JP4418568B2 - 棟内ｃａｔｖシステム、アップコンバータ及びダウンコンバータ - Google Patents

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】
尚、こうした問題を解決するには、各アップコンバータ側で発生する高周波信号の位相を調整したり、或いは、各アップコンバータから高周波信号の合流点までの伝送線の線路長を調整することにより、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互いに打ち消し合うようにしてもよいが、実際にこのような対策を施すことは困難である。
【００１６】
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、ダウンコンバータが、端末側のアップコンバータから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、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。
【００１７】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
かか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、前述した従来の棟内ＣＡＴＶシステムと同様、外部の双方向ＣＡＴＶシステムから引込線を介して入力された下り信号を、建造物内の伝送線を介して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棟内上り信号を、伝送線を介して引込線まで伝送し、しかもこの引込線から外部の双方向ＣＡＴＶシステムには、伝送線と引込線との間に設けられたダウンコンバータを用いて棟内上り信号を端末装置が出力した元の上り信号に周波数変換した上り信号を送出するようにされている。
【００１８】
そして、本発明の棟内ＣＡＴＶシステムでは、アップコンバータ及びダウンコンバータの少なくとも一方を、他方のコンバータが周波数変換に用いる高周波信号とは周波数が異なる複数の高周波信号を用いて、上り信号又は棟内上り信号を複数回連続して周波数変換するよう構成することにより、アップコンバータ及びダウンコンバータが周波数変換に用いる高周波信号の周波数を、互いに異なる周波数に設定している。
【００１９】
ここで、このように、ダウンコンバータ及びアップコンバータが周波数変換に用いる高周波信号の周波数を異なる周波数に設定するのは、従来の棟内ＣＡＴＶシステムにおいて、端末側の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ダウンコンバータに入力されることにより、ダウンコンバータ側で上り信号を正確に復元できなくなるのは、アップコンバータとダウンコンバータとで、各信号の周波数変換に同一周波数の高周波信号を用いるようにしていたためである。
【００２０】
つまり、本発明では、ダウンコンバータ及びアップコンバータを、互いに異なる周波数の高周波信号を用いて各信号を周波数変換するように構成することにより、端末側の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ダウンコンバータに入力されても、その合成信号の位相雑音成分が、ダウンコンバータ側の周波数変換用高周波信号（延いては、周波数変換後の上り信号）に重畳されることがないようにしているのである。
【００２１】
また、本発明では、ダウンコンバータ及びアップコンバータが周波数変換に用いる高周波信号の周波数を異なる周波数に設定するために、アップコンバータ及びダウンコンバータの少なくとも一方を、複数の高周波信号を用いて、上り信号又は棟内上り信号を複数回連続して周波数変換するように構成しているが、これは、ダウンコンバータ側で、アップコンバータが周波数変換する前の元の上り信号を正確に復元できるようにするためである。
【００２２】
つまり、例えば、アップコンバータを、連続した複数回の周波数変換動作によって上り信号を周波数変換するように構成すれば、その複数回の周波数変換動作で使用する高周波信号の周波数を適宜設定することにより、アップコンバータでの上り信号の周波数変換量を任意に設定でき、ダウンコンバータを、連続した複数回の周波数変換動作によって棟内上り信号を周波数変換するように構成すれば、その複数回の周波数変換動作で使用する高周波信号の周波数を適宜設定することにより、ダウンコンバータでの棟内上り信号の周波数変換量を任意に設定できる。
【００２３】
そこで、本発明では、アップコンバータ及びダウンコンバータの少なくとも一方を、連続した複数回の周波数変換動作によっ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することにより、アップコンバータ及びダウンコンバータで周波数変換に用いる高周波信号の周波数を互いに異なる周波数に設定しつつ、アップコンバータ及びダウンコンバータでの各信号の周波数変換量を一致させて、ダウンコンバータ側でアップコンバータが周波数変換する前の元の上り信号を正確に復元できるようにしているのである。
【００２４】
従って、本発明の棟内ＣＡＴＶシステムによれば、端末側の各アップコンバータから周波数変換用の高周波信号が漏れ出し、その合成信号がダウンコンバータに入力されたとしても、ダウンコンバータ側では、その合成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できるようになり、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可能となる。
【００２５】
次に、請求項２に記載のアップコンバータは、請求項１記載の棟内ＣＡＴＶシステムを構築するためのものである。そして、このアップコンバータは、棟内ＣＡＴＶシステムの端末端子と加入者側の端末装置との間に設けられ、伝送線を介して端末端子まで伝送されてきた下り信号を、第１下り信号通過経路を介して、端末装置側に送出する。
【００２６】
また、端末装置から出力された上り信号は、アップコンバータ内の第１周波数変換手段に取り込まる。そして、第１周波数変換手段は、その取り込んだ上り信号と、第１高周波信号発生手段が発生した第１高周波信号とを混合することにより、上り信号を、一旦、第１中間周波信号に周波数変換する。
【００２７】
そして、この第１周波数変換手段で周波数変換された第１中間周波信号は、第２周波数変換手段に取り込まれ、第２周波数変換手段にて、第２高周波信号発生手段が発生した第２高周波信号と混合されることにより、棟内上り信号に周波数変換される。
【００２８】
このように、本発明のアップコンバータは、従来のアップコンバータのように、ダウンコンバータと同一周波数に設定された周波数変換用の高周波信号を用いて、一回の周波数変換動作で上り信号を棟内上り信号に周波数変換するのではなく、第１周波数変換手段及び第２周波数変換手段による２段階の周波数変換動作によって、上り信号を棟内上り信号に周波数変換するようにされている。
【００２９】
そして、その２段階の周波数変換動作に用いられる第１高周波信号及び第２高周波信号は、棟内ＣＡＴＶシステムのダウンコンバータが周波数変換に用いる高周波信号とは異なる周波数に設定されている。
このため、本発明のアップコンバータによれば、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所定周波数帯の棟内上り信号に周波数変換できるだけでなく、周波数変換に用いる各高周波信号（第１高周波信号及び第２高周波信号）の周波数を、ダウンコンバータ側で周波数変換に用いられる高周波信号と異なる周波数に設定することにより、請求項１記載の棟内ＣＡＴＶシステムを容易に実現することができる。
【００３０】
また、このようにアップコンバータが周波数変換に用いる高周波信号を、第１高周波信号と第２高周波信号との２つの信号にした場合、これら各高周波信号の周波数を、棟内上り信号の周波数から離すことができる。従って、本発明のアップコンバータによれば、周波数変換用の高周波信号が端末端子側（延いては伝送線上）に漏れ出すのを防止することもできる。
【００３１】
つまり、既述したように、従来の棟内ＣＡＴＶシステムにおいて、アップコンバータから伝送線上に周波数変換用の高周波信号が漏れ出すのは、そ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、アップコンバータ内の棟内上り信号の出力経路に設けられる棟内上り信号選択用のフィルタ回路（バンドパスフィルタ等）では、周波数変換用高周波信号を充分減衰させることができないためである。
【００３２】
しかし、本発明のアップコンバータによれば、第１高周波信号と第２高周波信号との２つの高周波信号を用いて上り信号を周波数変換することから、これら各高周波信号の周波数と、周波数変換後の各信号（第１中間周波信号及び棟内上り信号）の周波数との差を大きくして、各周波数変換手段からの信号出力経路に設けられる信号選択用のフィルタ回路（バンドパスフィルタ等）で、周波数変換に用いた高周波信号を充分減衰させるようにすることができる。
【００３３】
このため、本発明のアップコンバータによれば、アップコンバータから周波数変換用高周波信号が漏れ出すのを防止し、ダウンコンバータにその合成信号が入力されるのを防止する、といったこともできるようになるのである。そして、この場合、ダウンコンバータは、アップコンバータから漏れ出した高周波信号の影響を受けることはないので、上り信号をより高精度に復元することができる。
【００３４】
次に、請求項３に記載のダウンコンバータは、請求項２に記載のアップコンバータと同様、請求項１記載の棟内ＣＡＴＶシステムを構築するためのものである。そして、このダウンコンバータは、外部の双方向ＣＡＴＶシステムからの引込線と建造物内の伝送線との間に設けられ、引込線を介して入力された外部の双方向ＣＡＴＶシステムからの下り信号を、第２下り信号通過経路を介して、建造物内の伝送線上に送出する。
【００３５】
また、伝送線を介して端末側のアップコンバータより伝送されてきた棟内上り信号は、ダウンコンバータ内の第３周波数変換手段に取り込まる。そして、第３周波数変換手段は、その取り込んだ上り信号と、第３高周波信号発生手段が発生した第３高周波信号とを混合することにより、棟内上り信号を、一旦、第２中間周波信号に周波数変換する。
【００３６】
そして、この第３周波数変換手段で周波数変換された第２中間周波信号は、第４周波数変換手段に取り込まれ、第４周波数変換手段にて、第４高周波信号発生手段が発生した第４高周波信号と混合されることにより、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される。
【００３７】
このように、本発明のダウンコンバータは、従来のダウンコンバータのように、端末側のアップコンバータと同一周波数に設定された周波数変換用の高周波信号を用いて、一回の周波数変換動作で棟内上り信号を上り信号に周波数変換するのではなく、第３周波数変換手段及び第４周波数変換手段による２段階の周波数変換動作によって、棟内上り信号を上り信号に周波数変換するようにされている。
【００３８】
そして、その２段階の周波数変換動作に用いられる第３高周波信号及び第４高周波信号は、棟内ＣＡＴＶシステムのアップコンバータが周波数変換に用いる高周波信号とは異なる周波数に設定されている。
このため、本発明のダウンコンバータを用いれば、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元の上り信号を正確に復元することができるだけでなく、各高周波信号（第３高周波信号及び第４高周波信号）の周波数を、アップコンバータ側で周波数変換に用いられる高周波信号と異なる周波数に設定することにより、請求項１記載の棟内ＣＡＴＶシステムを容易に実現することができる。
【００３９】
尚、請求項１記載の棟内ＣＡＴＶシステムを構築する際には、アップコンバータ及びダウンコンバータとして、請求項２に記載のアップコンバータと請求項３に記載のダウンコンバータとの両方を用いるようにしてもよく、ダウンコンバータには、周波数変換を一回だけ行う従来のものを用い、アップコンバータに、請求項２に記載のものを用いるようにしてもよい。また逆に、アップコンバータには、周波数変換を一回だけ行う従来のものを用い、ダウンコンバータに、請求項３に記載のダウンコンバータを用いるようにしてもよい。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例を図面と共に説明する。
図１は、本発明が適用された実施例の棟内ＣＡＴＶシステム全体の構成を表す構成図である。
【００４１】
図１に示す如く、本実施例の棟内ＣＡＴＶシステムは、外部の双方向ＣＡＴＶシステムの伝送線（ＣＡＴＶ伝送線）２から分岐装置４を介して分岐された引込線６を、保安器８を介して、マンション，アパート等の建造物内に引き込み、その建造物内に配線された同軸ケーブルからなる伝送線Ｌ、及び、この伝送線Ｌに設けられた双方向増幅器１２，分岐器１４，分配器１６等を介して、引込線６から入力された双方向ＣＡＴＶシステムの下り信号（周波数：７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ）を、建造物内の各加入者宅に設置された直列ユニット等からなる複数の端末端子１８まで伝送すると共に、加入者側の各種端末装置から後述のアップコンバータ２０を介して端末端子１８に入力された棟内上り信号を、引込線６まで伝送するものである。
【００４２】
そして、本実施例の棟内ＣＡＴＶシステムでは、加入者側で、外部の双方向ＣＡＴＶシステムのセンタ装置を介してインターネットを楽しむ場合や、センタ装置に対して有料番組の視聴予約やテレビショッピング等のためのデータを送信する際には、その加入者側の端末端子１８に、アップコンバータ２０及びケーブルモデム２２を介して、データ通信用の情報端末装置（パーソナルコンピュータ等）２４を接続する。
【００４３】
この結果、情報端末装置２４から出力されたデータ通信用の送信データは、ケーブルモデム２２にて、外部の双方向ＣＡＴＶシステムで伝送可能な所定周波数帯（本実施例では、１０ＭＨｚ〜５５ＭＨｚ）の上り信号に変換され、更に、この上り信号は、アップコンバータ２０にて、所定周波数帯（本実施例では、８２１ＭＨｚ〜８６６ＭＨｚ）の棟内上り信号に周波数変換されて、端末端子１８に入力される。
【００４４】
このため、棟内ＣＡＴＶシステムの伝送線Ｌと、外部の双方向ＣＡＴＶシステムからの引込線６との接続部分には、各端末端子１８から伝送線Ｌを介して伝送されてきた棟内上り信号を、外部の双方向ＣＡＴＶシステムで伝送可能な元の上り信号に周波数変換するためのダウンコンバータ１０が設けられている。
【００４５】
尚、図１において、符号２６は、アップコンバータ２０が接続されない端末端子１８に接続され、伝送線Ｌを介して伝送されてきた外部の双方向ＣＡＴＶシステムからの下り信号を受信して、所望チャンネルのテレビ放送を復調・再生するテレビ受信機を表す。
【００４６】
次に、本実施例の棟内ＣＡＴＶシステムで用いられるダウンコンバータ１０及びアップコンバータ２０の構成を図２を用いて説明する。
［ダウンコンバータ］
図２（ａ）に示すように、ダウンコンバータ１０には、外部の双方向ＣＡＴＶシステムからの引込線６を接続するための外部接続端子Ｔ１と、建造物内の伝送線Ｌを接続するための内部接続端子Ｔ２とが備えられている。
【００４７】
そして、外部接続端子Ｔ１に入力された下り信号は、ハイパスフィルタ（以下、ＨＰＦと記載する）３１を介して、ダウンコンバータ１０内に取り込まれ、混合回路３２、ローパスフィルタ（以下、ＬＰＦと記載する）３３、及び内部接続端子Ｔ２を介して、端末側の伝送線Ｌ上に送出される。
【００４８】
ここで、ＨＰＦ３１は、下り信号を通過させ、周波数変換後の上り信号の通過を阻止するためのものであり、カットオフ周波数が例えば７０ＭＨｚに設定されている。また、ＬＰＦ３３は、下り信号を通過させ、伝送線Ｌを介して内部接続端子Ｔ２に入力された棟内上り信号の通過を阻止するためのものであり、カットオフ周波数が例えば７７０ＭＨｚに設定されている。従って、本実施例のダウンコンバータ１０においては、ＨＰＦ３１と，ＬＰＦ３３とにより、下り信号通過経路が形成されることになる。
【００４９】
また、ＨＰＦ３１とＬＰＦ３３との間の下り信号の通過経路上に設けられた混合回路３２は、この経路を通過する下り信号に後述の基準信号を混合することにより、基準信号を下り信号と共に端末側の伝送線Ｌ上に送出するためのものであり、所謂方向性結合器にて構成されている。
【００５０】
次に、内部接続端子Ｔ２に入力される端末側からの棟内上り信号は、ＨＰＦ３４を介して、ダウンコンバータ１０内に取り込まれる。尚、ＨＰＦ３４は、ＬＰＦ３３から出力される下り信号の回り込みを防止し、棟内上り信号のみを選択的に取り込むためのものであり、カットオフ周波数が例えば８２１ＭＨｚに設定されている。
【００５１】
そして、ＨＰＦ３４を介してダウンコンバータ１０内に取り込まれた棟内上り信号は、信号レベル調整用の減衰器（所謂アッテネータであり、以下ＡＴＴと記載する）３５及びバンドパスフィルタ（以下、ＢＰＦと記載する）３６を介して、増幅回路３７に入力される。尚、ＢＰＦ３６は、棟内上り信号を選択的に通過させるためのものであり、信号通過帯域が、棟内上り信号の伝送周波数（８２１ＭＨｚ〜８６６ＭＨｚ）に設定されている。
【００５２】
また増幅回路３７に入力された棟内上り信号は、増幅回路３７にて所定レベルまで増幅された後、周波数変換手段としてのミキサ３８に入力される。そして、ミキサ３８は、ＰＬＬ回路３９により発振周波数が一定（本実施例では、８７６ＭＨｚ）に制御された周波数可変型の局部発振回路４０からの高周波信号と、棟内上り信号とを混合することにより、棟内上り信号を、アップコンバータ２０が周波数変換する前の元の上り信号に周波数変換する。
【００５３】
ここで、ＰＬＬ回路３９は、局部発振回路４０から出力される周波数変換用の高周波信号と基準信号とを夫々分周して取り込み、その分周後の各信号の位相差が零となるように局部発振回路４０の発振周波数を制御することにより、ダウンコンバータ１０内での周波数変換用の高周波信号を基準信号に対応した一定周波数に制御するためのものである。そして、本実施例では、このＰＬＬ回路３９が局部発振回路４０の発振周波数を制御するのに用いる基準信号を、ダウンコンバータ１０内の基準発振回路４１にて生成するようにされている。従って、本実施例では、ＰＬＬ回路３９、局部発振回路４０、及び基準発振回路４１が、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として機能することになる。
【００５４】
また、基準発振回路４１の発振周波数は、下り信号よりも低い周波数に設定されており、この基準発振回路４１から出力された、下り信号よりも低周波の基準信号は、上記のようにＰＬＬ回路３９に入力されるだけでなく、基準信号を選択的に通過させる狭帯域のＢＰＦ４２を介して、上述の混合回路３２に入力される。この結果、基準信号は、上記のように混合回路３２にて下り信号に混合された後、ＬＰＦ３３及び内部接続端子Ｔ２を介して伝送線Ｌ上に送出されることになる。
【００５５】
尚、このように内部接続端子Ｔ２から伝送線Ｌ上に基準信号を送出するのは、端末側の各アップコンバータ２０にこの基準信号を伝送して、各アップコンバータ２０側でも、ダウンコンバータ１０と同じ基準信号を用いて、周波数変換用の高周波信号を生成できるようにするためである。つまり、本実施例では、ダウンコンバータ１０から端末側の各アップコンバータ２０に基準信号を送信することにより、各アップコンバータ２０側での上り信号の周波数の変換量を、ダウンコンバータ１０側での棟内上り信号の周波数変換量と対応させ、ダウンコンバータ１０側で上り信号を正確に復元できるようにしているのである。
【００５６】
次に、ミキサ３８にて周波数変換された上り信号は、上り信号を選択的に通過させるために信号通過帯域が上り信号の伝送周波数（１０ＭＨｚ〜５５ＭＨｚ）に設定されたＢＰＦ４３を介して、上り信号増幅用の増幅回路４４に入力される。そして、上り信号は、この増幅回路４４にて所定レベルまで増幅された後、信号レベル調整用のＡＴＴ４５、ＬＰＦ４６、及び、外部接続端子Ｔ１を介して、引込線６側に送出される。尚、ＬＰＦ４６は、外部接続端子Ｔ１に入力された下り信号の通過を阻止し、周波数変換後の上り信号のみを通過させるためのものであり、そのカットオフ周波数は、例えば５５ＭＨｚに設定されている。
［アップコンバータ］
アップコンバータ２０は、請求項２に記載のアップコンバータを具現化したものであり、図２（ｂ）に示すように、同軸ケーブル等を介して端末端子１８に接続するための第１接続端子Ｔ３と、上り信号を出力してくるケーブルモデム２２等の通信用端末装置に接続するための第２接続端子Ｔ４とを備える。
【００５７】
そして、端末端子１８から第１接続端子Ｔ３に入力された下り信号は、ＬＰＦ５１を介して、アップコンバータ２０内に取り込まれ、分岐回路５２、ＨＰＦ５３及び第２接続端子Ｔ４を介して、通信用端末装置側に送出される。
ここで、ＬＰＦ５１は、周波数変換後の棟内上り信号の通過を阻止し、第１接続端子Ｔ３に入力された下り信号のみを通過させるためのものであり、カットオフ周波数が例えば７７０ＭＨｚに設定されている。また、ＨＰＦ５３は、通信用端末装置から第２接続端子Ｔ４に入力された上り信号の通過を阻止し、下り信号のみを通過させるためのものであり、カットオフ周波数が例えば７０ＭＨｚに設定されている。従って、本実施例のアップコンバータ２０においては、ＬＰＦ５１とＨＰＦ５３とにより、下り信号通過経路（詳しくは請求項２に記載の第１下り信号通過経路）が形成されることになる。
【００５８】
また、ＬＰＦ５１とＨＰＦ５３との間の下り信号の通過経路上に設けられた分岐回路５２は、この経路を通過する下り信号の一部を分岐させるためのものであり、所謂方向性結合器にて構成されている。そして、この分岐回路５２で分岐された下り信号は、ダウンコンバータ１０から伝送されてきた基準信号を抽出するための狭帯域のＢＰＦ５９に入力される。
【００５９】
次に、第２接続端子Ｔ４に入力される通信用端末装置からの上り信号は、ＬＰＦ５４を介して、アップコンバータ２０内に取り込まれる。尚、ＬＰＦ５４は、ＨＰＦ５３から出力される下り信号の回り込みを防止し、上り信号のみを選択的に取り込むためのものであり、カットオフ周波数が例えば５５ＭＨｚに設定されている。
【００６０】
そして、ＬＰＦ５４を介してアップコンバータ２０内に取り込まれた上り信号は、信号レベル調整用のＡＴＴ５５を介して、周波数変換手段（詳しくは請求項２に記載の第１周波数変換手段）としてのミキサ５６に入力される。そして、ミキサ５６は、ＰＬＬ回路５７により発振周波数が一定（本実施例では、１００ＭＨｚ）に制御された周波数可変型の局部発振回路５８からの高周波信号と、上り信号とを混合することにより、上り信号を、周波数が１１０ＭＨｚ〜１５５ＭＨｚの中間周波信号に周波数変換する。
【００６１】
ここで、ＰＬＬ回路５７は、ＢＰＦ５９にて下り信号から抽出された基準信号（換言すればダウンコンバータ１０から伝送されてきた基準信号）と、局部発振回路５８から出力される周波数変換用の高周波信号とを、夫々、分周して取り込み、その分周後の各信号の位相差が零となるように局部発振回路５８の発振周波数を制御することにより、局部発振回路５８から出力される高周波信号の周波数を、ダウンコンバータ１０側での周波数変換用の高周波信号の周波数に対して、「１００／８７６」となるように設定する。尚、本実施例では、分岐回路５２、ＢＰＦ５９、ＰＬＬ回路５７、及び局部発振回路５８が、請求項２記載の第１高周波信号発生手段として機能する。
【００６２】
次に、ミキサ５６にて周波数変換された中間周波信号は、中間周波信号を選択的に通過させるために信号通過帯域が中間周波信号の周波数（１１０ＭＨｚ〜１５５ＭＨｚ）に設定されたＢＰＦ６０を介して、周波数変換手段（詳しくは請求項２に記載の第２周波数変換手段）としてのミキサ６１に入力される。そして、ミキサ６１は、ＰＬＬ回路６２により発振周波数が一定（本実施例では、９７６ＭＨｚ）に制御された周波数可変型の局部発振回路６３からの高周波信号と、中間周波信号とを混合することにより、中間周波信号を、周波数が８２１ＭＨｚ〜８６６ＭＨｚの棟内上り信号に周波数変換する。
【００６３】
ここで、ＰＬＬ回路６２は、上記ＰＬＬ回路５７と同様、ＢＰＦ５９にて下り信号から抽出された基準信号と、局部発振回路６３から出力される周波数変換用の高周波信号とを、夫々、分周して取り込み、その分周後の各信号の位相差が零となるように局部発振回路６３の発振周波数を制御するものである。
【００６４】
このため、局部発振回路６３から出力される高周波信号の周波数は、ダウンコンバータ１０側での周波数変換用の高周波信号の周波数に対して、正確に「９７６／８７６」となる。従って、本実施例のアップコンバータ２０では、ミキサ５６及び６１を用いた２段階の周波数変換によって、上り信号が、ダウンコンバータ１０側での周波数変換用高周波信号（８７６ＭＨｚ）で周波数変換した場合と同じ変換量で、棟内上り信号に周波数変換され、ダウンコンバータ１０側では、この棟内上り信号を元の上り信号に正確に復元できることになる。
【００６５】
尚、本実施例では、ＰＬＬ回路６２及び局部発振回路６３が、上述の分岐回路５２及びＢＰＦ５９と共に、請求項２記載の第２高周波信号発生手段として機能することになる。
次に、ミキサ６１で周波数変換された棟内上り信号は、棟内上り信号を選択的に通過させるために信号通過帯域が棟内上り信号の周波数（８２１ＭＨｚ〜８６６ＭＨｚ）に設定されたＢＰＦ６４を介して、棟内上り信号増幅用の増幅回路６５に入力される。そして、棟内上り信号は、この増幅回路６５にて所定レベルまで増幅された後、信号レベル調整用のＡＴＴ６６、ＨＰＦ６７、及び、第１接続端子Ｔ３を介して、端末端子１８（延いては伝送線Ｌ）側に送出される。尚、ＨＰＦ６７は、第１接続端子Ｔ３に入力された下り信号の通過を阻止し、周波数変換後の棟内上り信号のみを通過させるためのものであり、そのカットオフ周波数は、例えば８２１ＭＨｚに設定されている。
【００６６】
以上説明したように、本実施例の棟内ＣＡＴＶシステムにおいては、ダウンコンバータ１０を、周波数変換手段としての一つのミキサ３８を用いて、棟内上り信号を上り信号に周波数変換するように構成し、アップコンバータ２０を、第１周波数変換手段及び第２周波数変換手段としての二つのミキサ５６及び６１を用いた連続する２段階の周波数変換動作によって、上り信号を棟内上り信号に周波数変換するように構成することで、ダウンコンバータ１０及びアップコンバータ２０で周波数変換に使用する高周波信号の周波数を、互いに異なる周波数（８７６ＭＨｚ，１００ＭＨｚ，９７６ＭＨｚ）に設定している。
【００６７】
このため、例えば、各端末端子１８に接続された複数のアップコンバータ２０から、後段の周波数変換手段（具体的にはミキサ６１）で用いられる周波数変換用高周波信号（９７６ＭＨｚ）が漏れ出し、その合成信号がダウンコンバータ１０に入力されて、周波数変換手段としてのミキサ３８まで伝送されたとしても、その合成信号は、ダウンコンバータ１０側の周波数変換用高周波信号（８７６ＭＨｚ）と、周波数が１００ＭＨｚも異なることから、ダウンコンバータ１０側では、その合成信号（詳しくは合成信号に含まれる位相雑音成分）の影響を受けることなく、棟内上り信号を上り信号に周波数変換することができる。
【００６８】
また、本実施例では、アップコンバータ２０を、連続する２回の周波数変換動作で上り信号を棟内上り信号に周波数変換するように構成しているので、アップコンバータ２０を１回の周波数変換動作で上り信号を棟内上り信号に周波数変換するようにした場合に比べて、各周波数変換で使用する高周波信号と、周波数変換後の中間周波信号及び棟内上り信号との周波数の差を大きくすることができる。このため、周波数変換手段である各ミキサ５６，６１から漏れ出す周波数変換用高周波信号を、各ミキサ５６，６１の後段に設けられるＢＰＦ６０，６４にて充分減衰させることが可能となり、アップコンバータ２０から周波数変換用高周波信号が漏れ出すのを防止（又は抑制）できる。
【００６９】
また、万一、ダウンコンバータ１０に、各アップコンバータ２０から漏れ出した不要な高周波信号の合成信号が入力されたとしても、その合成信号と棟内上り信号との周波数の差が大きいことから、ダウンコンバータ１０内の棟内上り信号の入力経路に設けられたＢＰＦ３６にて、合成信号を減衰させることもできる。
【００７０】
よって、本実施例によれば、アップコンバータ２０の構成により、ダウンコンバータ１０内の周波数変換手段であるミキサ３８に不要な合成信号が入力されること自体を防止（又は抑制）することもでき、ダウンコンバータ１０での周波数変換動作をより良好に実行させることが可能となる。
【００７１】
また更に、本実施例では、ダウンコンバータ１０側で、棟内上り信号から元の上り信号を正確に復元できるようにするために、ダウンコンバータ１０側で周波数変換用高周波信号を生成するのに使用した基準信号を、伝送線Ｌを介して、端末側の各アップコンバータ２０まで伝送し、各アップコンバータ２０側では、その基準信号を用いて、周波数変換用の高周波信号（１００ＭＨｚ，９７６ＭＨｚ）を生成するようにしている。
【００７２】
このため、本実施例によれば、ダウンコンバータ１０及びアップコンバータ２０で使用する周波数変換用高周波信号の周波数を異なる周波数に設定しているにも係わらず、ダウンコンバータ１０側では、端末側の各アップコンバータ２０から送信されてきた棟内上り信号から、元の上り信号を正確に復元することができるようになる。
【００７３】
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
例えば、上記実施例では、ダウンコンバータ１０には、１回の周波数変換動作で棟内上り信号を上り信号に周波数変換するものを使用し、アップコンバータ２０には、連続する２回の周波数変換動作で上り信号を棟内上り信号に周波数変換するものを使用するようにした棟内ＣＡＴＶシステムについて説明したが、これとは逆に、ダウンコンバータ１０では、連続する２回の周波数変換動作で棟内上り信号を上り信号に周波数変換し、アップコンバータ２０では、１回の周波数変換動作で上り信号を棟内上り信号に周波数変換するようにしてもよい。
【００７４】
そして、こうした棟内ＣＡＴＶシステムを構築する場合には、ダウンコンバータ１０に請求項３に記載の発明を適用すればよく、具体的には、ダウンコンバータ１０を、例えば、図３（ａ）に示すように構成すればよい。以下、この構成について説明する。
【００７５】
尚、図３（ａ）に示すダウンコンバータ１０は、図２（ａ）に示したダウンコンバータ１０における周波数変換のための構成要素（ミキサ３８，ＰＬＬ回路３９及び局部発振回路４０）を、棟内上り信号を２段階に周波数変換可能なものに置き換えたものであり、それ以外の構成（つまり下り信号通過経路，棟内上り信号の入力経路，上り信号の出力経路等）は、図２（ａ）に示したものと全く同じであることから、図２（ａ）に示すダウンコンバータ１０と同じ構成部分については、図面に同一符号を付与し、説明を省略する。
【００７６】
図３（ａ）に示すダウンコンバータ１０では、内部接続端子Ｔ２に入力された棟内上り信号が、ＨＰＦ３４，ＡＴＴ３５，ＢＰＦ３６を介して、増幅回路３７に入力され、増幅回路３７にて所定レベルまで増幅された後、請求項３記載の第３周波数変換手段としてのミキサ７１に入力される。そして、ミキサ７１は、ＰＬＬ回路７２により発振周波数が一定（例えば１００ＭＨｚ）に制御された局部発振回路７３からの高周波信号と、棟内上り信号とを混合することにより、棟内上り信号を、周波数が例えば９２１ＭＨｚ〜９６６ＭＨｚの中間周波信号に周波数変換する。
【００７７】
尚、ＰＬＬ回路７２は、局部発振回路７３からの出力と基準発振回路４１からの基準信号とを夫々分周して取り込み、その分周後の各信号の位相差が零となるように局部発振回路７３の発振周波数を制御することにより、局部発振回路７３の発振周波数を上記一定周波数に制御する。そして、本実施例では、このＰＬＬ回路７２、局部発振回路７３、及び基準発振回路４１が、請求項３記載の第３高周波信号発生手段として機能する。
【００７８】
また、ミキサ７１にて周波数変換された中間周波信号は、この信号を選択的に通過させるために信号通過帯域が中間周波信号の周波数（例えば９２１ＭＨｚ〜９６６ＭＨｚ）に設定されたＢＰＦ７４を介して、請求項３記載の第４周波数変換手段としてのミキサ７５に入力される。そして、ミキサ７５は、ＰＬＬ回路７６により発振周波数が一定（例えば９７６ＭＨｚ）に制御された局部発振回路７７からの高周波信号と、中間周波信号とを混合することにより、中間周波信号を、元の上り信号（周波数１０ＭＨｚ〜５５ＭＨｚ）に周波数変換する。
【００７９】
尚、ＰＬＬ回路７６は、上記ＰＬＬ回路７２と同様、局部発振回路７７からの出力と基準発振回路４１からの基準信号とを夫々分周して取り込み、その分周後の各信号の位相差が零となるように局部発振回路７７の発振周波数を制御することにより、局部発振回路７７の発振周波数を上記一定周波数に制御する。そして、本実施例では、このＰＬＬ回路７６及び局部発振回路７７が、基準発振回路４１と共に、請求項３記載の第４高周波信号発生手段として機能する。
【００８０】
そして、ミキサ７５にて周波数変換された上り信号は、ＢＰＦ４３を介して増幅回路４４に入力され、増幅回路４４にて所定レベルまで増幅された後、ＡＴＴ４５、ＬＰＦ４６、及び外部接続端子Ｔ１を介して、引込線６側に送出される。
一方、上記のようにアップコンバータ２０を、１回の周波数変換動作で上り信号を棟内上り信号に周波数変換するように構成するには、図３（ｂ）に示すように、図２（ｂ）に示したアップコンバータ２０における周波数変換のための構成要素（ミキサ５６，６１、ＰＬＬ回路５７，６２、局部発振回路５８，６３、及びＢＰＦ６０）を、ミキサ８１，ＰＬＬ回路８２，局部発振回路８３に置き換えればよく、それ以外の構成（つまり下り信号通過経路，上り信号の入力経路，棟内上り信号の出力経路等）は、図２（ａ）に示したものと全く同じにすればよい。
【００８１】
つまり、第２接続端子Ｔ４に入力された通信用端末装置からの上り信号を、ＬＰＦ５４、ＡＴＴ５５を介して、周波数変換手段としてのミキサ８１に入力し、このミキサ８１にて、上り信号と、ＰＬＬ回路８２により発振周波数が一定（例えば８７６ＭＨｚ）に制御された局部発振回路８３からの高周波信号とを混合することにより、上り信号を棟内上り信号に周波数変換し、更に、その周波数変換後の棟内上り信号を、ＢＰＦ６４を介して、増幅回路６５に入力し、増幅回路６５にて所定レベルまで増幅した後、ＡＴＴ６６、ＨＰＦ６７、及び、第１接続端子Ｔ３を介して、端末端子１８（延いては伝送線Ｌ）側に送出するようにすればよい。
【００８２】
そして、図３に示したダウンコンバータ１０及びアップコンバータ２０を用いて棟内ＣＡＴＶシステムを構築した場合には、アップコンバータ２０側で使用される周波数変換用の高周波信号と棟内上り信号との周波数差が小さいことから、ＢＰＦ６４にて、周波数変換用高周波信号を充分減衰させることができず、端末側の各アップコンバータ２０から伝送線Ｌ上に、不要な高周波信号が漏れ出すことになるが、ダウンコンバータ１０側で周波数変換に使用される２種類の高周波信号（１００ＭＨｚ，９７６ＭＨｚ）は、いずれも、アップコンバータ２０側の周波数変換用高周波信号（８７６ＭＨｚ）と異なることから、ダウンコンバータ１０側では、アップコンバータ２０から漏れ出した周波数変換用高周波信号の合成信号（詳しくは合成信号に含まれる位相雑音成分）の影響を受けることなく、棟内上り信号を、中間周波信号、上り信号へと、段階的に周波数変換することができる。
【００８３】
よって、図３に示したダウンコンバータ１０及びアップコンバータ２０を用いて棟内ＣＡＴＶシステムを構築しても、各端末装置から出力された上り信号を、その品質を低下させることなく、外部の双方向ＣＡＴＶシステムに送出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例の棟内ＣＡＴＶシステムの構成を表す構成図である。
【図２】 実施例のダウンコンバータ及びアップコンバータの構成を表すブロック図である。
【図３】 ダウンコンバータ及びアップコンバータの他の構成例を表すブロック図である。
【符号の説明】
６…引込線、１０…ダウンコンバータ、１２…双方向増幅器、１８…端末端子、２０…アップコンバータ、２２…ケーブルモデム、２４…情報端末装置、３１，３４，５３，６７…ＨＰＦ（ハイパスフィルタ）、３２…混合回路、３３，４６，５１，５４…ＬＰＦ（ローパスフィルタ）、３５，４５，５５，６６…ＡＴＴ（減衰器）、３６，４２，４３，６０，５９，６４…ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）、３７，４４，６５…増幅回路、３８，５６，６１，７１，７５，８１…ミキサ、３９，５７，６２，７２，７６，８２…ＰＬＬ回路、４０，５８，６３，７３，７７，８３…局部発振回路、４１…基準発振回路、５２…分岐回路。

Claims (3)

1. 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及び前記ダウンコンバータの少なくとも一方を、他方のコンバータが周波数変換に用いる高周波信号とは周波数が異なる複数の高周波信号を用いて、前記上り信号又は前記棟内上り信号を複数回連続して周波数変換するよう構成することにより、前記アップコンバータ及び前記ダウンコンバータが周波数変換に用いる高周波信号の周波数を、互いに異なる周波数に設定してなることを特徴とする棟内ＣＡＴＶシステム。
2. 請求項１記載の棟内ＣＡＴＶシステムにおいて、前記端末端子と加入者側の端末装置との間に設けられて前記アップコンバータとして使用される、棟内ＣＡＴＶシステム用アップコンバータであって、
   前記伝送線を介して前記端末端子まで伝送されてきた下り信号を前記端末装置側に送出するための第１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所定周波数帯の第１中間周波信号に周波数変換するための第１高周波信号を発生する第１高周波信号発生手段と、
   前記上り信号を取り込み、前記第１高周波信号発生手段が発生した第１高周波信号と混合することにより、前記上り信号を前記第１中間周波信号に周波数変換する第１周波数変換手段と、
   該第１周波数変換手段により周波数変換された第１中間周波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第２高周波信号を発生する第２高周波信号発生手段と、
   前記第１周波数変換手段から前記第１中間周波信号を取り込み、前記第２高周波信号発生手段が発生した第２高周波信号と混合することにより、前記第１中間周波信号を前記棟内上り信号に周波数変換する第２周波数変換手段と、
   を備え、前記第１高周波信号発生手段及び前記第２高周波信号発生手段が発生する第１高周波信号及び第２高周波信号は、前記棟内ＣＡＴＶシステムのダウンコンバータが周波数変換に用いる高周波信号とは異なる周波数に設定されていることを特徴とする棟内ＣＡＴＶシステム用アップコンバータ。
3. 請求項１記載の棟内ＣＡＴＶシステムにおいて、前記引込線と前記伝送線との間に設けられて前記ダウンコンバータとして使用される、棟内ＣＡＴＶシステム用ダウンコンバータであって、
   前記引込線を介して外部の双方向ＣＡＴＶシステムから入力された下り信号を前記伝送線上に送出するための第２下り信号通過経路と、
   前記伝送線を介して端末側のアップコンバータより伝送されてきた棟内上り信号を所定周波数帯の第２中間周波信号に周波数変換するための第３高周波信号を発生する第３高周波信号発生手段と、
   前記棟内上り信号を取り込み、前記第３高周波信号発生手段が発生した第３高周波信号と混合することにより、前記棟内上り信号を前記第２中間周波信号に周波数変換する第３周波数変換手段と、
   該第３周波数変換手段により周波数変換された第２中間周波信号を所定周波数帯の上り信号に周波数変換するための第４高周波信号を発生する第４高周波信号発生手段と、
   前記第３周波数変換手段から前記第２中間周波信号を取り込み、前記第４高周波信号が発生した第４高周波信号と混合することにより、前記第２中間周波信号を前記棟内ＣＡＴＶシステムの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する第４周波数変換手段と、
   を備え、前記第３高周波信号発生手段及び前記第４高周波信号発生手段が発生する第３高周波信号及び第４高周波信号は、前記棟内ＣＡＴＶシステムのアップコンバータが周波数変換に用いる高周波信号とは異なる周波数に設定されていることを特徴とする棟内ＣＡＴＶシステム用ダウンコンバータ。

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