JP4440138B2 - 通信システムおよび通信多重装置 - Google Patents

Description

本発明は、通信事業者の通信局舎に配置される局側通信装置と、通信局舎から遠隔に配置される通信多重装置との間で、通信多重装置に収容される複数のユーザ（通信サービス加入者）の端末側通信装置に対応する信号を多重伝送する通信システムおよび通信多重装置に関する。

πシステム（非特許文献１）やＣＴ−ＲＴシステム（非特許文献２）は、局側通信装置と通信多重装置との間で、通信多重装置に収容される複数の端末側通信装置に対応する信号を多重伝送する通信システムであり、電話やＩＳＤＮサービスなどを提供している。この場合の通信多重装置は、ＯＮＵ（Optical Network Unit) やＲＴ（Remote Terminal)と呼ばれる。なお、システム構成の概観は、図１に示す本発明の通信システムと同様である。

通常の電話回線では、通信局舎（電話局）からユーザ宅内の電話機に至るまでの間はメタリック線路設備で接続されており、電話機に対して通信局舎（電話局）に設置された装置から給電を行っている。しかし、上記のπシステムやＣＴ−ＲＴシステムは、局側通信装置と通信多重装置との間が光ファイバで接続されているために、局側通信装置から通信多重装置に給電を行うことができない。

πシステムでは、通信多重装置（ＯＮＵ）は柱上や集合住宅の壁面に設置されるが、特に柱上に設置される場合には設置場所に給電設備がない場合が一般的である。このため、非特許文献１に示すように、電力会社からＨＵＢ給電装置に対して給電を行い、ＨＵＢ給電装置から複数のＯＮＵに対して新たに設置する給電線を介して給電を行う方法がとられている。また、ＣＴ−ＲＴシステムにおける通信多重装置（ＲＴ）も同様に屋外に配置され、設置場所において新たに給電設備を設ける必要があった。

一方、近年のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等を用いたＩＰ（インターネットプロトコル）通信の発展に伴い、IEEE802.3af 規定のＰｏＥ（Power over Ethernet(登録商標))やＵＳＢ（Universal Serial Bus) のように、端末や周辺機器への給電を通信用の伝送路を介して行う技術が開発されている。しかし、ＰｏＥの場合には、スイッチのように集線装置から端末や周辺装置への給電を行うシステムしかない（非特許文献３）。また、ＵＳＢの場合には、ＵＳＢバストポロジのホスト（通常はＰＣであり、ＵＳＢ配線内に１つしか存在しない）あるいは集線装置であるＨＵＢからの給電しか認められていない。したがって、ＰｏＥやＵＳＢの方式では、上記のように遠隔地や屋外に設置された通信多重装置（ＯＮＵ，ＲＴ）に対して、ユーザ側から給電することは想定されていなかった。
柴田他、「ＨＵＢ給電ＯＮＵの開発」、ＮＴＴ技術ジャーナル、2000年９月号、p.46 三木他、「ｘＤＳＬ／ＦＴＴＨ教科書」5.3 節、アスキー出版局、p.186 http://www.cisco.com/japanese/warp/public/3/jp/news/pr/2004/012.shtml （IEEE802.3af 対応スイッチの例）

従来の通信システムでは、通信局舎から遠隔に配置された通信多重装置（ＯＮＵ、ＲＴ）の給電をその設置場所で行う必要があったが、そのために新たに給電設備や給電線を設置する必要があり、コスト上昇の要因になっていた。

本発明は、通信多重装置に収容される複数の端末側通信装置から通信多重装置への給電を可能とする通信システムおよび通信多重装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、２台以上の端末側通信装置と１台の通信多重装置がそれぞれ端末側伝送線路を介して接続され、通信多重装置と局側通信装置が局側伝送線路を介して接続され、局側通信装置と通信多重装置との間で２台以上の端末側通信装置に対応する信号を多重伝送する通信システムにおいて、端末側通信装置は、それぞれ端末側伝送線路を介して通信多重装置に対して電力を供給する手段を含み、通信多重装置は、少なくとも１台の端末側通信装置から端末側伝送線路を介して供給される電力を受取り、その電力供給を行っている端末側通信装置と局側通信装置との間の通信処理を行う通信処理部に対して電力を供給する給電部を含む。

第２の発明は、一方で２台以上の端末側通信装置とそれぞれ端末側伝送線路を介して接続され、他方で局側通信装置と局側伝送線路を介して接続され、局側通信装置との間で２台以上の端末側通信装置に対応する信号を多重伝送する通信多重装置において、少なくとも１台の端末側通信装置から端末側伝送線路を介して供給される電力を受取り、その電力供給を行っている端末側通信装置と局側通信装置との間の通信処理を行う通信処理部に対して電力を供給する給電部を備える。

この通信処理部は、端末側伝送線路を介して端末側通信装置との通信処理を行う端末側通信処理部と、局側伝送線路を介して局側通信装置との通信処理を行う局側通信処理部とを有し、給電部は、電力供給を行っている端末側通信装置と通信処理を行う端末側通信処理部および局側通信処理部に対して電力を供給する構成である。

さらに、複数の端末側通信装置に対して１つの端末側通信処理部が設けられ、給電部はその端末側通信処理部に接続される少なくとも１つの端末側通信装置から電力を供給されたときにその端末側通信処理部に対して電力供給を行う構成である。

また、給電部は、端末側伝送線路を介して供給される電力または電圧または電流を測定する給電量測定部を備えてもよい。

本発明の通信システムおよび通信多重装置では、ユーザ側に設置される端末側通信装置から端末側伝送線路を介して通信多重装置へ給電を行うことができる。これにより、通信多重装置の設置場所において、通信多重装置に対して給電を行うための給電線等の設備が不要となり、コスト低減が可能になるとともに通信多重装置の設置場所の自由度を拡大させることができる。

また、電力供給を行っている端末側通信装置と局側通信装置との間の通信処理を行う通信処理部（端末側通信処理部および局側通信処理部）に対して給電を行い、端末側通信装置からの給電がない端末側通信処理部に対しては給電を行わない構成により、端末側通信装置から通信多重装置への給電を効率よく行うことができる。

また、各端末側伝送線路からの給電量を個別にモニタすることにより、各端末側伝送線路に接続される各端末側通信装置（各ユーザ）からの給電量を検出することができる。これにより、給電に係る費用を各ユーザに対して返却するなどのサービスを実現することができる。

（通信システムの構成例）
図１は、本発明の通信システムの構成例を示す。図において、複数Ｎ台の端末側通信装置１０−１〜１０−Ｎが端末側伝送線路２１−１〜２１−Ｎを介して１台の通信多重装置３０と接続される。通信多重装置３０は、局側伝送線路２２を介して局側通信装置４０と接続される。

端末側通信装置１０−１〜１０−Ｎは、例えばユーザ（通信サービス加入者）の宅内に設置され、それぞれ端末５０−１〜５０−Ｎと接続される。また、各端末側通信装置１０−１〜１０−Ｎは、各設置場所に敷設されている電源（例えば商用電源）によって給電される。局側通信装置４０は、例えば通信事業者の通信局舎に設置され、通信ネットワーク６０に接続されている。また、局側通信装置４０は、通信局舎に敷設されている電源によって給電されている。通信多重装置３０は、通信事業者の通信局舎とユーザ宅内の間で、例えば柱上、路面上、建物の壁面などに設置される。

本発明は、端末側通信装置１０−１〜１０−Ｎから通信多重装置３０への給電を可能とすることを特徴としており、特に通信多重装置３０では電力供給を行っている端末側通信装置１０−Ｘと局側通信装置４０との間の通信処理を行う通信処理部に対して給電することを特徴とする。

本実施形態では、端末側伝送線路２１を２芯メタリック線とし、局側伝送線路２２を光ファイバとして説明するが、端末側通信装置１０−１〜１０−Ｎから通信多重装置３０への給電を可能とする本発明においては、この形態に限定されるものではない。例えば、端末側伝送線路２１は、同軸ケーブルや、光ファイバとメタリック線を並列に敷設したものや、IEEE802.3af 規定のＰｏＥによる給電の場合でもよい。また、局側伝送線路２２は、同軸ケーブルや、メタリック線や、無線であってもよい。

また、本実施形態では、複数の端末側通信装置１０−１〜１０−Ｎから通信多重装置３０への給電を直流で行うことを想定しており、各端末側通信装置１０−１〜１０−Ｎと通信多重装置３０との間は様々な伝送方式の適用が可能である。例えば、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line) 、集合住宅などで普及しているＶＤＳＬ（Very high bit rate Digital Subscriber Line) やHomeＰＮＡ（Home Phoneline Networking Alliance）などを使用して通信を行うことができる。また、各端末側通信装置１０−１〜１０−Ｎと通信多重装置３０との間の端末側伝送線路２１−１〜２１−Ｎには、各方式に対応する信号の他に、既存のアナログ電話やＩＳＤＮの信号を多重することも可能である。

（端末側通信装置の構成例）
図２は、端末側通信装置１０の構成例を示す。図において、端末側通信装置１０は、通信処理部１１、給電部１２、信号／直流分離回路部１３により構成される。通信処理部１１は、端末５０と接続するインタフェースおよび通信多重装置３０と接続するインタフェースを有し、通信に関する処理を行う。給電部１２は、商用電源から電源供給を受け、通信処理部１１に給電するとともに、信号／直流分離回路部１３を介して通信多重装置３０に給電する。

本構成例は、端末側伝送線路２１は２線のメタリック線であり、直流電源で給電を行う構成である。信号／直流分離回路部１３は、直流による給電と信号を多重・分離することにより、２芯メタリック線からなる端末側伝送線路２１を介して、通信多重装置３０との間で信号の送受信と給電を行う。

（通信多重装置の第１の構成例）
図３は、通信多重装置３０の第１の構成例を示す。図において、通信多重装置３０は、端末側伝送線路２１−１〜２１−Ｎに接続される端末側通信処理部３１−１〜３１−ｎ、局側伝送線路２２に接続される局側通信処理部３２、給電部３３、共通回路部３４、信号／直流分離回路部３５−１〜３５−Ｎにより構成される。給電部３３は、１段目の多入力受電／給電回路３６−１〜３６−ｎと、２段目の多入力受電／給電回路３７により構成される。端末側伝送線路２１−１〜２１−Ｎは２芯メタリック線であり、端末側通信装置１０−１〜１０−Ｎから直流給電が行われる構成である。局側伝送線路２２は、１芯または多芯の光ファイバである。

端末側通信処理部３１−１〜３１−ｎは、端末側通信装置１０−１〜１０−Ｎと接続するインタフェースを有し、端末側通信装置１０−１〜１０−Ｎと局側通信処理部３２との間の通信に関連する処理を行う。ここでは、端末側伝送線路２１−１〜２１−Ｎがｎ組に分けられ、それぞれ信号／直流分離回路部３５−１〜３５−Ｎを介して各組ごとに端末側通信処理部３１−１〜３１−ｎに接続される。例えば、端末側通信装置１０−１〜１０−ｍと接続される端末側伝送線路２１−１〜２１−ｍには端末側通信処理部３１−１が接続され、端末側伝送線路２１−１〜２１−ｍからの給電は、信号／直流分離回路部３５−１〜３５−ｍを介して分離され、給電部３３の多入力受電／給電回路３６−１に接続される。多入力受電／給電回路３６−１は、対応する端末側通信処理部３１−１および次段の多入力受電／給電回路３７に給電を行う。他の多入力受電／給電回路３６−２〜３６−ｎおよび端末側通信処理部３１−２〜３１−ｎにおいても同様である。

なお、本実施形態では、ｍ，ｎは２以上の整数を想定しているが、ｍ＝Ｎ、ｎ＝１の場合、あるいはｍ＝１、ｎ＝Ｎの場合も含むものとする。ｍ＝Ｎ、ｎ＝１の場合は、端末側通信処理部３１−１〜３１−ｎが１つであり、多入力受電／給電回路３６−１〜３６−ｎおよび多入力受電／給電回路３７も１つとなる。また、ｍ＝１、ｎ＝Ｎの場合は、端末側通信処理部３１−１〜３１−ｎがおよび多入力受電／給電回路３６−１〜３６−ｎがＮ個であり、端末側通信装置１０−１〜１０−Ｎにそれぞれ対応して設けられる構成となる。

局側通信処理部３２は、局側通信装置４０と接続するインタフェースを有し、端末側通信処理部３１−１〜３１−ｎと局側通信装置４０との間の通信に関連する処理を行う。給電部３３の多入力受電／給電回路３７は、多入力受電／給電回路３６−１〜３６−ｎから受電し、局側通信処理部３２および共通回路部３４に給電する。

なお、１台の端末側通信装置１０からの給電能力は、通信多重装置３０内の端末側通信処理部３１の１つおよび局側通信処理部３２および共通回路部３４へ給電可能な給電量としている。

図３に示すように給電部３３を構成することにより、少なくとも１台の端末側通信装置１０が通信可能な状態にある場合、すなわちその端末側通信装置１０が設置場所で給電されている状態にあれば、通信多重装置３０の中でその端末側通信装置１０に接続される端末側通信処理部３１および局側通信処理部３２および共通回路部３４が給電され、通信多重装置３０を介して局側通信装置４０と通信することが可能となる。また、ある端末側通信処理部３１に接続されている全ての端末側通信装置１０が設置場所で給電されていない場合には、その端末側通信処理部３１には給電が行われないことになり、効率的な給電が可能となる。

（通信多重装置の第２の構成例）
図４は、通信多重装置３０の第２の構成例を示す。本構成例の特徴は、図３に示す第１の構成例において、端末側伝送線路２１−１〜２１−Ｎからそれぞれ給電される電力または電圧または電流を測定する給電量測定部３８−１〜３８−Ｎを備えるところにある。その他の構成は、図３に示す第１の構成例と同様である。

本発明の通信多重装置３０では、ユーザ（通信サービス加入者）の宅内にそれぞれ設置される端末側通信装置１０−１〜１０−Ｎのうち、給電状態になった端末側通信装置から給電を受ける構成である。すなわち、ユーザ（通信サービス加入者）が通信多重装置３０の電力を負担するものであり、通信事業者が通信多重装置３０の電力を負担していた従来に比べてユーザ側の負担が増えることになる。そのため、通信多重装置３０の給電に係る費用を各ユーザに返却するサービスを想定する場合に、各ユーザの端末側通信装置１０−１〜１０−Ｎからの給電量を定量的に把握する必要がある。その理由は、各ユーザの端末側通信装置１０−１〜１０−Ｎと通信多重装置３０との距離が均一でなく、それぞれの給電量にばらつきが生じ、単純に通信多重装置３０の給電に係る費用をユーザ数で割ると不公平が生じるためである。

本構成例により、各ユーザごとに給電量を測定し、その情報を例えば共通回路部３４で収集して蓄積することにより、定期的に各ユーザからの給電量に見合う費用を各ユーザに返却するようなサービスも可能となる。

本発明の通信システムの構成例を示す図。 端末側通信装置１０の構成例を示す図。 通信多重装置３０の第１の構成例を示す図。 通信多重装置３０の第２の構成例を示す図。

符号の説明

１０ 端末側通信装置
１１ 通信処理部
１２ 給電部
１３ 信号／直流分離回路部
２１ 端末側伝送線路
２２ 局側伝送線路
３０ 通信多重装置
３１ 端末側通信処理部
３２ 局側通信処理部
３３ 給電部
３４ 共通回路部
３５ 信号／直流分離回路部
３６，３７ 多入力受電／給電回路
３８ 給電量測定部
４０ 局側通信装置
５０ 端末
６０ 通信ネットワーク

Claims (3)

1. ２台以上の端末側通信装置と１台の通信多重装置がそれぞれ端末側伝送線路を介して接続され、前記通信多重装置と局側通信装置が局側伝送線路を介して接続され、前記局側通信装置と前記通信多重装置との間で前記２台以上の端末側通信装置に対応する信号を多重伝送する通信システムにおいて、
   前記端末側通信装置は、それぞれ前記端末側伝送線路を介して前記通信多重装置に対して電力を供給する手段を含み、
   前記通信多重装置は、少なくとも１台の端末側通信装置から前記端末側伝送線路を介して供給される電力を受取り、その電力供給を行っている端末側通信装置と前記局側通信装置との間の通信処理を行う通信処理部に対して電力を供給する給電部を含み、
   前記通信処理部は、前記端末側伝送線路を介して前記端末側通信装置との通信処理を行う端末側通信処理部と、前記局側伝送線路を介して前記局側通信装置との通信処理を行う局側通信処理部とを有し、
   前記給電部は、前記電力供給を行っている端末側通信装置と通信処理を行う端末側通信処理部および前記局側通信処理部に対して電力を供給する構成であり、
   複数の端末側通信装置に対して１つの端末側通信処理部が設けられ、前記給電部はその端末側通信処理部に接続される少なくとも１つの端末側通信装置から電力を供給されたときにその端末側通信処理部に対して電力供給を行う構成である
   ことを特徴とする通信システム。
2. 一方で２台以上の端末側通信装置とそれぞれ端末側伝送線路を介して接続され、他方で局側通信装置と局側伝送線路を介して接続され、前記局側通信装置との間で前記２台以上の端末側通信装置に対応する信号を多重伝送する通信多重装置において、
   少なくとも１台の端末側通信装置から前記端末側伝送線路を介して供給される電力を受取り、その電力供給を行っている端末側通信装置と前記局側通信装置との間の通信処理を行う通信処理部に対して電力を供給する給電部を備え、
   前記通信処理部は、前記端末側伝送線路を介して前記端末側通信装置との通信処理を行う端末側通信処理部と、前記局側伝送線路を介して前記局側通信装置との通信処理を行う局側通信処理部とを有し、
   前記給電部は、前記電力供給を行っている端末側通信装置と通信処理を行う端末側通信処理部および前記局側通信処理部に対して電力を供給する構成であり、
   複数の端末側通信装置に対して１つの端末側通信処理部が設けられ、前記給電部はその端末側通信処理部に接続される少なくとも１つの端末側通信装置から電力を供給されたときにその端末側通信処理部に対して電力供給を行う構成である
   ことを特徴とする通信多重装置。
3. 請求項２に記載の通信多重装置において、
   前記給電部は、前記端末側伝送線路を介して供給される電力または電圧または電流を測定する給電量測定部を備えた
   ことを特徴とする通信多重装置。

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