KR940006733B1 - Catv 시스템 - Google Patents

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에이치. 팩 우
그루브 3세 데이빗
에드워드 챨톤 데이빗
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제너럴 인스트루먼트 코포레이션
리챠드 엠. 호프만
코닝 인코포레이티드
앨프레드 앨. 마이클슨
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Abstract

내용 없음.

Description

CATV 시스템
제1도는 본 발명에 따른 CATV 시스템의 양호한 실시예의 다이어그램.
제2도는 제l도 시스템에서 전파 중계 단자의 양호한 실시예 다이어그램.
제3도는 제1도 시스템에서 분포 단자의 양호한 실시예 다이어그램.
제4도는 제1도 시스템에서 가입자 단자의 양호한 실시예 다이어그램.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
22 : 통신 위성 30 : 제어 컴퓨터
54 : 데이타 검출기 78 : 레이저 구동기
본 발명은 일반적으로 전자 통신 시스템, 특히, 케이블 텔레비젼(CATV) 시스템의 광섬유 사용한 관한것이다.
일반적 CATV 시스템의 전파 중계 단자에서, 분리 텔레비젼 신호 소스로부터의 다수의 텔레비젼 신호는다수의 반송파로 진폭 변조되며 따라서 다중 송신 전기 신호를 제공하도록 다중 송신된다. 상기 다중 송신전기 신호는 분포 단자(탭 또는 다중탭으로 알려진)에 전송되며, 그로부터, 또한 분포 단자를 다수의 가입자 단자에 연결하는 다수의 대응 동축 케이블을 지나 각각의 다수의 가입자 단자에 전송된다. 일반적인 가입자 단자에서 발생된 서비스 요구 신호는 전화 라인을 지나가거나 CATV 분포 플랜트를 통해 전파 중계단자에 반대로 전송된다.
CATV 시스템에서 텔레비젼 신호를 전송하기 위한 광섬유의 사용은 동축 케이블의 장거리 전송 특성과 비교하여 광섬유의 장거리 전송 특성이 더 양호하기 때문에 제안되어 왔다. 헤이트다워(heightower)인 1986년 3월 17일 전화법 44페이지의 "새로운 주거 서비스에 대한 경제적 FO 시스템"은 CATV 시스템을 기술하고 있으며, 다중 송신 전기적 신호는 다중 송신 광 신호로 중앙국에서 번환되며 다중 모드 스필터에 단일 모드 광섬유를 지나 전송되며, 다중 송신 광학 신호는 다수의 대응 다중 모드 광섬유를 지나 다수의 가입자 단자에 분포된다. 헤이트 타워 시스템에서, 다수의 가입자 단자로부터의 서비스 요구 신호는 다중모드 광섬유를 지난 서비스 요구 신호를 중앙국으로 전송하는 제2다중 모드 스필터로 분리 광섬유 링크를 지나 제공된다. 상기 중앙국에서 신호를 다중 송신하기 위해 사용된 스위치는 서비스 요구 신호에 응답하여 제어된다.
상기 가입자 단자 각각에 광섬유 링크를 사용하는 CATV 시스템 비용은 가입자 단자 각각에 동축 케이블 링크를 사용하는 일반적인 종래 CATV 시스템과 비교하여 상당히 높다.
본 발명은 전파 중계 단자에서 분포 단자까지 다수의 가입자 단자용으로 텔레비젼 신호와 같은 정보 신호를 전송하기 위해 단일 광섬유를 사용하는 경계적 CATV 시스템을 제공하며, 동축 케이블과 같은, 다수의 전기적 신호 콘딧(conduits)을 지나 다수의 가입자 단자에 전기적 신호로 분포 단자에서 전송된 신호를 변환한다. 본 발명의 CATV 시스템은 전파중계 단자와 분포 단자 사이의 링크에 대해 광섬유의 더 양호한 장거리 전송 특성을 활용하며, 분포 단자와 가입자 단자 사이의 다수의 링크에 대해 가장 낮은 비용의 동축케이블을 활용하며 여기서 그러한 링크의 길이는 동축 케이블과 광섬유간의 전송 특성의 차가 중요하지 않게 구성된다.
본 발명의 CATV 시스템은 전파 중계 단자와 다수의 분포 단자를 구비하며, 각각의 분포 단자는 함께 전파 중계 단자의 콘버팅 수단에서 각각의 분포 단자까지 합성 광 신호를 전송하기 위해 분리 단일 광섬유에 의해 전파 중계 단자에 연결되어 있다. 전파 중계 단자는 다수의 가입자 단자용으로 다수의 정보 신호를 제공하기 위한 수단과; 합성 전기적 신호를 제공하기 위해 다수의 정보 신호를 다이나믹하게 선택하기 위해 가입자요구에 응답하는 스위치 수단과; 합성 전기 신호를 전송을 위해 합성 광 신호로 변환하기 위한 수단을 구비한다. 각각의 분포 단자는 상기 전송된 합성 광 신호를 수신하고 상기 신호를 다른 가입자 단자에 분포하기 위해 전기적 신호로 번환하기 위한 수단을 구비한다.
따라서, 그들의 분포 링크를 지나 동축 케이블을 사용하여 존재하는 CATV 시스템은 분포 단자에서 가입자 단자까지 동축 케이블을 대체하지 않고 본 발명의 시스템과 함께 쉽게 개장(retrofitted)된다.
다른 양상에 있어서, 본 발명은 많은 가입자를 위해 정보 신호를 포함하는 합성 광 신호가 전파 중계 단자에서 다수의 분포 단자까지 광학적으로 전송되는 CATV 시스템용 분포 단자를 제공하며 이에 따라서 본포 단자에서 다른 가입자 단자까지 분포된다. 본 발명의 분포 단자는 상기 전송된 합성 광 신호를 수신하기 위한 수단과, 다른 가입자 단자에 분포하기 위해 수신된 합성 광 신호를 전기적 신호로 변환하기 위한 수단을 구비한다.
또 다른 양상에 있어서, 본 발명은 많은 가입자용 정보 신호를 포함하는 합성 신호가 가입자 단자로부터 수신된 서비스 요구 신호에 응답하여 다른 가입자 단자에 전송되는 CATV 시스템용 가입자 단자를 제공한다. 본 발명의 가입자 단자는 많은 다른 소정의 주파수 채널에 의해 가입자 단자에 전송된 정보 신호를 수신하는 수단과, 상기 다른 소정의 주파수 채널중 하나를 선택하여 상기 가입자 단자에 전송된 정보 신호를 수신하기 수신 수단을 인에이블하기 위해 가입자 단자에 전송된 제어 신호에 응답하는 수단을 구비한다.
다른 양상에 있어서, 본 발명은 많은 가입자용 정보 신호를 전파 중계 단자에서 다른 가입자 단자까지 전송하는 CATV 시스템을 제공한다. 상기 시스템은 다수의 가입자 단자에 다수의 정보 신호를 제공하기 위한 수단을 포함하는 전파 중계 단자와, 전송을 위해 합성 광 신호를 제공하기 위해 다수의 정보 신호를 선택하여 처리하는 스위치 수단과, 상기 가입자 단자로부터 수신된 광 서비스 요구 신호에 응답하는 상기 스위치 수단을 제어하는 수단과, 상기 전파 중계 단자 변한 수단으로부터 합성 광 신호와 상기 전파 중계 단자에 광 서비스 요구 신호를 둘다 전송하는 파장 분할 멀티플렉싱/디멀티플렉싱 수단에 의해 전파 중계 단자에 접속된 단일 모드 광섬유를 구비하며, 여기서 상기 파장 분할 멀티플렉싱/디멀티플렉싱 수단은 한 방향으로 광섬유에 의해 단파장 광을 전파하고 반대 방향으로는 광섬유에 의해 전파된 장파장 광을 동시에 수신하도록 채택된다.
본 발명의 다른 양상에 따라, 본 발명은 고 대역폭비디오 신호를 분포하기 위한 양방향성 광학 전송 시스템을 제공하며, 대략 1200nm 보다 큰 차단 파장을 갖는 종래의 단일-모드 광섬유와, 단일 모드 광섬유의 하나의 단부에 접속되어 제1방향으로 광섬유에 따라 장파장 광을 전파하고 반대 방향으로는 광섬유에 따라 전파된 단 파장 광을 동시에 수신하도록 채택된 제1파장 분할 멀티플렉싱/디멀티플렉싱 수단과, 단일 모드광섬유의 다른 단부에 접속되어 반대 방향으로 광섬유에 따라 단 파장 광을 전파하고 상기 제l방향으로 광섬유에 따라 전파된 장 파장 광을 동시에 수신하도록 채택된 제2파장 분할 멀티플렉싱/디멀티플렉싱 수단을 구비한다.
본 발명의 첨가적 특징은 양호한 실시예에 관련하여 상세히 설명되어 있다
제1도를 참고하면, 본 발명에 따른 CATV 시스템의 양호한 실시예는 전파 중계 단자(10), 다수의 분포단자(l2) 및 다수의 가입자 단자(14)를 구비한다.
각각의 분포 단자(12)는 단일 모드 광섬유(16)에 의해 전파 중계 단자(10)에 접속된다. 각각의 분포 단자(12) 또한 다수의 대응 동축 케이블(18)에 의해 다수의 가입자 단자(14)에 접속되어 있다.
상기 전파 중계 단자(10)는 국부 방송 텔레비젼 프로그램(20), 통신 위성(22)을 통한 텔레비젼 프로그램방송과 같은 많은 다른 소스로부터 다이나믹하게 텔레비젼 신호를 선택하며 가입자 요구에 응답한 많은 가입자 단자(14)에 대해 비디오-테이프 라이브러리(Iibrary)(24)로부터 프로그램을 재 기록하며 각각의 광섬유(16)가 접속된 분포 단자(12)에 접속된 가입자 단자(14)에 전송용으로 선택된 텔레비젼 신호를 포함하는 합성 광 신호를 각 광섬유상에서 제공한다. 각각의 합성 신호는 소정의 전송 대역의 다른 부분을 차지하는 소정의 주파수 채널 수를 포함한다.
각각의 분포 단자(12)는 각각의 다른 가입자 단자(14)에 대해 동축 케이블에 의해 분포하기 위해 단일 광섬유(l6)로부터 수신된 복합 광 신호를 합성 전기 신호로 변환시킨다. 소정의 분포 단자(12)로부터 동축 케이블(18)에 제공된 각각의 합성 전기 신호는 상기 소정의 분포 단자(12)에 접속되 단일 광섬유(16)를 통해 수신된 합성 광 신호와 같은 소정수의 채널을 포함한다.
각각의 가입자 단자(14)는 접촉 동축 케이블(18)을 지나 접속된 분포 단자(12)로부터 전송된 합성 전기신호에 포함된 텔레비젼 신호를 수신하는 수신기를 구비하며 합성 신호의 다른 소정 주파수 채널중 하나를 선택하여 분포 단자(12)로부터 가입자 단자(14)에 전송된 텔레비젼 신호를 수신하도록 상기 가입자 단자(14) 수신기를 인에이블하기 위해 합성 신호로 가입자 단자(14)에 전송된 제어 신호에 응답한다.
서비스-요구 신호는 가입자 단자(14)에서 발생되며 가입자 단자(14)가 접속된 각각의 분포 단자(12)에 동축 케이블(l8)을 지나 전기적으로 전송된다. 각각의 분포 단자(l2)는 가입자 단자(14)로부터의 동축 케이블(l8)을 지나 수신된 전기적 서비스 요구 신호를 단일 광섬유(16)를 지나 전파 중계 단자(10)에 전송하기위한 광 서비스 요구 신호로 변환시킨다.
상기 전파 중계 단자(10)는 각각의 분포 단자(12)로부터 광섬유(16)를 지나 수신된 광학적으로 전송된 서비스 요구 신호를 변환시키며 그들을 전기적 서비스 요구 신호로 변환시키며, 상기는 다른 광섬유(16)를 지나 다른 분포 단자(12)에 전송된 합성 신호에 포함된 다른 주파수 채널에 제공되는 텔레비젼 신호의 선택을 다이나믹하게 제어하기 위해 전파 중계 단자(10)에 의해 처리된다.
상기 전파 중계 단자(10)는 소정의 가입자 단자(14)에 전송된 제어 신호에 의해 인에이블된 소정의 주파수 채널을 지나 소정의 가입자 단자(14)에 전송하기 위해 합성 신호로 소정의 가입자 단자(14)로부터 수신된 서비스 요구 신호에 의해 표시된 텔레비젼 신호를 위치시키는 주파수에 의해, 각각의 가입자 단자(14)의 선택된 주파수 채널을 수신하는 가입자 단자(14)에 전송된 제어 신호와 상호 협조하여 동작한다.
제2도를 참고로 하면, 상기 전파 중계 단자는 다수의 소스 신호 상태 유닛(26), 다수의 전송 유닛(28), 제어 컴퓨터(30)를 구비한다. 상기 소스-신호 상태 유닛(26)은 국부방송, 위성 전송으로부터 유도된 프로그램과, 비디오 형태의 재기록 프로그램 같이, 다른 텔레비젼 신호 소스(32)에 각각 접속되어 있다. 상기소스-신호 상태 유닛(26)의 수는 가입자 단자(14)에 전송하기 위해 다른 텔레비젼 신호를 제공하도록 억세스된 다른 소스수에 의해서만 제한된다. 전송 유닛(28)의 수는 다수의 분포 단자(12)의 수에 대응한다.
각각의 소스-신호 상태 유닛(26)은 제어 데이타 삽입기(34), FM 변조기(36) 및 하드 제한기(38)를 구비한다.
상기 제어 데이타 삽입기(34)는 제어 데이타를 소정의 소스(32)로부터 제공된 텔레비젼 신호로 삽입한다. 상기 제어 데이타 삽입기(34)는 케일린 에스. 칠하우슨, 챠알스 에프.뉴바이.2세 및 카얄 이.모어더에 의해 미합중국 특허출원 제4613,901호에 기술된 바와 같이, 수평 블랭킹 간격과 같은 텔레비젼 신호의 블래킹 간격으로 그러한 제어 데이타를 삽입한다. 상기 제어 데이타는 소정의 선택된 주파수 채널을 차지하는 텔레비젼 신호를 수신하기 위해 소정의 가입자 단자(14)의 수신기를 인에이블하는 앞에서 상술된 제어 신호를 포함한다. 상기 제어 신호는 제어 컴퓨터(30)에 의해 제어 데이타 삽입기(34)에 제공되며, 상기는 가입자 데이타 트랙을 유지한다. 상기 제어 데이타는 신호가 스크램블된 포맷에 전송되는 경우에 텔레비젼 신호를 디스크램블하는데 필요한 바와 같이 그러한 데이타를 구비한다. 상기 제어 데이타 삽입기(34)는 또한 제공된
텔레비젼 신호의 오디오 부분을 디지탈 오디오 신호로 변환하며 미합중국 특허출원 제46l3,901호에 상술된바와 같이, 디지탈 오디오 신호를 제어 데이타와 함께 수평 브랭킹 간격에 삽입한다.
상기 FM 변조기(36)는 상기 제어 데이타가 삽입된 후 60MHz에서 텔레비젼 신호를 변조하며, 상기 변조된 텔레비젼 신호는 전송 유닛(28)에 준비하기 위해 하드 제한기(hard limiter)(38)에 의해 어렵게 제한된다.
각각의 전송 유닛(28)은 N×M 디지탈 스위치(40), M 업콘버터(42), 신호 조합 유닛(44), 레이저 다이오드 구동기(46), 레이저 다이오드(48), 파장-분할 멀티플렉서/디멀티플렉서(WDM)(50), PIN-FET 수신기(52), 데이타 검출기(54), 채널 선택 제어기(56) 및 FSK 변조기(58)를 구비한다.
여기서 M은 전송된 주파수 대역에 제공된 다른 주파수 채널의 소정의 수이며 N은 다른 소스-신호 상태 유닛(26)의 최소 수이다. 상기 소스-신호 상태 유닛(26)은 다른 전송 유닛(28)내의 디지탈 스위치(40)에 병렬로 접속된다. 상기 디지탈 스위치(40)는 M의 출력에서의 텔레비젼 신호를 M업콘버터(42)에 제공된다. 각각의 업콘버터(42)는 신호를 변조시키며 디지탈 스위치(40)에서 다른 주파수 채널까지 신호를 수신한다.각각의 소스 신호 상태 유닛(26)에 대한 다른 업콘버터(42)의 상호 접속은 채널 선택 제어기(56)에 의해 제어된다. 소정의 소스 신호 상태 유닛(26)은 하나 이상의 가입자 단자(14)가 소정의 소스 신호 상태 유닛(26)에 의해 제공된 텔레비젼 신호를 수신하거나, 소정의 가입자 단자(l4)에서 하나 이상의 수신기가 소정의 소스 신호 상태 유닛(26)에 의해 제공된 텔레비젼 신호를 수신할때 하나 이상의 업콘버터(42)에 디지탈스위치에 의해 상호 접속된다.
상기 신호 조합 유닛(44)은 M가지의 주파수 체널상에서 업콘버트된 텔레비젼 신호를 포함하는 라인(60)에 복합 전기 신호를 제공하기 위해 업콘버터(42)에 의해 제공된 다른 주파수 채널상에서 텔레비젼 신호를 조합한다.
상기 레이저 다이오드 구동기(46) 및 레이저 다이오드(48)는 라인(60)상의 합성 전기 신호를 합성 광 신호(62)로 변환시킨다.
상기 파장 분할 멀티플렉서/디멀티플렉서(WDM)(50)는 종래의 단일 모드 광섬유(l6)를 레이저 다이오드(48)와 PIN-FET 수신기(52)에 연결하여 종래의 단일 모드 광섬유(16)을 지나 레이저 다이오드(48)에서 상기 분포 단자(12)(제1도)에서 광학 수신기(72)(제3도)까지 합성 광 신호(62) 전송과 광학 서비스-요구신호(64)의 PIN-FET 수신기(52), 또는 광섬유(16)를 지나 전파 중계 단자(10)에 전송된 다른 저 대역폭신호(즉, 1.5M 비트/초 T1전화 전송) 수신 둘다를 가능하게 한다.
상기 WDM(50)은 공지된 장파장-분할 멀티플렉싱/디멀티플렉싱 기술을 통해 광섬유(16)로부터 수신된 단 파장 광과 종래의 단일 모드 광 섬유(16)에 장파장을 순간적으로 전달하기 위해 제공된다. WDM중 하나의 형태는 연장된 결합 영역에 의해 분리된 반대면 비임 브로드닝 테퍼를 야기하기 위해 가열되고, 스트레치(stretched)되고 용융되어 함께 유지된 한쌍의 광섬유를 구비한다. 1320 및 1550nm로 순수한 단일-모드 전송으로 시스템에 사용하기 위해 설계된 용융되고 스트래치된 WDM의 예는 로우슨 등에 의해 미합중극 특허 제4834,481호에 상술되어 있다. 양호하게, 상기 WDM은 본 출원과 함께 계류중인, 1988년 7월 25일 출원된 미합중국 특허출원 제S.N.223.423호에 기술된 종류의 멀티플 인덱스-섬유-인-튜브 구조(multiple index fiber-in-tube structure)로 형성된다. 이들 섬유-인-튜브 WDM용 제조 처리는 섬유의 에칭을 요구하지 않는다. 이 설계와 함께, 1300nm에 대해 10-15dB로 격리 표시되며 850nm에서는 더크게 격리된다.
상기 특성화된 광섬유의 차단 파장은 하나 이상의 모드로 전달되는 광섬유를 통한 전송, 즉, 다중 모드전송 파장으로서 한정된다. 상기 2개 이상의 모드 전송은 이 출원에 사용되는 용어로서 다중 모드 전송으로 고려된다. 여기에 사용된 바와 같은, 장 파장 광은 시스템에 사용된 종래 단열 모드 섬유의 차단 파장보다 큰 파장을 갖는 광을 의미하며, 여기에 사용된 바와 같은, 단파장 광은 상기 차단 파장보다 적은 파장을 갖는 광을 의미한다. 일반적으로는, 1240nm 및 그 이상에서 차단 파장으로 종래의 단일 모드 섬유를 사용하며, 이용가능한 레이저 소스를 광범위하게 사용하며, 상기 광섬유를 지난 장파장 단일 모드 전달 범위는 대략 1240nm 내지 1150nm이다. 대략 1240nm 이하의 단파장에서 그러한 광섬유를 지난 전달은 다중 모드이다. 여기에 사용된 바와 같은 "종래의"단일 모드 광섬유는 다중 모드 전송 대역폭을 증가시키도록 설계된 특별한 굴절 인덱스 프로필(special refractive indexprofile)없이 매치된 클래드(clad) 또는 억제된 클래드(depressed clad) 광섬유를 의미한다.
본 시스템에서, 2개의 양호한 단파장은 750nm 및 850nm이며, 양호한 장파장은 1300nm이며, 경제적인 레이저 소스는 이들 파장에서 이용가능하다. 단파장 레이저부에 대한 번호는 미쯔비시 1988 광전자 성분 카테고리에 주어진 바와 같이; 850nm 레이저에 대해서는 미쓰비시 FU-04LD-N이고, 750nm 레이저에 대해서는 FU-01SLD-N(4406)이다. 대부분의 시스템에 대해, 그러한 단파장 사용은 850nm(대략 200-400MHz Km)에서 다중 도도 전송의 이용가능한 대역폭이 1300nm(20 GigaHz Km보다 큰)에서 단열 모드 광섬유를 통해 단일 모드 전송의 이용 가능한 대역폭보다 적은 2등급 크기가 되는 것처럼 치명척인 결점을 가진다. 특별한 광섬유는 상당히 큰 대역폭 다중 모드 전송을 제공하기 위해 사용된다. 그러한 특별한 광섬유의 예는 본 출원과 공동 계류중인 1988년 10월 19일 출원된 미합중국 특허출원 제S.N. 259.723호에 기술되어 있다(또한 Turesdale and Nolan, E.C.O.C. 1986 Technical Digest, Vo1.I.P. 181(1986), Barcelona, Spain을 보라) .
본 시스템에서, 상기 대역폭 불균형은 시스템 요구와 함께 매치되며 경제적인 양방향성 시스템을 제공하기 위한 양호한 광 전자 성분은 최대 전송 거리와 낮은 비용으로 종래의 단일 모드 광섬유를 사용한다. 상기 고대역 단일 모드 전송 링크는 알맞은 거리(즉, 12Km)로 텔레비젼 신호 전송용으로 적당하며 낮은 대역폭 다중 모드 전송 링크는 서비스-요구 신호 및 같은 거리로 다른 하부 대역폭 신호 전송용으로 충분하다. 양호하게, 상기 시스템 설계는 각각의 방향으로 이용가능한 약간의 대역폭이 다른 방향으로 전송 링크의 대역폭/거리 제한때문에 한 방향의 대역폭을 사용하지 않고 활용되도록 선택된다.
더구나, 본 시스템은 저 비용 종래의 단일-모드 광섬유와 저 비용 컴팩트 디스크(CD) 레이저의 사용을 가능하게 하며, 반면, 광이 시스템 설계로 인해 단순히 소모되지 않도록 3dB 디멀티플렉싱을 가능하게 한다. CATV 필드밖에서, 어떤 양방향성 전송 시스템은 단일 광섬유로 사용하기 의해 제안된다. 그러므로 이들 시스템은 본 발명과 대조할때 상당한 결점을 가진다. 예를 들어, 2개 방향인 1300nm 전송하는 시스템은 일반적으로 각각의 방향에서 신호중 절반 소모를 요구한다. 또다른 예에서, 1300nm 및 1550nm에서 그러한 WDM-베이스 시스템 전송 단일 모드 광은 비용이 많이드는 1550nm 전송기/수신기 기술을 요구한다.
여기에 기술된 WDM의 특별한 광섬유-인-튜브(fiber-in-tube) 설계는 이러한 설계를 제공하여 부분적인 태퍼각 증가 때문에 매우 효과적인 모드 필터로 동작한다. 이는 PIN-FET 수신기(52)에 의해 수신용으로 감소된 파워로 단일 모드로 다중 모드 750nm[도는 850nm] 신호 필터링을 가능하게 한다. 이는 소정의 특징이 있다. 즉, 상기 모드 분할 노이즈를 제거함으로서 다중 모드 전송 링크를 지나 하부 대역폭 신호 노이즈(S/N)비에 대해 신호를 증가시키기 위해 사용된다. 본 발명에 사용될때, 상기 WDM(70)은 750nm(또는 850nm)에서 발생된 광학 서비스-요구 신호를 광섬유(l6)로 보내진 단일 모드 신호로 변환한다. 750nm(또는 850nm) 신호가 종래의 단일-모드 광섬유(l6)의 차단 파장 이하이기 때문에, 상기 750nm(또는 850nm)단일 모드 신호는 광섬유(16)를 지나 전송되는 것처럼 다중 모드로 재발생된다. 그러므로, 상기 WDM(50)은 PIN-FET 수신기(52)에 의해 처리하는 단일 모드로 750nm(또는 850nm) 신호를 재변환하며, 그에 따라 S/N비를 증가시킨다.
상기 채널 선택 제어기(56)는 신호 조합 유닛(44)에 의해 제공된 복합 신호로 가입자 단자(l4)에 전송하는 FSK변조기(58)에 의해 변조된 폴링 신호를 제공한다. 상기 폴링 신호는 전파 중계 단자(10)에 기억된 서비스-요구 신호를 정송하기 위해 가입자 단자(l4)를 자극한다. 상기 폴링 신호는 전화 인터페이스 유닛(68)을 통해 전화 라인(67)을 지나 상기 채널 선택 제어기(56)로부터 가입자 단자(l4)에 전송된다.
상기 PlN-FET 수신기(52)는 수신된 광 서비스 요구 신호(64)를 라인(66)상의 전기적 서비스-요구 신호로 변환시킨다. 상기 라인(66)상의 서비스-요구 신호는 데이타 검출기(54)에 의해 검출되며 채널 선택제어기(56)에 제공된다.
상기 채널 선택 제어기(56)는 상기 디지탈 스위치(40)를 상기 업콘버터(42)로 소정의 가입자 단자(14)로부터 수신된 서비스 요구 신호에 의해 표시된 텔레비젼 신호를 제공하는 서비스-신호 상태 유닛(26)에 상호 접속하고 상기 주어진 가입자 단자(l4)에 전송되어 제어 컴퓨터(30)에 의해 제공된 제어 신호로 인에이블되는 소정의 주파수 채널상으로 상기 소정의 가입자 단자(14)에 전송하기 위해 합성 신호내의 텔레비젼 신호 주파수 위치가 되도록 디지탈 스위치(40)와 제어 컴퓨터(30)제어함으로서 수신된 서비스 요구 신호에 다이나믹하게 응답한다.
상기 채널 선택 제어기(56)는 상기 전환 인터페이스 유닛(68)을 통해 전화 라인(67)의 가입자로부터 수신된 서비스 요구 신호와 유사한 수단에 응답한다.
제3도를 참고하면, 각각의 분포 단자는 파장 분할 멀티플렉서/디멀티플렉서(70), 광학 수신기(72), 파위 스필터(splitter)(74), FSK 복조기(76), 레이저 구동기(78) 및 레이저(80)를 구비한다. ELED 구동기 및 ELED는 각각 레이저 구동기(78)와 레이저(80) 대신에 포함된다.
상기 파장 분할 멀티플렉서/디멀티플렉서(70)는 광섬유(16)를 광학 수신기(72)와 레이저(80)에 연결되어 광학 수신기(72)에 의해 단일 모드 광섬유(16)로부터 합성 광 신호(82)를 수신하고 전파 중계 단자(10)에 단일 모드 광 섬유(16)를 지닌 광학 서비스 요구 신호(84)의 레이저(80)에 의한 전송을 할 수 있게 한다.
상기 전파 중계 단자(10)에서 단일 모드의 광섬유(16)의 하나의 단부에 파장 분할 멀티플렉서/디멀티플렉서(50)의 접속과 분포 단자(12)에서 단일 모드 광섬유(16)의 반내 단부에 파장 분할 멀티플렉서/디멀티플렉서의 접속은 상기 전파 중계 단자(10)와 분포 단자(12) 사이의 모드 광섬유(16)의 양방향성 통신을 가능하게 하며 따라서 시스템에 요구된 다량의 광섬유를 거의 세이빙하는 효과를 가진다.
상기 파장 분할 멀티플렉서/디멀티플렉서(70)는 WDM(50)과 유사하거나 동일하다. 상기 WDM(70)은 분포 단자(12)에서 전파 중계 단자(l0)까지 다른 하부 대역폭 신호 또는 광학 서비스 요구 신호 전송에 대해 단일 모드 광학섬유(16)를 지닌 단파장 광을 전달하고 같은 광섬유(16)를 지나 전달된 장파장 광을 동싱수신하도록 구성되며, 그에 따라 전파 중계 단자(10)에서 분포 단자(12)까지 광학 텔레비젼 신호 전송을 할수 있게 한다.
상기 광학 수신기(72)는 전파 중계 단자(10)로부터 광섬유(16)를 지나 수신된 합성 광 신호를 라인(86)상의 합성 전기 신호로 변환시킨다.
상기 파워 스필터(74)는 다수의 대응 동축 케이블(18)을 지나 다수의 가입자 단자(14)에 전송하는 라인(86)의 합성 전기 신호 상태이다.
가입자 단자(l4)로부터 동축 케이블을 지나 수신된 전기적 서비스 요구 신호(88)는 FSK 복조기(76)에 의해 복조되며 광섬유(16)를 지나 전파 중계 단자(10)에 전송하기 위해 레이저 구동기(78)과 레이저(80)에 의해 광학 서비스 요구 신호(84)로 변환한다.
제4도를 참조로 하면, 각각의 가입자 단자(14)는 하나 이상의 가입자 장치(90)를 구비한다. 각각의 가입자 단자(l4)에서 파워 스필터(92)는 다른 가입자 장치 셋(90)에 각각의 동축 케이블(16)을 지나 수신된 합성 신호를 제공한다. 각각의 가입자 장치 셋(90)은 양방향성 연결기(94), 프로그램 가능한 FM 복조기(96), FM 복조기(98), 신호 처리기(l00), 마이크로컴퓨터(102), FSK 복조기(104), FSK 변조기(106) 및 적외선(IR) 수신기(108)를 구비한다. 주어진 가입자 장치 셋(90)은 전화 인터페이스 회로(110)를 구비한다.
각각에 있어, 가입자 장치 셋(90), 양방향성 커플러(94)를 통해 동축 케이블로부터 수신된 복합 텔레비젼 신호는 프로그램가능한 FM 동조기(96) 및 FM 복조기(98)를 통해 신호 처리기(100)에 대해 통과한다. 상기 합성 신호는 프로그램 가능한 FM 동조기(96)에서 수신될 때 합성 신호가 전송되는 주파수 대역에 포함된 M의 다른 주파수 체널중 하나에 동조된다. 상기 신호 처리기(100)는 동조기(96)가 동조된 주파수 채널내의 텔레비젼 신호에 포함된 제어 데이타를 추출하며 마이크로컴퓨터(102)에 그러한 제어 데이타를 제공한다. 상기 마이크로컴퓨터(102)가 프로그램하지 않는 경우 다른 주파수 채널을 지나 프로그램가능한 FM 동조기(96)가 텔레비젼 신호를 수신하며 이 과정은 동조기(96)가 동조된 주파수 채널에서 가입자 단자가 텔레비젼 신호를 수신하게 하는 제어 신호를 포함하는 추출된 제어 데이타를 마이크로컴퓨터(102)가 확인할때까지 소정의 순서로 M의 다른 주파수 채널에 대해 재프로그램되는 동조기(96)로 반복된다. 이 신호 처리기는 라인(112)상에 복조된 텔레비젼 신호를 제공하며, 텔레비젼 셋, VCR 또는 다른 텔레비젼 신호 출력 장치에 접속되어 있다.
상기 인에이블된 주파수 채널상에서 수신된 텔레비젼 신호가 스크램블될 때, 상기 마이크로컴퓨터(102)는 상기 신호 처리기(100)에 의해 스크램블되는 텔레비젼 신호를 인에이블하기 위해 신호 처리기(l00)뒤로 보내진 제어 신호를 제공하도록 추출된 제어 데이타를 처리한다.
상기 전파 중계 단자(10)뒤로 전송하는 서비스 요구 신호를 제공하기 위해, 원격 제어 유닛(RCU)(114)이 동작한다. 상기 RCU(1l4)는 IR수신기(108)에 의해 검출되어 마이크로컴퓨터(102)에 기억된 코드 적외선(IR) 신호를 제공한다. 폴링 신호가 양방향성 연결기(94) 및 FSK 복조기(l04)를 통해 동축 케이블(18) 또는 전화 적외선 유닛(1l0)을 통해 전화 라인(109)중 하나로부터 마이크로컴퓨터(102)에 의해 수신될 때, 상기 마이크로컴퓨터(102)는 전기적 서비스 요구 신호로서 분포 단자에 전송하기 위한 FSK 변조기(l06)및 양방향성 연결기(94)를 통해 동축 케이블상에 기억된 서비스-요구 신호를 제공한다.
CATV 서비스를 제공하는 케이블 시스템은 때때로 전화 서비스를 제공한다. 임의로 여기에 상술된 CATV 시스템은 상기 CATV 서비스와 함께 텔레비젼 서비스를 제공하는 장치를 포함한다. 전파 중계 단자에서 제2전화 적외선 유닛(116)은 전화 라인(117)으로 전화를 수신하여 보낸다. 상기 제2전화 인터페이스 유닛(116)은 전송된 텔레비젼 신호와 함께 상기 신호 조합 유닛(44)에 의해 조합하는 수신된 전화 신호상태이다. 상기 전화 신호는 마찬가지로 광 신호로 변화되고 단일-모드 광섬유(16)를 지나 분포 단자(12)에 전송되며, 여기서, 전기적 신호로 재 변환된 후, 전화 신호는 파워 스필터(74)에 의해 전화 시스템 인터페이스 유닛(118)으로 전달된다. 전화 신호는 트위스트 쌍(122)을 통해 가입자 단자(14)에서 인터페이스 유닛(116)과 전화기(120) 사이에서 통신된다. 트위스트 쌍(122)을 지나 분포 단자(12)에 의해 가입자 단자(14)로부터 분포단자(12)에 의해 수신된 전화 신호는 레이저 구동기(78)와 레이저(80)로 인터페이스 유닛(118)에 의해 제공되고, 그러한 전화 신호는 전파 중계 단자(l0)내의 PIN-FET 수신기(52)에 종래의 단일 모드 광섬유(16)상으로 전송하기 위해 광학 전화 신호로 변환한다. 상기 전파 중계 단자(10)에서, 상기PIN-FET 수신기(62)는 전기적 전화 신호로 광학 전화 신호를 변환시키며 상기 제2전환 인터페이스 유닛(116)에 같은 신호를 제공하며 상기 전화 라인(117)으로 전화 신호를 보낸다.

Claims (10)

  1. 다수의 가입자에 대해 정보 신호를 전파 중계 단자(10)에서 다수의 분포 단자(12)까지 전송하며 상기 정보 신호를 상기 분포 단자에서 다른 가입자 단자까지 분포하는 CATV 시스템에 있어서, 다수의 정보 신호를 다수의 가입자 단자에 제공하는 수단(26)과, 가입자 요구에 응답하여 합성 전기 신호(60)를 제공하도록 다수의 정보 신호를 동적으로 선택하는 스위치 수단(40)과, 상기 합성 전기 신호를 전송을 위해 합성 광학 신호(62)로 변환하는 수단(46;48)을 포함하는 전파 중계 단자(10)와, 전송용의 합성 광학 신호(62)와, 분리 단일 광섬유(l6)에 의해 전파 중계 단자에 연결된 각각의 분포 단자로, 전파 중계 단자의 변환 수단에서 각 분포 단자까지 합성 광 신호를 전송하는 다수의 분포 단자(12)를 구비하여, 여기서 각 분포 단자는 상기 전송된 합성 광학 신호를 수신하여 분포를 위해 상기 신호를 다른 가입자 단자에 대해 전기적 신호로 변환하는 수단(72)과, 각각 다수의 가입자 단자로부터 전기적 서비스-요구 신호(88)를 수신하는 수단(76)과, 각각 수신된 서비스-요구 신호를 전파 중계 단자(10)에 전송하기 위해 광학 서비스-요구 신호(84)로 변환하는 수단(78,80)을 구비하며, 또한, 상기 전파 중계 단자(10)는 각각 전송된 광학 서비스-신호를 수신하여 상기 신호를 전파 중계 단자에 의해 처리하기 위해 전기적 서비스 요구 신호(66)로 변환하는 수단(52)을 더 구비하며, 상기 광섬유(16)는 전파 중계 단자의 변환 수단(46,48)에서 각각의 분포 단자까지 합성 광학 신호(62)를 전송하고 분포 단자에서 전파 중계 단자까지 광학 서비스 요구 신호(84)를 전송하는 파장 분할 멀티플렉싱/디멀티플렉싱 수단(50,70)에 의해 전파 중계 단자(10)와 각각의 분포 단자(12)에 접속된 단일모드 광섬유이며, 상기 CATV 시스템은 다수의 가입자 단자(14)를 더 구비하며, 여기서 각각의 가입자 단자는 다수의 다른 소정의 주파수 채널을 지나 상기 분포 단자에 전송된 정보 신호를 수신하는 수단(96)과, 가입자 단자에 전송된 제어 신호에 응답하여 상기 다른 소정의 주파수 채널중 선택된 하나의 채널을 지나 상기 분포 단자로부터 가입자 단자에 전송된 정보 신호를 수신 수단(96)에 수신할 수 있게 하는 수단(102)을 구비하는 것을 특징으로 하는 CATV 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전파 중계 단자내의 스위치 수단(40)은 소정의 가입자 단자에 전송된 제어 신호에 의해 소정의 주파수 채널을 지나 소정의 가입자 단자(14)에 전송하기 위해 합성 신호로 소정의 가입자단자로부터 수신된 서비스 요구 신호(66)에 의해 표시된 정보 신호를 위치시키는 주파수에 의해 제어 신호와 상호 협조하여 동작하는 것을 특징으로 하는 CATV 시스템.
  3. 다수의 가입자용 정보 신호를 다른 가입자 단자에 전송하는 CATV 시스템에 있어서, 다수의 가입자 단자용 다수의 정보 신호를 제공하는 수단(26)과, 합성 신호(60)를 제공하기 위해 다수의 정보 신호를 선택하는 스위치 수단(40)과, 상기 가입자 단자로부터 수신된 서비스-요구 신호(66)에 응답하여 상기 스위치 수단(40)을 제어하는 수단(56)을 포함하는 전파 중계 단자(10)와, 다수의 가입자 단자(14)를 구비하며, 여기서, 각각의 가입자 단자는 다수의 다른 소정의 주파수 채널을 지나 상기 분포 단자로부터 가입자 단자에 전송된 정보 신호를 수신하는 수단(96)과, 가입자 단자에 전송된 제어 신호에 응답하여 상기 다른 소정의 주파수 채널중 선택된 체널을 지나 가입자 단자에 전송된 정보 신호를 수신 수단(96)이 수신할 수 있게 하는 수단(102)을 구비하며, 또한, 상기 전파 중계 단자(10)내의 스위치 수단(40)은 소정의 가입자 단자에 전송된 제어 신호에 의해 선택된 소정의 주파수 채널을 지나 소정의 가입자 단자에 전송하기 위해 합성 신호내의 소정의 가입자 단자(14)로부터 수신된 서비스 요구신호(66)에 의해 표시된 정보 신호를 위치시키는 주파수로 제어 신호에 응답하는 것을 특징으로 하는 CATV 시스템.
  4. 다수의 가입자 단자용 정보 신호가 전파 중계 단자에서 가입자 단자까지 전송되는 CATV 시스템에 있어서, 다수의 가입자 단자용 다수의 정보 신호를 제공하는 수단(26)과, 전송을 위해 합성 광학 신호를 제공하도록 다수의 정보 신호를 선택하여 처리하는 스위치 수단(40)과, 상기 가입자 단자(14)로부터 수신된 광학 서비스-요구 신호들(64)에 응답하여 스위치 수단을 제어하는 수단(56)을 포함하는 전파 중계 단자(10)와, 파장-분할 멀티플렉싱/디멀티플렉싱 수단(50)에 의해 전파 중계 단자(10)에 연결되어 상기 전파중계 단자로부터 합성 광학 신호를 전송하고 전파 중계 단자에 광학 서비스-요구 신호를 전송하는 단일 모드 광 섬유(16)를 구비하며, 여기서, 상기 파장-분할 멀티플렉싱/디멀티플렉싱 수단(50)은 제1방향으로는광 섬유를 지나 장파장 광을 전달하고 반대 방향으로는 광섬유를 지나 전달된 단파장 광을 동시에 수신하도록 채택되는 것을 특징으로 하는 CATV 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 단일-모드 광 섬유(16)는 대략1200nm 보다 더 큰 차단 파장을 갖는 종래의 단일 모드 광 섬유를 포함하며, 상기 장-파장 광은 차단 파장보다 더 큰 파장을 가지며 합성 광학 신호의 고대역폭 전송용으로 사용되고, 상기 단-파장 광은 차단 파장보다 적은 파장을 가지며 상기 서비스 요구신호의 저 대역폭 전송을 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 CATV 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 단 파장 광은 또한 음성 전화 신호를 전송하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 CATV 시스템.
  7. 제5항에 있어서, 상기 단 파장 광은 또한 데이타 전화 신호를 전송하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 CATV 시스템.
  8. 제5항에 있어서, 상기 시스템 설계는 각각 2개의 방향으로 활용된 이용가능한 대역폭 퍼센트가 대략 갈아지도록 선택되는 것을 특징으로 하는 CATV 시스템.
  9. 제5항에 있어서, 상기 합성 광학 신호의 전달은 상기 단일 모드 광섬유(16)의 거의 전체 길이를 지나 단일 모드이고 상기 서비스-요구 신호의 전달은 적어도 한부분의 단일 모드 광 섬유를 지나 다중 모드인 것을 특징으로 하는 CATV 시스템.
  10. 다수의 가입자용 정보 신호를 포함하는 합성 신호를 가입자 단자로부터 수신된 서비스-요구 신호에 응답하여 다른 가입자 단자에 전송되는 CATV 시스템용 가입자 단자(14)에 있어서, 상기 가입자 단자는다수의 다른 소정의 주파수 채널을 지나 가입자 단자에 전송뇐 정보 신호를 수신하는 수단(96)과, 상기 가입자 단자에 전송된 제어 신호에 응답하여 상기 다른 소정의 주파수 채널중 선택된 하나의 채널을 지나 가입자 단자에 전송된 정보 신호를 수신하는 수단(96)이 수신할 수 있게 하는 수단(102)을 구비하는 것을 특징으로 하는 CATV 시스템용 가입자 단자(14).
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