JP4907364B2 - 切替制御装置 - Google Patents
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Description
まず、各実施の形態に共通の基本的概念について説明する。各実施の形態に係る切替制御装置は、信号波の中継を行う中継局において、当該中継局に設置された複数の送信機によって冗長化されている信号伝送路の切替を行うためのものである。
次に、本発明に係る各実施の形態の具体的内容について説明する。
まず実施の形態1について説明する。この形態は、送信機の状態を障害の程度により区分した形態である。
まず、本実施の形態1に係る切替制御装置が設置されている中継局装置の構成を述べる。図1に示すように、本実施の形態1に係る中継局1は放送システムのための中継局として設置されており、当該中継局1には受信アンテナ3、送信アンテナ4、及び、複数の中継局装置2が設けられている。受信アンテナ3は信号波を受信するためのものであり、送信アンテナ4は中継局1にて変換・増幅された信号波を送信するためのものである。各中継局装置2は、切替制御装置10、及び2台の送信機を備えている。これらの送信機のうち、いずれか一方が中継に使用されると共に、他方はバックアップ用に使用される。以下の説明では必要に応じて、前者を「現用系送信機20」、後者を「待機系送信機30」と称する。ただし、両者を区別する必要がない場合には、単に「送信機」と総称する。
次に、切替制御装置10の構成について説明する。図2に示すように、切替制御装置10は、入力信号検出部11、増幅信号検出部12、信号伝送路切替スイッチ14、及び、切替制御部13を備えている。入力信号検出部11は特許請求の範囲における入力信号検出手段に対応し、送信機の受信変換部21に入力する信号波の信号強度を検出する。増幅信号検出部12は特許請求の範囲における増幅信号検出手段に対応し、送信機のパワーアンプ部23にて電力増幅され出力された増幅信号の信号強度を検出する。信号伝送路切替スイッチ14は、現用系の送信機又は待機系の送信機のいずれか1つに対して信号伝送路5を接続するためのものである。切替制御部13は、信号伝送路5の切替制御を行う手段であり、具体的には、入力信号検出部11や増幅信号検出部12から出力された検出信号を取得し、取得した検出信号を基に送信機状態の判断、及び、信号伝送路5の切替制御を行う。
次に、切替制御装置10の動作について説明する。切替制御装置10は、入力信号検出部11及び増幅信号検出部12にて検出した情報から、検出対象の送信機の状態を正常状態、軽障害、又は、軽障害と比較して障害の程度が重大な重障害のいずれか1つに分類する。軽障害は特許請求の範囲における第1の障害状態、重障害は特許請求の範囲における第2の障害状態にそれぞれ対応している。具体的には、切替制御部13には、図3に示す判定テーブルが格納されており、この判定テーブルを参照して、送信機の状態を分類する。すなわち、入力信号検出部11にて入力信号が検出でき、且つ、増幅信号検出部12にて検出した増幅信号の強度が所定値以上である場合には、送信機の動作に異常が見られない状態、すなわち正常状態とする。また、入力信号検出部11にて入力信号が検出でき、且つ、増幅信号検出部12にて検出した増幅信号の強度が所定値未満である場合には、送信機の動作に異常が見られるものの信号波の中継には支障が生じていない状態として軽障害に分類する。さらに、入力信号検出部11にて入力信号が検出できない場合には、送信機の異常によって信号波の中継が行えない状態として重障害に分類する。
次に、上述した送信機状態の分類に基づく信号伝送路5の切替制御について、図4に示すフローチャートを参照して説明する。まず、切替制御部13は、信号伝送路5に接続され使用されている現用系送信機20の状態分類を行う(ステップSA−1)。
このように実施の形態1によれば、切替制御装置10は、障害の程度によって送信機の状態を正常状態、軽障害、及び、重障害の3段階に区分している。これにより、現用系送信機20の状態が信号波の中継に支障のない軽障害である場合に、信号波の中継に支障の生じる重障害に至る前に正常状態の待機系送信機30に信号伝送路5を切替接続するので、信号波の中継が停止する前に信号伝送路5の切替を行うことができる。また、現用系及び待機系のいずれの送信機にも異常が発生している場合でも、障害がより軽度で信号波の中継に支障のない送信機を選択して信号伝送路5の切替接続を行うので、信号波の中継を維持することができる。
次に実施の形態2について説明する。この形態は、送信機における入力信号及び増幅信号の強度を基に信号伝送路の切替制御を行う形態である。
本実施の形態2に係る切替制御装置10においては、現用系送信機20並びに待機系送信機30における入力信号強度、及び、現用系送信機20における増幅信号強度のそれぞれに対して、信号伝送路5の切替要否を判定するための基準となる値(以下、閾値という)を予め設定している。そして、現用系送信機20並びに待機系送信機30における入力信号強度、及び、現用系送信機20における増幅信号強度と、それぞれの信号強度に対する閾値との比較に基づいて、切替制御部13が切替制御を行う。具体的な切替制御装置10の動作を、図5に示すフローチャートを参照しながら説明する。
このように実施の形態2によれば、切替制御装置10は、現用系送信機20における入力信号強度、増幅信号強度、及び待機系送信機30における入力信号強度と、それぞれの信号強度に対する閾値との比較に基づいて信号伝送路5の切替制御を行う。従って、信号波の中継に支障のない範囲で閾値を設定することにより、現用系送信機20に障害が発生した場合でも、中継が中断してしまう前に待機系送信機30へと信号伝送路5の切替を行い、中継を継続することができる。また、待機系送信機30において検出した入力信号強度を切替制御の要否判定時に参照し、中継局1に対する信号波の送信状態をも判断することができる。従って、信号波の送信自体が停止している場合に、現用系送信機20における入力信号強度が閾値未満であっても当該状態が正常であると判断することができ、信号伝送路5の無用の切替を回避することができる。
次に実施の形態3について説明する。この形態は、送信機における入力信号強度、中間信号強度、増幅信号強度、パワーアンプ部の動作状態、及び、切替制御装置から出力される送信信号の強度を基に信号伝送路の切替制御を行う形態である。
まず、切替制御装置10の構成について説明する。図6に示すように、切替制御装置10は、入力信号検出部11、増幅信号検出部12、信号伝送路切替スイッチ14、及び、切替制御部13に加えて、中間信号検出部15、パワーアンプ監視部16、及び、送信信号検出部17を備えている。特に、中間信号検出部15は特許請求の範囲における中間信号検出手段に対応し、送信機の送信変換部22に入力する信号波の信号強度を検出する。パワーアンプ監視部16は特許請求の範囲における電力増幅手段監視手段に対応し、送信機のパワーアンプ部23の作動又は停止の状態を検出する。送信信号検出部17は特許請求の範囲における送信信号検出手段に対応し、切替制御装置10から出力される信号波の信号強度を検出する。
本実施の形態3に係る切替制御装置10においては、現用系送信機20における入力信号強度、中間信号強度、及び、増幅信号強度と、切替制御装置10から出力される送信信号強度とに対して、信号伝送路5の切替要否を判定するための基準となる値(以下、閾値という)を予め設定してある。そして、検出した各信号強度と当該信号強度に対する閾値との比較、及び、現用系送信機20のパワーアンプ部23の動作状態に基づいて、切替制御部13が切替制御を行う。具体的な切替制御装置10の動作を、図7に示すフローチャートを参照しながら説明する。
このように実施の形態3によれば、切替制御装置10は現用系送信機20における入力信号強度と増幅信号強度に加えて、現用系送信機20における中間信号強度、パワーアンプ部23の状態、及び、切替制御装置10から出力される送信信号強度に基づいて信号伝送路5の切替接続を行う。すなわち、現用系送信機20に異常が発生し、入力信号強度、中間信号強度、パワーアンプ状態、又は、増幅信号強度のいずれか一つに影響が生じた時点でこれを検出し、信号伝送路5の切替接続を行うことができる。これにより、送信機の異常を早期に検出し、信号波の中継に支障が生じる前に信号伝送路5の切替を行うことができ、中継を継続することができる。また、切替制御装置10から出力される送信信号強度を検出することにより、送信機と切替制御装置10との間における接続不具合も検出することができ、信号伝送路5の切替接続を行って中継を継続することができる。
次に実施の形態4について説明する。この形態は、送信機における入力信号強度、中間信号強度、パワーアンプ部の動作状態、及び、切替制御装置から出力される送信信号の強度を基に送信機の障害状態を区分し、信号伝送路の切替制御を行う形態である。
放送システムにおける夜間の放送停止期間では、中継局1に対する信号波の送信が停止される。このようなシステム運用に対応するため、本実施の形態4に係る切替制御装置10は、入力信号検出部11にて検出した入力信号強度と、予め定めた基準となる値(以下、閾値という)との比較から、中継局1が受波中又は受波休止中のいずれの状態にあるかを判定する。具体的には、現用系送信機20又は待機系送信機30のどちらかにおいて入力信号の強度が閾値以上である場合には、切替制御部13は中継局1が受波中と判定する。一方、現用系送信機20及び待機系送信機30のどちらにおいても入力信号強度が閾値未満である場合には、切替制御部13は中継局1が受波休止中と判定する。
本実施の形態4に係る切替制御装置10は、受波中又は受波休止中の中継局1における送信機の状態を、正常状態、軽障害、又は、軽障害と比較して障害の程度が重大な重障害のいずれか1つに分類する。軽障害は特許請求の範囲における第1の障害状態、重障害は特許請求の範囲における第2の障害状態にそれぞれ対応している。具体的には、切替制御部13に、図8に示す受波中の送信機状態に対する判定テーブル、及び、図9に示す受波休止中の送信機状態に対する判定テーブルが格納されており、これらの判定テーブルを参照して、送信機の状態を分類する。
切替制御部13が中継局1は受波中と判定した場合には、図8に示す判定テーブルを参照する。すなわち、待機系送信機30については入力信号検出部11にて検出した入力信号強度、中間信号検出部15にて検出した中間信号強度、及び、増幅信号検出部12にて検出した増幅信号強度が閾値以上で、且つ、パワーアンプ部23が作動状態である場合に、切替制御部13は当該送信機を正常状態に分類する。現用系送信機20については、上記の待機系送信機30についての条件に加えて、送信信号検出部17にて検出した送信信号強度が閾値以上である場合に、切替制御部13は当該送信機を正常状態に分類する。また、入力信号強度が閾値未満の場合、又は、現用系送信機20については入力信号強度が閾値以上且つ送信信号強度が閾値未満の場合に、切替制御部13は当該送信機を重障害に分類する。そして、送信機が上記の正常状態又は重障害状態のいずれにも当てはまらない場合は、切替制御部13は当該送信機を軽障害に分類する。
切替制御部13が中継局1は受波休止中と判定した場合には、図9に示す判定テーブルを参照する。すなわち、待機系送信機30については入力信号検出部11にて検出した入力信号強度、中間信号検出部15にて検出した中間信号強度、及び、増幅信号検出部12にて検出した増幅信号強度が閾値未満で、且つ、パワーアンプ部23が停止状態である場合に、切替制御部13は当該送信機を正常状態に分類する。現用系送信機20については、上記の待機系送信機30についての条件に加えて、送信信号検出部17にて検出した送信信号強度が閾値未満である場合に、切替制御部13は当該送信機を正常状態に分類する。また、現用系送信機20については入力信号強度が閾値未満且つ送信信号強度が閾値以上の場合に、切替制御部13は当該送信機を重障害に分類する。そして、送信機が上記の正常状態又は重障害状態のいずれにも当てはまらない場合は、切替制御部13は当該送信機を軽障害に分類する。
次に、上述した送信機状態の分類に基づく信号伝送路5の切替制御について、図10に示すフローチャートを参照して説明する。
このように実施の形態4によれば、切替制御装置10は、現用系送信機20及び待機系送信機30に対する入力信号強度を検出して閾値と比較し、中継局1が受波中又は受波休止中のいずれの運用状態にあるかを判定することができる。そして、受波中又は受波休止中の判定結果に応じて、送信機状態の判定時に参照する判定テーブルを選択することができる。これにより、受波中又は受波休止中の異なる運用モードにおいても送信機の状態を適切に判定することができる。さらに、入力信号、中間信号、増幅信号、並びに、送信信号の各信号強度と、各信号強度に対応する閾値との比較、及び、パワーアンプ部23の動作状態の組合せに基づいて、送信機の状態を正常状態、軽障害、及び、重障害の3段階に区分している。従って、入力信号の有無や信号強度の単なる強弱に基づく送信機の状態分類と比較して、送信機状態をより正確に把握することができる。これにより、信号波の中継を継続するために最適な送信機を選択して信号伝送路5を切替接続し、中継を継続することができる。
以上、本発明に係る各実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、前記した内容に限定されるものではなく、本発明によって、前記に記載されていない課題を解決したり、前記に記載されていない効果を奏することもでき、また、記載されている課題の一部のみを解決したり、記載されている効果の一部のみを奏することがある。
上記説明した各実施の形態は、任意の組み合わせで相互に組み合わせることができる。例えば、実施の形態1における入力信号検出部11と増幅信号検出部12にて検出した情報に基づいて送信機状態の判定を行う場合に、切替制御部13が実施の形態2における各信号強度に対する閾値を参照して送信機状態を分類するように構成することもできる。
実施の形態1、4では、待機系送信機30が現用系送信機20よりも重度の障害状態である場合には、切替制御を行わず、現用系送信機に対する信号伝送路5の接続を維持する。このとき、現用系送信機20及び待機系送信機30に障害が発生している旨の警報を行うようにしてもよい。例えば、現用系送信機20及び待機系送信機30のいずれにも障害が発生していると判定した場合に、切替制御装置10は切替制御装置10に設けられた表示装置に送信機の障害状態を表示するとともに、中継局1は送信元の放送局に対して送信機の障害状態を含む信号を送信するように構成することもできる。
実施の形態1から4では、中継局装置2は現用系送信機20と待機系送信機30の2台の送信機を有していたが、中継局装置2における信号伝送路5の冗長性を高めるために、3台以上の送信機を用いて中継局装置2を構成することもできる。この様な構成において、現用系送信機20に障害が発生し、且つ、複数の待機系送信機30の一部に障害が発生した場合には、障害が発生していない待機系送信機30に対して信号伝送路5の切替接続を行うことも可能である。
実施の形態1、4では、送信機の状態を正常状態、軽障害、及び、重障害の如く3段階に区分しているが、4段階以上に区分して判定を行なうようにしてもよい。この場合でも、切替制御装置10は、重度の障害状態にある送信機からより軽度の障害状態にある送信機への切替のみが可能となるような制御を行う。
中継局装置2の電力消費を抑制するために、待機系送信機30として使用されている送信機のパワーアンプ部23を切替制御装置10が停止させるようにしてもよい。この場合には、切替制御装置10は、待機系送信機30における入力信号及び中間信号が閾値以上であり、且つ、パワーアンプ部23が停止状態であるときに、待機系送信機30が正常状態にあると判定する。また、信号伝送路5を待機系送信機30に切替接続して待機系送信機30を使用する場合に、待機系送信機30のパワーアンプ部23を切替制御装置10が作動させるようにしてもよい。
現用系送信機20から出力された増幅信号は、切替制御装置10を経由し、送信信号として送信アンテナ4に出力される。実施の形態3、4では、送信信号出力から現用系送信機20の状態を判定している。一方、待機系送信機30から出力された増幅信号は、切替制御装置10を経由して図示しないダミーロードへ出力されるようにしてもよい。そして、ダミーロードに出力される信号の強度を用いて、待機系送信機30の状態を切替制御装置10が判定するようにしてもよい。この場合、現用系送信機20から待機系送信機30に信号伝送路5の切替制御を実施する前に、待機系送信機30と切替制御装置10との間の接続不具合を検出することができるので、不具合が発生している場合には切替を行わずに中継を継続することができる。
2 中継局装置
3 受信アンテナ
4 送信アンテナ
5 信号伝送路
10 切替制御装置
11 入力信号検出部
12 増幅信号検出部
13 切替制御部
14 信号伝送路切替スイッチ
15 中間信号検出部
16 パワーアンプ監視部
17 送信信号検出部
20 現用系送信機
21 受信変換部
22 送信変換部
23 パワーアンプ部
30 待機系送信機
Claims (6)
- 入力信号を中間信号に変換し、該中間信号を出力信号に変換した後に、該出力信号を電力増幅して増幅信号として出力する複数の送信機を有する中継局装置に設置され、複数の前記送信機によって冗長化された信号伝送路の切替を行う切替制御装置において、
前記入力信号の強度を検出するための入力信号検出手段と、
受波中の前記送信機の障害の有無及び障害の程度を判定するための基準を特定する基準情報を格納する、受波中用の判定テーブルと、
受波休止中の前記送信機の障害の有無及び障害の程度を判定するための基準を特定する基準情報を格納する、受波休止中用の判定テーブルと、を備え、
前記入力信号検出手段にて検出された前記入力信号の強度に基づいて、前記送信機が受波中又は受波休止中のいずれであるかを判定し、
前記受波中と判定した場合には、前記受波中用の判定テーブルに格納された前記基準情報と前記送信機において検出された情報とに基づいて、前記送信機の障害の有無及び障害の程度を判定し、
前記受波休止中と判定した場合には、前記受波休止中用の判定テーブルに格納された前記基準情報と前記送信機において検出された情報とに基づいて、前記送信機の障害の有無及び障害の程度を判定し、
前記信号伝送路に接続されて使用されている前記送信機が障害状態であると判定した場合には、当該送信機に比べて障害の程度が軽い他の前記送信機に当該信号伝送路を切替接続する、
切替制御装置。 - 前記増幅信号の強度を検出するための増幅信号検出手段と、
前記中間信号の強度を検出するための中間信号検出手段と、
前記出力信号を電力増幅する電力増幅手段の作動又は停止の状態を監視するための電力増幅手段監視手段と、
前記切替制御装置から出力される送信信号の強度を検出するための送信信号検出手段とを有し、
前記送信機において検出された情報は、
前記入力信号検出手段にて検出された前記入力信号の強度と、前記中間信号検出手段にて検出された前記中間信号の強度と、前記増幅信号検出手段にて検出された前記増幅信号の強度と、前記送信信号検出手段にて検出された前記送信信号の強度と、前記電力増幅手段監視手段にて検出された前記電力増幅手段の動作状態とを含む、
請求項1に記載の切替制御装置。 - 前記受波中と判定した場合には、
前記信号伝送路に接続されて使用されている前記送信機において、前記入力信号の強度、前記中間信号の強度、前記増幅信号の強度、及び、前記送信信号の強度が各々についての所定の値より大きく、且つ、前記電力増幅手段が作動状態である場合に、当該送信機の動作状態を正常状態と判定し、
前記信号伝送路に接続されず使用されていない前記送信機において、前記入力信号の強度、前記中間信号の強度、及び、前記増幅信号の強度が各々についての所定の値より大きく、且つ、前記電力増幅手段が作動状態である場合に、当該送信機の動作状態を前記正常状態と判定し、
前記信号伝送路に接続されて使用されている前記送信機において、前記入力信号の強度が所定の値より大きく且つ前記送信信号の強度が所定の値より小さい場合、又は、当該送信機において前記入力信号の強度が所定の値より小さい場合に、当該送信機の動作状態を第2の障害状態と判定し、
前記信号伝送路に接続されず使用されていない前記送信機において、前記入力信号の強度が所定の値より小さい場合に、当該送信機の動作状態を前記第2の障害状態と判定し、 前記送信機の動作状態が前記正常状態又は前記第2の障害状態のいずれにも該当しない場合に、当該送信機の動作状態を第1の障害状態と判定し、
前記信号伝送路に接続されて使用されている前記送信機が前記第1の障害状態である場合には前記正常状態である他の前記送信機に当該信号伝送路を切替接続し、前記信号伝送路に接続されて使用されている前記送信機が前記第2の障害状態である場合には前記正常状態又は前記第1の障害状態である他の送信機に当該信号伝送路を切替接続する、
請求項2に記載の切替制御装置。 - 前記受波休止中と判定した場合には、
前記信号伝送路に接続されて使用されている前記送信機において、前記入力信号の強度、前記中間信号の強度、前記増幅信号の強度、及び、前記送信信号の強度のうち少なくともいずれか一つが各々についての所定の値より大きい場合、又は、前記電力増幅手段が作動状態である場合に、当該送信機の動作状態を障害状態と判定し、
前記信号伝送路に接続されず使用されていない前記送信機において、前記入力信号の強度、前記中間信号の強度、及び、前記増幅信号の強度のうち少なくともいずれか一つが各々についての所定の値より大きい場合、又は、前記電力増幅手段が作動状態である場合に、当該送信機の動作状態を前記障害状態と判定し、
前記信号伝送路に接続されて使用されている前記送信機が前記障害状態である場合には当該送信機に比べて障害の程度が軽い他の前記送信機に当該信号伝送路を切替接続する、
請求項2又は3に記載の切替制御装置。 - 前記受波休止中と判定した場合に、
前記障害状態と判定されない前記送信機を正常状態と判定し、
前記障害状態と判定された前記送信機のうち、前記信号伝送路に接続されて使用されている前記送信機において前記送信信号の強度が所定の値より大きい場合に、当該送信機の動作状態を第2の障害状態と判定し、
前記障害状態と判定された前記送信機のうち、前記第2の障害状態と判定されない送信機の動作状態を第1の障害状態と判定し、
前記信号伝送路に接続されて使用されている前記送信機が前記第1の障害状態である場合には前記正常状態である他の前記送信機に当該信号伝送路を切替接続し、前記信号伝送路に接続されて使用されている前記送信機が前記第2の障害状態である場合には前記正常状態又は前記第1の障害状態である他の送信機に当該信号伝送路を切替接続する、
請求項4に記載の切替制御装置。 - 前記中継局装置が有する複数の前記送信機のうち少なくとも1の前記送信機における前記入力信号の強度が所定の値より大きい場合に受波中と判定し、
前記中継局装置が有する全ての前記送信機における前記入力信号の強度が所定の値より小さい場合に受波休止中と判定する、
請求項1から5のいずれか一項に記載の切替制御装置。
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