JP2010081173A - 雑音発生源検出装置、情報提供システム及び雑音発生源検出方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数の端末に対して、所定のコンテンツを提供する管理装置と、前記管理装置を基端として前記複数の端末に向けて延びるツリー状の伝送路と、前記ツリー状の伝送路の先端側に設けられる前記複数の端末と、を有する情報提供システムにおいて、複数の端末から前記管理装置へ向けて送信される上り信号から、各端末に関連する端末関連情報として、各端末が受信する受信信号に対する雑音比で表される受信信号対雑音比と、該各端末が前記管理装置へ向けて送信する送信信号の管理装置に到着する信号に対する雑音比で表される送信信号対雑音比とを取得し、取得した受信信号対雑音比と送信信号対雑音比との相関に基づいて雑音の発生源を絞り込む。
【選択図】図1
Description
末関連情報を取得する。端末関連情報には、各端末が受信する受信信号に対する雑音比で表される受信信号対雑音比(以下、受信SNR(Signal to Noise Ratio)とも言う。)と、該各端末が前記管理装置へ向けて送信する送信信号の管理装置が受信する信号に対する雑音比で表される送信信号対雑音比(以下、送信SNR(Signal to Noise Ratio)とも言う。)とが含まれる。
、前記各端末の、受信信号対雑音比と送信信号対雑音比との相関に基づいて雑音の発生源を絞り込むことで雑音の発生源を検出する。
図1は、実施形態に係る、CATV網の概略構成を示す。同図に示すように、CATV網には、センタ装置1と、CATV同軸ケーブルネットワーク2と、宅内同軸ネットワーク3と、が設けられている。なお、本書では、以下、センタ装置1から宅内同軸ネットワーク3方向への信号を下り信号と称し、宅内同軸ネットワーク3からセンタ装置1方向への信号を上り信号と称する。
センタ装置1は、本発明の管理装置に相当し、本態様では、端末データ収集装置11、ケーブルモデムセンタ装置12、ヘッドエンド装置13、CATV同軸ケーブル監視制御装置14、上り信号測定装置15、IP電話系装置16、インターネット系装置17、映像系装置18によって構成されている。また、センタ装置1には、本発明の雑音発生源検
出装置に相当する流合雑音監視制御装置19が設けられている。
Protocol)電話サービスを提供するための必要な機能を備える。インターネット系装置17も図示しないインターネット網と接続され、宅内同軸ネットワーク3内のパソコン35等を通じたインターネット接続を可能とするための必要な機能を備える。映像系装置18は、図示しない映像を伝送する映像伝送装置、インターネット網や映像情報が格納されたデータベース等に接続されており、宅内同軸ネットワーク3内のテレビジョン受像機31等に映像情報を提供するための機能を備える。なお、宅内同軸ネットワーク3の詳細については後述するが、宅内同軸ネットワーク3内に設けられている、テレビジョン受像機31、セットトップボックス32、ケーブルモデム33、電話機34及びパソコン35は、本発明の端末に相当する。なお、端末は、センタ装置1に対して上り信号を送信する機能、すなわち双方向通信機能を有していればよい。また、CATV同軸ケーブルネットワーク2におけるタップオフ装置22や、宅内同軸ネットワーク3内の分配装置37も端末に含めることができる。
CATV同軸ケーブルネットワーク2は、増幅装置21と、タップオフ装置22とこれらの各装置同士を電気的に接続する、幹線系23及び分配系24と、によって構成されている。幹線系23及び分配系24は、本発明の伝送路に相当し、共に同軸ケーブルによって構成されている。なお、本書では、センタ装置1内のヘッドエンド装置13から延びる光ファイバーケーブルに接続される上流側の伝送路を幹線系23と称する。また、幹線増幅装置21によって分岐後の伝送路であって、タップオフ装置22のみが設けられている伝送路を分配系24と称する。幹線増幅装置21は、幹線系23を流れる信号を増幅するとともに、幹線系23を流れる信号を分岐する機能を有する。分配系24は、タップオフ装置22を介して、最終的に宅内同軸ネットワーク3内の宅内増幅装置36に接続される。なお、本態様ではタップオフ装置22として信号を4分配するタップオフ装置を用いているが、タップオフ装置22は、このような態様に限定されるものではない。
宅内同軸ネットワーク3は、宅内増幅装置36と、分配装置37と、テレビジョン受像機31と、セットトップボックス32と、ケーブルモデム33と、パソコン35と、これら各機器を電気的に接続する同軸ケーブル及びテレビジョン受像機用端子からなる宅内配線系38によって構成されている。宅内増幅装置36は、タップオフ装置22を介して宅内同軸ネットワーク3に引き込まれた信号を増幅する。分配装置37は、宅内同軸ネットワーク3内に引き込まれた信号を、テレビジョン受像機31、セットトップボックス32、ケーブルモデム33、及びパソコン35へ分配する。なお、図示では、説明の便宜上一つの宅内同軸ネットワーク3のみを示すが、タップオフ装置22の下流側には、夫々宅内同軸ネットワーク3が設けられる。宅内同軸ネットワーク3は、戸建内に設けられるものや集合住宅に設けられるものが例示される。宅内増幅装置36、分配装置37、テレビジョン受像機31、セットトップボックス32、ケーブルモデム33、パソコン35等は、既存の装置や機器であるため、その説明は割愛する。
次に、本発明の雑音発生源検出装置に相当する流合雑音監視制御装置19について説明する。ここで、図2は、実施形態に係る流合雑音監視制御装置19の機能ブロック図を示
す。同図に示すように、実施形態に係る流合雑音監視制御装置19は、端末データ収集装置インターフェース部191と、上り信号測定装置インターフェース部192と、CATV同軸ケーブル監視制御装置インターフェース部193と、相関評価部194と、記憶部195と、雑音源出力部196と、設定入力部197と、操作装置198と、モニタ装置199と、によって構成されている。端末データ収集装置インターフェース部191、上り信号測定装置インターフェース部192、CATV同軸ケーブル監視制御装置インターフェース部193、相関評価部194、雑音源出力部196、及び設定入力部197は、CPU190上で実行されるコンピュータプログラムとして構成することができる。また、これらの各機能部は、専用のプロセッサとして構成してもよい。なおCPU190は、バスを介して各機能部としての各ハードウェアと接続されている。CPU190は、各ハードウェアを制御すると共に、例えば記憶部195としてのROMに格納された制御プログラムに従って、所定の処理を実行する。
音の影響を受ける。すなわち、端末A1の受信SNRについては、以下の式(1)の関係が成り立ち、端末A2の受信SNRについては、以下の式(2)の関係が成り立つ。なお、Nr1、Nr2は、通常時の端末A1、端末A2の固有の受信雑音であり、f1(Nz1)は、端末A1の直近で発生した流合雑音Nz1による下り雑音値であり、f2(Nz
1)は分配装置や分岐器等を経由してNz1に影響される下り雑音値であり、端末A1受信SNRと端末A2受信SNRとはともにNz1に影響を受け相互に相関も持つが、f1、f2で示される条件によりNz1との相関に差異を生じる。ここで、Sr1、Sr2は端末A1、端末A2の受信信号レベルである。
次に流合雑音監視制御装置19で実行される処理(以下、雑音監視処理ともいう。)について説明する。以下で説明する処理は、コンピュータがプログラムを実行することによって実現される。また、以下の説明では、下り信号を4分配するタップオフ22の端子22aから22dのうち、端子22dの近傍において雑音が発生したと想定して説明する(図5参照。)。すなわち、端子22dに接続される端子22dより下流側の同軸ケーブルが破損したと想定して説明する。
ステップS01では、端末データ収集装置11において、各端末が持つ端末データを上り信号から収集するとともにケーブルモデムセンタ装置12が持つ端末データが収集され
る。端末データには、端末毎の端末関連情報として、端末毎の受信SNRと送信SNRとが含まれている。収集された端末データは、流合雑音監視制御装置19へ送られ、流合雑音監視制御装置19による雑音監視処理(ステップS21からステップS25)が実行される。
次に上り信号測定装置15で実行される上り信号測定処理について説明する。まず、ステップS11では、流合雑音レベル(dBμV)が測定される。続いてステップ12では、流合雑音異常閾値が読み込まれる。この流合雑音異常閾値は、流合雑音が正常か異常かを判断する基準値として設定することができる。流合雑音異常閾値の設定は、上り信号測定装置に接続された操作部(例えば、キーボード等)を介して予め行うことができる。流合雑音異常閾値の読み込みが完了すると、ステップS13へ進む。
次に、流合雑音監視装置において実行される雑音監視処理について説明する。まず、ステップS21では、雑音の発生源を絞り込むために必要なデータとして各端末に関連する端末関連情報が抽出される。より詳細には、端末毎の送信SNRと受信SNRとが端末毎の端末データとして抽出される。ここで、端末データは、端末送信レベル、端末受信レベル、送信SNR、受信SNR等を示し、評価すべき時間帯の一定間隔のデータを相関評価の対象として処理する。図7は、本態様での雑音(ノイズ)が発生したある時間帯におけるセンター到達SNRごとのタップオフ装置22の四つの端子(22aから22d)の信号・ノイズ・SNR、及び端子22aと端子22dの合成の試算結果が示されている。センター到達SNRとは、センタ装置1に到達するSNRであり、各端子(22aから22d)から送信される信号に対する雑音比、つまり送信SNRに相当する。本態様では、端子22dがノイズの発生源である。合成ノイズとは、タップオフ22を介して回り込んで各端子に影響を与える雑音の合成値である。なお、本態様では、条件として、信号には変動がないものとし、また、高レベルの変動するノイズは端子22dにおいてのみ発生する
ものとし、他のノイズは低レベル、かつ一定であるものとする。端末関連情報の抽出が完了するとステップS22へ進む。
N1t=N1+N2/17.8+N3/17.8+N4/17.8
で表すことができる。なお、N1に対しN2〜N4のノイズ波形がランダムな場合、合成ノイズはこの電圧加算値より小さくなり、他端子からのノイズの回りこみの影響が更に小さくなり、自端子のノイズがより支配的になる。
図8は、端子22aと端子22dの相関をグラフ化したものを示す。横軸が送信SNRであり、縦軸が受信SNRである。同図に示すように、端子22aの相関値(相関係数)は、1.4458であり、端子22dの相関値は3.936である。相関値の算出が完了するとステップS23へ進む。
ステップS41では、CATV同軸ケーブル監視制御装置14において、ゲートスイッチ制御が実行される。具体的には、CATV同軸ケーブルネットワーク2内の増幅装置21やタップオフ装置22内のゲートスイッチの切り替え等の制御、例えば、雑音の発生源
のルートの遮断等が行われる。雑音の発生は一般的に同軸ケーブルの破損などの原因によることから、そのまま信号を流し続けると、CATV網全般に支障を来たすことも懸念される。そこで、本実施形態では、雑音の発生源に関する情報は、モニタ装置199に表示し管理者に警告するだけでなく、緊急を要する場合は、緊急レベルの閾値を設定することによりCATV同軸ケーブル監視制御装置14に自動的に送られ、CATV同軸ケーブル監視制御装置14によってCATV同軸ケーブルネットワーク2内のゲートスイッチの切り替え等が自動的に行うこともできる。なお、CATV同軸ケーブル監視制御装置14は、ゲート制御処理とは独立した処理として、ゲートスイッチ等の監視も行うことができる。
上述した態様では、タップオフ装置22の各端子レベルで雑音の発生源を特定した。但し、流合雑音監視制御装置19(本発明に係る雑音発生源検出装置に相当)は、タップオフ装置22に替えて宅内同軸ネットワーク3内における分配装置37レベルで雑音の検出を行うこともできる。ここで、図9は、宅内同軸ネットワーク3内において雑音が発生する場合の、送信SNRと受信SNRの相関状況を示す。同図に示すように、本態様では、宅内同軸ネットワーク3内の分配装置37の下流側に雑音の発生源が存在している。同図において、点線の四角で囲まれた領域が、戸建、集合住宅に設けられた宅内同軸ネットワーク3を示している。そして、この時の相関値を順位付けしたものが各端末(301から316)に付された番号である。なお、雑音の発生源を特定するための処理、すなわち、端末関連情報の抽出、相関係数の抽出、順位付け等の処理は、前述した処理フローに基づいて行われる。そして、本態様では、図9に示すように雑音の発生源に最も近い端末301の相関値が0.196と最も高くなっている。そして、この端末301に関しては、雑音の発生源と端末301との間に他の端末や分配装置等を介していない。すなわち、発生した雑音が直接端末301へ送られている。これに対し、例えば、2番目に相関値が大きい端末302については、分配装置37a、分配装置37bといったように二つの分配装置を介して雑音が送られており、夫々の分配装置で雑音を含む信号が減衰している。その結果、端末302の相関値は、端末301の相関値よりも小さくなっている。このように、流合雑音監視制御装置19によれば、タップオフ装置22以下の雑音源の特定だけでなく、宅内同軸ネットワーク3内の雑音源の特定も可能である。したがって、より正確な雑音源の特定が可能となる。
2・・CATV同軸ケーブルネットワーク
3・・・宅内同軸ネットワーク
11・・・端末データ収集装置
12・・・ケーブルモデムセンタ装置
13・・・ヘッドエンド装置
14・・・CATV同軸ケーブル監視制御装置
15・・・上り信号測定装置
16・・・IP電話系装置
17・・・インターネット系装置
18・・・映像系装置
21・・・増幅装置
22・・・タップオフ装置
23・・・幹線系
24・・・分配系
31・・・テレビジョン受像機
32・・・セットトップボックス
33・・・ケーブルモデム
35・・・パソコン
36・・・宅内増幅装置
37・・・分配装置
191・・・端末データ収集装置インターフェース部
192・・・上り信号測定装置インターフェース部
193・・・CATV同軸ケーブル監視制御装置インターフェース部
194・・・相関評価部
195・・・記憶部
196・・・雑音源出力部
197・・・設定入力部
198・・・操作装置
199・・・モニタ装置
301〜316・・・端末
Claims (5)
- 複数の端末に対して、所定のコンテンツを提供する管理装置と、前記管理装置を基端として前記複数の端末に向けて延びるツリー状の伝送路と、前記ツリー状の伝送路の先端側に設けられる前記複数の端末と、を有する情報提供システムにおいて発生する雑音の発生源を検出する雑音発生源検出装置であって、
前記複数の端末から前記管理装置へ向けて送信される上り信号から、各端末に関連する端末関連情報を取得する端末関連情報取得手段と、
前記端末関連情報取得手段で取得される端末関連情報を分析して雑音の発生源を検出する発生源検出手段と、を備え、
前記端末関連情報取得手段は、前記端末関連情報として、各端末が受信する受信信号に対する雑音比で表される受信信号対雑音比と、該各端末が前記管理装置へ向けて送信する送信信号の管理装置に到着する信号に対する雑音比で表される送信信号対雑音比と、を取得し、
前記発生源検出手段は、前記各端末の、受信信号対雑音比と送信信号対雑音比との相関に基づいて雑音の発生源を絞り込むことで雑音の発生源を検出する、雑音発生源検出装置。 - 前記発生源検出手段は、前記各端末の相関を比較し、相関が最も強い端末を雑音の発生源に最も近い端末と判断して、雑音の発生源を絞り込む、請求項1に記載の雑音発生源検出装置。
- 前記発生源検出手段は、前記受信信号対雑音比と送信信号対雑音比との相関が所定の閾値を上回ると、該所定の閾値を上回る相関の端末の近傍に前記雑音の発生源が存在すると判断する、請求項1又は請求項2に記載の雑音発生源検出装置。
- 複数の端末に対して、所定のコンテンツを提供する管理装置と、
前記管理装置を基端として前記複数の端末に向けて延びるツリー状の伝送路と、
前記ツリー状の伝送路の先端側に設けられる前記複数の端末と、を有する情報提供システムであって、
前記管理装置は、前記情報提供システムにおいて発生する雑音の発生源を検出する雑音発生源検出装置を有し、
前記雑音発生源検出装置は、
前記複数の端末から前記管理装置へ向けて送信される上り信号から、各端末に関連する端末関連情報を取得する端末関連情報取得手段と、
前記端末関連情報取得手段で取得される端末関連情報を分析して雑音の発生源を検出する発生源検出手段と、を備え、
前記端末関連情報取得手段は、前記端末関連情報として、各端末が受信する受信信号に対する雑音比で表される受信信号対雑音比と、該各端末が前記管理装置へ向けて送信する送信信号の管理装置に到達する信号に対する雑音比で表される送信信号対雑音比と、を取得し、
前記発生源検出手段は、前記各端末の、受信信号対雑音比と送信信号対雑音比との相関に基づいて雑音の発生源を絞り込むことで雑音の発生源を検出する、情報提供システム。 - 複数の端末に対して、所定のコンテンツを提供する管理装置と、前記管理装置を基端として前記複数の端末に向けて延びるツリー状の伝送路と、前記ツリー状の伝送路の先端側に設けられる前記複数の端末と、を有する情報提供システムにおいて発生する雑音の発生源を検出する雑音発生源検出方法であって、
前記複数の端末から前記管理装置へ向けて送信される上り信号から、各端末に関連する端末関連情報を取得する端末関連情報取得ステップと、
前記端末関連情報取得ステップで取得される端末関連情報を分析して雑音の発生源を検出する発生源検出ステップと、を備え、
前記端末関連情報取得ステップでは、各端末が受信する受信信号に対する雑音比で表される受信信号対雑音比と、該各端末が前記管理装置へ向けて送信する送信信号の管理装置に到達する信号に対する雑音比で表される送信信号対雑音比と、を取得し、
前記発生源検出ステップでは、前記各端末からの、受信信号対雑音比と送信信号対雑音比との相関に基づいて雑音の発生源を絞り込むことで雑音の発生源を検出する、雑音発生源検出方法。
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