(57)【要約】【課題】ケーブルで接続された通信中継装置において、ケーブルの挿入損失をケーブル長に適した値で監視する接続ケーブル故障検出システムを提供する。【解決手段】ＯＤＵ２０とＩＤＵ１０は、接続ケーブル３０により接続される。ケーブル長識別器１６に送信信号（周波数ｆｔ）の挿入損失データｆｔ　Ｌｏｓｓと受信信号（周波数ｆｒ）の挿入損失データｆｒ　Ｌｏｓｓが入力され、それらの差分データを算出する。同時にｆｔ　Ｌｏｓｓの値から接続ケーブル長を計算し、ＲＯＭ１５に記憶されているケーブル長に対応した差分データより、該当ケーブル長の差分データを抽出する。算出した差分データとＲＯＭからの抽出データを比較し、許容変動量を超えた場合は、警報を発する。【選択図】　　　図１
2004015200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーブルによって接続され、通信の中継を行う第１及び第２の中継装置を備え、
前記第１の中継装置は、前記第２の中継装置に第１の周波数で一定レベルの信号を送信する回路と、前記第２の中継装置から受信した第２の周波数の信号を前記ケーブルによる挿入損失を補償するための利得制御を行うと共に、その利得制御量に応じた第２の挿入損失信号を生成する回路とを有し、
前記第２の中継装置は、前記第１の中継装置に第２の周波数で一定レベルの信号を送信する回路と、前記第１の中継装置から受信した第１の周波数の信号を前記ケーブルによる挿入損失を補償するための利得制御を行うと共に、その利得制御量に応じた第１の挿入損失信号を生成する回路とを有し、
前記第１の周波数と第２の周波数における挿入損失差とケーブル長との対応関係を記憶したメモリと、
前記第１又は第２の挿入損失信号のいずれか一方に基づいて前記ケーブルの長さを計算して、その計算されたケーブル長に対応する挿入損失差を前記メモリから抽出し、前記第１の挿入損失信号と第２の挿入損失信号に基づき計算された挿入損失差と一致しなければ、ケーブル不良と判断して警報信号を出力する手段とを有することを特徴とする接続ケーブル故障検出システム。
【請求項２】
ケーブルによって接続され、通信の中継を行う第１及び第２の中継装置を備え、
前記第１の中継装置は、前記第２の中継装置に所定の周波数で一定レベルの信号を送信する回路と、前記ケーブルに一定の電圧を印加する電源とを有し、
前記第２の中継装置は、前記第１の中継装置から受信した所定の周波数の信号を前記ケーブルによる挿入損失を補償するための利得制御を行うと共に、その利得制御量に応じた挿入損失信号を生成する回路と、前記第１の中継装置の電源電圧の前記ケーブルによる電圧降下量を検出する電圧検出器とを有し、
前記所定の周波数における挿入損失量及び前記電圧降下量に基づき計算された相関値とケーブル長との対応関係を記憶したメモリと、
前記挿入損失信号又は前記電圧降下量のいずれか一方に基づいて前記ケーブルの長さを計算して、その計算されたケーブル長に対応する相関値を前記メモリから抽出し、前記挿入損失信号と前記電圧降下量に基づき計算されたケーブル長に対応する相関値と一致しなければ、ケーブル不良と判断して警報信号を出力する手段とを有することを特徴とする接続ケーブル故障検出システム。
【請求項３】
前記ケーブル不良警報信号は、他の警報信号が発生している場合には、出力しないことを特徴とする請求項１又は２記載の接続ケーブル故障検出システム。
【請求項４】
ケーブルによって接続され、通信の中継を行う第１及び第２の中継装置を備えたシステムにおいて、
前記第１の中継装置から前記第２の中継装置に第１の周波数で一定レベルの信号を送信し、
前記第２の中継装置にて受信した第１の周波数の信号を前記ケーブルによる挿入損失を補償するための利得制御を行うと共に、その利得制御量に応じた第１の挿入損失信号を生成し、
前記第２の中継装置から前記第１の中継装置に第２の周波数で一定レベルの信号を送信し、
前記第１の中継装置にて受信した第２の周波数の信号を前記ケーブルによる挿入損失を補償するための利得制御を行うと共に、その利得制御量に応じた第２の挿入損失信号を生成し、
前記第１又は第２の挿入損失信号に基づいて前記ケーブルの長さを計算し、
その計算されたケーブル長に対応する挿入損失差を、第１の周波数と第２の周波数における挿入損失差とケーブル長との対応関係を記憶したメモリから抽出し、
前記第１の挿入損失信号と第２の挿入損失信号に基づく挿入損失差と一致しなければ、ケーブル不良と判断して警報信号を出力することを特徴とする接続ケーブル故障検出方法。
【請求項５】
ケーブルによって接続され、通信の中継を行う第１及び第２の中継装置を備えたシステムにおいて、
前記第１の中継装置から前記第２の中継装置に所定の周波数で一定レベルの信号を送信し、
前記第２の中継装置にて受信した所定の周波数の信号を前記ケーブルによる挿入損失を補償するための利得制御を行うと共に、その利得制御量に応じた挿入損失信号を生成し、
前記第１又は第２の中継装置から前記ケーブルに一定の電圧を印加し、
前記第２又は第１の中継装置にて前記ケーブルによる電圧降下量を検出し、
前記挿入損失信号又は前記電圧降下量のいずれか一方に基づいて前記ケーブルの長さを計算し、
その計算されたケーブル長に対応する相関値を、前記所定の周波数における挿入損失量及び前記電圧降下量に基づき計算された相関値とケーブル長との対応関係を記憶したメモリから抽出し、
前記挿入損失信号と前記電圧降下量に基づき計算されたケーブル長に対応する相関値と一致しなければ、ケーブル不良と判断して警報信号を出力することを特徴とする接続ケーブル故障検出方法。
【請求項６】
前記ケーブル不良警報信号は、他の警報信号が発生している場合には、出力しないことを特徴とする請求項４又は５記載の接続ケーブル故障検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ケーブルで接続された通信中継装置において、経年変化や結線工事不良等による接続ケーブルの挿入損失増加を検出し、ケーブル故障警報として出力する接続ケーブル故障検出システム及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、屋外装置（ＯＤＵ）と屋内装置（ＩＤＵ）の２つの装置をケーブルによって接続して構成されるディジタル無線装置では、接続ケーブル出力側の接続ケーブルによる挿入損失を自動利得制御回路にて補っていた。そして、挿入損失に異常が発生した場合は、ケーブル故障として警報を出力していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、接続ケーブルの挿入損失を補う自動利得制御回路の警報検出点が、ケーブルの最大長で設定されていたので、ケーブル長が短い場合には最大ケーブル長分の挿入損失まで増加しても警報として検出できなかった。また、１つの信号の挿入損失を検出しケーブル長を計算した場合、ケーブルの結線不良による損失の増加がそのままケーブル長と判断され、正確な長さが検出できなかった。
【０００４】
また接続ケーブル入力側の警報で制御をかけておらず、入力側装置の出力異常でも出力側装置の警報が発動するため、純粋にケーブルの不良を検出する機能を有していなかった。
【０００５】
このため従来は、ケーブル結線が不良で挿入損失が増加しても発見できず、定常状態では問題ないが、ケーブルに機械的衝撃や風雨等でケーブルが揺れた場合のみケーブル結線断となり警報が発動する場合など発見が困難な場合があった。
【０００６】
そこで本発明は、ケーブルで接続された通信中継装置において、ケーブルの挿入損失をケーブル長に適した値で常時監視する接続ケーブル故障検出システム及び方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため、本発明は、ケーブルによって接続され、通信の中継を行う第１及び第２の中継装置を備え、前記第１の中継装置は、前記第２の中継装置に第１の周波数で一定レベルの信号を送信する回路と、前記第２の中継装置から受信した第２の周波数の信号を前記ケーブルによる挿入損失を補償するための利得制御を行うと共に、その利得制御量に応じた第２の挿入損失信号を生成する回路とを有し、前記第２の中継装置は、前記第１の中継装置に第２の周波数で一定レベルの信号を送信する回路と、前記第１の中継装置から受信した第１の周波数の信号を前記ケーブルによる挿入損失を補償するための利得制御を行うと共に、その利得制御量に応じた第１の挿入損失信号を生成する回路とを有し、前記第１の周波数と第２の周波数における挿入損失差とケーブル長との対応関係を記憶したメモリと、前記第１又は第２の挿入損失信号のいずれか一方に基づいて前記ケーブルの長さを計算して、その計算されたケーブル長に対応する挿入損失差を前記メモリから抽出し、前記第１の挿入損失信号と第２の挿入損失信号に基づき計算された挿入損失差と一致しなければ、ケーブル不良と判断して警報信号を出力する手段とを有することを特徴とする。
【０００８】
以上の構成によって、ケーブルの挿入損失をケーブル長に適した値で監視することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１０】
図１は、ディジタル無線装置の中継部に本発明を適用した一実施形態のブロック図である。ＯＤＵ（Ｏｕｔ　Ｄｏｏｒ　Ｕｎｉｔ）２０とＩＤＵ（Ｉｎ　Ｄｏｏｒ　Ｕｎｉｔ）１０は、接続ケーブル３０により接続される。接続ケーブル３０は、最大値が予め決められているが、その範囲内で任意に長さを選択することができる。
【００１１】
ＯＤＵ２０では、受信部からの受信信号（周波数ｆｒ）は、ＲＸＡＧＣ２３にてＯＤＵ２０への受信入力変動によらず一定出力に制御され、多重分離部（ＭＰＸ）２１にて他の信号と多重され、接続ケーブル３０によりＩＤＵ１０へ入力される。
【００１２】
ＩＤＵ１０では、入力された受信信号を多重分離部（ＭＰＸ）１１にて分離し、接続ケーブル３０により発生する挿入損失分を補償するＣＢＬＡＧＣ１２にて復調部への規定入力レベルに制御し、復調部へ出力する。ＣＢＬＡＧＣ１２の制御電圧をＡ／Ｄ変換器１３を用いて、ケーブル挿入損失からケーブル長を算出するディジタル信号ｆｒ　Ｌｏｓｓ信号を生成する。
【００１３】
また、同一の接続ケーブル３０にて伝送される他の周波数の信号にて同様にケーブル長を算出する。ＩＤＵ１０の変調部から出力される送信信号（周波数ｆｔ）は、ＭＰＸ１１にて多重され、接続ケーブル３０を介してＯＤＵ２０に入力される。
【００１４】
ＯＤＵ２０では、入力された送信信号をＭＰＸ２１にて分離し、接続ケーブル３０により発生した挿入損失分を補償するＣＢＬＡＧＣ２２にて送信部への規定入力レベルに制御し、送信部へ出力する。ＣＢＬＡＧＣ２２の制御電圧をＡ／Ｄ変換器２５を用いて、ケーブル挿入損失からケーブル長を算出するディジタル信号ｆｔ　Ｌｏｓｓ信号を生成する。ｆｔ　Ｌｏｓｓ信号は、制御信号処理部２６にて他の監視制御情報と共に周波数ｆｔ、周波数ｆｒと異なる周波数の制御信号に変換され、ＩＤＵ１０に伝送される。ＩＤＵ１０では、制御信号処理部１４にてｆｔ　Ｌｏｓｓ信号を抽出し、ケーブル長識別器１６へ送出する。ケーブル長識別器１６では、入力された２つの信号から異なる周波数の挿入損失差を検出する。
【００１５】
挿入損失特性の異なる２つの周波数の信号の挿入損失差を算出することにより、従来１つのパラメータで判断した場合に比べ、接続されたケーブル長に対して正しい値か否かを判断することができる。
【００１６】
ＩＤＵ１０では、ＯＤＵ２０より送られたｆｔ　Ｌｏｓｓ信号と、ＩＤＵ１０で検出したｆｒ　Ｌｏｓｓ信号をケーブル長識別器１６にて差分検出し、ＲＯＭ１５に保存されている予め設定された接続ケーブル長における「異なる周波数による挿入損失の差分データ」と比較し、一致すれば、ケーブル長が正しく検出できたと判断できる。一致しない場合は、ケーブルの挿入損失が正しく検出できておらずケーブルの減衰特性に何らかの異常（例えば、結線不良や特定周波数帯での劣化）が発生していると判断し、ケーブル不良警報ＣＢＬ　ＡＬＭを生成する。
【００１７】
ただし、他の機器警報（受信入力断や変調器出力異常）が発生している場合は、ケーブル不良が正しく検出されないため、論理回路１７にてＣＢＬ　ＡＬＭをマスクし、他の機器警報が正常時にのみＣＢＬ　ＡＬＭを外部に出力する。
【００１８】
図２を参照して、接続ケーブルを通過する信号の周波数による挿入損失の違いを説明する。なお、図２において横軸は接続ケーブル長、縦軸は挿入損失である。接続ケーブルを２００ｍとした場合、周波数ｆｔの信号の挿入損失は、３０ｄＢとなる。同様に周波数ｆｒの信号の挿入損失は、２０ｄＢとなる。
【００１９】
この様な、周波数による挿入損失の違いは、ケーブルの種類により決定され同一種のケーブルである限り、この周波数による挿入損失差は固有のものとなる。
【００２０】
本発明ではこの点に注目し、同一接続ケーブルを通過する異なる周波数の信号の挿入損失差を、本来ケーブル自体の持つ固有の値と比較することにより、ケーブルの不良を検出する。
【００２１】
例えば、１０ｄＢの結線不良損失が発生した場合、この値は周波数に依存しないので、どちらの周波数も１０ｄＢ増加する。この時一方の周波数の挿入損失から長さを計算した場合、２００ｍのケーブルなのに３００ｍと判断され、３００ｍ時の差分データをＲＯＭ１５より抽出する。算出した差分データは、本来の２００ｍの差分データのため、不一致となりケーブル不良と判断できる。
【００２２】
図３は、各周波数における挿入損失を示すｆｔ　Ｌｏｓｓ信号、ｆｒ　Ｌｏｓｓ信号を用いて接続ケーブル不良を検出する際のフローチャートである。
【００２３】
ケーブル長識別器１６に送信信号（周波数ｆｔ）の挿入損失データｆｔ　Ｌｏｓｓと受信信号（周波数ｆｒ）の挿入損失データｆｒ　Ｌｏｓｓが入力される（Ｓ１，Ｓ２）。ケーブル長識別器１６は、入力された２つの差分データを算出する（Ｓ４）。同時にｆｔ　Ｌｏｓｓの値から接続ケーブル長を計算し（Ｓ３）、予めＲＯＭ１５に記憶されているケーブル長に対応した差分データより、該当ケーブル長の差分データを抽出する（Ｓ５）。算出した差分データとＲＯＭからの抽出データを比較し、その比較結果がバラツキや温度変動分等の許容変動量以内である場合（Ｓ７）、正常と判断する（Ｓ８）。
【００２４】
許容変動量を超えた場合は（Ｓ７）、警報とするが、他の警報（ＲＸ　ＡＬＭ、ＭＯＤ　ＡＬＭ）が発生している場合は（Ｓ９）、正しく検出されないため、警報をマスクする（Ｓ１０）。他の警報が発生していない場合は、ケーブル不良と判断しＣＢＬ　ＡＬＭを発生させる（Ｓ１１）。
【００２５】
図４は、本発明の他の実施形態のブロック図である。本実施形態では、接続ケーブルの挿入損失を測定する手段として、送信信号（周波数ｆｔ）の減衰量を補正するＣＢＬＡＧＣ２２の制御電圧ｆｔ　Ｌｏｓｓと、電圧検出器３１によって検出される電源電圧の電圧降下量Ｌｉｎｅ　Ｄｒｏｐの２つを使用する。そして、ｆｔ　ＬｏｓｓとＬｉｎｅＤｒｏｐとの相関値（例えば、差分値）とケーブル長との対応関係をＲＯＭに記憶する。すなわち、ｆｔ　Ｌｏｓｓ又はＬｉｎｅ　Ｄｒｏｐのいずれか一方に基づいてケーブルの長さを計算して、その計算されたケーブル長に対応する相関値をＲＯＭから抽出し、ｆｔ　ＬｏｓｓとＬｉｎｅ　Ｄｒｏｐに基づき計算されたケーブル長に対応する相関値と一致しなければ、ケーブル不良と判断して警報信号を出力する。
【００２６】
本実施形態では、先の実施形態でＩＤＵ１０に配置されていたＲＯＭ、ケーブル長識別器をＯＤＵ２０に配置することができる。また、受信信号（周波数ｆｒ）の減衰量と電源電圧の電圧降下量Ｌｉｎｅ　Ｄｒｏｐの２つを使用することや、多重化されている複数の信号の相関関係を比較し判断することも可能である。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、１つの周波数の挿入損失からケーブル長を計算し、その後、異なる周波数の挿入損失との差分データをケーブル本来の固有特性と比較することで、先に計算した長さが正しいか否かを判断するので、接続ケーブルの経年変化や結線工事不良等による接続ケーブルの挿入損失異常を検出し警報として出力することができ、従来発見が困難であったケーブルの不具合を容易に検出することができる。
【００２８】
さらに、他の警報時発生時にはケーブル不良警報をマスクすることにより、純粋にケーブル部分の挿入損失の変動を監視することができる。
【００２９】
また、検出専用の信号を生成する必要がなく、装置の構成が簡易である。その理由は、ケーブルを伝送する多重化された異なる周波数の信号を使用し、比較する信号もＡＧＣ制御電圧等、元からある信号を利用しているためである。
【図面の簡単な説明】
【図１】ディジタル無線装置の中継部に本発明を適用した一実施形態のブロック図である。
【図２】接続ケーブルの周波数による挿入損失の違いを示す図である。
【図３】接続ケーブル不良を検出する際のフローチャートである。
【図４】本発明の他の実施形態のブロック図である。
【符号の説明】
１０　ＩＤＵ（Ｉｎ　Ｄｏｏｒ　Ｕｎｉｔ）
２０　ＯＤＵ（Ｏｕｔ　Ｄｏｏｒ　Ｕｎｉｔ）
３０　接続ケーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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