JP5886648B2

JP5886648B2 - 光送信機およびｆｔｔｈ方式のｃａｔｖシステム

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Publication number: JP5886648B2
Application number: JP2012025269A
Authority: JP
Inventors: 繁行青山
Original assignee: シンクレイヤ株式会社
Priority date: 2012-02-08
Filing date: 2012-02-08
Publication date: 2016-03-16
Anticipated expiration: 2032-02-08
Also published as: JP2013162477A

Description

本発明は、複数の双方向通信サービスが運用されるＦＴＴＨ（ＦｉｂｅｒＴｏＴｈｅＨｏｍｅ）方式のＣＡＴＶシステムにおいて用いられる光送信機に関する。また、その光送信機を用いたＦＴＴＨ方式のＣＡＴＶシステムに関する。

従来のＦＴＴＨ方式のＣＡＴＶシステムとして、たとえば特許文献１がある。特許文献１には、ヘッドエンドに接続する光ファイバーケーブルと、光ファイバーケーブルを複数に分岐させる光分配器と、各光ファイバーケーブルに接続する光端末機と、加入者宅に設置されたセットトップボックスおよびケーブルモデムと光端末機とを接続する同軸ケーブルと、によって構成されたＦＴＴＨ方式のＣＡＴＶシステムが示されている。

特開２０１０−２６３４０２

従来の同軸ケーブルによるＣＡＴＶシステムでは、異なった双方向通信サービスを行う場合（たとえばインターネットサービスなどの高速なサービスと、ＩＰ電話サービスなどの低速なサービス）に、それぞれ専用の端末装置をサービスの加入者宅に設置し、その双方向通信サービスごとに専用の端末制御装置をセンターに設置して、それぞれの双方向通信サービスごとに異なった周波数を割り当てて通信制御を行っている場合が多い。

しかし、このような異なる通信制御装置を用いて異なる双方向通信サービスの提供をＦＴＴＨ方式のＣＡＴＶシステムにおいて行おうとすると、それぞれのサービスに用いているケーブルモデムが同時に送信する可能性がある。ある双方向通信サービスの端末制御装置は、その双方向通信通信サービスの端末装置の送信タイミングは制御するが、他の双方向通信サービスの端末装置の送信タイミングは制御しないからである。その場合、それぞれのサービス側の光信号同士が衝突して、光ビート干渉（ＯＢＩ；ＯｐｔｉｃａｌＢｅａｔＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）が発生し、そのＯＢＩによる雑音によって伝送品質が大きく劣化し、上り通信が不可能となってしまう。

そこで本発明の目的は、１つの高速な双方向通信サービスと、１つ以上の低速な双方向通信サービス双方向通信サービスを運用する場合に、ＯＢＩが発生しても上り通信可能なＦＴＴＨ方式のＣＡＴＶシステムを提供することである。

第１の発明は、１つの高速な双方向通信サービスと、１つないし複数の低速な双方向通信サービスとが運用され、各双方向通信サービスは、センター側に配置される端末制御装置と、各加入者宅に配置される端末装置との間で行われるものであり、それぞれの双方向通信サービスで互いに上り電気信号の周波数が異なるＦＴＴＨ方式のＣＡＴＶシステムに用いられる、上り電気信号を上り光信号に変換する光送信機において、入力される上り電気信号が、高速な双方向通信サービスの上り電気信号を含む場合には、出力する上り光信号の送信レベルが規定値となるよう制御し、高速な双方向通信サービスの上り電気信号を含まない場合には、出力する上り光信号の送信レベルを規定値よりも低くなるように制御する光出力制御手段を有する、ことを特徴とする光送信機である。

第２の発明は、第１の発明において、光送信機は、入力される上り電気信号が、高速な双方向通信サービスの上り電気信号か、それとも低速な双方向通信サービスの上り電気信号であるかを周波数によって判別して検出する判別手段をさらに有し、光出力制御手段は、判別手段による判別に基づき、出力する上り光信号の送信レベルを制御する、を有することを特徴とする。

第３の発明は、第１の発明において、光送信機は、下り電気信号を復調して、センター側に高速な双方向通信サービス側の上り電気信号が到達する場合には下り電気信号として送信され、到達しない場合には送信されない制御信号を受信する制御信号受信機をさらに有し、光出力制御手段は、制御信号受信機において制御信号を受信する場合には、出力する上り光信号の送信レベルが規定値となるよう制御し、制御信号を受信しない場合には、出力する上り光信号の送信レベルを規定値よりも低くなるように制御する、ことを特徴とする。

第４の発明は、１つの高速な双方向通信サービスと、１つないし複数の低速な双方向通信サービスとが運用され、各双方向通信サービスは、センター側に配置される端末制御装置と、各加入者宅に配置される端末装置との間で行われるものであり、それぞれの双方向通信サービスで互いに上り電気信号の周波数が異なるＦＴＴＨ方式のＣＡＴＶシステムにおいて、電気信号と光信号とを相互に変換する複数の光端末機を有し、光端末機は、上り電気信号を上り光信号に変換する光送信機と、下り光信号を下り電気信号に変換する光受信機と、を有し、光送信機は、入力される上り電気信号が、高速な双方向通信サービスの上り電気信号を含む場合には、出力する上り光信号の送信レベルが規定値となるよう制御し、高速な双方向通信サービスの上り電気信号を含まない場合には、出力する上り光信号の送信レベルを規定値よりも低くなるように制御する光出力制御手段を有する、ことを特徴とするＦＴＴＨ方式のＣＡＴＶシステムである。

第５の発明は、第４の発明において、光送信機は、入力される上り電気信号が、高速な双方向通信サービスの上り電気信号か、それとも低速な双方向通信サービスの上り電気信号であるかを周波数によって判別して検出する判別手段をさらに有し、光出力制御手段は、判別手段による判別に基づき、出力する上り光信号の送信レベルを制御する、ことを特徴とするＦＴＴＨ方式のＣＡＴＶシステムである。

第６の発明は、第４の発明において、センター側に配置され、高速な双方向通信サービスの上り電気信号の入力がある場合には、制御信号を生成して下り電気信号として送信し、高速な双方向通信サービスの上り電気信号の入力がない場合には、制御信号を生成しない制御信号送信機をさらに有し、光送信機は、光受信機からの下り電気信号を復調して、制御信号を受信する制御信号受信機をさらに有し、光出力制御手段は、制御信号受信機において制御信号を受信する場合には、出力する上り光信号の送信レベルが規定値となるよう制御し、制御信号を受信しない場合には、出力する上り光信号の送信レベルを規定値よりも低くなるように制御する、ことを特徴とするＦＴＴＨ方式のＣＡＴＶシステムである。

第１の発明または第４の発明において、光送信機に入力される上り電気信号が、高速な双方向通信サービスの上り電気信号を含むか否かの判別は、たとえば、第２、５の発明のように、光送信機に入力される上り電気信号が、高速な双方向通信サービス側の上り電気信号を含むか否かを、光送信機において直接検出する方式を用いることができる。他にも、第３、６の発明のように、センター側で高速な双方向通信サービス側の上り電気信号を検出することで、間接的に、光送信機に入力される上り電気信号が高速な双方向通信サービス側の上り電気信号を含むか否かを検出する方式を用いることもできる。

第１〜６の発明において、「高速な双方向通信サービス」および「低速な双方向通信サービス」の語は、ある双方向通信サービスの上り通信速度と、他の双方向通信サービスの上り通信速度とを比較して、通信速度の速い方を高速、遅い方を低速とする相対的なものであり、所定の通信速度を基準としてそれよりも速いか遅いかを示すものではないが、高速な双方向通信サービスの上り電気信号の変調方式としては１６ＱＡＭ以上の転送レートの変調方式、低速な双方向通信サービスの上り電気信号の変調方式としては８ＰＳＫ以下の転送レートの変調方式とすることが望ましい。低速な双方向通信サービスの上り通信がより雑音に強くなり、本発明による上り通信の改善効果がより高まるためである。

また、第１〜６の発明において、双方向通信サービスの上り電気信号の変調方式は、高速な双方向通信サービスの方が、低速な双方向通信サービスよりも通信速度が速くなるもの（つまり転送レートが高い変調方式）であれば任意である。たとえば、高速な双方向通信サービス側の上り電気信号の変調方式として、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、１２８ＱＡＭ、２５６ＱＡＭ、ＯＦＤＭなどを用いることができる。また、低速な双方向通信サービス側の上り電気信号の変調方式としては、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、ＦＳＫ、ＡＳＫなどを用いることができる。

また、第１〜６の発明において、高速な双方向通信サービスは、たとえば高速インターネットサービスであり、低速な双方向通信サービスは、たとえば低速インターネットサービス、ＩＰ電話サービスなどである。

また、第１〜６の発明において、上り光信号の光送信レベルの制御方式は、ＬＤ（レーザダイオード）などの発光素子のバイアス電流によって制御する方式と、光送信レベルを光減衰器などを用いて外部から制御する方式である。ただし、光送信機のコストの面では、発光素子のバイアス電流によって制御する方式を用いる方が望ましい。

また、第４〜６の発明において、低速な双方向通信サービス側の端末制御装置は、上り光信号の光送信レベルが低下しても、その端末制御装置に入力される上り電気信号の受信レベルが規定値に揃うようにする。

送信機の出力する上り光信号の光送信レベルをＬＤ等の発光素子のバイアス電流によって制御する場合は、上り光信号の光送信レベルを変化させても振幅は変化しない。そのため、上り光信号の光送信レベルを変化させても端末制御装置に到達する上り電気信号のレベルは変化しない。したがって、第４〜６の発明のように、光送信機が、出力する上り光信号の送信レベルを規定値よりも低くなるように制御する場合であっても、端末制御装置に到達する上り電気信号の受信レベルは低下せず、受信レベルを規定値に揃えるための特段の手段を設ける必要はない。ただし、上り光信号の光送信レベルを変化させると光変調度が変化する（光送信レベルが下がると光変調度が上がる）ため、歪特性に変化を生じる。しかし、低速な双方向通信サービスでは、上り電気信号は歪に強い変調方式であるから信号品質の劣化はなく、正常に通信が可能である。

他方、送信機の出力する上り光信号の光送信レベルを光減衰器などを用いて制御する場合は、上り光信号の光送信レベルを変化させると、光変調度を一定に保つよう振幅も変化する。そのため、上り光信号の光送信レベルを変化させると端末制御装置に到達する上り電気信号のレベルも変化する。したがって、第４〜６の発明のように、光送信機が、出力する上り光信号の送信レベルを規定値よりも低くなるように制御する場合、端末制御装置に到達する上り電気信号の受信レベルは低下する。そこで、端末制御装置は、制御信号によって端末装置の出力する上り電気信号のレベルを制御し、端末制御装置に到達する上り電気信号のレベルが規定値に揃うよう制御することが望ましい。これにより、上り光信号のレベルの低下があったとしても、低速な双方向通信サービス側に入力される上り電気信号のレベルは一定に維持することができ、より良好な上り通信を行うことができる。

第７の発明は、第４の発明から第６の発明において、高速な双方向通信サービスの上り電気信号は、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、１２８ＱＡＭ、または２５６ＱＡＭ変調された信号であり、低速な双方向通信サービスの上り電気信号は、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、または８ＰＳＫ変調された信号である、ことを特徴とするＦＴＴＨ方式のＣＡＴＶシステムである。

第８の発明は、第４の発明から第７の発明において、高速な双方向通信サービスは、インターネットサービスであり、低速な双方向通信サービスは、ＩＰ電話サービスである、ことを特徴とするＦＴＴＨ方式のＣＡＴＶシステムである。

ＯＢＩによる雑音レベルは、干渉する２つの光信号の光送信レベルにそれぞれ依存しており、光送信レベルが上昇すればＯＢＩによる雑音レベルも上昇する関係にある。また、通信速度の速い通信に比べて、通信速度の遅い通信は雑音に強い。そこで本発明は、光送信機に低速な双方向通信の上り電気信号のみが入力された場合には、出力する上り光信号の送信レベルを規定値よりも下げるように制御しており、ＯＢＩが発生したとしてもその雑音レベルを低減できるようにしている。

光送信レベルをＬＤなどの発光素子のバイアス電流によって直接制御する場合、上り光信号の送信レベルを低減しても、光信号の振幅は変化せず光変調度が高くなることから、センター側で受信する上り電気信号のレベルは変化せず、通常の受信レベルを維持することができる。なお、光変調度が高くなることで歪特性が悪化してしまうが、低速な双方向通信は歪に強い変調方式であるため、正常な通信が可能となっている。
また、光送信レベルを光減衰器などによって制御する場合、上り光信号の送信レベルを低減すると、光変調度は変化せず光信号の振幅が小さくなるため、センター側で受信する上り電気信号のレベルは低下する。しかし、端末制御装置によって端末装置の出力する上り電気信号のレベルを制御することができるため、やはりセンター側で受信する上り電気信号のレベルは一定に維持することができる。
したがって、光送信レベルの制御方法がいずれの場合であっても、低速な双方向通信サービス側については、上り光信号のレベルを下げたとしても、正常な上り通信が可能となっている。

また、高速な双方向通信サービス側については、上り光信号のレベルを下げずに通常のレベルを維持し、ＯＢＩによる雑音レベルが低減されているため、正常な通信が可能となっている。

つまり、本発明によると、ＯＢＩが発生したとしても、高速な双方向通信サービスと低速な双方向通信サービスの双方について正常な通信可能となっている。

実施例１のＦＴＴＨ方式のＣＡＴＶシステムの構成を示した図。光端末機１１の構成を示した図。上り電気信号の送信レベルと上り光信号の送信レベルを示した図。実施例２のＦＴＴＨ方式のＣＡＴＶシステムの構成を示した図。光端末機２１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ＦＴＴＨ方式のＣＡＴＶシステムの構成を示した図である。ＦＴＴＨ方式のＣＡＴＶシステムは、図１のように、センターに配置されるＣＭＴＳ（ケーブルモデムターミナルシステム）１０Ａ、１０Ｂと、各加入者宅に配置される複数の光端末機１１と、同じく各加入者宅に配置される複数のＣＭ（ケーブルモデム）１２Ａ、１２Ｂと、を有している。ＣＭＴＳ１０Ａ、Ｂは本発明の端末制御装置に対応し、ＣＭ１２Ａ、Ｂは端末装置に対応している。ＣＭＴＳ１０ＡおよびＣＭ１２Ａに入出力される電気信号の周波数と、ＣＭＴＳ１０ＢおよびＣＭ１２Ｂに入出力される電気信号の周波数は異なっている。たとえばＣＭ１２Ａが出力する上り電気信号の周波数は３０ＭＨｚ、ＣＭ１２Ｂが出力する上り電気信号の周波数は２０ＭＨｚである。また、ＣＭＴＳ１０Ａ、１０Ｂは、混合器１４に接続し、混合器１４は光送受信機１５に接続している。光送受信機１５は光ファイバーケーブル１３を介して光分配器１６に接続している。そして、光ファイバーケーブル１３は光分配器１６によって加入者数に分配されて光端末機（Ｒ−ＯＮＵ）１１に接続している。また、光端末機１１は同軸ケーブル１７を介して分波器１８に接続し、分波器１８は同軸ケーブル１７を介してＣＭ１２Ａ、１２Ｂに接続している。

このＦＴＴＨ方式のＣＡＴＶシステムでは、ＣＭＴＳ１０Ａと複数のＣＭ１２Ａとの間で高速インターネットサービスなどの高速な双方向通信サービスが運用され、ＣＭＴＳ１０Ｂと複数のＣＭ１２Ｂとの間でＩＰ電話サービスや低速インターネットサービスなどの低速な双方向通信サービスが運用されている。高速な双方向通信サービスにおいては、上り電気信号（たとえば周波数３０ＭＨｚ）は１６ＱＡＭ変調されており、低速な双方向通信サービスにおいては、上り電気信号（たとえば周波数２０ＭＨｚ）はＱＰＳＫ変調されている。よって、低速な双方向通信サービス側の上り通信の方が、高速な双方向通信サービス側の上り通信に比べて雑音に強い通信となっている。

なお、上記にいう「高速」、「低速」の語は、上記２つの双方向通信の上り通信速度の大小を比較して、通信速度の大きい方（つまり、転送レートの高い方）を高速、小さい方を低速としているのであって、特定の値よりも通信速度が速いか遅いかによって高速、低速を区別しているわけではないが、高速な双方向通信サービスの上り電気信号の変調方式としては１６ＱＡＭ以上の転送レートの変調方式、低速な双方向通信サービスの上り電気信号の変調方式としては８ＰＳＫ以下の転送レートの変調方式とすることが望ましい。後述する本発明の効果がより高まるためである。また、下り通信速度については、２つの双方向通信サービスにおいて異なっていてもよいし同じであってもよい。また、変調方式は上述したものに限るものではなく、たとえば、高速な双方向通信の上り通信の変調方式としては、１６ＱＡＭ変調以外にも６４ＱＡＭ、１２８ＱＡＭ、２５６ＱＡＭ、ＯＦＤＭなどであってよく、低速な双方向通信の上り通信の変調方式としては、ＱＰＳＫ変調以外にもＢＰＳＫ、ＦＳＫ、ＡＳＫ、８ＰＳＫなどであってもよい。

光端末機１１は、図２のように、光送信機１００と、光受信機１０１と、分波器１０２と、増幅部１０３、１０４と、によって構成されている。光受信機１０１はフォトダイオードである。光送信機１００の光信号出力側と光受信機１０１の光信号入力側は、光信号を合分波して光ファイバーケーブルに入出力するＷＤＭフィルタ１０５に接続されている。光送信機１００の電気信号入力側、および光受信機１０１の電気信号出力側は、それぞれ増幅部１０３、１０４を介して分波器１０２に接続し、分波器１０２は同軸ケーブル１７に接続している。

なお、ＷＤＭフィルタ１０５を用いずに光ファイバーケーブル１３として２心のものを用い、それぞれの心線を下り通信と上り通信とに割り当てるようにしてもよい。

光送信機１００は、図２のように、ＬＤ（レーザーダイオード）１１０、検波回路１１１、コンパレータ１１２、ＬＤ送信制御手段１１３、周波数分別手段１１４、比較回路１１５、ＬＤ出力レベル制御手段１１６、によって構成されている。周波数分別手段１１４および比較回路１１５は本発明の判別手段に対応し、ＬＤ送信制御手段１１３およびＬＤ出力レベル制御手段１１６は本発明の光出力制御手段に対応している。

この実施例１では、ＬＤ１１０を用い、ＬＤ送信制御手段１１３によって上り電気信号に所定のバイアス電流を加えた上で、ＬＤ１１０へ入力される上り電気信号の電流の変化によって直接上り光信号の光送信レベルを制御する方式を採用している。ＬＤ１１０が出力する上り光信号の光送信レベルは、ＬＤ送信制御手段１１３が加えるバイアス電流値によって制御される。しかし、ＬＤ１１０のバイアス電流を変化させることなく、光減衰器などによって光送信レベルを制御する方式を採用してもよい。

図２のように、検波回路１１１は増幅器１０４に接続されており、上り電気信号が入力される。検波回路１１１は、上り電気信号から搬送波の有無を検出する手段である。コンパレータ１１２は検波回路１１１に接続され、搬送波の有無を判定する。そして、ＬＤ送信制御手段１１３は、搬送波がある場合（ＣＭ１２Ａ側、ＣＭ１２Ｂ側の少なくとも一方から搬送波が出力されている場合）にはＬＤ１１０をオンにして上り光信号が出力されるようにし、搬送波がない場合にはＬＤ１１０をオフにして上り光信号が出力されないようにＬＤ１１０を制御する。また、ＬＤ送信制御手段１１３は、ＬＤ出力レベル制御手段１１６からの指令に基づき、ＬＤ１１０の出力する上り光信号のレベルを制御する。光信号のレベルはバイアス電流を変化させることで制御する。光信号のレベルを下げても、光信号の振幅は変化しないため、光変調度は上がるが上り電気信号のレベルは変化しない。

また、周波数分別手段１１４も増幅器１０４に接続されており、上り電気信号が入力される。周波数分別手段１１４は、たとえばＢＰＦ（バンドパスフィルタ）などのフィルタであり、高速な双方向通信サービス側の上り電気信号（つまりＣＭ１２Ａ側からの上り電気信号）は通過して比較回路１１５に出力し、低速な双方向通信サービス側の上り電気信号（つまりＣＭ１２Ｂ側からの上り電気信号）は阻止する。比較回路１１５は、高速な双方向通信サービス側の上り電気信号の入力の有無を判定する。ＬＤ出力レベル制御手段１１６は、比較回路１１５による判定に基づき、上り光信号のレベルが所定の値となるようにＬＤ送信制御手段１１３が制御するよう指令を発する。具体的には、高速な双方向通信サービス側の上り電気信号が入力されている場合には、上り光信号のレベルが規定値となるよう指令し、入力されていない場合には、上り光信号のレベルが規定値よりも低くなるよう指令する。たとえば、規定値よりも５ｄＢ低くなるよう指令する。なお、高速な双方向通信サービス側の上り電気信号が入力されている場合とは、高速な双方向通信サービス側の上り電気信号のみが入力されている場合と、高速な双方向通信サービス側と低速な双方向通信サービス側の双方の上り電気信号が入力されている場合の２通りであり、高速な双方向通信サービス側の上り電気信号が入力されていない場合とは、低速な双方向通信サービス側の上り電気信号のみが入力されている場合である。

次に、実施例１のＦＴＴＨ方式のＣＡＴＶシステムにおける上り通信時の動作について説明する。

実施例１のＦＴＴＨ方式のＣＡＴＶシステムでは、ＣＭＴＳ１０Ａによって各加入者のＣＭ１２Ａからの上り通信のタイミングが制御されており、ＣＭＴＳ１０Ｂによって各加入者のＣＭ１２Ｂからの上り通信のタイミングが制御されている。そのため、各加入者のＣＭ１２Ａ間の上り通信、および各加入者のＣＭ１２Ｂ間の上り通信は衝突しないように制御されており、通信品質の低下を抑制している。

また、ＣＭＴＳ１０Ａは、ＣＭ１２Ａに対して制御信号を出力し、その制御信号によってＣＭ１２Ａ出力時における上り電気信号のレベルを調整する。そのレベルの調整は、ＣＭＴＳ１０Ａ到達時における上り電気信号のレベルが規定のレベルに揃うように調整するものである。ＣＭＴＳ１０Ｂも同様にしてＣＭ１２Ｂ出力時の上り電気信号のレベルを調整する。

一方、ＣＭＴＳ１０ＡはＣＭ１２Ｂからの上り通信のタイミングを制御しておらず、ＣＭＴＳ１０ＢはＣＭ１２Ａからの上り通信のタイミングを制御していない。そのため、あるＣＭ１２Ａ側からの上り光信号と、あるＣＭ１２Ｂ側からの上り光信号とが、光分配器１６によって混合されたときに、同一のタイミングで重なってしまい、上り光信号同士によるＯＢＩ（光ビート干渉）が発生して通信品質が低下する可能性がある。

そこで、実施例１のＦＴＴＨ方式のＣＡＴＶシステムでは、以下のようにしてＯＢＩによる雑音の影響を低減し、ＯＢＩが生じても上り通信が可能としている。

まず、光送信機１００に、高速な双方向通信サービスの上り電気信号（つまりＣＭ１２Ａからの上り電気信号）のみが入力された場合（図３（ａ）の状態２参照）、および高速な双方向通信サービスの上り電気信号と低速な双方向通信サービスの上り電気信号（つまりＣＭ１２Ｂからの上り電気信号）の両方の上り電気信号が入力された場合（図３（ａ）の状態１参照）には、光送信機１００は、通常通り規定の送信レベルの上り光信号を出力する（図３（ｂ）の状態１、２参照）。

一方、低速な双方向通信サービスの上り電気信号のみが入力された場合（図３（ａ）の状態３参照）、つまりＣＭ１２Ｂからの上り電気信号のみが入力された場合には、光送信機１００は、通常に規定されている送信レベルよりも低い送信レベルの上り光信号を出力する（図３（ｂ）の状態３参照）。

ここで、ＯＢＩによる雑音レベルは、衝突する２つの光信号の双方のレベルに依存していて、光信号のレベルが上昇するとＯＢＩによる雑音レベルも上昇する関係にある。そのため、実施例１の光送信機１００のように、一方の上り光信号のレベルを低くすれば、ＯＢＩによる雑音レベルを低減することができる。

したがって、図３（ｂ）の状態３のように、低速な双方向通信サービス側の上り電気信号のみが入力された場合に上り光信号の送信レベルを下げるようにすれば、ＯＢＩが発生したとしても、ＯＢＩの雑音レベルを低減することができる。また、図３（ｂ）のように、上り光信号の送信レベルを低減するのは、雑音に強い低速な双方向通信サービス側の上り光信号のみであり、雑音に弱い高速な双方向通信サービス側の上り光信号については送信レベルを維持している。低速な双方向通信サービス側については、光送信レベルをＬＤ１１０のバイアス電流によって直接制御する方式であるため、上り光信号のレベルを下げたとしても、光信号の振幅は変化せず光変調度が上がるので、上り電気信号のレベルは変化せず、センター側の上り電気信号の受信レベルを通常のレベルに維持することができ、正常な上り通信が可能となっている。また、高速な双方向通信サービス側については、上り光信号のレベルを下げずに通常のレベルを維持し、ＯＢＩによる雑音レベルが低減されているため、ＣＮ比が改善され、正常な通信が可能となっている。

つまり、ＯＢＩが発生したとしても、低速な双方向通信サービスと高速な双方向通信サービスの双方について、正常に上り通信が可能となっている。

なお、上り光信号の光送信レベルの制御方式が実施例１のような、ＬＤ１１０のバイアス電流によって直接制御する方式ではなく、光送信レベルを光減衰器などによって制御する場合には、上り光信号のレベルを下げると、光変調度が一定であることから、センター側の上り電気信号の受信レベルが低下してしまう。

そこで、ＣＭＴＳ１０Ａは、ＣＭＴＳ１０Ａに入力される上り電気信号の受信レベルが所定値で一定となるように、制御信号によってＣＭ１２Ａの上り電気信号の送信レベルを制御する。これにより、図３（ｂ）の状態３のように低速な双方向通信サービス側の上り光信号の送信レベルが低下しても、ＣＭＴＳ１０Ｂに到達する上り電気信号の受信レベルを上昇させて、一定の受信レベルとなるよう制御することができる。そのため、ＯＢＩが発生した場合の、低速な双方向通信サービス側の上り通信におけるＣＮ比がより改善され、良好な上り通信が可能となる。

以上のように、実施例１のＦＴＴＨ方式のＣＡＴＶシステムによれば、高速な双方向通信サービスと低速な双方向通信サービスとの両方を運用する場合に、たとえＯＢＩが発生したとしても、高速な双方向通信サービスと低速な双方向通信サービスの双方で上り通信を行うことが可能となる。

実施例２のＦＴＴＨ方式のＣＡＴＶシステムは、実施例１のＦＴＴＨ方式のＣＡＴＶシステムにおいて、以下のように変更したものである。

まず、図４のように、実施例１のＦＴＴＨ方式のＣＡＴＶシステムにおいて、センター側に送信レベル制御信号送信機２０をさらに設けている。送信レベル制御信号送信機２０には、ＣＭＴＳ１０Ａが上り電気信号（つまり高速な双方向通信サービス側の上り電気信号）を受信しているか否かを知らせる信号が入力される。そして、ＣＭＴＳ１０Ａが上り電気信号を受信している場合には、送信レベル制御信号を生成して下り電気信号として光送受信機１５に出力する。ＣＭＴＳ１０Ａが上り電気信号を受信していない場合には、送信レベル制御信号を生成しない。

また、図５のように、光端末機１１に替えて、光送信機２００を有した光端末機２１を設けている。それ以外の構成については光端末機１１と同様である。光送信機２００は、光送信機１００における周波数分別手段１１４および比較回路１１５に替えて、送信レベル制御信号受信機２０１を設けたものである。送信レベル制御信号受信機２０１には、増幅器１０３によって増幅された下り電気信号が入力される。また、送信レベル制御信号受信機２０１の出力側はＬＤ出力レベル制御手段１１６に接続されている。送信レベル制御信号受信機２０１は、下り電気信号を復調して、送信レベル制御信号送信機２０からの送信レベル制御信号がある場合には、その送信レベル制御信号を出力し、ない場合には何も出力しない。ＬＤ出力レベル制御手段１１６は、送信レベル制御信号受信手段２０１から送信レベル制御信号が入力される場合には、ＬＤが出力する光信号の送信レベルを規定値に維持するようＬＤ送信制御手段１１３に指令し、送信レベル制御信号が入力されない場合には、ＬＤが出力する光送信レベルを規定値よりも低くするようＬＤ送信制御手段１１３に指令する。ＬＤ送信制御手段１１３は、ＬＤ出力レベル制御手段１１６からの指令に基づき、光信号の送信レベルを制御する。

このように、実施例１のＦＴＴＨ方式のＣＡＴＶシステムでは、光送信機１００において直接的に高速な双方向通信サービス側の上り電気信号の入力の有無を検知しているのに対して、実施例２のＦＴＴＨ方式のＣＡＴＶシステムでは、ＣＭＴＳ１０Ａにおける上り電気信号の受信の有無により、間接的に光送信機２００への高速な双方向通信サービス側の上り電気信号の入力の有無を検知している。そして、ＣＭＴＳ１０Ａにおいて上り電気信号の受信がある場合には、図３（ａ）の状態１、２と同様の状態と判断して、図３（ｂ）の状態１、２のように、上り光信号の送信レベルを規定値に維持し、受信がない場合には、図３（ａ）の状態３と同様の状態と判断して、図３（ｂ）の状態３のように、上り光信号の送信レベルを規定値よりも低くしている。

したがって、実施例２のＦＴＴＨ方式のＣＡＴＶシステムでは、実施例１のＦＴＴＨ方式のＣＡＴＶシステムと同様の効果が得られる。すなわち、ＦＴＴＨ方式のＣＡＴＶシステムにおいて高速な双方向通信サービスと低速な双方向通信サービスとの両方を運用する場合に、たとえＯＢＩが発生したとしても、高速な双方向通信サービスと低速な双方向通信サービスの双方で上り通信を行うことが可能となる。

なお、実施例１、２では通信制御装置が２台で高速な双方向通信サービスと低速な双方向通信サービスの２つのサービスを運用する例を示したが、高速な双方向通信サービスに加えて低速な双方向通信サービスを２つ以上運用する場合にも、本発明は適用することができる。たとえば、高速インターネットサービス、低速インターネットサービス、ＩＰ電話サービスの３つの双方向通信サービスを運用する場合にも、本発明は適用することができる。この場合、光送信機は、高速インターネットサービスの上り電気信号が入力される場合には、上り光信号のレベルを規定の値に制御し、高速インターネットサービスの上り電気信号以外が入力される場合、つまり、低速インターネットサービスの上り電気信号のみが入力される場合、ＩＰ電話サービスの上り電気信号が入力される場合、低速インターネットサービスとＩＰ電話サービスの双方の上り電気信号が入力される場合の３つの場合に、上り光信号のレベルを規定の値よりも下げるように制御すればよい。この場合、高速な双方向通信サービスと低速な双方向通信サービスとの間でのＯＢＩだけでなく、低速な双方向通信サービス同士によってＯＢＩが発生する可能性があるが、そのようなＯＢＩが発生したとしても、低速な双方向通信サービスは双方が雑音に強い通信であるため、双方が正常に上り通信可能である。

また、ＯＢＩをさらに抑制し、より良好な上り通信を実現するためには、ＬＤ１１０の出力する上り光信号のスペクトル幅を０．０６ｎｍ以上とし、光送信機１００に入力される上り電気信号の変調度が２５％以上となるようにすることが望ましい。

本発明は、ＦＴＴＨ方式のＣＡＴＶシステムにおいて、高速な双方向通信サービスと、低速な双方向通信サービスの２つの通信サービスを運用するのに適している。

１０Ａ、１０Ｂ：ＣＭＴＳ
１１、２１：光端末機
１２Ａ、１２Ｂ：ＣＭ
１３：光ファイバーケーブル
１４：混合器
１５：光送受信機
１６：光分配器
１７：同軸ケーブル
１８：分波器
２０：送信レベル制御信号送信機
１００、２００：光送信機
１０１：光受信機
１０２：分波器
１１０：ＬＤ
１１１：検波回路
１１２：コンパレータ
１１３：ＬＤ送信制御手段
１１４：周波数分別手段
１１５：比較回路
１１６：ＬＤ出力レベル制御手段
２０１：送信レベル制御信号受信機

Claims

１つの高速な双方向通信サービスと、１つないし複数の低速な双方向通信サービスとが運用され、各双方向通信サービスは、センター側に配置される端末制御装置と、各加入者宅に配置される端末装置との間で行われるものであり、それぞれの双方向通信サービスで互いに上り電気信号の周波数が異なるＦＴＴＨ方式のＣＡＴＶシステムに用いられる、上り電気信号を上り光信号に変換する光送信機において、
入力される上り電気信号が、高速な双方向通信サービスの上り電気信号を含む場合には、出力する上り光信号の送信レベルが規定値となるよう制御し、高速な双方向通信サービスの上り電気信号を含まない場合には、出力する上り光信号の送信レベルを前記規定値よりも低くなるように制御する光出力制御手段を有する、
ことを特徴とする光送信機。
前記光送信機は、
入力される上り電気信号が、高速な双方向通信サービスの上り電気信号か、それとも低速な双方向通信サービスの上り電気信号であるかを周波数によって判別して検出する判別手段をさらに有し、
前記光出力制御手段は、前記判別手段による判別に基づき、出力する上り光信号の送信レベルを制御する、
を有することを特徴とする請求項１に記載の光送信機。
前記光送信機は、
下り電気信号を復調して、前記センター側に高速な双方向通信サービス側の上り電気信号が到達する場合には下り電気信号として送信され、到達しない場合には送信されない制御信号を受信する制御信号受信機をさらに有し、
前記光出力制御手段は、前記制御信号受信機において前記制御信号を受信する場合には、出力する上り光信号の送信レベルが規定値となるよう制御し、前記制御信号を受信しない場合には、出力する上り光信号の送信レベルを前記規定値よりも低くなるように制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の光送信機。
１つの高速な双方向通信サービスと、１つないし複数の低速な双方向通信サービスとが運用され、各双方向通信サービスは、センター側に配置される端末制御装置と、各加入者宅に配置される端末装置との間で行われるものであり、それぞれの双方向通信サービスで互いに上り電気信号の周波数が異なるＦＴＴＨ方式のＣＡＴＶシステムにおいて、
電気信号と光信号とを相互に変換する複数の光端末機を有し、
前記光端末機は、上り電気信号を上り光信号に変換する光送信機と、下り光信号を下り電気信号に変換する光受信機と、を有し、
前記光送信機は、入力される上り電気信号が、高速な双方向通信サービスの上り電気信号を含む場合には、出力する上り光信号の送信レベルが規定値となるよう制御し、高速な双方向通信サービスの上り電気信号を含まない場合には、出力する上り光信号の送信レベルを前記規定値よりも低くなるように制御する光出力制御手段を有する、
ことを特徴とするＦＴＴＨ方式のＣＡＴＶシステム。
前記光送信機は、
入力される上り電気信号が、高速な双方向通信サービスの上り電気信号か、それとも低速な双方向通信サービスの上り電気信号であるかを周波数によって判別して検出する判別手段をさらに有し、
前記光出力制御手段は、前記判別手段による判別に基づき、出力する上り光信号の送信レベルを制御する、
ことを特徴とする請求項４に記載のＦＴＴＨ方式のＣＡＴＶシステム。
センター側に配置され、高速な双方向通信サービスの上り電気信号の入力がある場合には、制御信号を生成して下り電気信号として送信し、高速な双方向通信サービスの上り電気信号の入力がない場合には、制御信号を生成しない制御信号送信機をさらに有し、
前記光送信機は、
前記光受信機からの下り電気信号を復調して、制御信号を受信する制御信号受信機をさらに有し、
前記光出力制御手段は、前記制御信号受信機において前記制御信号を受信する場合には、出力する上り光信号の送信レベルが規定値となるよう制御し、前記制御信号を受信しない場合には、出力する上り光信号の送信レベルを前記規定値よりも低くなるように制御する、
ことを特徴とする請求項４に記載のＦＴＴＨ方式のＣＡＴＶシステム。
高速な双方向通信サービスの上り電気信号は、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、１２８ＱＡＭ、または２５６ＱＡＭ変調された信号であり、低速な双方向通信サービスの上り電気信号は、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、または８ＰＳＫ変調された信号である、ことを特徴とする請求項４ないし請求項６のいずれか１項に記載のＦＴＴＨ方式のＣＡＴＶシステム。
前記高速な双方向通信サービスは、インターネットサービスであり、前記低速な双方向通信サービスは、ＩＰ電話サービスである、ことを特徴とする請求項４ないし請求項７のいずれか１項に記載のＦＴＴＨ方式のＣＡＴＶシステム。