(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＳＤＮ基本インタフェースのレイヤ１プロトコルを用いた通信回線において、そのＵ点インタフェースに接続した回線終端装置に直列に接続される局給電受電回路であって、
入力直流抵抗値を設定する入力抵抗値設定手段と、
前記入力抵抗値設定手段で加入者線抵抗値と入力抵抗値の合計が、ＩＳＤＮ基本インタフェースで定められた加入者線抵抗値の最大値となるように、リバース給電電流を直列に可変できる入力抵抗値をいれた状態で測定し、その値があらかじめＩＳＤＮ基本インタフェースで定められた電流規定の最小値に決められたマージンを加えた値となったときの入力抵抗値を設定値としてもとめ、その設定された入力抵抗値で、交換機より給電されるリバース極性の局給電電流を受電するリバース給電受電手段と
を有することを特徴とするＩＳＤＮ基本インタフェース局給電受電回路。
【請求項２】
前記リバース給電受電手段と並列に接続され、ノーマル極性の局給電電流が前記リバース給電受電手段に流れないようにバイパスする順方向電流バイパス手段を
有することを特徴とする請求項１記載のＩＳＤＮ基本インタフェース局給電受電回路。
【請求項３】
前記リバース給電受電手段と並列に接続され、交流信号成分が前記リバース給電受電手段に流れ込むことによる損失を抑えるためにバイパスする交流信号バイパス手段を
有することを特徴とする請求項１または請求項２記載のＩＳＤＮ基本インタフェース局給電受電回路。
【請求項４】
前記入力抵抗値設定手段は、
前記リバース給電受電手段に直列に接続しリバース極性の直流電流値を測定するリバース電流測定手段と、
前記リバース電流測定手段で測定される直流電流値があらかじめ指定した値となるように、前記リバース給電受電手段の入力抵抗値を設定する自動入力抵抗値設定手段と
を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のＩＳＤＮ基本インタフェース局給電受電回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＳＤＮ基本インタフェースのレイヤ１プロトコルを用いた通信回線において、そのＵ点インタフェースに接続した回線終端装置（以下、ＮＴという）に直列に接続して、交換機（以下、ＬＴという）から給電される電力のうち、加入者ケーブル区間に見込まれている電力損失の最大値と、各回線毎に異なる実際の電力損失値との差分により発生する局給電電力の余剰分を受電し、有効活用するＩＳＤＮ基本インタフェース局給電受電回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＳＤＮ基本インタフェースのレイヤ１プロトコルを採用した通信回線において、ＮＴおよびその配下の端末（以下、ＴＥという）はＬＴからの局給電電力を受電することができる。ＬＴはレイヤ１の停止状態ではノーマル給電〔＋６０Ｖ（Ｌ１線が正）〕を行っており、それ以外の状態では、リバース給電〔３９ｍＡの定電流給電：ＮＴの接続点では約２８Ｖ（Ｌ２線が正）〕を行っている。
【０００３】
ＮＴでの消費可能な局給電電力はＩＴＵ−ＴのＧ．９６１勧告に記載されているとおり、最大１ＷでありＮＴはさらにその中からＴＥへの給電を行う。
【０００４】
ユーザに通信サービスを提供するＴＥは、ＩＴＵ−Ｔの１．４３０勧告に記載されているとおり、ＮＴから供給される最大４２０ｍＷ（４０Ｖ）の局給電電力を使用できる。
【０００５】
この４２０ｍＷという値は、ＴＥが最低限のライフラインである基本通話機能を実現するために必要な電力値として、国際勧告で決められたものであり、ＴＥがより高度な通信サービスを提供するためには、商用交流電源等の外部電源を供給する必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように、現状のＩＳＤＮ基本インタフェースのレイヤ１プロトコルを用いた通信回線において、外部電源を供給することができない場合には、ＴＥは基本通話機能程度の通信サービスしか実現できない。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、外部電源を供給することができない状況下でも、ＴＥが基本通話機能にとどまらない高度な通信機能を実現し、ユーザに提供可能とすることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかるＩＳＤＮ基本インタフェース局給電受電回路（以下、単に局給電受電回路という）は、ＩＳＤＮ基本インタフェースのレイヤ１プロトコルを用いた通信回線において、そのＵ点インタフェースに接続した回線終端装置に直列に接続される局給電受電回路であって、入力直流抵抗値を設定する入力抵抗値設定手段と、前記入力抵抗値設定手段で加入者線抵抗値と入力抵抗値の合計が、ＩＳＤＮ基本インタフェースで定められた加入者線抵抗値の最大値となるように、リバース給電電流を直列に可変できる入力抵抗値をいれた状態で測定し、その値があらかじめＩＳＤＮ基本インタフェースで定められた電流規定の最小値に決められたマージンを加えた値となったときの入力抵抗値を設定値としてもとめ、その設定された入力抵抗値で、交換機より給電されるリバース極性の局給電電流を受電するリバース給電受電手段と、を有するものである。
【０００９】
また、リバース給電受電手段と並列に接続され、ノーマル極性の局給電電流が前記リバース給電受電手段に流れないようにバイパスする順方向電流バイパス手段を有するものである。
【００１０】
さらに、リバース給電受電手段と並列に接続され、交流信号成分が前記リバース給電受電手段に流れ込むことによる損失を抑えるためにバイパスする交流信号バイパス手段を有するものである。
【００１１】
また、入力抵抗値設定手段は、前記リバース給電受電手段に直列に接続しリバース極性の直流電流値を測定するリバース電流測定手段と、前記リバース電流測定手段で測定される直流電流値があらかじめ指定した値となるように、前記リバース給電受電手段の入力抵抗値を設定する自動入力抵抗値設定手段とを備えたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１を参照して本発明の一実施形態を説明する。
【００１３】
図１において、１０は本発明にかかる局給電受電回路、２０はＬＴ、３０はＮＴ、１００は加入者ケーブルを示し、ＬＴ２０から給電される電力を加入者ケーブル１００を介してＮＴ３０のリバース受電部３１に給電するものである。局給電受電回路１０は、リバース電流測定部１１，受電部入力抵抗値設定部１２，リバース給電受電部１３，順方向電流バイパス部１４，交流信号バイパス部１５，利用可能な余剰電力算出表示部１６を有する。
【００１４】
リバース電流測定部１１は、リバース給電（Ｌ２線の直流電位がＬ１線より高い）においてＮＴ３０に給電されている直流電流値を測定する。その直流抵抗値はＮＴ３０のもの（１ｋΩ弱）と比べてほぼ無視できる程度（具体的には数Ω程度であればよい）の小さな値とする。
【００１５】
受電部入力抵抗値設定部１２は、リバース電流測定部１１の電流測定値が、あらかじめ定めておいた値（Ｉｍｉｎとする）となるように、リバース給電受電部１３の入力直流抵抗値を設定する。
【００１６】
Ｉｍｉｎの値については、ＬＴの電源供給を最大に行っている場合の電流値（＝１ＴＵ−ＴのＧ．９６１勧告のリバース給電時の電流規定（３９ｍＡ±１０％）の最小値である３５．１ｍＡ）に若干のマージン分を加算した値に決めればよい。
【００１７】
リバース給電受電部１３は、常に、受電部入力抵抗値設定部１２で設定した値（あるいはそれ以上）の入力直流抵抗値で、ＬＴ２０からの局給電電流を受電し、ＤＣ−ＤＣコンバータ機能により所要の直流電圧としてＮＴ３０に給電する。これによって、ＬＴ２０が供給可能な最大局給電電力にほぼ等しい（あるいはそれ以下の）電力を常に利用することができる。
【００１８】
順方向電流バイパス部１４は、順方向のみに電流を流すように接続されたダイオード等の整流回路で実現され、順方向電流がリバース給電受電部１３に流れることによって、ループ電流が増えレイヤ１起動シーケンス異常となることを防止する。順方向電流バイパス部１４がない場合には、リバース給電受電部１３のインピーダンス特性に制限（順方向電流に対して非常に小さい値をとらなくてはならない等）が必要となる。
【００１９】
交流信号バイパス部１５は、ＩＳＤＮ基本インタフェースのＵ点インタフェース信号周波数（１６０ｋＨｚ）に対するインピーダンス値が、ＮＴ３０の信号入力インピーダンス（１１０Ω）と比較して無視できる直（数μＦ以上あれば十分）を持つ大容量コンデンサで実現され、信号成分がリバース給電受電部１３に流れて劣化することを防止する。
【００２０】
余剰電力算出表示部１６は、本回路で受電可能な余剰電力の最大値を、ユーザに表示する機能を実現する。具体的には、余剰電力の最大値を、受電部入力抵抗値設定部１２で設定した直流抵抗値と、この抵抗値を設定した後のリバース電流測定部１１での電流測定値（Ｉｍｉｎになるはず）の２乗の積を算出し、表示すればよい。表示するための手段は、特に限定する必要がないことはいうまでもないが、局給電電力を極力有効活用するという観点からは、表示に要する消費電力は小さいものを選ぶことが望ましい。
【００２１】
図１の構成によれば、ＩＳＤＮ基本インタフェースのレイヤ１プロトコルを用いた通信回線において、そのＵ点インタフェースに接続されたＮＴ３０に本発明かかる局給電受電回路１０が直列に接続されており、受電部入力抵抗値設定部１２において入力直流抵抗値が設定され、この設定された入力直流抵抗値でＬＴ２０より給電されるリバース極性（逆方向極性：Ｌ２線がＬ１線よりも直流電位が高い）の給電電流を受電して、ＮＴ３０のリバース受電部３１に給電を行う。そして、順方向電流バイパス部１４によって順方向電流はバイパスされる。
【００２２】
また、交流成分や交流信号バイパス部１５でバイパスされるので、リバース給電受電部１３に交流成分が流れることが防止される。
【００２３】
さらに、リバース電流測定部１１で測定した直流電流値に基づいて受電部入力抵抗値設定部（この場合は自動入力抵抗値設定手段となる）１２により自動的に入力抵抗値が設定される。
【００２４】
図２は、本発明の他の実施形態を示すもので、高機能局給電動作端末（ＴＥ）４０への給電を示している。図２中、３２はＴ点給電部、４１はＴ点基本受電部、４２は付加受電部、ＲＡ，ＲＢ，ＴＡ，ＴＢは端子（同時にメタリックケーブルを表す）で、Ｔは送信，Ｒは受信を意味しており、信号伝送と給電とを行うものであり、その他は図１と同じである。
【００２５】
リバース給電受電部１３で受電した余剰電力の供給対象を、ＮＴ３０からの局給電電流を受電しているＴＥ４０にすれば、基本通話機能にとどまらないより高度な通信機能を、局給電のみで動作させることができる。
【００２６】
図３は、本発明のさらに他の実施形態を示すもので複数の局給電動作端末への給電を示している。すなわち、リバース給電受電部１３からの余剰分電力の供給対象を、別のＴＥ（ＮＴ３０からの局給電電流を受電しているＴＥ４０ではない）５０にすれば、同一回線に接続された２台あるいはそれ以上のＴＥを局給電のみで動作させることも可能となる。
【００２７】
端末へ給電する場合の配線は、専用のケーブルを使ってもよいし、ＮＴ下部（Ｔ点）のバス配線を用いることもできる。
【００２８】
図４は利用可能な局給電電力を増やす方法を説明するための図である。本発明の回路で有効活用する対象となる電力は、加入者ケーブル区間の直流抵抗値と、許容されている最大値との差分であるため、直流抵抗値が小さいほど、本回路で受電できる局給電電力が大きくなる。逆に、直流抵抗値が大きく余剰電力が十分とれない場合も考えられるが、この場合にでもどうしても利用可能な局給電電力を増やす必要がある場合には、加入者ケーブル区間でケーブルを複数並列に接続して提供することによって、実現可能である。すなわち図４で、（ａ）は加入者ケーブル１００が１本の場合、（ｂ）は加入者ケーブル１００を複数本（２本）とした場合であり、それぞれの供給可能な電力を（ｃ），（ｄ）のテーブルに示してある。
【００２９】
本実施形態で述べた回路構成では、受電部入力抵抗値設定部１２は、回線に流れるリバース電流測定部１１より通知されるリバース電流値の測定値から自動的に設定を行うこととしているが、あらかじめ回線の直流抵抗値を把握できる場合には、手動で設定する構成をとることも可能である。回線の直流抵抗値を知るためには、ユーザが可変抵抗器と直流電流計を用いて、電流値１ｍｉｎを確保できる最大直流抵抗値を求める方法や、回線を提供する通信事業者が設備記録等から直流抵抗値を算出する方法が考えられる。
【００３０】
また、回線を提供する通信事業者は、本発明の回路を用いて、局給電動作が必要な特殊用途向けに、加入者ケーブル区間の直流抵抗値が小さい回路を提供するような通信サービスを実現することもできる。
【００３１】
本回路はＮＴ側の接続点に限らず、ＬＴとＮＴの間の加入者ケーブル区間であればどこにでも設置することが可能である。その例を図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す。本発明の装置（局給電受電回路１０）は、図５（ａ）のユーザ側、図５（ｂ）のＬＴ２０の設置場所、図５（ｃ）の伝送路中等に設置できる。
【００３２】
なお、上記の実施形態における各“部”は、請求項中の各“手段”に対応している。
【００３３】
【発明の効果】
図６に本発明の効果を従来例と対比して示した。図６（ａ）は従来の場合、図６（ｂ）は本発明による場合で、利用できる電力の差が示されている。すなわち、本発明では、加入者ケーブル区間の直流抵抗の最大値（ＬＭとする）と、各回線毎に異なる実際の直流抵抗値（ＬＲとする）との差分に等しい入力（直流）抵抗値（ＬＤ＝ＬＭ−ＬＲ）をもつ受電手段をＮＴに直列に接続することにより、そこで受電された局給電電力（ＬＤ×（Ｉｍｉｎの２乗）（Ｉｍｉｎ＝３９ｍＡ−１０％））をＴＥで使用可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる局給電受電回路の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】本発明にかかる局給電受電回路の他の実施形態を示すブロック図である。
【図３】本発明にかかる局給電受電回路のさらに他の実施形態を示すブロック図である。
【図４】本発明における利用可能な局給電電力を増やす方法を説明する図である。
【図５】本発明における設置場所のバリエーションを説明するための図である。
【図６】本発明の効果を説明するための図である。
【符号の説明】
１０  局給電受電回路
１１  リバース電流測定部
１２  受電部入力抵抗値設定部
１３  リバース給電受電部
１４  順方向電流バイパス部
１５  交流信号バイパス部
１６  余剰電力算出表示部
２０  ＬＴ
３０  ＮＴ
４０  ＴＥ
５０  ＴＥ
１００  加入者ケーブル
【図１】
0003612617.tif 000002
【図２】
0003612617.tif 000003
【図３】
0003612617.tif 000004
【図４】
0003612617.tif 000005
【図５】
0003612617.tif 000006
【図６】
0003612617.tif 000007