JPH02238739A - 特に加入者区域用の広帯域光通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、送信装置と受信装置とを具備し、送信装置
は異なった搬送波を別々に広帯域信号で変調する変調器
と、変調された搬送波を送信されるべき周波数分割多重
化信号に結合する回路とを具備し、受信装置は受信され
た周波数分割多重化信号から別々の広帯域信号を再生す
る復調器を具備している、テレビジョンプログラムのよ
うな複数の広帯域信号を光学的に伝送するシステムに関
するものである。

［従来の技術］ そのようなシステムは文献に記載されている（例えば雑
誌“ＥＩｅｃｔｒｏｎ１ｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ　”　１
９８７年１０月２２日、Ｖｏｌ．２３．Ｎｏ．２２，　
１１９８　〜１１９ｇ頁参照）。

それに記載された全ての例において、使用される搬送波
は単一の連続した周波数帯域内にあり、それは１オクタ
ーブを越えない幅であり、送信されるべき信号よりもは
るかに高い周波数範囲にある。もしも例えば４つの信号
しか送信されないならば、搬送波は１５０乃至３００Ｍ
Ｈｚに延在する周波数帯域にあり、またもしも６０の信
号が送信される場合には６０の搬送波は２．７乃５．２
ＧＨｚの周波数帯域にある。この周波数割当ては文献で
知られている周波数割当て（Ｉ　ＥＥＥ　｝ランスアク
ション・アンド・コンミュニケーション、Ｖｏｌ．ＣＯ
Ｍ−２９．Ｎｏ．６．１９８１年６月、８８８　〜８８
５頁、特に８７８頁の第１３図参照）に対応している。

それにおける変調は振幅変調であり、搬送波周波数は５
４乃至１０８Ｍ　Ｈ　ｚの周波数帯域の１オクターブ内
にある。

［発明の解決すべき課題］ この従来の搬送波周波数選択方法は、もしも非常に多数
の信号が送信されなければならないならば、高い周波数
範囲、例えばギガヘルッ範囲の周波数帯域のみしか使用
できず、そのため簡単な処理手段によって信号の処理が
できる低い周波数範囲を利用することができない。

それ故この発明の目的は従来の方法と異なった方法で搬
送波周波数が選択される上述のような欠点のないシステ
ムを提供することである。

［課題解決のための手段］ この目的は、変調器と復調器が１オクターブよりも狭い
幅を有し、１オクターブより大きい幅で隔てられた別々
の周波数帯域にある搬送波周波数を使用するシステムに
よって達成される。

その他の好ましい実施態様は特許請求の範囲第２項乃至
題６項に記載されている。

添付図面を参照にして以下この発明の実施例を詳細に説
明する。

［実施例］ 以下ケーブルテレビジョン分配回路網に適用した例につ
いて説明するが、複数の広帯域またはデジタル信号があ
る地点Ａから他の１以上の地点Ｂに伝送されなければな
らない場合に適用できることを理解すべきである。

ＣＡＴＶセンターとも呼ばれるヘッド端（図示せず）か
ら多数のテレビジョン信号、例えば３６のテレビジョン
信号ＴＶ，乃至ＴＶ．はベースバンドで第１図の変調お
よび多重化装置中に供給される。以下使用されるテレビ
ジョン信号という用語は複合カラー信号とテレビジョン
音響信号とを含む複合信号を意味するものである。それ
は約６Ｍ　Ｈ　ｚの帯域幅を有している。この用語はま
た一般にＨＤＴＶ　（高品位テレビジョン）と呼ばれて
いる高分解能テレビジョン信号を含んでいる。この信号
は通常のテレビジョン信号よりもずっと大きい帯域幅、
例えば２０ＭＨｚを有している。

各テレビジョン信号ＴＶ，乃至ＴＶ．は周波数変調器１
＝ｎの変調入力に供給され、そこで搬送波を周波数変調
する。搬送波は符号ｆ１乃至ｆ．で示されている。

もしもこのセンターから加入者へ送信されるべきビデオ
電話信号があるならば、最も簡単な場合にはそれらはア
ナログ信号としてテレビジョン信号と同様に周波数変調
される。第１図の実施例ではビデオ電話信号ＢＦは周波
数変調器１ｏに供給され、それには搬送波ｆ，が供給さ
れている。したがってビデオ電話信号ＢＦはテレビジョ
ン信号と同様に処理される。

周波数変調器１−ｎから出力された周波数変調された搬
送波はパワー結合器１１中で周波数分割多重化（ＦＤＭ
）信号に結合される。ＦＤＭ信号はそれからパワー分配
器ｌ２によって複数のラインに分配され、別々の加入者
または加入者群に接続されている複数の伝送リンクに供
給される。そのような加入者または加入者群に接続され
ている伝送リンクは第１図追加的な装置として示されて
いる。

これらは電気・光変換器ｌ３を含み、それはそこに設け
られたレーザを強度変調することによってＦＤＭ信号を
光信号に変換し、その光信号は例えば１５００ｎａ＋の
動作波長を有している。この光信号は光導波体ｌ４によ
って加入者または加入者群に送られる。

ビデオ電話信号ＢＦはまた加入者からセンターへ送られ
ることもできる。図示の実施例に示すように、これは第
２の波長、例えば１３００ｎａ＋の光信号である。セン
ターではこの光信号は光導波体ｌ４から結合して取出さ
れ、光・電気変換器１５中で電気信号に変換され、続い
て周波数復調器１６中で復調され、それによってベース
バンドのアナログビデオ電話信号ＢＦ’が出力される。

周波数復調器ｌ６中に注入される搬送波の周波数はｆで
示されている。したがってビデオ電話信号は周波数ｆの
搬送波の周波数変調によって加入者からセンターへ送ら
れ、変調搬送波は第２の波長１１００ｎＩ１の光信号に
変換され、この光信号がセンターから加入者にテレビジ
ョン信号を送る同じ光導波体１４によりセンターに送ら
れる。

センターから加入者に送信するために使用される搬送波
（文献では時には“副搬送波”とも呼ばれている）の周
波数割当てを以下第２図を参照にして説明する。

０．９５乃至１．７５Ｍ　Ｈ　ｚの第１の周波数帯域は
少なくともΔｆ−４０ＭＨｚの間隔を隔てた２０までの
搬送波周波数を含む。この周波数帯域は２０の帯域チャ
ンネル（テレビジョンまたはビデオ電話チャンネル）か
らの信号を伝送するために使用される。

その最低周波数に関しでは、この周波数帯域は１オクタ
ーブの幅よりも狭く、そのため内部変調積（混変調）は
この周波数帯域の外の周波数を有する。その主要な内部
変調積は隣接するオクターブ中に存在する。

周波数がこの０．９５乃至１．７５Ｍ　Ｈ　ｚの第１の
周波数帯域にある変調搬送波を処理するために、衛星通
信システムで使用されるような変調器および復調器が利
用される。特に通信衛星テレビジョン受像機が使用され
ることができる。光導波体を使用するケーブルテレビジ
ョンの導入の第１段階においては２０の広帯域チャンネ
ルの伝送容量が低コストの伝送部品および装置を使用し
て得られる。

もしも例えば導入後の段階で、伝送容量が２０チャンネ
ルより多くなるまで増加した場合には、この発明によれ
ばさらに３．５乃至４．３ＧＨｚの帯域の別の搬送波周
波数が使用される。この帯域でも第１の周波数帯域と同
じ距離で分離した２０までの搬送波周波数が使用される
。すなわち、この第２の周波数帯域によって全体で４０
チャンネルの伝送容量が得られる。

この３．５ＧＨｚの下限周波数に関して、この第２の周
波数帯域もまた１オクターブの幅よりも狭く、第１と第
２の周波数帯域間に１オクターブより大きい不使用周波
数範囲が存在し、そのため第１の周波数帯域からの内部
変調積は第２の周波数帯域の別の搬送波の周波数と一致
するようなことがない。

第３の周波数帯域は８．６乃至１１．０Ｇ　Ｈ　ｚの範
囲であり、別の６０の搬送波周波数を含み、したがって
６０の広帯域チャンネルの伝送容量を与える。この第３
の周波数帯域の下限周波数８．６ＧＨｚに関しても１オ
クターブの幅はなく、第２の周波数帯域の上限周波数と
の間に１オクターブより大きい４．３ＧＨｚ離れている
。

周波数帯域とその間の不使用周波数の幅は搬送波の変調
中に生じた内部変調積を考慮したものである。これらの
内部変調積は使用される搬送波と干渉してはならない。

これは所望の信号対雑音比を達成することを容易にする
。種々の周波数帯域に分割することは、各周波数帯域用
に設計された伝送装置を追加することによって２０チャ
ンネルから４０チャンネルへ、さらに１００チャンネル
へとステップーバイ●ステップでチャンネル増加要求に
適応することを可能にする。

もしも幾つかの通信サービスが導入されるならば、より
多くのチャンネルが要求される。ここに記載されたシス
テムは例えばテレビジョンプログラムの第１のセットの
伝送、テレビジョンプログラムの第２のセットの伝送、
ビデオ電話、およびＨＤＴＶのように幾つかのサービス
をステップ・パイ・ステップで導入することを可能にす
る。

周波数帯域幅をこのようにする第２の理由はＲＦ増幅器
、パワーデバイダ、パワー結合器、光送信装置、光受信
装置、ＦＭ受信装置等のような伝送装置が特に低コスト
で構成され、それらの帯域幅が１オクターブを越える必
要がないならば特に具合よく構成できることである。

第２の周波数帯域の搬送波の大部分はいわゆるＣ帯域に
あり、したがってＣ帯域用に設計された伝送装置、例え
ば市販の衛星放送用Ｃ帯域コンバータがこれらの周波数
の処理に使用できる。第３の周波数帯域の搬送波の大部
分はいわゆるＸ帯域にあり、したがってＸ帯域用コンバ
ータのような通常の装置が使用できる。

第２および第３の周波数帯域の搬送波周波数はそれぞれ
Ｃ帯域およびＸ帯域にあり、上記のＨＤＴＶ信号の伝送
に使用するのに好ましい。

ＨＤＴＶ信号は通常のテレビジョン信号よりも広い帯域
幅を有しているから隣接する搬送波から対応して広い周
波数範囲で離れていることが必要である。

第１図の装置と共同する加入者端の装置について第３図
を参照にして以下説明する。

第３図の加入者端の装置は、第１図に関連して説明した
ように広帯域信号、例えばテレビジョン信号を含む１５
００ｒｖの波長を有する光導波体１４上の光信号を受け
る。光・電気変換器２１はこの光信号を電気信号に変換
する。変換された電気信号が０．９５乃至１．７５Ｇ　
Ｈ　ｚの第１の周波数帯域中の周波数の変調された搬送
波のみを含んでいれば、それはＦＭマイクロ波受信装置
、例えば市販の同調可能な衛星放送ＴＶ受信装置２２に
供給され、送信されたテレビジョン信号ＴＶ，乃至ＴＶ
２の任意の一つをＴＶ受像機に与える。

受信信号が第１の周波数帯域からの周波数の変調された
搬送波のみならず他の周波数帯域からの周波数の変調さ
れた搬送波を含んでおり、加入者がそれらを受信したい
と望むならば、衛星放送ＴＶ受信装置２２だけでは不十
分である。その場合には受信信号は別の追加の受信装置
２３、例えば衛星放送Ｃ帯域コンバータを前置した衛星
放送ＴＶ受信装置に供給され、それはさらに別の信号を
受信することを可能にする。加入者がビデオ電話サービ
スを所望しているのであれば、その受信装置２３は同調
可能な部分に加えてビデオ電話信号を送信するために使
用される搬送波周波数に予め設定された固定周波数部分
を有し、ビデオ電話信号を出力する。同調可能な部分は
衛星放送ＴＶ受信装置によって処理できない信号のみを
処理するか、或いは３つの周波数帯域全部からの搬送波
周波数の全ての信号を受信するかのいずれかに設計され
る。後者の場合には受信装置２３は純粋なユニバーサル
受信装置である。

第３図の実施例において、受信された信号はパワーデバ
イダ２４により衛星放送ＴＶ受像機２２およびライン２
５に分配され、衛生放送ＴＶ受像機２２は第１の周波数
帯域からのテレビジョン信号ＴＶ，乃至ＴｖＫを受信す
るのに適しており、ライン２５は受信装置２３に接続可
能であり、受信装置２３は残りのテレビジョン信号Ｔｖ
Ｋ＋１乃至ＴＶ，およびビデオ電話信号を受信するのに
適している。

これはこの発明によるシステムの周波数割り当て計画が
有効であり、また使用可能な受信装置に関しても有効で
あり、チャンネルの要求に対してステップ・パイ・ステ
ップで適応することができ、またステップ・パイ・ステ
ップで異なる通信サービスに適応することができること
を示している。

もちろん衛星放送ＴＶ受信装置を使用しないで単一の受
信装置としてユニバーサル受信装置を光電気変換器の出
力に接続しそれを利用して全てのテレビジョン信号ＴＶ
，乃至ＴＶ，を受信する事も可能である。

またパワーデバイダ２４は周波数分離フィルタを備えて
いてもよく、２以上の受信装置があるとき予備選択が行
われて受信装置の一つが送信信号の一部のみを受信する
こと、例えば通常のテレビジョンサービスとＨＤＴＶサ
ービスとを区別し、或は通常のテレビジョンサービスと
料金支払いテレビジョンサービスとを区別することを確
実に行うことができる。

加入者にとっての本質的な利点は、加入者が望んでいる
多数の通信サービスに応じてより複雑な、或はもっと簡
単な装置を動作させる選択を有することである。もしも
加入者がビデオ電話サービス、すなわち広帯域サービス
を受けることを望むならば、加入者端における装置は電
気・光変換器２０を備え、それはビデオ電話端末（図示
せず）からのビデオ電話信号を例えば１３００ｒｖの波
長の光信号に変換し、この光信号は加入者装置に接続さ
れている光導波体１４に結合されて第１図のセンターの
装置に伝送される。

最後に上記の周波数変調されたアナログ信号の伝送の代
りに、信号はまたデジタル信号として伝送されることが
でき、その場合には周波数変調の代りに位相変調キーイ
ングが有効である。ビデオ電話信号もまた前記のものと
異なった方法で、例えばデジタルＰＣＭ信号として伝送
されることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はケーブルテレビジョン分配回路網のセンターに
おける変調およひせ復調装置を示す。 第２図はこの発明にしたがったシステムの周波数割当て
を示す。 第３図は第１図の装置と共同するケーブルテレビジョン
の加入者側における装置を示す。 １〜ｎ・・・周波数変調器、１１・・・パワー結合器、
１２・・・パワー分配器、１３・・・電気・光変換器、
１４・・・光導波体、ｌ５・・・電気・光変換器、１６
・・・周波数復調器、２２・・・衛星放送ＴＶ受信装置
、２３・・・受信装置、２４・・・パワーデバイダ。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）送信装置と受信装置とを具備し、送信装置は異な
   った搬送波を別々に広帯域信号で変調する変調器と、変
   調された搬送波を送信されるべき周波数分割多重化信号
   に結合する回路とを具備し、受信装置は受信された周波
   数分割多重化信号から別々の広帯域信号を再生する復調
   器を具備している、テレビジョンプログラムのような複
   数の広帯域信号を光学的に伝送するシステムにおいて、
   変調器と復調器が１オクターブよりも狭い幅を有し、１
   オクターブより大きい幅で隔てられた異なる周波数帯域
   にある搬送波周波数を使用することを特徴とする複数の
   広帯域信号を光学的に伝送するシステム。
2. （２）異なる周波数帯域の第１の周波数帯域は０．９５
   乃至１．７５ＧＨｚであり、第２の周波数帯域は３．５
   乃至４．３ＧＨｚであり、第３の周波数帯域は８．６乃
   至１１．０ＧＨｚであることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のシステム。
3. （３）周波数帯域内の搬送波周波数は４０ＧＨｚ以上離
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項または
   第２項記載のシステム。
4. （４）広帯域信号は他の広帯域信号と同様に搬送波を変
   調したビデオ電話信号を含み、前記搬送波と結合されて
   周波数分割多重化信号とされていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか１項記載のシ
   ステム。
5. （５）広帯域信号は１０メガビットまでのビット速度を
   有するデジタルデータ信号またはＰＣＭ３０信号を含み
   、それらは他の広帯域信号と同様に搬送波を変調し、前
   記搬送波と結合されて周波数分割多重化信号とされてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第４項の
   いずれか１項記載のシステム。
6. （６）第１の伝送方向において第１の波長を使用して光
   導波体上を伝送され、反対方向においてはビデオ電話信
   号および、またはデジタルデータ信号および、またはＰ
   ＣＭ信号が第２の波長を使用して同じ光導波体上を伝送
   されることを特徴とする特許請求の範囲第４項または乃
   至第５項記載のシステム。