KR20000069970A - 텔레비전 위성신호 분배시스템 - Google Patents

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KR20000069970A
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Abstract

본 발명은 텔레비전 신호분배 시스템에 관한 것으로서, 상기 시스템은 변조 및/또는 부호화 포맷과 결합된 다수의 텔레비전 채널신호를 갖는 복합마이크로파 위성신호를 수신하기 위한 안테나와, 그 안테나에 수신된 복합위성신호를 다수의 텔레비젼 수신기들에 각각 분배하기 위한 네트워크를 포함하며, 상기 복합위성신호는 텔레비전 수신기에 공급되기 전에 상기 변조 및/또는 부호화 포맷과 결합된 다수의 텔레비전 신호채널을 갖는 광주파수신호로서 분배된다.

Description

텔레비전 위성신호 분배시스템{Satellite Distributed Television}
케이블TV망에 있어서 광섬유의 사용은 주지의 기술이다. 아래 특허들은 대표적인 종래기술로 알려져 있다. 즉, 미국특허 제5,467,212호; 제5,499,047호; 제4,891,694호; 제5,517,232호; 제5,442,472호; 제5,394,182호; 제5,361,091호; 제5,345,526호; 제4,135,202호; 제5,136,411호; 제5,181,106호; 제5,204,767호; 제5,221,983호; 제5,303,229호; 제5,504,609호; 제5,541,757호; 제5,572,347호; 제5,657,143호 및 제5,659,351호 등이다. 또한, 독일특허증서 제P4334440.2호는 TV신호들이 순차범위의 하위주파수로 변환되는 시스템을 기술하고 있다. 이 신호들은 광신호로 변환되어 개별 사용자 수신기로 송신되어 다시 전기신호로 변환된다.
케이블TV망은 통상 5 - 860 MHz 범위의 AM아날로그 신호로 작동한다.
위성신호들은 L, C, Ku 및 X 밴드로 알려져 있는 수많은 밴드 중의 하나로서 GHz 범위에 속한다. 지구국 터미널들은 주로 대부분의 위성신호 수신안테나의 일부를 형성하는 저잡음 블록 컨버터에 의하여 신호들을 약 0.95 내지 2.2 GHz (L-밴드) 범위로 다운컨버트(downconvert)시킨다. 이 신호들은 긴 동축링크들을 통하여 전송하는 것은 어렵다. 단일 모드 광섬유들은 위성 송수신기와 위성안테나 사이의 점접속을 위하여 사용되는 것으로 알려져 있다.
아파트 건물, 기숙사, 감옥 및 호텔과 같은 복수 유니트 주거시설에 있어서, 위성TV를 위한 종래의 공유 마스터 안테나 텔레비전(SMATV) 분배시스템이 주로 사용되고 있다. SMATV시스템은 저주파에서 AM텔레비전 신호를 복조(複調)하고, 복호화(復號化)하며, 변조(變調)한 다음 동축케이블을 사용하여 분배하는 헤드엔드(headend)를 가지고 있다. SMATV 시스템은 많은 단점들을 가지고 있다. 그 한가지 단점은 제공되는 채널 수가 일반적으로 10 내지 20으로서 적다는 것이다. 신호들은 보통 복호화된 TV신호들이며, 전송되는 프로그램이 관람권이 인가되지 않은 사람들에 의하여 표절 당하기 쉽다. 다른 단점으로서는 화질(畵質)이 떨어진다는 것이다.
위성 TV신호들을 분배하기 위한 다른 접근방법으로서는 저잡음블록 컨버터(LNB)로부터 출력되는 L-밴드 신호를 분배하기 위하여 동축케이블을 사용하는 것이다. 동축케이블은 1 - 2 GHz에서 높은 감쇠(減衰) 현상을 나타내기 때문에, 그와 같은 시스템은 손실을 방지하기 위하여 수많은 라인증폭기들 뿐만 아니라, 주파수 경사왜곡을 소거(消去)하기 위한 등화기(等化器)들을 필요로 한다. 그와 같은 영향으로 인하여 실제로는 동축분배시스템에 약 200명의 사용자와 거리가 약 300 미터로 제한을 주게된다.
동축케이블 분배에서 축적된 잡음 및 왜곡은 디지털 TV신호들과 함께 망고장(網故障)을 일으킬 수 있다. 각 망성분은 작은 임피던스(impedance)를 갖고 있다. 이것은 망 전체를 통하여 간섭적으로 합해지면, 왜곡신호를 일으킬 수 있는 작은 신호반사를 야기하게 된다. 디지털 신호에 있어서는 수신기가 시각펄스를 회복할 수 없을 수도 있다. 이것은 널리 알려진 임계현상으로서 예측하기 매우 어렵다.
본 발명은 일반적으로 위성신호의 분배, 특히 위성신호분배에 유용한 다중모드 광섬유 링크에 관한 것이다.
당업자는 첨부도면의 참조하에 기술하는 다음의 상세한 설명을 통하여 본 발명을 잘 이해하고 판단할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구성되어 작동되는 위성신호 분배시스템을 보여주는 간략한 회화도(繪畵圖)이다.
도 2는 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따라 구성되어 작동되는 위성신호 분배시스템을 보여주는 간략한 회화도(繪畵圖)이다.
도 3은 도 1의 III - III선을 연하여 절단된 단면도로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합케이블의 사용을 보여주고 있다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고주파신호를 전송하는 다중모드 광섬유링크를 보여주는 간략한 그림식 도면이다.
도 5는 본 발명에 사용될 광전송기를 예시하는 간략한 블록선도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 단일 동축케이블로 공급되는 케이블TV 및 위성신호를 결합하기 위한 장치를 포함하여 구성되고 작동되는 위성신호 수신 및 분배 유니트를 보여주는 간략한 블록선도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 CATV/UHF/VHF (5-860 MHz)와 위성신호를 단일동축케이블로 결합하는 것을 예시하는 개념도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 주파수 적층을 이용하는 위성신호 분배시스템의 주파수 스펙트럼을 보여주는 개략도이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구성되고 작동되는 광전송기 위성-TV-신호 결합기 시스템을 보여주는 간략한 블록선도이다.
도 10은 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따라 구성되고 작동되는 광전송기 위성-TV-신호 결합기 시스템을 보여주는 간략한 블록선도이다.
도 11은 본 발명의 또다른 바람직한 실시예에 따라 구성되고 작동되는 광전송기 위성-TV-신호 결합기 시스템을 보여주는 간략한 블록선도이다.
도 12는 본 발명의 또하나의 바람직한 실시예에 따라 구성되고 작동되는 광전송기 위성-TV-신호 결합기 시스템을 보여주는 간략한 블록선도이다.
도 13은 본 발명의 또하나의 다른 바람직한 실시예에 따라 구성되고 작동되는 광전송기 위성-TV-신호 결합기 시스템을 보여주는 간략한 블록선도이다.
본 발명은 선행기술과 비교하여 성능이 월등한 L-밴드 위성신호 분배시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 위성 안테나로부터 위성신호를 수신하는 하나의 헤드엔드, 다수의 위성신호 수신 및 분배 유니트들, 상기 헤드엔드와 상기 다수의 위성신호 수신 및 분배 유니트들 사이에서 위성신호를 전달하는 다수의 광섬유링크들, 및 상기 다수이 위성신호 수신 및 분배 유니트들과 다수의 위성 수신기들 사이에 위성신호를 전달하는 각종 위성신호링크들로 구성되는 위성신호 분배시스템이 제공된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 상기 시스템은 또한 상기 헤드엔드에 결합되는 하나의 위성 안테나를 포함한다.
추가적으로 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 상기 시스템은 또한 적어도 몇가지의 각종 위성신호링크에 결합되는 위성 수신기 및/또는 복호기들을 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 상기 헤드엔드, 다수의 위성 신호 수신 및 분배 유니트들, 다수의 광섬유 링크들, 및 각종 위성신호링크들은 모두, 디지털 변조 또는 FM변조 형식 이든, 1 내지 2.2 GHz 주파수 범위의 위성신호를 전송한다.
또한 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 상기 위성수신 및 분배 유니트들은 지상, 방송, 케이블TV, 보안, 상호통신형 귀환경로 등과 같은 위성신호와 비위성 TV신호조합을 단일동축케이블로 출력하는 다이플렉서(diplexer)를 포함한다.
또한 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 위성안테나로부터의 위성신호를 비위성TV신호와 결합하는 하나의 광섬유송신기, 다수의 신호 수신 및 분배 유니트들, 상기 결합된 위성 및 비위성 신호를 상기 헤드엔드와 상기 다수의 신호 수신 및 분배 유니트들 사이에 전달하는 다수의 광섬유링크들, 및 상기 다수의 신호 수신 및 분배 유니트들의 각 유니트와 상기 다수의 위성신호 수신기 및 비위성신호 수신기들 사이에 신호를 전달하는 각양각색의 각종 신호링크들로 구성되는 위성신호 분배시스템을 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 특히 헤드엔드에 장치되어 결합된 위성신호와 비위성 TV신호를 광신호로 변환하는 레이저장치를 포함한다. 바람직하게는 상기 수신 및 분배 유니트들 내에 장치되는 광다이오드가 광신호를 전기신호로 변환한다.
또한 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 전기적 위성신호와 비위성 TV신호를 위성수신기 및 TV세트 또는 케이블TV 수신기로 각각 공급하기 위한 분배기가 제공된다.
추가적으로 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 상기 시스템은 광다이오드와 연결된 다수의 분배기쌍들을 포함하며, 상기 각 쌍은 위성신호를 위한 분배기와 비위성 TV신호를 위한 분배기를 포함하며, 이 때 다수의 다이플렉서들이 상기 위성신호와 비위성 TV신호를 위성수신기와 TV세트 또는 케이블TV 수신기로 각각 공급하기 위한 각 쌍의 분배기들의 출력을 결합한다.
더욱 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 상기 시스템은 사용자로부터의 귀환신호를 비위성 TV신호의 발신원(發信源)으로 전송하기 위한 비위성 TV귀환경로를 포함한다. 상기 귀환신호는 별도의 광섬유로 전송되거나, 또는 다른 방법으로서, 광파장분할 다중변환장치를 사용하여 하나의 광섬유로 전송될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 광전송기, 다중모드 광섬유, 및 광수신기로 이루어지는 고주파(RF)신호용 광섬유링크가 추가적으로 제공된다.
고주파신호, 즉, 약 1GHz를 초과하는 주파수를 갖는 아날로그 신호들은 디지털 변조되었거나 또는 안되었든 간에, 다중모드 광섬유로 전송된다는 것이 본 발명의 특별한 장점인 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 상기 광전송기는 레이저를 방출하는 수직 공동(垂直空洞)면(vertical cavity surface emitting laser)을 포함한다.
또한 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 상기 광전송기는 레이저를 방출하는 가장자리(edge)를 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 전술한 바와 같은 다수의 광섬유링크들을 포함하는 성형망(星形網)이 추가적으로 제공된다. 바람직하게는, 상기 광전송기들은 성형 허브(hub)에 장치된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구성되고 작동되는 위성신호 분배시스템을 보여주는 간략한 회화도이다. 본 발명의 위성신호 분배시스템은 기존의 동축망으로 적합한 서비스를 할 수 없는 대규모 복수 유니트 주거시설에 있어서 위성 TV신호분배에 대한 해결책을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
도 1의 위성신호 분배시스템은 위성안테나(12)로부터 위성신호를 수신하며, 다수의 위성신호 수신 및 분배 유니트(16)들이 연결되어 있는 광섬유(14)의 세그멘트들을 연하여 결합신호를 전송하는 고주파 광섬유 전송기를 가지고 있는 하나의 헤드엔드(10)를 포함한다.
각 위성신호 수신 및 분배 유니트(16)는 수신된 광신호를 광섬유수신기(22)로 공급되는 제1부분과 광섬유(14)의 추가적인 세그멘트로 연결된 제2부분으로 분할하는 광분배기(20)를 가지고 있다. 상기 광섬유수신기(22)는 개별위성신호링크(26)들을 따라 고주파신호를 공급하는 고주파 분할기(24)로 출력하며, 상기 각 개별위성신호링크(26)는 최소 하나 이상의 위성수신기(28)를 공급한다.
상기 위성신호 수신 및 분배 유니트(16)는 주로 다음과 같은 기능을 제공한다.
1) 광신호를 수신하여, 고주파신호로 변환한다.
2) 주로 동축케이블에 의하여 위성수신기에 야기시키는 주파수 경사를 균등화한다.
3) L-밴드 신호와 함께 50-860 MHz로부터 UHF/VHF/CATV 신호를 다이플렉스(diplex)하여 5-40 MHz 주파수대를 사용하는 귀환로를 허용한다.
4) 신호를 다수의 출력, 예를 들어 도 6을 참조하여 후술하는 바와 같은 16개의 출력으로 분할한다.
5) 표준 위성수신기들에 대한 인터페이스를 제공한다.
사용자가 원하는 위성신호를 선택하는 것은 공통적인 특징이다. 이것은 전압레벨(13V 또는 18V) 또는 위성수신기에 입력된 동축케이블의 톤(tone)으로 달성될 수 있다. 상기 위성신호 수신 및 분배 유니트(16)들은 상기 전압 또는 톤을 감지하여 지정된 위성수신기로 스위칭할 수 있다. 도 1을 참조하여 상술한 바와 같은 기능들은 물리적으로 상이한 모듈로 분리시킬 수도 있다는 것을 알 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따라 구성되어 작동되는 위성신호 분배시스템을 보여주는 간략한 회화도(繪畵圖)이다.
도 2의 실시예에 있어서, 위성안테나(42)로부터 위성신호를 수신하는 헤드엔드(40)는 결합된 신호를 다중병렬광섬유(44)를 따라 전송하는 고주파 광섬유전송기를 가지고 있으며, 상기 각 다중병렬광섬유(44)는 위성신호를 위성신호 수신 및 분배 유니트(46)로 공급한다.
상기 각 위성신호 수신 및 분배 유니트(46)는 고주파신호를 개별위성신호링크(56)를 따라 공급하는 고주파분할기(54)로 출력하는 광섬유수신기(52)를 가지고 있으며, 상기 개별위성신호링크(56)는 최소 하나 이상의 위성수신기(58)를 공급한다.
도 3은 도 1의 III - III선을 연하여 절단된 단면도로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합케이블(60)의 사용을 보여주고 있다. 상기 복합케이블(60)은 위성신호 수신 및 분배 유니트(16 및 46)에 전력을 공급하기 위한 다수의 동선(62)들과 다수의 다중모드 광섬유(64)를 포함한다는 것을 알 수 있다. 상기 동선(62)들과 광섬유(64)의 임의의 조합과 임의의 량이 사용될 수 있다.
다른 방법으로서, 상기 위성신호 수신 및 분배 유니트(16 및 42)들은 통상의 단일 사용자 시설에서 저잡음블록 컨버터를 위한 전력에 의하여 동력이 공급될 수 있다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고주파신호를 전송하는 다중모드 광섬유링크를 예시한다. 그와 같은 다중모드 광섬유링크는 약 1GHz를 초과하는 주파수를 갖는 아날로그 신호들을 디지털 변조되었거나 또는 안되었든 간에 상기 헤드엔드(10 또는 40)와 상기 위성신호 수신 및 분배 유니트(16 및 46) 사이에 전송하기 위하여 사용된다는 것이 본 발명의 특별한 장점인 것이다.
도 5는 본 발명에 사용될 광전송기를 예시하는 간략한 블록선도이다. 고주파 L-밴드 신호가 동축케이블을 통하여 저잡음 블록 컨버터(66)로부터 입력되며, 동력이 동일한 동축케이블을 따라 공급된다. 상기 입력은 과도(過渡)방지회로(68)를 사용하여 뇌격(雷擊)에 대하여 보호된다. 그다음 신호는 만약 신호강도가 일정한 레벨 이하로 떨어지면, 일반적으로 경고 LED(86)를 동작시키는 자동이득제어기(72)를 포함하는 증폭기(70)를 사용하여 증폭된다.상기 증폭기 부분의 출력은 분할되어, 일반적으로 4 방향으로 전력분할기(74)를 통하여 다수의 전송기 모듈로 전송된다. 각 전송기 모듈은 필요에 따라 계속 증폭을 하기 위한 증폭기(76)를 갖고 있다. 상기 증폭기(76)의 출력은 레이저 다이오드(82)를 동작시키거나, 또는 통상 4 방향으로 분할되어 전력분할기(78)를 통하여, 또는 탭(taps)를 거쳐, 다수의 레이저 다이오드(82)를 동작시킨다. 전류 또는 전력 제어는 선행기술에서 공지된 바와 같이 전류 또는 전력 제어 유니트(80)에 의하여 수행된다. 다른 방법으로서, 각 레이저의 광력(光力)은 전송기 모듈 내에서 4개의 개별레이저 다이오드를 사용하는 것 보다 오히려 1 X 4 레이저와 같은 광섬유 분할기(84)를 사용하여 분할될 수 있다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 단일 동축케이블로 공급되는 케이블TV 및 위성신호를 결합하기 위한 장치를 포함하여 구성되고 작동되는 위성신호 수신 및 분배 유니트를 보여주는 간략한 블록선도이다. 각각 독립된 신호를 위한 다수의 광섬유수신기(120)들은 각각 등화기(122)를 통하여 스위치분할기(124)로 출력하며, 이 스위치분할기(122)는 각양각색의 개별위성신호링크(26 또는 56)(도 1 또는 도 2)들에게 각각 선택적으로 신호를 공급한다. 다음의 도 7에 개념적으로 도시한 바와 같이 케이블TV 피드(feed)(126)가 각 개별위성신호링크에 연결될 수도 있다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 CATV/UHF/VHF와 위성신호를 단일동축케이블로 결합하는 것을 예시하는 개념도로서, 상기 수신 및 분배 유니트(16 및 46)의 기능들 중의 하나이다. 상기 위성신호 수신 및 분배 유니트(16 및 46)들은 바람직하게도 안테나(12 또는 42)와 같은 위성안테나로부터 위성신호를 수신하며, 또한 일반적으로 UHF 및 VHF 양쪽을 모두 포함하는 CATV입력과 같은 비위성TV신호를 수신하는 다이플렉서(diplexer)(104)를 가지고 있다. 상기 다이플렉서(104)는 동축케이블(14 또는 44)(도 1 및 도 2 참조)을 통하여 출력한다. 상기 결합된 신호는 도 1 또는 도 2의 장치를 통하여 공급될 수도 있다. 본 발명의 한가지 장점은 단일 동축케이블(14 또는 44)을 통하여 출력함으로써, 케이블 부설비용을 크게 절감할 수 있다는 것이다.
상기 위성수신기의 바로 위쪽에서 디멀티플렉서(demultiplexer)가 CATV신호를 L-밴드 위성신호로부터 분할하여 위성수신기(28 또는 58)(도 1 또는 도 2)의 적절한 입력부와 TV세트(110)로 따로따로 공급한다. 상기 CATV신호들을 수신하기 위하여 하나의 셋톱(set top)(111)을 장치할 수 있다.
상호 대화형 TV를 위한 장치를 할 수 있는바, 이 때 귀환신호(112)가 TV세트(110)의 최종사용자에 의하여 다이플렉서(104)의 비위성 TV신호 포트(port)를 통하여 송신될 수 있다. 상기 귀환신호(112)는 일반적으로 5-50MHz 범위의 저주파이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 주파수 적층(stacking)을 이용하는 위성신호 분배시스템의 주파수 스펙트럼을 보여주는 도면이다. 도 5를 참조하여 상술한 바와 같이, RF L-밴드 신호가 저잡음블록(LNB) 컨버터로부터 동축케이블을 통하여 입력될 수 있다. 저잡음블록은 일반적으로 2개의 극성(極性)을 출력한다. 이 극성들은 그 중 하나를 상향변환(upconverting)하여, 바람직하게는 950-1450 MHz 밴드로부터 1550-2050MHz의 상위 밴드로 상향변환하여 1개의 단일 동축케이블에 입력될 수 있다. 이러한 기술은 주파수적층으로서 알려져 있으며, 적어도 1993년부터 상업용으로 사용되어 왔다. 본 발명의 위성신호 분배시스템과 함께 상기 기술을 실시하는 장점은 도 6을 참조하여 상술한 스위칭이 필요 없으며, TV세트들을 다중화하기 위하여 위성신호를 사용자 시설에서 분할할 수 있다는 것이다. 이러한 주파수 적층기술은 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같은 본 발명의 위성신호 분배시스템들과 함께 실시될 수 있다.
상술한 바와 같이, 도 1 및 도 2의 위성신호 분배시스템에 있어서, 상기 헤드엔드(10 또는 40)는 위성안테나(12 또는 42)로부터 위성신호를 수신하고, 상기 고주파 광섬유 전송기는 결합된 신호를 광섬유(14 또는 44)를 따라 위성신호 수신 및 분배 유니트(16 또는 46)들로 전송한다. 상기 위성신호 수신 및 분배 유니트(16 또는 46)들은 광신호를 수신하여, 고주파신호로 변환하며, L-밴드 신호를 갖는 50-860MHz로부터 UHF/VHF/CATV 신호를 다이플렉싱 시켜서, 주파수대 5-40MHz를 사용하는 귀환로를 허용한다. 상기 광섬유 수신기(22 또는 52) 및 고주파 분할기(24 또는 54)를 사용하여, 신호를 다수의 출력으로 분할하고, 신호들을 표준위성수신기(28 또는 58)들과 TV세트(110)들로 다중분리한다.
본 발명의 또다른 바람직한 실시예에 따라, 상기 UHF/VHF/CATV신호 및 위성신호는 도 9 내지 도 13을 참조하여 후술하는 바와 같이, 수신기 대신에, 바람직하게는 상기 헤드엔드 내에 장치된 광섬유 전송기에서 결합될 수도 있다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구조되고 동작되는 광전송기 위성-및-TV-신호 결합시스템을 보여주는 개략 블록선도이다. 도 5를 참조하여 상술한 바와 같은 유사한 방법으로, 고주파 L-밴드 신호가 주파수 적층기 또는 상향변환기(67)로부터 동축케이블을 통하여 입력되며, 전력은 동일한 동축케이블을 따라 공급된다. 상기 입력은 과도방지회로(68)를 사용하여 뇌격으로부터 보호할 수 있다. 그 다음, 상기 신호는 일반적으로 신호강도가 일정한 레벨 이하로 떨어지면, 통상 경고 LED(86)를 동작시키는 자동이득제어기(72)를 가지고 있는 증폭기(70)를 사용하여 증폭된다.
상기 고주파 L-밴드 입력과 병행하여, TV(UHF/VHF/CATV)신호를 통상 자동이득제어기(204)가 있는 증폭기(202)를 사용하여 증폭시킨다. 상기 자동이득제어기(72 및 204)의 출력은 다이플렉서/결합기(206)에 결합되어, 레이저 다이오드와 같은 분배된 피드백(DFB)레이저(208)를 동작시킨다. 상기 레이저(208)의 광력(光力)은 바람직하게는 광섬유분할기(210)를 사용하여 분할되고, 광섬유(212)를 통하여 다수의 광수신기로 공급된다. 각 광섬유(212)는 바람직하게는 광신호를 전기신호로 복귀변환시켜 증폭기(216)로 출력하는 광다이오드(214)로 공급된다. 그 다음, 다중분할장치/분할기(218)가 전기신호들을 위성 및 TV 증폭기(220 및 222)로 각각 다중분할한다. 위성 및 TV 신호들은 다이플렉서(224)에 의하여 결합된 다음에 표준위성수신기 및 TV세트에 공급하기 위하여 분할기(226), 바람직하게는 저항분할기에 의하여 분할된다.
도 9에 따른 시스템의 장점은 단지 1개의 다이플렉서(224)를 필요로 한다는 것이다. 그러나, 상기 시스템의 단점은 상기 분할기(226)가 매우 손실이 크며, 분할기(226)의 출력포트들 사이의 양호한 절연을 얻기가 곤란하다는 것이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따라 구조되고 작동되는 광전송기 위성-TV-신호 결합시스템을 보여주는 개략블록선도이다. 도 10의 시스템은 대체로 도 9와 동일한 것으로서 동일한 요소에는 동일한 참조번호를 지정하였다.
도 10의 시스템이 도 9의 시스템과 다른 점은 다수의 N 다이플렉서(228)들의 각각은 위성 및 TV 신호들을 분할하는 2개의 N-방향 분할기(230 및 232)들 쌍출력을 결합하는 것이 다르다.
상기 분할기(230 및 232)들은 바람직하게도 제9도의 분할기(226) 보다 대역이 좁기 때문에, 손실을 감소시키고, 출력포트들 사이의 절연을 증가시킨다는 장점을 가지고 있다. 상기 분할기(230 및 232)들은 반응식 분할기가 될 수도 있다. 도 10에 따른 시스템의 단점은 N 다이플렉서(228)들을 필요로 한다는 것이다.
도 11은 본 발명의 또다른 바람직한 실시예에 따라 구성되고 작동되는 광전송기 위성-TV-신호 결합기 시스템을 보여주는 간략한 블록선도이다. 도 11의 시스템은 대체로 도 9와 동일한 것으로서 동일한 요소에는 동일한 참조번호를 지정하였다. 도 11의 시스템이 도 9와 다른 점은 비위성 TV 귀환로(234)가 장치되어 상호대화형 TV를 위한 장치를 가지고 있다는 것이다. 상기 귀환로(234)는 바람직하게도 비위성 TV 귀환신호를 증폭기(236)를 통하여 송신하여, 광다이오드(240)로 출력하는 광이미터(optical emitter)(238)를 동작시킨다. 광다이오드(240)는 광신호를 전기신호로 변환하고, 전기신호를 증폭기(242)를 통하여 결합기(244)의 비위성 TV 신호포트로 송신한다. 상술한 바와 같이, 귀환신호는 주로 5-50 MHz 범위의 저주파이다. 상기 광다이오드(240) 및 증폭기(242)를 통합광모듈로서 패키징(packaging)할 수 있다.
도 12는 본 발명의 또하나의 바람직한 실시예에 따라 구성되고 작동되는 광전송기 위성-TV-신호 결합기 시스템을 보여주는 간략한 블록선도이다. 도 12의 시스템은 대체로 도 11과 동일한 것으로서 동일한 요소에는 동일한 참조번호를 지정하였다. 도 12의 시스템이 도 11의 시스템과 다른 점은 비위성TV귀환신호를 독립된 별도의 광섬유로 송신하는 것이 아니라, 파장분할 다중변환기(250)를 사용하여 동일한 하나의 광섬유로 송신 한다는 것이 다르다. 다른 방법으로서는, 상기 파장분할 다중변환기(250)는 하나의 광결합기로 할 수 있다. 상기 다중변환기(250)는 광신호들을 동일한 광섬유(212)를 통하여 분할기(210)에 연결된 다른 파장분할 다중변환기(252)로 전송한다. 상기 다중변환기(250)는 도 11을 참조하여 설명한 바와 같이 광다이오드(240)로 출력한다. 선택적으로, 광결합기(254)를 다중변환기(252)로 연결하여, 이 경우, 광결합기(254), 광다이오드(240) 및 증폭기(242)들을 전체적으로 또는 부분적으로 통합광모듈로서 패키징할 수도 있다.
도 12 및 도 13의 시스템은 도 10의 시스템에서도 실시될 수 있다.
도 13은 본 발명의 또하나의 다른 바람직한 실시예에 따라 구성되고 작동되는 광전송기 위성-TV-신호 결합기 시스템을 보여주는 간략한 블록선도이다. 도 13의 시스템은 수직 또는 직렬 구조를 갖는 다는 것을 제외하고는 대체로 도 9와 유사한 것으로서 동일한 요소에는 동일한 참조번호를 지정하였다. 하나의 감쇠기(減衰器)(262)와 하나의 증폭기(264) 사이에서 동작하는 자동이득제어기(260)는 바람직하게는 증폭기(216)와 디멀티플렉서/분할기(218) 사이에 위치시킨다. 자동이득제어기(260)는 증폭기(264)의 출력을 검색하여, 상기 감쇠기(262)로 신호를 보내서 필요에 따라 증폭기(264)의 출력을 변경한다. 상기 자동이득제어기(260)의 목적은 모든 레벨의 고객들은 대체로 동일한 권한을 받도록 하는 것이다. 이것은 자동이득제어기(260)는 증폭기(264)의 이득을 "데이지 체인(daisy chain)" 시리즈의 최고 레벨에서 최소화하고, 증폭기(264)의 이득을 "데이지 체인" 시리즈의 최하 레벨에서 유지하는 것을 의미한다.
본 발명은 상술한 바와 같이 특별히 예시되고 설명한 범위에 국한되지 않는다는 것을 당업자는 잘 알 것이다. 오히려 본 발명의 범위는 오직 후술하는 특허청구범위에 의하여 정의되어야 하는 것이다.

Claims (48)

  1. 변조 및/또는 부호화 포맷과 함께 결합된 다수의 TV채널 신호들을 갖는 복합마이크로파 위성신호를 수신하는 안테나와,
    상기 안테나에 의하여 수신된 복합위성신호를 다수의 TV수신기들에게 각각 분배하기 위한 네트워크로 구성되고, 상기 복합위성신호는 TV수신기들에게 공급되기 전에 상기 변조 및/또는 부호화 포맷과 결합된 다수의 TV신호채널을 갖는 광주파수 신호로서 분배되는 TV신호분배시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 네트워크는
    광주파수 신호를 위한 전송라인을 제공하기 위한 하나의 광섬유네트워크 ;
    상기 광주파수신호를 상응하는 전기신호로 변환하기 위하여 광주파수신호가 공급되는 다수의 광수신기들 ; 및
    전기신호를 TV수신기들에게 연결하기 위한 다수의 동축케이블을 포함하는 분배시스템.
  3. 다수의 TV세트에 TV신호를 분배하기 위한 상기 시스템은
    복합 변조 및/또는 부호화 포맷과 결합된 다수의 TV채널신호들을 포함하는 마이크로파 위성신호를 수신하기 위한 하나의 헤드엔드와 ;
    상기 복합 변조 및/또는 부호화 포맷과 결합된 다수의 TV신호채널을 갖는 광주파수신호로서 위성신호를 분배하기 위하여 상기 헤드엔드에 연결된 하나의 광분배네트워크와 ;
    다수의 TV세트에 상응하는 다수의 전기케이블을 포함하는 하나의 전기적 분배네트워크 ; 및
    상기 광분배네트워크를 상기 전기적 네트워크로 연결하여, 상기 광네트워크로부터 위성신호를 수신하고, 그 위성신호를 상기 전기적 네트워크로 공급하기 위한 다수의 분배유니트들을 포함하는 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 다수의 분배유니트들은 비위성신호를 전기적 네트워크로 제공하며, 전기적 네트워크의 각 전기케이블은 위성신호와 비위성신호를 모두 전송하는 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 헤드엔드는 비위성신호를 수신하여, 광네트워크로 제공하며, 상기 다수의 분배유니트들은 각각 광네트워크로부터 비위성신호를 수신하는 시스템.
  6. 위성TV L-밴드 신호를 광섬유 및 동축케이블 네트워크를 거쳐, 다중주거빌딩 또는 다중 빌딩캠퍼스를 통하여 빌딩 또는 주거시설 내의 다수의 위성수신기들에게 분배하기 위한 시스템에 있어서, 상기 시스템은
    위성신호를 제공하기 위한 하나의 안테나 ;
    위성안테나로부터 제공되는 위성신호를 수신하고, 그 위성신호를 광주파수신호로 변환하기 위한 하나의 헤드엔드 ;
    광주파수신호를 전송하기 위한 하나의 광섬유네트워크 ;
    광섬유네트워크에 의하여 전송된 광주파수신호를 공급받아서 그 광주파수신호를 전기신호로 변환하며, 상기 전기신호는 상기 헤드엔드에 수신된 위성신호로부터 복사되는 하나의 분배유니트 ; 및
    상기 분배유니트를 위성수신기들에게 연결하기 위하여 전기신호가 공급되는 다수의 동축케이블들을 포함하는 분배시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 분배유니트는 또한 비위성신호를 수신하여, 다수의 동축케이블로 전송하는 시스템.
  8. TV신호를 분배하기 위하여, 변조 및/또는 부호화 포맷과 결합된 다수의 TV채널신호를 갖는 복합마이크로파위성신호를 수신하는 단계, 복합위성신호를 TV수신기들에게 공급하기 전에 상기 변조 및/또는 부호화 포맷과 결합된 다수의 TV신호채널을 갖는 광주파수신호로 변환을 포함하여 복합위성신호를 다수의 TV수신기들에게 각각 분배하는 단계로 이루어지는 TV신호분배방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 복합위성신호의 분배는 또한 광주파수신호를 위한 전송라인을 제공하기 위하여 광주라수신호를 광섬유네트워크를 통하여 분배하는 단계와, 광주파수신호를 상응하는 전기신호로 변환하는 단계, 및 전기신호동축케이블을 TV수신기들에게 분배하는 단계를 더 포함하는 방법.
  10. TV신호를 다수의 TV세트로 분배하기 위한 방법에 있어서,
    복합변조 및/또는 부호화 포맷과 결합된 다수의 TV채널신호를 포함하는 마이크로파위성신호를 수신하는 단계와 ;
    위성신호를 상기 복합변조 및/또는 부호화 포맷과 결합된 다수의 TV채널신호를 갖는 광주파수신호로서 광분배네트워크를 통하여 분배하는 단계와 ;
    상기 광네트워크로부터 위성신호를 수신하는 단계 ; 및
    광네트워크로부터 수신된 위성신호를 다수의 TV세트에 상응하는 다수의 전기케이블을 포함하는 전기분배네트워크로 공급하는 단계로 이루어지는 방법.
  11. 제10항에 있어서, 비위성신호를 전기네트워크로 공급하는 단계와, 전기네트워크의 각 전기케이블로 위성신호와 비위성신호를 모두 전송하는 단계를 포함하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 비위성신호를 광네트워크를 통하여 분배하는 단계를 더 포함하는 방법.
  13. 제12항에 있어서, 전기적 분배네트워크의 다수 전기케이블 중에 해당하는 하나로부터 위성 및 비위성 신호를 모두 수신하는 단계와, 위성신호를 전기케이블쌍의 한쪽 케이블을 통하여 공급하고, 비위성신호를 다른 쪽 케이블을 통하여 공급하는 단계를 포함하여 수신된 신호를 한쌍의 전기케이블을 통하여 공급하는 단계를 더 포함하는 방법.
  14. 위성TV L-밴드 신호를 광섬유 및 동축네트워크를 거쳐, 다중주거빌딩 또는 복합빌딩캠퍼스를 통하여 빌딩 또는 주거시설 내에 다수의 위성수신기들에게 분배하는 방법에 있어서,
    위성신호를 수신하는 단계 ;
    위성신호를 광주파수신호로 변환하는 단계 ;
    광주파수신호를 광섬유네트워크를 통하여 전송하는 단계 ;
    광네트워크로부터 광주파수신호를 수신하는 단계 ;
    수신된 위성신호의 복사를 포함하여 수신된 광주파수신호를 전기신호로 변환하는 단계 ; 및
    전기신호를 위성수신기에 연결된 다수의 동축케이블로 공급하는 단계를 포함하는 방법.
  15. 제14항에 있어서, 전기신호가 또한 비위성신호를 포함하며, 이 때 비위성신호를 수신하는 단계를 더 포함하는 방법.
  16. 위성신호 분배시스템에 있어서,
    위성안테나로부터 위성신호를 수신하는 하나의 헤드엔드와 ;
    다수의 위성신호 수신 및 분배 유니트들과 ;
    상기 헤드엔드와 다수의 위성신호 수신 및 분배 유니트들 사이에 위성신호를 전달하는 다수의 광섬유링크들 ; 및
    상기 다수의 위성신호 수신 및 분배 유니트들과 다수의 위성수신기들 사이에 각각 위성신호를 전송하는 각양각색의 위성신호링크들을 포함하는 시스템.
  17. 제16항에 있어서, 상기 다수의 광섬유 링크는 헤드엔드와 다수의 위성신호 수신 및 분배 유니트 사이에 상기 위성 신호를 연속적으로 전달하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  18. 제16항에 있어서, 헤드엔드에 결합된 위성 안테나를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  19. 제17항에 있어서, 헤드엔드에 결합된 위성 안테나를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  20. 제16항에 있어서, 적어도 몇 개의 다수의 위성 신호 링크와 결합되는 다수의 위성 수신기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  21. 제17항에 있어서, 적어도 몇 개의 다수의 위성 신호 링크와 결합되는 다수의 위성 수신기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  22. 제16항에 있어서, 상기 헤드엔드, 상기 다수의 위성 신호 수신 및 분배 유니트, 상기 다수의 광섬유 링크 및 상기 다수의 위성 신호 링크는 모두 1-2.2 GHz의 주파수 범위내의 위성 신호를 가짐을 특징으로 하는 시스템.
  23. 제16항에 있어서, 상기 위성 수신 및 분배 유니트는 상기 위성 신호 및 비-위성 텔레비전 신호의 조합을 단 하나의 동출 케이블로 출력하는 다이플렉서를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  24. 제23항에 있어서, 상기 다이플렉서는 사용자로부터의 저주파수 귀환로 신호를 상기 비-위성 텔레비전 신호 소스로 공급하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  25. 제16항에 있어서, 상기 위성 수신 및 분배 유니트는 광신호를 수신하여 고주파 신호로 변환하는 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  26. 제16항에 있어서, 상기 위성 수신 및 분배 유니트는 위성 수신기에 동축 케이블을 연결함으로써 생기는 어떠한 주파수의 경사도 균등화하는 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  27. 제16항에 있어서, 상기 위성 수신 및 분배 유니트는 신호를 여러개의 출력으로 분할하는 분할기를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  28. 제16항에 있어서, 상기 위성 수신 및 분패 유니트는 위성 수신기에 인터페이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  29. 제16항에 있어서, 단 하나의 동축 케이블이 하나 이상의 극성을 갖는 신호를 가지고 이때 한 극성이 다른 극성보다 더 높은 주파수로 변환되지 않는 위성 수신기에 동축 케이블을 접속하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  30. 위성안테나로부터의 위성신호를 비-위성 텔레비전 신호와 조합시키는 광전송기를 포함하는 헤드엔드 ;
    다수의 신호 수신 및 분배 유니트 ;
    상기 헤드엔드와 상기 다수의 위성신호 수신 및 분배 유니트 사이에상기 조합된 위성 및 비-위성 신호를 전달하는 다수의 광섬유 링크 ; 및
    각각의 상기 다수의 신호 수신 및 분배 유니트와 다수의 위성 신호 수신기 및 비-위성 신호 수신기사이에서 신호를 전달하는 다수의 신호 링크를 포함하는 위성 신호 분배 시스템.
  31. 제30항에 있어서, 상기 헤드엔드는 상기 조합된 위성 신호 및 상기 비-위성 텔레비전 신호를 광신호로 변환하는 레이저를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  32. 제31항에 있어서, 상기 광신호를 전기신호로 변환하는 광다이오드를 포함하는 시스템.
  33. 제32항에 있어서, 상기 다수의 신호 수신 및 분배 유니트 각각은 상기 광다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  34. 제32항에 있어서, 상기 전기 위성 신호 및 상기 비-위성 텔레비전 신호를 위성 수신기와 TV 세트와 CATV 수신기중 적어도 하나에 각각 공급하기 위한 분할기를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  35. 제32항에 있어서, 광다이오드와 통신하는 다수의 한 쌍의 분할기를 포함하고, 상기 각 분할기는 위성 신호용 분할기와 비-위성 텔레비전 신호용 분할기를 포함하며, 이때 다수의 다이플렉서가 상기 위성 신호와 비-위성 텔레비전 신호를 위성 수신기와 TV 세트 및 CATV 수신기중 적어도 하나에 각각 보내는 상기 분할기의 출력을 조합하는 시스템.
  36. 제32항에 있어서, 귀환 신호를 사용자로부터 비-위성 텔레비전 신호의 소스로 보내는 비-위성 텔레비전 귀환로를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  37. 제36항에 있어서, 상기 귀환 신호가 각 섬유로 보내지는 것을 특징으로 하는 시스템.
  38. 제36항에 있어서, 상기 귀환 신호가 파장 분할 멀티플렉서에 의해 섬유로 보내지는 것을 특징으로 하는 시스템.
  39. 광전송기, 다중모드 광섬유와 광수신기를 포함하고 이때 상기 다중모드 광섬유는 디지털로 변조되든 안되든지 간에 약 1GHz를 초과하는 주파수를 가지는 아날로그 신호를 포함하는 고주파 신호용 광섬유 링크.
  40. 제39항에 있어서, 광 전송기는 레이저를 방출하는 수직 공동(空洞)면을 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 링크.
  41. 제39항에 있어서, 상기 광전송기는 레이저를 방출하는 가장자리(edge)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 링크.
  42. 다수의 광섬유 링크로 구성되는 것으로서, 각각의 광섬유는 광전송기, 다중모드 광섬유 및 광수신기로 구성된 스타 네트워크.
  43. 제42항에 있어서, 상기 다중모드 광섬유는 디지털로 변조되었는가의 여부에 상관없이 약 500 MHz를 초과하는 주파수를 가진 아날로그 신호를 전달하는 스타 네트워크.
  44. 제42항에 있어서, 상기 광전송기는 레이저를 방출하는 수직 공동면을포함하는 것을 특징으로 하는 스타 네트워크.
  45. 제42항에 있어서, 상기 광전송기는 레이저를 방출하는 수직 공동면을 포함하는 것을 특징으로 하는 스타 네트워크.
  46. 제42항에 있어서, 상기 광전송기는 별의 중심부에 위치하고 있는 스타 네트워크.
  47. 제42항에 있어서, 위성 수신기에 동축 케이블 접속으로 구성된 것으로서, 단일 동축케이블은 하나 이상의 극을 가진 신호를 전달하며 극들중 하나는 다른 극보다 더 높은 주파수 밴드로 상향변환되어 있는 스타 네트워크.
  48. 제42항에 있어서, 전기 네트워크는 다수의 단일 다이플렉서들과 해당 단일 다이플렉서들중 하나와 결합된 전기 케이블 다수의 쌍들을 포함하고 있으며, 다이플렉서의 각각은 전기 분배 네트워크의 다수의 전기 케이블위에 해당하는 하나에 위성 또는 비위성 신호를 받아들이며, 다이플렉서의 해당각각에 연결된 한쌍의 해당 전기케이블위에 위성신호를 제공하고 해당 다이플렉서의 것에 접속된 한쌍의 해당 전기 케이블의 다른 케이블에는 비위성 신호를 제공하는 시스템.
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