JP4598979B2 - アップコンバータ、ケーブルモデム、及び、棟内ｃａｔｖシステム - 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、建造物内の加入者側の複数の端末端子と双方向ＣＡＴＶシステムの伝送線とを接続する棟内ＣＡＴＶシステムにおいて、加入者側装置から出力された上り信号若しくは送信用データを引込線まで伝送するのに使用されるアップコンバータ及びケーブルモデム、並びに、これらを用いた棟内ＣＡＴＶシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、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、建造物内の加入者側の複数の端末端子と双方向ＣＡＴＶシステムの伝送線とを接続する棟内ＣＡＴＶシステムにおいては、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、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ことがあった。
【０００３】
そこで、近年では、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（例えば、特開平１１−３５５７３８号公報、特開２０００−２５３３７１号公報等参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記棟内ＣＡＴＶシステムを実際に構築した場合、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くなることがあった。
【０００５】
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。また、この場合、上り信号は下り信号よりも周波数が低く、棟内上り信号は下り信号よりも周波数が高いことから、周波数変換用の高周波信号の周波数としては、下り信号に影響を与えることのないように、下り信号や棟内上り信号よりも更に高い周波数（８７６ＭＨｚ）に設定するのが一般的である。
【０００６】
ところが、このように周波数が設定される周波数変換用の高周波信号は、棟内上り信号の周波数に近くなることから、周波数変換後の棟内上り信号を棟内ＣＡＴＶシステムの伝送線上に送出する際に、フィルタ等を用いて完全に除去することができず、アップコンバータから棟内ＣＡＴＶシステムの伝送線上に漏れ出してしまう。
【０００７】
そして、棟内ＣＡＴＶシステムにおいては、外部の双方向ＣＡＴＶシステムのセンタ装置との間で双方向通信を行う加入者側端末毎にアップコンバータが設置されることから、加入者側端末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。
【０００８】
一方、各加入者側端末は、外部の双方向ＣＡＴＶシステムのセンタ装置との間で時分割でデータ通信を行うことから、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。
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高くなってしまう。
【０００９】
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信号（以下、位相雑音という）となる。
【００１０】
そして、上記のように、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が伝送線上に漏れ出し、その合成信号が位相雑音となって、本来伝送すべき棟内上り信号と一緒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、位相雑音と棟内上り信号とが周波数変換用の回路（一般にミキサ）に入力され、ダウンコンバータ内で生成された高周波信号と合成される。
【００１１】
従って、ダウンコンバータにおいて、棟内上り信号は、ダウンコンバータ内で生成された高周波信号にて元の上り信号に周波数変換されるものの、端末側から一緒に伝送されてきた位相雑音とも合成されることから、周波数変換後の上り信号には、その上下の周波数方向に広がりを持つ位相雑音が付与され、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ことがあるのである。
【００１２】
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。
【００１３】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、端末側で上り信号を周波数変換することにより、端末からダウンコンバータまでの伝送線上に下り信号よりも周波数が高い棟内上り信号を流す棟内ＣＡＴＶシステムにおいて、端末側から伝送線上に周波数変換用の高周波信号が漏れ出し、ダウンコンバータで上り信号を復元できなくなるのを防止することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためになされた請求項１記載のアップコンバータにおいては、前述した従来のアップコンバータと同様、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、下り信号経路を介して端末装置側に出力し、端末装置から入力された上り信号については、周波数変換手段にて、高周波信号発生手段が発生した高周波信号を用いて、棟内上り信号に周波数変換する。
【００１５】
また、本発明のアップコンバータには、端末装置から上り信号が入力されているか否かを判定する判定手段が設けられ、この判定手段にて上り信号が入力されていると判定されると、出力経路断続手段が、周波数変換手段から端末端子への棟内上り信号の出力経路を形成し、判定手段にて上り信号が入力されていないと判定されると、出力経路断続手段が、周波数変換手段から端末端子への棟内上り信号の出力経路を遮断する。
【００１６】
このため、本発明のアップコンバータによれば、端末装置から上り信号が入力されておらず、これを棟内上り信号に周波数変換する必要のないときに、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が、棟内上り信号の出力経路を介して端末端子（延いては建造物内の伝送線）へと送出されるのを防止できる。
【００１７】
従って、本発明のアップコンバータを用いて棟内ＣＡＴＶシステムを構築すれば、棟内ＣＡＴＶシステムの各端末端子に接続される多数のアップコンバータの内、端末装置から実際に上り信号が入力されて、これを棟内上り信号に周波数変換する必要のある特定のアップコンバータだけで、棟内上り信号の出力経路が形成され、他のアップコンバータでは、その出力経路が遮断されることになり、各アップコンバータから漏出した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のを防止できる。
【００１８】
よって、本発明のアップコンバータによれば、ダウンコンバータに対して、棟内上り信号から元の上り信号を正確に復元させ、上り信号の品質を低下させることなく、外部の双方向ＣＡＴＶシステムに送出させることが可能となる。
ところで、本発明のアップコンバータにおいて、高周波信号発生手段が発生する周波数変換用の高周波信号は、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一致させることが望ましい。
【００１９】
そして、本発明が適用される従来の棟内ＣＡＴＶシステムにおいては、ダウンコンバータ側で周波数変換用の高周波信号を生成するのに用いられた基準信号（ＣＡＴＶシステムにおいて増幅装置のレベル調整等のために伝送されるパイロット信号若しくはダウンコンバータに内蔵した発振器にて生成した基準信号）を、下り信号の一つとして端末側に伝送し、端末のアップコンバータ側で、この基準信号を用いて周波数変換用の高周波信号を生成することが考えられている（上記各公報参照）。
【００２０】
そこで、本発明のアップコンバータを、このような棟内ＣＡＴＶシステムにおいて利用できるようにするには、請求項２に記載のように、高周波信号発生手段が、ダウンコンバータ側から伝送されてきた基準信号を取り込み、この基準信号を分周又は逓倍することにより、高周波信号を生成するように構成するとよい。
【００２１】
つまり、アップコンバータをこのように構成すれば、上記棟内ＣＡＴＶシステムにおいて、ダウンコンバータとアップコンバータとが周波数変換に用いる高周波信号の周波数を一致させることができ、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精度よく復元できることになる。
【００２２】
次に、請求項３に記載のケーブルモデムにおいては、復調手段が、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復調することにより受信データを生成し、この受信データを加入者側の情報処理装置に出力すると共に、変調手段が、加入者側の情報処理装置から入力された送信データにて搬送波を変調することにより、上り信号を生成する。そして、変調手段にて生成された上り信号は、周波数変換手段において、高周波信号発生手段が発生した高周波信号を用いて棟内上り信号に周波数変換される。
【００２３】
また、本発明のケーブルモデムには、出力経路遮断手段が設けられており、この出力経路遮断手段は、変調手段が動作していれば、周波数変換手段から端末端子への棟内上り信号の出力経路を形成し、変調手段が動作していなければ、その出力経路を遮断する。
【００２４】
即ち、本発明のケーブルモデムは、復調手段と変調手段とを備えた一般的なＣＡＴＶ用のケーブルモデムに、請求項１に記載のアップコンバータとしての機能（高周波信号発生手段、周波数変換手段、及び出力経路断続手段）を付加したものである。
【００２５】
このため、本発明のケーブルモデムによれば、加入者側の情報処理装置から送信データが入力されておらず、変調手段が送信データの変調動作を行っていないとき（換言すれば、周波数変換手段にて上り信号を棟内上り信号に周波数変換する必要がないとき）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が、棟内上り信号の出力経路を介して端末端子（延いては建造物内の伝送線）へと送出されるのを防止できる。
【００２６】
よって、本発明のケーブルモデムを用いて棟内ＣＡＴＶシステムを構築すれば、棟内ＣＡＴＶシステムの各端末端子に接続される多数のケーブルモデムの内、加入者側の情報処理装置から実際に送信データが入力されて、これを棟内上り信号に変換して端末端子から伝送線上に送出する必要のある特定のケーブルモデムだけで、棟内上り信号の出力経路が形成され、他のケーブルモデムでは、その出力経路が遮断されることになり、各ケーブルモデルから漏出した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のを防止できる。
【００２７】
従って、本発明のケーブルモデムによれば、請求項１記載のアップコンバータと同様、ダウンコンバータに対して、棟内上り信号から元の上り信号（この場合変調手段が生成した上り信号）を正確に復元させ、上り信号の品質を低下させることなく、外部の双方向ＣＡＴＶシステムに送出させることが可能となる。
【００２８】
また、本発明のケーブルモデムを用いれば、外部の双方向ＣＡＴＶシステムのセンタ装置と加入者側の情報処理装置との間のデータ通信を可能とする棟内ＣＡＴＶシステムを構築するに当たって、端末端子と加入者側の情報処理装置との間に、従来より使用されている一般的なケーブルモデムと、請求項１に記載のアップコンバータとの２つの機器を加入者側に設置する必要がないため、加入者側での機器の取り扱いが容易になり、しかも、加入者宅にケーブルモデムを設置する際に２つの機器を調整する必要がないため、その調整作業を簡単にすることができる。
【００２９】
次に、請求項４記載のケーブルモデムは、請求項２に記載のアップコンバータと同様の機能を、請求項３に記載のケーブルモデムに付加したものであり、高周波信号発生手段が、ダウンコンバータ側から伝送されてきた基準信号を取り込み、この基準信号を分周又は逓倍することにより、高周波信号を生成する。
【００３０】
従って、上記のように基準信号を端末側に伝送するようにした棟内ＣＡＴＶシステムにおいて、請求項４に記載のケーブルモデムを使用するようにすれば、ダウンコンバータとケーブルモデムとが周波数変換に用いる高周波信号の周波数を一致させることができ、ダウンコンバータ側で、ケーブルモデムが周波数変換する前の元の上り信号（換言すれば変調手段が生成した上り信号）を精度よく復元できることになる。
【００３１】
一方、請求項５記載の棟内ＣＡＴＶシステムは、外部の双方向ＣＡＴＶシステムのセンタ装置から伝送されてきた下り信号を、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、各端末端子より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、建造物内若しくは前記双方向ＣＡＴＶシステムの伝送線上に配置されたダウンコンバータまで伝送し、該ダウンコンバータにより、前記棟内上り信号を、前記下り信号よりも周波数が低い上り信号に周波数変換させるように構成された棟内ＣＡＴＶシステムにおいて、各端末端子と加入者側装置との間に、夫々、請求項１又は請求項２に記載のアップコンバータ、若しくは、請求項３又は請求項４に記載のケーブルモデルを備えたことを特徴とする。
【００３２】
即ち、加入者側装置が、一般的なケーブルモデムのように上り信号を出力する端末装置であれば、その端末装置と端末端子との間に、請求項１又は請求項２記載のアップコンバータを設けることで、ダウンコンバータまで棟内上り信号を伝送することができ、加入者側装置がパーソナルコンピュータのように送信データを出力する情報処理装置であれば、その情報処理装置と端末端子との間に、請求項３又は請求項４記載のケーブルモデムを設けることで、ダウンコンバータまで棟内上り信号を伝送することができる。
【００３３】
そこで、請求項５に記載の棟内ＣＡＴＶシステムでは、利用者側端末と端末端子との間に、夫々、請求項１又は請求項２に記載のアップコンバータ、若しくは、請求項３又は請求項４に記載のケーブルモデルを設けることで、各端末端子からダウンコンバータに至る伝送線上に、周囲の雑音の影響を受けることのない棟内上り信号を伝送できるようにし、しかも、本発明のアップコンバータ若しくはケーブルモデムの機能によって、これら各部から周波数変換用の高周波信号が伝送線上に漏れ出すのを防止し、ダウンコンバータ側で、その漏れ出した高周波信号の影響を受けることなく、棟内上り信号から外部の双方向ＣＡＴＶシステムの伝送線上に送出すべき上り信号を復元できるようにしているのである。
【００３４】
よって、本発明の棟内ＣＡＴＶシステムによれば、ダウンコンバータから、外部の双方向ＣＡＴＶシステムの伝送線上に、アップコンバータやケーブルモデムから漏れ出した周波数変換用高周波信号の合成信号による雑音成分（位相雑音）が、上り信号と同じ周波数帯の流合雑音として出力されるのを防止し、ＣＡＴＶシステム全体の上り信号の伝送品質を向上することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態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。
【００３６】
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、各種加入者側端末から後述のケーブルモデム（アップコンバータ内蔵型）２０若しくはアップコンバータ２４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。
【００３７】
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システムが提供するインターネットサービスを利用する際には、パーソナルコンピュータ等からなる情報処理装置２６が、アップコンバータ内蔵型のケーブルモデム２０を介して、加入者側の端末端子１８に接続されるか、或いは、情報処理装置２６が、一般的なケーブルモデム２２と、アップコンバータ２４とを介して、加入者側の端末端子１８に接続される。また、加入者が、システム専用の端末装置（ＳＴＢ：セットトップボックス）２８を利用して、外部の双方向ＣＡＴＶシステムのセンタ装置に対して有料番組の視聴予約等を行う際には、その端末装置と加入者側の端末端子１８との間に、アップコンバータ２４が設置される。
【００３８】
この結果、情報処理装置２６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２０において、一旦、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、１２ＭＨｚ〜５５ＭＨｚ）の上り信号に変換された後、ケーブルモデム２０のアップコンバータとしての機能によって、更に、所定周波数帯（本実施例では、８２１ＭＨｚ〜８６４ＭＨｚ）の棟内上り信号に周波数変換されて、端末端子１８に入力されるか、或いは、ケーブルモデム２２において所定周波数帯（１２ＭＨｚ〜５５ＭＨｚ）の上り信号に変換され、更に、アップコンバータ２４において、所定周波数帯（８２１ＭＨｚ〜８６４ＭＨｚ）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。また、システム専用のＳＴＢ２８から出力された所定周波数帯（１２ＭＨｚ〜５５ＭＨｚ）の上り信号は、アップコンバータ２４にて、所定周波数帯（８２１ＭＨｚ〜８６４ＭＨｚ）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。尚、図１において、符号２９は、ＳＴＢ２８に接続されたテレビ受信機を表す。
【００３９】
このように、本実施例の棟内ＣＡＴＶシステムにおいては、加入者側端末から端末端子１８に入力される上り方向の伝送信号は、全て、下り信号よりも周波数が高い棟内上り信号であることから、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（周波数：８２１ＭＨｚ〜８６４ＭＨｚ）を、外部の双方向ＣＡＴＶシステムで伝送可能な上り信号（周波数：１２ＭＨｚ〜５５ＭＨｚ）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。
【００４０】
また、本実施例の棟内ＣＡＴＶシステムにおいては、アップコンバータ内蔵型のケーブルモデム２０やアップコンバータ２４が周波数変換に用いる高周波信号と、ダウンコンバータ１０が周波数変換に用いる高周波信号との周波数を一致させるために、これら各部１０，２０，２４を、基準信号を用いて周波数変換用の高周波信号を生成するように構成し、しかも、その基準信号をダウンコンバータ１０から端末側へと伝送することで、ケーブルモデム２０やアップコンバータ２４がダウンコンバータ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している。
【００４１】
そして、本実施例では、その基準信号の伝送線Ｌでの伝送損失を少なくするために、基準信号の周波数を１０ＭＨｚ帯（詳しくは１０ＭＨｚ〜１２ＭＨｚ内の任意の周波数）に設定し、これを、下り信号の一つとして端末側に伝送するために、ダウンコンバータ１０よりも下流の伝送線Ｌ上に配置される伝送機器（双方向増幅器１２，分岐器１４，分配器１６等）での下り信号の信号通過帯域を、１０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚに設定している。
【００４２】
尚、ダウンコンバータ１０よりも下流の伝送線Ｌ上に配置される伝送機器（双方向増幅器１２，分岐器１４，分配器１６等）での上り信号の信号通過帯域は、当然のことながら、棟内上り信号の周波数（８２１ＭＨｚ〜８６４ＭＨｚ）に対応して設定されている。
【００４３】
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、アップコンバータ内蔵型のケーブルモデム２０、及び、アップコンバータ２４の構成を説明する。
［ダウンコンバータ］
図２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。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、ローパスフィルタ（以下、ＬＰＦと記載する）３２、ＨＰＦ３３、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。
【００４４】
また、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、ＨＰＦ３３を介して、ダウンコンバータ１０内に取り込まれ、更に、ＨＰＦ３４を介して、周波数変換部３５に入力される。周波数変換部３５は、棟内上り信号と、逓倍部３７にて生成された周波数変換用の高周波信号（本実施例では、周波数：８７６ＭＨｚ）とを混合することにより、棟内上り信号（周波数：８２１ＭＨｚ〜８６４ＭＨｚ）を、上り信号（周波数：１２ＭＨｚ〜５５ＭＨｚ）に周波数変換するためのものである。そして、周波数変換部３５で周波数変換された上り信号は、ＬＰＦ３６、及び、外部接続端子Ｔ１を介して、引込線６（延いては外部の双方向ＣＡＴＶシステムの伝送線２）へと送出される。
【００４５】
また、ダウンコンバータ１０には、上述した基準信号（周波数１０ＭＨｚ帯）を発生する発振器３０が内蔵されており、この発振器３０からの基準信号は、上記逓倍部３７に入力されて、８７６ＭＨｚの高周波信号に変換されると共に、バンドパスフィルタ（以下、ＢＰＦと記載する）３８、ＬＰＦ３９、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。
【００４６】
尚、逓倍部３７は、内部に周波数可変型の発振器（例えばＶＣＯ）を備え、この発振器からの出力（若しくはこの出力を分周・逓倍した信号）と、基準信号を分周・逓倍した信号との位相が一致するように、発振器の発振周波数を制御することにより、周波数変換用の高周波信号を生成するものであり、周知のＰＬＬ回路から構成されている。
【００４７】
また、ダウンコンバータ１０に設けられた上記各フィルタの目的及びそのカットオフ周波数は、夫々、下記の通りである。
即ち、ＨＰＦ３１は、下り信号を通過させ、上り信号の通過を阻止するためのものであり、カットオフ周波数は、例えば７０ＭＨｚに設定されている。また、ＬＰＦ３２は、下り信号を通過させ、棟内上り信号の通過を阻止するためのものであり、カットオフ周波数は、例えば７７０ＭＨｚに設定されている。また、ＨＰＦ３３は、下り信号及び棟内上り信号を通過させ、基準信号の通過を阻止するためのものであり、カットオフ周波数は、例えば７０ＭＨｚに設定されている。
【００４８】
一方、ＨＰＦ３４は、棟内上り信号を通過させ、下り信号の通過を阻止するためのものであり、カットオフ周波数は、例えば８２１ＭＨｚに設定されている。また、ＬＰＦ３６は、上り信号を通過させ、下り信号の通過を阻止するためのものであり、カットオフ周波数は、例えば、５５ＭＨｚに設定されている。
【００４９】
また、ＢＰＦ３８は、基準信号を選択的に通過させるためのものであり、その信号通過帯域の中心周波数は、基準信号の周波数に設定され、その帯域幅は、極めて狭く設定されている（例えば中心周波数±３０ｋＨｚ）。また、ＬＰＦ３９は、基準信号を通過させ、下り信号や棟内上り信号の通過を阻止するためのものであり、カットオフ周波数は、例えば１２ＭＨｚに設定されている。
【００５０】
以上のように、本実施例のダウンコンバータ１０は、外部の双方向ＣＡＴＶシステムから入力された下り信号をそのまま通過させて、伝送線Ｌ上に送出すると共に、伝送線Ｌを介して端末側より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上り信号に周波数変換して、外部の双方向ＣＡＴＶシステムの伝送線２上に送出し、更に、周波数変換用の高周波信号を生成するのに用いた基準信号を、伝送線Ｌ上に送出する。
［ケーブルモデム（アップコンバータ内蔵型）］
図３に示すように、ケーブルモデム２０には、同軸ケーブル等を介して端末端子１８に接続するためのＣＡＴＶ接続端子Ｔ３と、マイクロコンピュータ等の情報処理装置との間でイーサネット（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）によりデータ通信を行うためのイーサネット用接続端子Ｔ４とが備えられている。
【００５１】
そして、伝送線Ｌを介してダウンコンバータ１０から端末端子１８へと伝送されてきた下り信号（周波数：１０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ）の内、１０ＭＨｚ帯の基準信号を除く下り信号（周波数：７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ）は、ＣＡＴＶ接続端子Ｔ３から、ＨＰＦ４１及びＬＰＦ４２を介して、受信部４３に入力され、１０ＭＨｚ帯の基準信号は、ＣＡＴＶ接続端子Ｔ３から、ＬＰＦ５３及びＢＰＦ５４を介して、逓倍部５５に入力される。
【００５２】
受信部４３は、入力された下り信号（周波数：７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ）の中から、ファイルのダウンロードやＷＷＷ（World Wide Web）情報表示等のために外部のＣＡＴＶセンターを介して伝送されてきた下り信号（周波数は、例えば６５０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ）を受信信号として選択し、これを中間周波信号（ＩＦ）に変換して、復調手段としての復調部４４へ出力する。また、この受信部４３は、ＡＧＣ（自動利得制御機能）やＡＦＣ（自動周波数制御機能）を備えており、これらの機能は、いずれもメディアアクセスコントロール部（以下、ＭＡＣという）４５により制御される。
【００５３】
次に、復調部４４は、受信部にて中間周波信号（ＩＦ）に周波数変換された受信信号（一般に、ＱＡＭ変調（直交振幅変調）されている）を、パルス状の下りデータ信号（ベースバンド信号）に復調して、ＭＡＣ４５へ出力する。ＭＡＣ４５は、上述した受信部４３の制御を行うだけでなく、復調部４４から入力された下りデータ信号から、外部の双方向ＣＡＴＶシステムのセンタモデムから送信されてきた上り信号に関する周波数や変調方式、データ伝送速度等の各種制御情報を取得し、これらの制御情報に基づき後述の変調部４８や送信部４９を制御する。そして、ＭＡＣ４５は、復調部４４から入力された下りデータ信号の内、端末側の情報処理装置２６に送信すべき下りデータ信号については、ＣＰＵ４６に出力する。
【００５４】
次に、ＣＰＵ４６は、ＭＡＣ４５から入力された下りデータ信号を、イーサネット用のインターフェース４７に出力することで、インターフェース４７に対して、下りデータ信号をイーサネット規格に則った信号形式に変換させる。そして、その変換された下り信号は、イーサネット用接続端子Ｔ４を介して、情報処理装置２６に出力される。
【００５５】
一方、情報処理装置２６から出力された双方向データ通信用の上りデータ信号は、イーサネット用接続端子Ｔ４を介してインターフェース４７に入力され、インターフェース４７にて、イーサネット規格の上りデータ信号から外部のセンタモデムへ伝送すべき規格に則った信号形式に変換される。そして、この変換された上りデータ信号は、ＣＰＵ４６を介して、ＭＡＣ４５に入力され、ＭＡＣ４５で各種処理が施された後、変調手段としての変調部４８へ出力される。
【００５６】
変調部４８では、上りデータ信号にて搬送波を変調（例えば、ＱＰＳＫ／１６ＱＡＭ変調）することにより、外部の双方向ＣＡＴＶシステムで伝送可能な上り信号（周波数：１２ＭＨｚ〜５５ＭＨｚ）を生成し、送信部４９に出力する。すると、送信部４９では、上り信号が所定レベルまで増幅される。尚、上述したように、変調部４８及び送信部４９は、ＭＡＣ４５の制御の下に動作する。
【００５７】
次に、送信部４９にて増幅された上り信号は、周波数変換手段としての周波数変換部５０に入力される。周波数変換部５０は、送信部４９から入力された上り信号と、高周波信号発生手段としての逓倍部５５にて生成された周波数変換用の高周波信号（周波数は、ダウンコンバータ１０で生成される高周波信号と同じ８７６ＭＨｚ）と、を混合することにより、上り信号（周波数：１２ＭＨｚ〜５５ＭＨｚ）を、棟内上り信号（周波数：８２１ＭＨｚ〜８６４ＭＨｚ）に周波数変換するためのものである。
【００５８】
そして、周波数変換部５０で周波数変換された棟内上り信号は、高周波スイッチ（ＲＦスイッチ）５１、ＨＰＦ５２、ＨＰＦ４１、及び、ＣＡＴＶ接続端子Ｔ３を介して、端末端子１８（延いては伝送線Ｌ上）に送出される。
ここで、逓倍部５５は、ダウンコンバータ１０の逓倍部３７と同様にＰＬＬ回路にて構成されており、ＬＰＦ５３及びＢＰＦ５４を介して選択的に取り込まれた基準信号（周波数：１０ＭＨｚ帯）に基づき、ダウンコンバータ１０側で周波数変換に用いられる高周波信号と同じ周波数の高周波信号を生成する。つまり、この逓倍部５５は、請求項４に記載の高周波信号発生手段として機能する。
【００５９】
また、ＲＦスイッチ５１は、変調部４８がＭＡＣ４５の制御の下に上りデータ信号の変調動作を実行しているとき（つまり、上り信号を生成しているとき）に変調部４８から出力される切替信号によってオン状態となり、変調部４８が動作を停止しているとき（換言すれば、変調部４８から切替信号が出力されていないとき）にはオフ状態となるように構成されている。
【００６０】
この結果、周波数変換部５０から、ＨＰＦ５２及びＨＰＦ４１を介して、ＣＡＴＶ接続端子Ｔ３に至る、棟内上り信号の出力経路は、ＲＦスイッチ５１により断続され、この経路は、送信部４９から上り信号が出力されているときにだけ、形成されることになる。つまり、このＲＦスイッチ５１は、本発明（請求項３に記載）の出力経路断続手段として機能する。
【００６１】
尚、ケーブルモデム２０に設けられた各フィルタの目的及びそのカットオフ周波数は、夫々、下記の通りである。
即ち、ＨＰＦ４１は、外部の双方向ＣＡＴＶシステムから棟内ＣＡＴＶシステムに入力された周波数７０ＭＨｚ以上の下り信号と棟内上り信号とを通過させ、下り信号に含まれる基準信号の通過を阻止するためのものであり、カットオフ周波数は、例えば７０ＭＨｚに設定されている。また、ＬＰＦ４２は、ＨＰＦ４１を通過した下り信号を通過させ、棟内上り信号の通過を阻止するためのものであり、カットオフ周波数は、例えば７７０ＭＨｚに設定されている。また、ＨＰＦ５２は、ＲＦスイッチ５１を通過した棟内上り信号を通過させ、下り信号の通過を阻止するためのものであり、カットオフ周波数は、例えば８２１ＭＨｚに設定されている。
【００６２】
一方、ＬＰＦ５３は、基準信号を通過させ、他の下り信号や棟内上り信号の通過を阻止するためのものであり、カットオフ周波数は、例えば１２ＭＨｚに設定されている。また、ＢＰＦ５４は、基準信号のみを選択的に通過させるためのものであり、ダウンコンバータ１０内のＢＰＦ３８と同様、基準信号の周波数に対応した狭帯域フィルタにて構成されている。
【００６３】
以上のように、本実施例のケーブルモデム２０においては、受信部４３、復調部４４、ＭＡＣ４５、ＣＰＵ４６、インターフェース４７、変調部４８、及び、送信部４９等にて実現される一般的なケーブルモデム２２としての機能（送受信データの変調復調機能）に加えて、高周波信号発生手段としての逓倍部５５及び周波数変換手段としての周波数変換部５０により実現されるアップコンバータ２４としての機能を有する。
【００６４】
そして、周波数変換部５０からＣＡＴＶ接続端子Ｔ３に至る棟内上り信号の出力経路上には、変調部４８が動作しているときにだけオン状態となるＲＦスイッチ５１が設けられていることから、送信部４９から周波数変換部５０に上り信号が入力されていないときには、棟内上り信号の出力経路が遮断され、逓倍部５５にて生成された周波数変換用の高周波信号が、ＣＡＴＶ接続端子Ｔ３から端末端子１８、延いては伝送線Ｌ上へと漏れ出すのを防止できる。
［アップコンバータ］
アップコンバータ２４は、基本的には、上述したケーブルモデム２０からアップコンバータとしての機能を取り出したものであり、その構成要素は、ケーブルモデム２０と重複する部分が多いことから、以下の説明では、ケーブルモデム２０と同じ部分については同じ符号を付与し、その部分の詳細な説明は省略する。
【００６５】
図４に示すように、アップコンバータ２４には、同軸ケーブル等を介して端末端子１８に接続するためのＣＡＴＶ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やＳＴＢ２８等の端末装置に接続するための端末接続端子Ｔ５と、テレビ受信機２９等に下り信号をそのまま出力するための下り出力端子Ｔ６が備えられている。そして、端末端子１８からＣＡＴＶ接続端子Ｔ３に入力された下り信号の内、外部の双方向ＣＡＴＶシステムから入力された下り信号（周波数：７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ）は、ＨＰＦ４１、ＬＰＦ４２を介して、下り出力端子Ｔ６までそのまま伝送され、下り出力端子Ｔ６から、これに接続されたテレビ受信機２９等の受信端末に送出される。
【００６６】
また、ＬＰＦ４２から下り出力端子Ｔ６に至る下り信号の伝送経路（請求項１記載の下り信号経路に相当する）には、分岐回路６１が設けられており、この経路を通過する下り信号の一部が、分岐回路６１にて分岐される。そして、その分岐された下り信号は、端末接続端子Ｔ５から周波数変換部５０に至る上り信号の伝送経路に設けられた方向性結合器６２を介して、上り信号の伝送経路まで伝送され、この経路を通って、端末接続端子Ｔ５から、ケーブルモデム２２等の端末装置へと送出される。
【００６７】
一方、ケーブルモデム２２等の端末装置から端末接続端子Ｔ５に入力された上り信号は、上記方向性結合器６２が設けられた伝送経路を通って、周波数変換手段としての周波数変換部５０に入力され、周波数変換部５０にて、高周波信号発生手段としての逓倍部５５で生成された高周波信号と混合されることにより、所定周波数帯（８２１ＭＨｚ〜８６４ＭＨｚ）の棟内上り信号へと周波数変換される。
【００６８】
そして、この周波数変換部５０から出力された棟内上り信号は、ＲＦスイッチ５１、ＨＰＦ５２、ＨＰＦ４１を通って、ＣＡＴＶ接続端子Ｔ３まで伝送され、ＣＡＴＶ接続端子Ｔ３から端末端子１８（延いては伝送線Ｌ上）へと送出される。
【００６９】
尚、逓倍部５５には、端末端子１８からＣＡＴＶ接続端子Ｔ３に入力された下り信号の内、１０ＭＨｚ帯の基準信号だけが、ＬＰＦ５３及びＢＰＦ５４を介して、入力され、逓倍部５５では、この基準信号に基づき、ダウンコンバータ１０で周波数変換に用いられる高周波信号と同じ周波数（８７６ＭＨｚ）の高周波信号を生成する。
【００７０】
また、端末接続端子Ｔ５から周波数変換部５０に至る上り信号の伝送経路上には、上り信号の一部を分岐させる分岐回路６３が設けられており、この分岐回路６３にて分岐された上り信号は、上り信号検出部６５に入力される。
上り信号検出部６５は、本発明（請求項１記載）の判定手段に相当するものであり、分岐回路６３を介して入力される上り信号を検波し、その電圧レベル（換言すれば信号レベル）が所定レベル以上か否かを判定することにより、ケーブルモデム２２等の端末装置から端末接続端子Ｔ５に上り信号が入力されているか否かを判定する。
【００７１】
そして、上り信号検出部６５は、端末装置から端末接続端子Ｔ５に上り信号が入力されていると判定すると、出力経路断続手段としてのＲＦスイッチ５１をオンさせる切替信号を出力し、端末装置から端末接続端子Ｔ５に上り信号が入力されていないと判定すると、その切替信号の出力を停止して、ＲＦスイッチ５１をオフさせる。
【００７２】
このように、本実施例のアップコンバータ２４においては、ＣＡＴＶ接続端子Ｔ３に入力された下り信号の内、外部の双方向ＣＡＴＶシステムから当該棟内ＣＡＴＶシステムに伝送されてきた下り信号（周波数：７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ）を、下り出力端子Ｔ６及び端末接続端子Ｔ５まで夫々伝送して（この伝送経路は、本発明の下り信号経路に相当する）、各端子Ｔ６，Ｔ５に接続された加入者側端末へと送出すると共に、ケーブルモデム２２等の端末装置から端末接続端子Ｔ５に入力された上り信号を周波数変換部５０にて棟内上り信号に周波数変換して、ＣＡＴＶ接続端子Ｔ３から端末端子１８（延いては伝送線Ｌ上）へと送出し、しかも、その周波数変換に用いる高周波信号は、逓倍部５５にて、ダウンコンバータ１０側から伝送されてきた基準信号を用いて生成するようにされている。
【００７３】
そして、特に、周波数変換部５０からＣＡＴＶ接続端子Ｔ３に至る棟内上り信号の出力経路上には、端末接続端子Ｔ５に上り信号が入力されているときにだけオン状態となるＲＦスイッチ５１が設けられていることから、端末接続端子Ｔ５に上り信号が入力されていないときには、棟内上り信号の出力経路が遮断され、逓倍部５５にて生成された周波数変換用の高周波信号が、ＣＡＴＶ接続端子Ｔ３から端末端子１８、延いては伝送線Ｌ上へと漏れ出すのを防止できる。
【００７４】
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、複数の端末端子１８からダウンコンバータ１０に至る伝送線Ｌ上に棟内上り信号を送出するために用いられるケーブルモデム２０及びアップコンバータ２４において、その内部の周波数変換部５０に上り信号が入力されないときには、ＲＦスイッチ５１をオフすることにより、周波数変換部５０からＣＡＴＶ接続端子Ｔ３に至る棟内上り信号の出力経路を遮断するようにしている。
【００７５】
このため、本実施例の棟内ＣＡＴＶシステムにおいては、伝送線Ｌに端末端子１８を介して接続されるケーブルモデム２０やアップコンバータ２４の数が多くなっても、周波数変換用の高周波信号が伝送線Ｌ上に漏れ出すのは、上り信号の周波数変換を行っている最大１個のケーブルモデム２０若しくはアップコンバータ２４だけとなる。
【００７６】
この結果、本実施例の棟内ＣＡＴＶシステムによれば、ケーブルモデム２０やアップコンバータ２４から同時に高周波信号が漏れ出すのを防止し、その高周波信号の合成信号がダウンコンバータ１０に入力されるのを防止でき、ダウンコンバータ１０が、その合成信号の影響を受けて、棟内上り信号から元の上り信号を復元できなくのを防止し、延いては、その合成信号が、棟内ＣＡＴＶシステムから外部の双方向ＣＡＴＶシステムの伝送線２上に流合雑音として漏れ出すのを防止できる。よって、本実施例の棟内ＣＡＴＶシステムによれば、外部の双方向ＣＡＴＶシステムを含めて、上り信号の伝送品質を向上することが可能となる。
【００７７】
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、棟内上り信号生成用の機器として、アップコンバータ２４とケーブルモデム２０との２種類の機器が用いられた棟内ＣＡＴＶシステムについて説明したが、アップコンバータ２４及びケーブルモデム２０の何れか一方を用いて、棟内ＣＡＴＶシステムを構築しても、上記実施例と同様の効果を得ることができる
また、例えば、上記実施例では、ダウンコンバータ１０は、引込線６よりも下流の伝送線Ｌ上に設けられるものとして説明したが、このダウンコンバータ１０は、例えば、外部の双方向ＣＡＴＶシステムの伝送線２上に設置し、このダウンコンバータ１０よりも下流の伝送線に、下り信号よりも周波数が高い棟内上り信号を流すようにした棟内ＣＡＴＶシステムであっても、本発明を適用して、上記実施例と同様の効果を得ることができる。
【００７８】
また、上記実施例では、ダウンコンバータ１０に基準信号生成用の発振器３０を内蔵するものとして説明したが、この発振器３０は、ダウンコンバータ１０とは別体で構成し、基準信号を伝送線Ｌ上に送出するようにしてもよい。そして、このようにすれば、ダウンコンバータ１０には、内部接続端子Ｔ２を介して、基準信号が入力されることになるが、その入力された基準信号は、ＬＰＦ３９及びＢＰＦ３８を介して、逓倍部３７に入力されることから、ダウンコンバータ１０は、上記実施例と同様に動作することができる。
【００７９】
また上記実施例では、棟内ＣＡＴＶシステム内での下り信号の伝送帯域を１０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚに設定し、基準信号の周波数を１０ＭＨｚ〜１２ＭＨｚ内の任意の周波数に設定するものとして説明したが、基準信号の周波数としては、棟内ＣＡＴＶシステム内での基準信号の伝送損失がシステムの動作（詳しくは端末側での上り信号の周波数変換動作）に影響を与えなければ、下り伝送帯域外の周波数（例えば、１０ＭＨｚよりも低い周波数）に設定してもよい。
【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】 ダウンコンバータの構成を表すブロック図である。
【図３】 アップコンバータ内蔵型のケーブルモデムの構成を表すブロック図である。
【図４】 アップコンバータの構成を表すブロック図である。
【符号の説明】
２…伝送線（双方向ＣＡＴＶシステム）、４…分岐装置、６…引込線、８…保安器、１０…ダウンコンバータ、１２…双方向増幅器、１４…分岐器、１６…分配器、１８…端末端子、２０…ケーブルモデム（アップコンバータ内蔵型）、２２…ケーブルモデム（一般）、２４…アップコンバータ、２６…情報処理装置、２８…ＳＴＢ（セットトップボックス）、２９…テレビ受信機、３０…発振器、３５，５０…周波数変換部、３７，５５…逓倍部、４３…受信部、４４…復調部、４５…ＭＡＣ（メディアアクセスコントロール部）、４６…ＣＰＵ、４７…インターフェース、４８…変調部、４９…送信部、５１…ＲＦスイッチ、６１，６３…分岐回路、６２…方向性結合器、６５…上り信号検出部、Ｌ…伝送線。
【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、建造物内の加入者側の複数の端末端子と双方向ＣＡＴＶシステムの伝送線とを接続する棟内ＣＡＴＶシステムにおいて、加入者側装置から出力された上り信号若しくは送信用データを引込線まで伝送するのに使用されるアップコンバータ及びケーブルモデム、並びに、これらを用いた棟内ＣＡＴＶシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、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、建造物内の加入者側の複数の端末端子と双方向ＣＡＴＶシステムの伝送線とを接続する棟内ＣＡＴＶシステムにおいては、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、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ことがあった。
【０００３】
そこで、近年では、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（例えば、特開平１１−３５５７３８号公報、特開２０００−２５３３７１号公報等参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記棟内ＣＡＴＶシステムを実際に構築した場合、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くなることがあった。
【０００５】
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。また、この場合、上り信号は下り信号よりも周波数が低く、棟内上り信号は下り信号よりも周波数が高いことから、周波数変換用の高周波信号の周波数としては、下り信号に影響を与えることのないように、下り信号や棟内上り信号よりも更に高い周波数（８７６ＭＨｚ）に設定するのが一般的である。
【０００６】
ところが、このように周波数が設定される周波数変換用の高周波信号は、棟内上り信号の周波数に近くなることから、周波数変換後の棟内上り信号を棟内ＣＡＴＶシステムの伝送線上に送出する際に、フィルタ等を用いて完全に除去することができず、アップコンバータから棟内ＣＡＴＶシステムの伝送線上に漏れ出してしまう。
【０００７】
そして、棟内ＣＡＴＶシステムにおいては、外部の双方向ＣＡＴＶシステムのセンタ装置との間で双方向通信を行う加入者側端末毎にアップコンバータが設置されることから、加入者側端末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。
【０００８】
一方、各加入者側端末は、外部の双方向ＣＡＴＶシステムのセンタ装置との間で時分割でデータ通信を行うことから、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。
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高くなってしまう。
【０００９】
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信号（以下、位相雑音という）となる。
【００１０】
そして、上記のように、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が伝送線上に漏れ出し、その合成信号が位相雑音となって、本来伝送すべき棟内上り信号と一緒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、位相雑音と棟内上り信号とが周波数変換用の回路（一般にミキサ）に入力され、ダウンコンバータ内で生成された高周波信号と合成される。
【００１１】
従って、ダウンコンバータにおいて、棟内上り信号は、ダウンコンバータ内で生成された高周波信号にて元の上り信号に周波数変換されるものの、端末側から一緒に伝送されてきた位相雑音とも合成されることから、周波数変換後の上り信号には、その上下の周波数方向に広がりを持つ位相雑音が付与され、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ことがあるのである。
【００１２】
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。
【００１３】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、端末側で上り信号を周波数変換することにより、端末からダウンコンバータまでの伝送線上に下り信号よりも周波数が高い棟内上り信号を流す棟内ＣＡＴＶシステムにおいて、端末側から伝送線上に周波数変換用の高周波信号が漏れ出し、ダウンコンバータで上り信号を復元できなくなるのを防止することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためになされた請求項１記載のアップコンバータにおいては、前述した従来のアップコンバータと同様、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、下り信号経路を介して端末装置側に出力し、端末装置から入力された上り信号については、周波数変換手段にて、高周波信号発生手段が発生した高周波信号を用いて、棟内上り信号に周波数変換する。
【００１５】
また、本発明のアップコンバータには、端末装置から上り信号が入力されているか否かを判定する判定手段が設けられ、この判定手段にて上り信号が入力されていると判定されると、出力経路断続手段が、周波数変換手段から端末端子への棟内上り信号の出力経路を形成し、判定手段にて上り信号が入力されていないと判定されると、出力経路断続手段が、周波数変換手段から端末端子への棟内上り信号の出力経路を遮断する。
【００１６】
このため、本発明のアップコンバータによれば、端末装置から上り信号が入力されておらず、これを棟内上り信号に周波数変換する必要のないときに、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が、棟内上り信号の出力経路を介して端末端子（延いては建造物内の伝送線）へと送出されるのを防止できる。
【００１７】
従って、本発明のアップコンバータを用いて棟内ＣＡＴＶシステムを構築すれば、棟内ＣＡＴＶシステムの各端末端子に接続される多数のアップコンバータの内、端末装置から実際に上り信号が入力されて、これを棟内上り信号に周波数変換する必要のある特定のアップコンバータだけで、棟内上り信号の出力経路が形成され、他のアップコンバータでは、その出力経路が遮断されることになり、各アップコンバータから漏出した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のを防止できる。
【００１８】
よって、本発明のアップコンバータによれば、ダウンコンバータに対して、棟内上り信号から元の上り信号を正確に復元させ、上り信号の品質を低下させることなく、外部の双方向ＣＡＴＶシステムに送出させることが可能となる。
ところで、本発明のアップコンバータにおいて、高周波信号発生手段が発生する周波数変換用の高周波信号は、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一致させることが望ましい。
【００１９】
そして、本発明が適用される従来の棟内ＣＡＴＶシステムにおいては、ダウンコンバータ側で周波数変換用の高周波信号を生成するのに用いられた基準信号（ＣＡＴＶシステムにおいて増幅装置のレベル調整等のために伝送されるパイロット信号若しくはダウンコンバータに内蔵した発振器にて生成した基準信号）を、下り信号の一つとして端末側に伝送し、端末のアップコンバータ側で、この基準信号を用いて周波数変換用の高周波信号を生成することが考えられている（上記各公報参照）。
【００２０】
そこで、本発明のアップコンバータを、このような棟内ＣＡＴＶシステムにおいて利用できるようにするには、請求項２に記載のように、高周波信号発生手段が、ダウンコンバータ側から伝送されてきた基準信号を取り込み、この基準信号を分周又は逓倍することにより、高周波信号を生成するように構成するとよい。
【００２１】
つまり、アップコンバータをこのように構成すれば、上記棟内ＣＡＴＶシステムにおいて、ダウンコンバータとアップコンバータとが周波数変換に用いる高周波信号の周波数を一致させることができ、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精度よく復元できることになる。
【００２２】
次に、請求項３に記載のケーブルモデムにおいては、復調手段が、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復調することにより受信データを生成し、この受信データを加入者側の情報処理装置に出力すると共に、変調手段が、加入者側の情報処理装置から入力された送信データにて搬送波を変調することにより、上り信号を生成する。そして、変調手段にて生成された上り信号は、周波数変換手段において、高周波信号発生手段が発生した高周波信号を用いて棟内上り信号に周波数変換される。
【００２３】
また、本発明のケーブルモデムには、出力経路遮断手段が設けられており、この出力経路遮断手段は、変調手段が動作していれば、周波数変換手段から端末端子への棟内上り信号の出力経路を形成し、変調手段が動作していなければ、その出力経路を遮断する。
【００２４】
即ち、本発明のケーブルモデムは、復調手段と変調手段とを備えた一般的なＣＡＴＶ用のケーブルモデムに、請求項１に記載のアップコンバータとしての機能（高周波信号発生手段、周波数変換手段、及び出力経路断続手段）を付加したものである。
【００２５】
このため、本発明のケーブルモデムによれば、加入者側の情報処理装置から送信データが入力されておらず、変調手段が送信データの変調動作を行っていないとき（換言すれば、周波数変換手段にて上り信号を棟内上り信号に周波数変換する必要がないとき）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が、棟内上り信号の出力経路を介して端末端子（延いては建造物内の伝送線）へと送出されるのを防止できる。
【００２６】
よって、本発明のケーブルモデムを用いて棟内ＣＡＴＶシステムを構築すれば、棟内ＣＡＴＶシステムの各端末端子に接続される多数のケーブルモデムの内、加入者側の情報処理装置から実際に送信データが入力されて、これを棟内上り信号に変換して端末端子から伝送線上に送出する必要のある特定のケーブルモデムだけで、棟内上り信号の出力経路が形成され、他のケーブルモデムでは、その出力経路が遮断されることになり、各ケーブルモデルから漏出した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のを防止できる。
【００２７】
従って、本発明のケーブルモデムによれば、請求項１記載のアップコンバータと同様、ダウンコンバータに対して、棟内上り信号から元の上り信号（この場合変調手段が生成した上り信号）を正確に復元させ、上り信号の品質を低下させることなく、外部の双方向ＣＡＴＶシステムに送出させることが可能となる。
【００２８】
また、本発明のケーブルモデムを用いれば、外部の双方向ＣＡＴＶシステムのセンタ装置と加入者側の情報処理装置との間のデータ通信を可能とする棟内ＣＡＴＶシステムを構築するに当たって、端末端子と加入者側の情報処理装置との間に、従来より使用されている一般的なケーブルモデムと、請求項１に記載のアップコンバータとの２つの機器を加入者側に設置する必要がないため、加入者側での機器の取り扱いが容易になり、しかも、加入者宅にケーブルモデムを設置する際に２つの機器を調整する必要がないため、その調整作業を簡単にすることができる。
【００２９】
次に、請求項４記載のケーブルモデムは、請求項２に記載のアップコンバータと同様の機能を、請求項３に記載のケーブルモデムに付加したものであり、高周波信号発生手段が、ダウンコンバータ側から伝送されてきた基準信号を取り込み、この基準信号を分周又は逓倍することにより、高周波信号を生成する。
【００３０】
従って、上記のように基準信号を端末側に伝送するようにした棟内ＣＡＴＶシステムにおいて、請求項４に記載のケーブルモデムを使用するようにすれば、ダウンコンバータとケーブルモデムとが周波数変換に用いる高周波信号の周波数を一致させることができ、ダウンコンバータ側で、ケーブルモデムが周波数変換する前の元の上り信号（換言すれば変調手段が生成した上り信号）を精度よく復元できることになる。
【００３１】
一方、請求項５記載の棟内ＣＡＴＶシステムは、外部の双方向ＣＡＴＶシステムのセンタ装置から伝送されてきた下り信号を、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、各端末端子より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、建造物内若しくは前記双方向ＣＡＴＶシステムの伝送線上に配置されたダウンコンバータまで伝送し、該ダウンコンバータにより、前記棟内上り信号を、前記下り信号よりも周波数が低い上り信号に周波数変換させるように構成された棟内ＣＡＴＶシステムにおいて、各端末端子と加入者側装置との間に、夫々、請求項１又は請求項２に記載のアップコンバータ、若しくは、請求項３又は請求項４に記載のケーブルモデルを備えたことを特徴とする。
【００３２】
即ち、加入者側装置が、一般的なケーブルモデムのように上り信号を出力する端末装置であれば、その端末装置と端末端子との間に、請求項１又は請求項２記載のアップコンバータを設けることで、ダウンコンバータまで棟内上り信号を伝送することができ、加入者側装置がパーソナルコンピュータのように送信データを出力する情報処理装置であれば、その情報処理装置と端末端子との間に、請求項３又は請求項４記載のケーブルモデムを設けることで、ダウンコンバータまで棟内上り信号を伝送することができる。
【００３３】
そこで、請求項５に記載の棟内ＣＡＴＶシステムでは、利用者側端末と端末端子との間に、夫々、請求項１又は請求項２に記載のアップコンバータ、若しくは、請求項３又は請求項４に記載のケーブルモデルを設けることで、各端末端子からダウンコンバータに至る伝送線上に、周囲の雑音の影響を受けることのない棟内上り信号を伝送できるようにし、しかも、本発明のアップコンバータ若しくはケーブルモデムの機能によって、これら各部から周波数変換用の高周波信号が伝送線上に漏れ出すのを防止し、ダウンコンバータ側で、その漏れ出した高周波信号の影響を受けることなく、棟内上り信号から外部の双方向ＣＡＴＶシステムの伝送線上に送出すべき上り信号を復元できるようにしているのである。
【００３４】
よって、本発明の棟内ＣＡＴＶシステムによれば、ダウンコンバータから、外部の双方向ＣＡＴＶシステムの伝送線上に、アップコンバータやケーブルモデムから漏れ出した周波数変換用高周波信号の合成信号による雑音成分（位相雑音）が、上り信号と同じ周波数帯の流合雑音として出力されるのを防止し、ＣＡＴＶシステム全体の上り信号の伝送品質を向上することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態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。
【００３６】
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、各種加入者側端末から後述のケーブルモデム（アップコンバータ内蔵型）２０若しくはアップコンバータ２４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。
【００３７】
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システムが提供するインターネットサービスを利用する際には、パーソナルコンピュータ等からなる情報処理装置２６が、アップコンバータ内蔵型のケーブルモデム２０を介して、加入者側の端末端子１８に接続されるか、或いは、情報処理装置２６が、一般的なケーブルモデム２２と、アップコンバータ２４とを介して、加入者側の端末端子１８に接続される。また、加入者が、システム専用の端末装置（ＳＴＢ：セットトップボックス）２８を利用して、外部の双方向ＣＡＴＶシステムのセンタ装置に対して有料番組の視聴予約等を行う際には、その端末装置と加入者側の端末端子１８との間に、アップコンバータ２４が設置される。
【００３８】
この結果、情報処理装置２６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２０において、一旦、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、１２ＭＨｚ〜５５ＭＨｚ）の上り信号に変換された後、ケーブルモデム２０のアップコンバータとしての機能によって、更に、所定周波数帯（本実施例では、８２１ＭＨｚ〜８６４ＭＨｚ）の棟内上り信号に周波数変換されて、端末端子１８に入力されるか、或いは、ケーブルモデム２２において所定周波数帯（１２ＭＨｚ〜５５ＭＨｚ）の上り信号に変換され、更に、アップコンバータ２４において、所定周波数帯（８２１ＭＨｚ〜８６４ＭＨｚ）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。また、システム専用のＳＴＢ２８から出力された所定周波数帯（１２ＭＨｚ〜５５ＭＨｚ）の上り信号は、アップコンバータ２４にて、所定周波数帯（８２１ＭＨｚ〜８６４ＭＨｚ）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。尚、図１において、符号２９は、ＳＴＢ２８に接続されたテレビ受信機を表す。
【００３９】
このように、本実施例の棟内ＣＡＴＶシステムにおいては、加入者側端末から端末端子１８に入力される上り方向の伝送信号は、全て、下り信号よりも周波数が高い棟内上り信号であることから、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（周波数：８２１ＭＨｚ〜８６４ＭＨｚ）を、外部の双方向ＣＡＴＶシステムで伝送可能な上り信号（周波数：１２ＭＨｚ〜５５ＭＨｚ）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。
【００４０】
また、本実施例の棟内ＣＡＴＶシステムにおいては、アップコンバータ内蔵型のケーブルモデム２０やアップコンバータ２４が周波数変換に用いる高周波信号と、ダウンコンバータ１０が周波数変換に用いる高周波信号との周波数を一致させるために、これら各部１０，２０，２４を、基準信号を用いて周波数変換用の高周波信号を生成するように構成し、しかも、その基準信号をダウンコンバータ１０から端末側へと伝送することで、ケーブルモデム２０やアップコンバータ２４がダウンコンバータ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している。
【００４１】
そして、本実施例では、その基準信号の伝送線Ｌでの伝送損失を少なくするために、基準信号の周波数を１０ＭＨｚ帯（詳しくは１０ＭＨｚ〜１２ＭＨｚ内の任意の周波数）に設定し、これを、下り信号の一つとして端末側に伝送するために、ダウンコンバータ１０よりも下流の伝送線Ｌ上に配置される伝送機器（双方向増幅器１２，分岐器１４，分配器１６等）での下り信号の信号通過帯域を、１０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚに設定している。
【００４２】
尚、ダウンコンバータ１０よりも下流の伝送線Ｌ上に配置される伝送機器（双方向増幅器１２，分岐器１４，分配器１６等）での上り信号の信号通過帯域は、当然のことながら、棟内上り信号の周波数（８２１ＭＨｚ〜８６４ＭＨｚ）に対応して設定されている。
【００４３】
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、アップコンバータ内蔵型のケーブルモデム２０、及び、アップコンバータ２４の構成を説明する。
［ダウンコンバータ］
図２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。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、ローパスフィルタ（以下、ＬＰＦと記載する）３２、ＨＰＦ３３、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。
【００４４】
また、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、ＨＰＦ３３を介して、ダウンコンバータ１０内に取り込まれ、更に、ＨＰＦ３４を介して、周波数変換部３５に入力される。周波数変換部３５は、棟内上り信号と、逓倍部３７にて生成された周波数変換用の高周波信号（本実施例では、周波数：８７６ＭＨｚ）とを混合することにより、棟内上り信号（周波数：８２１ＭＨｚ〜８６４ＭＨｚ）を、上り信号（周波数：１２ＭＨｚ〜５５ＭＨｚ）に周波数変換するためのものである。そして、周波数変換部３５で周波数変換された上り信号は、ＬＰＦ３６、及び、外部接続端子Ｔ１を介して、引込線６（延いては外部の双方向ＣＡＴＶシステムの伝送線２）へと送出される。
【００４５】
また、ダウンコンバータ１０には、上述した基準信号（周波数１０ＭＨｚ帯）を発生する発振器３０が内蔵されており、この発振器３０からの基準信号は、上記逓倍部３７に入力されて、８７６ＭＨｚの高周波信号に変換されると共に、バンドパスフィルタ（以下、ＢＰＦと記載する）３８、ＬＰＦ３９、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。
【００４６】
尚、逓倍部３７は、内部に周波数可変型の発振器（例えばＶＣＯ）を備え、この発振器からの出力（若しくはこの出力を分周・逓倍した信号）と、基準信号を分周・逓倍した信号との位相が一致するように、発振器の発振周波数を制御することにより、周波数変換用の高周波信号を生成するものであり、周知のＰＬＬ回路から構成されている。
【００４７】
また、ダウンコンバータ１０に設けられた上記各フィルタの目的及びそのカットオフ周波数は、夫々、下記の通りである。
即ち、ＨＰＦ３１は、下り信号を通過させ、上り信号の通過を阻止するためのものであり、カットオフ周波数は、例えば７０ＭＨｚに設定されている。また、ＬＰＦ３２は、下り信号を通過させ、棟内上り信号の通過を阻止するためのものであり、カットオフ周波数は、例えば７７０ＭＨｚに設定されている。また、ＨＰＦ３３は、下り信号及び棟内上り信号を通過させ、基準信号の通過を阻止するためのものであり、カットオフ周波数は、例えば７０ＭＨｚに設定されている。
【００４８】
一方、ＨＰＦ３４は、棟内上り信号を通過させ、下り信号の通過を阻止するためのものであり、カットオフ周波数は、例えば８２１ＭＨｚに設定されている。また、ＬＰＦ３６は、上り信号を通過させ、下り信号の通過を阻止するためのものであり、カットオフ周波数は、例えば、５５ＭＨｚに設定されている。
【００４９】
また、ＢＰＦ３８は、基準信号を選択的に通過させるためのものであり、その信号通過帯域の中心周波数は、基準信号の周波数に設定され、その帯域幅は、極めて狭く設定されている（例えば中心周波数±３０ｋＨｚ）。また、ＬＰＦ３９は、基準信号を通過させ、下り信号や棟内上り信号の通過を阻止するためのものであり、カットオフ周波数は、例えば１２ＭＨｚに設定されている。
【００５０】
以上のように、本実施例のダウンコンバータ１０は、外部の双方向ＣＡＴＶシステムから入力された下り信号をそのまま通過させて、伝送線Ｌ上に送出すると共に、伝送線Ｌを介して端末側より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上り信号に周波数変換して、外部の双方向ＣＡＴＶシステムの伝送線２上に送出し、更に、周波数変換用の高周波信号を生成するのに用いた基準信号を、伝送線Ｌ上に送出する。
［ケーブルモデム（アップコンバータ内蔵型）］
図３に示すように、ケーブルモデム２０には、同軸ケーブル等を介して端末端子１８に接続するためのＣＡＴＶ接続端子Ｔ３と、マイクロコンピュータ等の情報処理装置との間でイーサネット（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）によりデータ通信を行うためのイーサネット用接続端子Ｔ４とが備えられている。
【００５１】
そして、伝送線Ｌを介してダウンコンバータ１０から端末端子１８へと伝送されてきた下り信号（周波数：１０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ）の内、１０ＭＨｚ帯の基準信号を除く下り信号（周波数：７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ）は、ＣＡＴＶ接続端子Ｔ３から、ＨＰＦ４１及びＬＰＦ４２を介して、受信部４３に入力され、１０ＭＨｚ帯の基準信号は、ＣＡＴＶ接続端子Ｔ３から、ＬＰＦ５３及びＢＰＦ５４を介して、逓倍部５５に入力される。
【００５２】
受信部４３は、入力された下り信号（周波数：７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ）の中から、ファイルのダウンロードやＷＷＷ（World Wide Web）情報表示等のために外部のＣＡＴＶセンターを介して伝送されてきた下り信号（周波数は、例えば６５０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ）を受信信号として選択し、これを中間周波信号（ＩＦ）に変換して、復調手段としての復調部４４へ出力する。また、この受信部４３は、ＡＧＣ（自動利得制御機能）やＡＦＣ（自動周波数制御機能）を備えており、これらの機能は、いずれもメディアアクセスコントロール部（以下、ＭＡＣという）４５により制御される。
【００５３】
次に、復調部４４は、受信部にて中間周波信号（ＩＦ）に周波数変換された受信信号（一般に、ＱＡＭ変調（直交振幅変調）されている）を、パルス状の下りデータ信号（ベースバンド信号）に復調して、ＭＡＣ４５へ出力する。ＭＡＣ４５は、上述した受信部４３の制御を行うだけでなく、復調部４４から入力された下りデータ信号から、外部の双方向ＣＡＴＶシステムのセンタモデムから送信されてきた上り信号に関する周波数や変調方式、データ伝送速度等の各種制御情報を取得し、これらの制御情報に基づき後述の変調部４８や送信部４９を制御する。そして、ＭＡＣ４５は、復調部４４から入力された下りデータ信号の内、端末側の情報処理装置２６に送信すべき下りデータ信号については、ＣＰＵ４６に出力する。
【００５４】
次に、ＣＰＵ４６は、ＭＡＣ４５から入力された下りデータ信号を、イーサネット用のインターフェース４７に出力することで、インターフェース４７に対して、下りデータ信号をイーサネット規格に則った信号形式に変換させる。そして、その変換された下り信号は、イーサネット用接続端子Ｔ４を介して、情報処理装置２６に出力される。
【００５５】
一方、情報処理装置２６から出力された双方向データ通信用の上りデータ信号は、イーサネット用接続端子Ｔ４を介してインターフェース４７に入力され、インターフェース４７にて、イーサネット規格の上りデータ信号から外部のセンタモデムへ伝送すべき規格に則った信号形式に変換される。そして、この変換された上りデータ信号は、ＣＰＵ４６を介して、ＭＡＣ４５に入力され、ＭＡＣ４５で各種処理が施された後、変調手段としての変調部４８へ出力される。
【００５６】
変調部４８では、上りデータ信号にて搬送波を変調（例えば、ＱＰＳＫ／１６ＱＡＭ変調）することにより、外部の双方向ＣＡＴＶシステムで伝送可能な上り信号（周波数：１２ＭＨｚ〜５５ＭＨｚ）を生成し、送信部４９に出力する。すると、送信部４９では、上り信号が所定レベルまで増幅される。尚、上述したように、変調部４８及び送信部４９は、ＭＡＣ４５の制御の下に動作する。
【００５７】
次に、送信部４９にて増幅された上り信号は、周波数変換手段としての周波数変換部５０に入力される。周波数変換部５０は、送信部４９から入力された上り信号と、高周波信号発生手段としての逓倍部５５にて生成された周波数変換用の高周波信号（周波数は、ダウンコンバータ１０で生成される高周波信号と同じ８７６ＭＨｚ）と、を混合することにより、上り信号（周波数：１２ＭＨｚ〜５５ＭＨｚ）を、棟内上り信号（周波数：８２１ＭＨｚ〜８６４ＭＨｚ）に周波数変換するためのものである。
【００５８】
そして、周波数変換部５０で周波数変換された棟内上り信号は、高周波スイッチ（ＲＦスイッチ）５１、ＨＰＦ５２、ＨＰＦ４１、及び、ＣＡＴＶ接続端子Ｔ３を介して、端末端子１８（延いては伝送線Ｌ上）に送出される。
ここで、逓倍部５５は、ダウンコンバータ１０の逓倍部３７と同様にＰＬＬ回路にて構成されており、ＬＰＦ５３及びＢＰＦ５４を介して選択的に取り込まれた基準信号（周波数：１０ＭＨｚ帯）に基づき、ダウンコンバータ１０側で周波数変換に用いられる高周波信号と同じ周波数の高周波信号を生成する。つまり、この逓倍部５５は、請求項４に記載の高周波信号発生手段として機能する。
【００５９】
また、ＲＦスイッチ５１は、変調部４８がＭＡＣ４５の制御の下に上りデータ信号の変調動作を実行しているとき（つまり、上り信号を生成しているとき）に変調部４８から出力される切替信号によってオン状態となり、変調部４８が動作を停止しているとき（換言すれば、変調部４８から切替信号が出力されていないとき）にはオフ状態となるように構成されている。
【００６０】
この結果、周波数変換部５０から、ＨＰＦ５２及びＨＰＦ４１を介して、ＣＡＴＶ接続端子Ｔ３に至る、棟内上り信号の出力経路は、ＲＦスイッチ５１により断続され、この経路は、送信部４９から上り信号が出力されているときにだけ、形成されることになる。つまり、このＲＦスイッチ５１は、本発明（請求項３に記載）の出力経路断続手段として機能する。
【００６１】
尚、ケーブルモデム２０に設けられた各フィルタの目的及びそのカットオフ周波数は、夫々、下記の通りである。
即ち、ＨＰＦ４１は、外部の双方向ＣＡＴＶシステムから棟内ＣＡＴＶシステムに入力された周波数７０ＭＨｚ以上の下り信号と棟内上り信号とを通過させ、下り信号に含まれる基準信号の通過を阻止するためのものであり、カットオフ周波数は、例えば７０ＭＨｚに設定されている。また、ＬＰＦ４２は、ＨＰＦ４１を通過した下り信号を通過させ、棟内上り信号の通過を阻止するためのものであり、カットオフ周波数は、例えば７７０ＭＨｚに設定されている。また、ＨＰＦ５２は、ＲＦスイッチ５１を通過した棟内上り信号を通過させ、下り信号の通過を阻止するためのものであり、カットオフ周波数は、例えば８２１ＭＨｚに設定されている。
【００６２】
一方、ＬＰＦ５３は、基準信号を通過させ、他の下り信号や棟内上り信号の通過を阻止するためのものであり、カットオフ周波数は、例えば１２ＭＨｚに設定されている。また、ＢＰＦ５４は、基準信号のみを選択的に通過させるためのものであり、ダウンコンバータ１０内のＢＰＦ３８と同様、基準信号の周波数に対応した狭帯域フィルタにて構成されている。
【００６３】
以上のように、本実施例のケーブルモデム２０においては、受信部４３、復調部４４、ＭＡＣ４５、ＣＰＵ４６、インターフェース４７、変調部４８、及び、送信部４９等にて実現される一般的なケーブルモデム２２としての機能（送受信データの変調復調機能）に加えて、高周波信号発生手段としての逓倍部５５及び周波数変換手段としての周波数変換部５０により実現されるアップコンバータ２４としての機能を有する。
【００６４】
そして、周波数変換部５０からＣＡＴＶ接続端子Ｔ３に至る棟内上り信号の出力経路上には、変調部４８が動作しているときにだけオン状態となるＲＦスイッチ５１が設けられていることから、送信部４９から周波数変換部５０に上り信号が入力されていないときには、棟内上り信号の出力経路が遮断され、逓倍部５５にて生成された周波数変換用の高周波信号が、ＣＡＴＶ接続端子Ｔ３から端末端子１８、延いては伝送線Ｌ上へと漏れ出すのを防止できる。
［アップコンバータ］
アップコンバータ２４は、基本的には、上述したケーブルモデム２０からアップコンバータとしての機能を取り出したものであり、その構成要素は、ケーブルモデム２０と重複する部分が多いことから、以下の説明では、ケーブルモデム２０と同じ部分については同じ符号を付与し、その部分の詳細な説明は省略する。
【００６５】
図４に示すように、アップコンバータ２４には、同軸ケーブル等を介して端末端子１８に接続するためのＣＡＴＶ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やＳＴＢ２８等の端末装置に接続するための端末接続端子Ｔ５と、テレビ受信機２９等に下り信号をそのまま出力するための下り出力端子Ｔ６が備えられている。そして、端末端子１８からＣＡＴＶ接続端子Ｔ３に入力された下り信号の内、外部の双方向ＣＡＴＶシステムから入力された下り信号（周波数：７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ）は、ＨＰＦ４１、ＬＰＦ４２を介して、下り出力端子Ｔ６までそのまま伝送され、下り出力端子Ｔ６から、これに接続されたテレビ受信機２９等の受信端末に送出される。
【００６６】
また、ＬＰＦ４２から下り出力端子Ｔ６に至る下り信号の伝送経路（請求項１記載の下り信号経路に相当する）には、分岐回路６１が設けられており、この経路を通過する下り信号の一部が、分岐回路６１にて分岐される。そして、その分岐された下り信号は、端末接続端子Ｔ５から周波数変換部５０に至る上り信号の伝送経路に設けられた方向性結合器６２を介して、上り信号の伝送経路まで伝送され、この経路を通って、端末接続端子Ｔ５から、ケーブルモデム２２等の端末装置へと送出される。
【００６７】
一方、ケーブルモデム２２等の端末装置から端末接続端子Ｔ５に入力された上り信号は、上記方向性結合器６２が設けられた伝送経路を通って、周波数変換手段としての周波数変換部５０に入力され、周波数変換部５０にて、高周波信号発生手段としての逓倍部５５で生成された高周波信号と混合されることにより、所定周波数帯（８２１ＭＨｚ〜８６４ＭＨｚ）の棟内上り信号へと周波数変換される。
【００６８】
そして、この周波数変換部５０から出力された棟内上り信号は、ＲＦスイッチ５１、ＨＰＦ５２、ＨＰＦ４１を通って、ＣＡＴＶ接続端子Ｔ３まで伝送され、ＣＡＴＶ接続端子Ｔ３から端末端子１８（延いては伝送線Ｌ上）へと送出される。
【００６９】
尚、逓倍部５５には、端末端子１８からＣＡＴＶ接続端子Ｔ３に入力された下り信号の内、１０ＭＨｚ帯の基準信号だけが、ＬＰＦ５３及びＢＰＦ５４を介して、入力され、逓倍部５５では、この基準信号に基づき、ダウンコンバータ１０で周波数変換に用いられる高周波信号と同じ周波数（８７６ＭＨｚ）の高周波信号を生成する。
【００７０】
また、端末接続端子Ｔ５から周波数変換部５０に至る上り信号の伝送経路上には、上り信号の一部を分岐させる分岐回路６３が設けられており、この分岐回路６３にて分岐された上り信号は、上り信号検出部６５に入力される。
上り信号検出部６５は、本発明（請求項１記載）の判定手段に相当するものであり、分岐回路６３を介して入力される上り信号を検波し、その電圧レベル（換言すれば信号レベル）が所定レベル以上か否かを判定することにより、ケーブルモデム２２等の端末装置から端末接続端子Ｔ５に上り信号が入力されているか否かを判定する。
【００７１】
そして、上り信号検出部６５は、端末装置から端末接続端子Ｔ５に上り信号が入力されていると判定すると、出力経路断続手段としてのＲＦスイッチ５１をオンさせる切替信号を出力し、端末装置から端末接続端子Ｔ５に上り信号が入力されていないと判定すると、その切替信号の出力を停止して、ＲＦスイッチ５１をオフさせる。
【００７２】
このように、本実施例のアップコンバータ２４においては、ＣＡＴＶ接続端子Ｔ３に入力された下り信号の内、外部の双方向ＣＡＴＶシステムから当該棟内ＣＡＴＶシステムに伝送されてきた下り信号（周波数：７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ）を、下り出力端子Ｔ６及び端末接続端子Ｔ５まで夫々伝送して（この伝送経路は、本発明の下り信号経路に相当する）、各端子Ｔ６，Ｔ５に接続された加入者側端末へと送出すると共に、ケーブルモデム２２等の端末装置から端末接続端子Ｔ５に入力された上り信号を周波数変換部５０にて棟内上り信号に周波数変換して、ＣＡＴＶ接続端子Ｔ３から端末端子１８（延いては伝送線Ｌ上）へと送出し、しかも、その周波数変換に用いる高周波信号は、逓倍部５５にて、ダウンコンバータ１０側から伝送されてきた基準信号を用いて生成するようにされている。
【００７３】
そして、特に、周波数変換部５０からＣＡＴＶ接続端子Ｔ３に至る棟内上り信号の出力経路上には、端末接続端子Ｔ５に上り信号が入力されているときにだけオン状態となるＲＦスイッチ５１が設けられていることから、端末接続端子Ｔ５に上り信号が入力されていないときには、棟内上り信号の出力経路が遮断され、逓倍部５５にて生成された周波数変換用の高周波信号が、ＣＡＴＶ接続端子Ｔ３から端末端子１８、延いては伝送線Ｌ上へと漏れ出すのを防止できる。
【００７４】
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、複数の端末端子１８からダウンコンバータ１０に至る伝送線Ｌ上に棟内上り信号を送出するために用いられるケーブルモデム２０及びアップコンバータ２４において、その内部の周波数変換部５０に上り信号が入力されないときには、ＲＦスイッチ５１をオフすることにより、周波数変換部５０からＣＡＴＶ接続端子Ｔ３に至る棟内上り信号の出力経路を遮断するようにしている。
【００７５】
このため、本実施例の棟内ＣＡＴＶシステムにおいては、伝送線Ｌに端末端子１８を介して接続されるケーブルモデム２０やアップコンバータ２４の数が多くなっても、周波数変換用の高周波信号が伝送線Ｌ上に漏れ出すのは、上り信号の周波数変換を行っている最大１個のケーブルモデム２０若しくはアップコンバータ２４だけとなる。
【００７６】
この結果、本実施例の棟内ＣＡＴＶシステムによれば、ケーブルモデム２０やアップコンバータ２４から同時に高周波信号が漏れ出すのを防止し、その高周波信号の合成信号がダウンコンバータ１０に入力されるのを防止でき、ダウンコンバータ１０が、その合成信号の影響を受けて、棟内上り信号から元の上り信号を復元できなくのを防止し、延いては、その合成信号が、棟内ＣＡＴＶシステムから外部の双方向ＣＡＴＶシステムの伝送線２上に流合雑音として漏れ出すのを防止できる。よって、本実施例の棟内ＣＡＴＶシステムによれば、外部の双方向ＣＡＴＶシステムを含めて、上り信号の伝送品質を向上することが可能となる。
【００７７】
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、棟内上り信号生成用の機器として、アップコンバータ２４とケーブルモデム２０との２種類の機器が用いられた棟内ＣＡＴＶシステムについて説明したが、アップコンバータ２４及びケーブルモデム２０の何れか一方を用いて、棟内ＣＡＴＶシステムを構築しても、上記実施例と同様の効果を得ることができる
また、例えば、上記実施例では、ダウンコンバータ１０は、引込線６よりも下流の伝送線Ｌ上に設けられるものとして説明したが、このダウンコンバータ１０は、例えば、外部の双方向ＣＡＴＶシステムの伝送線２上に設置し、このダウンコンバータ１０よりも下流の伝送線に、下り信号よりも周波数が高い棟内上り信号を流すようにした棟内ＣＡＴＶシステムであっても、本発明を適用して、上記実施例と同様の効果を得ることができる。
【００７８】
また、上記実施例では、ダウンコンバータ１０に基準信号生成用の発振器３０を内蔵するものとして説明したが、この発振器３０は、ダウンコンバータ１０とは別体で構成し、基準信号を伝送線Ｌ上に送出するようにしてもよい。そして、このようにすれば、ダウンコンバータ１０には、内部接続端子Ｔ２を介して、基準信号が入力されることになるが、その入力された基準信号は、ＬＰＦ３９及びＢＰＦ３８を介して、逓倍部３７に入力されることから、ダウンコンバータ１０は、上記実施例と同様に動作することができる。
【００７９】
また上記実施例では、棟内ＣＡＴＶシステム内での下り信号の伝送帯域を１０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚに設定し、基準信号の周波数を１０ＭＨｚ〜１２ＭＨｚ内の任意の周波数に設定するものとして説明したが、基準信号の周波数としては、棟内ＣＡＴＶシステム内での基準信号の伝送損失がシステムの動作（詳しくは端末側での上り信号の周波数変換動作）に影響を与えなければ、下り伝送帯域外の周波数（例えば、１０ＭＨｚよりも低い周波数）に設定してもよい。
【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】 ダウンコンバータの構成を表すブロック図である。
【図３】 アップコンバータ内蔵型のケーブルモデムの構成を表すブロック図である。
【図４】 アップコンバータの構成を表すブロック図である。
【符号の説明】
２…伝送線（双方向ＣＡＴＶシステム）、４…分岐装置、６…引込線、８…保安器、１０…ダウンコンバータ、１２…双方向増幅器、１４…分岐器、１６…分配器、１８…端末端子、２０…ケーブルモデム（アップコンバータ内蔵型）、２２…ケーブルモデム（一般）、２４…アップコンバータ、２６…情報処理装置、２８…ＳＴＢ（セットトップボックス）、２９…テレビ受信機、３０…発振器、３５，５０…周波数変換部、３７，５５…逓倍部、４３…受信部、４４…復調部、４５…ＭＡＣ（メディアアクセスコントロール部）、４６…ＣＰＵ、４７…インターフェース、４８…変調部、４９…送信部、５１…ＲＦスイッチ、６１，６３…分岐回路、６２…方向性結合器、６５…上り信号検出部、Ｌ…伝送線。
Claims (5)
- 外部の双方向ＣＡＴＶシステムのセンタ装置から伝送されてきた下り信号を、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、各端末端子より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、建造物内若しくは前記双方向ＣＡＴＶシステムの伝送線に配置されたダウンコンバータまで伝送し、該ダウンコンバータにより、前記棟内上り信号を、前記下り信号よりも周波数が低い上り信号に周波数変換させるように構成された棟内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る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前記下り信号を前記端末装置側に出力する下り信号経路と、
前記端末装置から入力された上り信号を前記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、
前記端末装置から入力された上り信号を、前記高周波信号発生手段が発生した高周波信号を用いて、前記棟内上り信号に周波数変換する周波数変換手段と、
前記端末装置から前記上り信号が入力されているか否かを判定する判定手段と、
該判定手段にて前記上り信号が入力されていると判定されると、前記周波数変換手段から前記端末端子への前記棟内上り信号の出力経路を形成し、前記判定手段にて前記上り信号が入力されていないと判定されると、該出力経路を遮断する出力経路断続手段と、
を備えたことを特徴とするアップコンバータ。 - 前記高周波信号発生手段は、前記ダウンコンバータ側から伝送されてきた一定周波数の基準信号を分周又は逓倍することにより、前記高周波信号を生成することを特徴とする請求項１記載のアップコンバータ。
- 外部の双方向ＣＡＴＶシステムのセンタ装置から伝送されてきた下り信号を、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、各端末端子より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、建造物内若しくは前記双方向ＣＡＴＶシステムの伝送線上に配置されたダウンコンバータまで伝送し、該ダウンコンバータにより、前記棟内上り信号を、前記下り信号よりも周波数が低い上り信号に周波数変換させるように構成された棟内ＣＡＴＶシステムにおいて、前記端末端子と加入者側の情報処理装置との間に設けられるケーブルモデムであって、
前記伝送線を介して前記端末端子まで伝送されてきた前記下り信号を復調して受信データを生成し、該受信データを前記情報処理装置側に出力する復調手段と、
前記情報処理装置から入力された送信データにて搬送波を変調することにより前記上り信号を生成する変調手段と、
該変調手段にて生成された上り信号を前記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、
前記変調手段にて生成された上り信号を、前記高周波信号発生手段が発生した高周波信号を用いて、前記棟内上り信号に周波数変換する周波数変換手段と、
前記変調手段が動作しているときに、前記周波数変換手段から前記端末端子への前記棟内上り信号の出力経路を形成し、前記変調手段が動作していなければ、該出力経路を遮断する出力経路断続手段と、
を備えたことを特徴とするケーブルモデム。 - 前記高周波信号発生手段は、前記ダウンコンバータ側から伝送されてきた一定周波数の基準信号を分周又は逓倍することにより、前記高周波信号を生成することを特徴とする請求項３記載のケーブルモデム。
- 外部の双方向ＣＡＴＶシステムのセンタ装置から伝送されてきた下り信号を、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、各端末端子より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、建造物内若しくは前記双方向ＣＡＴＶシステムの伝送線上に配置されたダウンコンバータまで伝送し、該ダウンコンバータにより、前記棟内上り信号を、前記下り信号よりも周波数が低い上り信号に周波数変換させるように構成された棟内ＣＡＴＶシステムにおいて、
前記各端末端子と加入者側装置との間に、夫々、請求項１又は請求項２に記載のアップコンバータ、若しくは、請求項３又は請求項４に記載のケーブルモデルを備えたことを特徴とする棟内ＣＡＴＶシステム。
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