JP5661450B2 - Ｃａｔｖシステム - Google Patents

Description

本発明は、既存のＨＦＣシステムを利用して、各需要家のテレビジョン受像機にて、ＢＳディジタル放送、ＣＳディジタル放送をパススルー方式で、受信可能とするものである。

従来より、ＨＦＣ（Hybrid Fiber-Coaxial）と呼ばれるネットワークシステムが知られている（たとえば特許文献１）。これは、ヘッドエンドから幹線部分までを光ファイバー伝送路とし、幹線から各加入者までの支線部分を同軸ケーブル伝送路とする方式である。光ファイバー伝送路と同軸ケーブル伝送路は、光信号と電気信号を相互に変換する光ノード装置を用いて接続される。

このＨＦＣシステムにおいては、地上ディジタル放送波は、空間周波数帯域と同一周波数によるパススルー方式で、同軸ケーブル伝送路に伝送されている。しかし、同軸ケーブル伝送路は、支線上に設けられた増幅器や分配器なとの中継装置の特性上、７７０ＭＨｚまでの帯域の信号しか伝送できないので、ＢＳディジタル放送、ＣＳディジタル放送は、ＢＳ−ＩＦ、ＣＳ−ＩＦ帯域の周波数によるパススルー方式では、伝送できなかった。このため、ＢＳディジタル放送、ＣＳディジタル放送は、ＱＡＭ変調により、７７０ＭＨｚ以下の帯域において送信されていた。

特開２００６−７４１９３

この結果、各需要家では、地上ディジタル放送信号については、パススルー方式で、ディジタルテレビジョン受像機に出力し、ＢＳ、ＣＳディジタル放送信号については、セットトップボックスにより、ベースバンド信号に変換された後に、この映像、音声信号をテレビジョン受像機の映像音声出力端子に出力していた。

このため、地上ディジタル放送を見る場合には、テレビジョン受像機用のリモートコントロール操作盤により操作し、ＢＳ、ＣＳディジタル放送を見る場合には、セットトップボックス用のリモートコントロール操作盤により操作する必要があった。また、番組予約、録画予約、録画などを行う場合も、地上ディジタル放送は、テレビジョン受像機に対する操作で行い、ＢＳ、ＣＳディジタル放送は、セットトップボックスに対する操作で行う必要があった。このため、操作盤を切り換えることが必要となり、それぞれの仕様にあった操作を必要とし、操作が煩雑となっていた。

また、最近のテレビジョン受像機には、データ受信による番組予約、録画予約、受像機に一体的に付加された記憶装置への放送信号の記憶など、多くのディジタル放送及びデータ放送による機能が付加されている。このため、各需要家は、テレビジョン受像機だけの機能を用い、セットトップボックスの機能を使用しない傾向があった。テレビジョン受像機だけを用いるために、地上ディジタル放送は、ＣＡＴＶシステムから受信し、ＢＳ、ＣＳディジタル放送は、需要家に設置されたアンテナから受信してＢＳ−ＩＦ、ＣＳ−ＩＦ信号に変換して、この信号を、直接、テレビジョン受像機に入力するようにしていた。

この結果、需要家は、ＣＡＴＶシステムから、離れて、地上ディジタル放送も含めて、空間電波を受信する傾向にあり、ＨＦＣシステムが有効に使用されない傾向にある。

そこで本発明の目的は、既に、布設されているＨＦＣシステムを用いて、ＢＳディジタル放送、ＣＳディジタル放送を、各需要家において、ＢＳ−ＩＦ、ＣＳ−ＩＦパススルー方式で、テレビジョン受像機において受信できるようにすることである。

第１の発明は、ヘッドエンドに接続する複数の第１光ファイバー伝送路と、各第１光ファイバー伝送路に接続する光ノード装置と、光ノード装置から下流側に向かって布設され、複数の分岐装置によって複数の経路に分岐させて複数の需要家まで布設された第１同軸ケーブル伝送路と、を有したＨＦＣシステムにおいて、ヘッドエンドに接続し、第１光ファイバー伝送路を伝搬する光の波長とは異なる波長の光を伝搬させる複数の第２光ファイバー伝送路と、各第２光ファイバー伝送路に接続し、第１同軸ケーブル伝送路より電力を供給されて駆動するＲ−ＯＮＵと、分配器によって分配されて各Ｒ−ＯＮＵと複数の需要家との間に敷設された第２同軸ケーブル伝送路と、ヘッドエンドに設置され、第２光ファイバー伝送路に対して、地上ディジタル放送波は、空間周波数帯域と同一周波数のまま、ＢＳディジタル放送波及びＣＳディジタル放送波は、それぞれ、ＢＳ−ＩＦ及びＣＳ−ＩＦに周波数変換して、光変調により下り光信号として、第２光ファイバー伝送路に出力する放送波送出装置と、ヘッドエンドに設置され、第２光ファイバー伝送路から入力された上り光信号を受信する受信装置と、を設け、光ノード装置下の需要家数よりもＲ−ＯＮＵ下の需要家数が少なくなるように小セル化したことを特徴とするＣＡＴＶシステムである。

Ｒ−ＯＮＵは、ＲＦｏＧ ＯＮＵ（RF over Glass Optical Network Unit ）とも呼ばれる双方向通信が可能な光回線終端装置である。Ｒ−ＯＮＵと第２同軸ケーブル伝送路を分配する分配器とが１つの筐体に組み込まれて拡張ＯＮＵを構成してもよい。

分配器による第２同軸ケーブル伝送路の分岐数は２〜８、特に２〜４とするのが望ましい。このような小セルの伝送方式とすることで、各需要家からＲ−ＯＮＵまでの第２同軸ケーブル伝送路の長さを短くすることができ、より効率的にパススルー方式によってＢＳデジタル放送およびＣＳデジタル放送を伝送させることができる。

第２の発明は、第１の発明において、分配器による第２同軸ケーブル伝送路の分岐数は、２〜８であることを特徴とするＣＡＴＶシステムである。

第３の発明は、第２の発明において、分配器による第２同軸ケーブル伝送路の分岐数は、２〜４であることを特徴とするＣＡＴＶシステムである。

本発明によると、既設のＨＦＣ方式のＣＡＴＶシステムを利用して、より小セルで双方向通信可能な伝送方式のＣＡＴＶシステムを構築することができ、ＢＳディジタル放送、ＣＳディジタル放送を、ＢＳ−ＩＦ、ＣＳ−ＩＦパススルー方式で、テレビジョン受像機に出力することができる。したがって、各需要家では、ＢＳ、ＣＳディジタル放送用のアンテナを立てる必要もなく、セットトップボックスも必要とせずに、地上ディジタル放送、ＢＳディジタル放送、ＣＳディジタル放送の選局、番組予約、録画予約、録画などを、テレビジョン受像機だけで行うことができる。よって、需要家における利便性が向上する。特に本発明は、既設のＨＦＣシステムから、より小セルな伝送システムへ移行する際の移行期に適したシステムである。

実施例１のＣＡＴＶシステムの構成を示した図。

以下、本発明の具体的な実施例について図を参照に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。

図１は、実施例１のＣＡＴＶシステムの構成を示した図である。本実施例のＣＡＴＶシステムのうち、既布設のＨＦＣシステムとして、ヘッドエンド１０と、フィールドに設けられた光ノード装置２３と、ヘッドエンド１０と光ノード装置２３とを接続する下り信号用の光ファイバー伝送路２１と、上り信号用の光ファイバー伝送路２２と、光ノード装置２３と需要家５１を接続する同軸ケーブル伝送路４０とが設けられている。同軸ケーブル伝送路４０には、各需要家５１に信号を分岐するための４分岐の分岐装置４１が複数、それぞれの位置に設けられている。分岐装置４１は、下流側に位置する程、分岐損失を小さく、上流側になる程、分岐損失を大きくして、増幅器がなくとも、各支線に分岐される信号レベルが、下流になっても大きく減衰しないように構成されている。光ファイバー伝送路２１、２２は本発明の第１光ファイバー伝送路であり、同軸ケーブル伝送路４０は本発明の第１同軸ケーブル伝送路である。

また、ヘッドエンド１０には、電気信号を光信号に変換して、光信号を下り信号用の光ファイバー伝送路２１に出力する電気／光変換器１１と、上り信号用の光ファイバー伝送路２２をヘッドエンド１０に向けて伝搬した光信号を電気信号に変換する光／電気変換器１２とが設けられている。電気／光変換器１１には、放送波送出装置１６とデータ送信装置１７とが接続されており、これらの装置により、従来のＣＡＴＶにおけるテレビジョン放送信号と、下りデータ信号とが各需要家５１に向けて出力される。また、既設のＨＦＣシステム下の各需要家５１からの上りデータ信号は、光／電気変換器１２により電気信号に変換されて、データ受信装置１８によりデータ処理される。電気／光変換器１１、光／電気変換器１２、光ノード装置２３は、１．３μｍのレーザ光を変調又は復調する装置である。

実施例１のＣＡＴＶシステムでは、上記ＨＦＣシステムに加えて、より小セルで双方向通信可能な伝送システムが新たに布設される。ヘッドエンド１０からフィールドに配置された光分配器６０までを接続する光ファイバー伝送路６１と、光分配器６０から拡張ＯＮＵ７０まで布設された光ファイバー伝送路６２と、拡張ＯＮＵ７０から各需要家５０までを接続する同軸ケーブル伝送路４３が新たに布設される。この光ファイバー伝送路６１と６２とが、本発明の第２光ファイバー伝送路であり、同軸ケーブル伝送路４３が第２同軸ケーブル伝送路である。光ファイバー伝送路６１は、ヘッドエンド１０の電気／光変換器１３に接続され、その電気／光変換器１３に放送波送出装置１４とデータ送信装置１５とが接続されている。放送波送出装置１４は、地上ディジタル放送波は、空間周波数帯域と同一周波数のまま、ＢＳディジタル放送波及びＣＳディジタル放送波は、それぞれ、ＢＳ−ＩＦ及びＣＳ−ＩＦに周波数変換して、出力する装置である。また、放送波送出装置１４は、ローカルＣＡＴＶ放送波も、地上ディジタル放送の空きチャネルの周波数で出力している。また、各需要家５０から光ファイバー伝送路６１を介してヘッドエンド１０に入力される上りデータ信号は、光合分波器１９により分岐されて光／電気変換器１００に入力され、光／電気変換器１００によって電気信号に変換されてデータ受信装置１８に入力され処理される。

需要家５０には、同軸ケーブル伝送路４３と接続する分配器５２が設けられ、その分配器５２の１の分配端子にテレビジョン受像機５３が接続され、他の分配端子にケーブルモデム５４を介して、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）５５が接続されている。

フィールドに配置される拡張ＯＮＵ７０は、Ｒ−ＯＮＵ（RF over Glass Optical Network Unit ）７１と、分配器８１と、電源装置９２と、によって構成されている。Ｒ−ＯＮＵ７１の光信号入出力側は光ファイバー伝送路６２に接続され、電気信号入出力側は分配器８１に接続されている。この分配器８１の４つの各分配端子８１１に、各需要家５０に至る同軸ケーブル伝送路４３の上流側端子４３１が接続されている。Ｒ−ＯＮＵ７０は、電源装置９２によって駆動される。電源装置９２は、同軸ケーブル伝送路４０に設けられたパワーインサータ９３に接続されている。電源装置９２への電力供給は、電源供給器９１から電源挿入器９０を介して、電力が同軸ケーブル伝送路４０に重畳されることにより行われる。パワーインサータ９３は、ＲＦと交流電力とを分離するフィルタ、あるいは直流電力とＲＦとを分離するフィルタである。なお、分岐装置４１と電源装置９２とを接続する構成に替えてよい。

次に、実施例１のＣＡＴＶシステムの動作について説明する。

まず、既設のＨＦＣシステムの動作について説明する。ヘッドエンド１０の電気／光変換器１１からは、従来の放送波（地上ディジタル、アナログ、ＢＳのＱＡＭ変調、ＣＳのＱＡＭ変調、ローカルＣＡＴＶ放送など）と、下りデータ信号とが、光ファイバー伝送路２１に出力される。これらの信号は、光ノード装置２３、同軸ケーブル伝送路４０、分岐装置４１を伝送し、各需要家５１のセットトップボックス入力し、テレビジョン受像機により選局されて画像表示される。この時、地上ディジタル放送は、パススルーにより、直接、テレビジョン受像機に入力される。一方、ＢＳ、ＣＳディジタル放送や、ローカルＣＡＴＶ放送は、セットトップボックスによりベースバンドの映像音声信号に復調されて、テレビジョン受像機の映像音声入力端子に出力される。この結果、地上ディジタル放送の選局や録画、番組予約などは、テレビジョン受像機によって操作され、ＢＳ、ＣＳディジタル放送に関しては、セットトップボックスにより選局や録画などの操作が実行される。この結果、操作が２系統となり、操作が煩雑である。

次に新たに布設した伝送システムの動作について説明する。ヘッドエンド１０の放送波送出装置１４からは、地上ディジタル放送波は、空間周波数帯域と同一周波数のまま、ＢＳディジタル放送波及びＣＳディジタル放送波は、それぞれ、ＢＳ−ＩＦ及びＣＳ−ＩＦに周波数変換されて出力される。そして、電気／光変換器１３により、これらの放送波信号に基づいて、波長１．５５μｍのレーザ光が変調されて、光ファイバー伝送路６１に送出される。また、ローカルＣＡＴＶ放送は、地上ディジタル放送の空きチャネルで、下りデータ信号も所定の空きチャネルに、電気／光変換器１３を介して、光ファイバー伝送路６１に出力される。これらの光信号は、光分配器６０により分配され、光ファイバー伝送路６２を伝搬して、拡張ＯＮＵ７０のＲ−ＯＮＵ７１に入力される。そして、同軸ケーブル伝送路４０より電力供給されて駆動するＲ−ＯＮＵ７１により、光ファイバー伝送路６２を介して入力された光信号は、空間周波数帯域における周波数配置の地上ディジタル放送、ＢＳ−ＩＦ帯域及びＣＳ−ＩＦ帯域のＢＳディジタル放送及びＣＳディジタル放送の電気信号に変換される。また、ローカルＣＡＴＶ放送、下りデータ信号も、同様に、下り帯域の電気信号に変換される。これらの下り帯域の電気信号は、分配器８１によって４分配されて、同軸ケーブル伝送路４３に出力される。そして、分配器５２で分配された後に、直接、テレビジョン受像機５３に入力する。テレビジョン受像機５３では、そのテレビジョン受像機５３の操作だけで、空間周波数と同一の周波数配置及びＢＳ−ＩＦ帯域及びＣＳ−ＩＦ帯域で入力される放送信号の選局、番組予約、録画などの操作を行うことでできる。このため、操作が極めて簡単となる。

一方、下りデータ信号は、分配器５２を介して、モデム５４に入力されて、ＰＣ５５で受信される。また、ＰＣ５５から出力される上りデータ信号は、分配器５２を介して同軸ケーブル伝送路４３を伝送し、さらに分配器８１を介してＲ−ＯＮＵ７１に入力される。Ｒ−ＯＮＵ７１は上りデータ信号を上り光信号に変換し、光ファイバー伝送路６２に出力する。上り光信号は光ファイバー伝送路６２、６１を伝送してヘッドエンド１０に入力される。ヘッドエンド１０に入力された上り光信号は、光合分波器１９によって分岐されて光／電気変換器１００に入力され、光／電気変換器１００によって電気信号に変換されてデータ受信装置１８によりデータ処理される。これにより、ＰＣ５５は、ヘッドエッド１０と、データの相互通信を行うことができる。

上記の既設のＨＦＣシステムにおいて、光ノード装置２３に接続されている同軸ケーブル伝送路４０は、伝搬可能周波数の上限が７７０ＭＨｚであるので、同軸ケーブル伝送路４０には、ＢＳ−ＩＦ帯域及びＣＳ−ＩＦ帯域のＢＳディジタル放送信号及びＣＳディジタル放送信号は伝搬しない。すなわち、この既設の同軸ケーブル伝送路４０には、中継増幅器や、分岐装置４１が配設されているので、７７０ＭＨｚ〜２．６ＧＨｚの帯域の信号を通過させることができない。このため、ＢＳディジタル放送信号、ＣＳディジタル放送信号を、ＢＳ−ＩＦ・ＣＳ−ＩＦパススルー方式で、伝送させることができない。

一方、新たに布設された伝送システムでは、光ファイバーケーブル６１、６２は、ＢＳ−ＩＦ・ＣＳ−ＩＦパススルー方式のＢＳディジタル放送信号、ＣＳディジタル放送信号の光変調信号を伝送することができる。そして、Ｒ−ＯＮＵ７１から下流側に存在する機器である、分配器８１、同軸ケーブル伝送路４３、分配器５２は、いずれも、２．６ＧＨｚ帯域までの信号を伝搬することができる。これは、新設の伝送システムでの拡張ＯＮＵ７０下の需要家５０の数が最大で４という小セルな構成であり、その結果同軸ケーブル伝送路４３の長さを短くすることができるためである。したがって、本発明の方式を、既設のＨＦＣシステムに採用することで、パススルー方式で、ＢＳディジタル放送、ＣＳディジタル放送、ローカルＣＡＴＶ放送を伝送させることができ、上りデータ通信も行うことができる。

なお、実施例１では、拡張ＯＮＵ７０の分配器８１の分配数を４としたが、既設のＨＦＣシステムより小セルとなる構成であれば任意の分配数であってよい。特に分配数を２〜８とすれば、各需要家５０から拡張ＯＮＵ７０までの同軸ケーブル伝送路４３の長さを短くすることができ、より効率的にパススルー方式によってＢＳデジタル放送およびＣＳデジタル放送を伝送させることができる。さらに望ましくは分配数を２〜４とすることである。

本発明のＣＡＴＶシステムは、ＢＳディジタル放送、ＣＳディジタル放送をパススルー方式で伝送させるシステムに用いることができる。特に本発明のＣＡＴＶシステムは、従来のＨＦＣ方式のＣＡＴＶシステムをより小セルなシステムへと移行する際に有効である。

１０：ヘッドエンド
１１、１３：電気／光変換器
１２、１００：光／電気変換器
１４、１６：放送波送出装置
１５、１７：データ送信装置
１８：データ受信装置
２１、２２、６１、６２：光ファイバー伝送路
２３：光ノード装置
４０、４３：同軸ケーブル伝送路
５０、５１：需要家
６０：光分配器
７０：拡張ＯＮＵ
７１：Ｒ−ＯＮＵ
８１：分配器
９０：電源挿入器
９１：電源供給器
９２：電源装置
９３：パワーインサータ

Claims (3)

1. ヘッドエンドに接続する複数の第１光ファイバー伝送路と、各前記第１光ファイバー伝送路に接続する光ノード装置と、前記光ノード装置から下流側に向かって布設され、複数の分岐装置によって複数の経路に分岐させて複数の需要家まで布設された第１同軸ケーブル伝送路と、を有したＨＦＣシステムにおいて、
   前記ヘッドエンドに接続し、前記第１光ファイバー伝送路を伝搬する光の波長とは異なる波長の光を伝搬させる複数の第２光ファイバー伝送路と、
   各前記第２光ファイバー伝送路に接続し、前記第１同軸ケーブル伝送路より電力を供給されて駆動するＲ−ＯＮＵと、
   分配器によって分配されて各前記Ｒ−ＯＮＵと複数の需要家との間に敷設された第２同軸ケーブル伝送路と、
   前記ヘッドエンドに設置され、前記第２光ファイバー伝送路に対して、地上ディジタル放送波は、空間周波数帯域と同一周波数のまま、ＢＳディジタル放送波及びＣＳディジタル放送波は、それぞれ、ＢＳ−ＩＦ及びＣＳ−ＩＦに周波数変換して、光変調により下り光信号として、前記第２光ファイバー伝送路に出力する放送波送出装置と、
   前記ヘッドエンドに設置され、前記第２光ファイバー伝送路から入力された上り光信号を受信する受信装置と、
   を設け、
   前記光ノード装置下の需要家数よりも前記Ｒ−ＯＮＵ下の需要家数が少なくなるように小セル化した
   ことを特徴とするＣＡＴＶシステム。
2. 前記分配器による前記第２同軸ケーブル伝送路の分岐数は、２〜８であることを特徴とする請求項１に記載のＣＡＴＶシステム。
3. 前記分配器による前記第２同軸ケーブル伝送路の分岐数は、２〜４であることを特徴とする請求項２に記載のＣＡＴＶシステム。

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