ＣＡＴＶラインにおける自動雑音制御装置及びＣＡＴＶシステム
【課題】上り回線の周波数利用計画を将来とも固定化しなくても、ＣＡＴＶシステムへの導入を可能にするＣＡＴＶラインにおける自動雑音制御装置及びＣＡＴＶシステムを提供する。
【解決手段】雑音レベルを測定するための任意の周波数が、コントロールセンタから受信した自動雑音制御指示により選択される。コントロールセンタから受信した全帯域測定指示に応じて、周波数設定手段（ＭＣＵ６）が雑音レベル測定手段２の中心周波数を上り回線の周波数帯域の範囲内で一定間隔で自動的に順次変化させて設定し、雑音レベル測定手段の中心周波数が順次変化されたときの雑音レベル測定手段による測定結果のデジタルデータを格納手段（ＭＣＵ６）が格納し、この格納手段に格納された測定結果のデジタルデータを、送信手段（ＭＣＵ６）がコントロールセンタに送信する。
【解決手段】雑音レベルを測定するための任意の周波数が、コントロールセンタから受信した自動雑音制御指示により選択される。コントロールセンタから受信した全帯域測定指示に応じて、周波数設定手段（ＭＣＵ６）が雑音レベル測定手段２の中心周波数を上り回線の周波数帯域の範囲内で一定間隔で自動的に順次変化させて設定し、雑音レベル測定手段の中心周波数が順次変化されたときの雑音レベル測定手段による測定結果のデジタルデータを格納手段（ＭＣＵ６）が格納し、この格納手段に格納された測定結果のデジタルデータを、送信手段（ＭＣＵ６）がコントロールセンタに送信する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＣＡＴＶラインにおける自動雑音制御装置及びＣＡＴＶシステムに関し、特に、コントロールセンタとホームターミナルとの間で双方向通信を行うＣＡＴＶラインの上り回線に流合する雑音を自動的に低減するＣＡＴＶラインにおける自動雑音制御装置及びＣＡＴＶシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般にＣＡＴＶシステムのネットワークはツリー型なので、各ホームターミナルからの雑音がネットワークに乗ると、コントロールセンタに向かう上り回線においては、それぞれのホームターミナルからの雑音が集合して正規の信号を妨害し、正常に通信ができなくなる場合がある。通常この雑音を上り流合雑音という。したがって、正常な通信を確保するためには、この上り流合雑音を抑制する必要がある。上り流合雑音の元となる雑音発生源としては、上記上り回線帯域の周波数源である短波放送の電波、冷蔵庫や掃除機等の家電製品から発生するスプリアス成分等がある。
【０００３】
そこで、従来、放送機能を有するコントロールセンタにＣＡＴＶネットワークを介してツリー状に接続された複数の送受信装置との間で双方向データ通信を行うＣＡＴＶシステムにおいて、ネットワークのＣＡＴＶライン上での上り流合雑音を早期に発見して必要な箇所を切断し、より上流側での上り流合雑音の増大により通信に支障をきたすことを防ぐため、送受信装置の各々で、送受信装置からコントロールセンタに向かう上り流合雑音のレベルを検出し、この検出した流合雑音レベルが閾値を超えている場合に、流合雑音の検出点の上流側で上り回線を切断するようにしたものが提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
【０００４】
この提案されたものでは、上り流合雑音レベルが閾値を超えていることで上り回線を切断しているので、上流側の上り流合雑音のレベルは、切断した上り回線で検出した雑音レベル分、単純に低減することができ、他のホームターミナルでの双方向通信への悪影響をなくすることができる。しかしながら、上り回線を切断されたホームターミナルは、双方向通信を行うことができなくなってしまう。特に、マンションなどの集合住宅のように、この切断箇所の下流側に多数のホームターミナルが存在する場合には、上り回線の切断による影響は非常に大きなものとなる。
【０００５】
そこで、雑音レベルが閾値を超えていても、超えている雑音のレベルによっては、引き続き双方向通信を行うことができるようになして、上り回線の切断による影響を最小限に止めることができるＣＡＴＶラインにおける自動雑音制御装置及びＣＡＴＶシステムが提供されている。（例えば、特許文献２参照。）
【０００６】
この提案されたＣＡＴＶラインにおける自動雑音制御装置は、ヘッドエンドを備えるコントロールセンタとホームターミナルとの間で双方向通信を行うＣＡＴＶライン上の上り流合雑音を自動的に低減するもので、ＣＡＴＶラインの上り回線に直列に挿入された可変減衰手段と、この可変減衰手段の下流側で上り流合雑音のレベルを測定する雑音レベル測定手段と、この雑音レベル測定手段によって測定した雑音レベルに応じて可変減衰手段の減衰率を制御する減衰制御手段とを備える。
【０００７】
この自動雑音制御装置では、ＣＡＴＶラインの上り回線に直列に挿入された可変減衰手段の下流側で上り流合雑音のレベルを雑音レベル測定手段が測定し、測定した上り流合雑音のレベルに応じて減衰制御手段が可変減衰手段の減衰率を制御するので、上り流合雑音のレベルの大きさに応じて可変減衰器の減衰率を上り回線を切断しない程度に上り回線の減衰率を増大することで、上り流合雑音のレベルを低減することができるようになり、上り回線の流合雑音の増大に対して上り回線の切断を直ちに行うことなく対応することができる。したがって、雑音レベルが閾値を超えていても、超えている雑音のレベルによっては、引き続き双方向通信を行うことができるようになして、上り回線の切断による影響を最小限に止めることができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−２５２５８号公報
【特許文献２】特開２００７−３３６１０５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した自動雑音制御装置では、雑音レベル測定手段が流合雑音のレベルを上り回線で使用していない上り回線帯域中の特定周波数の成分のレベルにより測定していて、特定周波数をＳＡＷフィルターを用いて設定していた。このため、一度設定した周波数を後に変更することが現実的に不可能であり、上り回線の周波数利用計画を将来までも見極めなければ、特定周波数を設定することができないという難点があり、この自動雑音制御装置を組み込んだＣＡＴＶシステムは有効なものであるが、その導入の前に、将来の周波数利用計画を固定化する必要があり、導入が遅れたり、導入に至らないということもあった。
【００１０】
よって本発明は、上述した従来の状況に鑑み、上り回線の周波数利用計画を将来とも固定化しなくても、ＣＡＴＶシステムへの導入を可能にするＣＡＴＶラインにおける自動雑音制御装置及びＣＡＴＶシステムを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するためなされた請求項１記載の発明に係るＣＡＴＶラインにおける自動雑音制御装置は、ヘッドエンドを備えるコントロールセンタとホームターミナルとの間で双方向通信を行うＣＡＴＶラインの上り回線に直列に挿入された可変減衰手段と、前記コントロールセンタから前記ＣＡＴＶラインの下り回線を介して受信した自動雑音制御指示により、前記上り回線の周波数帯域中の双方向通信のために使用されていない帯域から選択された任意の周波数を中心周波数として一定の狭帯域幅内に存在する上り流合雑音のレベルを前記可変減衰手段の下流側で測定する雑音レベル測定手段と、該雑音レベル測定手段によって測定した雑音レベルに応じて前記可変減衰手段の減衰率を制御する減衰制御手段とを備え、前記ホームターミナルが接続される前記ＣＡＴＶラインに直列に接続されて、前記ＣＡＴＶライン上の上り流合雑音を自動的に低減するＣＡＴＶラインにおける自動雑音制御装置であって、前記ＣＡＴＶラインの下り回線を介して前記コントロールセンタから受信した全帯域測定指示に応じて、前記雑音レベル測定手段の前記中心周波数を前記前記上り回線の周波数帯域の範囲内で一定間隔で自動的に順次変化させて設定する周波数設定手段と、前記周波数設定手段が前記雑音レベル測定手段の前記中心周波数を順次変化させたときの前記雑音レベル測定手段による測定結果のデジタルデータを格納する格納手段と、該格納手段に格納された前記測定結果のデジタルデータを、前記ＣＡＴＶラインの下り回線を介して前記コントロールセンタに送信する送信手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
上記構成により、上り回線の周波数帯域中の双方向通信のために使用されていない帯域から選択された任意の周波数を中心周波数として一定の狭帯域幅内に存在するＣＡＴＶラインの上り回線に直列に挿入された可変減衰手段の下流側で上り流合雑音のレベルを雑音レベル測定手段が測定し、測定した上り流合雑音のレベルに応じて減衰制御手段が可変減衰手段の減衰率を制御するので、上り流合雑音のレベルの大きさに応じて可変減衰器の減衰率を上り回線を切断しない程度に上り回線の減衰率を増大することで、上り流合雑音のレベルを低減することができるようになり、上り回線の流合雑音の増大に対して上り回線の切断を直ちに行うことなく対応することができる。また、任意の周波数が、コントロールセンタから前記ＣＡＴＶラインの下り回線を介して受信した自動雑音制御指示により選択されるので、予め雑音測定周波数を決めて設備導入を行うことに代わり、雑音測定周波数が任意に上位から可変できる。さらに、ＣＡＴＶラインの下り回線を介してコントロールセンタから受信した全帯域測定指示に応じて、周波数設定手段が雑音レベル測定手段の中心周波数を上り回線の周波数帯域の範囲内で一定間隔で自動的に順次変化させて設定し、雑音レベル測定手段の中心周波数が順次変化されたときの雑音レベル測定手段による測定結果のデジタルデータを格納手段が格納し、この格納手段に格納された測定結果のデジタルデータを、ＣＡＴＶラインの下り回線を介して送信手段がコントロールセンタに送信するので、コントロールセンタににおいて、上り回線の周波数帯域の雑音レベルの分布を自動測定して集計することができる。
【００１３】
請求項２記載の発明に係るＣＡＴＶシステムは、放送機能を有するコントロールセンタと、該コントロールセンタにＣＡＴＶラインを介してツリー状に接続されたホームターミナルとを備え、前記コントロールセンタと前記ホームターミナルとの間で双方向通信を行うＣＡＴＶシステムにおいて、請求項１記載の自動雑音制御装置をさらに備え、前記コントロールセンが、前記自動雑音制御指示と前記全帯域測定指示とを送信する指示送信手段と、前記自動雑音制御指示の送信に応じて前記自動雑音制御装置から送信される前記測定結果のデジタルデータを受信して収集する雑音レベル収集手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
上記構成により、コントロールセンタの指示送信手段が、自動雑音制御指示と全帯域測定指示とを送信し、雑音レベル収集手段が、自動雑音制御指示の送信に応じて自動雑音制御装置から送信される測定結果のデジタルデータを受信して収集するので、コントロールセンタにおいて、上り回線の周波数帯域の雑音レベルの分布を自動測定して集計することができる。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１及び２記載の発明によれば、予め雑音測定周波数を決めて設備導入を行うことに代わり、雑音測定周波数が任意に上位から可変できるので、決定された周波数が永久に他に使用することができなくなることなく、任意時に任意の周波数に中央から変更することができ、周波数計画を修正することができ、上り周波数の利用計画は如何なる時でも可変できるので、その制約が無くなり、飛躍的に利用度が高くなる。また、コントロールセンタににおいて、上り回線の周波数帯域の雑音レベルの分布を自動測定して集計することができるので、上り回線の全周波数帯域の雑音レベル分布の解析により得られるスペクトラム波形分析からノイズ源を推理でき、ノイズ源が判明することで、ノイズ発生を無くす作業を考察でき、ノイズ発生原因を作業により取り除くも可能にする。よって、本発明は、上り回線の周波数利用計画を将来とも固定化しなくても、ＣＡＴＶシステムへの導入を可能にしたＣＡＴＶラインにおける自動雑音制御装置及びＣＡＴＶシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る自動雑音制御装置が組み込まれたＣＡＴＶシステムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る自動雑音制御装置の一実施の形態を出力得ｍすブロック図である。
【図３】図１中の中央制御器の一実施の形態を示すブロック図である。
【図４】図２中の雑音レベル測定部の具体的構成を示すブロック図である。
【図５】図２中の連続可変減衰器の具体的構成を示すブロック図である。
【図６】図３中のレベル測定部の具体的構成を示すブロック図である。
【図７】図２中のＭＣＵが予め定めたプログラムに従って行う処理の一部を示すフローチャートである。
【図８】図２中のＭＣＵが予め定めたプログラムに従って行う処理の他の部分を示すフローチャートである。
【図９】図２中のＭＣＵが予め定めたプログラムに従って行う処理の別の部分を示すフローチャートである。
【図１０】図３中のＭＣＵが予め定めたプログラムに従って行う処理を示すフローチャートである。
【図１１】図１０のフローチャート中の一部の詳細を示すフローチャートである。
【図１２】図１１のフローチャートで行う処理を説明するための、縦軸をｄＢμＶ、横軸を周波数としたスペクトログラムであり、（ａ）が処理前、（ｂ）が処理後をそれぞれ示している。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係るＣＡＴＶラインにおける自動雑音制御装置の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は本発明に係るＣＡＴＶラインにおける自動雑音制御装置を用いて構成したＣＡＴＶシステムの概略構成を示す図であり、図２はＣＡＴＶラインにおける自動雑音制御装置を組み込んだ雑音制御端末器のブロック図、図３はＣＡＴＶシステムのコントロールセンタに設けられた中央制御器のブロック図である。
【００１８】
図１に示すように、コントロールセンタＣＣ内のヘッドエンドＨＥには、地域Ａ、Ｂ及びＣ別のＣＡＴＶラインとしての幹線同軸ケーブルＬＡ、ＬＢ及びＬＣ（以下、ＣＡＴＶラインという。）が地域別の中央制御器ＣＢ−Ａ、ＣＢ−Ｂ及びＣＢ−Ｃを介して接続されている。例えば、幹線同軸ケーブルＬＡは、ＣＡＴＶラインとしての支線同軸ケーブルＬａ、Ｌｂ及びＬｃ（以下、ＣＡＴＶラインという。）に分岐され、例えばＣＡＴＶラインＬａはそのライン上に挿入設置された雑音制御端末器ＮＢ１を介してマンションなどの集団住宅内のホームターミナルＨＴに、ＣＡＴＶラインＬｂはそのライン上に挿入設置された雑音制御端末器ＮＢ２を介して１戸の個別住宅Ｈ１内のホームターミナルＨＴに、ＣＡＴＶラインＬｃはそのライン上に挿入設置された雑音制御端末器ＮＢ３を介して２戸の個別住宅Ｈ２及びＨ３内のホームターミナルＨＴにそれぞれ接続されている。なお、集団住宅の場合は、雑音制御端末器は各階毎に設置するようにしても良い。この構成によって、ヘッドエンドＨＥと地域Ａ内の１個又は複数のホームターミナルＨＴとの間のＣＡＴＶラインＬＡ並びにＬａ、Ｌｂ及びＬｃ上に、地域別の中央制御器ＣＢ−Ａと雑音制御端末器ＮＢ１、ＮＢ２及びＮＢ３が直列に挿入配置されている。
【００１９】
上述したように、雑音制御端末器ＮＢ１、ＮＢ２及びＮＢ３は、ホームターミナルＨＴの直前に配置され、集団住宅の場合はその入り口に（又は各階に）１個設置され、個別住宅の場合は個々の入り口、又は、近辺をまとめた場所に設置され、その数は多数となる。これに対し、中央制御器ＣＢ−Ａ、ＣＢ−Ｂ及びＣＢ−Ｃは、コントロールセンタＣＣ内のラックに設置され、一般に地域毎に一台設置され、その数量は少数となる。なお、各中央制御器ＣＢ−Ａ、ＣＢ−Ｂ及びＣＢ−Ｃには、最大１６4 ＝６５５３６個接続可能となっている雑音制御端末器を管理するため、ＲＳ２３２Ｃシリアル通信ラインを介して接続された専用のコンピュータＰＣ−Ａ、ＰＣ−Ｂ及びＰＣ−Ｃが一台ずつ設備されている。
【００２０】
図１には図示されていないが、コントロールセンタＣＣは、ホームターミナルＨＴに対するＣＡＴＶ放送波信号を送出する放送装置（図示せず）、インターネット接続を行うためのインターネット接続装置（図示せず）などの他、各ホームターミナルＨＴとの間でＣＡＴＶラインを通じて双方向通信を行う送受装置（図示せず）を備え、ヘッドエンドＨＥの運用管理を行うためのホストコンピュータＨＯＳＴに接続されている。
【００２１】
ＣＡＴＶラインラインは、双方向通信のための下り回線及び上り回線とを有し、中央制御器ＣＢ及び地域内の各雑音制御端末器（特定のものを指すとき以外ＮＢなる符号を用いる）間では、ＣＡＴＶラインの下り回線及び上り回線を利用してＦＳＫ方式で双方向通信を行う。図示の中央制御器ＣＢ−Ａは、専用のコンピュータＰＣ−Ａを具体的な操作手段として、地域Ａの最大６５５３６台の雑音制御端末器に対して一定時間間隔でポーリングを行い、各雑音制御端末器ＮＢで一定時間分時系列的に一時記憶している測定雑音レベルの実態データを各雑音制御端末器ＮＢから送信させて２４時間収集し、収集したデータをコンピュータＰＣ−Ａ内のハードディスクなどの記憶手段に格納する。
【００２２】
次に、雑音制御端末器ＮＢの具体的な構成を図２を参照して以下説明する。図示のように、雑音制御端末器ＮＢは、伝送回路部１と、雑音レベル測定部２と、パネル部３と、送信器４と、受信器５と、プログラムによって動作するマイクロコンピュータ（ＭＣＵ）６とを備える。
【００２３】
上記伝送回路部１は、上位接続端子ＴＵ及び下位接続端子ＴＬと、上位接続端子ＴＵ及び下位接続端子ＴＬ間に形成された下り回線ＬＤ及び上り回線ＬＵとを有する。上位接続端子ＴＵには、途中で切断したＣＡＴＶラインの切断端のうち、雑音制御端末器から見て上位側、すなわち、コントロールセンタＣＣ側となるＣＡＴＶラインの切断端が、下位接続端子ＴＬには、雑音制御端末器から見て下位側、すなわち、ホームターミナルＨＴ側となるＣＡＴＶラインの切断端がそれぞれ接続され、このことによって、雑音制御端末器がＣＡＴＶラインラインに直列に設置される。具体的には、各接続端子は、ＣＡＴＶラインラインを構成する同軸ケーブルの各切断端に設けた同軸ケーブル用コネクタが接離自在に接続されるコネクタとして構成される。
【００２４】
上記伝送回路部１はまた、７０ＭＨｚ以上の周波数帯域を通過させるハイパスフィルタ（ＨＰＦ）１１を介して上位接続端子ＴＵ及び下位接続端子ＴＬを接続している下り回線ＬＵと、７０ＭＨｚ以下の周波数帯域を通過させるローパスフィルタ（ＬＰＦ）１２及び連続可変減衰器１３を介して上位接続端子ＴＵ及び下位接続端子ＴＬを接続している上り回線ＬＵとを有する。連続可変減衰器１３は、ピンダイオードで構成された電圧制御型の可変減衰器で、減衰量がＭＣＵ６からの制御信号で連続的に変化される。そして、可変減衰器１３は、その減衰率が４５ｄＢ以上にされることで上り回線ＬＵを切断する切断器として、３ｄＢ以下とされることで上り回線ＬＵを接続する接続器として、４〜２５ｄＢの任意値に設定可能な減衰器としてそれぞれ働くように、減衰率が切り替えられる。
【００２５】
上記雑音レベル測定部２は、そのアナログ入力が連続可変減衰器１３の入力側において上り回線ＬＵに接続され、そのデジタル入力がＭＣＵ６デジタル出力に接続され、その出力がＭＣＵ６のデジタル入力に接続されている。そして、雑音レベル測定部２は、ＭＣＵ６のデジタル出力によって設定される、上り回線ＬＵの通信に使用する周波数帯域（例えば、１０ＭＨｚ〜６０ＭＨｚ）中の任意の周波数を中心とする例えば±１ＭＨｚの一定の狭帯域幅の入力レベルを検出し、この検出したレベルを絶対値ｄＢμＶで出力する。
【００２６】
通常時すなわち自動雑音制御時には、ＭＣＵ６のデジタル出力によって設定される上記任意の周波数としては、上り回線ＬＵの周波数帯のなかから、当該ＣＡＴＶシステムにおいて双方向通信のために使用されていない周波数帯の中心周波数、例えば、３０．５ＭＨｚが使用される。この任意の周波数の設定は、コントロールセンタＣＣの中央制御器からＭＣＵ６が受信する指示によって行われる。この設定された周波数を中心周波数とし±１ＭＨｚのバンド幅を有する周波数帯には信号が存在しないので、雑音レベル測定部２は、その成分によって、特定周波数帯（３０．５ＭＨｚ±１ＭＨｚ）の３３ｄＢμＶ〜７５ｄＢμＶの雑音レベルを測定し、その測定結果をＡ−Ｄ変換によりデジタル化して出力する。デジタル化された雑音レベルのデータはＭＣＵ６内に取り込まれる。
【００２７】
また、ＭＣＵ６は、コントロールセンタＣＣの中央制御器から雑音測定指示を受信すると、上記に入力の周波数を、上り回線の周波数帯域の範囲内で一定間隔で自動的に順次変化させて設定することでスキャニングする。このスキャニングによって、雑音レベル測定部２は、上り回線ＬＵの通信に使用する周波数帯域の全帯域に亘って、信号を含む雑音レベルを測定し、その測定結果をＡ−Ｄ変換によりデジタル化して出力する。デジタル化された雑音レベルのデータはＭＣＵ６内に取り込まれ、ＭＣＵ６が記憶手段として内蔵するＲＡＭ内に格納されることで、上り回線ＬＵの通信に使用する周波数帯域の雑音レベルの分布が自動的に集計される。そして、ＭＣＵ６は、この集計結果を、雑音測定指示を出したコントロールセンタＣＣの中央制御器に宛てて上り回線ＬＵを通じて送信する。
【００２８】
上記パネル部３は、自身を他の雑音制御端末器と識別するためのＩＤ番号を設定するため、各々に００００−ＦＦＦＦが設定でき、最大、６５５３６個のＩＤ番号が設定できるように４個の１６進デジタルロータリスイッチからなるＩＤ設定スイッチ３１有する。パネル部３はまた、動作を自動／手動に切り替えるスライドスイッチからなる自動／手動切替スイッチ３３と、自動／手動切替スイッチ３３によって手動に切り替えられているとき、連続可変減衰器１３を切断器、接続器、減衰器として働かせるようにモードを設定するモードスイッチ３２とを有する。自動／手動切替スイッチ３３が自動に切替えられているときには、測定雑音レベル値によって、連続可変減衰器が、切断器、接続器、減衰器として働くように減衰率が自動的に制御される。なお、自動／手動切替スイッチ３３が手動に切り替えられているとき、モードスイッチ３２によって減衰器が設定されたときの減衰率については、測定雑音レベルに準ずる値が用いられる。パネル部３にはまた、雑音制御端末器の各種の状態を点灯・不点灯の組み合わせにより表示するための例えば９個のＬＥＤ３４も設けられている。パネル部３はＭＣＵ６に接続されており、ＩＤ設定スイッチ３１によって設定されたＩＤ番号、自動／手動切替スイッチ３３による切り替えられた自動／手動及びモードスイッチ３２による設定モードは、ＭＣＵ６により読み取られ、ＭＣＵ６の制御の下でＬＥＤ３４が点灯・不点灯制御される。
【００２９】
雑音制御端末器が備える送信器４と受信器５は、その出力と入力が相互接続された上で下り回線ＬＤのＨＰＦ１１の入力と、上り回線ＬＵのＬＰＦ１２の入力とにそれぞれ接続されるとともに、その入力と出力がＭＣＵ６に接続されている。送信器４は、ＭＣＵ６からの送信データに基づいて、ＣＡＴＶラインの７０．５ＭＨｚの周波数帯を利用してコントロールセンタＣＣの受信器に対してレベル６０ｄＢ〜１００ｄＢのＦＳＫ変調信号を送信する。また、受信器５は、コントロールセンタＣＣの送信器が送信する単周波数５０．５ＭＨｚ、最小４５ｄＢまでのデジタルＦＳＫ変調信号を受信して復調したデータをＭＣＵ６に対して入力する。このことによって、ＭＣＵ６は送信器４及び受信器５によってコントロールセンタＣＣと双方向通信を行う。送信器４の出力レベルは、ゲイン調整器４１によって各端末設置時に推薦値に設定されるが、テスト発信時には、コントロールセンタＣＣの中央制御器ＣＢからの指令によって、最大１００ｄＢを出力できるようになっている。なお、送受信周波数はＣＡＴＶシステムの運用業者によって変更されるので、上記説明での値は、標準仕様での周波数を採用している。
【００３０】
ＭＣＵ６は、プログラムを格納した読み出し専用のメモリ（ＲＯＭ）、各所のデータを格納するデータ格納領域、各種の処理を行う際に使用する作業領域を有する読み出し書き込み自在のメモリ（ＲＡＭ）の他、ＲＯＭに格納したプログラムに従って各種の処理を行う中央処理ユニット（ＣＰＵ）を内蔵しており、ＣＰＵは、詳細には後述するが、プログラムに従って、設定された任意の周波数での雑音レベルの測定処理、設定された任意の周波数で測定した雑音レベルに基づく連続可燃減衰器の減衰率を制御するＰＷＭ（パルス幅変調）制御信号の出力処理、スキャニングした周波数での雑音レベルの測定処理、スキャニングした周波数で測定した雑音レベルに関するデータの格納処理、コントロールセンタＣＣ内の中央制御器ＣＢと雑音制御端末器ＮＢとの間の双方向通信処理を行う。なお、雑音測定処理においては、独自のキャリブレーション方式によって雑音レベルを測定し、双方向通信処理においては、格納処理で格納したスキャニングした周波数で測定した雑音レベルに関するデータをコントロールセンタＣＣの中央制御器ＣＢに送信する。
【００３１】
なお、７は伝送回路部１の上位接続端子ＴＵとＬＦＰＦ１２との間の上り回線に設けた分岐器１４から分岐して設けた上り回線モニタ端子である。
【００３２】
雑音制御端末器ＮＢは、その実装配置を図示しないが、約１７０ｍｍｘ８２ｍｍの母基板上に、子基板に構成部品が配置されて小型のシールケース内に収容された伝送回路部１、送信器４及び受信器５と、子基板に構成電子部品が配置された小型のシールケース内に収容された雑音レベル測定部２とが固定されている。母基板には、パネル部３を構成するＩＤ設定スイッチ３１と、自動／手動切替スイッチ３３と、モードスイッチ３２と、ＬＥＤ３４が配置されるとともに、ＭＣＵ６と、ＡＣ１００Ｖを入力とするＤＣ電源が配置されている。これらの全体は、１７８ｍｍｘ８２ｍｍｘ４０ｍｍの金属ケースに納められている。金属ケースには、パネル部３と、ＡＣコンセントと、上り回線モニタ端子７と、上位接続端子ＴＵ及び下位接続端子ＴＬ用の雌コネクタとが配されている。
【００３３】
次に、コントロールセンタＣＣ内の中央制御器ＣＢ−Ａについて、その具体的な構成を図３を参照して以下説明する。中央制御器ＣＢ−Ａは、主に、地域Ａに配した雑音制御端末器との交信、雑音制御端末器からのデータの収集と、収集したデータを専用コンピュータＰＣ−Ａへの転送とを行う。図示のように、中央制御器ＣＢ−Ａは、ヘッドエンドＨＥからのＣＡＴＶラインを上位、各雑音制御端末器を下位として配置され、送信器２１と、受信器２２と、雑音レベル測定部２３と、シリアル／パラレル変換器２４と、ＲＳ２３２Ｃドライバ２５と、ＭＣＵ２６とを有する。
【００３４】
送信器２１の出力、受信器２２の入力及びレベル測定部２３の入力は相互接続された上でＣＡＴＶラインに接続され、送信器２１の入力及び受信器２２の出力はシリアル／パラレル変換器２４を介してＭＣＵ２６の入出力ポートに雑音レベル測定部３３の出力はＭＣＵ２６の入力ポートにそれぞれ接続されている。
【００３５】
送信器２１はＭＣＵ２６の入出力ポートからシリアル／パラレル変換器２４を介して入力する各雑音制御端末器の受信器に対するデータを７０．５ＭＨｚのデジタルＦＳＫ変調方式の信号としてＣＡＴＶラインて送信し、受信機２２は各雑音制御端末器の送信器から５０．５ＭＨｚのデジタルＦＳＫ変調方式の信号として送信されるデータを受信し、シリアル／パラレル変換器２４を介してＭＣＵ２６の入出力ポートに入力する。ＭＣＵ２６は、受信機２２によって受信して入力された各雑音制御端末器からのデータをＲＳ２３２Ｃドライバ２５を介して専用のコンピュータＰＣ−Ａに対して転送してコンピュータＰＣ−Ａ内も記憶手段に格納させるとともに専用のコンピュータＰＣ−ＡからのでデータをＲＳ２３２Ｃドライバ２５を介して入力する。
【００３６】
上記レベル測定部２３は、送信器２１の出力、受信器２２の入力の信号強度をｄＢμＶで測定して通信信号の強さを測定し、測定した信号レベルをＭＣＵ２６に入力してＭＣＵ２６に通信が的確に行われているかをチェックさせる。
【００３７】
中央制御器ＣＢは、その実装配置を図示しないが、約２５０ｍｍｘ１２０ｍｍの母基板上に、子基板に構成部品が配置されて小型のシールケース内に収容された送信器２１及び受信器２２と、子基板に構成電子部品が配置され小型のシールケース内に収容された雑音レベル測定部２３とが固定されている。母基板には、ＭＣＵ２６の他、ＡＣ１００Ｖを入力とするＤＣ電源が配置されている。これらの全体は、金属ケースに納められている。金属ケースには、ＡＣコンセントと、ＲＳ２３２Ｃ用コネクタと、上位と下位のＣＡＴＶラインを接続するための雌コネクタとが配されている。
【００３８】
上記雑音制御端末器の雑音レベル測定部２は、具体的には図４に示すように、ＭＣＵ６からのデータによって設定された周波数信号を発生するＰＬＬシンセサイザ２−１と、分波器２−２により上り回線ＬＵから分波した上り回線ＬＵの成分をＰＬＬシンセサイザ２−１が発生する周波数信号と混合して中間周波数信号に変換する混合器２−３と、混合器２−３での混合によって得られる中間周波数信号を通過させる中間周波数フィルタ２−４と、中間周波数フィルタを通過した中間周波数信号を一定レベルまで増幅する増幅器２−５と、中間周波数フィルタ２−４及び増幅器２−５を経由して狭帯域となった中間周波数信号をＤＣ変換する積分器２−６と、積分器２−６により変換されたＤＣ信号を一定レベルまで増幅するＤＣ増幅器２−７と、ＤＣ増幅器２−７により得られるＤＣ信号をＡＤ変換してデジタルデータを出力する１０ビットＡＤ変換器２−８とを有し、ＡＤ変換器２−８が出力するデジタルデータはＭＣＵ６に取り込まれる。なお、増幅器２−５及びＤＣ増幅器２−７の増幅率は、１０ビットＡ／Ｄ変換器２−８の入力が最適なＤＣレベルに調整されるように設定される。また、ＭＣＵ６内のＲＯＭ内には、各種の周波数でキャリブレーションされたキャリブレーション済みのデータが用意されているので、測定値データから即座にキャリブレーションされた真値ｄＢμＶとしてＭＣＵ６に読み込まれる。
【００３９】
因みに、ＰＬＬシンセサイザ２−１は、基準周波数ｆｒで発振する水晶基準発振器、固定の分周比１／Ｍの分周器、位相検波器、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）、ＶＣＯ（電圧制御発振器）、分周比１／Ｎのプログラム可能分周器から構成されており、ＦをＶＣＯの発振周波数、ｆｒを基準発振器の周波数、Ｆｒを比較周波数とすると、Ｆｒ＝ｆｒ／Ｍ、Ｆ＝Ｆｒ×Ｎが成立し、Ｎを可変することでＶＣＯのＦをＦｒの周波数ピッチで可変できることになり、ＮをＭＣＵ６のデジタル出力により可変することによって、Ｆｒの周波数ピッチで変化する周波数信号をＶＣＯから出力することができる。
【００４０】
ＭＣＵ６内のＲＯＭ内に予め用意されるキャリブレーション済みのデータは、雑音レベル測定部２を構成しているＰＬＬシンセサイザ２−１、混合器２−３、中間周波数フィルタ２−４、増幅器２−５、積分器２−６、ＤＣ増幅器２−７、ＡＤ変換器２−８などの個体特性（レベル特性、周波数特性、減衰器の特性、各使用部品のバラツキなど）をキャンセルさせるためのもので、以下のようにして作成される。測定する周波数帯域の中心周波数の例えば３０ｄＢμＶ，４５ｄＢμＶ，５５ｄＢμＶ，７０ｄＢμＶの強度の信号をアナログの信号発生器から雑音レベル測定部２に入力したときの測定出力値をＭＣＵ６にてデータを収録する。一般に、利得特性は自然対数ＬｏｇｅＸで変化するので、一周波数において収録された４つの強度の違う入力に対する測定データＸから真値Ｙは、Ｙ＝ａＬｏｇｅＸ＋ｂとなるため、ａ，ｂ値を算出して決定することができるので、各測定周波数についてのａ，ｂ値を計算してこれをＭＣＵ６内にキャリブレーション済みのデータとして格納させておくことにより、このデータに基づいて、各測定周波数についてのデジタル入力値Ｘにあわせて、真値ＹｄＢμＶはＹ＝ａＬｏｇｅＸ＋ｂによって算出することができる。上述のようなキャリブレーション済みのデータを有することによって、安価な部品構成で高性能なレベル測定器が構成され、すべての個体部品、個体システム誤差はすべてキャンセルされたレベル測定器となる。このレベル測定器にて構成された雑音レベル測定部２は、安価に製作された部品として自動雑音制御端末器に内臓させることができる。
【００４１】
以上の構成によって、雑音レベル測定部２は、単一周波数（例えば３０．５ＭＨｚ）の信号強度を３３−７５ｄＢμＶの範囲で測定する。測定された雑音レベルによって、ＭＣＵ６は次のような制御を行う。まず、測定値が４０ｄＢμＶ以下であるときには、低雑音レベルであるとして、連続可変減衰器１３の減衰率を最小にして、上り回線を実質的に接続状態にし、測定値が７０ｄＢμＶ以上であるときには、高雑音レベルであるとして、減衰率を４５ｄＢ以上にして、上り回線を実質的に遮断する切断状態にする。そして、測定値が４０−７０ｄＢμＶの範囲にあるときには、測定雑音レベルに比例した減衰率４ｄＢ−２５ｄＢまでの値を連続可変減衰器１３に設定する。この制御はＭＣＵ６によって全自動で行われる。
【００４２】
上記伝送回路部１内の連続可変減衰器１３は、具体的には図５に示すように、デジタル化されて測定された雑音レベルに応じてＭＣＵ６が出力するパルス幅が可変されるＰＷＭ信号を復調して直流電圧に変換するパルス幅復調回路１３−１と、パルス幅復調回路１３−１による復調よって発生される雑音レベルに応じた大きさの電圧を出力するダイオード電圧制御部１３−２と、ダイオード電圧制御部１３−２が出力する制御電圧によって減衰率が最小値―４５ｄＢまで連続無段階に変化するように制御されるピンダイオード減衰器１３−３とを有し、雑音レベル測定部２によって測定された雑音レベルに応じて連続可変減衰器１３の減衰率が制御され、その詳細については、後述する。
【００４３】
また、上記中央制御器ＣＢ内のレベル測定部２３は、詳細には図６に示すように、測定しようとする信号が入力され、入力されたる信号の強さによって自動的に切替えられるようにＣＰＵ２６によって減衰率が制御され、３０ｄＢμＶの弱小信号から１１０ｄＢμＶの巨大信号までを測定可能にする３段減衰器及び１段アンプ２３−１と、測定したい周波数がＭＣＵ２６によって設定されるＰＬＬシンセサイザを有する３０−９５０ＭＨｚダブルコンバージョン式チューナ２３−２と、チューナ２３−２によって選択された周波数の信号を入力し、中間周波数の狭帯域ＳＡＷフィルタ及びアンプを経て、ピーク値整流又は平均値整流でＤＣアナログレベル信号に変換するピーク値／平均値整流検出部２３−３と、ピーク値／平均値整流検出部２３−３の出力信号を２つの異なる増幅率で増幅して、後のＡ／Ｄ変換に適した信号の大きさに調整する２段切替増幅器２３−４と、２段切替増幅器２３−４で増幅した信号レベルを１６ビットのデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器２３−５とを有し、Ａ／Ｄ変換器２３−５により変換された信号レベルを表すデジタルデータはＭＣＵ２６に取り込まれる。ＭＣＵ２６は、３段減衰器及び１段アンプ２３−１と、３０−９５０ＭＨｚダブルコンバージョン式チューナ２３−２と、ピーク値／平均値整流検出部２３−３と、２段切替増幅器２３−４の個体特性に合わせたキャリブレーション済みのテーブルが用意されており、入力された１６ビットのデジタル値はその大きさと周波数特性に合わせた内臓自然対数方程式で計算され、入力された信号の強さが絶対値ｄＢμＶで測定される。測定結果は３桁デジタル表示器２３−７によって表示されるか、ホストコンピュータＨＯＳＴにデータとして転送される。
【００４４】
レベル測定部２３では、測定しようとする信号は３段減衰器及び１段アンプ２３−１に入力される。３段減衰器及び１段アンプ２３−１は減衰率及び増幅率が信号の強さによって自動的に切替えられるようにＭＣＵ２６によって制御され、３０ｄＢμＶの弱小信号から１１０ｄＢμＶの巨大信号までを測定可能にする。３０−９５０ＭＨｚダブルコンバージョン式チューナ２３−２では、測定したい周波数がＭＣＵ２６によってＰＬＬシンセサイザーに設定される。選択された周波数の信号はピーク値／平均値整流検出器２３−３に送られて、中間周波数の狭帯域ＳＡＷフィルタ及びアンプを経て、ピーク値整流又は平均値整流でＤＣアナログレベル信号に変換される。ピーク値／平均値清流検出部２３−３の出力信号によって２段増幅器２３−４を経て、Ａ／Ｄ変換に適した信号の大きさに調整されて、Ａ／Ｄ変換器２３−５において１６ビットのデジタル信号に変換される。デジタル信号はＭＣＵ２６に読み込まれる。ＭＣＵ２６には予め、キャリブレーション済みのテーブルが用意されており、入力された１６ビットのデジタル値はその大きさと周波数特性に合わせた内臓の自然対数方程式で計算され、入力された信号の強さが絶対値ｄＢμＶで測定される。測定結果は３桁デジタル表示器２３−７によって表示されるか、ホストコンピュータＨＯＳＴにデータとして転送される。
【００４５】
レベル測定部２３は、測定する周波数が５０−９５０ＭＨｚの範囲となっているので、５０ＭＨｚ毎に４種の異なった強度の信号を入力して作成したキャリブレーション済みのテーブルに予め有している。このキャリブレーション済みのテーブルの作成は、デジタル及びアナログの信号発生器から周波数ごとに４つの異なる強度の信号、例えば３０ｄＢμＶ，４５ｄＢμＶ，５５ｄＢμＶ，７０ｄＢμＶの信号をレベル測定部２３に入力し、Ａ／Ｄ変換器２３−５において測定出力値をＡＤ変換してＭＣＵ２６にてデータを収録する。この収録した４つの強度の違う測定データーＸから真値Ｙは、Ｙ＝ａＬｏｇｅＸ＋ｂとなることを利用して、ａ，ｂ値を算出決定することによって、各測定周波数毎にａ，ｂ値を計算してこれをＭＣＵ２６内にキャリブレーション済みのテーブルとして格納しておく。このテーブルを基に、デジタル入力値Ｘにあわせて、真値ＹｄＢμＶは Ｙ＝ａＬｏｇｅＸ＋ｂによって算出することができる。このキャリブレーション済みのテーブルの利用によって、安価な部品構成で高性能なレベル測定部が構成され、すべての個体部品、個体システム誤差はすべてキャンセルされたレベル測定部となる。
【００４６】
以上説明した雑音制御端末器２の動作を、ＭＣＵ６がプログラムに従って行う処理を示す図７〜図９のフローチャートを参照して説明する。
【００４７】
雑音制御端末器ＮＢのＭＣＵ６は、電源の投入よって動作を開始して初期化処理を行った後（ステップＳ１）、コントロールセンタＣＣの専用のコンピュータＰＣ−Ａによって設定された制御に必要なパラメータを送信機２１によって送信された制御に必要なパラメータの受信処理を行う（ステップＳ２）。続いて、専用のコンピュータＰＣ−Ａからのテキストの受信処理を行う（ステップＳ２−１）。専用のコンピュータＰＣ−Ａからのテキスト受信があるとき（ステップＳ２−２がＹＥＳのとき）には、受信情報が雑音制御端末器ＮＢの雑音制御に係るものであれば（ステップＳ２−３がＹＥＳのとき）、受信した情報に含まれている測定のために指定された周波数に基づいて雑音レベル測定部２の測定周波数を設定し（ステップＳ２−４）、雑音制御端末器ＮＢによる全帯域の雑音レベル測定情報の要求であれば（ステップＳ２−５がＹＥＳのとき）、雑音レベル測定部２に最低の測定周波数を設定し（ステップＳ２−６）、この設定した周波数での雑音レベルを測定してその測定値をＭＣＵ６のデジタル出力６内のＲＡＭの所定のエリアに格納する（ステップＳ２−７）。そして、設定されている周波数が最大測定周波数でないとき（ステップＳ２−８がＮＯのとき）には、設定している測定周波数を所定の周波数ピッチでインクリメントし、この設定されている周波数が最大測定周波数になるまで（ステップＳ２−８がＹＥＳになるまで）、設定された周波数での雑音レベルの測定とその測定値の格納を繰り返す。そして、設定されている周波数が最大測定周波数になると（ステップＳ２−８がＹＥＳのとき）には、上記格納した測定値を測定データとしてコントロールセンタＣＣの専用のコンピュータＰＣ−Ａに送信して（ステップＳ２−１０）から、既にコントロールセンタＣＣの専用のコンピュータＰＣ−Ａから受信しいる情報に含まれている測定のために指定された周波数に基づいて雑音レベル測定部２の測定周波数を設定する（ステップＳ２−４）。
【００４８】
そして、パネル部３の自動／手動切替スイッチ３３が自動となっているとき（ステップＳ３がＹＥＳのとき）、３３ｄＢμＶ〜７５ｄＢμＶの雑音レベルを測定する（ステップＳ４）。測定した雑音レベルが１０分毎のものであるとき（ステップＳ５がＹＥＳのとき）には、ＭＣＵ６内のＲＡＭのデータ領域に２時間分の雑音レベルデータを記憶することによって時系列雑音データとして収録する（ステップＳ６）。
【００４９】
測定した雑音レベルが４０ｄＢ以下のとき（ステップＳ７がＹＥＳのとき）には、可変減衰器１３の減衰率を最低値に設定して実質的に信号を通過させる接続状態にする（ステップＳ８）。測定した雑音レベルが４０ｄＢ以下でないとき（ステップＳ７がＮＯのとき）には、７０ｄＢ以上であるかを判定し（ステップＳ９）、７０ｄＢ以上のとき（ステップＳ９がＹＥＳのとき）には、可変減衰器１３の減衰率を最大値に設定して実質的に信号を遮断させる切断状態にし（ステップＳ１０）、ＣＡＴＶラインを切断状態にしたことを割り込み処理によってコントロールセンタＣＣの中央制御器ＣＢ−Ａに報告する（ステップＳ１２）。また、測定した雑音レベルが７０ｄＢ以上でないとき（ステップＳ９がＮＯのとき）には、１ｄＢ毎に定めた予め用意しある減衰テーブルを参照して求めた値に可変減衰器１３の減衰率を設定する（ステップＳ１２）。この減衰率の設定によってＣＡＴＶラインの切断状態が解除されたとき（ステップＳ１３がＹＥＳのとき）には、ＣＡＴＶラインの切断状態を解除したことを割り込み処理によってコントロールセンタＣＣの中央制御器ＣＢ−Ａに報告する（ステップＳ１２）。表示ＬＥＤ３４に表示すべき状態あるいはエラーがあるときにＬＥＤを点灯・不点灯にする信号を出力する（ステップＳ１４）。コントロールセンタＣＣのホストコンピュータＨＯＳＴからの処理要求があるとき（ステップＳ１５がＹＥＳのとき）には、要求のあった処理を行い（ステップＳ１６）、中央制御器ＣＢ−Ａからの処理要求があるとき（ステップＳ１７がＹＥＳのとき）には、要求のあった処理を行う（ステップＳ１８）。この処理要求のなかには、中央制御器ＣＢ−Ａからのポーリングによる処理要求があり、この要求があったときには、ＭＣＵ６内のメモリに格納された、最大２時間分のデータが中央制御器ＣＢに転送される。
【００５０】
パネル部３の自動／手動切替スイッチ３３が自動となっていないとき（ステップＳ３がＮＯのとき）、モードスイッチ３２が接続モードを選択していれば（ステップＳ１９がＹＥＳＥＳのとき）、可変減衰器１３の減衰率を最低値に設定して実質的に信号を通過させる接続状態にするライン接続処理を行い（ステップＳ２０）、モードスイッチ３２が切断モードを選択していれば（ステップＳ２１がＹＥＳのとき）、可変減衰器１３の減衰率を最大値に設定して実質的に信号を遮断させる切断状態にするライン切断処理を行う（ステップＳ２２）。モードスイッチ３２が接続モード、切断モードのいずれも選択していないとき（ステップＳ１９及びＳ２１がともにＮＯのとき）には、ラインレベルを測定し（ステップＳ２３）、その測定値に応じて（ステップＳ２４及びＳ２５）、接続処理（ステップＳ２６）、切断処理（ステップＳ２７）、測定した雑音レベルに応じた減衰率の設定処理（ステップＳ２８）をそれぞれ行う。
【００５１】
以上の説明から明らかなように、マイクロコンピュータ（ＭＣＵ）６は、測定した雑音レベルに応じて可変減衰器１３の減衰率を制御する減衰制御手段として、ＣＡＴＶラインの下り回線を介してコントロールセンタから受信した全帯域測定指示に応じて、雑音レベル測定部２の中心周波数を上り回線の周波数帯域の範囲内で一定間隔で自動的に順次変化させて設定する周波数設定手段として、周波数設定手段が雑音レベル測定部２の中心周波数を順次変化させたときの雑音レベル測定部２による測定結果のデジタルデータを格納する格納手段として、格納手段に格納された測定結果のデジタルデータを、ＣＡＴＶラインの下り回線を介してコントロールセンタに送信する送信手段としてそれぞれ機能している。マイクロコンピュータ（ＭＣＵ）６はまた、特定周波数の少なくとも３つの異なるレベルＹの信号を入力したときの出力レベルＸに基づいて係数ａ及びｂを定めた近似式Ｙ＝ａｌｏｇＸ＋ｂを予め記憶した記憶手段として、変換された直流レベルをＸとして記憶した近似式に代入し、上り流合雑音レベルとしてＹを求める演算手段６−３として、上り回線ＬＵを実質的に切断状態にする減衰率に制御したとき、雑音レベルを送信器４によってコントロールセンタＣＣに送信させる送信制御手段として、測定した雑音レベルを一定時間分時系列に記憶する雑音レベル記憶手段としてもそれぞれ機能している。
【００５２】
次に、中央制御器ＣＢの動作を、ＭＣＵ２６がプログラムに従って行う処理を示す図１０のフローチャートを参照して説明する。
【００５３】
中央制御器ＣＢのＭＣＵ２６は、電源の投入よって動作を開始して初期化処理を行った後（ステップＳ３１）、専用のコンピュータＰＣ−Ａによって設定された制御に必要なパラメータの受信処理を行う（ステップＳ３２）。続いて、ホストコンピュータＨＯＳＴからの受信処理を行う（ステップＳ３３）。ＨＯＳＴからのテキスト受信があるとき（ステップＳ３４がＹＥＳのとき）には、受信情報が中央制御器ＣＢ用のものであれば（ステップＳ３５がＹＥＳのとき）中央制御器ＣＢの内部処理を行い（ステップＳ３６）、雑音制御端末器ＮＢのレベル測定情報の要求であれば（ステップＳ３７がＹＥＳのとき）、その内容により、レベル測定部２３に、送信器２１の出力、受信器２２の入力の信号強度をｄＢμＶで通信信号の強さを測定させ、測定した信号レベルをＭＣＵ２６に入力してＭＣＵ２６に通信が的確に行われているかをチェックさせ、その結果をＨＯＳＴに送信したり、口述するＮＢ受信処理（ステップＳ４１）において雑音制御端末器ＮＢからの受信した全周波数帯域の雑音レベルデータを内部処理（ステップＳ４６）した結果をＨＯＳＴに送信する（ステップＳ３８）。受信情報が雑音制御端末器ＮＢへの転送テキストであれば（ステップＳ３９がＹＥＳのとき）雑音制御端末器ＮＢにテキストを送信する（ステップＳ４０）。
【００５４】
その後、雑音制御端末器ＮＢからの受信処理を行う（ステップＳ４１）。雑音制御端末器ＮＢからのテキスト受信があるとき（ステップＳ４２がＹＥＳのとき）には、受信情報がＨＯＳＴへの転送テキストであれば（ステップＳ４３がＹＥＳのとき）ＨＯＳＴへテキストを送信する（ステップＳ４４）。受信情報が中央制御器ＣＢ用のものであれば（ステップＳ４５がＹＥＳのとき）中央制御器ＣＢの内部処理を行う（ステップＳ４６）。この内部処理では、図１１のフローチャートに示すように、雑音制御端末器ＮＢからのテキスト受信が、図１２（ａ）に示すような全周波数帯域の雑音レベルデータであるときには、図１２のフローチャートに示すように、信号高のある部分の各々で（ステップＳ４６−１がＹＥＳで）、Ｍｏｄｅｍ（モデム）１及び２の周波数帯域において、下限側ｄＢμＶ値と上限側ｄＢμＶ値をそれぞれ検出し（ステップＳ４６−２）、検出した両値により、図１２（ｂ）に示すような補正（疑似）波形を計算する（ステップＳ４６−３）ことによって、信号成分を除いた雑音レベルデータを得る。
【００５５】
上述した実施形態によれば、全ての自動雑音制御端末器ＮＢがＩＤ番号を付加した雑音レベルの時系列データ、全周波数帯域の雑音レベルデータ、自動切断状況などを中央制御器ＣＢにＦＳＫ通信で伝達し、中央制御器ＣＢのコンピュータで同データの蓄積及び分析処理が可能となっている。なお、上述の説明では特に言及しなかったが、ＩＤ番号を設定された自動雑音制御端末器ＮＢをその設置場所などを特定できるＩＤ番号に対応した情報のデータベースが、コントロールセンタＣＣ側のコンピュータに格納されている。
【００５６】
また、インターネット等の双方向通信に利用されるＣＡＴＶラインの上り回線の近辺において全く使用していない周波数帯を選択して設定し、その単一周波数帯に存在するレベルを検出しているので、ここに存在するレベルはインターネット上り回線に対して有害ノイズと断定できる、極めて安価なキャリブレーション方式の雑音レベル測定器を自動雑音制御端末器ＮＢに部品として使用することができるようになっている。
【００５７】
実施形態のＣＡＴＶシステムは、一定のＣＡＴＶ会社で使用されている特定周波数のインターネット上り回線において、自動切断、自動減衰器挿入、自動回復が可能になっているので、自動雑音制御器ＮＢにおいて、測定した雑音レベルに合わせ連動する無段減衰量の挿入制御が自動的に行うことができるようになっている。また、実施形態のＣＡＴＶシステムは、一定のＣＡＴＶ会社で使用されているインターネット上り回線において、雑音測定周波数が任意に上位から可変できるために、上り回線の利用設計の変更が容易となる。また、雑音レベル測定部２の周波数可変機能を利用して、上り回線全周波数帯域の雑音レベル分布を容易に取得することができるので、その周波数成分や波形状況からノイズ源を推理することができるほか、雑音制御端末器ＮＢを設置した物件内で発生しているノイズスペクトラムを定期的に取得することによって、ノイズ発生によって障害が起こりえる周波数帯域を推理することができる。ノイズ源が判明することで、ノイズ発生を無くす作業を考察でき、ノイズ発生原因を作業により取り除くことができる。
【００５８】
なお、ポーリングによって自動雑音制御端末器ＮＢから中央制御器ＣＢに転送されるデータは最大４８バイトであり、その内訳は、先頭コードが１バイト、ＩＤ番号が４バイト、自動状況が３バイト（切断、通過、挿入減衰器値）、雑音レベル値の１０分毎のデータ−２時間分が２４バイト（最大２桁ｘ１２回分）、そして、終了コードが１バイトとなっている。また、１０分毎のデータ−２時間分に代えて、１０〜６０ＭＨｚの全周波数帯域を１ＭＨｚ間隔で設定した周波数を中心周波数として±１ＭＨｚの帯域で測定した雑音レベルデータも転送されることができる。
【００５９】
収納されたこれらのデータは中央制御器ＣＢに付属した専用コンピュータＰＣによって分析され、切断された自動雑音制御端末器の表示、自動切断された自動雑音制御端末器がの地域別にＩＤ番号がディスプレイ上に大きく点滅表示され、警報が発せられる。従って、この被を見ることで、トラブル発生の自動雑音制御端末器が特定でき、そのユーザからの問合せ・苦情に即座に対応でき、過去実績から修復時期・ノイズ状況などの情報から適切な回答うすることができる。同時に緊急対応が必要かどうかの判断を的確にすることができる。
【００６０】
収集された切断データの分析を、１日、１週間、１ヶ月のデータで実行し、切断回数の多い自動雑音制御端末器と地域、ノイズ発生の多い自動雑音制御端末器と地域が表示することができるので、ライン改善工事計画が容易に立てられる。
【００６１】
雑音データの発生時間の分析を、雑音レベルと発生時間について行うことによって、各自動雑音制御端末器と地域のノイズ対策が具体的に立てられる。家庭電化製品の雑音減少対策の実施・指導などで地域のラインの品質改善が図られる。
【００６２】
対策工事の計画のため、雑音発生レベルと時間の積分結果によって、ノイズの発生しやすい自動雑音制御端末器と地域を限定できるので、集中的に対応策の検討と実施計画が立てられ、ユーザーの不満解消に役立つ。
【００６３】
データの集積は各端末器の近辺に於ける雑音の実態が管理データとして残るので、これらの実態が分析されて、雑音対策工事計画や増設計画に多大の方向性を与え、正常なＣＡＴＶ経営に重要な指針を与えることができる。
【００６４】
従来行うことが出来なかったＣＡＴＶ端末付近の伝送回路網の電気的伝送特性を、現場検出データ−を基に簡単に制御できる他、中央制御器と自動雑音制御端末器との間のデータ通信によって、端末器個別に、グループ別に、端末器全体に制御データの設定、制御モードの設定を行うことができる。各雑音制御端末器で自動で行う自動切断、自動減衰量挿入、自動回復は中央からのリモートコントロールで自在に行われる。また、自動・手動が中央から自由に切替えられ、各種閾値の設定が可能となる。従来のＣＡＴＶラインの管理の手間が大幅に縮小し、省力化・信号の品質向上・自動化によるライン安定が容易に得ることができる。
【００６５】
特に、雑音レベル測定部２は、入手し易く安価な従来の民生受信器器部品を使用し独特なキャリブレーション方式を用いて、今まで高価であったレベル測定を安価・高性能に行うことができ、しかも、自動雑音制御端末器に使用するために単一周波数のノイズ測定を行うために、周波数選択機能もたないキャリブレーション方式のレベル測定を用いている。
【００６６】
自動雑音測定器をＣＡＴＶラインに設置しているので、採用可能な経済的価格で製作可能となり、ＣＡＴＶライン上で課題となっていた雑音発生源の発見と無段減衰器挿入の自動対応が可能となった。無段減衰器自動挿入は雑音発生源で行われるために、雑音の合流が防がれ、上流で増大する合流雑音が極めて減少する。さらに、これらの雑音測定データは中央制御器と個々の自動雑音制御端末器との間で行われるＦＳＫ通信によって、中央制御器を経て接続されたコンピュータに蓄積され分析されるので、現場において雑音発生の状況と場所が明確にされて、ユーザサービスを容易にし、改善工事計画へデータを提供し、合わせて、ＣＡＴＶラインの信号品質管理を著しく向上させる。
【００６７】
上述した実施形態では、自動雑音制御端末器ＮＢから中央制御器ＣＢへの時系列データ、全周波数帯域の雑音レベルデータ、自動切断状況などの伝送をＦＳＫ通信で行っているが、ＣＡＴＶ通信技術者協会）で承認されたＤＯＣＳＩＳ（Data Over Cable Service Interface Specifications）に準拠した通信で行っても良い。
【００６８】
また、上述した実施の形態では、パネル部３には、ＩＤ設定スイッチ３１、モードスイッチ３２、モード切替や自動／手動の切替をコントロールセンタＣＣからの指示によって行うようにしても良い。このようにすることによって、雑音制御端末器ＮＢの外径寸法を１５４×６７×３６ｍｍまで小型化することができる。
【符号の説明】
【００６９】
ＣＣ コントロールセンタ
ＨＥ ヘッドエンド
ＣＢ 中央制御器（雑音レベル収集手段）
ＨＴ ホームターミナル
ＬＡ〜ＬＣ ＣＡＴＶライン
ＬＵ 上り回線
ＮＢ，ＮＢ１、ＮＢ２、ＮＢ３ 自動雑音制御端末器（自動雑音制御装置）
１３ 連続可変減衰器（可変減衰手段）
２ 雑音レベル測定部（雑音レベル測定手段）
４ 送信器（送信手段）
５ 受信器（受信手段）
６ ＭＣＵ（減衰制御手段、周波数設定手段、格納手段、送信手段、）
【技術分野】
【０００１】
本発明はＣＡＴＶラインにおける自動雑音制御装置及びＣＡＴＶシステムに関し、特に、コントロールセンタとホームターミナルとの間で双方向通信を行うＣＡＴＶラインの上り回線に流合する雑音を自動的に低減するＣＡＴＶラインにおける自動雑音制御装置及びＣＡＴＶシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般にＣＡＴＶシステムのネットワークはツリー型なので、各ホームターミナルからの雑音がネットワークに乗ると、コントロールセンタに向かう上り回線においては、それぞれのホームターミナルからの雑音が集合して正規の信号を妨害し、正常に通信ができなくなる場合がある。通常この雑音を上り流合雑音という。したがって、正常な通信を確保するためには、この上り流合雑音を抑制する必要がある。上り流合雑音の元となる雑音発生源としては、上記上り回線帯域の周波数源である短波放送の電波、冷蔵庫や掃除機等の家電製品から発生するスプリアス成分等がある。
【０００３】
そこで、従来、放送機能を有するコントロールセンタにＣＡＴＶネットワークを介してツリー状に接続された複数の送受信装置との間で双方向データ通信を行うＣＡＴＶシステムにおいて、ネットワークのＣＡＴＶライン上での上り流合雑音を早期に発見して必要な箇所を切断し、より上流側での上り流合雑音の増大により通信に支障をきたすことを防ぐため、送受信装置の各々で、送受信装置からコントロールセンタに向かう上り流合雑音のレベルを検出し、この検出した流合雑音レベルが閾値を超えている場合に、流合雑音の検出点の上流側で上り回線を切断するようにしたものが提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
【０００４】
この提案されたものでは、上り流合雑音レベルが閾値を超えていることで上り回線を切断しているので、上流側の上り流合雑音のレベルは、切断した上り回線で検出した雑音レベル分、単純に低減することができ、他のホームターミナルでの双方向通信への悪影響をなくすることができる。しかしながら、上り回線を切断されたホームターミナルは、双方向通信を行うことができなくなってしまう。特に、マンションなどの集合住宅のように、この切断箇所の下流側に多数のホームターミナルが存在する場合には、上り回線の切断による影響は非常に大きなものとなる。
【０００５】
そこで、雑音レベルが閾値を超えていても、超えている雑音のレベルによっては、引き続き双方向通信を行うことができるようになして、上り回線の切断による影響を最小限に止めることができるＣＡＴＶラインにおける自動雑音制御装置及びＣＡＴＶシステムが提供されている。（例えば、特許文献２参照。）
【０００６】
この提案されたＣＡＴＶラインにおける自動雑音制御装置は、ヘッドエンドを備えるコントロールセンタとホームターミナルとの間で双方向通信を行うＣＡＴＶライン上の上り流合雑音を自動的に低減するもので、ＣＡＴＶラインの上り回線に直列に挿入された可変減衰手段と、この可変減衰手段の下流側で上り流合雑音のレベルを測定する雑音レベル測定手段と、この雑音レベル測定手段によって測定した雑音レベルに応じて可変減衰手段の減衰率を制御する減衰制御手段とを備える。
【０００７】
この自動雑音制御装置では、ＣＡＴＶラインの上り回線に直列に挿入された可変減衰手段の下流側で上り流合雑音のレベルを雑音レベル測定手段が測定し、測定した上り流合雑音のレベルに応じて減衰制御手段が可変減衰手段の減衰率を制御するので、上り流合雑音のレベルの大きさに応じて可変減衰器の減衰率を上り回線を切断しない程度に上り回線の減衰率を増大することで、上り流合雑音のレベルを低減することができるようになり、上り回線の流合雑音の増大に対して上り回線の切断を直ちに行うことなく対応することができる。したがって、雑音レベルが閾値を超えていても、超えている雑音のレベルによっては、引き続き双方向通信を行うことができるようになして、上り回線の切断による影響を最小限に止めることができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−２５２５８号公報
【特許文献２】特開２００７−３３６１０５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した自動雑音制御装置では、雑音レベル測定手段が流合雑音のレベルを上り回線で使用していない上り回線帯域中の特定周波数の成分のレベルにより測定していて、特定周波数をＳＡＷフィルターを用いて設定していた。このため、一度設定した周波数を後に変更することが現実的に不可能であり、上り回線の周波数利用計画を将来までも見極めなければ、特定周波数を設定することができないという難点があり、この自動雑音制御装置を組み込んだＣＡＴＶシステムは有効なものであるが、その導入の前に、将来の周波数利用計画を固定化する必要があり、導入が遅れたり、導入に至らないということもあった。
【００１０】
よって本発明は、上述した従来の状況に鑑み、上り回線の周波数利用計画を将来とも固定化しなくても、ＣＡＴＶシステムへの導入を可能にするＣＡＴＶラインにおける自動雑音制御装置及びＣＡＴＶシステムを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するためなされた請求項１記載の発明に係るＣＡＴＶラインにおける自動雑音制御装置は、ヘッドエンドを備えるコントロールセンタとホームターミナルとの間で双方向通信を行うＣＡＴＶラインの上り回線に直列に挿入された可変減衰手段と、前記コントロールセンタから前記ＣＡＴＶラインの下り回線を介して受信した自動雑音制御指示により、前記上り回線の周波数帯域中の双方向通信のために使用されていない帯域から選択された任意の周波数を中心周波数として一定の狭帯域幅内に存在する上り流合雑音のレベルを前記可変減衰手段の下流側で測定する雑音レベル測定手段と、該雑音レベル測定手段によって測定した雑音レベルに応じて前記可変減衰手段の減衰率を制御する減衰制御手段とを備え、前記ホームターミナルが接続される前記ＣＡＴＶラインに直列に接続されて、前記ＣＡＴＶライン上の上り流合雑音を自動的に低減するＣＡＴＶラインにおける自動雑音制御装置であって、前記ＣＡＴＶラインの下り回線を介して前記コントロールセンタから受信した全帯域測定指示に応じて、前記雑音レベル測定手段の前記中心周波数を前記前記上り回線の周波数帯域の範囲内で一定間隔で自動的に順次変化させて設定する周波数設定手段と、前記周波数設定手段が前記雑音レベル測定手段の前記中心周波数を順次変化させたときの前記雑音レベル測定手段による測定結果のデジタルデータを格納する格納手段と、該格納手段に格納された前記測定結果のデジタルデータを、前記ＣＡＴＶラインの下り回線を介して前記コントロールセンタに送信する送信手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
上記構成により、上り回線の周波数帯域中の双方向通信のために使用されていない帯域から選択された任意の周波数を中心周波数として一定の狭帯域幅内に存在するＣＡＴＶラインの上り回線に直列に挿入された可変減衰手段の下流側で上り流合雑音のレベルを雑音レベル測定手段が測定し、測定した上り流合雑音のレベルに応じて減衰制御手段が可変減衰手段の減衰率を制御するので、上り流合雑音のレベルの大きさに応じて可変減衰器の減衰率を上り回線を切断しない程度に上り回線の減衰率を増大することで、上り流合雑音のレベルを低減することができるようになり、上り回線の流合雑音の増大に対して上り回線の切断を直ちに行うことなく対応することができる。また、任意の周波数が、コントロールセンタから前記ＣＡＴＶラインの下り回線を介して受信した自動雑音制御指示により選択されるので、予め雑音測定周波数を決めて設備導入を行うことに代わり、雑音測定周波数が任意に上位から可変できる。さらに、ＣＡＴＶラインの下り回線を介してコントロールセンタから受信した全帯域測定指示に応じて、周波数設定手段が雑音レベル測定手段の中心周波数を上り回線の周波数帯域の範囲内で一定間隔で自動的に順次変化させて設定し、雑音レベル測定手段の中心周波数が順次変化されたときの雑音レベル測定手段による測定結果のデジタルデータを格納手段が格納し、この格納手段に格納された測定結果のデジタルデータを、ＣＡＴＶラインの下り回線を介して送信手段がコントロールセンタに送信するので、コントロールセンタににおいて、上り回線の周波数帯域の雑音レベルの分布を自動測定して集計することができる。
【００１３】
請求項２記載の発明に係るＣＡＴＶシステムは、放送機能を有するコントロールセンタと、該コントロールセンタにＣＡＴＶラインを介してツリー状に接続されたホームターミナルとを備え、前記コントロールセンタと前記ホームターミナルとの間で双方向通信を行うＣＡＴＶシステムにおいて、請求項１記載の自動雑音制御装置をさらに備え、前記コントロールセンが、前記自動雑音制御指示と前記全帯域測定指示とを送信する指示送信手段と、前記自動雑音制御指示の送信に応じて前記自動雑音制御装置から送信される前記測定結果のデジタルデータを受信して収集する雑音レベル収集手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
上記構成により、コントロールセンタの指示送信手段が、自動雑音制御指示と全帯域測定指示とを送信し、雑音レベル収集手段が、自動雑音制御指示の送信に応じて自動雑音制御装置から送信される測定結果のデジタルデータを受信して収集するので、コントロールセンタにおいて、上り回線の周波数帯域の雑音レベルの分布を自動測定して集計することができる。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１及び２記載の発明によれば、予め雑音測定周波数を決めて設備導入を行うことに代わり、雑音測定周波数が任意に上位から可変できるので、決定された周波数が永久に他に使用することができなくなることなく、任意時に任意の周波数に中央から変更することができ、周波数計画を修正することができ、上り周波数の利用計画は如何なる時でも可変できるので、その制約が無くなり、飛躍的に利用度が高くなる。また、コントロールセンタににおいて、上り回線の周波数帯域の雑音レベルの分布を自動測定して集計することができるので、上り回線の全周波数帯域の雑音レベル分布の解析により得られるスペクトラム波形分析からノイズ源を推理でき、ノイズ源が判明することで、ノイズ発生を無くす作業を考察でき、ノイズ発生原因を作業により取り除くも可能にする。よって、本発明は、上り回線の周波数利用計画を将来とも固定化しなくても、ＣＡＴＶシステムへの導入を可能にしたＣＡＴＶラインにおける自動雑音制御装置及びＣＡＴＶシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る自動雑音制御装置が組み込まれたＣＡＴＶシステムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る自動雑音制御装置の一実施の形態を出力得ｍすブロック図である。
【図３】図１中の中央制御器の一実施の形態を示すブロック図である。
【図４】図２中の雑音レベル測定部の具体的構成を示すブロック図である。
【図５】図２中の連続可変減衰器の具体的構成を示すブロック図である。
【図６】図３中のレベル測定部の具体的構成を示すブロック図である。
【図７】図２中のＭＣＵが予め定めたプログラムに従って行う処理の一部を示すフローチャートである。
【図８】図２中のＭＣＵが予め定めたプログラムに従って行う処理の他の部分を示すフローチャートである。
【図９】図２中のＭＣＵが予め定めたプログラムに従って行う処理の別の部分を示すフローチャートである。
【図１０】図３中のＭＣＵが予め定めたプログラムに従って行う処理を示すフローチャートである。
【図１１】図１０のフローチャート中の一部の詳細を示すフローチャートである。
【図１２】図１１のフローチャートで行う処理を説明するための、縦軸をｄＢμＶ、横軸を周波数としたスペクトログラムであり、（ａ）が処理前、（ｂ）が処理後をそれぞれ示している。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係るＣＡＴＶラインにおける自動雑音制御装置の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は本発明に係るＣＡＴＶラインにおける自動雑音制御装置を用いて構成したＣＡＴＶシステムの概略構成を示す図であり、図２はＣＡＴＶラインにおける自動雑音制御装置を組み込んだ雑音制御端末器のブロック図、図３はＣＡＴＶシステムのコントロールセンタに設けられた中央制御器のブロック図である。
【００１８】
図１に示すように、コントロールセンタＣＣ内のヘッドエンドＨＥには、地域Ａ、Ｂ及びＣ別のＣＡＴＶラインとしての幹線同軸ケーブルＬＡ、ＬＢ及びＬＣ（以下、ＣＡＴＶラインという。）が地域別の中央制御器ＣＢ−Ａ、ＣＢ−Ｂ及びＣＢ−Ｃを介して接続されている。例えば、幹線同軸ケーブルＬＡは、ＣＡＴＶラインとしての支線同軸ケーブルＬａ、Ｌｂ及びＬｃ（以下、ＣＡＴＶラインという。）に分岐され、例えばＣＡＴＶラインＬａはそのライン上に挿入設置された雑音制御端末器ＮＢ１を介してマンションなどの集団住宅内のホームターミナルＨＴに、ＣＡＴＶラインＬｂはそのライン上に挿入設置された雑音制御端末器ＮＢ２を介して１戸の個別住宅Ｈ１内のホームターミナルＨＴに、ＣＡＴＶラインＬｃはそのライン上に挿入設置された雑音制御端末器ＮＢ３を介して２戸の個別住宅Ｈ２及びＨ３内のホームターミナルＨＴにそれぞれ接続されている。なお、集団住宅の場合は、雑音制御端末器は各階毎に設置するようにしても良い。この構成によって、ヘッドエンドＨＥと地域Ａ内の１個又は複数のホームターミナルＨＴとの間のＣＡＴＶラインＬＡ並びにＬａ、Ｌｂ及びＬｃ上に、地域別の中央制御器ＣＢ−Ａと雑音制御端末器ＮＢ１、ＮＢ２及びＮＢ３が直列に挿入配置されている。
【００１９】
上述したように、雑音制御端末器ＮＢ１、ＮＢ２及びＮＢ３は、ホームターミナルＨＴの直前に配置され、集団住宅の場合はその入り口に（又は各階に）１個設置され、個別住宅の場合は個々の入り口、又は、近辺をまとめた場所に設置され、その数は多数となる。これに対し、中央制御器ＣＢ−Ａ、ＣＢ−Ｂ及びＣＢ−Ｃは、コントロールセンタＣＣ内のラックに設置され、一般に地域毎に一台設置され、その数量は少数となる。なお、各中央制御器ＣＢ−Ａ、ＣＢ−Ｂ及びＣＢ−Ｃには、最大１６4 ＝６５５３６個接続可能となっている雑音制御端末器を管理するため、ＲＳ２３２Ｃシリアル通信ラインを介して接続された専用のコンピュータＰＣ−Ａ、ＰＣ−Ｂ及びＰＣ−Ｃが一台ずつ設備されている。
【００２０】
図１には図示されていないが、コントロールセンタＣＣは、ホームターミナルＨＴに対するＣＡＴＶ放送波信号を送出する放送装置（図示せず）、インターネット接続を行うためのインターネット接続装置（図示せず）などの他、各ホームターミナルＨＴとの間でＣＡＴＶラインを通じて双方向通信を行う送受装置（図示せず）を備え、ヘッドエンドＨＥの運用管理を行うためのホストコンピュータＨＯＳＴに接続されている。
【００２１】
ＣＡＴＶラインラインは、双方向通信のための下り回線及び上り回線とを有し、中央制御器ＣＢ及び地域内の各雑音制御端末器（特定のものを指すとき以外ＮＢなる符号を用いる）間では、ＣＡＴＶラインの下り回線及び上り回線を利用してＦＳＫ方式で双方向通信を行う。図示の中央制御器ＣＢ−Ａは、専用のコンピュータＰＣ−Ａを具体的な操作手段として、地域Ａの最大６５５３６台の雑音制御端末器に対して一定時間間隔でポーリングを行い、各雑音制御端末器ＮＢで一定時間分時系列的に一時記憶している測定雑音レベルの実態データを各雑音制御端末器ＮＢから送信させて２４時間収集し、収集したデータをコンピュータＰＣ−Ａ内のハードディスクなどの記憶手段に格納する。
【００２２】
次に、雑音制御端末器ＮＢの具体的な構成を図２を参照して以下説明する。図示のように、雑音制御端末器ＮＢは、伝送回路部１と、雑音レベル測定部２と、パネル部３と、送信器４と、受信器５と、プログラムによって動作するマイクロコンピュータ（ＭＣＵ）６とを備える。
【００２３】
上記伝送回路部１は、上位接続端子ＴＵ及び下位接続端子ＴＬと、上位接続端子ＴＵ及び下位接続端子ＴＬ間に形成された下り回線ＬＤ及び上り回線ＬＵとを有する。上位接続端子ＴＵには、途中で切断したＣＡＴＶラインの切断端のうち、雑音制御端末器から見て上位側、すなわち、コントロールセンタＣＣ側となるＣＡＴＶラインの切断端が、下位接続端子ＴＬには、雑音制御端末器から見て下位側、すなわち、ホームターミナルＨＴ側となるＣＡＴＶラインの切断端がそれぞれ接続され、このことによって、雑音制御端末器がＣＡＴＶラインラインに直列に設置される。具体的には、各接続端子は、ＣＡＴＶラインラインを構成する同軸ケーブルの各切断端に設けた同軸ケーブル用コネクタが接離自在に接続されるコネクタとして構成される。
【００２４】
上記伝送回路部１はまた、７０ＭＨｚ以上の周波数帯域を通過させるハイパスフィルタ（ＨＰＦ）１１を介して上位接続端子ＴＵ及び下位接続端子ＴＬを接続している下り回線ＬＵと、７０ＭＨｚ以下の周波数帯域を通過させるローパスフィルタ（ＬＰＦ）１２及び連続可変減衰器１３を介して上位接続端子ＴＵ及び下位接続端子ＴＬを接続している上り回線ＬＵとを有する。連続可変減衰器１３は、ピンダイオードで構成された電圧制御型の可変減衰器で、減衰量がＭＣＵ６からの制御信号で連続的に変化される。そして、可変減衰器１３は、その減衰率が４５ｄＢ以上にされることで上り回線ＬＵを切断する切断器として、３ｄＢ以下とされることで上り回線ＬＵを接続する接続器として、４〜２５ｄＢの任意値に設定可能な減衰器としてそれぞれ働くように、減衰率が切り替えられる。
【００２５】
上記雑音レベル測定部２は、そのアナログ入力が連続可変減衰器１３の入力側において上り回線ＬＵに接続され、そのデジタル入力がＭＣＵ６デジタル出力に接続され、その出力がＭＣＵ６のデジタル入力に接続されている。そして、雑音レベル測定部２は、ＭＣＵ６のデジタル出力によって設定される、上り回線ＬＵの通信に使用する周波数帯域（例えば、１０ＭＨｚ〜６０ＭＨｚ）中の任意の周波数を中心とする例えば±１ＭＨｚの一定の狭帯域幅の入力レベルを検出し、この検出したレベルを絶対値ｄＢμＶで出力する。
【００２６】
通常時すなわち自動雑音制御時には、ＭＣＵ６のデジタル出力によって設定される上記任意の周波数としては、上り回線ＬＵの周波数帯のなかから、当該ＣＡＴＶシステムにおいて双方向通信のために使用されていない周波数帯の中心周波数、例えば、３０．５ＭＨｚが使用される。この任意の周波数の設定は、コントロールセンタＣＣの中央制御器からＭＣＵ６が受信する指示によって行われる。この設定された周波数を中心周波数とし±１ＭＨｚのバンド幅を有する周波数帯には信号が存在しないので、雑音レベル測定部２は、その成分によって、特定周波数帯（３０．５ＭＨｚ±１ＭＨｚ）の３３ｄＢμＶ〜７５ｄＢμＶの雑音レベルを測定し、その測定結果をＡ−Ｄ変換によりデジタル化して出力する。デジタル化された雑音レベルのデータはＭＣＵ６内に取り込まれる。
【００２７】
また、ＭＣＵ６は、コントロールセンタＣＣの中央制御器から雑音測定指示を受信すると、上記に入力の周波数を、上り回線の周波数帯域の範囲内で一定間隔で自動的に順次変化させて設定することでスキャニングする。このスキャニングによって、雑音レベル測定部２は、上り回線ＬＵの通信に使用する周波数帯域の全帯域に亘って、信号を含む雑音レベルを測定し、その測定結果をＡ−Ｄ変換によりデジタル化して出力する。デジタル化された雑音レベルのデータはＭＣＵ６内に取り込まれ、ＭＣＵ６が記憶手段として内蔵するＲＡＭ内に格納されることで、上り回線ＬＵの通信に使用する周波数帯域の雑音レベルの分布が自動的に集計される。そして、ＭＣＵ６は、この集計結果を、雑音測定指示を出したコントロールセンタＣＣの中央制御器に宛てて上り回線ＬＵを通じて送信する。
【００２８】
上記パネル部３は、自身を他の雑音制御端末器と識別するためのＩＤ番号を設定するため、各々に００００−ＦＦＦＦが設定でき、最大、６５５３６個のＩＤ番号が設定できるように４個の１６進デジタルロータリスイッチからなるＩＤ設定スイッチ３１有する。パネル部３はまた、動作を自動／手動に切り替えるスライドスイッチからなる自動／手動切替スイッチ３３と、自動／手動切替スイッチ３３によって手動に切り替えられているとき、連続可変減衰器１３を切断器、接続器、減衰器として働かせるようにモードを設定するモードスイッチ３２とを有する。自動／手動切替スイッチ３３が自動に切替えられているときには、測定雑音レベル値によって、連続可変減衰器が、切断器、接続器、減衰器として働くように減衰率が自動的に制御される。なお、自動／手動切替スイッチ３３が手動に切り替えられているとき、モードスイッチ３２によって減衰器が設定されたときの減衰率については、測定雑音レベルに準ずる値が用いられる。パネル部３にはまた、雑音制御端末器の各種の状態を点灯・不点灯の組み合わせにより表示するための例えば９個のＬＥＤ３４も設けられている。パネル部３はＭＣＵ６に接続されており、ＩＤ設定スイッチ３１によって設定されたＩＤ番号、自動／手動切替スイッチ３３による切り替えられた自動／手動及びモードスイッチ３２による設定モードは、ＭＣＵ６により読み取られ、ＭＣＵ６の制御の下でＬＥＤ３４が点灯・不点灯制御される。
【００２９】
雑音制御端末器が備える送信器４と受信器５は、その出力と入力が相互接続された上で下り回線ＬＤのＨＰＦ１１の入力と、上り回線ＬＵのＬＰＦ１２の入力とにそれぞれ接続されるとともに、その入力と出力がＭＣＵ６に接続されている。送信器４は、ＭＣＵ６からの送信データに基づいて、ＣＡＴＶラインの７０．５ＭＨｚの周波数帯を利用してコントロールセンタＣＣの受信器に対してレベル６０ｄＢ〜１００ｄＢのＦＳＫ変調信号を送信する。また、受信器５は、コントロールセンタＣＣの送信器が送信する単周波数５０．５ＭＨｚ、最小４５ｄＢまでのデジタルＦＳＫ変調信号を受信して復調したデータをＭＣＵ６に対して入力する。このことによって、ＭＣＵ６は送信器４及び受信器５によってコントロールセンタＣＣと双方向通信を行う。送信器４の出力レベルは、ゲイン調整器４１によって各端末設置時に推薦値に設定されるが、テスト発信時には、コントロールセンタＣＣの中央制御器ＣＢからの指令によって、最大１００ｄＢを出力できるようになっている。なお、送受信周波数はＣＡＴＶシステムの運用業者によって変更されるので、上記説明での値は、標準仕様での周波数を採用している。
【００３０】
ＭＣＵ６は、プログラムを格納した読み出し専用のメモリ（ＲＯＭ）、各所のデータを格納するデータ格納領域、各種の処理を行う際に使用する作業領域を有する読み出し書き込み自在のメモリ（ＲＡＭ）の他、ＲＯＭに格納したプログラムに従って各種の処理を行う中央処理ユニット（ＣＰＵ）を内蔵しており、ＣＰＵは、詳細には後述するが、プログラムに従って、設定された任意の周波数での雑音レベルの測定処理、設定された任意の周波数で測定した雑音レベルに基づく連続可燃減衰器の減衰率を制御するＰＷＭ（パルス幅変調）制御信号の出力処理、スキャニングした周波数での雑音レベルの測定処理、スキャニングした周波数で測定した雑音レベルに関するデータの格納処理、コントロールセンタＣＣ内の中央制御器ＣＢと雑音制御端末器ＮＢとの間の双方向通信処理を行う。なお、雑音測定処理においては、独自のキャリブレーション方式によって雑音レベルを測定し、双方向通信処理においては、格納処理で格納したスキャニングした周波数で測定した雑音レベルに関するデータをコントロールセンタＣＣの中央制御器ＣＢに送信する。
【００３１】
なお、７は伝送回路部１の上位接続端子ＴＵとＬＦＰＦ１２との間の上り回線に設けた分岐器１４から分岐して設けた上り回線モニタ端子である。
【００３２】
雑音制御端末器ＮＢは、その実装配置を図示しないが、約１７０ｍｍｘ８２ｍｍの母基板上に、子基板に構成部品が配置されて小型のシールケース内に収容された伝送回路部１、送信器４及び受信器５と、子基板に構成電子部品が配置された小型のシールケース内に収容された雑音レベル測定部２とが固定されている。母基板には、パネル部３を構成するＩＤ設定スイッチ３１と、自動／手動切替スイッチ３３と、モードスイッチ３２と、ＬＥＤ３４が配置されるとともに、ＭＣＵ６と、ＡＣ１００Ｖを入力とするＤＣ電源が配置されている。これらの全体は、１７８ｍｍｘ８２ｍｍｘ４０ｍｍの金属ケースに納められている。金属ケースには、パネル部３と、ＡＣコンセントと、上り回線モニタ端子７と、上位接続端子ＴＵ及び下位接続端子ＴＬ用の雌コネクタとが配されている。
【００３３】
次に、コントロールセンタＣＣ内の中央制御器ＣＢ−Ａについて、その具体的な構成を図３を参照して以下説明する。中央制御器ＣＢ−Ａは、主に、地域Ａに配した雑音制御端末器との交信、雑音制御端末器からのデータの収集と、収集したデータを専用コンピュータＰＣ−Ａへの転送とを行う。図示のように、中央制御器ＣＢ−Ａは、ヘッドエンドＨＥからのＣＡＴＶラインを上位、各雑音制御端末器を下位として配置され、送信器２１と、受信器２２と、雑音レベル測定部２３と、シリアル／パラレル変換器２４と、ＲＳ２３２Ｃドライバ２５と、ＭＣＵ２６とを有する。
【００３４】
送信器２１の出力、受信器２２の入力及びレベル測定部２３の入力は相互接続された上でＣＡＴＶラインに接続され、送信器２１の入力及び受信器２２の出力はシリアル／パラレル変換器２４を介してＭＣＵ２６の入出力ポートに雑音レベル測定部３３の出力はＭＣＵ２６の入力ポートにそれぞれ接続されている。
【００３５】
送信器２１はＭＣＵ２６の入出力ポートからシリアル／パラレル変換器２４を介して入力する各雑音制御端末器の受信器に対するデータを７０．５ＭＨｚのデジタルＦＳＫ変調方式の信号としてＣＡＴＶラインて送信し、受信機２２は各雑音制御端末器の送信器から５０．５ＭＨｚのデジタルＦＳＫ変調方式の信号として送信されるデータを受信し、シリアル／パラレル変換器２４を介してＭＣＵ２６の入出力ポートに入力する。ＭＣＵ２６は、受信機２２によって受信して入力された各雑音制御端末器からのデータをＲＳ２３２Ｃドライバ２５を介して専用のコンピュータＰＣ−Ａに対して転送してコンピュータＰＣ−Ａ内も記憶手段に格納させるとともに専用のコンピュータＰＣ−ＡからのでデータをＲＳ２３２Ｃドライバ２５を介して入力する。
【００３６】
上記レベル測定部２３は、送信器２１の出力、受信器２２の入力の信号強度をｄＢμＶで測定して通信信号の強さを測定し、測定した信号レベルをＭＣＵ２６に入力してＭＣＵ２６に通信が的確に行われているかをチェックさせる。
【００３７】
中央制御器ＣＢは、その実装配置を図示しないが、約２５０ｍｍｘ１２０ｍｍの母基板上に、子基板に構成部品が配置されて小型のシールケース内に収容された送信器２１及び受信器２２と、子基板に構成電子部品が配置され小型のシールケース内に収容された雑音レベル測定部２３とが固定されている。母基板には、ＭＣＵ２６の他、ＡＣ１００Ｖを入力とするＤＣ電源が配置されている。これらの全体は、金属ケースに納められている。金属ケースには、ＡＣコンセントと、ＲＳ２３２Ｃ用コネクタと、上位と下位のＣＡＴＶラインを接続するための雌コネクタとが配されている。
【００３８】
上記雑音制御端末器の雑音レベル測定部２は、具体的には図４に示すように、ＭＣＵ６からのデータによって設定された周波数信号を発生するＰＬＬシンセサイザ２−１と、分波器２−２により上り回線ＬＵから分波した上り回線ＬＵの成分をＰＬＬシンセサイザ２−１が発生する周波数信号と混合して中間周波数信号に変換する混合器２−３と、混合器２−３での混合によって得られる中間周波数信号を通過させる中間周波数フィルタ２−４と、中間周波数フィルタを通過した中間周波数信号を一定レベルまで増幅する増幅器２−５と、中間周波数フィルタ２−４及び増幅器２−５を経由して狭帯域となった中間周波数信号をＤＣ変換する積分器２−６と、積分器２−６により変換されたＤＣ信号を一定レベルまで増幅するＤＣ増幅器２−７と、ＤＣ増幅器２−７により得られるＤＣ信号をＡＤ変換してデジタルデータを出力する１０ビットＡＤ変換器２−８とを有し、ＡＤ変換器２−８が出力するデジタルデータはＭＣＵ６に取り込まれる。なお、増幅器２−５及びＤＣ増幅器２−７の増幅率は、１０ビットＡ／Ｄ変換器２−８の入力が最適なＤＣレベルに調整されるように設定される。また、ＭＣＵ６内のＲＯＭ内には、各種の周波数でキャリブレーションされたキャリブレーション済みのデータが用意されているので、測定値データから即座にキャリブレーションされた真値ｄＢμＶとしてＭＣＵ６に読み込まれる。
【００３９】
因みに、ＰＬＬシンセサイザ２−１は、基準周波数ｆｒで発振する水晶基準発振器、固定の分周比１／Ｍの分周器、位相検波器、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）、ＶＣＯ（電圧制御発振器）、分周比１／Ｎのプログラム可能分周器から構成されており、ＦをＶＣＯの発振周波数、ｆｒを基準発振器の周波数、Ｆｒを比較周波数とすると、Ｆｒ＝ｆｒ／Ｍ、Ｆ＝Ｆｒ×Ｎが成立し、Ｎを可変することでＶＣＯのＦをＦｒの周波数ピッチで可変できることになり、ＮをＭＣＵ６のデジタル出力により可変することによって、Ｆｒの周波数ピッチで変化する周波数信号をＶＣＯから出力することができる。
【００４０】
ＭＣＵ６内のＲＯＭ内に予め用意されるキャリブレーション済みのデータは、雑音レベル測定部２を構成しているＰＬＬシンセサイザ２−１、混合器２−３、中間周波数フィルタ２−４、増幅器２−５、積分器２−６、ＤＣ増幅器２−７、ＡＤ変換器２−８などの個体特性（レベル特性、周波数特性、減衰器の特性、各使用部品のバラツキなど）をキャンセルさせるためのもので、以下のようにして作成される。測定する周波数帯域の中心周波数の例えば３０ｄＢμＶ，４５ｄＢμＶ，５５ｄＢμＶ，７０ｄＢμＶの強度の信号をアナログの信号発生器から雑音レベル測定部２に入力したときの測定出力値をＭＣＵ６にてデータを収録する。一般に、利得特性は自然対数ＬｏｇｅＸで変化するので、一周波数において収録された４つの強度の違う入力に対する測定データＸから真値Ｙは、Ｙ＝ａＬｏｇｅＸ＋ｂとなるため、ａ，ｂ値を算出して決定することができるので、各測定周波数についてのａ，ｂ値を計算してこれをＭＣＵ６内にキャリブレーション済みのデータとして格納させておくことにより、このデータに基づいて、各測定周波数についてのデジタル入力値Ｘにあわせて、真値ＹｄＢμＶはＹ＝ａＬｏｇｅＸ＋ｂによって算出することができる。上述のようなキャリブレーション済みのデータを有することによって、安価な部品構成で高性能なレベル測定器が構成され、すべての個体部品、個体システム誤差はすべてキャンセルされたレベル測定器となる。このレベル測定器にて構成された雑音レベル測定部２は、安価に製作された部品として自動雑音制御端末器に内臓させることができる。
【００４１】
以上の構成によって、雑音レベル測定部２は、単一周波数（例えば３０．５ＭＨｚ）の信号強度を３３−７５ｄＢμＶの範囲で測定する。測定された雑音レベルによって、ＭＣＵ６は次のような制御を行う。まず、測定値が４０ｄＢμＶ以下であるときには、低雑音レベルであるとして、連続可変減衰器１３の減衰率を最小にして、上り回線を実質的に接続状態にし、測定値が７０ｄＢμＶ以上であるときには、高雑音レベルであるとして、減衰率を４５ｄＢ以上にして、上り回線を実質的に遮断する切断状態にする。そして、測定値が４０−７０ｄＢμＶの範囲にあるときには、測定雑音レベルに比例した減衰率４ｄＢ−２５ｄＢまでの値を連続可変減衰器１３に設定する。この制御はＭＣＵ６によって全自動で行われる。
【００４２】
上記伝送回路部１内の連続可変減衰器１３は、具体的には図５に示すように、デジタル化されて測定された雑音レベルに応じてＭＣＵ６が出力するパルス幅が可変されるＰＷＭ信号を復調して直流電圧に変換するパルス幅復調回路１３−１と、パルス幅復調回路１３−１による復調よって発生される雑音レベルに応じた大きさの電圧を出力するダイオード電圧制御部１３−２と、ダイオード電圧制御部１３−２が出力する制御電圧によって減衰率が最小値―４５ｄＢまで連続無段階に変化するように制御されるピンダイオード減衰器１３−３とを有し、雑音レベル測定部２によって測定された雑音レベルに応じて連続可変減衰器１３の減衰率が制御され、その詳細については、後述する。
【００４３】
また、上記中央制御器ＣＢ内のレベル測定部２３は、詳細には図６に示すように、測定しようとする信号が入力され、入力されたる信号の強さによって自動的に切替えられるようにＣＰＵ２６によって減衰率が制御され、３０ｄＢμＶの弱小信号から１１０ｄＢμＶの巨大信号までを測定可能にする３段減衰器及び１段アンプ２３−１と、測定したい周波数がＭＣＵ２６によって設定されるＰＬＬシンセサイザを有する３０−９５０ＭＨｚダブルコンバージョン式チューナ２３−２と、チューナ２３−２によって選択された周波数の信号を入力し、中間周波数の狭帯域ＳＡＷフィルタ及びアンプを経て、ピーク値整流又は平均値整流でＤＣアナログレベル信号に変換するピーク値／平均値整流検出部２３−３と、ピーク値／平均値整流検出部２３−３の出力信号を２つの異なる増幅率で増幅して、後のＡ／Ｄ変換に適した信号の大きさに調整する２段切替増幅器２３−４と、２段切替増幅器２３−４で増幅した信号レベルを１６ビットのデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器２３−５とを有し、Ａ／Ｄ変換器２３−５により変換された信号レベルを表すデジタルデータはＭＣＵ２６に取り込まれる。ＭＣＵ２６は、３段減衰器及び１段アンプ２３−１と、３０−９５０ＭＨｚダブルコンバージョン式チューナ２３−２と、ピーク値／平均値整流検出部２３−３と、２段切替増幅器２３−４の個体特性に合わせたキャリブレーション済みのテーブルが用意されており、入力された１６ビットのデジタル値はその大きさと周波数特性に合わせた内臓自然対数方程式で計算され、入力された信号の強さが絶対値ｄＢμＶで測定される。測定結果は３桁デジタル表示器２３−７によって表示されるか、ホストコンピュータＨＯＳＴにデータとして転送される。
【００４４】
レベル測定部２３では、測定しようとする信号は３段減衰器及び１段アンプ２３−１に入力される。３段減衰器及び１段アンプ２３−１は減衰率及び増幅率が信号の強さによって自動的に切替えられるようにＭＣＵ２６によって制御され、３０ｄＢμＶの弱小信号から１１０ｄＢμＶの巨大信号までを測定可能にする。３０−９５０ＭＨｚダブルコンバージョン式チューナ２３−２では、測定したい周波数がＭＣＵ２６によってＰＬＬシンセサイザーに設定される。選択された周波数の信号はピーク値／平均値整流検出器２３−３に送られて、中間周波数の狭帯域ＳＡＷフィルタ及びアンプを経て、ピーク値整流又は平均値整流でＤＣアナログレベル信号に変換される。ピーク値／平均値清流検出部２３−３の出力信号によって２段増幅器２３−４を経て、Ａ／Ｄ変換に適した信号の大きさに調整されて、Ａ／Ｄ変換器２３−５において１６ビットのデジタル信号に変換される。デジタル信号はＭＣＵ２６に読み込まれる。ＭＣＵ２６には予め、キャリブレーション済みのテーブルが用意されており、入力された１６ビットのデジタル値はその大きさと周波数特性に合わせた内臓の自然対数方程式で計算され、入力された信号の強さが絶対値ｄＢμＶで測定される。測定結果は３桁デジタル表示器２３−７によって表示されるか、ホストコンピュータＨＯＳＴにデータとして転送される。
【００４５】
レベル測定部２３は、測定する周波数が５０−９５０ＭＨｚの範囲となっているので、５０ＭＨｚ毎に４種の異なった強度の信号を入力して作成したキャリブレーション済みのテーブルに予め有している。このキャリブレーション済みのテーブルの作成は、デジタル及びアナログの信号発生器から周波数ごとに４つの異なる強度の信号、例えば３０ｄＢμＶ，４５ｄＢμＶ，５５ｄＢμＶ，７０ｄＢμＶの信号をレベル測定部２３に入力し、Ａ／Ｄ変換器２３−５において測定出力値をＡＤ変換してＭＣＵ２６にてデータを収録する。この収録した４つの強度の違う測定データーＸから真値Ｙは、Ｙ＝ａＬｏｇｅＸ＋ｂとなることを利用して、ａ，ｂ値を算出決定することによって、各測定周波数毎にａ，ｂ値を計算してこれをＭＣＵ２６内にキャリブレーション済みのテーブルとして格納しておく。このテーブルを基に、デジタル入力値Ｘにあわせて、真値ＹｄＢμＶは Ｙ＝ａＬｏｇｅＸ＋ｂによって算出することができる。このキャリブレーション済みのテーブルの利用によって、安価な部品構成で高性能なレベル測定部が構成され、すべての個体部品、個体システム誤差はすべてキャンセルされたレベル測定部となる。
【００４６】
以上説明した雑音制御端末器２の動作を、ＭＣＵ６がプログラムに従って行う処理を示す図７〜図９のフローチャートを参照して説明する。
【００４７】
雑音制御端末器ＮＢのＭＣＵ６は、電源の投入よって動作を開始して初期化処理を行った後（ステップＳ１）、コントロールセンタＣＣの専用のコンピュータＰＣ−Ａによって設定された制御に必要なパラメータを送信機２１によって送信された制御に必要なパラメータの受信処理を行う（ステップＳ２）。続いて、専用のコンピュータＰＣ−Ａからのテキストの受信処理を行う（ステップＳ２−１）。専用のコンピュータＰＣ−Ａからのテキスト受信があるとき（ステップＳ２−２がＹＥＳのとき）には、受信情報が雑音制御端末器ＮＢの雑音制御に係るものであれば（ステップＳ２−３がＹＥＳのとき）、受信した情報に含まれている測定のために指定された周波数に基づいて雑音レベル測定部２の測定周波数を設定し（ステップＳ２−４）、雑音制御端末器ＮＢによる全帯域の雑音レベル測定情報の要求であれば（ステップＳ２−５がＹＥＳのとき）、雑音レベル測定部２に最低の測定周波数を設定し（ステップＳ２−６）、この設定した周波数での雑音レベルを測定してその測定値をＭＣＵ６のデジタル出力６内のＲＡＭの所定のエリアに格納する（ステップＳ２−７）。そして、設定されている周波数が最大測定周波数でないとき（ステップＳ２−８がＮＯのとき）には、設定している測定周波数を所定の周波数ピッチでインクリメントし、この設定されている周波数が最大測定周波数になるまで（ステップＳ２−８がＹＥＳになるまで）、設定された周波数での雑音レベルの測定とその測定値の格納を繰り返す。そして、設定されている周波数が最大測定周波数になると（ステップＳ２−８がＹＥＳのとき）には、上記格納した測定値を測定データとしてコントロールセンタＣＣの専用のコンピュータＰＣ−Ａに送信して（ステップＳ２−１０）から、既にコントロールセンタＣＣの専用のコンピュータＰＣ−Ａから受信しいる情報に含まれている測定のために指定された周波数に基づいて雑音レベル測定部２の測定周波数を設定する（ステップＳ２−４）。
【００４８】
そして、パネル部３の自動／手動切替スイッチ３３が自動となっているとき（ステップＳ３がＹＥＳのとき）、３３ｄＢμＶ〜７５ｄＢμＶの雑音レベルを測定する（ステップＳ４）。測定した雑音レベルが１０分毎のものであるとき（ステップＳ５がＹＥＳのとき）には、ＭＣＵ６内のＲＡＭのデータ領域に２時間分の雑音レベルデータを記憶することによって時系列雑音データとして収録する（ステップＳ６）。
【００４９】
測定した雑音レベルが４０ｄＢ以下のとき（ステップＳ７がＹＥＳのとき）には、可変減衰器１３の減衰率を最低値に設定して実質的に信号を通過させる接続状態にする（ステップＳ８）。測定した雑音レベルが４０ｄＢ以下でないとき（ステップＳ７がＮＯのとき）には、７０ｄＢ以上であるかを判定し（ステップＳ９）、７０ｄＢ以上のとき（ステップＳ９がＹＥＳのとき）には、可変減衰器１３の減衰率を最大値に設定して実質的に信号を遮断させる切断状態にし（ステップＳ１０）、ＣＡＴＶラインを切断状態にしたことを割り込み処理によってコントロールセンタＣＣの中央制御器ＣＢ−Ａに報告する（ステップＳ１２）。また、測定した雑音レベルが７０ｄＢ以上でないとき（ステップＳ９がＮＯのとき）には、１ｄＢ毎に定めた予め用意しある減衰テーブルを参照して求めた値に可変減衰器１３の減衰率を設定する（ステップＳ１２）。この減衰率の設定によってＣＡＴＶラインの切断状態が解除されたとき（ステップＳ１３がＹＥＳのとき）には、ＣＡＴＶラインの切断状態を解除したことを割り込み処理によってコントロールセンタＣＣの中央制御器ＣＢ−Ａに報告する（ステップＳ１２）。表示ＬＥＤ３４に表示すべき状態あるいはエラーがあるときにＬＥＤを点灯・不点灯にする信号を出力する（ステップＳ１４）。コントロールセンタＣＣのホストコンピュータＨＯＳＴからの処理要求があるとき（ステップＳ１５がＹＥＳのとき）には、要求のあった処理を行い（ステップＳ１６）、中央制御器ＣＢ−Ａからの処理要求があるとき（ステップＳ１７がＹＥＳのとき）には、要求のあった処理を行う（ステップＳ１８）。この処理要求のなかには、中央制御器ＣＢ−Ａからのポーリングによる処理要求があり、この要求があったときには、ＭＣＵ６内のメモリに格納された、最大２時間分のデータが中央制御器ＣＢに転送される。
【００５０】
パネル部３の自動／手動切替スイッチ３３が自動となっていないとき（ステップＳ３がＮＯのとき）、モードスイッチ３２が接続モードを選択していれば（ステップＳ１９がＹＥＳＥＳのとき）、可変減衰器１３の減衰率を最低値に設定して実質的に信号を通過させる接続状態にするライン接続処理を行い（ステップＳ２０）、モードスイッチ３２が切断モードを選択していれば（ステップＳ２１がＹＥＳのとき）、可変減衰器１３の減衰率を最大値に設定して実質的に信号を遮断させる切断状態にするライン切断処理を行う（ステップＳ２２）。モードスイッチ３２が接続モード、切断モードのいずれも選択していないとき（ステップＳ１９及びＳ２１がともにＮＯのとき）には、ラインレベルを測定し（ステップＳ２３）、その測定値に応じて（ステップＳ２４及びＳ２５）、接続処理（ステップＳ２６）、切断処理（ステップＳ２７）、測定した雑音レベルに応じた減衰率の設定処理（ステップＳ２８）をそれぞれ行う。
【００５１】
以上の説明から明らかなように、マイクロコンピュータ（ＭＣＵ）６は、測定した雑音レベルに応じて可変減衰器１３の減衰率を制御する減衰制御手段として、ＣＡＴＶラインの下り回線を介してコントロールセンタから受信した全帯域測定指示に応じて、雑音レベル測定部２の中心周波数を上り回線の周波数帯域の範囲内で一定間隔で自動的に順次変化させて設定する周波数設定手段として、周波数設定手段が雑音レベル測定部２の中心周波数を順次変化させたときの雑音レベル測定部２による測定結果のデジタルデータを格納する格納手段として、格納手段に格納された測定結果のデジタルデータを、ＣＡＴＶラインの下り回線を介してコントロールセンタに送信する送信手段としてそれぞれ機能している。マイクロコンピュータ（ＭＣＵ）６はまた、特定周波数の少なくとも３つの異なるレベルＹの信号を入力したときの出力レベルＸに基づいて係数ａ及びｂを定めた近似式Ｙ＝ａｌｏｇＸ＋ｂを予め記憶した記憶手段として、変換された直流レベルをＸとして記憶した近似式に代入し、上り流合雑音レベルとしてＹを求める演算手段６−３として、上り回線ＬＵを実質的に切断状態にする減衰率に制御したとき、雑音レベルを送信器４によってコントロールセンタＣＣに送信させる送信制御手段として、測定した雑音レベルを一定時間分時系列に記憶する雑音レベル記憶手段としてもそれぞれ機能している。
【００５２】
次に、中央制御器ＣＢの動作を、ＭＣＵ２６がプログラムに従って行う処理を示す図１０のフローチャートを参照して説明する。
【００５３】
中央制御器ＣＢのＭＣＵ２６は、電源の投入よって動作を開始して初期化処理を行った後（ステップＳ３１）、専用のコンピュータＰＣ−Ａによって設定された制御に必要なパラメータの受信処理を行う（ステップＳ３２）。続いて、ホストコンピュータＨＯＳＴからの受信処理を行う（ステップＳ３３）。ＨＯＳＴからのテキスト受信があるとき（ステップＳ３４がＹＥＳのとき）には、受信情報が中央制御器ＣＢ用のものであれば（ステップＳ３５がＹＥＳのとき）中央制御器ＣＢの内部処理を行い（ステップＳ３６）、雑音制御端末器ＮＢのレベル測定情報の要求であれば（ステップＳ３７がＹＥＳのとき）、その内容により、レベル測定部２３に、送信器２１の出力、受信器２２の入力の信号強度をｄＢμＶで通信信号の強さを測定させ、測定した信号レベルをＭＣＵ２６に入力してＭＣＵ２６に通信が的確に行われているかをチェックさせ、その結果をＨＯＳＴに送信したり、口述するＮＢ受信処理（ステップＳ４１）において雑音制御端末器ＮＢからの受信した全周波数帯域の雑音レベルデータを内部処理（ステップＳ４６）した結果をＨＯＳＴに送信する（ステップＳ３８）。受信情報が雑音制御端末器ＮＢへの転送テキストであれば（ステップＳ３９がＹＥＳのとき）雑音制御端末器ＮＢにテキストを送信する（ステップＳ４０）。
【００５４】
その後、雑音制御端末器ＮＢからの受信処理を行う（ステップＳ４１）。雑音制御端末器ＮＢからのテキスト受信があるとき（ステップＳ４２がＹＥＳのとき）には、受信情報がＨＯＳＴへの転送テキストであれば（ステップＳ４３がＹＥＳのとき）ＨＯＳＴへテキストを送信する（ステップＳ４４）。受信情報が中央制御器ＣＢ用のものであれば（ステップＳ４５がＹＥＳのとき）中央制御器ＣＢの内部処理を行う（ステップＳ４６）。この内部処理では、図１１のフローチャートに示すように、雑音制御端末器ＮＢからのテキスト受信が、図１２（ａ）に示すような全周波数帯域の雑音レベルデータであるときには、図１２のフローチャートに示すように、信号高のある部分の各々で（ステップＳ４６−１がＹＥＳで）、Ｍｏｄｅｍ（モデム）１及び２の周波数帯域において、下限側ｄＢμＶ値と上限側ｄＢμＶ値をそれぞれ検出し（ステップＳ４６−２）、検出した両値により、図１２（ｂ）に示すような補正（疑似）波形を計算する（ステップＳ４６−３）ことによって、信号成分を除いた雑音レベルデータを得る。
【００５５】
上述した実施形態によれば、全ての自動雑音制御端末器ＮＢがＩＤ番号を付加した雑音レベルの時系列データ、全周波数帯域の雑音レベルデータ、自動切断状況などを中央制御器ＣＢにＦＳＫ通信で伝達し、中央制御器ＣＢのコンピュータで同データの蓄積及び分析処理が可能となっている。なお、上述の説明では特に言及しなかったが、ＩＤ番号を設定された自動雑音制御端末器ＮＢをその設置場所などを特定できるＩＤ番号に対応した情報のデータベースが、コントロールセンタＣＣ側のコンピュータに格納されている。
【００５６】
また、インターネット等の双方向通信に利用されるＣＡＴＶラインの上り回線の近辺において全く使用していない周波数帯を選択して設定し、その単一周波数帯に存在するレベルを検出しているので、ここに存在するレベルはインターネット上り回線に対して有害ノイズと断定できる、極めて安価なキャリブレーション方式の雑音レベル測定器を自動雑音制御端末器ＮＢに部品として使用することができるようになっている。
【００５７】
実施形態のＣＡＴＶシステムは、一定のＣＡＴＶ会社で使用されている特定周波数のインターネット上り回線において、自動切断、自動減衰器挿入、自動回復が可能になっているので、自動雑音制御器ＮＢにおいて、測定した雑音レベルに合わせ連動する無段減衰量の挿入制御が自動的に行うことができるようになっている。また、実施形態のＣＡＴＶシステムは、一定のＣＡＴＶ会社で使用されているインターネット上り回線において、雑音測定周波数が任意に上位から可変できるために、上り回線の利用設計の変更が容易となる。また、雑音レベル測定部２の周波数可変機能を利用して、上り回線全周波数帯域の雑音レベル分布を容易に取得することができるので、その周波数成分や波形状況からノイズ源を推理することができるほか、雑音制御端末器ＮＢを設置した物件内で発生しているノイズスペクトラムを定期的に取得することによって、ノイズ発生によって障害が起こりえる周波数帯域を推理することができる。ノイズ源が判明することで、ノイズ発生を無くす作業を考察でき、ノイズ発生原因を作業により取り除くことができる。
【００５８】
なお、ポーリングによって自動雑音制御端末器ＮＢから中央制御器ＣＢに転送されるデータは最大４８バイトであり、その内訳は、先頭コードが１バイト、ＩＤ番号が４バイト、自動状況が３バイト（切断、通過、挿入減衰器値）、雑音レベル値の１０分毎のデータ−２時間分が２４バイト（最大２桁ｘ１２回分）、そして、終了コードが１バイトとなっている。また、１０分毎のデータ−２時間分に代えて、１０〜６０ＭＨｚの全周波数帯域を１ＭＨｚ間隔で設定した周波数を中心周波数として±１ＭＨｚの帯域で測定した雑音レベルデータも転送されることができる。
【００５９】
収納されたこれらのデータは中央制御器ＣＢに付属した専用コンピュータＰＣによって分析され、切断された自動雑音制御端末器の表示、自動切断された自動雑音制御端末器がの地域別にＩＤ番号がディスプレイ上に大きく点滅表示され、警報が発せられる。従って、この被を見ることで、トラブル発生の自動雑音制御端末器が特定でき、そのユーザからの問合せ・苦情に即座に対応でき、過去実績から修復時期・ノイズ状況などの情報から適切な回答うすることができる。同時に緊急対応が必要かどうかの判断を的確にすることができる。
【００６０】
収集された切断データの分析を、１日、１週間、１ヶ月のデータで実行し、切断回数の多い自動雑音制御端末器と地域、ノイズ発生の多い自動雑音制御端末器と地域が表示することができるので、ライン改善工事計画が容易に立てられる。
【００６１】
雑音データの発生時間の分析を、雑音レベルと発生時間について行うことによって、各自動雑音制御端末器と地域のノイズ対策が具体的に立てられる。家庭電化製品の雑音減少対策の実施・指導などで地域のラインの品質改善が図られる。
【００６２】
対策工事の計画のため、雑音発生レベルと時間の積分結果によって、ノイズの発生しやすい自動雑音制御端末器と地域を限定できるので、集中的に対応策の検討と実施計画が立てられ、ユーザーの不満解消に役立つ。
【００６３】
データの集積は各端末器の近辺に於ける雑音の実態が管理データとして残るので、これらの実態が分析されて、雑音対策工事計画や増設計画に多大の方向性を与え、正常なＣＡＴＶ経営に重要な指針を与えることができる。
【００６４】
従来行うことが出来なかったＣＡＴＶ端末付近の伝送回路網の電気的伝送特性を、現場検出データ−を基に簡単に制御できる他、中央制御器と自動雑音制御端末器との間のデータ通信によって、端末器個別に、グループ別に、端末器全体に制御データの設定、制御モードの設定を行うことができる。各雑音制御端末器で自動で行う自動切断、自動減衰量挿入、自動回復は中央からのリモートコントロールで自在に行われる。また、自動・手動が中央から自由に切替えられ、各種閾値の設定が可能となる。従来のＣＡＴＶラインの管理の手間が大幅に縮小し、省力化・信号の品質向上・自動化によるライン安定が容易に得ることができる。
【００６５】
特に、雑音レベル測定部２は、入手し易く安価な従来の民生受信器器部品を使用し独特なキャリブレーション方式を用いて、今まで高価であったレベル測定を安価・高性能に行うことができ、しかも、自動雑音制御端末器に使用するために単一周波数のノイズ測定を行うために、周波数選択機能もたないキャリブレーション方式のレベル測定を用いている。
【００６６】
自動雑音測定器をＣＡＴＶラインに設置しているので、採用可能な経済的価格で製作可能となり、ＣＡＴＶライン上で課題となっていた雑音発生源の発見と無段減衰器挿入の自動対応が可能となった。無段減衰器自動挿入は雑音発生源で行われるために、雑音の合流が防がれ、上流で増大する合流雑音が極めて減少する。さらに、これらの雑音測定データは中央制御器と個々の自動雑音制御端末器との間で行われるＦＳＫ通信によって、中央制御器を経て接続されたコンピュータに蓄積され分析されるので、現場において雑音発生の状況と場所が明確にされて、ユーザサービスを容易にし、改善工事計画へデータを提供し、合わせて、ＣＡＴＶラインの信号品質管理を著しく向上させる。
【００６７】
上述した実施形態では、自動雑音制御端末器ＮＢから中央制御器ＣＢへの時系列データ、全周波数帯域の雑音レベルデータ、自動切断状況などの伝送をＦＳＫ通信で行っているが、ＣＡＴＶ通信技術者協会）で承認されたＤＯＣＳＩＳ（Data Over Cable Service Interface Specifications）に準拠した通信で行っても良い。
【００６８】
また、上述した実施の形態では、パネル部３には、ＩＤ設定スイッチ３１、モードスイッチ３２、モード切替や自動／手動の切替をコントロールセンタＣＣからの指示によって行うようにしても良い。このようにすることによって、雑音制御端末器ＮＢの外径寸法を１５４×６７×３６ｍｍまで小型化することができる。
【符号の説明】
【００６９】
ＣＣ コントロールセンタ
ＨＥ ヘッドエンド
ＣＢ 中央制御器（雑音レベル収集手段）
ＨＴ ホームターミナル
ＬＡ〜ＬＣ ＣＡＴＶライン
ＬＵ 上り回線
ＮＢ，ＮＢ１、ＮＢ２、ＮＢ３ 自動雑音制御端末器（自動雑音制御装置）
１３ 連続可変減衰器（可変減衰手段）
２ 雑音レベル測定部（雑音レベル測定手段）
４ 送信器（送信手段）
５ 受信器（受信手段）
６ ＭＣＵ（減衰制御手段、周波数設定手段、格納手段、送信手段、）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドエンドを備えるコントロールセンタとホームターミナルとの間で双方向通信を行うＣＡＴＶラインの上り回線に直列に挿入された可変減衰手段と、前記コントロールセンタから前記ＣＡＴＶラインの下り回線を介して受信した自動雑音制御指示により、前記上り回線の周波数帯域中の双方向通信のために使用されていない帯域から選択された任意の周波数を中心周波数として一定の狭帯域幅内に存在する上り流合雑音のレベルを前記可変減衰手段の下流側で測定する雑音レベル測定手段と、該雑音レベル測定手段によって測定した雑音レベルに応じて前記可変減衰手段の減衰率を制御する減衰制御手段とを備え、前記ホームターミナルが接続される前記ＣＡＴＶラインに直列に接続されて、前記ＣＡＴＶライン上の上り流合雑音を自動的に低減するＣＡＴＶラインにおける自動雑音制御装置であって、
前記ＣＡＴＶラインの下り回線を介して前記コントロールセンタから受信した全帯域測定指示に応じて、前記雑音レベル測定手段の前記中心周波数を前記上り回線の周波数帯域の範囲内で一定間隔で自動的に順次変化させて設定する周波数設定手段と、
前記周波数設定手段が前記雑音レベル測定手段の前記中心周波数を順次変化させたときの前記雑音レベル測定手段による測定結果のデジタルデータを格納する格納手段と、
該格納手段に格納された前記測定結果のデジタルデータを、前記ＣＡＴＶラインの下り回線を介して前記コントロールセンタに送信する送信手段と
を備えることを特徴とするＣＡＴＶラインにおける自動雑音制御装置。
【請求項２】
放送機能を有するコントロールセンタと、該コントロールセンタにＣＡＴＶラインを介してツリー状に接続されたホームターミナルとを備え、前記コントロールセンタと前記ホームターミナルとの間で双方向通信を行うＣＡＴＶシステムにおいて、
請求項１記載の自動雑音制御装置をさらに備え、
前記コントロールセンが、前記自動雑音制御指示と前記全帯域測定指示とを送信する指示送信手段と、前記自動雑音制御指示の送信に応じて前記自動雑音制御装置から送信される前記測定結果のデジタルデータを受信して収集する雑音レベル収集手段とを備える
ことを特徴とするＣＡＴＶシステム。
【請求項１】
ヘッドエンドを備えるコントロールセンタとホームターミナルとの間で双方向通信を行うＣＡＴＶラインの上り回線に直列に挿入された可変減衰手段と、前記コントロールセンタから前記ＣＡＴＶラインの下り回線を介して受信した自動雑音制御指示により、前記上り回線の周波数帯域中の双方向通信のために使用されていない帯域から選択された任意の周波数を中心周波数として一定の狭帯域幅内に存在する上り流合雑音のレベルを前記可変減衰手段の下流側で測定する雑音レベル測定手段と、該雑音レベル測定手段によって測定した雑音レベルに応じて前記可変減衰手段の減衰率を制御する減衰制御手段とを備え、前記ホームターミナルが接続される前記ＣＡＴＶラインに直列に接続されて、前記ＣＡＴＶライン上の上り流合雑音を自動的に低減するＣＡＴＶラインにおける自動雑音制御装置であって、
前記ＣＡＴＶラインの下り回線を介して前記コントロールセンタから受信した全帯域測定指示に応じて、前記雑音レベル測定手段の前記中心周波数を前記上り回線の周波数帯域の範囲内で一定間隔で自動的に順次変化させて設定する周波数設定手段と、
前記周波数設定手段が前記雑音レベル測定手段の前記中心周波数を順次変化させたときの前記雑音レベル測定手段による測定結果のデジタルデータを格納する格納手段と、
該格納手段に格納された前記測定結果のデジタルデータを、前記ＣＡＴＶラインの下り回線を介して前記コントロールセンタに送信する送信手段と
を備えることを特徴とするＣＡＴＶラインにおける自動雑音制御装置。
【請求項２】
放送機能を有するコントロールセンタと、該コントロールセンタにＣＡＴＶラインを介してツリー状に接続されたホームターミナルとを備え、前記コントロールセンタと前記ホームターミナルとの間で双方向通信を行うＣＡＴＶシステムにおいて、
請求項１記載の自動雑音制御装置をさらに備え、
前記コントロールセンが、前記自動雑音制御指示と前記全帯域測定指示とを送信する指示送信手段と、前記自動雑音制御指示の送信に応じて前記自動雑音制御装置から送信される前記測定結果のデジタルデータを受信して収集する雑音レベル収集手段とを備える
ことを特徴とするＣＡＴＶシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−４０６０（Ｐ２０１１−４０６０Ａ）
【公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１４４３４１（Ｐ２００９−１４４３４１）
【出願日】平成２１年６月１７日（２００９．６．１７）
【出願人】（５０６２０２９１７）
【出願人】（５０６２０３３３８）
【出願人】（５０９１７１９１１）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月１７日（２００９．６．１７）
【出願人】（５０６２０２９１７）
【出願人】（５０６２０３３３８）
【出願人】（５０９１７１９１１）
【Ｆターム（参考）】
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