(57)【要約】【課題】ＤＳＬ技術において、データ伝送の高速性を保ったまま、伝送距離を確保する。【解決手段】局側ＤＳＬ装置と加入者側ＤＳＬ装置との間に中継装置を設け、ここで、ＤＳＬ信号を波形整形する。このとき、音声信号とＤＳＬ信号とをフィルタで分離し、ＤＳＬ信号のみ波形整形する。信号干渉を防ぐ方法として、中継装置内部で音声信号とＤＳＬ信号を完全に分離する方法と、ＤＳＬ信号の上り下りを周波数分割するとともに、中継装置を中心に時分割で送信方向を変える方法がある。【選択図】図１
2004104251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
局側ＤＳＬ装置および加入者側ＤＳＬ装置間のメタリックケーブルによるＤＳＬ信号および音声信号を中継する中継装置であって、
前記メタリックケーブルを介して前記局側ＤＳＬ装置および前記加入者側ＤＳＬ装置の一方から受信した信号から音声信号を抽出する第１のフィルタと、
前記受信した信号からＤＳＬ信号を抽出する第２のフィルタと、
前記第２のフィルタにより抽出されたＤＳＬ信号を波形整形する波形整形手段と、
前記波形整形手段により波形整形されたＤＳＬ信号および前記第１のフィルタで抽出した音声信号を重畳して前記局側ＤＳＬ装置および前記加入者側ＤＳＬ装置の他方へ送出する送出手段とを備えることを特徴とする中継装置。
【請求項２】
請求項１の中継装置であって、
送出電力整合手段を備え、
前記送出電力整合手段は、
前記局側ＤＳＬ装置と前記中継装置との間の最適な第１の送出電力および前記加入者側ＤＳＬ装置と前記中継装置との間の最適な第２の送出電力を得、前記第１の送出電力で前記局側ＤＳＬ装置と前記中継装置との間の通信を確立し、前記第２の送出電力で前記加入者側ＤＳＬ装置と前記中継装置との間の通信を確立することを特徴とする中継装置。
【請求項３】
局側ＤＳＬ装置および加入者側ＤＳＬ装置間のメタリックケーブルによるＤＳＬ信号および音声信号を中継する中継装置であって、
前記メタリックケーブルを介して受信した信号からＤＳＬ信号を抽出する第１のフィルタと、
前記第１のフィルタにより抽出されたＤＳＬ信号から前記加入者側ＤＳＬ装置から前記局側ＤＳＬ装置へ向かうＤＳＬ信号（以後、上りＤＳＬ信号と呼ぶ）を抽出する第２のフィルタと、
前記第１のフィルタにより抽出されたＤＳＬ信号から前記局側ＤＳＬ装置から前記加入者側ＤＳＬ装置へ向かうＤＳＬ信号（以後、下りＤＳＬ信号と呼ぶ）を抽出する第３のフィルタと、
前記受信した信号からタイミング信号を抽出する第４のフィルタと、
前記タイミング信号に応じて前記上りＤＳＬ信号の送受信を制御する第１の制御手段と、
前記タイミング信号に応じて前記下りＤＳＬ信号の送受信を制御する第２の制御手段と、
前記第２のフィルタにより抽出され、前記第１の制御手段の制御に従って送信される上りＤＳＬ信号、および、前記第３のフィルタにより抽出され、前記第２の制御手段の制御に従って送信される下りＤＳＬ信号を、波形整形して、各々、前記第１の制御手段および前記第２の制御手段の制御に従って、それぞれ、上りＤＳＬ信号および下りＤＳＬ信号として送出するデータ中継手段とを備えたことを特徴とする中継装置。
【請求項４】
請求項３の中継装置であって、
送出電力整合手段を備え、
前記送出電力整合手段は、
前記局側ＤＳＬ装置と前記中継装置との間の最適な第１の送出電力および前記加入者側ＤＳＬ装置と前記中継装置との間の最適な第２の送出電力を得、前記第１の送出電力で前記局側ＤＳＬ装置と前記中継装置との間の通信を確立し、前記第２の送出電力で前記加入者側ＤＳＬ装置と前記中継装置との間の通信を確立することを特徴とする中継装置。
【請求項５】
請求項３の中継装置と、外部ネットワークで送受信可能な信号とＤＳＬ信号との変換を行う局側ＤＳＬ装置と、外部ネットワークで送受信可能な信号とＤＳＬ信号との変換を行う加入者側ＤＳＬ装置とからなるＤＳＬ通信システムであって、
前記局側ＤＳＬ装置は、
前記ＤＳＬ信号を抽出する局側ＤＳＬ装置内の第１のフィルタと、
前記上りＤＳＬ信号を前記ＤＳＬ信号から抽出する局側ＤＳＬ装置内の第２のフィルタと、
前記下りＤＳＬ信号を前記ＤＳＬ信号から抽出する局側ＤＳＬ装置内の第３のフィルタと、
前記タイミング信号を前記ＤＳＬ信号から抽出する局側ＤＳＬ装置内の第４のフィルタと、
前記タイミング信号に応じて、前記外部ネットワークで送受信可能な信号から変換された前記下りＤＳＬ信号の前記局側ＤＳＬ装置内の第３のフィルタへの送信を制御する局側制御手段と、
前記上りＤＳＬ信号を受信し、前記上りＤＳＬ信号を送信した装置との間の最適な送出電力を得、通信を確立する局側送出電力整合手段とを備え、
前記加入者側ＤＳＬ装置は、
前記ＤＳＬ信号を抽出する加入者側ＤＳＬ装置内の第１のフィルタと、
前記上りＤＳＬ信号を前記ＤＳＬ信号から抽出する加入者側ＤＳＬ装置内の第２のフィルタと、
前記下りＤＳＬ信号を前記ＤＳＬ信号から抽出する加入者側ＤＳＬ装置内の第３のフィルタと、
前記タイミング信号を前記ＤＳＬ信号から抽出する加入者側ＤＳＬ装置内の第４のフィルタと、
前記タイミング信号に応じて、前記外部ネットワークで送受信可能な信号から変換された前記上りＤＳＬ信号の前記加入者側ＤＳＬ装置内の第２のフィルタへの送信を制御する制御手段と、
前記下りＤＳＬ信号を受信し、前記下りＤＳＬ信号を送信した装置との間の最適な送出電力を得、通信を確立する送出電力整合手段を備えることを特徴とするＤＳＬ通信システム。
【請求項６】
局側ＤＳＬ装置および加入者側ＤＳＬ装置間のメタリックケーブルによるＤＳＬ信号および音声信号を中継する中継方法であって、
前記メタリックケーブルを介して受信した信号から音声信号を抽出するステップと、
前記受信した信号からＤＳＬ信号を抽出するステップと、
前記抽出されたＤＳＬ信号を波形整形するステップと、
前記波形整形されたＤＳＬ信号を前記抽出された音声信号と重畳して送出するステップとを備えることを特徴とする中継方法。
【請求項７】
局側ＤＳＬ装置および加入者側ＤＳＬ装置間のメタリックケーブルによるＤＳＬおよび音声信号を中継する中継方法であって、
前記メタリックケーブルを介して受信した信号からＤＳＬ信号を抽出するステップと、
前記抽出されたＤＳＬ信号から、加入者側ＤＳＬ装置から前記局側ＤＳＬ装置へ向かうＤＳＬ信号（以後、上りＤＳＬ信号と呼ぶ）と、前記局側ＤＳＬ装置から前記加入者側ＤＳＬ装置へ向かうＤＳＬ信号（以後、下りＤＳＬ信号と呼ぶ）と、タイミング信号とを抽出するステップと、
前記タイミング信号に従って、前記上りＤＳＬ信号と前記下りＤＳＬ信号とを波形整形するステップと、
前記タイミング信号に従って、前記波形整形後の上りＤＳＬ信号と前記波形整形後の下りＤＳＬ信号とを、各々、上りＤＳＬ信号および下りＤＳＬ信号として送出するステップとを備えることを特徴とする中継方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、加入者電話回線などメタリックケーブルを利用して、高速なデジタルデータ伝送を行うＤＳＬ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ　Ｌｉｎｅ）技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＤＳＬ技術は、加入者電話線などのメタリックケーブルを用い、それに接続された、局側ＤＳＬ装置と加入者側ＤＳＬ装置との間で高速にデータ通信を行うものである。ＤＳＬ技術の中には、当初から既存の加入者電話回線を利用することを前提として開発されているものがあり、それは、音声をアナログ信号のまま送受信するＰＯＴＳ（Ｐｌａｉｎ　Ｏｌｄ　Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ　Ｓｅｒｖｉｃｅ）と呼ばれる音声電話サービスに用いられる電話線を使い、加入者電話サービスやＩＳＤＮサービスとは干渉しない伝送符号によりデジタルデータを搬送波に重畳し、通信を行うものである。
【０００３】
現在の電話線では、音声通信に、おおよそ３００Ｈｚ〜３．４Ｈｚの周波数帯を使用している。ＤＳＬ技術は、この周波数帯と重ならないよう、高い周波数帯を搬送波に使用して高速のデジタル通信を実現している。
【０００４】
このＤＳＬ技術を利用して音声信号とＤＳＬ信号とを既存の電話回線を介して伝送するシステムの構成例を図１５に示す。本図に示すように、音声信号とＤＳＬ信号とは重畳され、既存の電話回線５００を介して、局側ＤＳＬ装置１００と加入者側ＤＳＬ装置２００とで送受信される。
【０００５】
局側ＤＳＬ装置１００、加入者側ＤＳＬ装置２００、それぞれは、音声信号とＤＳＬ信号とを周波数によって分離するスプリッタ１３０と２３０とを備える。スプリッタ１３０、２３０は、音声信号を抽出するために低域の周波数だけを通過させるローパスフィルタＬＰＦ１３１、２３１と、ＤＳＬ信号を抽出するために高域の周波数だけを通過させるハイパスフィルタＨＰＦ１３２、２３２とを備える。
【０００６】
また、局側ＤＳＬ装置１００は、ＬＴ（Ｌｉｎｅ　Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ）として、インターネットなどの外部のネットワーク１４０で送受信可能な信号（例えば、イーサネット（登録商標）など）とＤＳＬで送受信可能な信号（以後、ＤＳＬ信号と呼ぶ）との間の変換処理を行うＤＳＬＡＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ　Ｌｉｎｅ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）１２０を備える。外部ネットワーク１４０とのＤＳＬ信号のやり取りは、このＬＴ１２０を経由して行われる。
【０００７】
そして、加入者側ＤＳＬ装置２００は、ＮＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ）として、コンピュータ２４０とＤＳＬとのインタフェース装置としてＭＯＤＥＭ２２０を備える。このＭＯＤＥＭ２２０において、ＤＳＬ信号とコンピュータ２４０が取り扱える信号（例えば、イーサネットなど）との変換処理が行われる。
【０００８】
以上のような構成において、局側ＤＳＬ装置１００では、スプリッタ１３０により抽出された音声データはＰＯＴＳ１１０に送られ、ＤＳＬ信号は、ＬＴ１２０を経由して外部ネットワーク１４０に送信される。また、加入者側ＤＳＬ装置２００では、スプリッタ２３０により抽出された音声信号は電話機２１０へ、ＤＳＬ信号は、ＮＴ２２０を介してコンピュータ２４０へ送信される。
【０００９】
このように、上述のＤＳＬ技術を用いれば、既存の加入者電話回線を利用して、高速データ通信を実現できる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述のＤＳＬ技術は、高速な通信速度を実現している代わりに、その伝送距離が短いという問題がある。これは、高周波数帯域を利用しているため、減衰が大きいためである。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、データ伝送の高速性を保ったまま、伝送距離を確保できるようにすることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、中継装置（リピータ）を設け、中継装置を局側ＤＳＬ装置および加入者側ＤＳＬ装置のそれぞれと電話回線で結ぶ。そして、その中継装置で一方の電話回線上を伝送されるＤＳＬ信号を波形整形し、その後、他方の電話回線上へＤＳＬ信号を送出する。また、本発明は、局側ＤＳＬ装置と中継装置との間、および、加入者側ＤＳＬ装置と中継装置との間の各々について、最適な送出電力を決定し、両区間で通信を確立する。
【００１３】
具体的には、局側ＤＳＬ装置および加入者側ＤＳＬ装置間の通信を中継する中継装置であって、電話回線より受信した信号から音声信号を抽出する第１のフィルタと、前記受信した信号からＤＳＬ信号を抽出する第２のフィルタと、
前記第２のフィルタにより抽出されたＤＳＬ信号を波形整形して送出するデータ中継手段と、前記データ中継手段から送出されるＤＳＬ信号と、前記第１のフィルタで抽出した音声信号とを重畳する重畳手段とを備えることを特徴とする中継装置を提供する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施形態を、図面を用いて説明する。
【００１５】
本実施形態においては、ＤＳＬ技術の中でも、特に高速のデータ通信を実現しているＶＤＳＬ（Ｖｅｒｙ　ｈｉｇｈ　ｓｐｅｅｄ　ＤＳＬ）方式を例にとって説明する。もちろん、一般的にｘＤＳＬと総称される他のＤＳＬ方式であっても、同様に本発明は適用できる。
【００１６】
図１に、本実施形態のシステム構成図を示す。
【００１７】
本図に示すように、本実施形態では、局側ＤＳＬ装置１００と加入者側ＤＳＬ装置２００との間に中継装置３００を備える。中継装置３００は、局側ＤＳＬ装置１００および加入者側ＤＳＬ装置２００のそれぞれと既存（メタル）の電話回線５００を介して接続されている。局側ＤＳＬ装置１００および加入者側ＤＳＬ装置２００各々の構成は、従来技術で説明したものと基本的に同じである。
【００１８】
中継装置３００の機能構成図を図２に示す。本図に示すように、中継装置３００は、局側ＤＳＬ装置１００に接続する電話回線５００を接続するためのコネクタ３０１と、加入者側ＤＳＬ装置２００に接続する電話回線５００を接続するためのコネクタ３０２と、コネクタ３０１またはコネクタ３０２から入力された信号のうち、音声信号のみを透過させ、それぞれコネクタ３０２とコネクタ３０１に送るローパスフィルタＬＰＦ３０３と、コネクタ３０１またはコネクタ３０２から入力された信号のうち、ＶＤＳＬ信号のみを通過させるハイパスフィルタＨＰＦ３０４、３０５とを備える。これらのフィルタにより、中継装置３００内で、音声信号とＶＤＳＬ信号とを分離することができ、音声信号はそのまま通過させ、ＶＤＳＬ信号のみ波形整形することを実現する。
【００１９】
中継装置３００は、ＨＰＦ３０４またはＨＰＦ３０５によって音声信号と分離されたＶＤＳＬ信号を波形整形するデータ中継部３０８を備える。
【００２０】
局側ＤＳＬ装置１００から送信され、電話回線５００からコネクタ３０１を介して受信した信号のうち、音声信号は、ＬＰＦ３０３を通過し、コネクタ３０２から電話回線５００を介して加入者側ＤＳＬ装置２００に到達する。
【００２１】
そして、コネクタ３０１を介して受信した信号のうち、ＶＤＳＬ信号は、ＨＰＦ３０４を通過し、データ中継部３０８に入力される。そこから、再度、ＶＤＳＬ信号として、コネクタ３０２から電話回線５００を介し、加入者側ＤＳＬ装置２００へと送信される。
【００２２】
このＶＤＳＬ信号は、コネクタ３０２から出力される前に、コネクタ３０１から直接コネクタ３０２に向かう信号と重畳されることとなる。ここで、コネクタ３０１からコネクタ３０２に直接向かう信号は、ＬＰＦ３０３により、ＶＤＳＬ信号の帯域はカットされ音声信号だけであるため、信号干渉は発生しない。
【００２３】
なお、加入者側ＤＳＬ装置２００から送信され、電話回線５００からコネクタ３０２に入力された信号は、逆方向に処理される。即ち、音声信号はＬＰＦ３０３を通過し、コネクタ３０１から電話回線５００を介して局側ＤＳＬ装置１００に到達する。また、ＶＤＳＬ信号は、ＨＰＦ３０５を通過し、データ中継部３０８を介してそこから再度ＶＤＳＬ信号としてコネクタ３０１から電話回線５００を介し、局側ＤＳＬ装置１００へ送信される。
【００２４】
本実施形態の中継装置３００は、このような構成を持つため、減衰の少ない帯域で送信される音声信号はそのまま通過させ、減衰の大きいＶＤＳＬ信号のみ、データ整形し伝送することができる。
【００２５】
さらに、ＤＳＬ技術においては、最適な出力レベルによる通信リンクを確立するために、通信開始時にハンドシェーク手順を実行する必要がある。ところが、後述するように、局側ＤＳＬ装置１００と中継装置３００間、および、加入者側ＤＳＬ装置２００と中継装置３００間の距離が極端に異なる場合、中継装置３００内で、ハンドシェーク信号を中継してしまうと、不整合が起き、通信リンクが確立できない場合がある。これを防ぐため、中継装置３００は、ハンドシェーク信号を受信し、出力レベルを設定する送出電力整合部３０９を備える。
【００２６】
以上の機能を備える中継装置３００は、例えば、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ、ＤＳＰなどを備えた専用の情報処理装置より実現される。中継装置３００を実現するハードウエア構成の一例を図１６に示す。
【００２７】
ここで、ＬＰＦ３０３によるＶＤＳＬ信号の分離について、図３および図４を用いて説明する。ここで、図３は、ＶＤＳＬにおける、音声信号とＶＤＳＬ信号の周波数を示す図である。また、図４は、中継装置３００に挿入するＬＰＦ３０３の特性を示す図である。本図に示すように、ＬＰＦ３０３は、音声信号のみ通過させる特性を持つ。
【００２８】
ＶＤＳＬの例において、音声信号およびＶＤＳＬ信号の使用周波数は、概ね図３に示すように、それぞれ、３．４ＫＨｚ以下、１３８ＫＨｚから１２ＭＨｚの帯域である。ここで、図４に示すような特性、すなわち、３．４ＫＨｚと１３８ＫＨｚとの間にカットオフ周波数が設定されている特性を持つＬＰＦ３０３を、中継装置３００に挿入することで、音声信号のみ通過させ、ＶＤＳＬ信号を遮断することができる。
【００２９】
同様に、３．４ＫＨｚと１３８ＫＨｚとの間にカットオフ周波数が設定されている特性を持つＨＰＦ３０４、３０５を用いることで、ＶＤＳＬ信号のみを抽出することができる。
【００３０】
次に、上述の送出電力整合部３０９の処理について、図５〜図７を用いて説明する。
【００３１】
ＤＳＬでは、ハンドシェーク手順を用い、配線長などに合わせ、信号の送出レベルを最適なものに自動的に設定する。例えば、ＤＳＬ装置は、漏話の影響を最小限に抑えるため、相手との距離が短い時は送出電力を抑えるなどの制御（パワーバックオフ）を行う。
【００３２】
局側ＤＳＬ装置１００内のＬＴ１２０と加入者側ＤＳＬ装置２００内のＮＴ２２０との間の一般的なハンドシェーク手順を図５に示す。ＬＴ１２０およびＮＴ２２０は、それぞれ、図示していないが、送信電力整合部１２９０および２２９０を備える。本図に示すように、ＬＴ１２０の送出電力整合部１２９０からＮＴ２２０の送出電力整合部２２９０に向けて、ハンドシェーク要求として通信アビリティと信号を送出している送出レベル値をメッセージとして送信する（ステップＳＴ０１）。それを受けたＮＴ２２０は、Ｓ／Ｎ比などを分析することで得られた受信した信号の送出レベルの値と、メッセージとして受信した送出レベル値とを比較することで、ＬＴ１２０との距離を割り出す。そして、ＮＴ１２０とＬＴ２２０間の距離に見合った最適な送出レベルを算出し、応答信号としてその送出レベルでその送出レベル値をのせたメッセージをＬＴ１２０の送出電力整合部１２９０に返す（ステップＳＴ０２）。それを受けた送出電力整合部１２９０は、同様に、Ｓ／Ｎ比などを分析することで得られた信号の送出レベルの値とメッセージとして受信した送出レベル値とを比較することで、ＮＴ２２０との距離を割り出し、割り出された距離に最適な送出レベルを算出し、受信した送出レベルとの整合性を確認するとともに、その「送出レベル」で応答信号としてＮＴ２２０の送出電力整合部２２９０に返す（ステップＳＴ０３）。ＮＴ２２０側でも、ステップＳＴ０２における分析結果と、ステップＳＴ０３で得られた分析結果との整合性を確認し、その送出レベルで通信リンクを確立すべきことをＬＴ１２０に通知する（ステップＳＴ０４）。ＬＴ１２０では、その通知を受けて、通信リンクを確立する。
【００３３】
次に、送出電力整合部３０９を持たない中継装置３００が、局側ＤＳＬ装置１００内のＬＴ１２０と加入者側ＤＳＬ装置２００内のＮＴ２２０との間に挿入された場合の、ハンドシェーク手順について、図６を用いて説明する。ここで、ＬＴ１２０と中継装置３００との間の距離をＬ１、ＮＴ２２０と中継装置３００との間の距離をＬ２と仮定する。
【００３４】
前述したように、ＶＤＳＬ信号は、中継装置３００のデータ中継部３０８で一旦受信され、波形整形されて送出される。ハンドシェーク手順の信号も、データ中継部３０８に一旦入力される。
【００３５】
まず、ＬＴ１２０からＮＴ２２０に向けてハンドシェーク要求として通信アビリティと送出レベル値をのせたメッセージを送信すると、中継装置３００は、その信号を受信後、同じ送出レベルでＮＴ２２０に向けて送信する（ステップＳＴ１１）。それを受けたＮＴ２２０は、Ｓ／Ｎ比などを分析することで得られた信号の送出レベルの値と、メッセージとして受信した送出レベル値とを比較することで、ＬＴ１２０との距離を割り出す。ここで割り出される距離は、Ｌ２となる。そして、送出電力整合部２２９０は、距離Ｌ２に最適な送出レベルを算出し、応答信号としてその送出レベルでその送出レベル値をのせたメッセージをＬＴ１２０の送出電力整合部１２９０に向けて返す。中継装置３００は、その信号を受信後、同じ送出レベルでＬＴ１２０に向けて送信する（ステップＳＴ１２）。それを受けたＬＴ１２０は、同様に、ＬＴ１２０側でも、Ｓ／Ｎ比などを分析することで得られた信号の送出レベルの値とメッセージとして受信した送出レベル値とを比較することで、ＮＴ２２０との距離を割り出す。ここで、割り出される距離はＬ１であるにも係わらず、受信した信号の送信レベルは、距離Ｌ２に最適なレベルである。
【００３６】
距離Ｌ１とＬ２が同じ場合は、ここで送出レベルの整合性をとることができ、図５で説明したように、最適な送出レベルを確認することができる。しかし、距離Ｌ１とＬ２が異なる場合、両者に最適な送出レベルも異なるため、ＮＴ２２０は送出レベルの整合性をとることができず、通信リンクも確立できない可能性がある。
【００３７】
そこで、本実施形態においては、送出電力整合部３０９を用い、ＬＴ１２０と中継装置３００との間、および、中継装置３００とＮＴ２２０との間で、それぞれハンドシェークを行い、出力レベルをそれぞれとの通信において最適なものに設定し、その後の通信を各々の側で設定された送出レベルで行うようにする。
【００３８】
その方法を図７を用いて説明する。ＬＴ１２０と中継装置３００との間の距離をＬ１、ＮＴ２２０と中継装置３００との間の距離をＬ２とする。
【００３９】
まず、中継装置３００の送出電力整合部３０９とＬＴ１２０の送出電力整合部１２９０との間の最適な送出レベルＷ１を決定する（ステップＳＴ２１）。これは、図５で説明したステップＳＴ０１からＳＴ０４までの処理を、ＬＴ１２０と中継装置３００との間で行うことで決定し、中継装置３００とＬＴ１２０との間の通信リンクを確立する。
【００４０】
次に、中継装置３００の送出電力整合部３０９とＮＴ２２０の送出電力整合部２２９０との間で、同様にして最適な送出レベルＷ２を決定し、中継装置３００とＮＴ２２０との間の通信リンクを確立する（ステップＳＴ２２）。
【００４１】
送出電力整合部３０９は、その後の通信を、各々、ステップＳＴ２１およびステップＳＴ２２で決定された送出レベルで行うよう、データ中継部３０８を制御する。
【００４２】
このようにして、本実施形態では、中継装置３００において、不整合を起こすことなく最適送出レベルを設定し、通信リンクを確立できる。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態では、局側ＤＳＬ装置１００と加入者側ＤＳＬ装置２００との間に中継装置３００を挿入し、この中継装置３００において、ＶＤＳＬ信号を波形整形して再度送出することで、伝送距離を伸ばすことができる。また、本実施形態の中継装置３００では、減衰の小さな音声信号はそのまま通過させ、減衰の大きなＤＳＬ信号だけを取り出し、波形整形することができる。
【００４４】
なお、本実施形態においては、挿入する中継装置３００は１つに限られない。
【００４５】
次に、本発明の第２の実施形態を図面を用いて説明する。本実施形態においても、ＶＤＳＬ（Ｖｅｒｙ　ｈｉｇｈ　ｓｐｅｅｄ　ＤＳＬ）方式を例にとって説明する。もちろん、第１の実施形態同様、一般的にｘＤＳＬと総称される他のＤＳＬ方式であっても、同様に本発明は適用できる。
【００４６】
図８に本実施形態のシステム構成図を示す。本実施形態は、局側ＤＳＬ装置ＬＴ６００と加入者側ＤＳＬ装置ＮＴ７００とが電話回線５００を介して接続され、電話回線５００の中間に中継装置８００を備えるものである。
【００４７】
以下に、中継装置８００、ＬＴ６００、ＮＴ７００の機能構成を説明する。
【００４８】
中継装置８００の機能構成図を図９に示す。本図に示すように、中継装置８００は、電話回線５００を接続するためのコネクタ８０１と、コネクタ８０１を介して受信した音声信号とＶＤＳＬ信号の混在信号からＶＤＳＬ信号を取り出すハイパスフィルタＨＰＦ８０２とを備え、さらに、取り出されたＶＤＳＬ信号から、ＶＤＳＬ信号の下り（電話局側から加入者側方向）帯域の信号を通過させるローパスフィルタＬＰＦ８０３と、ＶＤＳＬ信号の上り（加入者側から電話局側方向）帯域の信号を通過させるハイパスフィルタＨＰＦ８０４と、タイミング信号を通過させるバンドパスフィルタＢＰＦ８０５とを備える。
【００４９】
中継装置８００は、ＢＰＦ８０５を通過したタイミング信号によって、ＶＤＳＬ信号の送受信のタイミングを制御するタイミング生成回路８０６と、ＬＰＦ８０３から送られてきた下り帯域のＶＤＳＬ信号の行き来を、タイミング生成回路８０６から送信されるタイミング信号により制御する切替部８０７と、ＨＰＦ８０４から送られてきた上り帯域のＶＤＳＬ信号の行き来を、タイミング生成回路８０６から送信されるタイミング信号により制御する切替部８０８と、ＬＰＦ８０３またはＨＰＦ８０４によって抽出されたＶＤＳＬ信号を波形整形し、送出するデータ中継部８０９と、データ中継部８０９からハンドシェーク信号を受信し、中継装置８００とＬＴ６００および中継装置８００とＮＴ７００との間の送出レベルを決定する送出電力整合部８９０とを備える。
【００５０】
ここで、切替部８０７、８０８は、タイミング信号がオンの場合、中継装置８００から信号を送出する、すなわち、データ中継部８０９からＬＰＦ８０３およびＨＰＦ８０４に信号が送信され、オフの場合、中継装置８００に信号が入力される、すなわち、ＬＰＦ８０３およびＨＰＦ８０４からデータ中継部８０９に信号が送信されるようタイミング信号によってコントロールされる。
【００５１】
次に、ＬＴ６００の機能構成図を図１０に示す。本図に示すように、ＬＴ６００は、他の装置とＶＤＳＬ信号の送出レベルを調整する送出電力整合部６９０と、ＶＤＳＬ信号をイーサネット信号に変換する信号処理部６２０と、イーサネットとのインタフェース処理を行うイーサネットインタフェース処理部６３０と、電話回線５００と接続するＤＳＬ回線コネクタ６０１と、イーサネット回線を介して外部ネットワークに接続するイーサネット回線コネクタ６４０と、回線を介して交換機と接続する交換機接続コネクタ６５０とを備える。
【００５２】
ＬＴ６００は、ＤＳＬ回線コネクタ６０１から入力される信号から音声信号のみを通過させるローパスフィルタＬＰＦ６５１を備える。ＬＰＦ６５１を通過した音声信号は、交換機接続コネクタ７５０から交換機に送出される。なお、ＬＰＦ６５１は、ＬＴ６００の外部であってもよい。
【００５３】
また、ＬＴ６００は、ＶＤＳＬ信号を抽出して通過させるハイパスフィルタＨＰＦ６０２と、ＨＰＦ６０２を通過したＶＤＳＬ信号から上りの帯域の信号を抽出して通過させるハイパスフィルタＨＰＦ６０４と、ＨＰＦ６０４を通過した信号を受信し、信号処理部６２０へ送信する受信器６１０と、イーサネット回線コネクタ６４０から入力され、信号処理部６２０においてＶＤＳＬ信号に変換された信号を送信する送信器６０９と、送信器６０９から送信されるＶＤＳＬ信号から下りの帯域の信号を抽出して通過させるローパスフィルタＬＰＦ６０３と、ＤＳＬ回線コネクタ６０１から入力される信号からタイミング信号を抽出して通過させるバンドパスフィルタＢＰＦ６０５とを備える。
【００５４】
ＬＴ６００は、ＢＰＦ６０５を通過したタイミング信号によって、ＶＤＳＬ信号の送信のタイミングを制御するタイミング抽出回路６０６と、タイミング抽出回路６０６から送信されるタイミング信号を用いて、送信器６０９から信号を送信するタイミングを制御する切替部６０７とを備える。ここで、切替部６０７は、タイミング信号がオフのとき、ＬＴ６００から信号が送出されるよう制御される。
【００５５】
ここで、信号処理部６２０の装置のハードウエア構成の一例を図１１に示す。本図に示すように、信号処理部６２０は、外部ネットワークとの間で送受信する信号とＶＤＳＬ信号との間の変換を行うＤＳＬ符号変復調器６２１と、デジタル信号の処理を行うＤＳＰ６２２と、装置全体の制御を行うＣＰＵ６２３と、イーサネット回線の物理層の制御を行うＥｔｈｅｒ−ＰＨＹチップ６２４とイーサネット回線受動部品であるトランス６２５とを備える。
【００５６】
なお、ＬＴ６００は、第１の実施形態の図１のように、電話回線５００とやりとりする音声信号とＶＤＳＬ信号が混在した信号から、音声信号とＶＤＳＬ信号を各々抽出するスプリッタ１３０を外部に備えた形であってもよい。この場合、ＬＴ６００には、ＬＰＦ６５１および交換機接続コネクタ６５０は不要となる。また、ＨＰＦ６０２も同様に不要である。なお、この場合、ＢＰＦ６０５において抽出されるタイミング信号の帯域は、スプリッタ１３０内のＶＤＳＬ信号を抽出するハイパスフィルタが通過させることのできる周波数に限られる。
【００５７】
次に、ＮＴ７００の機能構成図を図１２に示す。本図に示すように、ＮＴ７００は、他の装置とＶＤＳＬ信号の送出レベルを調整する送出電力整合部７９０と、ＶＤＳＬ信号をイーサネット信号に変換する信号処理部７２０と、イーサネットとのインタフェース処理を行うイーサネットインタフェース処理部７３０と、電話回線５００と接続するＤＳＬ回線コネクタ７０１と、イーサネット回線を介してＰＣなど外部ネットワークに接続するイーサネット回線コネクタ７４０と、回線を介して電話機と接続する電話機接続コネクタ７５０とを備える。
【００５８】
ＮＴ７００は、ＤＳＬ回線コネクタ７０１から入力される信号から音声信号のみを通過させるローパスフィルタＬＰＦ７５１を備える。ＬＰＦ７５１を通過した音声信号は、電話機接続コネクタ７５０から交換機に送出される。なお、ＬＰＦ７５１は、ＮＴ７００の外部であってもよい。
【００５９】
また、ＮＴ７００は、ＶＤＳＬ信号を抽出して通過させるハイパスフィルタＨＰＦ７０２と、ＨＰＦ７０２を通過したＶＤＳＬ信号から下り帯域の信号を抽出して通過させるローパスフィルタＬＰＦ７０３と、ＬＰＦ７０３を通過した信号を受信し、信号処理部７２０へ送信する受信器７０９と、イーサネット回線コネクタ７４０から入力され、信号処理部７２０においてＶＤＳＬ信号に変換された信号を送信する送信器７１０と、送信器７１０から送信される上り帯域のＶＤＳＬ信号を抽出して通過させるハイパスフィルタＨＰＦ７０４と、ＤＳＬ回線コネクタ７０１から入力される信号からタイミング信号を抽出して通過させるバンドパスフィルタＢＰＦ７０５とを備える。
【００６０】
ＮＴ７００は、さらに、ＢＰＦ７０５を通過したタイミング信号によって、ＶＤＳＬ信号の送信のタイミングを制御するタイミング抽出回路７０６と、タイミング抽出回路７０６から送信されるタイミング信号を用いて、送信器７１０から信号を送信するタイミングを制御する切替部７０８とを備える。ここで、切替部７０８は、タイミング信号がオフのとき、ＮＴ７００から信号が送出されるよう制御される。
【００６１】
ここで、信号処理部７２０の装置の構成は、図１１に示す信号処理部６２０の構成と基本的に同様である。
【００６２】
なお、ＮＴ７００は、第１の実施形態の図１のように、電話回線５００とやりとりする音声信号とＶＤＳＬ信号が混在した信号から、音声信号とＶＤＳＬ信号を各々抽出するスプリッタ２３０を外部に備えた形であってもよい。この場合、ＮＴ７００には、ＬＰＦ７５１および電話機接続コネクタ７５０は不要となる。また、ＨＰＦ７０２も同様に不要である。なお、この場合、ＢＰＦ７０５において抽出されるタイミング信号の帯域は、スプリッタ２３０内のＶＤＳＬ信号を抽出するハイパスフィルタが通過させることのできる周波数に限られる。
【００６３】
なお、これらの送出電力整合部６９０、７９０、８９０は、第１の実施形態の、それぞれ、中継装置３００の送出電力整合部３０９と、ＮＴ１２０の送出電力整合部１２９０と、ＬＴ２２０の送出電力整合部２２９０と同様の働きをするものである。
【００６４】
すなわち、本実施の形態においても、第１実施形態同様の方法によって、ハンドシェーク手順によりやりとりされるハンドシェーク信号は、これらの送出電力整合部６９０、７９０、８９０によって、制御され、ＬＴ６００と中継装置８００との間、および、ＮＴ７００と中継装置８００との間の送出レベルが調整される。
【００６５】
また、第１の実施形態同様、中継装置８００、ＮＴ７００、および、ＬＴ６００は、例えば、ＣＰＵ、ＤＳＰ，ＲＯＭ，ＲＡＭなどを備えた専用の情報処理装置により実現される。中継装置８００、ＮＴ７００、および、ＬＴ６００を実現するハードウエア構成の一例を図１７に示す。
【００６６】
以下に、中継装置８００、ＮＴ７００、および、ＬＴ６００における、信号の流れの制御について説明する。
【００６７】
まず、ＨＰＦ６０２、７０２、８０２、ＬＰＦ６０３、７０３、８０３、ＨＰＦ６０４、７０４、８０４、ＬＰＦ６５１、７５１、および、ＢＰＦ６０５、７０５、８０５のフィルタ通過帯域と各信号帯域の関係を図１３に示す。
【００６８】
なお、本実施形態においては、上りのＶＤＳＬ信号の帯域は下りのＶＤＳＬ信号の帯域より高い周波数帯域に設定され、タイミング信号の帯域は上りのＶＤＳＬ信号の帯域より高い周波数帯域に設定されている場合を例にとって説明する。本構成の場合、タイミング信号は、任意に設定可能である。もちろん各々の信号の周波数帯域の設定もこれに限られない。
【００６９】
本図に示すように、ＨＰＦ６０２、７０２、８０２およびＬＰＦ６５１、７５１のカットオフ周波数ｆ１は、音声信号の帯域とＶＤＳＬ信号の帯域の間に設定されている。また、ＬＰＦ６０３、７０３、８０３およびＨＰＦ６０４、７０４、８０４のカットオフ周波数ｆ２は、ＶＤＳＬ帯域の下り信号と上り信号の間に設定されている。ＢＰＦ６０５、７０５、８０５の通過帯域はタイミング信号の周波数帯域にあわせて設定されている。
【００７０】
次にタイミング信号のオンオフによる信号の送受信を図９、図１０、図１１および図１４を用いて説明する。図１４は、タイミング信号のオンオフに応じた、中継装置８００を中心とした信号の流れを図示したものである。
【００７１】
なお、以下の信号の流れの説明においては、簡略化のため、ＶＤＳＬ信号のみを取り上げて説明する。実際は、電話回線５００を介した信号の送受信は、音声信号とＶＤＳＬ信号が混在した信号で行われる。
【００７２】
まず、図１４において、スロットＡ、すなわち、タイミング信号がオンの場合のＬＴ６００、ＮＴ７００、中継装置８００内での信号の流れを説明する。
【００７３】
まず、ＬＴ６００において、コネクタ６４０を介して受信した外部ネットワークからの信号は信号処理部６２０で下りの帯域のＶＤＳＬ信号（以下ＶＤＳＬ下り信号と呼ぶ）に変換される。このＶＤＳＬ下り信号は、切替部６０７が開いた状態であるため、ＬＰＦ６０３には届かない。また、受信器６１０からＨＰＦ６０４に向かった信号は、ＨＰＦ６０４を通過できない。
【００７４】
また、コネクタ６０１を介して受信した電話回線５００からの上りの帯域のＶＤＳＬ信号（以下ＶＤＳＬ上り信号と呼ぶ）は、ＨＰＦ６０２、ＨＰＦ６０４を通過し、受信器６１０を経て信号処理部６２０に入力され、処理後、イーサネットインタフェース処理部６３０を経てコネクタ６４０から外部ネットワークに送出される。
【００７５】
次に、ＮＴ７００において、コネクタ７４０を介して受信したパーソナルコンピュータなどからの信号は信号処理部７２０においてＶＤＳＬ上り信号に変換される。このＶＤＳＬ上り信号は、切替部７０８が開いた状態であるため、ＨＰＦ７０４には届かない。また、受信器７０９からＬＰＦ７０３に向かった信号は、ＬＰＦ７０３を通過できない。
【００７６】
コネクタ７０１を介して受信した電話回線５００からのＶＤＳＬ下り信号は、ＨＰＦ７０２、ＬＰＦ７０３を通過し、受信機７０９を経て信号処理部７２０に入力され、処理後、イーサネットインタフェース処理部７３０を経てコネクタ７４０からパーソナルコンピュータなどに接続された回線に送出される。
【００７７】
そして、中継装置８００において、コネクタ８０１を介して受信した電話回線５００からのＶＤＳＬ上り信号は、ＨＰＦ８０２、ＨＰＦ８０４を経て切替部８０８に向かうが、スロットＡの状態では、ＨＰＦ８０４からデータ中継部８０９の方向には信号は送信できない。また、コネクタ８０１を介して受信した電話回線５００からのＶＤＳＬ下り信号は、ＨＰＦ８０２、ＬＰＦ８０３を経て切替部８０７に向かうが、同じく、この方向には送信できない。
【００７８】
一方、データ中継部８０９から送信されるＶＤＳＬ上り信号は、切替部８０８を通過し、ＨＰＦ８０４、ＨＰＦ８０２を経てコネクタ８０１から電話回線５００に送出される。同じくデータ中継部８０９から送信されるＶＤＳＬ下り信号は、切替部８０７を通過し、ＬＰＦ８０３、ＨＰＦ８０２を経てコネクタ８０１から電話回線５００に送出される。
【００７９】
すなわち、スロットＡの場合、中継装置８００から、ＶＤＳＬ上り信号とＤＳＬ下り信号が送出され、ＬＴ６００においては、ＶＤＳＬ上り信号のみが通過し、ＮＴ７００においては、ＶＤＳＬ下り信号のみが通過する。
【００８０】
スロットＢの場合、信号の流れはスロットＡの場合と逆になる。すなわち、中継装置８００にはＶＤＳＬ上り信号とＶＤＳＬ下り信号が入力され、ＬＴ６００からは、ＶＤＳＬ下り信号が送出され、ＮＴ７００からは、ＶＤＳＬ上り信号が送出される。
【００８１】
このように、本実施形態においては、上りと下りの周波数を独立させること、すなわち、周波数分割により、上り下りの信号を中継装置８００内部で独立に抽出可能とし、さらに、タイミング信号を用いること、すなわち、時分割により、上り下りの信号各々の、ＬＴ６００と中継装置８００との間、ＮＴ７００と中継装置８００との間のやりとりとを別々に扱うことを可能とした。これらの機能により、中継装置８００において、ＶＤＳＬ信号を中継し、かつ、ＬＴ６００と中継装置８００との間でやりとりされるＶＤＳＬ信号と、ＮＴ７００と中継装置８００との間でやりとりされるＶＤＳＬ信号との干渉を防ぐことを実現している。
【００８２】
以上により、本実施形態によれば、ＶＤＳＬの伝送距離を倍増させることができる。
【００８３】
なお、上記の実施形態においては、ＶＤＳＬを例にとり説明したが、高速データ通信の方式はこれに限られない。ＡＤＳＬを始めとする全てのＤＳＬ技術、その他のメタリックケーブルを用い、音声データと同時に送信されるデジタルデータ通信方式に用いることができる。
【００８４】
また、外部のネットワークが採用しているプロトコルとして、イーサネットを例にとり説明したが、これに限られない。
【００８５】
【発明の効果】
本発明によれば、局側ＤＳＬ装置の設置場所から比較的距離の離れている顧客に、高速なデータ通信サービスを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、第１実施形態のシステム構成図である。
【図２】図２は、第１実施形態の中継装置の機能ブロック図である。
【図３】図３は、音声信号とＶＤＳＬ信号の使用周波数を示す図である。
【図４】図４は、中継装置に挿入するＬＰＦの特性を示す図である。
【図５】図５は、一般的なハンドシェーク手順を示す図である。
【図６】図６は、中継装置が挿入された場合のハンドシェーク手順を示す図である。
【図７】図７は、中継装置に送出電力整合部がある場合のハンドシェーク手順を示す図である。
【図８】図８は、第２実施形態のシステム構成図である。
【図９】図９は、第２実施形態の中継装置の機能ブロック図である。
【図１０】図１０は、第２実施形態のＬＴの機能ブロック図である。
【図１１】図１１は、第２実施形態の信号処理部の構成図である。
【図１２】図１２は、第２実施形態のＮＴの機能ブロック図である。
【図１３】図１３は、第２実施形態の各フィルタの通過帯域を示す図である。
【図１４】図１４は、第２実施形態の信号送受信のタイミングを示す図である。
【図１５】図１５は、従来のＤＳＬによるシステム構成図である。
【図１６】図１６は、第１実施形態の中継装置のハードウエア構成の一例を示す図である。
【図１７】図１７は、第２実施形態の中継装置、ＬＴ、および、ＮＴのハードウエア構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
１００・・・局側ＤＳＬ装置、２００・・・加入者側ＤＳＬ装置、３００・・・中継装置、５００・・・電話回線、１２０・・・ＤＳＬＡＭ、２２０・・・ＭＯＤＥＭ、１３０、２３０・・・スプリッタ、１３１、２３１・・・ローパスフィルタ、１３２、２３２・・・ハイパスフィルタ、１１０・・・ＰＯＴＳ、２１０・・・電話機、２４０・・・コンピュータ、１４０・・・外部ネットワーク
【図１】
2004104251.tif 000003
【図２】
2004104251.tif 000004
【図３】
2004104251.tif 000005
【図４】
2004104251.tif 000006
【図５】
2004104251.tif 000007
【図６】
2004104251.tif 000008
【図７】
2004104251.tif 000009
【図８】
2004104251.tif 000010
【図９】
2004104251.tif 000011
【図１０】
2004104251.tif 000012
【図１１】
2004104251.tif 000013
【図１２】
2004104251.tif 000014
【図１３】
2004104251.tif 000015
【図１４】
2004104251.tif 000016
【図１５】
2004104251.tif 000017
【図１６】
2004104251.tif 000018
【図１７】
2004104251.tif 000019