JPH08316886A - 通信方法及びシステム及びそれに用いられる中継器 - Google Patents

通信方法及びシステム及びそれに用いられる中継器

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JPH08316886A
JPH08316886A JP8070643A JP7064396A JPH08316886A JP H08316886 A JPH08316886 A JP H08316886A JP 8070643 A JP8070643 A JP 8070643A JP 7064396 A JP7064396 A JP 7064396A JP H08316886 A JPH08316886 A JP H08316886A
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JP
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signal
repeater
frequency
band
carrier frequency
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JP8070643A
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Robin Paul Rickard
ポール リカード ロビン
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Nortel Networks Ltd
Original Assignee
Northern Telecom Ltd
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Publication date
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  • Signal Processing (AREA)
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  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Time-Division Multiplex Systems (AREA)
  • Bidirectional Digital Transmission (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 主電力ケーブル上に配置されたＣＴ２のよう
な時分割二重（ＴＤＤ）通信で用いられる中継器を提供
する。 【解決手段】 中継器はブランチを介して主ケーブルに
結合され（ケーブルは切断されない）、代替的にＴＤＤ
フェイズはＦ1 →Ｆ2 又はＦ2 →Ｆ1 からの信号を変換
しそれらを増幅する。変換段階の制御タイミングのクロ
ック信号は専用チャンネル、トーン、又は呼の進行から
得られる。再生機能は中継器と結合される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はケーブル遠隔通信シ
ステムで用いられる中継器に関する。
【０００２】
【従来の技術】遠隔通信信号はそれらが搬送される伝送
ラインにより減衰される。中継器は長いケーブル延長上
の信号のレベルを増強するために広く用いられ、ケーブ
ルに沿って周期的に置かれる。通常中継器はケーブル内
に挿入され、中継器は弱い信号に耐えるためにケーブル
に結合する入力ポートと前進伝送用の増幅された信号に
耐えるためにケーブルに結合する出力ポートとを有す
る。中継器はケーブルに沿って両方の方向に進む信号を
増幅する。
【０００３】在来の主な電力ケーブル上の遠隔通信信号
を電力供給及び遠隔通信信号が単一の主ケーブル上で搬
送されるように提供することが提案されている。従来の
中継器は多くの理由に対してそのようなシステムで用い
ることはできない。第一にケーブルに直列に従来の中継
器を用いるために中継器に入来する遠隔通信信号が中継
器の他の端のケーブルに沿って連続するのを防ぐために
ＲＦブロックを用いることが必要である。これは主ケー
ブル上の予想される電流に耐えることのできるＲＦチョ
ークを設けることは困難でコストがかかる。第二に再来
の主ケーブルに中継器を設けることは主ケーブルの切断
とそれに伴う顧客の電力供給の中断を必要とする。
【０００４】米国特許第３９１１４１５号は多くの周波
数変換中継器を有する電力線通信システムを開示してい
る。順（呼びかけ）及び逆（応答）方向での通信は受信
機−送信機対の２つの別の組を有する中継器を提供する
ことにより可能である。これは作動周波数の４つの別の
組及び望ましくない多くの機器を必要とする。さらにま
た多数の単一周波数運搬チャンネルの一つによる加入者
への伝送及び加入者からの受信で伝送ラインを介して遠
隔通信信号を供給する時分割二重（ｔｉｍｅ ｄｉｖｉ
ｓｉｏｎ ｄｕｐｌｅｘ：ＴＤＤ）技術を用いることが
提案されている。これは中継器の設計に対して更なる問
題を引き起こす。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は従来技
術の中継器の問題を克服した時分割二重通信スキームを
用いる中継器を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば搬送周波
数で伝送ラインに沿って送られる信号を増幅する方法で
あって、ラインから信号を分岐し；分岐された信号を異
なる搬送周波数に変換し変換された信号を増幅し増幅さ
れた信号を該異なる搬送周波数で前進伝送のためにライ
ンに結合する；各段階からなり、ここで信号は交互の時
間周期でラインに沿って上流及び下流に流れる時分割二
重信号であり、交互の周期で分岐された信号は第一から
第二の搬送周波数及び第二から第一の搬送周波数に変換
されることを特徴とする信号増幅方法が提供される。
【０００７】本発明の他の特徴によれば信号を搬送する
ための伝送ラインを有するケーブル通信システムで用い
られる中継器であって、ラインから搬送周波数で信号を
分岐する分岐手段と；分岐された信号を異なる搬送周波
数に変換する変換手段と；変換された信号を増幅する増
幅器配置と；増幅された信号を該異なる搬送周波数で前
進伝送のためにラインに結合する手段と；からなり、こ
こで信号は交互の時間周期でラインに沿って上流及び下
流に流れる時分割二重信号であり、交互の時間周期で変
換手段は分岐された信号を第一から第二の搬送周波数及
び第二から第一の搬送周波数に変換することを特徴とす
る中継器が提供される。
【０００８】好ましくはクロック信号は変換段階のタイ
ミングを制御するために上流及び下流への流れに関して
分岐された信号から抽出される。好ましくは搬送周波数
間の変換はクロック信号が抽出された中間周波数（Ｉ
Ｆ）を介する。分岐された信号は複数のチャンネルの帯
域からなり、該チャネルの少なくとも１つはクロック信
号が抽出されるタイミング情報を伝達する。代替的に分
岐された信号は呼（ｃａｌｌ）及びクロック信号が呼の
一つから抽出されることを支持するチャンネルの帯域か
らなる。
【０００９】複数の中継器は伝送ラインに沿ってカスケ
ードに配置され、各中継器は周波数の組から選択された
２つの搬送周波数間で変換する。この周波数の組は中継
器の更なる配置を有する伝送ラインに沿って再利用され
る。再生機能が中継器に設けられる。好ましくは伝送ラ
インは遠隔通信信号と電力供給の両方を搬送する電力分
配ケーブルである。
【００１０】
【発明の実施の形態】説明する実施例はＣＴ２と呼ばれ
る時分割二重（ＴＤＤ）フォーマットを用いるがＤＥＣ
Ｔのような他のＴＤＤフォーマットもまた用いられうる
ものである。図１を参照するに、これは入力信号Ｓin及
び出力信号Ｓout を有する従来の中継器１１を示す。Ｓ
in及びＳout は同じ周波数又は周波数帯域を用いること
ができる。何故ならばケーブル区域１２、１４は中継器
１１を挿入することにより相互に隔離されるからであ
る。
【００１１】図２は本発明により用いられるような中継
器である。主電力ケーブル２２はヘッドエンド２６から
主及び通信信号を分離するために適切な装置を備える加
入者２４に電力供給及び信号を搬送する。単一ブランチ
２３はケーブル２２を切断する必要なく中継器２１をケ
ーブル２２に接続する。このブランチは特製の又は既に
存在する引き込みケーブルからのタップである単層又は
三相引き込みケーブルである。これは中継器と直列に１
又は好ましくは２のコンデンサ及びヒューズと、ニュー
トラルな導電体に結合された誘電子を配置することによ
り達成される。コンデンサは高周波数（通信）信号のみ
を通過し、ヒューズは中継器をコンデンサの不動作から
保護する。
【００１２】ケーブル２２は切断されないので、中継器
が単に弱い信号を受け、それらを増幅し、それらをケー
ブルにフィードバックすることは増幅された信号が弱い
信号と干渉するために不可能である。故に中継器は入来
する信号を異なる周波数帯域の信号に変換し、それから
それらをケーブルに戻す。図３はヘッドエンド２６から
加入者への下流への信号路を示す。周波数帯域Ｆ 1 を占
有する信号３１はブランチ２３を介して中継器２１へ到
来する。中継器２１は新たな周波数帯域Ｆ2 に信号を変
換し、それを増幅し、ケーブル２２にフィードバックす
る。増幅された信号は中継器の届く範囲の加入者に供給
されるようケーブル２２に沿って両方の方向３２、３３
に伝搬する。周波数変換段階は増幅された信号３２、３
３（Ｆ2 で）がより弱い信号３１、３４（Ｆ1 で）と干
渉しないことを確実にする。周波数帯域Ｆ1 はヘッドエ
ンドと中継器のリンクに対してもちいられ周波数帯域Ｆ
2 は中継器と加入者のリンクに対してもちいられること
が好ましい。他の可能性は帯域Ｆ１をヘッドエンドと中
継器のリンク及びヘッドエンド付近に位置する加入者へ
の供給の両方に用い、帯域Ｆ2 は中継器と残りの加入者
のリンクに対してもちいることである。それが用いられ
る加入者の端末が単一のモデルであることを許容する故
に前者の方法が好ましい。
【００１３】時分割二重システムでは遠距離通信信号は
同じチャンネルで交互に送受信される。故に中継器２１
は交互にヘッドエンド送信フェーズ中にはＦ1 →Ｆ2 か
ら変換されヘッドエンド送信フェーズ中にはＦ2 →Ｆ1
から変換される。図４はヘッドエンドに向かって戻る信
号４１の通路を示す。これは図３に示される過程の逆で
ある。Ｆ2 での入来する弱い信号４１（ケーブル２２に
沿ってどちらかの方向に位置する加入者からの）は中継
器２１により受けられ、周波数帯域Ｆ1 に変換され、増
幅され、ケーブルに戻される。Ｆ2 で増幅された信号は
両方の方向４２、４３にケーブル２２に沿って伝搬する
が、Ｆ1 での弱い信号４１と干渉する。
【００１４】Ｆ1 →Ｆ2 及びＦ2 →Ｆ1 空の交互の変換
はケーブルに沿った信号路の送信及び受信フェーズと同
期することが重要である。クロック信号はこのスイッチ
ング機能のタイミングを制御する遠隔通信信号から分割
される。図５はより詳細に中継器２１の１実施例を示
し、クロック抽出処理を説明する。ケーブル２２からタ
ップされた遠隔通信信号はインピーダンス整合回路５１
及びスプリッタ５２を介して通過する。減衰器５３は以
下の混合器段での圧縮を防ぎ、中継器とブランチとの間
での不整合があるときに反射から入力段をまた保護する
ために設けられる。信号バンドは８６４−８６８ＭＨ
ｚ、即ち標準ＣＴ２周波数帯域の中間周波数（ＩＦ）に
信号対域を変換するために信号源５５、５６により供給
される２つの発信器信号の１つと混合５４される。この
ＩＦ帯域はフィルター内での損失を補正するために増幅
５９され、標準ＣＴ２端末６２に入力するために分割６
０される。この端末は時分割二重信号と同期して局部発
振器信号をスイッチング５７するようクロック信号６６
（ＣＴ２に対してこれは５００Ｈｚ）を抽出する。第二
の混合器６３は信号帯域をケーブル周波数帯域の他のも
の（即ち入来する信号の周波数帯域と異なる）に下げる
よう変換する。変換された信号は増幅され６４、６５、
結合器５２及びマッチング回路５１を介して主ケーブル
２２に戻る。
【００１５】ＩＦへの２つの段変換は望まれない周波数
帯域のよりよい排除を提供するので好ましい。スイッチ
ング機能は幾つかの方法で達成される。図５に示される
配置では局部発振器５５、５６それぞれは固定された周
波数を提供し、クロック信号６６はスイッチ５７を交互
にＬＯ（１）５５を混合器５４に、ＬＯ（２）５６を混
合器６３に及びＬＯ（１）５５を混合器６３に、ＬＯ
（２）５６を混合器５４に操作する。
【００１６】図６は代替的な配置を示す。局部発振器７
１、７２はＬＯ（１）７１と混合器５４とを、ＬＯ
（２）７１と混合器６３とをという形で混合器に直接結
合される。局部発振器のそれぞれは２つの要求された周
波数で動作しうる。クロック信号６６の制御の下で局部
発振器は２つの周波数間でスイッチする。これは以下の
スイッチングを迅速に設定しうる発振器を必要とする。
【００１７】中継器の典型的な全体の利得は３０ｄＢで
あり、５０ｄＢくらいの全体の減衰（減衰器５３で３０
ｄＢ、フィルタ及び混合器段で２０ｄＢ）及び８０ｄＢ
の利得（ＩＦ段で３０ｄＢ、出力段で５０ｄＢ）から得
られる。他の利得が容易に達成可能であることは明白で
ある。標準のＣＴ２周波数帯域のＩＦを介してＦ1 →Ｆ
2 又はＦ2 →Ｆ1 からの変換は標準ＣＴ２端末がクロッ
ク抽出デバイスとして用いられることを許容し、コスト
を最小化する。しかしながらこれは例えばしばしば受信
機で用いられる７０ＭＨｚという異なる周波数帯域で動
作する専用端末により代替されうる。
【００１８】クロック抽出デバイスはスイッチング機能
が信頼しうることを確実にするためにＣＴ２信号の連続
源を必要とする。これは幾つかの方法で達成可能であ
る。 （ｉ）利用しうるＣＴ２チャンネルの一つが中継器とし
ての利用に対して取って置かれる。まずヘッドエンド基
地局は中継端末を呼び出し、呼は中継器が必要とされる
間なお接続される。
【００１９】（ｉｉ）トーン（ｔｏｎｅ）はクロック信
号の源として供される。通信に対して用いられる帯域の
内側又は外側のトーンは要求されたクロック信号で振幅
変調される。 （ｉｉｉ）中継器端末は要求されたクロック信号を抽出
する呼の進行をモニターする。これはより複雑な解決策
であり、端末が進行中の呼間で飛び越すことを要求す
る。それは呼が進行していないときにクロック信号源が
ないという問題をまた有する。これは同期の目的のみの
「ダミー」呼を確立することにより克服されうる。
【００２０】落雷により引き起こされるような中断に最
もロバストな解決策はトーンを供給することである。中
断の後に選択（ｉ）は中継器端末で再確立される呼を必
要とし、一方で選択（ｉｉ）では中継器端末はそれが戻
るとすぐにトーンを検出するだけである。再生機能は主
ケーブルに沿った再伝送の前に中継器により受信された
デジタルデータを消去するために中継器にまた加えられ
る。これは主ケーブルが通信信号伝送に対して有する過
酷な環境を考えると必要である。
【００２１】以下に本発明によるシステムで用いられる
周波数の例を示す。 信号対域Ｆ1 ＝６−１０ＭＨｚ 信号対域Ｆ2 ＝１２−１６ＭＨｚ ＣＴ２帯域ＦCT2 ＝８６４−８６８ＭＨｚ 局部発振器（１）ＦLO1 ＝８５８ＭＨｚ 局部発振器（２）ＦLO2 ＝８５２ＭＨｚ クロック抽出に対するＣＴ２帯域を介してＦ1 →Ｆ2 か
らの周波数変換の例を通して動作は： −入来信号Ｆ1 ＝６−１０ＭＨｚ −第一の混合器はＦ1 →ＦLO1 ＋Ｆ1 ＝８６４ー８６８ＭＨｚ ＝８５８＋（６ー１０）ＭＨｚ ＝ＦCT2 −入来信号Ｆ1 ＝６−１０ＭＨｚ −第一の混合器はＦCT2 →ＦCT2 ＋ＦLO2 ＝（８６４ー８６８）−８５２ＭＨｚ ＝１２ー１６ＭＨｚ ＝Ｆ2 帯域 −Ｆ2 ででて行く信号 ケーブル走行の減衰に依存して幾つかの中継器が必要と
なる。図７はヘッドエンド８６から延在する主ケーブル
８３に沿ってカスケード接続された中継器８０、８１、
８２の配置を示す。信号の方向は下流（ヘッドエンドか
ら加入者へ）フェーズに関する。最小限３つの異なる周
波数帯域が信頼できるカスケード接続された動作のため
に必要とされるが、これはカスケードされるどのような
数の中継器も許容する。各中継器は３つの周波数帯域の
２つの間でのみ変換することが必要であり、故に上記と
同様な方法で動作する； 例えば 中継器８０はＦ1 →Ｆ2 及びＦ2 →Ｆ1 中継器８１はＦ2 →Ｆ3 及びＦ3 →Ｆ2 中継器８２はＦ3 →Ｆ1 及びＦ1 →Ｆ3 適切な局部発振器信号はこれらの変換用に設けられねば
ならない。
【００２２】ケーブルの減衰はそれが中継器８２で再利
用された下流としてＦ1 ８５と干渉しないようにヘッド
エンドから到来した信号Ｆ1 ８４のレベルを充分に減少
することが仮定されている。干渉が問題である場合には
付加的な周波数帯域が用いられうる。周波数帯域
（Ｆ1 ，Ｆ2 ，Ｆ3 ）の組は更なる中継器の組でケーブ
ル走行に沿って再利用されうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の遠隔通信中継器を示す図である。
【図２】本発明の実施例により用いられる中継器を示す
図である。
【図３】動作中の図２の中継器を示す。
【図４】動作中の図２の中継器を示す。
【図５】図３の中継器をより詳細に示す。
【図６】図５の中継器の代替実施例を示す。
【図７】本発明の実施例による中継器のカスケード配置
を示す図である。
【符号の説明】
１１ 中継器 １２、１４ ケーブル ２２ ケーブル ２３ ブランチ ２４ 加入者 ２６ ヘッドエンド ３１、３２、３３、３４ 信号 ４１、４２、４３ 信号 ５１ インピーダンス整合回路 ５２ スプリッタ ５３ 減衰器 ５４ 混合器 ５５、５６、７１、７２ 局部発振器 ５７ スイッチ ５９ 増幅器 ６２ 端末 ６３ 混合器 ６４、６５ 増幅器 ６６ クロック信号 ８０、８１、８２ 中継器 ８３ ケーブル Ｆ1 、Ｆ2 周波数帯域

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 搬送周波数で伝送ラインに沿って送られ
    る信号を増幅する方法であって、 −ラインから信号を分岐し； −分岐された信号を異なる搬送周波数に変換し； −変換された信号を増幅し； −増幅された信号を該異なる搬送周波数で前進伝送のた
    めにラインに結合する；各段階からなり、ここで信号は
    交互の時間周期でラインに沿って上流及び下流に流れる
    時分割二重信号であり、交互の周期で分岐された信号は
    第一から第二の搬送周波数及び第二から第一の搬送周波
    数に変換されることを特徴とする信号増幅方法。
  2. 【請求項２】 変換段階のタイミングを制御するために
    上流及び下流への流れに関して分岐された信号からクロ
    ック信号を抽出する段階を更に含む請求項１記載の信号
    増幅方法。
  3. 【請求項３】 搬送周波数間の変換はクロック信号が抽
    出される中間周波数（ＩＦ）を介してなされる請求項２
    記載の信号増幅方法。
  4. 【請求項４】 分岐された信号は複数のチャンネルの帯
    域からなり、該チャンネルの少なくとも一つはクロック
    信号が抽出されるタイミング情報を伝達する請求項２記
    載の信号増幅方法。
  5. 【請求項５】 分岐された信号は呼を支持する複数チャ
    ンネルの帯域からなり、クロック信号は一つの呼から抽
    出される請求項２記載の信号増幅方法。
  6. 【請求項６】 信号を搬送するための伝送ラインを有す
    るケーブル通信システムで用いられる中継器であって、 −ラインから搬送周波数で信号を分岐する分岐手段と； −分岐された信号を異なる搬送周波数に変換する変換手
    段と； −変換された信号を増幅する増幅器配置と； −増幅された信号を該異なる搬送周波数で前進伝送のた
    めにラインに結合する手段と；からなり、ここで信号は
    交互の時間周期でラインに沿って上流及び下流に流れる
    時分割二重信号であり、交互の時間周期で変換手段は分
    岐された信号を第一から第二の搬送周波数及び第二から
    第一の搬送周波数に変換することを特徴とする中継器。
  7. 【請求項７】 変換手段のタイミングを制御するために
    上流及び下流への流れに関して分岐された信号からクロ
    ック信号を抽出する抽出手段を更に含む請求項６記載の
    中継器。
  8. 【請求項８】 変換手段はクロック信号が抽出された中
    間周波数（ＩＦ）を介して第一及び第二の搬送周波数間
    で変換する請求項７記載の中継器。
  9. 【請求項９】 中継器は伝送ラインに沿ってカスケード
    に配置され、各中継器は周波数の組から選択された２つ
    の搬送周波数間で変換する請求項６記載の複数の中継器
    からなるケーブル通信システム。
  10. 【請求項１０】 周波数の組は中継器の更なる配置を有
    する伝送ラインに沿って再利用される請求項９記載のケ
    ーブル通信システム。
  11. 【請求項１１】 再生機能が中継器に設けられている請
    求項６記載の中継器。
  12. 【請求項１２】 伝送ラインは遠隔通信信号と電力供給
    の両方を搬送する電力分配ケーブルである請求項６記載
    の中継器。
JP8070643A 1995-03-30 1996-03-26 通信方法及びシステム及びそれに用いられる中継器 Pending JPH08316886A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9506507:4 1995-03-30
GB9506507A GB2299494B (en) 1995-03-30 1995-03-30 Communications Repeater

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JPH08316886A true JPH08316886A (ja) 1996-11-29

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ID=10772155

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8070643A Pending JPH08316886A (ja) 1995-03-30 1996-03-26 通信方法及びシステム及びそれに用いられる中継器

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5726980A (ja)
EP (1) EP0735700A3 (ja)
JP (1) JPH08316886A (ja)
GB (1) GB2299494B (ja)

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