JP4663399B2 - Ｃａｔｖシステム - Google Patents

Description

本発明は、双方向通信が可能なＣＡＴＶシステムに関するものである。

もともと、ＣＡＴＶシステムは、同軸ケーブルなどから構成されるＣＡＴＶ伝送路を介してヘッドエンドから加入者宅に映像信号などを配信する片方向伝送であった。しかし、近年、ＣＡＴＶ伝送路の広帯域内性を利用してケーブルインターネットやケーブルテレビ電話などを実現するために、加入者宅側からヘッドエンド側へも情報を発信できるいわゆる双方向通信が可能なＣＡＴＶシステムが開発されている。このような双方向通信が可能なＣＡＴＶシステムでは、同じＣＡＴＶ伝送路によって伝送される下り信号及び上り信号を区別するために、使用する周波数帯域内を変えている。例えば、下り信号は、周波数帯域として７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚを利用し、上り信号は、周波数帯域として１０ＭＨｚ〜５５ＭＨｚを利用している。

双方向通信可能なＣＡＴＶシステムを利用してケーブルインターネットを実現する際には、パソコン（ＰＣ）などの端末はケーブルモデムを介してＣＡＴＶ伝送路に接続されることになる。このケーブルモデムとして、従来の上り信号や下り信号で利用されていない８００ＭＨｚ〜１．５ＧＨｚの周波数帯域での任意の５０ＭＨｚ帯を利用することによって高速データ伝送を可能ならしめるケーブルモデムが知られている。
特開平１０―２２９５５１号公報 特開平２００１―３５８７４２号公報

しかしながら、従来の上り信号や下り信号で利用されていない周波数帯域内の周波数成分を有する電気信号を利用するケーブルモデムを、マンションなどの集合住宅を含むＣＡＴＶシステムに適用する場合、次のような問題が生じていた。

すなわち、集合住宅がＣＡＴＶシステムに加入している場合、集合住宅内でヘッドエンドからの電気信号を分配することになる。この分配による電気信号の劣化を防止するために、集合住宅内には電気信号を増幅する増幅器が設置されるが、前述したような双方向ＣＡＴＶシステムでは、下り信号及び上り信号を増幅する双方向増幅器が利用されることになる。この双方向増幅器は、従来の下り及び上りの電気信号が利用する周波数帯域内の周波数成分を有する電気信号の増幅を補償するように設計されているので、上記のように、従来使用されていない周波数帯域内を利用した場合、双方向増幅器を介してデータ伝送ができないという問題点が生じていた。

そこで、本発明は、双方向増幅器で増幅可能な周波数帯域と異なる周波数帯域を有する電気信号も双方向通信に利用できるＣＡＴＶシステムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係るＣＡＴＶシステムは、ヘッドエンドと集合住宅内の加入者宅との間で双方向通信が可能なＣＡＴＶシステムであって、（１）ヘッドエンドに接続される第１のＣＡＴＶ伝送路及び加入者宅に接続される第２のＣＡＴＶ伝送路に接続されており、第１のＣＡＴＶ伝送路から入力される第１の周波数帯域内の周波数成分を有する下りＣＡＴＶ信号を増幅して第２のＣＡＴＶ伝送路に出力すると共に、第２のＣＡＴＶ伝送路から入力される第２の周波数帯域内の周波数成分を有する上りＣＡＴＶ信号を増幅して第１のＣＡＴＶ伝送路に出力する双方向増幅器と、（２）第１のＣＡＴＶ伝送路に接続されており、第３の周波数帯域内の周波数成分を有する第１の下りモデム信号を生成する第１のケーブルモデムと、（３）第１のケーブルモデムと第１のＣＡＴＶ伝送路との接続部より下流側であって双方向増幅器までの間の第１のＣＡＴＶ伝送路上に設けられている分岐・混合器と、（４）第１のＣＡＴＶ伝送路と分岐・混合器を介して接続されており、第３の周波数帯域内の周波数成分を有する第１の上りモデム信号を生成すると共に、第１のＣＡＴＶ伝送路及び分岐・混合器を介して入力される第１の下りモデム信号を下りデータ信号に変換する第２のケーブルモデムと、（５）加入者宅に設置され第３の周波数帯域内の周波数成分を有する第２の上りモデム信号を生成する第３のケーブルモデムに第２のＣＡＴＶ伝送路を介して接続されている第４のケーブルモデムであって、第３の周波数帯域内の周波数成分を有する第２の下りモデム信号を生成し第２のＣＡＴＶ伝送路を介して入力される第２の上りモデム信号を上りデータ信号に変換する上記第４のケーブルモデムと、を備え、
（Ａ）第２のケーブルモデムと第４のケーブルモデムとは、下りデータ信号及び上りデータ信号を伝送する通信路によって接続されており、（Ｂ）第２のケーブルモデムは、下りデータ信号を第４のケーブルモデムに送信し、第４のケーブルモデムは、受信した下りデータ信号を変換することによって第２の下りモデム信号を生成し、（Ｃ）第４のケーブルモデムは、上りデータ信号を第２のケーブルモデムに送信し、第２のケーブルモデムは、受信した上りデータ信号を変換することによって第１の上りモデム信号を生成し、（Ｄ）分岐・混合器は、上流側から入力される下りＣＡＴＶ信号を下流側の第１のＣＡＴＶ伝送路に出力し、下流側から入力される上りＣＡＴＶ信号を上流側の第１のＣＡＴＶ伝送路に出力し、上流側から入力される第１の下りモデム信号を第２のケーブルモデムに出力し、第２のケーブルモデムから入力される第１の上りモデム信号を上流側の第１のＣＡＴＶ伝送路に出力することを特徴とする。

上記構成では、分岐・混合器は、下りＣＡＴＶ信号を分岐・混合器よりも上流側の第１のＣＡＴＶ伝送路から分岐・混合器よりも下流側の第１のＣＡＴＶ伝送路に通すので、下りＣＡＴＶ信号は第１のＣＡＴＶ伝送路を通って双方向増幅器に入力され増幅される。そして、双方向増幅器は、増幅した下りＣＡＴＶ信号を第２のＣＡＴＶ伝送路に出力するので、下りＣＡＴＶ信号は、集合住宅内の加入者宅に到達することになる。

また、上りＣＡＴＶ信号は第２のＣＡＴＶ伝送路を介して双方向増幅器に入力される。双方向増幅器は、上りＣＡＴＶ信号を増幅した後に第１のＣＡＴＶ伝送路に出力する。これにより、上りＣＡＴＶ信号は、第１のＣＡＴＶ伝送路上に設けられた分岐・混合器に入力されることになる。この分岐・混合器は、上りＣＡＶ信号を下流側の第１のＣＡＴＶ伝送路から上流側の第１のＣＡＴＶ伝送路に通すので、上りＣＡＴＶ信号はヘッドエンドに到達できる。

また、第１のケーブルモデムで生成された第１の下りモデム信号は、上記接続部を介して第１のＣＡＴＶ伝送路に入力される。これによって、接続部よりも下流側の第１のＣＡＴＶ伝送路では、下りＣＡＴＶ信号と第１の下りモデム信号とが伝送されることになる。そして、接続部と双方向増幅器との間に設けられた分岐・混合器は、第１のＣＡＴＶ伝送路から入力される第１の下りモデム信号を、第２のケーブルモデムに向けて出力するので、第１の下りモデム信号は、第２のケーブルモデムに入力されることになる。

この第２のケーブルモデムは、第１の下りモデム信号を前述した下りデータ信号に変換して第４のケーブルモデムに送信する。第４のケーブルモデムは受信した下りデータ信号を変換して第２の下りモデム信号を生成する。そして、第２の下りモデム信号は、第２のＣＡＴＶ伝送路を介して加入者宅に設置された第３のケーブルモデムに到達することになる。

また、第３のケーブルモデムで生成された第２の上りモデム信号は、第２のＣＡＴＶ伝送路を介して第４のケーブルモデムに入力される。第４のケーブルモデムは、入力された第２の上りモデム信号を上りデータ信号に変換して第２のケーブルモデムに送信し、第２のケーブルモデムは、受信した上りデータ信号を第１の上りモデム信号に変換して、分岐・混合器に向けて出力する。

分岐・混合器は、第２のケーブルモデムからの第１の上りモデム信号を上流側の第１のＣＡＴＶ伝送路に出力するので、第１の上りモデム信号は、接続部を介して第１のケーブルモデムに入力されることになる。

以上のように、上記構成のＣＡＴＶシステムでは、第１のケーブルモデムで生成された第１の下りモデム信号は、双方向増幅器を介さずに第２の下りモデム信号として第３のケーブルモデムに到達することになる。逆に、第２の上りモデム信号は、双方向増幅器を介さずに第１の上りモデム信号として第１のケーブルモデムに到達することになる。その結果として、第１及び第２のＣＡＴＶ伝送路が双方向増幅器によって接続されていても、第１のケーブルモデムと第３のケーブルモデムとの間で双方向通信が可能である。

また、本発明に係るＣＡＴＶシステムでは、第１の下りモデム信号及び第１の上りモデム信号は、第３の周波数帯域のうちの第４の周波数帯域内の周波数成分を有しており、第２の下りモデム信号及び第２の上りモデム信号は、第３の周波数帯域のうちの第４の周波数帯域と異なる第５の周波数帯域内の周波数成分を有していることが好ましい。

この場合、第４の周波数帯域と、第５の周波数帯域とが異なるので、第１の下りモデム信号（第１の上りモデム信号）と第２の上りモデム信号（第２の下りモデム信号）とが干渉することがない。その結果として、第１のケーブルモデムと第３のケーブルモデムとの間でより正確な通信が可能である。

更に、本発明に係るＣＡＴＶシステムにおける第１の周波数帯域は７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚであり、第２の周波数帯域は１０ＭＨｚ〜５５ＭＨｚであり、第３の周波数帯域は８００ＭＨｚ〜１．５ＧＨｚであることが好適である。

また、本発明に係るＣＡＴＶシステムでは、加入者宅に設けられ第２のＣＡＴＶ伝送路に接続される受信端末より上流側であって第３のケーブルモデムと第２のＣＡＴＶ伝送路との接続部までの間の第２のＣＡＴＶ伝送路上に設けられており、第２の下りモデム信号及び第２の上りモデム信号を選択的に減衰させるフィルタを更に備えることが好ましい。

上記の構成では、、第３のケーブルモデムと第２のＣＡＴＶ伝送路との接続部と、受信端末との間にフィルタが設けられているので、第３のＣＡＴＶ伝送路及び第２のＣＡＴＶ伝送路を伝送してきた第２の下りモデム信号及び第２の上りモデム信号が受信端末に入力されることが抑制されている。

本発明のＣＡＴＶシステムによれば、双方向増幅器で増幅可能な周波数帯域と異なる周波数帯域内の周波数成分を有する電気信号を利用して双方向通信を実現できる。

以下、図面と共に本発明に係るＣＡＴＶシステムの好適な実施形態について説明する。

図１に示すように、ＣＡＴＶシステム１は、複数の加入者宅３，３を有するマンションなどの集合住宅５をそのサービスエリア内に有する。ＣＡＴＶシステム１は、加入者宅３に放送番組等を配信するヘッドエンド７を有しており、ヘッドエンド７と加入者宅３との間で双方向通信が可能な双方向ＣＡＴＶシステムである。なお、ヘッドエンド７は、図示していない電話網などにも接続されており、ケーブルテレビ電話なども実現できるようになっている。

本明細書では、ヘッドエンド７側から加入者宅３側に向かう信号の流れを「下り」と称し、加入者宅３側からヘッドエンド７側に向かう信号の流れを「上り」と称す。

ＣＡＴＶシステム１では、ヘッドエンド７からサービスエリア内に設置された光ノード９までは光ファイバケーブル１１が敷設されており、光ノード９から集合住宅５までは複数の同軸ケーブルを有するＣＡＴＶ伝送路（第１のＣＡＴＶ伝送路）１３Ａが敷設されている。すなわち、ＣＡＴＶ伝送路１３Ａは、光ノード９及び光ファイバケーブル１１を介してヘッドエンド７に接続されている。そして、集合住宅５内では複数の同軸ケーブルを有するＣＡＴＶ伝送路（第２のＣＡＴＶ伝送路）１３Ｂによってネットワークが形成されている。

上記光ノード９は光信号と電気信号とを相互に変換し、ヘッドエンド７から送信された光信号を周波数帯域７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ（第１の周波数帯域）内の周波数成分を有する電気信号に変換してＣＡＴＶ伝送路１３Ａに出力する。また、加入者宅３から送信されＣＡＴＶ伝送路１３Ａ，１３Ｂを介して伝送されてきた周波数帯域１０ＭＨｚ〜５５ＭＨｚ（第２の周波数帯域）内の周波数成分を有する電気信号を光信号に変換してヘッドエンド７に送信する。

本明細書では、下り信号であって周波数帯域７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ内の周波数成分を有する電気信号及びそれに対応する光信号を下りＣＡＴＶ信号と称し、上り信号であって、周波数帯域１０ＭＨｚ〜５５ＭＨｚ内の周波数成分を有する電気信号及びそれに対応する光信号を上りＣＡＴＶ信号と称す。この下りＣＡＴＶ信号には、例えば、放送信号や映像信号などが含まれ、上りＣＡＴＶ信号には、音声信号、放送配信要求などの要求信号、伝送機器の応答信号などが含まれる。

集合住宅５の棟内には、ＣＡＴＶ伝送路１３Ａに接続された双方向増幅器１５が設置されている。また、集合住宅５には、ＢＳ放送を受信するための受信器１７（例えば、アンテナ）が設けられている。受信器１７は、受信した放送信号を周波数帯域内が１０３２ＭＨｚ〜１３５０ＭＨｚである電気信号に変換し、その電気信号を同軸ケーブルからなるＣＡＴＶ伝送路１３Ｃを介して双方向増幅器１５に入力する。周波数帯域内１０３２ＭＨｚ〜１３５０ＭＨｚの電気信号をＢＳ信号とも称す。

双方向増幅器１５のヘッドエンド７側の端部には、端子１５ａ，１５ｂが設けられ、加入者宅３側の端部には、端子１５ｃが設けられている。端子１５ａ，１５ｂにはＣＡＴＶ伝送路１３Ａ，１３Ｃが接続され、端子１５ｃにはＣＡＴＶ伝送路１３Ｂが接続されている。そして、双方向増幅器１５は、ＣＡＴＶ伝送路１３Ａ，１３ＣとＣＡＴＶ伝送路１３Ｂとを電気的に接続している。

双方向増幅器１５は、１０００ＭＨｚ以上の周波数成分を有する電気信号を選択的に通す一対のハイパスフィルタ１９Ａ，１９Ｂ、周波数帯域７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ内の周波数成分を有する電気信号を選択的に通す一対のミディアムパスフィルタ２１Ａ，２１Ｂ及び周波数帯域５ＭＨｚ〜５５ＭＨｚ内の周波数成分を有する電気信号を選択的に通す一対のローパスフィルタ２３Ａ，２３Ｂを有する。

ハイパスフィルタ１９Ａは端子１５ｂに接続されており、ミディアムパスフィルタ２１Ａ及びローパスフィルタ２３Ａは端子１５ａに接続されており、ハイパスフィルタ１９Ｂ、ミディアムパスフィルタ２１Ｂ及びローパスフィルタ２３Ｂは、端子１５ｃに接続されている。

そして、ハイパスフィルタ１９Ａ，１９Ｂ同士は、ＢＳ信号の周波数帯域の電気信号を増幅する増幅器２５Ａを介して接続されている。同様に、ミディアムパスフィルタ２１Ａ，２１Ｂ同士は、下りＣＡＴＶ信号の周波数帯域の電気信号を増幅する増幅器２５Ｂを介して接続されている。また、ローパスフィルタ２３Ａ，２３Ｂ同士は、上りＣＡＴＶ信号の周波数帯域の電気信号を増幅する増幅器２５Ｃを介して接続されている。

したがって、双方向増幅器１５に端子１５ａ，１５ｂを介してＣＡＴＶ伝送路１３Ａ，１３Ｃから電気信号が入力されると、その電気信号のうち下りＣＡＴＶ信号は、ミディアムパスフィルタ２１Ａを通って増幅器２５Ｂで電気的に増幅された後、ミディアムパスフィルタ２１Ｂを通過してＣＡＴＶ伝送路１３Ｂに出力される。また、上流側から入力された電気信号のうちＢＳ信号は、ハイパスフィルタ１９Ａを通って増幅器２５Ａで電気的に増幅された後、ハイパスフィルタ１９Ｂを通過してＣＡＴＶ伝送路１３Ｂに出力される。

更に、下流側から端子１５ｃを介して入力される電気信号のうち上りＣＡＴＶ信号は、ローパスフィルタ２３Ｂを通過して増幅器２５Ｃで電気的に増幅された後に、ローパスフィルタ２３Ａを通過してＣＡＴＶ伝送路１３Ａに出力される。

このように、上記構成の双方向増幅器１５では、下り信号に含まれる下りＣＡＴＶ信号及びＢＳ信号の増幅が確実に補償されている。また、上り信号に含まれる上りＣＡＴＶ信号の増幅も確実に補償されている。

双方向増幅器１５から加入者宅３，３まではＣＡＴＶ伝送路１３Ｂが敷設されている。ＣＡＴＶ伝送路１３Ｂは、分岐・混合器２７Ａを介して複数の同軸ケーブルが接続されることで双方向増幅器１５と加入者宅３，３との間のネットワークを構成している。加入者宅３内に引き込まれたＣＡＴＶ伝送路１３Ｂには、ＣＡＴＶ信号の受信端末としてのセットトップボックス（以下、「ＳＴＢ」を称す）２９が設けられている。

ＳＴＢ２９にはテレビ受像機３１が接続されており、ＳＴＢ２９は、受信した下りＣＡＴＶ信号を音声・画像データに変換してテレビ受像機３１に入力する。また、ＳＴＢ２９は、ヘッドエンド７への放送配信要求等の要求信号などを周波数帯域１０ＭＨｚ〜５５ＭＨｚ内の周波数成分を有する電気信号（すなわち、上りＣＡＴＶ信号）としてヘッドエンド７に向けて出力する機能を有することも好適である。

また、テレビ受像機３１にはＢＳ信号の受信端末としてのＢＳチューナ３２が接続されている。ＢＳチューナ３２は、ＳＴＢ２９の前段に設けられた分岐・混合器２７Ｅを介してＣＡＴＶ伝送路１３Ｂに接続されており、分岐・混合器２７Ｅを介して入力されるＢＳ信号を音声・画像データに変換してテレビ受像機３１に入力する。

なお、ＣＡＴＶ伝送路１３Ｂには、加入者宅３内に設置された電話などもモデムを介して接続されており、電話などの音声が周波数帯域１０ＭＨｚ〜５５ＭＨｚ内の周波数成分を有する電気信号（すなわち、上りＣＡＴＶ信号）に変換されて上流側に音声信号として伝送されることになる。

また、ＣＡＴＶシステム１では、ケーブルインターネットを実現するために、第１のケーブルモデム３３Ａ、第２のケーブルモデム３３Ｂ、第３のケーブルモデム３３Ｃ及び第４のケーブルモデム３３Ｄを有する。以下の説明では、第１〜第４のケーブルモデム３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄを単に、モデム３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄと称す。モデム３３Ａ〜３３Ｄは、例えば、ｃ．Ｌｉｎｋ技術を利用したｃ．Ｌｉｎｋモデムである。

モデム３３Ａ〜３３Ｄは、イーサネット（登録商標）規格のデータ信号と、ＣＡＴＶシステム１で伝送可能なモデム信号（例えば、ｃ．Ｌｉｎｋ信号）とを互いに変換する。以下では、上記データ信号をインターネット信号とも称す。

モデム３３Ａ〜３３Ｄが生成するモデム信号は、下りＣＡＴＶ信号、ＢＳ信号及び上りＣＡＴＶ信号などで利用されていない周波数帯域８００ＭＨｚ〜１．５ＧＨｚ（第３の周波数帯域）のうち任意の５０ＭＨｚ帯域幅を利用している。また、モデム３３Ａ〜３３Ｄは、変調方式としてＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）変調方式を採用している。

モデム３３Ａとモデム３３Ｂとは、周波数帯域８００ＭＨｚ〜１．５ＧＨｚのうち同じ５０ＭＨｚ帯域幅の周波数帯域を利用しており、モデム３３Ａとモデム３３Ｂとの間で高速なデータ伝送が可能となっている。モデム３３Ａとモデム３３Ｂとが通信に利用する５０ＭＨｚ帯域幅の周波数帯域（第４の周波数帯域）を周波数帯域αと称す。

また、モデム３３Ｃとモデム３３Ｄとは、周波数帯域内８００ＭＨｚ〜１．５ＧＨｚのうち周波数帯域αと異なる５０ＭＨｚ帯域幅の周波数帯域を使用しており、モデム３３Ｃとモデム３３Ｄとの間で高速なデータ伝送が可能となっている。モデム３３Ｃとモデム３３Ｄとが通信に利用している５０ＭＨｚの帯域幅を有する周波数帯域（第５の周波数帯域）を周波数帯域βと称す。

更に、モデム３３Ｂとモデム３３Ｄとは、例えば、イーサネット（登録商標）ケーブルＣ１（以下、単に「ケーブルＣ１」と称す）によって接続されている。その結果として、モデム３３Ａとモデム３３Ｃとが、モデム３３Ｂ及びモデム３３Ｄを介して通信できることになる。ここでは、モデム３３Ｂとモデム３３ＤとはケーブルＣ１で接続されているとしたが、イーサネット（登録商標）規格のデータ信号を伝送可能な通信路で接続されていればよい。

上記モデム３３Ａ〜３３Ｄ間のネットワークについて詳細に説明する。

図１に示すように、モデム３３Ａは、集合住宅５の棟外に設けられており、インターネット網３５に例えばイーサネット（登録商標）ケーブルＣ２を介して接続されている。また、モデム３３Ａは、同軸ケーブルからなるＣＡＴＶ伝送路１３Ｄを介してＣＡＴＶ伝送路１３Ａに接続されている。より具体的には、ＣＡＴＶ伝送路１３Ｄは、ＣＡＴＶ伝送路１３Ａ上に設けられた分岐・混合器（接続部）２７Ｂを介してＣＡＴＶ伝送路１３Ａと接続されている。

モデム３３Aは、インターネット網３５から入力されるインターネット信号を変換することによって周波数帯域α内の周波数成分を有するモデム信号を生成してＣＡＴＶ伝送路１３Ｄに出力する。モデム３３Ａが生成するモデム信号を第１の下りモデム信号とも称す。また、モデム３３Ａは、ＣＡＴＶ伝送路１３Ｄから入力される周波数帯域α内の周波数成分を有するモデム信号（後述する第１の上りモデム信号）をインターネット信号に変換してインターネット網３５に出力する。

ＣＡＴＶ伝送路１３Ａ，１３Ｄを接続する分岐・混合器２７Ｂは、モデム３３ＡからＣＡＴＶ伝送路１３Ｄに出力され伝送されてきた第１の下りモデム信号を受けてＣＡＴＶ伝送路１３Ａに出力する。また、分岐・混合器２７Ｂは、ＣＡＴＶ伝送路１３Ａによって上流側に伝送される第１の上りモデム信号（後述）をＣＡＴＶ伝送路１３Ｄに出力する。これにより、第１の上りモデム信号がモデム３３Ａに入力されることになる。

このモデム３３ＡとＣＡＴＶ伝送路１３Ａを介して通信するモデム３３Ｂは、棟内であって加入者宅３外に設置されている。モデム３３Ｂは、双方向増幅器１５と分岐・混合器２７Ｂとの間のＣＡＴＶ伝送路１３Ａ上に設けられた分岐・混合器３７に同軸ケーブルからなるＣＡＴＶ伝送路１３Ｅを介して接続されている。

分岐・混合器３７は、３つの端子３７ａ，３７ｂ，３７ｃを有しており、端子３７ａは、分岐・混合器３７より上流側のＣＡＴＶ伝送路１３Ａ（すなわち、図中のＣＡＴＶ伝送路１３Ａａ）と接続され、端子３７ｂは、ＣＡＴＶ伝送路１３Ｅと接続され、端子３７ｃは分岐・混合器３７より下流側のＣＡＴＶ伝送路１３Ａ（すなわち、図中のＣＡＴＶ伝送路１３Ａｂ）と接続される。

また、分岐・混合器３７は、７７０ＭＨｚ以上の周波数成分を有する電気信号を選択的に通すハイパスフィルタ３９と、周波数帯域５ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ内の周波数成分を有する電気信号を選択的に通すローパスフィルタ４１とを有する。

そして、分岐・混合器３７よりも上流側のＣＡＴＶ伝送路１３Ａは端子３７ａを介してハイパスフィルタ３９及びローパスフィルタ４１に接続され、ＣＡＴＶ伝送路１３Ｅは端子３７ｂを介してハイパスフィルタ３９に接続され、分岐・混合器３７よりも下流側のＣＡＴＶ伝送路１３Ａは端子３７ｃを介してローパスフィルタ４１に接続されている。

これにより、上流側のＣＡＴＶ伝送路１３Ａから入力される電気信号のうち７７０ＭＨｚ以上の周波数成分を有する電気信号はハイパスフィルタ３９を通ってＣＡＴＶ伝送路１３Ｅに出力され、周波数帯域５ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ内の周波数成分を有する電気信号はローパスフィルタ４１を通って下流側のＣＡＴＶ伝送路１３Ａに出力される。

また、下流側のＣＡＴＶ伝送路１３Ａから入力される電気信号のうち周波数帯域５ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ内の周波数成分を有する電気信号はローパスフィルタ４１を通って上流側のＣＡＴＶ伝送路１３Ａに出力される。更に、ＣＡＴＶ伝送路１３Ｅから入力される周波数帯域７７０ＭＨｚ以上の周波数成分を有する電気信号はハイパスフィルタ３９を通って上流側のＣＡＴＶ伝送路１３Ａに出力される。

したがって、モデム３３Ａから出力された第１の下りモデム信号は、双方向増幅器１５には入力されずに、分岐・混合器３７及びＣＡＴＶ伝送路１３Ｅを介してモデム３３Ｂに入力されることになる。

モデム３３Ｂは、第１の下りモデム信号をインターネット信号に変換して、例えばケーブルＣ１を介してモデム３３Ｄに送信する。モデム３３Ｂが生成するインターネット信号を下りインターネット信号（下りデータ信号）とも称す。また、モデム３３Ｂは例えばケーブルＣ１を介してモデム３３Ｄから入力されるインターネット信号（上りインターネット信号）をモデム信号に変換してＣＡＴＶ伝送路１３Ｅに出力する。このモデム３３Ｂが生成するモデム信号を第１の上りモデム信号とも称す。なお、第１の下りモデム信号と第１の上りモデム信号は、同じ周波数成分を有する信号である。

このモデム３３Ｂとインターネット信号を送受信するモデム３３Ｄは、集合住宅５の棟内であって加入者宅３外に設置されており、同軸ケーブルからなるＣＡＴＶ伝送路１３Ｆを介してＣＡＴＶ伝送路１３Ｂに接続されている。より具体的には、ＣＡＴＶ伝送路１３Ｆは、ＣＡＴＶ伝送路１３Ｂ上に設けられた分岐・混合器２７Ｃに接続されている。

モデム３３Ｄは、モデム３３Ｂから例えばケーブルＣ１を介して入力される下りインターネット信号を変換して周波数帯域β内の周波数成分を有するモデム信号を生成する。このモデム３３Ｄが生成するモデム信号を第２の下りモデム信号とも称す。また、モデム３３Ｄは、ＣＡＴＶ伝送路１３Ｆから入力される周波数帯域β内の周波数成分を有するモデム信号をインターネット信号に変換して例えばケーブルＣ１を介してモデム３３Ｂに送信する。モデム３３Ｄが生成するインターネット信号を上りインターネット信号（上りデータ信号）とも称す。

このモデム３３ＤとＣＡＴＶ伝送路１３Ｂを介して通信するモデム３３Ｃは、加入者宅３内に設置されており、加入者宅３内のインターネット端末としてのパソコン（ＰＣ）４３にイーサネット（登録商標）ケーブルＣ３（以下、単に「ケーブルＣ３」と称す）を介して接続されている。また、モデム３３Ｃは、同軸ケーブルからなるＣＡＴＶ伝送路１３Ｇを介してＣＡＴＶ伝送路１３Ｂに接続されている。より具体的には、ＣＡＴＶ伝送路１３Ｇは、ＣＡＴＶ伝送路１３Ｂ上に設けられた分岐・混合器（接続部）２７Ｄに接続されている。

モデム３３Cは、ＰＣ４３から入力されたインターネット信号を変換して周波数帯域β内の周波数成分を有するモデム信号を生成する。モデム３３Cが生成するモデム信号を、第２の上りモデム信号とも称す。なお、第２の下りモデム信号と第２の上りモデム信号は、同じ周波数成分を有する信号である。また、モデム３３Ｃは、ＣＡＴＶ伝送路１３Ｇを介して入力される第２の下りモデム信号をインターネット信号に変換してケーブルＣ３を介してＰＣ４３に入力する。

ＣＡＴＶ伝送路１３ＢとＣＡＴＶ伝送路１３Ｇを接続する接続部としての分岐・混合器２７Ｄは、モデム３３ＣからＣＡＴＶ伝送路１３Ｇに出力され伝送されてきた第２の上りモデム信号を受けてＣＡＴＶ伝送路１３Ｂに出力する。また、分岐・混合器２７Ｄは、ＣＡＴＶ伝送路１３Ｂによって伝送されてきた第２の下りモデム信号をＣＡＴＶ伝送路１３Ｇに出力する。なお、分岐・混合器２７Ｄが、下り信号から第２の下りモデム信号を選択的に抽出してＣＡＴＶ伝送路１３Ｇに出力することは好適である。

ところで、モデム３３Ｃとモデム３３Ｄとの間で送受信される第２の下りモデム信号や第２の上りモデム信号が、仮に、下りＣＡＴＶ信号やＢＳ信号等と一緒にＳＴＢ２９やＢＳチューナ３２に入力されるとすると、ＳＴＢ２９内とＢＳチューナ３２内においてそれぞれ下りＣＡＴＶ信号及びＢＳ信号から変換される音声・画像データが影響を受ける虞がある。

そのため、ＣＡＴＶシステム１では、分岐・混合器２７Ｄと分岐・混合器２７Ｅとの間のＣＡＴＶ伝送路１３Ｂ上に、周波数帯域β内の周波数成分を有する電気信号を選択的に遮断し、下りＣＡＴＶ信号やＢＳ信号を通すノッチフィルタ（ＮＦ）４５が設けられている。これにより、ＳＴＢ２９及びＢＳチュー３２には、周波数帯域β内の周波数成分を有する電気信号は入力されずに、下りＣＡＴＶ信号及びＢＳ信号が確実に入力されることになる。

上記ＣＡＴＶシステム１の動作について説明する。

光信号としてのＣＡＴＶ信号がヘッドエンド７から光ファイバケーブル１１に出力されると、光ノード９は、その光信号を周波数帯域７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ内の周波数成分を有する電気信号に変換してＣＡＴＶ伝送路１３Ａに出力する。これによって、光ノード９より下流のＣＡＴＶ伝送路１３Ａには、下りＣＡＴＶ信号が伝送されることになる。

また、インターネット網３５からモデム３３Ａにインターネット信号が入力されると、モデム３３Ａは、インターネット信号を第１の下りモデム信号に変換してＣＡＴＶ伝送路１３Ｄに出力する。ＣＡＴＶ伝送路１３Ｄによって伝送される第１の下りモデム信号は、分岐・混合器２７Ｂを介してＣＡＴＶ伝送路１３Ａに出力される。これによって、分岐・混合器２７Ｂよりも下流のＣＡＴＶ伝送路１３Ａを伝播する下り信号には、下りＣＡＴＶ信号及び第１の下りモデム信号が含まれることになる。

このＣＡＴＶ伝送路１３Ａ上には分岐・混合器３７が設けられており、分岐・混合器３７は、入力される下り信号のうち第１の下りモデム信号を、ＣＡＴＶ伝送路１３Ｅに出力し、下りＣＡＴＶ信号を、下流側のＣＡＴＶ伝送路１３Ａ（ＣＡＴＶ伝送路１３Ａｂ）に出力する。これによって、第１の下りモデム信号は、ＣＡＴＶ伝送路１３Ｅを介してモデム３３Ｂに入力され、下りＣＡＴＶ信号は、ＣＡＴＶ伝送路１３Ａを介して双方向増幅器１５に入力される。

モデム３３Ｂは、入力された第１の下りモデム信号を下りインターネット信号に変換した後にモデム３３Ｄに送信する。そして、モデム３３Ｄは、受信した下りインターネット信号を第２の下りモデム信号に変換した後、ＣＡＴＶ伝送路１３Ｆに出力する。これによって、第２の下りモデム信号は、分岐・混合器２７Ｃを介してＣＡＴＶ伝送路１３Ｂに入力されることになる。

また、双方向増幅器１５は、入力された下りＣＡＴＶ信号を増幅した後にＣＡＴＶ伝送路１３Ｂに出力する。この際、双方向増幅器１５は、ＣＡＴＶ伝送路１３Ｃを介して双方向増幅器１５に入力されるＢＳ信号も増幅してＣＡＴＶ伝送路１３Ｂに出力する。したがって、ＣＡＴＶ伝送路１３Ｂでは、増幅された下りＣＡＴＶ信号及びＢＳ信号が伝送されることになる。

そして、双方向増幅器１５から出力された下りＣＡＴＶ信号及びＢＳ信号は、分岐・混合器２７ＣによってＣＡＴＶ伝送路１３Ｆを伝送してきた第１の下りモデム信号と重畳された後に加入者宅３に伝送される。

ＣＡＴＶ伝送路１３Ｂによって伝送される第２の下りモデム信号は、加入者宅３内の分岐・混合器２７Ｄ及びＣＡＴＶ伝送路１３Ｇを介してモデム３３Ｃに入力される。モデム３３Ｃは、入力された第２の下りモデム信号をインターネット信号に変換した後、ケーブルＣ３に出力する。これによって、第２の下りモデム信号に対応するインターネット信号がＰＣ４３に入力されることになる。

また、分岐・混合器２７Ｄを通過した下りＣＡＴＶ信号及びＢＳ信号は、ＮＦ４５を通過した後にＳＴＢ２９、ＢＳチューナ３２にそれぞれ入力される。これによって、ＳＴＢ２９、ＢＳチューナ３２には、下りＣＡＴＶ信号、ＢＳ信号がそれぞれ入力される一方、第２の下りモデム信号が入力されないようになっている。そして、ＳＴＢ２９は、受信した下りＣＡＴＶ信号を音声データ及び画像データに変換してテレビ受像機３１に入力する。また、ＢＳチューナ３２は受信したＢＳ信号を音声データ及び画像データに変換してテレビ受像機３１に入力する。

次に、上り信号について説明するが、下り信号と流れが逆であること以外は動作は同様であるので、簡単に説明する。ＰＣ４３から出力されたインターネット信号は、モデム３３Ｃによって第２の上りモデム信号に変換される。

そして、モデム３３Ｃから出力された第２の上りモデム信号はＣＡＴＶ伝送路１３Ｇ及び分岐・混合器２７Ｄを介してＣＡＴＶ伝送路１３Ｂに入力される。この際、ＣＡＴＶ伝送路１３Ｂには、ＳＴＢ２９や電話などから出力された上りＣＡＴＶ信号が伝送されているので、第２の上りモデム信号は、上りＣＡＴＶ信号に重畳されることになる。これにより、分岐・混合器２７Ｄより上流側のＣＡＴＶ伝送路１３Ｂでは、第２の上りモデム信号及び上りＣＡＴＶ信号が双方向増幅器１５側に伝送される。

そして、双方向増幅器１５は、周波数帯域５ＭＨｚ〜５５ＭＨｚ内の周波数成分を有する電気信号を選択的に上流側に通し、他の周波数帯域内の周波数成分を有する電気信号は遮断する。特に、ローパスフィルタ２３Ｂが通す周波数帯域と周波数帯域βとは離れているため、第２の上りモデム信号は、双方向増幅器１５内を通過しないようになっている。そのため、第２の上りモデム信号は、双方向増幅器１５より下流に設けられた分岐・混合器２７Ｃ、及びＣＡＴＶ伝送路１３Ｆを介してモデム３３Ｄに入力される。

モデム３３Ｄは第２の上りモデム信号を上りインターネット信号に変換してモデム３３Ｂに送信する。モデム３３Ｂは、受信した上りインターネット信号を第１の上りモデム信号に変換してＣＡＴＶ伝送路１３Ｅに出力する。ＣＡＴＶ伝送路に出力された第１の上りモデム信号は、分岐・混合器３７に入力される。

一方、双方向増幅器１５は、周波数帯域１０ＭＨｚ〜５５ＭＨｚ内の周波数成分を有する上りＣＡＴＶ信号を増幅した後にＣＡＴＶ伝送路１３Ａに出力するので、上りＣＡＴＶ信号は、ＣＡＴＶ伝送路１３Ａを介して分岐・混合器３７に入力される。

分岐・混合器３７は、端子３７ｂを介してＣＡＴＶ伝送路１３Ｅから入力される第１の上りモデム信号をヘッドエンド７側のＣＡＴＶ伝送路１３Ａ（ＣＡＴＶ伝送路１３Ａａ）に出力し、端子３７ｃを介して下流側のＣＡＴＶ伝送路１３Ａ（ＣＡＴＶ伝送路１３Ａｂ）から入力される上りＣＡＴＶ信号をヘッドエンド７側のＣＡＴＶ伝送路１３Ａ（ＣＡＴＶ伝送路１３Ａａ）に出力する。そのため、分岐・混合器３７よりも上流側のＣＡＴＶ伝送路１３Ａでは、第１の上りモデム信号と上りＣＡＴＶ信号とが伝送される。

そして、第１の上りモデム信号は、分岐・混合器２７Ｂ及びＣＡＴＶ伝送路１３Ｄを介してモデム３３Ａに入力され、モデム３３Ａは、入力された第１の上りモデム信号をインターネット信号に変換してインターネット網３５に出力する。

また、上りＣＡＴＶ信号は、ＣＡＴＶ伝送路１３Ａによって伝送され、光ノード９で光信号に変換された後にヘッドエンド７に入力される。

以上説明したようにＣＡＴＶシステム１では、モデム３３Ａとモデム３３Ｂとが周波数帯域α内の周波数成分を有するモデム信号（第１の下りモデム信号、第１の上りモデム信号）によって通信可能であり、モデム３３Ｃとモデム３３Ｄとが周波数帯域α内と異なる周波数帯域β内の周波数成分を有するモデム信号（第２の下りモデム信号、第２の上りモデム信号）によって通信可能である。更に、モデム３３Ｂとモデム３３Ｄとは、ケーブルＣ１によって接続されているので、イーサネット（登録商標）規格に基づいた双方向通信が可能である。

その結果として、モデム３３Ａとモデム３３Ｃとの間で高速なデータ通信が可能となっている。

このように、モデム３３Ａとモデム３３Ｃとは双方向増幅器１５を介さずに通信が可能となっているので、双方向増幅器１５が増幅を補償している周波数帯域と異なる周波数帯域内の周波数成分を有する電気信号（モデム信号）を利用してもモデム３３Ａとモデム３３Ｃとの間で確実に双方向通信ができる。

また、双方向増幅器１５を介していないので、双方向増幅器１５によってモデム信号の周波数帯域におけるノイズが増幅されることもない。更に、モデム３３Ａとモデム３３Ｂとの間で使用する周波数帯域α内と、モデム３３Ｃとモデム３３Ｄとの間で使用する周波数帯域β内とが異なるため、仮に双方向増幅器１５内をモデム信号が通過したとしても、第２のモデム信号と第１のモデム信号とが干渉することがない。その結果、モデム３３Ａとモデム３３Ｃとの間で確実に正確なデータ通信ができる。

また、双方向増幅器１５の上流側には、ハイパスフィルタ３９及びローパスフィルタ４１を備えた分岐・混合器３７がＣＡＴＶ伝送路１３Ａ上に設けられているので、第１のモデム信号が双方向増幅器１５に入力されることが抑制されている。

以上、本発明の好適な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ない。例えば、モデム３３Ａ〜３３Ｄが使用する周波数帯域は、周波数帯域８００ＭＨｚ〜１．５ＧＨｚのうちの５０ＭＨｚの帯域幅を有する周波数帯域に限られない。

モデム３３Ａ〜３３Ｄが使用する周波数帯域は、双方向増幅器１５に入力される下りＣＡＴＶ信号及び上りＣＡＴＶ信号の周波数帯域（より具体的には、周波数帯域１０ＭＨｚ〜５５ＭＨｚ及び周波数帯域７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ）、並びに、ＢＳ信号の周波数帯域以外の周波数帯域のうちの周波数帯域を利用するものであればよい。

なお、ＢＳ信号が双方向増幅器１５に入力されない場合には、双方向増幅器１５に入力される下りＣＡＴＶ信号及び上りＣＡＴＶ信号の周波数帯域以外の周波数帯域を利用していればよい。

また、集合住宅５をマンションとしたが、例えば、ビル、ホテルなど複数の加入者が含まれているものであればよい。上記実施形態では、モデム３３Ａ、分岐・混合器（接続部）２７Ｂは棟外に設置されているが、棟内に設置されていてもよい。

更に、モデム３３Ｂとモデム３３Ｄとは、通信路としてケーブルＣ１で接続されているとしたが、イーサネット（登録商標）規格によって通信路が確立されていれば（換言すれば、通信路で接続されておれば）よい。そのため、例えば、無線ＬＡＮによってイーサネット（登録商標）規格に基づくデータ信号を送受信することも可能である。

また、モデム３３ＤとＣＡＴＶ伝送路１３Ｂとは分岐・混合器２７Ｃによって接続されているとしたが、この分岐・混合器２７Ｃが分岐・混合器３７と同様に上り信号のうち第２の上りモデム信号を選択的にＣＡＴＶ伝送路１３Ｆに出力するという周波数選択特性を有することは好適である。これにより、双方向増幅器１５に第２の上りモデム信号や第２の下りモデム信号が入力されることが抑制される。

更にまた、モデム３３Ａとモデム３３Ｂとの間の通信で使用する周波数帯域とモデム３３Ｃとモデム３３Ｄとの間の通信で使用する周波数帯域とは異なるものとしたが、増幅器を介した後、モデム信号が十分に減衰しており、互いに影響を与えない場合は、同じであってもよい。

本発明に係るＣＡＴＶシステムの一実施形態の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１…ＣＡＴＶシステム、３…加入者宅、５…集合住宅、７…ヘッドエンド、１３Ａ…ＣＡＴＶ伝送路（第１のＣＡＴＶ伝送路）、１３Ｂ…ＣＡＴＶ伝送路（第２のＣＡＴＶ伝送路）、１５…双方向増幅器、２７Ｂ…分岐・混合器（第１のケーブルモデムと第１のＣＡＴＶ伝送路との接続部）、２７Ｄ…分岐・混合器（第３のケーブルモデムと第２のＣＡＴＶモデムとの接続部）、３２…ＢＳチューナ、３３Ａ…第１のケーブルモデム、３３Ｂ…第２のケーブルモデム、３３Ｃ…第３のケーブルモデム、３３Ｄ…第４のケーブルモデム、３７…分岐・混合器。

Claims (4)

1. ヘッドエンドと集合住宅内の複数の加入者宅それぞれとの間で双方向通信が可能なＣＡＴＶシステムであって、
   前記ヘッドエンドに接続される第１のＣＡＴＶ伝送路及び前記加入者宅に接続される第２のＣＡＴＶ伝送路に接続されており、前記第１のＣＡＴＶ伝送路から入力される７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚの周波数帯域を有する下りＣＡＴＶ信号を増幅して前記第２のＣＡＴＶ伝送路に出力し、前記第２のＣＡＴＶ伝送路から入力される１０ＭＨｚ〜５５ＭＨｚの周波数帯域を有する上りＣＡＴＶ信号を増幅して前記第１のＣＡＴＶ伝送路に出力する双方向増幅器と、
   前記第１のＣＡＴＶ伝送路に接続されており、８００ＭＨｚ〜１５００ＭＨｚの中の任意の５０ＭＨｚ幅の周波数帯域を有する第１の下りモデム信号を生成する第１のケーブルモデムと、
   前記第１のケーブルモデムと前記第１のＣＡＴＶ伝送路との接続部と、前記双方向増幅器との間の前記第１のＣＡＴＶ伝送路上に設けられている分岐・混合器と、
   前記第１のＣＡＴＶ伝送路と前記分岐・混合器を介して接続されており、前記第１の下りモデム信号と同じ周波数帯域を有する第１の上りモデム信号を生成し、前記第１のＣＡＴＶ伝送路及び前記分岐・混合器を介して入力される前記第１の下りモデム信号を下りデータ信号に変換する第２のケーブルモデムと、
   前記加入者宅それぞれに設置され８００ＭＨｚ〜１５００ＭＨｚの中の任意の５０ＭＨｚ幅の周波数帯域を有する第２の上りモデム信号を生成する第３のケーブルモデムと、
   前記第３のケーブルモデムに第２のＣＡＴＶ伝送路を介して接続されている第４のケーブルモデムであって、前記第２の上りモデム信号と同じ周波数帯域を有する第２の下りモデム信号を生成し前記第２のＣＡＴＶ伝送路を介して入力される前記第２の上りモデム信号を上りデータ信号に変換する第４のケーブルモデムと、
   を備え、
   前記第２のケーブルモデムと前記第４のケーブルモデムとは、前記下りデータ信号及び前記上りデータ信号を伝送する通信路によって接続されており、
   前記第２のケーブルモデムは、前記下りデータ信号を前記第４のケーブルモデムに送信し、前記第４のケーブルモデムは、受信した前記下りデータ信号を前記第２の下りモデム信号に変換し、
   前記第４のケーブルモデムは、前記上りデータ信号を前記第２のケーブルモデムに送信し、前記第２のケーブルモデムは、受信した前記上りデータ信号を前記第１の上りモデム信号に変換し、
   前記分岐・混合器は、上流側から入力される前記下りＣＡＴＶ信号を下流側の前記第１のＣＡＴＶ伝送路に出力し、下流側から入力される前記上りＣＡＴＶ信号を上流側の前記第１のＣＡＴＶ伝送路に出力し、上流側から入力される前記第１の下りモデム信号を前記第２のケーブルモデムに出力し、前記第２のケーブルモデムから入力される前記第１の上りモデム信号を上流側の前記第１のＣＡＴＶ伝送路に出力することを特徴とするＣＡＴＶシステム。
2. 前記第１の上り及び下りモデム信号の周波数帯域と、前記第２の上り及び下りモデム信号の周波数帯域とは、異なる周波数帯域であることを特徴とする請求項１に記載のＣＡＴＶシステム。
3. 前記第１の上り及び下りモデム信号の周波数帯域と、前記第２の上り及び下りモデム信号の周波数帯域とは、同じ周波数帯域であることを特徴とする請求項１に記載のＣＡＴＶシステム。
4. 前記加入者宅のそれぞれに設けられ前記第２のＣＡＴＶ伝送路に接続される受信端末より上流側であって前記第３のケーブルモデムと前記第２のＣＡＴＶ伝送路との接続部までの間の前記第２のＣＡＴＶ伝送路上に設けられており、前記第２の下りモデム信号及び前記第２の上りモデム信号を選択的に減衰させる帯域遮断フィルタを更に備えることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のＣＡＴＶシステム。

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