲＦテレビ光信号に変換する電気／光変換器と、当該データ信号及びアイドル信号を搬送する当該第２の波長のデータ光信号を生成するデータ光信号生成手段と、当該データ光信号の上側サイドバンドと下側サイドバンドに所定以上の位相差を与える第１の位相差付与手段と、当該アナログＲＦテレビ光信号と当該第１の位相差付与手段の出力光信号を波長分割多重する光分割多重装置と、当該光伝送路から入力する当該第１の波長の成分光と当該第２の波長の成分光を分離する分離装置と、当該分離装置で分離された当該第１の波長の成分光を電気信号に変換し、指定のチャネルのテレビ信号を出力するビデオ光／電気変換器と、当該分離装置で分離された当該第２の波長の成分光の当該上側サイドバンドと当該下側サイドバンドに当該第１の位相差付与手段とは逆符号の位相差を与える第２の位相差付与手段と、当該第２の位相差付与手段の出力光から当該データ信号を受信する光／電気変換器とを具備し、当該第１の位相差付与手段が第１の波長分散素子からなり、当該第２の位相差付与手段が第２の波長分散素子からなることを特徴とする。

本発明に係る光送信装置は、アナログＲＦテレビ信号を第１の波長で光伝送し、データ信号を当該第１の波長とは異なる第２の波長で光伝送する光伝送システムにおける光送信装置であって、当該アナログＲＦテレビ信号を当該第１の波長のアナログＲＦテレビ光信号に変換する電気／光変換器と、当該データ信号及びアイドル信号を搬送する当該第２の波長のデータ光信号を生成するデータ光信号生成手段と、当該データ光信号の上側サイドバンドと下側サイドバンドに所定以上の位相差を与える位相差付与手段と、当該アナログＲＦテレビ光信号と当該位相差付与手段の出力光信号を波長分割多重する光分割多重装置とを具備することを特徴とする。

本発明によれば、データ光信号の上側サイドバンドと下側サイドバンドに所定以上の位相差を与えてから、光伝送路上に送出することより、光伝送路上でデータ光信号のサイドバンド成分がアナログＲＦテレビ光信号に与えるラマンクロストークを低減できる。

以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例の概略構成ブロック図を示す。交換局に設置される局装置１０は、アナログＲＦテレビ電気信号を波長λ１のアナログＲＦテレビ光信号に変換する電気／光変換器１２と、データ通信用の光終端装置（ＯＬＴ）１４と、波長分散素子１６と、波長分割多重（ＷＤＭ）光カップラ１８とからなる。ユーザ装置２０は、ＷＤＭ光カップラ２２と、アナログＲＦテレビ信号をアナログＲＦテレビ電気信号に変換し、ユーザにより指定されたチャンネルのアナログテレビ信号を出力するビデオ用光終端装置（Ｖ−ＯＮＵ）２４と、テレビ受像機２６と、波長分散素子１６とは逆の波長分散特性の波長分散素子２８と、データ通信用の光終端装置（ＯＮＵ）３０と、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）３２とからなる。

局装置１０とユーザ装置２０は、光ファイバ４０を介して接続する。光ファイバ４０は実際には中間に光分波器を具備し、ＰＯＮ（Passive Optical Network）システムの光伝送路の一部を構成する。局装置１０のＯＬＴ１４は、ＰＯＮシステムで周知の方法で、ユーザ装置２０のＯＮＵ３０との間のデータ通信を制御し、管理する。

電気／光変換器１２は、アナログＲＦテレビ電気信号を波長λ１のアナログＲＦテレビ光信号に変換する。このアナログＲＦテレビ信号は、ＷＤＭ光カップラ１８に印加される。

他方、ＯＬＴ１４は、ＰＯＮ（Passive Optical Network）システムで周知のように、上位ネットワークからのデータ信号を波長λ２の下り光信号に変換して波長分散素子１６に出力し、波長分散素子１６からの、ＯＮＵ３０からの上り光信号を電気信号に変換して上位ネットワークに出力する。通常、λ２＜λ１である。ＯＬＴ１４から出力される下り光信号は、アイドル信号を含む。ＰＣ３２に伝送すべきデータが無い場合、ＯＬＴ１４は、先に説明したように、アイドル信号を搬送する下り光信号を出力する。この下り光信号は、波長分散素子１６を介してＷＤＭ光カップラ１８に供給される。波長分散素子１６の作用と波長分散量については、後述する。

ＷＤＭ光カップラ１８は、電気／光変換器１２からの波長λ１のアナログＲＦテレビ光信号と、波長分散素子１６からの波長λ２の下り光信号を多重して、光ファイバ４０に出力する。波長多重されたアナログＲＦテレビ光信号と下り光信号は、光ファイバ４０を伝搬して、ユーザ装置２０に入射する。

ユーザ装置２０のＷＤＭ光カップラ２２は、光ファイバ４０からの波長λ１のアナログＲＦテレビ光信号と波長λ２の下り光信号を分離し、前者をＶ−ＯＮＵ２４に、後者を波長分散素子２８に供給する。

Ｖ−ＯＮＵ２４は、ＷＤＭ光カップラ２２からのアナログＲＦテレビ光信号をアナログＲＦテレビ電気信号に変換する光／電気変換器と、光／電気変換器からのアナログＲＦテレビ電気信号から所望のチャネルを選局するチューナとからなる。チューナにより選局されたチャネルのテレビ信号がテレビ受像機２６に印加される。

波長分散素子２８は、波長分散素子１６とは逆符号の波長分散量＋ＤをＷＤＭ光カップラ２２からの下り信号光に与える。ＯＮＵ３０は波長分散素子２８からの下り信号光を受光し、電気信号に変換して、ＰＣ３２に供給する。

また、ＯＮＵ３０はＰＣ３２からの上位ネットワークに向けた上りデータを受信すると、この上りデータを波長λ３の光信号、即ち上り光信号に変換する。波長λ３は、波長λ１とも、波長λ２とも異なる。この上り光信号は、波長分散素子２８，ＷＤＭ光カップラ２２、光ファイバ４０、ＷＤＭ光カップラ１８及び波長分散素子１６を介してＯＬＴ１４に入射する。ＯＬＴ１４は、入射した上り光信号を電気信号に変換し、所定のフレーム構造で上位ネットワークに出力する。このプロセスは周知であるの、これ以上の説明は省略する。

波長分散素子１６は、ＯＬＴ１４からの下り光信号の上側サイドバンドと下側サイドバンド間に、映像信号搬送波のレベルと相互変調による電磁波とのレベル差が、−５２ｄＢ（ただし、受信にコンバータを使用する施設におけるものとする。それ以外では、−５０ｄＢとする）以下となる位相差を与える。これにより、下り信号光の下側サイドバンド成分が光ファイバ４０上のアナログＲＦテレビ光信号の６ｃｈに与えるラマンクロストークの位相と、下り信号光の上側サイドバンド成分が当該アナログＲＦテレビ光信号の６ｃｈに与えるラマンクロストークの位相が互いに逆になる。全体として、下り信号光の上側サイドバンド成分及び下側サイドバンド成分が光ファイバ４０上のアナログＲＦテレビ光信号の６ｃｈに与えるラマンクロストークが低減される。

なお、有線テレジョン放送の規格では、映像信号搬送波のレベルと相互変調による電磁波とのレベル差が、受信にコンバータを使用する施設では、−５２ｄＢ、それ以外の施設では、−５０ｄＢとされているので、本実施例でも、これに準拠することとする。例えば、下り光信号の波長λ２が１４９０ｎｍ、光ファイバ４０の伝送距離が５０ｋｍ、データ変調成分が１８７．５ＭＨｚの場合、波長分散素子１６の波長分散値−Ｄは、−３８４３７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。

ユーザ装置２０の波長分散素子２８により、波長分散素子１６が下り光信号に与えた波長分散を解消する。これにより、ＯＮＵ３０は、ＯＬＴ１４からの下り信号光を適切に受信できる。

ＯＬＴ１４からＯＮＵ３０への下り光信号と、アナログＲＦテレビ信号の伝送に注目すると、局装置１０は光送信装置であり、ユーザ装置は光受信装置である。本発明は、データ光信号とアナログＲＦテレビ光信号を波長分割多重で伝送する、ＰＯＮシステム以外の一般的な光伝送システムにも適用可能である。

特定の説明用の実施例を参照して本発明を説明したが、特許請求の範囲に規定される本発明の技術的範囲を逸脱しないで、上述の実施例に種々の変更・修整を施しうることは、本発明の属する分野の技術者にとって自明であり、このような変更・修整も本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明の一実施例の概略構成ブロック図である。 波長分散素子１６，２８の波長分散量と下り信号光の関係の説明図である。 アナログＲＦテレビ光信号と下り光信号の混信例である。

符号の説明

１０：局装置
１２：電気／光変換器
１４：光終端装置（ＯＬＴ）
１６：波長分散素子
１８：波長分割多重（ＷＤＭ）光カップラ
２０：ユーザ装置
２２：ＷＤＭ光カップラ
２４：ビデオ用光終端装置（Ｖ−ＯＮＵ）
２６：テレビ受像機
２８：波長分散素子
３０：光終端装置（ＯＮＵ）
３２：パーソナルコンピュータ（ＰＣ）

Claims (3)

1. アナログＲＦテレビ信号を第１の波長で光伝送し、データ信号を当該第１の波長とは異なる第２の波長で光伝送する光伝送システムであって、
   当該アナログＲＦテレビ信号を当該第１の波長のアナログＲＦテレビ光信号に変換する電気／光変換器（１２）と、
   当該データ信号及びアイドル信号を搬送する当該第２の波長のデータ光信号を生成するデータ光信号生成手段（１４）と、
   当該データ光信号の上側サイドバンドと下側サイドバンドに所定以上の位相差を与える第１の位相差付与手段（１６）と、
   当該アナログＲＦテレビ光信号と当該第１の位相差付与手段の出力光信号を波長分割多重する光分割多重装置（１８）と、
   当該光伝送路から入力する当該第１の波長の成分光と当該第２の波長の成分光を分離する分離装置（２２）と、
   当該分離装置で分離された当該第１の波長の成分光を電気信号に変換し、指定のチャネルのテレビ信号を出力するビデオ光／電気変換器（２４）と、
   当該分離装置で分離された当該第２の波長の成分光の当該上側サイドバンドと当該下側サイドバンドに当該第１の位相差付与手段とは逆符号の位相差を与える第２の位相差付与手段（２８）と、
   当該第２の位相差付与手段（２８）の出力光から当該データ信号を受信する光／電気変換器（３０）
   とを具備し、
   当該第１の位相差付与手段が第１の波長分散素子（１６）からなり、
   当該第２の位相差付与手段が第２の波長分散素子（２８）からなる
   ことを特徴とする光伝送システム。
2. アナログＲＦテレビ信号を第１の波長で光伝送し、データ信号を当該第１の波長とは異なる第２の波長で光伝送する光伝送システムにおける光送信装置であって、
   当該アナログＲＦテレビ信号を当該第１の波長のアナログＲＦテレビ光信号に変換する電気／光変換器（１２）と、
   当該データ信号及びアイドル信号を搬送する当該第２の波長のデータ光信号を生成するデータ光信号生成手段（１４）と、
   当該データ光信号の上側サイドバンドと下側サイドバンドに所定以上の位相差を与える位相差付与手段（１６）と、
   当該アナログＲＦテレビ光信号と当該位相差付与手段の出力光信号を波長分割多重する光分割多重装置（１８）
   とを具備することを特徴とする光送信装置。
3. 当該位相差付与手段が波長分散素子（１６）であることを特徴とする請求項２に記載の光送信装置。

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