(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のブリッジタップを有するメタルケーブルの損失計算方法において、
前記メタルケーブルの構成要素を平行二本線路部分およびブリッジタップの存在する分岐路部分に分解し、前記分岐路部分については再帰計算により四端子パラメータを求め、
前記平行二本線路部分については分布定数として四端子パラメータを求め、それぞれの四端子パラメータを合成して前記メタルケーブルの損失を推定するメタルケーブルの損失計算方法。
【請求項２】
複数のブリッジタップを有するメタルケーブルの損失計算手段を備えたメタルケーブルの損失計算装置において、
前記損失計算手段は、前記メタルケーブルの構成要素を分析する手段と、この分析する手段の分析結果にしたがって前記メタルケーブルを平行二本線路部分およびブリッジタップの存在する分岐路部分に分解する手段と、この分解する手段により分解された前記分岐路部分については再帰計算により四端子パラメータを求め前記平行二本線路部分については分布定数として四端子パラメータを求めそれぞれの四端子パラメータを合成して前記メタルケーブルの損失を推定する手段とを備えた
ことを特徴とするメタルケーブルの損失計算装置。
【請求項３】
所定のハードウェアと、このハードウェアにインストールされた所定の基本ソフトウェアとを備えたパーソナル・コンピュータ装置に、さらにインストールすることによりそのパーソナルコンピュータ装置を請求項２記載のメタルケーブルの損失計算装置に相応する装置とするソフトウェアが記録された機械読取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は通信品質の測定装置に利用する。本発明は通信設備の一つであるメタルケーブルを利用する上でメタルケーブルの損失計算方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通信事業者が通信サービスを提供するときに、その回線損失を計算し、通信サービスの提供の可否判断を行うことが行われる。これは、ユーザに提供する通信品質を所定の値以上に保つために必要不可欠な作業である。
【０００３】
このような通信サービス提供可否判断としての回線損失計算手法は、その複雑性により理論に基づいた正確な損失を計算する手法は用いられていない。一般的に用いられるのは、簡便な係数を用いた計算手法である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術によれば、メタルケーブルを用いた回線サービスをユーザに提供する際に、サービス提供可能であるにも関わらず使用不可の判断結果が生じることもある。そのときには、直接、計測機器を用いて可否判断を行っている。
【０００５】
このような事態が発生すると、回線サービス提供の可否判断に時間を要するため、通信サービスの利用効率が低下する。このように、直接、計測機器を用いて可否判断を行うことは、多くの人手と時間を要するために、できるだけ避けることが望ましい。
【０００６】
したがって、簡便な係数を用いた計算手法ではなく、理論による正確な損失計算が行われることが望まれるが、理論による損失計算はその複雑性により汎用的には用いられていないのが現状である。
【０００７】
本発明は、このような背景に行われたものであって、簡単な手順により正確なメタルケーブル損失計算を行うことができるメタルケーブルの損失計算方法を提供することを目的とする。本発明は、自動的に正確なメタルケーブル損失計算を行うことができるメタルケーブルの損失計算装置を提供することを目的とする。本発明は、パーソナルコンピュータ装置により本発明を実現することができる機械読取り可能な記録媒体を提供することを目的とする。本発明は、通信サービスの利用効率を向上させることができるメタルケーブル損失計算方法および装置および記録媒体を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決する方法として、損失計算を行う回線を各パーツに切分け、それぞれのパーツの四端子パラメータを計算し、分岐路部分については再帰計算させることにより理論による損失計算を汎用的に用いることが可能となり、同時に損失計算プログラムの量を短くすることが可能となる。従来技術とは、ブリッジタップを内包するメタルケーブルの損失計算に理論を用い、汎用化したところが異なる。これにより、メタルケーブルの損失計算においてブリッジタップの個数を問わず、簡単な手順により理論により正確な損失を計算することができる。
【０００９】
すなわち、本発明の第一の観点はメタルケーブルの損失計算方法であって、複数のブリッジタップを有するメタルケーブルの損失計算方法である。
【００１０】
ここで、本発明の特徴とするところは、前記メタルケーブルの構成要素を平行二本線路部分およびブリッジタップの存在する分岐路部分に分解し、前記分岐路部分については再帰計算により四端子パラメータを求め、前記平行二本線路部分については分布定数として四端子パラメータを求め、それぞれの四端子パラメータを合成して前記メタルケーブルの損失を推定するところにある。
【００１１】
本発明の第二の観点はメタルケーブルの損失計算装置であって、複数のブリッジタップを有するメタルケーブルの損失計算手段を備えたメタルケーブルの損失計算装置である。
【００１２】
ここで、本発明の特徴とするところは、前記損失計算手段は、前記メタルケーブルの構成要素を分析する手段と、この分析する手段の分析結果にしたがって前記メタルケーブルを平行二本線路部分およびブリッジタップの存在する分岐路部分に分解する手段と、この分解する手段により分解された前記分岐路部分については再帰計算により四端子パラメータを求め前記平行二本線路部分については分布定数として四端子パラメータを求めそれぞれの四端子パラメータを合成して前記メタルケーブルの損失を推定する手段とを備えるところにある。これにより、自動的に正確なメタルケーブル損失計算を行うことができる。
【００１３】
本発明の第三の観点は機械読取り可能な記録媒体であって、所定のハードウェアと、このハードウェアにインストールされた所定の基本ソフトウェアとを備えたパーソナル・コンピュータ装置に、さらにインストールすることによりそのパーソナルコンピュータ装置を前記メタルケーブルの損失計算装置に相応する装置とするソフトウェアが記録された機械読取り可能な記録媒体である。これにより、パーソナルコンピュータ装置により本発明を実現することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を図１および図２を参照して説明する。図１は本発明実施例のメタルケーブルの損失計算装置の要部ブロック構成図である。図２はブリッジタップを有するメタルケーブルの概念図である。
【００１５】
本発明は、図１に示すように、複数のブリッジタップを有するメタルケーブルの損失計算手段である損失計算部４を備えたメタルケーブルの損失計算装置である。
【００１６】
ここで、本発明の特徴とするところは、損失計算部４は、前記メタルケーブルの構成要素を分析する手段である線路形状分析部１と、この線路形状分析部１の分析結果にしたがって前記メタルケーブルを平行二本線路部分およびブリッジタップの存在する分岐路部分に分解する手段である線路分解部２と、この線路分解部２により分解された前記分岐路部分については再帰計算により四端子パラメータを求め前記平行二本線路部分については分布定数として四端子パラメータを求めそれぞれの四端子パラメータを合成して前記メタルケーブルの損失を推定する手段である損失推定部３とを備えるところにある。
【００１７】
本発明は、図２に示すようなブリッジタップを有するメタルケーブルの損失計算に用いられ、本発明の特徴とするところは、前記メタルケーブルの構成要素を平行二本線路部分▲１▼、▲３▼およびブリッジタップの存在する分岐路部分▲２▼に分解し、分岐路部分▲２▼については再帰計算により四端子パラメータを求め、平行二本線路部分▲１▼および▲３▼については分布定数として四端子パラメータを求め、それぞれの四端子パラメータを合成してメタルケーブル損失を求める。
【００１８】
また、本発明のメタルケーブルの損失推定装置は、所定のハードウェアと、このハードウェアにインストールされた所定の基本ソフトウェアとを備えたパーソナル・コンピュータ装置に、さらにインストールすることによりそのパーソナルコンピュータ装置を本発明のメタルケーブルの損失計算装置に相応する装置とするソフトウェアが記録された機械読取り可能な記録媒体により、パーソナルコンピュータ装置を用いて実現することができる。
【００１９】
【実施例】
本発明実施例を図２ないし図１０を参照して説明する。図３は四端子定数を表す２×２行列を示す図である。図４および図６は平行二本線路部分の回路を示す図である。図５は分岐路部分の回路を示す図である。図７はメタルケーブルの構成要素の分解手順を説明するための図である。図８はメタルケーブルの分解例を示す図である。図９および図１０は本発明の損失計算アルゴリズムを示すフローチャートである。
【００２０】
まず、図２のケーブルを平行二本線路部分▲１▼、▲３▼および分岐路部分▲２▼の各パーツに分解する。図２（ａ）のブリッジタップ部分を一つの四端子回路と考え、図２（ｂ）の状態を経て、図２（ｃ）のように、平行二本線路部分▲１▼、▲３▼および分岐路部分▲２▼の縦続接続回路と考えることができる。図２（ｃ）のＢＴと記した中央部がブリッジタップ部分である分岐路部分▲２▼になる。図２（ｃ）のように考えることにより、メタルケーブルを四端子回路の合成と考えることができることから、メタルケーブルの損失を計算することが可能となる。これらの手順は、図１に示す損失計算部４に、オペレータがメタルケーブルの線路形状を入力することにより、線路形状分析部１および線路分解部２により自動的に行われる。実際には、線路形状はあらかじめデータベースに記録されており、オペレータはその線路の端末の位置を示す情報（端末番号など）を入力する構成とすることにより、オペレータの入力作業を簡単化することがよい。
【００２１】
また、損失を求めるためには、四端子定数を求めなければならない。四端子定数は、図３のように２×２行列で表され、ここでは、各値をＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄと置く。このとき、図２の平行二本線路部分▲１▼、▲３▼の回路は図４で示され、その四端子定数はそれぞれ
Ａ＝Ｄ＝Ｃｏｓｈ（θ）
Ｂ＝Ｚ０  Ｓｉｎｈ（θ）
Ｃ＝Ｚ０  −１Ｓｉｎｈ（θ）
と、表現できる。ここで、Ｚ０  、θは、それぞれ図４の回路の特性インピーダンス、二端子回路の伝達定数である。すなわち、
単位長さ当たりの抵抗＝Ｒ（Ω／ｍ）
単位長さ当たりの容量＝Ｃ（Ｆ／ｍ）
単位長さ当たりのインダクタンス＝Ｌ（Ｈ／ｍ）
単位長さ当たりのコンダクタンス＝Ｇ（Ｓ／ｍ）
角周波数＝ω
定数＝ｊ
線路の長さ＝ＬＥＮ
とするとき、
Ｚ０  ＝√〔（Ｒ＋ｊωＬ）／（Ｇ＋ｊωＣ）〕
θ＝√〔（Ｒ＋ｊωＬ）×（Ｇ＋ｊωＣ）×ＬＥＮ〕
である。
【００２２】
さらに、図２の分岐路部分▲２▼の回路は図５で示される。図５のようにブリッジを有するとき、まず分岐部分の四端子定数を求める。図６は図４と同じ回路であるから、図４と同様な手法で考えることができる。図４と同様に四端子定数を求めた後に、図６の回路に再び戻り、四端子定数の変換を行う。変換された四端子定数は、
Ａ＝Ｄ＝１
Ｂ＝０
Ｃ＝Ｚ０  −１Ｔａｎｈ（θ）
となる。ここで、Ｚ０  、θは、それぞれ図５の特性インピーダンス、伝達定数である。これらの四端子定数が求められた後に、最終的に三つの行列を合成した行列が、図２の回路の四端子定数をそれぞれ表し、その最終的に求められた四端子定数より、損失を求めることが可能となる。これらの手順は、図１に示す損失推定部３により自動的に行われる。
【００２３】
複数のブリッジタップを有するメタルケーブルの分解手順を図７に示す。まず、ケーブルの端部より図２の例を適用する。図７（ａ）の回路▲５▼は、図２の例と同一であるので、図７（ｂ）に示すように、回路▲５▼を平行二本線路部分▲１▼、▲３▼および分岐路部分▲２▼により置き換えることができる。これは四端子回路の合成により、図７（ｃ）に示すように、一つの四端子回路▲７▼として表すことができる。この図７（ｃ）の回路▲５▼を図７（ａ）に当てはめると、図２で説明した基本形となるので、図７（ｄ）に示すように表すことができるため、最終的に一つの四端子回路として示され、ケーブルの損失を計算することができる。
【００２４】
次に損失計算アルゴリズムの流れを図８ないし図１０を参照しながら説明する。まず、メタルケーブルをパーツ化するが、図８はそのメタルケーブルの分解例である。分解はブリッジタップ部分で行われ、ブリッジタップ部分も一つのパーツとして扱う。分解したパーツをそれぞれＢＬ（ｉ、ｊ）の配列で表し、各パーツが心線径、ケーブル長、ケーブル種別、ブリッジタップ有無の情報を持つ。このとき、入力から出力までの最短経路上に存在するパーツをｉ＝１とする。図８では、最短経路は三つの部分に分解され、それぞれ入力に近い側より、ｊ＝１、２、３と表す。経路上にブリッジタップが存在するとき、最短経路側よりｉ＝２、３、…と定義する。
【００２５】
パーツ化されたケーブル情報に基づき図９および図１０の流れに沿って、ケーブル損失を計算する。まず、最も入力側に近いパーツより、四端子パラメータをそれぞれ求める。求めたパラメータは行列αに代入され、次のパーツの計算に移る。２番目のパーツより初めにブリッジタップの有無判断が行われる。現在のパーツがブリッジタップである場合は、ｉにＢＬ（ｉ、ｊ）内部のＢＴ情報（何番目のブリッジタップか）の値が代入され、サブルーチンの再帰呼出により、計算が行われる。ブリッジタイプがない場合は、四端子パラメータを求め、その値を行列βに代入する。行列βは初めに求められた行列αとの合成により、一つの四端子パラメータで表すことができ、この一連の作業をケーブルの終端まで繰り返すことにより、回路全体の四端子パラメータを求めることが可能となり、損失計算を行うことができる。このように本発明実施例によれば、ブリッジタップを有するメタルケーブルについて、容易に正確に損失計算を行うことができる。
【００２６】
以上説明した手順は、図１に示す損失計算部４の線路形状分析部１、線路分解部２、損失推定部３により自動的に実行することができる。なお、本発明の手順を自動的に実行する技術は既知のコンピュータ技術を用いて実現することができるので、ここでの詳細な説明は省略する。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、簡単な手順により正確なメタルケーブル損失計算を行うことができる。これにより、通信サービスの利用効率を向上させることができる。また、本発明装置によれば、自動的に正確なメタルケーブル損失計算を行うことができる。さらに、本発明装置をパーソナルコンピュータ装置により実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例のメタルケーブルの損失計算装置の要部ブロック構成図。
【図２】ブリッジタップを有するメタルケーブルの概念図。
【図３】四端子定数を表す２×２行列を示す図。
【図４】平行二本線路部分の回路を示す図。
【図５】分岐路部分の回路を示す図。
【図６】平行二本線路部分の回路を示す図。
【図７】メタルケーブルの構成要素の分解手順を説明するための図。
【図８】メタルケーブルの分解例を示す図。
【図９】本発明の損失計算アルゴリズムを示すフローチャート。
【図１０】本発明の損失計算アルゴリズムを示すフローチャート。
【符号の説明】
▲１▼、▲３▼、▲４▼、▲６▼  平行二本線路部分
▲２▼  分岐路部分
▲５▼  回路
▲７▼  四端子回路
１  線路形状分析部
２  線路分解部
３  損失推定部
４  損失計算部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003619376.tif 000008
【図８】
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【図９】
0003619376.tif 000010
【図１０】
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