JP4625192B2 - Bi-directional amplifier and bi-directional CATV system - Google Patents

Bi-directional amplifier and bi-directional CATV system Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、増幅後の信号出力レベルを双方向ＣＡＴＶシステムのセンタ装置側から自動で設定できるようにした双方向増幅装置、及び、その双方向増幅装置を用いて構築される双方向ＣＡＴＶシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、双方向ＣＡＴＶシステムにおいて、伝送線上に配置される信号増幅用の双方向増幅装置からの信号出力レベルをセンタ装置側から自動で調整したり、その動作を監視できるようにするために、下り信号及び上り信号の入・出力レベルを検出する検出回路を内蔵し、その検出回路による検出結果をセンタ装置側に送信するように構成された双方向増幅装置が知られている（例えば、特開昭５６−１５８５８４号公報参照）。
【０００３】
そして、このように構成された双方向増幅装置を用いて双方向ＣＡＴＶシステムを構成した場合、センタ装置側では、各双方向増幅装置での信号の入・出力レベルを監視することにより、システム異常を速やかに検出することができることになり、従来、作業者が行っていた点検作業を不要にすることができる。
【０００４】
また、このシステムでは、各双方向増幅装置からの信号の出力レベルをセンタ装置側で自動で検知できるので、双方向ＣＡＴＶシステムの構築直後に各双方向増幅装置からの信号出力レベルを設計値に設定する調整作業についても、センタ装置から各双方向増幅装置にレベル調整用の指令信号（利得調整用の信号）を送信することにより、自動で行うことが可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記双方向増幅装置では、各増幅回路への信号の入・出力レベルをセンタ装置側に送信するようにしていることから、利得調整（出力レベル調整）や点検作業をセンタ装置側で行うことができるものの、双方向増幅装置には、信号レベル検出用の回路を組み込む必要があり、双方向増幅装置の大型化・コストアップを招くという問題があった。
【０００６】
つまり、双方向増幅装置において、各増幅回路（上り信号増幅用，下り信号増幅用の各増幅回路）への信号の入・出力レベルを検出して、その検出結果をセンタ装置側に伝送できるようにするには、センタ装置との間でデータ通信を行うための通信回路に加えて、各増幅回路への信号入出力経路から信号の一部を分岐させる分岐回路と、その分岐させた各信号の中からシステム点検用のパイロット信号を抽出して検波する選局・検波回路と、その検波後のパイロット信号の信号レベルをデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換回路と、を設ける必要があるため、双方向増幅装置の構成が複雑になって、装置の大型化を招き、延いては、装置のコストアップにつながるのである。
【０００７】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、増幅回路への信号の入出力レベルを検出することなく、センタ装置側から自動で信号出力レベルを調整でき、システムの監視も容易に行うことができる双方向増幅装置、及び、これを用いた双方向ＣＡＴＶシステムを提供することを目的とする。
【０００８】
【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なされた請求項１記載の双方向増幅装置においては、双方向ＣＡＴＶシステムの伝送線を流れる下り信号及び上り信号を各々増幅する各増幅回路の利得が、各増幅回路に対応する自動利得調整回路によって自動調整される。
【０００９】
自動利得調整回路は、増幅回路からの出力レベルが目標レベルとなるようにその増幅回路の利得を調整するものであるが、自動利得調整回路が増幅回路の利得を調整するのに用いる目標レベルは、目標レベル設定手段によって、センタ装置が各信号の出力レベルを設定するために当該装置に対して送信してきた出力レベル設定データと、記憶手段に記憶された出力ー目標特性データとに基づき設定される。
【００１０】
つまり、本発明では、記憶手段に、当該装置からの各信号の出力レベルと、各自動利得調整回路が各増幅回路の利得を自動調整するのに用いる目標レベルとの関係を表す出力ー目標特性データを予め記憶しておき、目標レベル設定手段がセンタ装置からの出力レベル設定データに基づき各自動利得調整回路の目標レベルを設定する際には、センタ装置から指定された出力レベルと記憶手段に記憶された出力ー目標特性データとを用いて、各信号の出力レベルをセンタ装置から指定された出力レベルに制御するのに必要な目標レベルを求め、これを、前記各自動利得調整回路の目標レベルとして設定するようにしている。
【００１１】
このため、本発明の双方向増幅装置によれば、各信号の出力レベルを、センタ装置から送信されてきた出力レベル設定データに対応した出力レベル（換言すればセンタ装置が指定してきた出力レベル）に設定することができる。
そして、本発明の双方向増幅装置では、前述した従来装置のように、各信号の出力レベルをセンタ装置側で制御できるようにするために、各増幅回路への信号の入・出力レベルを検出して、センタ装置側に送信する必要がないため、各信号の入・出力レベルを検出するための検出回路（前述した分岐回路，選局・検波回路等）が不要となり、装置構成を簡単にすることができる。
【００１２】
よって、本発明によれば、各信号の出力レベルをセンタ装置側からの指令によって自動で設定し得る双方向増幅装置の小型化を図り、しかも、その装置を、低コストで実現できることになる。
また、双方向増幅装置における各信号の出力レベルを設定する際、センタ装置側では、双方向増幅装置に対して、各信号の出力レベルを指定するだけでよく、双方向増幅装置から送信されてくる各信号の入・出力レベルを確認しながら、双方向増幅装置を構成する各増幅回路の利得を調整する必要がないため、その調整動作を極めて簡単に行うことができ、しかも、その調整に要する時間を短縮できる。
【００１３】
次に、請求項２に記載の双方向増幅装置においては、出力−目標特性データが記憶される記憶手段に対して、更に、各自動利得調整回路が各増幅回路の利得を自動調整するのに用いる目標レベルと、各自動利得調整回路から各増幅回路に出力される利得調整信号の標準電圧との関係を表す目標ー電圧特性データを記憶しておき、目標レベル設定手段が各自動利得調整回路の目標レベルを設定した後は、動作監視手段が、センタ装置側からの監視指令若しくは予め設定された監視タイミングに従い、下記の手順で、周期的に、各増幅回路の異常を判定するようにされている。
【００１４】
即ち、請求項２に記載の双方向増幅装置では、動作監視手段が、各自動利得調整回路から各増幅回路に出力される利得調整信号の電圧レベルを検出すると共に、記憶手段に記憶された目標ー電圧特性データから各自動利得調整回路が利得調整に使用している目標レベルに対応した標準電圧を取得し、各利得調整信号の電圧レベルと標準電圧とのずれに基づき、各増幅回路の異常を判定する。
【００１５】
この結果、請求項２に記載の双方向増幅装置によれば、各増幅回路の動作が動作監視手段によって周期的に監視され、各増幅回路の動作不良、若しくは、各増幅回路への信号入力レベルの適正値からのずれ等によって、各自動利得調整回路から各増幅回路に出力される利得調整信号の標準電圧に対するずれが著しく大きくなった場合には、その旨が、速やかに検出されることになる。
【００１６】
よって、この双方向増幅装置においては、動作監視手段によって、増幅回路の動作が異常である旨が判定された際に、その旨をシステム管理者に通知するようにすれば、システム異常時の復旧作業を迅速に行うことができるようになる。
尚、このように動作監視手段による各増幅回路の異常判定結果をシステム管理者に通知する場合、例えば、双方向増幅装置内に、無線による通信装置（無線電話）を設けて、異常判定結果を、無線にてシステム管理者に通知するようにしてもよいが、より好ましくは、動作監視手段を、請求項３に記載のように構成するとよい。
【００１７】
つまり、請求項３記載の双方向増幅装置では、動作監視手段が、各増幅回路の異常判定結果を表す信号を、上り信号の一つとしてセンタ装置に送信する。このため、この双方向増幅装置を用いて双方向ＣＡＴＶシステムを構築すれば、センタ装置側で、双方向ＣＡＴＶシステムを構成している各双方向増幅装置の動作異常を監視することができ、しかも、双方向増幅装置内に無線通信装置を別途設ける必要がないので、双方向増幅装置、延いては、双方向ＣＡＴＶシステムを安価に実現できることになる。
【００１８】
また、このように、センタ装置側で双方向増幅装置の動作状態を監視するようにした場合には、双方向増幅装置側の動作監視手段により、各増幅回路の異常を判定するようにする必要はなく、例えば、双方向増幅装置側の動作監視手段を、センタ装置側からの監視指令若しくは予め設定された監視タイミングに従い、周期的に、各自動利得調整回路から各増幅回路に出力される利得調整信号の電圧レベルを検出すると共に、記憶手段に記憶された目標ー電圧特性データから各自動利得調整回路が利得調整に使用している目標レベルに対応した標準電圧を取得し、これら電圧レベル及び標準電圧をそのままセンタ装置側に送信するように構成し、各増幅回路の異常判定については、センタ装置側で行うようにしてもよい。
【００１９】
一方、請求項４に記載の発明は、上述した請求項１〜請求項３の何れかに記載の双方向増幅装置を用いて構築された双方向ＣＡＴＶシステムに関するものであり、センタ装置には、伝送線上に配置された各双方向増幅装置に対して、信号の出力レベルを設定するための出力レベル設定データを送信することにより、各双方向増幅装置からの信号出力レベルを自動設定する出力レベル設定手段が設けられている。
【００２０】
従って、この双方向ＣＡＴＶシステムによれば、例えば、システムを運用するに当たって、各双方向増幅装置からの信号出力レベルを設計値に設定する場合には、センタ装置側の出力レベル設定手段に、各双方向増幅装置からの信号出力レベルを入力するだけで、各双方向増幅装置からの信号出力レベルを自動で設定させることができ、その設定作業を極めて簡単に行うことが可能となる。
【００２１】
また次に、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の双方向ＣＡＴＶシステムにおいて、伝送線上に配置される双方向増幅装置に、動作監視手段を備えた請求項３に記載の双方向増幅装置を用いるようにし、センタ装置側には、各双方向増幅装置から伝送線を介して送信されてくる増幅回路の異常判定結果を表す信号を取得することで、双方向ＣＡＴＶシステムの異常を監視するシステム監視手段を設けたものである。
【００２２】
従って、この双方向ＣＡＴＶシステムによれば、システムを構成している各双方向増幅装置の異常をセンタ装置側で集中管理することができるようになり、異常発生時に、異常箇所を特定して、作業者による復旧作業を速やかに開始させることが可能となる。
【００２３】
尚、上記のように、双方向増幅装置側の動作監視手段を、利得調整信号の電圧レベルとそれに対応した標準電圧とをセンタ装置側にそのまま送信するように構成した場合には、センタ装置側のシステム監視手段において、これら各値のずれから、双方向増幅装置を構成している増幅回路の異常を判定するようにすればよい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例を図面と共に説明する。
図１は本発明が適用された実施例の双方向ＣＡＴＶシステム全体の構成を表す構成図である。
【００２５】
図１に示すように、本実施例の双方向ＣＡＴＶシステムは、センタ装置２から端末側に、所定の伝送周波数帯（例えば、７０ＭＨｚ〜６０２ＭＨｚ帯）の下り信号を伝送し、端末側からセンタ装置２側には、下り信号よりも周波数の低い伝送周波数帯（例えば、１０ＭＨｚ〜５５ＭＨｚ帯）の上りLow 信号と、下り信号よりも周波数の高い伝送周波数帯（例えば、６５０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ帯）の上りHigh信号との２種類の上り信号を伝送するようにされている。
【００２６】
そして、これら各信号をセンタ装置２と当該システムの加入者側端末装置との間で双方向に伝送するための伝送線として、センタ装置２に接続された幹線Ｌａ、幹線Ｌａに設けられた幹線分岐増幅器Ａ０，Ａ２や図示しない分岐器等を介して幹線Ｌａから分岐した多数の第１分岐線Ｌｂ、各第１分岐線Ｌｂに設けられた分岐増幅器Ａ01，Ａ02や図示しない分岐器等を介して第１分岐線Ｌｂから分岐した多数の第２分岐線Ｌｃ、及び、第２分岐線Ｌｃに設けられたタップオフ（分岐器）Ｂ１，Ｂ２を介して第２分岐線Ｌｃから分岐し、図示しない加入者側の保安器に至る引込線を備える。尚、本実施例では、これらの線路（伝送線）は、同軸ケーブルからなる。
【００２７】
そして、幹線Ｌａには、本発明の双方向増幅装置として、幹線Ｌａを流れる伝送信号を双方向に増幅する幹線増幅器Ａ１や、上述の幹線分岐増幅器Ａ０，Ａ２等が所定間隔で縦続接続されており、第１分岐線Ｌｂにも、本発明の双方向増幅装置として、第１分岐線Ｌｂを流れる伝送信号を双方向に増幅する延長増幅器（図示せず）や、上述の分岐増幅器Ａ01，Ａ02等が、所定間隔で縦続接続されている。
【００２８】
一方、センタ装置２には、加入者側端末に配信するテレビ放送信号を受信する受信アンテナとして、ＢＳ（放送衛星）やＣＳ（通信衛星）からの放送電波を受信する衛星受信アンテナ６と、地上局からの放送電波を受信する地上波受信アンテナ８が設けられている。
【００２９】
そして、衛星受信アンテナ６からの受信信号は、レシーバ１２にて一旦復調され、変調器１４にて当該システムで伝送可能な放送信号に変換された後、送受信器１０に入力され、地上波受信アンテナ８からの受信信号は、そのまま送受信器１０に入力される。そして、変調器１４から出力される衛星放送信号及び地上波受信アンテナ８からの受信信号に含まれる地上放送信号は、送受信器１０にて、所定チャンネルの放送信号にチャンネル配置（周波数変換）された後、幹線Ｌａに送出される。
【００３０】
また、センタ装置２には、伝送線（幹線Ｌａ，第１分岐線Ｌｂ等）上に設けられた上記各増幅器（以下、単に双方向増幅装置Ａという）の動作状態を監視するためのステイタスセンタ１６、各双方向増幅装置Ａからの信号の出力レベルや増幅時の周波数特性を自動調整するためのシステム自動調整部２０、各双方向増幅装置Ａの動作状態の監視及び動作特性の調整のために使用する下り信号として所定周波数（例えば４５１．２５ＭＨｚ）の下りパイロット信号を発生するためのパイロット信号発生器（以下単にＰＧという）２２等も設けられている。
【００３１】
そして、これら各部は、送受信器１０を介して、幹線Ｌａに接続されており、ステイタスセンタ１６には、各双方向増幅装置Ａから送信されてきた内部回路（増幅回路）の異常を表す判定信号が送受信器１０を入力され、システム自動調整部２０にて生成された各双方向増幅装置Ａの動作設定のための設定データや、ＰＧ２２にて生成された下りパイロット信号は、送受信器１０を介して、幹線Ｌａ上に送出される。
【００３２】
尚、図示しないが、幹線Ｌａや第１分岐線Ｌｂの末端には、各双方向増幅装置Ａの動作状態の監視及び動作特性の調整のために使用する上りLow 信号及び上りHigh信号として、所定周波数の上りLow パイロット信号（例えば、４８．０ＭＨｚ）及び上りHighパイロット信号（例えば、７７１．２５ＭＨｚ）を発生するパイロット信号発生器（ＰＧ）が設けられている。
【００３３】
また、センタ装置２には、インターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）としての機能を実現できるようにするために、外部のインターネット網に接続されたルータ２６、送受信器１０を介してインターネットに加入している加入者側端末との間でデータを送受信するセンタモデム２４、ＷＷＷサーバ，メールサーバ等のサーバ群２８も設けられている。
【００３４】
そして、本実施例では、センタ装置２に設けられたステイタスセンタ１６が本発明のシステム監視手段に相当し、同じくシステム自動調整部２０が本発明の出力レベル設定手段に相当する。
次に、幹線Ｌａや第１分岐線Ｌｂに設置される各双方向増幅装置Ａの構成を図２を用いて説明する。
【００３５】
尚、図２に示す双方向増幅装置Ａは、分岐端子を備えていない幹線増幅器Ａ１や図示しない延長増幅器の構成を表しており、分岐回路を内蔵し、この分岐回路の分岐端子から下り信号を送出すると共に、端末側から伝送されてきた上り信号（上りLow 信号，上りHigh信号）を取り込む幹線分岐増幅器Ａ０，Ａ２や分岐増幅器Ａ01，Ａ02とは構成が異なる。
【００３６】
しかし、分岐回路を内蔵したこれら分岐増幅器については、従来より周知であり、これらの分岐増幅器においても、分岐回路及び分岐端子を備えた点以外は、図２に示す双方向増幅装置Ａと同じ構成となっているので、本実施例では、図２に基づき、伝送線上に配置される各双方向増幅装置Ａの構成を説明し、分岐機能を有する分岐増幅器の詳細説明については省略する。
【００３７】
図２に示すように、伝送線に配置される各双方向増幅装置Ａは、センタ装置２側及び端末側の伝送線（幹線Ｌａ若しくは第１分岐線Ｌｂ）を夫々接続するための入力端子Ｔin及び出力端子Ｔout を備える。
そして、センタ装置２側の伝送線を介して入力端子Ｔinに入力された下り信号は、ＢＯＮ３２、イコライザ（ＥＱ）３４、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３６、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）３８を介して、下り増幅回路４０に入力され、下り増幅回路４０にて所定レベルまで増幅された後、ＨＰＦ４４、ＬＰＦ４６を介して、出力端子Ｔout まで伝送され、出力端子Ｔout から端末側の伝送線上に送出される。
【００３８】
一方、出力端子Ｔout に入力された上り信号の内、周波数が低い上りLow 信号は、ＬＰＦ４６，ＬＰＦ４８を介して、上りLow 増幅回路５２に入力され、上りLow 増幅回路５２にて所定レベルまで増幅された後、ＬＰＦ５４、ＬＰＦ３６、ＥＱ３４、ＢＯＮ３２を介して、入力端子Ｔinまで伝送され、入力端子Ｔinからセンタ装置２側の伝送線上に送出される。
【００３９】
また、出力端子Ｔout に入力された上り信号の内、周波数が高い上りHigh信号は、ＨＰＦ６０を介して、上りHigh増幅回路５８に入力され、上りHigh増幅回路５８にて所定レベルまで増幅された後、ＨＰＦ５６、ＥＱ３４、ＢＯＮ３２を介して、入力端子Ｔinまで伝送され、入力端子Ｔinからセンタ装置２側の伝送線上に送出される。
【００４０】
ここで、ＬＰＦ３６及び４６は、双方向増幅装置Ａを通過する３種類の信号の内、周波数が最も高い上りHigh信号の通過を阻止し、下り信号と上りLow 信号のみを通過させるためのものであり、そのカットオフ周波数は、例えば、６０２ＭＨｚに設定されている。また、ＨＰＦ３８及び４４は、ＬＰＦ３６及び４６を通過する下り信号及び上りLow 信号の内、上りLow 信号の通過を阻止し、下り信号のみを通過させるためのものであり、そのカットオフ周波数は、例えば、７０ＭＨｚに設定されている。また、ＨＰＦ５６及び６０は、双方向増幅装置Ａを通過する３種類の信号の内、下り信号と上りLow 信号の通過を阻止し、周波数が最も高い上りHigh信号のみを通過させるためのものであり、そのカットオフ周波数は、例えば、６５０ＭＨｚに設定されている。
【００４１】
この結果、下り増幅回路４０、上りLow 増幅回路５２、上りHigh増幅回路５８には、増幅対象となる下り信号、上りLow 信号、上りHigh信号のみが、選択的に入出力されることになり、これら各増幅回路に他の信号成分が入力されて、増幅動作が不安定になるのを防止できる。
【００４２】
一方、入力端子ＴinからＬＰＦ３６，ＨＰＦ５６に至る信号経路上に設けられたＢＯＮ３２は、所謂擬似線路であり、入力端子Ｔinに接続されるセンタ装置２側伝送線の線路長が設定値よりも短く、この伝送線で生じる各信号（下り信号，上りLow 信号，上りHigh信号）の減衰量が小さい場合に、これら各信号を、伝送線での各信号の減衰特性に合わせて設定レベルまで減衰させることにより、下り増幅回路４０への下り信号の入力レベルや、入力端子Ｔinからセンタ装置２側伝送線への各上り信号の出力レベル（換言すれば、センタ装置２側伝送線に設けられた前段の伝送機器への上り信号の入力レベル）を調整するためのものである。
【００４３】
また、ＥＱ３４は、入力端子Ｔinに接続されるセンタ装置２側伝送線に、周波数特性を持たない一定の減衰特性（所謂フラットロス）を生じる分配器等の伝送機器が設置されている場合に、その減衰特性が同軸ケーブルで生じる減衰特性となるように補償するためのものである。
【００４４】
つまり、ＢＯＮ３２及びＥＱ３４は、入力端子Ｔinに入出力される各信号の信号レベル及びその周波数特性が適正となるように、入力端子Ｔinに接続されるセンタ装置２側伝送線での各信号の減衰特性を補償するためのものである。そして、ＢＯＮ３２及びＥＱ３４の信号減衰特性は、対応する制御回路６２及び６４を介して調整できるようにされている。
【００４５】
次に、下り増幅回路４０は、ＨＰＦ３８を介して入力された下り信号を入力側増幅回路４０ａと出力側増幅回路４０ｄとで２段階に増幅するようにされている。そして、これら各増幅回路４０ａ，４０ｄの間の信号通過経路には、この経路での下り信号の減衰量を調整することにより下り増幅回路４０の利得を増減させるための利得調整回路（ＧＣ）４０ｂと、下り増幅回路４０での下り信号の増幅特性が周波数が高いほど利得が高い周知のチルト特性となるように調整するためのスロープ回路（ＳＬＰ）４０ｃとが設けられている。
【００４６】
また、下り増幅回路４０には、出力側増幅回路４０ｄから出力される下り信号の信号レベルが所定の目標レベルになるように、ＧＣ４０ｂを制御するための利得調整信号を発生する自動利得調整回路（ＡＧＣ回路）４０ｅと、このＡＧＣ回路４０ｅから出力される利得調整信号を、下り増幅回路４０の利得変化に対して電圧レベルが略一定に変化するように補正する折れ線回路４０ｆとが設けられており、ＧＣ４０ｂは、折れ線回路４０ｆを介して入力される利得調整信号に応じて、下り信号の減衰量（延いては、下り増幅回路４０の利得）を変化させる。
【００４７】
尚、折れ線回路４０ｆは、ＡＧＣ回路４０ｅからの信号出力特性が飽和曲線となり、利得調整信号はその信号レベル（電圧）が大きくなる程、下り信号の目標レベルからのずれに対する変化が小さくなるために設けられているものであり、この折れ線回路４０ｆによって、ＧＣ４０ｂに入力される利得調整信号が、下り信号の目標レベルからのずれに対して略一定に変化するように補正される。
【００４８】
また更に下り増幅回路４０には、ＡＧＣ回路４０ｅが下り信号の信号レベルと比較するのに用いる目標レベル（換言すれば下り増幅回路４０からの信号出力レベル）を、外部から指定されたレベルに設定するための制御回路４０ｇと、ＳＬＰ４０ｃにより設定される下り増幅回路４０の増幅特性を外部から指定された所定のチルト特性に設定するための制御回路４０ｈとの２種類の制御回路が設けられている。
【００４９】
一方、上りLow 増幅回路５２及び上りHigh増幅回路５８は、増幅対象となる信号及びその信号の入出力方向が異なるだけで、下り増幅回路４０と同様に構成されている。つまり、これら各上り増幅回路５２，５８にも、各信号増幅用の回路だけでなく、利得調整回路（ＧＣ）、スロープ回路（ＳＬＰ）、ＡＧＣ回路、折れ線回路、２種類の制御回路が設けられており、これら２種類の制御回路を介して、外部から、増幅特性（信号の出力レベル及び傾斜特性）を設定できるようにされている。
【００５０】
また、双方向増幅装置Ａには、各増幅回路４０，５２，５８に内蔵された２種類の制御回路（４０ｇ，４０ｈ等）を介して、各増幅回路４０，５２，５８の増幅特性を設定したり、制御回路６２，６４を介して、ＢＯＮ３２，ＥＱ３４の信号減衰特性を設定するための設定・監視回路７０が設けられている。
【００５１】
この設定・監視回路７０は、通信機能を有するマイクロコンピュータ（以下、単にマイコンという）７０ａを中心に構成されており、Ｄ／Ａ変換器７０ｄを介して、上記各制御回路に制御信号を出力して、ＢＯＮ３２，ＥＱ３４，各増幅回路４０の動作特性を設定できるようにされている。また、設定・監視回路７０には、各増幅回路４０，５２，５８に内蔵された折れ線回路（４０ｆ等）からの出力（利得調整信号）を選択的に取り込むマルチプレクサ（ＭＰＸ）７０ｂと、このマルチプレクサ７０ｂを介して取り込んだ利得調整信号をＡ／Ｄ変換してマイコン７０ａに入力するＡ／Ｄ変換器７０ｃとが設けられている。
【００５２】
また、双方向増幅装置Ａには、マイコン７０ａが、センタ装置２に設けられたステイタスセンタ１６やシステム自動調整部２０との間でデータ通信を行うのに必要が高周波モデム７２を装着するための端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔａ，Ｔｂが設けられている。
【００５３】
尚、端子Ｔ１は、上りLow 増幅回路５２への上りLow 信号入力経路に設けられた上りLow 信号入力用の分岐回路５０に接続され、端子Ｔ２は、下り増幅回路４０からの下り信号の出力経路に設けられた下り信号分岐用の分岐回路４２に接続されている。
【００５４】
そして、高周波モデム７２は、分岐回路４２から端子Ｔ２へと伝送されてくる下り信号の一部を入力端子（ＲＦin）を介して取り込み、下り信号を復調することにより、デジタルデータを生成し、その生成したデジタルデータの内、センタ装置２から当該双方向増幅装置Ａに対して送信されてきた所定アドレスのデータのみを、端子Ｔａを介して、マイコン７０ａに入力する。
【００５５】
また高周波モデム７２は、マイコン７０ａからの出力データを端子Ｔｂを介して取り込み、これに、当該双方向増幅装置Ａを特定するためのアドレスを付与して、上りLow 信号を生成し、その生成した上りLow 信号を、出力端子（ＲＦout ）から端子Ｔ１側に出力することで、その上りLow 信号を、分岐回路５０を介して、上りLow 増幅回路５２に入力させる。
【００５６】
この結果、マイコン７０ａは、高周波モデム７２を介して、センタ装置２に設けられたステイタスセンタ１６やシステム自動調整部２０との間でデータ通信を行うことが可能となる。
また、設定・監視回路７０には、マイコン７０ａに内蔵されるＲＡＭ，ＲＯＭ等のメモリに加えて、記憶内容を保持し、且つ、記憶内容を書き換え可能なフラッシュメモリ（以下、単にメモリという）７０ｅが設けられている。
【００５７】
このメモリ７０ｅは、本発明の記憶手段に相当するものであり、双方向増幅装置Ａから出力される下り信号、上りLow 信号、上りHigh信号の信号レベルをセンタ装置２のシステム自動調整部２０から指定された出力レベルに制御するのに必要なＡＧＣ回路４０ｅの目標レベルと、その目標レベルに対応してＡＧＣ回路４０ｅから出力され、折れ線回路４０ｆにより補正された利得調整信号の標準電圧との関係を表す、双方向増幅装置Ａ固有のＡＧＣ特性データが記憶されている。尚、このＡＧＣ特性データは、本発明の出力ー目標特性データ及び目標ー電圧特性データに相当する。
【００５８】
ここで、ＡＧＣ特性データは、双方向増幅装置Ａの出荷時に、図３に示す如きＡＧＣ特性データ設定用のシステムを利用して、各増幅装置毎に、自動的に生成され、メモリ７０ｅ内に格納されるものである。
以下、このシステム構成及びＡＧＣ特性データの生成・格納手順について説明する。
【００５９】
図３に示すように、ＡＧＣ特性データの設定システムは、下りパイロット信号を発生するための周波数可変型の発振器（下りＰＧ）８２と、上りLow パイロット信号及び上りHighパイロット信号を発生するための周波数可変型の発振器（上りＰＧ）８２を備える。
【００６０】
そして、下りＰＧ８２が発生した下りパイロット信号を、減衰量が調整可能な可変減衰器（ＡＴＴ）８４及び高周波スイッチ８６を介して、対象となる双方向増幅装置Ａの入力端子Ｔinから入力し、出力端子Ｔout から出力される下りパイロット信号を、高周波スイッチ８８を介して、パワーメータ９０に入力することにより、パワーメータ９０にて、その信号レベルを測定するようにされている。
【００６１】
また、上りＰＧ９２が発生した上りパイロット信号（上りLow 又は上りHighパイロット信号）については、減衰量を調整可能な可変減衰器（ＡＴＴ）９４及び高周波スイッチ８８を介して、対象となる双方向増幅装置Ａの出力端子Ｔout から入力し、入力端子Ｔinから出力される上りパイロット信号を、高周波スイッチ８６を介して、パワーメータ９６に入力することにより、パワーメータ９６にて、その信号レベルを測定するようにされている。
【００６２】
ここで、双方向増幅装置Ａの入・出力端子Ｔin，Ｔout に接続される高周波スイッチ８６，８８は、双方向増幅装置Ａに対して上記各パイロット信号を選択的に入出力するための切換スイッチであり、設定装置８０により切り換えられる。また、下りＰＧ８２及び上りＰＧ９２の発振周波数、及び、ＡＴＴ８４，９４の減衰量も、ＡＧＣ特性データの設定対象となっている双方向増幅装置Ａの仕様に応じて、設定装置８０により設定される。
【００６３】
一方、設定装置８０は、ＣＰＵを中心とするマイクロコンピュータ（マイコン）からなり、パワーメータ９０，９６にて測定された上記各パイロット信号の信号レベルは、この設定装置８０に入力される。また、この設定装置８０は、双方向増幅装置Ａ側のマイコン７０ａと同様の通信機能を有し、上述した端子Ｔａ，Ｔｂに接続された通信線（図に点線で示す）を介して、双方向増幅装置Ａ側のマイコン７０ａに対して各種指令を送信する。
【００６４】
次に、図４は、双方向増幅装置Ａに対してＡＧＣ特性データを生成・記憶させるために設定装置８０側で実行されるアンプ調整処理（ａ）、及び、この処理に対応して双方向増幅装置Ａ側の設定・監視回路７０にて実行されるＡＧＣ特性データ生成処理（ｂ）を表すフローチャートである。
【００６５】
尚、図４（ａ）に示すアンプ調整処理は、双方向増幅装置Ａを構成する各増幅回路毎に実行されるものであり、この処理を実行するに当たって、設定装置８０は、図示しない操作部を介して入力される使用者からの指令に従い、高周波スイッチ８６，８８を下りパイロット信号の入・出力側若しくは上りパイロット信号の入・出力側に切り換える。
【００６６】
そこで、以下の説明では、高周波スイッチ８６，８８が下りパイロット信号を入・出力する側に切り換えられて、双方向増幅装置Ａの下り増幅回路４０のＡＧＣ特性データを設定する場合について説明する。
図４（ａ）の如く、アンプ調整処理が起動されると、まずステップ１１０（以下、ステップをＳと記載する）にて、双方向増幅装置Ａの仕様で定まる下り信号の標準出力レベルを、出力規定レベルとして設定する。
【００６７】
尚、双方向増幅装置Ａの標準出力レベルは、増幅対象となる下り信号、上りLow 信号、上りHigh信号毎に定められるため、双方向増幅装置Ａの上りLow 増幅回路５２や上りHigh増幅回路５８のＡＧＣ特性データを設定する場合、Ｓ１１０では、それに対応した信号（つまり上りLow 信号又は上りHigh信号）の標準出力レベルを出力規定レベルとして設定する。
【００６８】
次に、Ｓ１２０では、ＢＯＮ３２、ＥＱ３４、ＡＧＣ回路４０ｅを初期状態に設定するための指令（初期設定指令）を双方向増幅装置Ａに送信し、続くＳ１３０にて、下りＰＧ８２及びＡＴＴ８４を制御することにより、双方向増幅装置Ａに対して、双方向増幅装置Ａの仕様で定まる規定レベルの下りパイロット信号を入力する。
【００６９】
尚、Ｓ１３０では、双方向増幅装置Ａの上りLow 増幅回路５２や上りHigh増幅回路５８のＡＧＣ特性データを設定する場合には、上りＰＧ８２及びＡＴＴ９４を制御することにより、双方向増幅装置Ａに対して、双方向増幅装置Ａの仕様で定まる規定レベルの上りLow 又は上りHighパイロット信号を入力する。
【００７０】
一方、双方向増幅装置Ａ側の設定・監視回路７０では、上記Ｓ１２０の処理によって、設定装置８０から初期設定指令が送信されてくると、ＡＧＣ特性データ生成処理が起動され、Ｓ３１０にて、下り信号がＢＯＮ３２，ＥＱ３４，ＳＬＰ４０ｃをそのまま通過するように、制御回路６２，６４，４０ｈを介して、これら各部３２，３４，４０ｃでの信号制御量を０ｄＢに初期設定すると共に、制御回路４０ｇを介して、ＡＧＣ回路４０ｅが下り増幅回路４０の利得調整に用いる下り信号の目標レベルを標準出力レベルに対応した初期値にする。
【００７１】
この結果、双方向増幅装置Ａにおいて、下り増幅回路４０の利得は、ＡＧＣ回路４０ｅの動作によって、下り増幅回路４０からの信号出力レベル（具体的には下りパイロット信号の出力レベル）が初期値となるように制御され、下り増幅回路４０が設計通りに動作していれば、出力端子Ｔout から出力されるパイロット信号は、標準出力レベルに対応した値となる。
【００７２】
しかし、実際には、下り増幅回路４０を構成する各部にはばらつきがあるため、ＡＧＣ回路４０ｅに設定した目標レベルと双方向増幅装置Ａからの信号出力レベルとにずれが生じ、双方向増幅装置Ａからの信号出力レベルを所望の値に設定するためにＡＧＣ回路４０ｅの目標レベルを変更しても、信号出力レベルを所望の値に設定するのは困難である。
【００７３】
そこで、本実施例では、以下に説明する処理動作によって、下り増幅回路４０において制御回路４０ｇを介してＡＧＣ回路４０ｅに設定される目標レベル（より具体的には目標レベルの設定電圧）と、双方向増幅装置Ａからの下り信号の出力レベルとの対応関係を表すデータを生成して双方向増幅装置Ａのメモリ７０ｅに格納しておくことで、双方向増幅装置Ａに対して下り信号の出力レベルを指定すれば、ＡＧＣ回路４０ｅの目標レベルがそれに対応した値に自動で設定されて、双方向増幅装置Ａからの下り信号の出力レベルが指定した出力レベルとなるようにするのである。
【００７４】
即ち、設定装置８０においては、Ｓ１４０にて、パワーメータ９０を介して、双方向増幅装置Ａからの下りパイロット信号の出力レベルを測定し、Ｓ１５０にて、その出力レベルが、現在設定されている出力規定レベルであるか否かを判断する。そして、出力レベルが出力規定レベルでなければ、Ｓ１６０にて、目標レベル変更指令を送信し、再度Ｓ１４０に移行する。
【００７５】
尚、目標レベル変更指令は、双方向増幅装置Ａ側の対象となる増幅回路（ここでは下り増幅回路４０）のＡＧＣ回路４０ｅに設定されている目標レベルを変更させるための指令であり、Ｓ１６０では、出力レベルが出力規定レベルよりも大きい場合には、目標レベルを所定量だけ減少させ、出力レベルが出力規定レベルよりも小さい場合には、目標レベルを所定量だけ増加させる指令を出力する。
【００７６】
一方、双方向増幅装置Ａ側の設定・監視回路７０では、設定装置８０からＡＧＣ目標レベル変更指令が送信されてくると、Ｓ３２０にてその旨が検出されて、Ｓ３３０が実行される。そして、Ｓ３３０では、制御回路４０ｇを介して、ＡＧＣ回路４０ｅの現在の目標レベルを所定量だけ減少又は増加させる。
【００７７】
次に、設定装置８０において、Ｓ１５０にて、双方向増幅装置Ａからの信号出力レベルが出力規定レベルに一致（若しくは略一致）していると判断されると、今度は、Ｓ１７０にて、双方向増幅装置Ａからの信号出力レベルを現在の出力規定レベルに設定するのに必要なＡＧＣ回路４０ｅの目標レベルを記憶させるために、双方向増幅装置Ａに対して、データ記憶指令を送信する。
【００７８】
すると、双方向増幅装置Ａ側の設定・監視回路７０では、Ｓ３４０にて、その旨を検出し、続くＳ３５０〜Ｓ３７０の処理を実行する。つまり、まず、Ｓ３５０では、ＡＧＣ回路４０ｅから折れ線回路４０ｆを介して現在出力されている利得調整信号の電圧（ＡＧＣ電圧）を読み込み、続くＳ３６０にて、その読み込んだＡＧＣ電圧とＡＧＣ回路４０ｅの現在の目標レベルとを、双方向増幅装置Ａからの現在の信号出力レベル（設定装置８０側で現在設定されている出力規定レベル）に関連付けてマイコン７０ａ内のＲＡＭに記憶し、続くＳ３７０にて、記憶が完了した旨を表す記憶完了信号を設定装置８０に送信する。
【００７９】
尚、Ｓ３６０にて記憶されるＡＧＣ電圧は、双方向増幅装置Ａへのパイロット信号（ここでは下りパイロット信号）の信号入力レベルが出力規定レベルであるときの標準電圧であり、双方向増幅装置Ａが幹線Ｌａ等に配置されて実際に動作しているときには、ＡＧＣ電圧は、入力信号のレベル変化に応じて変化する。
【００８０】
一方、設定装置８０側では、Ｓ１７０にてデータ記憶指令を送信した後は、Ｓ１８０にて、上記記憶完了信号を受信したか否かを判断することにより、双方向増幅装置Ａ側から記憶完了信号が送信されてくるのを待ち、記憶完了信号を受信すると、Ｓ１９０に移行して、予め設定されている全ての出力レベルに対するレベル測定を完了したか否かを判断する。
【００８１】
そして、Ｓ１９０にて全ての出力レベルに対するレベル測定を完了していないと判断されると、続くＳ２００にて、現在設定されている出力規定レベルを、Ｓ１１０にて最初に設定した標準出力レベルを基準とする±５ｄＢの範囲内で、０．１ｄＢステップで変更し、Ｓ１６０にて、その変更に合わせて目標レベル変更指令を双方向増幅器Ａ側に送信した後、Ｓ１４０に移行する。
【００８２】
つまり、上記Ｓ１１０〜Ｓ１８０の一連の処理により、規定レベルの下りパイロット信号を双方向増幅装置Ａに入力したときに、その信号出力レベルを標準出力レベルに制御するのに必要なＡＧＣ回路４０ｅの目標レベルと、そのときのＡＧＣ電圧（標準電圧）とを、双方向増幅装置Ａの設定・監視回路７０に記憶させた後は、出力規定レベルを標準出力レベル±５ｄＢの範囲内で０．１ｄＢずつ順に変化させることで、双方向増幅装置Ａからの信号出力レベルを標準出力レベル±５ｄＢの範囲内で変更するのに必要なＡＧＣ回路４０ｅの目標レベルと、そのときのＡＧＣ電圧（標準電圧）とを、双方向増幅装置Ａの設定・監視回路７０に順に記憶させるのである。
【００８３】
そして、Ｓ１９０にて、全ての出力レベルに対するレベル測定（換言すれば全ての出力レベルに対するデータの生成）が完了したと判断されると、Ｓ２１０に移行して、双方向増幅装置Ａに対して、データ作成終了指令を送信し、下り増幅回路４０に対するアンプ調整処理を終了する。
【００８４】
一方、双方向増幅装置Ａの設定・監視回路７０では、設定装置８０から作成終了指令が送信されてきた旨をＳ３８０にて検出し、続くＳ３９０にて、今まで上記各出力レベル毎にＲＡＭ内に記憶してきた全てのデータを、下り信号の出力レベル設定用のＡＧＣ特性データとして、不揮発性のメモリ７０ｅに格納し、ＡＧＣ特性生成処理を一旦終了する。
【００８５】
この結果、メモリ７０ｅには、双方向増幅装置Ａへの下り信号の入力レベルが規定レベルであるときに、出力レベルを標準出力レベル±５ｄＢの範囲内の所定値に設定するのに必要なＡＧＣ回路４０ｅの目標レベルと、そのとき折れ線回路４０ｆから出力されるＡＧＣ電圧（標準電圧）とを表すＡＧＣ特性データが格納されることになる。
【００８６】
そして、上記一連の処理は、双方向増幅装置Ａの各増幅回路毎に実行されることから、メモリ７０ｅには、双方向増幅装置Ａへの上りLow 及び上りHigh信号の入力レベルが規定レベルであるときに、各信号の出力レベルを標準出力レベル±５ｄＢの範囲内の所定値に設定するのに必要な、上りLow 及び上りHigh増幅回路５２，５８内のＡＧＣ回路の目標レベルと、そのときこれら各増幅回路５２，５８内の折れ線回路から出力されるＡＧＣ電圧（標準電圧）とを表すＡＧＣ特性データも格納されることになる。
【００８７】
次に、上記のように構成された双方向増幅装置Ａが伝送線（幹線Ｌａ，第１分岐線Ｌｂ等）に分散配置された本実施例の双方向ＣＡＴＶシステムにおいて、センタ装置２に設けられたシステム自動調整部２０の動作によって、各双方向増幅装置Ａの動作特性を自動設定する際の手順について説明する。
【００８８】
まず、システム自動調整部２０には、図５に示すように、双方向ＣＡＴＶシステムの設計時に作成した各双方向増幅装置Ａ毎の設定データが記憶されている。尚、設定データは、双方向増幅装置Ａを構成するＢＯＮ３２、ＥＱ３４の減衰特性と、下り信号，上りLow 信号，上りHigh信号の出力レベルと、これら各信号のスロープ特性（周波数に対する信号レベルの傾斜特性）とからなる。そして、システム自動調整部２０は、各双方向増幅装置Ａに対して、処理の順序で、設定データを送信する。
【００８９】
尚、このデータ送信には、下り信号の周波数範囲内で予め設定された固定周波数の搬送波が使用され、システム自動調整部２０は、その信号を送受信器１０に出力することにより、送受信器１０から下り信号の一つとして伝送線上に送出させる。
【００９０】
一方、伝送線上に配置された各双方向増幅装置Ａにおいては、外付けされた高周波モデム７２が、センタ装置２側から送信されてくる下り信号の中から、動作特性設定用に割り当てられた所定周波数の下り信号を選局し、その下り信号を復調することでデータを復元して、設定・監視回路７０に入力する。
【００９１】
すると設定・監視回路７０は、高周波モデム７２から入力されたデータに付与されているアドレスから、今回受信した設定データは他の双方向増幅装置Ａに対するものであるか否かを判定し、設定データが自己に対するものであれば、取得した設定データに基づき、ＢＯＮ３２及びＥＱ３４の減衰特性、各増幅回路４０，５２，５８内のＳＬＰ（４０ｃ等）のスロープ特性、及び、各信号（下り信号，上りLow 信号，上りHigh信号）の出力レベルを設定する。
【００９２】
ところで、双方向増幅装置Ａにおいて、ＢＯＮ３２及びＥＱ３４の減衰特性や、各増幅回路４０，５２，５８内のＳＬＰ（４０ｃ等）のスロープ特性については、制御回路６２，６４，４０ｈを介して直接設定できるが、各信号の出力レベルは、直接設定できない。
【００９３】
このため、双方向増幅装置Ａにおいて、上記各信号の出力レベルをセンタ装置２側から指定された出力レベルに設定する際には、メモリ７０ｅに格納されたＡＧＣ特性データが用いられ、マイコン７０ａが図６（ａ）に示す出力レベル設定処理を実行することにより、各信号の出力レベルが設定される。
【００９４】
即ち、図６（ａ）に示すように、例えば、下り信号の出力レベルをセンタ装置２側から指定された出力レベルに設定する際には、マイコン７０ａは、センタ装置２側から指定された出力レベルに対応する下り増幅回路４０内のＡＧＣ回路４０ｅの目標レベルをメモリ７０ｅから読み出し（Ｓ４１０）、その目標レベルを、制御回路４０ｇを介して、ＡＧＣ回路４０ｅに設定する（Ｓ４２０）。
【００９５】
この結果、ＡＧＣ回路４０ｅは、下り増幅回路４０からの下り信号の出力レベルがこの目標レベルとなるように、下り増幅回路４０の利得を制御し、双方向増幅装置Ａから端末側に出力される下り信号の信号出力レベルは、センタ装置２から指定された出力レベルとなる。
【００９６】
また、出力レベル設定処理において、Ｓ４２０にて、ＡＧＣ回路４０ｅの目標レベルを設定した後は、メモリ７０ｅから、今回設定した目標レベルに対応したＡＧＣ電圧（標準電圧）を読み出し、これに基づき、この標準電圧を中心とする所定電圧範囲を、ＡＧＣ電圧の許容電圧範囲として設定する（Ｓ４３０）。
【００９７】
つまり、メモリ７０ｅにＡＧＣ回路４０ｅの目標レベルに対応して記憶されているＡＧＣ電圧は、双方向増幅装置Ａへの下り信号の入力レベルが双方向増幅装置Ａの仕様から定まる規定レベルであるときの値であり、実際のＡＧＣ電圧とメモリ７０ｅに格納されたＡＧＣ電圧（標準電圧）とのずれを検出すれば、入力レベルの規定レベルからのずれが判る。
【００９８】
そこで、本実施例では、その標準電圧を中心とする所定電圧範囲をＡＧＣ電圧の許容電圧範囲として設定することにより、ＡＧＣ電圧を用いて、下り信号の伝送系の異常を判定できるようにしているのである。
尚、許容電圧範囲としては、例えば、下り信号の入力レベルが規定レベルを中心として所定電圧（例えば±４ｄＢ）以上ずれた場合の値に設定すればよい。
【００９９】
また、図６（ａ）に示した出力レベル設定処理は、下り信号の出力レベルを設定する場合だけでなく、上りLow 信号や上りHigh信号の出力レベルを設定する場合にも、同様に実行され、その処理によって、上りLow 増幅回路５２及び上りHigh増幅回路５８内のＡＧＣ回路の目標レベルが設定される。そして、本実施例では、この出力レベル設定処理が、本発明の目標レベル設定手段に相当する。
【０１００】
また次に、本実施例の双方向ＣＡＴＶシステムにおいて、各双方向増幅装置Ａ内のマイコン７０ａは、上記のように各増幅回路のＡＧＣ回路の目標レベルを設定した後の通常動作時に、定期的に図６（ｂ）に示す入力異常判定処理を実行する。
【０１０１】
この処理は、出力レベル設定処理を実行した際に設定したＡＧＣ電圧の許容電圧範囲を用いて、下り信号、上りLow 信号、或いは上りHigh信号の入力レベルの異常を判定するための処理であり、本発明の動作監視手段に相当する。
そして、この処理が開始されると、まずＳ５１０にて、各増幅回路内で折れ線回路（４０ｆ）からＧＣ（４０ｂ）に出力される利得調整信号の電圧レベル（ＡＧＣ電圧）をＭＰＸ７０ｂ，Ａ／Ｄ変換器７０ｃを介して読み込み、続くＳ５２０にて、その読み込んだＡＧＣ電圧が、出力レベル設定処理の実行時に設定した許容電圧範囲内にあるか否かを判断する。
【０１０２】
そして、ＡＧＣ電圧が許容電圧範囲内にあれば、そのまま入力異常判定処理を終了し、ＡＧＣ電圧が許容電圧範囲内になければ、下り信号、上りLow 信号、或いは上りHigh信号の入力レベルが異常であると判断して、Ｓ５３０にて、その旨をマイコン７０ａ内のＲＡＭに記憶すると共に、その旨を表す異常判定信号を、高周波モデム７２を介して、センタ装置２側に送信し、当該入力異常判定処理を終了する。
【０１０３】
尚、双方向増幅装置Ａからセンタ装置２に異常判定信号が送信されると、センタ装置２側では、その異常判定信号がステイタスセンタ１６に伝送され、ステイタスセンタ１６では、その異常判定信号から、双方向増幅装置Ａへの信号の入力系（若しくは増幅回路自体）に何らかの異常があると判断して、警報を発生する。
【０１０４】
この結果、管理者は、作業者に対して、異常が発生した双方向増幅装置Ａの点検等を速やかに指示することができ、双方向ＣＡＴＶシステムを速やかに正常状態に復旧させることが可能となる。
以上詳述したように、本実施例の双方向ＣＡＴＶシステムにおいては、伝送線上に配置される双方向増幅装置（幹線分岐増幅器，幹線増幅器，分岐増幅器，延長増幅器等）に、下り信号，上りLow 信号，上りHigh信号の出力レベルを所望レベルに設定するのに必要なＡＧＣ回路の目標レベルを表すＡＧＣ特性データが記憶されている。そして、センタ装置２側から各双方向増幅装置に対して出力レベルの設定データを送信することにより、各双方向増幅装置が、ＡＧＣ特性データに基づき、各信号の出力レベルをセンタ装置２側から指定された出力レベルに設定するのに必要なＡＧＣ回路の目標レベルを読み出し、その目標レベルを、各増幅回路内のＡＧＣ回路の目標レベルとして設定する。
【０１０５】
このため、本実施例の双方向ＣＡＴＶシステムによれば、システムを構成している各双方向増幅装置からの各信号の出力レベルを設計値に設定するに当たって、従来のように、センタ装置側で、双方向増幅装置からの出力レベルを監視しながら、双方向増幅装置を構成している各増幅回路の利得を遠隔制御する必要がなく、各双方向増幅装置からの各信号の出力レベルを、極めて簡単に設計値に設定することが可能となる。
【０１０６】
また、センタ装置側で、各双方向増幅装置の動作状態を監視するために、双方向増幅装置を構成する増幅回路への信号の入・出力レベルを測定する測定回路を設ける必要がないので、双方向増幅装置の構成を簡素化し、双方向増幅装置（延いてはシステム全体）のコストダウンを図ることができる。
【０１０７】
本実施例では、各双方向増幅装置に入力される各信号の入力レベルや増幅回路の動作状態の異常を自動で検出できるようにするために、ＡＧＣ特性データとして、各信号の出力レベルに対応したＡＧＣ回路の目標レベルだけでなく、各信号の出力レベルに対応してＡＧＣ回路の目標レベルを設定した際に生成される利得調整信号の信号レベル（ＡＧＣ電圧の標準電圧）を記憶しておき、システム運用時に、各双方向増幅装置において、ＡＧＣ電圧の標準電圧からのずれを監視し、そのずれが許容電圧範囲を超えると、増幅回路への信号入力経路若しくは増幅回路自体に異常があると判断して、その旨を、センタ装置側に通知するようにされている。
【０１０８】
このため、本実施例の双方向ＣＡＴＶシステムによれば、従来装置に比べて、システム異常の監視も極めて容易に行うことができる。
つまり、従来装置では、各双方向増幅装置に対する各信号の入・出力レベルを、センタ装置側で監視するようにしていたことから、センタ装置側では、各双方向増幅装置との間でデータの送受信を頻繁に行わなければならず、双方向ＣＡＴＶシステムの規模が大きくなる程、センタ装置側でのシステム監視のための処理負荷が大きくなるという問題があった。
【０１０９】
しかし、本実施例の双方向ＣＡＴＶシステムによれば、ＡＧＣ電圧を用いて異常を判定し、しかもその異常判定は、各双方向増幅装置側で行うようにしていることから、センタ装置側でのシステム監視のための処理負荷を低減することができ、しかも、各双方向増幅装置側でも、各増幅回路のＡＧＣ電圧が許容電圧範囲内にあるか否かを判定するだけでよく、センタ装置に対して各信号の入出力レベルを送信する必要がないため、各双方向増幅装置側での処理負荷についても低減できるようになるのである。
【０１１０】
尚、このような監視を行うに当たっては、ＡＧＣ回路から折れ線回路を介して出力される利得調整信号の信号レベル（ＡＧＣ電圧）をそのままセンタ装置側に送信するようにし、センタ装置側では、そのＡＧＣ電圧の標準値からのずれに基づき、システムの異常を判定するようにすることもできる。
【０１１１】
しかし、このようにした場合には、ＡＧＣ電圧が各信号の入力レベルの変化に比例して変化するように、折れ線回路の特性を調整しなければならず、その調整作業に要する工数によって双方向増幅装置のコストアップを招く、といった問題が発生する。
【０１１２】
以下、この理由を説明する。
折れ線回路４０ｆは、例えば、図７に示すように、前後二段の差動増幅回路４１ａ，４１ｂと、前段の差動増幅回路４１ａからの信号出力レベルが設定値より大きいか否かによって後段の差動増幅回路４１ｂの増幅特性（利得）を切り換える利得切換回路４１ｃとから構成される。
【０１１３】
ここで、入力段の差動増幅回路４１ａは、オペアンプＯＰ１と、オペアンプＯＰ１の反転入力端子（−）に外部からの入力信号Ｖin（具体的には、ＡＧＣ回路４０ｅからの利得調整信号）を入力する入力抵抗Ｒ１と、オペアンプＯＰ１の反転入力端子（−）と出力端子との間に設けられた帰還抵抗Ｒａと、オペアンプＯＰ１の非反転入力端子（＋）を接地する抵抗Ｒ２，Ｒ３の直列回路と、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３との接続点を電源電圧Ｖｃｃが印加された電源ラインに接続する抵抗Ｒｂとから構成されている。
【０１１４】
このため、差動増幅回路４１ａでは、入力信号Ｖinが抵抗Ｒ１，Ｒａの抵抗値で決まる所定ゲイン（Ｒａ／Ｒ１）で増幅され、しかも、その増幅後の信号は、抵抗Ｒｂと抵抗Ｒ３とで電源電圧Ｖｃｃを分圧した所定電圧分オフセットされることになる。
【０１１５】
また、出力段の差動増幅回路４１ｂは、オペアンプＯＰ２と、オペアンプＯＰ２の反転入力端子（−）に差動増幅回路４１ａからの出力信号Ｖ１を入力する入力抵抗Ｒ５と、オペアンプＯＰ２の反転入力端子（−）と出力端子との間に設けられた帰還抵抗Ｒ６と、オペアンプＯＰ１の非反転入力端子（＋）を接地する抵抗Ｒ８，ダイオードＤ４及び抵抗Ｒ９の直列回路と、抵抗Ｒ８とダイオードＤ４との接続点を電源ラインに接続する抵抗Ｒ１０とから構成されている。
【０１１６】
このため、差動増幅回路４１ｂでは、差動増幅回路４１ａからの出力信号Ｖ１が抵抗Ｒ５，Ｒ６の抵抗値で決まる所定ゲイン（Ｒ６／Ｒ５）で増幅され、しかも、その増幅後の信号は、抵抗Ｒ８と抵抗Ｒ９とで電源電圧Ｖｃｃを分圧した所定電圧分オフセットされることになる。尚、ダイオードＤ４は、温度補償用のダイオードである。
【０１１７】
次に、利得切換回路４１ｃは、オペアンプＯＰ１の出力端子とオペアンプＯＰ２の反転入力端子（−）との間に（換言すれば抵抗Ｒ５に対して並列に）設けられたダイオードＤ１と抵抗Ｒ４との直列回路と、これらダイオードＤ１と抵抗Ｒ４との接続点をダイオードＤ２，Ｄ３を介して接地する接地抵抗Ｒ７と、同じくその接続点を電源ラインに接続する抵抗Ｒ８とから構成されている。
【０１１８】
この利得切換回路４１ｃにおいて、ダイオードＤ１は、アノードがオペアンプＯＰ１の出力端子に接続されるように配置されており、しかも、このダイオードＤ１のカソード側電圧Ｖ２は、電源電圧Ｖｃｃを抵抗Ｒ８と抵抗Ｒ７とで分圧した基準電圧Ｖ２となるため、オペアンプＯＰ１からの出力信号Ｖ１が基準電圧Ｖ２に比べてダイオードＤ１の順方向電圧Ｖｆ（約０．７Ｖ）以上高くなると、ダイオードＤ１が導通して、オペアンプＯＰ２の非反転入力端子（−）には、オペアンプＯＰ１からの出力信号Ｖ１が、抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ４との並列回路を介して入力されることになる。
【０１１９】
そして、この状態では、差動増幅回路４１ｂのゲインは、抵抗Ｒ５とＲ４との並列回路の抵抗値Ｒin（Ｒin＝Ｒ４・Ｒ５／（Ｒ４＋Ｒ５））と、Ｒ６の抵抗値とで決定されることから、ダイオードＤ１の導通時には、ダイオードＤ１の非導通時に比べて、差動増幅回路４１ｂのゲインが大きくなる。尚、ダイオードＤ２，Ｄ３は、温度補償用のダイオードである。
【０１２０】
このように、折れ線回路４０ｆは、前段の差動増幅回路４１ａからの出力信号Ｖ１の信号レベルが抵抗Ｒ７，Ｒ８の抵抗値で決まる設定値よりも大きい場合に、差動増幅回路４１ｂの増幅特性（利得）を通常よりも大きくすることで、ＡＧＣ回路４０ｅからの利得調整信号を、下り信号の目標レベルからのずれに対して略一定に変化するように補正するのであるが、上記のように、この折れ線回路から出力される利得調整信号の信号レベル（ＡＧＣ電圧）をそのままセンタ装置側に送信し、センタ装置側で、そのＡＧＣ電圧の標準値からのずれに基づき、システムの異常を判定するようにすると、各双方向増幅装置毎に、折れ線回路から出力されるＡＧＣ電圧と双方向増幅装置への各信号の入力レベルとが一対一に対応するように折れ線回路の特性を調整しなければならない。
【０１２１】
そして、この調整には、例えば、図７に示した折れ線回路４０ｆにおける抵抗Ｒａ及び抵抗Ｒｂを可変抵抗とし、これらの各抵抗Ｒａ，Ｒｂの抵抗値を調整することにより、入力段の差動増幅回路４１ａのゲイン及びオフセットを各々調整するようにすればよいが、これら２つの抵抗Ｒａ，Ｒｂを用いて折れ線回路４０ｆの増幅特性を所望特性に調整するには、多大な工数を要することになり、双方向増幅装置のコストアップを招くことになるのである。
【０１２２】
これに対して、本実施例によれば、ＡＧＣ特性データから、各信号の出力レベルとＡＧＣ電圧の標準値との関係が明らかとなっており、各信号の出力レベルを所定レベルに制御している状態では、ＡＧＣ電圧の標準値のずれから、各信号の入力レベルの変動が判ることから、折れ線回路の特性を調整する必要がなく、その調整作業によって双方向増幅装置のコストアップを招くといったことはない。
【０１２３】
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
例えば、上記実施例では、上り信号として、一般的な双方向ＣＡＴＶシステムにて用いられている上りLow 信号に加えて、上りHigh信号をも伝送するようにしたＣＡＴＶシステムについて説明したが、下り信号とこれより周波数の低い上り信号（上りLow 信号）とを双方向に伝送するＣＡＴＶシステムであっても本発明を適用することにより上記実施例と同様の効果を得ることができる。尚、この場合、双方向増幅装置は、図２に示したものから、上りHigh増幅回路５８と、上りHigh信号と他の信号とを分離するためのフィルタ（ＨＰＦ５６，６０、ＬＰＦ３６，４６）とを削除した構成とすればよい。
【０１２４】
また、上記実施例では、双方向増幅装置がセンタ装置との間でデータ通信を行うための高周波モデムを、双方向増幅装置に対して外付けするものとして説明したが、こうした高周波モデム等の通信装置は、双方向増幅装置内に組み込むようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例の双方向ＣＡＴＶシステムの構成を表す概略構成図である。
【図２】 実施例の双方向増幅装置の構成を表すブロック図である。
【図３】 双方向増幅装置に記憶させるＡＧＣ特性データを設定するのに用いられる設定システムの構成を表すブロック図である。
【図４】 図３の設定システムを利用してＡＧＣ特性データを設定する際の手順を表すフローチャートである。
【図５】 センタ装置側のシステム自動調整部に記憶された双方向増幅装置の動作特性設定用データを表す説明図である。
【図６】 双方向増幅装置において信号出力レベルの自動設定及び信号入力レベルの異常監視を行うために実行される制御処理を表すフローチャートである。
【図７】 折れ線回路の構成を表す電気回路図である。
【符号の説明】
２…センタ装置、１０…送受信器、１６…ステイタスセンタ、２０…システム自動調整部、３２…ＢＯＮ（擬似線路）、３４…ＥＱ（イコライザ）、４０…下り増幅回路、４０ａ…入力側増幅回路、４０ｄ…出力側増幅回路、４０ｅ…ＡＧＣ回路、４０ｆ…折れ線回路、４０ｇ，４０ｈ，６２，６４…制御回路、５２…上りLow 増幅回路、５８…上りHigh増幅回路、７０…設定・監視回路、７０ａ…マイコン、７０ｂ…マルチプレクサ、７０ｃ…Ａ／Ｄ変換器、７０ｄ…Ｄ／Ａ変換器、７０ｅ…メモリ、７２…高周波モデム、Ａ…双方向増幅装置（Ａ０，Ａ２…幹線分岐増幅器、Ａ１…幹線増幅器、Ａ01，Ａ02…分岐増幅器）。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a bidirectional amplifying device that can automatically set a signal output level after amplification from the center device side of the bidirectional CATV system, and a bidirectional CATV system constructed using the bidirectional amplifying device. .
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a bidirectional CATV system, in order to be able to automatically adjust the signal output level from a bidirectional amplification device for signal amplification arranged on a transmission line from the center device side, or to monitor its operation, 2. Description of the Related Art A bidirectional amplifying device is known that includes a detection circuit that detects input / output levels of a downstream signal and an upstream signal and is configured to transmit a detection result by the detection circuit to the center device side (for example, (See Kaisho 56-1558584).
[0003]
When a bidirectional CATV system is configured using the bidirectional amplifying apparatus configured as described above, the center apparatus monitors the signal input / output level at each bidirectional amplifying apparatus, thereby causing a system abnormality. Can be detected promptly, and inspection work conventionally performed by an operator can be made unnecessary.
[0004]
In this system, since the output level of the signal from each bidirectional amplifying device can be automatically detected on the center device side, the signal output level from each bidirectional amplifying device is set to the design value immediately after the construction of the bidirectional CATV system. The adjustment work to be set can also be automatically performed by transmitting a level adjustment command signal (gain adjustment signal) from the center device to each bidirectional amplifying device.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the input / output level of the signal to each amplifier circuit is transmitted to the center device side in the above-described bidirectional amplifier device, gain adjustment (output level adjustment) and inspection work are performed on the center device side. However, there is a problem in that it is necessary to incorporate a signal level detection circuit in the bidirectional amplifying device, which increases the size and cost of the bidirectional amplifying device.
[0006]
In other words, in the bi-directional amplifier, the input / output level of the signal to each amplifier circuit (each amplifier circuit for upstream signal amplification and downstream signal amplification) can be detected, and the detection result can be transmitted to the center device side. In addition to a communication circuit for performing data communication with the center device, a branch circuit for branching a part of the signal from a signal input / output path to each amplifier circuit, and each branched signal Because it is necessary to provide a channel selection / detection circuit for extracting and detecting a pilot signal for system inspection from among them, and an A / D conversion circuit for converting the signal level of the detected pilot signal into digital data Further, the configuration of the bidirectional amplifying device becomes complicated, leading to an increase in the size of the device, which leads to an increase in the cost of the device.
[0007]
The present invention has been made in view of such problems, and the signal output level can be automatically adjusted from the center device side without detecting the input / output level of the signal to the amplifier circuit, and the system can be easily monitored. An object of the present invention is to provide a bidirectional amplifying device and a bidirectional CATV system using the same.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In the bidirectional amplifying device according to claim 1, which has been made to achieve the above object, each amplifier circuit has a gain of each amplifier circuit that amplifies the downstream signal and the upstream signal flowing through the transmission line of the bidirectional CATV system. It is automatically adjusted by a corresponding automatic gain adjustment circuit.
[0009]
The automatic gain adjustment circuit adjusts the gain of the amplification circuit so that the output level from the amplification circuit becomes the target level. The target level used by the automatic gain adjustment circuit to adjust the gain of the amplification circuit is The target level setting means is set based on the output level setting data transmitted from the center apparatus to the apparatus for setting the output level of each signal and the output-target characteristic data stored in the storage means. The
[0010]
In other words, in the present invention, the storage means stores an output-target characteristic representing the relationship between the output level of each signal from the device and the target level used by each automatic gain adjustment circuit to automatically adjust the gain of each amplification circuit. Data is stored in advance, and when the target level setting means sets the target level of each automatic gain adjustment circuit based on the output level setting data from the center apparatus, the output level specified by the center apparatus and the storage means are stored. Using the stored output-target characteristic data, a target level required to control the output level of each signal to the output level designated by the center device is obtained, and this is obtained as the target of each automatic gain adjustment circuit. It is set as a level.
[0011]
Therefore, according to the bidirectional amplification device of the present invention, the output level of each signal is set to the output level corresponding to the output level setting data transmitted from the center device (in other words, the output level specified by the center device). Can be set to
In the bidirectional amplifier of the present invention, the input / output level of the signal to each amplifier circuit is detected so that the output level of each signal can be controlled on the center device side as in the conventional device described above. Since there is no need to transmit to the center device side, the detection circuit (branch circuit, channel selection / detection circuit, etc.) for detecting the input / output level of each signal becomes unnecessary, and the device configuration can be simplified. can do.
[0012]
Therefore, according to the present invention, it is possible to reduce the size of the bidirectional amplifying device that can automatically set the output level of each signal according to a command from the center device side, and to realize the device at low cost.
Also, when setting the output level of each signal in the bidirectional amplifying device, the center device only needs to specify the output level of each signal to the bidirectional amplifying device, and the signal is transmitted from the bidirectional amplifying device. Since it is not necessary to adjust the gain of each amplifier circuit that constitutes the bidirectional amplifier while checking the input / output level of each signal coming, the adjustment operation can be performed very easily. The time required can be shortened.
[0013]
Next, in the bidirectional amplifying device according to claim 2, each automatic gain adjustment circuit further automatically adjusts the gain of each amplification circuit with respect to the storage means for storing the output-target characteristic data. Target-voltage characteristic data representing the relationship between the target level to be used and the standard voltage of the gain adjustment signal output from each automatic gain adjustment circuit to each amplification circuit is stored, and the target level setting means has each automatic gain adjustment circuit After the target level is set, the operation monitoring means periodically determines the abnormality of each amplifier circuit according to the following procedure in accordance with the monitoring command from the center apparatus side or the preset monitoring timing. ing.
[0014]
That is, in the bidirectional amplifying device according to claim 2, the operation monitoring means detects the voltage level of the gain adjustment signal output from each automatic gain adjustment circuit to each amplification circuit, and also stores the target stored in the storage means. -Obtain the standard voltage corresponding to the target level that each automatic gain adjustment circuit uses for gain adjustment from the voltage characteristic data, and check if there is an error in each amplifier circuit based on the difference between the voltage level of each gain adjustment signal and the standard voltage. Determine.
[0015]
As a result, according to the bidirectional amplifying device of claim 2, the operation of each amplifier circuit is periodically monitored by the operation monitoring means, and the malfunction of each amplifier circuit or the signal input level to each amplifier circuit is detected. If the deviation from the standard voltage of the gain adjustment signal output from each automatic gain adjustment circuit to each amplification circuit becomes significantly large due to a deviation from the appropriate value, etc., that fact is promptly detected. Become.
[0016]
Therefore, in this bidirectional amplifying apparatus, when it is determined by the operation monitoring means that the operation of the amplifier circuit is abnormal, a notification to that effect is given to the system administrator. Work can be done quickly.
When notifying the system administrator of the abnormality determination result of each amplifier circuit by the operation monitoring means in this way, for example, a wireless communication device (wireless telephone) is provided in the bidirectional amplifier, and the abnormality determination result is displayed. The system administrator may be notified wirelessly, but more preferably, the operation monitoring means may be configured as described in claim 3.
[0017]
That is, in the bidirectional amplifying device according to the third aspect, the operation monitoring means transmits a signal representing the abnormality determination result of each amplifier circuit to the center device as one of the upstream signals. Therefore, if a bidirectional CATV system is constructed using this bidirectional amplifying apparatus, the center apparatus can monitor the abnormal operation of each bidirectional amplifying apparatus constituting the bidirectional CATV system. Since there is no need to separately provide a wireless communication device in the bidirectional amplifying device, the bidirectional amplifying device, and in other words, the bidirectional CATV system can be realized at low cost.
[0018]
In addition, when the operation state of the bidirectional amplifying device is monitored on the center device side as described above, it is necessary to determine the abnormality of each amplifier circuit by the operation monitoring means on the bidirectional amplifying device side. For example, the operation monitoring means on the bidirectional amplifying device side is periodically gained from each automatic gain adjustment circuit to each amplifying circuit in accordance with a monitoring command from the center device side or a preset monitoring timing. While detecting the voltage level of the adjustment signal, the standard voltage corresponding to the target level used for gain adjustment by each automatic gain adjustment circuit is acquired from the target-voltage characteristic data stored in the storage means, and these voltage levels and The standard voltage may be transmitted to the center device as it is, and the abnormality determination of each amplifier circuit may be performed on the center device side.
[0019]
On the other hand, the invention described in claim 4 relates to a bidirectional CATV system constructed by using the bidirectional amplifier according to any one of claims 1 to 3 described above. Output level that automatically sets the signal output level from each bidirectional amplifying device by sending output level setting data for setting the output level of the signal to each bidirectional amplifying device arranged on the transmission line Setting means is provided.
[0020]
Therefore, according to this bidirectional CATV system, for example, when operating the system, when setting the signal output level from each bidirectional amplifying device to the design value, the output level setting means on the center apparatus side By simply inputting the signal output level from the bidirectional amplifying device, the signal output level from each bidirectional amplifying device can be automatically set, and the setting operation can be performed very easily.
[0021]
Further, the invention according to claim 5 is the bidirectional CATV system according to claim 4, wherein the bidirectional amplifying device arranged on the transmission line is provided with operation monitoring means. A bidirectional CATV system abnormality is obtained by using a bidirectional amplifying device and acquiring a signal representing an abnormality determination result of the amplifier circuit transmitted from each bidirectional amplifying device via a transmission line on the center device side. The system monitoring means for monitoring is provided.
[0022]
Therefore, according to this bidirectional CATV system, it becomes possible to centrally manage the abnormality of each bidirectional amplifying device constituting the system on the center device side. It becomes possible to promptly start the recovery work by the worker.
[0023]
As described above, when the operation monitoring means on the bidirectional amplifying device side is configured to transmit the voltage level of the gain adjustment signal and the corresponding standard voltage to the center device side as it is, the center device side In the system monitoring means, the abnormality of the amplifier circuit constituting the bidirectional amplification device may be determined from the difference between these values.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing the entire configuration of a bidirectional CATV system according to an embodiment to which the present invention is applied.
[0025]
As shown in FIG. 1, the bidirectional CATV system of this embodiment transmits a downlink signal of a predetermined transmission frequency band (for example, 70 MHz to 602 MHz band) from the center device 2 to the terminal side, and the center device from the terminal side. On the second side, an upstream Low signal in a transmission frequency band having a frequency lower than that of the downstream signal (for example, 10 MHz to 55 MHz band), and an upstream high signal having a frequency higher than that of the downstream signal (for example, a 650 MHz to 770 MHz band). Two types of upstream signals are transmitted together with the signal.
[0026]
The trunk line La connected to the center apparatus 2 and the trunk line provided on the trunk line La are used as transmission lines for bidirectional transmission of these signals between the center apparatus 2 and the subscriber-side terminal apparatus of the system. A large number of first branch lines Lb branched from the trunk line La via branch amplifiers A0 and A2, branching devices not shown, etc., branching amplifiers A01 and A02 provided on each first branch line Lb, branching devices not shown, etc. Branching from the second branch line Lc via a number of second branch lines Lc branched from the first branch line Lb and tap-offs (branches) B1 and B2 provided on the second branch line Lc, not shown It has a service line that leads to the protector on the subscriber side. In this embodiment, these lines (transmission lines) are coaxial cables.
[0027]
The trunk line La is connected to the trunk line amplifier A1 for bidirectionally amplifying the transmission signal flowing through the trunk line La and the above-described trunk line branching amplifiers A0, A2, etc., cascaded at predetermined intervals as the bidirectional amplifying device of the present invention. The first branch line Lb also includes an extension amplifier (not shown) that bi-directionally amplifies a transmission signal flowing through the first branch line Lb, and the above-described branch amplifiers A01 and A02 as the bidirectional amplifier of the present invention. Etc. are cascade-connected at a predetermined interval.
[0028]
On the other hand, the center device 2 includes a satellite reception antenna 6 that receives broadcast radio waves from a BS (broadcast satellite) and a CS (communication satellite) as a reception antenna that receives a television broadcast signal distributed to a subscriber-side terminal, A terrestrial receiving antenna 8 for receiving broadcast radio waves from the station is provided.
[0029]
Then, the received signal from the satellite receiving antenna 6 is once demodulated by the receiver 12, converted into a broadcast signal that can be transmitted by the modulator 14 by the modulator 14, and then input to the transmitter / receiver 10 to receive the terrestrial receiving antenna. The received signal from 8 is input to the transceiver 10 as it is. The satellite broadcast signal output from the modulator 14 and the terrestrial broadcast signal included in the received signal from the terrestrial receiving antenna 8 are channel-arranged (frequency converted) into a predetermined channel broadcast signal by the transceiver 10. Then, it is sent to the trunk line La.
[0030]
Further, the center device 2 includes a status center for monitoring the operating state of each of the amplifiers (hereinafter simply referred to as the bidirectional amplifying device A) provided on the transmission line (the trunk line La, the first branch line Lb, etc.). 16. System automatic adjustment unit 20 for automatically adjusting the output level of the signal from each bidirectional amplifying device A and the frequency characteristics at the time of amplification, for monitoring the operating state of each bidirectional amplifying device A and adjusting the operating characteristics A pilot signal generator (hereinafter simply referred to as PG) 22 for generating a downlink pilot signal having a predetermined frequency (for example, 451.25 MHz) is also provided as a downlink signal used for.
[0031]
These units are connected to the trunk line La via the transmitter / receiver 10, and the status center 16 receives a determination signal indicating an abnormality in the internal circuit (amplifier circuit) transmitted from each bidirectional amplifier A. Is input to the transmitter / receiver 10, and the setting data for operation setting of each bidirectional amplifying apparatus A generated by the system automatic adjustment unit 20 and the downlink pilot signal generated by the PG 22 are transmitted via the transmitter / receiver 10. And sent out on the trunk line La.
[0032]
Although not shown in the figure, at the ends of the trunk line La and the first branch line Lb, predetermined values are provided as an uplink low signal and an uplink high signal used for monitoring the operation state of each bidirectional amplifying apparatus A and adjusting the operation characteristics. A pilot signal generator (PG) for generating an uplink low pilot signal (eg, 48.0 MHz) and an uplink high pilot signal (eg, 771.25 MHz) is provided.
[0033]
In addition, the center device 2 is subscribed to the Internet through the router 26 and the transceiver 10 connected to an external Internet network so that the function as an Internet service provider (ISP) can be realized. A server group 28, such as a center modem 24, a WWW server, and a mail server, for transmitting and receiving data to and from the user terminal is also provided.
[0034]
In the present embodiment, the status center 16 provided in the center apparatus 2 corresponds to the system monitoring means of the present invention, and the system automatic adjustment unit 20 similarly corresponds to the output level setting means of the present invention.
Next, the configuration of each bidirectional amplifying apparatus A installed in the trunk line La and the first branch line Lb will be described with reference to FIG.
[0035]
Note that the bidirectional amplifying apparatus A shown in FIG. 2 represents a configuration of a main line amplifier A1 not provided with a branch terminal or an extension amplifier (not shown), and has a built-in branch circuit, and receives a downstream signal from the branch terminal of the branch circuit. The configuration is different from the main branching amplifiers A0 and A2 and the branching amplifiers A01 and A02 that transmit and receive upstream signals (upstream Low signal and upstream High signal) transmitted from the terminal side.
[0036]
However, these branch amplifiers having a built-in branch circuit are well known in the art, and these branch amplifiers also have the same configuration as the bidirectional amplifier A shown in FIG. 2 except that the branch circuit and the branch terminal are provided. Therefore, in the present embodiment, the configuration of each bidirectional amplifying device A arranged on the transmission line will be described based on FIG. 2, and the detailed description of the branch amplifier having a branch function will be omitted.
[0037]
As shown in FIG. 2, each bidirectional amplifying apparatus A arranged on the transmission line has an input terminal Tin for connecting the transmission line (the trunk line La or the first branch line Lb) on the center apparatus 2 side and the terminal side. And an output terminal Tout.
The downstream signal input to the input terminal Tin via the transmission line on the center device 2 side is downstream amplified via the BON 32, the equalizer (EQ) 34, the low-pass filter (LPF) 36, and the high-pass filter (HPF) 38. After being input to the circuit 40 and amplified to a predetermined level by the downstream amplifier circuit 40, it is transmitted to the output terminal Tout via the HPF 44 and the LPF 46, and is transmitted from the output terminal Tout to the terminal-side transmission line.
[0038]
On the other hand, of the upstream signal input to the output terminal Tout, the upstream low signal having a low frequency is input to the upstream low amplifying circuit 52 via the LPF 46 and LPF 48, and is amplified to a predetermined level by the upstream low amplifying circuit 52. After that, the signal is transmitted to the input terminal Tin via the LPF 54, LPF 36, EQ 34, and BON 32, and is transmitted from the input terminal Tin to the transmission line on the center device 2 side.
[0039]
Further, an upstream high signal having a high frequency among the upstream signals input to the output terminal Tout is input to the upstream high amplification circuit 58 via the HPF 60 and amplified to a predetermined level by the upstream high amplification circuit 58. , Transmitted to the input terminal Tin via the HPF 56, EQ 34, and BON 32, and sent from the input terminal Tin to the transmission line on the center device 2 side.
[0040]
Here, the LPFs 36 and 46 are for blocking the passage of the upstream high signal having the highest frequency among the three types of signals passing through the bidirectional amplifying apparatus A and allowing only the downstream signal and the upstream low signal to pass. The cutoff frequency is set to 602 MHz, for example. The HPFs 38 and 44 are for blocking the passage of the upstream Low signal among the downstream signal and the upstream Low signal passing through the LPFs 36 and 46 and allowing only the downstream signal to pass. The cutoff frequency is, for example, , 70 MHz. The HPFs 56 and 60 are for blocking the passage of the downstream signal and the upstream Low signal among the three types of signals passing through the bidirectional amplifying apparatus A and allowing only the upstream High signal having the highest frequency to pass. The cutoff frequency is set to 650 MHz, for example.
[0041]
As a result, only the downstream signal, upstream Low signal, and upstream High signal to be amplified are selectively input / output to the downstream amplifier circuit 40, upstream Low amplifier circuit 52, and upstream High amplifier circuit 58, It is possible to prevent the amplification operation from becoming unstable due to the input of other signal components to these amplifier circuits.
[0042]
On the other hand, the BON 32 provided on the signal path from the input terminal Tin to the LPF 36 and the HPF 56 is a so-called pseudo line, and the line length of the transmission line on the center device 2 side connected to the input terminal Tin is shorter than the set value. When the attenuation amount of each signal (downstream signal, upstream low signal, upstream high signal) generated on this transmission line is small, these signals are attenuated to the set level according to the attenuation characteristics of each signal on the transmission line. Thus, the input level of the downstream signal to the downstream amplifier circuit 40 and the output level of each upstream signal from the input terminal Tin to the transmission line on the center device 2 side (in other words, the previous stage provided on the transmission line on the center device 2 side) This is for adjusting the input level of the upstream signal to the transmission equipment.
[0043]
The EQ 34 is provided when a transmission device such as a distributor that generates a constant attenuation characteristic (so-called flat loss) having no frequency characteristic is installed on the transmission line on the center device 2 side connected to the input terminal Tin. This is to compensate so that the attenuation characteristic is the attenuation characteristic generated in the coaxial cable.
[0044]
In other words, the BON 32 and the EQ 34 attenuate each signal on the transmission line on the center device 2 side connected to the input terminal Tin so that the signal level and frequency characteristic of each signal input to and output from the input terminal Tin are appropriate. This is for compensating the characteristics. The signal attenuation characteristics of the BON 32 and EQ 34 can be adjusted via the corresponding control circuits 62 and 64.
[0045]
Next, the downstream amplification circuit 40 is configured to amplify the downstream signal input via the HPF 38 in two stages by the input side amplification circuit 40a and the output side amplification circuit 40d. A gain adjustment circuit (GC) 40b for increasing / decreasing the gain of the downlink amplifier circuit 40 by adjusting the attenuation amount of the downlink signal in this path is provided in the signal passing path between the amplifier circuits 40a and 40d. And a slope circuit (SLP) 40c for adjusting the amplification characteristic of the downstream signal in the downstream amplifier circuit 40 to be a well-known tilt characteristic having a higher gain as the frequency is higher.
[0046]
The down-amplifier circuit 40 also includes an automatic gain adjustment circuit (for generating a gain adjustment signal for controlling the GC 40b so that the signal level of the down-line signal output from the output side amplifier circuit 40d becomes a predetermined target level ( AGC circuit) 40e, and a broken line circuit 40f for correcting the gain adjustment signal output from the AGC circuit 40e so that the voltage level changes substantially constant with respect to the gain change of the downstream amplifier circuit 40 is provided. The GC 40b changes the amount of attenuation of the downstream signal (and hence the gain of the downstream amplification circuit 40) in accordance with the gain adjustment signal input via the broken line circuit 40f.
[0047]
In the broken line circuit 40f, the signal output characteristic from the AGC circuit 40e becomes a saturation curve, and as the signal level (voltage) of the gain adjustment signal increases, the change with respect to the deviation of the downstream signal from the target level becomes smaller. The broken line circuit 40f corrects the gain adjustment signal input to the GC 40b so as to change substantially constant with respect to the deviation of the downstream signal from the target level.
[0048]
Furthermore, the target level (in other words, the signal output level from the downstream amplifier circuit 40) used by the AGC circuit 40e for comparison with the signal level of the downstream signal is set to a level designated externally in the downstream amplifier circuit 40. There are provided two types of control circuits: a control circuit 40g for setting the amplification characteristic of the downstream amplification circuit 40 set by the SLP 40c, and a control circuit 40h for setting the predetermined tilt characteristic specified from the outside. .
[0049]
On the other hand, the upstream Low amplifier circuit 52 and the upstream High amplifier circuit 58 are configured in the same manner as the downstream amplifier circuit 40 except that the signal to be amplified and the input / output direction of the signal are different. In other words, each of the upstream amplification circuits 52 and 58 is provided with not only a signal amplification circuit but also a gain adjustment circuit (GC), a slope circuit (SLP), an AGC circuit, a broken line circuit, and two types of control circuits. Through these two types of control circuits, the amplification characteristics (signal output level and slope characteristics) can be set from the outside.
[0050]
Further, in the bidirectional amplifier A, the amplification characteristics of the amplifier circuits 40, 52, 58 are set via two types of control circuits (40g, 40h, etc.) built in the amplifier circuits 40, 52, 58. In addition, a setting / monitoring circuit 70 is provided for setting the signal attenuation characteristics of the BON 32 and EQ 34 via the control circuits 62 and 64.
[0051]
The setting / monitoring circuit 70 is configured around a microcomputer (hereinafter simply referred to as a microcomputer) 70a having a communication function, and outputs a control signal to each of the control circuits via a D / A converter 70d. Thus, the operating characteristics of the BON 32, EQ 34, and each amplifier circuit 40 can be set. The setting / monitoring circuit 70 includes a multiplexer (MPX) 70b that selectively takes in an output (gain adjustment signal) from a broken line circuit (40f, etc.) built in each amplifier circuit 40, 52, 58, and this multiplexer. There is provided an A / D converter 70c for A / D converting the gain adjustment signal fetched via 70b and inputting it to the microcomputer 70a.
[0052]
Further, the bidirectional amplifying apparatus A is equipped with a high frequency modem 72 that is necessary for the microcomputer 70a to perform data communication with the status center 16 and the system automatic adjustment unit 20 provided in the center apparatus 2. Terminals T1, T2, Ta, and Tb are provided.
[0053]
Note that the terminal T1 is connected to an upstream Low signal input branch circuit 50 provided in the upstream Low signal input path to the upstream Low amplifier circuit 52, and the terminal T2 is a downstream signal output path from the downstream amplifier circuit 40. Are connected to a branch circuit 42 for branching a downstream signal.
[0054]
Then, the high frequency modem 72 takes in a part of the downlink signal transmitted from the branch circuit 42 to the terminal T2 via the input terminal (RFin) and demodulates the downlink signal to generate digital data, Of the generated digital data, only data of a predetermined address transmitted from the center apparatus 2 to the bidirectional amplifying apparatus A is input to the microcomputer 70a via the terminal Ta.
[0055]
Further, the high frequency modem 72 takes in the output data from the microcomputer 70a through the terminal Tb, and gives an address for specifying the bidirectional amplifying device A to generate an upstream Low signal. By outputting the upstream Low signal from the output terminal (RFout) to the terminal T1 side, the upstream Low signal is input to the upstream Low amplifier circuit 52 via the branch circuit 50.
[0056]
As a result, the microcomputer 70 a can perform data communication with the status center 16 and the system automatic adjustment unit 20 provided in the center device 2 via the high-frequency modem 72.
The setting / monitoring circuit 70 includes a flash memory (hereinafter simply referred to as a memory) 70e that retains the stored contents and can rewrite the stored contents in addition to the memories such as RAM and ROM built in the microcomputer 70a. Is provided.
[0057]
This memory 70e corresponds to the storage means of the present invention, and the signal levels of the downstream signal, upstream Low signal, and upstream High signal output from the bidirectional amplifying apparatus A are sent from the system automatic adjustment unit 20 of the center apparatus 2. The relationship between the target level of the AGC circuit 40e required to control to the specified output level and the standard voltage of the gain adjustment signal output from the AGC circuit 40e corresponding to the target level and corrected by the broken line circuit 40f AGC characteristic data unique to the bidirectional amplifying apparatus A is stored. The AGC characteristic data corresponds to the output-target characteristic data and target-voltage characteristic data of the present invention.
[0058]
Here, the AGC characteristic data is automatically generated for each amplifying apparatus using the AGC characteristic data setting system as shown in FIG. 3 when the bidirectional amplifying apparatus A is shipped, and is stored in the memory 70e. It is to be stored.
The system configuration and AGC characteristic data generation / storage procedure will be described below.
[0059]
As shown in FIG. 3, the AGC characteristic data setting system includes a frequency variable oscillator (down PG) 82 for generating a downlink pilot signal, and a frequency for generating an uplink low pilot signal and an uplink high pilot signal. A variable oscillator (upstream PG) 82 is provided.
[0060]
Then, the downlink pilot signal generated by the downlink PG 82 is input from the input terminal Tin of the target bidirectional amplifying apparatus A via the variable attenuator (ATT) 84 and the high frequency switch 86 whose attenuation can be adjusted, and output. The downstream pilot signal output from the terminal Tout is input to the power meter 90 via the high frequency switch 88, whereby the signal level is measured by the power meter 90.
[0061]
In addition, with respect to the upstream pilot signal (upstream Low or upstream High pilot signal) generated by the upstream PG 92, a bidirectional amplifying apparatus as a target is provided via a variable attenuator (ATT) 94 and a high frequency switch 88 capable of adjusting the attenuation. The upstream pilot signal input from the output terminal Tout of A and output from the input terminal Tin is input to the power meter 96 via the high frequency switch 86, so that the signal level is measured by the power meter 96. Has been.
[0062]
Here, the high-frequency switches 86 and 88 connected to the input / output terminals Tin and Tout of the bidirectional amplifying apparatus A are selector switches for selectively inputting / outputting the pilot signals to / from the bidirectional amplifying apparatus A. It is switched by the setting device 80. Further, the oscillation frequencies of the downstream PG 82 and upstream PG 92 and the attenuation amounts of the ATTs 84 and 94 are also set by the setting device 80 according to the specification of the bidirectional amplifying device A that is the setting target of the AGC characteristic data.
[0063]
On the other hand, the setting device 80 is composed of a microcomputer centered on the CPU, and the signal levels of the pilot signals measured by the power meters 90 and 96 are input to the setting device 80. The setting device 80 has a communication function similar to that of the microcomputer 70a on the bidirectional amplifying device A side, and both are connected via the communication lines (indicated by dotted lines in the figure) connected to the terminals Ta and Tb described above. Various commands are transmitted to the microcomputer 70a on the direction amplification device A side.
[0064]
Next, FIG. 4 shows an amplifier adjustment process (a) executed on the setting device 80 side in order to generate and store AGC characteristic data in the bidirectional amplification device A, and bidirectional processing corresponding to this processing. It is a flowchart showing the AGC characteristic data generation process (b) performed by the setting / monitoring circuit 70 on the amplifying apparatus A side.
[0065]
The amplifier adjustment process shown in FIG. 4A is executed for each amplifier circuit that constitutes the bidirectional amplifier A. In executing this process, the setting device 80 includes an operation unit (not shown). The high-frequency switches 86 and 88 are switched to the input / output side of the downstream pilot signal or the input / output side of the upstream pilot signal in accordance with an instruction from the user input via the.
[0066]
Therefore, in the following description, a case will be described in which the high frequency switches 86 and 88 are switched to the input / output side of the downlink pilot signal to set the AGC characteristic data of the downlink amplifier circuit 40 of the bidirectional amplifier A.
When the amplifier adjustment process is started as shown in FIG. 4A, first, in step 110 (hereinafter, step is described as S), the standard output level of the downstream signal determined by the specification of the bidirectional amplifying apparatus A is Set as specified output level.
[0067]
Note that the standard output level of the bidirectional amplifying apparatus A is determined for each downstream signal, upstream Low signal, and upstream High signal to be amplified, and therefore the upstream Low amplifier circuit 52 and upstream High amplifier circuit 58 of the bidirectional amplifier A. When the AGC characteristic data is set, in S110, the standard output level of the corresponding signal (that is, the uplink Low signal or the uplink High signal) is set as the output regulation level.
[0068]
Next, in S120, a command (initial setting command) for setting the BON32, EQ34, and AGC circuit 40e to the initial state is transmitted to the bidirectional amplifying apparatus A, and the downstream PG 82 and the ATT 84 are controlled in S130. Thus, a downlink pilot signal having a specified level determined by the specification of the bidirectional amplifying device A is input to the bidirectional amplifying device A.
[0069]
In S130, when setting the AGC characteristic data of the upstream Low amplifier circuit 52 and the upstream High amplifier circuit 58 of the bidirectional amplifier A, the upstream PG 82 and the ATT 94 are controlled to control the bidirectional amplifier A. Then, an upstream Low or upstream High pilot signal having a specified level determined by the specification of the bidirectional amplifier A is input.
[0070]
On the other hand, in the setting / monitoring circuit 70 on the bidirectional amplifying apparatus A side, when an initial setting command is transmitted from the setting apparatus 80 by the process of S120, the AGC characteristic data generation process is started. In order to pass the signal through the BON32, EQ34, and SLP40c as they are, the signal control amounts in these units 32, 34, and 40c are initially set to 0 dB via the control circuits 62, 64, and 40h, and the control circuit 40g is used. Thus, the target level of the downstream signal used by the AGC circuit 40e for gain adjustment of the downstream amplifier circuit 40 is set to an initial value corresponding to the standard output level.
[0071]
As a result, in the bidirectional amplifying apparatus A, the gain of the downlink amplifier circuit 40 is such that the signal output level from the downlink amplifier circuit 40 (specifically, the output level of the downlink pilot signal) is the initial value by the operation of the AGC circuit 40e. If the downstream amplification circuit 40 is operated as designed, the pilot signal output from the output terminal Tout has a value corresponding to the standard output level.
[0072]
However, in actuality, since each part constituting the downstream amplification circuit 40 has variations, a deviation occurs between the target level set in the AGC circuit 40e and the signal output level from the bidirectional amplification device A, and the bidirectional amplification device. Even if the target level of the AGC circuit 40e is changed to set the signal output level from A to a desired value, it is difficult to set the signal output level to a desired value.
[0073]
Therefore, in the present embodiment, both the target level (more specifically, the set voltage of the target level) set in the AGC circuit 40e via the control circuit 40g in the downstream amplifier circuit 40 by the processing operation described below. By generating data representing a correspondence relationship with the output level of the downstream signal from the direction amplifying device A and storing it in the memory 70e of the bidirectional amplifying device A, the output of the downstream signal to the bidirectional amplifying device A is performed. If the level is designated, the target level of the AGC circuit 40e is automatically set to a value corresponding thereto, so that the output level of the downstream signal from the bidirectional amplifying apparatus A becomes the designated output level.
[0074]
That is, the setting device 80 measures the output level of the downlink pilot signal from the bidirectional amplifying device A via the power meter 90 in S140, and the output level is currently set in S150. It is determined whether the output is at a specified level. If the output level is not the output regulation level, a target level change command is transmitted in S160, and the process proceeds to S140 again.
[0075]
The target level change command is a command for changing the target level set in the AGC circuit 40e of the target amplification circuit (here, the downstream amplification circuit 40) on the bidirectional amplification device A side. When the output level is higher than the output specified level, the target level is decreased by a predetermined amount, and when the output level is lower than the output specified level, a command for increasing the target level by a predetermined amount is output.
[0076]
On the other hand, in the setting / monitoring circuit 70 on the bidirectional amplifier A side, when an AGC target level change command is transmitted from the setting device 80, this is detected in S320, and S330 is executed. In S330, the current target level of the AGC circuit 40e is decreased or increased by a predetermined amount via the control circuit 40g.
[0077]
Next, in the setting device 80, when it is determined in S150 that the signal output level from the bidirectional amplifying device A matches (or substantially matches) the output regulation level, this time, both in S170. In order to store the target level of the AGC circuit 40e necessary for setting the signal output level from the direction amplifying apparatus A to the current output regulation level, a data storage command is transmitted to the bidirectional amplifying apparatus A.
[0078]
Then, the setting / monitoring circuit 70 on the bidirectional amplifying apparatus A side detects that in S340 and executes the subsequent processes of S350 to S370. That is, first, in S350, the voltage (AGC voltage) of the gain adjustment signal currently output from the AGC circuit 40e via the broken line circuit 40f is read, and in the subsequent S360, the read AGC voltage and the current AGC circuit 40e current value are read. Are stored in the RAM in the microcomputer 70a in association with the current signal output level from the bidirectional amplifying apparatus A (the output regulation level currently set on the setting apparatus 80 side), and in subsequent S370, A storage completion signal indicating that the storage is complete is transmitted to the setting device 80.
[0079]
Note that the AGC voltage stored in S360 is a standard voltage when the signal input level of the pilot signal (here, the downlink pilot signal) to the bidirectional amplifying apparatus A is the output specified level, and the bidirectional amplifying apparatus A Is placed on the trunk line La or the like and is actually operating, the AGC voltage changes according to the level change of the input signal.
[0080]
On the other hand, on the setting device 80 side, after transmitting the data storage command in S170, in S180, it is determined whether or not the storage completion signal is received. When a storage completion signal is received, the process proceeds to S190 to determine whether or not level measurement for all preset output levels has been completed.
[0081]
If it is determined in S190 that the level measurement for all output levels has not been completed, in S200, the currently set output specified level is referred to the standard output level initially set in S110. In step S160, the target level change command is transmitted to the bidirectional amplifier A side in accordance with the change, and the process proceeds to S140.
[0082]
That is, the target of the AGC circuit 40e required to control the signal output level to the standard output level when the downlink pilot signal of the specified level is input to the bidirectional amplifying apparatus A by the series of processes of S110 to S180. After the level and the AGC voltage (standard voltage) at that time are stored in the setting / monitoring circuit 70 of the bidirectional amplifying apparatus A, the specified output level is 0.1 dB within the range of the standard output level ± 5 dB. By changing in order, the target level of the AGC circuit 40e required to change the signal output level from the bidirectional amplifying apparatus A within the range of the standard output level ± 5 dB, and the AGC voltage (standard voltage) at that time Are sequentially stored in the setting / monitoring circuit 70 of the bidirectional amplifying apparatus A.
[0083]
When it is determined in S190 that the level measurement for all output levels (in other words, generation of data for all output levels) is completed, the process proceeds to S210, and the bidirectional amplifying apparatus A is A data creation end command is transmitted, and the amplifier adjustment processing for the downstream amplifier circuit 40 is ended.
[0084]
On the other hand, the setting / monitoring circuit 70 of the bidirectional amplifying apparatus A detects in S380 that a creation end command has been transmitted from the setting apparatus 80, and in the subsequent S390, until now in the RAM for each of the above output levels. Are stored in the nonvolatile memory 70e as AGC characteristic data for setting the output level of the downstream signal, and the AGC characteristic generation process is temporarily terminated.
[0085]
As a result, the memory 70e has an AGC necessary for setting the output level to a predetermined value within the range of the standard output level ± 5 dB when the input level of the downstream signal to the bidirectional amplifying apparatus A is a specified level. AGC characteristic data representing the target level of the circuit 40e and the AGC voltage (standard voltage) output from the broken line circuit 40f at that time is stored.
[0086]
Since the above series of processing is executed for each amplifier circuit of the bidirectional amplifying apparatus A, the input level of the upstream low and upstream high signals to the bidirectional amplifying apparatus A is at a specified level in the memory 70e. At a certain time, the target level of the AGC circuit in the upstream Low and upstream High amplifier circuits 52 and 58 necessary for setting the output level of each signal to a predetermined value within the range of the standard output level ± 5 dB, and at that time AGC characteristic data representing the AGC voltage (standard voltage) output from the broken line circuit in each of the amplifier circuits 52 and 58 is also stored.
[0087]
Next, in the bidirectional CATV system of the present embodiment in which the bidirectional amplification device A configured as described above is dispersedly arranged on the transmission lines (the trunk line La, the first branch line Lb, etc.), the center device 2 is provided. A procedure for automatically setting the operating characteristics of each bidirectional amplifying apparatus A by the operation of the system automatic adjustment unit 20 will be described.
[0088]
First, as shown in FIG. 5, the system automatic adjustment unit 20 stores setting data for each bidirectional amplifying apparatus A created at the time of designing the bidirectional CATV system. The setting data includes the attenuation characteristics of the BON 32 and EQ 34 constituting the bidirectional amplifying apparatus A, the output levels of the downstream signal, the upstream low signal, and the upstream high signal, and the slope characteristics of each of these signals (the slope of the signal level with respect to the frequency). Characteristic). Then, the system automatic adjustment unit 20 transmits setting data to each bidirectional amplifying apparatus A in the order of processing.
[0089]
The data transmission uses a carrier wave having a fixed frequency set in advance within the frequency range of the downstream signal. The system automatic adjustment unit 20 outputs the signal to the transceiver 10, so that the transceiver 10 It is sent out on the transmission line as one of the downstream signals.
[0090]
On the other hand, in each bidirectional amplifying apparatus A arranged on the transmission line, the externally attached high-frequency modem 72 is a predetermined signal assigned for setting operating characteristics from among the downstream signals transmitted from the center apparatus 2 side. A downlink signal having a frequency is selected, data is restored by demodulating the downlink signal, and input to the setting / monitoring circuit 70.
[0091]
Then, the setting / monitoring circuit 70 determines whether or not the setting data received this time is for another bidirectional amplifying apparatus A from the address given to the data input from the high frequency modem 72, and the setting data Is for the self, based on the acquired setting data, the attenuation characteristics of the BON 32 and EQ 34, the slope characteristics of the SLP (40c, etc.) in each amplifier circuit 40, 52, 58, and each signal (downstream signal, upstream) Set the output level of the low signal and upstream high signal.
[0092]
By the way, in the bidirectional amplifier A, the attenuation characteristics of the BON 32 and EQ 34 and the slope characteristics of the SLP (40c, etc.) in each of the amplifier circuits 40, 52, 58 are directly set via the control circuits 62, 64, 40h. Yes, but the output level of each signal cannot be set directly.
[0093]
Therefore, in the bidirectional amplifying apparatus A, when the output level of each signal is set to the output level specified from the center apparatus 2 side, the AGC characteristic data stored in the memory 70e is used, and the microcomputer 70a By executing the output level setting process shown in FIG. 6A, the output level of each signal is set.
[0094]
That is, as shown in FIG. 6A, for example, when setting the output level of the downstream signal to the output level specified from the center device 2 side, the microcomputer 70a outputs the output specified from the center device 2 side. The target level of the AGC circuit 40e in the downlink amplifier circuit 40 corresponding to the level is read from the memory 70e (S410), and the target level is set in the AGC circuit 40e via the control circuit 40g (S420).
[0095]
As a result, the AGC circuit 40e controls the gain of the downlink amplifier circuit 40 so that the output level of the downlink signal from the downlink amplifier circuit 40 becomes this target level, and is output from the bidirectional amplifier A to the terminal side. The signal output level of the downstream signal is the output level designated by the center device 2.
[0096]
In the output level setting process, after setting the target level of the AGC circuit 40e in S420, the AGC voltage (standard voltage) corresponding to the target level set this time is read from the memory 70e, and based on this, A predetermined voltage range centered on the standard voltage is set as an allowable voltage range of the AGC voltage (S430).
[0097]
That is, the AGC voltage stored in the memory 70e corresponding to the target level of the AGC circuit 40e is when the input level of the downstream signal to the bidirectional amplifying apparatus A is a prescribed level determined from the specifications of the bidirectional amplifying apparatus A. If the deviation between the actual AGC voltage and the AGC voltage (standard voltage) stored in the memory 70e is detected, the deviation of the input level from the specified level can be determined.
[0098]
Therefore, in this embodiment, by setting a predetermined voltage range centered on the standard voltage as an allowable voltage range of the AGC voltage, it is possible to determine an abnormality in the transmission system of the downstream signal using the AGC voltage. It is.
The allowable voltage range may be set to a value when the input level of the downstream signal is shifted by a predetermined voltage (for example, ± 4 dB) or more around the specified level.
[0099]
Further, the output level setting process shown in FIG. 6A is executed not only when setting the output level of the downstream signal but also when setting the output level of the upstream Low signal or the upstream High signal. As a result, the target level of the AGC circuit in the upstream Low amplifier circuit 52 and the upstream High amplifier circuit 58 is set. In this embodiment, this output level setting process corresponds to the target level setting means of the present invention.
[0100]
Next, in the bidirectional CATV system of this embodiment, the microcomputer 70a in each bidirectional amplifying apparatus A periodically performs the normal operation after setting the target level of the AGC circuit of each amplifier circuit as described above. The input abnormality determination process shown in FIG.
[0101]
This process is a process for determining an abnormality in the input level of the downstream signal, the upstream low signal, or the upstream high signal using the allowable voltage range of the AGC voltage set when the output level setting process is executed. This corresponds to the operation monitoring means of the present invention.
When this processing is started, first, in S510, the voltage level (AGC voltage) of the gain adjustment signal output from the broken line circuit (40f) to the GC (40b) in each amplifier circuit is set to MPX70b, A / D. Reading is performed through the converter 70c, and in subsequent S520, it is determined whether or not the read AGC voltage is within the allowable voltage range set when the output level setting process is executed.
[0102]
If the AGC voltage is within the allowable voltage range, the input abnormality determination process is terminated. If the AGC voltage is not within the allowable voltage range, the input level of the downstream signal, the upstream low signal, or the upstream high signal is abnormal. In step S530, the fact is stored in the RAM in the microcomputer 70a, and an abnormality determination signal indicating the fact is transmitted to the center device 2 side via the high frequency modem 72, and the input abnormality is detected. The determination process ends.
[0103]
When the abnormality determination signal is transmitted from the bidirectional amplifying apparatus A to the center apparatus 2, the abnormality determination signal is transmitted to the status center 16 on the center apparatus 2 side, and the status center 16 determines that the abnormality determination signal is It is determined that there is some abnormality in the signal input system (or the amplifier circuit itself) to the bidirectional amplifier A, and an alarm is generated.
[0104]
As a result, the administrator can promptly instruct the operator to check the bidirectional amplification device A in which an abnormality has occurred, and can promptly restore the bidirectional CATV system to a normal state. Become.
As described above in detail, in the bidirectional CATV system of the present embodiment, a downstream signal, an upstream Low signal is transmitted to a bidirectional amplifying device (a trunk branch amplifier, a trunk amplifier, a branch amplifier, an extension amplifier, etc.) disposed on the transmission line. AGC characteristic data representing the target level of the AGC circuit necessary for setting the output level of the signal and the upstream high signal to a desired level is stored. Then, by transmitting the output level setting data from the center device 2 side to each bidirectional amplifying device, each bidirectional amplifying device sets the output level of each signal from the center device 2 side based on the AGC characteristic data. The target level of the AGC circuit necessary for setting to the designated output level is read, and the target level is set as the target level of the AGC circuit in each amplifier circuit.
[0105]
For this reason, according to the bidirectional CATV system of the present embodiment, in setting the output level of each signal from each bidirectional amplifying device constituting the system to the design value, the center device side, as in the prior art, is used. While monitoring the output level from the bidirectional amplifying device, there is no need to remotely control the gain of each amplifying circuit constituting the bidirectional amplifying device, the output level of each signal from each bidirectional amplifying device, It becomes possible to set the design value very easily.
[0106]
In addition, in order to monitor the operation state of each bidirectional amplifying device on the center device side, it is not necessary to provide a measuring circuit for measuring the input / output level of the signal to the amplifying circuit constituting the bidirectional amplifying device. The configuration of the bidirectional amplifying device can be simplified, and the cost of the bidirectional amplifying device (and thus the entire system) can be reduced.
[0107]
In the present embodiment, the AGC characteristic data corresponds to the output level of each signal in order to automatically detect the input level of each signal input to each bidirectional amplifying device and the abnormal operation state of the amplifier circuit. In addition to the target level of the AGC circuit, the signal level (standard voltage of the AGC voltage) of the gain adjustment signal generated when the target level of the AGC circuit is set corresponding to the output level of each signal is stored. When the system is operated, each bi-directional amplifier monitors the deviation of the AGC voltage from the standard voltage. If the deviation exceeds the allowable voltage range, the signal input path to the amplifier circuit or the amplifier circuit itself is abnormal. Judgment is made and a notification to that effect is sent to the center apparatus side.
[0108]
For this reason, according to the bidirectional CATV system of this embodiment, it is possible to monitor the system abnormality extremely easily as compared with the conventional apparatus.
In other words, in the conventional apparatus, the input / output level of each signal with respect to each bidirectional amplifying apparatus is monitored on the center apparatus side. There has been a problem that transmission / reception must be performed frequently, and the processing load for system monitoring on the center apparatus side increases as the scale of the bidirectional CATV system increases.
[0109]
However, according to the bidirectional CATV system of this embodiment, an abnormality is determined using the AGC voltage, and the abnormality determination is performed on each bidirectional amplification device side. The processing load for system monitoring can be reduced, and each bidirectional amplifying device only has to determine whether or not the AGC voltage of each amplifying circuit is within the allowable voltage range. On the other hand, since it is not necessary to transmit the input / output level of each signal, the processing load on each bidirectional amplifying apparatus can be reduced.
[0110]
In performing such monitoring, the signal level (AGC voltage) of the gain adjustment signal output from the AGC circuit via the broken line circuit is transmitted as it is to the center device side, and the center device side receives the AGC. It is also possible to determine a system abnormality based on a deviation from the standard value of the voltage.
[0111]
However, in this case, the characteristic of the broken line circuit must be adjusted so that the AGC voltage changes in proportion to the change in the input level of each signal, and the bidirectional operation depends on the man-hour required for the adjustment work. There arises a problem that the cost of the amplification device is increased.
[0112]
Hereinafter, the reason will be described.
For example, as shown in FIG. 7, the broken line circuit 40f includes a differential amplifier circuit 41a, 41b in two stages before and after and a signal output level from the differential amplifier circuit 41a in the front stage depending on whether the signal output level is higher than a set value. And a gain switching circuit 41c for switching the amplification characteristic (gain) of the differential amplifier circuit 41b.
[0113]
Here, the differential amplifier circuit 41a in the input stage inputs the input signal Vin (specifically, the gain adjustment signal from the AGC circuit 40e) to the operational amplifier OP1 and the inverting input terminal (−) of the operational amplifier OP1. A series circuit of an input resistor R1 to be connected, a feedback resistor Ra provided between the inverting input terminal (−) and the output terminal of the operational amplifier OP1, and resistors R2 and R3 for grounding the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier OP1. And a resistor Rb that connects a connection point between the resistor R2 and the resistor R3 to a power supply line to which the power supply voltage Vcc is applied.
[0114]
Therefore, in the differential amplifier circuit 41a, the input signal Vin is amplified by a predetermined gain (Ra / R1) determined by the resistance values of the resistors R1 and Ra, and the amplified signal is generated by the resistors Rb and R3. The power supply voltage Vcc is offset by a predetermined voltage.
[0115]
The differential amplifier circuit 41b at the output stage includes an operational amplifier OP2, an input resistor R5 for inputting the output signal V1 from the differential amplifier circuit 41a to the inverting input terminal (−) of the operational amplifier OP2, and an inverting input terminal of the operational amplifier OP2. (−) And a feedback resistor R6 provided between the output terminal, a series circuit of a resistor R8, a diode D4 and a resistor R9 that grounds the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier OP1, a resistor R8 and a diode D4, And a resistor R10 for connecting the connection point to the power supply line.
[0116]
Therefore, in the differential amplifier circuit 41b, the output signal V1 from the differential amplifier circuit 41a is amplified by a predetermined gain (R6 / R5) determined by the resistance values of the resistors R5 and R6, and the amplified signal is The resistors R8 and R9 are offset by a predetermined voltage obtained by dividing the power supply voltage Vcc. The diode D4 is a temperature compensating diode.
[0117]
Next, the gain switching circuit 41c includes a diode D1 and a resistor R4 provided between the output terminal of the operational amplifier OP1 and the inverting input terminal (−) of the operational amplifier OP2 (in other words, in parallel with the resistor R5). The circuit includes a series circuit, a grounding resistor R7 that grounds a connection point between the diode D1 and the resistor R4 via the diodes D2 and D3, and a resistor R8 that similarly connects the connection point to the power supply line.
[0118]
In the gain switching circuit 41c, the diode D1 is arranged so that the anode is connected to the output terminal of the operational amplifier OP1, and the cathode side voltage V2 of the diode D1 is composed of the power supply voltage Vcc, the resistors R8 and R7. Therefore, when the output signal V1 from the operational amplifier OP1 becomes higher than the reference voltage V2 by the forward voltage Vf (about 0.7V) of the diode D1, the diode D1 becomes conductive. The output signal V1 from the operational amplifier OP1 is input to the non-inverting input terminal (−) of the operational amplifier OP2 through a parallel circuit of a resistor R5 and a resistor R4.
[0119]
In this state, the gain of the differential amplifier circuit 41b is determined by the resistance value Rin (Rin = R4 · R5 / (R4 + R5)) of the parallel circuit of the resistors R5 and R4 and the resistance value of R6. Therefore, when the diode D1 is turned on, the gain of the differential amplifier circuit 41b is larger than when the diode D1 is not turned on. Diodes D2 and D3 are temperature compensating diodes.
[0120]
As described above, the broken line circuit 40f has the amplification characteristic of the differential amplifier circuit 41b when the signal level of the output signal V1 from the differential amplifier circuit 41a in the previous stage is higher than the set value determined by the resistance values of the resistors R7 and R8. By making (gain) larger than normal, the gain adjustment signal from the AGC circuit 40e is corrected so as to change substantially constant with respect to the deviation of the downstream signal from the target level. The signal level (AGC voltage) of the gain adjustment signal output from the broken line circuit is transmitted to the center device as it is, and the center device determines the system abnormality based on the deviation from the standard value of the AGC voltage. In this way, for each bidirectional amplifying device, the AGC voltage output from the polygonal line circuit and the input level of each signal to the bidirectional amplifying device are in a one-to-one correspondence. You must adjust the characteristics.
[0121]
For this adjustment, for example, the resistance Ra and the resistance Rb in the broken line circuit 40f shown in FIG. 7 are variable resistances, and the resistance values of these resistances Ra and Rb are adjusted, whereby the differential amplification of the input stage is performed. The gain and offset of the circuit 41a may be adjusted respectively. However, adjusting the amplification characteristic of the broken line circuit 40f to a desired characteristic using these two resistors Ra and Rb requires a great deal of man-hours. This increases the cost of the bidirectional amplifying device.
[0122]
On the other hand, according to the present embodiment, the relationship between the output level of each signal and the standard value of the AGC voltage is clarified from the AGC characteristic data, and the output level of each signal is controlled to a predetermined level. In this state, since the fluctuation of the input level of each signal can be found from the deviation of the standard value of the AGC voltage, it is not necessary to adjust the characteristics of the broken line circuit, and the adjustment work causes an increase in the cost of the bidirectional amplifying device. There is nothing.
[0123]
As mentioned above, although one Example of this invention was described, this invention is not limited to the said Example, A various aspect can be taken.
For example, in the above embodiment, the CATV system has been described in which an uplink high signal is transmitted in addition to an uplink low signal used in a general bidirectional CATV system as an uplink signal. Even in a CATV system that bi-directionally transmits an upstream signal (upstream Low signal) having a lower frequency than this, by applying the present invention, it is possible to obtain the same effect as in the above embodiment. In this case, the bidirectional amplifying device includes an upstream high amplification circuit 58 and filters (HPFs 56 and 60, LPFs 36 and 46) for separating the upstream high signal and other signals from those shown in FIG. What is necessary is just the structure which deleted.
[0124]
In the above-described embodiment, the high-frequency modem for the bi-directional amplifier to perform data communication with the center device has been described as being externally attached to the bi-directional amplifier. The device may be incorporated into a bidirectional amplifying device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a configuration of a bidirectional CATV system according to an embodiment.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a bidirectional amplifying device according to an embodiment.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a setting system used for setting AGC characteristic data to be stored in a bidirectional amplifying device.
4 is a flowchart showing a procedure for setting AGC characteristic data using the setting system of FIG. 3; FIG.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing operation characteristic setting data of a bidirectional amplifying device stored in a system automatic adjustment unit on the center device side.
FIG. 6 is a flowchart showing a control process executed to perform automatic setting of a signal output level and monitoring of an abnormality of a signal input level in a bidirectional amplification device.
FIG. 7 is an electric circuit diagram showing a configuration of a polygonal line circuit.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Center apparatus, 10 ... Transmitter / receiver, 16 ... Status center, 20 ... System automatic adjustment part, 32 ... BON (pseudo track), 34 ... EQ (equalizer), 40 ... Down amplifier circuit, 40a ... Input side amplifier circuit, 40d: output side amplifier circuit, 40e: AGC circuit, 40f: broken line circuit, 40g, 40h, 62, 64 ... control circuit, 52: upstream low amplifier circuit, 58: upstream high amplifier circuit, 70: setting / monitoring circuit, 70a ... Microcomputer, 70b ... Multiplexer, 70c ... A / D converter, 70d ... D / A converter, 70e ... Memory, 72 ... High frequency modem, A ... Bidirectional amplifier (A0, A2 ... Branch amplifier, A1 ... Main line Amplifier, A01, A02... Branching amplifier).

Claims (5)

双方向ＣＡＴＶシステムの伝送線上に設けられ、該伝送線を介してセンタ装置から端末方向に伝送される下り信号、及び、端末側からセンタ装置方向に伝送される上り信号を各々増幅する双方向増幅装置であって、
前記各信号を各々増幅する複数の増幅回路と、
該各増幅回路からの出力レベルが目標レベルとなるように前記各増幅回路の利得を自動調整する複数の自動利得調整回路と、
当該装置からの前記各信号の出力レベルと、前記各自動利得調整回路が前記各増幅回路の利得を自動調整するのに用いる目標レベルとの関係を表す出力ー目標特性データが予め記憶された記憶手段と、
前記下り信号の中から、前記センタ装置が前記各信号の出力レベルを設定するために当該装置に対して送信してきた出力レベル設定データを抽出し、該出力レベル設定データと前記記憶手段に記憶された出力ー目標特性データとに基づき、当該装置からの前記各信号の出力レベルを前記センタ装置から指令された出力レベルに制御するのに必要な目標レベルを求め、該目標レベルを、前記各自動利得調整回路が前記各増幅回路の利得を自動調整するのに用いる目標レベルに設定する目標レベル設定手段と、
を備えたことを特徴とする双方向増幅装置。Bidirectional amplification that is provided on the transmission line of the bidirectional CATV system and amplifies the downstream signal transmitted from the center apparatus to the terminal direction via the transmission line and the upstream signal transmitted from the terminal side to the center apparatus direction. A device,
A plurality of amplifier circuits for amplifying each of the signals;
A plurality of automatic gain adjustment circuits for automatically adjusting the gain of each amplification circuit such that the output level from each amplification circuit becomes a target level;
Pre-stored output-target characteristic data representing the relationship between the output level of each signal from the device and the target level used by each automatic gain adjustment circuit to automatically adjust the gain of each amplification circuit Means,
From the downstream signal, the output level setting data transmitted from the center apparatus to the apparatus in order to set the output level of each signal is extracted and stored in the storage means and the output level setting data. Based on the output-target characteristic data, a target level required to control the output level of each signal from the device to the output level instructed by the center device is obtained, and the target level is determined based on each automatic level. Target level setting means for setting a target level used by the gain adjustment circuit to automatically adjust the gain of each amplifier circuit;
A bidirectional amplifying device characterized by comprising: 前記記憶手段には、前記出力−目標特性データに加えて、前記各自動利得調整回路が前記各増幅回路の利得を自動調整するのに用いる目標レベルと、前記各自動利得調整回路から前記各増幅回路に出力される利得調整信号の標準電圧との関係を表す目標ー電圧特性データが記憶されており、
当該装置は、更に、
前記目標レベル設定手段が前記各自動利得調整回路の目標レベルを設定した後、前記センタ装置側からの監視指令若しくは予め設定された監視タイミングに従い、周期的に、前記各自動利得調整回路から各増幅回路に出力される利得調整信号の電圧レベルを検出すると共に、前記記憶手段に記憶された目標ー電圧特性データから前記各自動利得調整回路が利得調整に使用している目標レベルに対応した標準電圧を取得し、各利得調整信号の電圧レベルと標準電圧とのずれに基づき、各増幅回路の異常を判定する動作監視手段、
を備えたことを特徴とする請求項１記載の双方向増幅装置。In addition to the output-target characteristic data, the storage means includes a target level used by each automatic gain adjustment circuit to automatically adjust the gain of each amplification circuit, and each amplification from each automatic gain adjustment circuit. Target-voltage characteristic data representing the relationship with the standard voltage of the gain adjustment signal output to the circuit is stored,
The device further comprises:
After the target level setting means sets the target level of each automatic gain adjustment circuit, each amplification from each automatic gain adjustment circuit is periodically performed according to a monitoring command from the center apparatus side or a preset monitoring timing. The voltage level of the gain adjustment signal output to the circuit is detected, and the standard voltage corresponding to the target level used for gain adjustment by each automatic gain adjustment circuit from the target-voltage characteristic data stored in the storage means Operation monitoring means for determining an abnormality of each amplifier circuit based on the difference between the voltage level of each gain adjustment signal and the standard voltage,
The bidirectional amplifying apparatus according to claim 1, further comprising: 前記動作監視手段は、前記各増幅回路の異常判定結果を表す信号を、前記上り信号の一つとして前記センタ装置に送信することを特徴とする請求項２記載の双方向増幅装置。The bidirectional amplifying apparatus according to claim 2, wherein the operation monitoring unit transmits a signal representing an abnormality determination result of each amplifier circuit to the center apparatus as one of the upstream signals. センタ装置から端末側に至る伝送線上に間隔を空けて複数の双方向増幅装置を配置し、各双方向増幅装置にて、前記センタ装置から端末方向に伝送される下り信号、及び、端末側からセンタ装置方向に伝送される下り信号を各々増幅するように構成された双方向ＣＡＴＶシステムにおいて、
前記各双方向増幅装置として、前記請求項１〜請求項３の何れかに記載の双方向増幅装置を用い、
前記センタ装置に、前記各双方向増幅装置に対して前記各信号の出力レベルを設定するための出力レベル設定データを送信することにより、前記各双方向増幅装置からの各信号の出力レベルを自動設定する出力レベル設定手段を設けたことを特徴とする双方向ＣＡＴＶシステム。A plurality of bidirectional amplifying devices are arranged at intervals on a transmission line from the center device to the terminal side, and in each bidirectional amplifying device, a downlink signal transmitted from the center device to the terminal direction, and from the terminal side In a bidirectional CATV system configured to amplify each downstream signal transmitted in the direction of the center device,
As each of the bidirectional amplifying devices, using the bidirectional amplifying device according to any one of claims 1 to 3,
By transmitting output level setting data for setting the output level of each signal to each bidirectional amplifying device to the center device, the output level of each signal from each bidirectional amplifying device is automatically set. An interactive CATV system characterized in that output level setting means for setting is provided. 前記各双方向増幅装置として、前記請求項３に記載の双方向増幅装置を用い、
前記センタ装置に、前記各双方向増幅装置から前記伝送線を介して送信されてくる増幅回路の異常判定結果を表す信号を取得することで、当該システムの異常を監視するシステム監視手段を設けたことを特徴とする請求項４記載の双方向ＣＡＴＶシステム。The bidirectional amplifying device according to claim 3 is used as each bidirectional amplifying device,
The center device is provided with a system monitoring means for monitoring an abnormality of the system by acquiring a signal representing an abnormality determination result of the amplifier circuit transmitted from each bidirectional amplifying device via the transmission line. The bidirectional CATV system according to claim 4.
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