(57)【要約】  本発明は、通信分野に適用され、通信線路における誘導素子を検出する方法及び装置を提供している。前記方法は、前記通信線路の端部に検出信号を入力し、前記通信線路の一端の時間領域電圧ベクトルをサンプリングし、前記時間領域電圧ベクトルに基づいて前記通信線路の一端の差分入力インピーダンス振幅周波数特性曲線を生成し、前記曲線上の極点又は零点の個数に基づいて前記通信線路における誘導素子の数を決定することを含む。通信線路におけるロードコイル又は電話機スプリッターなどの誘導素子の数の自動検出を実現し、判断が正しく、効率が高く、かつ通信線路の故障判断コストを低減している。
2008546262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信線路における誘導素子を検出する方法であって、
前記通信線路の端部に検出信号を入力し、
前記通信線路の一端の時間領域電圧ベクトルをサンプリングし、
前記時間領域電圧ベクトルに基づいて前記通信線路の一端の差分入力インピーダンス振幅周波数特性曲線を生成し、
前記曲線上の極点又は零点の個数に基づいて前記通信線路における誘導素子の数を決定する、
ことを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記通信線路の一端の差分入力インピーダンス振幅周波数特性曲線を生成することは、
前記時間領域電圧ベクトルを周波数領域電圧ベクトルに変換し、
周波数領域電圧ベクトルから前記検出信号に対応する周波数サブシーケンスベクトルを抽出し、
前記周波数領域電圧ベクトル及び周波数サブシーケンスに基づいて前記通信線路の一端の差分入力インピーダンスシーケンスを計算し、
前記差分入力インピーダンスシーケンスに対応する差分入力インピーダンス振幅周波数特性曲線を生成する、
ことを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記検出信号に対応する周波数サブシーケンスベクトルと周波数領域電圧ベクトルとの間の関係が次の式を満たし、
【数１】
2008546262.tif 000025
ここで、
【数２】
2008546262.tif 000026
は周波数サブシーケンスベクトルであり、Ｖａ１ｋ、Ｖ１２ｋは周波数領域電圧ベクトルであり、ｆｓは時間領域電圧ベクトルをサンプリングするサンプリング周波数であり、Ｎは時間領域電圧ベクトルのサンプリング点数であり、Ｍは前記検出信号に含まれるサブ周波数の数であり、ｆｋは前記検出信号に含まれる各周波数成分の周波数値である、
ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記検出信号は正弦波変調信号又はパルス信号であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記検出信号の最高周波数が通信線路の固有共振のピーク値周波数より大きくないことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記通信線路の一端の差分入力インピーダンス振幅周波数特性曲線が、前記通信線路の一端の差分入力インピーダンス伝達関数の振幅周波数特性曲線であるか、又は前記通信線路の一端の差分入力インピーダンス虚部の振幅周波数特性曲線であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記曲線上の極点又は零点の個数に基づいて前記通信線路における誘導素子の数を決定することは、前記通信線路における誘導素子の数が曲線上の極点又は零点の個数であることを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
通信線路における誘導素子を検出する装置であって、
前記通信線路を検出する検出信号を生成する信号生成手段と、
前記信号生成手段に接続され、前記検出信号を通信線路の端部に入力する線路インターフェース手段と、
前記線路インターフェース手段に接続され、前記通信線路の一端の時間領域電圧ベクトルをサンプリングするデータサンプリング手段と、
前記データサンプリング手段に接続され、前記時間領域電圧ベクトルに基づき、前記通信線路の一端の差分入力インピーダンス振幅周波数特性曲線を生成し、生成した特性曲線の極点又は零点の個数に基づき、前記通信線路における誘導素子の数を決定するデジタル信号プロセッサと、
を含むことを特徴とする装置。
【請求項９】
装置の操作を集中制御し、デジタル信号プロセッサによって出力される検出結果を受信する制御手段と、
前記制御手段からデジタル信号プロセッサを介して送信された指示を受信し、信号生成手段をスタートして前記検出信号を生成させ、かつデータサンプリング手段をスタートして通信線路の一端の時間領域電圧ベクトルをサンプリングさせる論理手段と、
を更に含むことを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記制御手段に接続され、前記検出結果を表示する表示手段を更に含むことを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記信号生成手段は、
前記検出信号を記憶する第１記憶部と、
データバスを介して前記第１記憶部に接続され、前記検出信号を読取り、前記検出信号をアナログ信号に変換して出力する第１デジタル／アナログ信号変換部と、
を含むことを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１２】
前記データサンプリング手段は、
前記信号生成手段に接続され、時間領域電圧ベクトルを増幅して出力する差分演算増幅器と、
前記差分演算増幅器に接続され、前記電圧ベクトルをアンチエイリアスフィルタリング処理する線形フィルターと、
前記線形フィルターに接続され、前記線形フィルターによって入力されるアナログ時間領域電圧ベクトルをデジタル時間領域電圧ベクトルに変換する第２アナログ／デジタル信号変換部と、
デジタルバス、制御バス、及びアドレスバスを介して前記第２アナログ／デジタル信号変換部に接続され、前記デジタル時間領域電圧ベクトルを記憶する第２記憶部と、
を含むことを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１３】
装置の操作を集中制御し、デジタル信号プロセッサによって出力される検出結果を受信する制御手段を更に含み、
前記データサンプリング手段は、前記制御手段によってその閉状態又は開状態が制御され、閉状態で前記第２アナログ／デジタル信号変換部がサンプリングでき、開状態で前記第２アナログ／デジタル信号変換部がサンプリングできない第１リレースイッチ組を更に含むことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記線路インターフェース手段は、前記信号生成手段とデータサンプリング手段とに接続され、信号生成手段によって出力される検出信号を前記通信線路に入力し、前記時間領域電圧ベクトルを電流に変換してから、前記データサンプリング手段に入力する二つの電流検出抵抗を含むことを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１５】
装置の操作を集中制御し、デジタル信号プロセッサによって出力される検出結果を受信する制御手段を更に含み、
前記線路インターフェース手段は、前記制御手段によってその閉状態又は開状態が制御され、その閉状態で前記装置が前記通信線路の一端に接続され、その開状態で前記装置が前記通信線路の一端と遮断される第２リレースイッチ組を更に含むことを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記線路インターフェース手段は、第２リレースイッチ組に並列接続される線間容量を更に含むことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記デジタル信号プロセッサは、
前記データサンプリング手段によって入力される時間領域電圧ベクトルを周波数領域電圧ベクトルに変換し、
周波数領域電圧ベクトルから前記検出信号に対応する周波数サブシーケンスベクトルを抽出し、
周波数領域電圧ベクトル及び周波数サブシーケンスベクトルに基づいて差分入力インピーダンスシーケンスを計算し、
前記差分入力インピーダンスシーケンスに対応する差分入力インピーダンス振幅周波数特性曲線を生成する、
ことを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１８】
前記検出信号に対応する周波数サブシーケンスベクトルと周波数領域電圧ベクトルとの間の関係が次の式を満たし、
【数３】
2008546262.tif 000027
ここで、前記Ｖａ１ｋ及びＶ１２ｋは周波数領域電圧ベクトルであり、前記
【数４】
2008546262.tif 000028
は周波数サブシーケンスベクトルであり、ｆｓはサンプリング周波数であり、Ｎはサンプリング点数であり、Ｍは前記検出信号に含まれるサブ周波数の数であり、ｆｋは前記検出信号に含まれる各周波数成分の周波数値である、
ことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記検出信号は正弦波変調信号又はパルス信号であることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項２０】
前記検出信号の最高周波数が通信線路の固有共振のピーク値周波数より大きくないことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信分野に属し、特に通信線路におけるロードコイル又は電話機スプリッターなどの誘導素子を検出する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電信業務分野において、キャリアは市内電話ケーブル（通常はツイストペアケーブルである）を経由して、加入者に広帯域電信サービス及び狭帯域電信サービスを同時に提供し、例えば、普通の電話に増設した非対称性デジタル加入者線（ＡＤＳＬ  ｏｖｅｒ  ＰＯＴＳ：Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｌｉｎｅ  ｏｖｅｒ  Ｐｌａｉｎ  Ｏｌｄ  Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）、総合サービスデジタルネットワークに増設したＡＤＳＬ（ＡＤＳＬ  ｏｖｅｒ  ＩＳＤＮ：Ｖｅｒｙ  ｈｉｇｈ  ｂｉｔ−ｒａｔｅ  ＤＳＬ  ｏｖｅｒ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＰＯＴＳに増設した超高速デジタル加入者通信線路（ＶＤＳＬ  ｏｖｅｒ  ＰＯＴＳ：Ｖｅｒｙ  ｈｉｇｈ  ｂｉｔ−ｒａｔｅ  ＤＳＬ  ｏｖｅｒ  ＰＯＳＴ）及びＩＳＤＮに増設したＶＤＳＬ（ＶＤＳＬ  ｏｖｅｒ  ＩＳＤＮ）などのサービスである。当該種類の応用は既にかなり普及しており、本発明では、ＡＤＳＬ、ＶＤＳＬをｘＤＳＬと総称する。
【０００３】
図１に示すように、ｘＤＳＬ信号及びＰＯＴＳ／ＩＳＤＮは１つの加入者外線に共存する。局側で、広帯域アクセス設備デジタル加入者線アクセスマルチプレクサー（ＤＳＬＡＭ：Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｌｉｎｅ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）内の音声スプリッター（ＳＰＬ，Ｓｐｌｉｔｔｅｒ）は広帯域サービスと狭帯域サービスとを区分して、それぞれ広帯域サービスボードと狭帯域サービスボードとに送って処理させる。そのうち、広帯域サービスボードは即ちｘＤＳＬサービスボードであり、狭帯域サービスボードは即ちＰＯＴＳ／ＩＳＤＮサービスボードである。加入者側で、スプリッター（ＳＰＬ）は分離された広帯域サービスと狭帯域サービスとを加入者側の遠隔加入者ユニット（ＲＴＵ：Ｒｅｍｏｔｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ  Ｕｎｉｔ）と電話機とに送る。通信線路の品質と故障状況を判断するように、サービスオペレーション及びメンテナンスの過程において、加入者通信線路に対して種々の測定を行う必要がある。図１における広帯域線路検出装置は種々のテスト機能を実現する装置である。
【０００４】
音声信号伝送品質を高めるためには、通信線路に少なくとも１つのコイルを直列することがよくあるが、ｘＤＳＬサービスの開通にとって、コイルの存在はｘＤＳＬサービスの開通に厳しい影響を与え、ｘＤＳＬサービスの開通をサポートするために、通信線路内の直列コイルを除去する必要がある。従って、キャリアが通信線路のインテリジェントメンテナンスを実現することに対して、ある通信線路にロードコイルがあるかどうかを如何に決定するかは非常に重要である。同時に、局側にとって、故障を判断する際に、常に局側又は加入者側のＳＰＬが既に実装されたかどうかを知る必要があり、ＳＰＬが既に実装されたかどうかを如何に判断するかも通信線路のインテリジェントメンテナンスを実現する重要な内容である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、通信線路にロードコイル又は電話機スプリッターなどの誘導素子があるかどうかを検出する、通信線路における誘導素子の検出方法及び装置を提供している。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に提供される通信線路における誘導素子を検出する方法であって、前記通信線路の端部に検出信号を入力し、前記通信線路の一端の時間領域電圧ベクトルをサンプリングし、前記時間領域電圧ベクトルに基づいて前記通信線路の一端の差分入力インピーダンス振幅周波数特性曲線を生成し、前記曲線上の極点又は零点の個数に基づいて前記通信線路における誘導素子の数を決定する、ことを含む。
【０００７】
本発明に提供される通信線路における誘導素子を検出する装置であって、前記通信線路を検出する検出信号を生成する信号生成手段と、前記信号生成手段に接続され、前記検出信号を通信線路の端部に入力する線路インターフェース手段と、前記線路インターフェース手段に接続され、前記通信線路の一端の時間領域電圧ベクトルをサンプリングするデータサンプリング手段と、前記データサンプリング手段に接続され、前記時間領域電圧ベクトルに基づき、前記通信線路の一端の差分入力インピーダンス振幅周波数特性曲線を生成し、生成した特性曲線の極点又は零点の個数に基づき、前記通信線路における誘導素子の数を決定するデジタル信号プロセッサと、を含む。
【発明の効果】
【０００８】
以上の技術案からわかるように、本発明は通信線路の端部に検出信号を入力し、通信線路の１つの端の時間領域電圧ベクトルをサンプリングし、時間領域電圧ベクトルに基づいて前記通信線路の１つの端の差分入力インピーダンス振幅周波数特性曲線を生成し、差分入力インピーダンス振幅周波数特性曲線上の極点又は零点の個数に基づき、前記通信線路における誘導素子の数を決定することにより、通信線路におけるロードコイル又は電話機スプリッターなどの誘導素子の数の自動検出を実現しており、判断が正しく、効率が高く、かつ通信線路の故障判断コストを低減している。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面及び実施形態を結び付けて、本発明を更に詳しく説明する。ここで述べた具体的な実施形態は本発明を解釈するのみに用いられ、本発明を限定するものではないと理解されるべきである。
【００１０】
回路物理モデルにおいてロードコイル又は電話機スプリッターの両方とも差動モードインダクタンスコイルに相当（ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ）しているため、本発明ではインダクタンスと容量との共振原理に基づいて通信線路におけるロードコイル又は電話機スプリッターの自動検出を実現する。
通信線路に１つのコイルがある場合、図２に示されたようであり、図中のＬ１及びＬ２は通信線路におけるロードコイル又は電話機スプリッターを代表している。図中の矢印に表示される差分入力インピーダンスＺｉｎに対して、導出できるＺｉｎの周波数領域伝達関数は、次式のように表される。
【００１１】
【数１】
2008546262.tif 000003
【００１２】
当該伝達関数は正の周波数領域で１つの極点を有し、当該極点の分布は次式で表される。
【００１３】
【数２】
2008546262.tif 000004
【００１４】
前記伝達関数の差分入力インピーダンス振幅周波数特性曲線は図３に示されたようであり、曲線波形からわかるように、通信線路に１つのコイルがある場合、通信線路の差分入力インピーダンス伝達関数の振幅周波数特性曲線には１つの極点（波の峰）がある。
通信線路に２つのコイルがある場合、通信線路回路モデルは図４に示されたようであり、同様にして次式が得られる、
【００１５】
【数３】
2008546262.tif 000005
【００１６】
ここで、ｍ、ｎは通信線路の基本パラメータに関する常数である。
当該伝達関数は正の周波数領域で２つの極点を有し、当該２つの極点の分布はそれぞれ下記のようである。
【００１７】
【数４】
2008546262.tif 000006
【００１８】
以上の伝達関数の差分入力インピーダンス振幅周波数特性曲線は図５に示されたようであり、曲線の波形からわかるように、通信線路に２つのコイルがある場合、通信線路の差分入力インピーダンス伝達関数の振幅周波数特性曲線には２つの極点がある。
通信線路に１つ及び２つのコイルがある場合の通信線路の差分入力インピーダンス伝達関数の特徴に基づいて分析すれば、仮に通信線路にＮ個のコイルがある場合は、次式のようになる。
【００１９】
【数５】
2008546262.tif 000007
【００２０】
ここで、ｍｊ、ｎｊ（ｊ＝０，１，・・・，２Ｎ−１，２Ｎ）は通信線路の基本パラメータに関する常数である。通信線路にＮ＋１個のコイルがある場合、Ｎ個のコイルがある場合と、Ｎ＋１個のコイルがある場合とに対応する回路モデルが満たされる関係により、次式が得られる。
【００２１】
【数６】
2008546262.tif 000008
【００２２】
当該式を簡単にすると、次式が得られる。
【００２３】
【数７】
2008546262.tif 000009
【００２４】
ここで、
【数８】
2008546262.tif 000010
は通信線路の基本パラメータに関する定数である。当該式では、通信線路の差分入力インピーダンス伝達関数の振幅周波数特性曲線上の極点の個数が通信線路におけるコイルの個数と等しいことが示される。
言うまでもなく、本発明においては、差分入力インピーダンス伝達関数の振幅周波数特性曲線上の零点（波の谷）の個数によってコイルがあるかどうか及びコイルの個数を決定し、又は差分入力インピーダンス虚部の振幅周波数特性曲線上の極点又は零点の個数によってコイルがあるかどうか及びコイルの個数を決定することもできる。
【００２５】
本発明の１実施形態において、コイルが通信線路の始端にある特殊な場合が考慮される。コイル、例えば、局側電話機スプリッターが通信線路の始端に接続されている場合、上記の全てのモデルにおいて、
【数９】
2008546262.tif 000011
に相当する。
【数１０】
2008546262.tif 000012
を差分入力インピーダンス伝達関数の極点周波数分布に代入すれば、このとき必ずある１つの極点周波数が無限大になることがわかるが、これはハードウェアでは実現できないことである。つまり、有限周波数領域内の通信線路差分入力インピーダンス伝達関数の振幅周波数特性曲線上の極点の個数は通信線路におけるコイルの個数より１つ少ない。
例えば、上記通信線路に１つのコイルがある場合に、
【００２６】
【数１１】
2008546262.tif 000013
【００２７】
さらに、例えば、上記通信線路に２つのコイルがある場合に、
【００２８】
【数１２】
2008546262.tif 000014
【００２９】
前記コイルが通信線路の始端にあるという特殊な場合の検出を満たすために、本発明では、通信線路の始端に１つの線間容量を追加する。このとき、コイルが通信線路のどこにあるかにもかかわらず、通信線路の差分入力インピーダンス伝達関数の振幅周波数特性曲線上の極点の個数が通信線路におけるコイルの個数と等しいことが得られる。
【００３０】
本発明の他の実施形態として、通信線路の固有共振の要素による検出への影響が考慮される。一般的に通信線路が比較的長いため、周波数が比較的高いとき、通信線路において上記回路モデルを用いて信号の伝送特性を表すことができず、このとき、伝送線モデルによって、通信線路での信号の伝送特性を表す必要がある。伝送線理論によれば、端末がマッチングしない条件で、通信線路にコイルを加えなくても、通信線路の差分入力インピーダンス伝達関数の振幅周波数特性曲線自身に共振が出、共振周波数は通信線路の長さに関連している。例えば、端末開路の伝送線に対して、通信線路の長さが信号波長の半分に等しいとき、通信線路の差分入力インピーダンス伝達関数の振幅周波数特性曲線に１つの極点が出る。図６は長さ６キロの通信線路が端末開路の場合での固有共振状況を示す図であり、この図からわかるように、周波数が約１５．３ＫＨｚになるところで、通信線路の差分入力インピーダンス伝達関数の振幅周波数特性曲線には１つの極点が出る。普通のポリ塩化ビニル絶縁ツイステッドペアにとって、その固有共振のピーク値周波数は約
【数１３】
2008546262.tif 000015
である。ここで、ｃは真空中の光速であり、ｌは通信線路の長さである。
【００３１】
通信線路の固有共振のピーク値が検出に影響を与えないようにするため、本発明では、検出信号の周波数を制限して、検出信号の最高周波数が通信線路の固有共振のピーク値周波数より大きくないようにする。
【００３２】
図７は本発明に提供される、ロードコイルの自動検出を実現する広帯域通信線路検出装置１００のハードウェア構成図である。
広帯域通信線路検出装置１００は、制御手段１０１と、デジタル信号プロセッサ１０２と、信号生成手段１０３と、データサンプリング手段１０４と、表示手段１０５と、線路インターフェース手段１０６と、論理手段１０７とを備える。
【００３３】
制御手段１０１は物理上で中央処理装置（ＣＰＵ，Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）であり、検出装置１００の検出操作を集中制御し、デジタル信号プロセッサ１０２との間でＨＰＩ（Ｈｏｓｔ  Ｐｏｒｔ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ，ホストポートインターフェース）を介して相互通信を行う。制御手段１０１はデジタル信号プロセッサ１０２の記憶空間に直接にアクセスすることができる。
デジタル信号プロセッサ１０２はデータサンプリング手段１０４によって入力される信号を演算処理し、差分入力インピーダンスの振幅周波数特性曲線を生成し、曲線上の極点又は零点の個数を判断し、検出結果を制御手段１０１にリポートする。制御手段１０１は検出結果を表示手段１０５に入力して表示処理させる。
【００３４】
信号生成手段１０３は検出用の特定信号を生成する。デジタル／アナログ変換部１０３１のデジタル入力データバスは記憶部１０３２のデータバスに接続され、記憶部１０３２は制御手段１０１によって設定される検出信号を記憶する。周波数領域の曲線を描き出す必要があるため、検出信号が一定の帯域を有する必要がある。しかし、連続帯域の信号の実現は難しい。コストから見れば、検出信号は要求される帯域内の一連の離散周波数点信号の集合となるべきであり、本発明では正弦波変調信号又はパルス信号の送信によって実現される。デジタル／アナログ変換部１０３１は記憶部１０３２に記憶されている検出信号を読取り、線路インターフェース手段１０６を介して検出信号を通信線路に送信する。
【００３５】
線路インターフェース手段１０６において、電流検出抵抗Ｒ１０６８、１０６９の一端がそれぞれデジタル／アナログ変換部１０３１のアナログ出力に接続され、電流検出抵抗Ｒ１０６８、１０６９の他端がリレースイッチＫ３、Ｋ４を介して外線に接続される。コイルが通信線路の始端にある際に差分入力インピーダンスの振幅周波数特性曲線上の極点の個数がコイルの個数より１つ少ない現象を解決するように、線間容量ＣｂがリレースイッチＫ３、Ｋ４と並列接続されて、通信線路と接続される場合に通信線路の始端に接続される。 
【００３６】
データサンプリング手段１０４は線路サンプリングノードＶａ、Ｖ１、Ｖ２の時間領域電圧ベクトルＶ１−Ｖ２、Ｖａ−Ｖ１を検出して、デジタル信号プロセッサ１０２に入力して演算処理させる。アナログ／デジタル変換部１０４２はデータバス、アドレスバス、及び制御バスを介して記憶部１０４３にアクセスする。アナログ／デジタル変換部１０４２のアナログ入力は線形フィルター１０４４、１０４５、差分演算増幅器１０４６、１０４７を介して三つのサンプリングノードＶａ、Ｖ１、Ｖ２に接続される。
図７に示した回路ブロック図によって、通信線路の差分入力インピーダンス伝達関数が次式になることがわかる。
【００３７】
【数１４】
2008546262.tif 000016
【００３８】
その振幅周波数特性は次式で表される。
【００３９】
【数１５】
2008546262.tif 000017
【００４０】
ここで、
【００４１】
【数１６】
2008546262.tif 000018
【００４２】
従って、時間領域電圧ベクトルをサンプリングするサンプリング周波数（即ち、単位時間内のサンプリング回数）とサンプリング点数とがそれぞれｆｓ，Ｎであり、同時に、サンプリングしてＶａ１、Ｖ１２のシーケンス値を得た後Ｖａ１、Ｖ１２を高速フーリエ変換（ＦＦＴ，Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）する場合、得られるシーケンスはＶａ１ｋ、Ｖ１２ｋ（ｋ＝０，１，・・・，Ｎ−２，Ｎ−１）である。
【００４３】
送信される信号にＭ個の周波数が含まれ、それぞれｆ１、ｆ２、・・・、ｆＭ−１、ｆＭであると仮定し、次いでＶａ１、Ｖ１２シーケンスでこれらの周波数信号に対応する部分集合を探し出して、新しいシーケンス
【数１７】
2008546262.tif 000019
を得る。この新しいＭ点シーケンス
【数１８】
2008546262.tif 000020
と元のＮ点シーケンスＶａ１ｋ、Ｖ１２ｋ（ｋ＝０，１，・・・，Ｎ−２，Ｎ−１）との関係は次式で表される。
【００４４】
【数１９】
2008546262.tif 000021
【００４５】
ここで、Ｍは検出信号に含まれるサブ周波数の数であり、ｆｋは送信される検出信号に含まれる各周波数成分の周波数値である。
新しいシーケンスの各要素の幅を求め、次いで
【数２０】
2008546262.tif 000022
に対応する位置の要素を割ってＲを掛けると、Ｍ個の周波数信号ｆ１，ｆ２，・・・，ｆＭ−１，ｆＭで対応する差分入力インピーダンスの幅値が得られる。これらの周波数点と、対応する差分入力インピーダンスの幅値とを曲線で描き出すと、所要の差分入力インピーダンス振幅周波数特性曲線が得られ、当該曲線上の極点の個数によって通信線路にコイルがあるかどうか及びコイルの個数が決定できる。
図８に示したのは装置１００でテストを実現するフローであり、詳しくは以下の通りである。
【００４６】
ステップＳ８０１で、制御手段１０１はリレースイッチＫ３、Ｋ４の開閉状態を閉に制御し、即ち、通信線路にアクセスする。制御手段１０１は、デジタル信号プロセッサ１０２の準備が整ったことを検出した後、デジタル信号プロセッサ１０２にスタートコマンドを送信する。デジタル信号プロセッサ１０２はコマンドを受信した後、データサンプリングコマンドを論理手段１０７に送信する。論理手段１０７はデジタル／アナログ変換部１０３１をスタートして検出信号を生成する。デジタル／アナログ変換部１０３１は記憶部１０３２から検出信号を読取り、アナログ信号に変換し、線路インターフェース手段１０６を通じて通信線路に入力する。通信線路の固有共振ピーク値による検出への影響を避けるために、上記検出信号の最高周波数が通信線路の固有共振ピーク値より大きくないようにする。ステップＳ８０２で、検出信号が通信線路で安定された後、制御手段１０１はリレースイッチＫ１、Ｋ２を閉に制御する。論理手段１０７はアナログ／デジタル変換部１０４２をスタートしてサンプリングする。アナログ／デジタル変換部１０４２はサンプリングノードＶａ、Ｖ１、Ｖ２でＶａ−Ｖ１とＶ１−Ｖ２の２つの時間領域電圧ベクトルをサンプリングし、差分演算増幅器１０４６，１０４７に入力して増幅する。増幅された後の電圧ベクトルは、線形フィルター１０４４、１０４５に入力され、アンチエイリアスフィルタリング処理されて、帯域外信号をフィルタリングする。アナログ／デジタル変換部１０４２はフィルタリングされた後のアナログ電圧信号を、デジタル信号プロセッサ１０２の処理に適合できるデジタル信号に変換して、記憶部１０４３に記憶する。
【００４７】
ステップＳ８０３で、デジタル信号プロセッサ１０２はサンプリングして得られた時間領域電圧ベクトルＶａ−Ｖ１とＶ１−Ｖ２との２つのベクトルのデータを記憶部１０４３から取り出し、ＦＦＴ変換処理を行って、対応する周波数領域電圧ベクトルＶａ１ｋ＝Ｖａ−Ｖ１とＶ１２ｋ＝Ｖ１−Ｖ２とを得る。
ステップＳ８０４で、デジタル信号プロセッサ１０２は検出信号に対応する周波数サブシーケンスをさらに探し出し、これらのサブシーケンスのベクトルＶａ１ｋ＝Ｖａ−Ｖ１とＶ１２ｋ＝Ｖ１−Ｖ２とを計算する。
ステップＳ８０５で、デジタル信号プロセッサ１０２は計算によってシーケンス
【数２１】
2008546262.tif 000023
を得る。
【００４８】
ステップＳ８０６で、デジタル信号プロセッサ１０２はシーケンス
【数２２】
2008546262.tif 000024
を描いて出力し、通信線路の差分入力インピーダンス振幅周波数特性曲線を生成し、差分入力インピーダンス振幅周波数特性曲線波形上の極点又は零点の個数を決定し、当該極点又は零点の個数が検出結果である。
ステップＳ８０７で、デジタル信号プロセッサ１０２は検出結果及び他のデータを制御手段１０１にリポートする。制御手段１０１は検出結果及び他のデータを表示手段１０５に入力して表示処理させる。
【００４９】
上記は、本発明の好ましい実施例にすぎず、本発明の保護範囲を限定するものではない。本発明の精神及び原則内で行われる種々の修正、均等な変更、改良などは全て本発明の保護範囲内に含まれるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】加入者通信線路の故障検出システム環境図である。
【図２】通信線路に１つのコイルがある回路モデル図である。
【図３】通信線路に１つのコイルがある通信線路の差分入力インピーダンス振幅周波数特性曲線図である。
【図４】通信線路に２つのコイルがある回路モデル図である。
【図５】通信線路に２つのコイルがある通信線路の差分入力インピーダンス振幅周波数特性曲線図である。
【図６】通信線路に固有共振がある際の通信線路の差分入力インピーダンス振幅周波数特性曲線図である。
【図７】本発明の１実施形態の広帯域通信線路検出装置の構成図である。
【図８】本発明の１実施形態の加入者通信線路故障検出の実現フローチャートである。
【符号の説明】
【００５１】
１００  広帯域通信線路検出装置
１０１  制御手段
１０２  デジタル信号プロセッサ
１０３  信号生成手段
１０３１  デジタル／アナログ変換部
１０３２  記憶部
１０４  データサンプリング手段
１０４２  アナログ／デジタル変換部
１０４３  記憶部
１０４４，１０４５  線形フィルター
１０４６，１０４７  
１０５  表示手段
１０６  線路インターフェース手段
１０６８，１０６９  電流検出抵抗
１０７  論理手段
Ｃｂ  線間容量
Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４  リレースイッチ
Ｖａ，Ｖ１，Ｖ２  サンプリングノード
【図１】
2008546262.tif 000029
【図２】
2008546262.tif 000030
【図３】
2008546262.tif 000031
【図４】
2008546262.tif 000032
【図５】
2008546262.tif 000033
【図６】
2008546262.tif 000034
【図７】
2008546262.tif 000035
【図８】
2008546262.tif 000036
【国際調査報告】
2008546262.tif 000037
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