JP3693894B2 - Catv上り多重伝送システム及びその方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はCATV上り多重伝送システム及びその方法に関し、特に上り伝送周波数帯域内を周波数変換して帯域分割して送出した信号を、復調側で周波数再変換を行って送出するCATV(cable television)上り多重伝送方式に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種のCATV上り多重伝送方式においては、上り伝送周波数帯域内を周波数変換するアップコンバータが図5に示すような構成となっている。この図5において、アップコンバータ7は4系統の入力端子IN1〜IN4と、増幅器(AMP)11〜18と、バンドパスフィルタ(BPF:bandpass filter)19〜24と、ミキサ(MIX)25〜27と、混合器(MIX)28と、発振器(OSC:oscillator)(OSC2〜OSC4)71〜73と、出力端子OUTとから構成されている。
【0003】
このアップコンバータ7の入力周波数と変換周波数との配置例を図6に示す。これら図5及び図6を用いてその動作について説明する。4系統の入力端子IN1〜IN4からそれぞれ(f1−f2)帯域信号が入力され、第1の系統の入力端子IN1から入力された(f1−f2)帯域信号はそのまま増幅器11で増幅されて混合器28の端子#1に入力される。
【0004】
第2の系統の入力端子IN2から入力された(f1−f2)帯域信号は、バンドパスフィルタ19、増幅器12を介してミキサ25に入力され、ミキサ25で発振器71からのローカル周波数で帯域(F3−F4)に変換され、増幅器13で増幅された後、基本周波数だけを通過させるバンドパスフィルタ22を通過した後、混合器28の端子32に入力される。
【0005】
第3及び4の系統の入力端子IN3,IN4から入力された(f1−f2)帯域信号も、上記の第2の系統の入力端子IN2から入力された(f1−f2)帯域信号と同様に、第3の系統の入力端子IN3から入力された(f1−f2)帯域信号は帯域(F5−F6)に、第4の系統の入力端子IN4から入力された(f1−f2)帯域信号は帯域(F7−F8)にそれぞれ変換されて混合器28の端子#3,#4に入力される。
【0006】
混合器28の端子#1〜#4にそれぞれ入力された帯域(f1−f2),(F3−F4),(F5−F6),(F7−F8)の信号は混合器28で周波数多重され、増幅器18を介してアップコンバータ7から出力される。この時の出力帯域は(f1−f2)+(F3−F4)+(F5−F6)+(F7−F8)となる。
【0007】
上記のアップコンバータ7で周波数多重されて伝送されてきた信号を逆変換するダウンコンバータの構成を図7に示す。ダウンコンバータ8は入力端子INと、分配器(DIS:distributer)41と、バンドパスフィルタ(BPF)42〜45,47〜49と、増幅器(AMP)50〜53,55〜57と、ミキサ(MIX)58〜60と、発振器(OSC2D〜OSC4D)81〜83と、4系統の出力端子OUT1〜OUT4とから構成されている。
【0008】
このダウンコンバータ8の入力周波数と変換周波数との配置例を図8に示す。これら図7及び図8を用いてその動作について説明する。アップコンバータ7で周波数多重された信号[帯域(f1−f2)+(F3−F4)+(F5−F6)+(F7−F8)の信号]はダウンコンバータ8の入力側で分配器41によって分配される。
【0009】
分配器41の出力端子#1からの信号は(f1−f2)通過バンドパスフィルタ42を通して増幅器50に出力され、増幅器50で増幅されて第1の系統の出力端子OUT1から出力される。
【0010】
分配器41の出力端子#2からの信号は(F3−F4)通過バンドパスフィルタ43及び増幅器51を通してミキサ58に出力され、ミキサ58で発振器81からのローカル周波数で周波数変換(f1−f2)され、増幅器55で増幅された後に(f1−f2)通過バンドパスフィルタ47を介して第2の系統の出力端子OUT2から出力される。
【0011】
分配器41の出力端子#3,#4からの信号も、上記の分配器41の出力端子2からの信号と同様に、帯域(F5−F6),(F7−F8)がそれぞれ帯域(f1−f2)に変換されて第3及び第4の系統の出力端子OUT3,OUT4から出力される。
【0012】
上述したアップコンバータ7及びダウンコンバータ8による周波数変換、周波数再変換の処理方式を従来方式1とする。
【0013】
また、アップコンバータの他の例は図9に示すような構成となっている。この図9において、アップコンバータ9は4系統の入力端子IN1〜IN4と、増幅器(AMP)11〜18と、バンドパスフィルタ(BPF)19〜24と、ミキサ(MIX)25〜28と、発振器(OSC2〜OSC4)71〜73と、出力端子OUTとから構成されている。
【0014】
このアップコンバータ9の入力周波数と変換周波数との配置例を図10に示す。これら図9及び図10を用いてその動作について説明する。アップコンバータ9は4系統の入力端子IN1〜IN4からそれぞれ(f1−f2)帯域信号が入力され、第1の系統の入力端子IN1から入力した(f1−f2)帯域信号はそのまま増幅器11で増幅されて混合器28の端子#1に入力される。
【0015】
第2の系統の入力端子IN2から入力した(f1−f2)帯域信号はバンドパスフィルタ19及び増幅器12を介してミキサ25に入力され、ミキサ25で発振器71からのローカル周波数によって帯域(F3−F4)に変換され、増幅器13で増幅された後、基本周波数だけを通過させるバンドパスフィルタ22を通過した後、混合器28の端子#2に入力される。この時、発振器71からのローカル周波数は混合器28の端子#3に入力されて送出される。
【0016】
また、第3及び第4の系統の入力端子IN3,IN4から入力された(f1−f2)帯域信号は、第2の系統の入力端子IN2から入力された(f1−f2)帯域信号と同様に、帯域が変換されて出力される。
【0017】
つまり、第3の系統の入力端子IN3から入力された(f1−f2)帯域信号は帯域(F5−F6)に、第4の系統の入力端子IN4から入力された(f1−f2)帯域信号は帯域(F7−F8)にそれぞれ変換されて混合器28の端子#4,#6に入力される。この時、発振器72,73からのローカル周波数は混合器28の端子#5,#7にそれぞれ入力されて送出される。
【0018】
混合器28で周波数多重された信号は、増幅器18を介してアップコンバータ9から出力される。この時の出力帯域は(f1−f2)+(F3−F4)+OSC2+(F5−F6)+OSC3+(F7−F8)+OSC4となる。
【0019】
上記のアップコンバータ9で周波数多重されて伝送されてきた信号を逆変換するダウンコンバータの構成を図11に示す。ダウンコンバータ10は入力端子INと、分配器(DIS)41と、バンドパスフィルタ(BPF)42〜45,47〜49,101〜103と、増幅器(AMP)50〜53,55〜57と、ミキサ(MIX)58〜60と、検出器(DET:detector)104〜106と、電圧制御発振器(VCO:Voltage Controlled Oscillator)(VCO2〜VCO4)107〜109と、4系統の出力端子OUT1〜OUT4とから構成されている。
【0020】
このダウンコンバータ10の入力周波数と変換周波数との配置例を図12に示す。これら図11及び図12を用いてその動作について説明する。アップコンバータ9で周波数多重されて伝送されてきた信号[帯域(f1−f2)+(F3−F4)+OSC2+(F5−F6)+OSC3+(F7−F8)+OSC4の信号]はダウンコンバータ10の入力側で分配器41によって分配される。
【0021】
分配器41の出力端子#1からの信号は(f1−f2)通過バンドパスフィルタ42を通して増幅器50で増幅されて第1の系統の出力端子OUT1から出力される。
【0022】
分配器41の出力端子#2からの信号は(F3−F4)通過バンドパスフィルタ43及び増幅器51を通してミキサ58で電圧制御発振器107からのローカル周波数によって周波数変換(f1−f2)され、増幅器55で増幅された後、(f1−f2)通過バンドパスフィルタ47を介して第2の系統の出力端子OUT2から出力される。
【0023】
分配器41の出力端子#3からの信号はOSC2周波数のバンドパスフィルタ101を通過した後に増幅され、検出器104で比較検出されて電圧制御発振器107を制御する。
【0024】
分配器41の出力端子#4,#6からの信号は分配器41の出力端子2からの信号と同様に、帯域(F5−F6),(F7−F8)がそれぞれ(f1−f2)に変換されて第3及び第4の系統の出力端子OUT3,OUT4から出力される。
【0025】
分配器41の出力端子#5,#7からの信号は分配器41の出力端子3からの信号と同様に、OSC3,OSC4周波数のバンドパスフィルタ102,103を通過した後に増幅され、検出器105,106で比較検出されて電圧制御発振器108,109を制御する。
【0026】
上述したアップコンバータ9及びダウンコンバータ10による周波数変換、周波数再変換の処理方式を従来方式2とする。
【0027】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のアップコンバータでは、従来方式1の場合、上りの変換周波数と逆変換時の基準周波数とが異なるため、上りに使用周波数偏差が生じる。受信機の受信帯域幅に余裕があれば、受信可能であるが、高速データ等の場合、受信周波数偏差によってデータエラーが発生する場合がある。
【0028】
また、従来方式2の場合には、上記の問題を改善するために、変換帯域毎の基準周波数を各々送出するようにしているが、その基準信号によって逆変換するので、周波数偏差等が発生することはないが、変換周波数帯域と基準周波数とを送出するため、多重数に対応したそれぞれの基準周波数が必要となり、周波数帯域が広くなり、周波数利用効率が劣るという問題がある。
【0029】
さらに、従来方式2の場合には、変換周波数と基準周波数とが同数の組合せとなっているため、多重数及び変換帯域によって周波数が重なり、システムとして実現することができない場合がある。
【0030】
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、多重数が多い場合でも周波数利用効率を劣化させることなく、変換及び逆変換における周波数偏差の発生を防止することができるCATV上り多重伝送システム及びその方法を提供することにある。
【0031】
【課題を解決するための手段】
本発明によるCATV上り多重伝送システムは、上り伝送周波数帯域内を周波数変換して帯域分割して送出する送信側信号を復調側で周波数再変換する時に帯域周波数を周波数変換前の周波数と各々一致させるCATV上り多重伝送システムであって、
前記上り伝送周波数帯域内を周波数変換する際に共通に使用した一つの基準周波数の信号を前記送信側信号に混合させて送出する手段を前記送信側に備え、
前記送信側信号を周波数再変換する時に前記一つの基準周波数の信号を検出する手段と、その検出された一つの基準周波数に基づいて周波数再変換を行う手段とを前記復調側に備え、
前記周波数変換時に前記基準周波数によって各変換周波数毎に周波数ロックをかけている。
【0032】
本発明によるCATV上り多重伝送方法は、上り伝送周波数帯域内を周波数変換して帯域分割して送出する送信側信号を復調側で周波数再変換する時に帯域周波数を周波数変換前の周波数と各々一致させるCATV上り多重伝送方法であって、
前記送信側において、前記上り伝送周波数帯域内を周波数変換する際に共通に使用した一つの基準周波数の信号を前記送信側信号に混合させて送出し、
前記復調側において、前記送信側信号を周波数再変換する時に前記一つの基準周波数の信号を検出し、その検出された一つの基準周波数に基づいて周波数再変換を行い、
前記周波数変換時に前記基準周波数によって各変換周波数毎に周波数ロックをかけている。
【0033】
すなわち、本発明のCATV上り多重伝送方式は、上り伝送周波数帯域内を周波数変換して帯域分割して送出した信号を復調側で周波数再変換する時に帯域周波数を周波数変換前の周波数と各々一致させるようにしたことを特徴とする。
【0034】
より具体的に、本発明のCATV上り多重伝送方式においては、基準周波数に各多重周波数をロックすることで、アップコンバータで多重して伝送した信号をダウンコンバータで逆変換した時に、周波数偏差を生じさせないようにしているので、周波数偏差が発生しないため、データ通信エラー等を発生させることがなくなる。
【0035】
また、多重数が増えても、基準信号キャリア数が1つだけのため、多重周波数帯域を広くもつことが可能となり、周波数利用効率を向上させることが可能である。さらに、基準キャリアが1つだけであるので、基準キャリアの検出回路が1個となり、各々基準キャリアを送る方式において、アップコンバータ及びダウンコンバ−タ各々の回路構成を小型化することが可能となる。
【0036】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の一実施例について図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施例によるアップコンバータの構成を示すブロック図である。図1において、アップコンバータ1は4系統の入力端子IN1〜IN4と、増幅器(AMP)11〜18と、バンドパスフィルタ(BPF:bandpass filter)19〜24と、ミキサ(MIX)25〜27と、混合器(MIX)28と、電圧制御発振器(VCO:Voltage Controlled Oscillator)(VCO2〜VCO5)29〜32と、発振器(OSC:oscillator)33と、分周器(DEV:devider)34と、出力端子OUTとから構成されている。
【0037】
図2は図1のアップコンバータ1の入力周波数及び変換周波数の配置例を示す図である。これら図1及び図2を参照して本発明の一実施例によるアップコンバータ1の動作について説明する。本発明の一実施例ではCATVの上り信号を周波数多重する方式として4多重アップコンバート方式を用いている。
【0038】
アップコンバータ1は4系統の入力端子IN1〜IN4からそれぞれ(f1−f2)帯域信号が入力されると、第1の系統の入力端子IN1から入力された(f1−f2)帯域信号は(f1−f2)のまま増幅器11で増幅されて混合器28の端子#1に入力される。
【0039】
第2の系統の入力端子IN2から入力された(f1−f2)帯域信号は、バンドパスフィルタ19及び増幅器12を介してミキサ25に入力され、ミキサ25で電圧制御発振器29からのローカル周波数で帯域(F3−F4)に変換され、増幅器13で増幅された後、基本周波数だけを通過させるバンドパスフィルタ22を介して混合器28の端子#2に入力される。
【0040】
第3及び第4の系統の入力端子IN3,IN4から入力された(f1−f2)帯域信号も、上記の第2の系統の入力端子IN2から入力された(f1−f2)帯域信号と同様に、第3の系統の入力端子IN3から入力された(f1−f2)帯域信号は帯域(F5−F6)に、第4の系統の入力端子IN4から入力された(f1−f2)帯域信号は帯域(F7−F8)にそれぞれ変換されて混合器28の端子#3,#4に入力される。
【0041】
ここで、4系統各々に対応する電圧制御発振器29〜31は発振器33からのローカル周波数を分周器34で分周した周波数を基に各ローカル周波数を生成する。電圧制御発振器32は基準となる発振器33からのローカル周波数を分周した信号で、アップコンバータ1から多重して出力される信号と混合して伝送することによって、図示せぬダウンコンバータで本信号を検出して比較を行い、それに基づいて基準信号を作り出すことが可能となる。
【0042】
電圧制御発振器32は混合器28の端子#5に接続され、混合器28は各信号[帯域(f1−f2),(F3−F4),(F5−F6),(F7−F8),VCO5の各信号]を混合して増幅器18で増幅した後、出力端子OUTから図示せぬ伝送路へ送出される。
【0043】
図3は本発明の一実施例によるダウンコンバータの構成を示すブロック図である。図3において、ダウンコンバータ4は入力端子INと、分配器(DIS:distributer)41と、バンドパスフィルタ(BPF)42〜49と、増幅器(AMP)50〜57と、ミキサ(MIX)58〜60と、電圧制御発振器(VCO2D〜VCO4D,VCO6)61〜64と、検出器(DET:detector)65と、分周器(DEV)66と、4系統の出力端子OUT1〜OUT4とから構成され、アップコンバータ1で周波数多重されて伝送されてきた信号を逆変換する。
【0044】
図4は図3のダウンコンバータ4の入力周波数及び変換周波数の配置例を示す図である。これら図3及び図4を参照して本発明の一実施例によるダウンコンバータ4の動作について説明する。
【0045】
アップコンバータ1で周波数多重されて伝送されてきた信号[帯域が(f1−f2)+(F3−F4)+(F5−F6)+(F7−F8)+VCO5の信号]はダウンコンバータ4の入力側で分配器41によって分配される。
【0046】
分配器41の出力端子#1からの信号は(f1−f2)通過バンドパスフィルタ42を通して増幅器50に出力され、増幅器50で増幅されて第1の系統の出力端子OUT1から出力される。
【0047】
分配器41の出力端子#2からの信号は(F3−F4)通過バンドパスフィルタ43及び増幅器51を通してミキサ58に出力され、ミキサ58で電圧制御発振器61からのローカル周波数によって周波数変換(f1−f2)され、増幅器55で増幅された後、(f1−f2)のバンドパスフィルタ47を介して第2の系統の出力端子OUT2から出力される。
【0048】
分配器41の出力端子#3,#4からの信号は、上述した出力端子#2からの信号と同様に、(F5−F6),(F7−F8)通過バンドパスフィルタ44,45及び増幅器52,53を通してミキサ59,60に出力され、ミキサ59,60で電圧制御発振器62,63からのローカル周波数で周波数変換(f1−f2)され、増幅器56,57で増幅された後、(f1−f2)のバンドパスフィルタ48,49を介して第3及び第4の系統の出力端子OUT3,OUT4から出力される。
【0049】
分配器41の出力端子#5からの信号はVCO5の通過バンドパスフィルタ46を介して増幅器54で増幅され、検出器65で比較検出された後、電圧制御発振器64(VCO6)を制御してアップコンバータ1の基準周波数と一致させる。この一致した基準周波数の信号を分周器66で分周して電圧制御発振器61〜63(VCO2D,VCO3D,VCO4D)をそれぞれ制御する。
【0050】
この制御によって、電圧制御発振器61〜63各々からのローカル周波数はアップコンバータ1の対応する周波数と一致するため、ダウンコンバータ4で逆変換した時にアップコンバータ1の入力信号と一致させることができる。
【0051】
このように、上記のような構成とすることで、アップコンバータ1で多重して伝送した信号をダウンコンバータ4で逆変換した時に周波数偏差を生じさせなくすることができるので、データ通信エラー等を発生させることがなくなる。
【0052】
また、多重数が増えても、基準信号キャリア数が1つだけのため、多重周波数帯域を広くもつことができ、周波数利用効率を向上させることができる。この場合、基準信号キャリアが1つだけのため、その基準信号キャリアを検出するための検出回路(検出器65)が1個となり、各々基準信号キャリアを送る方式に比べてアップコンバータ1及びダウンコンバ−タ4各々の回路構成を小型化することができる。
【0053】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、上り伝送周波数帯域内を周波数変換して帯域分割して送出した送信側信号を復調側で周波数再変換する時に帯域周波数を周波数変換前の周波数と各々一致させるCATV上り多重伝送システムにおいて、上り伝送周波数帯域内を周波数変換する際に共通に使用した一つの基準周波数の信号を送信側信号に混合させて送出し、その基準周波数に基づいて周波数再変換を行うことによって、多重数が多い場合でも周波数利用効率を劣化させることなく、変換及び逆変換における周波数偏差の発生を防止することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるアップコンバータの構成を示すブロック図である。
【図2】図1のアップコンバータの入力周波数及び変換周波数の配置例を示す図である。
【図3】本発明の一実施例によるダウンコンバータの構成を示すブロック図である。
【図4】図3のダウンコンバータの入力周波数及び変換周波数の配置例を示す図である。
【図5】従来例によるアップコンバータの構成を示すブロック図である。
【図6】図5のアップコンバータの入力周波数及び変換周波数の配置例を示す図である。
【図7】従来例によるダウンコンバータの構成を示すブロック図である。
【図8】図7のダウンコンバータの入力周波数及び変換周波数の配置例を示す図である。
【図9】従来例によるアップコンバータの他の構成例を示すブロック図である。
【図10】図9のアップコンバータの入力周波数及び変換周波数の配置例を示す図である。
【図11】従来例によるダウンコンバータの他の構成例を示すブロック図である。
【図12】図11のダウンコンバータの入力周波数及び変換周波数の配置例を示す図である。
【符号の説明】
1 アップコンバータ
4 ダウンコンバータ
11〜18,50〜57 増幅器(AMP)
19〜24,42〜49 バンドパスフィルタ(BPF)
25〜27,58〜60 ミキサ(MIX)
28 混合器(MIX)
29〜32,61〜64 電圧制御発振器(VCO)
33 発振器(OSC)
34,66 分周器(DEV)
41 分配器(DIS)
65 検出器(DET)
IN1〜IN4,IN 入力端子
OUT,OUT1〜OUT4 出力端子
Claims (2)
- 上り伝送周波数帯域内を周波数変換して帯域分割して送出する送信側信号を復調側で周波数再変換する時に帯域周波数を周波数変換前の周波数と各々一致させるCATV上り多重伝送システムであって、
前記上り伝送周波数帯域内を周波数変換する際に共通に使用した一つの基準周波数の信号を前記送信側信号に混合させて送出する手段を前記送信側に有し、
前記送信側信号を周波数再変換する時に前記一つの基準周波数の信号を検出する手段と、その検出された一つの基準周波数に基づいて周波数再変換を行う手段とを前記復調側に有し、
前記周波数変換時に前記基準周波数によって各変換周波数毎に周波数ロックをかけることを特徴とするCATV上り多重伝送システム。 - 上り伝送周波数帯域内を周波数変換して帯域分割して送出する送信側信号を復調側で周波数再変換する時に帯域周波数を周波数変換前の周波数と各々一致させるCATV上り多重伝送方法であって、
前記送信側において、前記上り伝送周波数帯域内を周波数変換する際に共通に使用した一つの基準周波数の信号を前記送信側信号に混合させて送出し、
前記復調側において、前記送信側信号を周波数再変換する時に前記一つの基準周波数の信号を検出し、その検出された一つの基準周波数に基づいて周波数再変換を行い、
前記周波数変換時に前記基準周波数によって各変換周波数毎に周波数ロックをかけることを特徴とするCATV上り多重伝送方法。
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