JP4374109B2 - 棟内ｃａｔｖシステム及びｃａｔｖシステム用アップコンバータ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部の双方向ＣＡＴＶシステムからの引込線を建造物内に引き込み、建造物内の伝送線を介して双方向ＣＡＴＶシステムから入力された下り信号を建造物内の複数の端末装置まで伝送すると共に、各端末端子から入力された上り信号を引込線を介して外部の双方向ＣＡＴＶシステムに送出する棟内ＣＡＴＶシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の棟内ＣＡＴＶシステムでは、建造物内の各部で発生した雑音が加入者側の端末端子等を介して伝送線に重畳される。そして、この雑音の内、上り信号と同じ周波数成分のものは、流合雑音として、上り信号と一緒に外部の双方向ＣＡＴＶシステムに出力されてしまう。
【０００３】
そこで、従来では、外部の双方向ＣＡＴＶシステムへ流出する流合雑音を低減するため、ケーブルモデム等の加入者側端末装置にて生成された上り信号（双方向ＣＡＴＶシステムで伝送可能な周波数帯（例えば１０ＭＨｚ〜５５ＭＨｚ）の信号）を、アップコンバータにて、元の周波数よりも高く、しかも、下り信号の伝送周波数（例えば７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ）と重複することのない、ＵＨＦ帯（例えば８２１ＭＨｚ〜８６６ＭＨｚ）の上り信号（以下、棟内上り信号という）に周波数変換して、引込線まで伝送し、棟内の伝送線から引込線へ上り信号を出力する直前で、棟内上り信号を、ダウンコンバータを用いて、元の周波数（換言すれば、双方向ＣＡＴＶシステムでの上り信号の伝送周波数）に変換することが考えられている。
【０００４】
そして、この種の棟内ＣＡＴＶシステムでは、ダウンコンバータにおいて、棟内上り信号から、アップコンバータが周波数変換する前の（換言すれば端末装置が出力した）元の上り信号を正確に復元できるようにするために、アップコンバータ及びダウンコンバータが、夫々、同一周波数の高周波信号を用いて、上り信号又は棟内上り信号を周波数変換するように構成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本発明者が実験を行ったところ、上記棟内ＣＡＴＶシステムを実際に構築すると、アップコンバータの数が多い大規模な棟内ＣＡＴＶシステムでは、ダウンコンバータ側で元の上り信号を正確に復元できない場合があることが判った。そして、この問題を解明するため、本発明者が各種実験を行ったところ、次のことが判った。
【０００６】
即ち、まず、１０ＭＨｚ〜５５ＭＨｚの上り信号を、アップコンバータにて、８２１ＭＨｚ〜８６６ＭＨｚの棟内上り信号に周波数変換するようにした場合、ダウンコンバータにて、棟内上り信号を元の周波数帯（１０ＭＨｚ〜５５ＭＨｚ）の上り信号に周波数変換するには、アップコンバータ及びダウンコンバータにて各信号を周波数変換するのに用いる高周波信号の周波数を、８１１ＭＨｚ若しくは８７６ＭＨｚに設定すればよい。
【０００７】
ところが、周波数変換用高周波信号の周波数をこのように設定すると、アップコンバータから棟内ＣＡＴＶシステムの伝送線上には、周波数変換後の棟内上り信号と一緒に、周波数変換用の高周波信号が漏れ出してしまうことが判った。これは、下り信号よりも周波数が低い上り信号を、下り信号よりも周波数が高い棟内上り信号に周波数変換するシステムでは、周波数変換用の高周波信号と棟内上り信号との周波数の差が、棟内上り信号の伝送周波数に対して極めて小さくなり（上記の例では１０ＭＨｚとなる）、アップコンバータ内の棟内上り信号の出力経路に、棟内上り信号を選択的に通過させるフィルタ回路（バンドパスフィルタ等）を設けたとしても、このフィルタ回路にて周波数変換用高周波信号を良好に除去することができないためである。
【０００８】
一方、棟内ＣＡＴＶシステムにおいては、上り信号を出力する端末装置毎に、アップコンバータが設置されることから、こうした端末装置を所有する加入者の数が多くなるほど（換言すれば、棟内ＣＡＴＶシステムの規模が大きくなるほど）、アップコンバータから伝送線上に漏れ出す高周波信号の数が多くなる。
【０００９】
これに対して、各アップコンバータは、外部の双方向ＣＡＴＶシステムのセンタ装置に設けられた通信装置との間で時分割でデータ通信を行うものであるため、棟内ＣＡＴＶシステムにおいて、複数のアップコンバータが同時に棟内上り信号を出力することはない。
【００１０】
この結果、各アップコンバータから漏れ出した高周波信号は、伝送線上で合成されてダウンコンバータに入力され、その入力レベルは、棟内ＣＡＴＶシステムの規模が大きい程高くなり、場合によっては、棟内上り信号の入力レベルよりも大きくなることが判った。
【００１１】
また、このように伝送線を介してダウンコンバータに入力される高周波信号は、各アップコンバータから漏れ出した高周波信号が伝送線上で合成される際の位相差や、各アップコンバータ毎の高周波信号の周波数の微少なずれ等によって、正規の周波数（８７６ＭＨｚ）を中心として、上下の周波数方向に広がりを持つ雑音成分（以下位相雑音という）が含まれることも判った。
【００１２】
また次に、上記のように、各アップコンバータから漏れ出した周波数変換用高周波信号の合成信号が、棟内上り信号と共にダウンコンバータに入力されると、ダウンコンバータ内では、その合成信号が棟内上り信号と一緒に、周波数変換用の回路（一般にミキサ）に入力されることになる。
【００１３】
そして、その合成信号の周波数（詳しくは中心周波数）は、ダウンコンバータ側で生成される周波数変換用の高周波信号と同じであり、しかも、その信号レベルが高いことから、ダウンコンバータ内では、その合成信号が周波数変換用高周波信号の信号経路に漏れ出し、周波数変換用回路には、上述の位相雑音を含む高周波信号が周波数変換用の信号として入力されてしまう。
【００１４】
この結果、ダウンコンバータにおいて、棟内上り信号は、正規の高周波信号に位相雑音が重畳された純度の低い高周波信号を用いて周波数変換されてしまい、周波数変換後の上り信号は、その上下の周波数方向に広がりを持つ位相雑音を含み、特に、規模の大きいＣＡＴＶシステムでは、上り信号が周囲の位相雑音に埋もれてしまう場合があることが判った。
【００１５】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、端末側ではアップコンバータを用いて上り信号を周波数が高い棟内上り信号に周波数変換し、外部の双方向ＣＡＴＶシステムに接続される引込線側では、ダウンコンバータを用いて棟内上り信号を元の上り信号に周波数変換するようにした棟内ＣＡＴＶシステムにおいて、アップコンバータから漏れ出す周波数変換用の高周波信号のレベルを低減することにより、ダウンコンバータが元の上り信号を正確に復元できるようにすることを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段、及び発明の効果】
この様な目的を達成するため、第１の発明にかかるＣＡＴＶシステム用アップコンバータは、請求項１に記載されている様に、外部の双方向ＣＡＴＶシステムからの引込線を建造物内に引き込み、該建造物内の伝送線を介して、前記引込線から入力された下り信号を、複数の端末端子まで伝送すると共に、加入者側の端末装置からアップコンバータを介して各端末端子に入力された前記下り信号よりも周波数が高い棟内上り信号を、前記引込線側まで伝送し、更に、その伝送された棟内上り信号を、前記伝送線と前記引込線との間に設けられたダウンコンバータにて、前記下り信号よりも周波数が低く、且つ、前記アップコンバータが周波数変換する前の元の上り信号に周波数変換した後、前記引込線から前記双方向ＣＡＴＶシステムの伝送線上に送出する棟内ＣＡＴＶシステムを構成するＣＡＴＶシステム用アップコンバータであって、前記引込線から入力された下り信号を前記端末装置側に伝送するための下り信号通過経路と、前記端末装置から出力された上り信号を前記引込線側まで伝送するための上り信号通過経路と、前記上り信号を所定周波数帯の棟内上り信号に周波数変換するための高周波信号を発生する高周波信号発生手段と、前記上り信号通過経路の前記端末装置側から伝送されてくる上り信号と前記高周波信号発生手段が発生した高周波信号とを混合することにより前記上り信号を前記棟内上り信号に周波数変換して前記上り信号通過経路の前記引込線側へ伝送させる周波数変換手段と、前記上り信号通過経路の前記周波数変換手段より前記引込線側にて、前記周波数変換手段が周波数変換する際に前記棟内上り信号と共に前記上り信号通過経路へ漏れ出して前記引込線側へ伝送される漏洩高周波信号に、前記高周波信号発生手段により発生される高周波信号に対して位相が反転している位相反転高周波信号を混合し、前記漏洩高周波信号と前記位相反転高周波信号とを相殺することにより前記上り信号通過経路から前記漏洩高周波信号を除去する高周波信号除去手段と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明にかかるＣＡＴＶシステム用アップコンバータでは、従来と同様に、端末装置から出力されて上り信号通過経路にて伝送される上り信号と、高周波信号発生手段が発生した高周波信号と、を周波数変換手段が混合することによって上り信号を棟内上り信号に周波数変換する。
【００１８】
そして、周波数変換する際に上り信号通過経路に漏れ出して伝送されてしまう漏洩高周波信号を除去するために、高周波信号除去手段が、上り信号通過経路に漏洩高周波信号に、高周波信号発生手段が発生する高周波信号に対して位相が反転している位相反転高周波信号を混合して、漏洩高周波信号と位相反転高周波信号とを相殺する。
【００１９】
この様にして上り信号通過経路に漏れ出した高周波信号が除去されれば、ダウンコンバータへ高周波信号が入力されることがないので、ダウンコンバータは、上り信号通過経路に漏れ出した周波数変換用の高周波信号の影響を受けることなく、棟内上り信号を元の上り信号に正確に周波数変換することができる。
【００２０】
従って、本発明のＣＡＴＶシステム用アップコンバータを用いれば、外部の双方向ＣＡＴＶシステムに対して、加入者側の端末装置が出力した上り信号を、その品質を低下させることなく送出することができる棟内ＣＡＴＶシステムを構築することができる。
【００２１】
ところで、本発明にかかるＣＡＴＶシステム用アップコンバータにおいて、高周波信号除去手段は、周波数変換用の高周波信号を発生する高周波信号発生手段（発振器）とは別個独立で位相反転高周波信号を発生する様に構成されていても良いが、この様に構成されている場合には、ＣＡＴＶシステム用アップコンバータに高周波信号発生手段の他にもう一つ発振器を備えることになり、部品点数の増加を招くので、好ましくない。
【００２２】
そこで、請求項２に記載されている様に、前記高周波信号除去手段は、前記高周波信号発生手段が発生して前記周波数変換手段まで伝送される高周波信号を分岐させる高周波信号分岐手段と、該高周波信号分岐手段が分岐させた高周波信号の位相を反転させてできる位相反転高周波信号と前記上り信号通過経路にて伝送される高周波信号とを混合する位相反転高周波信号混合手段と、を備えていると良い。
【００２３】
本発明にかかるＣＡＴＶシステム用アップコンバータがこの様に構成されている場合には、高周波信号分岐手段が、高周波信号発生手段によって発生された高周波信号を分岐させ、位相反転高周波信号混合手段が、高周波信号分岐手段によって分岐された高周波信号の位相を反転させてできる位相反転高周波信号と、上り信号通過経路にて伝送される高周波信号と、を混合することによって高周波信号を除去する。この様に、高周波信号発生手段が発生した周波数変換用の高周波信号から位相反転高周波信号を生成すれば、位相反転高周波信号を発生する手段を別途設ける必要がない。従って、部品点数の増加を招かない。
【００２４】
更に、請求項３に記載されている様に、前記高周波信号除去手段は、前記位相反転高周波信号のレベルと前記上り信号通過経路にて伝送される高周波信号のレベルとが略同一になる様に前記位相反転高周波信号のレベルを調整するためのレベル調整手段を備えていると良い。
【００２５】
本発明にかかるＣＡＴＶシステム用アップコンバータがこの様に構成されている場合には、上り信号通過経路における伝送損失分や周波数変換手段の温度特性等に基づいて、レベル調整手段が位相反転高周波信号のレベルを調整して高周波信号と位相反転高周波信号とを略同一レベルにすれば、上り信号通過経路にて伝送される高周波信号をより確実に除去することができる。
【００２６】
又、第２の発明にかかる棟内ＣＡＴＶシステムは、請求項４に記載されている様に、外部の双方向ＣＡＴＶシステムからの引込線を建造物内に引き込み、該建造物内の伝送線を介して、前記引込線から入力された下り信号を、複数の端末端子まで伝送すると共に、加入者側の端末装置からアップコンバータを介して各端末端子に入力された前記下り信号よりも周波数が高い棟内上り信号を、前記引込線側まで伝送し、更に、その伝送された棟内上り信号を、前記伝送線と前記引込線との間に設けられたダウンコンバータにて、前記下り信号よりも周波数が低く、且つ、前記アップコンバータが周波数変換する前の元の上り信号に周波数変換した後、前記引込線から前記双方向ＣＡＴＶシステムの伝送線上に送出する棟内ＣＡＴＶシステムにおいて、前記アップコンバータとして請求項１乃至３の何れかに記載のＣＡＴＶシステム用アップコンバータを採用していることを特徴とする。
【００２７】
本発明にかかる棟内ＣＡＴＶシステムには、第１の発明にかかるＣＡＴＶシステム用アップコンバータが設けられているので、第１の発明にかかるＣＡＴＶシステム用アップコンバータの効果が得られる。即ち、外部の双方向ＣＡＴＶシステムに対して、加入者側の端末装置が出力した上り信号を、その品質を低下させることなく送出することができる棟内ＣＡＴＶシステムを構築することができる、という効果が得られ、特に、高周波信号発生手段が発生した周波数変換用の高周波信号から位相反転高周波信号を生成する様に構成されていれば、位相反転高周波信号を発生する手段を別途設ける必要がないので、部品点数の増加を招かない、という効果が得られ、更に、上り信号通過経路における伝送損失分や周波数変換手段の温度特性等に基づいて、レベル調整手段が位相反転高周波信号のレベルを調整して高周波信号と位相反転高周波信号とを略同一レベルにする様に構成されていれば、上り信号通過経路にて伝送される高周波信号をより確実に除去することができる、という効果が得られる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
まず、本実施例の棟内ＣＡＴＶシステムの全体構成について説明する。
図１は、棟内ＣＡＴＶシステムの全体構成を説明するためのブロック図であり、図２は、棟内ＣＡＴＶシステムで用いられるダウンコンバータ及びアップコンバータの構成を説明するためのブロック図である。
【００２９】
図１に示す様に、本実施例の棟内ＣＡＴＶシステムは、ヘッドエンド１，分岐増幅器２，延長増幅器３，タップオフ４等によって構成される外部の双方向ＣＡＴＶシステムのタップオフ４から分岐された引込線５を、保安器６を介して集合住宅等の建造物１０内に引き込み、建造物１０内の伝送線１１、及び、この伝送線１１上に設けられた双方向増幅器１２，２分配器１３，４分配器１４等を介して、引込線５から入力された外部の双方向ＣＡＴＶシステムの下り信号（周波数：７０乃至７７０ＭＨｚ）を、建造物１０内の多数の加入者側の端末端子１５まで伝送すると共に、この端末端子１５から入力された上り信号（棟内上り信号）を、引込線５まで伝送するものである。
【００３０】
そして、伝送線１１を介して伝送されてくる下り信号が端末端子１５を介してテレビ受信機１６に受信されると、テレビ受信機１６は、下り信号を復調し、音声及び映像を出力する。
又、本実施例の棟内ＣＡＴＶシステムにおいては、端末端子１５にケーブルモデム１８を介してパーソナルコンピュータ１７が接続されており、パーソナルコンピュータ１７からヘッドエンド１へ各種データを送信することにより、有料番組の視聴予約やテレビショッピング等を行うことができる様に構成されている。具体的には、パーソナルコンピュータ１７において生成された各種データは、ケーブルモデム１８において、外部の双方向ＣＡＴＶシステムで伝送可能な周波数帯域（本実施例では１０乃至５５ＭＨｚ）の上り信号に変換され、端末端子１５に入力される。
【００３１】
ところが、前述した様に１０乃至５５ＭＨｚの信号は、建造物１０内において発生する種々の雑音の影響を受け易いので、端末端子１５とケーブルモデム１８との間に、アップコンバータ１９を設置し、パーソナルコンピュータ１７からケーブルモデム１８を介して送信される上り信号を、アップコンバータ１９において、下り信号より高い周波数帯域（本実施例では８２１乃至８６６ＭＨｚ）の棟内上り信号に変換してから、端末端子１５に入力する様に構成されている。
【００３２】
そして、アップコンバータ１９に対応して、棟内ＣＡＴＶシステムの伝送線１１と外部の双方ＣＡＴＶシステムの引込線５との接続部分には、端末端子１５から伝送線１１を介して伝送されてくる棟内上り信号を、外部の双方向ＣＡＴＶシステムで使用可能な周波数の上り信号に戻すダウンコンバータ２０が設置されている。
【００３３】
アップコンバータ１９は、図２に示す様に、下り信号通過回路１９ａと、上り信号周波数変換回路１９ｂと、上流側端子Ｔ１と、下流側端子Ｔ２と、を備える。
下り信号通過回路１９ａは、棟内上り信号阻止用のローパスフィルタ（以下「ＬＰＦ」という。）１０１と、単方向増幅器１０２と、上り信号阻止用のハイパスフィルタ（以下「ＨＰＦ」という。）１０３と、によって構成されており、上り信号周波数変換回路１９ｂは、下り信号阻止用のＨＰＦ１０４と、ミキサ１０５と、ローカル信号発振器１０６と、ＢＰＦ１０７と、単方向増幅器１０８と、減衰器１０９と、下り信号阻止用のＨＰＦ１１０と、によって構成されている。
【００３４】
そして、ＬＰＦ１０１の通過可能周波数帯域は７７０ＭＨｚ以下、ＨＰＦ１０３の通過可能周波数帯域は７０ＭＨｚ以上、ＬＰＦ１０４の通過可能周波数帯域は５５ＭＨｚ以上、ローカル信号発振器１０６の発振周波数は８７６ＭＨｚ、ＢＰＦ１０７の通過可能周波数帯域は８２１乃至８６６ＭＨｚ、ＨＰＦ１１０の通過可能周波数帯域は８２１ＭＨｚ以上となっている。
【００３５】
又、単方向増幅器１０２は、ＬＰＦ１０１，ＨＰＦ１０３等における下り信号の通過損失を補償するためのものであり、単方向増幅器１０８は、ＬＰＦ１０４，ＢＰＦ１０７，ＨＰＦ１１０等における上り信号及び棟内上り信号の通過損失を補償するためのものである。
【００３６】
そして、上流側端子Ｔ１から入力される７０乃至７７０ＭＨｚの下り信号は、ＬＰＦ１０１，単方向増幅器１０２，ＨＰＦ１０３を介して下流側端子Ｔ２から出力される。一方、下流側端子Ｔ２から入力される１０乃至５５ＭＨｚの上り信号は、ＬＰＦ１０４を介してミキサ１０５に入力され、ミキサ１０５は、ローカル信号発振器１０６から入力される８７６ＭＨｚのローカル信号を用いて、上り信号を８２１乃至８６６ＭＨｚの棟内上り信号に周波数変換する。そして、棟内上り信号は、ＢＰＦ１０７，単方向増幅器１０８，減衰器１０９，ＨＰＦ１１０を介して上流側端子Ｔ１から出力される。
【００３７】
ダウンコンバータ２０は、図３に示す様に、下り信号通過回路２０ａと、上り信号周波数変換回路２０ｂと、上流側端子Ｔ３と、下流側端子Ｔ４と、を備える。
下り信号通過回路２０ａは、上り信号阻止用のＨＰＦ２０１と、単方向増幅器２０２と、棟内上り信号阻止用のＬＰＦ２０３と、によって構成されており、上り信号周波数変換回路２０ｂは、下り信号阻止用のＨＰＦ２０４と、ミキサ２０５と、ローカル信号発振器２０６と、ＢＰＦ２０７と、単方向増幅器２０８と、下り信号阻止用のＬＰＦ２０９と、によって構成されている。
【００３８】
そして、ＨＰＦ２０１の通過可能周波数帯域は７０ＭＨｚ以上、ＬＰＦ２０３の通過可能周波数帯域は７７０ＭＨｚ以下、ＨＰＦ２０４の通過可能周波数帯域は８２１ＭＨｚ以上、ローカル発振器２０６の発振周波数は８７６ＭＨｚ、ＢＰＦ２０７の通過可能周波数帯域は１０乃至５５ＭＨｚ、ＬＰＦ２０９の通過可能周波数帯域は５５ＭＨｚ以下となっている。
【００３９】
又、単方向増幅器２０２は、ＨＰＦ２０１，ＬＰＦ２０３等における下り信号の通過損失を補償するためのものであり、単方向増幅器２０８は、ＨＰＦ２０４，ＢＰＦ２０７，ＬＰＦ２０９等における上り信号及び棟内上り信号の通過損失を補償するためのものである。
【００４０】
そして、上流側端子Ｔ３から入力される７０乃至７７０ＭＨｚの下り信号は、ＨＰＦ２０１，単方向増幅器２０２，ＬＰＦ２０３を介して下流側端子Ｔ４から出力される。一方、下流側端子Ｔ４から入力される８２１乃至８６６ＭＨｚの棟内上り信号は、ＨＰＦ２０４を介してミキサ２０５に入力され、ミキサ２０５は、発振器２０６から入力される８７６ＭＨｚの信号を用いて棟内上り信号を周波数変換し、１０乃至５５ＭＨｚの上り信号に戻す。そして、上り信号は、ＢＰＦ２０７，単方向増幅器２０８，ＬＰＦ２０９を介して上流側端子Ｔ３から出力される。
【００４１】
ところが、アップコンバータ１９を構成するＢＰＦ１０７の通過可能周波数帯域は８２１乃至８６６ＭＨｚであり、ローカル信号発振器１０６が発生するローカル信号の周波数は８７６ＭＨｚであり、周波数の差は極僅かであるので、ＢＰＦ１０７はローカル信号を良好に除去することができず、実際には、棟内上り信号と一緒に、ローカル信号が上流側端子Ｔ１からダウンコンバータ２０側へ漏れ出している。
【００４２】
そして、アップコンバータ１９から漏れ出した漏洩ローカル信号が、棟内上り信号と共にダウンコンバータ２０に入力されると、ダウンコンバータ２０において、漏洩ローカル信号及び棟内上り信号がミキサ２０５に入力される。この漏洩ローカル信号の周波数は、ダウンコンバータ２０を構成するローカル信号発振器２０６が発生するローカル信号の周波数と同じであるが位相は若干ずれているので、ミキサ２０５は、正規のローカル信号に漏洩ローカル信号が重畳された純度の低いローカル信号を用いて棟内上り信号を上り信号に戻すことになり、周波数変換後の上り信号は、その上下の周波数方向に広がりを持つ位相雑音を含むことになる。
【００４３】
そこで、本実施例においては、アップコンバータ１９を構成する上り信号周波数変換回路１９ｂに、分岐器１１１と、単方向増幅器１１２と、レベル調整用の利得制御器（以下「ＧＣ」という。）１１３と、温度補償用のＧＣ１１４と、位相反転トランス１１５と、によって構成されるローカル信号除去回路１９ｃを備えている。
【００４４】
分岐器１１１は、ローカル信号発振器１０６が発生したローカル信号を分岐させるためのものである。
単方向増幅器１１２は、分岐器１１１等におけるローカル信号の通過損失を補償するためのものである。
【００４５】
レベル調整用のＧＣ１１３は、ローカル信号発振器１０６が発生して、分岐器１１１，ミキサ１０５，ＢＰＦ１０７，単方向増幅器１０８，減衰器１０９という経路で位相反転トランス１１５に入力される漏洩ローカル信号のレベルと、ローカル信号発振器１０６が発生して、分岐器１１１，単方向増幅器１１２，レベル調整用のＧＣ１１３，温度補償用のＧＣ１１４という経路で位相反転トランス１１５に入力されるローカル信号のレベルとを、ミキサ１０５が基準温度で動作している状態において略一致させるためのものである。
【００４６】
温度補償用のＧＣ１１４は、ミキサ１０５の発熱に伴う温度上昇に応じて、分岐器１１１，ミキサ１０５，ＢＰＦ１０７，単方向増幅器１０８，減衰器１０９という経路で位相反転トランス１１５に入力される漏洩ローカル信号のレベルが変動した場合に、その変動分に応じて、分岐器１１１，単方向増幅器１１２，レベル調整用のＧＣ１１３，温度補償用のＧＣ１１４という経路で位相反転トランス１１５に入力されるローカル信号のレベルを調整して、信号のレベルを略一致させるためのものである。
【００４７】
位相反転トランス１１５は、ローカル信号発振器１０６が発生して、分岐器１１１，単方向増幅器１１２，レベル調整用のＧＣ１１３，温度補償用のＧＣ１１４という経路で伝送されるローカル信号の位相を反転させて、ローカル信号発振器１０６が発生して、分岐器１１１，ミキサ１０５，ＢＰＦ１０７，単方向増幅器１０８，減衰器１０９という経路で伝送される漏洩ローカル信号と混合するためのものである。
【００４８】
このため、ローカル信号発振器１０６が発生して、分岐器１１１，ミキサ１０５，ＢＰＦ１０７，単方向増幅器１０８，減衰器１０９という経路で伝送される漏洩ローカル信号と、ローカル信号発振器１０６が発生して、分岐器１１１，単方向増幅器１１２，レベル調整用のＧＣ１１３，温度補償用のＧＣ１１４という経路で伝送されるローカル信号とは、位相反転トランス１１５において略同レベルかつ位相が反転した状態で混合される。
【００４９】
尚、本実施例において、下り信号通過回路１９ａ全体が前述の下り信号通過経路に相当し、上り信号周波数変換回路１９ｂ全体が前述の上り信号通過経路に相当し、ローカル信号発振器１０６が前述の高周波信号発生手段に相当し、ミキサ１０５が前述の周波数変換手段に相当し、ローカル信号除去回路１９ｃ全体が前述の高周波信号除去手段に相当し、分岐器１１１が前述の高周波信号分岐手段に相当し、位相反転トランス１１５が前述の位相反転高周波信号混合手段に相当し、レベル調整用のＧＣ１１３及び温度補償用のＧＣ１１４が前述のレベル調整手段に相当する。
【００５０】
続いて、本実施例の棟内ＣＡＴＶシステムの効果について説明する。
本実施例の棟内ＣＡＴＶシステムにおいては、ローカル信号発振器１０６が発生して、分岐器１１１，ミキサ１０５，ＢＰＦ１０７，単方向増幅器１０８，減衰器１０９という経路で漏れ出してしまう漏洩ローカル信号を除去するために、ローカル信号発振器１０６が発生したローカル信号を分岐器１１１により分岐させ、位相反転トランス１１５において略同レベルかつ位相が反転した状態で混合されるので、２つのローカル信号は相殺され、漏洩ローカル信号は除去される。
【００５１】
この様にして漏洩ローカル信号が除去されれば、ダウンコンバータ２０へ漏洩ローカル信号が入力されることがないので、ダウンコンバータ２０は、漏洩ローカル信号の影響を受けることなく、棟内上り信号を元の上り信号に正確に周波数変換することができる。
【００５２】
従って、本実施例の棟内ＣＡＴＶシステム１０は、外部の双方向ＣＡＴＶシステムに対して、パーソナルコンピュータ１７が出力した上り信号を、その品質を低下させることなく送出する様に構築することができる。
また、ローカル信号除去回路１９ｃは、ローカル信号発振器１０６によって発生されたローカル信号を分岐器１１１によって分岐し、位相反転トランス１１５がこの信号の位相を反転させて漏洩ローカル信号と混合することによって漏洩ローカル信号を除去する様に構成されている。このため、漏洩ローカル信号を除去するための信号を発生するための発振器を別途設ける必要がないので、部品点数の増加を招かない。
【００５３】
更に、ローカル信号除去回路１９ｃは、レベル調整用のＧＣ１１３及び温度補償用のＧＣ１１４を備え、ローカル信号発振器１０６が発生して、分岐器１１１，ミキサ１０５，ＢＰＦ１０７，単方向増幅器１０８，減衰器１０９という経路で位相反転トランス１１５に入力される漏洩ローカル信号のレベルと、ローカル信号発振器１０６が発生して、分岐器１１１，単方向増幅器１１２，レベル調整用のＧＣ１１３，温度補償用のＧＣ１１４という経路で位相反転トランス１１５に入力されるローカル信号のレベルとを、略一致させる様に構成されているので、漏洩ローカル信号をより確実に除去することができる。
【００５４】
続いて、アップコンバータ１９にローカル信号除去回路１９ｃを備えたことによる効果について、より具体的に説明する。
図４は、アップコンバータ１９にローカル信号除去回路１９ｃを備えたことによる効果を説明するための説明図である。図４（ａ）は、ローカル信号除去回路１９ｃを備えていない状態、即ち、図２において、ローカル信号発振器１０６とミキサ１０５とを直結し、かつ、減衰器１０９とＨＰＦ１１０とを直結した状態において、下流側端子Ｔ２から１５ＭＨｚ，１００ｄＢμの正弦波信号を入力した場合に、上流側端子Ｔ１に如何なる信号が出力されるかを表したものであり、図４（ｂ）は、ローカル信号除去回路１９ｃを備えている状態、即ち、図２に示す状態において、下流側端子Ｔ２から１５ＭＨｚ，１００ｄＢμの正弦波信号を入力した場合に、上流側端子Ｔ１から如何なる信号が出力されるかを表したものである。
【００５５】
図４（ａ）と（ｂ）とを比較して明らかな様に、上流側端子Ｔ１から出力される８７６ＭＨｚの信号（漏洩ローカル信号）のレベルは、アップコンバータ１９にローカル信号除去回路１９ｃを備えたことによって大幅に（２３．８ｄＢ）低下している。一方、８６１ＭＨｚの信号（棟内上り信号）のレベルは、僅かに（４．３ｄＢ）低下しているに過ぎない。又、８２１乃至８６６ＭＨｚにおいて最も大きいノイズは８４６ＭＨｚのもの（３６．７ｄＢμ）であるが、棟内上り信号（８２．７ｄＢμ）との差は十分に大きい（４６ｄＢ）。
【００５６】
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は前述した実施例に何等限定されるものではなく、更に種々の態様において実施しても良いことはもちろんである。
例えば、実施例では、アップコンバータ１９に備えられるローカル信号発振器１０６及びダウンコンバータ２０に備えられるローカル信号発振器２０６は、各々独立でローカル信号を発生する様に構成されているが、ダウンコンバータ２０に下り信号よりも周波数が低い基準信号を発生するための基準発振器を設け、この基準信号を用いてＰＬＬ制御を行うことによりローカル信号発振器２０６が発生するローカル信号を一定周波数に制御すると共に、この基準信号をダウンコンバータ２０からアップコンバータ２０に伝送し、アップコンバータ１９においても、この基準信号を用いてＰＬＬ制御を行うことによりローカル信号発振器１０６が発生するローカル信号を一定周波数に制御する様に構成されていても良い。この様に構成されている場合には、アップコンバータ１９における上り信号から棟内上り信号への周波数変換量とダウンコンバータ２０における棟内上り信号から上り信号への周波数変換量と厳密に対応させることができるので、アップコンバータ１９において周波数変換した棟内上り信号をダウンコンバータ２０においてより正確に上り信号に戻すことができる。
【００５７】
又、実施例では、ローカル信号除去回路１９ｃは、ローカル信号発振器１０６によって発生されたローカル信号を分岐器１１１によって分岐して位相反転トランス１１５によって漏洩ローカル信号と混合することによって漏洩ローカル信号を除去する様に構成されているが、部品点数が増加しても問題がないのであれば、漏洩ローカル信号を除去するための信号を発生するための発振器を別途設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例の棟内ＣＡＴＶシステムの全体構成を説明するためのブロック図である。
【図２】 アップコンバータの構成を説明するためのブロック図である。
【図３】 ダウンコンバータの構成を説明するためのブロック図である。
【図４】 アップコンバータにローカル信号除去回路を備えたことによる効果を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１…ヘッドエンド ２…分岐増幅器 ３…延長増幅器 ４…タップオフ ５…引込線 ６…保安器 １１…伝送線 １２…双方向増幅器 １３…２分配器 １４…４分配器 １５…端末端子 １６…テレビ受信機１７…パーソナルコンピュータ １８…ケーブルモデム １９…アップコンバータ １９ａ…下り信号通過回路 １９ｂ…上り信号周波数変換回路１９ｃ…ローカル信号除去回路 １０１，１０４…ＬＰＦ（ローパスフィルタ） １０２，１０８，１１２…単方向増幅器 １０３，１１０…ＨＰＦ（ハイパスフィルタ） １０５…ミキサ １０６…ローカル信号発振器 １０７…ＢＰＦ（バンドパスフィルタ） １０９…減衰器 １１１…分岐器１１３…レベル調整用のＧＣ（利得制御器） １１４…温度補償用のＧＣ（利得制御器） １１５…位相反転トランス ２０…ダウンコンバータ ２０ａ…下り信号通過回路 ２０ｂ…上り信号周波数変換回路 ２０１，２０４…ＨＰＦ（ハイパスフィルタ） ２０２，２０８…単方向増幅器 ２０３，２０９…ＬＰＦ（ローパスフィルタ） ２０５…ミキサ ２０６…ローカル信号発振器 ２０７…ＢＰＦ（バンドパスフィルタ） Ｔ１…上流側端子 Ｔ２…下流側端子 Ｔ３…上流側端子 Ｔ４…下流側端子。
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部の双方向ＣＡＴＶシステムからの引込線を建造物内に引き込み、建造物内の伝送線を介して双方向ＣＡＴＶシステムから入力された下り信号を建造物内の複数の端末装置まで伝送すると共に、各端末端子から入力された上り信号を引込線を介して外部の双方向ＣＡＴＶシステムに送出する棟内ＣＡＴＶシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の棟内ＣＡＴＶシステムでは、建造物内の各部で発生した雑音が加入者側の端末端子等を介して伝送線に重畳される。そして、この雑音の内、上り信号と同じ周波数成分のものは、流合雑音として、上り信号と一緒に外部の双方向ＣＡＴＶシステムに出力されてしまう。
【０００３】
そこで、従来では、外部の双方向ＣＡＴＶシステムへ流出する流合雑音を低減するため、ケーブルモデム等の加入者側端末装置にて生成された上り信号（双方向ＣＡＴＶシステムで伝送可能な周波数帯（例えば１０ＭＨｚ〜５５ＭＨｚ）の信号）を、アップコンバータにて、元の周波数よりも高く、しかも、下り信号の伝送周波数（例えば７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ）と重複することのない、ＵＨＦ帯（例えば８２１ＭＨｚ〜８６６ＭＨｚ）の上り信号（以下、棟内上り信号という）に周波数変換して、引込線まで伝送し、棟内の伝送線から引込線へ上り信号を出力する直前で、棟内上り信号を、ダウンコンバータを用いて、元の周波数（換言すれば、双方向ＣＡＴＶシステムでの上り信号の伝送周波数）に変換することが考えられている。
【０００４】
そして、この種の棟内ＣＡＴＶシステムでは、ダウンコンバータにおいて、棟内上り信号から、アップコンバータが周波数変換する前の（換言すれば端末装置が出力した）元の上り信号を正確に復元できるようにするために、アップコンバータ及びダウンコンバータが、夫々、同一周波数の高周波信号を用いて、上り信号又は棟内上り信号を周波数変換するように構成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本発明者が実験を行ったところ、上記棟内ＣＡＴＶシステムを実際に構築すると、アップコンバータの数が多い大規模な棟内ＣＡＴＶシステムでは、ダウンコンバータ側で元の上り信号を正確に復元できない場合があることが判った。そして、この問題を解明するため、本発明者が各種実験を行ったところ、次のことが判った。
【０００６】
即ち、まず、１０ＭＨｚ〜５５ＭＨｚの上り信号を、アップコンバータにて、８２１ＭＨｚ〜８６６ＭＨｚの棟内上り信号に周波数変換するようにした場合、ダウンコンバータにて、棟内上り信号を元の周波数帯（１０ＭＨｚ〜５５ＭＨｚ）の上り信号に周波数変換するには、アップコンバータ及びダウンコンバータにて各信号を周波数変換するのに用いる高周波信号の周波数を、８１１ＭＨｚ若しくは８７６ＭＨｚに設定すればよい。
【０００７】
ところが、周波数変換用高周波信号の周波数をこのように設定すると、アップコンバータから棟内ＣＡＴＶシステムの伝送線上には、周波数変換後の棟内上り信号と一緒に、周波数変換用の高周波信号が漏れ出してしまうことが判った。これは、下り信号よりも周波数が低い上り信号を、下り信号よりも周波数が高い棟内上り信号に周波数変換するシステムでは、周波数変換用の高周波信号と棟内上り信号との周波数の差が、棟内上り信号の伝送周波数に対して極めて小さくなり（上記の例では１０ＭＨｚとなる）、アップコンバータ内の棟内上り信号の出力経路に、棟内上り信号を選択的に通過させるフィルタ回路（バンドパスフィルタ等）を設けたとしても、このフィルタ回路にて周波数変換用高周波信号を良好に除去することができないためである。
【０００８】
一方、棟内ＣＡＴＶシステムにおいては、上り信号を出力する端末装置毎に、アップコンバータが設置されることから、こうした端末装置を所有する加入者の数が多くなるほど（換言すれば、棟内ＣＡＴＶシステムの規模が大きくなるほど）、アップコンバータから伝送線上に漏れ出す高周波信号の数が多くなる。
【０００９】
これに対して、各アップコンバータは、外部の双方向ＣＡＴＶシステムのセンタ装置に設けられた通信装置との間で時分割でデータ通信を行うものであるため、棟内ＣＡＴＶシステムにおいて、複数のアップコンバータが同時に棟内上り信号を出力することはない。
【００１０】
この結果、各アップコンバータから漏れ出した高周波信号は、伝送線上で合成されてダウンコンバータに入力され、その入力レベルは、棟内ＣＡＴＶシステムの規模が大きい程高くなり、場合によっては、棟内上り信号の入力レベルよりも大きくなることが判った。
【００１１】
また、このように伝送線を介してダウンコンバータに入力される高周波信号は、各アップコンバータから漏れ出した高周波信号が伝送線上で合成される際の位相差や、各アップコンバータ毎の高周波信号の周波数の微少なずれ等によって、正規の周波数（８７６ＭＨｚ）を中心として、上下の周波数方向に広がりを持つ雑音成分（以下位相雑音という）が含まれることも判った。
【００１２】
また次に、上記のように、各アップコンバータから漏れ出した周波数変換用高周波信号の合成信号が、棟内上り信号と共にダウンコンバータに入力されると、ダウンコンバータ内では、その合成信号が棟内上り信号と一緒に、周波数変換用の回路（一般にミキサ）に入力されることになる。
【００１３】
そして、その合成信号の周波数（詳しくは中心周波数）は、ダウンコンバータ側で生成される周波数変換用の高周波信号と同じであり、しかも、その信号レベルが高いことから、ダウンコンバータ内では、その合成信号が周波数変換用高周波信号の信号経路に漏れ出し、周波数変換用回路には、上述の位相雑音を含む高周波信号が周波数変換用の信号として入力されてしまう。
【００１４】
この結果、ダウンコンバータにおいて、棟内上り信号は、正規の高周波信号に位相雑音が重畳された純度の低い高周波信号を用いて周波数変換されてしまい、周波数変換後の上り信号は、その上下の周波数方向に広がりを持つ位相雑音を含み、特に、規模の大きいＣＡＴＶシステムでは、上り信号が周囲の位相雑音に埋もれてしまう場合があることが判った。
【００１５】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、端末側ではアップコンバータを用いて上り信号を周波数が高い棟内上り信号に周波数変換し、外部の双方向ＣＡＴＶシステムに接続される引込線側では、ダウンコンバータを用いて棟内上り信号を元の上り信号に周波数変換するようにした棟内ＣＡＴＶシステムにおいて、アップコンバータから漏れ出す周波数変換用の高周波信号のレベルを低減することにより、ダウンコンバータが元の上り信号を正確に復元できるようにすることを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段、及び発明の効果】
この様な目的を達成するため、第１の発明にかかるＣＡＴＶシステム用アップコンバータは、請求項１に記載されている様に、外部の双方向ＣＡＴＶシステムからの引込線を建造物内に引き込み、該建造物内の伝送線を介して、前記引込線から入力された下り信号を、複数の端末端子まで伝送すると共に、加入者側の端末装置からアップコンバータを介して各端末端子に入力された前記下り信号よりも周波数が高い棟内上り信号を、前記引込線側まで伝送し、更に、その伝送された棟内上り信号を、前記伝送線と前記引込線との間に設けられたダウンコンバータにて、前記下り信号よりも周波数が低く、且つ、前記アップコンバータが周波数変換する前の元の上り信号に周波数変換した後、前記引込線から前記双方向ＣＡＴＶシステムの伝送線上に送出する棟内ＣＡＴＶシステムを構成するＣＡＴＶシステム用アップコンバータであって、前記引込線から入力された下り信号を前記端末装置側に伝送するための下り信号通過経路と、前記端末装置から出力された上り信号を前記引込線側まで伝送するための上り信号通過経路と、前記上り信号を所定周波数帯の棟内上り信号に周波数変換するための高周波信号を発生する高周波信号発生手段と、前記上り信号通過経路の前記端末装置側から伝送されてくる上り信号と前記高周波信号発生手段が発生した高周波信号とを混合することにより前記上り信号を前記棟内上り信号に周波数変換して前記上り信号通過経路の前記引込線側へ伝送させる周波数変換手段と、前記上り信号通過経路の前記周波数変換手段より前記引込線側にて、前記周波数変換手段が周波数変換する際に前記棟内上り信号と共に前記上り信号通過経路へ漏れ出して前記引込線側へ伝送される漏洩高周波信号に、前記高周波信号発生手段により発生される高周波信号に対して位相が反転している位相反転高周波信号を混合し、前記漏洩高周波信号と前記位相反転高周波信号とを相殺することにより前記上り信号通過経路から前記漏洩高周波信号を除去する高周波信号除去手段と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明にかかるＣＡＴＶシステム用アップコンバータでは、従来と同様に、端末装置から出力されて上り信号通過経路にて伝送される上り信号と、高周波信号発生手段が発生した高周波信号と、を周波数変換手段が混合することによって上り信号を棟内上り信号に周波数変換する。
【００１８】
そして、周波数変換する際に上り信号通過経路に漏れ出して伝送されてしまう漏洩高周波信号を除去するために、高周波信号除去手段が、上り信号通過経路に漏洩高周波信号に、高周波信号発生手段が発生する高周波信号に対して位相が反転している位相反転高周波信号を混合して、漏洩高周波信号と位相反転高周波信号とを相殺する。
【００１９】
この様にして上り信号通過経路に漏れ出した高周波信号が除去されれば、ダウンコンバータへ高周波信号が入力されることがないので、ダウンコンバータは、上り信号通過経路に漏れ出した周波数変換用の高周波信号の影響を受けることなく、棟内上り信号を元の上り信号に正確に周波数変換することができる。
【００２０】
従って、本発明のＣＡＴＶシステム用アップコンバータを用いれば、外部の双方向ＣＡＴＶシステムに対して、加入者側の端末装置が出力した上り信号を、その品質を低下させることなく送出することができる棟内ＣＡＴＶシステムを構築することができる。
【００２１】
ところで、本発明にかかるＣＡＴＶシステム用アップコンバータにおいて、高周波信号除去手段は、周波数変換用の高周波信号を発生する高周波信号発生手段（発振器）とは別個独立で位相反転高周波信号を発生する様に構成されていても良いが、この様に構成されている場合には、ＣＡＴＶシステム用アップコンバータに高周波信号発生手段の他にもう一つ発振器を備えることになり、部品点数の増加を招くので、好ましくない。
【００２２】
そこで、請求項２に記載されている様に、前記高周波信号除去手段は、前記高周波信号発生手段が発生して前記周波数変換手段まで伝送される高周波信号を分岐させる高周波信号分岐手段と、該高周波信号分岐手段が分岐させた高周波信号の位相を反転させてできる位相反転高周波信号と前記上り信号通過経路にて伝送される高周波信号とを混合する位相反転高周波信号混合手段と、を備えていると良い。
【００２３】
本発明にかかるＣＡＴＶシステム用アップコンバータがこの様に構成されている場合には、高周波信号分岐手段が、高周波信号発生手段によって発生された高周波信号を分岐させ、位相反転高周波信号混合手段が、高周波信号分岐手段によって分岐された高周波信号の位相を反転させてできる位相反転高周波信号と、上り信号通過経路にて伝送される高周波信号と、を混合することによって高周波信号を除去する。この様に、高周波信号発生手段が発生した周波数変換用の高周波信号から位相反転高周波信号を生成すれば、位相反転高周波信号を発生する手段を別途設ける必要がない。従って、部品点数の増加を招かない。
【００２４】
更に、請求項３に記載されている様に、前記高周波信号除去手段は、前記位相反転高周波信号のレベルと前記上り信号通過経路にて伝送される高周波信号のレベルとが略同一になる様に前記位相反転高周波信号のレベルを調整するためのレベル調整手段を備えていると良い。
【００２５】
本発明にかかるＣＡＴＶシステム用アップコンバータがこの様に構成されている場合には、上り信号通過経路における伝送損失分や周波数変換手段の温度特性等に基づいて、レベル調整手段が位相反転高周波信号のレベルを調整して高周波信号と位相反転高周波信号とを略同一レベルにすれば、上り信号通過経路にて伝送される高周波信号をより確実に除去することができる。
【００２６】
又、第２の発明にかかる棟内ＣＡＴＶシステムは、請求項４に記載されている様に、外部の双方向ＣＡＴＶシステムからの引込線を建造物内に引き込み、該建造物内の伝送線を介して、前記引込線から入力された下り信号を、複数の端末端子まで伝送すると共に、加入者側の端末装置からアップコンバータを介して各端末端子に入力された前記下り信号よりも周波数が高い棟内上り信号を、前記引込線側まで伝送し、更に、その伝送された棟内上り信号を、前記伝送線と前記引込線との間に設けられたダウンコンバータにて、前記下り信号よりも周波数が低く、且つ、前記アップコンバータが周波数変換する前の元の上り信号に周波数変換した後、前記引込線から前記双方向ＣＡＴＶシステムの伝送線上に送出する棟内ＣＡＴＶシステムにおいて、前記アップコンバータとして請求項１乃至３の何れかに記載のＣＡＴＶシステム用アップコンバータを採用していることを特徴とする。
【００２７】
本発明にかかる棟内ＣＡＴＶシステムには、第１の発明にかかるＣＡＴＶシステム用アップコンバータが設けられているので、第１の発明にかかるＣＡＴＶシステム用アップコンバータの効果が得られる。即ち、外部の双方向ＣＡＴＶシステムに対して、加入者側の端末装置が出力した上り信号を、その品質を低下させることなく送出することができる棟内ＣＡＴＶシステムを構築することができる、という効果が得られ、特に、高周波信号発生手段が発生した周波数変換用の高周波信号から位相反転高周波信号を生成する様に構成されていれば、位相反転高周波信号を発生する手段を別途設ける必要がないので、部品点数の増加を招かない、という効果が得られ、更に、上り信号通過経路における伝送損失分や周波数変換手段の温度特性等に基づいて、レベル調整手段が位相反転高周波信号のレベルを調整して高周波信号と位相反転高周波信号とを略同一レベルにする様に構成されていれば、上り信号通過経路にて伝送される高周波信号をより確実に除去することができる、という効果が得られる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
まず、本実施例の棟内ＣＡＴＶシステムの全体構成について説明する。
図１は、棟内ＣＡＴＶシステムの全体構成を説明するためのブロック図であり、図２は、棟内ＣＡＴＶシステムで用いられるダウンコンバータ及びアップコンバータの構成を説明するためのブロック図である。
【００２９】
図１に示す様に、本実施例の棟内ＣＡＴＶシステムは、ヘッドエンド１，分岐増幅器２，延長増幅器３，タップオフ４等によって構成される外部の双方向ＣＡＴＶシステムのタップオフ４から分岐された引込線５を、保安器６を介して集合住宅等の建造物１０内に引き込み、建造物１０内の伝送線１１、及び、この伝送線１１上に設けられた双方向増幅器１２，２分配器１３，４分配器１４等を介して、引込線５から入力された外部の双方向ＣＡＴＶシステムの下り信号（周波数：７０乃至７７０ＭＨｚ）を、建造物１０内の多数の加入者側の端末端子１５まで伝送すると共に、この端末端子１５から入力された上り信号（棟内上り信号）を、引込線５まで伝送するものである。
【００３０】
そして、伝送線１１を介して伝送されてくる下り信号が端末端子１５を介してテレビ受信機１６に受信されると、テレビ受信機１６は、下り信号を復調し、音声及び映像を出力する。
又、本実施例の棟内ＣＡＴＶシステムにおいては、端末端子１５にケーブルモデム１８を介してパーソナルコンピュータ１７が接続されており、パーソナルコンピュータ１７からヘッドエンド１へ各種データを送信することにより、有料番組の視聴予約やテレビショッピング等を行うことができる様に構成されている。具体的には、パーソナルコンピュータ１７において生成された各種データは、ケーブルモデム１８において、外部の双方向ＣＡＴＶシステムで伝送可能な周波数帯域（本実施例では１０乃至５５ＭＨｚ）の上り信号に変換され、端末端子１５に入力される。
【００３１】
ところが、前述した様に１０乃至５５ＭＨｚの信号は、建造物１０内において発生する種々の雑音の影響を受け易いので、端末端子１５とケーブルモデム１８との間に、アップコンバータ１９を設置し、パーソナルコンピュータ１７からケーブルモデム１８を介して送信される上り信号を、アップコンバータ１９において、下り信号より高い周波数帯域（本実施例では８２１乃至８６６ＭＨｚ）の棟内上り信号に変換してから、端末端子１５に入力する様に構成されている。
【００３２】
そして、アップコンバータ１９に対応して、棟内ＣＡＴＶシステムの伝送線１１と外部の双方ＣＡＴＶシステムの引込線５との接続部分には、端末端子１５から伝送線１１を介して伝送されてくる棟内上り信号を、外部の双方向ＣＡＴＶシステムで使用可能な周波数の上り信号に戻すダウンコンバータ２０が設置されている。
【００３３】
アップコンバータ１９は、図２に示す様に、下り信号通過回路１９ａと、上り信号周波数変換回路１９ｂと、上流側端子Ｔ１と、下流側端子Ｔ２と、を備える。
下り信号通過回路１９ａは、棟内上り信号阻止用のローパスフィルタ（以下「ＬＰＦ」という。）１０１と、単方向増幅器１０２と、上り信号阻止用のハイパスフィルタ（以下「ＨＰＦ」という。）１０３と、によって構成されており、上り信号周波数変換回路１９ｂは、下り信号阻止用のＨＰＦ１０４と、ミキサ１０５と、ローカル信号発振器１０６と、ＢＰＦ１０７と、単方向増幅器１０８と、減衰器１０９と、下り信号阻止用のＨＰＦ１１０と、によって構成されている。
【００３４】
そして、ＬＰＦ１０１の通過可能周波数帯域は７７０ＭＨｚ以下、ＨＰＦ１０３の通過可能周波数帯域は７０ＭＨｚ以上、ＬＰＦ１０４の通過可能周波数帯域は５５ＭＨｚ以上、ローカル信号発振器１０６の発振周波数は８７６ＭＨｚ、ＢＰＦ１０７の通過可能周波数帯域は８２１乃至８６６ＭＨｚ、ＨＰＦ１１０の通過可能周波数帯域は８２１ＭＨｚ以上となっている。
【００３５】
又、単方向増幅器１０２は、ＬＰＦ１０１，ＨＰＦ１０３等における下り信号の通過損失を補償するためのものであり、単方向増幅器１０８は、ＬＰＦ１０４，ＢＰＦ１０７，ＨＰＦ１１０等における上り信号及び棟内上り信号の通過損失を補償するためのものである。
【００３６】
そして、上流側端子Ｔ１から入力される７０乃至７７０ＭＨｚの下り信号は、ＬＰＦ１０１，単方向増幅器１０２，ＨＰＦ１０３を介して下流側端子Ｔ２から出力される。一方、下流側端子Ｔ２から入力される１０乃至５５ＭＨｚの上り信号は、ＬＰＦ１０４を介してミキサ１０５に入力され、ミキサ１０５は、ローカル信号発振器１０６から入力される８７６ＭＨｚのローカル信号を用いて、上り信号を８２１乃至８６６ＭＨｚの棟内上り信号に周波数変換する。そして、棟内上り信号は、ＢＰＦ１０７，単方向増幅器１０８，減衰器１０９，ＨＰＦ１１０を介して上流側端子Ｔ１から出力される。
【００３７】
ダウンコンバータ２０は、図３に示す様に、下り信号通過回路２０ａと、上り信号周波数変換回路２０ｂと、上流側端子Ｔ３と、下流側端子Ｔ４と、を備える。
下り信号通過回路２０ａは、上り信号阻止用のＨＰＦ２０１と、単方向増幅器２０２と、棟内上り信号阻止用のＬＰＦ２０３と、によって構成されており、上り信号周波数変換回路２０ｂは、下り信号阻止用のＨＰＦ２０４と、ミキサ２０５と、ローカル信号発振器２０６と、ＢＰＦ２０７と、単方向増幅器２０８と、下り信号阻止用のＬＰＦ２０９と、によって構成されている。
【００３８】
そして、ＨＰＦ２０１の通過可能周波数帯域は７０ＭＨｚ以上、ＬＰＦ２０３の通過可能周波数帯域は７７０ＭＨｚ以下、ＨＰＦ２０４の通過可能周波数帯域は８２１ＭＨｚ以上、ローカル発振器２０６の発振周波数は８７６ＭＨｚ、ＢＰＦ２０７の通過可能周波数帯域は１０乃至５５ＭＨｚ、ＬＰＦ２０９の通過可能周波数帯域は５５ＭＨｚ以下となっている。
【００３９】
又、単方向増幅器２０２は、ＨＰＦ２０１，ＬＰＦ２０３等における下り信号の通過損失を補償するためのものであり、単方向増幅器２０８は、ＨＰＦ２０４，ＢＰＦ２０７，ＬＰＦ２０９等における上り信号及び棟内上り信号の通過損失を補償するためのものである。
【００４０】
そして、上流側端子Ｔ３から入力される７０乃至７７０ＭＨｚの下り信号は、ＨＰＦ２０１，単方向増幅器２０２，ＬＰＦ２０３を介して下流側端子Ｔ４から出力される。一方、下流側端子Ｔ４から入力される８２１乃至８６６ＭＨｚの棟内上り信号は、ＨＰＦ２０４を介してミキサ２０５に入力され、ミキサ２０５は、発振器２０６から入力される８７６ＭＨｚの信号を用いて棟内上り信号を周波数変換し、１０乃至５５ＭＨｚの上り信号に戻す。そして、上り信号は、ＢＰＦ２０７，単方向増幅器２０８，ＬＰＦ２０９を介して上流側端子Ｔ３から出力される。
【００４１】
ところが、アップコンバータ１９を構成するＢＰＦ１０７の通過可能周波数帯域は８２１乃至８６６ＭＨｚであり、ローカル信号発振器１０６が発生するローカル信号の周波数は８７６ＭＨｚであり、周波数の差は極僅かであるので、ＢＰＦ１０７はローカル信号を良好に除去することができず、実際には、棟内上り信号と一緒に、ローカル信号が上流側端子Ｔ１からダウンコンバータ２０側へ漏れ出している。
【００４２】
そして、アップコンバータ１９から漏れ出した漏洩ローカル信号が、棟内上り信号と共にダウンコンバータ２０に入力されると、ダウンコンバータ２０において、漏洩ローカル信号及び棟内上り信号がミキサ２０５に入力される。この漏洩ローカル信号の周波数は、ダウンコンバータ２０を構成するローカル信号発振器２０６が発生するローカル信号の周波数と同じであるが位相は若干ずれているので、ミキサ２０５は、正規のローカル信号に漏洩ローカル信号が重畳された純度の低いローカル信号を用いて棟内上り信号を上り信号に戻すことになり、周波数変換後の上り信号は、その上下の周波数方向に広がりを持つ位相雑音を含むことになる。
【００４３】
そこで、本実施例においては、アップコンバータ１９を構成する上り信号周波数変換回路１９ｂに、分岐器１１１と、単方向増幅器１１２と、レベル調整用の利得制御器（以下「ＧＣ」という。）１１３と、温度補償用のＧＣ１１４と、位相反転トランス１１５と、によって構成されるローカル信号除去回路１９ｃを備えている。
【００４４】
分岐器１１１は、ローカル信号発振器１０６が発生したローカル信号を分岐させるためのものである。
単方向増幅器１１２は、分岐器１１１等におけるローカル信号の通過損失を補償するためのものである。
【００４５】
レベル調整用のＧＣ１１３は、ローカル信号発振器１０６が発生して、分岐器１１１，ミキサ１０５，ＢＰＦ１０７，単方向増幅器１０８，減衰器１０９という経路で位相反転トランス１１５に入力される漏洩ローカル信号のレベルと、ローカル信号発振器１０６が発生して、分岐器１１１，単方向増幅器１１２，レベル調整用のＧＣ１１３，温度補償用のＧＣ１１４という経路で位相反転トランス１１５に入力されるローカル信号のレベルとを、ミキサ１０５が基準温度で動作している状態において略一致させるためのものである。
【００４６】
温度補償用のＧＣ１１４は、ミキサ１０５の発熱に伴う温度上昇に応じて、分岐器１１１，ミキサ１０５，ＢＰＦ１０７，単方向増幅器１０８，減衰器１０９という経路で位相反転トランス１１５に入力される漏洩ローカル信号のレベルが変動した場合に、その変動分に応じて、分岐器１１１，単方向増幅器１１２，レベル調整用のＧＣ１１３，温度補償用のＧＣ１１４という経路で位相反転トランス１１５に入力されるローカル信号のレベルを調整して、信号のレベルを略一致させるためのものである。
【００４７】
位相反転トランス１１５は、ローカル信号発振器１０６が発生して、分岐器１１１，単方向増幅器１１２，レベル調整用のＧＣ１１３，温度補償用のＧＣ１１４という経路で伝送されるローカル信号の位相を反転させて、ローカル信号発振器１０６が発生して、分岐器１１１，ミキサ１０５，ＢＰＦ１０７，単方向増幅器１０８，減衰器１０９という経路で伝送される漏洩ローカル信号と混合するためのものである。
【００４８】
このため、ローカル信号発振器１０６が発生して、分岐器１１１，ミキサ１０５，ＢＰＦ１０７，単方向増幅器１０８，減衰器１０９という経路で伝送される漏洩ローカル信号と、ローカル信号発振器１０６が発生して、分岐器１１１，単方向増幅器１１２，レベル調整用のＧＣ１１３，温度補償用のＧＣ１１４という経路で伝送されるローカル信号とは、位相反転トランス１１５において略同レベルかつ位相が反転した状態で混合される。
【００４９】
尚、本実施例において、下り信号通過回路１９ａ全体が前述の下り信号通過経路に相当し、上り信号周波数変換回路１９ｂ全体が前述の上り信号通過経路に相当し、ローカル信号発振器１０６が前述の高周波信号発生手段に相当し、ミキサ１０５が前述の周波数変換手段に相当し、ローカル信号除去回路１９ｃ全体が前述の高周波信号除去手段に相当し、分岐器１１１が前述の高周波信号分岐手段に相当し、位相反転トランス１１５が前述の位相反転高周波信号混合手段に相当し、レベル調整用のＧＣ１１３及び温度補償用のＧＣ１１４が前述のレベル調整手段に相当する。
【００５０】
続いて、本実施例の棟内ＣＡＴＶシステムの効果について説明する。
本実施例の棟内ＣＡＴＶシステムにおいては、ローカル信号発振器１０６が発生して、分岐器１１１，ミキサ１０５，ＢＰＦ１０７，単方向増幅器１０８，減衰器１０９という経路で漏れ出してしまう漏洩ローカル信号を除去するために、ローカル信号発振器１０６が発生したローカル信号を分岐器１１１により分岐させ、位相反転トランス１１５において略同レベルかつ位相が反転した状態で混合されるので、２つのローカル信号は相殺され、漏洩ローカル信号は除去される。
【００５１】
この様にして漏洩ローカル信号が除去されれば、ダウンコンバータ２０へ漏洩ローカル信号が入力されることがないので、ダウンコンバータ２０は、漏洩ローカル信号の影響を受けることなく、棟内上り信号を元の上り信号に正確に周波数変換することができる。
【００５２】
従って、本実施例の棟内ＣＡＴＶシステム１０は、外部の双方向ＣＡＴＶシステムに対して、パーソナルコンピュータ１７が出力した上り信号を、その品質を低下させることなく送出する様に構築することができる。
また、ローカル信号除去回路１９ｃは、ローカル信号発振器１０６によって発生されたローカル信号を分岐器１１１によって分岐し、位相反転トランス１１５がこの信号の位相を反転させて漏洩ローカル信号と混合することによって漏洩ローカル信号を除去する様に構成されている。このため、漏洩ローカル信号を除去するための信号を発生するための発振器を別途設ける必要がないので、部品点数の増加を招かない。
【００５３】
更に、ローカル信号除去回路１９ｃは、レベル調整用のＧＣ１１３及び温度補償用のＧＣ１１４を備え、ローカル信号発振器１０６が発生して、分岐器１１１，ミキサ１０５，ＢＰＦ１０７，単方向増幅器１０８，減衰器１０９という経路で位相反転トランス１１５に入力される漏洩ローカル信号のレベルと、ローカル信号発振器１０６が発生して、分岐器１１１，単方向増幅器１１２，レベル調整用のＧＣ１１３，温度補償用のＧＣ１１４という経路で位相反転トランス１１５に入力されるローカル信号のレベルとを、略一致させる様に構成されているので、漏洩ローカル信号をより確実に除去することができる。
【００５４】
続いて、アップコンバータ１９にローカル信号除去回路１９ｃを備えたことによる効果について、より具体的に説明する。
図４は、アップコンバータ１９にローカル信号除去回路１９ｃを備えたことによる効果を説明するための説明図である。図４（ａ）は、ローカル信号除去回路１９ｃを備えていない状態、即ち、図２において、ローカル信号発振器１０６とミキサ１０５とを直結し、かつ、減衰器１０９とＨＰＦ１１０とを直結した状態において、下流側端子Ｔ２から１５ＭＨｚ，１００ｄＢμの正弦波信号を入力した場合に、上流側端子Ｔ１に如何なる信号が出力されるかを表したものであり、図４（ｂ）は、ローカル信号除去回路１９ｃを備えている状態、即ち、図２に示す状態において、下流側端子Ｔ２から１５ＭＨｚ，１００ｄＢμの正弦波信号を入力した場合に、上流側端子Ｔ１から如何なる信号が出力されるかを表したものである。
【００５５】
図４（ａ）と（ｂ）とを比較して明らかな様に、上流側端子Ｔ１から出力される８７６ＭＨｚの信号（漏洩ローカル信号）のレベルは、アップコンバータ１９にローカル信号除去回路１９ｃを備えたことによって大幅に（２３．８ｄＢ）低下している。一方、８６１ＭＨｚの信号（棟内上り信号）のレベルは、僅かに（４．３ｄＢ）低下しているに過ぎない。又、８２１乃至８６６ＭＨｚにおいて最も大きいノイズは８４６ＭＨｚのもの（３６．７ｄＢμ）であるが、棟内上り信号（８２．７ｄＢμ）との差は十分に大きい（４６ｄＢ）。
【００５６】
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は前述した実施例に何等限定されるものではなく、更に種々の態様において実施しても良いことはもちろんである。
例えば、実施例では、アップコンバータ１９に備えられるローカル信号発振器１０６及びダウンコンバータ２０に備えられるローカル信号発振器２０６は、各々独立でローカル信号を発生する様に構成されているが、ダウンコンバータ２０に下り信号よりも周波数が低い基準信号を発生するための基準発振器を設け、この基準信号を用いてＰＬＬ制御を行うことによりローカル信号発振器２０６が発生するローカル信号を一定周波数に制御すると共に、この基準信号をダウンコンバータ２０からアップコンバータ２０に伝送し、アップコンバータ１９においても、この基準信号を用いてＰＬＬ制御を行うことによりローカル信号発振器１０６が発生するローカル信号を一定周波数に制御する様に構成されていても良い。この様に構成されている場合には、アップコンバータ１９における上り信号から棟内上り信号への周波数変換量とダウンコンバータ２０における棟内上り信号から上り信号への周波数変換量と厳密に対応させることができるので、アップコンバータ１９において周波数変換した棟内上り信号をダウンコンバータ２０においてより正確に上り信号に戻すことができる。
【００５７】
又、実施例では、ローカル信号除去回路１９ｃは、ローカル信号発振器１０６によって発生されたローカル信号を分岐器１１１によって分岐して位相反転トランス１１５によって漏洩ローカル信号と混合することによって漏洩ローカル信号を除去する様に構成されているが、部品点数が増加しても問題がないのであれば、漏洩ローカル信号を除去するための信号を発生するための発振器を別途設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例の棟内ＣＡＴＶシステムの全体構成を説明するためのブロック図である。
【図２】 アップコンバータの構成を説明するためのブロック図である。
【図３】 ダウンコンバータの構成を説明するためのブロック図である。
【図４】 アップコンバータにローカル信号除去回路を備えたことによる効果を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１…ヘッドエンド ２…分岐増幅器 ３…延長増幅器 ４…タップオフ ５…引込線 ６…保安器 １１…伝送線 １２…双方向増幅器 １３…２分配器 １４…４分配器 １５…端末端子 １６…テレビ受信機１７…パーソナルコンピュータ １８…ケーブルモデム １９…アップコンバータ １９ａ…下り信号通過回路 １９ｂ…上り信号周波数変換回路１９ｃ…ローカル信号除去回路 １０１，１０４…ＬＰＦ（ローパスフィルタ） １０２，１０８，１１２…単方向増幅器 １０３，１１０…ＨＰＦ（ハイパスフィルタ） １０５…ミキサ １０６…ローカル信号発振器 １０７…ＢＰＦ（バンドパスフィルタ） １０９…減衰器 １１１…分岐器１１３…レベル調整用のＧＣ（利得制御器） １１４…温度補償用のＧＣ（利得制御器） １１５…位相反転トランス ２０…ダウンコンバータ ２０ａ…下り信号通過回路 ２０ｂ…上り信号周波数変換回路 ２０１，２０４…ＨＰＦ（ハイパスフィルタ） ２０２，２０８…単方向増幅器 ２０３，２０９…ＬＰＦ（ローパスフィルタ） ２０５…ミキサ ２０６…ローカル信号発振器 ２０７…ＢＰＦ（バンドパスフィルタ） Ｔ１…上流側端子 Ｔ２…下流側端子 Ｔ３…上流側端子 Ｔ４…下流側端子。
Claims (4)
- 外部の双方向ＣＡＴＶシステムからの引込線を建造物内に引き込み、該建造物内の伝送線を介して、前記引込線から入力された下り信号を、複数の端末端子まで伝送すると共に、加入者側の端末装置からアップコンバータを介して各端末端子に入力された前記下り信号よりも周波数が高い棟内上り信号を、前記引込線側まで伝送し、更に、その伝送された棟内上り信号を、前記伝送線と前記引込線との間に設けられたダウンコンバータにて、前記下り信号よりも周波数が低く、且つ、前記アップコンバータが周波数変換する前の元の上り信号に周波数変換した後、前記引込線から前記双方向ＣＡＴＶシステムの伝送線上に送出する棟内ＣＡＴＶシステムを構成するＣＡＴＶシステム用アップコンバータであって、
前記引込線から入力された下り信号を前記端末装置側に伝送するための下り信号通過経路と、
前記端末装置から出力された上り信号を前記引込線側まで伝送するための上り信号通過経路と、
前記上り信号を所定周波数帯の棟内上り信号に周波数変換するための高周波信号を発生する高周波信号発生手段と、
前記上り信号通過経路の前記端末装置側から伝送されてくる上り信号と前記高周波信号発生手段が発生した高周波信号とを混合することにより前記上り信号を前記棟内上り信号に周波数変換して前記上り信号通過経路の前記引込線側へ伝送させる周波数変換手段と、
前記上り信号通過経路の前記周波数変換手段より前記引込線側にて、前記周波数変換手段が周波数変換する際に前記棟内上り信号と共に前記上り信号通過経路へ漏れ出して前記引込線側へ伝送される漏洩高周波信号に、前記高周波信号発生手段により発生される高周波信号に対して位相が反転している位相反転高周波信号を混合し、前記漏洩高周波信号と前記位相反転高周波信号とを相殺することにより前記上り信号通過経路から前記漏洩高周波信号を除去する高周波信号除去手段と、
を備えることを特徴とするＣＡＴＶシステム用アップコンバータ。 - 前記高周波信号除去手段は、
前記高周波信号発生手段が発生して前記周波数変換手段まで伝送される高周波信号を分岐させる高周波信号分岐手段と、
該高周波信号分岐手段が分岐させた高周波信号の位相を反転させてできる位相反転高周波信号と前記上り信号通過経路にて伝送される高周波信号とを混合する位相反転高周波信号混合手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のＣＡＴＶシステム用アップコンバータ。 - 前記高周波信号除去手段は、
前記位相反転高周波信号のレベルと前記上り信号通過経路にて伝送される高周波信号のレベルとが略同一になる様に前記位相反転高周波信号のレベルを調整するためのレベル調整手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のＣＡＴＶシステム用アップコンバータ。 - 外部の双方向ＣＡＴＶシステムからの引込線を建造物内に引き込み、該建造物内の伝送線を介して、前記引込線から入力された下り信号を、複数の端末端子まで伝送すると共に、加入者側の端末装置からアップコンバータを介して各端末端子に入力された前記下り信号よりも周波数が高い棟内上り信号を、前記引込線側まで伝送し、更に、その伝送された棟内上り信号を、前記伝送線と前記引込線との間に設けられたダウンコンバータにて、前記下り信号よりも周波数が低く、且つ、前記アップコンバータが周波数変換する前の元の上り信号に周波数変換した後、前記引込線から前記双方向ＣＡＴＶシステムの伝送線上に送出する棟内ＣＡＴＶシステムにおいて、
前記アップコンバータとして請求項１乃至３の何れかに記載のＣＡＴＶシステム用アップコンバータを採用していることを特徴とする棟内ＣＡＴＶシステム。
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