JP3649614B2 - 双方向catvシステムに接続された集合住宅内の棟内伝送システム - Google Patents

双方向catvシステムに接続された集合住宅内の棟内伝送システム Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、双方向CATVシステムに接続された集合住宅内の棟内伝送システムに関するものであり、より具体的には、従来のCATVのような放送局から一般家庭への一方的な片方向情報の伝送ではなく、同じCATVを利用して、受信側である一般家庭からインターネットや電話により、放送局等の発信源へ向けて発信できる双方向CATVの技術に関するものであり、特にマンション等の集合住宅から、電話やインターネットによって放送局等の発信源へ発信する際に生ずる雑音(上り信号への流合雑音)を、既存の棟内伝送システムをそのまま利用しながら解消する技術に関するものである。
【0002】
【発明の背景】
よく知られているように、CATV(ケーブルテレビ)は、例えば、ビルの谷間や山間部等におけるテレビ画像の映りの悪さを回避するために、共同アンテナを設置するとともにケーブルにより加入者の家庭に送信するものである。また、このように有線のケーブルにより接続されることから、視聴者・顧客を特定できるため、有料テレビとしても用いられる。
【0003】
そして、従来のCATVのアクセス系(CATV網)は、放送局(センター)側から一般家庭や企業等のユーザーに向けて同軸ケーブルを使ったツリー状の網構成となっている。つまり、一例を示すと、図1に示すように、放送局1に接続される幹線2の伝送路の要所要所に分岐点となるノード3を配置し、各家庭等に設置される端末機器4が、そのノード3に直接或いはさらにいくつかのノード5を介して連結される。そして、伝送路を構成する同軸ケーブルは伝送損失が大きいので、数百mごとに中継器(増幅器)6を介在させている。もちろん、その中継器6は、伝送周波数に合わせた規格のものが用いられている。
【0004】
そして、従来のシステムは、放送局1側から家庭に対して情報を発信(下り信号)する片方向伝送するCATVであったが、最近、このCATVの伝送網を利用して受信者である一般家庭側からも、情報を発信(上り信号)することができる双方向CATVが開発されている。この時、下り信号と上り信号とが同一の伝送経路を用いることから、混信しないようにするため、通常は、伝送周波数を変えている。
【0005】
つまり、下り信号は、アナログチャンネルの場合には、70〜450MHzあるいは70〜770MHzの周波数帯域が使用される。そして、上り信号は、上記した下り信号の周波数帯域に混信しない10〜50MHzの周波数帯域が使用される。
【0006】
また、本発明が対象とする多くの戸数からなるマンション等の集合住宅7の場合には、上記した幹線2等に一括して接続するための棟内ヘッドエンドを集合住宅の屋上などの所定の位置に配備し、その棟内ヘッドエンドから建物内に同軸ケーブルをツリー状に配線することにより、各家庭まで引き回し、CATVを視聴可能な設備(受信端末)を後で設置・接続することができるようにしている。
【0007】
しかしながら、上記のように上り信号を10〜50MHzの周波数帯域を用いて双方向CATVを構築すると、上り信号に雑音がのり(流合雑音)、伝送する上り信号に影響を与える。これは10〜50MHz帯では、家庭内の電気機器や周囲の中小企業の電気機器はもちろんのこと、短波放送波やCB無線波等から混入する雑音が非常に多く、また、この混入レベルも大きいためである。
【0008】
係る問題を解決するためには、上り信号も雑音の影響を受けにくい高周波数帯域を利用して伝送するようにすることが考えられる。つまり、下り信号の周波数帯域の上限よりも一定の周波数間隔をとった高周波数帯域であれば、下り信号との混信もなく、雑音にも強くなる。
【0009】
しかし、そのようにすると、すでに設置・構築したCATV網のうち、少なくとも上り信号用に設けた中継器など、上り信号の周波数帯域に応じて設定した機器類をすべて交換しなければならなくなり、その交換作業が煩雑となるばかりでなく、せっかく設置した既存の設備が無駄になるので好ましくない。そして、雑音の影響はすべての受信端末から出力される上り信号に基づいて生じるものでもなく、すでに設置されているものの中には実質上何ら問題なく稼働しているものもあり、係る正常に動作している設備も含めて交換しなければならなくなるので、その交換に基づく影響は図り知れない。さらに、周波数が高くなると伝送距離が短くなるので、中継点を多く設置しなければならなくなる。
【0010】
これに対処するため、企業のオフィス等では、LANが構築されている場合が多いため、それなりの技術的対応を施すことにより、雑音が伝送路に伝達されるのを遮断するようにしている。また、一戸建ての家屋の住人で双方向CATVに参加を希望する者は、モデム等の制御装置を備えることにより、やはり雑音が幹線路側に伝送されるのを抑制する防護対策を施すことができる。さらに、あるノードに対して複数の家屋が接続されている場合であっても、各家屋は離反配置されていることもあり、雑音の発生源や、雑音を伝送してる線路を特定することは比較的に容易に行えるので、その特定した雑音の発生源・線路に対して所望の対策を施すことができる。そして、係る特定をするために必要な検査を行うことも、少なくともノードに接続し、CATVをすでに視聴或いは希望する人であれば、雑音の影響をなくしたいと考え、それに必要な措置をとることに協力を惜しまないはずである。
【0011】
これに対し、本発明が対象とする多くの戸数からなるマンション等の集合住宅の場合には、各部屋まではCATVのラインが敷設されており、住居人がCATVの利用を希望する場合には、そのライン(接続用コネクタ)に視聴するための受信端末を接続することになる。さらに、通常は、図1に示すように、複数のラインLに分割するものの、各ラインLには、複数の接続用コネクタ8を直列に取り付けることが多い。従って、ある1本のラインLを見た場合に、すべてのコネクタに受信端末4が接続されるのではなく、部分的に未接続のコネクタも存在することがある。
【0012】
すなわち、集合住宅の住人の通信技術に対する意識には、関心のある人とない人との間には大きなずれがある場合が多い。従って、上記した一戸建ての人の場合と同様に、CATVを利用する集合住宅の住人は、雑音解消対策を希望し、それに必要な作業に協力するものの、CATVを利用しない住人を含めて雑音解消策をとることに対する賛同を得ることが困難となることが多々ある。
【0013】
特に、集合住宅の場合には、上記したように1つのライン上に複数の接続点を直列接続するように配備したり、また、雑音の発生源も多岐にわたり、CATVを利用しない家庭から発生する雑音が伝送路に重畳されるおそれもある。よって、雑音発生源及び雑音の影響を受けている伝送路を特定するための調査及び特定後のメンテナンス・修理を実行する場合には、CATVの利用の有無に関わらず、集合住宅の住人の協力・許可が必要不可欠となることが多い。しかし、実際には、上記したように多数の賛同を得ることが困難であるという問題を生じる。また、例えば伝送路を壁面内に埋設したとすると、雑音解消策をとることすら困難となることもある。
【0014】
その結果、雑音の影響があるのを許容した状態のまま双方向CATVを利用するか、あきらめて片方向CATVのみの利用にすることになり、快適な環境下での双方向CATVを簡単に利用することはできなかった。また、各自が個別に何らかの対応策をとることも考えられるが、個人が個別対応するのは、技術的・費用的に負担が大きくなり、双方向CATVを普及させていく面でも好ましくない。
【0015】
係る問題を解決するため、本出願人は、特願平10−35388号にて以下に示すような発明を提案した。すなわち、幹線を流れる下り信号と上り信号の周波数帯域が、下り信号の方が高い周波数帯域を用いる双方向CATVシステムを前提とし、前記幹線にヘッドエンドを介して接続される集合住宅内の伝送ライン内の上り信号を、前記幹線を流れる下り信号より高い周波数帯域を用いて伝送するようにし、前記ヘッドエンドから前記幹線に伝送される際に、前記伝送ライン内の上り信号の伝送周波数を、前記幹線を流れる上り信号の周波数帯域に合わせて変換するようにした。
【0016】
そして、このような双方向CATVにおける幹線に接続され、双方向通信を可能とした集合住宅の棟内伝送システムとして、前記幹線と双方向接続するためのヘッドエンドと、前記ヘッドエンドに接続され、前記集合住宅内に配線された伝送ラインと、前記伝送ラインに取り付けられた、受信端末接続用のコネクタとを備え、前記コネクタを介して前記伝送ラインに送り込まれる上り信号の伝送周波数は、前記幹線を流れる下り信号の伝送周波数より高い周波数帯域を用い、前記ヘッドエンド内の上り信号を伝送するライン上には、前記伝送ライン内の上り信号の伝送周波数を、前記幹線を流れる上り信号の周波数帯域に合わせて変換する変換手段を備えた集合住宅の棟内伝送システムを開発した(詳細な構成は、実施の形態で説明する)。
【0017】
係る構成にすると、棟内伝送ラインを流れる際には、上り信号であっても高周波数帯域となるので、雑音に強くなる。そして、ヘッドエンドから出るときには上り信号は幹線における上り信号の周波数帯域に変換するので、すでに設置された幹線及び他の設備と同様に双方向CATVが利用できる。また、異なる周波数帯域を使用しているので、上り信号と下り信号を容易に弁別できる等、種々の効果を発揮する。
【0018】
そこで、本発明者らは、さらにこのようなシステムを実際に構築する場合の問題を検討した。すると、集合住宅の棟内を伝送する上り信号は、受信端末から送出される際に一旦伝送周波数を高くし、最終的に幹線に送る際には周波数を落としてもとの信号に再現する必要があるので、いかにして、この2回の周波数変換を安定的に行うかが重要な課題の1つとなる。そこで、棟内を伝送する際に必要な周波数を変換するアップコンバータやダウンコンバータなどの変換器の開発を行った。
【0019】
そして、特開平10−175323号にて、ヘッドエンドから送出されているパイロット信号(周波数451.25MHz)に着目し、係るパイロット信号を抽出するとともに2倍の周波数を生成し、それを局部発振信号周波数として用いて周波数変換する技術を開発した。これにより、高精度で安定した周波数変換をすることができるようになった。
【0020】
しかし、センターからパイロット信号が送出されていない施設や、パイロット信号が伝送路途中でカットされている施設では上記した技術が使用できない。つまり、451.25MHzのパイロット信号は、下り伝送帯域が450MHz,550MHz,770MHzなどの多チャンネルテレビをサービスする都市型CATVシステムである。そして、下り伝送帯域が300MHzの施設や、220MHzまでの地上波に対する電波障害の対策としての施設の場合、パイロット信号を使用しないことがある。
【0021】
また、451.25MHzのパイロット信号が映像信号などで変調されている場合があり、その場合には係る変調信号成分も乗り移り、ケーブルモデルからの上り信号に妨害を与えるおそれがある。
【0022】
本発明は、上記した背景に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、上記した問題を解決し、双方向CATVシステムにおいて、集合住宅棟内の上り信号伝送として、流合雑音の少ない高域の周波数帯域を上り信号帯域として利用する伝送方式にて、ケーブルモデムなどの端末機器の上り信号周波数を上記高域の周波数帯域に変換したり、棟内伝送からCATV幹線の上り信号帯域に送出する際に、その幹線の伝送周波数に適合するように棟内伝送の高い周波数から低い周波数に変換したりするアップ/ダウンコンバータにおいて、パイロット信号の有無やその状態(変調の有無並びに周波数等)に関係なく、高精度で安定した周波数変換をすることができ、端末機器から出力される上り信号を正確に幹線に供給することができ、また、回路構成が簡単で機器の低廉化が可能となる双方向CATVシステムに接続された集合住宅内の棟内伝送システムを提供することにある。
【0023】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明では、幹線に接続されるヘッドエンドと、そのヘッドエンドに接続され集合集宅内を配線された伝送ラインと、その伝送ラインに設けられたコネクタ端子に接続される受信端末とを備え、前記伝送ラインの上り信号を、前記幹線の下り信号より高い周波数帯域を用いて伝送する集合住宅内の棟内伝送システムを前提とし、前記受信端末に、前記上り信号を伝送する上り信号周波数をアップさせるアップコンバータを設けるとともに、前記ヘッドエンドに、前記上り信号周波数を前記幹線の上り信号の周波数に戻すダウンコンバータを設けた。そして、前記ダウンコンバータは、局部発振器と、その局部発振器から出力される局部発振信号を基準信号として使用し、前記上り信号信号周波数を、前記幹線の上り信号の周波数に戻す周波数変換を行う周波数変換手段と、前記局部発振器から出力される局部発振信号に基づく信号を、下り信号を送信する前記伝送ラインへ混合して送出する信号出力手段とを備えた。さらに、前記アップコンバータは、前記下り信号とともに前記伝送ラインを搬送されてくる前記局部発振信号に基づく信号を抽出する抽出手段と、その抽出手段が抽出した信号に基づいて生成される基準信号を用いて前記受信端末の上り信号の伝送周波数を前記幹線の下り信号より高い周波数へ変換する周波数変換手段を備えた。そして、前記ダウンコンバータに内蔵した局部発振器から出力される局部発振信号に基づく信号を、前記ダウンコンバータ並びに前記アップコンバータにそれぞれ実装された各周波数変換手段へ与える基準信号として利用するように構成した。
【0024】
そして好ましくは、前記信号出力手段は、前記局部発振器の出力を分周または逓倍して前記ダウンコンバータにおける基準信号と異なる周波数の信号を生成して出力する機能を備えて構成することである。
【0027】
本発明では、棟内伝送ラインを流れる際には、上り信号であっても高周波数帯域となるので、雑音に強くなる。そして、棟内から出るときには上り信号は幹線における上り信号の周波数帯域に変換するので、すでに設置された幹線及び他の設備と同様に双方向CATVが利用できる。また、異なる周波数帯域を使用しているので、上り信号と下り信号を容易に弁別できる。
【0028】
そして、上りラインには、上り信号の周波数を高周波数帯域にアップするアップコンバータと、係る高周波数帯域の信号を幹線を流れる低周波数帯域にダウンするダウンコンバータを必要とし、計2回の周波数変換を行う必要がある。係る周波数変換を行う際の基準となる局部発振周波数を、ダウンコンバータに実装した局部発振器の出力に基づいて行うようにした。
【0029】
つまり、ダウンコンバータは内蔵する自己の局部発振器の出力を持ち、そしてそのまま変換処理をする。また、ダウンコンバータは、その局部発振器の出力に基づく基準信号を棟内伝送ラインに出力するので、その基準信号は通常の下り信号とともに棟内伝送ライン上を伝送され、各端末設備に到達する。そこで、アップコンバータでは、抽出手段によりその基準信号を抽出し、その基準信号に基づいて所望の周波数からなる局部発振信号を再生し、周波数変換を行う。
【0030】
尚、ダウンコンバータから出力される基準信号の周波数は、局部発振周波数と同じでもよいし、低い周波数でもよい。そして、同一周波数であればアップコンバータでは、基本的に抽出した基準信号をそのまま周波数変換することなしに局部発振信号として使用することになる。その場合は、各種のフィルタ等を用いて波形整形したり周波数を所望のもののみ抽出する処理は必要に応じて行うことになる。
【0031】
一方ダウンコンバータ内で局部発振信号より周波数を低くした基準信号を生成した場合には、アップコンバータ側では抽出した基準信号の周波数を高くして局部発振信号を生成することになる。
【0032】
このように、局部発振信号と同一周波数を基準信号として用いる場合には、周波数変換が不要となるので回路が簡単で小型化できる。また、局部発振信号より低い周波数を基準信号とした場合、棟内伝送ラインを流れる上り信号の帯域と離れるため、分離が容易に図れる。
【0033】
尚、いずれの場合も基準周波数は下り信号等と混信しないような値に設定する必要がある。但し、混信しなければ下り信号の帯域内(再使用チャンネルを利用)であってもよい。
【0034】
このようにすることにより、アップコンバータは局部発振器を持たなくてもよくなり、回路構成が簡易で安価となる。しかも、ダウンコンバータに実装した1つの局部発振器の出力に基づいて各アップ/ダウンコンバータでの周波数変換が行われるので、仮に局部発振器の発振周波数がずれていたとしても、2回の周波数変換で逆の処理をするため、係るずれは相殺される。
【0035】
本発明を用いると、マンション等の集合住宅における片方向CATV方式から、電話やインターネットによって放送局等の発信源へ発信する双方向CATVへ変換する際や、当初から双方向CATVを利用すべく配備する場合に、集合住宅の各家庭からの上り信号の周波数を、従来上り信号の周波数として使用されていない高域の周波数とするが、集合住宅の棟内ヘッドエンドの幹線への上り信号は、幹線における上り信号の周波数帯域(例えば10〜50MHz)とすることにより流合雑音を解消することができる。そして、そのための設備としては、ヘッドエンドの上りラインにダウンコンバータを設置したり、受信端末にアップコンバータを設置すればよい。よって、伝送ラインに対する防護策や、各家庭での検査・メンテナンスが不要となる。
【0036】
【発明の実施の形態】
まず、本発明が適用される前提となる双方向CATVシステムの一例について説明する。図2は、先提案に係る双方向CTAVシステムの要部を示している。この例では、図1に示した集合住宅7内のシステム構成の一部を変更することにより、図1に示す幹線2等の既存のアクセス系(CATV網)はもとより、集合住宅7の棟内伝送システムの大部分をそのまま利用できるようにしている。
【0037】
まず、図2に基づいて集合住宅7の棟内伝送システムについて説明する。図外のCATVの幹線に接続される棟内ヘッドエンド15内の双方向増幅器9に複数の伝送ライン11が、並列的に接続されている。この伝送ライン11は、この例では集合住宅7の各階層ごとに設置されている。そして、この伝送ライン11に直列的に同一階層の各室に配備されるコネクタ端子12が接続されている。従って、CATVを利用したいユーザーは、CATV業者等から受信端末13を取得し、それをコネクタ端子12に接続するだけで、CATV網に連結することができる。
【0038】
そして、この受信端末13は、双方向伝送を行うべく、分配器13eを介して伝送ライン11に結合されている。つまり、下り信号は分配器13eを介してホームターミナル13aにて受信するとともに、その受信信号に基づく音声・画像データをテレビ13bに出力する。一方、上り信号は、例えばパソコン13cなどを用いて生成され、モデム13dから分配器13eを介して伝送ライン11に送られ、双方向増幅器9に至るようになっている。
【0039】
ここで本双方向CATVシステムでは、幹線を流れる各信号の伝送周波数は、従来と同様に下り信号は70〜450MHzとし、上り信号は10〜50MHzとした。そして、棟内の伝送ライン11を流れる各信号の周波数は、下り信号は70〜450MHzとするものの、上り信号は上記下り信号の周波数帯域よりも高い周波数(650MHz以上)とした。これにより、集合住宅7の棟内のライン11を流れる上り・下りのいずれの信号も高周波帯域となるので、雑音に強くなり、上り信号に雑音が重畳して放送局側に伝送されるのを可及的に抑制することができる。
【0040】
そして、係るシステム構成では、幹線部分は従来と同様にしているので、その幹線についての設備はもちろんのこと、例えばすでに上り信号10〜50MHzを用いて双方向CATVを利用している端末設備もそのまま使用できるとともに、そのように使用継続できるということは、設備の交換等の作業も不要となるので、経済的である。
【0041】
本発明に係る双方向CATVシステム用ダウンコンバータ及びアップコンバータは、棟内を流れる上り信号を高周波数とするために、受信端末13のパソコン13cから出力される上り信号の周波数を高くしたり、上り信号を棟内から幹線に送り出す際にもとの低い周波数に戻すために用いられる。そして、具体的には、図2に450MHz双方向CATVシステムの場合で示すように、双方向増幅器9の上流側にダウンコンバータ10を挿入し、モデム13dと分配器13eの間にアップコンバータ20を挿入している。
【0042】
周波数変換機の一態様としてのダウンコンバータ10は、図3に示すようになっている。すなわち、幹線に接続される接点10pには、分配器10aを介して第1ハイパスフィルタ10bと第1ローパスフィルタ10cを接続している。そして、下りラインに配置された第1ハイパスフィルタ10bは、幹線を伝送する際の下り信号の伝送周波数と上り信号を弁別することのできるカットオフ周波数(例えば60MHz程度)を持ち、これにより、幹線から送られてきた下り信号を通過し、上り信号を遮断するようになる。
【0043】
そして、第1ハイパスフィルタ10bを通過した下り信号は、第1増幅器10dで増幅された後、第2ローパスフィルタ10e(カットオフ周波数が例えば550MHz)を通過し、接点10qを介して棟内の伝送ラインに供給される。
【0044】
一方、上りラインは、棟内側の接点10q側から順に第1バンドパスフィルタ10h,第2増幅器10i,周波数変換器10j,第2バンドパスフィルタ10l,第3増幅器10m,第1ローパスフィルタ10cを直列接続している。
【0045】
そして、本形態では、棟内の伝送ラインにおける上り信号の伝送周波数を710〜760MHzに設定したため、第1バンドパスフィルタ10hの帯域周波数は、棟内の伝送ラインにおける上り信号の伝送周波数(710〜760MHz)に合わせ、さらに他の信号と弁別するように設定する。これにより、下り信号(70〜450MHz)が回り込んできたり、ノイズ信号が搬送されるのを遮断できる。
【0046】
さらに、700MHzで発振する局部発振器10kを有し、その局部発振器10kから出力される局部発振信号が、上りラインに設置された周波数変換器10jに与えられるようになっている。これにより、周波数変換器10jでは、第2増幅器10iで増幅された上り信号と、局部発振信号とが周波数混合される。つまり、局部発振信号を引くことにより、710〜760MHzの高周波信号が、10〜50MHzの低周波数に周波数変換される。そして、この周波数変換された信号が、第2バンドパスフィルタ10l(10〜50MHzの通過帯域)を通過することにより、雑音成分を除去する。そしてさらに、第3増幅器10mで増幅後、第1ローパスフィルタ10c(カットオフ周波数を60MHz程度に設定し、下り信号を遮断する)を通過させ、接点10aを介して幹線2へ送出される。
【0047】
さらに、本形態では、このダウンコンバータ10に内蔵する局部発振器10kから出力される局部発振信号は、上記したごとく自己のダウンコンバータ10において、棟内の高周波数の上り信号を、幹線部分を流れる通常の上り信号の周波数に変換する際の基準信号に用いるとともに、棟内の分配網を介して接続される端末機器13におけるアップコンバータ20にて行う周波数変換の基準信号にも用いるようにしている。そこで、局部発振器10kから出力される局部発振信号を、第3バンドパスフィルタ10nを通過させてノイズ成分を除去した後、分配器10fに送り、通常の下り信号とともに分配器10fから棟内分配網へ供給するようにしている。
【0048】
一方、本形態におけるアップコンバータ20は、図4に示すように、上り信号と下り信号を分配し、下り信号はホームターミナル13a側に伝達し、上り信号は棟内の伝送ライン11側に送り出すような機能を持っている。そこで、信号の伝送経路に沿って説明する。
【0049】
まず、棟内の伝送ライン11側の接点(入出力端子)20pには、分配器20rが接続され、その分配器20rに第3ローパスフィルタ20a,第4バンドパスフィルタ20b及び第4増幅器20cを接続している。第3ローパスフィルタ20aは、下り信号の伝送周波数(70〜450MHz)を抽出して通過可能とするもので、例えば550MHz以下を通過させるようにする。なお、この上限は、双方向CATVシステムに用いられる下り信号の周波数帯域に合わせて調整するのはもちろんである。
【0050】
第4バンドパスフィルタ20bは、ダウンコンバータ10から送られてくる局部発振信号(700MHz)を中心周波数とし、通過帯域をできるだけ狭いものを用いる。これにより、下り信号とともに伝送ライン11を伝達されてきた局部発振信号のみを選択して通過可能となる。
【0051】
第4増幅器20cは、高周波数に変換された上り信号を伝送ライン11に送出するもので、下り信号及びパイロット信号と弁別できる適当な周波数(例えば、705MHz)をカットオフ周波数とし、それ以上の周波数成分を通過可能としている。
【0052】
一方、下り信号の伝送ラインを構成する第3ローパスフィルタ20aの下流側には、第5増幅器20d,第2ハイパスフィルタ20eが直列接続され、分配器20sを介して接点20qに至る。そして、この接点20qが、受信端末13内のモデム13dに接続される。さらに、この第2ハイパスフィルタ20eのカットオフ周波数は、下り信号の周波数帯域(70〜450MHz)に合わせて、例えば60MHzにする。これにより、下り信号の周波数帯域(70〜450MHz)が選択的に通過し、上り信号に相当する周波数(10〜50MHz)は遮断される。
【0053】
また、第4バンドパスフィルタ20bの下流側には、第6増幅器20f,第5バンドパスフィルタ20gを直列接続し、その下流側の第5バンドパスフィルタ20gの通過帯域は、ダウンコンバータ10内の局部発振器10kの発振周波数(700MHz)を中心周波数とする狭帯域としている。これにより、第4バンドパスフィルタ20bを通過したパイロット信号を第6増幅器20fで増幅し、雑音成分を含む増幅信号を第5バンドパスフィルタ20gを通過させることにより雑音成分を除去し、ダウンコンバータ10における周波数変換を行う際に用いる局部発振周波数成分のみを抽出するようになっている。そして、この抽出した周波数成分が、このアップコンバータ20における局部発振信号として周波数変換器20jに与えられる。
【0054】
一方、モデム側の接点20q(分配器20s)には、上記したように第2ハイパスフィルタ20eが接続されているが、さらに第4ローパスフィルタ20hも接続されている。この第4ローパスフィルタ20hのカットオフ周波数は、例えば60MHzにし、モデム13dから送出される上り信号(10〜50MHz)を通過可能とし、下り信号の周波数帯域の信号は遮断するようになっている。
【0055】
そして、この第4ローパスフィルタ20hを通過した上り信号(10〜50MHz)は、第7増幅器20iで増幅された後、周波数変換器20jに与えられ、上記した局部発振信号(700MHz)に基づいて周波数変換される。これにより、周波数変換器20jの出力は、710〜760MHzになる。つまり、10〜50MHzの周波数が、710〜760MHzに周波数変換される。
【0056】
そして、このように周波数変換された信号は、第6バンドパスフィルタ20kで710〜760MHzの帯域を通過させた後、第4増幅器20cに与えられ、そこにおいて増幅され、棟内の伝送ラインに送られる。よって、伝送ライン内は、710〜760MHzの高周波の状態で伝送されることになる。
【0057】
上記のような構成のダウンコンバータ10並びにアップコンバータ20を備えた棟内伝送システムでは、ダウンコンバータ10内の局部発振器10kの出力信号(700MHz)をそのまま棟内伝送ラインを流し、各設備端末13のアップコンバータ20に供給するようにし、各アップコンバータ20では、バンドパスフィルタや増幅器を用い、下り信号の中から係る700MHzの信号を抽出し、それを上り信号の周波数変換する際の局部発振信号として使用するように構成した。
【0058】
そして、各信号の相対関係を見ると、図5のようになる。つまり、従来は棟内の下りラインには、70〜450MHzの帯域の信号が流れるので、係る帯域を通過させるようなフィルタ等を用いたが、本形態では、通常の信号に加えて、局部発振信号となる700MHzの信号も伝送する必要から、下り帯域は700MHzまで拡大することになる。
【0059】
すると、上り帯域は710〜760MHzであるので、その差は10MHzとなる。従って、上り/下りの信号を分離するためのフィルタは、その10MHzの差を分離する高精度のものを用いる必要がある。
【0060】
図6,図7は、本発明に係る周波数変換器の別の実施の形態を示している。本実施の形態では、上記した実施の形態と相違し、ダウンコンバータ10から棟内伝送ラインを介してアップコンバータ20に対して送る周波数変換の際の基準信号として、局部発振器10kの出力信号そのままでなく、分周して周波数を落とした信号(基準信号)を送るようにしている。これにより、上り信号の帯域との差が大きくなり、上り/下りの信号を分離しやすくなる。つまり、比較的分離性能が悪いフィルタ等でも実現することができるようになる。
【0061】
そして、係る処理を行うための具体的な構成としては、図6に示すように、ダウンコンバータ10は、第3バンドパスフィルタ10nに替えて、分周器10rを用いた。この分周器は、周波数を8/10倍にするもので、これにより、局部発振器10kの出力信号(700MHz)は、560MHzに分周される。よって、下り帯域は、70〜560MHzとなる。一方、上り信号の帯域は710〜760MHzである。よって、560MHzと710MHz(差は150MHz)を分離できればよいので、比較的簡単に行える。
【0062】
また、アップコンバータ20は、図7に示すように、第6増幅器20fに替えて、逓倍器20tを用いた。この逓倍器20tは、伝送ラインを流れる基準信号(560MHz)から700MHzの局部発振信号を生成するため、10/8倍にするようになっている。なお、その他の構成並びに作用効果は、上記した図3,図4に示す実施の形態と同様であるので、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【0063】
なお、本形態で基準信号の周波数を560MHzに設定したのは以下の理由からである。すなわち、分周した基準信号は、上り信号の周波数帯域から離れるほど分離しやすいが、あまり低くなり過ぎると下り信号との干渉を生じるおそれがある。そこで、下り信号よりも大きい値をとる必要があり、下り信号の帯域の上限が450MHzの場合にはそれ以上であればよいが、下り帯域が550MHzまであるシステムにも適用することを考え、560MHzとした。このように、基準周波数と局部発振周波数は、上り/下り信号の周波数を考慮し、干渉等を生じない適宜の値を設定し、それに応じて逓倍器や分周器の倍率を変更すればよい。
【0064】
しかしながら、本発明における棟内に伝送する基準信号周波数は、上記した560MHzに限定されるものではなく、下り伝送帯域内で、伝送される下り信号に妨害を与えなく、かつアップコンバータ側でダウンコンバータの局部発振周波数と同期した同じ周波数の信号が再生できればよいものである。
【0065】
例えば、通常のCATVシステムの下り伝送帯域の下限の70MHz、あるいはテレビ信号伝送に使用されていないチャンネル内の周波数に設定してもよい。
棟内伝送する基準信号周波数を70MHzとした場合は、ダウンコンバータ、アップコンバータのそれぞれの局部発振周波数が700MHzであれば、ダウンコンバータ側では発振周波数を1/10に分周するか、もしくは70MHzを発振させ、これを基準信号として棟内伝送するとともに、70MHzを10倍して700MHzの局部発振信号を作ってもよい。アップコンバータ側では受信抽出した70MHzの基準信号を10倍に逓倍して700MHzの局部発振信号を作ればよい。
【0066】
また、例えばC18チャンネルがテレビ信号伝送に使用されていなければ、その帯域内(138〜144MHz)を利用して、基準信号周波数として140MHzを設定し、これを棟内伝送する。この場合は、ダウンコンバータでは局部発振周波数が700MHzであれば、これを1/4倍に分周して140MHzの基準周波数を作る。または140MHzを発振させ、それを基準信号として棟内伝送するとともに、それを5逓倍して700MHzの局部発振信号としてもよい。アップコンバータ側では、基準信号の140MHzを受信抽出し、これを5逓倍して局部発振信号とすればよい。
【0067】
なお、アップコンバータ側で、ダウンコンバータの局部発振信号と同じ周波数の信号を作る場合、棟内伝送された基準信号をもとに、位相ロックループ(Phase Lock Loop)回路を用いてダウンコンバータの局部発振周波数と同期した信号を再生する方法を用いてもよい。
【0068】
尚、上記した実施の形態では、下り信号の帯域が70〜450MHzの例について示したが、本発明はこれに限ることなく、70〜770MHzのものでもよいし、その他のシステムにも適用できる。その場合には、混信等なくし、また、信号の抽出・生成を容易に行えるように基準信号の周波数や、棟内の上り信号の帯域を設定する必要がある。
【0069】
【発明の効果】
以上のように、本発明では、ダウンコンバータに組み込んだ局部発振器の発振出力に基づいて、そのダウンコンバータはもちろんのこと受信端末に実装されるアップコンバータにおける周波数変換を行うようにしたため、幹線の伝送周波数に適合するように棟内伝送の高い周波数から低い周波数に変換したりするアップ/ダウンコンバータにおいて、高精度で安定した周波数変換をすることができ、端末機器から出力される上り信号を正確に幹線に供給することができる。
【0071】
た、局部発振器はダウンコンバータのみに設置すればよいので、棟内伝送システム全体で見た場合に多数設置されるアップコンバータの回路構成が簡単で機器の低廉化が可能となる。
【0072】
そして、マンション等の集合住宅における片方向CATVから、双方向CATVへ変更したり、すでに双方向CATVを使用している場合などにおいて、集合住宅の各家庭からの上り信号の周波数がパイロット信号の2倍程度の高域周波数とするため、ノイズに強くなる。しかも、幹線を流れる上り信号は、従来と同様であるので、従来のCATVの棟内ヘッドエンドに周波数を変換するダウンコンバータを取り付けることにより、上り信号の流合雑音を解消できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】一般的なCATVのシステム全体の構成を示す概念図である。
【図2】本発明の要部となる集合住宅の棟内の伝送系の一例を示す概念図である。
【図3】本発明に係るダウンコンバータの好適な一実施の形態を示す図である。
【図4】本発明に係るアップコンバータの好適な一実施の形態を示す図である。
【図5】使用周波数帯域の一例を示す図である。
【図6】本発明に係るダウンコンバータの好適な他の実施の形態を示す図である。
【図7】本発明に係るアップコンバータの好適な他の実施の形態を示す図である。
【符号の説明】
7 集合住宅
10 ダウンコンバータ
10a 分配器
10b 第1ハイパスフィルタ
10c 第1ローパスフィルタ
10j 周波数変換器
10k 局部発振器
10n 第3バンドパスフィルタ
11 伝送ライン
13 受信端末
15 棟内ヘッドエンド
20 アップコンバータ
20a 第1ローパスフィルタ
20b 第1バンドパスフィルタ
20c 第1ハイパスフィルタ
20f 第2増幅器
20g 第2バンドパスフィルタ
20j 混合器

Claims (2)

  1. 幹線に接続されるヘッドエンドと、そのヘッドエンドに接続され集合集宅内を配線された伝送ラインと、その伝送ラインに設けられたコネクタ端子に接続される受信端末とを備え、前記伝送ラインの上り信号を、前記幹線の下り信号より高い周波数帯域を用いて伝送する双方向CATVシステムに接続された集合住宅内の棟内伝送システムにおいて、
    前記受信端末に、前記上り信号を伝送する上り信号周波数をアップさせるアップコンバータを設けるとともに、前記ヘッドエンドに、前記上り信号周波数を前記幹線の上り信号の周波数に戻すダウンコンバータを設け、
    前記ダウンコンバータは、
    局部発振器と、
    その局部発振器から出力される局部発振信号を基準信号として使用し、前記上り信号信号周波数を、前記幹線の上り信号の周波数に戻す周波数変換を行う周波数変換手段と、
    前記局部発振器から出力される局部発振信号に基づく信号を、下り信号を送信する前記伝送ラインへ混合して送出する信号出力手段とを備え、
    前記アップコンバータは、
    前記下り信号とともに前記伝送ラインを搬送されてくる前記局部発振信号に基づく信号を抽出する抽出手段と、
    その抽出手段が抽出した信号に基づいて生成される基準信号を用いて前記受信端末の上り信号の伝送周波数を前記幹線の下り信号より高い周波数へ変換する周波数変換手段を備え、
    前記ダウンコンバータに内蔵した局部発振器から出力される局部発振信号に基づく信号を、前記ダウンコンバータ並びに前記アップコンバータにそれぞれ実装された各周波数変換手段へ与える基準信号として利用するように構成したことを特徴とする双方向CATVシステムに接続された集合住宅内の棟内伝送システム。
  2. 前記信号出力手段は、前記局部発振器の出力を分周または逓倍して前記ダウンコンバータにおける基準信号と異なる周波数の信号を生成して出力する機能を備えたことを特徴とする請求項1に記載の双方向CATVシステムに接続された集合住宅内の棟内伝送システム。
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