JP2629331B2 - ブロードバンドネットワーク監視装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ブロードバンドネットワークに用いられ、
その異常を検知するブロードバンドネットワーク監視装
置に関する。

［従来の技術］ ブロードバンドネットワークとは、複数の独立した装
置間で広帯域の信号をやりとりするデータ通信システム
の一つであり、一本の同軸ケーブル上で、テレビ映像，
音声，データ信号等の種々の情報を同時にやりとりする
ことができる。詳しくは、前記種々の情報を異なる周波
数帯域の搬送波に乗せ、周波数多重の技術を用いて、広
帯域の信号にこれら搬送波を重ねて、装置間で種々の情
報をやりとりする。

こうしたブロードバンドネットワークの一例を、第７
図に示した。同図に示すように、幹線A1には、スプリッ
タSPが設けられ、幹線A1は複数の分岐線A2に分岐されて
いる。そして、その幹線A1には、タップオフTOが設けら
れ、そのタップオフTOから引き込み線にて親局A3が配線
されている。また、それぞれの分岐線A2には、増幅器A4
と複数のタップオフTOとが設けられ、それぞれのタップ
オフTOには、引き込み線にて子局A5が配線されている。
こうして配線されたブロードバンドネットワークでは、
親局A3からそれぞれの子局A5へ、第８図（ａ）に示す如
く複数の周波数帯域（以下、チャンネルとも呼ぶ）が割
り当てられた210MHzから450MHzの下り信号が送られ、ま
た、子局A2から親局A3へ、第８図（ｂ）に示す如く複数
のチャンネルが割り当てられた5.75MHzから160MHzの上
り信号が送られている。

ところで、こうしたブロードバンドネットワークの信
頼性・安全性を高めるために、従来より、そのネットワ
ークの異常を検知するブロードバンドネットワーク監視
装置が提案されている。前述した第７図のブロードバン
ドネットワークにあっては、同図に示すように、親局A3
に、この監視装置の主制御部である管理装置A6を配線し
た構成をしている。親局A3は、下り信号の内の所定の一
チャンネルをテスト信号として、各分岐線A2の最終端側
の子局A5′に送ることにより問いかけを行ない、その問
いかけを受けた子局A5′は、そのテスト信号を予め決め
られた所定の周波数帯域に変換して親局A3に返送する。
管理装置A6は、その親局A3に返送されてきた信号を取り
込み、その信号の電圧レベルが予め入力設定された許容
範囲内にあるか否かとか、信号が返送されてきたか否か
とかを判定し、その判定結果に基づき、このブロードバ
ンドネットワーク上の異常（信号伝搬の増幅レベルの異
常、断線等）を検知する。

また、他の構成として、各分岐線A2の最終端側の子局
A5′に前記のような機能を付加せず、これに替わり、各
分岐線A2の増幅器A4に、親局A3からのテスト信号を予め
決められた所定の周波数に変換して親局A3に返送する子
局A7を付加するようになされたものも提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、かかる従来の装置は、以下に示す問題
点を有し、改善されることが望まれていた。即ち、 （１） 幹線A1から分岐される分岐線A2の本数が増える
と、その増えた分岐線A2の最終端側に配線された子局A
5′には、親局A3からのテスト信号を予め決められた所
定の周波数に変換して親局A3に返送する機能を付加する
必要があり、ブロードバンドネットワーク全体の構成が
複雑であった。

（２） また、親局A3、子局A5′間の上り信号、下り信
号は、各信号の周波数帯域の内、一チャンネルがネット
ワークの異常検出用に占有されているために、通信され
る情報量を充分に大きく取ることができなかった。

（３） さらに、その一チャンネルの範囲しか異常を検
出することができないために、外部から他のチャンネル
上にノイズが侵入してきても、そのノイズを検知するこ
とができず、その異常の検出精度が低かった。

本発明は、こうした問題点に鑑みてなされたもので、
子局に特別な機能を付加することなしにブロードバンド
ネットワーク上の異常を検出することができると共に、
その異常の検出精度の向上および通信可能な情報量の増
大を図ることができるブロードバンドネットワーク監視
装置を提供することを目的としている。

発明の構成 ［課題を解決するための手段］ かかる目的を達成するために、課題を解決するための
手段として、本発明は以下に示す構成を取った。即ち、
本発明のブロードバンドネットワーク監視装置は、第１
図に例示するように、 種々の情報を異なる周波数帯域の搬送波に乗せ、これ
ら周波数帯域を含む広帯域の信号を複数の独立した装置
M1間でやりとりするブロードバンドネットワークM2に用
いられ、その異常を監視するブロードバンドネットワー
ク監視装置であって、 前記装置M1間でやりとりされる信号を抽出して他方向
に分配する分配手段M3と、 外部から周波数帯域の指示値を受けて、前記分配手段
M3で分配された信号から該指示値の示す周波数帯域の信
号成分を抽出し、該抽出された信号成分の最大値を検出
する最大値検出手段M4と、 前記装置M1間でやりとりされる広帯域の信号に含まれ
る前記搬送波の各周波数帯域を、各周波数帯域に対応す
る許容信号レベルとともに記憶し、さらに、該広帯域の
信号にあって前記搬送波の周波数帯域を除いたノイズ成
分の周波数帯域を、そのノイズ成分の許容信号レベルと
ともに記憶する記憶手段M5と、 該記憶手段M5に記憶された搬送波部分およびノイズ成
分を含む各周波数帯域を、指示値として前記最大値検出
手段M4に出力する指示値出力手段M6と、 該指示値出力手段M6の指示を受けて前記最大値検出手
段M4にて検出された前記広帯域に渡る各周波数帯域毎の
最大値を、前記記憶手段に記憶された当該周波数帯域の
対応する許容信号レベルと比較し、該比較結果に基づい
て異常状態を検知する異常検知手段M7と を備えたことを特徴としている。

［作用］ 以上のように構成された本発明のブロードバンドネッ
トワーク監視装置では、ブロードバンドネットワークM2
において複数の独立した装置M1間でやりとりされる信号
を、分配手段M3によって抽出して最大値検出手段M4の方
向に分配する。記憶手段M5には、装置M1間でさりとりさ
れる広帯域の信号に含まれる搬送波の各周波数帯域が、
各周波数帯域に対応する許容信号レベルとともに記憶さ
れ、さらに、その広帯域の信号にあって前記搬送波の周
波数帯域を除いたノイズ成分の周波数帯域が、そのノイ
ズ成分の許容信号レベルとともに記憶されているが、指
示値出力手段M6によって、それら各周波数帯域を指示値
として最大値検出手段M4に出力することにより、最大値
検出手段M4によって、前記広帯域に渡る各周波数帯域毎
の最大値が検出され、そして、その検出された各周波数
帯域毎の最大値を、異常検出手段M7によって、記憶手段
M5に記憶された当該周波数帯域の対応する許容信号レベ
ルと比較し、その比較結果に基づいて異常状態を検知し
ている。

したがって、ブロードバンドネットワーク上で搬送さ
れる広帯域の信号が含む搬送波部分およびノイズ部分を
含めた全ての周波数帯域に渡って、その異常を監視する
ことができ、また、従来のようにブロードバンドネット
ワーク上の各装置に、親局，子局の区別を設け、特別な
機能を付加する必要がない。さらに、ブロードバンドネ
ットワーク上の一チャンネルを占有することもない。

［実施例］ 次に本発明の好適な一実施例を図面を用いて詳細に説
明する。

第２図は、本発明の一実施例としてのブロードバンド
ネットワーク監視装置を含むブロードバンドネットワー
クシステムの全体構成図である。

同図に示すように、このブロードバンドネットワーク
システムは、大きくは、ブロードバンドネットワーク１
と、ブロードバンドネットンワーク監視装置３とから構
成されている。

ブロードバンドネットワーク１は、既述した第７図と
同様な構成をしている。即ち、幹線11には、スプリッタ
SPが設けられ、幹線11は複数の分岐線13が分岐されてい
る。そして、その幹線11には、タップオフTOが設けら
れ、そのタップオフTOから引き込み線にてマイクロコン
ピュータ等の装置15が配線されている。また、それぞれ
の分岐線13には、増幅器17と複数のタップオフTOとが設
けられ、それぞれのタップオフTOには、引き込み線にて
同じくマイクロコンピュータ等の装置15が配線されてい
る。こうして配線されたブロードバンドネットワーク１
では、幹線11に配設された装置15から分岐線13に配設さ
れたそれぞれの装置15へ、各種情報が１対１で対応する
複数の搬送波の周波数帯域（以下、チャンネルとも呼
ぶ）が割り当てられた210MHzから450MHzの下り信号が送
られ、また、分岐線13に配設されたそれぞれの装置15か
ら幹線11に配設された装置15へ、複数のチャンネルが割
り当てられた5.75MHzから160MHzの上り信号が送られ
る。

ブロードバンドネットワーク監視装置３は、こうした
構成のブロードバンドネットワーク１に設けられ、その
ネットワークの異常を監視するもので、分配手段M3とし
ての分配器21と、最大値検出手段M4としての受信機23
と、記憶手段M5,指示値出力手段M6,異常検知手段M7の機
能を兼ね備える管理装置25とから構成されている。

分配器21は、ブロードバンドネットワーク３の幹線11
に設けられ、ブロードバンドネットワーク上を伝搬して
いる広帯域の信号を、受信機23の方向への分配する。な
お、この分配器21の信号の分配能力は、前述した上り信
号および下り信号の両方を分配可能なように、第３図に
示す如く、5.75MHzから450MHzの信号を分配するもので
ある。

こうして分配された信号が入力される受信機23は、い
わゆる同調周波数掃引型のもので、この受信機23に配線
された管理装置25からの周波数帯域の指示（具体的に
は、その中心周波数と帯域幅との指示）を受けると、分
配器21から伝搬してきた信号からその周波数帯域（チャ
ンネル）の信号成分を抽出し、その抽出された信号成分
の最大信号レベルを検出する。

管理装置25は、いわゆるマイクロコンピュータとその
周辺装置から構成され、文字や各種の指示等をキー入力
するキーボード31、入力された文字等を表示する表示装
置（CRTディスプレイ）33、各種データを記憶する外部
記憶装置としてのディスク装置35およびこれらの装置に
接続され、各種制御を実行する電子制御装置37等から構
成されている。

ディスク装置35には、第４図に示すような、第１設定
ファイルFIL1および第２設定ファイルFIL2が予め格納さ
れている。第１設定ファイルFIL1は、ブロードバンドネ
ットワーク１で搬送される広帯域の信号が含む各チャン
ネルを特定する中心周波数F0および帯域幅F1（第５図参
照）と、各チャンネルに対してその信号がブロードバン
ドネットワーク１上で正常に搬送されてきたときの信号
レベルH0と、その信号レベルH0の許容値である許容レベ
ルαとを項目として、ｍ個の配列数を持つテーブルの形
で設定されたものである。また、第２設定ファイルFIL2
は、ブロードバンドネットワーク１で搬送されている信
号の広帯域内でその複数のチャンネルを除いたノイズ成
分の周波数帯域を特定する中心周波数F0および帯域幅F1
（第５図参照）と、そのノイズ成分のレベルH0と、その
ノイズレベルH0が変動する許容値である許容レベルαと
を、第１設定ファイルFIL1と同様のテーブルの形で設定
されたものである。なお、このノイズレベルH0および許
容レベルαは、ノイズ成分の周波数帯域に関係なく一定
の値を取る。

電子制御装置37は、周知のCPU37a、ROM37b、RAM37c等
を中心に算術論理回路として構成され、前述した周辺装
置および受信機23からのデータの入出力を行う入出力回
路37d,37e等を備える。なお、こうして構成された電子
制御装置37は、次の処理を行なう。即ち、 ディスク装置35の第１設定ファイルFIL1および第２
設定ファイルFIL2を完成すべく、キーボード31から各設
定ファイルFIL1,FIL2の項目の値をキーインするデータ
入力処理、 受信機23に周波数帯域の指示を送り、その結果、そ
の受信機23で検出される当該周波数帯域の最大信号レベ
ルを、ディスク装置35に格納された設定ファイルFIL1,F
IL2の値と比較判定し、ブロードバンドネットワーク１
の異常を検出するブロードバンドネットワーク監視処
理、 等である。

なお、本発明の要旨である前記のブロードバンドネ
ットワーク監視処理について、第６図のフローチャート
を用いて詳しく説明する。

同図に示すように、処理が開始されると、まず、以下
のステップで検索するディスク装置35の設定ファイル
を、第１設定ファイルFIL1に指定する処理を実行する
（ステップ100）。次いで、その検索に用いられる変数
ｎを値１に設定する（ステップ110）。続いて、これま
でのステップで指定された設定ファイルの第ｎ番目の配
列位置に記憶された中心周波数F0,帯域幅F1,信号レベル
H0および許容レベルαを、そのファイルから読み出す処
理を実行する（ステップ120）。

続いて、その読み出した中心周波数F0および帯域幅F1
を指示値として受信機23に出力し（ステップ130）、そ
の受信機23で検出される、その中心周波数F0および帯域
幅F1で定まる周波数帯域の信号成分の最大信号レベルを
入力する（ステップ140）。続いて、その入力された最
大信号レベルが、ステップ120で読み出された信号レベ
ルH0および許容レベルαで定まる許容信号レベルの範囲
内が否かを判定し（ステップ150）、ここで、「NO」、
即ち、範囲外であると判定されると、CRTディスプレイ3
3にブロードバンドネットワーク１が異常である旨を表
示する異常表示処理を実行する（ステップ160）。一
方、ステップ150で、「YES」、即ち、最大信号レベルが
許容信号レベルの範囲内であると判断されると、ブロー
ドバンドネットワーク１は正常であるから、ステップ16
0の処理を読み飛ばす。

ステップ160の実行後、もしくはステップ150で肯定判
断されると、続いて、変数ｎが、設定ファイルに格納さ
れた各データ（F0,F1,H0,α）の配列数ｍ以上となった
か否かを判定する（ステップ170）。ここで、「NO」、
即ち、変数ｎが値ｍより小さいと判定されると、ステッ
プ180に進み、変数ｎを値１だけインクリメントし、処
理をステップ120に移し、ステップ120ないし160の処理
を繰り返す。

一方、ステップ170で、「YES」、即ち、変数ｎが値ｍ
以上と判定されると、ステップ190に進み、検索する設
定ファイルを他の設定ファイルに変更する処理を実行す
る。即ち、本ステップによれば、ステップ110ないし170
で検索されてきた設定ファイルが第１設定ファイルFIL1
である場合には、第２設定ファイルFIL2に、また、検索
されてきた設定ファイルが第２設定ファイルFIL2である
場合には、第１設定ファイルFIL1に変更されることにな
る。ステップ190の実行後、処理をステッピュ110に移
し、ステップ110ないし190の処理を繰り返す。

即ち、このブロードバンドネットワーク監視処理によ
れば、ディスク装置35の第１設定ファイルFIL1の第ｎ番
目の配列位置に記憶された中心周波数F0および帯域幅F1
を指示値として受信機23に出力し、その結果その受信機
23で検出される、その中心周波数F0および帯域幅F1で定
まる周波数帯域の最大信号レベルを入力し、その入力さ
れた最大信号レベルが、その第１設定ファイルFIL1の第
ｎ番目の配列位置に記憶された信号レベルH0および許容
レベルαで定まる許容信号レベルの範囲外であると判定
されると、ブロードバンドネットワーク上に信号伝搬の
増幅レベルの異常、断線等があるとして、その異常をCR
Tディスプレイ33に表示する。そして、こうした処理
を、第１設定ファイルFIL1の第１番目から第ｍ番目の配
列に渡って、即ち、ブロードバンドネットワーク１上を
伝搬する信号の全てのチャンネルに渡って繰り返し実行
し、さらに、その後、指定する設定ファイルを第２設定
ファイルFIL2に切り換えて、ノイズ部分の周波数帯域に
渡っても同様な処理を行なう。また、その後、指定する
設定ファイルを第１設定ファイルFIL1,第２設定ファイ
ルFIL2の間で順次切り換えて、同様な処理を繰り返し行
なう。

したがって、以上のように構成された本実施例のブロ
ードバンドネットワーク監視装置３によれば、ブロード
バンドネットワーク１上で搬送される広帯域の信号が含
む全ての周波数帯域（ノイズ部分を含む）に渡って、そ
の異常を監視することができ、このために、従来の装置
では検知できなかった、外部から異なるチャンネル上に
侵入してきたノイズをも検知することができ、その異常
の検出精度が極めて高い。また、従来のようにブロード
バンドネットワーク上の各装置に、親局，子局の区別を
設け、特別な機能を付加する必要がないため、ブロード
バンドネットワークシステムの構成を簡単なものとする
ことができる。さらに、ブロードバンドネットワーク上
の一チャンネルを占有することなしに、異常を監視する
ことができるために、通信可能な情報量の増大を図るこ
とができる。また、ブロードバンドネットワーク１に特
別のテスト信号を送るものではないために（分配器21よ
り信号を受信するのみ）、ブロードバンドネットワーク
監視装置３が故障しても、ブロードバンドネットワーク
１の信号伝搬に影響を及ぼすことが無いために、極めて
信頼性が高い。

以上本発明の一実施例について説明したが、本発明う
はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実
施し得ることは勿論である。

発明の効果 以上詳述したように、本発明のブロードバンドネット
ワーク監視装置は、従来の装置では検知できなかった、
外部から異なるチャンネル上に侵入してきたノイズを検
知することができ、その異常の検出精度が極めて高く、
また、従来のようにブロードバンドネットワーク上の各
装置に、親局，子局の区別を設け、特別な機能を付加す
る必要がないため、全体の構成を簡単なものとすること
ができ、さらに、ブロードバンドネットワーク上の一チ
ャンネルを占有することなしに、異常を監視することが
できるため、通信可能な情報量の増大を図ることができ
る。また、ブロードバンドネットワークに特別のテスト
信号を送るものではないため、故障しても、ブロードバ
ンドネットワーク１の信号伝搬に影響を及ぼすことがな
く、極めて信頼性が高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的構成を例示するブロック図、第
２図は本発明の一実施例としてのブロードバンドネット
ワーク監視装置を含むブロードバンドネットワークシス
テムの全体構成図、第３図はその監視装置に設けられた
分配器の信号の分配能力を表すグラフ、第４図はその監
視装置に設けられたディスク装置に格納される第１設定
ファイルおよび第２設定ファイルを表す説明図、第５図
はブロードバンドネットワーク上で搬送される広帯域の
信号が含む各チャンネルを表すグラフ、第６図はその監
視装置に設けられた電子制御装置で実行されるブロード
バンドネットワーク監視処理を表すフローチャート、第
７図は従来のブロードバンドネットワーク監視装置をブ
ロードバンドネットワークをともに表す構成図、第８図
（ａ）はブロードバンドネットワークで搬送される下り
信号を表すグラフ、第８図（ｂ）はブロードバンドネッ
トワークで搬送される上り信号を表すグラフである。 M1……装置 M2……ブロードバンドネットワーク M3……分配手段、M4……最大値検出手段 M5……記憶手段、M6……指示値出力手段 M7……異常検知手段 １……ブロードバンドネットワーク ３……ブロードバンドネットワーク監視装置 11……幹線、13……分岐線 15……装置、21……分配器 23……受信機、25……管理装置 35……ディスク装置 37……電子制御装置

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】種々の情報を異なる周波数帯域の搬送波に
   乗せ、これら周波数帯域を含む広帯域の信号を複数の独
   立した装置間でやりとりするブロードバンドネットワー
   クに用いられ、その異常を監視するブロードバンドネッ
   トワーク監視装置であって、 前記装置間でやりとりされる信号を抽出して他方向に分
   配する分配手段と、 外部から周波数帯域の指示値を受けて、前記分配手段で
   分配された信号から該指示値の示す周波数帯域の信号成
   分を抽出し、該抽出された信号成分の最大値を検出する
   最大値検出手段と、 前記装置間でやりとりされる広帯域の信号に含まれる前
   記搬送波の各周波数帯域を、各周波数帯域に対応する許
   容信号レベルとともに記憶し、さらに、該広帯域の信号
   にあって前記搬送波の周波数帯域を除いたノイズ成分の
   周波数帯域を、そのノイズ成分の許容信号レベルととも
   に記憶する記憶手段と、 該記憶手段に記憶された搬送波部分およびノイズ成分を
   含む各周波数帯域を、指示値として前記最大値検出手段
   に出力する指示値出力手段と、 該指示値出力手段の指示を受けて前記最大値検出手段に
   て検出された前記広帯域に渡る各周波数帯域毎の最大値
   を、前記記憶手段に記憶された当該周波数帯域の対応す
   る許容信号レベルと比較し、該比較結果に基づいて異常
   状態を検知する異常検知手段と を備えたことを特徴とするブロードバンドネットワーク
   監視装置。