JP2005295089A - 棟内catvシステム - Google Patents

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Abstract

【課題】 建造物内に構築された棟内CATVシステムにおいて、そのシステムの伝送線を介してインターネット等の外部ネットワークに高速にアクセスできるようにする。
【解決手段】 棟内CATVシステムの伝送線12の末端に、メディアコンバータ22及びアドレス変換機能付きのルータ24を介して外部ネットワークに接続可能な無線LAN用のアクセスポイント26(4個)を備えたインターネット接続装置20を設け、各アクセスポイント26のアンテナ接続用の端子と伝送線12とを4分配器27を介して接続する。また、ヘッドエンド側の双方向増幅器10には、伝送線12を介して端末側から入力された無線LAN信号を端末側に再送信する再送信機能を持たせる。
【選択図】 図1

Description

本発明は、高速なインターネットサービスを享受するのに好適な棟内CATVシステムに関する。
従来より、放送電波を受信する受信アンテナからの受信信号や、外部のCATVシステムから供給される放送信号を、建造物内の複数の部屋に配信するために、建造物内に同軸ケーブルからなる伝送線を配線し、この伝送線を介して、受信信号や放送信号等の伝送信号を各部屋の端末端子まで伝送するように構成された棟内CATVシステムが知られている。
また、この種の棟内CATVシステムでは、建造物内の伝送線を、インターネットサービスを行っている外部のCATVシステムに接続すれば、建造物内の各部屋から、パーソナルコンピュータ等の情報端末を利用して、インターネットに容易にアクセスすることができるようになる。
このため、一般に、インターネットサービスを行っている外部のCATVシステムに接続可能な地域の集合住宅では、棟内CATVシステム用に配線されている伝送線を外部のCATVシステムに接続しておくことで、居住者が個々に外部のCATVシステムに加入して、インターネットサービスを享受できるようにしている。
また、集合住宅等で、居住者が棟内CATVシステムの伝送線を利用してインターネットに接続できるようにするために、棟内CATVシステムのヘッドエンド側に、上位プロバイダ接続用の幹線系モデム、居住者側ケーブルモデムとの間でデータを送受信するためのセンタモデム、これらのモデム間を接続するルータ等からなるインターネット接続用の設備を設置したシステムも知られている(例えば、特許文献1等参照)。
特開2001−358742号公報
しかしながら、上記従来技術は、いずれの場合も、インターネットへの接続には、システムのセンター側のセンターモデムと加入者側のケーブルモデムとを利用することになるので、インターネット接続時の通信速度が30Mbps程度に制限されてしまい、より高速な通信速度を実現することができなかった。
つまり、CATVシステムでデータ通信に利用されるセンターモデムとケーブルモデムは、インターネット用の通信データ(上りデータ及び下りデータ)をテレビ放送信号等の他の伝送信号とは異なる周波数帯に変調する必要があることから、そのために開発された通信方式であるDocsis(Data Over Cable Service Interface Specifications)に準拠して設計されている。
しかし、Docsisによるインターネットサービスでは、実現可能な通信速度が30Mbps程度であるため、棟内CATVシステムにおいて、従来のように、インターネットサービスを行っている外部のCATVシステムに接続するか、或いは、インターネット接続用の設備を設置しただけでは、インターネット(若しくは他のネットワーク)接続時の通信速度をより高速化することができないのである。
本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、建造物内に構築された棟内CATVシステムにおいて、そのシステムの伝送線(同軸ケーブル)を介してインターネット等の外部ネットワークにより高速にアクセスできるようにすることを目的とする。
係る目的を達成するためになされた請求項1に記載の棟内CATVシステムにおいては、CATVシステムとは異なる外部ネットワークに加入者側ネットワークを接続するための中継器に、ワイヤレスネットワーク用のアクセスポイントを接続し、このアクセスポイントのアンテナ端子を、棟内CATVシステムの伝送線に接続している。
このため、当該システムの端末側では、端末端子にワイヤレスネットワークアクセス用のアンテナを接続すれば、このアンテナと伝送線を介して、ワイヤレスネットワーク対応型の情報端末を、アクセスポイントに接続することができるようになり、延いては、このアクセスポイントを介して、インターネット等の外部ネットワークにアクセスできるようになる。
そして、ワイヤレスネットワーク用のアクセスポイントとしては、現在でも、所謂無線LANのアクセスポイントとして54Mbpsの通信速度のものが実用化されており、将来、更に高速化されるであろうことから、本発明によれば、インターネット等の外部ネットワークへより高速にアクセスすることのできる棟内CATVシステムを実現できることになる。
なお、無線LANのアクセスポイントとしては、2.4GHz帯の電波を利用するもの(具体的には、無線LAN標準互換プロトコルであるIEEE802.11b/EEE802.11gに準拠したもの)が知られており、この周波数帯は、通信衛星(CS)からのテレビ放送電波を受信し、その受信信号をダウンコンバートして出力するCSアンテナからの出力と同じ周波数帯である。
従って、この種のCSアンテナからの受信信号を伝送するように構築されている棟内CATVシステムであれば、アクセスポイントとして2.4GHz帯の電波を利用するものを使用するようにすることによって、既存の棟内設備をそのまま利用して、本発明の当該CATVシステムを実現できることになる。
一方、上記のように、ワイヤレスネットワーク用のアクセスポイントの通信速度としては、現在、54Mbps程度になっているが、このアクセスポイントは、無線通信周波数が異なるものであれば、複数同時に使用することができる。そして、複数のアクセスポイントを同時に動作させれば、棟内CATVシステム内での通信速度を、各アクセスポイントの通信速度にアクセスポイントの個数を乗じた速度にすることができる。
このため、棟内CATVシステムの伝送線を利用したデータ通信の通信速度をより高速化するには、請求項2に記載のように、伝送線には、無線通信周波数が異なる周波数に設定された複数のアクセスポイントのアンテナ端子を伝送線に接続し、その複数のアクセスポイントは、それぞれ、アドレス変換機能を有するルータを介して、外部ネットワーク接続用の中継器に接続するようにすればよい。
具体的には、上述した通信規格「IEEE802.11b/EEE802.11g」に準拠した無線LANのアクセスポイントの場合、無線通信周波数を互いに重複しない周波数に設定すると、少なくとも4台までは同時に使用できることから、この種のアクセスポイントを棟内CATVシステムの伝送線に4台接続し、各アクセスポイントと外部ネットワーク接続用の中継器とを、アドレス変換機能を有するルータを介して接続すれば、棟内CATVシステムの伝送線を使って実現できるデータ通信の通信速度を、216Mbps(=54Mbps×4)にすることができる。
但し、この場合、アクセスポイントを介して伝送線に接続される外部ネットワークについても、高速通信が可能なものにしておく必要があり、このためには、請求項3に記載のように、外部ネットワークは、インターネット接続用の光通信網にすることが望ましい。
つまり、インターネット接続用の光通信網の場合、1000Mbps若しくはそれ以上の高速通信が可能であるため、こうした高速通信が可能な光通信網を外部ネットワークとして接続すれば、棟内CATVシステムを利用してより高速なデータ通信を実現できる。
ところで、棟内CATVシステムは、一般に、受信点が建造物の屋上等になることから、集合住宅等では最上階から下位の階へと信号を伝送するように構成され、しかも、各端末端子には、伝送線の下流側から不要な信号が流入することのないよう、方向性結合器が用いられていることから、外部ネットワーク接続用の中継器やアクセスポイントを集合住宅の下位の階(1階等)に設置して、アクセスポイントを伝送線の途中(若しくは末端)に接続すると、殆どの部屋でアクセスポイントを利用することができなくなる。
このため、一般的な棟内CATVシステムにおいて、本発明を実現するには、受信アンテナからの受信信号や外部のCATVシステムからの放送信号を伝送線に送出するヘッドエンド部が設置される建造物の最上階に、外部ネットワーク接続用の中継器やアクセスポイントを設置し、アクセスポイントを伝送線に接続する必要がある。
しかし、このためには、外部ネットワークへの接続線を建造物内に配線しなければならず、棟内CATVシステムの伝送線を利用することによって得られる省配線の効果が低減し、しかも、その接続線を既存の建造物に配線した場合には、建造物の美観を損なうという問題もある。
そこで、こうした問題を防止するには、請求項4に記載のように、受信アンテナからの受信信号及び外部のCATVシステムからの放送信号の少なくとも一方を伝送線に送出するヘッドエンド部に、伝送線を介して端末側から伝送されてきたワイヤレスネットワーク用の通信信号を端末側に再送信する再送信手段を設けるようにするとよい。
つまり、このようにすれば、棟内CATVシステムの端末側から伝送されてきた通信信号を、再送信手段によって、端末側に再送信することができることから、アクセスポイントを建造物内の伝送線のどこに接続しても、端末端子が設置された全ての場所からインターネット等の外部ネットワークにアクセスすることができるようになる。
また、この場合、外部ネットワークへの接続線の建造物内での配線長さを必要最小限にすることができるので、工事の手間を省くことができ、また、その配線によって建造物の美観を損なう、といったことも防止できる。
なお、再送信手段は、端末側から伝送されてきた通信信号を端末側に戻すように構成するだけでもよいが、より好ましくは、請求項5に記載のように、その通信信号を増幅して端末側に再送信するように構成するとよい。
つまり、このようにすれば、棟内CATVシステムの規模が大きい場合、つまりヘッドエンド部と末端の端末端子までの伝送線の距離が長くなる場合に、その末端の端末端子とアクセスポイントとの間で送受信される通信信号が減衰し過ぎて、通信不良若しくは速度低下を招いてしまう、といったことを防止できる。
以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本実施形態の棟内CATVシステム全体の概略構成を示す説明図である。
図1に示す如く、本実施形態の棟内CATVシステムには、一端が、BS/CSアンテナ8に接続され、他端が、保安器6やタップオフ4を介して外部の双方向CATVシステムの伝送線に接続された混合器9が備えられている。
この混合器9は、BS/CSアンテナ8からの受信信号(周波数:1032MHz〜2602MHz、以下「BS/CS−IF」という)と、外部の双方向CATVシステムからの下り信号(周波数:70MHz〜770MHz、以下「CATV下り」という)とを混合して、建造物内に配線された伝送線12に送出すると共に、この伝送線12を介して棟内CATVシステムの端末側から伝送されてきた上り信号(周波数:10MHz〜55MHz、以下「CATV上り」という)を、外部の双方向CATVシステムへ送出するためのものである。
次に、この混合器9から引き出された伝送線12上には、双方向増幅器10が設けられている。この双方向増幅器10は、混合器9を介して入力される「BS/CS−IF」及び「CATV下り」の各信号を増幅して端末側に出力し、端末側から入力される「CATV上り」信号を増幅して混合器9側に出力するためのものであるが、本実施形態では、端末側から無線LAN信号(周波数:2400MHz〜2500MHz)が伝送されてくるので、この無線LAN信号については増幅し、端末側に戻す機能(本発明の再送信手段としての機能)も付与されている。なお、この点については、後に詳しく説明する。
また、双方向増幅器10よりも下流側には分配器11が設けられており、この分配器11によって伝送線12が複数(図では4分配)に分配され、更に、その分配された各伝送線12上には、建造物内の各部屋に配置されて棟内CATVシステムの端末端子となる複数の直列ユニット(方向性結合器)13が設けられている。
この結果、この直列ユニット13が配置された部屋では、直列ユニット13に、分波器14等を介して、セットトップボックス(STB)15やBS/CSチューナ16を接続することにより、所望のテレビ放送をテレビ受像器17で視聴することができる。
一方、伝送線12の末端には、直列ユニット13が配置された部屋から、伝送線12を介してインターネットに接続できるようにするためのインターネット接続装置20が設けられている。
このインターネット接続装置20は、インターネットへの接続サービスを行っているプロバイダ(例えば電話会社等)側のネットワーク(ここでは光通信網)から引き出されたの光ケーブル21と、建造物内の伝送線12とを、データ通信可能に接続するものであり、その内部には、光ケーブル21を介して送受信される光信号を電気信号に相互に変換するためのメディアコンバータ22と、無線LAN用の4個のアクセスポイント26と、これら各アクセスポイント26とメディアコンバータ22とを接続するルータ24とが備えられている。そして、各アクセスポイント26において、本来無線通信用のアンテナが接続されるアンテナ端子は、4分配器27を介して、伝送線12に接続されている。
ここで、本実施形態では、アクセスポイント26には、上述した通信規格「IEEE802.11b/EEE802.11g」に準拠した無線LAN用で、無線通信速度が54Mbpsのものが使用されている。また、ルータ24は、4個のアクセスポイント26とメディアコンバータ22との間でデータを双方向に中継できるようにするために、アドレス変換機能付きのものが用いられている。なお、こうした無線LAN用のアクセスポイントやアドレス変換機能付きのルータ等は、従来より周知であるため、詳細な説明は省略する。
このように構成された本実施形態の棟内CATVシステムでは、例えば、伝送線12に無線LAN用のアンテナ28を直接接続すれば、このアンテナと伝送線12を介して、無線LAN用のインターフェイスカード19を備えたパーソナルコンピュータ等の情報端末18をアクセスポイント26に接続でき、延いては、この情報端末18から、アクセスポイント26、ルータ24、メディアコンバータ22等を介して、インターネットにアクセスできるようになる。
しかし、伝送線12は壁等に埋め込まれているため、無線LAN用のアンテナ28を直接接続することはできず、また、できたとしても、アンテナ28を伝送線12に直接接続すると、他の信号の伝送に悪影響を与えることから、実際に情報端末18をインターネットに接続する際には、図1に示すように、各部屋の直列ユニット13にアンテナ28を接続することになる。
また、直列ユニット13は、伝送線12の下流側から不要な信号が流入することのないように方向性結合器にて構成されているので、本実施形態のように、インターネット接続装置20を伝送線12の末端に接続すると、アンテナ28を直列ユニット13に接続しても、情報端末18をアクセスポイント26に接続することができない。
そこで、本実施形態では、棟内CATVシステムのヘッドエンド装置となる双方向増幅器10に、本発明の再送信手段としての機能を持たせ、伝送線12を介して端末側から伝送されてきた無線LAN信号を端末側に再送信するようにしている。
以下、このための双方向増幅器10の構成及び動作について、図2を用いて説明する。
図2に示す如く、双方向増幅器10は、伝送線12を介して混合器9が接続される第1端子T1と、伝送線12を介して分配器11が接続される第2端子T2とを備え、これら各端子T1,T2には、それぞれ、「CATV下り」及び「CATV上り」の各信号を通過させるためにカットオフ周波数が例えば770MHzに設定されたローパスフィルタ(以下、LPFという)31,35と、「BS/CS−IF」信号を通過させるためにカットオフ周波数が例えば1000MHzに設定されたハイパスフィルタ(以下、HPFという)41,48とが接続されている。
そして、第1端子T1からLPF31を介して入力された「CATV下り」信号は、HPF32(カットオフ周波数:例えば70MHz)を介して増幅器33に入力され、増幅器33にて所定レベルまで増幅された後、HPF34(カットオフ周波数:例えば70MHz)、LPF35、第2端子T2を介して、端末側の伝送線12上に送出される。
また、第2端子T2からLPF35を介して入力された「CATV上り」信号は、LPF36(カットオフ周波数:例えば55MHz)を介して増幅器37に入力され、増幅器37にて所定レベルまで増幅された後、LPF38(カットオフ周波数:例えば55MHz)、LPF31、第1端子T1を介して、上流側の伝送線12上に送出される。
また、第1端子T1からHPF41を介して入力された「BS/CS−IF」信号は、互いに並列接続されたLPF42(カットオフ周波数:例えば2400MHz)とHPF43(カットオフ周波数:例えば2500MHz)とを介して、混合器44に入力され、更に、混合器44から増幅器45に入力されることによって、所定レベルまで増幅される。
なお、LPF42、HPF43は、「BS/CS−IF」信号の中から無線LAN信号に対応した周波数成分を遮断するためのものであり、所謂バンドエリミネートフィルタ(BEF)を形成している。従って、これらの2つのフィルタは、一つのBEFにて構成してもよい。
一方、端末側、つまり、インターネット接続装置20や、アンテナ28(詳しくは情報端末18に設けられたインターフェイスカード19)から伝送されてくる無線LAN信号は、第2端子T2からHPF48を介して、双方向増幅器10に入力される。そして、その入力された無線LAN信号は、ハイブリッド回路47、及び、カットオフ周波数が例えば2400MHz〜2500MHzに設定されたバンドパスフィルタ49(以下、BPFという)を介して、増幅器50に入力され、この増幅器50にて所定レベルまで増幅される。
そして、この増幅器50にて増幅された無線LAN信号と、増幅器45にて増幅された「BS/CS−IF」信号は、混合器46にて混合され、ハイブリッド回路47、HPF48、第2端子T2を介して、端末側の伝送線12上に送出される。
つまり、本実施形態の双方向増幅器10は、「BS/CS−IF」、「CATV下り」、及び「CATV上り」の各信号を双方向に増幅するだけでなく、端末側から入力される無線LAN信号を増幅して端末側に再送信するようにされているのである。
従って、本実施形態の棟内CATVシステムによれば、双方向増幅器10によって、端末側から伝送されてきた無線LAN信号を全て端末側に再送信することができるようになり、建造物内のどこの直列ユニットにアンテナ28を接続しても、そのアンテナ28と伝送線12を介して、情報端末18をアクセスポイント26に接続することが可能となる。
以上説明したように、本実施形態の棟内CATVシステムによれば、伝送線12に無線LAN用のアクセスポイント26を接続して、外部のインターネットにアクセスできるようにしており、しかも、そのアクセスポイント26に、従来のCATVシステムでは実現できない高速通信可能なものを使用していることから、従来よりも高速なデータ通信を行うことのできる棟内CATVシステムを構築できる。
また、無線LANのアクセスポイント26等、インターネット接続装置20を構成している各部は容易に且つ比較的安価に入手できることから、本実施形態の棟内CATVシステムを実際に構築する際には、極めて容易に且つ安価に構築することができる。
また更に、棟内CATVシステムのヘッドエンド部に本実施形態の双方向増幅器10を設けるようにすれば、インターネット接続装置20は、よれよりも下流の伝送線12上であればどこに接続してもよいので、本実施形態の棟内CATVシステムは、既存のシステムを改良することによっても極めて容易に実現できる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術範囲内にて種々の態様を採ることができる。
例えば、上記実施形態では、双方向増幅器10に本発明の再送信手段としての機能を持たせるものとして説明したが、再送信手段としては、単体の装置として構成してもよく、或いは、混合器9や分配器11等の他の伝送機器に組み込むようにしてもよい。
また、インターネット接続装置20をヘッドエンド側に配置できる場合には、再送信手段としての機能を有する装置は設ける必要がなく、インターネット接続装置20単体で本発明の棟内CATVシステムを実現できる。
また更に、上記実施形態では、ワイヤレスネットワーク用のアクセスポイントとして、「IEEE802.11b/EEE802.11g」に準拠した無線LAN用のものを使用するようにしているが、アクセスポイントとしては、異なる規格のものを利用してもよい。
また、伝送線12に流す無線LAN信号についても、必ずしも上記実施形態の周波数帯(2400MHz〜2500MHz)にする必要はなく、伝送線12を伝送し得る周波数帯で且つ他の放送信号と重複しない周波数帯であればよい。
実施形態の棟内CATVシステム全体の構成を表す説明図である。 実施形態の双方向増幅器の構成を表すブロック図である。
符号の説明
4…タップオフ、6…保安器、8…BS/CSアンテナ、9…混合器、10…双方向増幅器、11…分配器、12…伝送線、13…直列ユニット、16…BS/CSチューナ、17…テレビ受像器、18…情報端末、19…インターフェイスカード、20…インターネット接続装置、21…光ケーブル、22…メディアコンバータ、24…ルータ、26…アクセスポイント、28…アンテナ、27…4分配器、33…増幅器、37…増幅器、44…混合器、45…増幅器、46…混合器、47…ハイブリッド回路、50…増幅器。

Claims (5)

  1. 放送電波を受信する受信アンテナからの受信信号、及び、外部のCATVシステムから配信される放送信号、の少なくとも一方を、建造物内に配線された伝送線を介して、該建造物内の複数の端末端子まで伝送する棟内CATVシステムにおいて、
    前記CATVシステムとは異なる外部ネットワークに加入者側ネットワークを接続するための中継器に、ワイヤレスネットワーク用のアクセスポイントを接続すると共に、
    該アクセスポイントのアンテナ端子を前記伝送線に接続してなることを特徴とする棟内CATVシステム。
  2. 前記伝送線には、無線通信周波数が異なる周波数に設定された複数のアクセスポイントのアンテナ端子が接続され、
    該複数のアクセスポイントは、アドレス変換機能を有するルータを介して前記中継器に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の棟内CATVシステム。
  3. 前記外部ネットワークは、インターネット接続用の光通信網であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の棟内CATVシステム。
  4. 前記受信アンテナからの受信信号及び外部のCATVシステムからの放送信号の少なくとも一方を前記伝送線に送出するヘッドエンド部に、前記伝送線を介して端末側から伝送されてきたワイヤレスネットワーク用の通信信号を端末側に再送信する再送信手段を設けたことを特徴とする請求項1〜請求項3の何れかに記載の棟内CATVシステム。
  5. 前記再送信手段は、前記通信信号を増幅して端末側に再送信することを特徴とする請求項4に記載の棟内CATVシステム。
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