JP5599215B2 - 上り信号変換装置及び双方向ｃａｔｖシステム - Google Patents

Description

本発明は、双方向ＣＡＴＶシステムの端末装置側に設けられ、その端末装置から出力された上り信号の周波数若しくは信号形態を変換してセンタ装置側に出力する上り信号変換装置、及び、その上り信号変換装置を備えた双方向ＣＡＴＶシステムに関する。

従来、双方向ＣＡＴＶシステムにおいては、ケーブルモデム等の端末装置が加入者毎に設置されることから、端末装置からセンタ装置側に送信される上り信号にノイズが重畳されると、センタ装置側には、各端末装置からのノイズが混合された高レベルのノイズが流合雑音として届き、センタ装置と各端末装置との間でデータ通信を正常に実行できなくなることがあった。

そこで、双方向ＣＡＴＶシステムでは、センタ装置に届く流合雑音を低減するため、各端末装置にアップコンバータを設けて、各端末装置から出力された上り信号（例えば１０〜５５ＭＨｚの信号：以下、上りＬ信号ともいう）を、元の周波数よりも高く、しかも、センタ装置側から送信される下り信号の伝送周波数（例えば７０〜７７０ＭＨｚ）と重複することのない、周波数帯の上り信号（例えば８２１ＭＨｚ〜８６６ＭＨｚの信号：以下、上りＨ信号ともいう）にアップコンバートすることが提案されている（例えば、特許文献１等参照）。

つまり、この提案の双方向ＣＡＴＶシステムでは、各端末装置からセンタ装置に至る伝送経路上（例えば、集合住宅内の伝送線と外部の伝送線とを接続する引込線など）にダウンコンバータを設けて、各端末装置側のアップコンバータから送信された上りＨ信号を、元の周波数帯の上りＬ信号に変換することで、各端末装置からダウンコンバータまでの伝送経路上で生じた上りＬ信号と略同じ周波数帯のノイズが、上りＨ信号に重畳されるのを防止し、流合雑音の発生を抑制するのである。

また、端末装置から上りＬ信号が出力されていないときにも、アップコンバータから上りＨ信号を出力させるようにすると、アップコンバートに用いられる高周波信号や、アップコンバータ内で発生した熱雑音がセンタ装置側に出力され、これが流合雑音となることも考えられる。

そこで、特許文献１に開示されたシステムでは、端末装置からの上りＬ信号の出力が停止されているときには、アップコンバータからセンタ装置側伝送線への上りＨ信号の出力経路を遮断し、アップコンバータからセンタ装置側に、流合雑音となり得る信号成分が出力されるのを防止することも提案されている。

一方、双方向ＣＡＴＶシステムには、センタ装置から加入者設備までの伝送路を光ファイバ及び光スプリッタにて構成し、光スプリッタにて分岐された伝送路（光ファイバ）の末端にＯＮＵ（Optical Network unit：光回線終端装置）を設けた、ＦＴＴＨ（Fiber To The Home ）型のＣＡＴＶシステムも知られている（例えば、特許文献２等参照）。

なお、ＯＮＵは、センタ装置から伝送されてきた光信号（下り信号）を電気信号に変換して加入者側の端末装置へ出力し、加入者側端末装置から伝送されてきた電気信号（上り信号）を光信号に変換してセンタ装置側へ出力するものであり、ＣＡＴＶシステムにおける下り信号及び上り信号の信号形態を光信号と電気信号との何れかに相互に変換する信号変換装置である。

また、この種の双方向ＣＡＴＶシステムでは、上り・下りの各信号（ＲＦ信号）を、光ファイバを使って伝送するＲＦｏＧ（RF over Glass ）が注目されている。これは、ＲＦｏＧの場合、伝送路が同軸ケーブルにて構成された既存のＣＡＴＶシステムを、センタ装置や加入者側に設けられた放送用或いは通信用の機器を変更することなく、ＦＴＴＨ型に変更することができ、しかも、伝送路に光ファイバを利用するので、同軸ケーブルを使った既存のＣＡＴＶシステムに比べて耐久性を向上できるためである。

また、この種の双方向ＣＡＴＶシステムでは、加入者側の端末装置毎にＯＮＵが設けられ、各端末装置から出力された上り信号は、このＯＮＵにて光信号に変換されて、光スプリッタへ伝送されることになるが、各ＯＮＵにて上り信号を光信号に変換する電気／光変換回路を常時動作させると、各ＯＮＵから上り信号以外の雑音成分が微弱な光信号となって出力されることになる。そして、この雑音成分による微弱な光信号は、光スプリッタ等で混合されてセンタ装置側へ伝送されることになるので、上記と同様の流合雑音となってしまう。

このため、こうした光ファイバを利用した双方向ＣＡＴＶシステムを構築する場合にも、流合雑音防止のためには、特許文献１に開示された技術を適用し、端末装置からの上り信号の出力が停止されているときには、電気／光変換回路からの光信号の出力を停止させることが考えられる。

特開２００１−１４５０７１号公報 特開２００８−３１１８８２号公報

ところで、上記特許文献１に開示された技術に従い、端末装置から上り信号が出力されていないときに、アップコンバータやＯＮＵ等からなる上り信号変換装置にて変換された上りＨ信号若しくは上り光信号の出力経路を遮断するようにした場合、流合雑音の発生を抑制することはできるが、アップコンバータやＯＮＵの消費電力を低減することはできなかった。

つまり、端末装置から上り信号が出力されていないときには、上り信号の信号変換（周波数変換、電気−光変換）は不要である。
しかし、各端末装置は、連続的に上り信号を送信するわけではなく、データ送信が必要なときに、時分割でデータ送信を行うことから、上り信号の出力経路の制御（オン／オフ）に連動して、上り信号変換装置の動作（上り信号の信号変換及び増幅動作）を制御（オン／オフ）すると、端末装置が上り信号の出力を開始する度に、その開始直後の上り信号変換装置の動作が不安定となり、正常なデータ通信を行うことができなくなる。

このため、上記特許文献１に開示されたシステムでは、端末装置から上り信号が出力されていないときにも、アップコンバータ（換言すれば上り信号変換装置）の動作自体は連続的に実行させているのであるが、これでは、省エネ化の要求に応えることができないという問題がある。

本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、双方向ＣＡＴＶシステムの端末装置から出力された上り信号の周波数若しくは信号形態を変換する上り信号変換装置において、端末装置が通信不能になるのを防止しつつ、端末装置から上り信号が出力されていないときに上り信号変換装置の動作を制限して、その消費電力を抑制することを目的とする。

かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、
センタ装置に対するデータ送信を電気信号にて時分割で周期的に行う複数の端末装置を備えた双方向ＣＡＴＶシステムにおいて、前記複数の端末装置毎に設けられ、前記端末装置から前記データ送信のために出力された上り信号を、元の上り信号とは周波数若しくは信号形態が異なり、且つ、前記センタ装置から伝送されてくる下り信号に影響を与えることのない第２上り信号に変換して、前記センタ装置側に出力する上り信号変換装置であって、
前記上り信号を前記第２上り信号に変換する信号変換手段と、
前記信号変換手段に入力される上り信号若しくは前記信号変換手段から出力される第２上り信号を増幅する増幅手段と、
前記端末装置から出力された上り信号を検出する上り信号検出手段と、
前記上り信号検出手段にて上り信号が検出されない時間が、前記端末装置がデータ送信を行う最大周期よりも長い設定時間に達すると、前記増幅手段の動作を停止させ、前記増幅手段の動作を停止させているときに前記上り信号検出手段にて上り信号が検出されると、前記増幅手段の動作を再開させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の上り信号変換装置において、前記信号変換手段は、周波数変換用の局部発振信号を発生する局部発振手段を備え、該局部発振手段が発生した局部発振信号を用いて、前記端末装置から出力された上り信号を、元の周波数よりも高く、且つ、前記センタ装置から伝送されてくる下り信号とは異なる周波数帯にアップコンバートすることを特徴とする。

また次に、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の上り信号変換装置において、前記制御手段は、前記局部発振手段の動作も、前記増幅手段の動作と同様に制御することを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の上り信号変換装置において、前記信号変換手段は、前記端末装置から出力された上り信号を、光ファイバを介して前記センタ装置側に伝送可能な光信号に変換するよう構成されており、前記増幅手段は、前記端末装置から前記信号変換手段に入力される上り信号を増幅するよう構成されていることを特徴とする。

一方、請求項５に記載の発明は、センタ装置に対するデータ送信を電気信号にて時分割で周期的に行う複数の端末装置と、前記複数の端末装置毎に設けられ、前記端末装置から前記データ送信のために出力された上り信号を、元の上り信号とは周波数若しくは信号形態が異なり、且つ、前記センタ装置から伝送されてくる下り信号に影響を与えることのない第２上り信号に変換して、前記センタ装置側に出力する複数の上り信号変換装置と、を備えた双方向ＣＡＴＶシステムにおいて、前記上り信号変換装置として、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の上り信号変換装置を備えたことを特徴とする。

請求項１に記載の上り信号変換装置は、センタ装置に対するデータ送信を電気信号にて時分割で周期的に行う複数の端末装置を備えた双方向ＣＡＴＶシステムにおいて、その複数の端末装置毎に設けられる。
そして、上り信号変換装置においては、信号変換手段が、上り信号を、元の信号とは周波数若しくは信号形態が異なり、且つ、センタ装置から伝送されてくる下り信号に影響を与えることのない第２上り信号に変換し、その信号変換手段にて変換された第２上り信号を、センタ装置側に出力する。

また、本発明の上り信号変換装置には、信号変換手段に入力される上り信号若しくは信号変換手段から出力される第２上り信号を増幅する増幅手段、及び、端末装置から出力された上り信号を検出する上り信号検出手段が備えられており、この上り信号検出手段にて上り信号が検出されない時間が、端末装置がデータ送信を行う最大周期よりも長い設定時間に達すると、制御手段が、増幅手段の動作を停止させる。

つまり、双方向ＣＡＴＶシステムにおいて、データ通信を行う端末装置は、自身の動作状態をセンタ装置に通知するために、少なくとも所定時間（例えば１５秒）内に１回、センタ装置に自己データを送信するようになっている。

そこで、本発明では、このデータ送信周期を利用して、端末装置がデータ送信を停止している時間が、そのデータ送信周期の最大周期よりも長い設定時間に達すると、端末装置が動作を停止した（或いは、端末装置との接続が遮断された）と判断して、増幅手段の動作を停止させるのである。

このため、本発明によれば、端末装置が動作を停止して、上り信号変換装置にて変換後の上り信号（上述した上りＨ信号、上り光信号等）を出力する必要がないときに、増幅手段の動作を停止させて、消費電力を抑制することができる。

また、端末装置が周期的なデータ送信を実行しているときには、端末装置からの上り信号の出力が停止されても、増幅手段の動作を継続させることから、その後、端末装置から上り信号が出力された際には、増幅手段にて上り信号を所望レベルまで増幅することができ、周期的なデータ送信を正常に実行できる。

また次に、制御手段は、増幅手段の動作を停止させているときに上り信号検出手段にて上り信号が検出されると、増幅手段の動作を再開させる。そして、その後は、上り信号検出手段にて上り信号が検出されない時間が上述の設定時間に達するまで、増幅手段の動作を継続させる。

このため、例えば、端末装置が再起動されて、周期的なデータ送信を開始した際、その直後には、増幅手段の立ち上がりにより通信不良が発生することがあるが、その後の周期的なデータ送信によって、端末装置とセンタ装置側との通信が正常に復帰し、正常なデータ通信が実行される。

よって、本発明によれば、端末装置が通信不能になるのを防止しつつ、上り信号変換装置の動作を制限して、その消費電力を抑制することが可能となる。
次に、請求項２に記載の上り信号変換装置においては、信号変換手段が、周波数変換用の局部発振信号を発生する局部発振手段を備え、この局部発振手段が発生した局部発振信号を用いて、端末装置から出力された上り信号を、元の周波数よりも高く、且つ、前記センタ装置から伝送されてくる下り信号とは異なる周波数帯にアップコンバートする。

つまり、請求項２に記載の上り信号変換装置は、本発明を、上述したアップコンバータに適用したものである。よって、請求項２に記載の上り信号変換装置によれば、端末装置が通信不能になるのを防止しつつ、アップコンバータの動作を制限して、その消費電力を抑制することが可能となる。

なお、このように本発明をアップコンバータに適用した場合、制御手段は、単に増幅手段の動作を制御するようにしてもよいが、請求項３に記載のように、増幅手段の動作と同様に、局部発振手段の動作も制御するようにしてもよい。

つまり、アップコンバータにおいて、最も消費電力が大きくなるのは増幅手段であるため、制御手段により、増幅手段の動作を制御するようにすれば、アップコンバータの消費電力を効率よく抑制することができるが、増幅手段に加えて、局部発振手段の動作も制御するようにすれば、アップコンバータの消費電力をより抑制することができる。

また次に、請求項４に記載の上り信号変換装置においては、信号変換手段が、端末装置から出力された上り信号を、光ファイバを介してセンタ装置側に伝送可能な光信号に変換するよう構成されており、増幅手段は、端末装置から信号変換手段に入力される上り信号を増幅するよう構成されている。

つまり、請求項３に記載の上り信号変換装置は、本発明を、上述したＯＮＵ等で用いられる上り信号の電気／光変換装置に適用したものである。よって、請求項３に記載の上り信号変換装置によれば、端末装置が通信不能になるのを防止しつつ、電気／光変換装置のの動作を制限して、その消費電力を抑制することが可能となる。

なお、このように本発明を電気／光変換装置に適用した場合、制御手段は、単に増幅手段の動作を制御するようにしてもよいが、増幅手段の動作と同様に、上り信号を上り光信号に変換する電気／光変換回路（所謂Ｅ／Ｏ変換回路）の動作も制御するようにしてもよい。

また、本発明において、制御手段が、増幅手段や局部発振手段、Ｅ／Ｏ回路等の動作を制限する場合には、これら各部への電源供給を遮断するようにするとよい。
一方、請求項５に記載の双方向ＣＡＴＶシステムにおいては、センタ装置に対するデータ送信を電気信号にて時分割で周期的に行う複数の端末装置に対してそれぞれ設けられる上り信号変換装置が、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の上り信号変換装置にて構成される。従って、この双方向ＣＡＴＶシステムによれば、請求項１〜請求項４の何れかと同様の効果を得ることができる。

第１実施形態の双方向ＣＡＴＶシステムの構成を表す構成図である。 第１実施形態のアップコンバータの構成を表すブロック図である。 第１実施形態のアップコンバータの動作を説明するタイムチャートである。 第２実施形態の双方向ＣＡＴＶシステムの構成を表す構成図である。 第２実施形態のＯＮＵの構成を表すブロック図である。

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
［第１実施形態］
図１に示すように、本実施形態の双方向ＣＡＴＶシステムは、屋外に配線された外部の双方向ＣＡＴＶシステムの伝送線（ＣＡＴＶ伝送線：同軸ケーブル）２から、分岐装置４を介して分岐された引込線（同軸ケーブル）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むことにより、その建造物内に構築された双方向ＣＡＴＶシステム（所謂棟内ＣＡＴＶシステム）である。

そして、この双方向ＣＡＴＶシステムにおいては、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複数のテレビ端子１８まで伝送すると共に、加入者側の各種端末装置からアップコンバータ３０を介してテレビ端子１８に入力された上りＨ信号を、引込線６まで伝送する。

また、本実施形態の双方向ＣＡＴＶシステムでは、加入者側で、外部のセンタ装置を介してインタ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、その加入者側のテレビ端子１８に、アップコンバータ３０及びケーブルモデム２０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）２２を接続する。

この結果、情報端末装置２２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（本実施形態では、１０ＭＨｚ〜５５ＭＨｚ）の上り信号（上りＬ信号）に変換され、更に、この上りＬ信号は、アップコンバータ３０にて、所定周波数帯（本実施形態では、８２１ＭＨｚ〜８６６ＭＨｚ）の上りＨ信号に周波数変換されて、テレビ端子１８に入力される。

このため、双方向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、各テレビ端子１８から伝送線Ｌを介して伝送されてきた上りＨ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（上りＬ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。

尚、図１において、符号２４は、アップコンバータ３０が接続されないテレビ端子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。

また、本実施形態の双方向ＣＡＴＶシステムにおいて、ケーブルモデム２０は、自身の動作状態をセンタ装置に通知するために、情報端末装置２２がデータ通信を行わないときにも、少なくとも所定時間（例えば１５秒）内に１回の割で、センタ装置に自己データを送信するようになっている。

次に、本実施形態の双方向ＣＡＴＶシステムで用いられるアップコンバータ３０の構成を、図２を用いて説明する。
アップコンバータ３０は、本発明（詳しくは請求項２）の上り信号変換装置に相当するものであり、図２に示すように、同軸ケーブルや同軸コネクタ等を介してテレビ端子１８に接続するための入力端子Ｔｉｎと、上りＬ信号を出力してくるケーブルモデム２０に接続するための出力端子Ｔｏｕｔとが備えられている。

そして、テレビ端子１８から入力端子Ｔｉｎに入力された下り信号は、ローパスフィルタ（以下ＬＰＦと記載する）３２を介してアップコンバータ３０内に取り込まれ、アップコンバータ３０内の下り信号通過経路，ハイパスフィルタ（以下ＨＰＦと記載する）３４，及び出力端子Ｔｏｕｔを介して、ケーブルモデム２０に出力される。

尚、ＬＰＦ３２は、後述の周波数変換後の上りＨ信号が下り信号通過経路内に侵入するのを防止し、入力端子Ｔｉｎに入力された下り信号のみを下り信号通過経路内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７７０ＭＨｚに設定されている。

また、ＨＰＦ３４は、ケーブルモデム２０から出力端子Ｔｏｕｔに入力された周波数変換前の上りＬ信号が下り信号通過経路内に侵入するのを防止し、下り信号通過経路を通過してきた下り信号のみを出力端子Ｔｏｕｔ側に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。

一方、出力端子Ｔｏｕｔに入力されたケーブルモデム２０からの出力信号（上りＬ信号）は、ＬＰＦ４２を介してアップコンバータ３０内に取り込まれ、分岐回路４４を介して、ミキサ回路４６に入力される。

分岐回路４４は、ＬＰＦ４２を介して入力された上りＬ信号をそのままミキサ回路４６側に通過させると共に、その上りＬ信号の一部を分岐させるためのものであり、周知の方向性結合器から構成されている。

また、ミキサ回路４６は、発振回路４８から出力される一定周波数（例えば８７６ＭＨｚ）の局部発振信号を受けて、この局部発振信号と上りＬ信号とを混合することにより、上りＬ信号を上りＨ信号に周波数変換するものである。

そして、このミキサ回路４６にて周波数変換された上りＨ信号は、バンドパスフィルタ（以下ＢＰＦと記載する）５０を介して、上りＨ信号増幅用の増幅回路５２に入力され、増幅回路５２で所定レベルまで増幅された後、高周波スイッチ（高周波ＳＷ）５４、ＨＰＦ５６，入力端子Ｔｉｎを介して、テレビ端子１８側に送出される。

なお、高周波スイッチ５４は、増幅回路５２とＨＰＦ５６との間の上りＨ信号の通過経路を導通／遮断させるためのものであり、後述の上り信号検出回路５８からの出力により駆動される。

次に、分岐回路４４により分岐された上りＬ信号は、上り信号検出回路５８に入力される。
上り信号検出回路５８は、例えば、分岐回路４４からの入力信号を検波して、検波後の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、アップコンバータ３０に接続されたケーブルモデム２０から上りＬ信号が入力されているか否かを判断するものである。

そして、上り信号検出回路５８は、図３に示すように、上りＬ信号が入力されていると判断すると、高周波スイッチ５４をＯＮして、増幅回路５２とＨＰＦ５６との間の上りＨ信号の通過経路を接続し、上りＬ信号が入力されていないと判断すると、高周波スイッチ５４をＯＦＦして、増幅回路５２とＨＰＦ５６との間の上りＨ信号の通過経路を遮断する。

なお、ＬＰＦ４２は、ＨＰＦ３４から出力端子Ｔｏｕｔ側に出力された下り信号が分岐回路４４側の上り信号通過経路内に侵入するのを防止し、出力端子Ｔｏｕｔに入力された上りＬ信号のみを上り信号通過経路内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。

また、ＢＰＦ５０は、ミキサ回路４６からの出力の内、局部発振信号と上りＬ信号とを混合することにより得られる所定周波数帯（８２１ＭＨｚ〜８６６ＭＨｚ）の上りＨ信号を通過させ、それ以外の信号の通過を阻止するためのものであり、信号通過帯域が例えば８２１ＭＨｚ〜８６６ＭＨｚに設定されている。

また、ＨＰＦ５６は、テレビ端子１８から入力端子Ｔｉｎに入力された下り信号が、高周波スイッチ５４が設けられた上りＨ信号の通過経路内に侵入するのを防止し、高周波スイッチ５４を通過した上りＨ信号（詳しくは上りＨ信号と局部発振信号）を入力端子Ｔｉｎ側に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８２１ＭＨｚに設定されている。

次に、上り信号検出回路５８からの出力は、高周波スイッチ５４とは別に、制御回路６０にも入力される。
制御回路６０は、所謂単安定マルチバイブレータから構成されており、図３に示すように、例えば、時刻ｔ０にて、ケーブルモデム２０の電源がオフされ、上り信号検出回路５８にて上りＬ信号が検出されない時間Ｔが、ケーブルモデム２０がデータ送信を行う際の最大周期（例えば上述の１５秒）よりも長い設定時間（例えば２０秒）に達すると（時刻ｔ１）、電源回路６２から増幅回路５２への電源供給経路に設けられた増幅回路スイッチ（増幅回路ＳＷ）６４をオフして、その電源供給経路を遮断する。

また、制御回路６０は、増幅回路スイッチ６４をオフして、その動作を停止させているときに、上り信号検出回路５８にて上りＬ信号が検出されると（時刻ｔ２）、増幅回路スイッチ６４をオンして、増幅回路５２の動作を再開させる。

なお、電源回路６２は、商用電源（例えばＡＣ１００Ｖ）から電源供給を受けて、アップコンバータ３０の内部回路（発振回路４８、増幅回路５２、上り信号検出回路５８、制御回路６０等）を駆動するための直流電源電圧（例えばＤＣ１５Ｖ）を生成し、その生成した直流電源電圧を、上記各内部回路に供給するためのものである。

以上説明したように、本実施形態のアップコンバータ３０においては、ケーブルモデム２０から出力された上りＬ信号を、発振回路４８が発生した局部発振信号を用いて上りＨ信号にアップコンバートし、そのアップコンバートした上りＨ信号を増幅回路５２にて増幅して、センタ装置側に出力する。

また、アップコンバータ３０には、ケーブルモデム２０から出力された上り信号を検出する上り信号検出回路５８が備えられており、この上り信号検出回路５８にて上り信号が検出されない時間が、ケーブルモデム２０がデータ送信を行う最大周期よりも長い設定時間に達すると、制御回路６０が電源回路６２から増幅回路５２への電源供給経路を遮断して、増幅回路５２の動作を停止させる。

このため、本実施形態によれば、ケーブルモデム２０が動作を停止して、アップコンバータ３０から上りＬ信号を出力する必要がないときに、増幅回路５２の動作を停止させて、増幅回路５２による消費電力を抑制することができる。

また、図３から明らかなように、制御回路６０は、ケーブルモデム２０が周期的なデータ送信を実行しているときには、ケーブルモデム２０から上り信号の出力が停止されても、増幅回路５２の動作を継続させる。このため、その後、ケーブルモデム２０から上り信号が出力された際には、その上り信号を正常にアップコンバートして、所定レベルまで増幅することができ、周期的なデータ送信を正常に実行できる。

また、制御回路６０は、増幅回路５２の動作を停止させているとき、上り信号検出回路にて上り信号が検出されると、速やかに増幅回路５２の動作を再開させる。そして、その後は、上り信号検出回路５８にて上り信号が検出されない時間が上述の設定時間に達するまで、増幅回路５２の動作を継続させる。

このため、例えば、ケーブルモデム２０の電源が切られて、ケーブルモデム２０が動作を停止しているときに、ケーブルモデム２０へ電源が投入されて、ケーブルモデム２０が周期的なデータ送信を開始した際、その直後には、増幅回路５２の立ち上がりにより通信不良が発生することがあるが、その後の周期的なデータ送信によって、ケーブルモデム２０とセンタ装置側との通信が正常に復帰し、正常なデータ通信が実行されることになる。

よって、本実施形態によれば、ケーブルモデム２０が通信不能になるのを防止しつつ、アップコンバータ３０の動作（本実施形態では増幅回路５２の動作）を制限して、その消費電力を抑制することができるようになる。

なお、本実施形態においては、発振回路４８が、本発明の局部発振手段に相当し、ミキサ回路４６及びＢＰＦ５０が、本発明の信号変換手段に相当し、増幅回路５２が、本発明の増幅手段に相当し、上り信号検出回路５８が、本発明の上り信号検出手段に相当し、制御回路６０が、本発明の制御手段に相当する。
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。

本実施形態の双方向ＣＡＴＶシステムは、上述したＦＴＴＨ型（より詳しくはＲＦｏＧ方式）の双方向ＣＡＴＶシステムであり、センタ装置７０と、加入者側設備（マンション，アパート等の建造物内、或いは、複数の加入者が属する地域の電柱等）に設置された光スプリッタ７４とを、光ファイバからなるＣＡＴＶ伝送線７２にて接続し、光スプリッタ７４にて光路が分岐された多数の分岐端子と、各加入者側のＯＮＵ７８とを、光ファイバからなる引込線７６にて接続することにより、センタ装置７０と各加入者側のＯＮＵ７８とが光伝送路にて接続されている。

そして、ＯＮＵ７８には、同軸ケーブルを介してケーブルモデム２０（若しくはテレビ受信機）が接続され、ケーブルモデム２０には、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）２２が接続される。

ＯＮＵ７８は、本発明（詳しくは請求項４）の上り信号変換装置に相当するものであり、センタ装置７０から伝送されてきた下り光信号（例えば、波長：１５５０ｎｍの光信号）を、下り信号（例えば、周波数：７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚの電気信号）に変換して、加入者側のケーブルモデム２０やテレビ受信機へ出力し、加入者側の情報端末装置２２からケーブルモデム２０を介して入力された上り信号（例えば、周波数：１０ＭＨｚ〜５５ＭＨｚの電気信号）を、下り光信号に影響を与えることのない上り光信号（例えば、波長：１６１０ｎｍの光信号）に変換して、センタ装置７０側へ出力する。

図５に示すように、このＯＮＵ７８には、光スプリッタ７４からの引込線７６である光ファイバに接続するための光接続端子Ｔ１と、ケーブルモデム２０（若しくはテレビ受信機）に同軸ケーブルを介して接続するための同軸接続端子Ｔ２とが備えられている。

そして、光接続端子Ｔ１に入力された下り光信号は、ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）フィルタ８０を介して光／電気変換回路（Ｏ／Ｅ変換回路）８２に入力され、Ｏ／Ｅ変換回路８２で下り信号（電気信号）に変換される。また、Ｏ／Ｅ変換回路８２にて変換された下り信号（電気信号）は、ＨＰＦ８４を介して同軸接続端子Ｔ２に出力され、同軸接続端子Ｔ２からケーブルモデム２０（若しくはテレビ受信機）に出力される。

なお、ＨＰＦ８２は、上り信号（電気信号）がＯ／Ｅ変換回路８２側に侵入するのを防止し、Ｏ／Ｅ変換回路８２から出力される下り信号のみを同軸接続端子Ｔ２側に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。

また、ＷＤＭフィルタ８０は、センタ装置７０との間で送受信される光信号を波長により分波するためのものであり、光接続端子Ｔ１とＯ／Ｅ変換回路８２との間では、上り光信号の通過を遮断し、下り光信号を通過させる。また、ＷＤＭフィルタ８０は、光接続端子Ｔ１と後述する電気／光変換回路（Ｅ／Ｏ変換回路）９０との間では、下り光信号の通過を遮断し、上り光信号を通過させる。

一方、同軸接続端子Ｔ２に入力されたケーブルモデム２０からの出力（上り信号）は、ＬＰＦ８６を介してＯＮＵ７８内に取り込まれ、分岐回路９２を介して、増幅回路８８に入力される。

分岐回路９２は、ＬＰＦ８６を介して入力された上り信号をそのまま増幅回路８８側に通過させると共に、その上り信号の一部を分岐させるためのものであり、周知の方向性結合器から構成されている。

また、増幅回路８８は、上り信号を所定レベルまで増幅するものであり、その増幅後の上り信号は、Ｅ／Ｏ変換回路９０に入力される。そして、Ｅ／Ｏ変換回路９０は、増幅回路８８から入力された上り信号を、上述した上り光信号に変換し、ＷＤＭフィルタ８０へ出力する。

この結果、Ｅ／Ｏ変換回路９０から出力された上り光信号は、ＷＤＭフィルタ８０及び光接続端子Ｔ１を介してセンタ７０側に出力されることになる。
次に、分岐回路９２により分岐された上り信号は、上り信号検出回路９４に入力される。なお、上り信号検出回路９４は、第１実施形態の上り信号検出回路５８と同様、例えば、分岐回路９２からの入力信号を検波して、検波後の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、ＯＮＵ７８に接続されたケーブルモデム２０から上り信号が入力されているか否かを判断する。

そして、上り信号検出回路９２は、上りＬ信号が入力されていると判断すると、Ｅ／Ｏ変換回路９０からの上り光信号の出力経路を遮断すると共に、制御回路９６を介して、増幅回路８８の動作を停止させる。

すなわち、制御回路９６は、第１実施形態の制御回路６０と同様、所謂単安定マルチバイブレータにて構成されており、上り信号検出回路９４にて上り信号が検出されない時間が、ケーブルモデム２０がデータ送信を行う際の最大周期（例えば上述の１５秒）よりも長い設定時間（例えば２０秒）に達すると、電源回路９８から増幅回路８８への電源供給経路に設けられた増幅回路スイッチ９９をオフして、その電源供給経路を遮断する。

また、制御回路９６は、増幅回路スイッチ９９をオフして、その動作を停止させているときに、上り信号検出回路９４にて上り信号が検出されると、増幅回路スイッチ９９をオンして、増幅回路８８の動作を再開させる。

なお、電源回路９８は、商用電源（例えばＡＣ１００Ｖ）から電源供給を受けて、ＯＮＵ７８の内部回路（Ｏ／Ｅ変換回路８２、Ｅ／Ｏ変換回路９０、増幅回路８８、上り信号検出回路９４、制御回路９６等）を駆動するための直流電源電圧（例えばＤＣ１５Ｖ）を生成し、その生成した直流電源電圧を、上記各内部回路に供給するためのものである。

以上説明したように、本実施形態のＯＮＵ７８においては、ケーブルモデム２０から出力された上り信号（電気信号）を、増幅回路８８にて増幅した後、光信号（上り光信号）に変換し、光ファイバを介してセンタ装置７０側に出力する。

また、ＯＮＵ７８には、上り信号検出回路９４が備えられており、この上り信号検出回路９４にて上り信号が検出されない時間が、ケーブルモデム２０がデータ送信を行う最大周期よりも長い設定時間に達すると、制御回路９６が電源回路９８から増幅回路８８への電源供給経路を遮断して、増幅回路８８の動作を停止させる。

このため、本実施形態によれば、ケーブルモデム２０が動作を停止して、ＯＮＵ７８から上り光信号を出力する必要がないときに、増幅回路８８の動作を停止させて、増幅回路８８による消費電力を抑制することができる。

また、制御回路９６は、第１実施形態の制御回路６０と同様、ケーブルモデム２０が周期的なデータ送信を実行しているときには、ケーブルモデム２０から上り信号の出力が停止されても、増幅回路８８の動作を継続させ、増幅回路５２の動作を停止させているときに上り信号検出回路９４にて上り信号が検出されると、速やかに増幅回路８８の動作を再開させる。

このため、本実施形態のＯＮＵ７８によれば、第１実施形態のアップコンバータ３０と同様、ケーブルモデム２０が通信不能になるのを防止しつつ、ＯＮＵ７８の動作（本実施形態では増幅回路８８の動作）を制限して、その消費電力を抑制することができるようになる。

なお、本実施形態においては、Ｅ／Ｏ変換回路９０が、本発明の信号変換手段に相当し、増幅回路８８が、本発明の増幅手段に相当し、上り信号検出回路９４が、本発明の上り信号検出手段に相当し、制御回路９６が、本発明の制御手段に相当する。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にて、種々の態様をとることができる。
例えば、第１実施形態では、制御回路６０は、上り信号検出回路５８にて上りＬ信号が検出されない時間Ｔが設定時間に達すると、電源回路６２から増幅回路５２への電源供給経路に設けられた増幅回路スイッチ６４をオフして、増幅回路５２の動作を停止させるものとして説明したが、増幅回路スイッチ６４をオフした際には、発振回路４８への電源供給経路も同時に遮断されて、発振回路４８の動作も同時に停止するようにしてもよい。

また、これと同様に、第２実施形態では、増幅回路スイッチ９９をオフした際、制御回路９６は、Ｅ／Ｏ変換回路９０への電源供給経路を同時に遮断するようにしてもよい。そして、このようにすれば、Ｅ／Ｏ変換回路９０に流れる暗電流を低減して、省電力化を図ることができる。

２…ＣＡＴＶ伝送線（同軸ケーブル）、４…分岐装置、６…引込線（同軸ケーブル）、８…保安器、Ｌ…伝送線、１０…ダウンコンバータ、１２…双方向増幅器、１４…分岐器、１８…テレビ端子、２０…ケーブルモデム、２２…情報端末装置、２４…テレビ受信機、３０…アップコンバータ、Ｔｉｎ…入力端子、Ｔｏｕｔ…出力端子、３２，４２，８６…ＬＰＦ（ローパスフィルタ）、３４，５６，８４…ＨＰＦ（ハイパスフィルタ）、４４…分岐回路、４６…ミキサ回路、４８…発振回路、５０…ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）、５２…増幅回路、５４…高周波スイッチ、５８…上り信号検出回路、６０…制御回路、６２…電源回路、６４…増幅回路スイッチ、７０…センタ装置、７２…ＣＡＴＶ伝送線（光ファイバ）、７４…光スプリッタ、７６…引込線（光ファイバ）、７８…ＯＮＵ、Ｔ１…光接続端子、Ｔ２…同軸接続端子、８０…ＷＤＭフィルタ、８２…Ｏ／Ｅ変換回路、８８…増幅回路、９０…Ｅ／Ｏ変換回路、９２…上り信号検出回路、９２…分岐回路、９４…上り信号検出回路、９６…制御回路、９８…電源回路、９９…増幅回路スイッチ。

Claims (5)

1. センタ装置に対するデータ送信を電気信号にて時分割で周期的に行う複数の端末装置を備えた双方向ＣＡＴＶシステムにおいて、前記複数の端末装置毎に設けられ、前記端末装置から前記データ送信のために出力された上り信号を、元の上り信号とは周波数若しくは信号形態が異なり、且つ、前記センタ装置から伝送されてくる下り信号に影響を与えることのない第２上り信号に変換して、前記センタ装置側に出力する上り信号変換装置であって、
   前記上り信号を前記第２上り信号に変換する信号変換手段と、
   前記信号変換手段に入力される上り信号若しくは前記信号変換手段から出力される第２上り信号を増幅する増幅手段と、
   前記端末装置から出力された上り信号を検出する上り信号検出手段と、
   前記上り信号検出手段にて上り信号が検出されない時間が、前記端末装置がデータ送信を行う最大周期よりも長い設定時間に達すると、前記増幅手段の動作を停止させ、前記増幅手段の動作を停止させているときに前記上り信号検出手段にて上り信号が検出されると、前記増幅手段の動作を再開させる制御手段と、
   を備えたことを特徴とする上り信号変換装置。
2. 前記信号変換手段は、周波数変換用の局部発振信号を発生する局部発振手段を備え、該局部発振手段が発生した局部発振信号を用いて、前記端末装置から出力された上り信号を、元の周波数よりも高く、且つ、前記センタ装置から伝送されてくる下り信号とは異なる周波数帯にアップコンバートすることを特徴とする請求項１に記載の上り信号変換装置。
3. 前記制御手段は、前記局部発振手段の動作も、前記増幅手段の動作と同様に制御することを特徴とする請求項２に記載の上り信号変換装置。
4. 前記信号変換手段は、前記端末装置から出力された上り信号を、光ファイバを介して前記センタ装置側に伝送可能な光信号に変換するよう構成されており、
   前記増幅手段は、前記端末装置から前記信号変換手段に入力される上り信号を増幅するよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載の上り信号変換装置。
5. センタ装置に対するデータ送信を電気信号にて時分割で周期的に行う複数の端末装置と、
   前記複数の端末装置毎に設けられ、前記端末装置から前記データ送信のために出力された上り信号を、元の上り信号とは周波数若しくは信号形態が異なり、且つ、前記センタ装置から伝送されてくる下り信号に影響を与えることのない第２上り信号に変換して、前記センタ装置側に出力する複数の上り信号変換装置と、
   を備えた双方向ＣＡＴＶシステムにおいて、
   前記上り信号変換装置として、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の上り信号変換装置を備えたことを特徴とする双方向ＣＡＴＶシステム。

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