专利名称：双向电缆电视系统及其使用的变频器和楼内传送系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及双向CATV(电缆电视)系统用变频器和多层住宅楼用楼内传送系统，更具体地讲就是，本发明涉及不仅可以使用现有的CATV由播放台向一般家庭进行单方向信息传送的、而且可以利用同一CATV由作为接收方的一般家庭通过因特网络和电话向诸如播放台等的信号发送源实施信号传送的双向CATV技术，特别涉及可以原封不动地利用原先设置在楼内的传送系统，对由公寓大楼等多层住宅楼通过电话和因特网络向诸如播放台等的信号发送源传送信号时所产生的噪音(进入上行信号的混合噪音)实施消除的技术。
众所周知，CATV(电缆电视)是一种为了避免设置在山地中的山谷和山间等处的电视图象播放不良，而配置共用天线并通过缆线向作为加盟成员的家庭传送信号的系统。由于通过这种有线缆线相连接的视听信号接收者，即顾客是特定的，所以它也可以作为收费电视使用。
现有的CATV型信息系统(CATV网络)是一种使用同轴缆线由播放台(中心)方，向一般家庭和企业等的使用者发送信息用的、呈树形的网络。图1示出了一个一般性的实施例，在作为与播放台1相连接的干线2的传送通路中的各主要位置处，均配置有作为分路点的节点3，设置在各家庭中的终端设备4可直接连接在节点3上，也可以连接在次级节点5上。由于构成传送通路的同轴缆线对传送的损失比较大，所以每几百米就要设置一个中继器(放大器)6。当然，这些中继器6的类型必须与传送频率相吻合。
现有的这种系统是一种由播放台1侧相对家庭侧发送信息(下行信号)的单方向传送用的CATV，近年来正在开发可利用这一CATV传送网络，由作为接收者的一般家庭侧发送出信息(上行信号)的双向CATV。这时，由于下行信号和上行信号使用的是同一条传送通路，所以为了不产生信号混合，通常要改变其传送频率。
换句话说就是，对于使用模拟式频道的场合，下行信号使用70～450MHz的频带，上行信号使用不会与下行信号的频带相混合的、位于10～50MHz处的频带。
而且，对于作为本发明对象的、由许多个住户构成的公寓大楼等多层住宅楼的场合，还需要将与如上所述的干线2等相连接的楼内端部配置在多层住宅楼的楼顶等预定位置处，并通过由这种楼内端部向建筑物内的同轴缆线呈树形实施配线的方式，一直将其引导至各个家庭，随后再设置、连接至可实施CATV视听的设备(信号接收终端)处。
然而，当按照如上所述的方式构造使上行信号使用位于10～50MHz的频带的双向CATV时，噪音将混合入上行信号(混合噪音)，从而影响所传送着的上行信号。对于这种位于10～50MHz中的频带，会由于家庭内的电气设备和周围中小企业使用的电气设备，以及短波播放信号和CB无线电波信号而混合入许多噪音，而且所混入的电位也相当高。
为了解决如上所述的问题，曾考虑利用很难受到噪音影响的高频带传送上行信号。换句话说就是，如果下行信号频带的上限为550MHz，则采用与其相距有一定分隔余量的频带传送上行信号，便不会与下行信号相混合，但这也会使得噪音比较强。
然而，如果这样做，至少还要对已经设置、建成的CATV网络中的、上行信号用中继器等组件中的与上行信号频带相对应的设备实施更换，这种更换作业不仅非常繁杂，并且使原先设置的现有设备无法继续使用，因而这是一种不好的实施例。而且，不仅仅是在信号接收终端输出的上行信号中会产生噪音影响的组件，而且属于原先设置的部件中不存在实质性问题的组件，即包含有尚可以正常动作的设备的组件也必须更换，所以进行这种更换所会产生的影响尚不清楚。而且当频率增高时，传送距离会缩短，所以必须设置更多的中继器。
与此相对应的是，在企业办公室等场所大多设置有LAN，所以通过使用与其相对应的技术，便可以阻断在传送通路中传送的噪音。而且住在单独建筑的建筑物中的住户如果希望加入双向CATV，则可以通过设置调制解调器等控制装置的方式，来实施抑制噪音向干线侧传送的保护性技术处理。即使相对于某一节点仅连接着若干个家庭的场合，通过对各个住户实施断开配置的方式，也可以比较容易地确定特定的噪音发生源，以及特定的噪音传送线路，进而可以对特定的噪音发生源、线路采用所需要的技术处理。在此，对有关的特定部分进行的必要检查，是要在连接在至少一个节点处的、利用CATV进行视听或希望进行视听的人均认为不能承受噪音的影响，而愿意同心协力地采取必要措施的条件下才能进行。
与此相对应的是，对于作为本发明对象的、由许多住户构成的公寓大楼等的多层住宅楼的场合，是将CATV缆线铺设至各个房间，对于希望利用CATV的住户，可将视听用的信号接收终端连接在该缆线(连接用连接器)上。而且通常如图1所示，该系统被分割为若干条缆线L，并在各缆线L处串联连接有若干个连接用连接器8。因此，即使对于一条缆线L，不仅会在某些连接器处连接有终端设备4，而且也会存在有部分未连接终端设备的连接器。
换句话说就是，对于这种可用于多层住宅楼中住户的通信技术的认识，大多情况是，关心的人与不关心的人之间有很大分歧。因此，如果与如上所述的单独建筑物的场合相类似，采用使用CATV的多层住宅楼中的住户同心协力地采取技术处理，以消除噪音的方式，则对于未利用CATV的住户，要获取他们对采用噪音消除技术处理所需要进行的工作表示赞同是相当困难的。
特别是对于多层住宅楼，在如上所述的一条以上的缆线中串联连接配置有若干个连接点，而噪音发生源大多位于分路点处，由未利用CATV的住户产生的噪音也将叠加在传送通路上。因此，在对噪音发生源和受到噪音影响的传送通路实施确定的特定检测，以及在确定之后实施保养、维修时，多层住宅楼中的住户无论是否使用CATV，均必须进行齐心协力的努力。然而这在实际上，会产生如上所述的、难以获得大多数住户赞同的问题。而且在诸如将传送通路埋设在墙壁中的场合，采用这种消除噪音的技术处理方式将更为困难。
因此，对于如何使噪音影响处在许可范围内而实施双向CATV而言，目前显然仅仅能使用单方向的CATV，而不能在适当的环境下简单地利用双向CATV。而且如果采用针对不同场合分别实施相应处理的方式，则在技术上、费用上的负担将相当大，因而不能使双向CATV得到普及。
一种与本发明相类似的、处理上行信号中噪音的技术已经由日本专利公开第268605/1993号公报公开了，它是利用在下行信号的使用频带之中的、未使用着的频道传送上行信号。换句话说就是，它是一种利用同一频带对上下信号实施双向传送的技术。这一发明对于与单独建筑物中的用户，通过一一对应的方式是可以实施的，但这一发明并不适用于使用在多层住宅楼中。
另一种与本发明相类似的、处理多层住宅楼中上行信号中的噪音的技术已经由日本专利公开第83830/1997号公报公开了，它的标题为“双向电视共享设备”。这一发明是利用下行信号的频带中的未使用着的频道传送上行信号的。而且为了能利用同一频带，还需要对流经同一线路的下行信号和上行信号实施识别，以将上行信号抽取出来，并发送至发送局侧。
本发明就是在如上所述的背景技术下作出的，其目的是要解决上述问题，并提供一种与CATV缆线的铺设无关的、不需要获得与各个用户相对应的信息的、多层住宅楼中的任一住户均不会对双向CATV产生噪音的、而且可以原封不动地使用已经铺设在多层住宅楼中的传送设备的、不给住户增加过大经济负担的双向CATV系统，以及可在多层住宅楼中使用的楼内传送系统。
而且，本发明的另一个目的是提供一种双向CATV系统用变频器，它是一种利用混合噪音比较少的高频频带域作为上行信号带域，对多层住宅楼内的上行信号实施传送的方式，进而将树形结构的调制解调器等的终端设备中的上行信号变换至如上所述的高频频带，并且在由楼内向CATV干线传送上行信号时，再将楼内传送的高频信号变换为适合于干线传送的频率的低频信号用的变频器，而且是一种可以实施稳定的高精度频率变换，将由终端设备正确输出的上行信号供给至干线，从而可以构成回路构造简单、机器成本低廉的双向CATV用变频器。
为了能够实现如上所述的目的，本发明提供了一种使流经干线的上行信号的频带低于下行信号的频带的双向CATV系统用变频器，它用于使用比流经所述干线的下行信号更高的频带，传送连接在所述双向CATV系统中的多层住宅楼内的传送缆线中的上行信号的系统中，并且将与所述传送缆线相连接的信号接收终端处的上行信号变换为比流经所述传送缆线的下行信号更高的频带，并且具有抽取由当前中心侧与下行信号一起作为基准频率传送的控制信号用的抽取组件(在实施例中，它与“第一带通滤波器20b”相对应)；产生所述抽取出的控制信号的基本波或其整倍数的频率用的生成组件(在实施例中，它由“第二放大器20f”和“第二带通滤波器20g”两个部件实现)；以及根据该生成组件的输出提高所述信号接收终端处的上行信号的传送频率的变换组件(在实施例中，它与“混频器20j”相对应)。
而且，本发明还提供了一种使流经干线的上行信号的频带低于下行信号的频带的双向CATV系统用变频器，它是一种用于使用比流经所述干线的下行信号更高的频带，传送连接在所述双向CATV系统中的多层住宅楼内的传送缆线中的上行信号的系统中，并且将流经所述传送缆线的上行信号变换为位于流经所述干线的上行信号的频带，并且具有抽取出与下行信号一起作为基准频率传送着的控制信号用的抽取组件(它与“第三带通滤波器10b”相对应)；产生所述抽取出的控制信号的基本波或其整倍数的、比如说为两倍的频率用的生成组件(在实施例中，它由“第六放大器10f”和“第四带通滤波器10g”两个部件实现)；以及根据该生成组件的输出降低流经所述传送通路的上行信号的传送频率的变换组件(在实施例中，它与“混频器10j”相对应)。
而且，所述变换组件的结构最好为将由所述生成组件生成的所述控制信号的两倍频率的信号作为本机振荡信号使用，并通过对所述传送通路缆线传送的上行信号实施频率混合的方式，将其变换为所需要的频率。
而且，本发明还提供了一种使流经干线的下行信号和上行信号的频带中的下行信号一侧的频带比较高的双向CATV系统；该系统是使用比流经所述干线的下行信号更高的频带，传送通过端部与所述干线相连接的多层住宅楼内的传送缆线中的上行信号；而且当由所述端部向所述干线实施传送时，将所述传送缆线内的上行信号的传送频率，按与流经所述干线的上行信号的频带相吻合的方式实施变换。
而且，本发明还提供了一种与使流经干线的下行信号和上行信号的频带中的下行信号一侧的频带比较高的双向CATV系统中的所述干线相连接的、可实施双向通信的多层位宅楼用楼内传送系统，具有与所述干线实施双向连接用的端部；与所述端部相连接的、配置在所述多层住宅楼内的传送缆线；安装在所述传送缆线上的、与信号接收终端相连接用的连接器；并且使用通过所述连接器传送至所述传送缆线中的上行信号的传送频率比流经所述干线的下行信号的传送频率高的频带；在传送所述端部内的上行信号用的缆线中还具有将所述传送缆线内的上行信号的传送频率，按与流经所述干线的上行信号的频带相吻合的方式实施变换的变换组件。
当采用本发明，将公寓大楼等多层住宅楼中的单方向CATV，改变为可通过电话和因特网络向播放台等的信号发送源传送信息用的双向CATV时，对于开始利用双向CATV的配置的场合，可以将多层住宅楼中各住户给出的上行信号的频率变换为原来上行信号所不使用的频率的高频带域中的频率(比如说为650～900MHz的高频带域中的频率，即为控制信号整数倍的频率)，从而使多层住宅楼内的楼内端部向干线发出的上行信号，可以利用干线中的上行信号频带(比如说为10～50MHz)实施传送的方式，来消除混合噪音。而且，作为实现上述的设备，将频率变换组件设置楼内端部的上行用缆线处，也可以使信号接收终端处具有按高频实施发送的功能。因此，不再需要对传送缆线实施保护性技术处理，也不再需要对各个家庭实施检测、保养。
本发明使上行信号在流经楼内传送缆线时位于高频带域，所以此时的噪音比较强。而且，当上行信号由楼内(端部)给出时要再次变换至干线中使用的上行信号频率，所以原先设置的干线和其它设备可以被利用在双向CATV中。而且，由于使用着不同的频带，所以可以容易地对上行信号和下行信号实施识别。
而且，在下行信号中必然存在有控制信号。取这种控制信号中的传送频率作为基准频率，可以保证良好的精度，提高可靠性。而且在这儿是以控制信号的频率作为基准实施频率变换的，所以可以实施高精度的、不会出现偏置的频率变换。特别是当采用两倍频率时，还可以不与其它通信设备的频带相混合。
然而，由楼内传送缆线传送的上行信号的传送频率，可以取在位于650～900MHz范围内的预定区域中。换句话说就是，所预定的区域可以为如上所述的全部区域，也可以为其中的一部分区域。而且，将上限设定为900MHz，是因为950MHz以上的频带，被划分为便携式电话其它通信设备使用的频道，所以不会对它们造成不良影响。
在另一方面，将下限设定为650MHz，是由于目前所使用的多数CATV的下行信号频带的上限为450MHz和550MHz，所以这样便不会与其发生信号混合。
而且，对于这种场合中的预定区域，如果流经干线的下行信号的传送频带的上限取为650MHz以上，则预定区域的下限也可以与其相吻合，即设定在高于650MHz的频率范围内。而且，目前使用的CATV中的下行信号的频带的上限大多为550MHz，所以如上所述的预定区域的下限取为650MHz时，仍将具有足够的分隔余量，而不会出现信号混合。而且，随着频道的增多，下行信号的频率已一直增加至770MHz左右，所以对于这种场合可以使用诸如850～900MHz的预定区域。
而且，本发明还提供了一种与使流经干线的下行信号和上行信号的频带中的下行信号一侧的频带比较高的双向CATV系统相连接的多层住宅楼用楼内传送系统；该系统在传送所述楼内信号用的传送缆线与所述干线之间可以连接有如下所述的变频器，即，一种使流经干线的上行信号的频带低于下行信号的频带的双向CATV系统用变频器，它是一种用于利用比流经所述干线的下行信号更高的频带，传送连接在所述双向CATV系统中的多层住宅楼内的传送缆线中的上行信号的系统，并且将流经所述传送缆线的上行信号的频率变换为位于流经所述干线的上行信号的频带中的频率用的变频器，并且具有抽取出与下行信号一起传送着的控制信号用的抽取组件；产生所述抽取出的控制信号的基本波或其整倍数的频率用的生成组件；根据该生成组件的输出，降低流经所述传送通路的上行信号的传送频率的变换组件；而且在所述传送缆线与所述信号接收终端之间还可连接有如下所述的变频器，即，一种使流经干线的上行信号的频带低于下行信号的频带的双向CATV系统用变频器，它是一种用于使用比流经所述干线的下行信号更高的频带，传送连接在所述双向CATV系统中的多层住宅楼内的传送缆线中的上行信号的系统，并且将与所述传送缆线相连接的信号接收终端处的上行信号变换为比流经所述传送缆线的下行信号的频带更高的频率用的变频器，并且具有抽取出与下行信号一起传送着的控制信号用的抽取组件；产生所述抽取出的控制信号的基本波或其整倍数的频率用的生成组件；根据该生成组件的输出，提高所述信号接收终端处的上行信号的传送频率的变换组件。
而且，可以用本发明的上述方法，使频率上升/下降以实施频率变换，由于根据同一信号实施频率变换，所以即使作为基准的控制信号的频率出现变化，也可以通过增加/减少的方式，使这种变动相互抵消。
下面参照
本发明的实施例。
图1为表示常规CATV系统的整体结构的示意性说明图。
图2为表示作为本发明主要部分的多层住宅楼用楼内传送系统的一个实施例的示意性说明图。
图3为表示本发明所使用的频带的一个实施例的示意图。
图4为表示上变频器20的内部结构的示意图。
图5为表示楼内端部10的内部结构的示意图。
图6为表示作为本发明主要部分的多层住宅楼用楼内传送系统的另一个实施例的示意性说明图。
图7A、图7B为表示如图6所示的实施例中所使用的频带的一个实施例的示意图。
图8为表示证明本发明效果的实验结果的示意图。
图9为表示证明本发明效果的实验结果的示意图。
首先对根据本发明构成的双向CATV系统的一个实施例进行说明。图2示出了与在先申请有关的双向CATV系统的主要部分。正如这一实施例所示，本发明仅对如图1所示的、位于多层住宅楼7内的系统结构构成中的一部分进行了改动，而对于多层住宅楼7中的楼内传送系统的大部分，比如说如图1所示的干线2等原先设置的信息系统(CATV网络)等，均可以原封不动的加以利用。
下面参考图2，对多层住宅楼7用的楼内传送系统进行说明。在与图示之外的CATV干线相连接的楼内端部10处，并联连接有若干个传送缆线11。在这一实施例中，这种传送缆线11配置在多层住宅楼7中的各层处。在这种传送缆线11处串联连接有配置在同一楼层的各房间中的连接器端子12。因此使用CATV的用户由CATV商家获取信号接收终端13，并将其连接在连接器端子12处，即可以与CATV网络相连接。
这种信号接收终端13可进行双向信号传输，即它可以用住户终端13a接收下行信号，并根据所接收到的信号，将声音、图象数据输出至电视机13b。在另一方面，上行信号可以由诸如个人计算机13c等生成，并通过调制解调器13d传送至传送缆线11处，进而传送至楼内端部10处。这种上行信号将进一步由楼内端部10进入干线，并传递至播放台。
而且，楼内端部10可在内部对上行信号和下行信号实施分离传送，并通过在传送过程中对其实施放大的方式，以不衰减的方式将各信号传递至相对侧。在输入输出端部处还设置有分频器，以便将下行信号和上行信号用缆线分离开。如上所述的这些结构均与现有技术中的相同。
在此的双向CATV系统流经干线传递的各信号的频率与原来相同，即下行信号为70～450MHz，上行信号为10～50MHz。而且，流经楼内传送缆线11的各信号的频率对于下行信号为70～450MHz，但上行信号的频率比所述下行信号使用的频带的频率高。这样，由于流经多层住宅楼7内的传送缆线11的上行、下行信号均位于高频带域中，所以噪音比较强，在上行信号中叠加有噪音，但这种噪音在向播放台实施传送时可以得到抑制。
而且，当采用这种系统结构构成时，由于干线部分与现有技术中的相同，所以可以利用这种干线中的设备，比如说对于频率为20～50MHz的上行信号传送用的终端设备，便可以原封不动地利用在双向CATV中，而且由于可以继续使用这些设备，所以不需要实施更换设备等的作业，因而更为经济。
由于流经楼内的上行信号要被变换为高频信号，所以使用在根据本发明构造的双向CATV系统中的变频器，用于提高由信号接收终端13中的个人计算机13c输出的上行信号的频率，并且在上行信号由楼内传送至干线时再次将其变换为比较低的频率。具体地讲就是，这种变频器可以设置在如图2所示的调制解调器13d与连接器端子12之间，即组装在变换至高频用的向上变频器20内，进而组装在楼内端部10内的上行用缆线内。
而且采用本发明，还可以在由向上变频器20等实施频率变换时，利用控制信号(导频信号)频率的两倍频率作为本机振荡信号频率而实施变换。
也就是说，在如图3所示的下行用缆线中，为了保持下行信号的清晰，而在中心侧发出有作为基准频率的控制信号(频率为451.25MHz)，在这儿是根据需要而灵活地应用这一信号。即控制信号频率的两倍频率为902.5MHz，它比下行信号的频带(上限为450MHz)大很多。因此，利用控制信号的两倍频率作为楼内传送用的上行信号的传送频率，便不会发生信号混合，从而可以实施可靠的传送。而且这种控制信号不仅传送频率精度良好，而且保持常时输出，所以很适合作为基准信号使用。而且，为了不出现由于信号混合所产生的影响，也可以使用为控制信号基本频率三倍以上的整倍数的频率。
对于图中未示出的、下行信号为数字式频道的场合，所使用的为450～550MHz的频带，所以对于这种场合，如上所述的控制信号的两倍频率也是相当高的，故也不会出现有信号混合。而且随着频道数目的增加，下行信号频带的上限有可能扩大至770MHz，然而即使对于扩大至这种范围的场合，如果采用902.5MHz，也不会产生信号混合。
下面以举例的方式，参考图4对向上变频器20进行说明，这种向上变频器20表示着采用这种控制信号的两倍频率作为本机振荡信号频率而实施频率变换的一种具体结构构成形式。
正如图所示，在本实施例中的向上变频器20具有分配上行信号和下行信号，使下行信号传递至住户终端13a处，并且将上行信号送出至楼内传送缆线11侧的功能。下面沿着信号的传送通路进行详细说明。
首先在楼内传送缆线11侧的连接点(输入输出端子)20m处，连接第一低通滤波器20a、第一带通滤波器20b和第一高通滤波器20c。第一低通滤波器20a是一种为了可以使下行信号用的传送频率(70～450MHz)选择通过，例如低于550MHz以下的频率通过的滤波器。这一滤波器的上限可以按照与双向CATV系统中使用的下行信号频带相吻合的方式实施调整。
第一带通滤波器20b是一种以控制信号频率(451.25MHz)为中心频率的、可通过带域相当狭窄的滤波器。这样，便可以仅仅使随着下行信号一同在传送缆线11传送的控制信号可以选择性地通过。
第一高通滤波器20c是一种将变换为高频的上行信号传送至传送缆线11用的滤波器，所以它取可以识别出下行信号和控制信号的适当频率(比如说为850MHz)作为其截止频率，并使高于该频率的频率部分可以选择通过。
在另一方面，在构成传送下行信号用传送缆线的第一低通滤波器20a的下流侧处，还串联连接有第一放大器20d、第二高通滤波器20e，并一直连接到信号接收终端侧的连接点(输入输出端子)20n处。这一连接点20n还与信号接收终端13内的调制解调器13d和住户终端13a相连接。第二高通滤波器20e的截止频率应与下行信号的频带(70～450MHz)相吻合，比如说可以取为60MHz。因此，它可以使下行信号频带(70～450MHz)选择性通过，并阻断与上行信号频率相当的频率(10～50MHz)。
在第一带通滤波器20b的下流侧串联连接有第二放大器20f、第二带通滤波器20g，而且位于该下流侧的第二带通滤波器20g的允许通过带域为以控制信号两倍频率(902.5MHz)为中心频率的狭窄带域。因此，通过使流经过第一带通滤波器20b的控制信号由第二放大器20f实施放大的方式，便可以产生高频谐波，而且通过使包含有这一高频谐波成分的放大信号通过第二带通滤波器20g的方式，便可以进一步从中抽取出为控制信号两倍频率的部分。而且，这一抽取出的、为两倍频率的部分可作为本机振荡信号而传送至混频器20j。
在另一方面，在信号接收终端的连接点20n处除了连接有如上所述的第二高通滤波器20e之外，还可以连接有第二低通滤波器20h。这一第二低通滤波器20h的截止频率可以取为60MHz，以便可以使由调制解调器13d送出的上行信号(10～50MHz)通过，而阻断位于下行信号频带中的信号。
而且，通过该第二低通滤波器20h后的上行信号(10～50MHz)，在由第三放大器20i放大后输出至混频器20j，从而与如上所述的本机振荡信号(902.5MHz)相混合。因此，混频器20j的输出频率为912.5～955.5MHz。换句话说就是，已经将10～50MHz的频率变换为912.5～955.5MHz的频率。
经过频率变换后的信号由第四放大器20k放大，并传送至第一高通滤波器20c。这时，由于如上所述的第一高通滤波器20c的截止频率设定在850MHz左右，所以进行过频率变换的上行信号可原封不动地通过，并被传递至楼内的传送缆线中。因此，这一信号在传送缆线内是以912.5～955.5MHz的高频率状态实施传送的。
在另一方面，作为楼内端部10使用的下行信号用放大器与现有技术中相类似，对频率为70～450MHz的信号实施放大。上行信号用放大器可以采用不仅能放大振幅，还能实施频率变换的放大变频器。而且频率变换是按将流经楼内的上行信号的频率(912.5～955.5MHz)，变换为流经干线2的上行信号频率(10～50MHz)的方式实施变换的。
下面以举例形式，参考图5对这种楼内端部10的内部结构构成进行说明。正如图5所示，它的基本结构构成与如图4所示的向上变频器的结构构成相类似。
即在连接干线的连接点10m处连接有第三高通滤波器10a、第三带通滤波器10b、第三低通滤波器10c。配置在下行用缆线处的第三高通滤波器10a具有可以将向干线传送时的下行信号的传送频率与上行信号区分开的截止频率(比如说为60MHz)，以便能使向干线传送的下行信号通过，并阻断上行信号。
通过第三高通滤波器10a后的下行信号由第五放大器10d放大后，再通过第四低通滤波器10e(如果举例来说，其截止频率为550MHz)，经过连接点10n而供给至楼内的传送缆线。
而且，第三带通滤波器10b的允许通过带域被设定在高频频带信号的频率处，所以使通过了该第三带通滤波器10b的频率部分，再通过第六放大器10f、第四带通滤波器(允许通过带域中心频率为控制信号频率的两倍)10g，便可以产生频率为902.5MHz的本机振荡信号。这一本机振荡信号将传递至设置在上行用缆线处的混频器10j中。
而且在上行用缆线中，由楼内侧连接点10n处起依次串联连接有第五带通滤波器10h、第七放大器10i、混频器10j、第八放大器10k、第三低通滤波器10c。第五带通滤波器10h的带域频率可以按与楼内上行用缆线中的上行信号传送频率(912.5～955.5MHz)相吻合，并可以识别出其它信号的方式设定，比如说可以将它的允许通过带域设定在850～970MHz处。因此，下行信号可以向回传递，并可以阻断噪音信号的传送。
混频器10j对由第四带通滤波器10g输出的本机振荡信号(为控制信号的两倍频率)实施频率混合。在这时，通过引入本机振荡信号的方式，便可以将频率为912.5～955.5MHz的高频信号变换为频率为10～50MHz的低频信号。而且，这一信号还可以通过第三低通滤波器10c(截止频率设定为60MHz左右，以阻断下行信号)，进而通过连接点10m而传送至干线2。
在如上所述的实施例中，是由控制信号产生为其两倍频率的信号，并将其作为本机振荡信号使用的，但本发明并不仅限于此，比如说还可以内装有振荡器，并且使该振荡器的振荡频率与控制信号的两倍频率相同步。这样便可以对振荡器的振荡频率实施高精度的控制，从而可以使其稳定在控制信号的两倍频率处。
当其频率为控制信号两倍的信号被作为同步信号使用时，频率混合后的信号波形将不会由于振荡器的输出而产生变形，而且振荡频率可以根据控制信号而实施高精度的设定，因此可以实施高精度的频率变换。
换句话说就是，根据本发明构造的双向CATV系统，可以再现出在多层住宅楼楼内实施传送的上行信号，其方式为由信号接收终端送出时临时采用比较高的传送频率，而在最后向干线传送时又使频率下降回来。而且，在如上所述的实施例中所使用的变频器，可以是能够稳定地实现在楼内传送时所需要的两次频率变换的、诸如向上变频器和向下变频器等的变频器。
而且，对于如上所述的实施例中的、将根据控制信号产生的信号作为本机振荡信号使用的场合，是一种可以省略掉振荡器的构成形式，所以它是一种可以用简单的结构构成实施频率变换的、更好的实施例。
如上所述的、使用控制信号的结构构成形式仅仅是本发明的一种最佳实施例，但本发明并不仅限于此，本发明也可以使用除控制信号以外的其它信号。如果举例来说就是，还可以采用如图6所示的、稍稍变动楼内端部10’、信号接收终端13’的内部结构的构成形式。即楼内端部10’可通过在内部对上行信号和下行信号实施分离传送，并通过在传送过程中对其实施放大的方式，以不衰减的方式将各信号传递至相对侧。因此，在输入输出端部处要设置有分频器10p，以便将下行用缆线10q和上行用缆线10r分离开。
流经干线传递的各信号的频率与现有技术中的、以及如上所述的实施例中的相同，即下行信号为70～550MHz，上行信号为10～50MHz。而且，流经楼内传送缆线11的各信号的频率对于下行信号为70～550MHz，而上行信号的频率比所述下行信号的频带中的频率高650～850MHz(参见图7A)。这样，由于流经多层住宅楼7内的传送缆线11的上行、下行信号均位于高频带域中，所以噪音比较强，在上行信号中叠加有噪音，但这种噪音在向播放台实施传送时可以得到抑制。
而且，当采用这种系统时，首先使信号接收终端13’增加以频率为650～850MHz的高频实施输出的功能。即使其可以用作为与由调制解调器13d输出的信号传送频率有关的高频带域的调制解调器。在此，可以通过改变本机振荡器的振荡频率，并且用混频器将本机振荡器与信号混合的方式对其实施制造。当然也可以采用其它的制造方式。由多层住宅楼7中各个家庭给出的上行信号的频率应为650～850MHz的高频，但这随着目前个人计算机13c能力的提高，将不会出现任何问题。
楼内端部10’中的下行信号用放大器10s与现有技术中相类似，可用于对频率为70～550MHz的信号进行放大。在另一方面，上行信号用放大器10t可以采用不仅能放大振幅，还能实施频率变换的放大变频器。而且频率变换是按将流经楼内的上行信号的频率(650～850MHz)，变换为流经干线2的上行信号频率(10～50MHz)的方式实施变换的。
而且，信号接收终端13’中，至少住户终端13a是由CATV商家负责制造、销售的。而且，如上所述的、用高频实施发送的调制解调器也可以归CATV商家一方准备，以减轻使用者一方的负担。采用高频实施发送的组件在如上所述的实施例中具有组合至调制解调器中的功能，但本发明并不仅限于此，调制解调器也可以采用可用常规的低频(10～50MHz)实施信号输出的调制解调器，并在这种调制解调器与连接器之间设置变频器，以将其变换为所需要的高频信号并实施输出。而且，变频器的一种最佳实施例为如上所述的、如图4所示的变频器。
为了对本发明的效果进行论证，申请人还在其所拥有的工程建筑物中对混合噪音进行了测定，测定结果中的一部分由图8、图9示出。
图8表示的是对于常规CATV，当上行用带域为10～50MHz时，对混合噪音测定得到的噪音分布，其中横轴为频率，纵轴为噪音强度，单位为dB。如图所示，整个频率中的噪音强度比较大，且当频率增高时，噪音电位有所降低。就噪音的种类而言，主要为电器等给出的脉冲型噪音，也有一部分为短波播放的无线电波混入所产生的噪音。
与此相对应的是，图9表示的是对本发明，即对上述建筑物内的上行信号传送频率取为位于高频的650～850MHz时的混合噪音实施测定的结果。正如图9所示，噪音与频率的大小无关，而且噪音强度非常小，从而可以认为仅多少混入有一些无线电波产生的噪音，而没有电器等给出的脉冲型噪音。在810～830MHz的频率区间中噪音强度比较大的无线电波，可以认为是由设置在所述建筑物处的便携式电话基地所发出的无线电波。
对图8和图9进行比较可知，对于频率为650～850MHz的高频区域，混合噪音比较少。
在如上所述的实施例中，楼内的上行信号传送频率被取为650～850MHz，但本发明并不仅限于此，本发明的主要特点在于，它要取在比下行信号的频率更高的(噪音比较强)，即要相对于下行信号的传送频率区域的上限有一定的分隔余量的频率处(即不会与下行信号相混合，但会受到噪音的影响)，所以举例来说，可使用的频率上限可一直扩大至如图7中虚线所示的、为900的位置处。而且也可以不仅仅扩大这种上限，而是同时提高与这一上限相吻合的下限。还可以使所设定的频带相当窄小。比如说在日本，是将950MHz以上的频率划归为便携式电话等通信机械使用的频带。因此，为了不与这种通信机械产生信号混合，按照如上所述的、设置有一定的分隔余量的方式，其上限可取为900MHz。
而且正如图7B所示，近年来随着频道的增多，下行信号的频率已一直增加至770MHz左右。对于这种场合，可以如图7B所示，使楼内的上行信号的频率取为850～900MHz，以便仍然位于不与下行信号相混合的高频侧。
如上所述，在使用根据本发明构造的双向CATV系统用的变频器和多层住宅楼内的楼内传送系统，将公寓大楼等的多层住宅楼中的单方向CATV改变为双向CATV，进而使用该双向CATV的场合，可以使多层住宅楼中的各住户给出的上行信号位于诸如650～900MHz左右的高频区域，所以仅仅通过在现有的CATV中的楼内端部处安装变换频率用的变频器的方式，即可以获得消除上行信号中的混合噪音的技术效果。
这样，本发明便提供了一种可以不使多层住宅楼中住户承受因为采用新装置等所带来的技术负担、经济负担、且不使多层住宅楼的所有者增加太多的经济负担的、将现有的技术提高至最新通信技术的技术。
而且通过使用这种最新技术的方式，还可以灵活应用而构成在发生灾害等的非常时刻，可作为向外部发出噪音的通信组件，从而可以作为住户用的一种救生用品。
而且，对于根据频率稳定的控制信号的两倍频率的信号实施频率变换的场合，还可以在按适用于干线传送频率的方式将在楼内传送的高频信号变换为低频信号的变频器中，实施高精度的稳定频率变换，从而可以将由终端机械输出的上行信号正确地供给至干线。而且，也可以不安装本机振荡器，从而可以采用更简单的回路结构构成，以进一步降低机器的成本。
而且，对于将公寓大楼等的多层住宅楼中的单方向CATV改变为双向CATV，进而使用该双向CATV的场合，可以使多层住宅楼中的各住户给出的上行信号的频率变换为控制信号两倍频率的高频频率，从而使噪音增强。但是流经干线的上行信号仍与现有技术中的相同，所以仅仅通过在现有的CATV用楼内端部处安装变换频率用的变频器的方式，便可以获得消除上行信号中的混合噪音的技术效果。
权利要求
1．一种使流经干线的上行信号的频带低于下行信号的频带的双向CATV系统用变频器，其特征在于，它是一种用于使用比流经所述干线的下行信号更高的频带，传送连接在所述双向CATV系统中的多层住宅楼内的传送缆线中的上行信号的系统，并且将与所述传送缆线相连接的信号接收终端处的上行信号变换为比流经所述传送缆线的下行信号的频带更高的频率用的变频器，并且具有抽取出与下行信号一起传送着的控制信号用的抽取组件；产生所述抽取出的控制信号的基本波或其整倍数的频率用的生成组件；根据该生成组件的输出，提高所述信号接收终端处的上行信号的传送频率的变换组件。
2．一种使流经干线的上行信号的频带低于下行信号的频带的双向CATV系统用变频器，其特征在于，它是一种用于使用比流经所述干线的下行信号更高的频带，传送连接在所述双向CATV系统中的多层住宅楼内的传送缆线中的上行信号的系统，并且将流经所述传送缆线的上行信号的频率变换为位于流经所述干线的上行信号的频带中的频率用的变频器，并且具有抽取出与下行信号一起传送着的控制信号用的抽取组件；产生所述抽取出的控制信号的基本波或其整倍数的频率用的生成组件；根据该生成组件的输出，降低流经所述传送通路的上行信号的传送频率的变换组件。
3．一种如权利要求1或2所述的双向CATV系统用变频器，其特征在于，所述变换组件将由所述生成组件生成的、其频率为所述控制信号两倍频率的信号作为本机振荡信号使用，并通过对所述传送通路缆线中传送的上行信号实施频率混合的方式，将其变换为所需要的频率。
4．一种使流经干线的下行信号和上行信号的频带中的下行信号一侧的频带比较高的双向CATV系统，其特征在于，该系统对通过端部与所述干线相连接的多层住宅楼内的传送缆线中的上行信号，利用比流经所述干线的下行信号更高的频带实施传送；而且当由所述端部向所述干线实施传送时，将所述传送缆线内的上行信号的传送频率，按与流经所述干线的上行信号的频带相吻合的方式实施变换。
5．一种多层住宅楼用楼内传送系统，其特征在于，它是一种与使流经干线的下行信号和上行信号的频带中的下行信号一侧的频带比较高的双向CATV系统中的所述干线相连接的、可实施双向通信的多层住宅楼用楼内传送系统，并具有与所述干线实施双向连接用的端部；与所述端部相连接的、配置在所述多层住宅楼内的传送缆线；安装在所述传送缆线上的、与信号接收终端相连接用的连接器；并且使用通过所述连接器传送至所述传送缆线中的上行信号的传送频率比流经所述干线的下行信号的传送频率高的频带；在传送所述端部内的上行信号用的缆线中还具有将所述传送缆线内的上行信号的传送频率，按与流经所述干线的上行信号的频带相吻合的方式实施变换的变换组件。
6．一种多层住宅楼用楼内传送系统，其特征在于，它是一种与使流经干线的下行信号和上行信号的频带中的下行信号一侧的频带比较高的双向CATV系统相连接的多层住宅楼用楼内传送系统，该系统在传送所述楼内信号用的传送缆线与所述干线之间连接有如权利要求2所述的变频器；而且在所述传送缆线与所述信号接收终端之间连接有如权利要求1所述的变频器。
全文摘要
一种难使噪音叠加在上行信号中传送的多层住宅楼用双向CATV系统。其采用使上行信号使用混合噪音较少的高频带域(650MHz)作为上行信号带域实施传送的传送方式,分别使用变频器将调制解调器处的上行信号频率(10～50MHz)变换为高频频率的向上变频器,及将楼内传送的高频频率变换为与由楼内传送至CATV干线时的上行信号带域(10～50MHz)相适应的低频频率的向下变频器,利用由端部发送的控制信号(频率为451.25MHz)的两倍频率作为本机振荡信号频率而实施变换。
文档编号H04N7/10GK1233915SQ99100569
公开日1999年11月3日 申请日期1999年2月3日 优先权日1998年2月3日
发明者加藤利雄, 池田义隆, 广濑邦彦 申请人:株式会社关电工