JP4740464B2 - 双方向ｃａｔｖシステム、伝送路機器、センタ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、センタ装置から加入者側端末装置に到る伝送路中に複数の伝送路機器が接続された双方向ＣＡＴＶシステム、及び双方向ＣＡＴＶシステムにて使用される伝送路機器，センタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、双方向ＣＡＴＶシステムにおいて、センタ装置から加入者側端末装置（例えばケーブルモデムやセットトップボックス（ＳＴＢ）等）に到る伝送路上に設けられた伝送路機器（例えば双方向増幅器や分岐装置等）には、その送出信号レベルや電源電圧レベル等を監視するためのステータスモニタが設けられている。
【０００３】
また、双方向ＣＡＴＶシステムでは、伝送路機器に上り信号の通過経路を開閉するゲートスイッチを設け、このゲートスイッチを、ステータスモニタの持つセンタ装置との通信機能を利用して操作し、上り信号を利用していない伝送路を切り離すことにより、上り信号の流合雑音を抑える制御が知られている。
【０００４】
更に、例えば、特開平６−２４５２１２号公報に開示されているように、上り信号の雑音レベルが許容範囲を越えた場合に、雑音発生源の上流に位置する双方向増幅器のゲートスイッチを操作し、雑音発生源をシステムから切り離すことにより、異常な雑音に基づく悪影響がシステム全体に及ぶことを防止する制御も知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上り信号の雑音レベルが許容範囲を越えることによりゲートスイッチが開放された場合、現地に作業員を派遣して雑音発生の原因を調査し、その原因を除去してからゲートスイッチを閉じるといった復旧作業が行われることになる。
【０００６】
このため、ゲートスイッチが一旦開放されると、その下流に接続された加入者側端末装置では、上述の復旧作業が終了するまで比較的長い期間に渡って、上り信号を利用したサービス、例えば、センタ装置を介したインターネットへの接続等を受けることができないという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決するために、双方向ＣＡＴＶシステムにおいて、上り信号の雑音レベルが増大した場合に、雑音発生源の存在する経路からの上り信号の送出を停止させることなく、センタ装置が受信する上り信号の雑音レベルを十分に低減できるようにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための発明である請求項１記載の双方向ＣＡＴＶシステムでは、センタ装置にて受信される上り信号の雑音レベルが予め設定された雑音上限値を越えている場合、前記センタ装置は、雑音発生源の探索を行って、その雑音発生源の直近上流に位置する伝送路機器を特定伝送路機器として特定し、雑音レベルが雑音上限値以下となるよう、特定伝送路機器での上り信号の減衰量を調整するための減衰量調整信号を、下り信号に重畳して送出することにより、特定伝送路機器での上り信号の減衰量を増大させている。
【０００９】
従って、本発明によれば、上記特定伝送路機器での上り信号の減衰量を、センタ装置が受信する上り信号の雑音レベルが許容範囲内となるまで十分に増大させれば、雑音発生源に基づく雑音が他の機器に悪影響を与えることを確実に防止できるだけでなく、当該システム全体として、上り信号の雑音レベルが常に一定以下に抑えられることになるため、上り信号を用いた通信の信頼性を向上させることができる。
【００１０】
この時、上記特定伝送路機器の下流に位置する加入者側端末装置（ケーブルモデムやセットトップボックス等）から送信された上り信号の信号レベルは、上記特定伝送路機器にて雑音レベルと共に減衰されてしまうが、通常、システムのマージンが存在するため、通信品質が低下するものの通信を継続することができるのである。
【００１１】
また、本発明の双方向ＣＡＴＶシステムでは、センタ装置にて受信される上り信号の信号レベルが予め設定された許容範囲内の大きさとなるように、加入者側端末装置が送信する上り信号の信号レベルを自動調整するようにされている。
従って、本発明の双方向ＣＡＴＶシステムによれば、この自動調整によって、雑音発生源にて発生する雑音が減少し、特定伝送路機器の下流に位置する加入者側端末装置からの上り信号の信号レベルのみが増大することになる。つまり、上記特定伝送路機器が出力する上り信号の伝送品質（ＳＮ比やＣＮ比）は、上り信号の減衰量を増大させる前と比較して向上するため、上記特定伝送路機器の下流であっても、通信品質を大きく低下させることなく、センタ装置との通信を確保でき、上り信号を利用したサービスを確実に継続させることができる。
【００１２】
なお、ここで伝送路機器とは、上り信号及び下り信号の増幅や分岐，合流を行う中継増幅器や分岐増幅器の他、タップオフと呼ばれる分岐装置や、加入者宅の情報分電盤内に設置されるブースター等、センタ装置から加入者側端末装置に到る伝送路中に接続される機器であれば、どのようなものでもよい。
【００１３】
次に、請求項２記載の伝送路機器では、センタ装置が受信する上り信号の雑音レベルが予め設定された雑音上限値を超えている場合に、その雑音レベルが雑音上限値以下となるよう、雑音発生源の直近上流に位置する伝送路機器での上り信号に対する減衰量を調整するためにセンタ装置からの下り信号に重畳される減衰量調整信号に従って、信号減衰手段が、センタ装置への上り信号に対する減衰量を変化させる。
また、請求項３記載のセンタ装置では、雑音レベル検出手段が、上り信号の伝送に使用されている周波数帯での雑音を検出し、その雑音レベルが予め設定された雑音上限値を越えている場合、探索手段が、雑音発生源の探索を行って、この雑音発生源の直近上流に位置する伝送路機器を特定し、雑音調整手段が、雑音レベル検出手段にて検出される雑音レベルが雑音上限値以下となるよう、探索手段にて特定された伝送路機器での上り信号の減衰量を調整するための減衰量調整信号を生成し、この減衰量調整信号を下り信号に重畳して送出する。
【００１４】
従って、請求項２記載の伝送路機器及び請求項３記載のセンタ装置を用いれば、センタ装置が受信する上り信号の雑音レベルが予め設定された雑音上限値を越えている場合、雑音発生源の直近上流に位置する伝送路機器を特定し、その伝送路機器での上り信号に対する減衰量を増大させることができる。
【００１５】
また、請求項３記載のセンタ装置では、信号レベル検出手段が、受信した上り信号の信号レベルを検出し、その信号レベルが予め設定された許容範囲内の大きさとなるよう、レベル調整手段が、加入者側端末装置での上り信号の送信レベルを調整するためのレベル調整信号を生成し、そのレベル調整信号を下り信号に重畳して送出する。
即ち、請求項２記載の伝送路機器及び請求項３記載のセンタ装置は、請求項１記載の双方向ＣＡＴＶシステムを構成する際に好適に用いることができる。
【００１６】
更に、本発明の伝送路機器は、分配手段が、センタ装置からの下り信号を複数に分配し、スイッチ手段が、センタ装置からの下り信号に重畳された切替信号に従って、分配手段にて分配された信号を伝送する分配経路毎に、下り信号の通過，阻止を制御するように構成されている。
【００１７】
このような構成を有する本発明の伝送路機器を、各加入者宅に引き込む信号線（分岐経路）に伝送路上の信号を分岐させるための分岐装置、いわゆるタップオフ等に適用した場合、未使用の分岐端子から下り信号が送出されることがなくなるため、この未使用の分岐端子を介したＣＡＴＶサービスの不正利用を防止することができる。また、これと共に、未使用の分岐端子から進入する流合雑音を阻止することもでき、上り信号の品質低下も防止できる。
【００１８】
但し、ＣＡＴＶシステムの伝送路を流れる高周波信号を扱うスイッチ手段では、そのオフ状態の時に、信号の通過を完全には阻止することができない。しかし、スイッチ手段のアイソレーションを十分に高めようとすると、スイッチ手段が非常に高価なものとなってしまう。
【００１９】
そこで、本発明の伝送路機器では、ノイズ重畳手段が、スイッチ手段と連動し、該スイッチ手段が下り信号の通過を阻止する設定の時に、スイッチ手段の下流側にホワイトノイズを重畳するように構成されている。
【００２０】
これにより、オフ状態の時にスイッチ手段を通過した漏れ信号は、ホワイトノイズに埋もれて、これを識別することが不可能となり、上述の不正使用を確実に防止できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
［第１実施形態］
図１は、本発明が適用された実施形態のＣＡＴＶシステムの概略構成図である。 なお、本実施形態のＣＡＴＶシステムでは、センタ装置２から端末側に向かう下り信号として、所定の伝送周波数帯（例えば、７０ＭＨｚ〜５５０ＭＨｚ帯）の伝送信号が使用され、端末側からセンタ装置２に向かう上り信号として、下り信号よりも周波数の低い伝送周波数帯（例えば１０ＭＨｚ〜５５ＭＨｚ帯）の伝送信号が使用される。
【００２２】
図１に示すように、第１実施形態のＣＡＴＶシステムにおいて、センタ装置２から当該システムの加入者側端末装置が接続される端末端子に到る４（４ａ，４ｂ，４ｃ）は、センタ装置２に接続された幹線４ａ、幹線４ａから分岐した多数の分岐線（以下「枝線」という）４ｂ、各枝線４ｂから更に分岐した下位の分岐線４ｃ等からなり、いわゆるツリー状に接続されている。
【００２３】
これら伝送線４には、該伝送線４を流れる伝送信号を双方向に増幅し、必要に応じて伝送信号を分岐，合流させる中継・分岐用の双方向増幅器（分岐増幅器、中継増幅器）６、伝送線４を流れる伝送信号を分岐させて加入者宅に引き込む、いわゆるタップオフとしての分岐装置８が多数設けられている。なお、これら双方向増幅器６や分岐装置８が、本発明における伝送路機器に相当する。
【００２４】
ここで、図２は、（ａ）が双方向増幅器６の主要部、（ｂ）が分岐装置８の主要部の構成を表すブロック図である。
図２（ａ）に示すように、双方向増幅器６は、センタ装置２側に位置する上流側端子Ｔｕから入力された下り信号を、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）１０を介して取り込み、増幅回路１２にて所定レベルまで増幅した後、ＨＰＦ１４を介して下流側端子Ｔｄから端末側に出力させる下り経路と、端末側に位置する下流側端子Ｔｄから入力された上り信号を、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１５を介して取り込み、増幅回路１３にて所定レベルまで増幅した後、ＬＰＦ１１を介して上流側端子Ｔｕからセンタ装置２側に出力させる上り経路とを備えている。
【００２５】
また、双方向増幅器６は、上り経路中の増幅回路１３とＬＰＦ１１との間に可変減衰器としての機能を兼ね備えた信号減衰手段としてのゲートスイッチ１６を備えており、更に、上流側端子ＴｕとＨＰＦ１０，ＬＰＦ１１との間に設けられた分岐回路１７を介してセンタ装置２と双方向通信を行い、当該双方向増幅器６各部の状態をセンタ装置２に通知したり、センタ装置２からの制御信号を受信し、該制御信号に従って、ゲートスイッチ１６に対する切替信号を生成する信号抽出手段としてのステータスモニタ１８を備えている。
【００２６】
なお、図２（ａ）では、伝送信号を分岐・合流させるための構成や、ステータスモニタ１８が各部の状態を検出するための構成を省略している。但し、上り信号の合流は、ゲートスイッチ１６より下流側にて行われるものとする。
また、ゲートスイッチ１６は、図３（ａ）に示すように、切替信号に従って、５つの経路を切り替え可能なセレクタ３０（３０ａ，３０ｂ）を備えており、各経路は、それぞれ、短絡，開放されている他、減衰量が異なる３つの減衰器３１，３２，３３が接続されている。つまり、ゲートスイッチ１６は、上り信号を、通過（短絡：オン），遮断（開放：オフ），或いは減衰（本実施形態では、−３ｄＢ／−６ｄＢ／−１０ｄＢの３レベル）させることができるように構成されている。
【００２７】
なお、図３（ａ）は、ゲートスイッチ１６を模式的に表したものであり、実際には、例えば図３（ｂ）に示すように、ダイオード，抵抗，インダクタ，キャパシタにより構成することができる。つまり、制御信号に従って、端子１〜４のいずれか一つに電源供給してダイオードを導通させることにより、その導通したダイオードに挟まれた抵抗からなる減衰器に応じた減衰量が得られる。但し、端子１に電源供給した場合がオン状態であり、端子５に電源供給した場合がオフ状態となる。
【００２８】
また、図３（ｃ）は、双方向増幅器６の周波数特性を示したものである。
一方、分岐装置８は、図１に示すように、伝送線４から伝送信号の一部を分岐させる分岐回路８ａと、加入者側端末を接続するための端末端子に到る１又は複数の分岐端子Ｔｂを有し、分岐回路８ａにて分岐された下り信号を各分岐端子Ｔｂに分配すると共に、各分岐端子Ｔｂから入力される上り信号を合流させ分岐回路８ａに供給するゲート部８ｂとからなる。
【００２９】
そして、分岐装置のゲート部８ｂは、図２（ｂ）に示すように、分岐回路８ａにて伝送線４から分岐された下り信号を、ＨＰＦ２０を介して取り込み、分配回路２２にて分配した後、この分配された各下り信号を、それぞれＨＰＦ２４（２４ａ，２４ｂ，…）を介して各分岐端子Ｔｂから端末側に出力させる下り群と、端末側の各分岐端子Ｔｂから入力された上り信号を、それぞれＬＰＦ２５（２５ａ，２５ｂ，…）を介して取り込み、合流回路２３にて一つに合流させた後、この合流させた上り信号を、ＬＰＦ２１を介して分岐回路８ａ側に出力させる上り群とを備えている。
【００３０】
また、ゲート部８ｂは、上り群を構成する各上り経路のＬＰＦ２５と合流回路２３との間に、可変減衰器としての機能を兼ね備えた信号減衰手段としてのゲートスイッチ２６（２６ａ，２６ｂ，…）を備えており、更に、分岐回路８ａとＨＰＦ２０，ＬＰＦ２１との間に設けられた分岐回路２７を介してセンタ装置２との双方向通信を行い、当該分岐装置８各部の状態をセンタ装置２に通知したり、センタ装置２からの制御信号を受信し、該制御信号に従って、各ゲートスイッチ２６に対する切替信号を生成するステータスモニタ２８を備えている。なお、ゲートスイッチ２６は、先に説明した双方向増幅器６を構成するゲートスイッチ１６と全く同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００３１】
ところで、双方向増幅器６や分岐装置８には、予め固有のアドレスが割り当てられており、各ステータスモニタ１８，２８は、特定の伝送周波数帯（７０ＭＨｚ〜７６ＭＨｚ）を用いてセンタ装置２から送信されてくる送信データの宛先アドレスが自装置を示している場合に、これを取り込んでコマンドに示された指令内容を実行するように構成されている。
【００３２】
また、分岐装置８に対するセンタ装置２からの送信データには、各ゲートスイッチ２６を識別するための識別情報を付加することができ、分岐装置８のステータスモニタ２８（ひいてはセンタ装置２）は、各ゲートスイッチ２６を個別に制御できるように構成されている。
【００３３】
つまり、双方向増幅器６では、伝送線４を流れる下り信号を増幅し、同じく伝送線４を流れる上り信号に対しては、増幅して通過，遮断，減衰（３レベルあり）のいずれかを行うようにされている。
また、分岐装置８では、伝送線４から分岐された下り信号を分配して各分岐端子Ｔｂまで供給し、各分岐端子Ｔｂから入力される上り信号に対しては、各分岐端子Ｔｂ毎に、通過，遮断，減衰のいずれかを行ったものを合流させて伝送線４に供給するようにされている。
【００３４】
次に、センタ装置２は、図１に示すように、人工衛星や地上局から送信されたテレビ放送信号を受信する受信アンテナ、ビデオテープやビデオディスクに録画されたテレビ信号を再生するビデオ機器、自主放送用のテレビカメラ等を使って、システム内での放送用の多数のテレビ信号を生成し、各テレビ信号を予め設定されたチャンネルに対応した伝送周波数の下り信号に変換して、各伝送線（ノードともいう）４へ送出する放送設備等からなるヘッドエンド（ＨＥ）４０を備えている。
【００３５】
また、センタ装置２は、上り信号の周波数帯（１０ＭＨｚ〜５５ＭＨｚ）について、その周波数成分の分析を行う測定器（例えばスペクトラムアナライザ）４４と、選択信号に従って、伝送線４が接続されたノードＮ１〜Ｎｎのうちいずれか一つを選択し、この選択されたノードＮｉ（ｉ＝１〜ｎ）を介して伝送線４から流入する上り信号を測定器４４に供給するノードスイッチャー４２と、伝送線４に設けられた双方向増幅器６や分岐装置８等の伝送路機器に対して、その動作状態を制御する指令を伝送するため、必要に応じて、各伝送路機器６，８に予め割り当てられたアドレスと指令内容を表すコマンドとからなる制御信号を生成すると共に、予め設定された制御用チャンネルに対応した伝送周波数帯の上り信号から、動作状態を通知するために各伝送路機器６，８から送出されてくる状態通知信号を取り出す等の制御を行う監視制御装置５０と、監視制御装置５０が生成する制御信号を、予め設定された制御用チャンネルに対応した伝送周波数帯の下り信号に変換し、ヘッドエンド４０を介して各伝送線４へ送出する下りコントロール信号送出部４６とを備えている。
【００３６】
そして、監視制御装置５０は、伝送線４の接続関係，伝送路機器６，８の配置等を表す経路データや、ゲートスイッチ１６，２６の設定状態等からなる探索履歴データを記憶するデータベース５２と、ノードスイッチャー４２及び測定器４４を用いて任意の伝送線４上の上り信号の信号レベル、及び雑音レベル（又はＳＮ比，ＣＮ比）を測定する信号レベル検出手段及び雑音レベル検出手段としての信号測定部５４と、信号測定部５４にて測定される上り信号の信号レベルが予め設定された許容範囲内の大きさとなるように、加入者側端末装置として端末端子に接続されたケーブルモデムの出力レベルを調整するための制御信号（レベル調整信号）を生成するレベル調整手段としての信号レベル調整部５６と、信号測定部５４にて測定される雑音レベルが予め設定された雑音上限値以下となるように、伝送路機器が送出する上り信号の減衰量を調整するための制御信号（減衰量調整信号）を生成する雑音レベル調整部５８とを備えている。
【００３７】
ここで、雑音レベル調整部５８が実行する制御を、図４に示すフローチャートに沿って説明する。なお、本処理は、伝送線４が接続された使用中の各ノードＮ１〜Ｎｎ毎に、個別に且つ繰り返し実行されるものとする。
図４に示すように、本処理が起動されると、まず、信号測定部５４に上り信号の雑音レベルの測定を行わせ（Ｓ１１０）、その測定により得られた雑音レベルＮＬが予め設定された雑音上限値ＮＬmax より大きいか否かを判断する（Ｓ１２０）。そして、雑音上限値以下であれば（ＮＬ≦ＮＬmax ）何もしないで、そのまま本処理を終了し、一方、測定された上り信号の雑音レベルが、予め設定された雑音上限値より大きければ（ＮＬ＞ＮＬmax ）、雑音発生源を探索する必要があるものとして、まず、データベース５２から、処理の対象となっているノードＮｉについての探索履歴データを読み出し（Ｓ１３０）、この探索履歴データに基づいて、雑音発生源の直近上流に位置する伝送路機器６，８を特定する雑音発生源探索処理を実行する（Ｓ１４０）。
【００３８】
この雑音発生源探索処理により特定された伝送路機器６，８（以下「特定伝送路機器」という）について、そのゲートスイッチ１６，２６の設定が、最大減衰量（本実施形態では−１０ｄＢ）になっているか否かを判断し（Ｓ１５０）、最大減衰量であれば、これ以上、減衰量を増大させることができないため、特定伝送路機器に対して、ゲートスイッチ１６，２６をオフ設定にすることを指示する制御信号である減衰量調整信号を出力する（Ｓ１６０）。
【００３９】
一方、特定伝送路機器のゲートスイッチ１６，２６の設定が、最大減衰量でなければ、特定伝送路機器に対して、ゲートスイッチ１６，２６の減衰量を１段階アップ（増大）させることを指示する減衰量調整信号を出力し（Ｓ１７０）、この減衰量調整信号を受信した制御対象機器６，８が、ゲートスイッチ１６，２６を指示通りに設定するのに必要な時間だけ待機した後、信号測定部５４に雑音レベルの測定を行わせる（Ｓ１８０）。
【００４０】
続けて、測定された雑音レベルＮＬが、雑音上限値ＮＬmax より大きいか否かを判断し（Ｓ１９０）、雑音上限値より大きければ（ＮＬ＞ＮＬmax ）、十分に雑音レベルを低減できなかったものとして、Ｓ１５０に戻り、Ｓ１５０〜Ｓ１９０の処理を繰り返す。
【００４１】
一方、Ｓ１８０にて測定された雑音レベルが雑音上限値以下（ＮＬ≦ＮＬmax ）に変化していた場合、或いは先のＳ１６０にて、特定伝送路機器のゲートスイッチ１６，２６の設定をオフ設定した場合には、先のＳ１４０にて特定された特定伝送路機器の識別情報や、Ｓ１６０又はＳ１７０にて設定されたゲートスイッチ１６，２６の設定状態等を、先のＳ１３０にて読み出した探索履歴データに追加，更新してデータベース５２に保存すると共に、その旨を表す表示や通知を行って（Ｓ２００）、本処理を終了する。
【００４２】
つまり、雑音レベル調整処理を実行することにより、雑音発生源の直近上流に位置する伝送路機器６，８が特定され、この特定伝送路機器６，８では、センタ装置２が受信する上り信号の雑音レベルが雑音上限値以下となるまで、上り信号の減衰量が増大することになる。
【００４３】
なお、上記特定伝送路機器６，８での上り信号の減衰量が増大した場合、その下流に位置するケーブルモデムから出力された上り信号の信号レベルは、雑音レベルと共に大きく低下する。しかし、この場合、センタ装置２では、信号レベル調整部５６が、センタ装置２にて受信される上り信号の信号レベルが許容範囲内となるように、ケーブルモデムに対して上り信号の出力レベルを増大させるための指示を送出するレベル調整手段としての処理を実行する。つまり、上記特定伝送路機器６，８を介してセンタ装置２に供給される上り信号は、信号レベルのみが増大することになり、上記特定伝送路機器６，８での上り信号の減衰量が増大する前と比較して伝送品質（ＳＮ比，ＣＮ比）が改善されることになる。
【００４４】
また、Ｓ２００に基づく表示や通知があった場合、その内容に従って、該当する伝送路機器６，８の下流側にある雑音発生原因を除去する現場作業を実施し、雑音発生原因の除去が確認されてから、上記伝送路機器６，８のゲートスイッチ１６，２６をオン設定に切り替えればよい。
【００４５】
ここで、先の１４０にて実行される雑音発生源探索処理の詳細を、図５に示すフローチャートに沿って説明する。
図５に示すように、雑音発生源探索処理では、先のＳ１３０で読み出したノードＮｉについての探索履歴データに基づいて、制御対象となるグループを選択する（Ｓ３１０）。なお、当該ＣＡＴＶシステムにおいて伝送路機器６，８は、幹線４ａ，枝線４ｂ，分岐線４ｃ毎にグループ分けされており、幹線４ａ上の伝送路機器６，８が最上位グループとされ、以下、上位グループに属する伝送路機器６，８から分岐した伝送線毎に、その伝送線上の伝送路機器６，８によって下位のグループが階層的に設定されている。
【００４６】
そして、ここでは、本処理の起動後、Ｓ３１０が最初に実行された時には、最上位グループを選択し、以下、Ｓ３１０の実行が繰り返される毎に、より下位のグループを選択するようにされている。但し、同位のグループが多数存在する場合には、分岐元の伝送路機器６，８が、上位グループの中でより下流に位置するものから順番に選択し、また分岐元の伝送路機器６，８が同じである場合には、予め設定された順番に従って選択されるものとする。
【００４７】
このようにグループが選択されると、今度は、そのグループに属する伝送路機器６，８のうち、最も下流側に位置するものを、制御対象機器として選択する（Ｓ３２０）。この時、先に読み出した探索履歴データの中から、選択された制御対象機器について、ゲートスイッチ１６，２６の現在の設定状態を抽出して記憶する。
【００４８】
次に、制御対象機器６，８に対して、ゲートスイッチ１６，２６をオフ設定にすることを指示する制御信号（減衰量調整信号）を出力し（Ｓ３３０）、この制御信号を受信した制御対象機器６，８が、ゲートスイッチ１６，２６をオフするのに必要な時間だけ待機した後、信号測定部５４に雑音レベルの測定を行わせる（Ｓ３４０）。引き続き、制御対象機器６，８に対して、ゲートスイッチ１６，２６を、先のＳ３２０にて記憶した元の設定状態に復元することを指示する制御信号を出力する（Ｓ３５０）。
【００４９】
そして、先のＳ３４０にて測定された雑音レベルＮＬが、雑音上限値ＮＬmax より大きいか否かを判断し（Ｓ３６０）、雑音上限値より大きければ（ＮＬ＞ＮＬmax ）、制御対象となった伝送路機器６，８の下流に雑音発生源はないものとして、Ｓ３２０に戻り、制御対象機器６，８を新たに選択して、Ｓ３２０〜Ｓ３６０の処理を繰り返す。
【００５０】
一方、Ｓ３４０にて測定された雑音レベルが雑音上限値以下（ＮＬ≦ＮＬmax ）に変化していれば、制御対象機器６，８の下流に雑音発生源があるものとして、今度は、その制御対象機器６，８を分岐元とする下位グループが存在するか否かを判断する（Ｓ３７０）。そして、下位グループが存在すれば、Ｓ３１０に戻り、制御対象グループを新たに選択して、Ｓ３１０〜Ｓ３７０の処理を繰り返し、一方、下位グループが存在しなければ、制御対象機器６，８を、雑音発生源の直近上流に位置する伝送路機器６，８として特定し、その探索結果を保存して（Ｓ３８０）、本処理を終了する。
【００５１】
つまり、雑音発生源探索処理では、最初、幹線４ａの伝送路機器６を制御対象機器として選択し、その制御対象機器のゲートスイッチ１６，２６をオフ設定にすることで雑音レベルが改善されると、以後の探索を、その制御対象機器から分岐した各枝線４ｂに限定できるため、雑音発生源の直近上流に位置する伝送路機器６，８を効率よく特定することができる。
【００５２】
次に、先のＳ１１０，Ｓ１８０，Ｓ３４０にて起動され、信号測定部５４が実行する雑音レベル測定処理について、図６に示すフローチャートに沿って説明する。
図６に示すように、本処理が起動すると、まず、測定器４４の測定モードを、ある時点における測定対象信号の周波数成分を測定する通常モードに設定し（Ｓ４１０）、この通常モードにて、測定器４４に、上り信号の周波数帯（１０ＭＨｚ〜５５ＭＨｚ）の周波数成分を分析させ、その分析結果から、後述する雑音上限値設定処理にて設定される測定ポイント（測定周波数）での雑音レベルを測定値として記憶する（Ｓ４２０）。
【００５３】
この雑音レベルの測定が、予め設定された所定回数Ｃ（例えば１０回）に達したか否かを判断し（Ｓ４３０）、所定回数Ｃに達していなければ、Ｓ４２０に戻って、雑音レベルの測定を繰り返し、一方、雑音レベルの測定値が所定回数Ｃに達すると、その測定値の平均ＮＬavを（１）式に従って算出し（Ｓ４４０）、これに続けて、グループ検索中か否かを判断する（Ｓ４５０）。
【００５４】
【数１】

【００５５】
なお、グループ検索中であるか否かの判断は、当該処理がＳ１８０，Ｓ３４０からの起動により実行されており、且つ、その時点で特定伝送路機器又は制御対象機器となっている伝送路機器の下流に複数の加入者端末が接続されている場合をグループ検索中と判断する。また、ここでは、その伝送路機器の下流に接続されている加入者端末の台数Ｎとする。
【００５６】
そして、グループ検索中でなければ、先のＳ４４０にて算出された測定値の平均ＮＬavを、そのまま雑音レベルＮＬとして設定し（Ｓ４６０）、一方、グループ検索中であれば、測定値の平均ＮＬavを（２）式にて補正した値を、雑音レベルＮＬとして設定し（Ｓ４７０）、本処理を終了する。
【００５７】
ＮＬ＝ＮＬav−１０×logＮ （２）
なお、（２）式においてＮＬ，ＮＬavの単位は［ｄＢ］であり、（２）式は測定値の平均ＮＬavを、１台当たりの端末での雑音レベルに変換したことに相当する。
【００５８】
次に、先のＳ１２０，Ｓ１９０，Ｓ３６０にて参照される雑音上限値ＮＬmax の更新のために、信号測定部５４が定期的に実行する雑音上限値更新処理を、図７に示すフローチャートに沿って説明する。
図７に示すように、本処理が起動すると、まず、測定器４４の測定モードを、測定結果の最大レベルを保持するピークホールドモードに設定し（Ｓ５１０）、予め設定された期間の間、測定器４４に、上り信号の周波数帯（１０ＭＨｚ〜５５ＭＨｚ）の周波数成分を繰り返し分析させる（Ｓ５２０）。このとき、測定器４４での測定結果として、測定期間中における周波数成分毎の最大値が得られることになる。
【００５９】
この測定結果に基づき、予め設定された判定しきい値より低いレベルとなる帯域中から、複数の測定ポイントを決定し（Ｓ５３０）、その測定ポイントの周波数ｆｍと測定値ＮＬｄとを保存する（Ｓ５４０）。なお、判定しきい値は、上り信号が送出されていない空きチャンネルであることが確実に識別されるような信号レベルに設定する。また、Ｓ５３０にて設定された測定ポイントが、先の雑音レベル測定処理のＳ４２０でも使用されることになる。
【００６０】
そして、保存された測定値ＮＬｄに、マージンとして規定値（例えば５ｄＢ）を加えたものを、雑音上限値ＮＬmax として設定し（Ｓ５５０）、本処理を終了する。
なお、本実施形態において、Ｓ１３０，Ｓ１４０（Ｓ３１０〜Ｓ３８０），Ｓ２００が本発明における探索手段に相当し、Ｓ１５０〜Ｓ１９０が雑音調整手段に相当する。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態のＣＡＴＶシステムにおいては、センタ装置２が受信する上り信号の雑音レベルが雑音上限値を越えた場合に、その雑音発生源が存在する伝送線４を単純にシステムから切り離すのではなく、雑音発生源の直近上流に位置する伝送路機器６，８での上り信号の減衰量を増大させることにより、センタ装置２が受信する上り信号の雑音レベルが雑音上限値以下となるようにしている。
【００６２】
従って、本実施形態のＣＡＴＶシステムによれば、このような異常な雑音によりシステム全体が影響を受けてしまうことを防止できるだけでなく、異常雑音の発生時に、雑音発生源の下流に位置するケーブルモデムからセンタ装置２への上り信号が途絶えてしまうこともないため、例えば、センタ装置２を介したインターネットへの接続サービス等、上り信号を利用したサービスを継続して提供でき、システムの信頼性を向上させることができる。
【００６３】
しかも、本実施形態のＣＡＴＶシステムでは、雑音発生源の探索を、グループ単位で階層的に行っているため、雑音発生源の直近上流に位置する伝送路機器６，８を効率よく特定することができるため、流合雑音の増加に基づく通信品質の低下を速やかに解消することができる。
【００６４】
また、本実施形態のＣＡＴＶシステムによれば、分岐装置８において、下り信号によるサービスのみを契約した加入者宅への引込線が接続される分岐端子Ｔｂがある場合、この分岐端子Ｔｂに対応するゲートスイッチ２６をオフ設定として、図３（ｃ）中に実線にて示す特性を実現することにより、上述の加入者宅にて上り信号を用いたサービス（例えばインターネット接続）が不正使用されることを確実に防止できる。
［第２実施形態］
次に第２実施形態について説明する。
【００６５】
図８（ａ）は、双方向ＣＡＴＶシステムの加入者宅に設置された情報分電盤６０の内部構成を表す説明図である。
図８（ａ）に示すように、情報分電盤６０には、保安器を介して入力されてくる下り信号を２系統に分配し、両系統からの上り信号を混合する分配器６２が設置されており、この分配器６２にて分岐した一方の伝送路上には、この伝送路を流れる下り信号及び上り信号を双方向に増幅するブースター６４が接続され、他方の伝送路上には、ケーブルモデム６６及びルータ６８が接続されている。
【００６６】
このうちブースター６４は、図８（ｂ）に示すように、図２（ａ）に示す双方向増幅器６から、分岐回路１７及びステータスモニタ１８を省略した構成を有しており、上り経路に挿入されたゲートスイッチ１６は、外部からの制御信号によって動作させることができるように構成されている。なお、双方向増幅器６と同様の構成部分については、図中に同じ符号を付し、ここではその説明を省略する。
【００６７】
そして、ブースター６４の出力は、複数に分配（図示せず）された後、各部屋に設けられた情報コンセントに供給される。この情報コンセントにセットトップボックスを介してテレビ受像器やＣＡＴＶ電話等を接続することにより、番組の視聴やＣＡＴＶ電話のサービスの提供を受けることが可能となる。
【００６８】
また、ルータ６８は、複数のパーソナルコンピュータ（パソコン）ＰＣが接続され、ＰＣ間の通信を可能とすると共に、ルータ６８に接続された任意のパソコンＰＣが、ケーブルモデム６６を介したＣＡＴＶシステム経由のインターネット接続を可能なように構成されている。
【００６９】
また更に、ケーブルモデム６６は、双方向増幅器６のステータスモニタ１８と同様に、センタ装置２からの制御信号を解析する機能を有しており、ルータ６８を介してブースター６４に制御信号（減衰量調整信号）を供給できるように構成されている。
【００７０】
このような情報分電盤６０が加入者宅に設置された本実施形態の双方向ＣＡＴＶシステムでは、ブースター６４を、双方向増幅器６や分岐装置８等と同等の伝送路機器として扱うことにより、雑音発生源の影響をより小さい範囲に抑え込むことができ、システムの信頼性を一層向上させることができる。
【００７１】
また、この場合、ブースター６４の上り信号の通過，阻止を切り替えるゲートスイッチ１６は、視聴者参加番組の視聴中やＣＡＴＶ電話を使用する場合にのみオン状態とするように制御すれば、流合雑音をより効果的に低減させることができる。
［第３実施形態］
次に第３実施形態について説明する。
【００７２】
本実施形態では、分岐装置のゲート部８ｂの構成が、第１実施形態のものとは一部異なっているだけであるため、その相異する部分を中心に説明する。
即ち、本実施形態において、分岐装置のゲート部８ｂは、図９（ａ）に示すように、第１実施形態にて説明したゲート部８ｂの構成（図２（ｂ）参照）に加えて、下り群を構成する各下り経路のＨＰＦ２４（２４ａ，２４ｂ，…）と分配回路２２との間に、各下り経路を通過する下り信号の通過，阻止を切り替えるゲートスイッチ２９（２９ａ，２９ｂ，…）を備えている。
【００７３】
そして、この追加されたゲートスイッチ２９は、図９（ｂ）に示すように、下り信号の通過，阻止を切り替えるスイッチ素子７０の下流（分岐端子Ｔｂ）側に、減衰器７４を介してノイズ発生器７２が接続されており、しかも、ノイズ発生器７２への電源供給線には、スイッチ素子７０と連動する電源スイッチ７６が設けられている。
【００７４】
なお、ステータスモニタ１８は、センタ装置２からの制御信号を受信し、その制御信号に従って、ゲートスイッチ１６だけでなくゲートスイッチ２９に対する切替信号も生成するように構成されている。
そして、ゲートスイッチ２９が下り信号を通過させるオン設定、即ちスイッチ素子７０がオン状態の時には、電源スイッチ７６がオフ状態となって、ノイズ発生器７２は動作せず、逆に、ゲートスイッチ２９が下り信号の通過を素子するオフ設定、即ちスイッチ素子７０がオフ状態の時には、電源スイッチ７６がオン状態となって、ノイズ発生器７２にて発生したホワイトノイズが分岐端子Ｔｂ側に供給されることになる。なお、重畳されるホワイトノイズの強度は、スイッチ素子７０がオフ状態の時に下流側に漏れた下り信号と同程度であればよい。
【００７５】
このように構成された本実施形態の双方向ＣＡＴＶシステムでは、下り経路のゲートスイッチ２９がオン設定にされている場合には、図１０（ａ）に示すように、上り経路のゲートスイッチ２６を操作することにより、図１０（ａ）に示すように、第１実施形態の場合と同様の特性を実現することができるため、これと同様の効果を得ることができる。
【００７６】
また、本実施形態の双方向ＣＡＴＶシステムでは、分岐装置８の分岐端子Ｔｂの中に未使用のものがある場合、これに対応する上り／下り両経路のゲートスイッチ２６，２９をオフ設定にする（図１０（ｂ）参照）ことにより、この未使用の分岐端子Ｔｂを介したＣＡＴＶサービスの不正利用を防止することができる。
【００７７】
しかも、このような未使用の分岐端子Ｔｂに対する制御を、センタ装置２から遠隔操作によって簡単に実現することができる。
更に、本実施形態では、仮にスイッチ素子７０のアイソレーションが不十分で分岐端子Ｔｂへの下り信号の漏れがあったとしても、ゲートスイッチ２９にて重畳されるホワイトノイズによって、下り信号を抽出することが困難なようにされているため、上述の不正防止効果をより確実なものとすることができる。
【００７８】
換言すれば、スイッチ素子７０がオフ状態の時に、その下流側にホワイトノイズを重畳するようにしたことにより、下り信号の通過，阻止を切り替えるゲートスイッチ２９を構成するスイッチ素子７０として、アイソレーションがそれほど大きくないものを採用することが可能となり、上述のような不正防止に極めて効果のある装置を安価に構成することができる。
【００７９】
なお、本実施形態において、分配回路２２が分配手段、ゲートスイッチ２９がスイッチ手段、ノイズ発生器７２，減衰器７４，電源スイッチ７６がノイズ重畳手段に相当する。
本実施形態においては、ゲートスイッチ１６，２６での減衰量が、オン設定（≒０ｄＢ），−３ｄＢ，−６ｄＢ，−１０ｄＢ，オフ設定（≒−３０ｄＢ）の５段階に設定されているが、これに限らず、４段階以下や５段階以上に設定してもよいし、各段階で互いに異なった減衰量が設定できるのであれば、どのような値に設定してもよい。
【００８０】
また、本実施形態では、段階的に減衰量が変化するように構成されているが、減衰量を連続的に変化させることのできる可変減衰器を用いて構成してもよい。この場合、減衰量を切り替える際に信号が瞬断しないため、切替時の制御を容易にすることができる。なお、減衰量を変化させるための構成は、電子式，機械式のいずれであってもよい。
【００８１】
また、本実施形態では、測定したノイズレベルに規定のマージンを付加したものを雑音上限値として設定したが、データ通信を安定に行うために必要なＣ／Ｎ（変復調方式や運用レベルから定まる）から求めた雑音レベルを雑音上限値として設定してもよい。例えば、ＱＰＳＫ方式の場合、Ｃ／Ｎは１８ｄＢ以上あれば良いので、運用レベルから１８ｄＢ下がった値を上限値として設定すればよい。
【００８２】
また、本実施形態では、対象機器の探索を、グループ選択にて行うように構成されているが、データベースに基づき直接各機器（端末）を下流側から順次個別に選択することで行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施形態の双方向ＣＡＴＶシステムの構成を表すブロック図である。
【図２】 伝送路機器の構成を表すブロック図である。
【図３】 ゲートスイッチの構成、及び作用を表す説明図である。
【図４】 雑音レベル調整処理の内容を表すフローチャートである。
【図５】 雑音発生源探索処理の内容を表すフローチャートである。
【図６】 雑音レベル測定処理の内容を表すフローチャートである。
【図７】 雑音上限値更新処理の内容を表すフローチャートである。
【図８】 第２実施形態における情報分電盤の内部構成、及びブースターの構成を表すブロック図である。
【図９】 第３実施形態における分岐装置のゲート部、及び下り経路中に設けたゲートスイッチの構成を表すブロック図である。
【図１０】 分岐端子での信号通過特性を表す説明図である。
【符号の説明】
２…センタ装置、４…伝送線、６…双方向増幅器（伝送路機器）、８…分岐装置（伝送路機器）、８ａ，１７，２７…分岐回路、８ｂ…ゲート部、１０，１４，２０，２４…ハイパスフィルタ、１２，１３…増幅回路、１１，１５，２１，２５…ローパスフィルタ、１６，２６，２９…ゲートスイッチ、１８，２８…ステータスモニタ、２２…分配回路、２３…合流回路、３０…セレクタ、３１〜３３，７４…減衰器、４２…ノードスイッチャー、４４…測定器、４６…下りコントロール信号送出部、５０…監視制御装置、５２…データベース、５４…信号測定部、５６…信号レベル調整部、５８…雑音レベル調整部、６０…情報分電盤、６２…分配器、６４…ブースター、６６…ケーブルモデム、６８…ルータ、７０…スイッチ素子、７２…ノイズ発生器、７６…電源スイッチ、Ｔｕ…上流側端子、Ｔｄ…下流側端子、Ｔｂ…分岐端子

Claims (3)

1. センタ装置から加入者側端末装置に到る伝送路中に複数の伝送路機器が接続された双方向ＣＡＴＶシステムにおいて、
   前記センタ装置にて受信される上り信号の雑音レベルが予め設定された雑音上限値を越えている場合、前記センタ装置は、雑音発生源の直近上流に位置する伝送路機器を特定伝送路機器として特定し、前記雑音レベルが前記雑音上限値以下となるよう、前記特定伝送路機器での上り信号の減衰量を調整するための減衰量調整信号を、下り信号に重畳して送出することにより、前記特定伝送路機器での上り信号に対する減衰量を増大させると共に、
   前記センタ装置にて受信される上り信号の信号レベルが予め設定された許容範囲内の大きさとなるように、前記加入者側端末装置が送信する上り信号の信号レベルを、前記センタ装置からの指示に従って自動調整することを特徴とする双方向ＣＡＴＶシステム。
2. センタ装置から加入者側端末装置に到る双方向ＣＡＴＶシステムの伝送路中に接続される伝送路機器であって、
   前記センタ装置が受信する上り信号の雑音レベルが予め設定された雑音上限値を超えている場合に、前記雑音レベルが前記雑音上限値以下となるよう、雑音発生源の直近上流に位置する伝送路機器での上り信号に対する減衰量を調整するために前記センタ装置からの下り信号に重畳される減衰量調整信号に従って、前記センタ装置への上り信号に対する減衰量を変化させる信号減衰手段と、
   前記センタ装置からの下り信号を複数に分配する分配手段と、
   前記センタ装置からの下り信号に重畳された切替信号に従って、前記分配手段にて分配された信号を伝送する分配経路毎に、下り信号の通過，阻止を制御するスイッチ手段と、
   前記スイッチ手段と連動し、該スイッチ手段が下り信号の通過を阻止する設定の時に、該スイッチ手段の下流側にホワイトノイズを重畳するノイズ重畳手段と、
   を設けたことを特徴とする伝送路機器。
3. 加入者側端末装置に到る伝送路中に複数の伝送路機器が接続される双方向ＣＡＴＶシステムのセンタ装置であって、
   上り信号の伝送に使用されている周波数帯での雑音レベルを検出する雑音レベル検出手段と、
   該雑音レベル検出手段にて検出される雑音レベルが予め設定された雑音上限値を越えている場合、雑音発生源の探索を行い該雑音発生源の直近上流に位置する伝送路機器を特定する探索手段と、
   前記雑音レベル検出手段にて検出される雑音レベルが前記雑音上限値以下となるよう、前記探索手段にて特定された伝送路機器での上り信号の減衰量を調整するための減衰量調整信号を生成し、該減衰量調整信号を下り信号に重畳して送出する雑音調整手段と、
   受信した上り信号の信号レベルを検出する信号レベル検出手段と、
   該信号レベル検出手段にて検出される信号レベルが予め設定された許容範囲内の大きさとなるよう、前記加入者側端末装置での上り信号の送信レベルを調整するためのレベル調整信号を生成し、該レベル調整信号を下り信号に重畳して送出するレベル調整手段と、
   を備えることを特徴とするセンタ装置。

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