WO2018020728A1 - 同軸通信システム、ｐｏｎシステム、局側装置、及び帯域制限方法 - Google Patents

同軸通信システム、ｐｏｎシステム、局側装置、及び帯域制限方法 Download PDF

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WO2018020728A1
WO2018020728A1 PCT/JP2017/010717 JP2017010717W WO2018020728A1 WO 2018020728 A1 WO2018020728 A1 WO 2018020728A1 JP 2017010717 W JP2017010717 W JP 2017010717W WO 2018020728 A1 WO2018020728 A1 WO 2018020728A1
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WO
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signal
coaxial
communication
side device
pon
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Application number
PCT/JP2017/010717
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Inventor
洋平 濱田
Original Assignee
住友電気工業株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B3/00—Line transmission systems
    • H04B3/02—Details
    • H04B3/04—Control of transmission; Equalising
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/44—Star or tree networks

Definitions

  • the present invention relates to a coaxial communication system, a PON system, a station side device constituting the PON system, and a band limiting method executed by the station side device.
  • Patent Document 1 describes a coaxial communication system using a coaxial cable as a transmission path.
  • a coaxial communication system employs a wiring structure in which a coaxial cable that transmits an RF (Radio Frequency) signal is distributed to each room in a house by a distributor. The signal level of the RF signal decreases due to signal loss in the coaxial cable or signal attenuation when passing through the distributor. In this case, the RF signal is amplified by performing a construction for arranging a booster in the middle of the coaxial cable.
  • RF Radio Frequency
  • a system is a coaxial communication system using a coaxial cable as a transmission path, and includes a first coaxial cable that is a transmission path of a first RF signal transmitted by the coaxial communication device, and a plurality of users A plurality of second coaxial cables respectively leading to the home, a distributor for distributing the first RF signal to the plurality of second coaxial cables, a second RF signal that is communicated with the station side device via the PON line and converted from the PON signal A housing-side device for an apartment house that superimposes a signal on the second coaxial cable.
  • a system is connected to a station-side device connected to a PON line, and the PON line and a coaxial cable of a coaxial communication system, and mutually converts a PON signal and an RF signal.
  • a device is a station-side device that communicates with a home-side device connected to a PON line and a coaxial cable of a coaxial communication system, and uses information used for bandwidth limitation of communication by an RF signal.
  • a receiving unit that receives the received information; and a management control unit that performs bandwidth limitation of communication using the RF signal based on the received information.
  • a method is a bandwidth limiting method executed by a station-side device that communicates with a home-side device connected to a PON line and a coaxial cable of a coaxial communication system, and performs communication using an RF signal. Receiving information used for bandwidth limitation, and executing bandwidth limitation of communication using the RF signal based on the received information.
  • the present invention can be realized not only as a system and apparatus having the above-described characteristic configuration, but also as a program for causing a computer to execute such characteristic configuration. Further, the present invention can be realized as a semiconductor integrated circuit that realizes part or all of the system and apparatus.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a PON system according to an embodiment of the present invention. It is a block diagram which shows an example of an internal structure of OLT and ONU. It is a block diagram which shows an example of an internal structure of a coaxial adapter. It is a block diagram which shows an example of the wiring structure of the coaxial communication system laid in the apartment house. It is a sequence diagram which shows an example of the zone
  • the present disclosure aims to provide a coaxial communication system and the like that can appropriately superimpose an RF signal based on a PON signal on a coaxial cable.
  • an RF signal based on a PON signal can be appropriately superimposed on a coaxial cable.
  • a coaxial communication system is a coaxial communication system using a coaxial cable as a transmission path, and includes a first coaxial cable that is a transmission path of a first RF signal transmitted by the coaxial communication device, and a plurality of coaxial communication systems.
  • a plurality of second coaxial cables respectively leading to the user's home, a distributor for distributing the first RF signal to the plurality of second coaxial cables, and a station side device via a PON line, and converted from the PON signal
  • the housing side device (ONU) for an apartment house communicating with the station side device (OLT) via the PON line converts the second RF signal converted from the PON signal into the distributor.
  • the superimposed second RF signal reaches the user's home without being attenuated by the distributor. Therefore, the second RF signal based on the PON signal can be appropriately superimposed on the coaxial cable.
  • the home device in the case of further including an acquisition unit that acquires information used for bandwidth limitation of communication using the second RF signal, the home device is notified from the acquisition unit It is preferable to have a management control unit that performs bandwidth limitation of communication using the second RF signal based on the information. In this case, since the management control unit of the home side device executes the bandwidth limitation of the communication by the second RF signal, even when the second RF signal is superimposed on the coaxial cable with poor quality, the communication bandwidth by the second RF signal is appropriately set. Can be adjusted.
  • the station-side device in the case of further including an acquisition unit that acquires information used for bandwidth limitation of communication by the second RF signal, the station-side device is notified from the acquisition unit It is preferable to have a management control unit that performs bandwidth limitation of communication using the second RF signal based on the information. In this case, since the management control unit of the station side device executes the bandwidth limitation of the communication by the second RF signal, even when the second RF signal is superimposed on the coaxial cable having a poor quality, the communication bandwidth by the second RF signal is appropriately set. Can be adjusted.
  • the bandwidth limitation of communication by the second RF signal is a bandwidth limitation that is fair to the plurality of user homes. In this way, it is possible to prevent the occurrence of unfairness associated with the difference in the maximum communication band depending on the user's home.
  • the acquisition unit includes an external device that receives an input of the information by an administrator, and the external device notifies the management control unit of the input information. Is preferred. In this way, by inputting information to the external device, it is possible to easily limit the bandwidth of communication using the second RF signal.
  • the PON system of the present embodiment is connected to the station side device connected to the PON line and the PON line and the coaxial cable of the coaxial communication system, and has a function of mutually converting the PON signal and the RF signal.
  • the station side device since the station side device performs bandwidth limitation of communication using the RF signal based on the information notified from the acquisition unit, it is necessary to provide a buffer for bandwidth limitation in the home side device. And the equipment cost of the entire system can be reduced.
  • the station-side device of the present embodiment is a station-side device that communicates with a home-side device connected to a PON line and a coaxial cable of a coaxial communication system, and receives information used for band limitation of communication using an RF signal. And a management control unit that performs bandwidth limitation of communication using the RF signal based on the received information.
  • the receiving unit receives information used for bandwidth limitation of communication using an RF signal
  • the management control unit executes bandwidth limitation of communication using an RF signal based on the received information. Therefore, it is not necessary to provide a buffer for bandwidth limitation in the home device, and the equipment cost of the entire system can be suppressed.
  • the band limiting method of the present embodiment is a band limiting method executed by a station side device that communicates with a home side device connected to a PON line and a coaxial cable of a coaxial communication system. Receiving information used for restriction, and executing bandwidth restriction of communication using the RF signal based on the received information. According to the band limiting method of the present embodiment, the station side device receives information used for band limitation of communication using an RF signal, and executes band limitation of communication using an RF signal based on the received information. It is not necessary to provide a buffer for restriction in the home device, and the equipment cost of the entire system can be suppressed.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a PON system 10 according to an embodiment of the present invention.
  • the PON system 10 of this embodiment includes a station side device (OLT: Optical Line Terminal) 11, a plurality of home side devices (ONU: Optical Network Unit) 12, and a PON line 13. .
  • OLT Optical Line Terminal
  • ONU Optical Network Unit
  • a user terminal capable of Ethernet (“Ethernet” is a registered trademark) can be connected to the UNI port 34 (see FIG. 2) of the ONU 12.
  • the number and type of user terminals connected to the ONU 12 are not particularly limited. It is not essential to connect the user terminal directly to the ONU 12.
  • a user network (not shown) may be connected to the ONU 12. The user terminal may be connected to the ONU 12 via the user network.
  • the PON line 13 is an optical communication line including an optical splitter 14 and optical fibers 15 and 16.
  • the PON line 13 includes one trunk optical fiber 15 and a plurality of branch optical fibers 16. Each optical fiber 15 and 16 is connected to the optical splitter 14.
  • the optical signal transmitted from the OLT 11 is branched by the optical splitter 14 through the trunk optical fiber 15 of the PON line 13.
  • the branched optical signal is transmitted to each ONU 12 through the branch optical fiber 16.
  • the optical signal transmitted from each ONU 12 passes through the branch optical fiber 16 and is focused by the optical splitter 14.
  • the focused optical signal is transmitted to the OLT 11 through the trunk optical fiber 15.
  • the optical splitter 14 used for the PON line 13 does not particularly require external power supply, and passively branches or multiplexes the optical signal from the input optical signal.
  • time division multiplexing is performed in accordance with MPCP (Multi-Point Control Protocol). Specifically, the OLT 11 calculates the transmission start time and the transmission permission amount in the uplink direction of the data accumulated in the ONU 12 based on the control frame (report) transmitted from each ONU 12.
  • MPCP Multi-Point Control Protocol
  • the OLT 11 transmits the control frame (grant) in which the instruction signal is inserted to each ONU 12 via the PON line 13.
  • Each ONU 12 notifies the OLT 11 with a report of the length of data in its own buffer at the time designated by the grant.
  • Each ONU 12 receives the grant in which the instruction signal is inserted from the OLT 11. Based on the instruction signal, each ONU 12 transmits the data in its own buffer to the OLT 11 together with the report.
  • the OLT 11 detects the ONU 12 of the PON line 13 by executing a discovery process. Further, the OLT 11 executes a registration process for registering the detected ONU 12 in the OLT 11.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of an internal configuration of the OLT 11 and the ONU 12.
  • the OLT 11 includes an optical transceiver 21, a PON processing unit 22, an L2 switch 23, and a management control unit (CPU) 24.
  • CPU management control unit
  • the optical transceiver 21 is an optical device including a circuit for transmitting and receiving an optical signal.
  • the optical transceiver 21 is optically connected to the trunk optical fiber 15 (see FIG. 1) and is electrically connected to the PON processing unit 22.
  • the optical transceiver 21 mutually converts an optical signal and an electric signal. That is, the optical transceiver 21 converts an upstream signal composed of an optical signal from the ONU 12 into an electrical signal.
  • the optical transceiver 21 converts the electrical signal from the PON processing unit 22 into an optical signal.
  • the PON processing unit 22 includes an integrated circuit that executes predetermined communication processing in accordance with the PON communication standard.
  • the upstream signal is a control frame (report) from the ONU 12
  • the PON processing unit 22 determines the upstream transmission start time and transmission permission amount for the ONU 12, and notifies the ONU 12 of the control frame (grant).
  • the PON processing unit 22 also executes the above-described discovery process and registration process.
  • the PON processing unit 22 transmits the frame to the L2 switch 23 when the frame included in the uplink signal is a data frame to the upper network.
  • the PON processing unit 22 causes the optical transceiver 21 to transmit the frame.
  • the L2 switch 23 includes an integrated circuit that determines a transmission port according to the destination of the received L2 layer frame.
  • the L2 switch 23 transmits the frame to the PON processing unit 22 when the frame included in the downlink signal from the upper network is addressed to the MAC processing unit 33.
  • the L2 switch 23 transmits the frame to the upper network.
  • the frame included in the upstream signal from the PON processing unit 22 is a management frame addressed to the management control unit 24, the L2 switch 23 transmits the frame to the management control unit 24.
  • the L2 switch 23 can change the QoS (Quality of Survice) parameter of the downlink signal for each MAC processing unit 33 of the ONU 12. For example, the L2 switch 23 adjusts the data communication amount of the downlink signal addressed to the MAC processing unit 33 so that the QoS parameter (for example, the maximum communication bandwidth (Mbps)) indicated by the management control unit 24 is obtained.
  • the QoS parameter for example, the maximum communication bandwidth (Mbps)
  • the management control unit 24 instructs the L2 switch 23 to set the QoS parameter value to be set in the MAC processing unit 33. As will be described later, the management control unit 24 instructs the L2 switch 23 on the maximum communication bandwidth for each MAC processing unit 33 notified from the ONU 12.
  • the maximum communication bandwidth of the MAC processing unit 33 may be manually input using the external device 25 connected to the OLT 12 or the ONU 12.
  • the internal configuration of the OLT 11 is not limited to the configuration of FIG.
  • the PON processing unit 22 and the management control unit 24 may be integrated in one integrated circuit.
  • the ONU 12 of the present embodiment is an ONU suitable for increasing the communication speed of an existing apartment house (MDU). For this reason, the ONU may be referred to as “MDU-ONU”. As shown in FIG. 2, the MDU-ONU 12 includes an optical transceiver 31, a concentrator 32, a plurality of MAC processors 33, a plurality of user network interface (UNI) ports 34, a coaxial adapter 35, and a management controller. (CPU) 36.
  • CPU management controller.
  • the optical transceiver 31 is an optical device including a circuit for transmitting and receiving an optical signal.
  • the optical transceiver 31 is optically connected to the branch optical fiber 16 (see FIG. 1) and is electrically connected to the concentrator 32.
  • the optical transceiver 31 mutually converts an optical signal and an electrical signal. That is, the optical transceiver 31 converts a downstream signal composed of an optical signal from the OLT 11 into an electrical signal.
  • the optical transceiver 31 converts an electrical signal from any of the plurality of MAC processing units 33 into an optical signal.
  • the concentrator 32 is an integrated circuit that determines a communication path between the optical transceiver 31 and the plurality of MAC processors 33.
  • the concentrator 32 includes an aggregator 37 and a distributor 38.
  • the aggregating unit 37 aggregates a plurality of communication paths respectively connected to the plurality of MAC processing units 33.
  • the distribution unit 38 distributes the downstream signal (electric signal) from the optical transceiver 31 to the plurality of MAC processing units 33.
  • the concentrator 32 is composed of, for example, an FPGA (Field-Programmable Gate Aarray). But the structure of the aggregation part 37 and the distribution part 38 for achieving the above-mentioned function is not specifically limited. That is, the aggregation unit 37 may be a logic circuit included in the FPGA, or may be an electric switch. The distribution unit 38 may be a logic circuit included in the FPGA or may be a wiring.
  • FPGA Field-Programmable Gate Aarray
  • the MAC processing unit 33 performs various processes on the downlink signal and the uplink signal.
  • the MAC processing unit 33 executes processing according to the control frame included in the downlink signal.
  • the MAC processing unit 33 transmits a data frame included in the downlink signal to the corresponding UNI port 34.
  • the MAC processing unit 33 may execute various processes such as a decoding process and an error correction process.
  • the MAC processing unit 33 When receiving a frame from the UNI port 34, the MAC processing unit 33 analyzes the header of the frame. The MAC processing unit 33 temporarily stores the frame. According to the grant from the OLT 11, one MAC processing unit 33 among the plurality of MAC processing units 33 transmits a frame together with a transmission permission command (burst enable signal).
  • the UNI port 34 and the coaxial adapter 35 are connected by an Ethernet cable.
  • the UNI port 34 transmits the data frame sent from the MAC processing unit 33 to the coaxial adapter 35.
  • the UNI port 34 receives a data frame from the coaxial adapter 35, the UNI port 34 transfers the data frame to the MAC processing unit 33.
  • the management control unit 36 is connected to one of the plurality of MAC processing units 33. Therefore, the management control unit 36 can communicate with the management control unit 24 of the OLT 11 using the PON line 13.
  • the internal configuration of the ONU 12 is not limited to the configuration shown in FIG.
  • the management control unit 36, the plurality of MAC processing units 33, and the concentrating unit 32 may be integrated in one integrated circuit.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of the internal configuration of the coaxial adapter 35.
  • the coaxial adapter 35 includes a signal conversion unit 41, a low-pass filter 42, a high-pass filter 43, an Ethernet cable coupler 44, and first and second couplers 45 and 46 for coaxial cable. Is provided.
  • the signal conversion unit 41 is a converter including an integrated circuit that performs processing for mutually converting an Ethernet signal and an RF signal.
  • the coupler 44 is connected to the input / output port Pe on the Ethernet side of the signal conversion unit 41.
  • the first coupler 45 is connected to the bidirectional low-pass filter 42.
  • the second coupler 46 is connected to the bidirectional high pass filter 43.
  • the high pass filter 43 is connected to the input / output port Pc on the coaxial cable side of the signal converter 41.
  • the high-pass filter 43 includes a filter circuit that passes an RF signal of 1 GHz or more and cuts an RF signal lower than 1 GHz, for example.
  • the low-pass filter 42 includes a filter circuit that passes an RF signal of 1 GHz or less and cuts an RF signal exceeding 1 GHz, for example.
  • the low-pass filter 42 is connected to a branch line that branches from a signal line that connects the high-pass filter 43 and the second coupler 46.
  • An Ethernet cable 47 leading to the UNI port 34 (see FIG. 2) of the ONU 12 is connected to the coupler 44.
  • the Ethernet signal transmitted from the UNI port 34 is sent to the signal conversion unit 41.
  • the first coupler 45 is connected to a coaxial cable 48 that transmits an RF signal in the lower first frequency band H1 (1 GHz or less).
  • the RF signal in the first frequency band H1 is transmitted to the second coupler 46 via the low-pass filter 42.
  • the signal converter 41 converts the Ethernet signal into an RF signal.
  • the converted RF signal is an RF signal in the higher second frequency band H2 (1 GHz or more).
  • the RF signal in the second frequency band H2 is transmitted to the second coupler 46. Therefore, the RF signal of the first frequency band H1 and the RF signal of the second frequency band H2 are superimposed on the coaxial cable 49 connected to the second coupler 46.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of a wiring structure of the coaxial communication system 50 laid in the apartment house 100.
  • the apartment house 100 includes one equipment room 101 and a plurality of user homes 102. Although there are two user homes 102 in FIG. 4, there may be three or more homes.
  • the symbol C is a coaxial cable
  • the symbol L is a LAN cable (Ethernet cable).
  • a cut portion S indicated by a bidirectional arrow is a portion where the coaxial cable is continuous before the ONU 12 is introduced.
  • the coaxial communication system 50 before the introduction of the ONU 12 is referred to as an “existing system”, and the coaxial communication system 50 after the introduction is referred to as a “new system”.
  • the existing system includes a 1: N distributor 51 installed in the equipment room 101, a 1: N distributor 52 installed in the user house 102, and a coaxial communication terminal 53 installed in the user house 102. ing.
  • the distributor 52 in the equipment room 101 is connected to the head end 54 of the communication carrier by a coaxial cable C.
  • the distributor 51 in the equipment room 101 and the distributor 52 in the user house 102 are connected by a coaxial cable C laid on the back of the ceiling or inside the wall. For this reason, the head end 54 and the coaxial communication terminal 53 of each user home 102 can communicate with each other by an RF signal transmitted to the coaxial cable C.
  • a resident of the user's home 102 can also watch a TV program by a TV broadcast signal distributed by the head end 54.
  • the following construction procedure may be executed.
  • the end portion on the head end 54 side is connected to the first coupler (low band side) 45 of the coaxial adapter 35 of the ONU 12.
  • the end on the user home 102 side is connected to the second coupler (high band side) 46 of the coaxial adapter 35 of the ONU 12. 5)
  • the above operations 3) and 4) are performed for the number of user houses 102.
  • the end on the head end 54 side is connected to the second coupler (high band side) 46 of the coaxial adapter 35 of the ONU 12.
  • the end on the distributor 52 side is connected to the first coupler (low band side) 45 of the coaxial adapter 35.
  • the gateway 55 is connected to the coupler 44 of the coaxial cable C via the Ethernet cable L.
  • the second cable based on the PON signal is added to the coaxial cable C connecting the ONU 12 and the second coupler 46 of the coaxial adapter 35 to the RF signal in the first frequency band H1 of the existing system.
  • the RF signal in the frequency band H2 is appropriately superimposed. For this reason, in addition to communication services such as television distribution and data communication provided by coaxial communication operators, communication services provided by optical communication operators can be used.
  • data communication can be performed using the higher second frequency band H2. Therefore, since the first frequency band H1 of the existing system is low, Internet communication and the like can be comfortably performed in the housing complex 100 that has a problem such as Internet communication being hindered while watching TV.
  • the coaxial communication system 50 in FIG. 4 may be a coaxial communication system newly installed in a newly built apartment house, including not only the case where the existing system is retrofitted to the ONU 12 but also the laying of the coaxial cable C and the like.
  • the signal conversion unit 41 (see FIG. 3) of the coaxial adapter 35 measures the maximum communication band (bps) with the UNI port 34 at the time of link-up, and executes processing for recording the measurement data in the memory. . Therefore, the coaxial adapter 35 in this case corresponds to an acquisition unit that acquires a maximum communication band that is information used for band limitation of communication using the RF signal of the second frequency band H2.
  • the management control unit 36 of the ONU 12 transmits a bandwidth acquisition request management frame to each coaxial adapter 35 connected to the ONU 12.
  • the coaxial adapter 35 that has received the management frame returns a management frame of a band acquisition response to the management control unit 36.
  • the coaxial adapter 35 includes the measurement data of the maximum communication band stored in the memory in the management frame to be returned.
  • the management control unit 36 transmits a control command for setting the notified measurement data of the maximum communication band to the maximum communication band of the MAC processing unit 33 corresponding to the coaxial adapter 35 to the concentrating unit 32. Thereafter, the line concentrator 32 adjusts the data communication amount of the downlink signal addressed to the MAC processor 33 so that the measurement data of the maximum communication band instructed by the management controller 36 is obtained.
  • band limitation can be applied to communication using the RF signal in the second frequency band H2 according to the measurement data of the coaxial adapter 35.
  • the maximum communication band notified to the line concentrator 32 may be a set value input from the external device 25 connected to the management controller 36.
  • the OLT 11 that leads the PON communication performs band limitation on the coaxial cable C connected to the subordinate ONU 12. In this case, it is not necessary to provide a buffer for each ONU 12, and the equipment cost of the PON system can be reduced.
  • bandwidth limitation in this case will be described.
  • FIG. 5 is a sequence diagram illustrating an example of bandwidth limitation by the OLT 11. Also here, the signal conversion unit 41 of the coaxial adapter 35 measures the maximum communication band (bps) with the UNI port 34 at the time of link-up, and executes processing for recording the measurement data in a memory.
  • bps maximum communication band
  • the management control unit 36 of the ONU 12 transmits a management frame for a bandwidth acquisition request to each coaxial adapter 35 connected to the ONU 12 (step ST11).
  • the coaxial adapter 35 that has received the management frame returns a management frame of a band acquisition response to the management control unit 36 (step ST12).
  • the coaxial adapter 35 includes the measurement data of the maximum communication band stored in the memory in the management frame to be returned.
  • the management control unit 36 writes the measurement data of the maximum communication band acquired from each coaxial adapter 35 into the database (step ST13). Next, the management control unit 36 transmits a management frame for bandwidth notification to the management control unit 24 of the OLT 11 (step ST14). The management control unit 36 includes the measurement data of the maximum communication band of each coaxial adapter 35 read from the database in the management frame.
  • the management control unit 24 transmits, to the L2 switch 23, a control command for setting the measurement data of the maximum communication band notified from the ONU 12 as the maximum communication band of the MAC processing unit 33 corresponding to the coaxial adapter 35 (step S2). ST15). After that, the L2 switch 23 adjusts the data communication amount of the downlink signal addressed to the MAC processing unit 33 so that the measurement data of the maximum communication band instructed by the management control unit 24 is obtained.
  • FIG. 6 is a sequence diagram illustrating another example of bandwidth control by the OLT 11. Also here, the signal conversion unit 41 of the coaxial adapter 35 measures the maximum communication band (bps) with the UNI port 34 at the time of link-up, and executes processing for recording the measurement data in a memory.
  • bps maximum communication band
  • the management control unit 36 of the ONU 12 transmits a management frame for a bandwidth acquisition request to each coaxial adapter 35 connected to the ONU 12 (step ST21).
  • the coaxial adapter 35 that has received the management frame returns a management frame of a band acquisition response to the management control unit 36 (step ST22).
  • the coaxial adapter 35 includes the measurement data of the maximum communication band stored in the memory in the management frame to be returned.
  • the management control unit 36 writes the measurement data of the maximum communication band acquired from each coaxial adapter 35 in the database (step ST23).
  • the management control unit 36 calculates the optimum bandwidth to be applied to all the MAC processing units 33 using the measurement data of the maximum communication bandwidth of each coaxial adapter 35 read from the database (step ST24). For example, when importance is attached to the fairness of the user, the management control unit 36 sets the lowest measurement data as the optimum band to be applied to all the MAC processing units 33.
  • the management control unit 36 transmits a result notification management frame to the management control unit 24 of the OLT 11 (step ST25).
  • the management control unit 36 includes the calculated value of the optimum bandwidth calculated in step ST24 in the management frame.
  • the management control unit 24 transmits, to the L2 switch 23, a control command that sets the calculated value of the optimum bandwidth notified from the ONU 12 as the maximum communication bandwidth of all the MAC processing units 33 (step ST26). Thereafter, the L2 switch 23 adjusts the data communication amount of the downlink signal addressed to the MAC processing unit 33 so that the calculated value of the maximum communication band instructed by the management control unit 24 is obtained.
  • FIG. 7 is a sequence diagram illustrating another example of bandwidth control by the OLT 11. Here, it is assumed that setting input is manually performed on the external device 25 (see FIG. 2) connected to the OLT 11.
  • the external device 25 transmits a management frame for a bandwidth setting request to the management control unit 24 of the OLT 11 (step ST31).
  • This management frame includes the setting value of the maximum communication band for all the MAC processing units 33.
  • the management control unit 24 of the OLT 11 that has received the above management frame transfers the received management frame to the management control unit 36 of the ONU 24 (step ST32).
  • the management control unit 36 of the ONU 12 that has received the management frame writes the setting value of the maximum communication band included in the received management frame in the database (step ST33).
  • the management control unit 36 of the ONU 12 transmits a management frame for bandwidth setting response to the management control unit 24 of the OLT 11 (step ST34), and the management control unit 24 sends the received management frame for bandwidth setting response to the external device 25. (Step ST35).
  • the management control unit 36 transmits a bandwidth notification management frame to the management control unit 24 of the OLT 11 (step ST36).
  • the management control unit 36 includes the setting value of the maximum communication band of each coaxial adapter 35 read from the database in the management frame.
  • the management control unit 24 transmits, to the L2 switch 23, a control command for setting the maximum communication band set value notified from the ONU 12 as the maximum communication band of the MAC processing unit 33 corresponding to the coaxial adapter 35 (Step S21). ST37). Thereafter, the L2 switch 23 adjusts the data communication amount of the downlink signal addressed to the MAC processing unit 33 so that the setting value of the maximum communication band instructed by the management control unit 24 is obtained.
  • the coaxial communication system 50 in FIG. 4 uses a coaxial communication modem (for example, a master unit of the coaxial communication terminal 53 in the user's home 102) that transmits and receives an RF signal in the first frequency band H1 instead of the head end 54.
  • the system configuration may be such that the coaxial communication device) is connected to the main line side of the distributor 51.
  • PON system 11 Station side equipment (OLT) 12 Home unit (ONU) 13 PON line 14 optical splitter 15 trunk optical fiber 16 branch optical fiber 21 optical transceiver (receiver) 22 PON processing unit 23 L2 switch 24 Management control unit (CPU) 25 External Device 31 Optical Transceiver 32 Concentrator 33 MAC Processing Unit 34 UNI Port 35 Coaxial Adapter 36 Management Control Unit (CPU) 37 Aggregation Unit 38 Distribution Unit 41 Signal Conversion Unit 42 Low Pass Filter 43 High Pass Filter 44 Coupler 45 First Coupler 46 Second Coupler 47 Ethernet Cable 48 Coaxial Cable 49 Coaxial Cable 50 Coaxial Communication System 51 Divider 52 Divider 53 Coaxial Communication Terminal 54 Headend (coaxial communication equipment) 55 Gateway 100 Apartment house 101 Equipment room 102 User's house

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Abstract

本発明は、同軸ケーブルを伝送路とする同軸通信システムであって、同軸通信装置が送信する第１ＲＦ信号の伝送路である第１同軸ケーブルと、複数のユーザ宅にそれぞれ通じる複数の第２同軸ケーブルと、前記第１ＲＦ信号を複数の前記第２同軸ケーブルに分配する分配器と、ＰＯＮ回線を介して局側装置と通信し、ＰＯＮ信号から変換した第２ＲＦ信号を前記第２同軸ケーブルに重畳する集合住宅用の宅側装置と、を備える。

Description

同軸通信システム、ＰＯＮシステム、局側装置、及び帯域制限方法
　本発明は、同軸通信システム、ＰＯＮシステム、ＰＯＮシステムを構成する局側装置、及び、局側装置が実行する帯域制限方法に関する。
　本出願は、２０１６年７月２７日出願の日本出願第２０１６－１４７８０７号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
　特許文献１には、同軸ケーブルを伝送路とする同軸通信システムが記載されている。同軸通信システムでは、ＲＦ（Radio Frequency）信号を伝送する同軸ケーブルを、分配器によって宅内の各部屋に分配する配線構造が採用される。
　同軸ケーブルでの信号損失や分配器を通過する際の信号減衰などにより、ＲＦ信号の信号レベルが低下する。この場合、同軸ケーブルの途中にブースタを配置する工事を行うことにより、ＲＦ信号を増幅させるようにしている。
特開２０１２－１１９７４３号公報
　（１）　本開示の一態様に係るシステムは、同軸ケーブルを伝送路とする同軸通信システムであって、同軸通信装置が送信する第１ＲＦ信号の伝送路である第１同軸ケーブルと、複数のユーザ宅にそれぞれ通じる複数の第２同軸ケーブルと、前記第１ＲＦ信号を複数の前記第２同軸ケーブルに分配する分配器と、ＰＯＮ回線を介して局側装置と通信し、ＰＯＮ信号から変換した第２ＲＦ信号を前記第２同軸ケーブルに重畳する集合住宅用の宅側装置と、を備える。
　（６）　本開示の他の態様に係るシステムは、ＰＯＮ回線に接続された局側装置と、前記ＰＯＮ回線と同軸通信システムの同軸ケーブルに接続され、ＰＯＮ信号とＲＦ信号とを相互に変換する機能を有する複数の宅側装置と、前記第２ＲＦ信号による通信の帯域制限に用いる情報の取得部と、を備えており、前記局側装置は、前記取得部から通知された前記情報に基づいて、前記ＲＦ信号による通信の帯域制限を実行する。
　（７）　本開示の一態様に係る装置は、ＰＯＮ回線と同軸通信システムの同軸ケーブルに接続された宅側装置と通信する局側装置であって、ＲＦ信号による通信の帯域制限に用いる情報を受信する受信部と、受信した前記情報に基づいて前記ＲＦ信号による通信の帯域制限を実行する管理制御部と、を備える。
　（８）　本開示の一態様に係る方法は、ＰＯＮ回線と同軸通信システムの同軸ケーブルに接続された宅側装置と通信する局側装置が実行する帯域制限方法であって、ＲＦ信号による通信の帯域制限に用いる情報を受信するステップと、受信した情報に基づいて前記ＲＦ信号による通信の帯域制限を実行するステップと、を含む。
　本発明は、上記のような特徴的な構成を備えるシステム及び装置として実現できるだけでなく、かかる特徴的な構成をコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現することができる。
　また、本発明は、システム及び装置の一部又は全部を実現する半導体集積回路として実現することができる。
本発明の実施形態に係るＰＯＮシステムの概略図である。 ＯＬＴとＯＮＵの内部構成の一例を示すブロック図である。 同軸アダプタの内部構成の一例を示すブロック図である。 集合住宅に敷設された同軸通信システムの配線構造の一例を示すブロック図である。 ＯＬＴによる帯域制限の一例を示すシーケンス図である。 ＯＬＴによる帯域制限の別例を示すシーケンス図である。 ＯＬＴによる帯域制限の別例を示すシーケンス図である。
＜本開示が解決しようとする課題＞
　ところで、ＰＯＮ信号を変換して生成した比較的高い周波数帯のＲＦ信号を、既設の同軸通信システムの同軸ケーブルに重畳すれば、１つの同軸通信システムで複数種類の周波数帯域での通信が可能となる。
　しかし、ＰＯＮ信号に基づくＲＦ信号を分配器の幹線側に重畳すると、重畳したＲＦ信号が分配器で減衰し、各部屋に十分な信号強度のＲＦ信号が到達しない可能性がある。従って、ＰＯＮ信号に基づくＲＦ信号を同軸ケーブルに適切に重畳できる技術が望まれる。
　本開示は、かかる従来の問題点に鑑み、ＰＯＮ信号に基づくＲＦ信号を同軸ケーブルに適切に重畳できる同軸通信システム等を提供することを目的とする。
＜本開示の効果＞
　本開示によれば、ＰＯＮ信号に基づくＲＦ信号を同軸ケーブルに適切に重畳することができる。
＜本発明の実施形態の概要＞　
　以下、本発明の実施形態の概要を列記して説明する。
　（１）　本発明の一態様に係る同軸通信システムは、同軸ケーブルを伝送路とする同軸通信システムであって、同軸通信装置が送信する第１ＲＦ信号の伝送路である第１同軸ケーブルと、複数のユーザ宅にそれぞれ通じる複数の第２同軸ケーブルと、前記第１ＲＦ信号を複数の前記第２同軸ケーブルに分配する分配器と、ＰＯＮ回線を介して局側装置と通信し、ＰＯＮ信号から変換した第２ＲＦ信号を前記第２同軸ケーブルに重畳する集合住宅用の宅側装置と、を備える。
　本実施形態の同軸通信システムによれば、ＰＯＮ回線を介して局側装置（ＯＬＴ）と通信する集合住宅用の宅側装置（ＯＮＵ）が、ＰＯＮ信号から変換した第２ＲＦ信号を、分配器の支線側である第２同軸ケーブルに重畳する。
　このため、重畳した第２ＲＦ信号が分配器で減衰せずにユーザ宅に到達する。従って、ＰＯＮ信号に基づく第２ＲＦ信号を同軸ケーブルに適切に重畳することができる。
　（２）　本実施形態の同軸通信システムにおいて、前記第２ＲＦ信号による通信の帯域制限に用いる情報を取得する取得部を更に備える場合には、前記宅側装置は、前記取得部から通知された前記情報に基づいて、前記第２ＲＦ信号による通信の帯域制限を実行する管理制御部を有することが好ましい。
　この場合、宅側装置の管理制御部が第２ＲＦ信号による通信の帯域制限を実行するので、余り品質が良くない同軸ケーブルに第２ＲＦ信号を重畳する場合でも、第２ＲＦ信号による通信帯域を適切に調整することができる。
　（３）　本実施形態の同軸通信システムにおいて、前記第２ＲＦ信号による通信の帯域制限に用いる情報を取得する取得部を更に備える場合には、前記局側装置は、前記取得部から通知された前記情報に基づいて、前記第２ＲＦ信号による通信の帯域制限を実行する管理制御部を有することが好ましい。
　この場合、局側装置の管理制御部が第２ＲＦ信号による通信の帯域制限を実行するので、余り品質が良くない同軸ケーブルに第２ＲＦ信号を重畳する場合でも、第２ＲＦ信号による通信帯域を適切に調整することができる。
　（４）　本実施形態の同軸通信システムにおいて、前記第２ＲＦ信号による通信の帯域制限は、複数の前記ユーザ宅に公平となる帯域制限であることが好ましい。
　このようにすれば、ユーザ宅によって最大通信帯域が異なることに伴う、不公平感が発生するのを未然に防止することができる。
　（５）　本実施形態の同軸通信システムにおいて、前記取得部は、管理者による前記情報の入力を受け付ける外部装置よりなり、前記外部装置は、入力された前記情報を前記管理制御部に通知することが好ましい。
　このようにすれば、外部装置に対する情報入力を行うことにより、第２ＲＦ信号による通信の帯域制限を容易に行うことができる。
　（６）　本実施形態のＰＯＮシステムは、ＰＯＮ回線に接続された局側装置と、前記ＰＯＮ回線と同軸通信システムの同軸ケーブルに接続され、ＰＯＮ信号とＲＦ信号とを相互に変換する機能を有する複数の宅側装置と、前記ＲＦ信号による通信の帯域制限に用いる情報の取得部と、を備えており、前記局側装置は、前記取得部から通知された前記情報に基づいて、前記ＲＦ信号による通信の帯域制限を実行する。
　本実施形態のＰＯＮシステムによれば、局側装置が、取得部から通知された情報に基づいてＲＦ信号による通信の帯域制限を実行するので、帯域制限のためのバッファを宅側装置に設ける必要がなくなり、システム全体の設備コストを抑制することができる。
　（７）　本実施形態の局側装置は、ＰＯＮ回線と同軸通信システムの同軸ケーブルに接続された宅側装置と通信する局側装置であって、ＲＦ信号による通信の帯域制限に用いる情報を受信する受信部と、受信した前記情報に基づいて前記ＲＦ信号による通信の帯域制限を実行する管理制御部と、を備える。
　本実施形態の局側装置によれば、受信部が、ＲＦ信号による通信の帯域制限に用いる情報を受信し、管理制御部が、受信した情報に基づいてＲＦ信号による通信の帯域制限を実行するので、帯域制限のためのバッファを宅側装置に設ける必要がなくなり、システム全体の設備コストを抑制することができる。
　（８）　本実施形態の帯域制限方法は、ＰＯＮ回線と同軸通信システムの同軸ケーブルに接続された宅側装置と通信する局側装置が実行する帯域制限方法であって、ＲＦ信号による通信の帯域制限に用いる情報を受信するステップと、受信した情報に基づいて前記ＲＦ信号による通信の帯域制限を実行するステップと、を含む。
　　本実施形態の帯域制限方法によれば、局側装置が、ＲＦ信号のによる通信の帯域制限に用いる情報を受信し、受信した情報に基づいてＲＦ信号による通信の帯域制限を実行するので、帯域制限のためのバッファを宅側装置に設ける必要がなくなり、システム全体の設備コストを抑制することができる。
＜本発明の実施形態の詳細＞　
　以下、図面を参照して、本発明の実施形態の詳細を説明する。なお、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
　〔ＰＯＮシステムの全体構成〕
　図１は、本発明の実施形態に係るＰＯＮシステム１０の概略図である。
　図１に示すように、本実施形態のＰＯＮシステム１０は、局側装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）１１と、複数の宅側装置（ＯＮＵ：Optical Network Unit）１２と、ＰＯＮ回線１３とを備える。
　ＯＮＵ１２のＵＮＩポート３４（図２参照）には、イーサネット（「イーサネット」は登録商標である。）通信が可能なユーザ端末（図示せず）を接続可能である。ＯＮＵ１２に接続されるユーザ端末の数及び種類は特に限定されない。ユーザ端末をＯＮＵ１２に直接接続することも必須ではない。
　ＯＮＵ１２にはユーザネットワーク（図示せず）が接続されてもよい。ユーザ端末は、そのユーザネットワークを介してＯＮＵ１２に接続されてもよい。
　ＰＯＮ回線１３は、光スプリッタ１４と光ファイバ１５，１６とを備える光通信回線である。ＰＯＮ回線１３は、１つの幹線光ファイバ１５と複数の支線光ファイバ１６とを含む。光スプリッタ１４には、各光ファイバ１５，１６が接続されている。
　ＯＬＴ１１から送信された光信号は、ＰＯＮ回線１３の幹線光ファイバ１５を通って光スプリッタ１４によって分岐される。分岐した光信号は、支線光ファイバ１６を通って各ＯＮＵ１２に伝送される。
　各ＯＮＵ１２から送信された光信号は、それぞれ支線光ファイバ１６を通って光スプリッタ１４によって集束される。集束された光信号は、幹線光ファイバ１５を通ってＯＬＴ１１に伝送される。
　ＰＯＮ回線１３に用いる光スプリッタ１４は、外部からの電源供給を特に必要とせず、入力された光信号から受動的に光信号を分岐又は多重する。
　支線光ファイバ１６に伝送される上り方向の光信号は、光スプリッタ１４において合流する。従って、同じ波長の光信号が合流後に衝突しないための多重化が必要である。
　ＰＯＮシステム１０では、ＭＰＣＰ（Multi-Point Control Protocol）に則った時分割多重化が行われる。具体的には、ＯＬＴ１１は、各ＯＮＵ１２から送信された制御フレーム（レポート）に基づいて、ＯＮＵ１２の内部に蓄積されたデータの上り方向の送信開始時刻及び送信許可量を演算する。
　次に、ＯＬＴ１１は、指示信号を挿入した制御フレーム（グラント）を、ＰＯＮ回線１３を介してそれぞれのＯＮＵ１２に送信する。各ＯＮＵ１２は、グラントにより指定された時刻に、自己のバッファ内のデータの長さをレポートでＯＬＴ１１に通知する。
　各ＯＮＵ１２は、指示信号が挿入されたグラントをＯＬＴ１１から受信する。その指示信号に基づいて、各ＯＮＵ１２は、自己のバッファ内のデータをレポートとともにＯＬＴ１１に送信する。
　その他、ＯＬＴ１１は、ディスカバリ処理を実行することにより、ＰＯＮ回線１３のＯＮＵ１２を検出する。また、ＯＬＴ１１は、検出されたＯＮＵ１２をＯＬＴ１１の内部に登録するための登録処理を実行する。
　〔ＯＬＴ及びＯＮＵの内部構成〕
　図２は、ＯＬＴ１１とＯＮＵ１２の内部構成の一例を示すブロック図である。
　図２に示すように、ＯＬＴ１１は、光トランシーバ２１と、ＰＯＮ処理部２２と、Ｌ２スイッチ２３と、管理制御部（ＣＰＵ）２４とを備える。
　光トランシーバ２１は、光信号を送受信するための回路を含む光デバイスである。光トランシーバ２１は、幹線光ファイバ１５（図１参照）に光学的に接続され、ＰＯＮ処理部２２に電気的に接続されている。
　光トランシーバ２１は、光信号と電気信号を相互に変換する。すなわち、光トランシーバ２１は、ＯＮＵ１２からの光信号よりなる上り信号を電気信号に変換する。光トランシーバ２１は、ＰＯＮ処理部２２のからの電気信号を光信号に変換する。
　ＰＯＮ処理部２２は、ＰＯＮの通信規格に則った所定の通信処理を実行する集積回路よりなる。
　ＰＯＮ処理部２２は、上り信号がＯＮＵ１２からの制御フレーム（レポート）である場合、当該ＯＮＵ１２についての上り方向の送信開始時刻及び送信許可量を決定し、制御フレーム（グラント）を当該ＯＮＵ１２に通知する。ＰＯＮ処理部２２は、前述のディスカバリ処理や登録処理なども実行する。
　ＰＯＮ処理部２２は、上り信号に含まれるフレームが上位ネットワークへのデータフレームである場合、そのフレームをＬ２スイッチ２３に送信する。
　ＰＯＮ処理部２２は、下り信号に含まれるフレームがＯＮＵ１２へのデータフレームである場合、そのフレームを光トランシーバ２１に送信させる。
　Ｌ２スイッチ２３は、受信したＬ２レイヤのフレームの宛先に応じて送信ポートを決定する集積回路よりなる。
　Ｌ２スイッチ２３は、上位ネットワークからの下り信号に含まれるフレームがＭＡＣ処理部３３宛てである場合、そのフレームをＰＯＮ処理部２２に送信する。
　Ｌ２スイッチ２３は、ＰＯＮ処理部２２からの上り信号に含まれるフレームが上位ネットワークへのデータフレームである場合、そのフレームを上位ネットワークに送信する。
　Ｌ２スイッチ２３は、ＰＯＮ処理部２２からの上り信号に含まれるフレームが管理制御部２４宛ての管理フレームである場合、そのフレームを管理制御部２４に送信する。
　Ｌ２スイッチ２３は、ＯＮＵ１２のＭＡＣ処理部３３ごとに下り信号のＱｏＳ（Quality of Survice）パラメータを変更することができる。
　例えば、Ｌ２スイッチ２３は、管理制御部２４が指示するＱｏＳパラメータ（例えば、最大通信帯域（Ｍｂｐｓ））の値となるように、当該ＭＡＣ処理部３３宛ての下り信号のデータ通信量を調整する。
　管理制御部２４は、ＭＡＣ処理部３３に設定するＱｏＳパラメータの値をＬ２スイッチ２３に指令する。後述の通り、管理制御部２４は、ＯＮＵ１２から通知されたＭＡＣ処理部３３ごとの最大通信帯域をＬ２スイッチ２３に指令する。ＭＡＣ処理部３３の最大通信帯域は、ＯＬＴ１２又はＯＮＵ１２に接続された外部装置２５を用いて、手動で入力される場合もある。
　なお、ＯＬＴ１１の内部構成は、図２の構成に限定されない。例えば、ＰＯＮ処理部２２及び管理制御部２４が１つの集積回路に集積されてもよい。
　本実施形態のＯＮＵ１２は、既設の集合住宅（ＭＤＵ）の通信速度を高速化するのに適したＯＮＵである。このため、ＯＮＵを「ＭＤＵ－ＯＮＵ」と呼ぶことがある。
　図２に示すように、ＭＤＵ－ＯＮＵ１２は、光トランシーバ３１と、集線部３２と、複数のＭＡＣ処理部３３と、複数のＵＮＩ（User Network Interface）ポート３４と、同軸アダプタ３５と、管理制御部（ＣＰＵ）３６とを備える。
　光トランシーバ３１は、光信号を送受信するための回路を含む光デバイスである。光トランシーバ３１は、支線光ファイバ１６（図１参照）に光学的に接続され、集線部３２に電気的に接続されている。
　光トランシーバ３１は、光信号と電気信号を相互に変換する。すなわち、光トランシーバ３１は、ＯＬＴ１１からの光信号よりなる下り信号を電気信号に変換する。光トランシーバ３１は、複数のＭＡＣ処理部３３のいずれかからの電気信号を光信号に変換する。
　集線部３２は、光トランシーバ３１と複数のＭＡＣ処理部３３との間の通信経路を決定する集積回路である。集線部３２は、集約部３７と分配部３８とを備える。
　集約部３７は、複数のＭＡＣ処理部３３にそれぞれ接続される複数の通信経路を集約する。分配部３８は、光トランシーバ３１からの下り信号（電気信号）を複数のＭＡＣ処理部３３に分配する。
　集線部３２は、例えばＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Aarray）により構成されている。もっとも、上述の機能を達成するための集約部３７及び分配部３８の構成は、特に限定されない。
　すなわち、集約部３７は、ＦＰＧＡに含まれる論理回路であってもよいし、電気スイッチであってもよい。分配部３８は、ＦＰＧＡに含まれる論理回路であってもよいし、配線であってもい。
　ＭＡＣ処理部３３は、下り信号及び上り信号に対して各種の処理を施す。下り信号の宛先ＭＡＣアドレスが自機のＭＡＣアドレスに一致する場合、ＭＡＣ処理部３３は、下り信号に含まれる制御フレームに応じた処理を実行する。
　例えば、ＭＡＣ処理部３３は、下り信号に含まれるデータフレームを、対応するＵＮＩポート３４に送信する。ＭＡＣ処理部３３は、上記の処理に加えて、例えば復号処理及び誤り訂正処理などの各種の処理を実行してもよい。
　ＭＡＣ処理部３３は、ＵＮＩポート３４からフレームを受信すると、フレームのヘッダを解析する。ＭＡＣ処理部３３は、そのフレームを一旦蓄積する。
　ＯＬＴ１１からのグラントに従って、複数のＭＡＣ処理部３３のうちの１つのＭＡＣ処理部３３が、送信許可命令（バーストイネーブル信号）とともにフレームを送信する。
　ＵＮＩポート３４と同軸アダプタ３５は、イーサネットケーブルにより接続される。ＵＮＩポート３４は、ＭＡＣ処理部３３から送られたデータフレームを同軸アダプタ３５に送信する。
　ＵＮＩポート３４は、同軸アダプタ３５からデータフレームを受信すると、そのデータフレームをＭＡＣ処理部３３に転送する。
　管理制御部３６は、複数のＭＡＣ処理部３３のうちの１つと接続されている。従って、管理制御部３６は、ＰＯＮ回線１３を用いてＯＬＴ１１の管理制御部２４と通信することができる。
　なお、ＯＮＵ１２の内部構成は、図２の構成に限定されない。例えば、管理制御部３６、複数のＭＡＣ処理部３３及び集線部３２が１つの集積回路に集積されてもよい。
　〔同軸アダプタの内部構成〕
　図３は、同軸アダプタ３５の内部構成の一例を示すブロック図である。
　図３に示すように、同軸アダプタ３５は、信号変換部４１と、ローパスフィルタ４２と、ハイパスフィルタ４３と、イーサネットケーブル用のカプラ４４と、同軸ケーブル用の第１及び第２カプラ４５，４６とを備える。
　信号変換部４１は、イーサネット信号とＲＦ信号を相互に変換する処理を行う集積回路を含むコンバータである。
　カプラ４４は、信号変換部４１のイーサネット側の入出力ポートＰｅに接続されている。第１カプラ４５は、双方向のローパスフィルタ４２に接続されている。第２カプラ４６は、双方向のハイパスフィルタ４３に接続されている。ハイパスフィルタ４３は、信号変換部４１の同軸ケーブル側の入出力ポートＰｃに接続されている。
　ハイパスフィルタ４３は、例えば１ＧＨｚ以上のＲＦ信号を通過させ、１ＧＨｚを下回るＲＦ信号をカットするフィルタ回路よりなる。
　ローパスフィルタ４２は、例えば１ＧＨｚ以下のＲＦ信号を通過させ、１ＧＨｚを超えるＲＦ信号をカットするフィルタ回路よりなる。ローパスフィルタ４２は、ハイパスフィルタ４３と第２カプラ４６とを繋ぐ信号線から分岐する分岐線に接続されている。
　カプラ４４には、ＯＮＵ１２のＵＮＩポート３４（図２参照）に通じるイーサネットケーブル４７が接続される。ＵＮＩポート３４から送信されたイーサネット信号は、信号変換部４１に送られる。
　第１カプラ４５には、低い方の第１周波数帯Ｈ１（１ＧＨｚ以下）のＲＦ信号を伝送する同軸ケーブル４８が接続される。第１周波数帯Ｈ１のＲＦ信号は、ローパスフィルタ４２を介して第２カプラ４６に伝送される。
　信号変換部４１は、イーサネット信号をＲＦ信号に変換する。変換されたＲＦ信号は、高い方の第２周波数帯Ｈ２（１ＧＨｚ以上）のＲＦ信号よりなる。第２周波数帯Ｈ２のＲＦ信号は、第２カプラ４６に伝送される。
　従って、第２カプラ４６に接続される同軸ケーブル４９には、第１周波数帯Ｈ１のＲＦ信号と第２周波数帯Ｈ２のＲＦ信号が重畳される。
　〔集合住宅へのＯＮＵの適用例〕
　図４は、集合住宅１００に敷設された同軸通信システム５０の配線構造の一例を示すブロック図である。
　図４に示すように、集合住宅１００は、１つの設備室１０１と、複数のユーザ宅１０２とを備える。図４ではユーザ宅１０２が２つであるが、３つ以上であってもよい。
　図４において、符号Ｃは同軸ケーブルであり、符号ＬはＬＡＮケーブル（イーサネットケーブル）である。図４において双方向矢印で示すカット部Ｓは、ＯＮＵ１２の導入前に同軸ケーブルが連続していた部分である。
　以下の説明では、ＯＮＵ１２の導入前の同軸通信システム５０を「既存システム」といい、導入後の同軸通信システム５０を「新システム」という。
　既存システムは、設備室１０１に設置された１：Ｎの分配器５１と、ユーザ宅１０２に設置された１：Ｎの分配器５２と、ユーザ宅１０２に設置された同軸通信端末５３とを備えている。
　設備室１０１の分配器５２は、同軸ケーブルＣにより通信事業者のヘッドエンド５４に接続されている。設備室１０１の分配器５１とユーザ宅１０２の分配器５２は、天井裏や壁内部に敷設された同軸ケーブルＣによって接続されている。
　このため、ヘッドエンド５４と各ユーザ宅１０２の同軸通信端末５３は、同軸ケーブルＣに伝送されるＲＦ信号によって通信可能である。また、ユーザ宅１０２の住人は、ヘッドエンド５４が配信するテレビ放送信号により、テレビ番組を視聴することもできる。
　ＭＤＵ－ＯＮＵ１２を導入して新システムに変更するには、例えば以下の施工手順を実行すればよい。まず、設備室１０１における施工手順を説明する
　１）設備室１０１の適所にＯＮＵ１２を設置する。
　２）分配器５１の分岐側（ヘッドエンド５４の反対側）の同軸ケーブルＣをカット部Ｓで分断する。
　３）分断した同軸ケーブルＣの端部のうち、ヘッドエンド５４側の端部をＯＮＵ１２の同軸アダプタ３５の第１カプラ（低帯域側）４５に接続する。
　４）分断した同軸ケーブルＣの端部のうち、ユーザ宅１０２側の端部をＯＮＵ１２の同軸アダプタ３５の第２カプラ（高帯域側）４６に接続する。
　５）上記の３）４）の作業を、ユーザ宅１０２の個数分だけ行う。
　次に、ユーザ宅１０２における施工手順を説明する。
　６）ユーザ宅１０２の適所に同軸アダプタ３５を設置する。
　７）分配器５２の集束側（ヘッドエンド５４側）の同軸ケーブルＣをカット部Ｓで分断する。
　８）分断した同軸ケーブルＣの端部のうち、ヘッドエンド５４側の端部をＯＮＵ１２の同軸アダプタ３５の第２カプラ（高帯域側）４６に接続する。
　９）分断した同軸ケーブルＣの端部のうち、分配器５２側の端部を同軸アダプタ３５の第１カプラ（低帯域側）４５に接続する。
　１０）同軸ケーブルＣのカプラ４４に、イーサネットケーブルＬを介してゲートウェイ５５を接続する。
　上記の施工手順により得られる新システムでは、ＯＮＵ１２及び同軸アダプタ３５の第２カプラ４６同士を繋ぐ同軸ケーブルＣに、既存システムの第１周波数帯Ｈ１のＲＦ信号に加えて、ＰＯＮ信号に基づく第２周波数帯Ｈ２のＲＦ信号が適切に重畳される。
　このため、同軸通信の事業者が提供するテレビ配信やデータ通信などの通信サービスに加えて、光通信の事業者が提供する通信サービスを利用できるようになる。
　また、新システムによれば、高い方の第２周波数帯Ｈ２によるデータ通信を行うことができる。従って、既存システムの第１周波数帯Ｈ１が低いために、テレビ視聴中はインターネット通信が阻害されるなどの弊害があった集合住宅１００において、インターネット通信などを快適に行えるようになる。
　図４の同軸通信システム５０は、既設システムにＯＮＵ１２に後付けする場合だけでなく、同軸ケーブルＣの敷設なども含めて、新築の集合住宅に新設された同軸通信システムであってもよい。
　〔ＯＮＵによる帯域制限の一例〕
　ところで、同軸ケーブルＣの弱点の１つとして、経年劣化で品質が悪い区間が発生すると、周波数帯域の上限が限られ通信帯域も制限されるという点がある。また、ノイズの影響で通信帯域が比較的大きく変動する。
　集合住宅１００にＭＤＵ－ＯＮＵ１２を採用して第２周波数帯Ｈ２のＲＦ信号を同軸ケーブルＣに重畳させる場合に、既存の同軸ケーブルＣの品質やノイズ環境によっては、所望の通信帯域のＲＦ信号を重畳できない可能性がある。そこで、ＯＮＵ１２のＭＡＣ処理部３３に対する帯域制限を実行することが好ましい。
　例えば、同軸アダプタ３５の信号変換部４１（図３参照）は、ＵＮＩポート３４との最大通信帯域（ｂｐｓ）をリンクアップ時に計測し、その計測データをメモリに記録する処理を実行するものとする。
　従って、この場合の同軸アダプタ３５は、第２周波数帯Ｈ２のＲＦ信号による通信の帯域制限に用いる情報である最大通信帯域を取得する取得部に該当する。
　図２を参照して、ＯＮＵ１２の管理制御部３６は、ＯＮＵ１２に接続された各同軸アダプタ３５に帯域取得要求の管理フレームを送信する。
　上記の管理フレームを受信した同軸アダプタ３５は、帯域取得応答の管理フレームを管理制御部３６に返信する。同軸アダプタ３５は、返信する管理フレームに、メモリに記憶させた最大通信帯域の計測データを含める。
　次に、管理制御部３６は、通知された最大通信帯域の計測データを、同軸アダプタ３５に対応するＭＡＣ処理部３３の最大通信帯域とする制御指令を、集線部３２に送信する。
　その後、集線部３２は、管理制御部３６が指示する最大通信帯域の計測データとなるように、ＭＡＣ処理部３３宛の下り信号のデータ通信量を調整する。
　このようにすれば、同軸アダプタ３５の計測データに応じて、第２周波数帯Ｈ２のＲＦ信号による通信に帯域制限をかけることができる。なお、集線部３２に通知する最大通信帯域は、管理制御部３６に接続した外部装置２５から入力する設定値であってもよい。
　もっとも、ＯＮＵ１２による帯域制限では、ＰＯＮシステムを構成する各ＯＮＵ１２に帯域制限のためのバッファを設ける必要があるので、システム全体としての設備コストが高くなる。そこで、ＰＯＮ通信を主導するＯＬＴ１１が、配下のＯＮＵ１２に繋がる同軸ケーブルＣに関する帯域制限を実行することが好ましい。
　この場合、ＯＮＵ１２ごとにバッファを設ける必要がなくなり、ＰＯＮシステムの設備コストを低減できるようになる。以下、この場合の帯域制限の具体例を説明する。
　〔ＯＬＴによる帯域制限の一例〕
　図５は、ＯＬＴ１１による帯域制限の一例を示すシーケンス図である。
　ここでも、同軸アダプタ３５の信号変換部４１は、ＵＮＩポート３４との最大通信帯域（ｂｐｓ）をリンクアップ時に計測し、その計測データをメモリに記録する処理を実行するものとする。
　図５に示すように、ＯＮＵ１２の管理制御部３６は、ＯＮＵ１２に接続された各同軸アダプタ３５に帯域取得要求の管理フレームを送信する（ステップＳＴ１１）。
　上記の管理フレームを受信した同軸アダプタ３５は、帯域取得応答の管理フレームを管理制御部３６に返信する（ステップＳＴ１２）。同軸アダプタ３５は、返信する管理フレームに、メモリに記憶させた最大通信帯域の計測データを含める。
　管理制御部３６は、各同軸アダプタ３５から取得した最大通信帯域の計測データを、データベースに書き込む（ステップＳＴ１３）
　次に、管理制御部３６は、帯域通知の管理フレームをＯＬＴ１１の管理制御部２４に送信する（ステップＳＴ１４）。管理制御部３６は、その管理フレームに、データベースから読み出した各同軸アダプタ３５の最大通信帯域の計測データを含める。
　次に、管理制御部２４は、ＯＮＵ１２から通知された最大通信帯域の計測データを、同軸アダプタ３５に対応するＭＡＣ処理部３３の最大通信帯域とする制御指令を、Ｌ２スイッチ２３に送信する（ステップＳＴ１５）。
　その後、Ｌ２スイッチ２３は、管理制御部２４が指示する最大通信帯域の計測データとなるように、ＭＡＣ処理部３３宛の下り信号のデータ通信量を調整する。
　〔ＯＬＴによる帯域制御の別例〕
　図６は、ＯＬＴ１１による帯域制御の別例を示すシーケンス図である。
　ここでも、同軸アダプタ３５の信号変換部４１は、ＵＮＩポート３４との最大通信帯域（ｂｐｓ）をリンクアップ時に計測し、その計測データをメモリに記録する処理を実行するものとする。
　図６に示すように、ＯＮＵ１２の管理制御部３６は、ＯＮＵ１２に接続された各同軸アダプタ３５に帯域取得要求の管理フレームを送信する（ステップＳＴ２１）。
　上記の管理フレームを受信した同軸アダプタ３５は、帯域取得応答の管理フレームを管理制御部３６に返信する（ステップＳＴ２２）。同軸アダプタ３５は、返信する管理フレームに、メモリに記憶させた最大通信帯域の計測データを含める。
　管理制御部３６は、各同軸アダプタ３５から取得した最大通信帯域の計測データを、データベースに書き込む（ステップＳＴ２３）。
　次に、管理制御部３６は、データベースから読み出した各同軸アダプタ３５の最大通信帯域の計測データを用いて、すべてのＭＡＣ処理部３３に適用する最適帯域を算出する（ステップＳＴ２４）。例えばユーザの公平性を重視する場合、管理制御部３６は、最も低い計測データをすべてのＭＡＣ処理部３３に適用する最適帯域とする。
　次に、管理制御部３６は、結果通知の管理フレームをＯＬＴ１１の管理制御部２４に送信する（ステップＳＴ２５）。管理制御部３６は、その管理フレームに、ステップＳＴ２４で算出した最適帯域の算出値を含める。
　次に、管理制御部２４は、ＯＮＵ１２から通知された最適帯域の算出値を、すべてのＭＡＣ処理部３３の最大通信帯域とする制御指令を、Ｌ２スイッチ２３に送信する（ステップＳＴ２６）。
　その後、Ｌ２スイッチ２３は、管理制御部２４が指示する最大通信帯域の算出値となるように、ＭＡＣ処理部３３宛の下り信号のデータ通信量を調整する。
　〔ＯＬＴによる帯域制御の別例〕
　図７は、ＯＬＴ１１による帯域制御の別例を示すシーケンス図である。
　ここでは、ＯＬＴ１１に接続した外部装置２５（図２参照）に手動により設定入力が行われるものとする。
　図７に示すように、外部装置２５は、ＯＬＴ１１の管理制御部２４に帯域設定要求の管理フレームを送信する（ステップＳＴ３１）。この管理フレームには、すべてのＭＡＣ処理部３３についての最大通信帯域の設定値が含まれる。
　上記の管理フレームを受信したＯＬＴ１１の管理制御部２４は、受信した管理フレームをＯＮＵ２４の管理制御部３６に転送する（ステップＳＴ３２）。
　上記の管理フレームを受信したＯＮＵ１２の管理制御部３６は、受信した管理フレームに含まれる最大通信帯域の設定値を、データベースに書き込む（ステップＳＴ３３）。
　次に、ＯＮＵ１２の管理制御部３６は、帯域設定応答の管理フレームをＯＬＴ１１の管理制御部２４に送信し（ステップＳＴ３４）、管理制御部２４は、受信した帯域設定応答の管理フレームを外部装置２５に転送する（ステップＳＴ３５）。
　次に、管理制御部３６は、帯域通知の管理フレームをＯＬＴ１１の管理制御部２４に送信する（ステップＳＴ３６）。管理制御部３６は、その管理フレームに、データベースから読み出した各同軸アダプタ３５の最大通信帯域の設定値を含める。
　次に、管理制御部２４は、ＯＮＵ１２から通知された最大通信帯域の設定値を、同軸アダプタ３５に対応するＭＡＣ処理部３３の最大通信帯域とする制御指令を、Ｌ２スイッチ２３に送信する（ステップＳＴ３７）。
　その後、Ｌ２スイッチ２３は、管理制御部２４が指示する最大通信帯域の設定値となるように、ＭＡＣ処理部３３宛の下り信号のデータ通信量を調整する。
　〔その他の変形例〕
　上述の実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　上述の実施形態において、図４の同軸通信システム５０は、ヘッドエンド５４の代わりに、第１周波数帯Ｈ１のＲＦ信号を送受信する同軸通信モデム（例えば、ユーザ宅１０２の同軸通信端末５３の親機となる同軸通信装置）を、分配器５１の幹線側に接続したシステム構成であってもよい。
　この場合、同軸通信の親機モデムと子機モデム５３が、同軸ケーブルＣを伝送路として第１周波数帯Ｈ１のＲＦ信号によって通信する同軸通信システムとなる。
　１０　ＰＯＮシステム
　１１　局側装置（ＯＬＴ）
　１２　宅側装置（ＯＮＵ）
　１３　ＰＯＮ回線
　１４　光スプリッタ
　１５　幹線光ファイバ
　１６　支線光ファイバ
　２１　光トランシーバ（受信部）
　２２　ＰＯＮ処理部
　２３　Ｌ２スイッチ
　２４　管理制御部（ＣＰＵ）
　２５　外部装置
　３１　光トランシーバ
　３２　集線部
　３３　ＭＡＣ処理部
　３４　ＵＮＩポート
　３５　同軸アダプタ
　３６　管理制御部（ＣＰＵ）
　３７　集約部
　３８　分配部
　４１　信号変換部
　４２　ローパスフィルタ
　４３　ハイパスフィルタ
　４４　カプラ
　４５　第１カプラ
　４６　第２カプラ
　４７　イーサネットケーブル
　４８　同軸ケーブル
　４９　同軸ケーブル
　５０　同軸通信システム
　５１　分配器
　５２　分配器
　５３　同軸通信端末
　５４　ヘッドエンド（同軸通信装置）
　５５　ゲートウェイ
　１００　集合住宅
　１０１　設備室
　１０２　ユーザ宅

Claims (8)

  1. 　同軸ケーブルを伝送路とする同軸通信システムであって、
    　同軸通信装置が送信する第１ＲＦ信号の伝送路である第１同軸ケーブルと、
    　複数のユーザ宅にそれぞれ通じる複数の第２同軸ケーブルと、
    　前記第１ＲＦ信号を複数の前記第２同軸ケーブルに分配する分配器と、
    　ＰＯＮ回線を介して局側装置と通信し、ＰＯＮ信号から変換した第２ＲＦ信号を前記第２同軸ケーブルに重畳する集合住宅用の宅側装置と、
    　を備える同軸通信システム。
  2. 　前記第２ＲＦ信号による通信の帯域制限に用いる情報を取得する取得部を更に備え、
    　前記宅側装置は、前記取得部から通知された前記情報に基づいて、前記第２ＲＦ信号による通信の帯域制限を実行する管理制御部を有する請求項１に記載の同軸通信システム。
  3. 　前記第２ＲＦ信号による通信の帯域制限に用いる情報を取得する取得部を更に備え、
    　前記局側装置は、前記取得部から通知された前記情報に基づいて、前記第２ＲＦ信号による通信の帯域制限を実行する管理制御部を有する請求項１に記載の同軸通信システム。
  4. 　前記第２ＲＦ信号による通信の帯域制限は、複数の前記ユーザ宅に公平となる帯域制限である請求項２又は請求項３に記載の同軸通信システム。
  5. 　前記取得部は、管理者による前記情報の入力を受け付ける外部装置よりなり、
    　前記外部装置は、入力された前記情報を前記管理制御部に通知する請求項２～請求項４のいずれか１項に記載の同軸通信システム。
  6. 　ＰＯＮ回線に接続された局側装置と、
    　前記ＰＯＮ回線と同軸通信システムの同軸ケーブルに接続され、ＰＯＮ信号とＲＦ信号とを相互に変換する機能を有する複数の宅側装置と、
    　前記ＲＦ信号による通信の帯域制限に用いる情報の取得部と、を備えており、
    　前記局側装置は、前記取得部から通知された前記情報に基づいて、前記ＲＦ信号による通信の帯域制限を実行するＰＯＮシステム。
  7. 　ＰＯＮ回線と同軸通信システムの同軸ケーブルに接続された宅側装置と通信する局側装置であって、
    　ＲＦ信号による通信の帯域制限に用いる情報を受信する受信部と、
    　受信した前記情報に基づいて前記ＲＦ信号の通信帯域の制限を実行する管理制御部と、を備える局側装置。
  8. 　ＰＯＮ回線と同軸通信システムの同軸ケーブルに接続された宅側装置と通信する局側装置が実行する帯域制限方法であって、
    　ＲＦ信号による通信の帯域制限に用いる情報を受信するステップと、
    　受信した情報に基づいて前記ＲＦ信号による通信の帯域制限を実行するステップと、を含む局側装置による帯域制限方法。
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JP2012151557A (ja) * 2011-01-17 2012-08-09 Mitsubishi Electric Corp 通信装置および通信装置における帯域制御方法

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