JP4028212B2 - 双方向共同受信システム及び同システムの流合雑音検査方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、双方向共同受信システム、同システムにおける流合雑音の検査方法及び同システムにおいて使用される双方向増幅器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
双方向共同受信システムにおける問題点の１つとして流合雑音がある。流合雑音は、双方向共同受信システムにおいて、その幹線に雑音が集中する現象を言う。流合雑音は、各家庭の端末装置から双方向共同受信システムのセンター装置に向かう上り方向の通信において発生し、インターネット接続サービスなどの双方向性を持ったサービスの妨げとなる。双方向共同受信システムの伝送線路は、幹線から各家庭へ支線が伸びる構造であるので、各家庭で発生した雑音や支線に乗った雑音が全て幹線に集まり、流合雑音となる。雑音の発生する原因には家庭内電化製品や短波無線、中間増幅器の高熱化などがあり、一つ一つは些細なものだが、累積した結果、巨大な雑音となって監視装置の誤作動やインターネット接続の不安定化などを招くことがある。
【０００３】
この流合雑音が発生した場合、その対策を講じるため、どの支線からの雑音が流合雑音に大きな影響を与えているのかを調査する必要がある。そのため、従来、双方向共同受信システムの幹線や支線に設けられた双方向増幅器には、これら双方向増幅器に様々なラインから供給される上り信号をそれぞれオン・オフするゲートスイッチが設けられている。これらゲートスイッチは、ステータスモニタによって、或いは手動で、順にオン・オフされて、どのラインで流合雑音に大きな影響を与える雑音が発生しているかを調査していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようなゲートスイッチのオン・オフによる調査では、ゲートスイッチをオフしたことにより、そのゲートスイッチによってオフされたラインからセンター装置に上り信号を伝送することができない。近年、双方向共同受信システムにおいて、インターネット通信が行われており、このインターネット通信は、常時接続されることが望まれている。従って、このような流合雑音の調査のために、一時的にもインターネット通信が不能になることは望ましくない。
【０００５】
本発明は、上り信号の伝送を中止することなく流合雑音の調査を行うことを可能とした双方向増幅器、このような双方向増幅器を使用した双方向共同受信システム及び双方向共同受信システムにおける流合雑音の検査方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明による双方向増幅器は、上り増幅手段を有している。上り増幅手段は、上り信号を増幅し、センター装置に向けて出力する。この上り増幅手段に各端末装置からの上り信号を供給する複数の端子が設けられている。これら端子ごとに可変減衰手段が設けられている。各可変減衰手段は、非減衰状態と、第１減衰状態とのうち、選択されたものに切換可能に形成されている。第１減衰状態は、上り信号をセンター装置へ伝送可能であるが、非減衰状態よりも大きな減衰量である状態である。
【０００７】
この双方向増幅器によれば、端子に供給された上り信号を減衰させた状態で、センター装置側に伝送することができる。従って、このような双方向増幅器において、１つの可変減衰手段を、第１の減衰状態とし、他の可変減衰手段を非減衰状態とすると、第１の減衰状態とされた可変減衰手段によって、或る端子からの上り信号が減衰されて、センター装置に伝送される。しかし、センター装置へ伝送は行われているので、上り信号による例えばインターネット通信を継続することはできる。また、流合雑音に大きな影響を与える雑音が、この端子から入力されている場合、センター装置側に伝送される流合雑音も減衰される。従って、第１の減衰状態とする可変減衰手段を１つずつ切り換えていくことによって、どの端子から流合雑音に大きな影響を与える雑音が流入しているかを調査することができる。
【０００８】
可変減衰手段が第２の減衰状態を有するものとすることもできる。第２の減衰状態は、上り信号のセンター装置への伝送を実質的に阻止する。第１減衰状態よりも大きな減衰量である状態である。各可変減衰手段は、非減衰状態、第１及び第２の減衰状態のうち、選択された減衰状態とされる。或いは、端子に接続されている可変減衰手段の第１の減衰状態とする代わりに、端子に接続されている各端末装置に上り信号用の増幅器を設け、第１の減衰状態のときには、この減衰量を補うように増幅器の利得を上げ、第２の減衰状態のときには、この減衰量を補うように増幅器の利得を上げて、上り信号の減衰を補償して、雑音のレベルだけを低下させることもできる。これは、各端末装置から端子に伝送される間に、雑音が乗る場合に有効である。
【０００９】
このように構成した双方向増幅器によれば、上述したようにして流合雑音に大きな影響を与える雑音が発生している端子を特定した後、この端子に接続されている可変減衰手段を第２の減衰状態とすることによって、流合雑音がセンター装置に伝送されることを阻止することができる。さらに、前記端子に接続されている端末装置（例えばケーブルモデム）内に増幅器を設け、上り信号を増幅させ、センター装置側にケーブルモデムの上り信号を伝送可能とし、第２の減衰状態で減衰させることにより、流合雑音のみを減少させることができる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明による双方向共同受信システムは、センター装置を有している。このセンター装置に複数に枝分かれした伝送線路を介して各端末装置が接続されている。センター装置は、伝送線路を介して各端末装置に下り信号を伝送し、各端末装置は、伝送線路を介してセンター装置に上り信号を伝送する。伝送線路の枝分かれ点の少なくとも１つに双方向増幅器が設けられている。双方向増幅器は、各枝分かれ点ごとに設けることもできる。双方向増幅器は、各端末装置から伝送された上り信号が供給される複数の端子を有している。これら端子から供給された上り信号を上り増幅手段が増幅する。各端子ごとに可変減衰手段が設けられている。可変減衰手段は、非減衰状態と、前記上り信号を前記センター装置で受信可能であるが、前記非減衰状態よりも大きな減衰量である受信可能減衰状態とのうち、選択されたものに切換可能であり、検査時に１つの前記可変減衰手段だけが受信可能減衰状態とされ、他の前記可変減衰手段が前記非減衰状態とされ、前記受信可能減衰状態とされる前記可変減衰手段が順に変更され、前記上り増幅手段の出力側より前記センター装置側に設けられ、前記受信可能減衰状態とされる前記可変減衰手段が変更されるごとに、流合雑音が前記受信可能減衰状態の減衰量に減衰しているか検出する検出手段が設けられている。
【００１１】
このように構成された双方向共同受信システムでは、例えば或る双方向増幅器において、複数の可変減衰手段のうち１つを減衰状態とすると、その可変減衰手段が設けられている端子から供給される上り信号は減衰される。同時に、雑音も供給されていると、その雑音も減衰される。減衰された雑音は、センター装置に伝送されるが、この可変減衰手段を減衰状態とする前と、流合雑音のレベルが変化していなければ、この端子から大きな雑音が供給されていないことがわかり、流合雑音のレベルが大きく変化すると、この端子から大きな雑音が供給されていることが判る。減衰手段を１つずつ減衰状態とすることによって、この双方向増幅器のいずれの端子から流合雑音に大きな影響を与える雑音が発生しているかを知ることができる。複数台の双方向増幅器が設けられている場合でも、同様に１台の双方向増幅器ずつ、各可変減衰手段を１つずつ減衰状態とすることによって、同様にいずれの双方向増幅器のいずれの端子から流合雑音に大きな影響を与えている雑音が供給されているかを特定することができる。このような調査を行っている間、各可変減衰手段は減衰状態とされるが、この減衰状態においても、センター装置へは、この可変減衰手段を介して上り信号は伝送されており、例えば上り信号によるインターネット通信は、継続される。
【００１２】
本発明による双方向共同受信システムにおける流合雑音検査方法は、複数の端子へ上り信号がそれぞれ供給され、これら上り信号を上り増幅手段によって増幅して、センター装置に向けて伝送する複数の双方向増幅器を備えた双方向受信システムにおいて、前記各双方向増幅器の端子ごとに設けられた可変減衰手段のうち１つを、前記センター装置で前記上り信号を受信可能な減衰量の受信可能減衰状態とし、他の前記可変減衰手段を非減衰状態とし、前記受信可能減衰状態とされる前記可変減衰手段を変更していく過程と、
前記受信可能減衰状態とされる前記可変減衰手段が変更されるごとに、前記双方向増幅器の前記上り信号の出力側より前記センター装置側で、流合雑音が前記受信可能減衰状態の減衰量に減衰しているか検出する過程とを、具備する。なお、可変減衰手段の切換を、センター装置から遠隔制御によって行うこともできる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の１実施形態の双方向共同受信システムは、図２に示すように、センター装置２を有している。センター装置２は、例えばヘッドエンド装置を含み、ヘッドエンド装置は、下り信号、例えば地上波テレビジョン放送信号、衛星放送信号、衛星通信信号等を出力する。この下り信号は、伝送路を介して複数の端末装置に伝送される。伝送路は、この実施の形態では、幹線４と、複数の支線６、６・・・を含み、図示していないが、さらに幹線４の下流側に複数の支線を有している。即ち、伝送路は、複数に中途で枝分かれしている。なお、伝送路の形態は、図示したもの以外にも、種々のものがある。
【００１４】
この幹線４と支線６との分岐点に、双方向増幅器、例えば双方向分岐増幅器８が設けられている。双方向分岐増幅器８は、センター装置２から伝送され、幹線４を伝送中に減衰された下り信号を増幅して、各支線６、６・・・及びさらに幹線４の下流側にある図示しない双方向分岐増幅器に供給する。各支線６中には、それぞれ分岐手段、例えば複数の双方向４分岐器１０、１０・・・が介在し、これら４分岐器１０から、一戸建てまたはマンション１２に設けられている端末装置（図示せず）に下り信号が供給される。
【００１５】
各端末装置からは、上り信号、例えばインターネット通信信号が送信され、双方向４分岐器１０、１０・・・を介して双方向分岐増幅器８に供給され、ここで増幅されて、幹線４を上流側に向けて伝送されて、センター装置２に供給される。センター装置２では、この上り信号を適切に処理し、例えばインターネット通信を可能とする。
【００１６】
各端末装置から上り信号が伝送され、双方向分岐増幅器８に供給されるとき、端末装置側から雑音も伝送されることがある。各端末装置から雑音が幹線４に供給され、これらが流合して、センター装置２に伝送されると、多くの支線から流合した雑音に上り信号が埋没し、上り信号に基づくインターネット通信が不可能になることがある。
【００１７】
このような雑音は、種々の端末装置から発生しているが、そのうちでも、大きなレベルの雑音を発生しているものが存在する。この大きなノイズを発生している端末装置に接続された支線６からの上り信号の伝送を阻止することによって、流合雑音を低減させることができる。
【００１８】
そこで、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、双方向分岐増幅器８は構成されて、いずれの支線から大きなノイズが発生しているかを検査可能としている。なお、図１（ａ）、（ｂ）では、上り信号の伝送に関連する部分のみを示しているが、双方向増幅器であるので、下り信号の伝送に関連する、例えば下り増幅器等も、双方向増幅器８は備えている。
【００１９】
この双方向増幅器８は、各支線６に接続される複数、例えば４つの端子２０ａ乃至２０ｄを有している。これら端子２０ａ乃至２０ｄには、上り信号レベル調整器２２ａ乃至２２ｄの入力側が接続されている。上り信号レベル調整器２２ａ、２２ｂの出力信号は、合成器２４ａによって合成される。同様に上り信号レベル調整器２２ｃ、２２ｄの出力信号も、合成器２４ｂによって合成される。これら合成器２４ａ、２４ｂの合成出力は、合成器２６によって合成される。この合成器２６の合成出力は、上り増幅手段、例えば上り増幅器２８によって増幅され、合成器３０に供給される。合成器３０には、下流側の幹線に接続された端子３２からの上り信号も供給され、これらが合成される。合成器３０の合成出力は、上り増幅手段、例えば上り増幅器３３、３４によって増幅され、センター装置側端子３６に供給され、これからセンター装置２に幹線４を介して伝送される。
【００２０】
上り信号レベル調整器２２ａ乃至２２ｄは、いずれも同一の構成であり、代表として上り信号レベル調整器２２ａの構成を図１（ｂ）に示す。端子２０ａには、支線６から供給された上り信号を合成器２４ａに伝送するための上り信号抽出手段、例えばローパスフィルタ３８が設けられている。また、図示しない下り増幅器からの下り信号がハイパスフィルタ４０を介して端子２０ａに供給される。なお、上り信号は、例えば１０乃至５０ＭＨｚの周波数帯域が使用され、下り信号には、例えば７０乃至４５０ＭＨｚの周波数帯域が使用されている。そのため、上り信号用にローパスフィルタ３８が使用され、下り信号用にハイパスフィルタ４０が使用されている。
【００２１】
この上り信号の伝送用のローパスフィルタ３８に、可変減衰手段、例えば可変減衰器４０が接続されている。可変減衰器４０は、例えば減衰量が５ｄＢである減衰器４２と、減衰量が２０ｄＢである減衰器４４とを有し、これらのうち減衰器４２がローパスフィルタ３８に接続された状態と、減衰器４４がローパスフィルタ３８に接続された状態と、いずれの減衰器４２、４４もローパスフィルタ３８に接続されていない状態とに、切り換えるための切換手段、例えば切換スイッチ４６とを有している。減衰器４２、４４は、抵抗器によって構成されている。
【００２２】
切換スイッチ４６は、３つの接点４６ａ、４６ｂ、４６ｃと、これらのうちいずれかに接触する接触子４６ｄと、３つの接点４６ｅ、４６ｆ、４６ｇと、これらのうちいずれかに接触する接触子４６ｈとを、有し、接触子４６ｄ、４６ｈは連動しており、接触子４６ｄが接点４６ａに接触しているとき、接触子４６ｈが接点４６ｅに接触し、接触子４６ｄが接点４６ｂに接触しているとき、接触子４６ｈが接点４６ｆに接触し、接触子４６ｄが接点４６ｃに接触しているとき、接触子４６ｈが接点４６ｇに接触する。
【００２３】
接点４６ａ、４６ｅは、減衰器４２に接続され、接点４６ｃ、４６ｇは減衰器４４に接続され、接触子４６ｄ、４６ｈは、ローパスフィルタ３８の所定位置に接続されている。従って、接触子４６ｄ、４６ｈが接点４６ａ、４６ｅに接続されているとき、可変減衰器４０における減衰量は５ｄＢとなり、接触子４６ｄ、４６ｈが接点４６ｂ、４６ｆに接続されているとき、減衰量は０ｄＢとなり、接触子４６ｄ、４６ｈが接点４６ｃ、４６ｇに接続されているとき、減衰量は２０ｄＢとなる。
【００２４】
減衰量が５ｄＢの状態では、端子２０ａに供給された上り信号及び雑音はそれぞれ５ｄＢ減衰されて、センター装置２に向かって伝送される。このとき、センター装置２では、レベルが小さくなっているが、端子２０ａからの上り信号を受信可能である。この減衰量が５ｄＢの状態が、受信可能減衰状態の一例である。
【００２５】
減衰量が２０ｄＢの状態では、端子２０ａに供給された上り信号及び雑音は、それぞれ２０ｄＢ減衰される。このとき、センター装置２では、端子２０ａからの上り信号が受信不能である。
【００２６】
減衰量が０ｄＢの状態では、端子２０ａに供給された上り信号及び雑音は、そのままのレベルでセンター装置２側に伝送される。この減衰量が０ｄＢの状態が非減衰状態である。
【００２７】
また、センター装置２には、図示していないが、流合雑音のレベルの検出装置が設けられている。
【００２８】
このように構成された双方向分岐増幅器８を有する双方向共同受信システムにおいて、各上り信号レベル調整器２２ａ乃至２２ｄの可変減衰器４０が非減衰状態とされているときに、流合雑音の影響が大きくなったとする。このとき、各支線６のうちいずれからの雑音が最も大きな影響を与えているか知るために、各上り信号レベル調整器２２ａ乃至２２ｄの可変減衰器４０を１つずつ、５ｄＢの減衰状態に切り換えていく。
【００２９】
例えば、まず上り信号レベル調整器２２ａの可変減衰器４０を５ｄＢの減衰状態とする。これによって、端子２０ａからの上り信号及び雑音は、それぞれ５ｄＢ減衰されて、センター装置２に伝送される。５ｄＢの減衰であるので、上り信号はセンター装置２に伝送され、インターネット通信は、継続される。このとき、センター装置２において流合雑音のレベルの測定も行われる。または、双方向増幅器の幹線入力側にモニター端子を設けた場合、このモニター端子に測定器を接続して、流合雑音のレベルの測定を行ってもよい。このとき、流合雑音のレベルが、５ｄＢ減衰されると、流合雑音に大きな影響を与えているのが、端子２０ａから供給されている雑音であることが判明する。逆に、流合雑音のレベルが、５ｄＢ減衰されていないと、端子２０ａからの雑音が流合雑音に大きな影響を与えていないことが判明する。
【００３０】
上り信号レベル調整器２２ａで検査が終了すると、上り信号レベル調整器２２ａの可変減衰器４０を非減衰状態に戻し、上り信号レベル調整器２２ｂの可変減衰器４０を５ｄＢの減衰状態とする。以下、同様にして、各上り信号レベル調整器２２ｂ乃至２２ｄの可変減衰器４０を１つずつ５ｄＢの減衰状態とする。双方向分岐増幅器８と同様に上り信号レベル調整器を備えた双方向増幅器が、他にもある場合、その双方向増幅器においても、同様に上り信号レベル調整器の可変減衰器を１つずつ５ｄＢの減衰状態として、流合雑音に大きな影響を与えている支線がどれであるかを検査する。
【００３１】
この双方分岐増幅器８では、流合雑音に大きな影響を与えている支線を調査するのに、完全に上り信号を遮断するゲートスイッチではなく、センター装置２に上り信号を伝送可能な減衰器を使用している。従って、流合雑音に対する調査を行っている間でも、上り信号の伝送が中断されることがない。
【００３２】
このようにして、流合雑音に大きな影響を与えている支線が確定されると、その支線が接続されている端子、例えばこの端子を端子２０ａであると仮定するなら、端子２０ａの上り信号レベル調整器２２ａの可変減衰器４０を２０ｄＢの減衰状態とする。これによって、端子２０ａからの上り信号と雑音とが、センター装置２に伝送されないようにして、流合雑音を減少させる。流合雑音のレベルが小さい場合には、５ｄＢの減衰状態とすることによって、流合雑音を押さえることもできる。
【００３３】
或いは、端子２０ａに接続されている上り信号レベル調整器２２ａの可変減衰器４０の減衰量を５ｄＢまたは２０ｄＢとするのに加えて、端子２０ａに接続されている各端末装置に上り信号用の増幅器を設け、減衰量が５ｄＢのときには、この減衰量を補うように５ｄＢ利得を上げ、減衰量が２０ｄＢのときには、この減衰量を補うように２０ｄＢ利得を上げて、上り信号の減衰を補償して、雑音のレベルだけを低下させることもできる。これは、各端末装置から端子２０ａに伝送される間に、雑音が乗る場合に有効である。
【００３４】
上記の実施の形態では、双方向分岐増幅器８の各可変減衰器４０の減衰量の調整は、手動で行った。しかし、センター装置２側から遠隔制御によって各可変減衰器４０の減衰量を調整することもできる。例えば、センター装置２にステータスモニタセンター装置を設け、双方向分岐増幅器８にステータスモニタ装置を設け、伝送路を介してステータスモニタセンター装置から伝送される制御信号に基づいて、各可変減衰器４０の減衰量を調整するようにすればよい。
【００３５】
上記の実施の形態では、双方向増幅器として双方向分岐増幅器８を使用したが、これに限ったものではなく、複数の支線それぞれから上り信号が伝送されるタイプの双方向増幅器であれば、種々の双方向増幅器を使用することもできる。無論、各支線に接続される端子に、可変減衰器を設ける必要はある。
【００３６】
上記の実施の形態では、可変減衰器４０に使用する減衰器として抵抗器を使用した減衰器４２、４４を使用したが、これに限ったものではなく、例えばＰＩＮダイオード等を用いた減衰器を使用することもできる。また、切換スイッチ４６には、接触子と接点とが機械的に接触するタイプのものを使用したが、これに限ったものではなく、例えばＰＩＮダイオードやバイポーラトランジスタやＦＥＴ等を用いた電子式切換スイッチを使用することもできる。上記の実施の形態では、非減衰状態、第１及び第２の減衰状態とするために、固定の抵抗減衰器４２、４４と切換スイッチ４６とを使用したが、操作子を操作することによって減衰量が連続的に変化する可変減衰器を設けて、非減衰状態、第１の減衰状態及び第２の減衰状態のいずれかに減衰量を変化させてもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、上り信号の伝送を遮断することなく、流合雑音に影響を与えている雑音源がどこの支線に存在するかを確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態の双方向分岐増幅器のブロック図及びこの増幅器に使用している上り信号レベル調整器のブロック図である。
【図２】図１の双方向分岐増幅器を使用した双方向共同受信システムのブロック図である。
【符号の説明】
２ センター装置
４ 幹線（伝送路）
６ 支線（伝送路）
８ 双方向増幅器
２０ａ乃至２０ｄ 端子
４０ 可変減衰器（可変減衰手段）

Claims (3)

1. センター装置と、このセンター装置に複数に枝分かれした伝送線路を介して接続された端末装置と、前記伝送線路の枝分かれ点の少なくとも１つに設けられる双方向増幅器とを、具備し、
   前記双方向増幅器は、前記各端末装置から伝送された前記上り信号が供給される複数の端子と、これら端子から供給された前記上り信号を増幅する上り増幅手段と、前記各端子ごとに設けられた可変減衰手段とを、具備し、
   前記可変減衰手段は、非減衰状態と、前記上り信号を前記センター装置で受信可能であるが、前記非減衰状態よりも大きな減衰量である受信可能減衰状態とのうち、選択されたものに切換可能であり、検査時に１つの前記可変減衰手段だけが受信可能減衰状態とされ、他の前記可変減衰手段が前記非減衰状態とされ、前記受信可能減衰状態とされる前記可変減衰手段が順に変更され、
   前記上り増幅手段の出力側より前記センター装置側に設けられ、前記受信可能減衰状態とされる前記可変減衰手段が変更されるごとに、流合雑音が前記受信可能減衰状態の減衰量に減衰しているか検出する検出手段を有する
   双方向共同受信システム。
2. 複数の端子へ上り信号がそれぞれ供給され、これら上り信号を上り増幅手段によって増幅して、センター装置に向けて伝送する複数の双方向増幅器を備えた双方向受信システムにおいて、前記各双方向増幅器の端子ごとに設けられた可変減衰手段のうち１つを、前記センター装置で前記上り信号を受信可能な減衰量の受信可能減衰状態とし、他の前記可変減衰手段を非減衰状態とし、前記受信可能減衰状態とされる前記可変減衰手段を変更していく過程と、
   前記受信可能減衰状態とされる前記可変減衰手段が変更されるごとに、前記双方向増幅器の前記上り信号の出力側より前記センター装置側で、流合雑音が前記受信可能減衰状態の減衰量に減衰しているか検出する過程とを、
   具備する双方向共同受信システムの流合雑音検査方法。
3. 請求項２記載の流合雑音検査方法において、前記可変減衰手段の切換が、前記センター装置から遠隔制御によって行われる流合雑音検査方法。

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