JPS5838979B2 - 自動等化度制御方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、海底同軸伝送方式において、回線等化度を単
位海洋区間ごとに自動等化する、等化度制御方式に関す
る。

アナログ有線伝送方式では、端局間に生じる伝送特性の
偏差（等化度）を正確に等化する必要がある。

これらの偏差の要因には、時間的に変動するものがあり
、そのため、伝送路の等化度は、図１のように変動する
。

ここで横軸は周波数、たて軸は等化度でありＰｌはパイ
ロット周波数を示す。

従来、時間的に変動する等化度を補償する一方法として
、送信端局よりパイロット信号を規定のレベルで送出し
、受信端局で、そのレベル変動により、回線の損失変動
を補償する、自動利得制御方式（ＡＧＣ）が用いられて
いる。

図２に、パイロン）ＡＧＣによる撰文変動の等化法を示
す。

ここで、２−１は端局入力、２−２はＡＧＣ増幅器、２
−３は主信号、２−４は監視電流選択ｒ波器、２−５は
制御部、２−６は監視電流増幅器、２７は標準電圧、２
−８は制御電流増幅器、２−９は可変素子、２−１０は
比較器を示す。

この方法は、ある特定の周波数の監視専用信号Ｐ１ を
、増幅器出力から選出し、そのレベル変動を制御部で検
出し、これに相当して増幅器利得を自動的に調整するも
のである。

しかし、パイロットＡＧＣによる方法は、ある特定の周
波数のレベルで、伝送帯域内の通話信号レベルを代表し
ているため、等化度を伝送帯域にわたり、正確に補償す
ることは困難である。

また、端局間の等化度を一括して等化するため、回線の
雑音特性、過負荷特性の観点からすれば、必ずしも最良
の方法ではない。

本発明はこれらの欠点を解決することを目的とし、その
特徴は回線の等化度変動要因およびその周波数特性が正
確に把握可能な海底同軸伝送方式において、単位海洋区
間の等化度を、変動要因別に検出し、変動要因別に等化
するごとき、高精度自動等化度制御方式にある。

以下本発明について、実施例を詳細に説明する。

海底同軸伝送方式では、通常長距離伝送を目的とし、ま
た、いったん布設されると、その後の中継器回路を調整
することは極めて困難であり、高精度な等化を行なうた
め、中継器、海底同軸ケーブルの緒特性を布設前に正確
に把握し、時間的に変動しない伝送特性の偏差は、１０
〜２０中継ごとに伝送路に挿入した海洋区間等化器でま
とめて補償する方法がとられている。

一方、時間的に変動する偏差をも高精度に等化するため
には、前記海洋区間等化器を海岸局からの制御信号で動
作する可変等化器で構成し、単位海洋区間ごとに等化す
る方法が考えられる。

しかし、各要因の単位海洋区間での変動量はそれぞれ異
なっており、各可変等化器を制御するには、単位海洋区
間の各要因の変動量を正確に求める必要がある。

一方、海底同軸ケーブルに起因した時間的に変動する偏
差の要因、および、その要因によるケーブル損失変動の
周波数特性も十分に明確化されている。

例えば温度変動によるケーブル損失変動％性を図３に、
経年変動によるケーブル損失変動特性を図４に示す。

図３で横軸は周波数、たて軸はケーブル損失の変動（ｄ
Ｂ）、ＡＴは基準温度からの変動量、ｆｌは下限周波数
、ｆｈは上限周波数を示す。

又図４で横軸は周波数、たて軸はケーブル損失の変動（
ｄＢ）、ＡＹは経年変化率（％）を示す。

図３、図４から明らかなように、ケーブル損失変動の周
波数特性は要因により大きく異なっており、本発明では
、この特質を利用して、単位海洋区間に生ずる等化度を
変動要因別に分離し、各要因の変動量を検出する。

この検出の手順を温度、経年変化の２要因を例に説明す
る。

図５は伝送路の等化度特性の内訳を示し、横軸は周波数
、たて軸は等化度、ａ（ｆ）は温度特性による偏差、ｂ
（ｆ）は経年変動による偏差、ｃ（ｆ）は総変動量ａ（
ｆ）＋ｂ（ｆ）を示す。

図５において、ケーブルの減衰定数をα（ｆ） （ｄＢ
／ｋｍ ）、温度係数をβ（ｆ） （／’Ｃ） 、経年
変化率をγ（ｆ）（％）、単位海洋区間長Ｌ（ｋｍ）と
すれば、 単位海洋区間のケーブル温度変動による偏差ａ （ｆ）
は と表せる。

ここでＪＴは単位海洋区間での温度変動量（’ｃ ７ｈ
ｍ ）を１．（Ｙは単位海洋区間での経年変化率（％／
ｋｍ）を意味する。

従って、ある特定の周波数ｆｉでの総変動量をＣ（ｆ・
）、周波数ｆｊでの総変動量をＣ（ｆｊ）とすれば が成立する。

従って、未知な温度変動量ＡＴ、生変化率ｌＹは、既知
量Ｃ（ｆｉ）、Ｃ（ｆ・）フＡ（ｆｉ）、Ａ（ｆｊ）、
Ｂ（ｆｉ）、Ｂ（ｆｊ）。

用いて、 経 を と求めることができる。

ここで、Ａ （ｆｉ） 。Ａ（ｆｊ）、Ｂ（ｆｉ）、Ｂ
（ｆ・）は式（１）、（２）より明らかな如く、海底同
軸ケーブル種別、周波数ｆｉ、ｆｊ、海洋区間長りを定
めれば定数である。

つまり式（４）、（５）は、 即ち、単位海洋区間に生ずる温度変動量ＪＴ、経年変化
量ＪＹは補償すべき伝送系を通ってきた複数のパイロッ
ト信号の振幅情報Ｃ（ｆ、）。

Ｃ（ｆ−）を入力とする加算器演算処理＊で求めること
ができる（＊参考文献゛演算増幅器・・ンドブツク“エ
レクトロニクスダイジェスト社Ｐ１〜２）Ｃ図６に本発
明の概念図を示す。

本発明では、総変動量の検出精度を向上させるため、各
要因の変化量の大きい周波数点に、等化度検出用周波数
を配置した。

即ち、海岸局１に低群等化度監視用発振器ｆＬを、ＯＢ
Ｅに高群等化度監視用発振器ｆ１Ｈｆ２Ｈ・・・・・・
・・・・・・・・・を設げる。

図６で、ｆＬは低群等化度監視用発振器、ｆｌＨとｆ２
Ｈは高群等化度監視用発振器、ｆｔＭとｆ２Ｍは低群等
化度情報伝送用発振器、Ｃは同軸伝送路、Ａ１．及びＡ
２は第１及び第２海洋区間、０ＢＥ１及び０ＢＥ２は海
洋区間等化器を示す。

第１海洋区間の各要因の変動量を求める手順を次に示す
。

０ＢＥＩの等化度監視発振器ｆｔＨの海岸局受信レベル
は等化度のない状態での受信レベルに比べ、第１海洋区
間の温度変動ＡＴ１、経年変動ＡＹ１による偏差だけ変
化している。

同様に、海岸局１から送出さ井る信号ｆＬの０ＢＥ１で
の受信レベルも同様の変化があられれる。

従って、この信号ｆＬの変動量を０ＢＥ１で検出し、こ
れを海岸局１に転送すれば、海岸局１で周波数ｆＬ。

ｆｔＨ点でのレベル変動量をもとに、式（６）、式（７
）の演算処理を行なうことが可能となり、第］海洋区間
の温度変動量ＡＴｌ、経年変動量ＪＹＩを求めることが
できる。

第２海洋区間の温度変動量をＡｒ１、経年変動量をＡＹ
２とすれば、０ＢＥ２０等化度監視発振器’ｈＨの海岸
局１での受信レベルは、温度変動量ＪＴ１−１−ＪＴ２
、経年変動量、（Ｙｌ−ＩＪＹ２による偏差だけ変化し
ている。

同様に、海岸局１がら送出される信号ｆＬの０ＢＥ２で
の受信レベルも同様の変化があられれる。

従って、この信号ｆＬの変動量を０ＢＥ２で検出し、こ
れを海岸局１に転送すれば、海岸局１で、周波数ｆＬ、
ｆ２Ｈ点でのレベル変動量をもとに、前記の演算処理を
行ない、温度変動量ＡＴ１＋ＡＴ２、経年変動量、ＪＹ
１＋、！ＩＹ２を求めることができる。

従って、これらの変動量と先に求めた変動量の差分をと
ることにより、第２海洋区間の変動量Ｊ Ｔ ２ ｒＡ
Ｙ２が求められる。

以後の海洋区間の変動量も、同様の手順で求めることが
可能である。

この検出量に応じて回路網特性が各要因の変動特性と同
様に変化する可変等化器でＯＢＥを構成すれば、各海洋
区間で変動する偏差は正確に補償できる。

図７は本発明を実施するための周波数配置例を示し、横
軸は周波数、ＢＡＮＤ（Ｌ）は低群伝送帯域、ＢＡＮＤ
（Ｈ）は高群伝送帯域であり、各記号の意味は次のとお
りである。

ｆＬ：低群等化度監視用周波数 ｆ＋Ｈ、ｆ２Ｈ；高群等化度監視用周波数ｆ１Ｍ、ｆ２
Ｍ：低群等化度情報伝送用周波数Ｆ１Ｔ、Ｆ２Ｔ：温度
用可変回路網制御周波数ＦＩＹ＋Ｆ２Ｙ’経年変化用可
変回路網制御周波数図８は本発明による中継システムの
ブロックダイヤグラムを示し、第２海洋区間までの等化
度補償法を示しているが、以後の海洋区間も同様の手法
で等化が可能である。

まず、第１海洋区間、第２海洋区間の等化度変動を変動
要因別に検出する方法を説明する。

今、海洋区間等化器１に設けた高群等化度監視発振器２
の検出信号ｆ１Ｈはレベル調整器３、選択ｐ波器４、ハ
イブリッドコイル５により高群伝送路に挿入され、可変
等化器６、同軸伝送路７を経て海岸局８に主信号ととも
に伝送される。

ここで分波器９、ハイブリッドコイル１０により高群伝
送路より取り出され、検出部１１へ送られる。

等化度変動を受けた検出信号ｆ１Ｈは、検出部１１にお
いて選択沢波器１２で分離され、増幅器１３により適当
なレベルに増幅され、整流器１４で直流電圧に変換され
、比較器１５に入力される。

比較器１５では発振器２の規準レベルを設定した標準電
圧１６と、入力電圧を比較し、周波数ｆ１Ｈの初期値か
らの変動量に応じた直流電圧を出力し、該出力は増幅器
１７により適当なレベルに増幅され、演算処理部１８へ
送られる（この出力は式（６）、（７）のＣ（ｆｌｎ）
（ｆＩＨ＝ｆｊ）に相当する）。

一方、低群の等化度変動は次の手順で海岸局８で検出で
きる。

海岸局８の低群等化度監視発振器１９の検出信号ｆＬは
、レベル調整器２０、ｒ波器２１．ハイブリッドコイル
２２を経て低群伝送路に挿入され、同軸伝送路７へ主信
号とともに伝送され、海洋区間等化量１で、ノ・イブリ
ッドコイル２３、ｐ波器２４により分離される。

等化度変動を受けた検出信号ｆＬは、増幅器２５で増幅
され、整流器２６で直流電圧に変換され、比較器２７に
入力される。

比較器２７では、発振器１９の初期レベルと、入力電圧
を比較し、信号ｆＬの初期値からの変動量に応じた直流
電圧を出力する。

（この出力は式（６）、（７）のＣ（ｆＬ）（ｆｔ、＝
ｆ・）に相当する。

）ここで、発振器１９の初期レベルは、別に設けた等化
度情報伝送用発振器の出力レベルを整流器２９で整流し
、レベル調整器３０を調整することにより設定する。

海洋区間等化器１で検出される低群等化度の変動量を海
岸局１へ転送するため、比較器２７の出力を電圧・周波
数変換器３１で低周波ＪｆｔＭに変換し１．（ｆ、Ｍで
発振器２８の高群に配置した周波数ｆＩＭを周波数変調
器３２で変調し、沢波器３３、・・イブリッドコイル５
により高群伝送路に挿入する。

低群の等化度情報を含んだ信号ｆ１Ｍ＋、（ｆｌＭは海
岸局１で、〕・イブリッドコイル１０、沢波器１２によ
り高群伝送路より分離され、周波数復調器３４でＪｆｌ
Ｍを復調し、周波数・電圧変換器３５で直流電圧に変換
され、増幅器３６により適当なレベルに増幅され、演算
処理部１８へ送られる。

演算処理部１８は、直流増幅器１７．３６の出力電圧ｉ
４ ｅｆｌＨｒ ’ ｅｆｌＭを入力とする加算演算回
路（レベル反転回路３７、入力抵抗３８、演算増幅器３
９）で構成する。

演算増幅器３９には、入力電圧Ｊｅ、Ｈ２Ｊｅｆ、Ｍの
各々の正負電圧が抵抗３８（Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，
Ｒ１４，Ｒ２１，Ｒ２゜。

Ｒ２３、Ｒ２４）で重みづげを受けて入力される。

式（６）、（７）の加算演算を行なう場合は、Ｒ１１■
Ｈ２、Ｒ１２−″・Ｒ１３＝“・Ｒ１４″Ｈ１・Ｒ２１
″Ｈ４・Ｒ２２＝■、Ｒ２３−ｏｏ・Ｒ２４ｏｃ Ｒ３
に設定することにより、第１海洋区間の温度変動要因に
相当する直流電圧Ａｅ１Ｔ、経年変化要因に相当する直
流電圧Ｊｅ、ｙを出力する。

第２海洋区間の変動量も同様に以下の如（求めることが
できる。

海洋区間等化器２の高群等化度監視発振器４１の検出信
号ｆ２Ｈは、先に述べた検出信号ｆｔＨと同様の手順で
海岸局１へ伝送され、検出部１１において、海洋区間等
化器２から海岸局１までの総変動量に相当する直流電圧
が検出される。

一方、海洋区間等化器２においても、海洋区間等化器１
と同様の手順で、海岸局１から海洋区間等化器２までの
低群の等化度変動量が信号ｆＬの規準レベルからの変動
を検出することにより得られる。

この出力で、先と同様に、等化度情報伝送用発振器の出
力周波数を変調し、海岸局１へ転送する。

海岸局１の検出部１１で得られる海岸局〜海洋区間等化
器２までの累積した等化度変動量に相当した直流電圧Ａ
ｅ１２Ｈｒ Ａ ｅｆ２ Ｍは抵抗３８ （Ｒ３，、
Ｒ３□＋ Ｒ３３１Ｒ３４ｔ Ｒ４１ｔ Ｒ４□。

Ｒ４３、Ｒ４４）演算増幅器３９より成る式（６）、（
７）の加算演算回路へ入力される。

この場合、Ｒ３１＝（１）・Ｒ■Ｈ、ＲＯｃＨＲ＝−１
Ｒ，＝−１ ３２１３３２’ ３４ Ｒ４２ＣｘＨ４，Ｒ４３ＣＸ−Ｒ３、Ｒ４４＝■と設定
することにより、演算器３９出力には海岸局〜海洋区間
等化器２までの温度変動要因に相半した直流電圧Ａｅ２
Ｔ／、経年変化変動要因に相当した直流電圧Ａ ｅ ２
ｙ／が出力される。

従って、第２海洋区間のみの各要因の変動量に相当する
電圧１ｅ２Ｔｒ Ｊｅ２Ｙは比較器４３により、第１海
洋区間のみの各要因の変動量相当の電圧Ａｅ１Ｔ、Ａｅ
１Ｙと第２海洋区間までの各要因の変動量相当の電圧’
ｅ２ Ｔ’ 、Ｊ ｅ２ Ｙｔ とを比較器４３で比
較し、差分をとることにより決定される 以上の構成により、海洋区間ごとの等化度変動を要因別
に検出することが可能となる。

次に、これらの等化度変動の補償法について説明する。

なお、各海洋区間等化器は全て同様な構成が採られてい
るため、海洋区間等化器１を中心に説明する。

演算処理部１１で得られる第１海洋区間の各変動要因に
相当した出力電圧１ｅ１Ｔ、１ｅＩＹは、制御部４４に
おいて、電圧・周波数変換器４５により、低周波信号Ａ
Ｆ１Ｔ ＋ ’Ｆｔ Ｙに変換され、この低周波信号で
、可変等化量制御用の中心信号ＦｔＴｔＦｔＹを周波数
変調器４６で変調し、可変等化量制御信号ＦＩＴ”ＦＩ
Ｔ ７ Ｆｌｙ＋ＡＦ１ｙを発生させる。

これらの制御信号において、中心信号”ｔＴ＋”ｔＹは
、海洋区間等化器１の中の可変等化量６０回路網４７．
４８（Ｔ、Ｙ）を選択する信号であり、ＡＦ、Ｔ、ＡＦ
ｌＹは各回路網の制御量を決定する。

各制御信号は沢波器４９、ノ・イブリッドコイル５０に
より低群伝送路に挿入され、同軸伝送路に送出される。

その後、海洋区間等花器１のハイブリッドコイル５１に
より主伝送路より取り出され回路網制御部５２において
、ｐ波器５３により、各周波数Ｆ１Ｔ＋ＪＦ１Ｔ、Ｆ、
Ｙ＋ＪＦ、Ｙに分離され、周波数復調器５４により低周
波信号、４Ｆ１Ｔ、ＡＦｌＹが復調される。

これらの周波数を周波数・電圧変換器５５により各要因
の変動量相当の直流電圧ＡｅｔＴ＋Ｊ６１Ｙに変換し、
さらに電圧・電流変換器５６で直流電流’ ｉｌＴ 、
Ａ４１Ｙに変換する。

この電流出力で、回路網４７，４８の可変素子５７を変
化させることにより、同線伝送路７で生ずる等化度変動
を要因別に補償することが可能となる。

以上説明したように、本発明は回線に生ずる等化度変動
を、変動要因の変化量の大きい周波数点に配置した等化
度監視発振器の受信レベル変動量を用いて変動要因別に
検出し、かつ、変動要因と同じケーブル損失特性をもつ
可変回路網で海洋区間等花器を構成するため、回線全体
の等化度変動を、伝送帯域にわたり、しかも単位海洋区
間ごとに正確に補償することが可能となり、等化精度の
向上に寄与するところが太きい。

さらに、等化度変動の要因別検出、およびその変動量の
補償を完全に自動化しているため、回線保守の省力化に
大きく貢献する。

【図面の簡単な説明】

第１図は伝送路の等化度特性、第２図は従来のＡＧＣに
よる等化法、第３図はケーブル損失の湯度変動特性、第
４図はケーブル損失の経年変動特性、第５図は伝送路の
等化度特性、第６図は本発明の概念図、第７図は周波数
配置例、第８図は本発明による中継システムの実施例で
ある。 符号の説明（第８図）、１：海洋区間等化器１．２．４
１；高群等化度監視発振器、３，２０；レベル調整器、
４，１２，２１．４９，５３；選択沢波器、５，１０，
２２，２３，５０，５１；ハイブリッド、６：可変等花
器、７；同軸伝送路、８；海岸局１．９；分波器、１１
；検出部、１３゜２５：監視電流増幅器、１４，２６，
２９；整流器、１５，２７，４３；比較器、１６：基準
電圧、１７．３０，３６；直流増幅器、１８：演算処理
部、１９：低群等化度監視発振器、２８ 、４２ ；等
化情報伝送用発振器、３１，４５；電圧・周波数変換器
、３２，４６；周波数変調器、３４゜５４；周波数復調
器、３５ 、５５ ；周波数電圧変換器、３７；レベル
反転回路、３８：抵抗、３９；演算器、４４；ＯＢＥ制
御部、４７ 、４８ ；回路網、５６，５７；電圧・電
流変換器、５７，６４；可変素子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 群別２線構成で所定の間隔で海洋区間等化量が挿入
   されるごとき海底同軸伝送方式における複数の要因によ
   る損失変動に対する自動等化度制御方式において、海洋
   区間等化器には上り伝送路等化度監視発振器、被変調用
   発振器、各要因の変動量に対応したケーブル損失特性を
   補償する可変回路機構、および、海岸局の下り伝送路等
   化度監視発振器から送出され、下り伝送路中で等化度偏
   差を受けた信号レベルを検出する機構、該検出出力で該
   被変調用発振器出力を変調し、下り伝送路の等化度変動
   量を上り伝送路を用いて海岸局へ転送する機構とを具備
   し、一方、海岸局には該下り伝送路等化度監視発振器、
   各海洋区間等化器の該監視発振器から送出され、上り伝
   送路中で等化度偏差を受けた各受信レベルを検出する機
   構、各海洋区間等化器で変調された信号を各々復調する
   機構、該検出出力および該復調出力より、単位海洋区間
   ごとの等化度偏差を生じせしめる要因別のケーブル損失
   変動量を決定する演算処理機構及び該演算出力に対応し
   た制御信号発生機構、該制御信号で各海洋区間等化器の
   可変回路網を動作せしめる制御信号送出機構をそれぞれ
   具備し、単位海洋区間ごとの等化度変動を要因別に補償
   することを特徴とする自動等化度制御方式。