JPH05136745A

JPH05136745A - 光伝送方式

Info

Publication number: JPH05136745A
Application number: JP3294299A
Authority: JP
Inventors: Kazuyoshi Ono; 和良大野; Toshiyuki Tsuchiya; 敏之土屋; Jun Sato; 順佐藤
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 1991-11-11
Filing date: 1991-11-11
Publication date: 1993-06-01

Abstract

(57)【要約】【目的】同軸システムと同様な経済性で同軸システム
に比べ高品質なシステムを構成する。【構成】光分岐器を光伝送路６１の任意の位置に配置
した光ツリー構成を有する光伝送方式において、光分岐
器を、幹線系ポートは低損失、分岐系ポートは高損失な
非対称型光分岐器８−１〜８−n-1 により構成し、各光
分岐器８−１〜８−n-1 の損失配分を分岐系の受光レベ
ルに応じて設定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、幹線ポートと分岐ポー
トとで分岐比が異なる非対称型光分岐器を用いたツリー
構成の光伝送方式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２は、従来の同軸ＣＡＴＶシステムの
構成例を示す図で、図中、１は映像送信装置、２は同軸
ケ−ブル、３は幹線分岐増幅器、４は分配増幅器であ
る。この同軸ＣＡＴＶシステムは、同軸ケ−ブル２を幹
線とし、その任意の位置に損失補償用増幅器としての機
能を有する幹線分岐増幅器３を複数配置し、これら幹線
分岐増幅器３から複数の支線を分岐させ、分岐支線毎に
分配増幅器４を接続した、いわゆるツリ−構成となって
いる。

【０００３】また、光伝送技術を利用したＣＡＴＶシス
テムにおいては、これまで米国等を中心として「ファイ
ババックボーン構想」にてポイント−ツ−ポイント（Po
int-to-Point）のサービス提供がなされている。

【０００４】図３は、Point-to-Point形式を適用した従
来の光伝送システムの構成例を示す図で、図中、４は分
配増幅器、５は光送信装置、６は光ファイバケ−ブル、
６１は光ファイバ、７は光受信装置である。この光伝送
システムは、光ファイバケ−ブル６の各光ファイバ６１
の一端側に光送信装置５を配置し、分岐点とする任意の
位置において、幹線としての光ファイバケ−ブル６から
任意の光ファイバ６１を取り出して支線とし、各分岐支
線毎に光受信装置７を配置した構成となっている。

【０００５】このような構成においては、 (1) 高品質で長距離伝送可能 (2) 加入者密度が高いエリア（High-Density) への提供
に関して経済的である等の利点がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
同軸ＣＡＴＶシステムは、システムの経済性等から図２
に示すようにツリー構成となっているため、下記の式に
基づく同軸増幅器直列多段接続による歪の増加により映
像品質が劣化してしまう。このため、増幅器の段数が制
限され、伝送距離や収容加入数が限定されるという欠点
を有していた。

【０００７】・歪増加量（ｎ：増幅器の直列接続段数）１０ｌｏｇ（ｎ）（２次ビート） …(1) ２０ｌｏｇ（ｎ）（３次ビート） …(2) また、加入者密度が低いエリア（Low-Density)への提供
に関しては、図３に示すように、ファイババックボーン
をpoint-to-point形式にしたツリー構成でカバーしよう
とすると、光送信器数や光ファイバケーブル心数も多
く、コスト高となり、構成も複雑となる。また、これを
補償するするために、以下の２点の構成においても各々
欠点がある。 (i) 同軸システムのようにツリー構成において、対称光
分岐器を挿入すると分岐損が大きくなり、長距離伝送が
できない。 (ii)幹線系に中継器（光増幅器や光／電気／光変換器
（いわゆるＯＳ／ＯＲのback-to-back））を挿入する
と、多段接続による歪みの増加による品質劣化を免れな
い。さらに、 (iii) 光増幅器は現状において高価であるため、システ
ムコストが高くなる。 (iv)ＯＳ／ＯＲは伝送方式に依存しているため、方式変
更時（例えばＦＭ方式→ＡＭ方式）にはＯＳ／ＯＲを取
り替える必要がある。

【０００８】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、同軸システムと同様な経済性で
同軸システムに比べ高品質なシステムを構成できる光伝
送方式を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、光分岐器を光伝送路の任意の位置に配
置した光ツリー構成を有する光伝送方式において、前記
光分岐器を、幹線系ポートは低損失、分岐系ポートは高
損失な非対称型光分岐器により構成し、前記光分岐器の
損失配分を分岐系の受光レベルに応じて設定した。

【００１０】

【作用】本発明によれば、例えば、光送信装置から送出
された光アナログ映像信号は、１本の幹線系光伝送路内
を伝送され、幹線系伝送路内の任意の箇所に配置した非
対称型光分岐器により分岐系伝送路に分岐され、光受信
装置により受信される。このとき、非対称型光分岐器に
おいては、幹線系光伝送路には低損失、分岐系光伝送路
には高損失となるように分岐される。これにより、長距
離伝送を可能としており、また、幹線系には中継器が配
置されないので、歪特性が劣化することがない。

【００１１】

【実施例１】図１は、本発明方式を適用した光伝送シス
テムの第１の実施例を示す構成図であって、従来例を示
す図２および図３と同一構成部分は同一符号をもって表
す。すなわち、１は映像送信装置、５は光送信装置、６
１は幹線系光ファイバ、６２は分岐系光ファイバ、７−
１〜７−ｎは光受信装置、８−１〜８−n-1 は非対称型
光分岐器である。本システムでは、１本の光ファイバ６
１を伝送路の幹線系とし、この幹線系光ファイバ６１の
任意の箇所に複数の１×２非対称型光分岐器８−１〜８
−n-1 を配置している。

【００１２】非対称型光分岐器８−１〜８−n-1 は、例
えば図４に示すような分岐比が非対称な１×２の方向性
結合器からなり、入力ポ−ト８１および幹線ポ−ト８２
に幹線系光ファイバ６１が接続され、分岐ポ−ト８３に
分岐系光ファイバ６２が接続される。これら光分岐器８
−１〜８−n-1 の分岐比は、幹線系ポ−ト８２が低損
失、分岐系ポ−ト８３は高損失となるように設定され、
その損失配分は分岐系の受光レベルに合うように調整さ
れる。図５は、このレベルダイヤグラム例を示してい
る。

【００１３】具体的には、幹線系の非対称型光分岐器間
の線路損をＬ2n-1，分岐系の非対称光分岐器と光受信器
間の線路損をＬ2n，非対称型光分岐器の幹線系ポート損
をＴ2n-1，分岐系ポート損をＴ2nとするとＬ1 ＋Ｌ2 ＋Ｔ2 ≒Ｌ1 ＋Ｔ1 ＋Ｌ3 ＋Ｌ4 ＋Ｔ4 ≒Ｌ1 ＋Ｔ1 ＋Ｌ3 ＋Ｔ3 ＋Ｌ5 ＋Ｌ6 ＋Ｔ6 ≒Ｌ1 ＋Ｔ1 ＋Ｌ3 ＋・・・・・＋Ｌ2n-1 なる関係を満足するように構成される。なお、ここで採
用する非対称型光分岐器８−１〜８−n-1 は、分岐比を
０〜１００％の割合で製造可能である（「石英系光導波
路と応用光回路部品」電子情報通信学会ＯＣＳ 89-10
S 参照）。

【００１４】このような構成において、光送信装置５か
ら送出された光アナログ映像信号は、１本の幹線系光フ
ァイバ６１内を伝送され、幹線系光ファイバ６１の任意
の箇所に配置した非対称型光分岐器８−１〜８−n-1 に
より分岐系光ファイバ６２に分岐され、各光受信装置７
−１〜７−ｎにより受信される。

【００１５】このとき、各非対称型光分岐器８−１〜８
−n-1 においては、幹線系光ファイバ６１には低損失、
分岐系光ファイバ６２には高損失となるように分岐され
るので、長距離伝送が可能である。また、幹線系には中
継器を配備しないので、歪特性が劣化することはない。

【００１６】次に、光分岐器として非対称型のものを用
いた場合と３dBカップラのような対称型のものを用いた
場合との幹線系の総伝送距離について考察する。

【００１７】システムの条件として、図６に示すよう
に、システムの送受間レベル差・・・３０dB 受光レベル・・・−３０dBm 光分岐器間隔・・・２km 線路損失・・・１．５dB/km 光分岐器損失(1) 対称型光分岐器・・・３dB（幹線／
分岐とも同一損失） (2) 非対称型光分岐器・・・幹線系ポートは低損失，分
岐系ポートは高損失→受光レベルにあわせて設計とし、分岐直後に光受信装置７−１〜７−ｎを設置する
と、幹線系の総伝送距離は、従来（対称型光分岐器を用いる）システム → １０km 本（非対称型光分岐器を用いる）システム → １８km となり、本システムの方が長距離伝送が可能である。な
お、従来システムの総伝送距離を本システムと同一距離
にするには、中継器を設置すれば可能であるが、この構
成では、前述したように多段接続による歪みの増加によ
り品質が劣化する。また、同軸システムにおいて上り
信号を設定する場合、双方向増幅器を挿入するため、上
り信号の劣化を免れ得ないが、本システムは、Passive
構成であるために映像送信装置１まで劣化なく伝送で
き、上り信号に関しても高品質である。また、光分岐器
は方向性結合器により構成しているので、逆方向（下り
方向）へ信号が進行することはない。

【００１８】図７は、自動車電話や携帯電話等の移動体
通信システムにおけるトンネル９内等の不感地帯への本
発明方式の適用例を示す図である。本例では、光送信装
置５から送出された光信号（π/ ディジタル）は、図１
の構成例と同様に非対称型光分岐器８−１〜８−n-1 に
より分岐され、光受信装置７−１〜７−ｎは適当な光パ
ワーを受光する。

【００１９】移動体通信システムでは、従来、漏洩同軸
ケーブルを使用していたため、送出電気レベルが一定で
はなかったが、本発明方式を適用することにより、光受
信装置の電気送出レベルおよび品質も同等になるという
利点がある。

【００２０】

【実施例２】図８は、本発明方式を適用した光伝送シス
テムの第２の実施例を示す構成図である。

【００２１】本実施例が前記実施例１と異なる点は、実
施例１では、光分岐器で分岐後、分岐光ファイバを介し
て光受信装置により直接受信し光／電気変換する、いわ
ゆる１リンク構成とした代わりに、分岐系光ファイバ６
２に中継器１０を挿入し、２リンク構成としたことにあ
る。この場合、幹線系には中継器を配置せず、１リンク
構成のままの構成としている。

【００２２】このような構成は、歪特性の許容範囲内で
あれば可能であり、上記した実施例１の効果に加えて、
分岐系の一層の長距離伝送を実現できる。

【００２３】図９は、上記システムの接続時の２次ビ−
ト、３次ビ−トの比較とその要求値を示している。な
お、図９において、１リンクの場合は、映像信号４０c
H，１０ｋｍ、伝送時の実測値 (ITEJ Technical Report
Vol.13,No.39, pp37〜41.Aug.1989)であり、２リンク
の場合は、従来の技術の項で記載した式(1),(2) により
算出した値である。

【００２４】図９に示すように、分岐系を２リンクにし
ても要求値をほぼ満足しており、多少の特性改善で２リ
ンクも可能であることがわかる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
同軸ＣＡＴＶシステムと同様なツリー構成をとること
で、光送信装置の削減，光ファイバケーブルの心線数の
低減等を図れ経済的であり、また、幹線系に中継器を配
置する必要がなく、高品質伝送を実現できる。また、同
軸ケーブルに比べ広帯域伝送が可能なため、多種なサー
ビス提供が可能である。また、伝送距離の長距離化を図
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方式を適用した光伝送システムの第１の
実施例を示す構成図

【図２】従来の同軸ＣＡＴＶシステム（幹線系）の構成
例を示す図

【図３】従来の光伝送システムを同軸ＣＡＴＶシステム
に置き換えた場合の構成図

【図４】本発明に係る非対称型光分岐器の構成図

【図５】図１の構成におけるレベルダイヤグラム例を示
す図

【図６】従来／本システムとの伝送距離算出のための説
明図

【図７】移動体通信システムの不感地帯（トンネル）へ
の適用例を示す図

【図８】本発明方式を適用した光伝送システムの第２の
実施例を示す構成図

【図９】システム接続時の２次ビ−ト、３次ビ−トの比
較とその要求値を示す図

【符号の説明】

１…映像送信装置、５…光送信装置、６１…幹線光ファ
イバ、６２…分岐光ファイバ、７... 光受信装置、８…
非対称型光分岐器、９…トンネル、１０…中継器。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光分岐器を光伝送路の任意の位置に配置
した光ツリー構成を有する光伝送方式において、前記光分岐器を、幹線系ポートは低損失、分岐系ポート
は高損失な非対称型光分岐器により構成し、前記光分岐器の損失配分を分岐系の受光レベルに応じて
設定したことを特徴とする光伝送方式。