通信システム
【課題】ＯＬＴを含む光回線を光放送システムに好適に適用できる通信システムを実現することである。
【解決手段】第１の波長帯に含まれる第１の下り光信号を出力するＯＬＴ４と、放送信号を含む下り電気信号を、第１の波長帯に重ならない第２の波長帯の第２の下り光信号に変換するＲＦｏＧ下りＴＸ１６と、第２の下り光信号を増幅する光増幅器１８と、光増幅器１８から出力された第２の光信号を透過し、第１の波長帯を減衰する光フィルタ２０と、第１の下り光信号と、光フィルタ２０から出力される光信号とを合波するＷＤＭ光合分波装置２４とを備える。
【解決手段】第１の波長帯に含まれる第１の下り光信号を出力するＯＬＴ４と、放送信号を含む下り電気信号を、第１の波長帯に重ならない第２の波長帯の第２の下り光信号に変換するＲＦｏＧ下りＴＸ１６と、第２の下り光信号を増幅する光増幅器１８と、光増幅器１８から出力された第２の光信号を透過し、第１の波長帯を減衰する光フィルタ２０と、第１の下り光信号と、光フィルタ２０から出力される光信号とを合波するＷＤＭ光合分波装置２４とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光放送システムの放送局側の通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１及び特許文献２には、波長多重技術を用いた通信システムについて記載されている。特許文献１には、既存のＰＯＮシステム（パッシブ光ネットワークシステム、ＰＯＮ：Passive Optical Network）に追加する形で映像の配信が可能な光伝送システムを提供するための技術が開示されている。特許文献１に開示されているシステムは、第１の光加入者終端装置、第２の光加入者終端装置、波長多重分離器、及び、減衰器を有する。第１の光加入者終端装置は、第１の波長のビデオ信号を受信する。第２の光加入者終端装置は、第２の波長の下りデータ信号を送信し、第３の波長の上りデータ信号を受信する。波長多重分離器は、ビデオ信号と上りデータ信号と下りデータ信号とを波長多重分離する。減衰器は、第２の光加入者終端装置と波長多重分離器との間に設けられている。減衰器は、第２の波長に与える減衰量が第３の波長に与える減衰量より大きい特性を有する。
【０００３】
特許文献２には、波長多重伝送システムが開示されている。この波長多重伝送システムは、波長の異なるデータ信号と映像信号とを１本の光ファイバに重畳して伝送する際に、データ信号、及び、データ信号と映像信号との合波信号のうちのデータ信号、を所定量減衰させる手段を設けて伝送する。データ信号を所定量減衰させる手段は、映像信号とデータ信号とを重畳する前にデータ信号を光減衰器等により減衰させる。この手段は、更に、映像信号とデータ信号とを重畳した後に光減衰器等により減衰させる。映像信号とデータ信号とが重畳された後に、この重畳された信号が分岐されて減衰される。
【０００４】
また、近時、波長多重技術を応用することによって、既存のＣＡＴＶ（ＣＡＴＶ：Cable TV）で採用されているＤＯＣＳＩＳ（Data Over Cable Service Interface Specifications）システムとＰＯＮシステムとの共存サービスを、一時期に多大な投資を要することなく、実現するためのＲＦｏＧ（Radio Frequency over Glass）システムが、ＳＣＴＥ（Society of Cable Telecommunications Engineers）等によって、議論されている（非特許文献１、非特許文献２及び非特許文献３）。すなわち、既に加入者宅まで敷設された光ＣＡＴＶシステム（光放送システム）から、将来の大容量ＦＴＴＨ（ＦＴＴＨ：Fiber To The Home）によるＰＯＮシステムへの移行をどのように行っていくかの議論が、ＳＣＴＥ等によって行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１２９３２７号公報
【特許文献２】特開２００７−２０１６７０号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】「ＲＦｏＧ技術と標準化」、D.Stoneback（SCTE IPS WG5 Chair man）
【非特許文献２】光ファイバ網でＤｏＣｓｉｓおよびＧＰＯＮサービスを提供するためのＲＦｏＧ活用方法（Motorola White Paper）
【非特許文献３】ポストＨＦＣ（Hybrid Fiber with Co-Axial）伝送システムに関する調査研究報告書（日本ＣＡＴＶ技術協会）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
まず、ＲＦｏＧシステムにＰＯＮシステムを適用した従来の光放送システムの概要について説明する。この光放送システムは、ＣＡＴＶの放送局を含む通信システムと、加入者宅と、ＣＡＴＶの放送局から加入者宅に向けて敷設されている光ファイバと、この光ファイバを加入者宅に分岐する光スプリッタと、を備える。通信システムは、１０ＧＥＰＯＮ等の光送信機を有するＯＬＴ（Optical Line Terminal）と、ＲＦｏＧシステムに係る電気信号を送受する電気信号送受信装置と、第１及び第２のＷＤＭ光合分波装置とを有する。
【０００８】
ＯＬＴは、１０ＧＥＰＯＮ等に係るセンター装置であり、１５７７ｎｍ波長帯（１５７５ｎｍ以上１６８０ｎｍ以下）の光信号（ＯＬＴ信号、という。）を送信する。ＯＬＴ信号は、光スプリッタを介して、第１のＷＤＭ光合分波装置（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）に送られる。
【０００９】
電気信号送受信装置は、ＣＡＴＶの放送設備及びＣＭＴＳ（Cable Modem Termination System）を含む。電気信号送受信装置は、ＣＭＴＳから出力されるＩＰ電話、高速インターネットサービス、及び、低速データ通信サービスに係る信号を周波数多重したＲＦ信号と、放送設備から出力される映像信号と、を周波数多重した下り電気信号を、出力する。
【００１０】
通信システムは、下り光信号変換装置（ＲＦｏＧ下りＴＸ、という。）と、上り光信号変換装置（上りＲＸ、という。）と、を更に備える。ＲＦｏＧ下りＴＸは、電気信号送受信装置から出力される下り電気信号を、波長多重された光信号（下り光信号、という。）に変換する。下り光信号は、１５５０ｎｍ波長帯の光信号である。下り光信号は、第２のＷＤＭ光合分波装置に送られる。
【００１１】
上りＲＸは、加入者宅から、ＰＯＮシステムに係る３２分岐の光スプリッタ、そして、光ファイバ、第１及び第２のＷＤＭ光合分波装置等、を介して送られる波長多重された光信号（上り光信号、という。）を、周波数多重された電気信号（上り電気信号、という。）に変換し、上り電気信号をＣＭＴＳに出力する。上り光信号は、１３１０ｎｍ波長帯、又は、１６００ｎｍ波長帯、の光信号である。
【００１２】
第１のＷＤＭ光合分波装置は、加入者宅にむけて敷設されている光ファイバに接続されている。第１のＷＤＭ光合分波装置は、ＲＦｏＧ下りＴＸから第２のＷＤＭ光合分波装置等を介して送られる下り光信号と、ＯＬＴから送られるＯＬＴ信号とを合波する。そして、この合波された光信号は、下りの光合波信号として、加入者宅にむけて送られる。第１のＷＤＭ光合分波装置は、光ファイバから送信される上り光信号を、第２のＷＤＭ光合分波装置へ分波する。
【００１３】
第２のＷＤＭ光合分波装置は、第１のＷＤＭ光合分波装置から送られる上り光信号を、上りＲＸへ分波する。第２のＷＤＭ光合分波装置は、ＲＦｏＧ下りＴＸから送られる下り光信号を、第１のＷＤＭ光合分波装置へ分波する。
【００１４】
加入者宅に設置されているＲＦｏＧシステムに係るＲＦｏＧ−ＯＮＵ（ＯＮＵ：Optical Network Unit）は、通信システムから光ファイバ及び光スプリッタを介して送られる下り光合波信号を、ＲＦｏＧ下りＴＸから送られる１５５０ｎｍ波長帯の光信号（下り光信号に対応）と、ＯＬＴから送られる１５７７ｎｍ波長帯のＰＯＮシステムに係る光信号（ＯＬＴ信号に対応）と、に分波する。このＲＦｏＧ−ＯＮＵは、１５５０ｎｍ波長帯の光信号（下り光信号に対応）を、ＲＦｏＧ−ＯＮＵのＷＤＭ光合分波装置に送り、１５７７ｎｍ波長帯のＰＯＮシステムに係る光信号（ＯＬＴ信号に対応）を、ＰＯＮシステムに係るＮ−ＯＮＵに送る。
【００１５】
ＲＦｏＧ−ＯＮＵでは、アナログ信号が伝送されるので、４０ｄＢ以上の比較的に高いＣＮＲ（Carrier Noise Ratio）が要求される。従って、ＲＦｏＧ−ＯＮＵに入力される下り光信号の信号レベルは、−１０ｄＢｍ以上０ｄＢｍ以下の程度となるように設計されている。一方、デジタル変調された信号を受信するＮ−ＯＮＵの感度は、−３０ｄＢｍ程度まで許容されるので、ＲＦｏＧ下りＴＸから加入者宅までの許容伝送損失値よりも、ＯＬＴから加入者宅までの許容伝送損失値のほうを、大きくできる。また、ＲＦｏＧ−ＯＮＵに入力される下り光信号の信号レベルが−１０ｄＢｍ以上０ｄＢｍ以下の程度となるようにするために、ＲＦｏＧ下りＴＸから出力される下り光信号の信号レベルは、１５ｄＢｍ以上であることが要求される。この要求を満たすために、通信システムは一般に、ＲＦｏＧ下りＴＸからの下り光信号の信号レベルを１５ｄＢｍ以上に増幅するための光増幅器を備えている。下り光信号は、ＲＦｏＧ下りＴＸから出力されると、光増幅器によって増幅された後に、第２のＷＤＭ光合分波装置を介して第１のＷＤＭ光合分波装置に送られ、第１のＷＤＭ光合分波装置において、ＯＬＴ信号と合波される。
【００１６】
光増幅器は、増幅後の下り光信号を出力すると共に、ＡＳＥ（自然放出：Amplified Spontaneous Emission）光ノイズも出力する。図５及び図６に、光放送システムにおいて用いられる光信号のスペクトルＧ１〜Ｇ６を示す。Ｇ１は、ＯＬＴから出力されるＯＬＴ信号のスペクトルであり、Ｇ２は、ＲＦｏＧ下りＴＸから出力される下り光信号のスペクトルであり、Ｇ３は、光増幅器から出力される増幅後の下り光信号のスペクトルであり、Ｇ４は、通信システムから出力され光ファイバを伝搬する下り光合波信号のスペクトルである。Ｇ５は、光ファイバを伝搬した下り光合波信号が加入者宅において分波されＲＦｏＧ−ＯＮＵのＷＤＭ光合分波装置に送られる光信号（下り光信号に対応）のスペクトルであり、Ｇ６は、光ファイバを伝搬した下り光合波信号が加入者宅において分波されＮ−ＯＮＵに送られる光信号（ＯＬＴ信号に対応）のスペクトルである。
【００１７】
光増幅器から出力されるＡＳＥ光ノイズは、Ｇ３に含まれるノイズ成分Ｎ１であり、このノイズ成分Ｎ１は、光ファイバを伝搬する下り光合波信号のスペクトルＧ４においては、ノイズ成分Ｎ２となり、加入者宅においてＲＦｏＧ−ＯＮＵ側に伝送される光信号のスペクトルＧ５においては、ノイズ成分Ｎ３となり、加入者宅においてＮ−ＯＮＵに送られ信号のスペクトルＧ６においては、ノイズ成分Ｎ４となる。
【００１８】
１５５０ｎｍ波長帯のＲＦｏＧ下りＴＸからの下り信号（波形Ｇ２のピークＰ２）は、光増幅器に入力する時点で、十分に高い範囲の信号レベルを有するので、加入者宅で観測されるＡＳＥ光ノイズ（スペクトルＧ５のノイズ成分Ｎ３）に対する１５５０ｎｍ波長帯の信号（スペクトルＧ５のピークＰ２）のＯＳＮＲ（Optical Signal to Noise Ratio）を、４０ｄＢ程度の十分に高い値とすることができる。しかしながら、第２のＷＤＭ光合分波装置に入力する増幅後の下り光信号（スペクトルＧ３のピークＰ２）の信号レベルが、ＯＬＴから出力され第２のＷＤＭ光合分波装置に入力するＯＬＴ信号（スペクトルＧ１のピークＰ１）の信号レベルよりも大きく、例えば、最大で２０ｄＢ程度の差が生じている場合、加入者宅で観測されるＡＳＥ光ノイズ（スペクトルＧ６のノイズ成分Ｎ４）のノイズレベルに対する１５７７ｎｍ波長帯の信号（スペクトルＧ６のピークＰ1）の尖頭値の比であるＯＳＮＲが、デジタル伝送の品質を十分に確保できるほどに高くとれない場合がある。
【００１９】
一方、非特許文献１に記載されているように、ＲＦｏＧシステムは、上り光信号として、１６００ｎｍ波長帯の光信号だけでなく、安価なＦＰレーザ等が用いられる場合には１３１０ｎｍ波長帯の光信号も用いられる。１６００ｎｍ波長帯の上り光信号を用いる場合、下り光信号と上り光信号とを合波する第２のＷＤＭ光合分波装置のカットオフ波長を１５６０ｎｍ近傍とすることによって、下り光信号に含まれるＡＳＥ光ノイズ（スペクトルＧ３のノイズ成分Ｎ１）を、ＯＬＴ信号との合波前に、カットオフの対象となっている波長領域Ｅ１（ＯＬＴ信号の波長帯を含む波長領域）においてカットすることができる。一方、１３１０ｎｍ波長帯の上り光信号を用いる場合、下り光信号と上り光信号とを合波する第２のＷＤＭ光合分波装置のカットオフ波長を１４００ｎｍ近傍とし、且つ、下り光信号とＯＬＴ信号とを合波する第１のＷＤＭ光合分波装置のカットオフ波長を１５６０ｎｍ近傍とすることによって、下り光信号に含まれるＡＳＥ光ノイズ（スペクトルＧ３のノイズ成分Ｎ１）を、ＯＬＴ信号との合波前に、波長領域Ｅ１（ＯＬＴ信号の波長帯を含む波長領域）においてカットすることができる。
【００２０】
このように、ＲＦｏＧシステムにおいては、ＲＦｏＧシステムの上り光信号の波長に応じてシステム構成が異なるために、既に敷設されており上り光信号の波長帯が同一ではない複数のＲＦｏＧシステムに対しＰＯＮシステムとの共存サービスを実現するには、大規模な停波を伴う大規模なシステム変更が必要となる。そこで、本発明の目的は、上記の事項を鑑みてなされたものであり、ＯＬＴを含む光回線を光放送システムに好適に適用できる通信システムを実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明に係る通信システムは、光放送システムの放送局側に設けられており、第１の波長帯に含まれる第１の下り光信号を出力する光回線終端装置と、放送信号を含む下り電気信号を、前記第１の波長帯に重ならない第２の波長帯の第２の下り光信号に変換する信号変換装置と、前記第２の下り光信号を増幅する光増幅器と、前記光増幅器から出力された第２の下り光信号を透過し、前記第１の波長帯を減衰する光フィルタと、前記第１の下り光信号と、前記光フィルタから出力される光信号を合波し、合波後の光信号を、光ファイバを介して加入者宅に送る波長多重装置と、を備える、ことを特徴とする。
【００２２】
本発明の通信システムによれば、放送信号の内容を含む第２の下り光信号が、光増幅器によって、例えば加入者宅において必要な信号レベルに増幅されても、光増幅器から第２の下り光信号とともに出力される光ノイズが、光増幅器から出力される光信号に合波する光回線終端装置からの第１の下り光信号に及ぼす影響を、低減できる。
【００２３】
本発明に係る通信システムにおいて、前記第１の波長帯が１５７７ｎｍ波長帯であり、前記第２の波長帯が１５５０ｎｍ波長帯の場合に、前記光フィルタは前記第１の波長帯を前記第２の波長帯に対して２０ｄＢ以上の減衰量で減衰し、前記波長多重装置は、波長分割多重を行う光カプラである、ことが好ましい。このように、第２の波長帯に含まれる光信号を透過する一方、第１の波長帯に含まれるＡＳＥノイズを２０ｄＢ以上減衰させる光フィルタを設けることで、第１の波長帯を用いる１０ＧＥＰＯＮシステムの光信号に対して良好な伝送特性を確保できる。これにより、上り信号が１３１０ｎｍの波長帯であっても１６００ｎｍの波長帯であっても単純な構成の光カプラをＷＤＭ合分波装置に適用することが可能となり、ＰＯＮシステムとの共存サービスがＣＡＴＶシステムにおいて可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、ＯＬＴを含む光回線を光放送システムに好適に適用できる通信システムを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施形態に係る光放送システムの構成を示す図である。
【図２】実施形態に係る光放送システムの効果を説明するための図である。
【図３】実施形態に係る光放送システムの効果を説明するための図である。
【図４】実施形態に係る光フィルタの動作を説明するための図である。
【図５】従来の光放送システムの課題を説明するための図である。
【図６】従来の光放送システムの課題を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照して、本発明に係る好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、可能な場合には、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２７】
まず、図１を参照して、本実施形態に係る光放送システム１の概要について説明する。光放送システム１は、大容量ＦＴＴＨによるＰＯＮシステムをＣＡＴＶシステムに適用したＲＦｏＧシステムの一種である。光放送システム１は、通信システム２、光ファイバ２８、光スプリッタ３０、及び、複数の加入者宅３２を備える光ＣＡＴＶシステムである。
【００２８】
まず、通信システム２の構成を説明する。通信システム２は、光スプリッタ３０及び光ファイバ２８を介して加入者宅３２に接続されている光ＣＡＴＶシステム（光放送システム）の放送局側のシステムである。通信システム２は、ＯＬＴ４、光スプリッタ６、電気信号送受装置８、ＲＦｏＧ下りＴＸ１６、光増幅器１８、光フィルタ２０、上りＲＸ２２、ＷＤＭ光合分波装置２４、及び、ＷＤＭ光合分波装置２６を有する。特に、電気信号送受装置８、ＲＦｏＧ下りＴＸ１６、光増幅器１８、光フィルタ２０、上りＲＸ２２、及び、ＷＤＭ光合分波装置２６は、ＣＡＴＶの放送局に設置されている。
【００２９】
ＯＬＴ４は、１０ＧＥＰＯＮ等に係る放送局側の光回線終端装置の一例であり、波長多重された１５７７ｎｍ波長帯（第１の波長帯であり、１５７５ｎｍ以上１６８０ｎｍ以下）に含まれる第１の下り光信号（ＯＬＴ信号Ｓ１）を出力する。
【００３０】
光スプリッタ６は、ＯＬＴ４から出力されるＯＬＴ信号Ｓ１を、複数のＷＤＭ光合分波装置に分岐する。光スプリッタ６は、ＷＤＭ光合分波装置２４に接続されており、ＯＬＴ信号Ｓ１をＷＤＭ光合分波装置２４に送る。
【００３１】
電気信号送受装置８は、ＲＦｏＧシステムに係る電気信号（上り電気信号及び下り電気信号）を送受信する装置である。電気信号送受装置８は、放送設備１０、ＣＭＴＳ１２、及び、周波数合波装置１４を含む。放送設備１０は、ＣＡＴＶに係る放送設備であり、映像信号を出力する。ＣＭＴＳ１２は、ＣＡＴＶの放送局側のケーブルモデムであり、各加入者から送信されたリクエストに対応してＩＰ電話、高速インターネットサービス、及び、低速データ通信サービスに係るＲＦ信号を出力する。周波数合波装置１４は、放送設備１０から出力される映像信号と、ＣＭＴＳ１２から出力されるＲＦ信号とを周波数多重し、周波数多重後の下り電気信号を、出力する。このように、放送設備１０からの映像信号と、ＣＭＴＳ１２からのＩＰ電話、高速インターネットサービス、及び、低速データ通信サービスに係る信号と、を含む放送信号が周波数合波装置１４によって周波数多重され、この周波数多重された下り電気信号が周波数合波装置１４から出力される。
【００３２】
ＲＦｏＧ下りＴＸ１６は、電気信号送受装置８から出力され周波数多重された放送信号を含む下りの電気信号を、波長多重された第２の下りの光信号（下り光信号Ｓ２）に変換する信号変換装置の一例である。下り光信号Ｓ２は、第２の波長帯である１５５０ｎｍ波長帯の光信号である。下り光信号Ｓ２は、光増幅器１８及び光フィルタ２０を介してＷＤＭ光合分波装置２６に送られる。第２の波長帯は、第１の波長帯に重ならない。
【００３３】
光増幅器１８は、ＲＦｏＧ下りＴＸ１６から出力される下り光信号Ｓ２の信号レベルを増幅し光フィルタ２０に出力する。ＲＦｏＧ下りＴＸ１６から出力される下り光信号Ｓ２は、光増幅器１８によって、１５ｄＢｍ以上２０ｄＢｍ以下の程度の信号レベルに増幅される。なお、ＲＦｏＧ下りＴＸ１６から出力される下り光信号Ｓ２の信号レベルは、光増幅器１８に入力する時点において、−１０ｄＢｍ以上である。
【００３４】
光フィルタ２０は、光増幅器１８から出力される増幅後の下り光信号Ｓ２を含む光信号に対し、１５７７ｎｍ波長帯を含み１５５０ｎｍ波長帯に重ならない波長領域（以下、１５７０ｎｍ以上の波長領域とする。）の信号レベルをフィルタリングし、フィルタリング後の光信号（下り光信号Ｓ２を含んでおり、よって、この信号も下り光信号Ｓ２と称する。）をＷＤＭ光合分波装置２６に出力する波長選択性光減衰器の一例である（光フィルタ２０は、光増幅器１８から出力された下り光信号Ｓ２を透過し、第１の波長帯を減衰する）。下り光信号Ｓ２は、光増幅器１８によって増幅された後、光フィルタ２０によって、１５７０ｎｍ以上の波長領域の信号レベルが減衰される。
【００３５】
上りＲＸ２２は、加入者宅３２から、ＰＯＮシステムに係る３２分岐のスプリッタ３０、そして、光ファイバ２８、ＷＤＭ光合分波装置２４、及び、ＷＤＭ光合分波装置２６等、を介して送られる波長多重された光信号（上り光信号Ｓ３）を、周波数多重された電気信号（上り電気信号）に変換し、上り電気信号を電気信号送受装置８に出力する。上り光信号Ｓ３は、１３１０ｎｍ波長帯、又は、１６００ｎｍ波長帯、の光信号である。
【００３６】
ＷＤＭ光合分波装置２４は、加入者宅３２にむけて敷設されている光ファイバ２８に接続されている波長多重装置の一例である。ＷＤＭ光合分波装置２４は、ＲＦｏＧ下りＴＸ１６から光増幅器１８、光フィルタ２０、及び、ＷＤＭ光合分波装置２６を介して送られる下り光信号Ｓ２（光フィルタ２０から出力される減衰後の光信号）と、ＯＬＴ４から出力され光スプリッタ６を介して送られるＯＬＴ信号Ｓ１とを合波し、合波後の下り光合波信号Ｓ４を、光ファイバ２８を介して加入者宅３２に送る。ＷＤＭ光合分波装置２４は、光ファイバ２８から送られる上りの光信号を、ＷＤＭ光合分波装置２６へ分波する。
【００３７】
ＷＤＭ光合分波装置２６は、ＷＤＭ光合分波装置２４から送られる上り光信号を、上りＲＸ２２へ分波する。ＷＤＭ光合分波装置２６は、下り光信号Ｓ２を、ＷＤＭ光合分波装置２４へ分波する。
【００３８】
ここで、加入者宅３２の構成を説明する。加入者宅３２に設置されているＲＦｏＧシステムに係るＲＦｏＧ−ＯＮＵ３４のＷＤＭ光合分波装置３８は、通信システム２から送られる下り光合波信号Ｓ４を、ＲＦｏＧ下りＴＸ１６から送られる１５５０ｎｍ波長帯の光信号と、ＯＬＴ４から送られる１５７７ｎｍ波長帯のＰＯＮシステムに係る光信号と、に分波する。
【００３９】
ＲＦｏＧ−ＯＮＵ３４は、アナログ光信号が伝送されるので、４０ｄＢ以上の比較的に高いＣＮＲが要求される。ＲＦｏＧ−ＯＮＵ３４に入力される１５５０ｎｍ波長帯（第２の波長帯）の光信号は、−１０ｄＢｍ以上０ｄＢｍ以下程度の信号レベルが必要であり、そのため、下り光信号Ｓ２は、光増幅器１８によって、１５ｄＢｍ以上好ましくは２０ｄＢｍ以下に増幅された後出力される。
【００４０】
一方、デジタル変調された信号を伝送するＮ−ＯＮＵ３６の感度は、−３０ｄＢｍ程度まで許容される。従って、Ｎ−ＯＮＵ３６に入力される１５７７ｎｍ波長帯（第１の波長帯）の光信号の信号レベルは、ＧＥＰＯＮ／１０ＧＥＰＯＮでの伝送品質を保つことのできる−３０ｄＢｍ以上−１０ｄＢｍ以下とすることができる。
【００４１】
再び、通信システム２の構成の説明を続ける。光増幅器１８は、増幅後の下り光信号Ｓ２を出力すると同時に、必然的にＡＳＥ光ノイズも出力する。図２及び図３に、光放送システム１において用いられる光信号のスペクトルＧ１ａ〜Ｇ６ａを示す。Ｇ１ａは、ＯＬＴ４から出力されるＯＬＴ信号Ｓ１のスペクトルであり、Ｇ２ａは、ＲＦｏＧ下りＴＸ１６から出力される下り光信号Ｓ２のスペクトルであり、Ｇ３ａは、光増幅器１８から出力される増幅後の下り光信号Ｓ２のスペクトルであり、Ｇ４ａは、通信システム２から出力され光ファイバ２８を伝搬する下り光合波信号Ｓ４のスペクトルである。Ｇ５ａは、光ファイバ２及び光スプリッタ３０を介して送られる下り光合波信号Ｓ４が加入者宅３２において分波されＲＦｏＧ−ＯＮＵ３４のＷＤＭ光合分波装置４０に送られる１５５０ｎｍ波長帯の光信号（下り光信号Ｓ２に対応）のスペクトルであり、Ｇ６ａは、光ファイバ２及び光スプリッタ３０を介して送られる下り光合波信号Ｓ４が加入者宅３２において分波されＮ−ＯＮＵ３６に送られる１５７７ｎｍ波長帯の光信号（ＯＬＴ信号Ｓ１に対応）のスペクトルである。
【００４２】
ＯＬＴ信号Ｓ１（Ｇ１ａのピークＰ１ａ）は、１５７７ｎｍ波長帯の光信号であり、２ｄＢｍ以上５ｄＢｍ以下の信号レベルを有する。光ファイバ２８等を介して加入者宅３２に到達する１５７７ｎｍ波長帯の光信号（ＯＬＴ信号Ｓ１に対応する光信号）は、例えば、−１５ｄＢｍ程度の信号レベルとすることができる。ＯＬＴ信号Ｓ１の１５７７ｎｍ波長帯は、光フィルタ２０による減衰の対象となる波長領域Ｅ１ａに含まれる。
【００４３】
また、下り光信号Ｓ２（Ｇ２ａのピークＰ２ａ）は、光増幅器１８に入力される時点で、十分に高い範囲の信号レベル（−１０ｄＢｍ以上）を有するので、光増幅器１８によって増幅され、１５ｄＢｍ以上、好ましくは２０ｄＢｍ以下のレベルとすることによって、加入者宅３２において、４０ｄＢ程度の十分に高い値のＯＳＮＲが実現できる。光増幅器１８による増幅後の下り光信号Ｓ２は、光フィルタ２０によって、１５７０ｎｍ以上の波長領域Ｅ１ａが減衰されるので、この領域のＡＳＥ光ノイズも減衰される。一方、光増幅器は１５３０ｎｍ帯以下の波長に対してては増幅機能を発揮せず、従って当該領域のＡＳＥノイズも出力されない。このため、上り信号が１３１０ｎｍ帯、１６００ｎｍ帯、いずれの野波長帯であってもＷＤＭ光合分波装置２４として簡便な構成の光カプラを適用することが可能となる。
【００４４】
ここで、光フィルタ２０の減衰量について、図４を参照して説明する。１０ＧＥＰＯＮにおいては、３０ｄＢ以上のＯＳＮＲであれば、良好な伝送品質が保てる。従って、光ファイバ２８等を介して加入者宅３２に到達する１５７７ｎｍ波長帯の光信号が−１５ｄＢｍ程度の信号レベルを有する場合、１５７０ｎｍ以上の波長領域Ｅ１ａに対する光フィルタ２０の減衰量は、光フィルタ２０が設けられていない場合に加入者宅３２において１０ｄＢ以上のＯＳＮＲ確保されるシステムでは、光フィルタ２０の１５７０ｎｍ帯（波長領域Ｅ１ａ）についての第２の波長帯に対する減衰量を２０ｄＢ以上とすれば、上記３０ｄＢ以上のＯＳＮＲが加入者宅で確保される。具体的には、図４に示す様に、光フィルタ２０は、例えば、下り光信号Ｓ２の１５５０ｎｍ波長帯を実質的に透過し、且つ、１５７５ｎｍ程度において例えば２０ｄＢ以上の減衰量を持つ光フィルタ特性であればよい。
【００４５】
このように、通信システム２によれば、ＲＦｏＧ下りＴＸ１６に接続されている光増幅器１８の出力端に、１５５０ｎｍ波長帯を透過し１５７５ｎｍにおいて例えば２０ｄＢ以上の減衰量を持つ光フィルタ２０を挿入するだけで、ＯＬＴ信号Ｓ１の波長帯を含む波長領域にあるＡＳＥ光ノイズが、良好に（１０ＧＥＰＯＮにおいて良好な伝送品質が実現できる程度に）軽減できる。従って、ＲＦｏＧシステムの上り光信号の波長帯（１３１０ｎｍ波長帯、又は、１６００ｎｍ波長帯）によることなく、ＲＦｏＧシステムからＰＯＮシステムとの共存サービスへのアップグレードが容易に実現できる。よって、大規模な停波を伴う大規模なシステム変更を伴うことなく、既に敷設されており上り光信号の波長帯が同一ではない複数のＲＦｏＧシステムに対しＰＯＮシステムとの共存サービスが容易に実現できる。
【００４６】
以上、好適な実施の形態において本発明の原理を図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から逸脱することなく配置および詳細において変更され得ることは、当業者によって認識される。本発明は、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。したがって、特許請求の範囲およびその精神の範囲から来る全ての修正および変更に権利を請求する。
【符号の説明】
【００４７】
１…光放送システム、１０…放送設備、１２…ＣＭＴＳ、１４…周波数合波装置、１６…ＲＦｏＧ下りＴＸ、１８…光増幅器、２…通信システム、２０…光フィルタ、２２…上りＲＸ、２４，２６…ＷＤＭ光合分波装置、２８…光ファイバ、３０…光スプリッタ、３２…加入者宅、３４…ＲＦｏＧ−ＯＮＵ、３６…Ｎ−ＯＮＵ、３８…ＷＤＭ光合分波装置、４…ＯＬＴ、４０，４２…ＷＤＭ光合分波装置、６…光スプリッタ、８…電気信号送受装置、Ｅ１，Ｅ１ａ…波長領域、Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４…ノイズ成分、Ｓ１…ＯＬＴ信号、Ｓ２…下り光信号、Ｓ３…上り光信号、Ｓ４…下り光合波信号。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光放送システムの放送局側の通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１及び特許文献２には、波長多重技術を用いた通信システムについて記載されている。特許文献１には、既存のＰＯＮシステム（パッシブ光ネットワークシステム、ＰＯＮ：Passive Optical Network）に追加する形で映像の配信が可能な光伝送システムを提供するための技術が開示されている。特許文献１に開示されているシステムは、第１の光加入者終端装置、第２の光加入者終端装置、波長多重分離器、及び、減衰器を有する。第１の光加入者終端装置は、第１の波長のビデオ信号を受信する。第２の光加入者終端装置は、第２の波長の下りデータ信号を送信し、第３の波長の上りデータ信号を受信する。波長多重分離器は、ビデオ信号と上りデータ信号と下りデータ信号とを波長多重分離する。減衰器は、第２の光加入者終端装置と波長多重分離器との間に設けられている。減衰器は、第２の波長に与える減衰量が第３の波長に与える減衰量より大きい特性を有する。
【０００３】
特許文献２には、波長多重伝送システムが開示されている。この波長多重伝送システムは、波長の異なるデータ信号と映像信号とを１本の光ファイバに重畳して伝送する際に、データ信号、及び、データ信号と映像信号との合波信号のうちのデータ信号、を所定量減衰させる手段を設けて伝送する。データ信号を所定量減衰させる手段は、映像信号とデータ信号とを重畳する前にデータ信号を光減衰器等により減衰させる。この手段は、更に、映像信号とデータ信号とを重畳した後に光減衰器等により減衰させる。映像信号とデータ信号とが重畳された後に、この重畳された信号が分岐されて減衰される。
【０００４】
また、近時、波長多重技術を応用することによって、既存のＣＡＴＶ（ＣＡＴＶ：Cable TV）で採用されているＤＯＣＳＩＳ（Data Over Cable Service Interface Specifications）システムとＰＯＮシステムとの共存サービスを、一時期に多大な投資を要することなく、実現するためのＲＦｏＧ（Radio Frequency over Glass）システムが、ＳＣＴＥ（Society of Cable Telecommunications Engineers）等によって、議論されている（非特許文献１、非特許文献２及び非特許文献３）。すなわち、既に加入者宅まで敷設された光ＣＡＴＶシステム（光放送システム）から、将来の大容量ＦＴＴＨ（ＦＴＴＨ：Fiber To The Home）によるＰＯＮシステムへの移行をどのように行っていくかの議論が、ＳＣＴＥ等によって行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１２９３２７号公報
【特許文献２】特開２００７−２０１６７０号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】「ＲＦｏＧ技術と標準化」、D.Stoneback（SCTE IPS WG5 Chair man）
【非特許文献２】光ファイバ網でＤｏＣｓｉｓおよびＧＰＯＮサービスを提供するためのＲＦｏＧ活用方法（Motorola White Paper）
【非特許文献３】ポストＨＦＣ（Hybrid Fiber with Co-Axial）伝送システムに関する調査研究報告書（日本ＣＡＴＶ技術協会）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
まず、ＲＦｏＧシステムにＰＯＮシステムを適用した従来の光放送システムの概要について説明する。この光放送システムは、ＣＡＴＶの放送局を含む通信システムと、加入者宅と、ＣＡＴＶの放送局から加入者宅に向けて敷設されている光ファイバと、この光ファイバを加入者宅に分岐する光スプリッタと、を備える。通信システムは、１０ＧＥＰＯＮ等の光送信機を有するＯＬＴ（Optical Line Terminal）と、ＲＦｏＧシステムに係る電気信号を送受する電気信号送受信装置と、第１及び第２のＷＤＭ光合分波装置とを有する。
【０００８】
ＯＬＴは、１０ＧＥＰＯＮ等に係るセンター装置であり、１５７７ｎｍ波長帯（１５７５ｎｍ以上１６８０ｎｍ以下）の光信号（ＯＬＴ信号、という。）を送信する。ＯＬＴ信号は、光スプリッタを介して、第１のＷＤＭ光合分波装置（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）に送られる。
【０００９】
電気信号送受信装置は、ＣＡＴＶの放送設備及びＣＭＴＳ（Cable Modem Termination System）を含む。電気信号送受信装置は、ＣＭＴＳから出力されるＩＰ電話、高速インターネットサービス、及び、低速データ通信サービスに係る信号を周波数多重したＲＦ信号と、放送設備から出力される映像信号と、を周波数多重した下り電気信号を、出力する。
【００１０】
通信システムは、下り光信号変換装置（ＲＦｏＧ下りＴＸ、という。）と、上り光信号変換装置（上りＲＸ、という。）と、を更に備える。ＲＦｏＧ下りＴＸは、電気信号送受信装置から出力される下り電気信号を、波長多重された光信号（下り光信号、という。）に変換する。下り光信号は、１５５０ｎｍ波長帯の光信号である。下り光信号は、第２のＷＤＭ光合分波装置に送られる。
【００１１】
上りＲＸは、加入者宅から、ＰＯＮシステムに係る３２分岐の光スプリッタ、そして、光ファイバ、第１及び第２のＷＤＭ光合分波装置等、を介して送られる波長多重された光信号（上り光信号、という。）を、周波数多重された電気信号（上り電気信号、という。）に変換し、上り電気信号をＣＭＴＳに出力する。上り光信号は、１３１０ｎｍ波長帯、又は、１６００ｎｍ波長帯、の光信号である。
【００１２】
第１のＷＤＭ光合分波装置は、加入者宅にむけて敷設されている光ファイバに接続されている。第１のＷＤＭ光合分波装置は、ＲＦｏＧ下りＴＸから第２のＷＤＭ光合分波装置等を介して送られる下り光信号と、ＯＬＴから送られるＯＬＴ信号とを合波する。そして、この合波された光信号は、下りの光合波信号として、加入者宅にむけて送られる。第１のＷＤＭ光合分波装置は、光ファイバから送信される上り光信号を、第２のＷＤＭ光合分波装置へ分波する。
【００１３】
第２のＷＤＭ光合分波装置は、第１のＷＤＭ光合分波装置から送られる上り光信号を、上りＲＸへ分波する。第２のＷＤＭ光合分波装置は、ＲＦｏＧ下りＴＸから送られる下り光信号を、第１のＷＤＭ光合分波装置へ分波する。
【００１４】
加入者宅に設置されているＲＦｏＧシステムに係るＲＦｏＧ−ＯＮＵ（ＯＮＵ：Optical Network Unit）は、通信システムから光ファイバ及び光スプリッタを介して送られる下り光合波信号を、ＲＦｏＧ下りＴＸから送られる１５５０ｎｍ波長帯の光信号（下り光信号に対応）と、ＯＬＴから送られる１５７７ｎｍ波長帯のＰＯＮシステムに係る光信号（ＯＬＴ信号に対応）と、に分波する。このＲＦｏＧ−ＯＮＵは、１５５０ｎｍ波長帯の光信号（下り光信号に対応）を、ＲＦｏＧ−ＯＮＵのＷＤＭ光合分波装置に送り、１５７７ｎｍ波長帯のＰＯＮシステムに係る光信号（ＯＬＴ信号に対応）を、ＰＯＮシステムに係るＮ−ＯＮＵに送る。
【００１５】
ＲＦｏＧ−ＯＮＵでは、アナログ信号が伝送されるので、４０ｄＢ以上の比較的に高いＣＮＲ（Carrier Noise Ratio）が要求される。従って、ＲＦｏＧ−ＯＮＵに入力される下り光信号の信号レベルは、−１０ｄＢｍ以上０ｄＢｍ以下の程度となるように設計されている。一方、デジタル変調された信号を受信するＮ−ＯＮＵの感度は、−３０ｄＢｍ程度まで許容されるので、ＲＦｏＧ下りＴＸから加入者宅までの許容伝送損失値よりも、ＯＬＴから加入者宅までの許容伝送損失値のほうを、大きくできる。また、ＲＦｏＧ−ＯＮＵに入力される下り光信号の信号レベルが−１０ｄＢｍ以上０ｄＢｍ以下の程度となるようにするために、ＲＦｏＧ下りＴＸから出力される下り光信号の信号レベルは、１５ｄＢｍ以上であることが要求される。この要求を満たすために、通信システムは一般に、ＲＦｏＧ下りＴＸからの下り光信号の信号レベルを１５ｄＢｍ以上に増幅するための光増幅器を備えている。下り光信号は、ＲＦｏＧ下りＴＸから出力されると、光増幅器によって増幅された後に、第２のＷＤＭ光合分波装置を介して第１のＷＤＭ光合分波装置に送られ、第１のＷＤＭ光合分波装置において、ＯＬＴ信号と合波される。
【００１６】
光増幅器は、増幅後の下り光信号を出力すると共に、ＡＳＥ（自然放出：Amplified Spontaneous Emission）光ノイズも出力する。図５及び図６に、光放送システムにおいて用いられる光信号のスペクトルＧ１〜Ｇ６を示す。Ｇ１は、ＯＬＴから出力されるＯＬＴ信号のスペクトルであり、Ｇ２は、ＲＦｏＧ下りＴＸから出力される下り光信号のスペクトルであり、Ｇ３は、光増幅器から出力される増幅後の下り光信号のスペクトルであり、Ｇ４は、通信システムから出力され光ファイバを伝搬する下り光合波信号のスペクトルである。Ｇ５は、光ファイバを伝搬した下り光合波信号が加入者宅において分波されＲＦｏＧ−ＯＮＵのＷＤＭ光合分波装置に送られる光信号（下り光信号に対応）のスペクトルであり、Ｇ６は、光ファイバを伝搬した下り光合波信号が加入者宅において分波されＮ−ＯＮＵに送られる光信号（ＯＬＴ信号に対応）のスペクトルである。
【００１７】
光増幅器から出力されるＡＳＥ光ノイズは、Ｇ３に含まれるノイズ成分Ｎ１であり、このノイズ成分Ｎ１は、光ファイバを伝搬する下り光合波信号のスペクトルＧ４においては、ノイズ成分Ｎ２となり、加入者宅においてＲＦｏＧ−ＯＮＵ側に伝送される光信号のスペクトルＧ５においては、ノイズ成分Ｎ３となり、加入者宅においてＮ−ＯＮＵに送られ信号のスペクトルＧ６においては、ノイズ成分Ｎ４となる。
【００１８】
１５５０ｎｍ波長帯のＲＦｏＧ下りＴＸからの下り信号（波形Ｇ２のピークＰ２）は、光増幅器に入力する時点で、十分に高い範囲の信号レベルを有するので、加入者宅で観測されるＡＳＥ光ノイズ（スペクトルＧ５のノイズ成分Ｎ３）に対する１５５０ｎｍ波長帯の信号（スペクトルＧ５のピークＰ２）のＯＳＮＲ（Optical Signal to Noise Ratio）を、４０ｄＢ程度の十分に高い値とすることができる。しかしながら、第２のＷＤＭ光合分波装置に入力する増幅後の下り光信号（スペクトルＧ３のピークＰ２）の信号レベルが、ＯＬＴから出力され第２のＷＤＭ光合分波装置に入力するＯＬＴ信号（スペクトルＧ１のピークＰ１）の信号レベルよりも大きく、例えば、最大で２０ｄＢ程度の差が生じている場合、加入者宅で観測されるＡＳＥ光ノイズ（スペクトルＧ６のノイズ成分Ｎ４）のノイズレベルに対する１５７７ｎｍ波長帯の信号（スペクトルＧ６のピークＰ1）の尖頭値の比であるＯＳＮＲが、デジタル伝送の品質を十分に確保できるほどに高くとれない場合がある。
【００１９】
一方、非特許文献１に記載されているように、ＲＦｏＧシステムは、上り光信号として、１６００ｎｍ波長帯の光信号だけでなく、安価なＦＰレーザ等が用いられる場合には１３１０ｎｍ波長帯の光信号も用いられる。１６００ｎｍ波長帯の上り光信号を用いる場合、下り光信号と上り光信号とを合波する第２のＷＤＭ光合分波装置のカットオフ波長を１５６０ｎｍ近傍とすることによって、下り光信号に含まれるＡＳＥ光ノイズ（スペクトルＧ３のノイズ成分Ｎ１）を、ＯＬＴ信号との合波前に、カットオフの対象となっている波長領域Ｅ１（ＯＬＴ信号の波長帯を含む波長領域）においてカットすることができる。一方、１３１０ｎｍ波長帯の上り光信号を用いる場合、下り光信号と上り光信号とを合波する第２のＷＤＭ光合分波装置のカットオフ波長を１４００ｎｍ近傍とし、且つ、下り光信号とＯＬＴ信号とを合波する第１のＷＤＭ光合分波装置のカットオフ波長を１５６０ｎｍ近傍とすることによって、下り光信号に含まれるＡＳＥ光ノイズ（スペクトルＧ３のノイズ成分Ｎ１）を、ＯＬＴ信号との合波前に、波長領域Ｅ１（ＯＬＴ信号の波長帯を含む波長領域）においてカットすることができる。
【００２０】
このように、ＲＦｏＧシステムにおいては、ＲＦｏＧシステムの上り光信号の波長に応じてシステム構成が異なるために、既に敷設されており上り光信号の波長帯が同一ではない複数のＲＦｏＧシステムに対しＰＯＮシステムとの共存サービスを実現するには、大規模な停波を伴う大規模なシステム変更が必要となる。そこで、本発明の目的は、上記の事項を鑑みてなされたものであり、ＯＬＴを含む光回線を光放送システムに好適に適用できる通信システムを実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明に係る通信システムは、光放送システムの放送局側に設けられており、第１の波長帯に含まれる第１の下り光信号を出力する光回線終端装置と、放送信号を含む下り電気信号を、前記第１の波長帯に重ならない第２の波長帯の第２の下り光信号に変換する信号変換装置と、前記第２の下り光信号を増幅する光増幅器と、前記光増幅器から出力された第２の下り光信号を透過し、前記第１の波長帯を減衰する光フィルタと、前記第１の下り光信号と、前記光フィルタから出力される光信号を合波し、合波後の光信号を、光ファイバを介して加入者宅に送る波長多重装置と、を備える、ことを特徴とする。
【００２２】
本発明の通信システムによれば、放送信号の内容を含む第２の下り光信号が、光増幅器によって、例えば加入者宅において必要な信号レベルに増幅されても、光増幅器から第２の下り光信号とともに出力される光ノイズが、光増幅器から出力される光信号に合波する光回線終端装置からの第１の下り光信号に及ぼす影響を、低減できる。
【００２３】
本発明に係る通信システムにおいて、前記第１の波長帯が１５７７ｎｍ波長帯であり、前記第２の波長帯が１５５０ｎｍ波長帯の場合に、前記光フィルタは前記第１の波長帯を前記第２の波長帯に対して２０ｄＢ以上の減衰量で減衰し、前記波長多重装置は、波長分割多重を行う光カプラである、ことが好ましい。このように、第２の波長帯に含まれる光信号を透過する一方、第１の波長帯に含まれるＡＳＥノイズを２０ｄＢ以上減衰させる光フィルタを設けることで、第１の波長帯を用いる１０ＧＥＰＯＮシステムの光信号に対して良好な伝送特性を確保できる。これにより、上り信号が１３１０ｎｍの波長帯であっても１６００ｎｍの波長帯であっても単純な構成の光カプラをＷＤＭ合分波装置に適用することが可能となり、ＰＯＮシステムとの共存サービスがＣＡＴＶシステムにおいて可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、ＯＬＴを含む光回線を光放送システムに好適に適用できる通信システムを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施形態に係る光放送システムの構成を示す図である。
【図２】実施形態に係る光放送システムの効果を説明するための図である。
【図３】実施形態に係る光放送システムの効果を説明するための図である。
【図４】実施形態に係る光フィルタの動作を説明するための図である。
【図５】従来の光放送システムの課題を説明するための図である。
【図６】従来の光放送システムの課題を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照して、本発明に係る好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、可能な場合には、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２７】
まず、図１を参照して、本実施形態に係る光放送システム１の概要について説明する。光放送システム１は、大容量ＦＴＴＨによるＰＯＮシステムをＣＡＴＶシステムに適用したＲＦｏＧシステムの一種である。光放送システム１は、通信システム２、光ファイバ２８、光スプリッタ３０、及び、複数の加入者宅３２を備える光ＣＡＴＶシステムである。
【００２８】
まず、通信システム２の構成を説明する。通信システム２は、光スプリッタ３０及び光ファイバ２８を介して加入者宅３２に接続されている光ＣＡＴＶシステム（光放送システム）の放送局側のシステムである。通信システム２は、ＯＬＴ４、光スプリッタ６、電気信号送受装置８、ＲＦｏＧ下りＴＸ１６、光増幅器１８、光フィルタ２０、上りＲＸ２２、ＷＤＭ光合分波装置２４、及び、ＷＤＭ光合分波装置２６を有する。特に、電気信号送受装置８、ＲＦｏＧ下りＴＸ１６、光増幅器１８、光フィルタ２０、上りＲＸ２２、及び、ＷＤＭ光合分波装置２６は、ＣＡＴＶの放送局に設置されている。
【００２９】
ＯＬＴ４は、１０ＧＥＰＯＮ等に係る放送局側の光回線終端装置の一例であり、波長多重された１５７７ｎｍ波長帯（第１の波長帯であり、１５７５ｎｍ以上１６８０ｎｍ以下）に含まれる第１の下り光信号（ＯＬＴ信号Ｓ１）を出力する。
【００３０】
光スプリッタ６は、ＯＬＴ４から出力されるＯＬＴ信号Ｓ１を、複数のＷＤＭ光合分波装置に分岐する。光スプリッタ６は、ＷＤＭ光合分波装置２４に接続されており、ＯＬＴ信号Ｓ１をＷＤＭ光合分波装置２４に送る。
【００３１】
電気信号送受装置８は、ＲＦｏＧシステムに係る電気信号（上り電気信号及び下り電気信号）を送受信する装置である。電気信号送受装置８は、放送設備１０、ＣＭＴＳ１２、及び、周波数合波装置１４を含む。放送設備１０は、ＣＡＴＶに係る放送設備であり、映像信号を出力する。ＣＭＴＳ１２は、ＣＡＴＶの放送局側のケーブルモデムであり、各加入者から送信されたリクエストに対応してＩＰ電話、高速インターネットサービス、及び、低速データ通信サービスに係るＲＦ信号を出力する。周波数合波装置１４は、放送設備１０から出力される映像信号と、ＣＭＴＳ１２から出力されるＲＦ信号とを周波数多重し、周波数多重後の下り電気信号を、出力する。このように、放送設備１０からの映像信号と、ＣＭＴＳ１２からのＩＰ電話、高速インターネットサービス、及び、低速データ通信サービスに係る信号と、を含む放送信号が周波数合波装置１４によって周波数多重され、この周波数多重された下り電気信号が周波数合波装置１４から出力される。
【００３２】
ＲＦｏＧ下りＴＸ１６は、電気信号送受装置８から出力され周波数多重された放送信号を含む下りの電気信号を、波長多重された第２の下りの光信号（下り光信号Ｓ２）に変換する信号変換装置の一例である。下り光信号Ｓ２は、第２の波長帯である１５５０ｎｍ波長帯の光信号である。下り光信号Ｓ２は、光増幅器１８及び光フィルタ２０を介してＷＤＭ光合分波装置２６に送られる。第２の波長帯は、第１の波長帯に重ならない。
【００３３】
光増幅器１８は、ＲＦｏＧ下りＴＸ１６から出力される下り光信号Ｓ２の信号レベルを増幅し光フィルタ２０に出力する。ＲＦｏＧ下りＴＸ１６から出力される下り光信号Ｓ２は、光増幅器１８によって、１５ｄＢｍ以上２０ｄＢｍ以下の程度の信号レベルに増幅される。なお、ＲＦｏＧ下りＴＸ１６から出力される下り光信号Ｓ２の信号レベルは、光増幅器１８に入力する時点において、−１０ｄＢｍ以上である。
【００３４】
光フィルタ２０は、光増幅器１８から出力される増幅後の下り光信号Ｓ２を含む光信号に対し、１５７７ｎｍ波長帯を含み１５５０ｎｍ波長帯に重ならない波長領域（以下、１５７０ｎｍ以上の波長領域とする。）の信号レベルをフィルタリングし、フィルタリング後の光信号（下り光信号Ｓ２を含んでおり、よって、この信号も下り光信号Ｓ２と称する。）をＷＤＭ光合分波装置２６に出力する波長選択性光減衰器の一例である（光フィルタ２０は、光増幅器１８から出力された下り光信号Ｓ２を透過し、第１の波長帯を減衰する）。下り光信号Ｓ２は、光増幅器１８によって増幅された後、光フィルタ２０によって、１５７０ｎｍ以上の波長領域の信号レベルが減衰される。
【００３５】
上りＲＸ２２は、加入者宅３２から、ＰＯＮシステムに係る３２分岐のスプリッタ３０、そして、光ファイバ２８、ＷＤＭ光合分波装置２４、及び、ＷＤＭ光合分波装置２６等、を介して送られる波長多重された光信号（上り光信号Ｓ３）を、周波数多重された電気信号（上り電気信号）に変換し、上り電気信号を電気信号送受装置８に出力する。上り光信号Ｓ３は、１３１０ｎｍ波長帯、又は、１６００ｎｍ波長帯、の光信号である。
【００３６】
ＷＤＭ光合分波装置２４は、加入者宅３２にむけて敷設されている光ファイバ２８に接続されている波長多重装置の一例である。ＷＤＭ光合分波装置２４は、ＲＦｏＧ下りＴＸ１６から光増幅器１８、光フィルタ２０、及び、ＷＤＭ光合分波装置２６を介して送られる下り光信号Ｓ２（光フィルタ２０から出力される減衰後の光信号）と、ＯＬＴ４から出力され光スプリッタ６を介して送られるＯＬＴ信号Ｓ１とを合波し、合波後の下り光合波信号Ｓ４を、光ファイバ２８を介して加入者宅３２に送る。ＷＤＭ光合分波装置２４は、光ファイバ２８から送られる上りの光信号を、ＷＤＭ光合分波装置２６へ分波する。
【００３７】
ＷＤＭ光合分波装置２６は、ＷＤＭ光合分波装置２４から送られる上り光信号を、上りＲＸ２２へ分波する。ＷＤＭ光合分波装置２６は、下り光信号Ｓ２を、ＷＤＭ光合分波装置２４へ分波する。
【００３８】
ここで、加入者宅３２の構成を説明する。加入者宅３２に設置されているＲＦｏＧシステムに係るＲＦｏＧ−ＯＮＵ３４のＷＤＭ光合分波装置３８は、通信システム２から送られる下り光合波信号Ｓ４を、ＲＦｏＧ下りＴＸ１６から送られる１５５０ｎｍ波長帯の光信号と、ＯＬＴ４から送られる１５７７ｎｍ波長帯のＰＯＮシステムに係る光信号と、に分波する。
【００３９】
ＲＦｏＧ−ＯＮＵ３４は、アナログ光信号が伝送されるので、４０ｄＢ以上の比較的に高いＣＮＲが要求される。ＲＦｏＧ−ＯＮＵ３４に入力される１５５０ｎｍ波長帯（第２の波長帯）の光信号は、−１０ｄＢｍ以上０ｄＢｍ以下程度の信号レベルが必要であり、そのため、下り光信号Ｓ２は、光増幅器１８によって、１５ｄＢｍ以上好ましくは２０ｄＢｍ以下に増幅された後出力される。
【００４０】
一方、デジタル変調された信号を伝送するＮ−ＯＮＵ３６の感度は、−３０ｄＢｍ程度まで許容される。従って、Ｎ−ＯＮＵ３６に入力される１５７７ｎｍ波長帯（第１の波長帯）の光信号の信号レベルは、ＧＥＰＯＮ／１０ＧＥＰＯＮでの伝送品質を保つことのできる−３０ｄＢｍ以上−１０ｄＢｍ以下とすることができる。
【００４１】
再び、通信システム２の構成の説明を続ける。光増幅器１８は、増幅後の下り光信号Ｓ２を出力すると同時に、必然的にＡＳＥ光ノイズも出力する。図２及び図３に、光放送システム１において用いられる光信号のスペクトルＧ１ａ〜Ｇ６ａを示す。Ｇ１ａは、ＯＬＴ４から出力されるＯＬＴ信号Ｓ１のスペクトルであり、Ｇ２ａは、ＲＦｏＧ下りＴＸ１６から出力される下り光信号Ｓ２のスペクトルであり、Ｇ３ａは、光増幅器１８から出力される増幅後の下り光信号Ｓ２のスペクトルであり、Ｇ４ａは、通信システム２から出力され光ファイバ２８を伝搬する下り光合波信号Ｓ４のスペクトルである。Ｇ５ａは、光ファイバ２及び光スプリッタ３０を介して送られる下り光合波信号Ｓ４が加入者宅３２において分波されＲＦｏＧ−ＯＮＵ３４のＷＤＭ光合分波装置４０に送られる１５５０ｎｍ波長帯の光信号（下り光信号Ｓ２に対応）のスペクトルであり、Ｇ６ａは、光ファイバ２及び光スプリッタ３０を介して送られる下り光合波信号Ｓ４が加入者宅３２において分波されＮ−ＯＮＵ３６に送られる１５７７ｎｍ波長帯の光信号（ＯＬＴ信号Ｓ１に対応）のスペクトルである。
【００４２】
ＯＬＴ信号Ｓ１（Ｇ１ａのピークＰ１ａ）は、１５７７ｎｍ波長帯の光信号であり、２ｄＢｍ以上５ｄＢｍ以下の信号レベルを有する。光ファイバ２８等を介して加入者宅３２に到達する１５７７ｎｍ波長帯の光信号（ＯＬＴ信号Ｓ１に対応する光信号）は、例えば、−１５ｄＢｍ程度の信号レベルとすることができる。ＯＬＴ信号Ｓ１の１５７７ｎｍ波長帯は、光フィルタ２０による減衰の対象となる波長領域Ｅ１ａに含まれる。
【００４３】
また、下り光信号Ｓ２（Ｇ２ａのピークＰ２ａ）は、光増幅器１８に入力される時点で、十分に高い範囲の信号レベル（−１０ｄＢｍ以上）を有するので、光増幅器１８によって増幅され、１５ｄＢｍ以上、好ましくは２０ｄＢｍ以下のレベルとすることによって、加入者宅３２において、４０ｄＢ程度の十分に高い値のＯＳＮＲが実現できる。光増幅器１８による増幅後の下り光信号Ｓ２は、光フィルタ２０によって、１５７０ｎｍ以上の波長領域Ｅ１ａが減衰されるので、この領域のＡＳＥ光ノイズも減衰される。一方、光増幅器は１５３０ｎｍ帯以下の波長に対してては増幅機能を発揮せず、従って当該領域のＡＳＥノイズも出力されない。このため、上り信号が１３１０ｎｍ帯、１６００ｎｍ帯、いずれの野波長帯であってもＷＤＭ光合分波装置２４として簡便な構成の光カプラを適用することが可能となる。
【００４４】
ここで、光フィルタ２０の減衰量について、図４を参照して説明する。１０ＧＥＰＯＮにおいては、３０ｄＢ以上のＯＳＮＲであれば、良好な伝送品質が保てる。従って、光ファイバ２８等を介して加入者宅３２に到達する１５７７ｎｍ波長帯の光信号が−１５ｄＢｍ程度の信号レベルを有する場合、１５７０ｎｍ以上の波長領域Ｅ１ａに対する光フィルタ２０の減衰量は、光フィルタ２０が設けられていない場合に加入者宅３２において１０ｄＢ以上のＯＳＮＲ確保されるシステムでは、光フィルタ２０の１５７０ｎｍ帯（波長領域Ｅ１ａ）についての第２の波長帯に対する減衰量を２０ｄＢ以上とすれば、上記３０ｄＢ以上のＯＳＮＲが加入者宅で確保される。具体的には、図４に示す様に、光フィルタ２０は、例えば、下り光信号Ｓ２の１５５０ｎｍ波長帯を実質的に透過し、且つ、１５７５ｎｍ程度において例えば２０ｄＢ以上の減衰量を持つ光フィルタ特性であればよい。
【００４５】
このように、通信システム２によれば、ＲＦｏＧ下りＴＸ１６に接続されている光増幅器１８の出力端に、１５５０ｎｍ波長帯を透過し１５７５ｎｍにおいて例えば２０ｄＢ以上の減衰量を持つ光フィルタ２０を挿入するだけで、ＯＬＴ信号Ｓ１の波長帯を含む波長領域にあるＡＳＥ光ノイズが、良好に（１０ＧＥＰＯＮにおいて良好な伝送品質が実現できる程度に）軽減できる。従って、ＲＦｏＧシステムの上り光信号の波長帯（１３１０ｎｍ波長帯、又は、１６００ｎｍ波長帯）によることなく、ＲＦｏＧシステムからＰＯＮシステムとの共存サービスへのアップグレードが容易に実現できる。よって、大規模な停波を伴う大規模なシステム変更を伴うことなく、既に敷設されており上り光信号の波長帯が同一ではない複数のＲＦｏＧシステムに対しＰＯＮシステムとの共存サービスが容易に実現できる。
【００４６】
以上、好適な実施の形態において本発明の原理を図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から逸脱することなく配置および詳細において変更され得ることは、当業者によって認識される。本発明は、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。したがって、特許請求の範囲およびその精神の範囲から来る全ての修正および変更に権利を請求する。
【符号の説明】
【００４７】
１…光放送システム、１０…放送設備、１２…ＣＭＴＳ、１４…周波数合波装置、１６…ＲＦｏＧ下りＴＸ、１８…光増幅器、２…通信システム、２０…光フィルタ、２２…上りＲＸ、２４，２６…ＷＤＭ光合分波装置、２８…光ファイバ、３０…光スプリッタ、３２…加入者宅、３４…ＲＦｏＧ−ＯＮＵ、３６…Ｎ−ＯＮＵ、３８…ＷＤＭ光合分波装置、４…ＯＬＴ、４０，４２…ＷＤＭ光合分波装置、６…光スプリッタ、８…電気信号送受装置、Ｅ１，Ｅ１ａ…波長領域、Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４…ノイズ成分、Ｓ１…ＯＬＴ信号、Ｓ２…下り光信号、Ｓ３…上り光信号、Ｓ４…下り光合波信号。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光放送システムの放送局側の通信システムであって、
第１の波長帯に含まれる第１の下り光信号を出力する光回線終端装置と、
放送信号を含む下り電気信号を、前記第１の波長帯に重ならない第２の波長帯の第２の下り光信号に変換する信号変換装置と、
前記第２の下り光信号を増幅する光増幅器と、
前記光増幅器から出力された第２の下り光信号を透過し、前記第１の波長帯を減衰する光フィルタと、
前記第１の下り光信号と、前記光フィルタから出力される光信号を合波し、合波後の光信号を、光ファイバを介して加入者宅に送る波長多重装置と、
を備える、ことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記第１の波長帯が１５７７ｎｍ波長帯であり、前記第２の波長帯が１５５０ｎｍ波長帯の場合に、前記光フィルタは前記第１の波長帯を前記第２の波長帯に対して２０ｄＢ以上の減衰量で減衰する請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記波長多重装置は光カプラである、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の通信システム。
【請求項１】
光放送システムの放送局側の通信システムであって、
第１の波長帯に含まれる第１の下り光信号を出力する光回線終端装置と、
放送信号を含む下り電気信号を、前記第１の波長帯に重ならない第２の波長帯の第２の下り光信号に変換する信号変換装置と、
前記第２の下り光信号を増幅する光増幅器と、
前記光増幅器から出力された第２の下り光信号を透過し、前記第１の波長帯を減衰する光フィルタと、
前記第１の下り光信号と、前記光フィルタから出力される光信号を合波し、合波後の光信号を、光ファイバを介して加入者宅に送る波長多重装置と、
を備える、ことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記第１の波長帯が１５７７ｎｍ波長帯であり、前記第２の波長帯が１５５０ｎｍ波長帯の場合に、前記光フィルタは前記第１の波長帯を前記第２の波長帯に対して２０ｄＢ以上の減衰量で減衰する請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記波長多重装置は光カプラである、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の通信システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２５７１６０（Ｐ２０１２−２５７１６０Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３０１８８（Ｐ２０１１−１３０１８８）
【出願日】平成２３年６月１０日（２０１１．６．１０）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【出願人】（５００２４１２７３）株式会社ブロードネットマックス (10)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１０日（２０１１．６．１０）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【出願人】（５００２４１２７３）株式会社ブロードネットマックス (10)
【Ｆターム（参考）】
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