JP4459899B2 - 無線信号分配装置及び、無線信号分配装置を備える受信システム - Google Patents

無線信号分配装置及び、無線信号分配装置を備える受信システム Download PDF

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Description

本発明は、一般的に、無線信号分配装置に関し、特に、LNB（低雑音ブロック）型、分配器型、スイッチ型又は単純な結合装置型の、無線信号分配装置に関する。本発明は該装置を含む衛星受信システムにも関する。
テレビジョン番組を、衛星を介して受信する場合、公知の構成としては、パラボラ反射器と信号源とから構成される受信アンテナと、当該ホーンによって受信される当該信号を、中間周波数帯域における電気信号に変換する周波数変換ユニットと、電気信号をユーザ機器によって利用可能なデータすなわち信号に変換するデコーダとを用いるものがある。
衛星伝送に関しては、伝送周波数帯域は、中間周波数帯域よりも広くなる場合がある。更に、公知の方法として、周波数帯域の容量を倍にするために垂直偏波及び水平偏波を利用する方法がある。変換ユニットは、中間周波数を移調する間での、偏波の選択と、帯域の選択（すなわち、高い帯域と低い帯域との選択）とを行う。
いくつかのデコーダが同じ変換ユニットに接続される場合に、問題点が生じる。全てのデコーダは同じ周波数帯域に配置させることが必要であり、その場合、異なる周波数帯域に存在する2つの番組を同時に表示させることが相容れないものとなる。更に、１つのアンテナをデコーダ毎に配置させることは、費用のかかるものであり、見た目にもあまり美しいものでない。
図１に表す公知の解決策は、単一のアンテナ1を複数出力の変換ユニット100とともに用いるものである。よって、同じ家庭内の各デコーダ2は、それと関連するユーザ機器3について所望される周波数帯域及び偏波を選択する一方で、変換ユニット100に別個に接続することが可能である。複数出力の変換ユニット100は多くの場合、図2又は図3に表す２つの出力又は４つの出力を有するユニットである。
現在、衛星テレビジョンのオペレータは、2つ以上のデコーダを保有したい自社顧客に対して、2つ目以降のデコーダのユニット毎価格を低減させたサービスを提供可能にしようとしている。低減価格で提供されるデコーダが別の設備で用いられないようにするために、当該システムは、当該設備における１つの主デコーダと、その2次デコーダが主デコーダと同じ設備にある場合にのみ動作することになるその2次デコーダとを有するよう企図される。主デコーダが存在することを検証するために、２つのデコーダ間の鍵の交換を用いることが可能である。デコーダ間に追加の接続を追加させなくてよいようにするために、デコーダをアンテナに接続する同軸ケーブルを用いることが可能である。しかし、そのことは、2次デコーダを、主デコーダと同じアンテナ・ケーブルに接続させることを必要とし、同様に、全てのデコーダを同じ伝送周波数帯に配置させることを必要とする。実際に、複数出力の変換ユニット100を利用することは可能でないが、それは、スイッチング・マトリックス110が２つの別々の出力について別々の周波数帯に配置される場合、図2及び図3において分かるように、２つの別々のデコーダに相当する同軸ケーブルの間が完全にアイソレーションされているからである。
2つ以上のデコーダに接続される共通の衛星アンテナを用い、かつ戻りチャネルを用いることが所望される場合、同様な問題点に直面する。単一のデコーダは、同時に戻りチャネルを用いることが可能である；よって、デコーダをお互いに通信させて、どのデコーダが戻りチャネルを用いているかを判定することが必要である。アンテナ・ケーブルは更に、同期情報を交換するのに用いることが可能である。
同様な問題点は、2つ以上のデコーダが1つ又は複数のアンテナとともに用いられる場合にも生じる。その場合、分配ネットワークは、1つ又は複数の分配器、スイッチ又は別の結合装置を組み入れたものとなってしまう。デコーダのアンテナ・ケーブルはその場合、お互いに完全に別個のものであり得る。
本発明は、一方でデータを少なくとも2つのデコーダの間でアンテナ・ケーブルを介して交換させて、他方でデコーダによって送受信される信号を別個のものにすることを可能にする解決策を提案している。本発明は、結合装置を、少なくとも２つのデコーダを有する設備の同軸ケーブルの間に追加することを提案している。結合装置は、デコーダに接続される入力/出力をリンクさせて、通信周波数帯に制限される電気的接触を形成する手段を備える。
よって、本発明の対象は、デコーダに接続される対象の少なくとも２つの第１の信号入力/出力を備え、通信周波数帯域内部で該入力/出力を該入力/出力間でリンクさせる、それらの少なくとも1つの通信手段を備える。
好ましくは、通信手段は、帯域幅が通信周波数帯に相当する帯域通過フィルタである。
一実施例によれば、当該装置は、２つの別個の受信装置に接続される対象の少なくとも２つの第２信号入力/出力を備え、各第２入力/出力は第１入力/出力に、通信周波数帯を阻止するフィルタを介して接続される。
別の実施例によれば、当該装置は更に、２つの別個の受信装置に接続される対象の少なくとも２つの第２信号入力/出力と、第１入力/出力の各々が第２入力/出力の各々に選択信号に応じて接続されることを可能にするスイッチング手段とを備える信号源スイッチング装置であり、該選択手段は通信周波数帯域を抑制する手段を装備する。
別の実施例によれば、当該装置は、無線周波数を電気信号に変換するユニットであり、更に、送信周波数帯域を少なくとも２つの中間周波数帯域に変換する少なくとも２つの移調手段、第１入力/出力の各々が該移調手段の各々に接続されることを可能にする少なくとも２つの選択手段を備える。種々の実施例によれば、送信周波数帯域は、2つの別々の偏波に相当する少なくとも２つの中間周波数帯域に分離される。送信周波数帯域は、同じ偏波に相当するが、それらの帯域幅が実質的に2分の１である少なくとも２つの中間周波数帯域に分離される。当該ユニットは４つの入力/出力と少なくとも３つの通信手段とを備える。
本発明の別の対象は、電波に相当する少なくとも２つの電気信号源を備える衛星番組受信システムであり、該電気信号源は、少なくとも２つの入力/出力と、その各々が当該ユニットの該入力/出力のうちの１つに２つの別個の同軸ケーブルによって接続されるその少なくとも２つのデコーダを備える。2つのデコーダは、お互いにデータを、同軸ケーブルと、前述したような、少なくとも１つの結合装置又は１つのスイッチング装置とを介して交換し、当該装置の第１の入力/出力はデコーダに接続され、当該装置の第２の入力/出力は該電気信号源に接続される。
本発明の別の対象は更に、電波を電気信号に変換する少なくとも1つのユニットを備える衛星番組受信システムであり、該ユニットは、少なくとも２つの入力/出力と、その各々が該ユニットの該入力/出力のうちの１つに２つの別個の同軸ケーブルを介して接続されるその少なくとも２つのデコーダとを有する。2つのデコーダは、お互いにデータを、同軸ケーブルを介して交換し、該ユニットは前述のような装置である。
添付図面を参照する以下明細書を検討することによって、本発明が更によく分かるものであり、かつ、別の特徴及び効果が明らかとなる。
本明細書では、同じ参照文字は、同じ構成要素又は同様な構成要素を表すよう用いる。
本発明の第１実施例は複数出力のLNB100である。図2乃至図5における複数出力の変換ユニット100は、送信周波数帯域の信号の中間周波数帯域への移調を行う第１部分120と、デコーダに送出する対象の移調周波数帯域の選択を行う第２部分110との２つの部分を備える。
第１部分120は、水平偏波及び垂直偏波各々を伴って受信される当該波を電気信号に変換する２つのプローブから来る信号に相当する２つの入力H及びVを備える。欧州では、これらの偏波の各々を受信する周波数帯域は、10.7GHz乃至12.75GHzの範囲にある。中間衛星周波数帯域は、送信周波数帯域を2つに分割することを必要とする950MHz乃至2150MHzの範囲にある。
第１の低雑音増幅器121及び122は各偏波を受信する周波数帯域からの信号を増幅する。各増幅器121及び122からの出力信号は２つに、電力分配器123及び124によって分離される。４つのミクサ125、126、127及び128は、電力分配器123及び124から来る信号を２つの局所発振器129及び130のうちの1つから来る信号によって乗算する。局所発振器129及び130は、例えば、その各々が9.75GHz及び10.6GHzに等しい周波数を有する正弦信号を出力する。ミクサ125、126、127、及び128の出力に配置される帯域通過フィルタ131、132、133及び134は、中間衛星周波数帯域内部に存在する移調周波数帯の部分を選択する。例として、発振器129と関連するフィルタ131及び132は低送信周波数帯域に相当する950乃至1950MHzの範囲の周波数帯域を通し、発振器130と関連するフィルタ133及び134は高送信周波数帯域に相当する1110乃至2150MHzの範囲の周波数帯域を通す。第2低雑音増幅器135、136、137、及び138は、フィルタ131、132、133及び134各々の後に配置されて、中間周波数帯域における信号を、該信号をスイッチング・マトリックス110に供給する前に増幅する。
スイッチング・マトリックス110は、変換ユニット110の各入力/出力S1、S2、S3、及びS4について、所望の中間周波数帯域からの選択を行う。図2及び図4におけるスイッチング・マトリックス110は２つの入力/出力S1及びS2を有する一方、図3及び図5におけるスイッチング・マトリックス110は４つの入力/出力S1、S2、S3及びS4を有する。しかし、スイッチング・マトリックス110は、わずかに異なっているが、同様な構成要素を備える。電力分配器111は、第２増幅器135乃至138の出力に接続されて、該増幅器135乃至138から出力される信号を搬送するラインの数を、入力/出力S1、S2、S3、S4と同じ数になるように乗算する。第１制御スイッチ112は電力分配器111から出ているラインに、各第1スイッチ112が同じ送信周波数帯域（低又は高）についての偏波を選択するように接続される。第２制御スイッチ113は、第１スイッチ112に、各第２スイッチ113が２つの異なる送信周波数帯域に相当する２つの第1スイッチ112に接続されるように接続される。各第２スイッチ113の出力は、入力/出力S1、S2、S3、又はS4に、一方で第１スイッチ112と第２スイッチ113とを制御し、他方でユニット100の能動回路に供給されるよう用いられる低周波信号に対する開回路としてふるまう高通過フィルタ114を介して接続される。
制御回路115は、各入力/出力に接続されて、例えば、DiSEqC（ダイセック）標準に準拠する制御信号を検知し、かつ該入力/出力に関連する第１スイッチ112及び第2スイッチ113を制御する。
図4及び図5における回路図は、入力/出力の間に配置される通信手段150を表す。通信手段の役割は、デコーダ間の通信チャネルに相当する周波数帯域が、入力/出力S1、S2、S3及びS4の間を通ることを可能にする一方で、中間周波数帯域に相当する周波数又は制御信号に相当する周波数が通ることを妨げるものである。好ましくは、通信手段150は、帯域幅がデコーダ間の通信チャネルに相当する帯域通過フィルタによって構成される。
デコーダ間の通信チャネルの選択は、市場で入手可能な多くの回路が存在する、広く使用されている周波数帯域に相当するISM（工業、科学、医療用）周波数帯域を選択することによって行うことが可能である。例として、通信周波数帯域の中心を1MHzにおくことが考えられる。
通信チャネルの選択は、備えている周波数帯域との重複が何ら存在しない限り、フィルタ化制約を軽減する目的で行うことも可能である。例として、通信周波数帯域の中心を1MHzにおくことが考えられ、かつ、当該システムを単純化するように、「オール・オア・ナッシング」方式の変調、例えば、「ゼロ」が1MHzの搬送波が存在しない状態によって符号化され、「１」が1MHzの搬送波が存在する状態によって符号化される変調が用いられる。
第２実施例は図6及び図7に関して説明する。図6における分配ネットワークは、２つの個々のアンテナ201及び202を備える設備におけるスイッチング装置200に接続される複数のデコーダ2を備える。スイッチング装置200は、図3に表したものと同様な種類のスイッチング・マトリックス110を備える。スイッチング・マトリックスは、その各々がアンテナ201並びに202の各々に結合されるその２つの信号入力/出力E1及びE2と、その各々がデコーダ2の各々に結合される４つの信号入力/出力S1乃至S4とを備える。帯域通過フィルタ150は入力/出力S1乃至S4の間に配置されて、通信チャネルのみが通ることを可能にする。スイッチング・マトリックス110は、当然、図3に表す高帯域通過フィルタ114が装備されて、デコーダ2から来る通信チャネル及びスイッチング信号を抑制する。
図8に示す別の実施例は、単純な結合装置を分配ネットワークにおいて用いることにある。当該設備は、各々が結合装置300によってデコーダ2に接続される２つの別個のアンテナ201及び202を備える。
結合装置300は、デコーダ2に接続する対象の２つの第１信号入力/出力E./S3及びE/S4と、アンテナ201並びに202のLNBに接続される対象の２つの第2の入力/出力E/S1及びE/S2とを備える。帯域通過フィルタ150は、第１信号入力/出力E/S3及びE/S4をリンクして、デコーダ2間の通信を確立する。第２入力/出力E/S1及びE/S2は各々、第１信号入力/出力E/S3及びE/S4に、デコーダ2によって用いられる通信チャネルに相当する周波数帯域を阻止する周波数帯域阻止フィルタ301及び302を介して接続される。
そのような結合装置は、N個の第１入力/出力及びN個の第２入力/出力に拡張することが可能である。入力と出力との一対を追加する都度、点線で表すように、帯域通過フィルタ150及び帯域阻止フィルタ303が追加される。
本発明は、ユーザの家庭にある衛星受信システム内部に含まれる何れかの装置又は装置の組み合わせに、このシステムがその間での通信手段を必要とするその複数のデコーダを備える場合、拡張することが可能である。該装置はその場合、デコーダ2に接続される入力/出力間にフィルタ150を備えることを必要とすることになる。該装置が、デコーダ2間を通信するのに用いる周波数帯域を阻止するフィルタ手段を有するものでない場合、更に、結合装置に、前述の阻止フィルタを装備することが必要となる。これを達成する1つの方法として、該システムにおける装置の入力に、図9に表すような結合装置300に同等なものを追加することがある。
よって、本発明は、種々のシステムのうちでもとりわけ、複数出力のアンテナ増幅器、複数出力の衛星/衛星カプラ、複数出力の衛星/接地カプラ、分配器、並びにアンテナ・スイッチと一体化させることが可能であり、何れかの分配システム構成要素の集合体と一体化させることが可能である。
2つ以上のデコーダを用いる衛星受信システムを表す図である。 先行技術による、複数出力の変換ユニットを表す図である。 先行技術による、複数出力の変換ユニットを表す別の図である。 本発明による、複数出力の変換ユニットを表す図である。 本発明による、複数出力の変換ユニットを表す別の図である。 別の実施例を示す図である。 別の実施例を示す別の図である。 別の実施例を示す更に別の図である。 別の実施例を示す更に別の図である。

Claims (9)

  1. 無線信号を分配する装置であって：
    デコーダ(2)に接続される対象の少なくとも２つの信号入力/出力(S1乃至S4、E/S3、E/S4)と、
    該信号入力/出力を該信号入力/出力間で通信周波数帯域においてリンクして、予約された周波数帯域の周波数の通過が阻止される一方で、該デコーダ(2)間の通信チャネルに対応する該通信周波数帯域が該信号入力/出力(S1乃至S4、E/S3、E/S4)を通過することを可能にする少なくとも１つの通信手段(150)と
    を備え、
    該少なくとも１つの通信手段(150)が帯域通過フィルタであり、該帯域通過フィルタの帯域幅が該通信周波数帯域に対応することを特徴とする装置。
  2. 請求項1記載の装置であって、更に：
    ２つの別個の受信装置(201、202)に接続される対象の少なくとも２つの第２信号入力/出力(E/S1、E/S2)；
    を備え；
    該第２入力/出力(E/S1、E/S2)の各々が、１つの第１入力/出力(E/S3、E/S4)に、該通信周波数帯域を阻止するフィルタ(301、302)を介して接続されることを特徴とする装置。
  3. 請求項1記載の装置であって、更に：
    ２つの別個の受信装置(201、202)に接続される対象の少なくとも２つの第２信号入力/出力(E1、E2)；及び
    該第１入力/出力(E1、E2)の各々を該第２入力/出力(S1乃至S4)の各々に選択信号に応じて接続することを可能にするスイッチング・マトリックス(110)；
    を備え；
    該スイッチング・マトリックス(110)には該通信周波数帯域を抑制する手段(114)が装備されていることを特徴とする装置。
  4. 請求項1記載の装置であって：
    電波を電気信号に変換する複数出力変換ユニット(100)であり；
    更に、送信周波数帯域を少なくとも２つの中間周波数帯域に変換する少なくとも２つの移調手段(125乃至134)；及び
    対象の該第1入力/出力(S1、S2、S3、S4)の各々が該移調手段の各々に接続されることを可能にする少なくとも２つの選択手段(112、113、115)；
    を備えることを特徴とする装置。
  5. 請求項4記載の装置であって：
    該送信周波数帯域が、２つの異なる偏波に対応する少なくとも２つの中間周波数帯域に分離されることを特徴とする装置。
  6. 請求項4又は5記載の装置であって：
    該送信周波数帯域が、少なくとも２つの中間周波数帯域に分離され；
    該少なくとも２つの中間周波数帯域は、同じ偏波に対応する一方、該少なくとも２つの中間周波数帯域の帯域幅が実質的に2分の１の広さであることを特徴とする装置。
  7. 請求項4乃至6の何れか記載の装置であって：
    ４つの入力/出力(S1、S2、S3、S4)；及び
    少なくとも３つの通信手段(150)；
    を備えることを特徴とする装置。
  8. 衛星番組受信システムであって：
    電波に対応する少なくとも２つの電気信号源；
    を備え；
    該電気信号源は少なくとも２つの入力/出力(S1、S2、S3、S4)を有し；
    更に、少なくとも2つのデコーダ(2)；
    を備え；
    該デコーダの各々は、該電気信号源の該入力/出力(S1、S2、S3、S4)のうちの１つに、２つの別個の同軸ケーブルによって接続され；
    該2つのデコーダ(2)は該デコーダ間で該同軸ケーブルを介してデータを交換し；
    更に、請求項2又は3記載の少なくとも１つの装置を備え；
    該装置の第１入力/出力は該デコーダに接続され、該装置の第２入力/出力は該信号源に接続されることを特徴とする衛星番組受信システム。
  9. 衛星番組受信システムであって：
    電波を電気信号に変換する少なくとも１つのユニット (100)；
    を備え；
    該ユニットは少なくとも２つの入力/出力(S1、S2、S3、S4)を有し；
    更に、少なくとも２つのデコーダ(2)；
    を備え；
    該デコーダの各々は、該ユニット(100)の該入力/出力(S1、S2、S3、S4)のうちの１つに、２つの別個の同軸ケーブルによって接続され；
    該２つのデコーダ(2)は該デコーダ間で該同軸ケーブルを介してデータを交換し；かつ
    該ユニット(100)は請求項4乃至7何れか記載の装置であることを特徴とする衛星番組受信システム。
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