(57)【要約】【課題】高周波数帯域の映像音声信号を共同受信する家屋を複数具える建築物に適した通信装置を提供する。【解決手段】本発明通信装置は、高周波数帯域の映像音声信号を共同受信する家屋200、210を複数有する建築物90に布設される屋内通信線110を信号伝送路とする通信システムに用いる。建築物90には、高周波数帯域の映像音声信号を共同受信する共同受信端末部(アンプ101、分配器102)と、共同受信端末部から各家屋に上記映像音声信号を伝送する複数の分岐通信線111〜114とを具える。そして、デジタル映像音声信号を上記高周波数帯域よりも低い周波数である低周波数帯域に変調して共同受信端末部の近傍に注入する第一通信装置(親モデム10)が建築物90に具えられる。家屋210には、分岐通信線114の端末部121に接続されて、親モデム10により変調された信号を復調可能な第二通信装置(子モデム20)を具える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波数帯域の映像音声信号を受信する共同受信端末部と、建築物の各家屋に前記映像音声信号を伝送する分岐通信線とを備える信号伝送路を利用して、前記共同受信端末部の近傍から変調信号を注入し、分岐通信線に変調信号を伝送させるための通信装置であって、
デジタル映像音声信号を前記高周波数帯域の映像音声信号よりも低い低周波数帯域の変調信号に変調することを特徴とする通信装置。
【請求項２】
高周波数帯域の映像音声信号を受信する共同受信端末部と、建築物の各家屋に前記映像音声信号を伝送する分岐通信線とを備える信号伝送路を利用して、前記共同受信端末部の近傍から注入された変調信号を分岐通信線の端末部で抽出するための通信装置であって、
前記高周波数帯域の映像音声信号よりも低い低周波数帯域の変調信号をデジタル映像音声信号に復調することを特徴とする通信装置。
【請求項３】
前記低周波数帯域が70MHz未満であることを特徴とする請求項１または２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記低周波数帯域が1.7MHz以上50MHz以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の通信装置。
【請求項５】
前記変調方式がOFDM方式であることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項６】
前記復調方式がOFDM方式であることを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、TV信号やCATV信号などの高周波数帯域の映像音声信号を共同受信する家屋を複数具える建築物において、通信を行う際に適した通信装置に関するものである。特に、伝送信号の減衰を低減すると共に流合雑音による影響を受けにくい通信システムの構築に適した通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の家屋を具える集合住宅や商業用ビルなどの建築物において、TV信号やCATV信号などの映像音声信号の受信形態として、共同受信と呼ばれる形態が利用されている。この形態は、一般に、TV局などの信号配信側から伝送されてきた映像音声信号を分配器により分配し、複数の家屋が受信する形態である。図2は、CATV信号の共同受信形態の概略を示す説明図である。以下、図において同一符号は同一物を示す。図2に示す形態は、人工衛星などから映像音声信号を受信するアンテナを具えるTV局などの局舎から光ファイバケーブルや同軸ケーブルなどの通信線を介して各家屋に映像音声信号を伝送する有線式形態である。この形態では、通常、複数の家屋を具える集合住宅などの建築物90、91や戸建家屋92の外部に、局舎500からの映像音声信号を配信可能なヘッドエンド装置やサーバなどの配信装置600、601が配置される。これら配信装置600、601は、通信線150を介して建築物90、91や戸建家屋92と接続され、通信線150を介して局舎500からの映像音声信号を建築物90などに伝送する。建築物90には、配信装置600からの映像音声信号を増幅するアンプ101と、映像音声信号を建築物90内の各家屋に分配する分配器102と、各家屋に映像音声信号を伝送する屋内通信線110とを具える。屋内通信線110は、分配器102を介して複数の分岐通信線111〜114に分岐され、複数の家屋が一つの分岐通信線を共有する。例えば、家屋200は、分岐通信線111に具える端末部120にテレビなどの受像機300を接続することで、CATV信号の受信が可能である。なお、図2に示す例では、建築物90の屋上部から映像音声信号が配信される例を示したが、通信線が地下に埋設されている場合などでは、建築物の地下部や一階などから配信される場合もある。
【０００３】
一方、近年、電力線を利用する通信、例えば、低圧配電線などに通信信号を伝送して高速通信を行う電力線搬送通信(PLC：Power  Line  Communication)が検討されている(例えば、非特許文献1参照)。この通信方式では、通常、通信信号の周波数を数10MHz以下で変復調するPLCモデムを具え、PLCモデムにより通信信号を適宜変復調することで、電力線を信号伝送路とした高速通信を可能にしている。
【０００４】
【非特許文献１】江藤潔、「電力線搬送（PLC：Power  Line  Communication）の現状」、Interface、CQ出版社、2000年9月、p.70-81
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように従来の共同受信形態では、一つの配信装置に複数の家屋が接続されるため、各家屋で生活雑音と呼ばれるノイズが発生すると、これらのノイズが通信線を介して配信装置に集められ、更に局舎に集められる、いわゆる流合雑音が発生する。この流合雑音により配信装置や局舎の配信設備などが影響を受けて、信号伝送特性が劣化されることがある。この流合雑音は、低い周波数の帯域、具体的には、70MHz未満の周波数帯域で大きくなる。そこで、従来、TV信号やCATV配信信号では、70MHz以上の周波数帯域を使用し、流合雑音を小さくして流合雑音による影響を受けにくくしている。
【０００６】
しかし、映像音声信号などの信号は、一般に、使用周波数帯域が低い方が信号の減衰を低減できる。従って、伝送信号の減衰を低減するべく、使用周波数帯域をより低くすることが望まれるが、使用周波数帯域を低くすると、上記流合雑音の影響を受けてしまい伝送特性の劣化を免れないという問題がある。また、使用周波数帯域が高いほど機器の製造が難しく、製造性の観点からも、使用周波数帯域が低いことが望まれる。
【０００７】
そこで、本発明の目的の一つは、建築物の屋内通信線を信号伝送路とする場合に伝送信号の減衰を低減すると共に、流合雑音の影響を受けにくい通信システムの構築に適した通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、伝送信号の使用周波数帯域を低くすることで上記目的を達成する。
【０００９】
本発明の第一の形態は、高周波数帯域の映像音声信号を受信する共同受信端末部と、建築物の各家屋に前記映像音声信号を伝送する分岐通信線とを備える信号伝送路を利用して、前記共同受信端末部の近傍から変調信号を注入し、分岐通信線に変調信号を伝送させるための通信装置であり、デジタル映像音声信号を前記高周波数帯域の映像音声信号よりも低い低周波数帯域の変調信号に変調することを特徴とする。
また、本発明の第二の形態は、上記第一の形態の通信装置が注入した変調信号を復調する通信装置である。具体的には、高周波数帯域の映像音声信号を受信する共同受信端末部と、建築物の各家屋に前記映像音声信号を伝送する分岐通信線とを備える信号伝送路を利用して、前記共同受信端末部の近傍から注入された変調信号を分岐通信線の端末部で抽出するための通信装置であり、前記高周波数帯域の映像音声信号よりも低い低周波数帯域の変調信号をデジタル映像音声信号に復調することを特徴とする。
上記第一の形態の通信装置を第一通信装置、第二の形態の通信装置を第二通信装置として、以下の通信システムを構築することができる。この通信システムは、複数の家屋を有する建築物に配置されて、高周波数帯域の映像音声信号を共同受信する共同受信端末部と、前記共同受信端末部から各家屋に前記映像音声信号を伝送する複数の分岐通信線とを具える。そして、デジタル映像音声信号を前記高周波数帯域よりも低い周波数である低周波数帯域に変調して共同受信端末部の近傍に注入する第一通信装置と、前記各家屋に配置される分岐通信線の端末部に接続されて、前記第一通信装置により変調された信号を復調可能な第二通信装置とを具える。
【００１０】
従来、流合雑音の問題から、70MHz未満の周波数帯域で映像音声信号を配信することは、考えられていなかった。しかし、本発明者らは、映像音声信号の使用周波数帯域をより低くすることを検討した。そして、配信装置として、通信信号を数10MHz以下で変復調可能なPLCモデムの利用を試みた。しかし、従来の配信装置を上記PLCモデムに換えただけでは、流合雑音の影響を低減できない。そこで、本発明者らは、建築物以外の場所ではなく建築物自体に上記PLCモデムなどのデジタル映像音声信号をTV信号やCATV信号の周波数帯域よりも低い周波数に変調可能な通信装置を配置する。このような配置により、TV信号などの配信側からみて下流側にあって、上記通信装置からの伝送信号を受信する家屋が制限されて、流合雑音の影響の低減を実現する。以下、本発明を詳しく説明する。
【００１１】
本発明は、複数の家屋を有する建築物、例えば、集合住宅や、オフィスビル、雑居ビルなどといった商業用ビルなどであって、上記複数の家屋がTV信号やCATV信号などの高周波数帯域の映像音声信号を共同受信する建築物を対象とする。即ち、本発明通信装置を具える通信システムは、上記高周波数帯域の映像音声信号を共同受信する共同受信端末部と、この共同受信端末部に接続されて、各家屋に同信号を伝送する複数の分岐通信線とを具える建築物を利用する。
【００１２】
前記高周波数帯域の映像音声信号としては、TV信号やCATV(Community  Antenna  TV)信号が挙げられる。前記共同受信端末部は、例えば、上記高周波帯域の映像音声信号を増幅する増幅器(アンプ)や、同信号を各家屋に分配する分配器などが挙げられる。分配器や増幅器は、TV信号やCATV信号の増幅に一般的に用いられている増幅器、同信号の分配に一般的に用いられている分配器が挙げられる。また、本発明では、各分岐通信線を信号伝送路として利用する。分岐通信線は、TV信号やCATV信号の伝送に一般的に用いられている同軸ケーブルが挙げられる。分岐通信線の配置状態は、各分岐通信線の一端側をそれぞれ共同受信端末部(通常、分配器)に接続させた状態、即ち、各分岐通信線が共同受信端末部から枝分かれするいわゆるツリー状の配置形態が挙げられる。また、複数の家屋が一つの分岐通信線を共有する形態が一般的である。このとき、一つの分岐通信線に複数の端末部を設け、これら端末部を各家屋にそれぞれ配置することで、CATV信号などの映像音声信号の受信を可能とする。
【００１３】
上記のような高周波数帯域の映像音声信号の共同受信形態が構築された建築物において、上記分岐通信線を信号伝送路として利用する。そして、デジタル映像音声信号の注入に、上記高周波数帯域よりも低い周波数である低周波数帯域に変調可能な第一の本発明通信装置(以下、第一通信装置と呼ぶ)を利用する。第一通信装置は、変調信号を信号伝送路に注入可能な構成を具えるもの、例えば、同信号を受信するための受信部、受信部などの各構成部を動作させる動力を得るための電源回路からなる電源部、外部との通信に必要なインターフェースなどを具えるものが挙げられる。
【００１４】
特に、第一通信装置は、デジタル映像音声信号を、映像音声信号に使用される高周波数帯域よりも低い周波数に変調可能な構成のものとする。本発明は、伝送信号の減衰の低減を図ることを目的の一つとしている。従って、本発明では、デジタル映像音声信号を映像音声信号の使用周波数帯域(高周波数帯域)よりも低い周波数帯域に変調することを規定する。具体的には、例えば、TV信号の周波数帯域は、VHF帯域が90MHz〜222MHz、UHF帯域が470MHz〜770MHz、CATV信号の周波数帯域は、配信信号が70〜770MHzである。従って、第一通信装置が変調を行う周波数帯域としては、70MHz未満が挙げられる。特に、1.7MHz以上50MHz以下が好ましい。50MHz以下とすると、信号の減衰の低減に効果的であり、1.7MHz以上とするとAMラジオ放送などとの干渉を避けることができる。また、CATV信号では、返信信号の周波数帯域を10〜50MHzとし、40MHz程度がよく利用されている。従って、10〜50MHzで変調を行う場合、第一通信装置は、変調した信号の周波数帯域が返信信号、映像音声信号で使用されている周波数帯域と異なるように、返信信号、映像音声信号で使用されている周波数帯域をマスキングするなどして、デジタル映像音声信号を変調するとよい。
【００１５】
変調方式としては、例えば、デジタル映像音声信号を50MHz以下のキャリア周波数で、単一周波数、複数周波数、及び連続周波数のいずれかで変調する方式が挙げられる。具体的には、単一周波数の正弦波を広い周波数に分散して送信し、受信時に元の単一周波数の正弦波に復元するSS(Spread  Spectrum;周波数拡散)方式、信号を直交する多数の周波数の正弦波に分割し、分割した波データを密に重畳するOFDM(Orthogonal  Frequency  Domain  Multiplex;直交化周波数多重)方式、その他FSK(Frequency  Shift  Keying;周波数変調)方式、PSK(Phase  Shift  Keying;位相変調)方式などが挙げられる。
【００１６】
上記構成を具える第一通信装置として、いわゆる親モデムとして利用されている公知のPLCモデムを利用することができる。
【００１７】
本発明では、流合雑音による影響を低減することも目的の一つとしている。そこで、第一通信装置において変調信号の注入を複数の分岐通信線が集められている共同受信端末部の近傍にて行い、注入された信号を十分に受信できる家屋を制限する。共同受信端末部の近傍に変調信号の注入を行うと、注入された信号は、共同受信端末部に接続される分岐通信線に概ね伝送される。即ち、高周波数帯域の映像音声信号の配信側からみて第一通信装置よりも下流側に位置する分岐通信線を具える家屋が第一通信装置からの信号を受信可能となる。このように第一通信装置の信号注入箇所を規定することで、第一通信装置からの信号の受信可能な範囲を制限して、流合雑音による影響の低減を図る。なお、第一通信装置の能力や、分岐通信線の配置数などにもよるが、公知のPLCモデムの場合、概ね20〜100戸程度の家屋を具える建築物に一つの割合で本発明装置を具えると流合雑音による影響を受けにくい。
【００１８】
上記共同受信端末部の近傍としては、例えば、高周波数帯域の映像音声信号の信号配信側からみて増幅器の上流側、増幅器と分配器との間(増幅器の下流側かつ分配器の上流側)、分配器の下流側などが挙げられる。増幅器や分配器などの共同受信端末部がTV信号やCATV信号などの高周波数帯域の映像音声信号用機器である場合、同信号の周波数帯域を除く周波数帯域の損失について考慮されていないことがある。このような場合は、共同受信端末部をバイパスして直接分岐通信線に変調させた信号を注入することが好ましい。このとき、共同受信端末部による信号の減衰を防止することができる。
【００１９】
第一通信装置の信号注入箇所の規定により、第一通信装置は、共同受信端末部を具える建築物自体に配置する。具体的な配置場所としては、信号注入箇所である共同受信端末部が配置されている場所、例えば、屋上部、地下部などの近傍が挙げられる。
【００２０】
また、本発明では、各家屋に具える分岐通信線の端末部に接続されて上記第一通信装置により変調された信号を復調可能な第二の本発明通信装置(以下、第二通信装置と呼ぶ)を具える。即ち、第二通信装置は、上記第一通信装置から分岐通信線に伝送される変調信号を抽出可能なものとする。例えば、変調信号を受信するための受信部、受信部などの各構成部を動作させる動力を得るための電源回路からなる電源部などを具えるものが挙げられる。このような第二通信装置として、いわゆる子モデムとして利用されている公知のPLCモデムを用いることができる。また、第二通信装置は、各家屋に具える分岐通信線の端末部、例えば、TV信号やCATV信号などの映像音声信号を分岐する分岐器に接続して、変調信号の抽出及び復調を行う。
【００２１】
上記第二通信装置を具える家屋は、建築物内に複数存在してもよい。このとき、第一通信装置は、複数の第二通信装置に対して変調信号の伝送が可能な構成、具体的には、例えば、各第二通信装置のタイムシェアリングを制御して、各第二通信装置のそれぞれに変調信号の伝送を行う構成を具えるものを利用するとよい。なお、本発明において家屋とは、必ずしも一般的住居のみを意味するものではなく、建築物内を複数の空間に区切り、この区切られた小空間とする。具体的には、例えば、通信を必要とする個々に独立した家、会社、オフィス、部屋などが挙げられる。
【００２２】
上記第一通信装置、及び第二通信装置は、信号伝送路となる分岐通信線のインピーダンスに適合するように、それぞれインピーダンスの整合をとっておく。
【発明の効果】
【００２３】
デジタル映像音声信号を低い周波数の帯域(低周波数帯域)に変調可能な本発明通信装置を配信設備として利用することで、信号の減衰の低減を図ることができる。特に、上記通信装置を建築物自体に具えることで、伝送信号を低周波数帯域としながらも流合雑音による影響を小さくすることができるという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００２５】
図1は、本発明通信装置を具える通信システムの概要を示す模式図である。このシステムは、高周波数帯域の映像音声信号を共同受信する家屋(200、210)を複数具える建築物90において、デジタル映像音声信号を上記高周波数帯域よりも低い周波数の低周波数帯域に変調可能な通信装置(親モデム10)を配信装置として利用すると共に、高周波数帯域の映像音声信号の伝送に用いられる屋内通信線110を信号伝送路とするものである。特に、このシステムでは、親モデム10により、建築物90に配置される共同受信端末部(アンプ101、分配器102)の近傍に変調信号を注入する。以下、詳しく説明する。
【００２６】
建築物90は、TV信号やCATV信号の共同受信を行う家屋200、210を複数具えるもので、信号配信側から伝送されるTV信号やCATV信号を受信して増幅するアンプ101と、TV信号やCATV信号を各家屋に分配する分配器102と、各家屋にTV信号やCATV信号を伝送する屋内通信線110とを具える。屋内通信線110は、分配器102を介して複数の分岐通信線111〜114に分岐され、複数の家屋が一つの分岐通信線を共有する。各分岐通信線111〜114には、複数の端末部120を具えており、各端末部120がそれぞれ各家屋に配置されている。従って、家屋200は、分岐通信線111に具える端末部120にテレビなどの受像機300を接続することで、TV信号やCATV信号の受信が可能である。なお、本例において分配器102は、TV信号やCATV信号を分配可能な公知のものである。また、分岐通信線111〜114はTV信号やCATV信号の伝送に用いられている公知の同軸ケーブルである。
【００２７】
このようなTV信号やCATV信号などの高周波帯域の映像音声信号を共同受信する建築物90において、このシステムでは、デジタル映像音声信号を変調して共同受信端末部の近傍に変調信号を注入可能な親モデム10を具える。また、家屋210には、親モデム10から変調されて分岐通信線114に伝送される変調信号を抽出して復調可能な子モデム20を具える。
【００２８】
特に、本発明では、伝送信号(デジタル映像音声信号)の減衰を低減するべく、親モデム10は、デジタル映像音声信号をTV信号及びCATV配信信号の周波数帯域よりも低い周波数である低周波数帯域に変調する。本例において親モデム10は、デジタル映像音声信号をTV信号及びCATV信号の使用周波数帯域よりも低い周波数に変調可能で、変調信号を信号伝送路に注入可能なPLCモデムを用いた。また、本例において親モデム10の変調方式は、OFDM方式とし50MHz以下のキャリア周波数で変調を行うものとした。
【００２９】
また、本発明では、上記のように低周波数帯域の変調信号を伝送させるため、流合雑音による影響を低減するべく、変調信号の受信範囲を制限している。具体的には、親モデム10は、建築物90に具える共同受信端末部の近傍に変調信号を注入する。このように共同受信部の近傍に信号を注入することで、変調信号は概ね、共同受信部に接続される分岐通信線111〜114に伝送される。即ち、CATV信号の配信側からみて親モデム10より下流側にある分岐通信線111〜114が変調信号の主たる伝送範囲となり、従来のCATV信号の配信装置と比較して、CATV信号の配信側からみて下流側にある家屋が限定されるため、流合雑音による影響が低減される。本例では、CATV信号配信側からみてアンプ101の上流側に親モデム10を配置して変調信号の注入を行う。
【００３０】
子モデム20は、分岐通信線111〜114に伝送される変調信号を抽出して、TV信号やCATV信号の使用周波数帯域より低い周波数に復調可能なPLCモデムを用いた。本例において子モデム20の復調方式は、OFDM方式とし50MHz以下のキャリア周波数で変調を行うものとした。
【００３１】
この子モデム20は、家屋210に配置される分岐通信線114の端末部121に接続されて端末部121から変調信号の抽出を行う。本例において端末部121は、TV信号、CATV信号の分岐が可能な公知の分岐器である。なお、親モデム10及び子モデム20は、いずれも分岐通信線のインピーダンスに適合するようにインピーダンスを整合させている。
【００３２】
上記構成により、上位のネットワークNTからデジタル映像音声信号が配信されると、デジタル映像音声信号は、上位のネットワークNTに接続される光ファイバケーブル150を介して親モデム10に伝送され、TV信号及びCATV信号の周波数帯域よりも低周波数に変調される。本例では、50MHz以下のキャリア周波数でOFDM方式にて変調を行う。変調信号は、各分岐通信線111〜114のそれぞれに伝送され、家屋210に具える端末部121を介して子モデム20にて抽出されて復調され、パソコンなどの端末機器400により抽出することで受信される。本例では、50MHz以下のキャリア周波数でOFDM方式にて復調を行う。なお、本例において親モデム10には、光信号/電気信号の変換が可能なメディアコンバータ(MC)を具えているが、MCを別個に具えていてもよい。
【００３３】
このように、TV信号やCATV信号といった高周波帯域の映像音声信号よりも低い周波数である低周波数帯域に変調可能な本発明通信装置により配信を行うことで、配信信号の減衰を低減することができる。特に、上記本発明通信装置を建築物自体に配置して、通信装置からの変調信号の伝送範囲を制限することで、流合雑音による影響をも低減することができる。そのため、本発明通信装置を利用することで、低い周波数の映像音声信号の配信をより良好な状態で行うことができる。
【００３４】
なお、図1に示す例では、デジタル映像音声信号の受信を行う家屋を建築物内に一つ具える例を示したが、複数具えていてもよい。このとき、各家屋には、子モデムを具えて、各家屋に具える分岐通信線の端末部に接続するとよく、親モデムは、各子モデムのタイムシェアリングを制御可能な構成のものを用いるとよい。また、本例では、変調方式、復調方式として、OFDM方式を採用したが、SS方式、FSK方式、PSK方式など適宜利用できる。更に、デジタル映像音声信号の周波数帯域が高周波数帯域の映像音声信号の使用周波数帯域と重なるところがある場合、その周波数帯域はマスキングするなどして、同使用周波数帯域と異なるように変調するとよい。
【００３５】
その他、本例では、アンプ101の上流側に変調信号を注入する場合を説明したが、アンプ101と分配器102の間、分配器102の下流側などに注入してもよい。特に、アンプ101や分配器102を介して変調信号を伝送すると減衰するなどの恐れがある場合、アンプ101や分配器102などの共同受信端末部をバイパスして、分岐通信線にそれぞれ変調信号を注入してもよい。また、本例では、共同受信端末部が配置される建築物90の屋上部から映像音声信号が搬送される場合を説明したが、光ファイバケーブルなどの通信線が地下に埋設される場合などでは、共同受信端末部が建築物90の地下部や一階部などに配置されることもある。このような場合、親モデム10は、共同受信端末部が配置される建築物90の地下部や一階部などに配置するとよい。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明通信装置は、TV信号やCATV信号などの高周波数帯域の映像音声信号を共同受信する家屋を複数具える建築物において、デジタル映像音声信号の受信を行う際に最適である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明通信装置を具える通信システムの概要を示す模式図である。
【図２】複数の家屋を具える建築物において、CATV信号の共同受信形態の概略を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３８】
10  親モデム
20  子モデム
90,91  建築物
92  戸建家屋
101  アンプ
102  分配器
110  屋内通信線
111〜114  分岐通信線
120,121  端末部
150  通信線
200,210  家屋
300  受像機
400  端末機器
500  局舎
600,601  配信装置
【図１】
2008193753.tif 000003
【図２】
2008193753.tif 000004