銅線ケーブルによる端末設備の高ビットレート伝送チャネルのインピーダンスマッチング装置
本発明は、銅線ケーブルによる端末設備の少なくとも一つの高ビットレート伝送チャネルのインピーダンスマッチング装置であり、この設備は、ｘ−ＤＳＬタイプの少なくとも一つの高ビットレートモデムＭと、少なくとも一つの接続端子Ｐを備えているものであり、モデムＭが端末設備の接続端子に接続されているか否かに応じて、高ビットレート伝送チャネルのインピーダンスを自動的にマッチングすることを可能にする。このインピーダンスマッチング装置は、終端インピーダンスがモデムＭに接続されていないときに、接続端子Ｐに終端インピーダンスを挿入するようになっているアジャストモジュール１０と、モデムＭが接続端子Ｐに接続されているとき、アジャストモジュール１０と一体化するようになっているカップリングモジュール２０を備えていることで、インピーダンスがブロードバンドサービスの高ビットレート伝送に対して透過的になるように、接続端子内に挿入されたインピーダンスを変換するようになっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、銅線ケーブルによる端末設備の高ビットレート伝送チャネルのインピーダンスマッチング装置に関するものである。
【０００２】
本発明は、高ビットレート伝送技術の分野に位置づけられるものであり、典型的には、アクセスネットワークに接続された銅線ケーブルによるＩＴＣ端末設備に開かれたブロードバンドサービスの伝送において応用法を見出すものである。
【背景技術】
【０００３】
伝送量の増加およびインターネット上のサービスの爆発的増加という現況において、多くのブロードバンド・アクセスシステムが加入者に導入されてきた。これらの高ビットレートアクセスシステムは、既存のケーブル配線、つまりツイストペアの銅線ケーブル配線を用いている。したがって、ｘ−ＤＳＬタイプのデジタルコーディング技術によって、アナログ電話回線（ＲＴＣ）又はデジタル電話回線（ＲＮＩＳ）の既存のツイストペアの銅線ケーブルにおいて、かなりのビットレートを伝送することが可能になっており、このビットレートによって、加入者に高速インターネットや音響映像タイプのサービスを保証している。ｘ−ＤＳＬとは、ＨＤＳＬ、ＳＤＳＬ、ＡＤＳＬ、ＶＤＳＬ、ＡＤＳＬ−Ｌｉｔｅといった、あらゆる同系技術を総称するすべての高ビットレートブロードバンドサービスを指すものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、これらのｘ−ＤＳＬシステムは、同一メディアの枠において音声およびデータを搬送することを可能にするものではあるが、銅線ケーブルによる端末のインフラストラクチャのさまざまなネットワークトポロジー（スター結線、ブリッジ結線又は派生型配線の端部の区画、それらの長さなど）にマッチングすること、伝送特性のあらゆるダイナミックな変動に耐え、そして音声帯域タイプ（アナログ又はＲＮＩＳ）のナローバンドサービスと共存することが必要となっている。
【０００５】
この要請は主に、超高周波で作動するシステム、典型的には３ＭＨｚを超えるスペクトル・バンドで作動するシステムに適用される。これはたとえば、１３８ｋＨｚから１２ＭＨｚの幅を持つため、周波数帯域が非常に広いＶＤＳＬシステムに当てはまるものである。実際、広い周波数の帯域で伝送チャネルを用いることは、リンクの品質にとって決して取るに足らないものではない。３ＭＨｚを超えるスペクトル・バンドでの伝送は、とりわけ、開放回路分枝および／又は容量性負荷の存在に起因する、電話線における反射に敏感である。
【０００６】
開放回路分枝は、接続されていない電話線端部のすべての区分、つまり、占有されていないすべての電話接続端子として定義される。容量性負荷とは、たとえば電話機のような電話端子を介して、容量性負荷のあるナローバンド端末に接続された電話線端部のすべての区分として定義される。
【０００７】
国際的な規格化の枠組みでは、９９７と９９８と称される、両立しないスペクトルに属す、ＶＤＳＬの二つの周波数プロファイルがＥＴＳＩ規格に含まれている。第一のものが上りチャネルにより大きなスペースを提供し、どちらかと言えば対称的な高ビットレート（下り方向では２６Ｍｂｉｔ／ｓであり、上り方向では最大２６Ｍｂｉｔｓ／ｓである）を促進するのに対し、第二のものは、下りチャネルでより多いビットレートとなる非対称的なビットレート（下りチャネルでは３４Ｍｂｉｔｓ／ｓであり、上りチャネルでは最大４Ｍｂｉｔｓ／ｓである）を優先するものである。
【０００８】
これより、本発明を先行技術と対照させて説明する：
−図１は、単一のフィルタを備えた現行の技術による、銅線ケーブルによる端末設備の概略図であり、
−図２は、複数の分布フィルタを備えた先行技術による、銅線ケーブルによる端末設備の概略図である。
【０００９】
銅線ケーブルによる端末設備（ＩＴＣ）は、二つのタイプの可能な構成を呈することができる。この設備は、実際、戸建てタイプの「専用型」と呼ばれる構成、あるいは、マンションに供給されるタイプの「集合型」と呼ばれる構成を呈することができる。本発明は、二つの構成タイプに関係なく適用されるものである。
【００１０】
従来的なＶＤＳＬリンクは二つの装置を備えている：
マルチ・ポートＤＳＬアクセスを多重化する装置であって従来はＤＳＬＡＭとも命名される装置と、加入者用のモデムとであり、これら両装置は、それぞれ、基地局と、加入者宅の銅線ケーブルによる端末設備（ＩＴＣ）の内部に設置され、互いにアクセスネットワークＲＡを介して接続されている。電話線の最大の長さは約１ｋｍである。「ＦＴＴＣａｂ」と呼ばれるアーキテクチャの場合、ＤＳＬＡＭは基地局から副分配機に移され、基地局とＤＳＬＡＭの間の接続は光ファイバーでなされている。これらのアーキテクチャは当業者によって知られており、ここではこれ以上詳述しない。
【００１１】
ＶＤＳＬリンクはまた、電話音声に対して透過的でなければならない。加入者宅では、銅線ケーブルによる端末設備（ＩＴＣ）の入力ポイントは、ＮＩＤ（英語の「Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｄｅｖｉｃｅ」）と命名される住居の入力端子盤から作られており、また、選別機能は、ブロードバンドサービスから音声帯域を分離することを可能にするものだが、図１および図２に示される二つの設備のケースにしたがって実現することができる。
【００１２】
第一の場合（図１）、銅線ケーブルによる端末設備ＩＴＣは、通常「スプリッター」と称される装置を備えており、該装置は、住居の入り口部分、ＮＩＤのちょうど後方に単一フィルタＦＵを備えている。この単一フィルタＦＵによって、スペクトルの低い部分を選別することが可能になっている。このように、「スプリッター」によってブロードバンドサービスから声帯を分離することが可能になり、該声帯は、電話機のようなナローバンドの端末ＴＢＥ１、ＴＢＥ２に導かれ、該ブロードバンドサービスは、この特定例においてＶＤＳＬタイプの高ビットレートモデムＭを介して、たとえばコンピュータのようなブロードバンドの端末ＴＢＬに伝送される。このタイプのフィルタＦＵは、一般的には高い次元数のフィルタであり（ｎ＞５）、このことは、加入者宅に設置するために電話事業者の介入を必要とするものである。
【００１３】
第二の場合（図２）、銅線ケーブルによる端末設備ＩＴＣは、分布フィルタＦＤ１、ＦＤ２を備えている。これらの分布フィルタは、一般的には次元数２のパッシブマイクロフィルタであり、ナローバンドの端末ＴＢＥ１、ＴＢＥ２の前で、電話接続の端子に差し込むようになっている。これらの分布フィルタにより、ブロードバンド信号が電話操作を擾乱すること、また、これらが相互的に擾乱することを避けられるようになっている。これら分布フィルタは低コストで、加入者自身で設置することが容易な部品で構成される。しかし、これら分布フィルタの数を無限に増加させることはできないが、それは分布フィルタが発生させる、結果として生じるインピーダンスが、より一般的に「リターンロス」と称される反射によるロス値に不利益をもたらす可能性があるためであり、該ロスは結果として、電話リンクの音声品質を劣化させうるものである。さらに、分布フィルタを備えるＩＴＣの場合、３〜１２ＭＨｚの周波数帯域での高ビットレート伝送は、開放回路分枝ＢＯ１、ＢＯ２および／又は容量性負荷ＴＢＥ１、ＴＢＥ２の存在の下では、電話線における反射に対して敏感である。
【００１４】
この問題を避けるために、それぞれの接続端子に終端インピーダンスを挿入し、該終端インピーダンスによって、電話線のマッチング不良に起因する弱化現象を減少させつつ、ブロードバンド伝送を促進させる。このような終端インピーダンスは、このとき、好ましくは、３ＭＨｚと１２ＭＨｚの間に含まれる周波数帯域において、電話線の銅線ケーブルのインピーダンスの平均値に近い値、つまりおよそ１３５Ωの値を有することになる。しかしながら、たとえばＶＤＳＬタイプのモデムがこのような電話接続端子に接続され、該端子に終端インピーダンスが予め挿入されているとき、高ビットレートリンクの性能は劣化する。実際、接続端子はこのとき、該端子に予め挿入されているインピーダンスの値がモデムの値に近いために（３〜１２ＭＨｚの帯域においておよそ１３５Ω）、ブロードバンドサービスの伝送に対しては透過的ではなくなる。
【００１５】
電話線のマッチング不良に起因する、３〜１２ＭＨｚの周波数帯域における高ビットレートリンクの品質劣化という問題を避けるための解決方法は、電話接続端子に終端インピーダンスを挿入することで開放回路分枝をマッチングすること、また、端子にモデムが接続されるとすぐに、この端子に予め挿入されている前記インピーダンスを引き抜き、高ビットレートリンクの性能の劣化を避けるようにすることで構成することもできるかもしれない。だが、この解決方法は、完全に手動によるものであり、使用者が高ビットレートモデムを端子に接続しようとすると、該端子に予め挿入されているインピーダンスを引き抜くことを考えざるをえなくなるため、非常に制約が多いものとなっている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
ここで、本発明の対象である技術的問題は、ナローバンドサービス（アナログ又はＲＮＩＳ）およびブロードバンドサービス（ｘ−ＤＳＬ）に開かれたアクセスネットワークに接続されている、銅線ケーブルによる端末設備にある、少なくとも一つの高ビットレート伝送チャネルのインピーダンスマッチング装置を提案することからなり、前記設備は少なくとも一つのｘ−ＤＳＬタイプの高ビットレートモデムと、少なくとも一つの接続端子を備えており、該接続端子によって、モデムが設備の接続端子に接続されているかに応じて、高ビットレート伝送チャネルのインピーダンスを自動的にマッチングすることが可能になっており、そのため、一方では、開放回路分枝および／又は容量性負荷の存在に起因する電話線のマッチング不良を避け、他方では、高ビットレートモデムが、終端インピーダンスが予め挿入されている接続端子に接続されるとき、高ビットレートリンクの性能劣化の問題を回避するようになっている。
【００１７】
技術的課題に対する解決法は、本発明によると、インピーダンスマッチング装置が、
−少なくとも一つの前記接続端子に設置され、ＲＣ回路で構成されているもので、端子が前記高ビットレートモデムに接続されていないとき、前記接続端子に終端インピーダンスを挿入するようになっているアジャストモジュールと、
−前記高ビットレートモデムが前記接続端子に接続されているときに、前記アジャストモジュールと一体化するようになっていることで、接続端子に挿入されたインピーダンスを、該インピーダンスがブロードバンドサービスの高ビットレート伝送に対して透過的となるように変換するようになっているカップリングモジュール、
とを備えていることによって得られるものである。
【００１８】
したがって、アジャストモジュールによって有限値の終端インピーダンスを接続端子に挿入することが可能になっている。該アジャストモジュールは、いわば、栓としての役割も果たすものであり、電話線上の反射、つまり、３ＭＨｚと１２ＭＨｚの間に含まれる周波数帯域における高ビットレート伝送を強く擾乱する、開放回路分枝および／又は容量性負荷の存在に起因するマッチング不良に抗して高ビットレートリンクを保護するものである。さらには、高ビットレートモデムが接続端子に接続されると、アジャストモジュールおよびカップリングモジュールが一体化することで、３〜１２ＭＨｚの周波数帯域において、端子のインピーダンスを自動的に修正するようになっており、その結果、結果として生じるインピーダンスは無限に大きくなる。結果として生じるこのインピーダンスはこのとき、たとえば１ｋΩと１０ＭΩの間に含まれる値を呈し、高ビットレート伝送に対して透過的になる。
【００１９】
本発明は、さらに、ナローバンドサービスおよびブロードバンドサービスに係るアクセスネットワークに接続され、また、複数の接続端子と少なくとも一つのｘ−ＤＳＬタイプの高ビットレートモデムを備えた、銅線ケーブルによる端末設備にも関するものである。この端末設備は、本発明に係るインピーダンスマッチング装置を備えている点に注目すべきものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に続く説明全体にわたり、ＶＤＳＬタイプの高ビットレートリンクを参照にしているが、本発明はこのタイプの応用方法に限定されるものではない。本発明は実際、周波数帯域が３ＭＨｚを超える、あらゆる高ビットレートリンクに応用されるものである。
【００２１】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照に、非制限的な例示として与えられた以下の説明を読むことで明らかになるものであり、該添付図面は：
−図１は、既に説明したものであるが、単一フィルタを備えている、現行技術による銅線ケーブルによる端末設備の概略図を表すものであり、
−図２は、既に説明したものであるが、分布フィルタを備えている、現行技術による銅線ケーブルによる端末設備の概略図であり、
−図３は、本発明による装置の概略図であり、
−図４は、分離された構成による図３の装置の概略図であり、
−図５は、一体化された構成による図３の装置の概略図であり、
−図６は、第二の実施態様に従った、一体化された構成による装置の概略図であり、
−図７は、電話線上のビットレートの測定が、図３の装置の存在の下および不在の下で行われている専用型設備の概略図である。
【００２２】
図３は、銅線ケーブルによる端末設備の少なくとも一つの高ビットレート伝送チャネルのインピーダンスマッチング装置を概略示している。１００という符号を付されたこの装置は、１０と２０という符号を付された二つの個別のモジュールを備えており、該モジュールは、高ビットレートモデムＭが接続端子Ｐに接続されているかいないかということに応じて、アクセスネットワークの入力において、この接続端子Ｐに異なったインピーダンスの値を自動的に挿入することを可能にする。
【００２３】
従来の電圧の供給が−４８Ｖに等しい電話線ＬＴは、ナローバンドサービスと同時にブロードバンドサービスにも関わるものである。
【００２４】
１０という符号を付された第一のモジュールは、接続端子Ｐに設置されているアジャストモジュールである。このモジュールは、端子Ｐに限定値の終端インピーダンスを挿入することを可能にする。
【００２５】
２０という符号を付された第二のモジュールはカップリングモジュールであり、該モジュールは、好ましくは高ビットレートモデムに接続され、たとえばモデムの回路分枝端子に固定されている。このモジュールは、モデムが端子Ｐに接続されるときに、アジャストモジュール１０と一体化するようになっている。この二つのモジュールの一体化によって、接続端子Ｐに挿入されたインピーダンスの値を自動的に修正することができ、該値が、３ＭＨｚと１２ＭＨｚの間に含まれる周波数帯域における高ビットレート伝送に対して透過的になれるようになっている。
【００２６】
このインピーダンスマッチング装置は、コストが低く、あまりかさばらないパッシブ構成要素を具備している。この装置があまりかさばらないことにより、分布フィルタ２００と同じケース１０００に該装置を組み込むことができる。
【００２７】
分布フィルタ２００によって、ナローバンドの端末ＴＢＥのインピーダンスを覆うことが可能になるのだが、この端末の容量性負荷は、ブロードバンドの伝送チャネルの品質にとって有害となるものである。この分布フィルタは従来的にＬＣ回路を備えている。
【００２８】
インピーダンスマッチング装置は、接続端子Ｐに接続されており、好ましくは分布フィルタ２００に対して並列であり、この分布フィルタは同一のケース１０００に収納されている。
【００２９】
電話接続端子Ｐに終端インピーダンスを挿入することにより、インピーダンスの変動を避けることが可能になるのだが、この変動とは、３〜１２ＭＨｚの帯域において、専用設備内の開放回路分枝および／又は容量性負荷が存在するために、電話線ＬＴの上で生じる可能性のあるものである。
【００３０】
図４に示されているようなアジャストモジュール１０によって、端子Ｐにおけるこの終端インピーダンスを挿入することが可能になっている。
【００３１】
そのために、モジュールはＲＣ回路の形状を呈している。より詳細には、この回路は少なくとも一つの抵抗Ｒ、複数のコンデンサＣ１、Ｃ２および、ｖａｒｉｃａｐダイオード又はバラクターダイオードと命名されている可変容量ダイオードＤ１、Ｄ２を備えている。これらすべての構成要素は直列に取り付けられている。
【００３２】
可変容量ダイオードは、逆方向バイアスされているときに可変する静電容量を呈することで知られている。実際、それらの静電容量は逆バイアス電圧が上昇すると減少する。したがって、ダイオードＤ１およびＤ２は、印加されるバイアス電圧に応じて、数ｐＦから数百ｐＦまで可変しうる静電容量を呈する。
【００３３】
図４に示された例では、これらのダイオードの数は二つである。しかし、それらの数が偶数であれば、このタイプの装置を二つ以上の可変容量ダイオードで製作することも考えられる。
【００３４】
そして、これら両ダイオードは、逆直列に配置されることで、二つのうち一つのダイオードに逆方向バイアスするのだが、これは、図５を参照に以下で詳述されるように、電話線の極性とは独立しているものである。これら二つのダイオードの接続は、アノードに対してアノードか、カソードに対してカソードか、は無差別でどちらでもよい。図４に示された構成では、インピーダンスマッチング装置が分離され、アジャストモジュールだけが接続端子に設置されているが、ダイオードＤ１およびＤ２は、両側に配置されたコンデンサＣ１およびＣ２によって切り離されているため、逆バイアスを与えられてはいない。
【００３５】
この場合、インピーダンスマッチング装置全体は、抵抗Ｒの値に等しいインピーダンスを有しており、その値は好ましくは、３〜１２ＭＨｚの周波数帯域ではおよそ１３５Ωであり、このインピーダンスの値は、その周波数帯域における電話線を構成するケーブルのインピーダンス平均値に対応している。このインピーダンスを得るために、構成要素の値は適切に計算され、選択される。たとえば、コンデンサＣ１およびＣ２がそれぞれ１００ｎＦの静電容量を有するのに対し、抵抗Ｒは１３５Ωの値を有している。
【００３６】
図５は、一体化された構成におけるインピーダンスマッチング装置、つまり、アジャストモジュール１０およびカップリングモジュール２０が一体化されたときのインピーダンスマッチング装置を概略示している。高ビットレートモデムＭは、該モデムの端子にカップリングモジュール２０が挿入されているのだが、接続端子を介して設備に接続されており、該接続端子に、アジャストモジュール１０が予め挿入されている。このように、モデムが端子に接続される際、モジュール１０および２０が一体化され、協働することで、端子に挿入されているインピーダンスを自動的に変換し、該インピーダンスが、３〜１２ＭＨｚの周波数帯域における高ビットレート伝送に対して透過的となれるようになっている。
【００３７】
カップリングモジュールは四つの接触点Ｅ１、Ｓ１；Ｅ２、Ｓ２；Ｅ３、Ｓ３；Ｅ４、Ｓ４を具備している。それらのうち二つ、Ｅ１、Ｓ１およびＥ４、Ｓ４は、モデムＭに接続するために利用されている。残り二つの接触点Ｅ２、Ｓ２およびＥ３、Ｓ３は、アジャストモジュールの可変容量ダイオードＤ１およびＤ２に、抵抗Ｒ１およびＲ２を介してバイアスするために、収容される。
【００３８】
実際、アジャストモジュールのコンデンサＣ１に並列に抵抗Ｒ１を配置し、アジャストモジュールのコンデンサＣ２に並列に抵抗Ｒ２を配置することによって、コンデンサＣ１およびＣ２を中和し、可変容量ダイオードＤ１、Ｄ２の給電電圧を修正し、該ダイオードの少なくとも一つに、電話線ＬＴの給電電圧−４８Ｖに基づいて逆方向にバイアスすることが可能になっている。
【００３９】
ダイオードが逆直列に配置されているために、それらの一方は、したがって、他方に対して非常に小さな接合容量を呈することになる。この小さな接合容量、つまりバイアスによって二つのダイオード、Ｄ１又はＤ２のうちの一方の接合容量が小さくなることによって、無限インピーダンスを得ることが可能になり、典型的には、およそ１ｋΩから１０ＭΩまでである。
【００４０】
２つの抵抗Ｒ１およびＲ２のうち、少なくとも一方は非常に高い値を有し、その値は典型的には２ＭΩと５ＭΩの間に含まれ、たとえばおよそ２．２ＭΩとなっていることで、電流消費量が無限小となり、結果として生じる装置のインピーダンスもまた、それによって変更されないようになっている。二つの抵抗Ｒ１およびＲ２は、たとえば接続を対称的にするために、同値とすることができる。
【００４１】
提案されている実施態様では、構成要素の値は、３〜１２ＭＨｚの帯域におけるさまざまなマッチング不良の問題に応えるように計算されている。可変容量ダイオードの選択が重要なのだが、それは、該ダイオードが可変できるインピーダンスの限界値を決定するためである。１から３０までの比については、容量の最適な比率は、市販されているＢＢ１３２タイプのダイオードで得られる。たとえば、６つのダイオードを用いることによって、４５０ｐＦ（バイアス電圧＝０のとき）から１６．５ｐＦ（−２８Ｖのバイアス電圧のとき）まで可変する静電容量が得られ、このことにより、それぞれ約３ＭＨｚと８０ＭＨｚとのカットオフ周波数が与えられる。
【００４２】
１０ＭＨｚを超えると、インピーダンスマッチング装置のインピーダンスは、一つ（又は複数）のフィルタがＶＤＳＬ伝送にマッチングされていなければ、ＩＴＣ内部に並列に設置された一つ（又は複数）の分布フィルタのインピーダンスによって制限される。
【００４３】
図６は、銅線ケーブルによる端末設備の少なくとも一つの高ビットレート伝送チャネルのインピーダンスマッチング装置の、第二の実施態様を示している。この接続方法では、符号３０を付されたアジャストモジュールは、一つの可変容量ダイオードＤ１しか具備していない。この単一のアジャストモジュールが接続端子に設置されるとき、ダイオードＤ１は逆方向バイアスされていないのだが、それは、該ダイオードが、両側に配置されたコンデンサＣ１およびＣ２によって切り離されているためである。この場合、アジャストモジュールは抵抗Ｒの値に等しいインピーダンスを有し、該インピーダンスは、好ましくは、図４に関連して上述したように、３〜１２ＭＨｚの周波数帯域においておよそ１３５Ωである。
【００４４】
この実施態様では、符号４０を付されたカップリングモジュールは、高ビットレートモデムＭが接続端子に接続されているときにアジャストモジュール３０と一体化するようになっているものであり、第一の実施態様に比べ少し複雑な構造を呈している。カップリングモジュール４０は常に四つの接触点Ｅ１、Ｓ１；Ｅ２、Ｓ２；Ｅ３、Ｓ３；Ｅ４、Ｓ４を具備しており、それらのうち二つＥ１、Ｓ１とＥ４、Ｓ４はモデムＭに接続するために用いられている。残りの二つの接触点Ｅ２、Ｓ２とＥ３、Ｓ３は、整流ブリッジおよび抵抗ブリッジＲ３、Ｒ４を用いて、アジャストモジュールの可変容量ダイオードＤ１に逆方向バイアスするために収容されている。整流ブリッジは、カップリングモジュール４０に配置され、整流ダイオードＤ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５で構成されており、該整流ダイオードは二つずつ並列に、かつ逆直列に接続されている。カップリングモジュールに組み込まれた整流ブリッジにより、電話線の−４８Ｖの給電電圧に依拠して、可変容量ダイオードＤ１の給電電圧を修正し、該ダイオードに逆方向バイアスすることが可能になっていることで、無限インピーダンス、典型的には１ｋΩと１０ＭΩの間に含まれるインピーダンスが得られるようになっている。
【００４５】
好ましくは、抵抗ブリッジを形成する抵抗Ｒ３およびＲ４が高い値、典型的には２ＭΩと５ＭΩの間に含まれる、たとえばそれぞれおよそ５ＭΩの値を有することで、電流消費量は最限小となり、結果として生じる装置のインピーダンスは、該電流によって修正されないようになっている。
【００４６】
インピーダンスマッチング装置に対して種々の試験が行われたのだが、これら試験は、ＶＤＳＬリンクでの二つの伝送方向における電話線上のビットレート測定を対象とした。これらの試験によって、３〜１２ＭＨｚのスペクトル・バンドにおける開放回路分枝および／又は容量性負荷のインパクトを測定することが可能になり、これは本装置を用いた場合も用いない場合にも行った。このことによって、また、高ビットレート伝送に対する該装置の透過性を検証することもできた。
【００４７】
これらの試験が行われた銅線ケーブルによる端末設備は、図７に示されている。専用設備は、住居の入り口にある端子盤ＮＩＤから始まっている。ＶＤＳＬリンクは、基地局（ＤＳＬＡＭ）側の内蔵された低域通過フィルタを備えた装備と、６００ｍのケーブル、および、専用部分の中にＶＤＳＬモデムＭを含んでいる。ＩＴＣは三つの端子Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を備えており、該端子はスター結線（６ｍの区分）のネットワークトポロジーにしたがってアクセスネットワークに接続されている。
【００４８】
図７が示すように、すべての接続端子Ｐ１〜Ｐ３は、ナローバンド端末ＴＢＥ２を音声帯域に接続するために、差し込み可能な分布フィルタＦＤ１〜ＦＤ３だけではなく、ＶＤＳＬモデムＭ又は開放回路分枝ＢＯ１および／又は容量性回路分枝ＴＢＥ２に対するマッチング装置ＤＡ１〜ＤＡ３も備えている。ＶＤＳＬモデムＭは第三の端子Ｐ３に接続されている。
【００４９】
電話線上のビットレート測定は、所有者システムの管理者によって与えられたのだが、これは、システムの６ｄＢというノイズマージンに対しても同様である。
【００５０】
以下の表は、開放回路分枝を具備するＶＤＳＬリンクで得られた結果をまとめたもので、インピーダンスマッチングされたものと、そうでないものとの比較である。
【００５１】
【表１】
【００５２】
ノイズＥの存在下では（ノイズは基地局側と設備側でＦＦＴＥｘｃとして規格化されている）、主に影響を受けているのは上りチャネルであり、該上りチャネルは、このために、ＶＤＳＬリンクの性能を抑制している。
【００５３】
ＩＴＣに関連するマッチング不良（開放回路分枝、容量性回路分枝）ならびに該設備のネットワークトポロジー（スター結線、ブリッジ結線又は派生型）は、電話線上に存在する漏話ノイズに加わるために、考慮に入れなければならない。
【００５４】
終端インピーダンスが銅線ケーブルによる端末設備（ＩＴＣ）に属する開放回路分枝にあることが望ましい。２つの開放回路分枝および／又は電話線端部で６ｍの長さをした容量性回路分枝を備えている、長さ６００ｍのＶＤＳＬリンクの性能は劣化する。比較として、各回路分枝の端部にインピーダンスマッチング装置を挿入すると、二つの伝送方向において、電話線上のビットレートは改善される。これは、とりわけ上り方向に対して当てはまる。
【００５５】
インピーダンスマッチング装置は、また、高ビットレート伝送に対して透過的でもある。
【００５６】
開放回路分枝をスペクトル・バンド（３〜１２ＭＨｚ）において１３５Ωに調整することで、ＶＤＳＬリンクにおける電話線上のビットレートは大幅に改善される。
【００５７】
そして、インピーダンスマッチング装置は、低コストの構成要素から製作されるものであり、分布フィルタと同一のケースの中に容易に一体化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】現状技術による単一フィルタを備えた銅線ケーブル端末設備。
【図２】現状技術による分布フィルタを備えた銅線ケーブル端末設備。
【図３】本発明に係るインピーダンスマッチング装置の概略図。
【図４】分離された構成による図３の装置の部分概略図。
【図５】一体化された構成による図３の装置の部分概略図。
【図６】第二の実施態様による、部分概略図。
【図７】電話線上のビットレートの測定が、図３の装置の存在の下および不在の下で行われている専用型設備の概略図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０ アジャストモジュール
２０ カップリングモジュール
３０ アジャストモジュール
４０ カップリングモジュール
１００ インピーダンスマッチング装置
２００ 分布フィルタ
１０００ ケース
ＩＴＣ 銅線ケーブルによる端末設備
ＴＢＥ ナローバンド端末
ＴＢＬ ブロードバンド端末
Ｍ 高ビットレートモデム
ＢＯ 開放回路分枝
ＮＩＤ 端子盤
ＦＵ フィルタ
ＲＡ アクセスネットワーク
ＦＤ 分布フィルタ
ＤＡ マッチング装置
Ｐ 接続端子
ＬＴ 電話線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、銅線ケーブルによる端末設備の高ビットレート伝送チャネルのインピーダンスマッチング装置に関するものである。
【０００２】
本発明は、高ビットレート伝送技術の分野に位置づけられるものであり、典型的には、アクセスネットワークに接続された銅線ケーブルによるＩＴＣ端末設備に開かれたブロードバンドサービスの伝送において応用法を見出すものである。
【背景技術】
【０００３】
伝送量の増加およびインターネット上のサービスの爆発的増加という現況において、多くのブロードバンド・アクセスシステムが加入者に導入されてきた。これらの高ビットレートアクセスシステムは、既存のケーブル配線、つまりツイストペアの銅線ケーブル配線を用いている。したがって、ｘ−ＤＳＬタイプのデジタルコーディング技術によって、アナログ電話回線（ＲＴＣ）又はデジタル電話回線（ＲＮＩＳ）の既存のツイストペアの銅線ケーブルにおいて、かなりのビットレートを伝送することが可能になっており、このビットレートによって、加入者に高速インターネットや音響映像タイプのサービスを保証している。ｘ−ＤＳＬとは、ＨＤＳＬ、ＳＤＳＬ、ＡＤＳＬ、ＶＤＳＬ、ＡＤＳＬ−Ｌｉｔｅといった、あらゆる同系技術を総称するすべての高ビットレートブロードバンドサービスを指すものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、これらのｘ−ＤＳＬシステムは、同一メディアの枠において音声およびデータを搬送することを可能にするものではあるが、銅線ケーブルによる端末のインフラストラクチャのさまざまなネットワークトポロジー（スター結線、ブリッジ結線又は派生型配線の端部の区画、それらの長さなど）にマッチングすること、伝送特性のあらゆるダイナミックな変動に耐え、そして音声帯域タイプ（アナログ又はＲＮＩＳ）のナローバンドサービスと共存することが必要となっている。
【０００５】
この要請は主に、超高周波で作動するシステム、典型的には３ＭＨｚを超えるスペクトル・バンドで作動するシステムに適用される。これはたとえば、１３８ｋＨｚから１２ＭＨｚの幅を持つため、周波数帯域が非常に広いＶＤＳＬシステムに当てはまるものである。実際、広い周波数の帯域で伝送チャネルを用いることは、リンクの品質にとって決して取るに足らないものではない。３ＭＨｚを超えるスペクトル・バンドでの伝送は、とりわけ、開放回路分枝および／又は容量性負荷の存在に起因する、電話線における反射に敏感である。
【０００６】
開放回路分枝は、接続されていない電話線端部のすべての区分、つまり、占有されていないすべての電話接続端子として定義される。容量性負荷とは、たとえば電話機のような電話端子を介して、容量性負荷のあるナローバンド端末に接続された電話線端部のすべての区分として定義される。
【０００７】
国際的な規格化の枠組みでは、９９７と９９８と称される、両立しないスペクトルに属す、ＶＤＳＬの二つの周波数プロファイルがＥＴＳＩ規格に含まれている。第一のものが上りチャネルにより大きなスペースを提供し、どちらかと言えば対称的な高ビットレート（下り方向では２６Ｍｂｉｔ／ｓであり、上り方向では最大２６Ｍｂｉｔｓ／ｓである）を促進するのに対し、第二のものは、下りチャネルでより多いビットレートとなる非対称的なビットレート（下りチャネルでは３４Ｍｂｉｔｓ／ｓであり、上りチャネルでは最大４Ｍｂｉｔｓ／ｓである）を優先するものである。
【０００８】
これより、本発明を先行技術と対照させて説明する：
−図１は、単一のフィルタを備えた現行の技術による、銅線ケーブルによる端末設備の概略図であり、
−図２は、複数の分布フィルタを備えた先行技術による、銅線ケーブルによる端末設備の概略図である。
【０００９】
銅線ケーブルによる端末設備（ＩＴＣ）は、二つのタイプの可能な構成を呈することができる。この設備は、実際、戸建てタイプの「専用型」と呼ばれる構成、あるいは、マンションに供給されるタイプの「集合型」と呼ばれる構成を呈することができる。本発明は、二つの構成タイプに関係なく適用されるものである。
【００１０】
従来的なＶＤＳＬリンクは二つの装置を備えている：
マルチ・ポートＤＳＬアクセスを多重化する装置であって従来はＤＳＬＡＭとも命名される装置と、加入者用のモデムとであり、これら両装置は、それぞれ、基地局と、加入者宅の銅線ケーブルによる端末設備（ＩＴＣ）の内部に設置され、互いにアクセスネットワークＲＡを介して接続されている。電話線の最大の長さは約１ｋｍである。「ＦＴＴＣａｂ」と呼ばれるアーキテクチャの場合、ＤＳＬＡＭは基地局から副分配機に移され、基地局とＤＳＬＡＭの間の接続は光ファイバーでなされている。これらのアーキテクチャは当業者によって知られており、ここではこれ以上詳述しない。
【００１１】
ＶＤＳＬリンクはまた、電話音声に対して透過的でなければならない。加入者宅では、銅線ケーブルによる端末設備（ＩＴＣ）の入力ポイントは、ＮＩＤ（英語の「Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｄｅｖｉｃｅ」）と命名される住居の入力端子盤から作られており、また、選別機能は、ブロードバンドサービスから音声帯域を分離することを可能にするものだが、図１および図２に示される二つの設備のケースにしたがって実現することができる。
【００１２】
第一の場合（図１）、銅線ケーブルによる端末設備ＩＴＣは、通常「スプリッター」と称される装置を備えており、該装置は、住居の入り口部分、ＮＩＤのちょうど後方に単一フィルタＦＵを備えている。この単一フィルタＦＵによって、スペクトルの低い部分を選別することが可能になっている。このように、「スプリッター」によってブロードバンドサービスから声帯を分離することが可能になり、該声帯は、電話機のようなナローバンドの端末ＴＢＥ１、ＴＢＥ２に導かれ、該ブロードバンドサービスは、この特定例においてＶＤＳＬタイプの高ビットレートモデムＭを介して、たとえばコンピュータのようなブロードバンドの端末ＴＢＬに伝送される。このタイプのフィルタＦＵは、一般的には高い次元数のフィルタであり（ｎ＞５）、このことは、加入者宅に設置するために電話事業者の介入を必要とするものである。
【００１３】
第二の場合（図２）、銅線ケーブルによる端末設備ＩＴＣは、分布フィルタＦＤ１、ＦＤ２を備えている。これらの分布フィルタは、一般的には次元数２のパッシブマイクロフィルタであり、ナローバンドの端末ＴＢＥ１、ＴＢＥ２の前で、電話接続の端子に差し込むようになっている。これらの分布フィルタにより、ブロードバンド信号が電話操作を擾乱すること、また、これらが相互的に擾乱することを避けられるようになっている。これら分布フィルタは低コストで、加入者自身で設置することが容易な部品で構成される。しかし、これら分布フィルタの数を無限に増加させることはできないが、それは分布フィルタが発生させる、結果として生じるインピーダンスが、より一般的に「リターンロス」と称される反射によるロス値に不利益をもたらす可能性があるためであり、該ロスは結果として、電話リンクの音声品質を劣化させうるものである。さらに、分布フィルタを備えるＩＴＣの場合、３〜１２ＭＨｚの周波数帯域での高ビットレート伝送は、開放回路分枝ＢＯ１、ＢＯ２および／又は容量性負荷ＴＢＥ１、ＴＢＥ２の存在の下では、電話線における反射に対して敏感である。
【００１４】
この問題を避けるために、それぞれの接続端子に終端インピーダンスを挿入し、該終端インピーダンスによって、電話線のマッチング不良に起因する弱化現象を減少させつつ、ブロードバンド伝送を促進させる。このような終端インピーダンスは、このとき、好ましくは、３ＭＨｚと１２ＭＨｚの間に含まれる周波数帯域において、電話線の銅線ケーブルのインピーダンスの平均値に近い値、つまりおよそ１３５Ωの値を有することになる。しかしながら、たとえばＶＤＳＬタイプのモデムがこのような電話接続端子に接続され、該端子に終端インピーダンスが予め挿入されているとき、高ビットレートリンクの性能は劣化する。実際、接続端子はこのとき、該端子に予め挿入されているインピーダンスの値がモデムの値に近いために（３〜１２ＭＨｚの帯域においておよそ１３５Ω）、ブロードバンドサービスの伝送に対しては透過的ではなくなる。
【００１５】
電話線のマッチング不良に起因する、３〜１２ＭＨｚの周波数帯域における高ビットレートリンクの品質劣化という問題を避けるための解決方法は、電話接続端子に終端インピーダンスを挿入することで開放回路分枝をマッチングすること、また、端子にモデムが接続されるとすぐに、この端子に予め挿入されている前記インピーダンスを引き抜き、高ビットレートリンクの性能の劣化を避けるようにすることで構成することもできるかもしれない。だが、この解決方法は、完全に手動によるものであり、使用者が高ビットレートモデムを端子に接続しようとすると、該端子に予め挿入されているインピーダンスを引き抜くことを考えざるをえなくなるため、非常に制約が多いものとなっている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
ここで、本発明の対象である技術的問題は、ナローバンドサービス（アナログ又はＲＮＩＳ）およびブロードバンドサービス（ｘ−ＤＳＬ）に開かれたアクセスネットワークに接続されている、銅線ケーブルによる端末設備にある、少なくとも一つの高ビットレート伝送チャネルのインピーダンスマッチング装置を提案することからなり、前記設備は少なくとも一つのｘ−ＤＳＬタイプの高ビットレートモデムと、少なくとも一つの接続端子を備えており、該接続端子によって、モデムが設備の接続端子に接続されているかに応じて、高ビットレート伝送チャネルのインピーダンスを自動的にマッチングすることが可能になっており、そのため、一方では、開放回路分枝および／又は容量性負荷の存在に起因する電話線のマッチング不良を避け、他方では、高ビットレートモデムが、終端インピーダンスが予め挿入されている接続端子に接続されるとき、高ビットレートリンクの性能劣化の問題を回避するようになっている。
【００１７】
技術的課題に対する解決法は、本発明によると、インピーダンスマッチング装置が、
−少なくとも一つの前記接続端子に設置され、ＲＣ回路で構成されているもので、端子が前記高ビットレートモデムに接続されていないとき、前記接続端子に終端インピーダンスを挿入するようになっているアジャストモジュールと、
−前記高ビットレートモデムが前記接続端子に接続されているときに、前記アジャストモジュールと一体化するようになっていることで、接続端子に挿入されたインピーダンスを、該インピーダンスがブロードバンドサービスの高ビットレート伝送に対して透過的となるように変換するようになっているカップリングモジュール、
とを備えていることによって得られるものである。
【００１８】
したがって、アジャストモジュールによって有限値の終端インピーダンスを接続端子に挿入することが可能になっている。該アジャストモジュールは、いわば、栓としての役割も果たすものであり、電話線上の反射、つまり、３ＭＨｚと１２ＭＨｚの間に含まれる周波数帯域における高ビットレート伝送を強く擾乱する、開放回路分枝および／又は容量性負荷の存在に起因するマッチング不良に抗して高ビットレートリンクを保護するものである。さらには、高ビットレートモデムが接続端子に接続されると、アジャストモジュールおよびカップリングモジュールが一体化することで、３〜１２ＭＨｚの周波数帯域において、端子のインピーダンスを自動的に修正するようになっており、その結果、結果として生じるインピーダンスは無限に大きくなる。結果として生じるこのインピーダンスはこのとき、たとえば１ｋΩと１０ＭΩの間に含まれる値を呈し、高ビットレート伝送に対して透過的になる。
【００１９】
本発明は、さらに、ナローバンドサービスおよびブロードバンドサービスに係るアクセスネットワークに接続され、また、複数の接続端子と少なくとも一つのｘ−ＤＳＬタイプの高ビットレートモデムを備えた、銅線ケーブルによる端末設備にも関するものである。この端末設備は、本発明に係るインピーダンスマッチング装置を備えている点に注目すべきものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に続く説明全体にわたり、ＶＤＳＬタイプの高ビットレートリンクを参照にしているが、本発明はこのタイプの応用方法に限定されるものではない。本発明は実際、周波数帯域が３ＭＨｚを超える、あらゆる高ビットレートリンクに応用されるものである。
【００２１】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照に、非制限的な例示として与えられた以下の説明を読むことで明らかになるものであり、該添付図面は：
−図１は、既に説明したものであるが、単一フィルタを備えている、現行技術による銅線ケーブルによる端末設備の概略図を表すものであり、
−図２は、既に説明したものであるが、分布フィルタを備えている、現行技術による銅線ケーブルによる端末設備の概略図であり、
−図３は、本発明による装置の概略図であり、
−図４は、分離された構成による図３の装置の概略図であり、
−図５は、一体化された構成による図３の装置の概略図であり、
−図６は、第二の実施態様に従った、一体化された構成による装置の概略図であり、
−図７は、電話線上のビットレートの測定が、図３の装置の存在の下および不在の下で行われている専用型設備の概略図である。
【００２２】
図３は、銅線ケーブルによる端末設備の少なくとも一つの高ビットレート伝送チャネルのインピーダンスマッチング装置を概略示している。１００という符号を付されたこの装置は、１０と２０という符号を付された二つの個別のモジュールを備えており、該モジュールは、高ビットレートモデムＭが接続端子Ｐに接続されているかいないかということに応じて、アクセスネットワークの入力において、この接続端子Ｐに異なったインピーダンスの値を自動的に挿入することを可能にする。
【００２３】
従来の電圧の供給が−４８Ｖに等しい電話線ＬＴは、ナローバンドサービスと同時にブロードバンドサービスにも関わるものである。
【００２４】
１０という符号を付された第一のモジュールは、接続端子Ｐに設置されているアジャストモジュールである。このモジュールは、端子Ｐに限定値の終端インピーダンスを挿入することを可能にする。
【００２５】
２０という符号を付された第二のモジュールはカップリングモジュールであり、該モジュールは、好ましくは高ビットレートモデムに接続され、たとえばモデムの回路分枝端子に固定されている。このモジュールは、モデムが端子Ｐに接続されるときに、アジャストモジュール１０と一体化するようになっている。この二つのモジュールの一体化によって、接続端子Ｐに挿入されたインピーダンスの値を自動的に修正することができ、該値が、３ＭＨｚと１２ＭＨｚの間に含まれる周波数帯域における高ビットレート伝送に対して透過的になれるようになっている。
【００２６】
このインピーダンスマッチング装置は、コストが低く、あまりかさばらないパッシブ構成要素を具備している。この装置があまりかさばらないことにより、分布フィルタ２００と同じケース１０００に該装置を組み込むことができる。
【００２７】
分布フィルタ２００によって、ナローバンドの端末ＴＢＥのインピーダンスを覆うことが可能になるのだが、この端末の容量性負荷は、ブロードバンドの伝送チャネルの品質にとって有害となるものである。この分布フィルタは従来的にＬＣ回路を備えている。
【００２８】
インピーダンスマッチング装置は、接続端子Ｐに接続されており、好ましくは分布フィルタ２００に対して並列であり、この分布フィルタは同一のケース１０００に収納されている。
【００２９】
電話接続端子Ｐに終端インピーダンスを挿入することにより、インピーダンスの変動を避けることが可能になるのだが、この変動とは、３〜１２ＭＨｚの帯域において、専用設備内の開放回路分枝および／又は容量性負荷が存在するために、電話線ＬＴの上で生じる可能性のあるものである。
【００３０】
図４に示されているようなアジャストモジュール１０によって、端子Ｐにおけるこの終端インピーダンスを挿入することが可能になっている。
【００３１】
そのために、モジュールはＲＣ回路の形状を呈している。より詳細には、この回路は少なくとも一つの抵抗Ｒ、複数のコンデンサＣ１、Ｃ２および、ｖａｒｉｃａｐダイオード又はバラクターダイオードと命名されている可変容量ダイオードＤ１、Ｄ２を備えている。これらすべての構成要素は直列に取り付けられている。
【００３２】
可変容量ダイオードは、逆方向バイアスされているときに可変する静電容量を呈することで知られている。実際、それらの静電容量は逆バイアス電圧が上昇すると減少する。したがって、ダイオードＤ１およびＤ２は、印加されるバイアス電圧に応じて、数ｐＦから数百ｐＦまで可変しうる静電容量を呈する。
【００３３】
図４に示された例では、これらのダイオードの数は二つである。しかし、それらの数が偶数であれば、このタイプの装置を二つ以上の可変容量ダイオードで製作することも考えられる。
【００３４】
そして、これら両ダイオードは、逆直列に配置されることで、二つのうち一つのダイオードに逆方向バイアスするのだが、これは、図５を参照に以下で詳述されるように、電話線の極性とは独立しているものである。これら二つのダイオードの接続は、アノードに対してアノードか、カソードに対してカソードか、は無差別でどちらでもよい。図４に示された構成では、インピーダンスマッチング装置が分離され、アジャストモジュールだけが接続端子に設置されているが、ダイオードＤ１およびＤ２は、両側に配置されたコンデンサＣ１およびＣ２によって切り離されているため、逆バイアスを与えられてはいない。
【００３５】
この場合、インピーダンスマッチング装置全体は、抵抗Ｒの値に等しいインピーダンスを有しており、その値は好ましくは、３〜１２ＭＨｚの周波数帯域ではおよそ１３５Ωであり、このインピーダンスの値は、その周波数帯域における電話線を構成するケーブルのインピーダンス平均値に対応している。このインピーダンスを得るために、構成要素の値は適切に計算され、選択される。たとえば、コンデンサＣ１およびＣ２がそれぞれ１００ｎＦの静電容量を有するのに対し、抵抗Ｒは１３５Ωの値を有している。
【００３６】
図５は、一体化された構成におけるインピーダンスマッチング装置、つまり、アジャストモジュール１０およびカップリングモジュール２０が一体化されたときのインピーダンスマッチング装置を概略示している。高ビットレートモデムＭは、該モデムの端子にカップリングモジュール２０が挿入されているのだが、接続端子を介して設備に接続されており、該接続端子に、アジャストモジュール１０が予め挿入されている。このように、モデムが端子に接続される際、モジュール１０および２０が一体化され、協働することで、端子に挿入されているインピーダンスを自動的に変換し、該インピーダンスが、３〜１２ＭＨｚの周波数帯域における高ビットレート伝送に対して透過的となれるようになっている。
【００３７】
カップリングモジュールは四つの接触点Ｅ１、Ｓ１；Ｅ２、Ｓ２；Ｅ３、Ｓ３；Ｅ４、Ｓ４を具備している。それらのうち二つ、Ｅ１、Ｓ１およびＥ４、Ｓ４は、モデムＭに接続するために利用されている。残り二つの接触点Ｅ２、Ｓ２およびＥ３、Ｓ３は、アジャストモジュールの可変容量ダイオードＤ１およびＤ２に、抵抗Ｒ１およびＲ２を介してバイアスするために、収容される。
【００３８】
実際、アジャストモジュールのコンデンサＣ１に並列に抵抗Ｒ１を配置し、アジャストモジュールのコンデンサＣ２に並列に抵抗Ｒ２を配置することによって、コンデンサＣ１およびＣ２を中和し、可変容量ダイオードＤ１、Ｄ２の給電電圧を修正し、該ダイオードの少なくとも一つに、電話線ＬＴの給電電圧−４８Ｖに基づいて逆方向にバイアスすることが可能になっている。
【００３９】
ダイオードが逆直列に配置されているために、それらの一方は、したがって、他方に対して非常に小さな接合容量を呈することになる。この小さな接合容量、つまりバイアスによって二つのダイオード、Ｄ１又はＤ２のうちの一方の接合容量が小さくなることによって、無限インピーダンスを得ることが可能になり、典型的には、およそ１ｋΩから１０ＭΩまでである。
【００４０】
２つの抵抗Ｒ１およびＲ２のうち、少なくとも一方は非常に高い値を有し、その値は典型的には２ＭΩと５ＭΩの間に含まれ、たとえばおよそ２．２ＭΩとなっていることで、電流消費量が無限小となり、結果として生じる装置のインピーダンスもまた、それによって変更されないようになっている。二つの抵抗Ｒ１およびＲ２は、たとえば接続を対称的にするために、同値とすることができる。
【００４１】
提案されている実施態様では、構成要素の値は、３〜１２ＭＨｚの帯域におけるさまざまなマッチング不良の問題に応えるように計算されている。可変容量ダイオードの選択が重要なのだが、それは、該ダイオードが可変できるインピーダンスの限界値を決定するためである。１から３０までの比については、容量の最適な比率は、市販されているＢＢ１３２タイプのダイオードで得られる。たとえば、６つのダイオードを用いることによって、４５０ｐＦ（バイアス電圧＝０のとき）から１６．５ｐＦ（−２８Ｖのバイアス電圧のとき）まで可変する静電容量が得られ、このことにより、それぞれ約３ＭＨｚと８０ＭＨｚとのカットオフ周波数が与えられる。
【００４２】
１０ＭＨｚを超えると、インピーダンスマッチング装置のインピーダンスは、一つ（又は複数）のフィルタがＶＤＳＬ伝送にマッチングされていなければ、ＩＴＣ内部に並列に設置された一つ（又は複数）の分布フィルタのインピーダンスによって制限される。
【００４３】
図６は、銅線ケーブルによる端末設備の少なくとも一つの高ビットレート伝送チャネルのインピーダンスマッチング装置の、第二の実施態様を示している。この接続方法では、符号３０を付されたアジャストモジュールは、一つの可変容量ダイオードＤ１しか具備していない。この単一のアジャストモジュールが接続端子に設置されるとき、ダイオードＤ１は逆方向バイアスされていないのだが、それは、該ダイオードが、両側に配置されたコンデンサＣ１およびＣ２によって切り離されているためである。この場合、アジャストモジュールは抵抗Ｒの値に等しいインピーダンスを有し、該インピーダンスは、好ましくは、図４に関連して上述したように、３〜１２ＭＨｚの周波数帯域においておよそ１３５Ωである。
【００４４】
この実施態様では、符号４０を付されたカップリングモジュールは、高ビットレートモデムＭが接続端子に接続されているときにアジャストモジュール３０と一体化するようになっているものであり、第一の実施態様に比べ少し複雑な構造を呈している。カップリングモジュール４０は常に四つの接触点Ｅ１、Ｓ１；Ｅ２、Ｓ２；Ｅ３、Ｓ３；Ｅ４、Ｓ４を具備しており、それらのうち二つＥ１、Ｓ１とＥ４、Ｓ４はモデムＭに接続するために用いられている。残りの二つの接触点Ｅ２、Ｓ２とＥ３、Ｓ３は、整流ブリッジおよび抵抗ブリッジＲ３、Ｒ４を用いて、アジャストモジュールの可変容量ダイオードＤ１に逆方向バイアスするために収容されている。整流ブリッジは、カップリングモジュール４０に配置され、整流ダイオードＤ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５で構成されており、該整流ダイオードは二つずつ並列に、かつ逆直列に接続されている。カップリングモジュールに組み込まれた整流ブリッジにより、電話線の−４８Ｖの給電電圧に依拠して、可変容量ダイオードＤ１の給電電圧を修正し、該ダイオードに逆方向バイアスすることが可能になっていることで、無限インピーダンス、典型的には１ｋΩと１０ＭΩの間に含まれるインピーダンスが得られるようになっている。
【００４５】
好ましくは、抵抗ブリッジを形成する抵抗Ｒ３およびＲ４が高い値、典型的には２ＭΩと５ＭΩの間に含まれる、たとえばそれぞれおよそ５ＭΩの値を有することで、電流消費量は最限小となり、結果として生じる装置のインピーダンスは、該電流によって修正されないようになっている。
【００４６】
インピーダンスマッチング装置に対して種々の試験が行われたのだが、これら試験は、ＶＤＳＬリンクでの二つの伝送方向における電話線上のビットレート測定を対象とした。これらの試験によって、３〜１２ＭＨｚのスペクトル・バンドにおける開放回路分枝および／又は容量性負荷のインパクトを測定することが可能になり、これは本装置を用いた場合も用いない場合にも行った。このことによって、また、高ビットレート伝送に対する該装置の透過性を検証することもできた。
【００４７】
これらの試験が行われた銅線ケーブルによる端末設備は、図７に示されている。専用設備は、住居の入り口にある端子盤ＮＩＤから始まっている。ＶＤＳＬリンクは、基地局（ＤＳＬＡＭ）側の内蔵された低域通過フィルタを備えた装備と、６００ｍのケーブル、および、専用部分の中にＶＤＳＬモデムＭを含んでいる。ＩＴＣは三つの端子Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を備えており、該端子はスター結線（６ｍの区分）のネットワークトポロジーにしたがってアクセスネットワークに接続されている。
【００４８】
図７が示すように、すべての接続端子Ｐ１〜Ｐ３は、ナローバンド端末ＴＢＥ２を音声帯域に接続するために、差し込み可能な分布フィルタＦＤ１〜ＦＤ３だけではなく、ＶＤＳＬモデムＭ又は開放回路分枝ＢＯ１および／又は容量性回路分枝ＴＢＥ２に対するマッチング装置ＤＡ１〜ＤＡ３も備えている。ＶＤＳＬモデムＭは第三の端子Ｐ３に接続されている。
【００４９】
電話線上のビットレート測定は、所有者システムの管理者によって与えられたのだが、これは、システムの６ｄＢというノイズマージンに対しても同様である。
【００５０】
以下の表は、開放回路分枝を具備するＶＤＳＬリンクで得られた結果をまとめたもので、インピーダンスマッチングされたものと、そうでないものとの比較である。
【００５１】
【表１】
【００５２】
ノイズＥの存在下では（ノイズは基地局側と設備側でＦＦＴＥｘｃとして規格化されている）、主に影響を受けているのは上りチャネルであり、該上りチャネルは、このために、ＶＤＳＬリンクの性能を抑制している。
【００５３】
ＩＴＣに関連するマッチング不良（開放回路分枝、容量性回路分枝）ならびに該設備のネットワークトポロジー（スター結線、ブリッジ結線又は派生型）は、電話線上に存在する漏話ノイズに加わるために、考慮に入れなければならない。
【００５４】
終端インピーダンスが銅線ケーブルによる端末設備（ＩＴＣ）に属する開放回路分枝にあることが望ましい。２つの開放回路分枝および／又は電話線端部で６ｍの長さをした容量性回路分枝を備えている、長さ６００ｍのＶＤＳＬリンクの性能は劣化する。比較として、各回路分枝の端部にインピーダンスマッチング装置を挿入すると、二つの伝送方向において、電話線上のビットレートは改善される。これは、とりわけ上り方向に対して当てはまる。
【００５５】
インピーダンスマッチング装置は、また、高ビットレート伝送に対して透過的でもある。
【００５６】
開放回路分枝をスペクトル・バンド（３〜１２ＭＨｚ）において１３５Ωに調整することで、ＶＤＳＬリンクにおける電話線上のビットレートは大幅に改善される。
【００５７】
そして、インピーダンスマッチング装置は、低コストの構成要素から製作されるものであり、分布フィルタと同一のケースの中に容易に一体化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】現状技術による単一フィルタを備えた銅線ケーブル端末設備。
【図２】現状技術による分布フィルタを備えた銅線ケーブル端末設備。
【図３】本発明に係るインピーダンスマッチング装置の概略図。
【図４】分離された構成による図３の装置の部分概略図。
【図５】一体化された構成による図３の装置の部分概略図。
【図６】第二の実施態様による、部分概略図。
【図７】電話線上のビットレートの測定が、図３の装置の存在の下および不在の下で行われている専用型設備の概略図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０ アジャストモジュール
２０ カップリングモジュール
３０ アジャストモジュール
４０ カップリングモジュール
１００ インピーダンスマッチング装置
２００ 分布フィルタ
１０００ ケース
ＩＴＣ 銅線ケーブルによる端末設備
ＴＢＥ ナローバンド端末
ＴＢＬ ブロードバンド端末
Ｍ 高ビットレートモデム
ＢＯ 開放回路分枝
ＮＩＤ 端子盤
ＦＵ フィルタ
ＲＡ アクセスネットワーク
ＦＤ 分布フィルタ
ＤＡ マッチング装置
Ｐ 接続端子
ＬＴ 電話線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナローバンドサービス（アナログ又はＲＮＩＳ）およびブロードバンドサービス（ｘ−ＤＳＬ）を提供するアクセスネットワークに接続されている、銅線ケーブルによる端末設備（ＩＴＣ）の少なくとも一つの高ビットレート伝送チャネルのインピーダンスマッチング装置であり、前記端末設備は、ｘ−ＤＳＬタイプの少なくとも一つの高ビットレートモデム（Ｍ）と、少なくとも一つの接続端子（Ｐ；Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）を備えているものであり、該インピーダンスマッチング装置は：
−アジャストモジュール（１０、３０）であって、前記少なくとも一つの接続端子（Ｐ；Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）に設置され、ＲＣ回路で構成されるもので、終端インピーダンスが前記高ビットレートモデム（Ｍ）に接続されていないときに、前記接続端子（Ｐ；Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）に該終端インピーダンスを挿入するようになっているアジャストモジュールと、
−カップリングモジュール（２０、４０）であって、前記高ビットレートモデム（Ｍ）が前記接続端子（Ｐ；Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）に接続されているときに、前記アジャストモジュール（１０）と一体化するようになっていることで、インピーダンスがブロードバンドサービスの高ビットレート伝送に対して透過的となるように、接続端子に挿入された前記インピーダンスを変換するようになっているカップリングモジュールとを備えていることを特徴とするインピーダンスマッチング装置。
【請求項２】
アジャストモジュール（１０、３０）のＲＣ回路が、少なくとも一つの抵抗（Ｒ）と、コンデンサ（Ｃ１、Ｃ２）および少なくとも一つの可変容量ダイオード（Ｄ１、Ｄ２）を直列で備えていることを特徴とする、請求項１に記載のインピーダンスマッチング装置。
【請求項３】
アジャストモジュール（１０、３０）が、分布フィルタ（２００）と並列に配置されていることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のインピーダンスマッチング装置。
【請求項４】
アジャストモジュール（１０）が、偶数個の可変容量ダイオード（Ｄ１、Ｄ２）を備えていることを特徴とする、請求項２に記載のインピーダンスマッチング装置。
【請求項５】
可変容量ダイオード（Ｄ１、Ｄ２）が逆直列に配置されていることを特徴とする、請求項４に記載のインピーダンスマッチング装置。
【請求項６】
カップリングモジュール（２０）が抵抗（Ｒ１、Ｒ２）を備え、該抵抗のそれぞれがアジャストモジュール（１０）のコンデンサ（Ｃ１、Ｃ２）に並列に接続されるようになっていることで、可変容量ダイオード（Ｄ１、Ｄ２）の少なくとも一方に逆方向のバイアスを与えるようになっていることを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれか一つに記載のインピーダンスマッチング装置。
【請求項７】
アジャストモジュール（３０）が可変容量ダイオード（Ｄ１）を具備することと、カップリングモジュール（４０）が整流ダイオード（Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５）で構成された整流ブリッジと、抵抗ブリッジ（Ｒ３、Ｒ４）を具備することを特徴とする、請求項１又は請求項３に記載のインピーダンスマッチング装置。
【請求項８】
抵抗（Ｒ１、Ｒ２；Ｒ３、Ｒ４）の少なくとも一つが、２ＭΩと５ＭΩの間に含まれる値を有していることを特徴とする、請求項６又は請求項７に記載のインピーダンスマッチング装置。
【請求項９】
カップリングモジュール（２０、４０）が、高ビットレートモデム（Ｍ）に接続されていることを特徴とする、請求項６〜請求項８のいずれか一つに記載のインピーダンスマッチング装置。
【請求項１０】
高ビットレートモデム（Ｍ）がＶＤＳＬタイプのモデムであることを特徴とする、請求項１〜請求項９のいずれか一つに記載のインピーダンスマッチング装置。
【請求項１１】
ナローバンドサービスおよびブロードバンドサービスに関するアクセスネットワークに接続され、接続端子（Ｐ；Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）と少なくとも一つのｘ−ＤＳＬタイプの高ビットレートモデム（Ｍ）を備えた銅線ケーブルによる端末設備（ＩＴＣ）であり、請求項１〜請求項１０のいずれか一つによるインピーダンスマッチング装置を具備することを特徴とする端末設備。
【請求項１２】
マッチング装置が、高ビットレートモデム（Ｍ）が接続端子（Ｐ；Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）に接続されているときに一体化するようになっている二つの個別のモジュール（１０、２０；３０、４０）を有しており、第一のモジュール（１０；３０）がネットワークへのアクセスに対する前記接続端子（Ｐ；Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）に設置され、他方のモジュール（２０；４０）が高ビットレートモデム（Ｍ）の回路分枝端子に配置されていることを特徴とする、請求項１１に記載の端末設備。
【請求項１】
ナローバンドサービス（アナログ又はＲＮＩＳ）およびブロードバンドサービス（ｘ−ＤＳＬ）を提供するアクセスネットワークに接続されている、銅線ケーブルによる端末設備（ＩＴＣ）の少なくとも一つの高ビットレート伝送チャネルのインピーダンスマッチング装置であり、前記端末設備は、ｘ−ＤＳＬタイプの少なくとも一つの高ビットレートモデム（Ｍ）と、少なくとも一つの接続端子（Ｐ；Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）を備えているものであり、該インピーダンスマッチング装置は：
−アジャストモジュール（１０、３０）であって、前記少なくとも一つの接続端子（Ｐ；Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）に設置され、ＲＣ回路で構成されるもので、終端インピーダンスが前記高ビットレートモデム（Ｍ）に接続されていないときに、前記接続端子（Ｐ；Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）に該終端インピーダンスを挿入するようになっているアジャストモジュールと、
−カップリングモジュール（２０、４０）であって、前記高ビットレートモデム（Ｍ）が前記接続端子（Ｐ；Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）に接続されているときに、前記アジャストモジュール（１０）と一体化するようになっていることで、インピーダンスがブロードバンドサービスの高ビットレート伝送に対して透過的となるように、接続端子に挿入された前記インピーダンスを変換するようになっているカップリングモジュールとを備えていることを特徴とするインピーダンスマッチング装置。
【請求項２】
アジャストモジュール（１０、３０）のＲＣ回路が、少なくとも一つの抵抗（Ｒ）と、コンデンサ（Ｃ１、Ｃ２）および少なくとも一つの可変容量ダイオード（Ｄ１、Ｄ２）を直列で備えていることを特徴とする、請求項１に記載のインピーダンスマッチング装置。
【請求項３】
アジャストモジュール（１０、３０）が、分布フィルタ（２００）と並列に配置されていることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のインピーダンスマッチング装置。
【請求項４】
アジャストモジュール（１０）が、偶数個の可変容量ダイオード（Ｄ１、Ｄ２）を備えていることを特徴とする、請求項２に記載のインピーダンスマッチング装置。
【請求項５】
可変容量ダイオード（Ｄ１、Ｄ２）が逆直列に配置されていることを特徴とする、請求項４に記載のインピーダンスマッチング装置。
【請求項６】
カップリングモジュール（２０）が抵抗（Ｒ１、Ｒ２）を備え、該抵抗のそれぞれがアジャストモジュール（１０）のコンデンサ（Ｃ１、Ｃ２）に並列に接続されるようになっていることで、可変容量ダイオード（Ｄ１、Ｄ２）の少なくとも一方に逆方向のバイアスを与えるようになっていることを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれか一つに記載のインピーダンスマッチング装置。
【請求項７】
アジャストモジュール（３０）が可変容量ダイオード（Ｄ１）を具備することと、カップリングモジュール（４０）が整流ダイオード（Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５）で構成された整流ブリッジと、抵抗ブリッジ（Ｒ３、Ｒ４）を具備することを特徴とする、請求項１又は請求項３に記載のインピーダンスマッチング装置。
【請求項８】
抵抗（Ｒ１、Ｒ２；Ｒ３、Ｒ４）の少なくとも一つが、２ＭΩと５ＭΩの間に含まれる値を有していることを特徴とする、請求項６又は請求項７に記載のインピーダンスマッチング装置。
【請求項９】
カップリングモジュール（２０、４０）が、高ビットレートモデム（Ｍ）に接続されていることを特徴とする、請求項６〜請求項８のいずれか一つに記載のインピーダンスマッチング装置。
【請求項１０】
高ビットレートモデム（Ｍ）がＶＤＳＬタイプのモデムであることを特徴とする、請求項１〜請求項９のいずれか一つに記載のインピーダンスマッチング装置。
【請求項１１】
ナローバンドサービスおよびブロードバンドサービスに関するアクセスネットワークに接続され、接続端子（Ｐ；Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）と少なくとも一つのｘ−ＤＳＬタイプの高ビットレートモデム（Ｍ）を備えた銅線ケーブルによる端末設備（ＩＴＣ）であり、請求項１〜請求項１０のいずれか一つによるインピーダンスマッチング装置を具備することを特徴とする端末設備。
【請求項１２】
マッチング装置が、高ビットレートモデム（Ｍ）が接続端子（Ｐ；Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）に接続されているときに一体化するようになっている二つの個別のモジュール（１０、２０；３０、４０）を有しており、第一のモジュール（１０；３０）がネットワークへのアクセスに対する前記接続端子（Ｐ；Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）に設置され、他方のモジュール（２０；４０）が高ビットレートモデム（Ｍ）の回路分枝端子に配置されていることを特徴とする、請求項１１に記載の端末設備。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公表番号】特表２００６−５２７５５４（Ｐ２００６−５２７５５４Ａ）
【公表日】平成１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５１６２６０（Ｐ２００６−５１６２６０）
【出願日】平成１６年６月３日（２００４．６．３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＦＲ２００４／００１３８４
【国際公開番号】ＷＯ２００４／１１２３６５
【国際公開日】平成１６年１２月２３日（２００４．１２．２３）
【出願人】（５９１０３４１５４）フランス・テレコム (290)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月３日（２００４．６．３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＦＲ２００４／００１３８４
【国際公開番号】ＷＯ２００４／１１２３６５
【国際公開日】平成１６年１２月２３日（２００４．１２．２３）
【出願人】（５９１０３４１５４）フランス・テレコム (290)
【Ｆターム（参考）】
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