ＣＡＴＶシステム
【課題】ＦＴＴＨ通信システムにおける光伝送路を構成する光ファイバの本数を削減して、通信システムの導入を容易にすること。
【解決手段】このＣＡＴＶシステム１Ａは、クラスタセルＳＣ内に設置されてヘッドエンド２に光伝送路４を介して接続されており、ヘッドエンド２から送信された放送用データを含む光信号を分岐する光カプラ１４と、光カプラ１４によって分岐された光信号を増幅して再分岐する増幅部１５、及び、ヘッドエンド２に光伝送路４を介して接続されており、ヘッドエンド２に対して送受信する双方向通信用データを含む光信号と加入者設備３に対して送受信する光信号とを相互に変換する変換部１６を有するミニセルＳＭ内のノード装置１３と、ノード装置１３と複数の加入者設備３間に接続され、ノード装置１３と加入者設備３との間で送受信される光信号を分岐／合成する光カプラ１９とを備える。
【解決手段】このＣＡＴＶシステム１Ａは、クラスタセルＳＣ内に設置されてヘッドエンド２に光伝送路４を介して接続されており、ヘッドエンド２から送信された放送用データを含む光信号を分岐する光カプラ１４と、光カプラ１４によって分岐された光信号を増幅して再分岐する増幅部１５、及び、ヘッドエンド２に光伝送路４を介して接続されており、ヘッドエンド２に対して送受信する双方向通信用データを含む光信号と加入者設備３に対して送受信する光信号とを相互に変換する変換部１６を有するミニセルＳＭ内のノード装置１３と、ノード装置１３と複数の加入者設備３間に接続され、ノード装置１３と加入者設備３との間で送受信される光信号を分岐／合成する光カプラ１９とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドエンドと加入者設備間を光伝送路で接続するＣＡＴＶシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電話局やＣＡＴＶシステムのセンター局等の中央局と加入者宅内の設備とを光ファイバで接続するＦＴＴＨ（Fiber To The Home）通信システムが導入され始めている。このＦＴＴＨ通信システムの方式としては、加入者宅と中央局とを光ファイバを用いて１対１で接続するＳＳ（Single Star）方式と、中央局から延びる光ファイバを加入者宅側において光カプラを用いて複数の光ファイバに分岐することにより加入者宅と中央局とをＮ対１で接続するＰＤＳ（Passive Double Star）方式が知られているが、コスト面から導入が容易であるという点でＰＤＳ方式が主流になりつつある（下記特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１０１５６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このＰＤＳ方式では、加入者宅側に能動的な回路素子を用いることは安定的な電源確保等の面から困難であるため、加入者宅側で受動素子である光カプラを用いて光ファイバを分岐している。ここで、光ファイバを介して伝送される光信号は伝送距離に応じたレベル変動や信号遅延により劣化してしまうため、１本の光ファイバごとの光カプラにおける分岐数には限界がある（例えば、伝送距離１０ｋｍで最大分岐数３２、伝送距離２０ｋｍで最大分岐数１６）。従って、中央局から加入者宅側を結ぶ伝送路上には加入者数に応じて相当数の光ファイバを布設しなければならないこととなり、通信システムの導入コストの上昇、及び導入工数の増大を招くことになる。
【０００４】
そこで、本発明は、かかる課題に鑑みて為されたものであり、ＦＴＴＨ通信システムにおける光伝送路を構成する光ファイバの本数を削減して、通信システムの導入を容易にするＣＡＴＶシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明のＣＡＴＶシステムは、光伝送路を光カプラによって分岐することによってヘッドエンドと複数の加入者設備とを接続するＣＡＴＶシステムであって、複数の加入者宅をエリアに含むセル内に設置されてヘッドエンドに光伝送路を介して接続されており、ヘッドエンドから送信された放送用データを含む第１の光信号を分岐する第１の光カプラと、第１の光カプラに接続されており、第１の光カプラによって分岐された第１の光信号を増幅して再分岐する増幅部、及びヘッドエンドに光伝送路を介して接続されており、ヘッドエンドに対して送受信する双方向通信用データを含む第２の光信号と加入者設備に対して送受信する第３の光信号とを相互に変換する変換部を有するセル内の複数のノード装置と、ノード装置と複数の加入者設備間に接続され、ノード装置と加入者設備との間で送受信される第３の光信号を分岐／合成する第２の光カプラとを備える。
【０００６】
このようなＣＡＴＶシステムによれば、ヘッドエンドから光伝送路を介して送信された放送用データを含む第１の光信号が、セル内の第１の光カプラによって分岐され、分岐された第１の光信号は、セル内のノード装置の増幅部によって増幅及び再分岐されて加入者設備側に送信される。また、ヘッドエンドと加入者設備との間で送受信される双方向通信用データを含む光信号は、ノード装置を挟んで２つの光信号間で相互変換され、ノード装置と複数の加入者設備間において送受信される光信号は、セル内の第２の光カプラによって分岐／合成される。これにより、ＣＡＴＶシステムにおいてセル内に設置されるノード装置を用いて、放送用の光信号を能動的に増幅して分岐するとともに、双方向データ通信用の光信号を、光カプラによって受動的に分岐／合成された光信号と別の光信号との間で能動的に相互変換するので、伝送距離が長い場合でも光伝送路を構成する１本の光ファイバごとの加入者設備数を効果的に増加させることができる。特に、ＣＡＴＶシステムにおけるノード装置が光信号の増幅及び変換を行うことで電源確保の問題も容易に解決することができる。
【０００７】
セル内においてヘッドエンドとノード装置との間に接続され、第２の光信号からノード装置宛の双方向通信用データを選択して第４の光信号として該ノード装置に送信するスイッチング装置をさらに備え、変換部は、スイッチング装置から送信された第４の光信号を第３の光信号に変換することが好ましい。
【０００８】
この場合、ヘッドエンドとノード装置との間の距離が長い場合であっても、ヘッドエンドとスイッチング装置との間の光伝送路の光ファイバの本数を増加させることなく、ヘッドエンドに接続される加入者設備数をより確実に確保することができる。同時に、あるノード装置宛のデータのみを含む光信号を該当するノード装置に送信するので、スイッチング装置とノード装置間で効率のよいデータ通信ができる。
【０００９】
また、複数のノード装置の変換部は、互いにカスケード方式で接続され、複数のノード装置のうちの１のノード装置の変換部は、他のノード装置の変換部に向けて第２の光信号を中継することも好ましい。
【００１０】
かかる構成を採れば、ヘッドエンドとノード装置との間の距離が長い場合であっても、ヘッドエンドとノード装置との間の光伝送路の光ファイバの本数を増加させることなく、ヘッドエンドに接続される加入者設備数をより確実に確保することができる。また、ノード装置における中継機能によってセル内の全てのノード装置とヘッドエンドとの間で第２の光信号が送受信されるので、セル内における光ケーブルの引き回し距離がより短くされる。
【００１１】
またさらに、スイッチング装置は、ヘッドエンドと２重化された第１の光伝送路及び第２の光伝送路を介して接続され、第１の光伝送路を経由して送信される第２の光信号において異常を検出した場合に、第２の光伝送路経由で第２の光信号を受信するように接続を切り替えることも好ましい。
【００１２】
こうすれば、光伝送路において故障が発生した場合であってもその故障が自動検出され、スイッチング装置により光信号を送受信する光伝送路が切り替えられるので、即座にヘッドエンドと加入者設備間のデータ通信を正常状態に復旧させることができる。
【００１３】
さらにまた、光伝送路は、２重化された第１及び第２の光伝送路を有し、複数のノード装置は、第１〜第Ｎ（Ｎは２以上の整数）のノード装置の変換部が順にカスケード方式で接続され、且つ、第１及び第Ｎのノード装置の変換部が、それぞれ第１の光伝送路及び第２の光伝送路に接続されており、第１〜第Ｎ−１のノード装置の変換部は、第１の光伝送路から第２の光信号を受信して、順に第Ｎのノード装置に向けて中継し、第２〜第Ｎのノード装置の変換部は、第１〜第Ｎ−１のノード装置から中継された第２の光信号の異常を検出した場合に、第２の光伝送路から第２の光信号を受信して、順に第１のノード装置に向けて中継することも好ましい。
【００１４】
この場合、第１又は第２の光伝送路のいずれかにおいて故障が発生した場合であってもその故障が自動検出され、ノード装置により光信号を送受信する光伝送路が切り替えられるとともにその光信号のノード装置間の光信号の中継方向が逆方向に変更されるので、即座にヘッドエンドと加入者設備間のデータ通信を正常状態に復旧させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のＣＡＴＶシステムによれば、ＦＴＴＨ通信システムにおける光伝送路を構成する光ファイバの本数を削減して、通信システムの導入を容易にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ本発明に係るＣＡＴＶシステムの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は同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１７】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態にかかるＣＡＴＶシステム１Ａの接続構成を示す図である。ＣＡＴＶシステム１Ａは、図示しないアンテナ等により受信される放送番組を、ケーブルテレビ事業者等の中央局内に設置されたヘッドエンド２から、加入者宅内に設置されたセットトップボックス等の加入者設備３に向けて送信する通信システムである。また、ＣＡＴＶシステム１Ａは、インターネット網、電話網等からなる通信網Ｎにも接続され、通信網Ｎと加入者設備３との間での送受信される電話通信やインターネット通信用のパケットデータ（双方向通信用データ）を中継するデータ通信機能も有する。なお、ＣＡＴＶシステム１Ａは、光ファイバを含んで構成される光伝送路によってヘッドエンド２から加入者設備間３までを接続するＦＴＴＨ方式を採用している。以下の説明では、設備の接続関係に関しては、ヘッドエンド２側を「上流側」、加入者設備３側を「下流側」とし、光信号の送信方向に関しては、加入者設備３からヘッドエンド２側を「上り方向」、ヘッドエンド２から加入者設備３側を「下り方向」とする。
【００１８】
ここで、加入者設備３は、加入者宅の位置するエリア毎に複数（例えば、２００世帯）がまとまってミニセルＳＭを形成し、そのミニセルＳＭがさらに複数まとまってクラスタセルＳＣを形成している。そして、ヘッドエンド２と加入者設備３間においては、クラスタセルＳＣごとに光伝送路４が布設されている。この光伝送路４は、２本の光ファイバｆａ１，ｆａ２が現用光回線として同一ルートで布設された光伝送路４ａと、２本の光ファイバｆｂ１，ｆｂ２が予備光回線として同一ルートで布設された光伝送路４ｂとによって構成されている。
【００１９】
ヘッドエンド２は、放送番組を含む放送用データの送信機能を担う放送用光伝送装置５と、双方向通信用データの送受信機能を担う通信用光伝送装置６とを備えている。
【００２０】
この放送用光伝送装置５は、放送用データを光信号に変換して出力する２つの光送信器７ａ，７ｂと、光送信器７ａ，７ｂから出力されたそれぞれの光信号を受動的に複数の光信号に分岐する２つの光カプラ８ａ，８ｂとにより構成される。放送用光伝送装置５の光カプラ８ａは、光ファイバｆａ１に接続され、分岐した光信号を光ファイバｆａ１を介して下流側に送信し、光カプラ８ｂは、光ファイバｆｂ１に接続され、分岐した光信号を光ファイバｆｂ１を介して下流側に送信する。このように、放送用光伝送装置５は、放送用データを含む光信号を、クラスタセルＳＣ毎に分岐させて、２重化された２本の光ファイバｆａ１，ｆｂ１を介して下流側に送信する。
【００２１】
通信用光伝送装置６は、２つのメディアコンバータ９ａ，９ｂより構成される。このメディアコンバータ９ａは、通信網Ｎ及び光ファイバｆａ２に接続され、メディアコンバータ９ｂは、通信網Ｎ及び光ファイバｆｂ２に接続されている。メディアコンバータ９ａ，９ｂは、通信網Ｎから受信した複数の加入者設備３宛の通信用データを含む電気信号を、ＬＡＮ通信方式に従った光信号に変換して、その光信号を光ファイバｆａ２，ｆｂ２を介して下流側に送信する。この所定の通信方式としては、例えば、CSMA/CD方式等のＬＡＮ通信方式が用いられる。また、メディアコンバータ９ａ，９ｂは、複数の加入者設備３から通信網Ｎ側に向けて送信された通信用データを含む光信号を、光ファイバｆａ２，ｆｂ２を介して受信し、その光信号を通信網Ｎ側に適合する電気信号に逆変換する。このように、通信用光伝送装置６は、双方向通信用データを含む光信号を、クラスタセルＳＣとの間で２重化された２本の光ファイバｆａ２，ｆｂ２を介して送受信する。
【００２２】
光伝送路４の光ファイバｆａ１，ｆｂ１の下流側の端部には、クラスタセルＳＣ内に設置された光スイッチ１１が接続され、光伝送路４の光ファイバｆａ２，ｆｂ２の下流側の端部には、クラスタセルＳＣ内に設置されたＬＡＮスイッチ（スイッチング装置）１２が接続されている。
【００２３】
光スイッチ１１は、光ファイバｆａ１，ｆｂ１を介してヘッドエンド２の光カプラ８ａ，８ｂに接続され、光ファイバｆａ１，ｆｂ１を介して送信された２つの光信号を、選択的に切り替えて下流側に送信する機能を有する。この光スイッチ１１は、通常状態では光ファイバｆａ１からの光信号を下流側に出力する。一方、光スイッチ１１は、ヘッドエンド２からの２つの光信号の光入力レベルをモニタし、光ファイバｆａ１からの光信号の光入力レベルが低下した場合に、光ファイバｆｂ１からの光信号を下流側に出力するように切り替える。
【００２４】
ＬＡＮスイッチ１２は、光ファイバｆａ２，ｆｂ２を介してヘッドエンド２のメディアコンバータ９ａ，９ｂに接続され、メディアコンバータ９ａ，９ｂとミニセルＳＭとの間で送受信される光信号を分配／合成する能動的なスイッチングハブ装置である。このＬＡＮスイッチ１２は、ミニセルＳＭごとに設けられた複数のノード装置（詳細は、後述する。）１３と、クラスタセルＳＣ内に布設された複数の光ファイバｆｃを介して接続されている。そして、ＬＡＮスイッチ１２は、複数のノード装置１３からの上り方向通信用データを含む光信号を受信し、これらの光信号に含まれる上り方向通信用データを合成して光信号を再生成してメディアコンバータ９ａ，９ｂ側に送信する。さらに、ＬＡＮスイッチ１２は、メディアコンバータ９ａ，９ｂからの下り方向通信用データを含む光信号を受信し、これらの下り方向通信用データを、送信先アドレスを参照することによってミニセルＳＭ毎に分配する。ＬＡＮスイッチ１２は、分配した下り方向通信用データを含む光信号をミニセルＳＭ毎に再生成し、それらの光信号を該当するノード装置１３に向けて送信する。具体的には、ノード装置１３が送信先として指定されている下り方向通信用データが、そのノード装置１３に対して選択されるように分配される。ここで、ＬＡＮスイッチ１２とノード装置１３間においては、ＬＡＮスイッチ１２とメディアコンバータ９ａ，９ｂとの間と同じＬＡＮ通信方式が用いられる。
【００２５】
また、ＬＡＮスイッチ１２は、光ファイバｆａ２を経由してメディアコンバータ９ａとの間で送受信される光信号におけるネットワーク障害を検出する機能を有し、その光信号の異常を検出した場合に、光ファイバｆｂ２を経由してメディアコンバータ９ｂとの間で光信号を送受信するように、ヘッドエンド２との接続を切り替える機能も有する。このような切り替え機能を実現するプロトコルとしては、例えば、リンクアグリゲーションが用いられる。
【００２６】
光カプラ１４は、クラスタセルＳＣ内において２重化された光伝送路４に対応して設置された受動的な光素子である。この光カプラ１４は、光ファイバｆｄを介して光スイッチ１１と接続され、光スイッチ１１から下流側に送信された放送用データを含む光信号を、複数のノード装置１３に向けて分岐する。ここで、光カプラ１４は、クラスタセルＳＣ内に布設された複数の光ファイバｆｅを介して、ミニセルＳＭごとに設けられた複数のノード装置１３と接続され、分岐された光信号は、これらの光ファイバｆｅを介してノード装置１３に送信される。
【００２７】
ノード装置１３は、放送用データを含む光信号の増幅機能を担う増幅部１５と、双方向通信用データを含む光信号の通信方式の変換機能を担う変換部１６とを備える。増幅部１５は、光カプラ１４の出力に光ファイバｆｅを介して接続され、光カプラ１４から送信された光信号のレベルを増幅するとともに、増幅した光信号を再度分岐して加入者設備３に向けて送信する。増幅部１５を構成する増幅器としては、例えば、ＥＤＦＡ（Erbium Doped Fiber Amplifier）が用いられる。増幅部１５から送信された光信号は、ノード装置１３と加入者設備３との間に設けられた光ファイバ及びその光ファイバを分岐するための光カプラを経由して、ノード装置１３の配下の複数の加入者設備３に同時に送信されることになる。
【００２８】
ノード装置１３の変換部１６は、ＬＡＮスイッチ１７と２つのＯＬＴ（Optical Line Terminal：加入者線終端装置）１８ａ，１８ｂとから構成されている。ＬＡＮスイッチ１７は、ＬＡＮスイッチ１２から光ファイバｆｃを経由して送信される光信号から下り方向通信用データを復調して、その下り方向通信用データを２つのＯＬＴ１８ａ，１８ｂに対して分配して出力する。具体的には、ＯＬＴ１８ａ，１８ｂの配下の加入者設備３が送信先として指定されている下り方向通信用データが、そのＯＬＴ１８ａ，１８ｂに対して分配して出力される。また、ＬＡＮスイッチ１７は、ＯＬＴ１８ａ，１８ｂから送信される上り方向通信用データを合成した後に光信号に変調して、その光信号を光ファイバｆｃを経由してＬＡＮスイッチ１２に送信する。
【００２９】
ノード装置１３のＯＬＴ１８ａ，１８ｂは、ミニセルＳＭ内に位置する複数の加入者設備３に対応するための設備であり、ＯＬＴ１８ａ，１８ｂと加入者設備３との間で送受信される光信号における各加入者設備３への帯域割当の制御等のデータ通信制御を行う。また、このＯＬＴ１８ａ，１８ｂは、ＬＡＮ通信方式によってノード装置１３とヘッドエンド２との間で送受信される光信号と、ノード装置１３と加入者設備３との間で送受信される光信号との間で、通信方式を相互に変換する。なお、ノード装置１３と加入者設備３との間では、光アクセス回線用の通信方式であるＰＯＮ（Passive Optical Network）方式が用いられており、ＯＬＴ１８ａ，１８ｂは、能動的に光信号を分配／合成するＬＡＮ通信方式と、受動的に光信号を分岐／合成するＰＯＮ方式との間で通信方式の変換を行う。
【００３０】
このＯＬＴ１８ａ，１８ｂと加入者設備３との間には、ツリー状をなす光ファイバの節点において光カプラ１９が接続されている。この光カプラ１９は、ＯＬＴ１８ａ，１８ｂから送信された下り方向通信用データを含む光信号を加入者設備３に向けて分岐するとともに、加入者設備３から送信される上り方向通信用データを含む光信号を合成してＯＬＴ１８ａ，１８ｂに向けて送信する。
【００３１】
以上説明したＣＡＴＶシステム１Ａによれば、ヘッドエンド２から２重化された光伝送路４を介して送信された放送用データを含む光信号が、クラスタセルＳＣ内の光カプラ１４によって分岐され、分岐された光信号は、ミニセルＳＭ内のノード装置１３の増幅部１５によって増幅された後に再分岐されて加入者設備３側に送信される。また、ヘッドエンド２と加入者装置３との間で送受信される双方向通信用データを含む光信号は、ノード装置１３を挟んで上流側のＬＡＮ通信方式の光信号と下流側のＰＯＮ方式の光信号との間で相互に変換される。さらに、ノード装置１３と加入者設備３との間で送受信される光信号は、ミニセルＳＭ内に設置された光カプラ１９によって分岐／合成される。これにより、ＣＡＴＶシステム１ＡのミニセルＳＭ内に設置されるノード装置１３を用いて、放送用の光信号を能動的に増幅して分岐するとともに、双方向データ通信用の光信号を、光カプラによって受動的に分岐／合成するＰＯＮ方式の光信号と、能動的にスイッチングするＬＡＮ通信方式の光信号との間で相互に変換するので、伝送距離が長い場合でも光伝送路を構成する１本の光ファイバごとの加入者設備数を効果的に増加させることができる。
【００３２】
具体的には、ヘッドエンドと加入者設備との間をＰＯＮ方式で接続した場合は、伝送距離１０ｋｍ以下の場合は１本の光ケーブルあたりの最大分岐数は３２であり、１０００世帯を含むセルを収容しようとした場合に６４芯の光ケーブルが必要になる。同様に、伝送距離２０ｋｍ以下の場合は１本の光ケーブルあたりの最大分岐数は１６であり、１０００世帯を含むセルを収容しようとした場合に１２６芯の光ケーブルが必要になる。これに対して、ＣＡＴＶシステム１Ａによれば、ヘッドエンドとクラスタセル間の２系統の光伝送路を含めて４芯の光ファイバにより１２００世帯程度を含む１つのクラスタセルを収容することが可能になる。
【００３３】
また、従来のＨＦＣ型（Hybrid Fiber/Coaxial system）のＣＡＴＶシステムにおいては、セル内に設置されるノード装置が光ケーブルと同軸ケーブルとの間で能動的に信号を変換する方式を採っている。従って、ＣＡＴＶシステム１Ａの構成を採用してＨＦＣ型からＦＴＴＨ方式にシステムを置換する際において、電源確保及び設備設置スペースの確保の問題も容易に解決することができる。さらに、システムの置換の際における光ファイバの新規の布設数を最小限にすることができる。
【００３４】
また、ＬＡＮスイッチ１２を経由してヘッドエンド２とノード装置１３とを接続することにより、ヘッドエンド２とノード装置１３との間の距離が長い場合であっても、光伝送路４の光ファイバの本数を増加させることなく、ヘッドエンド２に接続される加入者設備数をより確実に確保することができる。同時に、あるノード装置１３宛のデータのみを含む光信号を該当するノード装置１３に選択的に送信するので、ＬＡＮスイッチ１２とノード装置１３間で効率のよいデータ通信ができる。
【００３５】
また、ＬＡＮスイッチ１２により、光伝送路４において故障が発生した場合であってもその故障が自動検出され光信号を送受信する光伝送路４ａ，４ｂが切り替えられるので、即座にヘッドエンド２と加入者設備３間のデータ通信を正常状態に復旧させることができる。
【００３６】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図２は、本発明の第２実施形態にかかるＣＡＴＶシステム１Ｂの接続構成を示す図である。ＣＡＴＶシステム１Ｂは、ミニセルＳＭ内に設置されるノード装置３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄが２重化された光伝送路４ａ，４ｂの切り替え機能を有する点が第１実施形態と異なる。
【００３７】
同図に示すように、クラスタセルＳＣ内には光伝送路４ａの光ファイバｆａ１の下流側端部に接続された光カプラ３４ａと、光伝送路４ｂの光ファイバｆｂ１の下流側端部に接続された光カプラ３４ｂとが設けられている。これらの光カプラ３４ａ，３４ｂは、それぞれ、ヘッドエンド２から光伝送路４ａ，４ｂを介して送信された放送用データを含む光信号を、クラスタセルＳＣ内に布設された複数の光ファイバｆｇ，ｆｈに向けて分岐する。
【００３８】
ノード装置３３ａは、増幅部１５の上流側に接続された光スイッチ３５をさらに内蔵している。この光スイッチ３５は、２本の光ファイバｆｇ，ｆｈの下流側端部に接続され、通常状態では光ファイバｆｇからの光信号を下流側の増幅部１５に出力する。一方、光スイッチ３５は、光ファイバ光ファイバｆｇからの光入力レベルをモニタする機能を有し、光ファイバｆｇからの光信号の光入力レベルが低下した場合に、光ファイバｆｈからの光信号を下流側の増幅部１５に出力するように切り替える。同様に、ノード装置３３ｂ，３３ｃ，３３ｄも光スイッチ３５が内蔵されている。この光スイッチ３５により、光伝送路４にネットワーク障害が発生したり、光カプラ３４ａ，３４ｂが故障した場合でも、加入者設備３における放送用データの受信を、即座に正常状態に復旧させることができる。
【００３９】
また、ノード装置３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄの４つのＬＡＮスイッチ３７は、光伝送路４ａの光ファイバｆａ２の下流側端部と光伝送路４ｂの光ファイバｆｂ２の下流側端部との間で順にカスケード方式で接続されている。すなわち、ノード装置３３ａのＬＡＮスイッチ３７には光ファイバｆａ２の下流側端部が接続され、ノード装置３３ａのＬＡＮスイッチ３７、ノード装置３３ｂのＬＡＮスイッチ３７、ノード装置３３ｃのＬＡＮスイッチ３７、及びノード装置３３ｄのＬＡＮスイッチ３７が、この順で直列に接続され、ノード装置３３ｄのＬＡＮスイッチ３７には光ファイバｆｂ２の下流側端部がさらに接続されている。それぞれのＬＡＮスイッチ３７は、光伝送路４ａ側から送信された下り方向通信用データを含む光信号を受信し、その通信用データを２つのＯＬＴ１８ａ，１８ｂに対して分配して出力すると同時に、その光信号を後段側のノード装置に向けて順に中継する。ここでは、光伝送路４ａ側に接続されたノード装置を「前段側」のノード装置、光伝送路４ｂ側に接続されたノード装置を「後段側」のノード装置と言うものとする。
【００４０】
また、それぞれのＬＡＮスイッチ３７は、ＯＬＴ１８ａ，１８ｂから送信される上り方向通信用データを合成した後に、その通信用データを含む光信号を前段側（光ファイバｆａ２側）の光出力ポートに出力する。さらに、ＬＡＮスイッチ３７は、後段側のノード装置から受信された上り方向通信用データを含む光信号を前段側のノード装置に向けて順に中継する機能も有する。
【００４１】
また、ＬＡＮスイッチ３７は、光伝送路４ａにおいて異常を検出した場合は、双方向通信データを含む光信号を送受信するルートを光伝送路４ａから光伝送路４ｂに切り替える機能も有する。具体的には、それぞれのＬＡＮスイッチ３７は、光伝送路４ａ経由で送受信される光信号において異常を検出した場合には、以下のように動作する。すなわち、ＬＡＮスイッチ３７は、後段側（光伝送路４ｂ側）から送信された下り方向通信用データを含む光信号を受信するように光入力ポートを切り替えると同時に、その光信号を前段側のノード装置に向けて順に中継する。さらに、それぞれのＬＡＮスイッチ３７は、ＯＬＴ１８ａ，１８ｂから送信される上り方向通信用データを合成した後に、その通信用データを含む光信号を後段側（光ファイバｆｂ２側）の光出力ポートに出力するように切り替える。さらに、ＬＡＮスイッチ３７は、前段側のノード装置から受信された上り方向通信用データを含む光信号を後段側のノード装置に向けて順に中継するように切り替える。このとき、光信号における異常は、光信号に含んでやりとりされる制御情報に基づいて検出することができる。
【００４２】
以上説明したＣＡＴＶシステム１Ｂによれば、ヘッドエンド２とノード装置３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄとの間の距離が長い場合であっても、ヘッドエンド２とノード装置３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄとの間の光伝送路の光ファイバの本数を増加させることなく、ヘッドエンド２に接続される加入者設備数をより確実に確保することができる。また、ノード装置における中継機能によってクラスタセルＳＣ内の全てのノード装置とヘッドエンドとの間で第２の光信号が送受信されるので、クラスタセルＳＣ内における光ケーブルの引き回し距離がより短くされる。
【００４３】
また、光伝送路４ａ，４ｂのいずれかにおいて故障が発生した場合であってもその故障が自動検出され、ノード装置３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄにより光信号を送受信する光伝送路４が切り替えられるとともにその光信号のノード装置３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ間の光信号の中継方向が逆方向に変更されるので、即座にヘッドエンド２と加入者設備３間のデータ通信を正常状態に復旧させることができる。
【００４４】
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態における光ファイバの本数、光カプラによる分岐数、又はノード装置、光カプラ等の各装置の台数は一例であり、様々な数値に変更することが可能である。
【００４５】
また、２重化された４芯の光ケーブルを含む光伝送路には限定されず、放送データ用及び通信データ用として２芯の光ケーブルのみを含む光伝送路であってもよい。また、放送用データを含む光信号と通信用データを含む光信号とは、１芯の光ファイバ上に波長分割多重（ＷＤＭ）により多重化されて送受信されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるＣＡＴＶシステムの接続構成を示す図である。
【図２】本発明の第２実施形態にかかるＣＡＴＶシステムの接続構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
ＳＣ…クラスタセル、ＳＭ…ミニセル、１Ａ，１Ｂ…ＣＡＴＶシステム、２…ヘッドエンド、３…加入者設備、４，４ａ，４ｂ…光伝送路、１２…ＬＡＮスイッチ（スイッチング装置）、１３，３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ…ノード装置、１４，１９，３４ａ，３４ｂ…光カプラ、１５…増幅部、１６…変換部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドエンドと加入者設備間を光伝送路で接続するＣＡＴＶシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電話局やＣＡＴＶシステムのセンター局等の中央局と加入者宅内の設備とを光ファイバで接続するＦＴＴＨ（Fiber To The Home）通信システムが導入され始めている。このＦＴＴＨ通信システムの方式としては、加入者宅と中央局とを光ファイバを用いて１対１で接続するＳＳ（Single Star）方式と、中央局から延びる光ファイバを加入者宅側において光カプラを用いて複数の光ファイバに分岐することにより加入者宅と中央局とをＮ対１で接続するＰＤＳ（Passive Double Star）方式が知られているが、コスト面から導入が容易であるという点でＰＤＳ方式が主流になりつつある（下記特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１０１５６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このＰＤＳ方式では、加入者宅側に能動的な回路素子を用いることは安定的な電源確保等の面から困難であるため、加入者宅側で受動素子である光カプラを用いて光ファイバを分岐している。ここで、光ファイバを介して伝送される光信号は伝送距離に応じたレベル変動や信号遅延により劣化してしまうため、１本の光ファイバごとの光カプラにおける分岐数には限界がある（例えば、伝送距離１０ｋｍで最大分岐数３２、伝送距離２０ｋｍで最大分岐数１６）。従って、中央局から加入者宅側を結ぶ伝送路上には加入者数に応じて相当数の光ファイバを布設しなければならないこととなり、通信システムの導入コストの上昇、及び導入工数の増大を招くことになる。
【０００４】
そこで、本発明は、かかる課題に鑑みて為されたものであり、ＦＴＴＨ通信システムにおける光伝送路を構成する光ファイバの本数を削減して、通信システムの導入を容易にするＣＡＴＶシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明のＣＡＴＶシステムは、光伝送路を光カプラによって分岐することによってヘッドエンドと複数の加入者設備とを接続するＣＡＴＶシステムであって、複数の加入者宅をエリアに含むセル内に設置されてヘッドエンドに光伝送路を介して接続されており、ヘッドエンドから送信された放送用データを含む第１の光信号を分岐する第１の光カプラと、第１の光カプラに接続されており、第１の光カプラによって分岐された第１の光信号を増幅して再分岐する増幅部、及びヘッドエンドに光伝送路を介して接続されており、ヘッドエンドに対して送受信する双方向通信用データを含む第２の光信号と加入者設備に対して送受信する第３の光信号とを相互に変換する変換部を有するセル内の複数のノード装置と、ノード装置と複数の加入者設備間に接続され、ノード装置と加入者設備との間で送受信される第３の光信号を分岐／合成する第２の光カプラとを備える。
【０００６】
このようなＣＡＴＶシステムによれば、ヘッドエンドから光伝送路を介して送信された放送用データを含む第１の光信号が、セル内の第１の光カプラによって分岐され、分岐された第１の光信号は、セル内のノード装置の増幅部によって増幅及び再分岐されて加入者設備側に送信される。また、ヘッドエンドと加入者設備との間で送受信される双方向通信用データを含む光信号は、ノード装置を挟んで２つの光信号間で相互変換され、ノード装置と複数の加入者設備間において送受信される光信号は、セル内の第２の光カプラによって分岐／合成される。これにより、ＣＡＴＶシステムにおいてセル内に設置されるノード装置を用いて、放送用の光信号を能動的に増幅して分岐するとともに、双方向データ通信用の光信号を、光カプラによって受動的に分岐／合成された光信号と別の光信号との間で能動的に相互変換するので、伝送距離が長い場合でも光伝送路を構成する１本の光ファイバごとの加入者設備数を効果的に増加させることができる。特に、ＣＡＴＶシステムにおけるノード装置が光信号の増幅及び変換を行うことで電源確保の問題も容易に解決することができる。
【０００７】
セル内においてヘッドエンドとノード装置との間に接続され、第２の光信号からノード装置宛の双方向通信用データを選択して第４の光信号として該ノード装置に送信するスイッチング装置をさらに備え、変換部は、スイッチング装置から送信された第４の光信号を第３の光信号に変換することが好ましい。
【０００８】
この場合、ヘッドエンドとノード装置との間の距離が長い場合であっても、ヘッドエンドとスイッチング装置との間の光伝送路の光ファイバの本数を増加させることなく、ヘッドエンドに接続される加入者設備数をより確実に確保することができる。同時に、あるノード装置宛のデータのみを含む光信号を該当するノード装置に送信するので、スイッチング装置とノード装置間で効率のよいデータ通信ができる。
【０００９】
また、複数のノード装置の変換部は、互いにカスケード方式で接続され、複数のノード装置のうちの１のノード装置の変換部は、他のノード装置の変換部に向けて第２の光信号を中継することも好ましい。
【００１０】
かかる構成を採れば、ヘッドエンドとノード装置との間の距離が長い場合であっても、ヘッドエンドとノード装置との間の光伝送路の光ファイバの本数を増加させることなく、ヘッドエンドに接続される加入者設備数をより確実に確保することができる。また、ノード装置における中継機能によってセル内の全てのノード装置とヘッドエンドとの間で第２の光信号が送受信されるので、セル内における光ケーブルの引き回し距離がより短くされる。
【００１１】
またさらに、スイッチング装置は、ヘッドエンドと２重化された第１の光伝送路及び第２の光伝送路を介して接続され、第１の光伝送路を経由して送信される第２の光信号において異常を検出した場合に、第２の光伝送路経由で第２の光信号を受信するように接続を切り替えることも好ましい。
【００１２】
こうすれば、光伝送路において故障が発生した場合であってもその故障が自動検出され、スイッチング装置により光信号を送受信する光伝送路が切り替えられるので、即座にヘッドエンドと加入者設備間のデータ通信を正常状態に復旧させることができる。
【００１３】
さらにまた、光伝送路は、２重化された第１及び第２の光伝送路を有し、複数のノード装置は、第１〜第Ｎ（Ｎは２以上の整数）のノード装置の変換部が順にカスケード方式で接続され、且つ、第１及び第Ｎのノード装置の変換部が、それぞれ第１の光伝送路及び第２の光伝送路に接続されており、第１〜第Ｎ−１のノード装置の変換部は、第１の光伝送路から第２の光信号を受信して、順に第Ｎのノード装置に向けて中継し、第２〜第Ｎのノード装置の変換部は、第１〜第Ｎ−１のノード装置から中継された第２の光信号の異常を検出した場合に、第２の光伝送路から第２の光信号を受信して、順に第１のノード装置に向けて中継することも好ましい。
【００１４】
この場合、第１又は第２の光伝送路のいずれかにおいて故障が発生した場合であってもその故障が自動検出され、ノード装置により光信号を送受信する光伝送路が切り替えられるとともにその光信号のノード装置間の光信号の中継方向が逆方向に変更されるので、即座にヘッドエンドと加入者設備間のデータ通信を正常状態に復旧させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のＣＡＴＶシステムによれば、ＦＴＴＨ通信システムにおける光伝送路を構成する光ファイバの本数を削減して、通信システムの導入を容易にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ本発明に係るＣＡＴＶシステムの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は同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１７】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態にかかるＣＡＴＶシステム１Ａの接続構成を示す図である。ＣＡＴＶシステム１Ａは、図示しないアンテナ等により受信される放送番組を、ケーブルテレビ事業者等の中央局内に設置されたヘッドエンド２から、加入者宅内に設置されたセットトップボックス等の加入者設備３に向けて送信する通信システムである。また、ＣＡＴＶシステム１Ａは、インターネット網、電話網等からなる通信網Ｎにも接続され、通信網Ｎと加入者設備３との間での送受信される電話通信やインターネット通信用のパケットデータ（双方向通信用データ）を中継するデータ通信機能も有する。なお、ＣＡＴＶシステム１Ａは、光ファイバを含んで構成される光伝送路によってヘッドエンド２から加入者設備間３までを接続するＦＴＴＨ方式を採用している。以下の説明では、設備の接続関係に関しては、ヘッドエンド２側を「上流側」、加入者設備３側を「下流側」とし、光信号の送信方向に関しては、加入者設備３からヘッドエンド２側を「上り方向」、ヘッドエンド２から加入者設備３側を「下り方向」とする。
【００１８】
ここで、加入者設備３は、加入者宅の位置するエリア毎に複数（例えば、２００世帯）がまとまってミニセルＳＭを形成し、そのミニセルＳＭがさらに複数まとまってクラスタセルＳＣを形成している。そして、ヘッドエンド２と加入者設備３間においては、クラスタセルＳＣごとに光伝送路４が布設されている。この光伝送路４は、２本の光ファイバｆａ１，ｆａ２が現用光回線として同一ルートで布設された光伝送路４ａと、２本の光ファイバｆｂ１，ｆｂ２が予備光回線として同一ルートで布設された光伝送路４ｂとによって構成されている。
【００１９】
ヘッドエンド２は、放送番組を含む放送用データの送信機能を担う放送用光伝送装置５と、双方向通信用データの送受信機能を担う通信用光伝送装置６とを備えている。
【００２０】
この放送用光伝送装置５は、放送用データを光信号に変換して出力する２つの光送信器７ａ，７ｂと、光送信器７ａ，７ｂから出力されたそれぞれの光信号を受動的に複数の光信号に分岐する２つの光カプラ８ａ，８ｂとにより構成される。放送用光伝送装置５の光カプラ８ａは、光ファイバｆａ１に接続され、分岐した光信号を光ファイバｆａ１を介して下流側に送信し、光カプラ８ｂは、光ファイバｆｂ１に接続され、分岐した光信号を光ファイバｆｂ１を介して下流側に送信する。このように、放送用光伝送装置５は、放送用データを含む光信号を、クラスタセルＳＣ毎に分岐させて、２重化された２本の光ファイバｆａ１，ｆｂ１を介して下流側に送信する。
【００２１】
通信用光伝送装置６は、２つのメディアコンバータ９ａ，９ｂより構成される。このメディアコンバータ９ａは、通信網Ｎ及び光ファイバｆａ２に接続され、メディアコンバータ９ｂは、通信網Ｎ及び光ファイバｆｂ２に接続されている。メディアコンバータ９ａ，９ｂは、通信網Ｎから受信した複数の加入者設備３宛の通信用データを含む電気信号を、ＬＡＮ通信方式に従った光信号に変換して、その光信号を光ファイバｆａ２，ｆｂ２を介して下流側に送信する。この所定の通信方式としては、例えば、CSMA/CD方式等のＬＡＮ通信方式が用いられる。また、メディアコンバータ９ａ，９ｂは、複数の加入者設備３から通信網Ｎ側に向けて送信された通信用データを含む光信号を、光ファイバｆａ２，ｆｂ２を介して受信し、その光信号を通信網Ｎ側に適合する電気信号に逆変換する。このように、通信用光伝送装置６は、双方向通信用データを含む光信号を、クラスタセルＳＣとの間で２重化された２本の光ファイバｆａ２，ｆｂ２を介して送受信する。
【００２２】
光伝送路４の光ファイバｆａ１，ｆｂ１の下流側の端部には、クラスタセルＳＣ内に設置された光スイッチ１１が接続され、光伝送路４の光ファイバｆａ２，ｆｂ２の下流側の端部には、クラスタセルＳＣ内に設置されたＬＡＮスイッチ（スイッチング装置）１２が接続されている。
【００２３】
光スイッチ１１は、光ファイバｆａ１，ｆｂ１を介してヘッドエンド２の光カプラ８ａ，８ｂに接続され、光ファイバｆａ１，ｆｂ１を介して送信された２つの光信号を、選択的に切り替えて下流側に送信する機能を有する。この光スイッチ１１は、通常状態では光ファイバｆａ１からの光信号を下流側に出力する。一方、光スイッチ１１は、ヘッドエンド２からの２つの光信号の光入力レベルをモニタし、光ファイバｆａ１からの光信号の光入力レベルが低下した場合に、光ファイバｆｂ１からの光信号を下流側に出力するように切り替える。
【００２４】
ＬＡＮスイッチ１２は、光ファイバｆａ２，ｆｂ２を介してヘッドエンド２のメディアコンバータ９ａ，９ｂに接続され、メディアコンバータ９ａ，９ｂとミニセルＳＭとの間で送受信される光信号を分配／合成する能動的なスイッチングハブ装置である。このＬＡＮスイッチ１２は、ミニセルＳＭごとに設けられた複数のノード装置（詳細は、後述する。）１３と、クラスタセルＳＣ内に布設された複数の光ファイバｆｃを介して接続されている。そして、ＬＡＮスイッチ１２は、複数のノード装置１３からの上り方向通信用データを含む光信号を受信し、これらの光信号に含まれる上り方向通信用データを合成して光信号を再生成してメディアコンバータ９ａ，９ｂ側に送信する。さらに、ＬＡＮスイッチ１２は、メディアコンバータ９ａ，９ｂからの下り方向通信用データを含む光信号を受信し、これらの下り方向通信用データを、送信先アドレスを参照することによってミニセルＳＭ毎に分配する。ＬＡＮスイッチ１２は、分配した下り方向通信用データを含む光信号をミニセルＳＭ毎に再生成し、それらの光信号を該当するノード装置１３に向けて送信する。具体的には、ノード装置１３が送信先として指定されている下り方向通信用データが、そのノード装置１３に対して選択されるように分配される。ここで、ＬＡＮスイッチ１２とノード装置１３間においては、ＬＡＮスイッチ１２とメディアコンバータ９ａ，９ｂとの間と同じＬＡＮ通信方式が用いられる。
【００２５】
また、ＬＡＮスイッチ１２は、光ファイバｆａ２を経由してメディアコンバータ９ａとの間で送受信される光信号におけるネットワーク障害を検出する機能を有し、その光信号の異常を検出した場合に、光ファイバｆｂ２を経由してメディアコンバータ９ｂとの間で光信号を送受信するように、ヘッドエンド２との接続を切り替える機能も有する。このような切り替え機能を実現するプロトコルとしては、例えば、リンクアグリゲーションが用いられる。
【００２６】
光カプラ１４は、クラスタセルＳＣ内において２重化された光伝送路４に対応して設置された受動的な光素子である。この光カプラ１４は、光ファイバｆｄを介して光スイッチ１１と接続され、光スイッチ１１から下流側に送信された放送用データを含む光信号を、複数のノード装置１３に向けて分岐する。ここで、光カプラ１４は、クラスタセルＳＣ内に布設された複数の光ファイバｆｅを介して、ミニセルＳＭごとに設けられた複数のノード装置１３と接続され、分岐された光信号は、これらの光ファイバｆｅを介してノード装置１３に送信される。
【００２７】
ノード装置１３は、放送用データを含む光信号の増幅機能を担う増幅部１５と、双方向通信用データを含む光信号の通信方式の変換機能を担う変換部１６とを備える。増幅部１５は、光カプラ１４の出力に光ファイバｆｅを介して接続され、光カプラ１４から送信された光信号のレベルを増幅するとともに、増幅した光信号を再度分岐して加入者設備３に向けて送信する。増幅部１５を構成する増幅器としては、例えば、ＥＤＦＡ（Erbium Doped Fiber Amplifier）が用いられる。増幅部１５から送信された光信号は、ノード装置１３と加入者設備３との間に設けられた光ファイバ及びその光ファイバを分岐するための光カプラを経由して、ノード装置１３の配下の複数の加入者設備３に同時に送信されることになる。
【００２８】
ノード装置１３の変換部１６は、ＬＡＮスイッチ１７と２つのＯＬＴ（Optical Line Terminal：加入者線終端装置）１８ａ，１８ｂとから構成されている。ＬＡＮスイッチ１７は、ＬＡＮスイッチ１２から光ファイバｆｃを経由して送信される光信号から下り方向通信用データを復調して、その下り方向通信用データを２つのＯＬＴ１８ａ，１８ｂに対して分配して出力する。具体的には、ＯＬＴ１８ａ，１８ｂの配下の加入者設備３が送信先として指定されている下り方向通信用データが、そのＯＬＴ１８ａ，１８ｂに対して分配して出力される。また、ＬＡＮスイッチ１７は、ＯＬＴ１８ａ，１８ｂから送信される上り方向通信用データを合成した後に光信号に変調して、その光信号を光ファイバｆｃを経由してＬＡＮスイッチ１２に送信する。
【００２９】
ノード装置１３のＯＬＴ１８ａ，１８ｂは、ミニセルＳＭ内に位置する複数の加入者設備３に対応するための設備であり、ＯＬＴ１８ａ，１８ｂと加入者設備３との間で送受信される光信号における各加入者設備３への帯域割当の制御等のデータ通信制御を行う。また、このＯＬＴ１８ａ，１８ｂは、ＬＡＮ通信方式によってノード装置１３とヘッドエンド２との間で送受信される光信号と、ノード装置１３と加入者設備３との間で送受信される光信号との間で、通信方式を相互に変換する。なお、ノード装置１３と加入者設備３との間では、光アクセス回線用の通信方式であるＰＯＮ（Passive Optical Network）方式が用いられており、ＯＬＴ１８ａ，１８ｂは、能動的に光信号を分配／合成するＬＡＮ通信方式と、受動的に光信号を分岐／合成するＰＯＮ方式との間で通信方式の変換を行う。
【００３０】
このＯＬＴ１８ａ，１８ｂと加入者設備３との間には、ツリー状をなす光ファイバの節点において光カプラ１９が接続されている。この光カプラ１９は、ＯＬＴ１８ａ，１８ｂから送信された下り方向通信用データを含む光信号を加入者設備３に向けて分岐するとともに、加入者設備３から送信される上り方向通信用データを含む光信号を合成してＯＬＴ１８ａ，１８ｂに向けて送信する。
【００３１】
以上説明したＣＡＴＶシステム１Ａによれば、ヘッドエンド２から２重化された光伝送路４を介して送信された放送用データを含む光信号が、クラスタセルＳＣ内の光カプラ１４によって分岐され、分岐された光信号は、ミニセルＳＭ内のノード装置１３の増幅部１５によって増幅された後に再分岐されて加入者設備３側に送信される。また、ヘッドエンド２と加入者装置３との間で送受信される双方向通信用データを含む光信号は、ノード装置１３を挟んで上流側のＬＡＮ通信方式の光信号と下流側のＰＯＮ方式の光信号との間で相互に変換される。さらに、ノード装置１３と加入者設備３との間で送受信される光信号は、ミニセルＳＭ内に設置された光カプラ１９によって分岐／合成される。これにより、ＣＡＴＶシステム１ＡのミニセルＳＭ内に設置されるノード装置１３を用いて、放送用の光信号を能動的に増幅して分岐するとともに、双方向データ通信用の光信号を、光カプラによって受動的に分岐／合成するＰＯＮ方式の光信号と、能動的にスイッチングするＬＡＮ通信方式の光信号との間で相互に変換するので、伝送距離が長い場合でも光伝送路を構成する１本の光ファイバごとの加入者設備数を効果的に増加させることができる。
【００３２】
具体的には、ヘッドエンドと加入者設備との間をＰＯＮ方式で接続した場合は、伝送距離１０ｋｍ以下の場合は１本の光ケーブルあたりの最大分岐数は３２であり、１０００世帯を含むセルを収容しようとした場合に６４芯の光ケーブルが必要になる。同様に、伝送距離２０ｋｍ以下の場合は１本の光ケーブルあたりの最大分岐数は１６であり、１０００世帯を含むセルを収容しようとした場合に１２６芯の光ケーブルが必要になる。これに対して、ＣＡＴＶシステム１Ａによれば、ヘッドエンドとクラスタセル間の２系統の光伝送路を含めて４芯の光ファイバにより１２００世帯程度を含む１つのクラスタセルを収容することが可能になる。
【００３３】
また、従来のＨＦＣ型（Hybrid Fiber/Coaxial system）のＣＡＴＶシステムにおいては、セル内に設置されるノード装置が光ケーブルと同軸ケーブルとの間で能動的に信号を変換する方式を採っている。従って、ＣＡＴＶシステム１Ａの構成を採用してＨＦＣ型からＦＴＴＨ方式にシステムを置換する際において、電源確保及び設備設置スペースの確保の問題も容易に解決することができる。さらに、システムの置換の際における光ファイバの新規の布設数を最小限にすることができる。
【００３４】
また、ＬＡＮスイッチ１２を経由してヘッドエンド２とノード装置１３とを接続することにより、ヘッドエンド２とノード装置１３との間の距離が長い場合であっても、光伝送路４の光ファイバの本数を増加させることなく、ヘッドエンド２に接続される加入者設備数をより確実に確保することができる。同時に、あるノード装置１３宛のデータのみを含む光信号を該当するノード装置１３に選択的に送信するので、ＬＡＮスイッチ１２とノード装置１３間で効率のよいデータ通信ができる。
【００３５】
また、ＬＡＮスイッチ１２により、光伝送路４において故障が発生した場合であってもその故障が自動検出され光信号を送受信する光伝送路４ａ，４ｂが切り替えられるので、即座にヘッドエンド２と加入者設備３間のデータ通信を正常状態に復旧させることができる。
【００３６】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図２は、本発明の第２実施形態にかかるＣＡＴＶシステム１Ｂの接続構成を示す図である。ＣＡＴＶシステム１Ｂは、ミニセルＳＭ内に設置されるノード装置３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄが２重化された光伝送路４ａ，４ｂの切り替え機能を有する点が第１実施形態と異なる。
【００３７】
同図に示すように、クラスタセルＳＣ内には光伝送路４ａの光ファイバｆａ１の下流側端部に接続された光カプラ３４ａと、光伝送路４ｂの光ファイバｆｂ１の下流側端部に接続された光カプラ３４ｂとが設けられている。これらの光カプラ３４ａ，３４ｂは、それぞれ、ヘッドエンド２から光伝送路４ａ，４ｂを介して送信された放送用データを含む光信号を、クラスタセルＳＣ内に布設された複数の光ファイバｆｇ，ｆｈに向けて分岐する。
【００３８】
ノード装置３３ａは、増幅部１５の上流側に接続された光スイッチ３５をさらに内蔵している。この光スイッチ３５は、２本の光ファイバｆｇ，ｆｈの下流側端部に接続され、通常状態では光ファイバｆｇからの光信号を下流側の増幅部１５に出力する。一方、光スイッチ３５は、光ファイバ光ファイバｆｇからの光入力レベルをモニタする機能を有し、光ファイバｆｇからの光信号の光入力レベルが低下した場合に、光ファイバｆｈからの光信号を下流側の増幅部１５に出力するように切り替える。同様に、ノード装置３３ｂ，３３ｃ，３３ｄも光スイッチ３５が内蔵されている。この光スイッチ３５により、光伝送路４にネットワーク障害が発生したり、光カプラ３４ａ，３４ｂが故障した場合でも、加入者設備３における放送用データの受信を、即座に正常状態に復旧させることができる。
【００３９】
また、ノード装置３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄの４つのＬＡＮスイッチ３７は、光伝送路４ａの光ファイバｆａ２の下流側端部と光伝送路４ｂの光ファイバｆｂ２の下流側端部との間で順にカスケード方式で接続されている。すなわち、ノード装置３３ａのＬＡＮスイッチ３７には光ファイバｆａ２の下流側端部が接続され、ノード装置３３ａのＬＡＮスイッチ３７、ノード装置３３ｂのＬＡＮスイッチ３７、ノード装置３３ｃのＬＡＮスイッチ３７、及びノード装置３３ｄのＬＡＮスイッチ３７が、この順で直列に接続され、ノード装置３３ｄのＬＡＮスイッチ３７には光ファイバｆｂ２の下流側端部がさらに接続されている。それぞれのＬＡＮスイッチ３７は、光伝送路４ａ側から送信された下り方向通信用データを含む光信号を受信し、その通信用データを２つのＯＬＴ１８ａ，１８ｂに対して分配して出力すると同時に、その光信号を後段側のノード装置に向けて順に中継する。ここでは、光伝送路４ａ側に接続されたノード装置を「前段側」のノード装置、光伝送路４ｂ側に接続されたノード装置を「後段側」のノード装置と言うものとする。
【００４０】
また、それぞれのＬＡＮスイッチ３７は、ＯＬＴ１８ａ，１８ｂから送信される上り方向通信用データを合成した後に、その通信用データを含む光信号を前段側（光ファイバｆａ２側）の光出力ポートに出力する。さらに、ＬＡＮスイッチ３７は、後段側のノード装置から受信された上り方向通信用データを含む光信号を前段側のノード装置に向けて順に中継する機能も有する。
【００４１】
また、ＬＡＮスイッチ３７は、光伝送路４ａにおいて異常を検出した場合は、双方向通信データを含む光信号を送受信するルートを光伝送路４ａから光伝送路４ｂに切り替える機能も有する。具体的には、それぞれのＬＡＮスイッチ３７は、光伝送路４ａ経由で送受信される光信号において異常を検出した場合には、以下のように動作する。すなわち、ＬＡＮスイッチ３７は、後段側（光伝送路４ｂ側）から送信された下り方向通信用データを含む光信号を受信するように光入力ポートを切り替えると同時に、その光信号を前段側のノード装置に向けて順に中継する。さらに、それぞれのＬＡＮスイッチ３７は、ＯＬＴ１８ａ，１８ｂから送信される上り方向通信用データを合成した後に、その通信用データを含む光信号を後段側（光ファイバｆｂ２側）の光出力ポートに出力するように切り替える。さらに、ＬＡＮスイッチ３７は、前段側のノード装置から受信された上り方向通信用データを含む光信号を後段側のノード装置に向けて順に中継するように切り替える。このとき、光信号における異常は、光信号に含んでやりとりされる制御情報に基づいて検出することができる。
【００４２】
以上説明したＣＡＴＶシステム１Ｂによれば、ヘッドエンド２とノード装置３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄとの間の距離が長い場合であっても、ヘッドエンド２とノード装置３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄとの間の光伝送路の光ファイバの本数を増加させることなく、ヘッドエンド２に接続される加入者設備数をより確実に確保することができる。また、ノード装置における中継機能によってクラスタセルＳＣ内の全てのノード装置とヘッドエンドとの間で第２の光信号が送受信されるので、クラスタセルＳＣ内における光ケーブルの引き回し距離がより短くされる。
【００４３】
また、光伝送路４ａ，４ｂのいずれかにおいて故障が発生した場合であってもその故障が自動検出され、ノード装置３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄにより光信号を送受信する光伝送路４が切り替えられるとともにその光信号のノード装置３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ間の光信号の中継方向が逆方向に変更されるので、即座にヘッドエンド２と加入者設備３間のデータ通信を正常状態に復旧させることができる。
【００４４】
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態における光ファイバの本数、光カプラによる分岐数、又はノード装置、光カプラ等の各装置の台数は一例であり、様々な数値に変更することが可能である。
【００４５】
また、２重化された４芯の光ケーブルを含む光伝送路には限定されず、放送データ用及び通信データ用として２芯の光ケーブルのみを含む光伝送路であってもよい。また、放送用データを含む光信号と通信用データを含む光信号とは、１芯の光ファイバ上に波長分割多重（ＷＤＭ）により多重化されて送受信されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるＣＡＴＶシステムの接続構成を示す図である。
【図２】本発明の第２実施形態にかかるＣＡＴＶシステムの接続構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
ＳＣ…クラスタセル、ＳＭ…ミニセル、１Ａ，１Ｂ…ＣＡＴＶシステム、２…ヘッドエンド、３…加入者設備、４，４ａ，４ｂ…光伝送路、１２…ＬＡＮスイッチ（スイッチング装置）、１３，３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ…ノード装置、１４，１９，３４ａ，３４ｂ…光カプラ、１５…増幅部、１６…変換部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光伝送路を光カプラによって分岐することによってヘッドエンドと複数の加入者設備とを接続するＣＡＴＶシステムであって、
複数の加入者宅をエリアに含むセル内に設置されて前記ヘッドエンドに前記光伝送路を介して接続されており、前記ヘッドエンドから送信された放送用データを含む第１の光信号を分岐する第１の光カプラと、
前記第１の光カプラに接続されており、前記第１の光カプラによって分岐された第１の光信号を増幅して再分岐する増幅部、及び前記ヘッドエンドに前記光伝送路を介して接続されており、前記ヘッドエンドに対して送受信する双方向通信用データを含む第２の光信号と前記加入者設備に対して送受信する第３の光信号とを相互に変換する変換部を有する前記セル内の複数のノード装置と、
前記ノード装置と前記複数の加入者設備間に接続され、前記ノード装置と前記加入者設備との間で送受信される前記第３の光信号を分岐／合成する第２の光カプラと、
を備えることを特徴とするＣＡＴＶシステム。
【請求項２】
前記セル内において前記ヘッドエンドと前記ノード装置との間に接続され、前記第２の光信号から前記ノード装置宛の前記双方向通信用データを選択して第４の光信号として該ノード装置に送信するスイッチング装置をさらに備え、
前記変換部は、前記スイッチング装置から送信された前記第４の光信号を前記第３の光信号に変換する、
ことを特徴とする請求項１記載のＣＡＴＶシステム。
【請求項３】
前記複数のノード装置の前記変換部は、互いにカスケード方式で接続され、前記複数のノード装置のうちの１のノード装置の前記変換部は、他のノード装置の前記変換部に向けて前記第２の光信号を中継する、
ことを特徴とする請求項１記載のＣＡＴＶシステム。
【請求項４】
前記スイッチング装置は、前記ヘッドエンドと２重化された第１の光伝送路及び第２の光伝送路を介して接続され、前記第１の光伝送路を経由して送信される第２の光信号において異常を検出した場合に、第２の光伝送路経由で前記第２の光信号を受信するように接続を切り替える、
ことを特徴とする請求項２記載のＣＡＴＶシステム。
【請求項５】
前記光伝送路は、２重化された第１及び第２の光伝送路を有し、
前記複数のノード装置は、第１〜第Ｎ（Ｎは２以上の整数）のノード装置の前記変換部が順にカスケード方式で接続され、且つ、前記第１及び第Ｎのノード装置の前記変換部が、それぞれ前記第１の光伝送路及び前記第２の光伝送路に接続されており、
前記第１〜第Ｎ−１のノード装置の前記変換部は、前記第１の光伝送路から前記第２の光信号を受信して、順に前記第Ｎのノード装置に向けて中継し、
前記第２〜第Ｎのノード装置の前記変換部は、前記第１〜第Ｎ−１のノード装置から中継された第２の光信号において異常を検出した場合に、前記第２の光伝送路から前記第２の光信号を受信して、順に前記第１のノード装置に向けて中継する、
ことを特徴とする請求項３記載のＣＡＴＶシステム。
【請求項１】
光伝送路を光カプラによって分岐することによってヘッドエンドと複数の加入者設備とを接続するＣＡＴＶシステムであって、
複数の加入者宅をエリアに含むセル内に設置されて前記ヘッドエンドに前記光伝送路を介して接続されており、前記ヘッドエンドから送信された放送用データを含む第１の光信号を分岐する第１の光カプラと、
前記第１の光カプラに接続されており、前記第１の光カプラによって分岐された第１の光信号を増幅して再分岐する増幅部、及び前記ヘッドエンドに前記光伝送路を介して接続されており、前記ヘッドエンドに対して送受信する双方向通信用データを含む第２の光信号と前記加入者設備に対して送受信する第３の光信号とを相互に変換する変換部を有する前記セル内の複数のノード装置と、
前記ノード装置と前記複数の加入者設備間に接続され、前記ノード装置と前記加入者設備との間で送受信される前記第３の光信号を分岐／合成する第２の光カプラと、
を備えることを特徴とするＣＡＴＶシステム。
【請求項２】
前記セル内において前記ヘッドエンドと前記ノード装置との間に接続され、前記第２の光信号から前記ノード装置宛の前記双方向通信用データを選択して第４の光信号として該ノード装置に送信するスイッチング装置をさらに備え、
前記変換部は、前記スイッチング装置から送信された前記第４の光信号を前記第３の光信号に変換する、
ことを特徴とする請求項１記載のＣＡＴＶシステム。
【請求項３】
前記複数のノード装置の前記変換部は、互いにカスケード方式で接続され、前記複数のノード装置のうちの１のノード装置の前記変換部は、他のノード装置の前記変換部に向けて前記第２の光信号を中継する、
ことを特徴とする請求項１記載のＣＡＴＶシステム。
【請求項４】
前記スイッチング装置は、前記ヘッドエンドと２重化された第１の光伝送路及び第２の光伝送路を介して接続され、前記第１の光伝送路を経由して送信される第２の光信号において異常を検出した場合に、第２の光伝送路経由で前記第２の光信号を受信するように接続を切り替える、
ことを特徴とする請求項２記載のＣＡＴＶシステム。
【請求項５】
前記光伝送路は、２重化された第１及び第２の光伝送路を有し、
前記複数のノード装置は、第１〜第Ｎ（Ｎは２以上の整数）のノード装置の前記変換部が順にカスケード方式で接続され、且つ、前記第１及び第Ｎのノード装置の前記変換部が、それぞれ前記第１の光伝送路及び前記第２の光伝送路に接続されており、
前記第１〜第Ｎ−１のノード装置の前記変換部は、前記第１の光伝送路から前記第２の光信号を受信して、順に前記第Ｎのノード装置に向けて中継し、
前記第２〜第Ｎのノード装置の前記変換部は、前記第１〜第Ｎ−１のノード装置から中継された第２の光信号において異常を検出した場合に、前記第２の光伝送路から前記第２の光信号を受信して、順に前記第１のノード装置に向けて中継する、
ことを特徴とする請求項３記載のＣＡＴＶシステム。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００８−３１１８７７（Ｐ２００８−３１１８７７Ａ）
【公開日】平成２０年１２月２５日（２００８．１２．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１５６７２４（Ｐ２００７−１５６７２４）
【出願日】平成１９年６月１３日（２００７．６．１３）
【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２０年１２月２５日（２００８．１２．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月１３日（２００７．６．１３）
【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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