JPH1155191A - 端末装置の送信レベル調整を行う通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】端末装置のレベル調整をセンタの介入を要する
ことなく実行することのできるシステムを提供する。 【解決手段】通信センタと、共通の上り信号線および共
通の下り信号線により通信センタに接続され、それぞれ
固有の周波数の搬送波を用いて通信センタに情報を送る
複数の端末装置とを有する通信システムにおいて、上り
信号線および下り信号線を通信センタの手前でバイパス
させるためのバイパス手段を設け、各端末装置は、送信
レベルの調整のための調整信号を上り信号線に送り出
し、バイパス手段によりバイパスされて下り信号線に現
れる該調整信号を受け取って自己の送信レベルを調整す
る。上り信号線および下り信号線は、光ファイバである
ことが好ましく、この場合、バイパス手段は、光スイッ
チまたは光分岐装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、代表的には光フ
ァイバである信号線に接続された、ＣＡＴＶおよびＩＴ
Ｖ（工業用ＴＶ）などのような複数の端末装置の送信信
号レベルの調整に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば送電線用の鉄塔に鉄塔および電
線の状況を観察するための監視テレビを設置し、架空地
線に設けられた光ファイバを用いて電線の情景を中央の
制御室に送り、制御室はそれぞれの監視テレビから送ら
れてくる映像を監視して落雷、積雪などによる鉄塔およ
び電線の異常を観察することが行われる。

【０００３】このような監視システムにおいては、個々
の監視テレビと中央の制御室との距離が異なり、かつそ
の距離が大きいので、中央での受信信号のレベルを一定
範囲のものにするためには、個々の監視テレビの送信信
号のレベルを調整する必要がある。従来、このような調
整は、端末装置側と中央側とが電話などで連絡をとりな
がら、個々の端末装置から中央に信号を送り、中央でそ
の信号の受信レベルを測定して端末装置側に連絡し、こ
の連絡を受けて端末側で送信レベルを調整することが行
われた。

【０００４】双方向ＣＡＴＶの分野において特開昭６３
−１１９３３０号公報には、ＣＳＭＡ／ＣＤ（Carrier
Sense Multiple Access with Collision Detection）に
よるデータ通信を行うため、端末装置からのセンタでの
受信信号がどの端末装置からのものであってもレベル差
が一定値以内なるようにすることが記載されている。こ
の公報の技術によると、センタが個々の端末からの信号
を測定しその結果を端末装置に知らせ、各端末装置は知
らされたレベルにより送出信号のレベル調整を試行しな
がら数回繰り返す。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の技術
では、端末装置が多数存在し、しかも間隔が大きく離れ
ている場合、特に端末装置が無人の監視テレビなどの場
合、レベル調整のために係員が個々の端末装置の場所に
出向かねばならいので、レベル調整に要する時間および
人手が非常に大きくなる。従来技術によると、このレベ
ル調整にはセンタとの交信を要し、端末装置のレベル調
整のために長時間にわたってセンタのリソースを使用す
ることになり効率的でない。

【０００６】上述の送電線に限らず、監視用ＩＴＶを用
いた鉄道の踏切の監視システム、監視用ＩＴＶを用いた
高速道路の道路情報収集システム、双方向のＣＡＴＶシ
ステムなどにおいても端末装置の送信レベルの調整を効
率的に行う手段の実現が期待されている。

【０００７】したがって、この発明は、端末装置のレベ
ル調整をセンタの介入を要することなく実行することの
できるシステムを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の解決課題は、
通信センタと、共通の上り信号線および共通の下り信号
線により通信センタに接続され、それぞれ固有の周波数
の搬送波を用いて通信センタに情報を送る複数の端末装
置と、上り信号線および下り信号線を通信センタの手前
でバイパスさせるためのバイパス手段と、を備え、各端
末装置は、送信レベルの調整のための調整信号を上り信
号線に送り出す信号送出手段、およびバイパス手段によ
りバイパスされて下り信号線に現れる該調整信号を受け
取る受信手段を有する、通信システムによって解決され
る。

【０００９】上り信号線および下り信号線は、光ファイ
バであることが好ましく、この場合、バイパス手段は、
光スイッチまたは光分岐装置であり、端末装置は、受信
手段が受け取る調整信号に応じて端末装置の送信レベル
を調整する。

【００１０】

【発明の実施の形態】図面を参照してこの発明の実施の
形態を説明する。図１は、このシステムの全体的な構成
を示す。端末装置１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが１心の光フ
ァイバである上り信号線２０および同じく１心の光ファ
イバである下り信号線２１に接続されている。端末装置
１ａないし１ｄは、典型的には送電線の監視用ＩＴＶ装
置であり、光ファイバ２０および２１は、架空地線に設
けられている。この発明は、送電線の監視システムに限
定されるものではなく、光ファイバ通信を利用すること
のできる環境において広く適用することができる。たと
えば、端末装置は、高速道路の道路情報収集用のＩＴＶ
装置であってもよく、また光ＣＡＴＶ装置であってもよ
い。

【００１１】上り信号線２０は、センタ８に接続されて
おり、端末装置からの画像信号などをセンタに送る。セ
ンタは下り信号線により端末装置に制御信号あるいは画
像信号を送る。

【００１２】端末装置１ａないし１ｄは、それぞれ同様
の構成であり、同じ構成要素は同じ参照番号に異なるア
ルファベットのサフィックスを付けて示してある。例と
して、端末装置１ａを見ると、端末装置は、画像信号そ
の他の信号を端末装置に固有の搬送波で変調する変調器
２ａを備えている。変調器の出力が光源３ａに送られ、
アナログ光変調される。この例では上り信号線として１
心の光ファイバを使用しているので異なる端末装置から
の光信号が混在してもよいよう変調器２ａは信号を各端
末装置に固有の搬送波で変調し、その出力を光源３ａで
アナログ光変調している。

【００１３】光源３ａの出力光がカプラ４ａを介して上
り信号線２０に結合される。通常の動作においては、信
号線２０上の光はセンタ８の受光器９で電気信号に変換
され、復調器１０で復調されてモニタ・テレビ（図示せ
ず）に端末装置からの映像が写し出される。センタ８
は、変調器１１および光源１２を介して制御情報あるい
は映像情報を下り信号線２１に送出することができる。

【００１４】下り信号線２１に送出された光は端末装置
のカプラ５ａないし５ｄを通して端末装置の受光器６ａ
ないし６ｄで受け取られ、電気信号に変換される。この
電気信号は復調器７ａないし７ｄで復調されて端末装置
を制御する。端末装置にモニタが備えられている場合に
は、モニタにセンタからの映像を表示することができ
る。

【００１５】このシステムには、端末装置の送信レベル
調整操作を行うとき通信センタ８の手前で上り信号線２
０上の光信号を下り信号線２１にバイパスするバイパス
経路２３が設けられている。上り信号線２０は、図５に
示す光スイッチ５５によりセンタ８への接続から切り離
してバイパス経路２３に接続するようにすることができ
る。下り信号線２１にも光スイッチ５６が設けられ、上
り信号線の光スイッチ５５と連動して下り信号線をセン
タ８から切り離してバイパス経路２３に接続するように
する。こうして、光スイッチ５５、５６が作動すると上
り信号線２０は通信センタ８をバイパスして下り信号線
２１に接続される。このバイパス経路２３には信号の減
衰を補償する光増幅回路を備えていてもよい。

【００１６】バイパス経路２３の光スイッチ５５、５６
は、センタからの制御により作動するようにしてもよ
く、また、端末装置から送られてくる制御信号に応じて
作動するようにすることもできる。端末装置からの制御
信号に応じて光スイッチ５５、５６を作動させるとき
は、他の端末装置とセンタとの通信をすべて停止したう
えで光スイッチを作動させなければならない。

【００１７】後に詳しく述べるように、バイパス経路２
３は光スイッチ５５、５６に変えて光分岐カプラにより
上り信号線２０および下り信号線２１に接続されてもよ
い。光分岐カプラを使用するときには、他の端末装置と
センタとの通信を継続した状態で任意の端末装置の送信
レベルを調整することができる。

【００１８】次に図２を参照して、端末装置１ａのより
具体的な構成を説明する。変調器２２ａは、アナログベ
ースバンドの入力で端末装置１ａに固有の周波数の搬送
波を変調し、また入力がディジタルデータであるとき
は、ＰＳＫ（phase shift keying, 移送偏移変調）ま
たはＱＡＭ（quadrature amplitude modulation, 直行
振幅変調）により、ディジタルベースバンドで端末装置
１ａに固有の周波数の搬送波を変調する変調器である。
発光素子３１は、典型的にはレーザダイオードであり、
変調器２ａからの入力を光強度変調すなわちアナログ光
変調する。発光素子３１からの光は、アテネータ（減衰
器）３３で減衰されて光カプラ４ａを通って上り信号線
２０の光ファイバに送出される。

【００１９】制御ユニット３２は、発光素子３１に発光
の開始および停止を指示する信号を出し、後述する復調
器７ａからの信号に応じてアテネータ３３の減衰の程
度、すなわち、光源３ａから上り信号線２０に送出され
る光の強度を制御する。

【００２０】端末装置１ａに含まれる復調器７ａは、受
光器６ａおよび光カプラ５ａを介して下り信号線２１に
接続されている。光源３ａから上り信号線２０に出され
た光は、センタ８の手前でバイパス経路２３を通り下り
信号線２１に現れる。この光信号は、カプラ５ａを通っ
て受光器６ａに入り、典型的にはフォトダイオードであ
る受光器６ａによって電気信号に変換され、復調器７ａ
に送られる。

【００２１】図３は、端末装置１ａの送信側で扱うソー
スデータがアナログベースバンドの映像信号、音声信
号、テスト信号などであるときの受信側の復調器７ａの
構成を示す。受光器６ａからの電気信号は、検波器７３
でこの端末装置１ａの搬送波について検波され、検波信
号のレベルすなわち強度がレベル比較器７４において所
定の値と比較される。比較の結果、検波信号が所定値よ
り小さいときは、指示ユニットが光源３ａから送出され
る光の強度を高める指令信号を光源３ａの制御ユニット
３２に送る。逆に検波信号が強すぎるときは、指示ユニ
ット７２は、光源３ａから送出する光の強度を弱めさせ
る指令を制御ユニット３２に送る。制御ユニット３２
は、指示ユニット７２からの指令に従ってアテネータ３
３における光の減衰を制御する。

【００２２】アテネータ３３の制御は、１度に比較的小
さな所定単位の減衰量だけ増減させ、再び送信結果を復
調器７ａで比較して再調整を行う。この操作を反復して
徐々に送信レベルを適正値に近づける。あるいは、この
ような反復手法に代えて、比較結果の大きさに応じて送
信レベルを１度に適正レベルに設定する制御量を算出
し、あるいは実験的に求められた変換テーブルを参照し
て制御量を取り出し、この制御量を用いてアテネータ３
３を制御するようにしてもよい。

【００２３】図４は、端末装置１ａの送信側で扱うソー
スデータがディジタル信号であるときの受信側の復調器
７ａの構成を示す。デコーダ７５に含まれるフィルタに
より受光器６ａからの電気信号から端末装置１ａに固有
の搬送波の周波数帯域の信号が取り出され周知のデコー
ド技術によりディジタル・ビットのストリームに変換さ
れる。このビット・ストリームを端末装置１ａの送信側
が送信し所定のメモリに記憶されているビット・ストリ
ームと比較してビット・エラーの発生レートをエラー測
定器７６で測定する。

【００２４】送信したビット・ストリームを記憶してお
いて受信したビット・ストリームと比較する代わりに、
送信側が送信するビット・ストリームにエラー検出機能
を持つ疑似ランダムコードを付加しておき、エラー測定
器７６でエラーを検出しエラーレートを測定するように
してもよい。

【００２５】エラー測定器７６で測定されるエラーレー
トが所定の値より大きいとき、指示ユニット７２は、光
源３ａから上り信号線２０に出される光の強度を強める
指令を制御ユニット３２に送る。これに応じて制御ユニ
ット３２は、アテネータ３３の減衰レベルを制御して送
出される光の強度を所定の単位だけ強める。

【００２６】こうして再度光源３ａからビット・ストリ
ームが送出され、復調器７ａでビットエラーレートの測
定が行われる。ビットエラーレートが合格範囲に入れ
ば、端末装置１ａの送信レベルの調整は終了する。ビッ
トエラーレートが依然として所定値よりも大きい場合、
前回の測定よりもビットエラーレートが改善されていれ
ば、指示ユニット７２がさらに光の強度を強める指令を
制御ユニット３２に送る。逆にビットエラーレートが前
回よりも悪化しているときは、前回の指令が誤りであっ
たことになるので、指令ユニット７２は、前回の指令と
は逆に送出光の強度を弱める指令を制御ユニット３２に
送る。

【００２７】ここでは単に前回の測定との比較で送出光
の調節方向を反転させるかどうか決めるものとして説明
したが、送出光の調節は同じ方向に微小単位で複数回行
い、複数回のビットエラーレートの測定からどちら方
向、すなわち光を強める方向と弱める方向のどちらの方
向に調節すればビットエラーレートが改善するかを判定
して、指令信号を発生させるようにすることができる。

【００２８】図６は、図１のバイパス経路２３を光スイ
ッチによるのではなく、光カプラで上り信号線２０およ
び下り信号線２１に結合した状態を示す。バイパス経路
２３は分岐カプラ５１により上り信号線２０に結合し、
分岐カプラ５４により下り信号線２１に結合している。
端末装置が上り信号線５１に出した光は、一部がバイパ
ス経路に入り、一部がセンタ８に入る。バイパス経路に
入った光は典型的にはフォトダイオードである受光素子
５２で電気信号に変換され、この電気信号は光源５３で
光に変換されて下り信号線２１に送出される。センタ８
と端末装置との間の通信に使われる光の波長が1.55マイ
クロメータの場合、バイパス経路を通る光は光源５３で
たとえば1.48マイクロメータの波長の光に変換される。
これは、センタ８から下り信号線に送出される1.55マイ
クロメータの光との干渉を避けるためで、このレンジの
波長では、両波長の間に約0.2マイクロメータの差があ
ることが望ましい。

【００２９】このように分岐カプラによりバイパス経路
２３を上りおよび下りの信号線に結合すると、他の端末
装置とセンタ８との通信を妨げることなく所望の端末装
置の送信レベルの調整を実行することができる。

【００３０】以上にこの発明を、端末装置の復調器から
の信号に基づいてその端末装置の光源のレベルを自動調
整する実施例について説明したが、端末装置では下り信
号線に帰ってくる信号をスペクトル・アナライザその他
の測定装置で測定し、その結果に基づいて操作員が手動
で光源のレベルを調整するようにすることもでき、この
ような手法もこの発明の範囲に含まれる。

【００３１】

【発明の効果】この発明によると、センタの介入を要す
ることなく端末装置のレベル調整を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例のシステムの全体的な構成を
示すブロック図。

【図２】この発明の実施例のシステムにおける端末装置
の構成を示すブロック図。

【図３】アナログ信号伝送の場合の図２の復調器ブロッ
クのより具体的な構成を示すブロック図。

【図４】ディジタル信号伝送の場合の図２の復調器美ロ
ックのより具体的な構成を示すブロック図。

【図５】図１のバイパス経路２３を光スイッチを用いて
構成した例を図。

【図６】図１のバイパス経路２３を分岐カプラを用いて
構成した例を示すブロック図。

【符号の説明】

１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ 端末装置 ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ 変調器 ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ 光源 ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ カプラ ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ カプラ ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ 受光器 ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ 復調器 ８ センタ ２０
上り信号線 ２１ 下り信号線 ２３
バイパス経路 ５１、５４ カプラ ５５、５６
光スイッチ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通信センタと、共通の上り信号線および
   共通の下り信号線により上記通信センタに接続され、そ
   れぞれ固有の周波数の搬送波を用いて該通信センタに情
   報を送る複数の端末装置と、 上記上り信号線および下り信号線を上記通信センタの手
   前でバイパスさせるためのバイパス手段と、を備え、 各端末装置は、送信レベルの調整のための調整信号を上
   記上り信号線に送り出す信号送出手段、および上記バイ
   パス手段によりバイパスされて上記下り信号線に現れる
   該調整信号を受け取る受信手段を有する、通信システ
   ム。
2. 【請求項２】上記上り信号線および下り信号線は、光フ
   ァイバであり、上記バイパス手段は、光スイッチまたは
   光分岐装置であり、上記端末装置は、上記受信手段が受
   け取る上記調整信号に応じて該端末装置の送信レベルを
   調整するようにした請求項１に記載の通信システム。
3. 【請求項３】上記信号送出手段は、上記搬送波を変調す
   る変調器と、該変調器の出力をアナログ光変調する発光
   素子と、該発光素子の出力光を上記上り信号線の光ファ
   イバに結合させるカプラと、該光ファイバに結合される
   光の強さを調節する調節手段と、を有する請求項２に記
   載の通信システム。
4. 【請求項４】上記受信手段は、上記下り信号線の光ファ
   イバに結合したカプラと、該カプラで受け取られた光を
   電気信号に変換する受光器と、該受光器の出力を復調す
   る復調器と、を有する請求項３に記載の通信システム。
5. 【請求項５】上記復調器は、上記受光器の出力を検波す
   る検波器と、該検波器の出力のレベルを比較するレベル
   比較器と、該比較の結果に応じて上記発光素子にその出
   力レベルを制御する制御信号を送る指示ユニットと、を
   有する請求項４に記載の通信システム。
6. 【請求項６】上記復調器は、上記受光器の出力から当該
   端末装置に固有の搬送波の信号を取り出し、デコードし
   てディジタル信号に変換するデコーダと、該ディジタル
   信号のビットエラーのレートを測定する測定器と、該測
   定の結果に応じて上記発光素子にその出力レベルを制御
   する制御信号を送る指示ユニットと、を有する請求項４
   に記載の通信システム。