JP2005080078A - ｘＤＳＬモデム装置、これを備えている通信システム、その受電方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 電源確保が面倒な位置に設置する場合でも、新たなケーブル布設工事を伴うことなく、ＶＤＳＬモデム装置を設置できるようにする。
【解決手段】 屋外の網側ＶＤＳＬモデム装置４と屋内の端末側ＶＤＳＬモデム装置５は、通信データ信号や音声信号が通る引き込み銅線ケーブル１０で接続されている。網側ＶＤＳＬモデム装置４は、商用電源を受ける商用電源受電部５１２と、引き込み銅線ケーブル１０を介して網側ＶＤＳＬモデム装置４へ直流電力を供給する網側給電部５０４と、電話機７へ直流電力を供給する端末側給電部５０５とを有している。網側ＶＤＳＬモデム装置４は、網側ＶＤＳＬモデム装置４からの直流電力を受けて各電力消費部に電力を配電する受電部４０５と、網側ＶＤＳＬモデム装置４からの直流電力とＰＳＴＮ３からの直流電力とを分離するための直流遮断部４０６とを有している。
【選択図】 図３

Description

本発明は、一方がｘＤＳＬ線に接続され、他方が他の仕様のデータ線に接続され、ｘＤＳＬ線からデータ線へのデータ信号及びデータ線からｘＤＳＬ線へのデータ信号を変復調するｘＤＳＬモデム装置、これを備えているｘＤＳＬ通信システム、その受電方法に関する。

仮に、図６に示すように、屋内の電話機７が設置されており、この電話機７が、屋内電話銅線ケーブル１２、屋内引込み銅線ケーブル１０及び加入者銅線ケーブル９で、ＰＳＴＮ（Public Switched Telephone Network：公衆電話網）３に接続されているとする。この屋内に、コンピュータ６を設置し、このコンピュータ６で高速インターネットアクセスサービスを利用するためには、屋外にメディアコンバータ１３を設置し、このメディアコンバータ１３とインターネットサービスプロバイダ２とを光ケーブル８で接続し、メディアコンバータ１３と屋内のコンピュータ６とをＬＡＮケーブル１１，１１’で接続することになる。この場合、屋外のメディアコンバータ１３と屋内のコンピュータ６との間のＬＡＮケーブル配線工事が必要になる。なお、屋内にメディアコンバータ１３を設置した場合には、屋内のメディアコンバータ１３まで光ケーブル８を布設する配線工事が必要となる。

このように、新たに高速インターネットアクセスサービスを利用しようとする場合には、ケーブルを布設する配線工事が必要で、初期投資が増加してしまう。

そこで、近年、少ない初期投資で高速データ通信を利用できるｘＤＳＬ（x Digital Subscriber Line）技術が注目されている。このｘＤＳＬ技術は、音声信号では使用されない高い周波数帯域に通信データを変調して、これを既存の加入者電話用銅線ケーブルに重畳させることにより、アナログ電話機による通話と、コンピュータによるデータ通信とを可能にする技術である。

このｘＤＳＬ技術では、通信データを高い周波数帯域に変復調させるためにｘＤＳＬモデム装置が使用される。このｘＤＳＬモデム装置としては、例えば、端末に接続されるモデム装置と、網側に接続されるモデム装置とがあり、両モデム装置間の接続に既存の加入者電話用銅線ケーブルが使用される。この銅線ケーブルは、複数の銅線が束ねられたものであり、この銅線の一本に高周波信号が通るとき、銅線間がコンデンサとして働き、高周波信号は減衰する。このため、ｘＤＳＬモデム装置間の距離には制限があり、特に、ｘＤＳＬのうちで非常に高速な通信を実現するＶＤＳＬ（Very high bitrate DSL）では、ＶＤＳＬモデム装置間の距離が１０００ｍ程度と短い。

このように、ＶＤＳＬでは、モデム装置間の距離が１０００ｍ程度に制限されているため、網側ＶＤＳＬモデム装置は、例えば、電話局等に設置できず、電信柱等の屋外に設置する場合がある。また、ＶＤＳＬモデム装置では、通信データの変復調のために高速な演算処理を行う必要があり、このために比較的多くの電力を消費する。したがって、ＶＤＳＬモデム装置を使用する場合、屋外での電源確保が重要な点となる。

仮に、ＰＳＴＮにＶＤＳＬモデム装置が接続されている場合、電話機用の電力としてＰＳＴＮから送られてくる電力をＶＤＳＬモデム装置に利用することが考えられる。しかしながら、ＰＳＴＮからは、現在のＶＤＳＬモデム装置を動作せせるほどの電力が供給されない。また、将来的に、ＶＤＳＬモデム装置の省電力化が図られたとしても、このＶＤＳＬモデム装置の後位にある電話機に電力を供給する必要があるため、ＶＤＳＬモデム装置でこの電力を消費できない。すなわち、現在も将来も、ＰＳＴＮからの電力供給は期待できない。

そこで、ｘＤＳＬモデム装置の電力確保の技術として、例えば、以下の特許文献１に開示されているものがある。

この技術は、加入者電話用銅線ケーブルとしてのｘＤＳＬ線を追加し、この追加のｘＤＳＬ線でｘＤＳＬモデム装置に電力を供給しようという技術である。

特表2001-514461号

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、ｘＤＳＬモデム装置に電力を供給するために、ｘＤＳＬ線を追加しなければならず、これでは、既存の加入者電話用ケーブルを利用することで、配線工事を必要としないというｘＤＳＬ技術の長所がなくなってしまうという問題点がある。

本発明は、このような従来技術の問題点に着目し、電源の確保が面倒な位置に設置するような場合でも、新たな給電用ケーブル布設等による初期投資の増加をできるかぎり抑えることができるｘＤＳＬモデム装置、これを備えている通信システム、及びその受電方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するためのｘＤＳＬモデム装置は、一方がｘＤＳＬ線に接続され、他方がデータ通信網に接続され、該ｘＤＳＬ線から該データ通信網へのデータ信号及び該データ通信網から該ｘＤＳＬ線へのデータ信号を変復調するｘＤＳＬモデム手段を有するｘＤＳＬモデム装置において、
前記ｘＤＳＬ線を介して対向側から送られてくる直流電力を受電して、前記ｘＤＳＬモデム部を含む、電力消費部分に電力を供給する受電手段を備えている、ことを特徴とするものである。

ここで、前記ｘＤＳＬモデム装置は、
前記ｘＤＳＬ線を通ってきた信号から音声信号とデータ信号とを分離し、該音声信号を公衆電話網側へ送り、該データ信号を前記データ通信網側の前記ｘＤＳＬモデム部に送ると共に、該公衆電話網側からの該音声信号と前記データ通信網側からのデータ信号とを合成してｘＤＳＬ網側へ送る信号分離／合成手段と、
前記公衆電話網からの直流電力と前記ｘＤＳＬ線からの直流電力とを分離するための直流遮断手段と、
前記公衆電話網からの前記直流電力の極性を検出する給電極性検出手段と、
前記給電極性検出手段により給電極性の反転が検出されると、該給電極性の反転を前記ｘＤＳＬ線を介して前記対向側へ通知する給電極性通知手段と、
前記ｘＤＳＬ線を介して前記対向側から直流ループ設定/解放通知を受けて、該直流ループ設定/解放を検出する直流ループ設定/解放検出手段と、
前記対向側での前記直流ループ設定/解放が検出されると、前記公衆電話網に対して直流ループ設定/解放する直流ループ設定/解放手段と、
を備えていてもよい。

このｘＤＳＬモデム装置の場合、
前記信号分離/合成手段は、予め定められた周波数未満の信号を前記音声信号として通すローパスフィルタ手段と、該予め定められた周波数以上の信号を前記データ信号として通すハイパスフィルタ手段と、を有し、
前記音声信号及び前記データ信号が通る回線中であって、前記信号分離/合成手段よりも前記ｘＤＳＬ線側に、該信号分離/合成手段側から順に、前記受電手段、前記網側給電極性通知手段、前記直流ループ設定/解放検出手段が設けられ、
前記音声信号が通る回線中であって、前記ローパスフィルタ手段よりも前記公衆電話網側に、該ローパスフィルタ手段側から順に、前記直流遮断手段、前記直流ループ設定/解放通知手段、前記網側給電極性検出手段が設けられていていることが好ましい。

さらに、信号分離/合成手段を有するｘＤＳＬモデム装置は、
前記網側給電極性検出手段、前記直流ループ設定/解放通知手段、前記直流遮断手段、前記信号分離/合成手段、前記受電手段、前記網側給電極性通知手段、前記直流ループ設定/解放検出手段を含む複数の内部機能手段を迂回させて、前記公衆電話網と前記ｘＤＳＬ線とを直接電気的に接続するバイパス手段と、
複数の前記内部機能手段の状態を監視して、複数の該内部機能手段のうちのいずれか以上が生じた場合、及び/又は前記受電手段が直流電力を受電できなくなった場合には、前記バイパス手段を動作させる監視手段と、
を備えていることが好ましい。

前記目的を達成するための他のｘＤＳＬモデム装置は、
一方がデータ通信端末に接続され、他方がｘＤＳＬ線に接続され、該データ通信端末から該ｘＤＳＬ線へのデータ信号及び該ｘＤＳＬ線から該データ通信端末へのデータ信号を変復調するｘＤＳＬモデム手段を有するｘＤＳＬモデム装置において、
外部から電力を受電する受電手段と、前記受電手段が受電した電力を用いて、前記ｘＤＳＬ線を介して対向側に直流電力を供給する網側給電手段と、を備えていることを特徴とするものである。

ここで、前記ｘＤＳＬモデム装置は、
前記ｘＤＳＬ線を通ってきた信号から音声信号とデータ信号とを分離し、該音声信号を電話機側へ送り、該データ信号を前記データ通信端末側の前記ｘＤＳＬモデム部に送ると共に、該データ通信端末側からの該データ信号と該電話機側からの該音声信号とを合成する信号分離／合成手段と、
前記受電手段が受電した電力を用いて、前記電話機へ直流電力を供給する端末側給電手段と、
前記網側給電手段からの直流電流と前記端末側給電手段からの直流電流とを分離するための直流遮断手段と、
前記電話機での直流ループ設定/解放を検出する直流ループ設定/解放検出手段と、
前記電話機での前記直流ループ設定/解放が検出されると、該直流ループ設定/解放を前記ｘＤＳＬ線を介して前記対向側へ通知する直流ループ設定/解放通知手段と、
前記ｘＤＳＬ線を介して前記対向側からの給電極性反転の通知を受けて、該給電極性の反転を検知する給電極性検出手段と、
前記給電極性検出手段により、前記給電極性の反転が検知されると、前記端末側給電手段が前記電話機へ供給する直流電力の極性を反転させる端末側給電極性反転手段と、
を備えていてもよい。

このｘＤＳＬモデム装置の場合、
前記信号分離/合成手段は、予め定められた周波数未満の信号を前記音声信号として通すローパスフィルタ手段と、該予め定められた周波数以上の信号を前記データ信号として通すハイパスフィルタ手段と、を有し、
前記音声信号及び前記データ信号が通る回線中であって、前記信号分離/合成手段よりも前記ｘＤＳＬ線側に、該信号分離/合成手段側から順に、前記直流遮断手段、前記網側給電手段、前記給電極性検出手段、前記直流ループ設定/解放通知手段が設けられ、
前記音声信号が通る回線中であって、前記ローパスフィルタ手段よりも前記電話機側に、該ローパスフィルタ手段側から順に、前記端末側給電手段、前記直流ループ設定/解放検出手段、前記電話機側給電極性通知手段が設けられていることが好ましい。

さらに、信号分離/合成手段を有するｘＤＳＬモデム装置は、
前記直流ループ設定/解放通知手段、前記給電極性検出手段、前記網側給電手段、前記直流遮断手段、前記信号分離/合成手段、前記直流遮断手段、前記網側給電手段、前記給電極性検出手段、前記直流ループ設定/解放通知手段を含む複数の内部機能手段を迂回させて、前記電話機との通信線と前記ｘＤＳＬ線とを直接電気的に接続するバイパス手段と、
複数の前記内部機能手段の状態を監視して、複数の該内部機能手段のうちのいずれか以上が生じた場合、及び/又は前記対向側から直流電力が受電できるようになった場合には、前記バイパス手段を動作させる監視手段と、
を備えていることが好ましい。

また、前記目的を達成するためのｘＤＳＬ通信システムは、
先に記載した網側のｘＤＳＬモデム装置と、後に記載した端末側のｘＤＳＬモデム装置とを備え、
前記網側のｘＤＳＬモデム装置は、前記端末側のｘＤＳＬモデム装置と前記ｘＤＳＬ線で接続され、該端末側のｘＤＳＬモデム装置の前記網側給電手段からの直流電流を、該ｘＤＳＬ線を介して、該網側のｘＤＳＬモデム装置の前記受電手段が受電する、ことを特徴とするものである。

また、前記目的を達成するためのｘＤＳＬ通信システムの受電方法は、
一方がｘＤＳＬ線に接続され、他方がデータ通信網に接続され、該ｘＤＳＬ線から該データ通信網へのデータ信号及び該データ通信網から該ｘＤＳＬ線へのデータ信号を変復調する網側ｘＤＳＬモデム装置と、
一方がデータ通信端末に接続され、他方が前記ｘＤＳＬ線を介して前記網側ｘＤＳＬモデム装置に接続され、該データ通信端末から該ｘＤＳＬ線へのデータ信号及び該ｘＤＳＬ線から該データ通信端末へのデータ信号を変復調する端末側ｘＤＳＬモデム装置と、
を備えているｘＤＳＬ通信システムの受電方法において、
前記端末ｘＤＳＬモデム装置は、外部から電力を受電し、該電力を用いて、自身の電力消費部へ電力を供給すると共に、前記ｘＤＳＬ線を介して前記網側ｘＤＳＬモデム装置に直流電力を供給し、
前記網側ｘＤＳＬモデム装置は、前記端末側ｘＤＳＬモデム装置から前記ｘＤＳＬ線を介して送られてきた直流電力を受けて、自身の電力消費部へ電力を供給する、ことを特徴とするものである。

ここで、前記網側ｘＤＳＬモデム装置が公衆電話網に接続され、前記端末側ｘＤＳＬモデム装置が電話機に接続され、前記ｘＤＳＬ線に前記データ信号の他に音声信号が通る場合には、
前記端末側ｘＤＳＬモデム装置は、前記外部から受電した電力を用いて、前記電話機へ直流電力を供給し、前記網側ｘＤＳＬモデム装置は、前記端末側ｘＤＳＬモデム装置からの直流電力と前記公衆電話網からの直流電力とを分離する必要がある。

本発明によれば、通信データ信号や音声信号が通るｘＤＳＬ線、例えば、既存の屋内引き込み銅線ケーブルを介して、屋内に設置されている端末側ＶＤＳＬモデム装置から、電信柱等の屋外に設置される網側ＶＤＳＬモデム装置４へ電力を供給できるので、ケーブル布設等の配線工事が不要になり、ＶＤＳＬ通信システムの設置費用を抑えることができる。

以下、本発明に係るｘＤＳＬ通信システムの一実施形態について、図面を用いて説明する。

本実施形態のｘＤＳＬ（x Digital Subscriber Line）通信システムは、ＶＤＳＬ（Very high bitrate DSL）通信システムで、図１に示すように、電信柱等の屋外に設置される網側ＶＤＳＬモデム装置４と、この網側ＶＤＳＬモデム装置４と引き込み銅線ケーブル（ｘＤＳＬ線）１０で接続されている屋内の端末側ＶＤＳＬモデム装置５とを備えている。

網側ＶＤＳＬモデム装置４は、光ケーブル８により、インターネットサービスプロバイダ２(以下、ISP2)を介して、インターネット1と接続される。また、この網側ＶＤＳＬモデム装置４は、加入者銅線ケーブル９を介してＰＳＴＮ（Public Switched Telephone Network：公衆電話網）３にも接続されている。

端末側ＶＤＳＬモデム装置５は、屋内に設置されており、同じ屋内にはコンピュータ６及びアナログ電話機７も設置されている。この端末側ＶＤＳＬモデム装置ｂ５は、このコンピュータ６とＬＡＮケーブル１１を介して接続されていると共に、アナログ電話機７と屋内電話銅線ケーブル１２を介して接続されている。

網側ＶＤＳＬモデム装置４は、図２に示すように、ｌＳＰ２から光ケーブル８を介して送受信される通信データの光信号を電気信号へ及び電気信号を光信号に変換するメディアコンバータ部４０１と、通信データを音声信号帯域より高い周波数で変復調するＶＤＳＬモデム部４０２と、音声信号帯域より高い周波数帯域の信号を通過域とするＨＰＦ４０３と、音声信号帯域の信号を通過域とするＬＰＦ４０４とを備えている。網側ＶＤＳＬモデム装置４の以上の構成要素は、いずれも従来の網側ＶＤＳＬモデム装置に備わっている構成要素である。また、以上の構成要素のうち、ＨＰＦ４０３とＬＰＦ４０４とは、音声信号と通信データ信号とが混在している信号からそれぞれを分離すると共に、音声信号と通信データ信号とを合成するスプリッタ（信号分離/合成手段）４１５を構成する。

本実施形態の網側ＶＤＳＬモデム装置４は、さらに、端末側ＶＤＳＬモデム装置５から給電される電力を受け網側ＶＤＳＬモデム装置４自身が動作するための電力を発生させる受電部４０５と、ＰＳＴＮ３から供給される直流電力と端末側モデム装置ｂ５から給電される直流電力とを分離するための直流遮断部４０６と、ＰＳＴＮ３からの直流電力の極性を検出する第１給電極性検出部４０７と、端末側ＶＤＳＬモデム装置５からの直流電力の給電極性を検出する第２給電極性検出部（直流ループ設定/解放検出手段）４０９と、第２給電極性検出部４０９が給電極性の反転/正転を検出すると直流ループを設定又は解放してＰＳＴＮ３に着呼応答又は呼解放を通知する第１直流ループ設定部（直流ループ設定/解放手段）４１０と、第１給電極性検出部４０７が給電極性の反転/正転を検知すると端末側ＶＤＳＬ装置ｂ５に給電極性の反転/正転を通知するために直流ループを設定又は解放する第２直流ループ設定部（給電極性通知手段）４０８と、以上の各内部機能ブロックが故障などで動作不能に陥った場合に屋内引込み銅線ケーブル１０(TEL7)を加入者銅線ケーブル９(PSTN3)に直接接続するために内部機能ブロックを通過しないようにするバイパス部４１１と、内部機能ブロックの動作を監視して内部機能ブロックの故障時にはバイバス部４１１によるバイパス機能を機能させ、内部機能ブロックの故障復旧時にはバイパス機能を解除させる監視部４１２と、を備えている。

また、端末側ＶＤＳＬモデム装置５は、コンピュータ６からＬＡＮケーブル１１を介して送受信される通信データを音声信号帯域より高い周波数で変復調するＶＤＳＬモデム部５０１と、音声信号帯域より高い周波数帯域の信号を通過域とするＨＰＦ５０２と、音声周波数帯域の信号を通過域とするＬＰＦ５０３とを備えている。端末側ＶＤＳＬモデム装置ｂ５の以上の構成要素は、いずれも従来の端末側ＶＤＳＬモデム装置に備わっている構成要素である。また、以上の構成要素のうち、ＨＰＦ５０３とＬＰＦ５０４とは、音声信号と通信データ信号とが混在している信号からそれぞれを分離すると共に、音声信号と通信データ信号とを合成するスプリッタ（信号分離/合成手段）５１５を構成する。

本実施形態の端末側ＶＤＳＬモデム装置５は、さらに、屋内引込み銅線ケーブル１０を介して網側ＶＤＳＬモデム装置ａ４へ直流電力を供給する網側給電部５０４と、屋内電話銅線ケーブル１２を介しアナログ電話機７へ直流電力を供給する端末側給電部５０５と、網側給電部５０４からの直流電力と端末側給電部５０５からの直流電力とを分離するための直流遮断部５０６と、網側ＶＤＳＬモデム装置４が直流ループを設定又は解放したことを検出する第１直流ループ検出部（給電極性検出手段）５０７と、電話機７での直流ループの設定又は解放を検出する第２直流ループ検出部（直流ループ設定/解放検出手段）５０９と、電話機７での直流ループの設定又は解放が検出されると網側ＶＤＳＬモデム装置４へ供給する直流電力を反転/正転させる第１給電極性反転部（直流ループ設定/解放通知手段）５１０と、第１直流ループ検出部５０７で直流ループの設定又は解放が検出されると電話機７への直流電力の極性を反転/正転させる第２給電極性反転部（端末側給電極性反転手段）５０８と、以上の各内部機能ブロックが故障などで動作不能に陥った場合に屋内電話銅線ケーブル１２(TEL7)を屋内引込み銅線ケーブル１０(PSTN3)に直接接続するために内部機能ブロックを通過しないようにするバイパス部５１１と、内部機能ブロックの動作を監視して内部機能ブロックの故障時にはバイバス部５１１によるバイパス機能を機能させ、内部機能ブロックの故障復旧時にはバイパス機能を解除させる監視部５１３と、商用電源から電力の供給を受けて各給電部５０４，５０５を含む電力消費部分に電力を供給する商用電源受電部５１２と、を備えている。

なお、加入者銅線ケーブル９、引き込み銅線ケーブル１０、屋内電話銅線ケーブル１２は、いずれも、直流電流を通すことができるように、２本の銅線を有して構成されている。また、網側ＶＤＳＬモデム装置４及び端末側ＶＤＳＬモデム装置５も、網側から端末側へ２本の銅線が設けられている。網側ＶＤＳＬモデム装置４の第１直流ループ設定部４１０、第２直流ループ設定部４０８、端末側ＶＤＳＬモデム装置５の第１電極性反転部５１０、第２給電極性反転部５０８は、前述の２本の銅線間を相互に接続するスイッチ回路で構成されている。網側ＶＤＳＬモデム装置４の直流遮断部４０６及び端末側ＶＤＳＬモデム装置５の直流遮断部５０６は、いずれも、直流成分を遮断するものの、交流成分を通過させるコンデンサを有して構成されている。また、網側ＶＤＳＬモデム装置４の受電部４０５は、極性の異なる直流電力が供給されても、常に同じ極性の直流電力を得られるように、例えば、ホーイストンブリッジ回路又はこれと等価な回路を有して構成されている。

次に、図３を用いて、本実施形態のＶＤＳＬ通信システムの受電の仕組みについて説明する。

本実施形態のＶＤＳＬ通信システムは、基本的に屋内の商用電源を利用する。すなわち、屋内の端末側ＶＤＳＬモデム装置５のみならず、屋外の網側ＶＤＳＬモデム装置４も屋内の商用電源を利用する。具体的には、屋内の端末側ＶＤＳＬモデム装置５は、屋内の商用電源からの電力を商用電源受電部５１２で受ける。端末側ＶＤＳＬモデム装置５の各内部機能ブロックは、基本的に、この商用電源受電部５１２から供給される電力により動作する。また、商用電源受電部５１２で受電された電力は、網側給電部５０４及び端末側給電部５０５にも供給される。

端末側ＶＤＳＬモデム装置５の網側給電部５０４は、商用電源受電部５１２から受けた電力を網側ＶＤＳＬモデム装置４に供給する直流電力に変換し、この直流電力を屋内引込み銅線ケーブル（ｘＤＳＬ線）１０を介して網側ＶＤＳＬモデム装置４へ給電する。これにより、商用電源を受電することが困難な屋外の網側ＶＤＳＬモデム装置４は、電力を得ることができる。なお、端末側ＶＤＳＬモデム装置５から網側ＶＤＳＬモデム装置４への給電は、後述の呼制御動作中や通話中にも行われている。網側ＶＤＳＬモデム装置４の受電部４０５は、この端末側ＶＤＳＬモデム装置５からの直流電力を受けて、網側ＶＤＳＬモデム装置４内の各電力消費部へ配電する。また、端末側ＶＤＳＬモデム装置５の端末側給電部５０５は、商用電源受電部５１２から受けた電力を、アナログ電話機７に供給する直流電力に変換し、この直流電力を屋内電話銅線ケーブル１２を介してアナログ電話機７へ給電する。アナログ電話機７は、本来、ＰＳＴＮ３から受けるべき電力を、この端末側ＶＤＳＬモデム装置５から受けて動作する。

ところで、本実施形態のＶＤＳＬ通信システムで、網側ＶＤＳＬモデム装置４がＰＳＴＮ３に接続されておらず、端末側ＶＤＳＬモデム装置５がアナログ電話機７に接続されていない場合、さらに、各ＶＤＳＬモデム装置４，５にスプリッタ４１５，５１５が設けられておらず、音声信号を扱わず、専ら通信データ信号のみを扱う場合には、網側ＶＤＳＬモデム装置４は、直流遮断部４０６等が不要で、受電部４０５が搭載されていればよく、端末側ＶＤＳＬモデム装置５は、直流遮断部５０６や端末側給電部５０５等が不要で、網側給電部５０４が搭載されていればよい。

しかし、本実施形態のように、網側ＶＤＳＬ４がＰＳＴＮ３に接続されている場合には、ＰＳＴＮ３から給電されるため、このＰＳＴＮ３からの直流電力と端末側ＶＤＳＬ５からの直流電力とが衝突しまう。そこで、網側ＶＤＳＬモデム装置４には、ＰＳＴＮ３からの直流電力と端末側ＶＤＳＬモデム装置５からの直流電力とを分離するために直流遮断部４０６が実装されている。この直流遮断部４０６により、ＰＳＴＮ３からの直流電力が遮断されると、端末側ＶＤＳＬモデム装置５の後位にアナログ電話機７が接続されている場合、ＰＳＴＮ３からアナログ電話機７への電力供給がなされなくなるため、その代替給電のために、端末側ＶＤＳＬモデム装置５は、端末側給電部５０５を実装している。端末側ＶＤＳＬモデム装置５は、この端末側給電部５０５と共に網側給電部５０４を実装しているため、両給電部５０４，５０５からの直流電力を分離する目的で直流遮断部５０６も実装している。

ここで、本実施形態のＶＤＳＬ通信システムでのＰＳＴＮ３とアナログ電話機７との間の呼制御動作を説明する前に、各ＶＤＳＬモデム装置４，５が介在することなく、ＰＳＴＮ３とアナログ電話機７とが銅線ケーブルで直接接続されている場合の呼制御動作について、図４を用いて説明する。

着呼が発生すると、ＰＳＴＮ３は、給電極性を反転させて、電話機７に着呼を通知する（ステップ００）。電話機７は、この着呼を受けた後、利用者のオフフックにより応答が確認されると、直流ループを設定して、ＰＳＴＮ３に応答を通知する（ステップ０１）。

通話・通信中を経て、利用者がオンフックすると、電話機７は、このオンフックにより、直流ループを解放して、ＰＳＴＮ３に切断を通知する（ステップ０３）。切断の通知を受けたＰＳＴＮ３は、給電極性を正転し、呼が解放されたことを電話機７に通知する（ステップ０４）。発呼の制御においても、以上と基本的に同様に実施される。

このように、アナログ電話機７の呼制御では、給電極性の反転や直流ループの設定で、対向側に制御内容を通知する。しかしながら、本実施形態では、図３を用いて説明したように、網側ＶＤＳＬモデム装置４及び端末側ＶＤＳＬモデム装置５の各々に、直流遮断部４０６，５０６が設けられているため、ＰＳＴＮ３の給電極性の反転/正転を電話機７が直接認識できず、さらに、電話機７の直流ループ設定/解放も、ＰＳＴＮ３が直接認識できない。

そこで、本実施形態では、図５のシーケンス図に示す手順で呼制御を実現している。

呼が発生すると、ＰＳＴＮ３は、給電極性を反転させる(ステップ００)。網側ＶＤＳＬモデム装置４の第１給電極性検出部４０７は、この給電極性の反転を検出し、第２直流ループ設定部４０８にその旨を通知する（ステップ１０ａ）。第２直流ループ設定部（給電極性通知手段）４０８は、この通知を受けると、端末側ＶＤＳＬモデム装置５に対して直流ループを設定して、端末側ＶＤＳＬモデム装置５に給電極性の反転を通知する（ステップ１０）。端末側ＶＤＳＬモデム装置５の第１直流ループ検出部（給電極性検出手段）５０７は、網側ＶＤＳＬモデム装置４で直流ループが設定されたことを検出して、網側ＶＤＳＬモデム装置４への給電極性が反転したことを認識し、その旨を第２給電極性反転部５０８に通知する（ステップ２０ａ）。第２給電極性反転部（端末側給電極性反転手段）５０８は、この通知を受けると、アナログ電話機７に対する給電極性を反転させる（ステップ２０）。この結果、ＰＳＴＮ３での給電極性の反転による着呼が、アナログ電話機７に伝わる。

電話機７は、この着呼を受けた後、利用者のオフフックにより応答が確認されると、直流ループを設定して、応答を通知する（ステップ０１）。電話機７での直流ループの設定は、端末側ＶＤＳＬモデム装置５の第２直流ループ検出部（直流ループ設定/解放検出手段）５０９で検出され、その旨が第１給電極性反転部５１０へ通知される（ステップ２１ａ）。第１給電極性反転部（直流ループ設定/解放通知手段）５１０は、この通知を受けると、網側ＶＤＳＬモデム装置５への給電極性を反転させて、電話機７での直流ループ設定を通知する（ステップ２１）。網側ＶＤＳＬモデム装置４の第２給電極性検出部（直流ループ設定/解放検出手段）４０９は、端末側ＶＤＳＬモデム装置５からの給電極性が反転すると、これを検出して、その旨を第１直流ループ設定部４１０に通知する（ステップ１１ａ）。第１直流ループ設定部４１０（直流ループ設定/解放手段）は、この通知を受けて、ＰＳＴＮ３に対して直流ループを設定する（ステップ１１）。この結果、電話機７での直流ループ設定による応答が、ＰＳＴＮ３に伝わる。

通話・通信中を経て、利用者がオンフックすると、電話機７は、このオンフックにより、直流ループを解放して、切断を通知する（ステップ０３）。電話機７での直流ループの解放は、端末側ＶＤＳＬモデム装置５の第２直流ループ検出部（直流ループ設定/解放検出手段）５０９で検出され、その旨が第１給電極性反転部５１０へ通知される（ステップ２２ａ）。第１給電極性反転部（直流ループ設定/解放通知手段）５１０は、この通知を受けると、網側ＶＤＳＬモデム装置５への給電極性を正転させて、電話機７での直流ループ解放を通知する（ステップ２２）。網側ＶＤＳＬモデム装置４の第２給電極性検出部（直流ループ設定/解放検出手段）４０９は、端末側ＶＤＳＬモデム装置５からの給電極性が正転すると、これを検出して、その旨を第１直流ループ設定部４１０に通知する（ステップ１２ａ）。第１直流ループ設定部４１０（直流ループ設定/解放手段）は、この通知を受けて、ＰＳＴＮ３に対する直流ループを解放する（ステップ１２）。この結果、電話機７での直流ループ解放による切断が、ＰＳＴＮ３に伝わる。

切断の通知を受けたＰＳＴＮ３は、給電極性を正転し、呼が解放されたことを電話機７に通知する（ステップ０４）。網側ＶＤＳＬモデム装置４の第１給電極性検出部４０７は、この給電極性の正転を検出し、第２直流ループ設定部４０８にその旨を通知する（ステップ１３ａ）。第２直流ループ設定部（給電極性通知手段）４０８は、この通知を受けると、端末側ＶＤＳＬモデム装置５に対する直流ループを解放して、端末側ＶＤＳＬモデム装置５に給電極性の正転を通知する（ステップ１３）。端末側ＶＤＳＬモデム装置５の第１直流ループ検出部（給電極性検出手段）５０７は、網側ＶＤＳＬモデム装置４で直流ループが解放されたことを検出して、網側ＶＤＳＬモデム装置４への給電極性が正転したことを認識し、その旨を第２給電極性反転部５０８に通知する（ステップ２３ａ）。第２給電極性反転部（端末側給電極性反転手段）５０８は、この通知を受けると、アナログ電話機７に対する給電極性を正転させる（ステップ２３）。この結果、ＰＳＴＮ３での給電極性の正転による呼解放が、アナログ電話機７に伝わる。

なお、電話機７からの直流ループ設定/解放によるＰＳＴＮ３への発呼通知、この発行通知に対するＰＳＴＮ３での給電極性の反転/正転による電話機７への応答通知も、以上と同様に実施される。

次に、網側ＶＤＳＬモデム装置４や端末側ＶＤＳＬモデム装置５に異常が生じた場合の動作について説明する。

網側ＶＤＳＬモデム装置４の監視部４１２は、網側ＶＤＳＬモデム装置４内の内部機能ブロックや加入者銅線ケーブル９及び引き込み銅線ケーブル１０の状態を監視している。仮に、端末側ＶＤＳＬモデム装置５から直流電力の供給が断たれるか、及び/又は、内部機能ブロックに支障をきたした場合には、これらを検知して、バイパス部４１１に異常があった旨を通知する。バイパス部４１１は、この通知を受けると、バイパス機能を機能させて、加入者銅線ケーブル９と引き込み銅線ケーブル１０とを直接接続させ、信号が内部機能ブロックを通過しないようにする。この結果、端末側ＶＤＳＬモデム装置５から直流電力の供給が断たれるか、又は、内部機能ブロックに支障をきたした場合でも、ＰＳＴＮ３と電話機７との間の音声信号や呼制御信号は、網側ＶＤＳＬモデム装置４を通過することができ、電話機７による通話を確保できる。

以上のバイパス状態で、内部機能ブロックの支障が解消した場合、又は、内部機能ブロックの支障は生じなかったものの、端末側ＶＤＳＬモデム装置５から直流電力の供給が断たれている場合、監視部４１２は、加入者銅線ケーブル９を監視して、この加入者銅線ケーブル９が未使用状態であると判断されるときに限り、バイパス部４１１にバイパス状態と通常状態（第1給電極性検出部４０７や受電部４０５等を音声信号等が通過できる状態）との切替を周期的に繰り返して実行させる。そして、監視部４１２は、通常状態になっているときに、受電部４０５で、端末側ＶＤＳＬモデム装置５からの直流電力の供給が受けられていることを確認すると、正常な状態に戻ったと判断して、バイパス部４１１に、バイパス状態に切り替えることなく通常状態を維持させる。この結果、網側ＶＤＳＬモデム装置４は、正常状態に復旧したことになる。なお、加入者銅線ケーブル９が未使用状態であるか否かは、ＰＳＴＮ３からの給電極性が正転で、且つ解放電圧（例えば、４０ｖ以上）が検出されることで、判断できる。

端末側ＶＤＳＬモデム装置５の監視部５１３は、端末側ＶＤＳＬモデム装置５内の内部機能ブロックや引き込み銅線ケーブル１０の状態を監視している。仮に、内部機能ブロックに支障をきたしているか、又は、網側ＶＤＳＬモデム装置４がバイパス状態で、このモデム装置４を介してＰＳＴＮ３からの直流電力がきている場合には、これらを検知して、バイパス部５１１に異常があった旨を通知する。バイパス部５１１は、この通知を受けると、バイパス機能を機能させて、引き込み銅線ケーブル１０と屋内電話銅線ケーブル１２とを直接接続させ、信号が内部機能ブロックを通過しないようにする。この結果、内部機能ブロックに支障をきたしているか、又は、網側ＶＤＳＬモデム装置４がバイパス状態である場合でも、ＰＳＴＮ３と電話機７との間の音声信号や呼制御信号は、端末側ＶＤＳＬモデム装置５を通過することができ、電話機７による通話を確保できる。

以上のバイパス状態で、内部機能ブロックの支障が解消した場合、又は、内部機能ブロックの支障は生じなかったものの、網側ＶＤＳＬモデム装置４がバイパス状態で、このモデム装置４を介してＰＳＴＮ３からの直流電力がきている場合、監視部５１３は、引き込み銅線ケーブル１０を監視して、この引き込み銅線ケーブル１０から直流電力が検出されなくなると、正常な状態に戻ったと判断して、バイパス部４１１に、バイパス状態から通常状態に切り替える。この結果、端末側ＶＤＳＬモデム装置５は、正常状態に復旧したことになる。

以上、本実施形態では、通信データ信号や音声信号が通るＶＤＳＬ線、つまり、既存の屋内引き込み銅線ケーブル１０を介して、屋内に設置されている端末側ＶＤＳＬモデム装置５から、電信柱等の屋外に設置される網側ＶＤＳＬモデム装置４へ電力を供給できるので、ケーブル布設等の配線工事が不要になり、ＶＤＳＬ通信システムの設置費用を抑えることができる。

また、本実施形態では、各ＶＤＳＬモデム装置４，５の内部機能ブロックに支障がきたしても、バイパス部４１１，５１１が設けられているので、電話7による通話を確保することができる。

なお、以上の実施形態は、公衆電話網と電話機とを接続するケーブルを利用したＶＤＳＬ通信システムであるが、ＩＳＤＮ回線とターミナルアダプタとを接続するケーブルを利用したＶＤＳＬ通信システムに本発明も適用してもよい。

また、以上の実施形態は、ｘＤＳＬ通信システムのうちのＶＤＳＬ通信システムであるが、他のｘＤＳＬ通信システム、例えば、ＡＤＳＬ通信システムに本発明を適用してもよい。

本発明に係る一実施形態におけるＶＤＳＬ通信システムの構成を示す説明図である。 本発明に係る一実施形態におけるＶＤＳＬモデム装置の機能ブロック図である。 本発明に係る一実施形態におけるＶＤＳＬ通信システムの受電システムを示す説明図である。 公衆電話網と電話機との間での呼制御手順を示すシーケンス図である。 本発明に係る一実施形態におけるＶＤＳＬ通信システムにおける呼制御手順を示すシーケンス図である。 従来の電話による通話とコンピュータによるデータ通信とを実現するための通信システムを示す説明図である。

符号の説明

２：ＩＳＰ、３：ＰＳＴＮ、４：網側ＶＤＳＬモデム装置、５：端末側ＶＤＳＬモデム装置、６：コンピュータ、７：アナログ電話機、８：光ケーブル、９：加入者銅線ケーブル、１０：引き込み銅線ケーブル、１０：ＬＡＮケーブル、１１：屋内電話銅線ケーブル、４０１：メディアコンバータ、４０２，５０１：ＶＤＳＬモデム部、４０３，５０２：ＨＰＦ、４０４，５０３：ＬＰＦ、４０５：受電部、４０６，５０６：直流遮断部、４０７：第１給電極性検出部、４０８：第２直流ループ設定部、４０９：第２給電極性検出部、４１０：第１直流ループ設定部、４１１，５１１：バイパス部、４１２，５１３：監視部、４１５，５１５：スプリッタ、５０４：網側給電部、５０５：端末側給電部、５０７：第１直流ループ検出部、５０８：第２給電極性反転部、５０９：第２直流ループ検出部、５１０：第１給電極性反転部、５１２：商用電源受電部。

Claims (9)

1. 一方がｘＤＳＬ線に接続され、他方がデータ通信網に接続され、該ｘＤＳＬ線から該データ通信網へのデータ信号及び該データ通信網から該ｘＤＳＬ線へのデータ信号を変復調するｘＤＳＬモデム手段を有するｘＤＳＬモデム装置において、
   前記ｘＤＳＬ線を介して対向側から送られてくる直流電力を受電して、前記ｘＤＳＬモデム部を含む、電力消費部分に電力を供給する受電手段を備えている、
   ことを特徴とするｘＤＳＬモデム装置。
2. 請求項１に記載のｘＤＳＬモデム装置において、
   前記ｘＤＳＬ線を通ってきた信号から音声信号とデータ信号とを分離し、該音声信号を公衆電話網側へ送り、該データ信号を前記データ通信網側の前記ｘＤＳＬモデム部に送ると共に、該公衆電話網側からの該音声信号と前記データ通信網側からのデータ信号とを合成してｘＤＳＬ網側へ送る信号分離／合成手段と、
   前記公衆電話網からの直流電力と前記ｘＤＳＬ線からの直流電力とを分離するための直流遮断手段と、
   前記公衆電話網からの前記直流電力の極性を検出する給電極性検出手段と、
   前記給電極性検出手段により給電極性の反転が検出されると、該給電極性の反転を前記ｘＤＳＬ線を介して前記対向側へ通知する給電極性通知手段と、
   前記ｘＤＳＬ線を介して前記対向側から直流ループ設定/解放通知を受けて、該直流ループ設定/解放を検出する直流ループ設定/解放検出手段と、
   前記対向側での前記直流ループ設定/解放が検出されると、前記公衆電話網に対して直流ループ設定/解放する直流ループ設定/解放手段と、
   を備えていることを特徴とするｘＤＳＬモデム装置。
3. 請求項２に記載のｘＤＳＬモデム装置において、
   前記網側給電極性検出手段、前記直流ループ設定/解放通知手段、前記直流遮断手段、前記信号分離/合成手段、前記受電手段、前記網側給電極性通知手段、前記直流ループ設定/解放検出手段を含む複数の内部機能手段を迂回させて、前記公衆電話網と前記ｘＤＳＬ線とを直接電気的に接続するバイパス手段と、
   複数の前記内部機能手段の状態を監視して、複数の該内部機能手段のうちのいずれか以上が生じた場合、及び/又は前記受電手段が直流電力を受電できなくなった場合には、前記バイパス手段を動作させる監視手段と、
   を備えていることを特徴とするｘＤＳＬモデム装置。
4. 一方がデータ通信端末に接続され、他方がｘＤＳＬ線に接続され、該データ通信端末から該ｘＤＳＬ線へのデータ信号及び該ｘＤＳＬ線から該データ通信端末へのデータ信号を変復調するｘＤＳＬモデム手段を有するｘＤＳＬモデム装置において、
   外部から電力を受電する受電手段と、
   前記受電手段が受電した電力を用いて、前記ｘＤＳＬ線を介して対向側に直流電力を供給する網側給電手段と、
   を備えていることを特徴とするｘＤＳＬモデム装置。
5. 請求項４に記載のｘＤＳＬモデム装置において、
   前記ｘＤＳＬ線を通ってきた信号から音声信号とデータ信号とを分離し、該音声信号を電話機側へ送り、該データ信号を前記データ通信端末側の前記ｘＤＳＬモデム部に送ると共に、該データ通信端末側からの該データ信号と該電話機側からの該音声信号とを合成する信号分離／合成手段と、
   前記受電手段が受電した電力を用いて、前記電話機へ直流電力を供給する端末側給電手段と、
   前記網側給電手段からの直流電流と前記端末側給電手段からの直流電流とを分離するための直流遮断手段と、
   前記電話機での直流ループ設定/解放を検出する直流ループ設定/解放検出手段と、
   前記電話機での前記直流ループ設定/解放が検出されると、該直流ループ設定/解放を前記ｘＤＳＬ線を介して前記対向側へ通知する直流ループ設定/解放通知手段と、
   前記ｘＤＳＬ線を介して前記対向側からの給電極性反転の通知を受けて、該給電極性の反転を検知する給電極性検出手段と、
   前記給電極性検出手段により、前記給電極性の反転が検知されると、前記端末側給電手段が前記電話機へ供給する直流電力の極性を反転させる端末側給電極性反転手段と、
   を備えていることを特徴とするｘＤＳＬモデム装置。
6. 請求項５に記載のｘＤＳＬモデム装置において、
   前記直流ループ設定/解放通知手段、前記給電極性検出手段、前記網側給電手段、前記直流遮断手段、前記信号分離/合成手段、前記直流遮断手段、前記網側給電手段、前記給電極性検出手段、前記直流ループ設定/解放通知手段を含む複数の内部機能手段を迂回させて、前記電話機との通信線と前記ｘＤＳＬ線とを直接電気的に接続するバイパス手段と、
   複数の前記内部機能手段の状態を監視して、複数の該内部機能手段のうちのいずれか以上が生じた場合、及び/又は前記対向側から直流電力が受電できるようになった場合には、前記バイパス手段を動作させる監視手段と、
   を備えていることを特徴とするｘＤＳＬモデム装置。
7. 請求項１から３のいずれか一項に記載の網側のｘＤＳＬモデム装置と、
   請求項４から６のいずれか一項に記載の端末側のｘＤＳＬモデム装置と、
   を備え、
   前記網側のｘＤＳＬモデム装置は、前記端末側のｘＤＳＬモデム装置と前記ｘＤＳＬ線で接続され、該端末側のｘＤＳＬモデム装置の前記網側給電手段からの直流電流を、該ｘＤＳＬ線を介して、該網側のｘＤＳＬモデム装置の前記受電手段が受電する、
   ことを特徴とするｘＤＳＬ通信システム。
8. 一方がｘＤＳＬ線に接続され、他方がデータ通信網に接続され、該ｘＤＳＬ線から該データ通信網へのデータ信号及び該データ通信網から該ｘＤＳＬ線へのデータ信号を変復調する網側ｘＤＳＬモデム装置と、
   一方がデータ通信端末に接続され、他方が前記ｘＤＳＬ線を介して前記網側ｘＤＳＬモデム装置に接続され、該データ通信端末から該ｘＤＳＬ線へのデータ信号及び該ｘＤＳＬ線から該データ通信端末へのデータ信号を変復調する端末側ｘＤＳＬモデム装置と、
   を備えているｘＤＳＬ通信システムの受電方法において、
   前記端末ｘＤＳＬモデム装置は、外部から電力を受電し、該電力を用いて、自身の電力消費部へ電力を供給すると共に、前記ｘＤＳＬ線を介して前記網側ｘＤＳＬモデム装置に直流電力を供給し、
   前記網側ｘＤＳＬモデム装置は、前記端末側ｘＤＳＬモデム装置から前記ｘＤＳＬ線を介して送られてきた直流電力を受けて、自身の電力消費部へ電力を供給する、
   ことを特徴とするｘＤＳＬ通信システムの受電方法。
9. 請求項８に記載のｘＤＳＬ通信システムの受電方法において、
   前記網側ｘＤＳＬモデム装置が公衆電話網に接続され、前記端末側ｘＤＳＬモデム装置が電話機に接続され、前記ｘＤＳＬ線に前記データ信号の他に音声信号が通る場合、
   前記端末側ｘＤＳＬモデム装置は、前記外部から受電した電力を用いて、前記電話機へ直流電力を供給し、
   前記網側ｘＤＳＬモデム装置は、前記端末側ｘＤＳＬモデム装置からの直流電力と前記公衆電話網からの直流電力とを分離する、
   ことを特徴とするｘＤＳＬ通信システムの受電方法。