JPH07504302A - 近距離の端末で通信回線の特性を測定するシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 近距離の端末で通信回線の特性を測定するシステム発明の利用分野 本発明は、通常、電話、ケーブルテレビ、通信、データーコンピューターの、ネ ットワークの維持に必要な対ケーブルの直流−交流の特性の測定に関する。

発明の背景 分散ネットワーク（例えば、電話システム）に使用するケーブル検査の経済的で 効率的な方法は、分散ネットワークの使用開始以来問題であった。本発明の以前 の全ての検査方法は、図１に示す構成で概略を表示できる。検査装置は各端末の ケーブルに接続しなければならなかった。検査は信号の交換で行ってきた。代表 的な方法では、遠距離の端末のセットｌが信号を送信し近距離の端末のセット２ が信号を測定するようになってい　−る。その後、データは近距離の端末に位置 する個別の装置で記録するようになっている。遠距離の端末に位置する検査装置 ｌは操作者が遠距離の端末に移動して操作するか、あるいは、自動装置を用いて 近距離の端末から操作するようになっている。

代表的な電話のネットワークは、通常、近距離の端末（中央電話局）から多数の 個別の遠距離の端末（加入者）に向かって放出する多数のケーブルから成り立っ ているため、これら従来技術では、多数の個別の検査装置を遠距離の端末で必要 とするのが普通であった。

従来技術において、検査のため遠距離の端末に移動することは望ましいことでは なく、したがって、様々な従来技術の方法では、遠距離の端末に移動して検査す る必要がないように、遠距離の検査装置を自動的に接続管理する方法が用いられ てきた。

しかし、従来技術の方法での主要な問題点は、これらの方法が高価で複雑である ということである。それにも関わらず、従来技術の方法では、各遠距離の端末に は検査装置を設置し、管理者、あるいは操作者を配置しなければならなかった。

本発明は遠距離の端末に人材や複雑で高価な装置を必要とするという従来技術の 問題点を克服するものである。すなわち、近距離の端末の検査装置をケーブルの 遠距離の端末に電気的に転置して検査の間は現実には物理的に近距離の端末に位 置しながらもあたかも遠距離の端末に位置するように見せるというやり方を用い るのである。このように本発明は、近距離の端末から放出する多数のケーブルを 検査するために、ひとつの検査装置を近距離の端末で使用するようにして、遠距 離の端末に検査装置を設置する必要かないようにし、接続と遠隔操作のために複 雑で高価な装置を遠距離の端末で使用する必要がないようにしたものである。

発明の要約 本発明は、対ケーブル、例えば、電話の対ケーブル、あるいはＬＡＮ（ローカル ・エリア・ネットワーク）の搬送信号やそれに類似する信号の伝達に使用する対 ケーブルのなど対ケーブルの交流−直流特性をケーブルの一方の端末から、他方 の端末に接続する非線形装置を使用して測定する方法とシステムに関する。

このような装置を周波数か異なった２つあるいはそれ以上の交流信号により適切 に励起する場合、さらに別の周波数が発生する。本発明において、非線形装置は 対ケーブルの遠距離あるいは遠隔の端末に位置し、他の（近くにある端末）ある いは近距離の端末から対ケーブルに印加した周波数で励起する。発生した周波数 は、近距離あるいは近距離の端末から遠距離あるいは遠隔の端末の方向に向けて 、対ケーブルの長さ分移動し、ケーブルの特性で変化し、遠距離あるいは遠隔の 端で発生した池の周波数は、遠距離の端末から近距離の端末まで元に戻り、ケー ブルの特性によって変化する。特定の励起周波数を選択し、戻ってくる励起周波 数の後から加わる周波数特性を測定することにより、ケーブルの特性を非常に正 確に推定することができる。

本発明の一実施例において、非線形装置は、対ケーブルの遠距離の端末側に常時 接続し、通常の操作において通常存在するより大きな交流電圧が存在する場合に のみ非線形になるように構成する。そして近距離の端末から対ケーブルの通常の 電圧より大きな電圧を印加することにより測定を開始する。

本発明の別の実施例では、非線形装置は、ツェナーダイオ−ドあるいはシリコン 制御整流子（ＳＲＣ）などの第２の非線形装置で対ケーブルから絶縁し、前者の 非線形装置は、適度の大きさと極性の直流電圧を、対ケーブルの遠距離の端末側 に印加する場合にのみ対ケーブルの遠距離の端末側に接続する。そして交流電圧 と直流電圧の両方の組み合わせを対ケーブルに同時に印加することにより、測定 を開始する。

いずれにしても、測定装置は近距離あるいは近距離の端末にのみ配置し、測定は すべて近距離の端末においてのみ行うことができる。

図面の簡単な説明 図１は従来技術の検査システムを示すブロック図である。

図２は本発明による好適な測定システムを示すブロック図である。

図３は本発明による方法とシステムを部分的概略的に示すブロック図であって、 非線形素子を対ケーブルの一方の端末に接続し、周波数と振幅の異なった２つの 公知の交流信号を励起し、結果的に戻ってくる周波数を検知測定して２つの励起 する周波数の１つがケーブルを通過する際の損失をめる方法とシステムを示すブ ロック図である。

図４は別の実施例により図３の方法とシステムを部分的概略的に示すブロック図 であって、検査する対ケーブルにアクセスし、直流電圧を印加することにより、 対ケーブルの他方の端末に非線形装置を接続し、ケーブルの動特性を測定する方 法とシステムを示すブロック図である。

図５はさらに別の実施例として、図３の方法とシステムを部分概略的に示すブロ ック図であって、対ケーブルにアクセスし、様々な電圧パルスでシリコン制御整 流子（ＳＲＣ）を起動することにより、非線形素子を対ケーブルの遠距離の端末 に接続し、ケーブルのバランスを含めて、ケーブルの静特性および動特性を測定 する方法とシステムを示すブロック図である。

図６は遠距離の端末に励起信号発生器を設置し、た場合の図５に示すシステムの 別の実施を部分的概略的に示すブロック図である。

発明の詳細な説明 図面を詳細に参照する。先ず図２を用いて、本発明の基本構成を説明する。図２ に好適実施例として示すように、近距離の端末に位置する検査装置を遠距離の端 末に転置するためには、対ケーブル２の遠距離の端末に接続する電圧感知非線形 装置ｌを用いることが好適である。１対のダイオード１９．２０（図３）など非 線形袋ｆｉｌはそれほど高価ではない。非線形装置ｌは簡単に接続したり切断し たりすることが出来る。それ故に、電力や操作者の介在の必要はなく、あるいは 遠隔制御装置を必要としない。本発明のシステムや方法において、近距離の端末 装置３は、３つの装置からなることが好適である。すなわち、電圧感知の非線形 装置１を励起し、公知のやり方で非線形にすることが好適である励起信号発生器 ４と、非線形に関連して対ケーブル２のケーブル特性を測定するために使用する 検査信号を好適に発生する検査信号発生器５と、周波数選択電圧計からなる測定 装置６とを具備するのが好適である。

図２に示すシステムの好適な操作は、次の通り行う。励起信号発生器４は、十分 な振幅の信号を発生し電圧感知非線形装置ｌを非線形領域で駆動することが好適 である。これを行うために必要な電圧のレベルは対ケーブル２を介して信号を伝 達する通常使用する電圧レベルより大きいことが好適である。電圧非線形装置ｌ は非線形領域内で励起信号を駆動している場合、検査信号発生器５か測定に必要 な周波数で、低いレベルの信号を１つ以上発生することか好適である。これら検 査信号のレベルは、電圧感知の非線形装置の非線形性にさほど貢献しないように 、励起発生器４より発生する励起信号よりも遥かに低いことか好適である。励起 信号発生器４から励起信号が発生する結果、対ケーブル２の遠距離の端末に非線 形性が出現することにより、対ケーブル２の遠距離の端末に新しい周波数が発生 することが好適である。この周波数は、対ケーブル２を介して遠距離の端末から 近距離の端末に帰還することが好適である。また周波数選択測定装置６で測定さ れるが好適である。公知の較正信号は、システムの公知のオリジナル特性を獲得 するために、以前から使用してきたものを使用することが好適である。結果的に は、対ケーブル２の特性は、測定信号の特性は、励起した電圧感知非線形装置ｌ が発生した公知のオリジナル特性と対ケーブル２の積であるために、前記の好適 システムを使用することによりただちに決定することができる。このように、本 発明の好適システムと方法によりめた測定値から、あたかも検査信号発生器５が 物理的に遠距離の端末に配置していたのと全く同じやり方で、対ケーブル２の特 性が明らかになる。

図３は対ケーブルＩＯの周波数特性に対する減衰を測定するだめの本発明の基本 構成であって、非線形素子１が相互に対向し進行方向に対して並列に接続する２ つのダイオード１９．２０で構成され、そして、このダイオード１９．２０が対 ケーブル１０の両端に設けた抵抗器９に対して並列に接続する。２つの個別のサ インカーブ信号発生器１２．１３はそれぞれ対ケーブル１．０の非線形素子の対 向端末に並列に接続する。１対の抵抗器１４．１５はそれぞれ対ケーブル１０の 特性インピーダンスの２倍になることが好適であり、サインカーブ信号発生器１ ２．１３を対ケーブルＩＯのインピーダンスに合致させることか好適である。ま た、対ケーブルｌＯの対向端に、帯域フィルター１６、増幅器１７、電圧計１８ からなる周波数選択電圧計２２を接続することが好適である。電圧計１８は、所 定の周波数Ｆ３の信号のみを感知することが好適である。周波数選択電圧計２２ とサインカーブ信号発生器１２．１３は検査回路３００を構成することか好適で ある。

サインカーブ信号発生器１３は、周波数Ｆｌで振幅の大きな信号を発生して、非 線形素子ｌを非線形領域に駆動するように設定することが好適であり、サインカ ーブ信号発生器１２は、周波数Ｆ２で振幅の小さな信号を発生して、非線形素子 １を非線形領域に駆動しないように低振幅に設定することが好適である。

サインカーブ信号発生器１２．１３が好適な状態にあれば、２つの主要な信号を 、非線形素子１で発生し、帯域フィルター１６に戻る。２つの信号の周波数は次 の公式から計算出来ることが好適である。

Ｆ３＝Ｎ＊　（Ｆｌ）＋Ｆ２および Ｆ３＝Ｎ＊　（Ｆｌ）　−Ｆ２ ここでＮはあらゆる奇数を表す。

２つの周波数のいずれも、対ケーブルｌＯの特性をめるため使用できることが好 適である。Ｆｌ、Ｆ３には非常に低い周波数を選択し、周波数Ｆ１．Ｆ３におけ る対ケーブル１０の減衰があまりにも小さいために、無視できるほどであり、Ｆ ２は減衰を測定する周波数である。このように、測定したり、対ケーブル１０の 長さとワイヤーの寸法を用いて計算してめられる対ケーブルＩＯの抵抗値が決ま れば、周波数応答や、対ケーブル１０の相対的な損失は、周波数Ｆ３で電圧計１ ８に表示する帰還信号を測定してめることができる。

例えば、周波数Ｆ２かそれぞれ３０４Ｈｚ、１００４Ｈｚ。

２８０４Ｈｚである場合に、電話対ケーブル１０の損失を測定すると、前記の公 式を用いて表Ａに示すように、次のような結果を得ることができる。

（以下余白、次頁につづく） 表Ａ 本発明によれば、帰還信号Ｆ３の周波数Ｆ３が一定しており十分に低く、対ケー ブルＩＯの周波数応答の影響を受けないということは注目すべきことである。こ のように、非線形素子ｌから周波数選択電圧計２２への移動で周波数の損失が生 じるとすれば、公知の対ケーブルｌＯの抵抗と終端抵抗器１４．１５の周知の数 値からその損失を計算出来る。

さらに、非線形回路ｌの変換要因、すなわち帰還信号Ｆ３の印加信号Ｆ２に対す る比は、非線形素子ｌの設計から知ることが好適である。上記の点に加えて、信 号Ｆｌの振幅は非線形素子１を非線形領域に駆動するほど大きいことが好適であ るために、あまり有義的ではない。このように、周波数Ｆ２における対ケーブル １０の減衰は、サインカーブ信号発生器１２により対ケーブルｌＯに印加した周 波数レベルＦ２のレベル次の公式により帰還信号Ｆ３の測定レベルから計算出来 るということが好適である。

Ｆ２における減衰＝　（Ｖｍ／Ｖｉ）＊　（１／ｋ）＊　（（Ｒｔ＋Ｒｓ）／Ｒ ｔ） ここでＶｍはＦ３の測定レベルを示し、ＶｉはＦ２の印加レベルであり、 ＫはＮの使用数値に対する非線形素子ｌの変換要因であり、Ｒｓは対ケーブルｌ Ｏの直列抵抗であり、Ｒｔは対ケーブルの特性インピーダンスである。

図４は本発明の好適実施例を例示する。非線形素子１はブロッキング・コンデン サー３３と直列接続することが好適であり、ブロッキング・コンデンサー３３は 、印加したあらゆる直流電圧から非線形素子ｌを絶縁させるために機能し、結果 的に回路は、リレーコイル３４に通電した場合、通常開放したリレー接点２７を 介して対ケーブルの遠距離端に接続することか好適である。リレー・コイル３４ は、直列回路の一部であることが好適てあり、その直列回路はリレー・コイル３ ４と、抵抗器３２と２個のツェナーダイオード３５．３６とからなり、そのツェ ナーダイオードの前進方向は相互に対向し、対ケーブル２４の遠距離の端末に接 続する。また、リレー・コイル３４のインダクタンスを無視するために、コンデ ンサー２５を設けることが好適である。それによって、交流信号用に低いインピ ーダンスを与えることとなる。リレー３４の通常閉鎖した接点２７は、対ケーブ ル２４の通常の遠隔の負荷装置３８とは直列に接続することが好適であり、対ケ ーブル２４は、電話、モデム、ＬＡＮやマルチプレクサ−や対ケーブル２４で通 常使用するあらゆる装置からなることが好適である。対ケーブル２４上の直流電 圧を、遠距離の負荷装置３８から絶縁するために、さらにコンデンサー２６を設 けることが好適である。

さらに図４に示すように、対ケーブル２４の近距離の端末は、当該技術で知られ ているようなアクセス・スイッチ３９で終わっている。通常の使用では、このア クセス・スイッチ３９はポジションＡに位置することが好適であり、対ケーブル ２４の端末を通常の近距離にある負荷装置４０に接続する。この通常の近距離の 負荷装置４０は、対ケーブル２４の遠距離の端末の終端となる装置と接続するた めに使用する装置からなり、当該技術において公知技術であることが好適である 。本発明のシステムと方法によれば、対ケーブル２４を検査することが望ましい 場合には、アクセス・スイッチ３９は、ポジションＢに移動して操作することが 好適である。このようにすれば、通常の負荷装置４０か切断され、通常の負荷装 置４０を検査回路６０に切り替える。検査回路６０は、対ケーブル２４の両端に 並列に接続する２つの個別のサインカーブ信号発生器４１，４２と、それぞれか 対ケーブル２４の２倍の特性インピーダンスを有することが好適であり、サイン カーブ信号発生器４１．４２をケーブル２４に合致させることが好適である１対 の抵抗器４３．４４と、サインカーブ信号発生器４１，４２からの直流電圧を阻 止することが好適である１対のコンデンサー４５．４６とを具備することが好適 である。また、検査回路６０の一部とじて接続することが好適であるのが、帯域 フィルター４７、増幅器４８および電圧計電圧計４９からなることが好適である 周波数選択電圧計４９である。この電圧計４９は周波数Ｆ３の信号のみを感知す ることが好適である。コンデンサー５０も、帯域フィルター４７からの直流電圧 を阻止するために設けることが好適である。

図４に示す実施例の通常の操作においては、近距離の端末の負荷装置４０を、対 ケーブル２４を介して遠距離の端末において負荷装置３８に接続し、通常の操作 電圧では、いずれのツェナーダイオード３５．３６にも通電しないほどの電圧で あることが好適であるため、ツェナーダイオード３５．３６は、検査回路６０を 対ケーブル２４から絶縁する。アクセス・スイッチ３９を操作することにより検 査のアクセスを行う場合、電池５１により保護用限流抵抗器６３を介して対ケー ブル２４に直流電圧を印加することが好適である。この電圧により、ツェナーダ イオード３５．３６のいずれか一方に順バイアスをかけ、他方に通電することが 好適である。そして結果的に電流は、電流計６２．２つのツェナーダイオード３ ５．３６を流れ、リレー・コイル３４や抵抗器３２に流れる。このようにして、 リレー接点２７は、移動するようになり、通常の遠距離の端末の負荷装置３８を 対ケーブル２４から切断し、非線形素子１を対ケーブル２４の遠距離の末端に接 続して、図３に示したようなやり方で対ケーブル２４の特性の測定を行うことが できる。さらには、リレー・コイル３４、抵抗器３２、限流抵抗器６３の抵抗は １対のツェナーダイオード３５．３６における電圧降下と同じように公知である ため当業者には明らかであるが、対ケーブル３４の直列抵抗はオームの法則から 直ちに計算することができる。このようにすれば、図３の実施例で活用し既に参 考にした公式を解くことができる。しかも、対ケーブル２４に関して他に外部情 報がなくても、必要な結果はすべて導き出すことができる。

図５は本発明の別の実施例を例示するが、この実施例において、非線形素子ｌは 、ブロッキング・コンデンサー１０２を介して、抵抗器１０３の両端に接続して おり、回路構成が詳細な点て異なっているが、この実施例の全体的な機能は図３ を参考にして記述することが好適である。この点において結果的に回路は直列ダ イオード１０４やシリコン制御整流子（ＳＣＲ）１０５を介して、対ケーブル１ ３３の遠距離の端末に接続することか好適である。印加直流電圧の極性が、ダイ オード１０４のアノードが陽極となる極性である場合にのみ、しかも印加電圧か ツェナーダイオードに通電しシリコン制御整流子１０５を駆動するほど大きさが あって初めて、この回路に通電することが好適である。ひとたび、シリコン制御 整流子１０５を駆動すれば、回路のインピーダンスか低くなることが好適であり 、印加直流電圧を除去したり、極性を逆転するまで通電し続ける。ダイオード１ ０４の指向性とそのほかの回路の指向性を回路の通常の操作において存在する対 ケーブル１３３の両端電圧の極性に対して逆転することか好適である。抵抗器１ ０８とコンデンサー１０７は、シリコン制御整流子１０５の起動入力が必要とす るインピーダンスを維持するために設けることが好適である。

このようにすれば、ツェナーダイオード１０６が通電しなければ回路は通電しな い。ツェナーダイオード１０６は、近距離の端末の負荷装置１１２と遠距離の端 末に負荷装置１２３とが、対ケーブル１３３を介して接続され通常の操作が行わ れた場合の最大電圧よりわずかに大きな電圧で通電するように選択する。

ド１０６が通電するまで電圧を上げると、シリコン制御整流子１０５か駆動する ようにすることが好適である。ひとたびシリコン制御整流子１０５が駆動すると 、低インピーダンスになり、対ケーブル１３３の両端に非線形素子を接続し、図 ３を参考して記述したやり方でケーブル特性を特を測定をすることが出来る。

図５にさらに好適実施例として示すように、対ケーブル１３３の近距離の端末は 当該技術で公知のアクセス・スイッチ１１Ｉで終了することか好適である。図５ のシステムを通常に使用する場合、アクセス・スイッチＩＩＩは、ポジション八 にあり対ケーブル１３３の近距離の端末を通常の近距離の端末にあって、負荷装 置１１２に接続するが、負荷装置１１２は電話ネットワークなどの装置からなる ことが好適であり、電話セットあるいはモデムなど、対ケーブル１３３で末端に 達し、遠距離の端末に負荷とともに使用するような当該技術において公知である ことが好適である。通常の操作において、近距離の端末の負荷装置１１２は、直 流電圧を対ケーブル１３３に供給することか好適であり、対ケーブル１３３は通 常、遠距離の端末の負荷装置１２３に動力を与えるために使用する電流を供給す るために使用することが通常とになっていることが好適である。この電圧により 、ダイオード１０９．１１０に順バイアスを加え、それによりダイオード１０９ ．１１０は、遠距離の端末の負荷装置１２３を対ケーブル１３３に接続する。こ の電圧により、バイアス・ダイオード１０４を反転し、検査回路を対ケーブル１ ３３から絶縁させ、近距離の端末と遠距離の端末の負荷装置１１２．１２３はい ずれも通常に作動する。

本発明によれば、対ケーブル１３３を検査することが望ましい場合には、アクセ ス・スイッチ１１１は、ポジションＢに移動することにより作動することが好適 であり、その後には、通常の負荷装置１１２を切断し、その負荷装置１１２を検 査回路と切り替える。図５の好適実施例に示すように、検査回路２０２は、対ケ ーブル１３３の両端で並列に接続する２つの個別のサインカーブ信号発生器１１ ３．１１４、対ケーブル１３３の特性インピーダンスの２倍のインピーダンスに 等しいことが好適であり、サインカーブ信号発生器１１３．１１４を対ケーブル １３３に合わせることか好適である１対の抵抗器１１５、ｌ１６と、サインカー ブ信号発生器１１３．１１４からの、あらゆる直流電圧を阻止する１対のコンデ ンサー１１７．１１８とを具備することが好適である。また、対ケーブル１３３ の他方の端には、周波数選択電圧計２００が接続し、周波数選択電圧計２００は 、帯域フィルター１１９、増幅器１２０、電圧計１２１からなることが好適であ る。この電圧計１２１は、前述した実施例に見られるように、周波数Ｆ３の信号 のみを感知することが好適である。コンデンサー１２２は、帯域フィルター１１ ９からの直流（ＤＣ）電圧をすべて阻止することが好適である。

さらに、図５に好適実施例として示すように、直流電圧は一対の電源１２４．１ ２５から、対ケーブル１３３の近距離の末端に印加し、その電源としては、当該 技術で公知である電池あるいは適切な直流（ＤＣ）を源を使用することができ、 極性反転スイッチ１２６を介して印加する。極性反転スイッチ１２６は、必要に 応じて印加電圧の極性を反転させ、電圧選択スイッチ１２７により、印加電圧を ２つの数値のいずれかに設定する。

先ず、ポテンシオメータ−１３０を、その範囲の中心に配置し、印加電圧がアー スに対してバランスが取れるようにする。さらに示すように、インダクター１２ ８は、極性反転スイッチ１２６に接続し、図１に示すように、対ケーブル１３３ 特性を測定するために用いる交流電圧の周波数においては、インビーダン　−ス か高くなる。さらに、対ケーブル１３３に１対の限流抵抗器＋２９も設けられ、 保護用限流抵抗器として作用している。

先ずアクセス装置（アクセス・スイッチ）を１１１を作動させた後、通常の近距 離の端末の負荷装置１１１２を切断し、同じ極性と大きさの直流電圧を供給する 通常のやり方でスイッチ１２６、＋２７を作動させることにより、供給された直 流電圧を取り除く。極性反転スイッチ１２６は、電圧選択スイッチ１２７と同じ ようにポジションＢに配置する。そして電流計１３８を観察することが好適であ る。もし電流が流れていなければ、すべてか通常の状態にある。電流の流れを観 察することができれば、ここで２つの可能性が考えられる。対ケーブル１３３が ショートを起こしたかあるいは、遠距離の端末の負荷装置１２３か電流を引き込 んでいるかである。

そこで、極性反転スイッチ１２６を作動させ、ポジションＡに移動して、印加電 圧と逆バイアス・ダイオード１０９．１１Ｏの極性を反転させる。そして、これ らのダイオード１０９．１１０は高インピーダンスになることが好適であり、遠 距離の端末の負荷装置１２３を対ケーブル１３３から切断する。しかし、結果的 に電圧は、ツェナーダイオード１０６を起動するほど高い電圧でないほうが好適 であり、それ故に、シリコン制御整流子１０５は作動しておらず、検査回路２０ ２は電流を引き込まない。ここで、電流計１３８を観察することが好適である。

それでもなお電流が流れているとすれば、対ケーブル１３３はショートシている のである。これは誤りとして報知され、アクセス装置Ｉｌｌは通常運転に戻り検 査は終了する。もし、電流の流れを観察することができなければ、遠距離の端末 の負荷装置１２３か誤動作であると報知され、検査が継続する。

電圧選択スイッチ１２７は、印加電圧をツェナーダイオード１０６に通電するま で電圧を一時的に上げ、その後、通常の操作状態では使用中と同じ電圧に印加電 圧を戻すように作動させることか好適である。電圧選択スイッチ１２７をポジシ ョンＡに移動し、それからポジション已に戻し、シリコン制御整流子１０５を作 動することによりなすことが好適である。ここで、再び電流計１３８を観察する ことがことが好適となる。電流の流れを観察する場合には、すべてが通常の状態 にある。そして、対ケーブル１３３の抵抗を、電流の数値や直列抵抗器１２９の 公知の数値、印加電圧、ダイオード１０４やシリコン制御整流子１０５両端での 公知の電圧降下や負荷抵抗器１０３の公知の数値などから公知のオームの法則を 用いて計算することができる。電流の流れが観察されない場合には、対ケーブル １３３は開放状態てなければならない。これは誤動作と報知され、アクセス装置 １１．１は通常の位置に戻り検査が終了する。

対ケーブル１３３の直列抵抗を一度計算すると、対ケーブル１３３の交流電流の 特性は、図３に関して記述したやり方で、測定することが好適である。対ケーブ ル１３３のバランスが取れ、すなわち対ケーブル１３３の２つの線のうちのひと つから非対称的な漏電抵抗が存在すると、直流電圧計１３１．１３２の目盛が等 しくなるまで、ポテンシオメータ−１３０のワイパーの位置を調整することによ り、測定することが好適である。

ワイパーの位置がポテンシオメータ−１３０の中心からどれだけずれているかに よって、ワイパーがどれだけアンバランスであるかを示している。これで検査の 手順は完了する。ここで、アクセススイッチを作動の位置から開放して回路を通 常の位置に戻す。

図６に示すように、励起信号発生器１１４は、装置の全体的な機能を変更するこ となく、非線形素子を備えたケーブルの遠距離の端末に位置することができる。

本発明は、対ケーブルの特性を測定するよりも、対ケーブルの遠距離の端末にお いて、電圧感知非線形素子ｌの存在を感知するためにのみ使用することが望まし く、電圧感知非線形素子１は、励起信号により励起して非線形領域に駆動する場 合、検査信号に反応して独自の公知の信号を帰還するために、電圧感知非線形素 子は、タグとして用いることができる。このような回路構成は、例えば、ケーブ ルに装着する何か具体的なもの、例えばケーブルのタイプや、特定の使用法を認 識するために使用することができる。

本発明で示す１対のダイオードなどの非線形素子は、両端に印加する瞬時のイン ピーダンスあるいは、装置を通過する電圧あるいはその両方を備えた装置である 。

ここで示すように、このような装置は２つ以上の具体的な信号で励起する場合に は、公知の周波数の新しい信号を発生させることが予測出来る。

十分な大きさの励起信号を非線形素子の両端に供給すると、非線形素子を非線形 領域に駆動する（非線形素子のインピーダンスは印加電圧とともに変化する）。

励起信号が、非線形素子の両端に経時的に変化する電圧が与えられている場合、 これによって、非線形素子のインピーダンスが装置に内在する具体的な非線形性 と、励起信号の時間経過によって決定されるようなやり方で変化する。励起信号 は、非線形素子のインピーダンスを励起信号に同調して経時的に変化させる。

同じく、検査信号は非線形素子のインピーダンスを、瞬時のインピーダンスに同 調するやり方で変化させる。励起信号は検査信号より大きくつくられ、その効果 が支配的となる。

励起信号と検査信号により生じる非線形素子でのインピーダンスの変化から２つ の異なった現象が生じる。第一に、これらの信号の生じる非線形電流によって、 電圧波形が歪む。このような歪みにより、信号周波数のハーモエックスが非線形 素子の中に生じる。非線形素子の中の電流の流れの中には、励起信号と検査信号 の双方の基本周波数のみならず、新しいハーモエックスの周波数が含まれている 。この新しい周波数の大きさは励起信号と検査信号の大きさの予想可能で繰り返 し可能な機能である。

第２に、すべての部品か非線形素子にインピーダンスの変化を起こすため、各部 品はその他の部品で振幅変調しなければならない。振幅変調により、一つの信号 のオフセット上に側波帯を生じている。これらの側波帯は非線形素子の電流の中 に、新しい信号の集合波形あるいは相違信号として出現する。これら新しい信号 の周波数は励起信号、検査信号との集合波形あるいは相違信号、それらの信号が 生じる調和に関するものである。

これらの信号は新しい周波数で生じるものであり、帰還信号として、ケーブルを 伝わって伝搬する。

非線形素子が生じる帰還信号は、印加信号から予測可能てあり、フィルターで分 離して測定する。これら帰還信号の大きさは、ケーブル特性で決まるが、対ケー ブルの特性は帰還信号帰還信号の大きさから決定することができる。

このように、ケーブルの遠距離の端末で用いられる電圧感知非線形素子は、近距 離の端末から励起して、検査のために非線形素子に追いやることができるために 、本発明の概念やずれることがなく、応用範囲は広範囲に及んでいる。

補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の８） 平成。年７月２８１

Claims (31)

【特許請求の範囲】
1. １．近距離の端末と遠距離の端末を有し、近距離の端末と遠距離の端末との間で 、通常の電圧で通信信号を伝達することができる通信回線の特性を測定するシス テムであって、前記通信回線に接続し、前記通信回線の遠距離の端末に配置され 、線形領域と非線形領域とを有する電圧感知非線形手段と、前記通信回線に接続 し、前記通信信号を前記通信回線を通じて伝達するために用いる通常電圧よりも 高い電圧を有する励起信号を十分な大きさで前記電圧感知非線形手段に供給して 、前記電圧感知非線形手段を非線形駆動する励起信号発生手段と、前記通信回線 に接続し、前記通信回線の近距離の端末に配置し、前記電圧感知非線形手段の非 線形性にはたいして影響せず、前記励起信号の電圧よりかなり低い、少なくとも 一つ低レベルの検査信号を、前記通信回線に対して測定周波数で供給し、前記電 圧感知非線形手段の非線形性は、前記検査信号供給の結果前記通信回線の前記遠 距離の末端に新しい周波数が発生して出現し、この新しく生じた周波数が、前記 通信回線の前記近距離の端末から移動して前記遠距離の端末から前記の近距離の 端末に向け測定信号を与える検査信号発生手段と、前記通信回線に接続し、通信 回線の前記の近距離の端末に配置し、前記測定信号を測定して、前記通信回線で 生じる新しい周波数を公知の較正信号と比較して前記通信回線の特性を求める周 波数選択測定手段とを備えたことを特徴とする通信回線の特性を測定するシステ ム。
2. ２．前記通信回線が前記近距離の末端で直線的に終結する請求項１記載の測定シ ステム。
3. ３．前記励起信号発生手段を前記近距離の端末に配置することを特徴とする請求 項１記載の測定システム。
4. ４．前記通信回線が前記近距離の末端で直線的に終結すること特徴とする請求項 ３記載の測定システム。
5. ５．前記励起信号発生手段を前記遠距離の末端に配置することを特徴とする請求 項１記載の測定システム。
6. ６．前記通信回線が前記近距離の末端で直線的に終結することを特徴とする請求 項５記載の測定システム。
7. ７．前記測定信号が関連する測定可能な特性を有し、前記周波数選択測定手段が 前記測定可能な特性を測定する手段を備え、前記測定可能な特性が前記公知であ る較正信号に対応する前記励起電圧感知非線形手段の公知である元来の特性と、 前記通信通信回線の特性との積とを具備することを特徴とする請求項１記載の測 定システム。
8. ８．前記通信回線が近距離の端末で直線的に終結することを特徴とする特徴とす る請求項７記載の測定システム。
9. ９．前記励起信号発生手段を前記近距離の端末に配置することを特徴とする請求 項７記載の測定システム。
10. １０．前記通信回線が前記近距離の端末で直線的に終結することを特徴とする請 求項９記載の測定システム。
11. １１．前記励起信号発生手段を前記遠距離の端末に配置することを特徴とする請 求項７記載の測定システム。
12. １２．前記通信回線が前記近距離の端末で直線的に終結することを特徴とする請 求項１１記載の測定システム。
13. １３．前記通信回線が一対の電話ケーブルを具備することを特徴とする請求項１ 記載の測定システム。
14. １４．前記測定信号が関連する測定可能な特性を有し、前記周波数選択測定手段 が前記測定可能な特性を測定する手段を備え、前記測定可能な特性が公知である 前記較正信号に対応する前記励起電圧非線形手段の公知である元来の特性と、前 記通信通信回線の特性の積を具備することを特徴とする請求項１３記載の測定シ ステム。
15. １５．前記通信回線がケーブルテレビの対ケーブルを具備することを特徴とする 請求項１記載の測定システム。
16. １６．前記測定信号が関連する測定可能な特性を有し、前記周波数選択測定手段 が前記測定可能な特性を測定する手段を備え、前記測定可能な特性が公知である 前記較正信号に対応する前記励起電圧非線形手段の公知である元来の特性と、前 記の通信通信回線の特性の積を具備することを特徴とする請求項１５記載の測定 システム。
17. １７．前記通信回線がデータ通信ネットワークの対ケーブルを具備することを特 徴とする請求項１記載の測定システム。
18. １８．前記測定信号が関連する測定可能な特性を有し、前記周波数選択測定手段 が前記の測定可能な特性を測定する手段を含み、前記測定可能な特性が公知であ る前記較正信号に対応する前記励起電圧非線形手段の公知である元来の特性と、 前記通信通信回線の特性との積を具備することを特徴とする請求項１７記載の測 定システム。
19. １９．前記電圧感知非線形手段が、互いに対向して進行方向に向かって並列に接 続する一対のダイオードを具備し、一対のダイオードは抵抗インピーダンスと並 列に接続することを特徴とする請求項１記載の測定システム。
20. ２０．前記測定信号が関連する測定可能な特性を有し、前記周波数選択測定手段 が前記の測定可能な特性を測定する手段を備え、前記測定可能な特性が公知であ る前記較正信号に対応する前記励起電圧非線形手段の公知である元来の特性と、 前記通信通信回線の特性との積を具備することを特徴とする請求項１９記載の測 定システム。
21. ２１．前記周波数選択測定手段が周波数選択電圧計を具備することを特徴とする 請求項１記載の測定システム。
22. ２２．前記測定信号が関連する測定可能な特性を有し、前記周波数選択測定手段 が前記測定可能な特性を測定する手段を備え、前記測定可能な特性が公知である 前記較正信号に対応する前記励起電圧非線形手段の公知である元来の特性と、前 記通信通信回線の特性との積を具備することを特徴とする請求項２１記載の測定 システム。
23. ２３．前記電圧感知非線形手段が、互いに対向して進行方向に向かって並列に接 続する一対のダイオードを具備し、一対のダイオードは抵抗インピーダンスと並 列に接続することを特徴とする請求項２１記載の測定システム。
24. ２４．前記測定信号が関連する測定可能な特性を有し、前記周波数選択測定手段 が前記測定可能な特性を測定する手段を含み、前記測定可能な特性が公知である 前記較正信号に対応する前記励起電圧非線形手段の公知である元来の特性と、前 記通信通信回線の特性との積を具備することを特徴とする請求項２３記載の測定 システム。
25. ２５．近距離の端末と遠距離の端末を有し、近距離の端末と遠距離の端末との間 で、通常の電圧のレベルで通信信号を伝達することができる通信回線の特性を測 定する方法において、前記通信回線の前記の遠距離の端末を、線形領域と非線形 領域とを有する電圧感知非線形手段で終結させるステップと、十分な振幅を持つ とともに、前記通信回線を通じて前記の通信信号を伝搬するために使用する通常 の電圧より大きな電圧を有する励起信号で、前記電圧感知非線形手段を励起して 、前記電圧感知非線形手段を非線形領域に追いやるステップと、前記電圧感知非 線形手段が非線形領域にある間、関連する周波数で前記通信回線に、少なくとも 一つレベルが低くく、前記の励起信号より電圧のレベルがレベルがかなり低く、 しかも前記電圧感知非線形手段の非線形性にたいして影響しない検査信号を供給 して、非線形手段が非線形領域にある間に、前記の通信回線の前記遠距離の端末 から近距離の端末に移動する測定信号を含む新しい周波数を前記の通信回線の遠 距離の端末に生じ、新しく発生した周波数が、前記通信回線の近距離末端から遠 距離末端に移動する測定信号を供給するステップと、前記近距離の端末に供給す る前記測定信号を周波数を選択測定し、前記の生じた新しい周波数を公知である 較正信号と比較してそれらの信号をもとにして前記通信回線の特性を求めるステ ップを含むことを特徴とする測定方法。
26. ２６．前記励起ステップが前記近距離の端末から前記電圧感知非線形手段を励起 するステップを含むことを特徴とする請求項２５記載の方法。
27. ２７．前記励起ステップが前記遠距離の端末から前記電圧感知非線形手段を励起 するステップを含むことを特徴とする請求項２６記載の方法。
28. ２８．前記通信回線が電話対ケーブルを具備し、前記励起ステップが前記の電話 対ケーブルを通じて電話信号を伝達するために使用する通常の電圧よりも高い電 圧を有する励起信号で前記電圧感知非線形手段を励起するステップを含むことを 特徴とする請求項２５記載の方法。
29. ２９．前記通信回線が一対のケーブルテレビを具備し、前記励起ステップが前記 対ケーブルテレビを通じてケーブルテレビ信号を伝達するために使用する通常の 電圧よりも高い電圧を有する励起信号で前記電圧感知非線形手段を励起するステ ップを含むことを特徴とする請求項２８記載の方法。
30. ３０．前記通信回線がデータ通信ネットワークの一対の対ケーブルを含み、前記 励起ステップが前記のデータ通信ネットワークの対ケーブルを通じてデータ通信 信号を伝達するために使用する通常の電圧よりも高い電圧を有する励起信号で前 記電圧感知非線形手段を励起するステップを含むことを特徴とする請求項２８記 載の方法。
31. ３１．近距離の端末と遠距離の端末を有し、近距離の端末と遠距離の端末との間 で通常の電圧のレベルで通信信号を伝達することができる通信回線上で非線形素 子の存在を検知するシステムであって、 前記通信回線に接続されるとともに、前記通信回線の遠距離の端末に配置され、 前記電圧感知非線形手段は線形用域と非線形傾城とを有する電圧感知非線形手段 と、前記通信回線に接続されるとともに、十分大きさの励起信号を供給して、前 記の電圧感知非線形手段を非線形領域に追いやる励起信号発生手段と、 前記通信回線に接続されるとともに、前記通信回線の近距離の端末に配置されて 、前記の通信回線に前記電圧感知非線形手段の非線形性には対して影響しない少 なくとも一つの検査信号を供給し、この検査信号が供給された結果前記通信回線 の遠距離の末端には、前記の励起信号により前記通信回線の前記遠距離の端末に 新しい周波数が発生し、その結果前記通信回線の通距離の端末に前記電圧感知非 線形手段の非線形性が出現て、発生した新しい前記周波数が前記通信回線の前記 遠距離の端末から前記近距離の端末に移動して検知信号を供給する検査信号発生 手段と、 前記近距離の端末に設けられ、遠距離の末端から近距離の末端に供給される検知 信号を検知する検知手段とを具備することを特徴とする検知システム。