(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
双方向通信に於ける流合雑音を抑圧する流合雑音抑圧システムに於いて、
端末装置側からセンタ側への上り信号の伝送経路の分配部と双方向増幅部との何れか一方又は両方に、前記上り信号を減衰させる減衰器を含む流合雑音対策装置を設け、
前記端末装置に、前記減衰器の減衰量に対応したレベルに前記上り信号を増幅する増幅器を含む端末側流合雑音対策装置を設け、
前記流合雑音対策装置は、流合雑音レベル判定部と流合雑音抑圧部とにより構成し、
前記流合雑音レベル判定部は、信号成分と雑音成分との差により流合雑音レベルが増大したか否かを判定する手段を含み、
前記流合雑音抑圧部は、前記流合雑音レベルが増大した判定によって、前記上り信号を減衰させる可変減衰器と、前記端末装置側へトーン信号を送出するトーン信号送出手段とを含む構成を有し、
前記端末側流合雑音対策装置は、前記トーン信号を検出するトーン検出手段と、該トーン検出手段によりトーン信号を検出した時に、前記可変減衰器の減衰量に対応したレベルに前記上り信号を増幅する可変増幅器とを含む構成を有する
ことを特徴とする流合雑音抑圧システム。
【請求項２】
前記端末装置側から前記センタ側への上り信号を合流させる分配部と双方向増幅部との何れか一方又は両方に、前記上り信号を減衰させる減衰器を含む前記流合雑音対策装置を設け、前記端末装置に、前記上り信号の伝送経路に沿った単一又は複数個の前記減衰器の合計の減衰量に対応したレベルに前記上り信号を増幅する増幅器を有する端末側流合雑音対策装置を設けたことを特徴とする請求項１記載の流合雑音抑圧システム。
【請求項３】
前記流合雑音対策装置の前記流合雑音レベル判定部は、前記上り信号の伝送経路に於ける同期検波により得られる信号成分の検波出力レベルと、信号成分がない期間に於ける雑音成分の検波出力レベルとを比較して、流合雑音の増大か否かを判定する判定手段を有することを特徴とする請求項１又は２記載の流合雑音抑圧システム。
【請求項４】
前記流合雑音対策装置の前記流合雑音レベル判定部は、前記上り信号の伝送経路に於ける同期検波により得られる信号成分の検波出力レベルと前記上り信号帯域の高周波信号の検波により得られる検波出力レベルとの差分を雑音レベルとし、該雑音レベルと基準レベル又は前記同期検波による検波出力レベルとを比較して、流合雑音の増大か否かを判定する判定手段を有することを特徴とする請求項１又は２記載の流合雑音抑圧システム。
【請求項５】
前記流合雑音対策装置の前記流合雑音レベル判定部は、前記上り信号の伝送経路に於ける同期検波による検波出力レベルが所定値以下で雑音区間と判定した時の雑音成分の検波出力レベルと、前記上り信号帯域の高周波信号の検波により得られる検波出力レベルとの差分を信号成分レベルとし、該信号成分レベルと、前記雑音成分の検波出力レベルとの比較により流合雑音の増大か否かを判定する判定手段を有することを特徴とする請求項１又は２記載の流合雑音抑圧システム。
【請求項６】
双方向通信に於ける流合雑音を抑圧する為の流合雑音対策装置に於いて、
端末装置側からセンタ側への上り信号を抽出して同期検波する検波部と、該検波部の検波出力レベルと雑音成分の検波出力レベルとを比較して流合雑音の増大か否かを判定する判定手段とを含む流合雑音レベル判定部と、
該流合雑音レベル判定部による流合雑音増大の判定出力信号により、前記上り信号を減衰させる可変減衰器と、前記端末装置側への下り信号にトーン信号を挿入して送出するトーン信号送出手段とを含む流合雑音抑圧部と
を備えたことを特徴とする流合雑音対策装置。
【請求項７】
前記流合雑音レベル判定部は、前記上り信号の周波数帯域を通過させるバンドパスフィルタと、該バンドパスフィルタを介した前記上り信号を同期検波する検波部と、該検波部の検波出力レベルにより信号成分か否かを判定するレベル判定部と、信号成分と判定した時にオンに制御する高周波スイッチ回路と、オン状態の該高周波スイッチ回路を介した前記バンドパスフィルタの出力信号を検波する雑音検波部と、該雑音検波部の検波出力レベルと基準レベル又は前記同期検波による検波出力レベルの平均レベルとを比較して流合雑音増大か否かを判定する雑音レベル判定部とを備えたことを特徴とする請求項６記載の流合雑音対策装置。
【請求項８】
前記流合雑音レベル判定部は、前記上り信号の周波数帯域を通過させるバンドパスフィルタと、該バンドパスフィルタを介した前記上り信号を同期検波する検波部と、該検波部の検波出力レベルにより信号成分か否かを判定するレベル判定部と、前記バンドパスフィルタを介した前記上り信号を検波する高周波検波部と、該高周波検波部の検波出力レベルと、前記信号成分と判定した時の前記検波部の検波出力レベルとの差分を雑音レベルとし、該雑音レベルと基準レベル又は前記同期検波による検波出力レベルの平均レベルとを比較して流合雑音増大か否かを判定する比較判定部とを備えたことを特徴とする請求項６記載の流合雑音対策装置。
【請求項９】
前記流合雑音レベル判定部は、前記上り信号の周波数帯域を通過させるバンドパスフィルタと、該バンドパスフィルタを介した前記上り信号を同期検波する検波部と、該検波部の検波出力レベルにより信号成分か否かを判定するレベル判定部と、信号成分と判定した時にオンに制御する高周波スイッチ回路と、オン状態の該高周波スイッチ回路を介した前記バンドパスフィルタの出力信号を検波する雑音検波部と、前記バンドパスフィルタを介した前記上り信号を検波する高周波検波部と、該高周波検波部の検波出力レベルと前記雑音検波部の検波出力レベルとの差分を信号成分レベルとし、該信号成分レベルと前記雑音検波部の検波出力レベルとを比較して流合雑音増大か否かを判定する雑音レベル比較判定部とを備えたことを特徴とする請求項６記載の流合雑音対策装置。
【請求項１０】
前記流合雑音抑圧部は、周波数帯域の異なる上り信号と下り信号とを分離するフィルタと、該フィルタにより分離された前記上り信号を入力し前記流合雑音レベル判定部からの流合雑音増大判定信号により減衰量を大きくする可変減衰器と、前記流合雑音増大判定信号により前記下り信号にトーン信号を挿入して送出するトーン信号送出手段とを有することを特徴とする請求項６乃至９の何れか１項記載の流合雑音対策装置。
【請求項１１】
前記流合雑音レベル判定部と前記流合雑音抑圧部とを含み、且つ該流合雑音レベル判定部による流合雑音増大判定信号により前記上り信号にトーン信号を挿入して送出するトーン信号送出手段を設けたことを特徴とする請求項６乃至１０の何れか１項記載の流合雑音対策装置。
【請求項１２】
前記トーン信号送出手段は、前記流合雑音レベル判定部による流合雑音増大判定信号により前記下り信号及び前記上り信号に、位置情報を含むトーン信号を挿入して送出する構成を有することを特徴とする請求項１１記載の流合雑音対策装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、双方向ＣＡＴＶ（Ｃａｂｌｅ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）に適用する流合雑音抑制システム及び流合雑音対策装置に関する。
双方向ＣＡＴＶシステムは、センタ（ヘッドエンド）側から端末装置（ユーザ）側への下り信号と、端末装置（ユーザ）側からセンタ（ヘッドエンド）側への上り信号とを異なる周波数帯域として、同軸ケーブルや光ファイバケーブルによる伝送路を介して双方向通信う行うものである。この場合、端末装置側からの上り信号と共に雑音が合流してセンタ側へ伝送されることになる。この雑音を流合雑音と称し、これを低減することが要望されている。
【０００２】
【従来の技術】
図１４はＣＡＴＶシステムの説明図であり、２０１はセンタ、２０２は双方向増幅器、２０３は分配器、２０４は端末装置を示す。センタ２０１と双方向増幅器２０２と分配器２０３との間を幹線伝送路により接続し、双方向増幅器２０２は幹線伝送路の所定距離毎に設けて、幹線伝送路を介して伝送される上り信号と下り信号との両方を増幅する。又分配器２０３は例えば８分岐等の構成が適用され、この分配器２０３と端末装置２０４との間を分岐伝送路により接続する。
【０００３】
又端末装置２０４側からセンタ２０１側への上り信号は、例えば、１０〜５５ＭＨｚ、又センタ２０１側から端末装置２０４側への下り信号は、例えば、７０〜４００ＭＨｚの周波数帯に割当てられている。又変調方式は、ＢＰＳＫ，ＱＰＳＫ，ＱＡＭ等の位相変調を用いる場合が一般的である。
【０００４】
又伝送速度は、１６０ｋｂｐｓ，３２０ｋｂｐｓ，６４０ｋｂｐｓ，２５６０ｋｂｐｓ、又は２５６ｋｂｐｓ，１５４４ｋｂｐｓ，３０８８ｋｂｐｓ等が知られている。このようなＣＡＴＶシステムに於いて、ユーザの要求に対応した動画情報を送出するオンデマンドＣＡＴＶシステム、ユーザ間で通話を行うケーブル電話システム、或いは交換網と接続してインターネット・サービスを提供するシステム等が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
センタ２０１側から端末装置２０４側の下り信号は、分配器２０３に於いて幹線伝送路から複数の分岐伝送路に分配され、分岐伝送路を介して端末装置２０４に伝送される。この場合の分岐伝送路等に於いて混入する雑音は、端末装置２０４対応のＣ／Ｎの多少の劣化の原因となるが、大きなシステム障害となることは殆どない。
【０００６】
これに対して、端末装置２０４側からセンタ２０１側への上り信号は、分配器２０３に於いて複数の分岐伝送路から幹線伝送路に合流してセンタ２０１側へ伝送され、端末装置２０４又は分岐伝送路に於いて混入した雑音は、上り信号周波数帯域を含む広い周波数帯域にわたるものであり、分配器２０３等に於いて合流して順次加算されるからＣ／Ｎ劣化の原因となる。このような問題を解決する為に、例えば、上り信号の周波数帯域と無線回線の周波数帯域とが同一の場合となるシステムに於いて、上り信号を無線回線の周波数と異なる周波数に変換して伝送する方式が知られている。
【０００７】
しかし、ユーザの引越し等により端末装置２０４を取り外し、分岐伝送路を開放端としたままとすると、この開放端は、反射雑音等による雑音源に相当し、雑音のみが分岐伝送路を介して分配器２０３に流入する。或いは、端末装置２０４の障害によって大きな雑音を含む上り信号を送出することがあり、この場合も雑音源と同様になる。このような雑音源が複数存在する場合、分配器２０３に於いて順次加算されるから、上り信号のＣ／Ｎは著しく劣化することがある。最悪状態では、センタ２０１側で受信識別不可能の状態となり、システムダウンとなる問題がある。
本発明は、流合雑音の増大を検出し、それによって、流合雑音を抑制することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の流合雑音抑制システムは、（１）双方向双方向通信に於ける流合雑音を抑圧する流合雑音抑圧システムであって、端末装置側からセンタ側への上り信号の伝送経路の分配部と双方向増幅部との何れか一方又は両方に、上り信号を減衰させる減衰器を含む流合雑音対策装置を設け、且つ端末装置に、前記減衰器の減衰量に対応したレベルに上り信号を増幅する増幅器を含む端末側流合雑音対策装置を設けたものである。
【０００９】
又（２）流合雑音対策装置を、流合雑音レベル判定部と流合雑音抑圧部とにより構成し、流合雑音レベル判定部は、信号成分と雑音成分との差により流合雑音レベルが増大したか否かを判定する手段を含み、流合雑音抑圧部は、流合雑音レベル増大判定によって、上り信号を減衰させる可変減衰器と、端末装置側へトーン信号を送出するトーン信号送出手段とを含む構成を有し、端末側流合雑音対策装置は、トーン信号を検出するトーン検出手段と、このトーン検出手段によりトーン信号を検出した時に、可変減衰器の減衰量に対応したレベルに上り信号を増幅する可変増幅器とを含む構成とするものである。
【００１０】
又（３）分配部と双方向増幅部との何れか一方又は両方に流合雑音対策装置を設け、上り信号の伝送経路に沿った単一又は複数個の減衰器の合計の減衰量に対応したレベルに上り信号を増幅する増幅器を端末側流合雑音対策装置に設けることができる。
【００１１】
又（４）流合雑音増大判定は、上り信号の同期検波出力レベルで信号成分か否かを判定し、信号成分でない時の高周波検波出力レベルを雑音レベルとして比較判定することができる。又高周波検波出力レベルは、信号成分と雑音成分とを含む期間があるから、この高周波検波出力レベルと、信号成分の期間の同期検波出力レベルとの差分が雑音レベルを示すことになるから、この雑音レベルの比較判定により流合雑音増大判定を行うことができる。又前述の処理を組合せ、伝送路特性を考慮して流合雑音増大判定を行うことができる。
【００１２】
又本発明の流合雑音対策装置は、（５）端末装置側からセンタ側への上り信号を抽出して同期検波する検波部２と、この検波部２の検波出力レベルと雑音成分の検波出力レベルとを比較して流合雑音の増大か否かを判定する判定手段（レベル判定部５，検出平均レベル保持部６，雑音レベル判定部８）とを含む流合雑音レベル判定部と、この流合雑音レベル判定部による流合雑音増大の判定出力信号により、上り信号を減衰させる可変減衰器と、端末装置側への下り信号にトーン信号を挿入して送出するトーン信号送出手段とを含む流合雑音抑圧部とを備えている。
【００１３】
又（６）流合雑音対策装置の流合雑音レベル判定部は、バンドパスフィルタ１，検波部２，バンドパスフィルタ３，レベル判定部５，高周波スイッチ回路４，雑音検波部７，雑音レベル判定部８等を含む構成とし、雑音検波出力レベルが大きくなった時に流合雑音増大と判定する構成とすることができる。
【００１４】
又（７）流合雑音対策装置の流合雑音抑圧部は、流合雑音増大の判定により上り信号を減衰させる可変減衰器と、トーン信号を端末装置側へ送出するトーン信号送出手段とを備えている。
【００１５】
又（８）流合雑音増大判定により、下り信号と上り信号とにトーン信号を挿入して送出するトーン信号送出手段を設けることができる。又更にこのトーン信号に位置情報を含ませるトーン信号送出手段とし、流合雑音増大原因の探索が可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１の実施の形態の流合雑音対策装置の流合雑音レベル判定部の説明図であり、１はバンドパスフィルタ及びバッファ増幅器（ＢＰＦ／ＢＡ）、２は検波部、３はバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、４は高周波スイッチ回路（ＳＷ）、５はレベル判定部、６は検出平均レベル保持部、７は雑音検波部、８は雑音レベル判定部、９は雑音抑圧制御部である。又実線矢印は上り信号等の高周波信号、点線矢印は中間周波信号や検波出力信号、一点鎖線矢印は直流レベルの信号を示す。
【００１７】
流合雑音対策装置は、上り信号の伝送経路の分配部や双方向増幅部等に設置するものである。この流合雑音対策装置の流合雑音レベル判定部は、流合雑音レベルが所定値を超えるような状態を検出するものであり、バンドパスフィルタ及びバッファ増幅器１は、上り信号が例えば１０〜５５ＭＨｚの周波数帯域の場合、その上り信号のみを通過させる通過帯域特性とし、且つ高入力インピーダンスのバッファ増幅器を介して幹線伝送路又は分岐伝送路に伝送される上り信号の一部を抽出する為のものである。
【００１８】
又検波部２は、上り信号のＢＰＳＫ，ＱＰＳＫ，ＱＡＭ等の変調方式に対応した構成とするもので、例えば、入力高周波信号から逓倍方式やコスタスループ方式等により搬送波を再生し、この再生搬送波を用いて入力高周波信号を同期検波する構成や、入力高周波信号を１シンボル分遅延させ、この遅延信号を用いて入力高周波信号を同期検波する構成等を適用することができる。この場合、バースト信号としてのプリアンブルは、所定のパターンが規定されているから、同期検波出力信号がこの所定のパターンの場合に有効な上り信号と判定することもできる。又検波部２としては、前述の遅延検波による構成が搬送波再生による構成に比較して簡単であるから、システムの経済化を図ることができる。
【００１９】
又バンドパスフィルタ３は、検波部２の検波出力信号、即ち、ベースバンド信号を通過させるものであり、例えば、１０ｋＨｚ〜１０ＭＨｚの通過帯域とすることができる。又上り信号はバースト的に伝送されるものであるから、検出平均レベル保持部６は、検波部２からのベースバンド信号レベルの所定時間内の平均値を保持するものである。又検出平均レベル保持部６は、比較判定の為の基準レベルを保持する構成とすることができる。
【００２０】
又レベル判定部５は、検波部２からのベースバンド信号レベル（検波出力レベル）と、検出平均レベル保持部６に於いて保持しているレベルとを比較するもので、一般的には、信号レベルは雑音レベルより高いものであり、又信号レベルはほぼ近似したものとなるから、ベースバンド信号レベルが検出平均レベルに近似している場合、或いは、基準レベルを超えている場合に、有効な上り信号と判定し、高周波スイッチ回路４をオフとする制御信号を加える。
【００２１】
又検波部２からのベースバンド信号レベルが、検出平均レベル保持部６に於いて保持しているレベルより著しく低く、レベル判定部５は有効な上り信号ではないと判定すると、高周波スイッチ回路４をオンとする制御信号を加える。そして、バンドパスフィルタ及びバッファ増幅器１からの上り信号を、高周波スイッチ回路４を介して雑音検波部７に入力する。
【００２２】
雑音検波部７は、例えば、中間周波数に変換して検波する構成とすることができるものであり、又上り信号がバースト的であるから、有効上り信号が伝送されていない時の雑音レベルを保持する構成とすることができる。又雑音レベル判定部８は、雑音検波部７の検波出力レベルと、検出平均レベル保持部６に保持しているレベル或いは判定基準レベルとを比較し、雑音検波部７の検波出力レベルが、検出平均レベル保持部６に保持しているレベルを超えた時、或いは判定基準値を超えた時に、雑音抑圧制御部９に流合雑音増大と判定して制御信号を加える。
【００２３】
即ち、バースト的な上り信号間の空き時間帯には雑音のみが伝送されているから、これを雑音検波部７で検波し、この検波出力の雑音レベルが、信号レベル或いは所定のレベルを超えているか否かを判定し、超えている場合は、流合雑音レベルの増大と判定するものである。この流合雑音増大判定の為の雑音検波部７の検波出力レベルは、基準レベルと比較することも可能であるが、伝送条件が変化することを考慮すると、その伝送条件の変化に追従する信号成分についての検波出力レベル又はその平均レベルを用いることにより、精度を向上することができる。又その場合の判定比率を雑音レベル判定部８に於いて予め設定することができる。
【００２４】
又雑音抑圧制御部９は、雑音レベル判定部８による流合雑音増大判定により、アラーム信号を出力、又は後述の雑音抑圧手段を動作させることができる。又レベル判定部５と、検出平均レベル保持部６と、雑音レベル判定部８と、雑音抑圧制御部９とをディジタル回路で構成することが可能である。又これらの機能をプロセッサの演算処理機能によって実現することも可能である。
【００２５】
この雑音抑圧制御部９からの制御信号により、後述のように、流合雑音抑圧部の可変減衰器の減衰量を大きくし、この減衰量に対応して端末装置からの上り信号を増幅し、雑音は増幅されないが、可変減衰器により減衰されることにより、流合雑音の増大によるＣ／Ｎ劣化を回避することができる。
【００２６】
図２は本発明の第１の実施の形態の流合雑音対策装置の流合雑音抑圧部の説明図であり、１１は下り信号を通過させるハイパスフィルタ（ＨＰＦ）、１２は上り信号を通過させるローパスフィルタ（ＬＰＦ）、１３，１４は増幅器、１５はバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、１６は変調器（ＭＯＤ）、１７は下り信号を通過させるハイパスフィルタ（ＨＰＦ）、１８は可変減衰器（ＡＴＴ）、１９は上り信号を通過させるローパスフィルタ（ＬＰＦ）、２０は流合雑音レベル判定部である。又実線矢印は高周波信号、一点鎖線矢印は直流レベルの制御信号を示し、図１の流合雑音レベル判定部と組合せて流合雑音対策装置を構成することができる。
【００２７】
センタ側から端末装置側への下り信号は、ハイパスフィルタ１１と増幅器１３とハイパスフィルタ１７とを介して端末装置側へ伝送される。その時、バンドパスフィルタ１５によりパイロット信号が抽出され、流合雑音レベル判定部２０からの制御信号に従って変調器１６によりトーン信号を変調してパイロット信号にトーン信号挿入して送出するもので、これらの機能によってトーン信号送出手段を構成している。
【００２８】
又上り信号は、ローパスフィルタ１９と可変減衰器１８と増幅器１４とローパスフィルタ１２とを介してセンタ側へ伝送される。可変減衰器１８は、既に知られている各種の構成を適用することが可能であり、上り信号に対する減衰量を制御するものである。
【００２９】
又流合雑音レベル判定部２０は、前述の図１に示す構成を有するものであり、流合雑音増大判定による雑音抑圧制御部９からの制御信号が可変減衰器１８と変調器１６とに加えられることになる。従って、流合雑音が増大した時に、流合雑音レベル判定部２０からの制御信号によって、変調器１６によりトーン信号が変調されて下り信号に挿入される。このトーン信号は、端末装置のケーブルモデム等に於ける増幅器のゲインを増大させ、上り信号の送出レベルを増大させるように指示する為の信号である。又それに対応して可変減衰器１８による減衰量が制御されて、上り信号が減衰される。
【００３０】
即ち、上り信号が分配器に於いて合流するから、有効上り信号と分岐伝送路の開放端等の雑音源からの雑音とが加算され、流合雑音増大となるが、トーン信号を検出した端末装置に於いて、上り信号レベルを増大させ、その増大させたレベルを可変減衰器１８により減衰させる制御を行うことにより、合流する雑音レベルを相対的に小さくすることが可能となる。従って、流合雑音によるＣ／Ｎ劣化を回避することができる。
【００３１】
図３は本発明の実施の形態の流合雑音抑圧システムの説明図であり、２１は双方向増幅部（延長増幅部）、２２は分配部、２３は端末装置、２４は双方向増幅器、２５は流合雑音対策装置、２６は分配器、２７は流合雑音レベル判定部、２８は流合雑音抑圧部、２９は可変増幅器を含む端末側流合雑音対策装置、３０は幹線伝送路、３１は分岐伝送路を示す。
【００３２】
流合雑音対策装置２５は、上り信号の伝送経路に沿って、例えば、幹線伝送路３０の所定距離毎等に設置される双方向増幅部２１、又は分配部２２の何れか一方又は両方に設けることができるものであり、又分配器２２に、端末装置２３対応に設けた場合を示しているが、複数端末装置対応に設けることもできる。又流合雑音対策装置２５は、流合雑音レベル判定部２７と流合雑音抑圧部２８とを含み、例えば、図１及び図２に示す構成を適用することができる。又端末側流合雑音対策装置２９は、下り信号に挿入されたトーン信号を抽出して、可変増幅器のゲインを制御する構成を備えている。
【００３３】
例えば、端末装置２３を取り外した分岐伝送路３１に開放端が形成された場合、その開放端を含めて雑音源となるものであるが、その分岐伝送路３１が接続された流合雑音対策装置２５に於いて、流合雑音レベル判定部２７により流合雑音レベルが大きいことを検出すると、流合雑音抑圧部２８の可変減衰器の減衰量を大きくし、且つトーン信号を端末装置２３側へ送出する。
【００３４】
又複数の端末装置２３からの上り信号が合流して伝送される幹線伝送路３０に沿った例えば双方向増幅部２１に於ける流合雑音対策装置２５の場合、前述のように、流合雑音増大判定により、流合雑音抑圧部２８の可変減衰器の減衰量を大きくし、且つ下り信号にトーン信号を挿入する。分配器２６に分岐伝送路を介して接続された端末装置２３は、端末側流合雑音対策装置２９に於いて下り信号に挿入されたトーン信号を検出し、可変増幅器のゲインを大きくする。
【００３５】
例えば、双方向増幅部２１と分配部２２とにそれぞれ流合雑音対策装置２５を設けた場合に於いて、端末装置２３の端末側流合雑音対策装置２９の可変増幅器のゲインを、流合雑音増大判定に従ったトーン信号検出により、例えば２５ｄＢ分大きくして上り信号を増幅し、分岐伝送路３１を介して伝送する。端末装置２３を取り外した分岐伝送路を介した雑音は、端末側流合雑音対策装置２９も接続されていないことにより増幅されない。
【００３６】
そして、分配部２２に於ける流合雑音対策装置２５の流合雑音抑圧部２８の可変減衰器により１５ｄＢ減衰し、又双方向増幅部２１に於ける流合雑音対策装置２５の流合雑音抑圧部２８の可変減衰器により１０ｄＢ減衰すると、上り信号を所定のレベルとしてセンタ側へ幹線伝送路３０を介して伝送することができると共に、流合雑音を合計で２５ｄＢ減衰させたことになり、Ｃ／Ｎ劣化を回避し、継続して双方向通信サービスを提供することができる。
【００３７】
前述のように、端末装置２３を分岐伝送路から取り外して開放端としたような場合、上り信号が合流する点に於ける雑音レベルが増大する。このような状態を、例えば、双方向増幅部２１に於ける流合雑音対策装置２５の流合雑音レベル判定部２７により検出してトーン信号を送出する。このトーン信号を検出した端末装置２３は、可変増幅器のゲインを高くして上り信号の送信レベルを高くする。その時、分岐伝送路の開放端を雑音源とした雑音レベルは、増幅されることなく上り信号と共に合流する。そして、合流した信号を減衰させると、予め増幅した上り信号は所定のレベルとなり、雑音レベルは減衰されるから、流合雑音増大時のＣ／Ｎ劣化を回避することができる。
【００３８】
この場合の端末側流合雑音対策装置２９の可変増幅器による余分なゲインは、可変減衰器１８による減衰量を補償するように設定することになり、更に、分配損失や伝送路損失等の各部の損失を含めて補償するようにゲインを設定することもできる。即ち、トーン信号検出時の端末側流合雑音対策装置２９の可変増幅器によるゲインの増大分は、端末装置対応に設定することができる。
【００３９】
図４は本発明の実施の形態の流合雑音抑圧システムの端末装置の要部説明図であり、４１は分離フィルタ、４２はケーブルモデム、４３はディスプレイ，キーボード等を含む制御処理部、４４は可変増幅器、４５はバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、４６はトーン検出制御部である。このバンドパスフィルタ４５と、トーン検出制御部４６と、可変増幅器４４とを含む構成により、前述の端末側流合雑音対策装置２９（図３参照）を構成している。
【００４０】
又分岐伝送路に接続された分離フィルタ４１は、下り信号を分離してケーブルモデム４２に入力し、又ケーブルモデム４２により変調され、可変増幅器４４を介した上り信号を分岐伝送路に送出するものである。前述のように、流合雑音対策装置２５（図３参照）の流合雑音レベル判定部２７から、流合雑音増大判定によるトーン信号が送出されると、バンドパスフィルタ４５によりそのトーン信号を抽出し、トーン検出制御部４６に於いてトーン信号を検出した時に、可変増幅器４４のゲインを増大するように制御して、上り信号を余分に増幅してセンタ側へ送信する。
【００４１】
又前述のトーン信号は、連続して送出している期間中、可変増幅器４４のゲインを増大するように制御する方式や、ゲインの切替タイミング毎に送出する方式、或いは、２種類のトーン信号によりゲイン増大と通常状態との切替えを行う方式等の各種の方式を適用することができる。又このトーン信号の周波数やオン・オフ・パターン或いはコード情報等による位置情報を伝送することができる。更には、流合雑音増大判定時のレベル情報を含ませることも可能である。
【００４２】
図５は本発明の第２の実施の形態の流合雑音対策装置の流合雑音レベル判定部の説明図であり、５１はバンドパスフィルタ及びバッファ増幅器（ＢＰＦ／ＢＡ）、５２は検波部、５３はバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、５４は高周波検波部、５５はレベル判定部  、５６は検出平均レベル保持部、５７は雑音レベル算出部、５８は比較判定部、５９は雑音抑圧制御部、６０は減算部である。又実線矢印は上り信号等の高周波信号、点線矢印は中間周波信号や検波出力信号、一点鎖線矢印は直流レベルの信号を示す。
【００４３】
上り信号の一部をバンドパスフィルタ及びバッファ増幅器５１により抽出し、検波部５２により上り信号を復調，検波し、バンドパスフィルタ５３によりベースバンド信号をレベル判定部５５及び検出平均レベル保持部５６に入力する。検波部５２は、図１に於ける検波部２と同様に、搬送波を再生して同期検波する構成や、遅延検波構成を適用することができるものである。
【００４４】
又検出平均レベル保持部５６は、バンドパスフィルタ５３を介したベースバンド信号レベルの所定時間内の平均値を求めて保持する構成、或いは、比較基準レベルを保持する構成とすることができる。又レベル判定部５５は、バンドパスフィルタ５３を介したベースバンド信号レベル（検波出力レベル）と、検出平均レベル保持部５６からのレベルとを比較して、それらのレベルが近似している場合に有効上り信号と判定する。
【００４５】
又高周波検波部５４は、バンドパスフィルタ及びバッファ増幅器５１を介した高周波信号を検波する。この検波出力信号は、信号成分と雑音成分とを含むものであり、減算部６０に入力する。この減算部６０は、高周波信号の検波出力レベルと、レベル判定部５５からのベースバンド信号レベルとの差分を求める。この差分は雑音レベルに相当したものとなる。雑音レベル算出部５７は、減算部６０からのレベル差信号を基に雑音レベルを算出する。
【００４６】
又比較判定部５８は、雑音レベル算出部５７からの雑音レベルと、検出平均レベル保持部５６からのレベルとを比較し、雑音レベルが大きい時に、流合雑音増大と判定して雑音抑圧制御部５９に制御信号を加える。それによって、雑音抑圧制御部５９は、図１に示す実施の形態と同様に、流合雑音抑圧部の可変減衰器により上り信号を減衰させ、且つ端末装置の送信レベルを増大させる制御を行うことになる。
【００４７】
図６は本発明の第３の実施の形態の流合雑音対策装置の流合雑音レベル判定部の説明図であり、６１はバンドパスフィルタ及びバッファ増幅器（ＢＰＦ／ＢＡ）、６２は検波部、６３はバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、６４は高周波スイッチ回路（ＳＷ）、６５はレベル判定部、６６は高周波検波部、６７は雑音検波部、６８は雑音レベル比較判定部、６９は雑音抑圧制御部、７０は雑音レベル判定部、７１は減算部、７２は検出レベル保持部である。又実線矢印は上り信号等の高周波信号、点線矢印は中間周波信号や検波出力信号、一点鎖線矢印は直流レベルの信号を示す。
【００４８】
バンドパスフィルタ及びバッファ増幅器６１と検波部６２とバンドパスフィルタ６３と高周波スイッチ回路６４とレベル判定部６５と雑音検波部６７とについては、図１に示す実施の形態の同一名称の部分と同様な構成及び動作を行うものである。即ち、雑音検波部６７は、上り信号が雑音のみの場合に、オン状態に制御される高周波スイッチ回路６４を介してバンドパスフィルタ及びバッファ増幅器６１からの高周波信号が入力され、信号成分が伝送されていない時の雑音成分のみを含む高周波検波を行う。又高周波検波部６６は、信号成分及び雑音成分を含めて常時高周波検波を行う。
【００４９】
雑音レベル判定部７０は、雑音検波部６７による検波出力信号を減算部７１に加え、又判定した雑音レベル信号を雑音レベル比較判定部６８に加える。又減算部７１は、高周波検波部６６の検波出力レベルと、雑音レベル判定部７０を介して雑音検波出力レベルとの差分を求める。これは、入力した信号レベルから雑音レベルを減算したものに相当し、信号成分のレベルを示すことになる。そして、これを検出信号レベルとして、検出信号レベル保持部７２に於いて保持し、雑音レベル比較判定部６８に入力する。
【００５０】
雑音レベル比較判定部６８は、雑音レベル判定部７０からの雑音レベルと、検出信号レベル保持部７２からの検出信号レベルとを比較することになり、雑音レベルが大きい時に流合雑音増大と判定して雑音抑圧制御部６９に制御信号を入力する。雑音抑圧制御部６９は、前述の各実施の形態の場合と同様な制御を行うものである。
【００５１】
図７は本発明の実施の形態のレベル判定動作の説明図であり、図１，図５及び図６に於けるレベル判定部５，５５，６５の動作概要を示すもので、上り信号として、高周波帯域信号Ｒｆ1 〜ＲｆN が例えば１０ＭＨｚ〜５５ＭＨｚの周波数帯域によって伝送される場合、バンドパスフィルタ及びバッファ増幅器１，５１，６１を、フィルタ７５で示し、Ｒｆ1 〜ＲｆN を通過させる特性、又は１０ＭＨｚ〜５５ＭＨｚの通過帯域特性、又はＲｆ1 以上を通過させるハイパスフィルタ特性、又はＲｆN 以下を通過させるローパスフィルタ特性等の各種のフィルタ特性とすることができる。又高周波帯域信号Ｒｆ1 〜ＲｆN の一部の複数の高周波帯域信号を通過させるフィルタ特性とすることもできる。なお、単一の端末装置が接続される流合雑音対策装置に於いて、単一周波数のみを用いる場合は、その単一周波数を通過させるフィルタ特性とすることができる。
【００５２】
そして、検波部２，５２，６２に相当する検波部７６によって検波され、バンドパスフィルタ３，５３，６３（図１，図５，図６参照）を介して出力される低周波帯域信号ｆ1 〜ｆN のレベルを判定するものである。この場合の低周波帯域信号ｆ1 〜ｆN は、例えば１０ｋＨｚ〜１０ＭＨｚとすることができる。又フィルタ７５（バンドパスフィルタ及びバッファ増幅器１，５１，６１）の通過帯域特性によっては、低周波帯域信号ｆ1 〜ｆN の中の複数の低周波帯域信号のみが含まれる場合もある。
【００５３】
なお、簡略化の為に総て同一のレベルとして図示しているが、実際は、伝送路損失等によりそれぞれ異なるレベルとなる場合が一般的である。なお、双方向増幅部により各周波数帯域の信号レベルが同一となるように増幅制御する場合は、図示のように同一のレベルとなる。又各信号はバースト信号として伝送されるものであり、従って、図１及び図５に於いては、検出平均レベル保持部６，５６に於いて所定時間内の平均レベルを求め、それを保持することになる。即ち、上り信号はバースト信号であるから、雑音レベルと信号レベルとの検出期間が異なる場合に、何れか一方又は両方を保持して、レベル比較を行うことになる。
【００５４】
図８は本発明の実施の形態のレベル判定動作の説明図であり、図７に示す場合より複雑化しているが、精度良くレベル検出が可能となる場合を示し、高周波帯域信号Ｒｆ1 〜ＲｆN 対応に、それぞれＲｆ1 帯域通過フィルタ８１1 ，Ｒｆ2 帯域通過フィルタ８１2 ，・・・・ＲｆN 通過帯域フィルタ８１N を設けたバンドパスフィルタ及びバッファ増幅器１，５１，６１とし、検波部２，５２，６２も高周波帯域信号Ｒｆ1 〜ＲｆN 対応の検波回路８２1 〜８２N を有する構成とする。そして、各検波回路８２1 〜８２N 対応の検波出力信号が低周波帯域信号ｆ1 〜ｆN となり、それらのレベルを比較判定することになる。
【００５５】
図９は本発明の実施の形態の上り信号制御動作の説明図であり、端末側流合雑音抑圧装置の要部を示す。同図に於いて、９１，９３は下り信号を通過させるハイパスフィルタ（ＨＰＦ）、９２，９４は上り信号を通過させるローパスフィルタ（ＬＰＦ）、９５は可変増幅器、９６はバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、９７はトーン検出部であり、バンドパスフィルタ９６とトーン検出部９７とにより、トーン信号検出手段を構成している。
【００５６】
分岐伝送路を介して伝送された下り信号は、ハイパスフィルタ９１を通過し、バンドパスフィルタ９６によりパイロット信号等のトーン信号を含む信号が抽出される。このトーン信号は、図２に於ける変調器で変調した信号であり、トーン検出部９７によって検出される。即ち、流合雑音増大判定時にトーン信号が送出されるから、それを検出して、可変増幅器９５のゲインを増大して、上り信号レベルを増大する。
【００５７】
即ち、端末装置のケーブルモデム側からセンタ側への上り信号は、ローパスフィルタ９４を介して可変増幅器９５に入力され、そして、ローパスフィルタ９２を介してセンタ側へ送出される。通常時は、可変増幅器９５のゲインを１とすることができるもので、そして、流合雑音増大判定によるトーン信号が下り信号に挿入された時に、トーン検出部９７によりこのトーン信号を検出し、可変増幅器９５のゲインを増大して上り信号レベルを大きくする。従って、上り信号のＣ／Ｎを高くして送出することになり、そして、前述のように、流合雑音抑圧部の可変減衰器により、可変増幅器９５のゲイン増大分を減衰させて、所定の上り信号レベルとしてセンタ側へ伝送する。この場合、可変減衰器により減衰させると、上り信号と共に雑音も減衰されるから、Ｃ／Ｎの劣化が生じないことになる。
【００５８】
又ハイパスフィルタ９１によって下り信号が分離されるから、ハイパスフィルタ９３を省略して下り信号をケーブルモデムに入力し、又ケーブルモデムからの上り信号をローパスフィルタ９４を介して可変増幅器９５に入力し、その増幅出力信号を分岐伝送路に送出することにより、ローパスフィルタ９２を省略することも可能である。
【００５９】
図１０は本発明の他の実施の形態の流合雑音抑圧システムの上り信号減衰手段の説明図であり、流合雑音対策装置に於ける流合雑音抑圧部に相当し、又図１１は本発明の他の実施の形態の流合雑音抑圧システムの上り信号増幅手段の説明図であり、端末側流合雑音対策装置に相当する。各図に於いて、１０１は下り信号を通過させるハイパスフィルタ（ＨＰＦ）、１０２，１０４は上り信号を通過させるローパスフィルタ（ＬＰＦ）、１０３は固定減衰器、１１１は下り信号を通過させるハイパスフィルタ（ＨＰＦ）、１１２，１１４は上り信号を通過させるローパスフィルタ（ＬＰＦ）、１１３は狭帯域増幅器である。
【００６０】
固定減衰器１０３は、例えば、図３に於ける双方向増幅部２１と分配部２２とにそれぞれ設け、双方向増幅部２１に設けた固定減衰器１０３の減衰量を１０ｄＢ、分配部２２に設けた固定減衰器１０３の減衰量を１５ｄＢとし、又端末装置に設けた狭帯域増幅器１１３により上り信号を２５ｄＢ増幅するものである。従って、端末装置からの上り信号は、余分に２５ｄＢ増幅されて分岐伝送路に送出され、分配部に於いて１５ｄＢ減衰され、双方向増幅部に於いて１０ｄＢ減衰される。
【００６１】
この実施の形態は、可変減衰器による減衰量を予め設定した固定減衰器とし、又可変増幅器によるゲインを予め設定した狭帯域増幅器とした構成に相当する。このような構成は、システムを構成する場合に、各部の損失等を考慮することによって、固定減衰器の減衰量及び狭帯域増幅器のゲインを設定することができる。従って、上り信号は、増幅された分、減衰されて元のレベルとなるが、雑音は例えば２５ｄＢ減衰されることになり、Ｃ／Ｎ劣化を回避することができる。
【００６２】
図１２は本発明の更に他の実施の形態の流合雑音抑圧システムの説明図であり、１２１は双方向増幅部、１２２1 ，１２２2 ，・・・は分配器、１２３1 ，１２３2 ，１２３3 ・・・は端末装置、１２４1 ，１２４2 は双方向増幅器、１２５は流合雑音対策装置、１２６1 ，１２６2 ，・・・は可変増幅器を含む端末側流合雑音対策装置、１２７は流合雑音レベル判定部、１２８は流合雑音抑圧部、１３０は終端器である。
【００６３】
この実施の形態は、例えば、同一ビル内或いは集合住宅等に於いて、双方向増幅部１２１を屋内に設け、分配器１２２1 ，１２２2 ，１２２3 の空き分配端子には終端器１３０を接続し、又分配器１２２3 は、１：Ｎのパワー比率で分配する構成の場合を示す。
【００６４】
このような構成に於いて、例えば、分配器１２２1 の分配損失をｘ〔ｄＢ〕とし、又分配器１２２2 の分配損失をｙ〔ｄＢ〕とし、又分配器１２２3 の分配損失をｚ〔ｄＢ〕とし、流合雑音抑圧部１２８に於ける減衰量を１５ｄＢとすると、端末装置１２３1 の端末側流合雑音対策装置１２６1 の可変増幅器は、（１５＋ｘ）ｄＢの増幅ゲインとし、端末装置１２３2 の端末側流合雑音対策装置１２６2 の可変増幅器は、（１５＋ｘ＋ｙ＋ｚ）ｄＢの増幅ゲインとする。
【００６５】
それによって、端末装置１２６1 からの上り信号は、余分に（１５＋ｘ）ｄＢだけ増幅され、分配器１２２1 に於いてｘｄＢ減衰され、流合雑音抑圧部１２８に於いて１５ｄＢ減衰され、双方向増幅器１２４1 により増幅されてセンタ側へ送出される。又端末装置１２６2 からの上り信号は、余分に（１５＋ｘ＋ｙ＋ｚ）ｄＢだけ増幅され、分配器１２２3 に於いてｚｄＢ減衰され、分配器１２２2 に於いてｙｄＢ減衰され、分配器１２２1 に於いてｘｄＢ減衰され、双方向増幅器１２４1 により増幅されてセンタ側へ送出される。
【００６６】
そして、前述のように、流合雑音対策装置１２５の流合雑音抑圧部１２８に於いて１５ｄＢ減衰させることにより、所定の上り信号レベルとして双方向増幅器１２４1 からセンタ側へ送出することができ、且つこの１５ｄＢの減衰により，最初から増幅されていない雑音は１５ｄＢ減衰されるから、分岐伝送路を開放端としたような場合の流合雑音増大時のＣ／Ｎの劣化を回避することができる。
【００６７】
又双方向増幅部１２１から屋外の双方向増幅部を介して幹線伝送路の分配器に接続する構成の場合、例えば、幹線伝送路の双方向増幅部に設けた流合雑音対策装置の流合雑音抑圧部に於いて１０ｄＢ減衰させる場合、屋外に設けた双方向増幅部の増幅ゲインを伝送損失αｄＢと１０ｄＢとを加算した（１０＋α）ｄＢとすることができる。
【００６８】
図１３は本発明の実施の形態の雑音発生個所探索手段の説明図であり、１３１，１３７は下り信号を通過させるハイパスフィルタ（ＨＰＦ）、１３２，１３９は上り信号を通過させるローパスフィルタ（ＬＰＦ）、１３３，１３４は増幅器、１３５はパイロット信号を抽出するバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、１３６は変調器（ＭＯＤ）、１３８は可変減衰器（ＡＴＴ）、１４０は流合雑音レベル判定部、１４１はパイロット信号を抽出するバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、１４２は変調器（ＭＯＤ）である。
【００６９】
この実施の形態は、図２に示す流合雑音抑圧部の構成に、上り信号のパイロット信号を利用して流合雑音の増大を示すトーン信号をセンタ側へ送出する構成を付加したものである。即ち、流合雑音レベル判定部１４０により、上り信号に含まれる雑音レベルの増大を検出した時、バンドパスフィルタ１３５により下り信号のパイロット信号を抽出し、変調器１３６によりトーン信号で変調して下り信号に挿入して送出する。
【００７０】
それと共に、バンドパスフィルタ１４１により上り信号のパイロット信号を抽出し、変調器１４２によりトーン信号で変調して上り信号に挿入して送出する。従って、センタ側と端末装置側とに流合雑音増大判定時にトーン信号が送出されるから、このトーン信号の送出元により、雑音発生源の探索が可能となる。この場合のトーン信号の変調周波数や変調パターン等により流合雑音増大判定個所の位置情報を含ませて送出することができる。又雑音レベルの情報についても同様にトーン信号に含ませることができる。
【００７１】
それにより、流合雑音増大原因の探索に於いて、トーン信号の受信識別により、そのトーン信号による位置情報を基に、流合雑音増大判定によるトーン信号の送出位置を容易に識別することができ、又トーン信号による雑音レベルの情報を基にシステムに与える影響等を検討することができる。
【００７２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、端末装置側からセンタ側への上り信号の増幅ゲインを大きくした分、分配部や双方向増幅部に於いて減衰させるもので、端末装置ではない雑音源からの雑音は、増幅されないで合流し、そして減衰させるものであるから、Ｃ／Ｎ劣化を回避することができる。又流合雑音増大判定により、上り信号を遮断することも考えられるが、その場合、分配部や双方向増幅部等に於ける上り信号は、複数の端末装置からの上り信号が合流されているから、複数の端末装置に対するサービス低下となる。しかし、本発明によれば、端末装置からの上り信号を遮断することなく、流合雑音によるＣ／Ｎ低下を回避することができる。従って、双方向ＣＡＴＶシステムに於けるサービス向上を図ることができる利点がある。
【００７３】
又流合雑音増大判定時に送出するトーン信号に位置情報や雑音レベル情報等を付加して送出する構成とすると、そのトーン信号の受信識別により、流合雑音増大の原因探索が容易となり、双方向ＣＡＴＶシステムの保守，運用が容易となる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の流合雑音対策装置の流合雑音レベル判定部の説明図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の流合雑音対策装置の流合雑音抑圧部の説明図である。
【図３】本発明の実施の形態の流合雑音抑圧システムの説明図である。
【図４】本発明の実施の形態の流合雑音抑圧システムの端末装置の要部説明図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態の流合雑音対策装置の流合雑音レベル判定部の説明図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態の流合雑音対策装置の流合雑音レベル判定部の説明図である。
【図７】本発明の実施の形態のレベル判定動作の説明図である。
【図８】本発明の実施の形態のレベル判定動作の説明図である。
【図９】本発明の実施の形態の上り信号制御動作の説明図である。
【図１０】本発明の他の実施の形態の流合雑音抑圧システムの上り信号減衰手段の説明図である。
【図１１】本発明の他の実施の形態の流合雑音抑圧システムの上り信号増幅手段の説明図である。
【図１２】本発明の更に他の実施の形態の流合雑音抑圧システムの説明図である。
【図１３】本発明の実施の形態の雑音発生個所探索手段の説明図である。
【図１４】ＣＡＴＶシステムの説明図である。
【符号の説明】
１  バンドパスフィルタ及びバッファ増幅器（ＢＰＦ／ＢＡ）
２  検波部
３  バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
４  高周波スイッチ回路（ＳＷ）
５  レベル判定部
６  検出平均レベル保持部
７  雑音検波部
８  雑音レベル判定部
９  雑音抑圧制御部
１１，１７  ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）
１２，１９  ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
１３，１４  増幅器
１５  バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
１６  変調器（ＭＯＤ）
１８  可変減衰器（ＡＴＴ）
２０  流合雑音レベル判定部
２１  双方向増幅部
２２  分配部
２３  端末装置
２５  流合雑音対策装置
２７  流合雑音レベル判定部
２８  流合雑音抑圧部
２９  端末側流合雑音対策装置
３０  幹線伝送路
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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