(57)【要約】【課題】衝突検出機能を有した通信システムにおいて、伝送距離および分岐接続数の両最大値を増加することができる通信システムを提供する。【解決手段】この通信システムは、複数の通信端末１と分岐器２と平衡２線ケーブルＣ１とからなり、通信端末１が分岐器２および平衡２線ケーブルＣ１を介して相互にデータ信号を送受信するもので、分岐器２は、平衡２線ケーブルＣ１と接続するための一対の送り端子部２ａ，２ｂと、平衡２線ケーブルＣ２を介して当該分岐器２を通信端末１に接続するための分岐端子部２ｃと、分岐回路部２ｄを備え、分岐回路部２ｄは、送り端子部２ａ，２ｂのうち一方の送り端子部に入来する被変調波信号に対して、他方の送り端子部から送出される被変調波信号の減衰が少なくなるように、分岐点を高インピーダンスで接続し、分岐端子部２ｃのインピーダンスが被変調波信号の伝送線路の特性インピーダンスに等しくなるように構成される。【選択図】　　　　図１
2004048500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の通信端末と、これらの各通信端末に接続される分岐器と、これらの各分岐器間に接続される平衡２線ケーブルとにより構成され、前記複数の通信端末が前記分岐器および前記平衡２線ケーブルを介して相互にデータ信号を送受信する通信システムであって、前記通信端末は、送信するべきデータ信号から被変調波信号を生成し前記平衡２線ケーブルに送信する信号送信部と、その信号送信部が送信した自らの被変調波信号を受信しこれを復調してデータ信号を得る送信信号受信部と、前記平衡２線ケーブルからの被変調波信号を受信しこれを復調してデータ信号を得る伝送信号受信部と、前記送信信号受信部と前記伝送信号受信部とが受信し復調して得られた夫々のデータ信号を比較することにより前記平衡２線ケーブル上のデータ信号の衝突を検出する信号衝突検出部とを備え、前記分岐器は、前記平衡２線ケーブルと接続するための一対の送り端子部と、当該分岐器を前記通信端末に接続するための分岐端子部と、分岐回路部を含み、前記分岐回路部は、前記一対の送り端子部間の両ラインと前記分岐端子部との間に介設され前記平衡２線ケーブルに対してハイインピーダンスとなる一対の抵抗と、これら一対の抵抗と前記分岐端子部との間に介設され前記平衡２線ケーブルとインピーダンス整合をとるためのトランスとにより構成されることを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記分岐器は、前記送り端子部からの被変調波信号を増幅する受信信号増幅器と、前記分岐端子部からの被変調波信号を増幅する送信信号増幅器と、第１の入出力端子から入力された被変調波信号を分配して第２，第３の入出力端子から出力し、第２，第３の入出力端子から入力された被変調波信号を混合して前記第１の入出力端子から出力する２つのハイブリッド回路とを有し、一方の前記ハイブリッド回路の第１の入出力端子を前記分岐回路部と前記分岐端子部との間で前記分岐回路部側に接続し、他方のハイブリッド回路の第１の入出力端子を前記分岐回路部と前記分岐端子部との間で前記分岐端子部側に接続し、２つの前記ハイブリッド回路の第２，第３の入出力端子間を、前記受信信号増幅器と前記送信信号増幅器とで接続したことを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項３】
前記通信端末は、第１の入出力端子から入力された被変調波信号を分配して第２，第３の入出力端子から出力し第２，第３の入出力端子から入力された被変調波信号を混合して前記第１の入出力端子から出力するハイブリッド回路を有し、前記ハイブリッド回路の第１の入出力端子を前記平衡２線ケーブルと接続し、前記ハイブリッド回路の第２の入出力端子と前記信号送信部との間に、前記信号送信部からの被変調波信号を増幅する送信信号増幅器を接続し、前記ハイブリッド回路の第３の入出力端子と前記伝送信号受信部との間に、前記平衡２線ケーブルからの被変調波信号を増幅する受信信号増幅器を接続して構成され、前記送信信号増幅器と前記受信信号増幅器は、合わせて、前記ハイブリッド回路における逆結合減衰量分だけ被変調波信号を増幅させることを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項４】
前記通信端末は、第１の入出力端子から入力された被変調波信号を分配して第２，第３の入出力端子から出力し第２，第３の入出力端子から入力された被変調波信号を混合して前記第１の入出力端子から出力するハイブリッド回路を有し、前記ハイブリッド回路の第１の入出力端子を前記平衡２線ケーブルと接続し、前記ハイブリッド回路の第２の入出力端子と前記信号送信部との間に、前記信号送信部からの被変調波信号を増幅する送信信号増幅器を接続し、前記ハイブリッド回路の第３の入出力端子と前記伝送信号受信部とを接続して構成され、前記送信信号増幅器は、前記ハイブリッド回路における逆結合減衰量分だけ被変調波信号を増幅させることを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ信号の送受信を行う通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９は従来の一般的な通信システムの一構成例を示す図である。この図に示す通信システムは、複数の通信端末１００と、これらの各通信端末１００に分岐接続される平衡２線ケーブル（ペア線）Ｃとにより構成され、複数の通信端末１００が平衡２線ケーブルＣを介して相互にデータ信号を送受信するようになっている。
【０００３】
通信端末１００は、平衡２線ケーブルＣで当該通信端末１００を他の通信端末１００と接続するための端子部１００ｉと、データ信号の送信及び受信などの各種処理を実行するＣＰＵ部１００ｆと、このＣＰＵ部１００ｆからの送信するべきデータ信号から被変調波信号を生成し、これを端子部１００ｉから他の通信端末１００に送信する信号送信部１００ｂと、信号送信部１００ｂが送信した自らの被変調波信号を受信し、これを復調して得られるデータ信号を信号衝突検出部１００ｅに出力する送信信号受信部１００ｃと、端子部１００ｉに入来する平衡２線ケーブルＣからの被変調波信号を受信し、これを復調して得られるデータ信号をＣＰＵ部１００ｆおよび信号衝突検出部１００ｅに出力する伝送信号受信部１００ｄと、送信信号受信部１００ｃと伝送信号受信部１００ｄとが受信して得られた夫々のデータ信号を比較することにより平衡２線ケーブルＣ上のデータ信号の衝突を検出する信号衝突検出部と、信号送信部１００ｂの出力および伝送信号受信部１００ｄの入力と端子部１００ｉとの間に介設される２線４線変換回路１００ａと、交流電源の交流電力を直流電力に変換する電源部１００ｇと、この電源部１００ｇで変換された直流電力から駆動電力を生成して各部に供給する内部電源１００ｈとを備えている。
【０００４】
このような通信システムでは、通信端末１００の信号送信部１００ｂでデータ信号および搬送波信号から被変調波信号が生成され、２線４線変換回路１００ａを経由して平衡２線ケーブルＣ上に送信される。送信された被変調波信号は、別の通信端末１００に受信され、その伝送信号受信部１００ｄで復調され、元のデータ信号に復号される。
【０００５】
ここで、平衡２線ケーブルＣ上の伝送信号の周波数については、上りと下りとで同一の周波数帯域が使用される。配線形態は任意の箇所で分岐が可能なマルチドロップであり、分岐点では直接平衡２線ケーブルＣ同士が結ばれる。
【０００６】
このような通信方式の場合、複数の通信端末１００が同時に送信すると、平衡２線ケーブルＣに送信された信号が衝突し、何れの通信端末１００においても通信相手の信号を正常に受信することができなくなる。このため、一般的に、各通信端末１００は、送信前に、伝送信号受信部１００ｄで受信されるデータ信号を監視することにより、平衡２線ケーブルＣ上に送信中の信号が有るか無いかを検出することになっている。そして、平衡２線ケーブルＣ上に送信中の信号が有ることを検出した場合には、送信時点を延期し、再度検出を行って送信中の信号が無ければ送信を行うように送信タイミングの調整が行われるようになっている。
【０００７】
また、通信装置１００は、被変調波信号の送信中には、信号衝突検出部１００ｅにてデータ信号が正常に送信されているのか、他の通信装置１００から送信されたデータ信号と衝突していないのかを検出している。つまり、伝送信号受信部１００ｄと送信信号受信部１００ｃとのデータ信号が一致した場合には、平衡２線ケーブルＣ上に伝送されている信号は１つであり信号の衝突は起こっていないと判断し、一致しない場合には、平衡２線ケーブルＣ上に伝送されている信号は複数あり、信号の衝突が起こっていると判断する。データ信号の衝突を検出した場合には、送信中の被変調波信号を停止させ、時間をおいて再び被変調波信号の送信を試みる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の通信システムでは、信号の衝突を回避しつつ信号の送受信を好適に行うことができるものの、平衡２線ケーブルＣの分岐点ｘでは、直接ケーブル同士が接続されるために、その分岐点ｘで平衡２線ケーブルのインピーダンスが低下してしまい、伝送信号である被変調波信号が減衰および反射するという問題があった。また、これにより、被変調波信号の振幅が小さくなり、被変調波信号が大きな歪みを持つようになると、データ信号の復調が不可能となり、伝送距離および分岐接続数の両最大値を増加することができない。
【０００９】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであって、その目的とするところは、衝突検出機能を有した通信システムにおいて、伝送距離および分岐接続数の両最大値を増加することができる通信システムを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、複数の通信端末と、これらの各通信端末に接続される分岐器と、これらの各分岐器間に接続される平衡２線ケーブルとにより構成され、前記複数の通信端末が前記分岐器および前記平衡２線ケーブルを介して相互にデータ信号を送受信する通信システムであって、前記通信端末は、送信するべきデータ信号から被変調波信号を生成し前記平衡２線ケーブルに送信する信号送信部と、その信号送信部が送信した自らの被変調波信号を受信しこれを復調してデータ信号を得る送信信号受信部と、前記平衡２線ケーブルからの被変調波信号を受信しこれを復調してデータ信号を得る伝送信号受信部と、前記送信信号受信部と前記伝送信号受信部とが受信し復調して得られた夫々のデータ信号を比較することにより前記平衡２線ケーブル上のデータ信号の衝突を検出する信号衝突検出部とを備え、前記分岐器は、前記平衡２線ケーブルと接続するための一対の送り端子部と、当該分岐器を前記通信端末に接続するための分岐端子部と、分岐回路部を含み、前記分岐回路部は、前記一対の送り端子部間の両ラインと前記分岐端子部との間に介設され前記平衡２線ケーブルに対してハイインピーダンスとなる一対の抵抗と、これら一対の抵抗と前記分岐端子部との間に介設され前記平衡２線ケーブルとインピーダンス整合をとるためのトランスとにより構成されるものとした。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１記載の発明において、前記分岐器は、前記送り端子部からの被変調波信号を増幅する受信信号増幅器と、前記分岐端子部からの被変調波信号を増幅する送信信号増幅器と、第１の入出力端子から入力された被変調波信号を分配して第２，第３の入出力端子から出力し、第２，第３の入出力端子から入力された被変調波信号を混合して前記第１の入出力端子から出力する２つのハイブリッド回路とを有し、一方の前記ハイブリッド回路の第１の入出力端子を前記分岐回路部と前記分岐端子部との間で前記分岐回路部側に接続し、他方のハイブリッド回路の第１の入出力端子を前記分岐回路部と前記分岐端子部との間で前記分岐端子部側に接続し、２つの前記ハイブリッド回路の第２，第３の入出力端子間を、前記受信信号増幅器と前記送信信号増幅器とで接続したものとした。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１記載の発明において、前記通信端末は、第１の入出力端子から入力された被変調波信号を分配して第２，第３の入出力端子から出力し第２，第３の入出力端子から入力された被変調波信号を混合して前記第１の入出力端子から出力するハイブリッド回路を有し、前記ハイブリッド回路の第１の入出力端子を前記平衡２線ケーブルと接続し、前記ハイブリッド回路の第２の入出力端子と前記信号送信部との間に、前記信号送信部からの被変調波信号を増幅する送信信号増幅器を接続し、前記ハイブリッド回路の第３の入出力端子と前記伝送信号受信部との間に、前記平衡２線ケーブルからの被変調波信号を増幅する受信信号増幅器を接続して構成され、前記送信信号増幅器と前記受信信号増幅器は、合わせて、前記ハイブリッド回路における逆結合減衰量分だけ被変調波信号を増幅させるものとした。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１記載の発明において、前記通信端末は、第１の入出力端子から入力された被変調波信号を分配して第２，第３の入出力端子から出力し第２，第３の入出力端子から入力された被変調波信号を混合して前記第１の入出力端子から出力するハイブリッド回路を有し、前記ハイブリッド回路の第１の入出力端子を前記平衡２線ケーブルと接続し、前記ハイブリッド回路の第２の入出力端子と前記信号送信部との間に、前記信号送信部からの被変調波信号を増幅する送信信号増幅器を接続し、前記ハイブリッド回路の第３の入出力端子と前記伝送信号受信部とを接続して構成され、前記送信信号増幅器は、前記ハイブリッド回路における逆結合減衰量分だけ被変調波信号を増幅させるものとした。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施形態１から実施形態４によって説明する。
（実施形態１）
図１は本発明に係る第１実施形態の通信システムの構成例を示す図、図２は同通信システムにおける通信端末の構成図、図３は同通信システムにおける分岐器の構成図である。
【００１５】
第１実施形態の通信システムは、図１に示すように、複数の通信端末１と、これらの各通信端末１に接続される分岐器２と、これらの各分岐器２間に接続される平衡２線ケーブルＣ１とにより構成され、複数の通信端末１が分岐器２および平衡２線ケーブルＣ１を介して相互にデータ信号を送受信するようになっている。
【００１６】
通信端末１は、図２に示すように、平衡２線ケーブルＣ２を介して直下の（当該通信端末１に接続される）分岐器２と接続される端子部１ｉと、データ信号の送信および受信などの各種処理を実行するＣＰＵ部１ｆと、このＣＰＵ部１ｆからの送信するべきデータ信号から被変調波信号を生成し、これを直下の分岐器２経由で他の通信端末１に送信する信号送信部１ｂと、信号送信部１ｂが送信した自らの被変調波信号を受信し、これを復調して得られるデータ信号を信号衝突検出部１ｅに出力する送信信号受信部１ｃと、端子部１ｉに入来する平衡２線ケーブルＣ１，Ｃ２からの被変調波信号を受信し、これを復調して得られるデータ信号をＣＰＵ部１ｆおよび信号衝突検出部１ｅに出力する伝送信号受信部１ｄと、送信信号受信部１ｃと伝送信号受信部１ｄとが受信し復調して得られた夫々のデータ信号を比較することにより平衡２線ケーブルＣ１，Ｃ２上のデータ信号の衝突を検出する信号衝突検出部１ｅと、信号送信部１ｂの出力および伝送信号受信部１ｄの入力と端子部１ｉとの間に介設される２線４線変換回路１ａと、交流電源の交流電力を直流電力に変換する電源部１ｇと、この電源部１ｇで変換された直流電力から駆動電力を生成して各部に供給する内部電源１ｈとを備えている。
【００１７】
分岐器２は、図３に示すように、平衡２線ケーブルＣ１と接続するための一対の送り端子部２ａ，２ｂと、平衡２線ケーブルＣ２を介して当該分岐器２を通信端末１に接続するための分岐端子部２ｃとを備えているほか、分岐回路部２ｄを備えている。
【００１８】
尚、送り端子部２ａの端子２０，２１および送り端子部２ｂの端子２２，２３は、それぞれ、分岐器２の内部で互いに電気的に接続されている。
【００１９】
分岐回路部２ｄは、一対の送り端子部２ａ，２ｂのうち一方の送り端子部に入来する被変調波信号に対して、他方の送り端子部から送出される被変調波信号の減衰が少なくなるように、分岐点を高インピーダンスで接続し、分岐端子部２ｃのインピーダンスが被変調波信号の伝送線路の特性インピーダンスに等しくなるように構成される。則ち、一対の送り端子部２ａ，２ｂ間の両ラインＬＮ１，ＬＮ２と分岐端子部２ｃとの間に介設され平衡２線ケーブルＣ１に対してハイインピーダンスとなる一対の抵抗Ｒ１，Ｒ２と、これらの抵抗Ｒ１，Ｒ２と両ラインＬＮ１，ＬＮ２との間に直列に介設される一対のコンデンサＣ１，Ｃ２と、一対の抵抗Ｒ１，Ｒ２と分岐端子部２ｃとの間に介設され平衡２線ケーブルＣ２とインピーダンス整合をとるためのトランスＴ１と、このトランスＴ１と分岐端子部２ｃとの間に介設される一対のコンデンサＣ３，Ｃ４とにより構成される。
【００２０】
コンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４は、低周波成分の通過を阻止するために設けられる。抵抗Ｒ１，Ｒ２は、平衡２線ケーブルＣ１の特性インピーダンスよりも十分に大きいインピーダンス値を有し、分岐点での平衡２線ケーブルＣ１の特性インピーダンスに影響を与えずに、被変調波信号を分岐端子部２ｃに伝達する役目を担う。トランスＴ１は、分岐端子部２ｃ側からみた特性インピーダンスが平衡２線ケーブルＣ１の特性インピーダンスと等しくなるように巻き数比が調整されている。尚、終端となる分岐器２における一方の送り端子部には、コンデンサおよび抵抗からなる終端部材Ｚが接続される。
【００２１】
このように構成される通信システムでは、通信端末１の信号送信部１ｂでデータ信号および搬送波信号から被変調波信号が生成され、２線４線変換回路１ａおよび平衡２線ケーブルＣ２を経由して分岐器２の分岐端子部２ｃに送信される。その送信された被変調波信号は、分岐回路部２ｄを介して一対の送り端子部２ａ，２ｂに伝達され、そこからそれぞれの平衡２線ケーブルＣ１上に送信されて、別の両分岐器２に伝送される。
【００２２】
別の両分岐器２の各々において、一方の送り端子部に入来した上記被変調波信号は、他方の送り端子部からさらに別の分岐器２に伝送されていく。このようにして上記被変調波信号が他の全ての分岐器２に伝送される。
【００２３】
これらの各分岐器２において、一方の送り端子部に入来した上記被変調波信号は、分岐回路部２ｄを介して分岐端子部２ｃに伝達され、そこからその平衡２線ケーブルＣ２上に送信されて、他の通信端末１に送られる。
【００２４】
他の通信端末１では、被変調波信号が伝送信号受信部１ｄで復調され、元のデータ信号に復号される。
【００２５】
要するに、各分岐器２において、分岐端子部２ｃに入った被変調波信号は、一対の送り端子部２ａ，２ｂの各々から出力し、一方の送り端子部に入った被変調波信号は、他方の送り端子部および分岐端子部２ｃから出力し、他方の送り端子部に入った被変調波信号は、一方の送り端子部および分岐端子部２ｃから出力するのである。
【００２６】
かかる通信システムによれば、分岐器２において平衡２線ケーブルＣ１のインピーダンス整合が保たれ、しかも高インピーダンスで被変調波信号が分岐されるので、被変調波信号の分岐点における挿入損失を低減することができ、伝送距離および分岐接続数の両最大値を増加することができる。
【００２７】
（実施形態２）
本実施形態における通信システムの基本構成は、実施形態１と同様であり、実施形態１と共通する部分については同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる部分についてのみ詳細に説明する。
【００２８】
本実施形態の通信システムは、実施形態１の通信システムと比較して、通信端末１および分岐器２に代えて、図４および図５に夫々示した、通信端末１Ａおよび分岐器２Ａとを備えた点に特徴がある。
【００２９】
通信端末１Ａは、図４に示すように、２線４線変換回路１ａと、信号送信部１ｂと、送信信号受信部１ｃと、伝送信号受信部１ｄと、信号衝突検出部１ｅと、ＣＰＵ１ｆと、電源部１ｇと、内部電源１ｈと、端子部１ｉとを実施形態１の通信端末１と同様に備えているほか、通信端末１との相違点として、ＤＣ電源重畳部１ｊとを備えている。
【００３０】
ＤＣ電源重畳部１ｊは、２線４線変換回路１ａと端子部１ｉとの間に介設され、電源部１ｇから直流電力を得て、直下の分岐器２Ａ用にＤＣ電源を確保するための直流電力を端子部１ｉから出力するものである。
【００３１】
分岐器２Ａは、図５に示すように、送り端子部２ａ，２ｂと、分岐端子部２ｃと、分岐回路部２ｄとを実施形態１の分岐器２と同様に備えているほか、分岐器２との相違点として、第１のハイブリッド回路２ｅと、第２のハイブリッド回路２ｆと、受信信号増幅器２ｇと、送信信号増幅器２ｈと、ＤＣ電源分離部２ｉと、内部電源２ｊとを備えている。
【００３２】
第１，第２のハイブリッド回路２ｅ，２ｆは、夫々の第１の入出力端子部２４，２７から入力された被変調波信号を分配して夫々の第２の入出力端子部２５，２８と第３の入出力端子部２６，２９とから出力し、また夫々の第２，第３の入出力端子部から入力された被変調波信号を混合して夫々の第１の入出力端子部２４，２７から出力する。第１のハイブリッド回路２ｅの第１の入出力端子部２４は、分岐回路部２ｄと分岐端子部２ｃとの間の分岐回路部２ｄ側に接続され、第２のハイブリッド回路２ｆの第１の入出力端子部２７は、分岐回路部２ｄと分岐端子部２ｃとの間の分岐端子部２ｃ側に接続される。夫々のハイブリッド回路の第２の入出力端子部２５，２８間には、送信信号増幅器２ｈが接続され、第３の入出力端子部２６，２９間には、受信信号増幅器２ｇが接続される。
【００３３】
送信信号増幅器２ｈは、分岐端子部２ｃからの被変調波信号を増幅するためのものであり、受信信号増幅器２ｇは、送り端子部２ａ，２ｂからの被変調波信号を増幅するためのものである。
【００３４】
ＤＣ電源分離部２ｉは、第２のハイブリッド回路２ｆと分岐端子部２ｃとの間に接続され、通信端末１Ａからの被変調波信号および直流電力からそれぞれを分離し、被変調波信号を第２のハイブリッド回路２ｆに伝達する一方、直流電力を内部電源２ｊに供給するものである。
【００３５】
内部電源２ｊは、ＤＣ電源分離部２ｉから供給される直流電力により当該分岐器２Ａの各部に必要な電力を供給するものである。
【００３６】
ここで、図６を用いて第１，第２のハイブリッド回路についてさらに詳説する。第１のハイブリッド回路２ｅは、トランスＴ２〜５と抵抗Ｒ３，Ｒ４とからなり、第１の入出力端子部２４の各端子には、並列結合されたトランスＴ２，Ｔ３が接続されている。第２の入出力端子部２５の一方の端子は、トランスＴ４及び抵抗Ｒ３の一端と接続され、第２の入出力端子部２５の他方の端子は、トランスＴ５及び抵抗Ｒ４の一端と接続されている。第３の入出力端子部２６の一方の端子は、トランスＴ４及び抵抗Ｒ３の他端と接続され、第３の入出力端子２６の他方の端子は、トランスＴ５及び抵抗Ｒ４の他端と接続されている。
【００３７】
第２のハイブリッド回路２ｆも同様に、トランスＴ６〜９と抵抗Ｒ５，Ｒ６とからなり、第１の入出力端子部２７の各端子は、並列結合されたトランスＴ８，Ｔ９と接続され、第２の入出力端子部２８の一方の端子はトランスＴ６及び抵抗Ｒ５の一端と、第２の入出力端子部２８の他方の端子はトランスＴ７及び抵抗Ｒ６の一端と、第３の入出力端子部２９の一方の端子はトランスＴ７及び抵抗Ｒ６の他端と、第３の入出力端子部２９の他方の端子はトランスＴ６及び抵抗Ｒ５の他端と夫々接続されている。
【００３８】
ここで抵抗Ｒ３〜Ｒ６は増幅器接続側の出力インピーダンスを決定するための抵抗であると共に、アンバランス分の電力を吸収する。トランスＴ４〜Ｔ７は信号を２つに分配或いは２つの信号を１つに混合させる役割をしている。またトランスＴ２，Ｔ３は第１のハイブリッド回路２ｅの第１の入出力端子部２４の、トランスＴ８，Ｔ９は第２のハイブリッド回路２ｆの第１の入出力端子部２７のインピーダンス整合を取るためのものであり、整合が取れるように巻き数比を夫々調整している。
【００３９】
上記のように構成されたハイブリッド回路において、第１のハイブリッド回路２ｅの第１の入出力端子部２４から入力された被変調波信号は、等しく２つの信号成分に分配され、第２の入出力端子部２５と第３の入出力端子部２６へと出力される。
【００４０】
第３の入出力端子部２６へ出力された信号成分は、順方向に接続された受信信号増幅器２ｇの利得によって増幅され、第２のハイブリッド回路２ｆの第３の入出力端子部２９へ入力される。
【００４１】
一方、第２の入出力端子部２５には、逆方向に接続された送信信号増幅器２ｈが接続されているため、第２の入出力端子部２５から出力された信号成分は、第２のハイブリッド回路２ｆの第２の入出力端子部２８へ透過することはない。
【００４２】
第２のハイブリッド回路２ｆの第３の入出力端子部２９に入力された被変調波信号は、再び第２のハイブリッド回路２ｆを経由して第２のハイブリッド回路２ｆの第１の入出力端子２７から出力される。
【００４３】
この時、第２のハイブリッド回路２ｆの第３の入出力端子部２９と第２の入出力端子部２８との間には、逆結合減衰量が存在するため、第３の入出力端子部２９に入力された信号成分が第２の入出力端子部２８に漏れ出す量は極僅かとなる。ただし、信号の発振を防ぐために、ハイブリッド回路１つ当たりの逆結合減衰量が−Ａ［ｄＢ］の場合、受信信号増幅器２ｇと送信信号増幅器２ｈとの利得合計は２Ａ［ｄＢ］を越えてはならない。
【００４４】
同様に、第２のハイブリッド回路２ｆの第１の入出力端子部２７から入力された被変調波信号は、第２のハイブリッド回路２ｆによって分配され、第２の入出力端子部２８から出力した信号成分が送信信号増幅器２ｈの利得によって増幅された後、第１のハイブリッド回路２ｅの第１の入出力端子部２４から出力される。
【００４５】
かかる通信システムにおいては、分岐器２Ａ内で被変調波信号の双方向増幅が可能となり、通信端末１Ａから送信される被変調波信号を適切なレベルで他の通信端末１Ａに伝送することができると共に、他の通信端末１Ａからの被変調波信号を適切なレベルで受信することができ、実施形態１よりさらに通信システム全体の伝送距離および分岐接続数の両最大値を増加することができる。
【００４６】
（実施形態３）
本実施形態における通信システムの基本構成は、実施形態１又は実施形態２と同様であり、それらと共通する部分については同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる部分についてのみ詳細に説明する。
【００４７】
本実施形態の通信システムは、実施形態１の通信端末１に代えて、図７に示した通信端末１Ｂを備えた点に特徴がある。分岐器２の構成は、実施形態１と同様である。
【００４８】
通信端末１Ｂは、信号送信部１ｂと、送信信号受信部１ｃと、伝送信号受信部１ｄと、信号衝突検出部１ｅと、ＣＰＵ１ｆと、電源部１ｇと、内部電源１ｈと、端子部１ｉとを実施形態１の通信端末１と同様に備えているほか、通信端末１との相違点として、２線４線変換回路１ａを省いて、ハイブリッド回路１ｋと、送信信号増幅器１ｌと、受信信号増幅器１ｍとを備えている。
【００４９】
ハイブリッド回路１ｋと、送信信号増幅器１ｌと、受信信号増幅器１ｍとは、夫々実施形態２のハイブリッド回路２ｅと送信信号増幅器２ｈと受信信号増幅器２ｇと同様のものであり、本実施形態は、実施形態２のハイブリッド回路２ｅと送信信号増幅器２ｈと受信信号増幅器２ｇとを、分岐器内部から通信端末内部へ移動させたものに相当する。
【００５０】
ハイブリッド回路１ｋの第１の入出力端子部１０は、端子部１ｉに接続され、第２の入出力端子部１１は、送信信号増幅器１ｌの出力端と接続され、第３の入出力端子部１２は、受信信号増幅器１ｍの入力端と接続される。
【００５１】
送信信号増幅器１ｌは、その入力端が抵抗Ｒを介して信号送信部１ｂと接続され、信号送信部１ｂからの被変調波信号を増幅する。受信信号増幅器１ｍは、その出力端が伝送信号受信部１ｄと接続され、端子部１ｉに入来した被変調波信号を増幅して伝送信号受信部１ｄへ入力する。
【００５２】
このように構成される通信システムでは、信号送信部１ｂから送信された被変調波信号は、送信信号増幅器１ｌによって増幅され、ハイブリッド回路１ｋを介して、端子部１ｉから平衡２線ケーブルＣ２上に送信される。
【００５３】
また、平衡２線ケーブルＣ２から端子部１ｉに入来した被変調波信号は、ハイブリッド回路１ｋによって、等しく２つの信号成分に分配され、第２，第３の入出力端子部１１，１２から出力される。第３の入出力端子部１２から出力された信号成分は、順方向に接続された受信信号増幅器１ｍによって増幅された後、伝送信号受信部１ｄへ入力される。一方、第２の入出力端子部１１には逆方向に接続された送信信号増幅器１ｌが接続されているため、第２の入出力端子部１１から出力された信号成分が信号送信部１ｂへ透過することはない。
【００５４】
ここで、送信信号増幅器１ｌと受信信号増幅器１ｍの利得について説明する。信号衝突検出部１ｅは、データ信号の送信中に伝送信号受信部１ｄが受信する信号と送信信号受信部１ｃが受信する自身の送信した信号とを比較し、一致した場合には、平衡２線ケーブルＣ上に伝送されている信号は１つであり信号の衝突は起こっていないと判断し、一致しない場合には、平衡２線ケーブルＣ上に伝送されている信号は複数あり、信号の衝突が起こっていると判断する。よって、衝突検出機能を正常に働かせるためには、送信信号受信部１ｃと伝送信号受信部１ｄとが受信する信号レベルが同一である必要がある。
【００５５】
ここで、信号送信部１ｂと送信信号増幅器１ｌとの間に設置された抵抗Ｒでの減衰量を−ｒ［ｄＢ］、送信信号増幅器１ｌの利得をα［ｄＢ］、受信信号増幅器１ｍの利得をβ［ｄＢ］、ハイブリッド回路１ｋの逆結合減衰量を−Ａ［ｄＢ］とすると、送信信号受信部１ｃが受信する信号のレベルは、信号送信部１ｂが送信した信号のレベルと同じ（０［ｄＢ］）であるが、伝送信号受信部１ｄが受信する信号のレベルは、信号送信部１ｂが送信した信号のレベルに対して利得が−ｒ＋α−Ａ＋β［ｄＢ］となっているため、送信信号受信部１ｃと伝送信号受信部１ｄとで受信する信号のレベルを同一にするためには、−ｒ＋α−Ａ＋β＝０、つまりα＋β＝Ａ＋ｒでなければならない。
【００５６】
則ち、送信信号受信部１ｃと伝送信号受信部１ｄとが受信する信号のレベルを同一にして信号衝突検出部１ｅの衝突検出機能を正常に働かせるためには、送信信号増幅器１ｌと受信信号増幅器１ｍとは、合わせて、ハイブリッド回路１ｋにおける逆結合減衰量分と抵抗Ｒにおける減衰量分だけ信号を増幅させればよい。
【００５７】
尚、抵抗Ｒが無ければ、送信信号増幅器１ｌと受信信号増幅器１ｍとはハイブリッド回路１ｋにおける逆結合減衰量分だけ信号を増幅させればよい。
【００５８】
また、受信信号増幅器１ｍと伝送信号受信部１ｄとの間にアッテネータ（減衰量：−Ｂ［ｄＢ］）を挿入すれば、伝送信号受信部１ｄが受信するデータ信号のレベルは、信号送信部１ｂが送信したデータ信号のレベルに対して利得が−ｒ＋α−Ａ＋β−Ｂ［ｄＢ］となり、α＋β＝ｒ＋Ａ＋Ｂが成り立つように、信号を増幅させればよい。
【００５９】
かかる通信システムにおいては、通信端末は信号衝突検出機能を失わずにデータ信号を増幅して送信することが可能となり、通信システム全体の伝送距離および分岐接続数の両最大値を増加することができる。また、ハイブリッド回路が２線４線変換回路の役割も兼ねることができるので、２線４線変換回路が不要となる。また、実施形態２と比較するとハイブリッド回路が１つで済み、分岐器へＤＣ電源を送信するためのＤＣ電源重畳部、ＤＣ電源とデータ信号とを分離させる電源分離回路も不要となるため、低コスト化を図ることができる。
【００６０】
（実施形態４）
本実施形態における通信システムの基本構成は実施形態３と共通するために共通する部分については同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる部分についてのみ詳細に説明する。
【００６１】
本実施形態の通信システムは、実施形態３の通信端末１Ｂに代えて、図８に示した通信端末１Ｃを備えた点に特徴がある。
【００６２】
この通信端末１Ｃは、信号送信部１ｂと、送信信号受信部１ｃと、伝送信号受信部１ｄと、信号衝突検出部１ｅと、ＣＰＵ１ｆと、電源部１ｇと、内部電源１ｈと、端子部１ｉと、ハイブリッド回路１ｋと、送信信号増幅器１ｌとを実施形態３の通信端末１Ｂと同様に備えおり、通信端末１Ｂとの相違点として、受信信号増幅器１ｍを省いて、ハイブリッド回路１ｋの第３の入出力端子１２と伝送信号受信部１ｄとを直接接続した構成となっている。
【００６３】
ただし、本実施形態の送信信号増幅器１ｌの利得は、後述するように、実施形態３の送信信号増幅器１ｌの利得とは異なっている。
【００６４】
実施形態３で述べたように、通信端末の信号衝突検出部１ｅが正常に機能するには、送信信号受信部１ｃと伝送信号受信部１ｄとが受信する信号のレベルが同一である必要があった。よって、本実施形態の通信端末１Ｃでは、送信信号増幅器１ｌのみで、送信する信号をハイブリッド回路１ｋの逆結合減衰量分と抵抗Ｒにおける減衰量分だけ増幅させ、受信する信号は増幅せずに通過させる構成とし、送信信号受信部１ｃと伝送信号受信部１ｄとが受信する信号のレベルを同一に保って信号の衝突検出機能を働かせている。
【００６５】
かかる通信システムにおいては、通信端末は、信号衝突検出機能を失わずに、実施形態３で双方向の増幅器で実現していた利得を１台の送信方向の増幅器で実現したため、送信時に予めノイズに対してレベルの大きいデータ信号を送信することが可能となり、信号対ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）が向上し、信頼性の高い高品位のシステムを実現することが可能となる。また、増幅器の数も削減できるため、さらなる低コスト化を図ることができる。
【００６６】
【発明の効果】
請求項１の発明は、複数の通信端末と、これらの各通信端末に接続される分岐器と、これらの各分岐器間に接続される平衡２線ケーブルとにより構成され、前記複数の通信端末が前記分岐器および前記平衡２線ケーブルを介して相互にデータ信号を送受信する通信システムであって、前記通信端末は、送信するべきデータ信号から被変調波信号を生成し前記平衡２線ケーブルに送信する信号送信部と、その信号送信部が送信した自らの被変調波信号を受信しこれを復調してデータ信号を得る送信信号受信部と、前記平衡２線ケーブルからの被変調波信号を受信しこれを復調してデータ信号を得る伝送信号受信部と、前記送信信号受信部と前記伝送信号受信部とが受信し復調して得られた夫々のデータ信号を比較することにより前記平衡２線ケーブル上のデータ信号の衝突を検出する信号衝突検出部とを備え、前記分岐器は、前記平衡２線ケーブルと接続するための一対の送り端子部と、当該分岐器を前記通信端末に接続するための分岐端子部と、分岐回路部を含み、前記分岐回路部は、前記一対の送り端子部間の両ラインと前記分岐端子部との間に介設され前記平衡２線ケーブルに対してハイインピーダンスとなる一対の抵抗と、これら一対の抵抗と前記分岐端子部との間に介設され前記平衡２線ケーブルとインピーダンス整合をとるためのトランスとにより構成されるので、分岐回路部により高インピーダンスで被変調波信号の分岐を行うことで、分岐点における挿入損失を低減することができ、またトランスを用いて分岐箇所での平衡２線ケーブルと分岐器とのインピーダンス整合を保つことで、平衡２線ケーブル上における被変調波信号の減衰を低減することができるので、被変調波信号の減衰ないしは反射の影響が減少され、衝突検出機能を有した通信システムにおいて、伝送距離および分岐接続数の両最大値を増加することができるという効果がある。
【００６７】
請求項２の発明は、請求項１記載の発明において、前記分岐器は、前記送り端子部からの被変調波信号を増幅する受信信号増幅器と、前記分岐端子部からの被変調波信号を増幅する送信信号増幅器と、第１の入出力端子から入力された被変調波信号を分配して第２，第３の入出力端子から出力し、第２，第３の入出力端子から入力された被変調波信号を混合して前記第１の入出力端子から出力する２つのハイブリッド回路とを有し、一方の前記ハイブリッド回路の第１の入出力端子を前記分岐回路部と前記分岐端子部との間で前記分岐回路部側に接続し、他方のハイブリッド回路の第１の入出力端子を前記分岐回路部と前記分岐端子部との間で前記分岐端子部側に接続し、２つの前記ハイブリッド回路の第２，第３の入出力端子間を、前記受信信号増幅器と前記送信信号増幅器とで接続したので、分岐器内でデータ信号の双方向増幅が可能となり、請求項１の発明よりさらに伝送距離および分岐接続数の両最大値を増加することができるという効果がある。
【００６８】
請求項３の発明は、請求項１記載の発明において、前記通信端末は、第１の入出力端子から入力された被変調波信号を分配して第２，第３の入出力端子から出力し第２，第３の入出力端子から入力された被変調波信号を混合して前記第１の入出力端子から出力するハイブリッド回路を有し、前記ハイブリッド回路の第１の入出力端子を前記平衡２線ケーブルと接続し、前記ハイブリッド回路の第２の入出力端子と前記信号送信部との間に、前記信号送信部からの被変調波信号を増幅する送信信号増幅器を接続し、前記ハイブリッド回路の第３の入出力端子と前記伝送信号受信部との間に、前記平衡２線ケーブルからの被変調波信号を増幅する受信信号増幅器を接続して構成され、前記送信信号増幅器と前記受信信号増幅器は、合わせて、前記ハイブリッド回路における逆結合減衰量分だけ被変調波信号を増幅させるので、通信端末は信号衝突検出機能を失わずにデータ信号を増幅して送信することが可能となり、衝突検出機能を有した通信システム全体の伝送距離および分岐接続数の両最大値を増加することができるという効果がある。
【００６９】
請求項４の発明は、請求項１記載の発明において、前記通信端末は、第１の入出力端子から入力された被変調波信号を分配して第２，第３の入出力端子から出力し第２，第３の入出力端子から入力された被変調波信号を混合して前記第１の入出力端子から出力するハイブリッド回路を有し、前記ハイブリッド回路の第１の入出力端子を前記平衡２線ケーブルと接続し、前記ハイブリッド回路の第２の入出力端子と前記信号送信部との間に、前記信号送信部からの被変調波信号を増幅する送信信号増幅器を接続し、前記ハイブリッド回路の第３の入出力端子と前記伝送信号受信部とを接続して構成され、前記送信信号増幅器は、前記ハイブリッド回路における逆結合減衰量分だけ被変調波信号を増幅させるので、信号衝突検出機能を失わずに、送信時に予めノイズに対してレベルの大きいデータ信号を送信でき、信号対ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）を向上できるので、より信頼性の高い高品位の通信システムを実現することが可能となり、さらにデータ信号を増幅させる増幅器の台数も削減できるため、低コスト化も図ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１の通信システムのシステム構成を示すブロック図である。
【図２】同上の通信端末の構成を示すブロック図である。
【図３】同上の分岐器の構成を示すブロック図である。
【図４】実施形態２の通信システムの通信端末の構成を示すブロック図である。
【図５】同上の分岐器の構成を示すブロック図である。
【図６】同上の要部を説明する説明図である。
【図７】実施形態３の通信システムの通信端末の構成を示すブロック図である。
【図８】実施形態４の通信システムの通信端末の構成を示すブロック図である。
【図９】従来の通信システムのシステム構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１　通信端末
１ａ　２線４線変換回路
１ｂ　信号送信部
１ｃ　送信信号受信部
１ｄ　伝送信号受信部
１ｅ　信号衝突検出部
１ｆ　ＣＰＵ部
１ｇ　電源部
１ｈ　内部電源
１ｉ　端子部
１ｊ　ＤＣ電源重畳部
１ｋ　ハイブリッド回路
１ｌ　送信信号増幅器
１ｍ　受信信号増幅器
２　分岐器
２ａ，２ｂ　送り端子部
２ｃ　分岐端子部
２ｄ　分岐回路部
２ｅ，２ｆ　ハイブリッド回路
２ｇ　受信信号増幅器
２ｈ　送信信号増幅器
２ｉ　ＤＣ電源分離部
２ｊ　内部電源
Ｃ１，Ｃ２　平衡２線ケーブル
Ｚ　終端部材
【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】
2004048500.tif 000009
【図８】
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【図９】
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