JP2010259156A

JP2010259156A - 通信システム

Info

Publication number: JP2010259156A
Application number: JP2009103538A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Ishii; 威石井
Original assignee: Fujitsu Telecom Networks Ltd
Current assignee: Fujitsu Telecom Networks Ltd
Priority date: 2009-04-22
Filing date: 2009-04-22
Publication date: 2010-11-11
Anticipated expiration: 2029-04-22
Also published as: JP5204030B2

Abstract

【課題】放送信号を伝送する通信装置システムに関し、商用交流電源の停電時の動作時間の延長を図る。
【解決手段】伝送装置１は、現用系と予備系との送受信処理部と、各部の監視及び制御を行う監視制御部１５と、現用系と予備系との送受信処理部を冷却する現用系と予備系とのファン１２−０，１２−１と、商用交流電源からの給電により各部に動作電力を供給する電源部１４と、この電源部１４からの給電によりバッテリを充電し、商用交流電源の停電時にバッテリから各部に動作電力を供給する充電部１３とを含み、監視制御部１５は、商用交流電源の停電検出により、バッテリから各部に給電する状態に於いて、バッテリの残容量を監視し、残容量低減に伴って、現用系と予備系との何れか一方のみ動作状態とするように切替制御を行う手段を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、動作電力を供給する為の商用交流電源の停電発生によっても、ネットワークを介して長時間の最低限の放送信号の通信を継続可能とした通信システムに関する。

放送キー局と放送局との間を専用線及び中継局等を介して放送用の音声信号を伝送する通信システムが知られており、例えば、図７に示すように、伝送装置１１１を備えた放送キー局１０１と、伝送装置１１２を備えた地方局１０２と、伝送装置１１３を備えた放送所１０３とを、専用線網１０４を介して接続し、放送キー局１０１からの放送内容を、専用線１０４を介してディジタル信号として地方局１０２及び放送所１０３へ送信し、地方局１０２及び放送所１０３は、ディジタル信号をアナログ信号に変換した音声信号を、電波によって複数の聴取者が聴取できるように、アンテナから電波として送信するものであり、専用線網１０４を含む各部の通信状態を監視する監視装置（ＯｐＳ）１０５により通信システムの動作状態が正常であるか否かを監視する。

図８は、伝送装置１１１〜１１３の主要部を示し、主音声信号のＡ／Ｄ変換及びＤ／Ａ変換する０系と１系とのコーデック部（ＣＯＤＥＣ部）１２１−０，１２１−１と、０系の装置各部を冷却するファン（ＦＡＮ）１２２−０と、１系の装置各部を冷却するファン（ＦＡＮ）１２２−１と、バッテリを含む充電部１２３と、商用交流電源ＡＣから給電される交流電圧を整流して、各部の動作電力供給及び充電部１２３によるバッテリ充電の為の電力供給を行う電源部１２４と、各部の動作状態の監視及び制御を行う監視制御部１２５とを示す。通信システムを構成する各種の伝送装置は、重要度に応じて二重化構成とする場合が一般的であり、放送用設備も重要度が高いことから、二重化構成のコーデック部１２１−０，１２１−１を備え、これらのコーデック部１２１−０，１２１−１をそれぞれ空冷する為のファン１２２−０，１２２−１を備えている。商用交流電源ＡＣが正常な場合は、電源部１２４により所定の電圧として整流した各部の動作電圧を供給すると共に、充電部１２３によりバッテリの充電を行い、二重化構成の０系、１系のコーデック部１２１−０，１２１−１は、両方を動作可能の状態として電源部１２４から動作電力を供給し、何れか一方が現用系として音声信号の伝送の為のＡ／Ｄ変換及びＤ／Ａ変換を行い、監視制御部１２５により現用系の障害発生を検出すると、予備系に切り替えて、音声信号の伝送処理を継続するホットスタンバイ構成を備えている。

商用交流電源の障害により、電源部１２４から各部の動作電力を供給できなくなった場合は、充電部１２３のバッテリから、各部の動作電圧として、コーデック部１２１−０，１２１−１及びファン１２２−０，１２２−１に供給し、放送用の音声信号を伝送する為の通信動作を継続可能とするものであり、このようなバッテリを含む充電部１２３の機能は、無停電電源装置として既に各種の構成が提案されている。例えば、商用交流電源が停電となった場合、電源バックアップ用のバッテリの残容量を検知し、その残容量に従って、装置内部の処理上、重要性の低いものから順に電力供給を停止する手段が提案されている（例えば、特許文献１参照）。又バッテリや発電機等を備え、交流電源の電圧低下時や停電時に、それらを選択制御して動作を継続可能としたシステムも提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開平５−１０７８３７号公報特開２００８−２３７０１８号公報

商用交流電源の停電が短時間の場合、充電部１２３のバッテリの充電電圧をコーデック部１２１−０，１２１−１及びファン１２２−０，１２２−１に供給できるから、音声信号の伝送は可能である。しかし、停電時間が長くなると、バッテリの充電電力の残りが減少して、動作電力の供給ができなくなる。このような状態となると、放送停止となり、社会的な影響が大きくなる問題がある。そこで、前述の特許文献１に示すように、コピーの処理過程に応じて給電停止する部分を選択制御し、コピー処理終了により完全に給電停止とする手段は、音声信号の伝送を常に継続可能とする必要があるから、前述の通信システムには適用することができない。即ち、通信システムは、各種の通信処理段階が含まれているが、通信システムとしての通信終了となることはないから、前述の特許文献１に示す技術は適用することができない。又前記特許文献２に示す停電対策手段は、二重化構成を前提としたものではなく、且つジーゼル発電機を含む構成も設けるもので、ジーゼル発電機は、ジーゼルエンジンとそれにより駆動される発電機とからなり、比較的広い設置スペースを必要とし、且つ常時点検保守を行う必要があり、コストアップと、エンジン起動から給電可能となる起動時間が比較的長い問題もある。

本発明は、商用交流電源の停電状態及びバックアップ用電源の状態に対応して、伝送装置の構成の縮退を図って、放送通信処理の長時間の継続を図るものである。

本発明の通信システムは、ネットワークを介して伝送装置間で音声信号を伝送する通信システムであって、前記伝送装置は、現用系と予備系との送受信処理部と、各部の監視及び制御を行う監視制御部と、現用系と予備系との送受信処理部を冷却する現用系と予備系とのファンと、商用交流電源からの給電により各部に動作電力を供給する電源部と、該電源部からの給電によりバッテリを充電し、商用交流電源の停電時にバッテリから各部に動作電力を供給する充電部とを含む構成を有し、監視制御部は、商用交流電源の停電検出により、バッテリから各部に給電する状態に於いて、バッテリの残容量を監視し、残容量低減に伴って、現用系と予備系との何れか一方のみ動作状態とするように切替制御を行う手段を備えている。

又前記監視制御部は、商用交流電源の停電検出時に、他の伝送装置からの停電検出情報の有無を判定し、自伝送装置のみの停電検出時はレベル１とし、複数の伝送装置からの停電検出情報受信時はレベル２とし、レベル１の場合は、商用交流電源の停電が短時間と判断し、バッテリの残容量を監視して、該バッテリからの給電を行う各部を選択制御し、レベル２の場合は、商用交流電源の停電が長時間と判断し、現用系のみを動作状態とするように切替制御を行う手段を備えている。

本発明の通信システムは、商用交流電源の停電時でもバッテリからの給電により放送サービスの継続を図り、このバッテリの残容量を監視して、その低減に対応して、例えば、現用系のみを動作状態とし、予備系には給電しないことにより、バッテリからの給電可能時間を延長して、放送サービスを維持することができる。又商用交流電源の停電が短時間か比較的長時間であるかを、停電検出情報により判定し、広範囲の停電の場合は、比較的長時間の停電継続となる場合が多いから、伝送装置の構成の縮退を図る為に、現用系のみに給電することにより、予備系にも給電する場合に比較して長時間の動作を可能とすることができる。

本発明の実施例１の要部説明図である。本発明の実施例１の監視制御部と充電部との説明図である。本発明の実施例１の消費電力とバックアップ時間との説明図である。本発明の実施例１の各部の機能と消費電力との関連説明図である。本発明の実施例１の消費電力低減と動作可能時間との関連説明図である。商用交流電源の障害発生範囲とレベルとの説明図である。通信システムの一例の説明図である。従来例の伝送装置の要部説明図である。

本発明の通信システムは、ネットワークを介して伝送装置間で音声信号を伝送する通信システムであって、図１を参照して説明すると、伝送装置１は、現用系と予備系との送受信処理部（コーデック部１１−０，１１−１）と、各部の監視及び制御を行う監視制御部１５と、現用系と予備系との送受信処理部を冷却する現用系と予備系とのファン１２−０，１２−１と、商用交流電源からの給電により各部に動作電力を供給する電源部１４と、この電源部１４からの給電によりバッテリ（図示を省略）を充電し、商用交流電源の停電時に、バッテリから各部に動作電力を供給する充電部１３とを含む構成を有し、監視制御部１５は、商用交流電源の停電検出により、充電部１３のバッテリから各部に給電する状態に於いて、バッテリの残容量を監視し、残容量低減に伴って、現用系と予備系との何れか一方のみ動作状態とするように切替制御を行う手段を備えている。

図１は、本発明の実施例１の説明図であり、放送用の通信システムを構成する放送キー局の伝送装置の要部を示すもので、１は放送キー局、２は伝送装置、３は専用線網、１１−０，１１−１はコーデック部（ＣＯＤＥＣ部）、１２−０，１２−１はファン（ＦＡＮ）、１３はバッテリを含む充電部、１４は商用交流電源からの交流電圧を整流して各部の動作電圧として供給する電源部、１５は各部の監視及び制御を行う監視制御部、１６は商用交流電源からの交流電圧を受電する商用電源受電部を示す。二重化構成の送受信処理部を構成するコーデック部１１−０，１１−１を、二重化構成のファン１２−０，１２−１によりそれぞれ冷却し、放送用のアナログ音声信号をコーデック部１１−０，１１−１に分配してそれぞれディジタル信号に変換し、図示を省略した送信部によりコーデック部１１−０，１１−１の何れか一方を現用系として選択し、例えば、選択した０系のコーデック部１１−０により変換したディジタル信号を専用線網３に送出し、図示を省略した地方局や放送所に送信する。監視制御部１５は、各部の動作状態を監視し、例えば、０系のコーデック部１１−０の障害発生を検出すると、１系のコーデック部１１−１により変換したディジタル信号を専用線網３に送出するように切替制御を行う。この場合、コーデック部１１−０，１１−１はホットスタンバイ構成により、０系から１系に切替えても、瞬断を生じないので、ディジタル音声信号の伝送を継続可能とし、放送サービスを継続することができる。

又電源部１４は、商用電源受電部１６からの交流電圧を各部の動作電圧の直流電圧に変換して供給するものであり、又充電部１３は、商用交流電源が正常な場合に、電源部１４からの直流電圧により、内部のバッテリを充電する。このバッテリの充電及び放電の制御構成は、既に知られている各種の構成を適用することができる。又監視制御部１５は、商用交流電源の停電発生を検出すると、充電部１３のバッテリの残容量について監視し、そのバッテリから各部に供給する電力の制御を監視する。又監視制御部１５は、バッテリの残容量と、停電が短時間で復旧するか否かの情報に従って、充電部１３のバッテリから各部へ供給する電力を制御するもので、現用予備の二重化構成のコーデック等については、例えば、現用系のみに給電するように切替制御する。なお、伝送装置１は、放送キー局の場合を示すが、地方局や放送所に於ける伝送装置も同様に０系と１系との二重化構成を備え、且つ、前述の制御機能を備えている。

図２は、監視制御部のバッテリ監視手段の要部を示すもので、充電部１３からー４８Ｖの直流電圧を各部に供給する場合、監視制御部１５は、Ａ／Ｄコンバータ２１と、メモリ２２と、各部を制御するプロセッサ（ＣＰＵ）２３とを含む構成を有し、バッテリの出力電圧を抵抗分圧し、Ａ／Ｄコンバータ２１によりディジタル信号に変換し、メモリ２２に記憶させる。この場合、メモリ２２は、時間経過に従ったＡ／Ｄコンバータ２１により変換したバッテリの電圧を記憶し、商用交流電源の停電発生検出により、メモリ２２に記憶された停電発生時のバッテリ電圧と、時間経過に従って低下するバッテリ電圧とを、プロセッサ２３の電圧値比較手段（ＣＯＭＰ）により比較し、時間経過に従ったバッテリ電圧の低下に対応して、各部構成の縮退化を図る。又バッテリ電圧が低下して放送信号の伝送が不可能となる直前に、停電発生の放送キー局、地方局、放送所では、それぞれの伝送装置の監視制御部の制御に従って停電により放送停止するとのアナウンスを自動的に放送する手段を備え、突然の放送停止でないことを聴取者に通知する。

図３は、バッテリの電圧とバックアップ可能の時間との一例を、消費電力により変化することを示し、縦軸はバッテリの電圧（Ｖ）、横軸は給電可能時間（ｓｅｃ）、曲線ａ〜ｄは消費電力と給電可能時間との関係を示し、曲線ａは８８Ｗ、曲線ｂは４８Ｗ、曲線ｃは３３Ｗ、曲線ｄは１５Ｗの場合である。即ち、消費電力を低下させるに従って、バッテリの電圧の低下はゆっくりとなる。

図４は、伝送装置内の各部の機能と動作状態とに対応した消費電力の一例を示すものであり、通常動作は、総ての機能が動作状態となり、消費電力は８８Ｗ、空冷用のファン停止時は４８Ｗ、冗長系停止時（０系と１系との何れか一方の停止時）は３３Ｗ、制御系停止時は、主信号系のみ動作して、放送継続可能とした場合で、１５Ｗとなる。このような構成の縮退と消費電力の低減との傾向は、更に大型化された伝送装置に於いても、消費電力の大きさが相違するが、同様の傾向を示すものとなる。

図５は、商用電源の停電による動作可能時間延長の説明図であり、（Ａ）は、商用交流電源の停電時に、例えば、二重化構成の一方の系の給電を停止し、他方の系により放送の主信号を伝送する制御構成に於いて、強制動作電圧にバッテリ電圧が低下すると、冷却用のファンも停止し、監視制御部の必要最小限の動作構成として、放送信号の伝送を可能とした場合の電圧特性を示し、（Ｂ）は、商用交流電源の停電時に、復旧時間が判明した場合、復旧想定時間まで放送信号の伝送を可能とするように、バッテリ電圧の低下を抑制するもので、例えば、伝送装置内の０系、１系の二重化構成の一方の系のみ動作状態とするものであり、この場合、各部の構成の縮退を図った時の電圧特性を示す。

図６の（Ａ）は、分散配置された地方局や放送所の配置を示し、（Ｂ）は、商用交流電源の停電発生時刻と、アラーム（ＡＬＭ）種別の商用交流電源の停電（ＡＣＤＷＮ）と、地域のブロックと、放送のエリアと、放送所との一例を示し、（Ａ）に示すように、単一の地方局又は放送所のみ商用交流電源の停電の影響を受けた場合は、レベル１とし、複数の地方局又は放送所の商用交流電源の停電の影響を受けた場合は、レベル２とする。レベル１の場合は、小範囲の停電であるから、監視制御部は、復旧時間は短いと判断し、予備系のファンの停止等により、消費電力を僅かに低減し、この場合の停電が更に継続しそうな場合、現用系のみ動作させて消費電力を更に低減し、更に停電が継続する場合、現用系のコーデック部を含む放送信号の伝送径路の機器のみ動作状態とする。又はレベル２の場合は、広範囲の停電であるから、監視制御部は、伝送装置の構成の縮退を図ることにより、放送信号の伝送を維持可能の最低限の構成のみ動作状態として、消費電力を低減し、充電部１３のバッテリ給電による動作時間の延長を図ることができる。

１放送キー局
２伝送装置
３専用線網
１１−０，１１−１コーデック部（ＣＯＤＥＣ部）
１２−０，１２−１ファン（ＦＡＮ）
１３バッテリを含む充電部
１４電源部
１５監視制御部
１６商用電源受電部

Claims

ネットワークを介して伝送装置間で音声信号を伝送する通信システムに於いて、
前記伝送装置は、現用系と予備系との送受信処理部と、各部の監視及び制御を行う監視制御部と、前記現用系と予備系との送受信処理部を冷却する現用系と予備系とのファンと、商用交流電源からの給電により各部に動作電力を供給する電源部と、該電源部からの給電によりバッテリを充電し、前記商用交流電源の停電時に前記バッテリから各部に動作電力を供給する充電部とを含む構成を有し、
前記監視制御部は、前記商用交流電源の停電検出により、前記バッテリから各部に給電する状態に於いて、前記バッテリの残容量を監視し、残容量低減に伴って、前記現用系と予備系との何れか一方のみ動作状態とするように切替制御を行う手段を備えた
ことを特徴とする通信システム。
前記監視制御部は、前記商用交流電源の停電検出時に、他の伝送装置からの停電検出情報の有無を判定し、自伝送装置のみの停電検出時はレベル１とし、複数の伝送装置からの停電検出情報受信時はレベル２とし、前記レベル１の場合は、前記商用交流電源の停電が短時間と判断し、前記バッテリの残容量を監視して該バッテリからの給電を行う各部を選択制御し、前記レベル２の場合は、前記商用交流電源の停電が長時間と判断し、前記現用系のみを動作状態とするように切替制御を行う手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の通信システム。