JPS596631A - 線路特性補償装置 - 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】 本発明は線路特性補償装置、より具体的には、線路に接
続され、線路特性を補償するだめの等化器を有する線路
特性補償装置に関するものである。

たとえば９，６００ｂｐｓ（ビット／秒）程度の伝送速
度を有する高速変復調装置（　ＭＯＤＥＭ　）では、自
動等化器が一般に使用されている。高速のデータ信号は
専有帯域が広く、たとえば国際電信電話諮問委員会（　
ＣＣＩＴＴ　）勧告Ｖ．２９で規定されるＭＯＤＥＭで
は専有帯域幅が３００〜３，１００Ｈｚに及ぶと推定さ
れる。一般に搬送回線では帯域の端部ほど回線歪みが大
きいので、専有帯域が広ければ回線歪みの影響を強く受
ける。

一般に自動等化器としてトランスバーサル（非巡回型）
フィルタが使用されるが、トランスバーザルフィルタは
、回線歪みを十分に等化するにはタッグ数すなわちフィ
ルタ段数を多くする必要がある。したがって回線歪みが
大きい場合は、タソフ０数をがなり多くしなければなら
ないことがあり、等化器における演算量が増大する。

変復調装置では通常、データ信号の受信に先立って初期
トレニングシーケンスを実行し、搬送波検出および初期
タイミング設定を行ない、自動利得制御回路や自動等化
器を信号レベルや回線特性に適応させ、収束させている
。回線歪みが大きいと、これらの収束動作が正常に行な
われず、所定の時間内に十分収束しなかったり、場合に
よっては収束せずトレーニング不能に陥ることさえある
。

これを防ぐため一般には、補償特性が固定または半固定
の適尚々予等化器（コンノ°ロマイズ・イコライザ）を
使用し、予等化することが行なわれている。回線歪みの
大部分はこの予等化器によって等化できるので、自動等
化器は残りの歪みを等化できるだけのタップ数を備えて
いればよい。したがって自動等化器はタップ数が少は良
好に収束し、その所要時間も短くなる。

ところで、たとえば公衆電話回線網々どの公衆交換回線
網では、回線歪みは主として加入者線と搬送回線におけ
る損失、位相の周波数特性に依存する。ここでは、加入
者線において回線歪みを生ずる特性を線路特性と称し、
搬送回線（ここではリンクと称する）において回線歪み
を生ずる特性をリンク特性と称することにする。

本発明者の詳細々実１験によれば通常の回線接続におい
ては、線路特性によるＭＯＤＥＭ性能の劣化（ビット誤
り率ＢＥＨの増加）とリンク特性によるそれとは同程度
である。また回線歪みが強すぎて使用不能なほどＭＯＤ
ＥＭのＢＥＲが大きくても、線路特性を平坦（加入者線
なし）とすることで極めてＢＥＲが小さくなることがが
なりある。

さらに、ＭＯＤＥＭのトレーニングにおける収束が良く
高速にガることも確かめられた。

一般に呼接続に含捷れるリンク数は予想できず、したが
ってリンク特性も予想できない。しかし加入者線路は通
常固定されているから予想ができる。公衆交換回線網で
は通常、接続のたびに経路が異なるので、回線特性はそ
の都度変化し、一般にはこれを予測することもできない
。

しかし、電話機やＭＯＤＩｉｌ：Ｍなどの加入者装置が
接続されている加入者線はそれらの加入者装置に固有で
あるので、保守による変動以外は線路特性を予測するこ
とができる。そこで、加入者線の線路を個々の加入者側
で送受信とも補償ないしは等化すれば、いかなる組合せ
の接続でも各接続に含まれる加入者線の線路特性は補償
ないし等化することができる。

同様のことは、公衆交換網に収容されている線路以外の
線路についても言える。たとえば、構内用ＭＯＤＥＭと
して良く知られたものでは、通常の加入者線路と同様の
撚り線対ケーブルを伝送媒体とするものが一般的である
。この種のＭＯＤＥＭ間伝送は一般に、搬送回線を通す
ことはなく、伝送路離も伝送速度の低いもので５０ｋｍ
程度、そうでないものでは１０ｋｍ程度に制限される。

また、通常は一対一接続である。しかしこの種のＭＯＤ
ＥＭはリンクによる歪みがないだめ広帯域を使えること
、全体の歪みが小さいため等化器等が簡略化でき、場合
によっては基底帯域伝送を行うだめ、構成が簡単である
にもかかわらず高速なものが多い。このように伝送路離
に制限があるが、低価格で高速という利点があるので、
この種のＭＯＤＥＭでローカルネットワークを構成する
ことが考えられる。さらにとのローカルネットワークに
おいて構内自動交換機（ＰＡＢＸ　）と同様の交換機を
用いると、前述の公衆交換網の場合と同様の線路歪みの
問題が生じ、この問題は各ＭＯＤＥＭと交換機との間の
線路特性を個別に補償することによって解決される。

しかし一般に、稼動中の回線網から線路を分離すること
は様々な支障をきたす恐れがあるので、加入者線の線路
特性を測定することは困難である。加入者線長から線路
特性を推定することができるが、一般に市内線路が直線
で布設されることは少なく、様々な中継分岐点を迂回し
でいるので、中央局から加入者宅内までの距離などで線
路長を推定することも実際には困難である。

前述の９，６００ｂｐｓなとの高速ＭＯＤＥＭは従来、
専用電話回線に接続されるように設計されることが多か
った。専用回線では通常、接続経路が一定しているので
、送信側および（または受信側）に挿入する予等化器の
特性を試行錯誤によって適切に設定することができるが
、作業が煩雑である欠点がある。

さらに、このような高速ＭＯＤＥＭでさえも最近は公衆
交換回線網に接続される傾向があり、回線特性、とりわ
け加入者線の線路特性を効率的に推定できる方法が要求
される。

なお本明細書では、途中に中継増幅器や搬送回線が介在
せずＭＯＤＥＭなどの端末装置に直結されている通信線
を１線路」と称する。したがって、前述の撚り線対ケー
ブル、市内加入者線、同軸ケーブルなどがこれに含まれ
る。

本発明は、前述のような従来技術の欠点を解消し、端末
装置の設置、移設、回線変更などの工事に際して煩雑な
作業を必要としない線路特性補償装置を提供することを
目的とする。

本発明によればこの目的は、線路特性を簡略々方法で求
めてその補償特性を設定することができる次のような線
路特性補償装置によって達成される。すなわちこの装置
では、等化器は、複数の補償特性を選択的に設定するこ
とができ、＼ 線路特性補償装置は、線路の直流電流を測定して直流電
流の値を表わす第１の信号を発生する測定回路と、第１
の信号に基づいて線路特性を推定し、その推定した線路
特性を出力する判定回路とを含み、判定回路の出力する
線路特性に応じて等化器における補償特性を選択して設
定する。

また、前述の目的は、線路特性が自動的に補償される次
のような線路特性補償装置によって達成される。すなわ
ちこの装置では、判定回路は推定した線路特性を示す第
２の信号を出力し、等化器は第２の信号に応動して補償
特性が選択的に設定される。

次に添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。

まず第１図に線路の挿入損失周波数特性を示す。これは
代表的な心線径が帆４ｒｍｎの加入者線の例である。そ
の他撚り線対、同軸ケーブルなどの線路であっても、無
装荷であれば同様の傾向を持つ。同図かられかるように
、損失量は強い周波数依存性がある。ＭＯＤＥＭ等（ベ
ースバンドＭＯＤＥＭを含む）の受信装置では信号レベ
ルのバラツキや変動はＡＧＣによって簡単に吸収される
。しかし上記の損失周波数特性はＡＧＣではなく等化器
によって補償（等化）されなければならない。

第１図では線路長ｌを・やラメータとしているが、との
ｔを求める方法を第２図で説明する。

線路１０の単位長当りの抵抗をＲ１交換機側Ｘの直流電
源電圧と直流抵抗とをそれぞれＥとＲ８、ＭＯＤＥＭ側
Ｙの直流抵抗をＲｒとする。Ａは直流電流測定器である
。なおＲ８，Ｒｒはそれぞれ交換機、ＭＯＤＥＭ中のト
ランスまだはチョークコイルの巻線抵抗（直流抵抗）に
相当する。この回路に流れる直流電流■　は これを解いて線路長 を得る。

式（２）より線路長ｔがわかるので、第１図よシ損失周
波数特性すなわち線路特性が推定できる。

この推定された線路特性の逆特性に最も近く予等化器を
設定すれば、このＭＯＤＥＭに接続されて　　　□いる
線路の線路特性をほぼ（実用上完全に）補償（等化）で
きることになる。

ところで、電流値■。は、抵抗Ｒｒの両端の電圧Ｅ１を
測定することでも簡単に得られる。すなゎ５　　　　　
　　　　　　　　　　　。

Ｅ　＝Ｉ−Ｒ’ ＯＯｒ または　■。−Ｅ′ｏ／Ｒｒ である。したがってＩ。を鳥に、置き換えても線路長ｔ
が推定できる。すなわち である。

第３図はＭＯＤＥＭの受信時における線路１２、等止器
ＥＱ、および受信回路２ｏの状態を示し、第４図はＭＯ
ＤＥＭの送信時における線路１２、等止器ＥＱ、および
送信回路３ｏの状態を示す。なお図の複雑化を避けるだ
め不平衡形の回路例が示されているが、平衡形の場合も
同様である。

両図において長さｔの線路１２は単位長当沙の直流抵抗
Ｒおよび静電容量Ｃを有する。第３図では交換機側Ｘか
ら直流抵抗Ｒｔを通して電圧２Ｅで給電され、ＭｏＤｇ
ＭＩＩＩ　Ｙでは等止器ＥＱ　の入力側ＩＮに電圧Ｅｒ
が、出力側ＯＵＴに電圧Ｅｃが現われる。第４図では、
送信回路３ｏがら電圧２Ｅｔで給電され、等止器ＥＱ、
の出力側ＯＵＴには２ＥＱの電圧が出力される。この電
圧２Ｅ’は直流抵抗Ｒ５を通して線路１ｚに供給され、
交換機側以下の説明では主として第３図について行なう
が、第４図についてはその都度（）内に示すことにする
。

線路挿入損失および位相はＥ／Ｅ、　（ＥＱ／Ｅ／）で
あり、第１図は２０　ｌｏｇ、。Ｉ　Ｅ／Ｅｒ１（２０
ｔｏｇ　１ｏ　Ｉ　Ｅ、’　／Ｅ’　ｌ　）をグラフに
したものであった。

仮りに理想的な特性の等止器ＥＱｒ（ＥＱｔ）が得られ
たとして、線路特性の完全な逆特性をその等止器ＥＱｒ
（ＥＱ、　）に設定すると、明らかにＥＣ＝　Ｅ　　　
　　　　　　　　（３）（Ｅ’　＝　ＥＱ　）　　　　
　　　　　　（３）’となる。

一般に予等化器では線路による信号レベルの補正をせず
、相対的な（例えば搬送波周波数を基準とした）線路特
性の補償が好まれることが多い。この場合 Ｅｃ二αＥ（４） （Ｅ′＝αＥｔ）　　　　　　　　　（４）’である。

ただしαはその帯域内で周波数にょらない定数である。

第４図において送信出力レベル（２Ｅ２または２Ｅ′ｔ
）は、等止器ＥＱ、の直後または送信回路３０の直後に
減衰器を挿入して調整することが多い。αの値は第１図
かられかっているから、ｔが変っても常にＥ′のレベル
が一定に々るようにこの減衰器によって調整することが
できる。

前述のように受信側等止器ＥＱｒと送信側等止器ＥＱｔ
に必要とされる特性は線路特性の逆特性であるから、同
一線路を受信回路２０と送信回路３０で共通利用する限
シ、ＥＱｒとＥＱ、の特性は同一である。したがって半
二重回線で動作させるときはＥＱｒとＥＱｔは一個で共
通に使用可能である。

第５図は本発明による線路特性補償装置を交換回線網に
接続されたＭＯＤＥＭに適用した実施例を示す。

たとえば公衆電話回線網などの交換回線網１００の交換
機１０２から変成器Ｔ１を介して線路１４が接続されて
いる０線路１４は長さｔ１単位長当りの直流抵抗Ｒ１静
電容量Ｃであり、交換機側から直流電源Ｅ。が給電され
ている。変成器Ｔ１の線路側巻線Ｉ、２１およびＲ２２
の直流抵抗が第２図のＲに相当する。

ＭＯＤＥＭ　２００では線路１４が変成器Ｔ２で終端さ
れ、変成器Ｔ２の線路側巻線Ｌ４１およびＲ４２の間に
は直流電流測定器Ａが接続されている。この巻線Ｌ４１
およびＲ４２の直流抵抗が第２図のＲ４に相当する。

変成器Ｔ２の巻線Ｌ３１はハイブリッド回路圧」を介し
て等止器ＥＱｒおよびＥＱ、に接続されている。ハイブ
リッド回路Ｈ，ＹＢは端子ｌＮ０ＵＴへの入力信号を出
力端子ＯＵＴへ出力し、壕だ、入力端子ＩＮへの入力信
号を出力端子ＯＵＴへは出力せず端子ｌＮ０ＵＴへ出力
する通常の２ａ−４線変換回路である。

直流電流測定器Ａは線路１４を流れる直流電流を測定し
、その測定値■　を出力２０２に出力する測定回路であ
る。その出力２０２は判定器２０４に接続され、判定器
２０４の出力２０６は２つの等止器ＥＱ　　およびＥＱ
、の各制御端子２０８　および２０８．に接続されてい
る。

判定器２０４は本実施例ではたとえばマイクロプロセッ
サ々どの処理装置で有利に構成することができる。これ
はメモリ（図示せず）を有し、このメモリには第１図に
一例を示すような様々な線路長に対する線路特性のデー
タが蓄積されている。信号線２０２から測定電流値Ｉが
入力されると、式（２）に基づいて線路長ｔを算出し、
メモリに記憶された線路特性データからその線路１４の
線路特性を推定する。このようにして推定された線路特
性の逆特性に最も近い等止器ＥＱ　およびＥＱ、の補償
特性を判定し、等止器ＥＱ　　およびＥＱ、に対してそ
の補償特性を選択するよう制御信号を出力２０６に出力
する。

等止器ＥＱ　およびＥＱ、は、制御端子２０８ｒおよび
２０８．にそれぞれ与えられた制御信号に応動して補償
特性が選択される。

第５図の実施例では判定器２０４によって自動的に適切
な補償特性が選択され、等止器ＥＱｒおよびＥＱ、の設
定が行なわれた。しかし、このように構成する代りに、
等止器ＥＱｒキ・よびＥＱ。

の補償特性を手動設定できるように構成してもよい。そ
の場合、判定器２０４は測定器Ａから入力される測定電
流値■。に基づいて、たとえば線路長ｔ、′！たはある
周波数における損失などの線路特性の代表値を表示する
ように構成される。等止器ＥＱ　　およびＥＱ、は、判
定器２０４と制御線２０６で接続される代りに補償特性
を設定するだめの手動操作スイッチが設けられる。

扱者は、この設定スイッチを操作して補償特性の代表値
を、判定器２０４が指示した線路特性の代表値に合わせ
ることによって、等止器ＥＱｒおよびＥＱｔの補償特性
を適切に設定することができる。

本発明によればこのように、簡略な方法で線路特性が推
定され、手動まだは自動によシ等止器の補償特性を適切
に設定することができる。

しだがっである交換回線網において接続可能なすべての
端末装置について個々に線路特性が補償されていれば、
あらゆる呼接続において全体として常に線路特性が補償
されることになる。

とくに端末装置の初期導入時、線路特性の補償条件を等
止器に設定するだめの作業が簡略化される。したがって
、たとえば端末装置の移設、線路保守による線路条件の
変更にも適切に対処することができる。とりわけ自動設
定の場合、線路特性が常に適切な状態に補償されている
ので、自動等止器の負担を軽減することができる。

したがって自動等化器は構成を簡略にすることができる
にもかかわらず、回線に対する適応能力は向上する。ま
たＭＯＤＥＭの初期トレーニングにおける前述の収束も
迅速に行なわれ、収束可能な回線特性の範囲も広くとる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は線路の挿入損失周波数特性の例を示すグラフ、 第２図ないし第４図は線路特性の予測および等止器の補
償特性の選択を説明するだめの線路系の等価回路図、 第５図は本発明による線路特性補償装置をＭＯＤＥＭに
適用した実施例を示すブロック図である。 Ａ・・・直流電流測定器 ＥＱ、ＥＱｔ・・等止器 １４・・線路 ２００・・・ＭＯＤＥＭ ２０４・・判定器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　線路に接続され、該線路の線路特性を補償するだめ
   の等化器を有する線路特性補償装置において、 該等化器は、複数の補償特性を選択的に設定することが
   でき、 該線路特性補償装置は、 前記線路の直流電流を測定して該直流電流の値を表わす
   第１の信号を発生する測定回路と、第１の信号に基づい
   て線路特性を推定し、該推定し７だ線路特性を出力する
   判定回路とを含み、該判定回路の出力する線路特性に応
   じて前記等化器における補償特性を選択して設定するこ
   とを特徴とする特許 ２　特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記判
   定回路は前記推定した線路特性を示す第２の信号を出力
   し、前記等化器は第２の信号に応動して補償特性が選択
   的に設定されることを特徴とする線路特性補償装置。