JP4658310B2 - 双方向ｃａｔｖシステム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビ放送信号等からなる下り信号を伝送線を介して端末側に伝送すると共に、加入者側端末装置が出力した上り信号を下り信号と同じ伝送線を介してセンタ装置側に伝送する双方向ＣＡＴＶシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、アパート、マンション等の集合住宅用のＣＡＴＶシステムとして、建造物内に配線された伝送線と、外部の双方向ＣＡＴＶシステムの伝送線とを、引込線や保安器等を介して接続し、建造物内の伝送線を使って、建造物内の加入者側受信装置に対して外部の双方向ＣＡＴＶシステムからの放送信号を配信したり、加入者側通信装置と外部の双方向ＣＡＴＶシステムのセンタ装置との間でデータ通信を行えるようにした棟内ＣＡＴＶシステムが知られている。
【０００３】
そして、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侵入し、この雑音の内、上り信号と同じ周波数成分のものが、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。
【０００４】
そこで、従来では、こうした流合雑音を低減するために、加入者側端末装置の一つであるケーブルモデム等の通信装置にて生成された上り信号（周波数は通常１０ＭＨｚ〜５５ＭＨｚである）を、アップコンバータを用いて、元の周波数よりも高く、しかも、テレビ放送チャンネルを含む下り信号（例えば７０〜７７０ＭＨｚ）と重複することのない所定周波数帯（例えば８００ＭＨｚ帯）の上り信号に周波数変換して、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、ダウンコンバータを用いて、上り信号を元の周波数（換言すれば、外部の双方向ＣＡＴＶシステムのセンタ装置側の通信装置が受信可能な周波数）に変換することが考えられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来では、アップコンバータ及びダウンコンバータを用いて、上り信号を、端末装置が出力した上り信号よりも高周波で伝送するに当たって、その伝送周波数帯を８００ＭＨｚ帯に設定していたことから、既存のシステムでは、伝送線（一般に同軸ケーブル）での伝送損失が大きくなり、システムを新たに設計・施工しなければならないという問題があった。
【０００６】
また、ＣＡＴＶシステムにおいて、上り・下りの各信号を伝送するには、各信号を双方向に増幅する双方向増幅器が必要になるが、この双方向増幅器にて、８００ＭＨｚ帯の上り信号を増幅するには、伝送損失を考慮して、上り信号の増幅率を、下り信号の増幅率よりも高くする必要があり、増幅器のコストアップを招くといった問題もある。
【０００７】
また、上記アップコンバータ及びダウンコンバータを用いて流合雑音を低減する技術は、上述した棟内ＣＡＴＶシステムに限らず、一般的な双方向ＣＡＴＶシステムにおいても利用できるが、双方向ＣＡＴＶシステムでは、その規模が大きくなるほど、伝送線が長くなり、また、伝送線である幹線や分岐線に設置される双方向増幅器の数が多くなるので、既存のシステムに上記技術を適用するのは極めて困難になる。
【０００８】
一方、こうした問題を解決するには、アップコンバータによる周波数変換後の上り信号の周波数を、既存のＣＡＴＶシステムにおいて伝送可能なテレビ放送用のＵＨＦ帯（７７０ＭＨｚ以下）まで落とすとよいが、上り信号の伝送周波数を単に７７０ＭＨｚ以下にしたのでは、上り信号の伝送周波数が、放送局から実際に送信されてくるＵＨＦ帯のテレビ放送電波の周波数と重なることがある。そして、この場合には、上り信号がテレビ放送電波の影響を受けて劣化し、ケーブルモデム等の端末装置とセンタ装置側の通信装置との間で、良好なデータ通信ができなくなるといった問題が発生する。
【０００９】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、アップコンバータとダウンコンバータとを用いて、端末装置から出力された上り信号を、下り信号よりも周波数が高く流合雑音が発生し難い周波数に変換して伝送し得る双方向ＣＡＴＶシステムを、既存の双方向ＣＡＴＶシステムを用いて、容易に実現できるようにすることを目的とする。
【００１０】
【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に記載の双方向ＣＡＴＶシステムにおいては、伝送線を介してセンタ装置側から複数の加入者側端末装置まで伝送する下り信号の伝送周波数が、ＵＨＦ帯のテレビ放送用に割り当てられた上位複数チャンネル分のテレビ放送周波数よりも低く設定されている。
【００１１】
そして、端末側には、加入者側端末装置から出力された第１上り信号を、下り信号よりも周波数が高く、しかも、ＵＨＦ帯の上位複数チャンネル分のテレビ放送周波数と重なる周波数帯の第２上り信号に周波数変換して、センタ装置側伝送線上に送出する複数のアップコンバータが備えられ、各アップコンバータからセンタ装置に至る伝送線上には、アップコンバータから伝送されてきた第２上り信号を、アップコンバータが周波数変換する前の第１上り信号に周波数変換するダウンコンバータが備えられている。
【００１２】
従って、本発明の双方向ＣＡＴＶシステムによれば、アップコンバータとダウンコンバータとの間の伝送線では、端末装置から出力された第１上り信号を、既存のシステムで伝送可能なテレビ放送のＵＨＦ帯の第２上り信号に周波数変換して伝送できるようになり、前述した従来の棟内ＣＡＴＶシステムのように、既存のシステムに適用するに当たって、伝送線を信号損失の少ないものに変更したり、伝送線での信号損失を補うために用いる双方向増幅器を、８００ＭＨｚ帯の上り信号を増幅可能な高価なものに変更する必要はなく、既存の双方向ＣＡＴＶシステムに容易に適用できることになる。
【００１３】
また、このように、アップコンバータにより周波数変換される第２上り信号の周波数を、テレビ放送用のＵＨＦ帯（７７０ＭＨｚ以下）に設定した場合、第２上り信号の伝送周波数が、放送局から実際に送信されてくるＵＨＦ帯のテレビ放送電波の周波数と重なり、第２上り信号がテレビ放送電波の影響を受けて劣化することが考えられるが、本発明では、このようなことがないように、アップコンバータが第１上り信号を第２上り信号に周波数変換するのに用いる高周波信号の周波数を外部から設定でき、しかも、これに対応して、ダウンコンバータが第２上り信号を第１上り信号に周波数変換するのに用いる高周波信号の周波数を外部から設定できるようにされている。
【００１４】
よって、本発明の双方向ＣＡＴＶシステムによれば、アップコンバータとダウンコンバータとの間の伝送線を流れる第２上り信号が、放送局から送信されてきたＵＨＦ帯のテレビ放送電波の影響を受けて劣化するのを防止することができ、端末装置から出力された上り信号をセンタ装置側の通信装置まで良好に伝送できることになる。
【００１５】
ところで、本発明のようにアップコンバータとダウンコンバータとを用いて上り信号を周波数変換する場合、各コンバータが、夫々、専用の発振回路からの出力を用いて周波数変換を行うように構成すると、各コンバータで周波数変換に用いられる高周波信号の周波数にずれが生じ、ダウンコンバータにおいて、第２上り信号から元の第１上り信号を正確に復元できなくなる虞がある。
【００１６】
一方、こうした問題を解決するには、各コンバータに共通の基準信号（高周波信号）を供給し、各コンバータ側では、この基準信号を分周或いは逓倍することにより周波数変換用の高周波信号を生成するようにすればよい。
そして、このための基準信号としては、ＣＡＴＶシステムにおいて下り信号の一つとして伝送されるパイロット信号を用いることができる。尚、パイロット信号は、ＣＡＴＶシステムでの下り信号の伝送状態を監視したり、その信号レベルに基づき伝送線上に設けられた増幅器の利得等を調整するのに使用される周知のものである。
【００１７】
つまり、アップコンバータ及びダウンコンバータが、パイロット信号を基準信号として周波数変換用の高周波信号を生成するようにすれば、各コンバータでの周波数変換特性を対応させ、ダウンコンバータ側で、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なる。
【００１８】
しかし、パイロット信号は、停波したり、使用しないシステムがあり、こうしたシステムでは、上記対策を施すことができない。
そこで、アップコンバータとダウンコンバータとの周波数変換特性を対応させて、ダウンコンバータ側で、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、本発明では、基準信号発生手段から、伝送線を上・下方向に流れる伝送信号の周波数よりも低い周波数で、且つ、一定周波数の基準信号を発生させ、この基準信号を、基準信号送出手段により、各アップコンバータとダウンコンバータとの間の伝送線上に送出する。
【００１９】
つまり、このようにすれば、当該システムに設けられた全てのアップコンバータとダウンコンバータとが、基準信号発生手段が発生した共通の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なり、アップコンバータ及びダウンコンバータの周波数変換特性を対応させて、ダウンコンバータ側で、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なる。
【００２０】
また本発明では、基準信号発生手段が発生する基準信号の周波数が、当該システムの伝送線を双方向に流れる各種伝送信号の伝送周波数とは異なることから、当該システムで双方向に伝送される伝送信号の特性が基準信号の影響を受けて劣化するようなことはなく、上り・下りの各信号の伝送品質を確保することができる。
【００２１】
また、ダウンコンバータ及びアップコンバータにて、周波数変換のために基準信号を取り出す際には、基準信号の周波数に対応したフィルタを用いて、基準信号を簡単且つ正確に取り出すことができ、ダウンコンバータやアップコンバータに、基準信号抽出のための複雑な回路を設ける必要がないため、基準信号として下り信号に含まれるパイロット信号を使用するようにした場合に比べて、ダウンコンバータやアップコンバータがコストアップになるといったことはない。
【００２２】
ところで、基準信号発生手段が発生する基準信号の周波数は、例えば、下り信号と棟内上り信号との間の周波数帯内、或いは、棟内上り信号よりも更に高い周波数帯内の一周波数に設定することも考えられる。
【００２３】
しかし、このような周波数帯内に基準信号の周波数を設定すると、伝送線上での基準信号の伝送損失が大きくなり、ダウンコンバータや各端末側に設けられた多数のアップコンバータに対して基準信号を良好に伝送できなくなる虞がある。
これに対し、本発明では、基準信号の周波数を、伝送線を上り方向及び下り方向に流れる各種伝送信号の伝送周波数帯よりも低い周波数に設定しているので、基準信号の伝送線上での伝送損失を少なくして、ダウンコンバータや各端末側に設けられた多数のアップコンバータに対して基準信号を良好に伝送できるようになる。
【００２４】
尚、基準信号発生手段及び基準信号送出手段は、必ずしもダウンコンバータと各アップコンバータとの間の伝送線上に設ける必要はなく、請求項２に記載のように、基準信号発生手段及び基準信号送出手段をダウンコンバータ内に組み込み、基準信号送出手段が、ダウンコンバータから伝送線上に基準信号を送出するように構成してもよい。
【００２５】
【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、実施例の双方向ＣＡＴＶシステム全体の構成図である。
この双方向ＣＡＴＶシステムには、テレビ放送やＦＭラジオ放送等の各種放送電波を受信し、例えば、チャンネル６２（ＵＨＦ）のテレビ放送信号をチャンネル１３（ＵＨＦ）のテレビ放送信号に周波数変換するというように、必要に応じて受信信号を周波数変換することにより、受信した各チャンネルの放送信号を、予め設定された下り信号の伝送周波数帯（本実施例では７０ＭＨｚ〜６００ＭＨｚ）に入れて出力するヘッドエンド装置（所謂受信点設備）２と、下り信号の伝送周波数帯で、しかも、ヘッドエンド装置２から出力される放送信号とは異なる周波数の自主放送用の放送信号を出力するセンタ装置４とが備えられている。
【００２６】
そして、ヘッドエンド装置２及びセンタ装置４から出力された各種放送信号は、ミキサ６にて合成されて、下り信号として端末側に送出される。
また、センタ装置４には、専用線を介してインターネットに接続された図示しない通信装置（所謂インターネットサーバ）が設けられており、この通信装置は、端末側のケーブルモデムとの間でデータ通信を行うことにより、端末側のケーブルモデムに接続された端末側通信装置とインターネット上の他の通信装置とを中継する。
【００２７】
次に、ミキサ６から端末側に出力される下り信号は、光送受信機８、光ファイバケーブル、ノード型光送受信機１０を介して、所定地域まで伝送され、ノード型光送受信機１０からは、その地域に配線された同軸ケーブルを介して、更に端末側に伝送される。
【００２８】
また、ノード型光送受信機１０から端末側に至る同軸ケーブル上には、１又は複数の幹線分岐増幅器１２が設けられ、その最終端には、分岐増幅器１４が設けられている。これら各増幅器１２，１４は、ヘッドエンド装置２及びセンタ装置４からの放送信号やデータ通信用の信号を増幅して端末側に出力するだけでなく、端末側から伝送されてきたデータ通信用の所定周波数帯（本実施例では、１０ＭＨｚ〜５５ＭＨｚ）の上り信号を増幅してセンタ装置４側に出力できるように、双方向増幅器にて構成されている。
【００２９】
また、幹線分岐増幅器１２や分岐増幅器１４からの分岐線上には、分岐線（換言すれば外部の双方向ＣＡＴＶシステムの伝送線）と、加入者側建造物内の伝送線とを接続するためのタップオフ（所謂分岐器）１６が設けられており、このタップオフ１６と加入者側建造物（図１では集合住宅２０）内の伝送線とは、保安器１８が設けられた引込線１７を介して接続される。尚、分岐線や引込線１７は全て同軸ケーブルからなる。
【００３０】
次に、図１に示す集合住宅２０には、本発明が適用された棟内ＣＡＴＶシステムが構築されている。そこで、この集合住宅２０内の棟内ＣＡＴＶシステムについて図２を用いて説明する。
集合住宅２０に構築された棟内ＣＡＴＶシステムは、保安器１８，引込線１７，及びタップオフ１６を介して外部の双方向ＣＡＴＶシステムの伝送線に接続され、集合住宅２０内に配線された伝送線（同軸ケーブル）Ｌ、及び、この伝送線Ｌ上に設けられた双方向増幅器２２、分岐器２４、分配器２６等の各種伝送機器を用いて、双方向ＣＡＴＶシステムからの下り信号（周波数：７０ＭＨｚ〜６００ＭＨｚ）を、集合住宅２０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２８まで伝送し、且つ、加入者側の各種端末装置から後述のアップコンバータ３０を介して端末端子２８に入力された棟内上り信号（特許請求の範囲記載の第２上り信号に相当する）を、引込線１７、延いては外部の双方向ＣＡＴＶシステムの伝送線へと伝送するためのものである。
【００３１】
そして、この棟内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２８に、アップコンバータ３０及びケーブルモデム３２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）３４を接続するようになっている。
【００３２】
この結果、情報端末装置３４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３２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）の第１上り信号として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３０にて、下り信号の伝送周波数よりも周波数が高く、且つ、ＵＨＦ帯のテレビ放送電波の周波数と重複する所定周波数帯（本実施例では、６５０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ）の棟内上り信号（第２上り信号）に周波数変換されて、端末端子２８に入力される。
【００３３】
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１７との接続部分には、各端末端子２８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４０が設けられている。
【００３４】
尚、図２において、符号３６は、アップコンバータ３０が接続されない端末端子２８（若しくはアップコンバータ３０に設けられた下り信号の出力端子）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。
【００３５】
また、本実施例の棟内ＣＡＴＶシステムにおいては、外部の有線放送システムからのケーブルも引き込まれており、ダウンコンバータ４０近傍の伝送線Ｌ上には、このケーブルを介して入力された有線放送信号（周波数：２６ＭＨｚ〜７０ＭＨｚ）と下り信号とを混合して端末側に送出するミキサ３８が設けられている。このため、各加入者側の端末端子２８には、外部の双方向ＣＡＴＶシステムからの下り信号だけでなく、有線放送信号をも伝送され、棟内ＣＡＴＶシステムの加入者の内、有線放送を楽しみたい加入者は、端末端子２８に有線放送受信機３９を接続すればよいことになる。
【００３６】
また更に、ダウンコンバータ４０とミキサ３８との間の伝送線Ｌ上には、端末端子２８に接続される各アップコンバータ３０とダウンコンバータ４０とが、共通の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に、基準信号発生器９０から出力される一定周波数（本実施例では、周波数１０ＭＨｚ）の基準信号を、伝送線Ｌ上に送出する信号挿入器９２が設けられている。
【００３７】
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４０及びアップコンバータ３０の構成を、図３を用いて説明する。
［ダウンコンバータ］
図３（ａ）に示すように、ダウンコンバータ４０には、外部の双方向ＣＡＴＶシステムからの引込線１７を接続するための外部接続端子Ｔ１と、建造物（つまり集合住宅２０）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。
【００３８】
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）４１を介して、ダウンコンバータ４０内に取り込まれ、ローパスフィルタ（以下、ＬＰＦと記載する）４２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。
【００３９】
ＨＰＦ４１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、ＬＰＦ４２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６００ＭＨｚに設定されている。従って、本実施例のダウンコンバータ４０においては、ＨＰＦ４１と，ＬＰＦ４２とにより、下り信号通過経路が形成されることになる。
【００４０】
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、ＨＰＦ４３及びＬＰＦ４４を介して、ダウンコンバータ４０内に取り込まれる。ＨＰＦ４３は、ＬＰＦ４２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６５０ＭＨｚに設定されている。また、ＬＰＦ４４は、ＨＰＦ４３を通過してきた棟内上り信号の高調波成分等を除去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。
【００４１】
尚、内部接続端子Ｔ２からＨＰＦ４３に至る信号経路上には、端末側からの入力信号の一部を分岐させる分岐回路５６が設けられており、この分岐回路５６にて分岐された入力信号は、信号挿入器９２を介して基準信号発生器９０から伝送されてきた基準信号（周波数：１０ＭＨｚ）のみを選択的に通過させるＢＰＦ５７に入力される。
【００４２】
また次に、ＨＰＦ４３及びＬＰＦ４４を通過した棟内上り信号は、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）４５を介して、周波数変換用のミキサ４６に入力される。すると、ミキサ４６は、その入力された棟内上り信号と、ＰＬＬ回路４７により発振周波数が一定周波数ｆ１に制御された局部発振回路４８からの高周波信号とを混合することにより、棟内上り信号を、８２７ＭＨｚ〜８７２ＭＨｚの中間周波信号に周波数変換する。
【００４３】
また、ミキサ４６にて周波数変換された中間周波信号は、信号の通過帯域が８２７ＭＨｚ〜８７２ＭＨｚに設定されたバンドパスフィルタ（以下、ＢＰＦと記載する）４９を介して、ミキサ５０に入力される。すると、ミキサ５０は、その入力された中間周波信号と、ＰＬＬ回路５１により発振周波数が一定周波数ｆ２（本実施例では８８２ＭＨｚ）に制御された局部発振回路５２からの高周波信号とを混合することにより、ミキサ４６から出力された中間周波信号を、周波数が１０ＭＨｚ〜５５ＭＨｚの上り信号に周波数変換する。
【００４４】
そして、ミキサ５０にて周波数変換された上り信号は、ＬＰＦ５３を介して増幅回路５４に入力され、増幅回路５４にて所定レベルまで増幅された後、ＬＰＦ５５及び外部接続端子Ｔ１を介して、引込線１７側に送出される。尚、ＬＰＦ５３は、ミキサ５０から出力される上り信号の高調波成分を遮断するためのものであり、ＬＰＦ５５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る。そして、これらＬＰＦ５３，５５のカットオフ周波数は、共に、例えば５５ＭＨｚに設定されている。
【００４５】
ここで、ＰＬＬ回路４７及び５１は、局部発振回路４８，５２からの出力と、ＢＰＦ５７を通過した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４８及び５２の発振周波数を各々制御することにより、各局部発振回路４８、５２の発振周波数を一定周波数ｆ１、ｆ２に制御するものである。そして、これら各ＰＬＬ回路４７、５１が上記各信号を取り込む際の信号の分周値は、ＣＰＵ５８により設定される。
【００４６】
また、ＣＰＵ５８は、上記２つのＰＬＬ回路４７、５１の内、中間周波信号を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局部発振回路５２を制御するＰＬＬ回路５１に対しては、局部発振回路５２の発振周波数が予め設定された固定値（本実施例では８８２ＭＨｚ）となるように分周値を設定し、棟内上り信号を中間周波信号に周波数変換するための高周波信号を発生する局部発振回路４８を制御するＰＬＬ回路４７に対しては、局部発振回路４８の発振周波数が、設定スイッチ５９の切換状態に対応した一定周波数ｆ１となるように、分周値を設定する。
【００４７】
尚、設定スイッチ５９は、図４（ａ）に示すように、外部操作によってオン・オフ状態が切り換えられる５個のスイッチＡ〜Ｅからなる。そして、ＣＰＵ５８は、これら各スイッチＡ〜Ｅのオン・オフ状態に応じた５ビットのデータを取り込み、図４（ｂ）に例示する如き設定スイッチ−周波数変換特性に従い、局部発振回路４８の発振周波数が、スイッチＡ〜Ｅのオン・オフ状態にて決定される「０」〜「１３」までのデータ値ｎに対応した周波数ｆ１（具体的には、ｆ１＝１５２２＋６ｎ［ＭＨｚ］）となるように、ＰＬＬ回路４７の分周値を設定する。
【００４８】
また、本実施例のダウンコンバータ４０には、商用電源から電源供給を受けて、上記各回路を動作させるための直流定電圧を生成する電源回路６０も備えられている。
［アップコンバータ］
アップコンバータ３０は、図３（ｂ）に示すように、同軸ケーブル等を介して端末端子２８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３２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。
【００４９】
そして、端末端子２８から第１接続端子Ｔ３に入力された下り信号は、ＬＰＦ６１を介して、アップコンバータ３０内に取り込まれ、分岐回路７７、ＨＰＦ６２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。
ＬＰＦ６１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に入力された下り方向の伝送信号（基準信号や有線放送信号を含む下り信号）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６００ＭＨｚに設定されている。また、ＨＰＦ６２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３０においては、ＬＰＦ６１とＨＰＦ６２とにより、下り信号通過経路が形成されることになる。
【００５０】
また、ＬＰＦ６１とＨＰＦ６２との間の下り信号の通過経路上に設けられた分岐回路７７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７７で分岐された下り信号は、信号挿入器９２を介して基準信号発生器９０から伝送されてきた基準信号（周波数：１０ＭＨｚ）のみを選択的に通過させるＢＰＦ７８に入力される。
【００５１】
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、ＬＰＦ６３を介して、アップコンバータ３０内に取り込まれる。尚、ＬＰＦ６３は、ＨＰＦ６２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。
【００５２】
そして、ＬＰＦ６３を介してアップコンバータ３０内に取り込まれた上り信号は、信号レベル調整用のＡＴＴ６４を介して、ミキサ６５に入力される。そして、ミキサ６５は、その入力された上り信号と、ＰＬＬ回路６６により発振周波数が一定周波数ｆ３（本実施例では１５９ＭＨｚ）に制御された局部発振回路６７からの高周波信号とを混合することにより、上り信号を、周波数が１０４ＭＨｚ〜１４９ＭＨｚの中間周波信号に周波数変換する。
【００５３】
また、ミキサ６９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（１０４ＭＨｚ〜１４９ＭＨｚ）に設定されたＢＰＦ７２を介してミキサ６９に入力される。そして、ミキサ６９は、その入力された中間周波信号と、ＰＬＬ回路７０により発振周波数が一定周波数ｆ４に制御された局部発振回路７１からの高周波信号とを混合することにより、中間周波信号を、棟内上り信号の伝送周波数である６５０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚの帯域内の所定周波数帯に周波数変換し、これを棟内上り信号として出力する。
【００５４】
そして、ミキサ６９にて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６５０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚに設定されたＢＰＦ７２を介して、棟内上り信号増幅用の増幅回路７３に入力される。そして、棟内上り信号は、この増幅回路７３にて所定レベルまで増幅された後、ＬＰＦ７４、信号レベル調整用のＡＴＴ７５、ＨＰＦ７６、及び、第１接続端子Ｔ３を介して、端末端子２８（延いては伝送線Ｌ）側に送出される。
【００５５】
尚、ＬＰＦ７４は、増幅回路７３から出力された棟内上り信号に重畳された高調波信号成分を除去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、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、カットオフ周波数は、例えば６５０ＭＨｚに設定されている。
【００５６】
ここで、ＰＬＬ回路６６及び７０は、局部発振回路６７，７１からの出力と、ＢＰＦ７８を通過した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６７及び７１の発振周波数を各々制御することにより、各局部発振回路６７、７７の発振周波数を一定周波数ｆ３、ｆ４に制御するものである。そして、これら各ＰＬＬ回路６６、７０が上記各信号を取り込む際の信号の分周値は、ＣＰＵ７９により設定される。
【００５７】
また、ＣＰＵ７９は、上記２つのＰＬＬ回路６６、７０の内、上り信号を中間周波信号に周波数変換するための高周波信号を発生する局部発振回路６７を制御するＰＬＬ回路６６に対しては、局部発振回路６７の発振周波数が予め設定された固定値（本実施例では１５９ＭＨｚ）となるように分周値を設定し、中間周波信号を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局部発振回路７１を制御するＰＬＬ回路７０に対しては、局部発振回路７１の発振周波数が、設定スイッチ８０の切換状態に対応した一定周波数ｆ４となるように、分周値を設定する。
【００５８】
尚、設定スイッチ８０は、ダウンコンバータ４０側の設定スイッチ５９と同様、外部操作によってオン・オフ状態が切り換えられる５個のスイッチＡ〜Ｅから構成されている（図４（ａ）参照）。そして、ＣＰＵ５８は、これら各スイッチＡ〜Ｅのオン・オフ状態に応じた５ビットのデータを取り込み、図４（ｂ）に例示する如き設定スイッチ−周波数変換特性に従い、局部発振回路７１の発振周波数が、スイッチＡ〜Ｅのオン・オフ状態にて決定される「０」〜「１３」までのデータ値ｎに対応した周波数ｆ４（具体的には、ｆ４＝７９９＋６ｎ［ＭＨｚ］）となるように、ＰＬＬ回路７０の分周値を設定する。
【００５９】
この結果、本実施例では、設定スイッチ５９，８０の切換状態（換言すればデータ値ｎ）が同じであれば、アップコンバータ３０側のＣＰＵ７９がＰＬＬ回路７０の分周値を設定することにより制御される局部発振回路７１の発振周波数ｆ４と、ダウンコンバータ４０側のＣＰＵ５８がＰＬＬ回路４７の分周値を設定することにより制御される局部発振回路７１の発振周波数ｆ１とが、一定の周波数差（本実施例では７２３ＭＨｚ）となり、ダウンコンバータ４０側では、アップコンバータ３０が出力した棟内上り信号を、一旦、所望周波数（８２７ＭＨｚ〜８７２ＭＨｚ）の中間周波信号に周波数変換し、この中間周波信号から元の上り信号を正確に復元できることになる。
【００６０】
また、本実施例のアップコンバータ３０には、ダウンコンバータ４０と同様、商用電源から電源供給を受けて、上記各回路を動作させるための直流定電圧を生成する電源回路８１も備えられている。
次に、信号挿入器９２及び基準信号発生器９０の構成を、図５を用いて説明する。
【００６１】
信号挿入器９２は、基準信号送出手段としての機能を実現するためのものであり、本実施例では、図５（ｂ）に示すように、基準信号発生器９０からの信号入力端子Ｔinに入力された基準信号を、例えばカットオフ周波数が１０ＭＨｚのＬＰＦ９２ｂ及び９２ｃと、当該信号挿入器９２を伝送線Ｌに直列に接続するための端子Ｔ５及びＴ６とを介して、端末側及びダウンコンバータ側の伝送線Ｌ上に夫々送出し、伝送線Ｌを上り・下りの各方向に流れる伝送信号については、端子Ｔ５−Ｔ６間に設けられたＨＰＦ９２ａ（カットオフ周波数：例えば２６ＭＨｚ）を介して通過させるように構成されている。
【００６２】
また、基準信号発生器９０は、基準信号発生手段としての機能を実現するためのものであり、本実施例では、図５（ｂ）に示すように、温度補償型の水晶発振器からなる発振器９０ａと、この発振器９０ａが発生した基準信号を通過させる狭帯域のＢＰＦ９０ｂと、商用電源から電源供給を受けて、発振器９０ａを動作させるための直流定電圧を生成する電源回路９０ｃとから構成され、ＢＰＦ９０ｂを通過した基準信号を出力端子Ｔout から出力するようにされている。
【００６３】
このため、基準信号発生器９０の出力端子Ｔout と信号挿入器９２の入力端子Ｔinとを同軸ケーブル等にて接続し、基準信号発生器９０の電源回路９０ｃに商用電源を供給すれば、信号挿入器９２から伝送線Ｌ上に一定周波数（本実施例では１０ＭＨｚ）の基準信号が送出され、端末側の複数のアップコンバータ３０とダウンコンバータ４０とが、共通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できるようになる。
【００６４】
以上説明したように、本実施例では、本発明を集合住宅２０内で双方向ＣＡＴＶシステムを構成する棟内ＣＡＴＶシステムに適用し、端末側のアップコンバータ３０から外部の双方向ＣＡＴＶシステムへの接続点に設けられたダウンコンバータ４０に至る伝送線Ｌ上では、加入者側の通信用端末装置（ケーブルモデム等）から出力された上り信号を、ＵＨＦ帯のテレビ放送帯域である６５０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚの周波数帯域内に周波数変換した棟内上り信号を伝送するようにされている。このため、集合住宅２０内で発生したノイズ成分が上り信号に混入し、これが流合雑音となって、外部の双方向ＣＡＴＶシステムに送出されるのを防止できる。
【００６５】
また、本実施例では、棟内上り信号の伝送周波数を、従来のような８００ＭＨｚ帯に設定するのではなく、既存のシステムで伝送可能なテレビ放送のＵＨＦ帯に設定しているので、既存のシステムを本実施例のシステムに変更する場合に、伝送線Ｌを信号損失の少ないものに変更したり、伝送線Ｌでの信号損失を補うために用いる双方向増幅器を、８００ＭＨｚ帯の上り信号を増幅可能な高価なものに変更する必要はなく、既存の双方向ＣＡＴＶシステムに容易に適用できることになる。
【００６６】
また、このように棟内上り信号の伝送周波数帯を、テレビ放送用のＵＨＦ帯（７７０ＭＨｚ以下）に設定した場合、棟内上り信号の伝送周波数が、放送局から実際に送信されてくるＵＨＦ帯のテレビ放送電波の周波数と重なり、棟内上り信号がテレビ放送電波の影響を受けて劣化することが考えられるが、本実施例では、アップコンバータ３０及びダウンコンバータ４０で周波数変換するのに用いる高周波信号の周波数を、設定スイッチ５９，８０を操作することにより外部から設定できるようにされているので、棟内上り信号の周波数を、放送局から実際に送信されてくるテレビ放送電波の周波数とは異なる任意の周波数帯に設定することができる。
【００６７】
よって、本実施例の双方向ＣＡＴＶシステムによれば、アップコンバータ３０とダウンコンバータ４０との間の伝送線Ｌを流れる棟内上り信号が、放送局から送信されてきたＵＨＦ帯のテレビ放送電波の影響を受けて劣化するのを防止することができ、ケーブルモデム等の通信用端末装置から出力された上り信号を外部の双方向ＣＡＴＶシステムまで良好に伝送できることになる。
【００６８】
また、更に、本実施例では、ダウンコンバータ４０側で、棟内上り信号から元の上り信号に正確に復元できるようにするために、ダウンコンバータ４０近傍の伝送線Ｌ上に信号挿入器９２を設け、この信号挿入器９２を介して、基準信号発生器９０が発生した基準信号を伝送線Ｌ上に送出するようにされている。
【００６９】
このため、本実施例の棟内ＣＡＴＶシステムによれば、当該システムに設けられた全てのアップコンバータ３０とダウンコンバータ４０とが、基準信号発生器９０が発生した共通の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なり、アップコンバータ３０及びダウンコンバータ４０の周波数変換特性を対応させて、ダウンコンバータ４０側で、ケーブルモデム等の通信用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なる。
【００７０】
また特に、本実施例では、基準信号発生器９０が発生する基準信号の周波数を、伝送線Ｌを流れる他の伝送信号よりも周波数が低い１０ＭＨｚに設定していることから、各伝送信号の特性が基準信号の影響を受けて劣化するようなことはなく、信号の伝送品質を確保することができる。
【００７１】
以上、本発明の一実施例を説明したが、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、基準信号発生器９０は、商用電源から電源供給を受けて動作するものとして説明したが、例えば、双方向増幅器２２に伝送線Ｌを介して電源供給を行うために、伝送線Ｌに直流電圧又は低周波（数十Ｈｚ）の交流電圧からなる電源電圧が印加されたシステムでは、この電源電圧を利用して、基準信号発生器９０を動作させるようにしてもよい。
【００７２】
そして、このようにするには、信号挿入器９２には、図６（ａ）に示すように、電源挿入回路９２ｄを設け、基準信号発生器９０には、図６（ｂ）に示すように、電源分離回路９０ｄを設けるようにすればよい。
尚、信号挿入器９２に設ける電源挿入回路９２ｄとしては、図６（ａ）に示すように、端子Ｔ５，Ｔ６に入力された電源電圧を入力端子Ｔinから出力させると共に、高周波の伝送信号を遮断するチョークコイルＬｃと、入力端子ＴinからＬＰＦ９２ｂ及び９２ｃに至る基準信号の入力経路上に配置されて直流及び低周波の信号を遮断するコンデンサＣと、から構成すればよい。
【００７３】
また、基準信号発生器９０に設ける電源分離回路９０ｄとしては、図６（ｂ）に示すように、ＢＰＦ９０ｂから出力端子Ｔout に至る基準信号の出力経路上に配置されて直流及び低周波の信号を遮断するコンデンサＣと、出力端子Ｔout から入力された電源電圧を電源回路９０ｃに供給し、高周波の伝送信号を遮断するチョークコイルＬｃと、から構成すればよい。
【００７４】
また、上記実施例では、基準信号発生手段としての基準信号発生器９０及び基準信号送出手段としての信号挿入器９２は、ダウンコンバータ４０と別体で構成し、ダウンコンバータ４０から各アップコンバータ３０に至る伝送線Ｌ上に配置するものとして説明したが、基準信号発生器９０及び信号挿入器９２としての機能をダウンコンバータ４０に組み込み、ダウンコンバータ４０から各アップコンバータ３０へと基準信号を供給するようにしてもよい。
【００７５】
つまり、図７に示すように、上述したダウンコンバータ４０内に、温度補償型の水晶発振器からなる基準信号発生用の発振器９０ａと、この発振器９０ａが発生した基準信号を通過させる狭帯域のＢＰＦ９０ｂとを組み込み、ＢＰＦ９０ｂを通過した基準信号を、周波数変換用の高周波信号を生成するＰＬＬ回路４７及び５１に直接入力すると共に、ＢＰＦ５７、分岐回路５６及び内部接続端子Ｔ２を介して、端末側の伝送線Ｌ上に送出するようにしても、上記実施例と同様の効果を得ることができる。
【００７６】
尚、ダウンコンバータ４０を図７に示すように構成した場合には、発振器９０ａ及びＢＰＦ９０が、本発明の基準信号発生手段として機能し、ＢＰＦ５７、分岐回路５６及び内部接続端子Ｔ２が、本発明の基準信号送出手段として機能することになる。
【００７７】
また次に、上記実施例では、本発明を、棟内ＣＡＴＶシステムに適用した場合について説明したが、ダウンコンバータ４０を、外部の双方向ＣＡＴＶシステムの分岐線上、或いは、幹線上に設け、アップコンバータ３０からそのダウンコンバータ４０の設置点までの信号の伝送線上には、端末側の通信用端末装置から出力された上り信号（第１上り信号）をＵＨＦ帯の上り信号に周波数変換した第２上り信号を流すようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例の双方向ＣＡＴＶシステム全体の構成を表す構成図である。
【図２】 図１の集合住宅内に構築され本発明が適用された棟内ＣＡＴＶシステムの構成を表す構成図である。
【図３】 図２の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夫々表すブロック図である。
【図４】 図３のダウンコンバータ及びアップコンバータに設けられた設定スイッチの構成及びＣＰＵの動作を説明する説明図である。
【図５】 図２のシステムで用いられる信号挿入器及び基準信号発生器の構成を表すブロック図である。
【図６】 信号挿入器９２及び基準信号発生器９０の変形例を表すブロック図である。
【図７】 基準信号発生器及び信号挿入器としての機能を組み込んだダウン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…ヘッドエンド装置、４…センタ装置、８…光送受信機、１０…ノード型光送受信機、１２…幹線分岐増幅器、１４…分岐増幅器、１６…タップオフ、１７…引込線、１８…保安器、２０…集合住宅、２２…双方向増幅器、２４…分岐器、２８…端末端子、３０…アップコンバータ、３２…ケーブルモデム、３４…情報端末装置、３９…有線放送受信機、４０…ダウンコンバータ、４６，５０，６５，６９…ミキサ、４７，８１，６６，７０…ＰＬＬ回路、４８，５２，６７，７１…局部発振回路、５４，７３…増幅回路、５６，７７…分岐回路、５９，８０…設定スイッチ、５８，７９…ＣＰＵ、９０…基準信号発生器、９２…信号挿入器。

Claims (2)

1. ＵＨＦ帯のテレビ放送用に割り当てられた上位複数チャンネル分のテレビ放送周波数よりも伝送周波数が低く設定された所定周波数帯の下り信号を、伝送線を介して、センタ装置側から複数の加入者側端末装置まで伝送すると共に、
   前記各加入者側端末装置から出力され、前記下り信号よりも周波数が低い所定周波数帯の第１上り信号を、前記伝送線を介して前記センタ装置まで伝送する双方向ＣＡＴＶシステムであって、
   端末側には、前記加入者側端末装置から出力された第１上り信号を、前記下り信号よりも周波数が高く、しかも、前記ＵＨＦ帯の上位複数チャンネル分のテレビ放送周波数と重なる所定周波数帯の第２上り信号に周波数変換して、前記センタ装置側伝送線上に送出する複数のアップコンバータを備え、
   前記各アップコンバータから前記センタ装置に至る伝送線上には、前記アップコンバータから伝送されてきた第２上り信号を、前記アップコンバータが周波数変換する前の第１上り信号に周波数変換するダウンコンバータを備え、
   前記各アップコンバータは、周波数変換後の第２上り信号が、放送局から実際に送信されてくるＵＨＦ帯のテレビ放送電波と重なることがないよう、前記第１上り信号を前記第２上り信号に周波数変換するのに用いる高周波信号の周波数を、外部から設定できるように構成され、
   前記ダウンコンバータは、前記第２上り信号を前記第１上り信号に周波数変換できるように、前記第２上り信号を前記第１上り信号に周波数変換するのに用いる高周波信号の周波数を、外部から設定できるように構成され、
   更に、前記伝送線を上り方向及び下り方向に流れる伝送信号の周波数よりも低い周波数で、且つ、一定周波数の基準信号を発生する基準信号発生手段と、
   該基準信号発生手段が発生した基準信号を、前記各アップコンバータと前記ダウンコンバータとの間の伝送線上に送出する基準信号送出手段と、
   を備え、前記各アップコンバータ及び前記ダウンコンバータが、夫々、前記基準信号発生手段が発生した共通の基準信号を用いて、前記周波数変換用の高周波信号を生成することを特徴とする双方向ＣＡＴＶシステム。
2. 前記基準信号発生手段及び前記基準信号送出手段は、前記ダウンコンバータに内蔵され、
   前記基準信号送出手段は、該ダウンコンバータから前記伝送線上に前記基準信号を送出することを特徴とする請求項１に記載の双方向ＣＡＴＶシステム。

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